(57)【要約】【課題】情報の伝送効率の低下を抑えることが可能な送信器、受信器、無線通信システム、送信方法、受信方法、および受信プログラムを提供すること。【解決手段】本発明にかかる送信器１００は、第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成するデータシンボル生成手段１０１と、第２のデータを、所定の位相、かつ、前記第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成するパイロットシンボル生成手段１０２と、前記データシンボルと前記パイロットシンボルを含む前記ＱＡＭ信号を送信する送信手段１０３と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成するデータシンボル生成手段と、
第２のデータを、所定の位相、かつ、前記第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成するパイロットシンボル生成手段と、
前記データシンボルと前記パイロットシンボルを含む前記ＱＡＭ信号を送信する送信手段と、
を備える送信器。
【請求項２】
前記パイロットシンボル生成手段は、前記第２のデータの値に応じて前記パイロットシンボルの振幅を所定の閾値よりも大または小に決定する、
請求項１に記載の送信器。
【請求項３】
データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信する受信手段と、
前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを第１のデータに復号するデータシンボル復号化手段と、
前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するパイロットシンボル復号化手段と、
を備える受信器。
【請求項４】
前記パイロットシンボル復号化手段は、前記パイロットシンボルの振幅を所定の閾値と比較した比較結果に応じて前記第２のデータの値を決定する、
請求項３に記載の受信器。
【請求項５】
第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成するデータシンボル生成手段と、
第２のデータを、所定の位相、かつ、前記第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成するパイロットシンボル生成手段と、
前記データシンボルと前記パイロットシンボルを含む前記ＱＡＭ信号を送信する送信手段と、を備える送信器と、
データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信する受信手段と、
前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを第１のデータに復号するデータシンボル復号化手段と、
前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するパイロットシンボル復号化手段と、を備える受信器と、
を備える無線通信システム。
【請求項６】
第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成するステップと、
第２のデータを、所定の位相、かつ、前記第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成するステップと、
前記データシンボルと前記パイロットシンボルを含む前記ＱＡＭ信号を送信するステップと、
を備える、送信方法。
【請求項７】
前記パイロットシンボルに変換し生成するステップは、前記第２のデータの値に応じて前記パイロットシンボルの振幅を所定の閾値よりも大または小に決定する、
請求項６に記載の送信方法。
【請求項８】
データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信するステップと、
前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを第１のデータに復号するステップと、
前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するステップと、
を備える受信方法。
【請求項９】
前記前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するステップは、前記パイロットシンボルの振幅を所定の閾値と比較した比較結果に応じて前記第２のデータの値を決定する、
請求項８に記載の受信方法。
【請求項１０】
第１のデータが変換されたデータシンボルと、所定の位相、かつ、第２のデータに応じた振幅のシンボルに変換されたパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信するステップと、
前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを前記第１のデータに復号するステップと、
前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを前記第２のデータに復号するステップと、
を備える受信方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送信器、受信器、無線通信システム、送信方法、受信方法、および受信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットや映像配信等の広帯域マルチメディア通信サービスの爆発的な需要増加に伴い、無線通信や、光ファイバ等を用いた有線通信に、より大容量かつ高信頼な通信システムの導入が進んでいる。こうした大容量通信システムは、通信回線当たりの伝送帯域の利用効率を高めることが重要である。大容量通信システムは、デジタル変調を用いた多値変調技術により通信を行う。
【０００３】
多値変調はＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）、ＰＳＫ（phase shift keying）、ＯＦＤＭ（orthogonal frequency division multiplex）等がある。この多値変調技術の送信信号は、受信するまでにノイズなどの伝搬環境の影響を受け、エラーとなる場合がある。このため、通信システムの受信側は、受信信号に対して伝搬環境の影響を補正する必要がある。
【０００４】
この伝搬環境の影響を補正するため、通信システムの送信側が送信する信号の位相の基準としてパイロットシンボルをデータシンボルの間に送信する方法がある。パイロットシンボルは、振幅、位相、周波数特性などのパラメータが、送信前に予め既知となっている信号である。このパイロットシンボルを送信装置において所定の間隔で挿入し、受信装置において当該パイロットシンボルに基づいて伝送路特性を推定して、復調を行うことによりデータシンボルの伝搬環境の影響を補正する。パイロットシンボルを増加させるとエラー訂正率が改善し、通信精度が向上するという効果がある。
【０００５】
特許文献１は、パイロットシンボルを用いて伝送チャネルの伝達特性、送信端と受信端との間の周波数や位相の誤差などを推定して補正する方法を提示している。特許文献２は、パイロットシンボルの位相を推定してデータシンボルの位置を訂正する方法を提示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００７／０８０７４５号公報
【特許文献２】特表２００８−５２１２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の方法によると、パイロットシンボル自体は、データシンボルに含まれる情報とは無関係であり、予め既知のデータである。このため、上述した技術のように、フレームに既知のデータであるパイロットシンボルを挿入すると、情報の伝送効率が低下するという課題がある。
本発明は、情報の伝送効率の低下を抑えることが可能な送信器、受信器、無線通信システム、送信方法、受信方法、および受信プログラム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】
【０００８】
本発明の一態様にかかる送信器は、第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成するデータシンボル生成手段と、第２のデータを、所定の位相、かつ、前記第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成するパイロットシンボル生成手段と、前記データシンボルと前記パイロットシンボルを含む前記ＱＡＭ信号を送信する送信手段と、を備える。
【０００９】
本発明の一態様にかかる受信器は、データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信する受信手段と、前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを第１のデータに復号するデータシンボル復号化手段と、前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するパイロットシンボル復号化手段と、を備える。
【００１０】
本発明の一態様にかかる無線通信システムは、第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成するデータシンボル生成手段と、第２のデータを、所定の位相、かつ、前記第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成するパイロットシンボル生成手段と、前記データシンボルと前記パイロットシンボルを含む前記ＱＡＭ信号を送信する送信手段と、を備える送信器と、データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信する受信手段と、前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを第１のデータに復号するデータシンボル復号化手段と、前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するパイロットシンボル復号化手段と、を備える受信器と、を備える。
【００１１】
本発明の一態様にかかる送信方法は、第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成するステップと、第２のデータを、所定の位相、かつ、前記第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成するステップと、前記データシンボルと前記パイロットシンボルを含む前記ＱＡＭ信号を送信するステップと、を備える。
【００１２】
本発明の一態様にかかる受信方法は、データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信するステップと、前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを第１のデータに復号するステップと、前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するステップと、を備える。
【００１３】
本発明の一態様にかかるプログラムは、第１のデータが変換されたデータシンボルと、所定の位相、かつ、第２のデータに応じた振幅のシンボルに変換されたパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信するステップと、前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを前記第１のデータに復号するステップと、前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを前記第２のデータに復号するステップと、を備える受信方法をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、情報の伝送効率の低下を抑えることが可能な送信器、受信器、無線通信システム、送信方法、受信方法、および受信プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる無線通信システムの概要図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる送信器の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかるパイロットシンボル生成手段の構成を示したブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかるパイロットシンボルに振幅を与える場合の様子を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる送信器のパイロットシンボルに情報を重畳する処理を示したフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる受信器の構成を示したブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態１にかかるパイロットシンボル復号化手段の構成を示したブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１にかかる受信器の情報が重畳されたパイロットシンボルから情報を取り出す処理を示したフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２にかかる送信器の構成を示したブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる受信器の構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上述したように、パイロットシンボルをフレームに挿入して送信するとデータ復調時のビット誤り訂正率は向上する。しかし、パイロットシンボルの挿入は送信する情報量の伝送効率の低下を招く。周波数帯域が限られた通信資源を有効活用するためには伝送効率を向上する事が重要である。そこで、パイロットシンボルに情報を重畳することができれば伝送効率の低下を抑えることができる。本発明にかかる無線通信システム１０００は、パイロットシンボルに情報を重畳し、伝送効率を向上する装置である。
【００１７】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態１にかかる無線通信システム１０００の概要図である。本実施の形態の無線通信システム１０００は送信器１００と受信器２００とを備える。即ち、無線通信システム１０００は、送信器１００と受信器２００との間を無線通信するシステムである。
【００１８】
次に、送信器１００の構成を詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかる送信器１００の構成を示したブロック図である。送信器１００は、データシンボル生成手段１０１と、パイロットシンボル生成手段１０２と、送信手段１０３とを備える。即ち、送信器１００は入力された情報データをＱＡＭ信号（ＱＡＭフレーム）などに変調し無線送信する。
【００１９】
次に、各部の構成を詳細に説明する。データシンボル生成手段１０１は、入力される第１のデータを伝送するため、第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成する。データシンボル生成手段１０１は、デジタルデータをＱＡＭ変調することでデータシンボルを生成する。
【００２０】
データの符号化は送信方式に合わせて例えば、ＱＡＭ、ＰＳＫ、ＯＦＤＭ等を用いてもよい。ＱＡＭ等を用いたデータの符号化については一般的技術であり、詳細な説明は省略する。
【００２１】
パイロットシンボル生成手段１０２は、入力される第２のデータを、所定の位相、かつ、第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成する。パイロットシンボル生成手段１０２は、受信器２００で同期等が可能なように所定の位相のパイロットシンボル（パイロット信号）を生成する。パイロットシンボルを構成する符号系列は、例えば、信号の誤り検出訂正に使われるアダマール符号などの直交した系列を用いることができる。パイロットシンボルの性質やその生成方法は一般的技術であり、詳しい説明は省略する。
【００２２】
さらに、本実施の形態では、パイロットシンボル生成手段１０２は、第２のデータをパイロットシンボルに重畳して伝送するため、第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルを生成する。図３は、本発明の実施の形態１にかかるパイロットシンボル生成手段１０２の構成の一例を示したブロック図である。例えば、パイロットシンボル生成手段１０２は、情報入力手段（信号入力手段）１１０と、位相決定手段１１１と、振幅決定手段１１２とを備える。情報入力手段１１０は、パイロットシンボルに重畳する第２のデータを入力する。
【００２３】
情報入力手段１１０は、パイロットシンボルを生成するため、ＱＰＳＫのシンボルを生成してもよい。位相決定手段１１１は、受信器２００が伝搬路を推定できるようなパイロットシンボルの位相を決定する。パイロットシンボルに対する位相の固定方法は例えば、ＱＰＳＫにおける位相π／４、３π／４、５π／４、７π／４を用いることができる。
【００２４】
また、振幅決定手段１１２は、入力された第２のデータに基づいて、第１のパイロットシンボルの振幅を決定する。振幅は例えば、第２のデータの値に応じて、平均振幅（閾値）よりも大、もしくは、小とする。図４は本発明の実施の形態１にかかるのパイロットシンボルの位相及び振幅の一例を示すコンスタレーションである。図４は、ＱＰＳＫにおけるシンボルの例である。図４に示すように、パイロットシンボルの位相は固定しておき、振幅方向のみをデータに応じて変化させる。
【００２５】
例えば、パイロットシンボルの平均振幅位置を基準（閾値）として、入力データが大（例えばデータ＝１）の場合、パイロットシンボルの振幅を平均振幅位置よりも大（ハイレベル）とし、入力データが小（例えばデータ＝０）の場合、パイロットシンボルの振幅を平均振幅位置よりも小（ローレベル）とする。
【００２６】
この様にして、パイロットシンボル生成手段１０２は、ＱＰＳＫの位相のパイロットシンボルに対して振幅の大と小を決定する。即ち、パイロットシンボル生成手段１０２は、第２のデータを入力し、第２のデータを重畳したパイロットシンボルに変換する。
【００２７】
次にパイロットシンボルの振幅に対するデータの割り当てについて説明する。一例として、ＱＰＳＫのパイロットシンボルに第２のデータを重畳する例について示す。
【００２８】
例えば、平均振幅よりも振幅小をＬとして、Ｌにデータ０を割り当てる。平均振幅よりも振幅大をＨとして、Ｈにデータ１を割り当てる。位相π／４のパイロットシンボルに対しデータ０（振幅小）／データ１（振幅大）を割り当てることにより、パイロットデータ＝１１にデータ０／データ１を重畳する。同様に、位相３π／４のパイロットシンボルに対しデータ０（振幅小）／データ１（振幅大）を割り当てることにより、パイロットデータ＝０１にデータ０／データ１を重畳する。
【００２９】
位相５π／４のパイロットシンボルに対しデータ０（振幅小）／データ１（振幅大）を割り当てることにより、パイロットデータ＝００にデータ０／データ１を重畳する。位相７π／４のパイロットシンボルに対しデータ０（振幅小）／データ１（振幅大）を割り当てることにより、パイロットデータ＝１０にデータ０／データ１を重畳する。
【００３０】
したがって、既知のパイロットシンボル（パイロットデータ）に加えて任意の１ビットのデータ送信が可能となる。このパイロットシンボルを周期的にフレームに挿入することにより、パイロットシンボルの送信周期で第２のデータを送信することができる。即ち、送信器１００はこのパイロットシンボルを用いて任意のデータを送信することができる。また、送信器１００は、複数のしきい値を設けることにより、さらに複数のビットでデータ伝送してもよい。
【００３１】
送信手段１０３は、データシンボル生成手段１０１が出力するデータシンボル（第１のデータのシンボル）と、パイロットシンボル生成手段１０２が出力する、第２のデータが重畳されたパイロットシンボルとを含むＱＡＭ信号（ＱＡＭフレーム）を送信する。例えば、送信手段１０３は、アナログ信号に変換（デジタル・アナログ変換：Ｄ／Ａ変換）し、送信可能な周波数帯域にアップコンバート（無線周波数変換）して無線送信する。アナログ信号に変換された信号に対して帯域制限を行うフィルタリング処理や、フィルタリング処理された信号を送信可能な周波数帯域にアップコンバート（無線周波数変換）する処理は一般的技術であり、説明は省略する。
【００３２】
処理の説明
次に、送信器１００の信号の送信処理について説明する。図５は、本発明の実施の形態１にかかる送信器１００のパイロットシンボルに第２のデータを重畳する処理を示したフローチャートである。データシンボル生成手段１０１は、第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成する（Ｓ１０１）。パイロットシンボル生成手段１０２は、第２のデータを、所定の位相、かつ、第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成する（Ｓ１０２）。送信手段１０３は、データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を送信する（Ｓ１０３）。
【００３３】
次に、受信器２００について、詳細に説明する。図６は、本発明の実施の形態１にかかる受信器２００の構成を示したブロック図である。受信器２００は、送信器１００が送信した無線信号を受信し、データシンボル（第１のデータのシンボル）とパイロットシンボル（第２のデータのシンボル）とを復号化して情報データを復号する。受信器２００は、受信手段２０１と、データシンボル復号化手段２０２と、パイロットシンボル復号化手段２０３ととを備える。即ち、受信器２００は、送信器１００が送信する信号を受信するための受信装置である。
【００３４】
次に、各部の構成を詳細に説明する。受信手段２０１は、送信器１００が送信したデータシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信する。例えば、受信手段２０１は、無線信号を受信し、信号検出処理等のデジタル信号処理が可能な周波数帯へダウンコンバート（無線周波数変換）する。また、受信手段２０１は、スプリアスを除去するフィルタリング処理し、フィルタリング処理した信号をアナログ信号からデジタル信号に変換（アナログ・デジタル変換：Ａ／Ｄ変換）を行う。
【００３５】
無線周波数変換、フィルタリング処理及びＡ／Ｄ変換は一般的技術であり、説明は省略する。受信手段２０１は、ＱＡＭ信号のデータシンボル（第１のデータ）とパイロットシンボルとを出力する。
【００３６】
データシンボル復号化手段２０２は、受信手段２０１が出力したデータシンボルを、パイロットシンボルの位相に基づいて第１のデータに復号化し出力する。データシンボル復号化手段２０２は、データシンボルをＱＡＭ、ＰＳＫ、ＯＦＤＭ等の各変調方式に基づいてデマッピング（再マップ処理）する。データシンボル復号化手段２０２は、データシンボルのデマッピング時にパイロットシンボルの位相を用いる。データシンボル復号化手段２０２は、パイロットシンボルの位相に基づいて同期をとり、パイロットシンボルに基づいて伝送路特性を推定して、復号化を行うことによりデータシンボルの伝搬環境の影響を補正する。
【００３７】
データの復号化は一般的方式であり、詳しい説明は省略する。
パイロットシンボル復号化手段２０３は、受信手段２０１が出力したパイロットシンボルを、パイロットシンボルの振幅に基づいて第２のデータに復号化し出力する。例えば、パイロットシンボル復号化手段２０３は、４つの位相のパイロットシンボルを用いる。パイロットシンボル復号化手段２０３は、平均振幅位置（閾値）を基準として、パイロットシンボルの振幅と平均振幅との比較結果に応じて第２のデータに復号化する。第２のパイロットシンボルの平均振幅位置は既知の位置である。
【００３８】
図７は、本発明の実施の形態１にかかるパイロットシンボル復号化手段２０３の構成の一例を示したブロック図である。パイロットシンボル復号化手段２０３は、位相と振幅に基づいてパイロットシンボルから第２のデータを復号する。パイロットシンボル復号化手段２０３は、位相判定手段２１０と、振幅判定手段２１１と、情報出力手段２１２とを備える。位相判定手段２１０は、入力されたパイロットシンボルの位相を判定する。例えば、パイロットシンボルの位相はＱＰＳＫであれば位相π／４、３π／４、５π／４、７π／４である。
【００３９】
そのため、位相判定手段２１０は、入力されたパイロットシンボルから上記４つの位相を判定する。振幅判定手段２１１は、入力されたパイロットシンボルの振幅を判定する。振幅は、上記の様にパイロットシンボルの振幅を平均振幅と比較し、平均振幅より大の場合と、平均振幅より小の場合とがある。振幅判定手段２１１は、パイロットシンボルの振幅の大小を判定する。
【００４０】
情報出力手段２１２は、振幅判定手段２１１が判定した振幅に基づいて、パイロットシンボルに重畳された第２のデータを復号する。情報出力手段２１２は、パイロットシンボルに重畳された第２のデータを出力する。
【００４１】
即ち、パイロットシンボル復号化手段２０３は、のパイロットシンボルに重畳された第２のデータをパイロットシンボルの振幅を判定することにより出力する。
【００４２】
処理の説明
次に、本発明の実施の形態１にかかる受信器２００のパイロットシンボルから第２のデータを取り出す処理を説明する。図８は、受信器２００がパイロットシンボルから第２のデータを取り出す処理を示したフローチャートである。
【００４３】
受信手段２０１は、データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信する（Ｓ２０１）。データシンボル復号化手段２０２は、パイロットシンボルの位相に基づいて、データシンボルを第１のデータに復号する（Ｓ２０２）。パイロットシンボル復号化手段２０３は、パイロットシンボルの振幅に基づいて、パイロットシンボルを第２のデータに復号する（Ｓ２０３）。
【００４４】
効果の説明
上述したように、本実施の形態１にかかる無線通信システム１０００は、キャリア再生機能を維持したまま、パイロットシンボルに情報を重畳するため、伝送効率の低下を抑止することができる。
【００４５】
実施の形態２
本発明の実施の形態として変調方式に例えばＱＡＭを用いることができる。図９は、本発明の実施の形態２にかかる第１のパイロットシンボルに第２のデータを重畳するＱＡＭを用いた送信器３００を示した図である。
【００４６】
送信器３００は、マッピング手段(QAM Mapping)３０１と、パイロットシンボル生成手段３０２と、ＢＰＦ３０３と、波形整形フィルタ３０４と、直交変調手段３０５と、クロック出力手段３０６を備える。上記の構成要素３０１〜３０３は、実施の形態１の１０１〜１０３と同様であり、重複する説明は適宜省略する。マッピング手段３０１は、データシンボル生成手段であり、第１のデータを入力してＩ(In-phase：同相)成分とＱ(Quadrature：直交位相)成分を有するＱＡＭシンボルを生成する。パイロットシンボル生成手段３０２は、第２のデータを入力して所定の位相、かつ、第２のデータに応じた振幅のＩ(In-phase：同相)成分とＱ(Quadrature：直交位相)成分を有するパイロットシンボルに変換し生成する。
【００４７】
波形整形フィルタ３０４は、不要波の送信を阻止し、雑音の除去をするためローパスフィルタである。また、波形整形フィルタ３０４は、シンボルの符号間干渉による波形ひずみを抑える波形整形機能を備える。クロック出力手段３０６は、受信側でシンボルの復号に参照となるＩＱ成分のクロック信号を出力する。直交変調手段３０５は、マッピング手段３０１が出力した直交している２つの信号成分とクロック出力手段３０６が出力したクロック信号とをそれぞれ変調し合成する。即ち、直交変調手段３０５は、シンボルををＩ(In-phase：同相)成分とＱ(Quadrature：直交位相)成分の９０度の位相差を持った直交波形に変調する。変調方式は本実施の形態はQAMを用いる。
【００４８】
ＢＰＦ（Band-pass filter）３０３は、実施の形態１の送信手段１０３と同様である。ＢＰＦ３０３は、マッピング手段３０１が出力するデータシンボル（第１のデータのシンボル）と、パイロットシンボル生成手段３０２が出力する、第２のデータが重畳されたパイロットシンボルとを含むＱＡＭ信号（ＱＡＭフレーム）を送信する。
【００４９】
次に、本発明の実施の形態２にかかる受信器４００について説明する。図１０は、本発明の実施の形態２にかかるパイロットシンボルに第２のデータを重畳するＱＡＭを用いた受信器４００の例である。
【００５０】
受信器４００は、ＢＰＦ４０１と、データシンボル復号化手段４０２と、パイロットシンボル復号化手段４０３と、直交復調手段４０４と、波形整形フィルタ４０５と、クロック同期確立手段４０６と、波形等化手段４０７と、キャリア同期確立手段４０８を備える。上記の構成要素４０１〜４０３は、実施の形態１の２０１〜２０３と同様であり、重複する説明は適宜省略する。
【００５１】
次に各部の構成を詳細に説明する。ＢＰＦ（Band-pass filter）４０１は、受信信号の必要な範囲の周波数のみを通し、他の周波数は通さないフィルタである。直交復調手段４０２は、９０度の位相差を持った変調された受信信号の直交波形をＩ(In-phase：同相)成分とＱ(Quadrature：直交位相)成分とに復調する。波形整形フィルタ４０５は、伝搬環境の影響で歪んだ受信信号の波形を適切な波形に整形して出力する。
【００５２】
クロック同期確立手段４０６は、受信信号からクロック信号を分離し、クロック信号を入力してデータ信号をクロック信号の周期に合わせて同期させる。波形等化手段４０７は、伝送路を伝搬した信号の崩れた波形を元に戻す等化を行う。
【００５３】
キャリア同期確立手段４０６は、クロック信号を参照してキャリア（データ）の周波数、位相のずれを補償してデータシンボルの同期をする。再マッピング手段（ＱＡＭ  De-mapping）４０２は、同期されたデータシンボルからパイロットシンボルを参照してもとの信号に戻すため、シンボル配置の再マップ処理を行う。パイロットシンボルの参照方法は実施の形態１と同様である。
【００５４】
再マッピング手段４０２は、キャリア同期確立手段４０５が出力したデータシンボルを、パイロットシンボルの位相に基づいて第１のデータに復号化し出力する。再マッピング手段４０２は、データシンボルのデマッピング時にパイロットシンボルの位相を用いる。再マッピング手段４０２は、データシンボルをＱＡＭの変調方式に基づいてデマッピング（再マップ処理）する。
【００５５】
パイロットシンボル復号化手段２０３は、キャリア同期確立手段４０８が出力したパイロットシンボルを、パイロットシンボルの振幅に基づいて第２のデータに復号化し出力する。
【００５６】
上述したように、本実施の形態２にかかる送信器３００及び受信器４００は、ＱＡＭを用いた通信において、キャリア再生機能を維持したまま、パイロットシンボルに情報を重畳し、伝送効率の低下を抑止することができる。
【００５７】
その他の実施の形態
上記で説明した送信方法及び受信方法は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を含む半導体処理装置を用いて実現されてもよい。また、これらの処理は、少なくとも１つのプロセッサ（e.g. マイクロプロセッサ、ＭＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor））を含むコンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現されてもよい。具体的には、これらの送信信号処理又は受信信号処理に関するアルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを作成し、当該プログラムをコンピュータに供給すればよい。
【００５８】
これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。
【００５９】
非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。
【００６０】
また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００６１】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施の形態はパイロットシンボルへ情報を重畳する方式にＱＰＳＫを基礎として用いたが、パイロットシンボルとして機能し、情報が重畳可能であれば他の変調方式を用いても良い。また、本発明はパイロットシンボルを使用する通信であれば音声通信、データ通信、放送等どのようなものに用いても良い。また、本発明は、ＣＡＴＶ（Cable television）、光ケーブルを用いた中継装置等の有線通信に使用してもよい。
【００６２】
さらに、上述した実施の形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
【００６３】
例えば、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成するデータシンボル生成手段と、
第２のデータを、所定の位相、かつ、前記第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成するパイロットシンボル生成手段と、
前記データシンボルと前記パイロットシンボルを含む前記ＱＡＭ信号を送信する送信手段と、
を備える送信器。
（付記２）
前記パイロットシンボル生成手段は、前記第２のデータの値に応じて前記パイロットシンボルの振幅を所定の閾値よりも大または小に決定する、
付記１に記載の送信器。
（付記３）
データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信する受信手段と、
前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを第１のデータに復号するデータシンボル復号化手段と、
前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するパイロットシンボル復号化手段と、
を備える受信器。
（付記４）
前記パイロットシンボル復号化手段は、前記パイロットシンボルの振幅を所定の閾値と比較した比較結果に応じて前記第２のデータの値を決定する、
付記３に記載の受信器。
（付記５）
第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成するデータシンボル生成手段と、
第２のデータを、所定の位相、かつ、前記第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成するパイロットシンボル生成手段と、
前記データシンボルと前記パイロットシンボルを含む前記ＱＡＭ信号を送信する送信手段と、を備える送信器と、
データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信する受信手段と、
前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを第１のデータに復号するデータシンボル復号化手段と、
前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するパイロットシンボル復号化手段と、を備える受信器と、
を備える無線通信システム。
（付記６）
第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成するステップと、
第２のデータを、所定の位相、かつ、前記第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成するステップと、
前記データシンボルと前記パイロットシンボルを含む前記ＱＡＭ信号を送信するステップと、
を備える、送信方法。
（付記７）
前記パイロットシンボルに変換し生成するステップは、前記第２のデータの値に応じて前記パイロットシンボルの振幅を所定の閾値よりも大または小に決定する、
付記６に記載の送信方法。
（付記８）
データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信するステップと、
前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを第１のデータに復号するステップと、
前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するステップと、
を備える受信方法。
（付記９）
前記前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するステップは、前記パイロットシンボルの振幅を所定の閾値と比較した比較結果に応じて前記第２のデータの値を決定する、
付記８に記載の受信方法。
（付記１０）
第１のデータをＱＡＭ信号内のデータシンボルに変換し生成するステップと、
第２のデータを、所定の位相、かつ、前記第２のデータに応じた振幅のパイロットシンボルに変換し生成するステップと、
前記データシンボルと前記パイロットシンボルを含む前記ＱＡＭ信号を送信するステップと、
を備える、送信方法をコンピュータに実行させるプログラム。
（付記１１）
前記パイロットシンボルに変換し生成するステップは、前記第２のデータの値に応じて前記パイロットシンボルの振幅を所定の閾値よりも大または小に決定する、
付記１０に記載の送信方法をコンピュータに実行させるプログラム。
（付記１２）
データシンボルとパイロットシンボルを含むＱＡＭ信号を受信するステップと、
前記パイロットシンボルの位相に基づいて、前記データシンボルを第１のデータに復号するステップと、
前記パイロットシンボルの振幅に基づいて、前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するステップと、
を備える受信方法をコンピュータに実行させるプログラム。
（付記１３）
前記前記パイロットシンボルを第２のデータに復号するステップは、前記パイロットシンボルの振幅を所定の閾値と比較した比較結果に応じて前記第２のデータの値を決定する、
付記１２に記載の受信方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【符号の説明】
【００６４】
１００  送信器
１０１  データシンボル生成手段
１０２  パイロットシンボル生成手段
１０３  送信手段
２００  受信器
２０１  受信手段
２０２  データシンボル復号化手段
２０３  パイロットシンボル復号化手段
３００  送信器
３０１  マッピング手段（ＱＡＭ  Ｍａｐｐｉｎｇ）
３０２  パイロットシンボル生成手段
３０３  ＢＰＦ
３０４  波形整形フィルタ
３０５  直交変調手段
３０６  クロック出力手段
４００  受信器
４０１  受信手段（ＢＰＦ）
４０２  再マッピング手段（ＱＡＭ  Ｄｅ−ｍａｐｐｉｎｇ）
４０３  パイロットシンボル復号化手段
４０４  直交復調手段
４０５  波形整形フィルタ
４０６  クロック同期確立手段
４０７  波形等化手段
４０８  キャリア同期確立手段
１０００  無線通信システム
【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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