(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの送信アンテナと、
入力された情報系列に対して、前記送信アンテナ毎に符号化を行う符号化部と、
前記符号化部において符号化された２つの情報系列のうち、一方の送信アンテナより送信する第一の情報系列の送信タイミングを他方の送信アンテナより送信する第二の情報系列の送信タイミングに対して相対的に遅延させる遅延部と、
前記符号化された２つの情報系列のいずれかに対して、複素平面上の所定の信号点（constellation points）を互いに入れ替える情報系列変換部と、
前記第一の情報系列及び前記第二の情報系列のそれぞれに対して変調を行う変調部とを備えたことを特徴とする無線送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＡＤＭ（Per transmit Antenna Differential Mapping）送信ダイバーシチを採用した無線通信装置、通信方法及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＡＤＭ（Per transmit Antenna Differential Mapping）送信ダイバーシチとは、同じデータに対して送信アンテナごとに異なる差動変調を行って送信する。例えば、２系統のアンテナのうち一方の送信タイミングを１シンボル遅らせ、受信側で等化器を用いることにより、伝送路の変動に対して高い耐性を得ることができる。ＰＡＤＭ送信ダイバーシチは、ＰＡＤＥ（Per transmit Antenna Differential Encoding）方式とも称される。
【０００３】
現在、一般的に使用されている送信時間ダイバーシチ方式では、アンテナごとの変調方式が同じであるため、送信アンテナの一方がブロッケージ（遮蔽）されると、タイミング不確定性の発生が生じて誤りを引き起こす。ＰＡＤＭはかかる問題を解決するために提案された方式であり、送信アンテナごとに異なった差動符号化マッピングを適用した時間ダイバーシチ方式である。ＰＡＤＭによる通信を行う場合、送信側でＰＡＤＭによる変調信号作成を行い、受信側でＰＳＰ（Per - Survivor Processing）による復調方式を行う。受信側でＰＳＰによる復調を行うとき、送受間の周波数誤差が大きいと特性が劣化してしまうので、受信側で周波数誤差を推定し、推定結果をもとに周波数誤差を補正してＰＳＰ復調を行っている。
【０００４】
特許文献１には、単一の搬送波を用いて２つの送信アンテナから、同一の情報系列に基づいて生成された信号を送信する場合、当該２つのアンテナに夫々対応する符号化系列に対して、符号系列ごとに異なる変調を実行する送信装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ＰＡＤＭ送信ダイバーシチを採用し、ＰＳＰ（Per - Survivor Processing）による復調処理を行う通信システムにおいて、受信信号の周波数誤差を推定する受信機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０９４４０１号公報
【特許文献２】特開２００６−１７３９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ＰＡＤＭ送信は、同じデータ（同一の情報系列）に対し送信アンテナ毎に異なる差動変調を行っている。例えば、アンテナを２系統設けた送信機において、一方のアンテナからＤＱＰＳＫ（Differential quadrature phase shift keying）変調信号を先行波として送信し、もう一方のアンテナから送信タイミングを１シンボル遅らせたπ／４シフトＤＱＰＳＫ変調信号を遅延波として送信する。受信機は、オーバーサンプルされた受信信号から初期タイミング位相の異なる複数のシンボルレートの受信信号を生成する。次に、シンボルレートの受信信号に対して周波数シフトさせる量を変化させて最尤復調を行う。これにより最も信頼度の高い条件における復調結果を抽出するとともに、シンボルタイミング同期が可能になり、搬送波の周波数オフセットの補償が可能となる。
【０００８】
ＰＡＤＭ方式は、デジタル処理後の周波数シフトによって補正できる周波数シフト範囲が狭いので、周波数偏差許容範囲が限定されるという問題点がある。先行波であるＤＱＰＳＫ変調信号と遅延波であるπ／４シフトＤＱＰＳＫ変調信号のうち、遅延波であるπ／４シフトＤＱＰＳＫ変調信号が遮断された場合、受信側には先行波（ＤＱＰＳＫ変調信号）のみ到来する。このとき、伝送路において、先行波ＤＱＰＳＫ変調信号に周波数オフセットがシンボル正規化周波数で１２．５％の偏差が生じた場合、図１６の複素平面上のマッピング図に示すとおり、先行波ＤＱＰＳＫ変調信号は遅延波であるπ／４シフトＤＱＰＳＫのマッピングと一致する。
【０００９】
つまり、１２．５％の周波数偏差が生じた先行波ＤＱＰＳＫ変調信号は、変調方式を誤って復調しても元データが遅延波と同じであるため、先行波ＤＱＰＳＫのみ（遅延波π／４ＤＱＰＳＫは遮蔽等で移動機で受信できない）を移動機で受信している環境においては先行波を遅延波と認識して復調される。しかし、遮蔽等で受信できなかった遅延波が受信側に到達した場合、復調器は先行波を遅延波と認識しているので、遅延波がπ／４位相回転した波を移動機が受信して復調した場合、π／２ＤＱＰＳＫ相当の遅延波となるため、復調ができなくなる現象が生じる。
【００１０】
また、ＰＡＤＭにより送信された信号は、受信側でＰＳＰ（Per-Survivor Processing）復調される。受信側でＰＳＰによる復調を行うとき、送受間の周波数誤差が大きいと特性が劣化してしまうので、受信側で周波数誤差を推定し、推定結果をもとに周波数誤差を補正してＰＳＰ復調を行っている。しかし、遅延波であるπ／４シフトＤＱＰＳＫ変調信号が遮断され、かつ先行波ＤＱＰＳＫ変調信号に周波数オフセットがシンボル正規化周波数で１２．５％の偏差が生じた状況では、周波数偏差の正誤を判別することができないため、周波数偏差を誤推定し、ＰＳＰ復調処理に障害が発生する可能性がある。
【００１１】
本発明では、上記の問題を解消するためになされたもので、送信機にて先行波と遅延波にそれぞれ異なるマッピング則を適用してＰＡＤＭ送信を行うことにより、周波数偏差許容範囲を拡大するマッピング則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】
【００１２】
本発明にかかる無線通信装置は、２つの送信アンテナと、入力された情報系列に対して、送信アンテナ毎に符号化を行う符号化部と、符号化部において符合化された２つの情報系列のうち、一方の送信アンテナより送信する第一の情報系列の送信タイミングを他方の送信アンテナより送信する第二の情報系列の送信タイミングに対して相対的に遅延させる遅延部と、符号化された２つの情報系列のいずれかに対して、複素平面上の所定の信号点（constellation points）を互いに入れ替える情報系列変換部と、第一の情報系列及び第二の情報系列のそれぞれに対して変調を行う変調部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
これにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）に一致しない。つまり、伝送路上において、先行波であるＤＱＰＳＫ信号に１２．５％の周波数偏差が生じても、受信側で先行波と遅延波を判別できるので、変調方式及び周波数偏差の誤推定を回避することができ、受信側でのＰＳＰ復調処理に障害が発生する問題を防止できるという効果を奏する。
【００１４】
また、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／８ＤＱＰＳＫ（遅延波）に一致しない。つまり、伝送路上において、先行波であるＤＱＰＳＫ信号に６．２５％の周波数偏差が生じても、受信側で先行波と遅延波を判別できるので、変調方式及び周波数偏差の誤推定を回避することができ、受信側でのＰＳＰ復調処理に障害が発生する問題を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図３】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図４】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図５】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図６】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図７】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図１１】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図１２】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図１３】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図１４】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図１５】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図１６】従来のマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図１７】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図１８】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図１９】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例のうち、π／８Ｄ８ＰＳＫのマッピング例を示す説明図である。
【図２０】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図２１】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【図２２】先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例のうち、Ｄ８ＰＳＫのマッピング例を示す説明図である。
【図２３】従来のマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図１において、送信装置１は、情報入力端子２、符号化器３、情報ビット配置変換符号化器４、遅延器５、マッパー６、情報ビット配置変換マッパー７、変調器８ａ、８ｂ、送信装置用アンテナ９ａ、９ｂを備える。送信装置１から送信された無線信号は、受信装置であるところの移動機１０に受信される。移動機１０は移動機用アンテナ１１を備える。
【００１７】
送信装置１の情報入力端子２から入力された情報ビット系列は符号化器３に入力されて符号化される。同じ情報ビット系列は符号化器４にも入力される。符号化器４は、入力された情報ビット系列に符号化を行うとともに、さらに図２〜図７を参照して後述する情報ビット系列の配置を変換する。符号化器４で符号化された情報ビット系列は、遅延器５で先行波に対して１シンボル遅延される。符号化器３で符号化された情報ビット系列、及び符号化器４で符号化されて遅延器５で遅延された情報ビット系列はマッパー６で信号点マッピングされる。
【００１８】
変調器８ａは、符号化器３で符号化された情報ビット系列に対してＤＱＰＳＫ変調を行う。変調器８ｂは、符号化器４で符号化された情報ビット系列に対してπ／４ＤＱＰＳＫ変調を行う。符号化器３で符号化され、変調器８ａでＤＱＰＳＫ変調された情報ビット系列は先行波としてアンテナ９ａから送信される。また、符号化器４で符号化され、変調器８ｂでπ／４ＤＱＰＳＫ変調された情報ビット系列は、先行波に対して１シンボル遅延された遅延波としてアンテナ９ｂから送信される。
【００１９】
図２は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図２に示された説明図は、同位相（in-phase）の信号を横軸（実数軸  Ｉ軸）に、９０度位相ずれ（quadrature）の信号を縦軸（虚数軸  Ｑ軸）にとった複素平面上に信号点をプロットした信号空間ダイヤグラムである。図にプロットされた４つの点「００」、「０１」、「１０」、「１１」が信号点（constellation points）を表す。この信号点はシンボルともいい、１シンボル毎に２ビット符号化できる。図２（ａ）はＤＱＰＳＫ変調された先行波のマッピング例を、図２（ｂ）はπ／４ＤＱＰＳＫ変調された遅延波のマッピング例を示す。
【００２０】
図２（ｂ）のπ／４ＤＱＰＳＫ変調された遅延波は、図２（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点をπ／４シフトし、さらに第１象限に位置する信号点「００」と第３象限に位置する信号点「１１」を入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）に一致しない。
【００２１】
また、遅延波であるπ／４ＤＱＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図３は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図３に示される説明図は、図２に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図３（ｂ）のπ／４ＤＱＰＳＫ変調された遅延波は、図３（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点をπ／４シフトし、さらに第２象限に位置する信号点「０１」と第４象限に位置する信号点「１０」を入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）に一致しない。
【００２２】
また、遅延波であるπ／４ＤＱＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図４は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図４に示される説明図は、図２に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図４（ｂ）のπ／４ＤＱＰＳＫ変調された遅延波は、図４（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点をπ／４シフトし、さらに第１象限に位置する信号点「００」と第２象限に位置する信号点「０１」を入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）に一致しない。
【００２３】
また、遅延波であるπ／４ＤＱＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図５は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図５に示される説明図は、図２に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図５（ｂ）のπ／４ＤＱＰＳＫ変調された遅延波は、図５（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点をπ／４シフトし、さらに第１象限に位置する信号点「００」と第４象限に位置する信号点「１０」を入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）に一致しない。
【００２４】
また、遅延波であるπ／４ＤＱＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図６は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図６に示される説明図は、図２に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図６（ｂ）のπ／４ＤＱＰＳＫ変調された遅延波は、図６（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点をπ／４シフトし、さらに第２象限に位置する信号点「０１」と第３象限に位置する信号点「１１」を入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）に一致しない。
【００２５】
また、遅延波であるπ／４ＤＱＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図７は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図７に示される説明図は、図２に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図７（ｂ）のπ／４ＤＱＰＳＫ変調された遅延波は、図７（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点をπ／４シフトし、さらに第３象限に位置する信号点「１１」と第４象限に位置する信号点「１０」を入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）に一致しない。
【００２６】
上記説明のとおり、図２から図７に示すマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）に一致しない。つまり、伝送路上において、先行波であるＤＱＰＳＫ信号に１２．５％の周波数偏差が生じても、受信側で先行波と遅延波を判別できるので、変調方式及び周波数偏差の誤推定を回避することができ、受信側でのＰＳＰ復調処理に障害が発生する問題を防止できるという効果を奏する。また、先行波と遅延波で異なるマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）に一致しないので、周波数偏差許容範囲を拡大することができる。
【００２７】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図８において図１と同一の符号は、同一又は相当部分を示すので説明は省略する。図１に示す無線通信装置では、情報入力端子２から入力された情報ビット系列は符号化器４において、入力された情報ビット系列に符号化、及び図２〜図７のいずれかのマッピング則に従って情報ビット系列の配置を変換していた。しかし、図２〜図７のマッピング則に従って情報ビット系列の配置を変換する処理は、符号化器ではなく、マッパー７（情報ビット配置変換マッパー）で実施しても良い。また、後述する実施の形態５における図１７〜図１９のマッピング則に従って情報ビット系列の配置を変換する処理に対して適用してもよい。このような構成を採用しても、実施の形態１または実施の形態５に係る無線通信装置と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
実施の形態３．
ＰＡＤＭ（Per transmit Antenna Differential Mapping）送信ダイバーシチとは、同じデータに対して送信アンテナごとに異なる差動変調を行って送信する通信方式であるので、１台の送信機に設けられた複数のアンテナ毎に異なる差動変調を行う方法でも、送信機毎にそれぞれ異なる差動変調を行う方法でも実現可能である。以下、物理的に離れた場所に位置する複数の無線通信機のうち、先行波を送信する無線通信機と遅延波を送信する無線通信機が同期を取って送信する構成について説明する。
【００２９】
図９は、本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図９において、先行波用送信装置１２ａは、符号化器３、マッパー６、変調器８ａ、送信装置用アンテナ１３ａを備える。一方、遅延波用送信装置１２ｂは、符号化器３、遅延器５、情報ビット配置変換マッパー７、変調器８ｂ、送信装置用アンテナ１３ｂを備える。
【００３０】
先行波用送信装置１２ａと遅延波用送信装置１２ｂは物理的に離れた位置に設けられ、情報入力端子２から先行波用送信装置１２ａに入力される情報ビット系列を遅延波用送信装置１２ｂに伝達するための通信路（光ファイバ等）で接続されている。先行波用送信装置１２ａ、遅延波用送信装置１２ｂは例えば基地局として実施される。また、移動機１０は、携帯電話機のほか、列車等の移動体に搭載される通信機器である。なお、図９において、図１と同一の符号は同一又は相当部分を示すので説明は省略する。
【００３１】
情報入力端子２から先行波用送信装置１２ａに入力される情報ビット系列は、通信路を介して遅延波用送信装置１２ｂにも入力される。先行波送信装置１２ａはＤＱＰＳＫ変調された情報ビット系列を送信する。また、遅延波送信装置１２ｂは先行波送信装置１２ａに入力されたものと同じ情報ビット系列に対して、遅延器５で１シンボル遅延させる。そして、情報ビット配置変換マッパー７は、図２〜図７に示すマッピング則に従って情報ビット系列の配置を変換する。
【００３２】
変調器８ｂはこの情報ビット系列をπ／４ＤＱＰＳＫ変調する。上記処理を行い、遅延波送信装置１２ｂはπ／４ＤＱＰＳＫ変調された情報ビット系列を送信する。遅延波送信装置１２ｂは先行波送信装置１２ａの情報系列に対して１シンボル遅延した信号を送信するので、受信側の移動機１０は、先行波送信装置１２ａから到来した信号を先行波、遅延波送信装置１２ｂから到来した信号を遅延波として認識し、周波数誤差の推定、ＰＳＰ復調等の受信処理を行う。
【００３３】
尚、上記例では、実施の形態１の構成に適用した場合を説明したが、後述する実施の形態５の構成に対して適用してもよい。即ち、先行波送信装置１２ａはＤ８ＰＳＫ変調された情報ビット系列を送信し、遅延波送信装置１２ｂの情報ビット配置変換マッパー７は後述する図１７〜図１９に示すマッピング則に従って情報ビット系列の配置を変換する。そして、変調器８ｂはこの情報ビット系列をπ／８Ｄ８ＰＳＫ変調する。上記処理を行い、遅延波送信装置１２ｂはπ／８Ｄ８ＰＳＫ変調された情報ビット系列を送信する。
【００３４】
先行波と遅延波に相当する信号を、物理的に離れた位置に設けられた送信機から同期を取りつつ個別に送信した場合でも、実施の形態１または実施の形態５と同様の効果を得ることができる。また、異なる２つの基地局から先行波と遅延波を送信することにより、移動機に電波が届く経路が異なるため、マルチパスの影響を軽減することができるという効果もある。
【００３５】
実施の形態４．
ＰＡＤＭ送信は、同じデータ（同一の情報系列）に対し、一方のアンテナからＤＱＰＳＫ（Differential quadrature phase shift keying）変調信号を先行波として送信し、もう一方のアンテナから送信タイミングを１シンボル遅らせたπ／４シフトＤＱＰＳＫ変調信号を遅延波として送信することにより時間空間ダイバーシチを実現している。しかし、先行波であるＤＱＰＳＫ変調信号と遅延波であるπ／４シフトＤＱＰＳＫ変調信号のうち、遅延波であるπ／４シフトＤＱＰＳＫ変調信号が遮断された場合であって、かつ、先行波ＤＱＰＳＫ変調信号に周波数偏差（シンボル正規化周波数で１２．５％）が生じた場合、先行波ＤＱＰＳＫ変調信号は遅延波であるπ／４シフトＤＱＰＳＫのマッピングと一致するため、受信側で先行波と遅延波の区別ができず、周波数誤差の推定及び復調ができなくなるという問題があった。
【００３６】
実施の形態１では、例えば、図２（ｂ）に示すように、遅延波π／４シフトＤＱＰＳＫ信号の複素平面上の４つの信号点「００」、「０１」、「１０」、「１１」のうち、第１象限に位置する信号点「００」と第３象限に位置する信号点「１１」を入れ替えるマッピング則を適用し、情報系列の配置を変換することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）に一致しないようにしていた。このような構成を採用することにより、伝送路上において、先行波であるＤＱＰＳＫ信号に１２．５％の周波数偏差が生じても、受信側で先行波と遅延波を判別できるので、変調方式及び周波数偏差の誤推定を回避することができ、受信側でのＰＳＰ復調処理に障害が発生する問題を防止できるという効果を得ていた。
【００３７】
しかし、先行波であるＤＱＰＳＫ変調信号と遅延波であるπ／４シフトＤＱＰＳＫ変調信号のうち、先行波であるＤＱＰＳＫ変調信号が遮断された場合、受信側には遅延波（π／４ＤＱＰＳＫ変調信号）のみ到来する事例も考えられる。このとき、伝送路において、遅延波π／４ＤＱＰＳＫ変調信号に周波数オフセットがシンボル正規化周波数で１２．５％の偏差が生じた場合、先行波ＤＱＰＳＫ変調信号と遅延波π／４シフトＤＱＰＳＫのマッピングが一致するという問題が生じる。したがって、先行波の情報系列を入れ替えることにより、受信側で遅延波と区別できるようにしておくことが必要である。そもそも、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）のマッピングを互いに回転させても一致しないのであれば、情報系列の配置を変換するのは遅延波である必要はない。
【００３８】
そこで、以下、先行波の情報系列の配置を変換する例について説明する。図１０は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図１０に示された説明図は、同位相（in-phase）の信号を横軸（実数軸  Ｉ軸）に、９０度位相ずれ（quadrature）の信号を縦軸（虚数軸  Ｑ軸）にとった複素平面上に信号点をプロットした信号空間ダイヤグラムである。図にプロットされた４つの点「００」、「０１」、「１０」、「１１」が信号点（constellation points）を表す。この信号点はシンボルともいい、１シンボル毎に２ビット符号化できる。図１０（ａ）はＤＱＰＳＫ変調された先行波のマッピング例を、図１０（ｂ）はπ／４ＤＱＰＳＫ変調された遅延波のマッピング例を示す。
【００３９】
図１０（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波は、図１０（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点のうち、実数軸上（Ｉ軸  図１０では横軸）の正に位置する信号点「００」と実数軸上の負に位置する信号点「１１」を互いに入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用して情報系列を入れ替えることにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）のマッピングは回転しても互いに一致しない。
【００４０】
また、先行波であるＤＱＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図１１は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図１１に示される説明図は、図１０に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図１１（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点のうち、虚数軸上（Ｑ軸  図１１では縦軸）の正に位置する信号点「０１」と虚数軸上の負に位置する信号点「１０」を互いに入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）のマッピングは回転しても互いに一致しない。
【００４１】
また、先行波であるＤＱＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図１２は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図１２に示される説明図は、図１０に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図１２（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点のうち、実数軸上（Ｉ軸  図１２では横軸）の正に位置する信号点「００」と、虚数軸上（Ｑ軸  図１２では縦軸）の正に位置する信号点「０１」を互いに入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）のマッピングは回転しても互いに一致しない。
【００４２】
また、先行波であるＤＱＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図１３は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図１３に示される説明図は、図１０に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図１３（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点のうち、実数軸上（Ｉ軸  図１３では横軸）の負に位置する信号点「１１」と、虚数軸上（Ｑ軸  図１３では縦軸）の負に位置する信号点「１０」を互いに入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）のマッピングは回転しても互いに一致しない。
【００４３】
また、先行波であるＤＱＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図１４は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図１４に示される説明図は、図１０に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図１４（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点のうち、実数軸上（Ｉ軸  図１４では横軸）の正に位置する信号点「００」と、虚数軸上（Ｑ軸  図１４では縦軸）の負に位置する信号点「１０」を互いに入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）のマッピングは回転しても互いに一致しない。
【００４４】
また、先行波であるＤＱＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図１５は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図１５に示される説明図は、図１０に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図１５（ａ）のＤＱＰＳＫ変調された先行波の信号点のうち、実数軸上（Ｉ軸  図１５では横軸）の負に位置する信号点「１１」と、虚数軸上（Ｑ軸  図１５では縦軸）の正に位置する信号点「０１」を互いに入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）のマッピングは回転しても互いに一致しない。
【００４５】
上記説明のとおり、図１０から図１５に示すマッピング則を適用して情報系列を入れ替えることにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）のマッピングは回転しても互いに一致しない。つまり、伝送路上において、遅延波であるπ／４ＤＱＰＳＫ信号に１２．５％の周波数偏差が生じても、受信側で先行波と遅延波を判別できるので、変調方式及び周波数偏差の誤推定を回避することができ、受信側でのＰＳＰ復調処理に障害が発生する問題を防止できるという効果を奏する。また、先行波と遅延波で異なるマッピング則を適用することにより、ＤＱＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／４ＤＱＰＳＫ（遅延波）のマッピングは互いに一致しないので、周波数偏差許容範囲を拡大することができる。
【００４６】
実施の形態５．
上記実施の形態１〜実施の形態４は、ＤＱＰＳＫ変調信号（先行波）とπ／４ＤＱＰＳＫ変調信号（遅延波）の場合について記載した。実施の形態５は、一方のアンテナからＤ８ＰＳＫ（Differential 8 phase shift keying）変調信号を先行波として送信し、もう一方のアンテナから送信タイミングを１シンボル遅らせたπ／８シフトＤ８ＰＳＫ変調信号を遅延波として送信することにより時間空間ダイバーシチを実現している構成について適用した例である。尚、図面上の各部の構成は実施の形態１における図１、実施の形態２における図８、実施の形態３における図９のいずれかと同一であるため、ここでの説明は省略する。
【００４７】
図２３は、Ｄ８ＰＳＫ変調信号（先行波）とπ／８シフトＤ８ＰＳＫ変調信号（遅延波）の場合の複素平面上のマッピング例を示している。ここで、図２３（ａ）は先行波であるＤ８ＰＳＫ変調信号を示し、図２３（ｂ）は遅延波であるπ／８シフトＤ８ＰＳＫ変調信号を示している。図２３に示された説明図は、同位相（in-phase）の信号を横軸（実数軸  Ｉ軸）に、９０度位相ずれ（quadrature）の信号を縦軸（虚数軸  Ｑ軸）にとった複素平面上に信号点をプロットした信号空間ダイヤグラムである。図にプロットされた８つの点「０００」、「００１」、「０１１」、「０１０」、「１１０」、「１１１」、「１０１」、「１００」が信号点（constellation points）を表す。この信号点はシンボルともいい、１シンボル毎に３ビット符号化できる。
【００４８】
このような場合、先行波であるＤ８ＰＳＫ変調信号と遅延波であるπ／８シフトＤ８ＰＳＫ変調信号のうち、遅延波であるπ／８シフトＤ８ＰＳＫ変調信号が遮断された場合であって、かつ、先行波Ｄ８ＰＳＫ変調信号に周波数偏差（シンボル正規化周波数で６．２５％）が生じた場合、先行波Ｄ８ＰＳＫ変調信号は遅延波であるπ／８シフトＤ８ＰＳＫのマッピングと一致するため、受信側で先行波と遅延波の区別ができず、周波数誤差の推定及び復調ができなくなるという問題があった。
【００４９】
図１７は、８ＰＳＫ変調時の先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用された実施の形態５のマッピング例を示す説明図である。図１７（ａ）はＤ８ＰＳＫ変調された先行波のマッピング例を、図１７（ｂ）はπ／８Ｄ８ＰＳＫ変調された遅延波のマッピング例を示す。図１７（ｂ）のπ／８Ｄ８ＰＳＫ変調された遅延波は、図１７（ａ）のＤ８ＰＳＫ変調された先行波の信号点をπ／８シフトし、さらに信号点「０００」と信号点「００１」を入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）に一致しない。
【００５０】
また、遅延波であるπ／８Ｄ８ＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図１８は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図１８に示される説明図は、図１７に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図１８（ｂ）のπ／８Ｄ８ＰＳＫ変調された遅延波は、図１８（ａ）のＤ８ＰＳＫ変調された先行波の信号点をπ／８シフトし、信号点「０００」と信号点「０１１」を入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）に一致しない。
【００５１】
また、同様に遅延波であるπ／８Ｄ８ＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図１９は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図１９に示される説明図は、図１７に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図１９（ｂ）〜（ｆ）のπ／８Ｄ８ＰＳＫ変調された遅延波は、Ｄ８ＰＳＫ変調された先行波の信号点をπ／８シフトし、さらに信号点（例えば「０００」）と、ある信号点（「０００」から（ｎ／４）×π（ｎは１から７の整数）シフトさせた信号点（例えば図１９（ｂ）では「０１０」）を入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）に一致しない。
【００５２】
上記説明のとおり、図１７から図１９に示すマッピング則を適用することにより、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）に一致しない。つまり、伝送路上において、先行波であるＤ８ＰＳＫ信号に６．２５％の周波数偏差が生じても、受信側で先行波と遅延波を判別できるので、変調方式及び周波数偏差の誤推定を回避することができ、受信側でのＰＳＰ復調処理に障害が発生する問題を防止できるという効果を奏する。また、先行波と遅延波で異なるマッピング則を適用することにより、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）に一致しないので、周波数偏差許容範囲を拡大することができる。また８ＰＳＫ変調時は、ＱＰＳＫ変調時と比較して同じ帯域幅であれば伝送情報量が２倍となり、多くの情報を伝送できる。また伝送情報量が同じであれば、必要な帯域幅が１／２となり周波数の有効活用ができる。
【００５３】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、先行波Ｄ８ＰＳＫ変調信号が遅延波であるπ／８シフトＤ８ＰＳＫのマッピングと一致してしまい、受信側で先行波と遅延波の区別ができず、周波数誤差の推定及び復調ができなくなるという問題に対して、例えば、図１７（ｂ）に示すように、遅延波π／８シフトＤ８ＰＳＫ信号の複素平面上の８つの信号点「０００」、「００１」、「０１１」、「０１０」、「１１０」、「１１１」、「１０１」、「１００」のうち、例えば信号点「０００」と信号点「００１」を入れ替えるマッピング則を適用し、情報系列の配置を変換することにより、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングを回転させてもπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）に一致しないようにしていた。このような構成を採用することにより、伝送路上において、先行波であるＤ８ＰＳＫ信号に６．２５％の周波数偏差が生じても、受信側で先行波と遅延波を判別できるので、変調方式及び周波数偏差の誤推定を回避することができ、受信側でのＰＳＰ復調処理に障害が発生する問題を防止できるという効果を得ていた。
【００５４】
しかし、先行波であるＤ８ＰＳＫ変調信号と遅延波であるπ／８シフトＤ８ＰＳＫ変調信号のうち、先行波であるシフトＤ８ＰＳＫ変調信号が遮断された場合、受信側には遅延波（π／８Ｄ８ＰＳＫ変調信号）のみ到来する事例も考えられる。このとき、伝送路において、遅延波π／８Ｄ８ＰＳＫ変調信号に周波数オフセットがシンボル正規化周波数で６．２５％の偏差が生じた場合、先行波Ｄ８ＰＳＫ変調信号と遅延波π／８シフトＤ８ＰＳＫのマッピングが一致するという問題が生じる。したがって、先行波の情報系列を入れ替えることにより、受信側で遅延波と区別できるようにしておくことが必要である。そもそも、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）のマッピングを互いに回転させても一致しないのであれば、情報系列の配置を変換するのは遅延波である必要はない。
【００５５】
以下、実施の形態６における先行波の情報系列の配置を変換する例について説明する。
図２０は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図２０に示された説明図は、同位相（in-phase）の信号を横軸（実数軸  Ｉ軸）に、９０度位相ずれ（quadrature）の信号を縦軸（虚数軸  Ｑ軸）にとった複素平面上に信号点をプロットした信号空間ダイヤグラムである。図にプロットされた８つの点「０００」、「００１」、「０１１」、「０１０」、「１１０」、「１１１」、「１０１」、「１００」が信号点（constellation points）を表す。この信号点はシンボルともいい、１シンボル毎に３ビット符号化できる。図２０（ａ）はＤ８ＰＳＫ変調された先行波のマッピング例を、図２０（ｂ）はπ／８Ｄ８ＰＳＫ変調された遅延波のマッピング例を示す。
【００５６】
図２０（ａ）のＤ８ＰＳＫ変調された先行波は、図２０（ａ）のＤ８ＰＳＫ変調された先行波の信号点のうち、例えば信号点「０００」と信号点「００１」を互いに入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用して情報系列を入れ替えることにより、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）のマッピングは回転しても互いに一致しない。
【００５７】
また、先行波であるＤ８ＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図２１は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図２１に示される説明図は、図２０に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図２１（ａ）のＤ８ＰＳＫ変調された先行波の信号点のうち、例えば信号点「０００」と信号点「０１１」を互いに入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）のマッピングは回転しても互いに一致しない。
【００５８】
また、先行波であるＤ８ＰＳＫ変調信号には次のようなマッピング則を適用しても良い。図２２は、先行波と遅延波で異なるマッピング則が適用されたマッピング例を示す説明図である。図２２に示される説明図は、図２０に示されるものと同様であるので詳細な説明は省略する。図２２（ｃ）〜（ｇ）のＤ８ＰＳＫ変調された先行波の信号点のうち、例えば信号点「０００」と、ある信号点「０００」から（ｎ／４）×π（ｎは１から７の整数）シフトさせた信号点（例えば図２２（ｃ）では「０１０」）を互いに入れ替えるマッピング則に従っている。このマッピング則を適用することにより、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）のマッピングは回転しても互いに一致しない。
【００５９】
上記説明のとおり、図２０から図２２に示すマッピング則を適用して情報系列を入れ替えることにより、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）のマッピングは回転しても互いに一致しない。つまり、伝送路上において、遅延波であるπ／８Ｄ８ＰＳＫ信号に６．２５％の周波数偏差が生じても、受信側で先行波と遅延波を判別できるので、変調方式及び周波数偏差の誤推定を回避することができ、受信側でのＰＳＰ復調処理に障害が発生する問題を防止できるという効果を奏する。また、先行波と遅延波で異なるマッピング則を適用することにより、Ｄ８ＰＳＫ（先行波）のマッピングとπ／８Ｄ８ＰＳＫ（遅延波）のマッピングは互いに一致しないので、周波数偏差許容範囲を拡大することができる。
【００６０】
以上のように、この発明に係る無線通信装置は、送信機にて先行波と遅延波にそれぞれ異なるマッピング則を適用してＰＡＤＭ送信を行うものであり、ＰＡＤＭ送信ダイバーシチを採用した通信を行うのに適している。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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