(57)【要約】  無線伝送路を介して接続される送信装置と受信装置との間で変調信号を送受信する無線伝送システムにおいて、送信装置は、変調信号を帯域分割し、それぞれ所定の周波数位置に配置した複数のサブ変調信号を生成する帯域分割フィルタバンクを備え、複数のサブ変調信号を帯域分散配置して送信する構成であり、受信装置は、帯域分散配置して伝送された受信信号から複数のサブ変調信号を抽出して元の変調信号に合成する帯域合成フィルタバンクを備えた構成である。
2010113499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線伝送路を介して接続される送信装置と受信装置との間で変調信
号を送受信する無線伝送システムにおいて、
前記送信装置は、前記変調信号を帯域分割し、それぞれ所定の周波
数位置に配置した複数のサブ変調信号を生成する帯域分割フィルタバ
ンクを備え、複数のサブ変調信号を帯域分散配置して送信する構成で
あり、
前記受信装置は、帯域分散配置して伝送された受信信号から前記複
数のサブ変調信号を抽出して元の変調信号に合成する帯域合成フィル
タバンクを備えた構成である
ことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線伝送システムにおいて、
前記帯域分割フィルタバンクは、
前記変調信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段の出力を帯域分割して前記複数のサブ変調信
号を出力する複数の分割手段と、
前記複数の分割手段から出力される前記複数のサブ変調信号をそれ
ぞれ所定の周波数位置にシフトする複数の周波数シフト手段と、
前記複数の周波数シフト手段の出力を加算し、それぞれ所定の周波
数位置に配置する加算手段と、
前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換する逆フーリエ変換手
段と
を備えたことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線伝送システムにおいて、
前記帯域分割フィルタバンクは、
前記変調信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段の出力をそれぞれ所定の周波数位置にシフト
する複数の周波数シフト手段と、
前記複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ帯域分割して前記複
数のサブ変調信号を出力する複数の分割手段と、
前記複数の分割手段の出力を加算し、それぞれ所定の周波数位置に
配置する加算手段と、
前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換する逆フーリエ変換手
段と
を備えたことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線伝送システムにおいて、
前記帯域合成フィルタバンクは、
前記受信信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段の出力を帯域分割して前記複数のサブ変調信
号を抽出する複数の抽出手段と、
前記複数の抽出手段から出力される前記複数のサブ変調信号をそれ
ぞれ配置変換前の周波数位置にシフトする複数の周波数シフト手段と
、
前記複数の周波数シフト手段の出力を加算し、配置変換前の周波数
位置で合成する加算手段と、
前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換する逆フーリエ変換手
段と
を備えたことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線伝送システムにおいて、
前記帯域合成フィルタバンクは、
前記受信信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段の出力を所定の周波数位置からそれぞれ配置
変換前の周波数位置にシフトする複数の周波数シフト手段と、
前記複数の周波数シフト手段の出力を帯域分割して前記複数のサブ
変調信号を抽出する複数の抽出手段と、
前記複数の抽出手段の出力を加算し、配置変換前の周波数位置で合
成する加算手段と、
前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換する逆フーリエ変換手
段と
を備えたことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項６】
請求項１に記載の無線伝送システムにおいて、
前記送信装置および前記受信装置は、前記複数のサブ変調信号をそ
れぞれ対応する無線伝送路を介して伝送する構成である
ことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項７】
請求項６に記載の無線伝送システムにおいて、
前記帯域分割フィルタバンクは、
前記変調信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段の出力を帯域分割して前記複数のサブ変調信
号を出力する複数の分割手段と、
前記複数の分割手段から出力される前記複数のサブ変調信号をそれ
ぞれ所定の周波数位置にシフトし、所定の周波数位置に配置して出力
する複数の周波数シフト手段と、
前記複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ時間軸上の信号に変
換する複数の逆フーリエ変換手段と
を備えたことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項８】
請求項６に記載の無線伝送システムにおいて、
前記帯域分割フィルタバンクは、
前記変調信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段の出力をそれぞれ所定の周波数位置にシフト
する複数の周波数シフト手段と、
前記複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ帯域分割し、所定の
周波数位置に配置した前記複数のサブ変調信号を出力する複数の分割
手段と、
前記複数の分割手段の出力をそれぞれ時間軸上の信号に変換する複
数の逆フーリエ変換手段と
を備えたことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項９】
請求項６に記載の無線伝送システムにおいて、
前記帯域合成フィルタバンクは、
前記複数の無線伝送路で伝送された受信信号をそれぞれ周波数軸上
の信号に変換する複数のフーリエ変換手段と、
前記複数のフーリエ変換手段の出力をそれぞれ帯域分割して前記複
数のサブ変調信号を抽出する複数の抽出手段と、
前記複数の抽出手段から出力される前記複数のサブ変調信号をそれ
ぞれ配置変換前の周波数位置にシフトする複数の周波数シフト手段と
、
前記複数の周波数シフト手段の出力を加算し、配置変換前の周波数
位置で合成する加算手段と、
前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換する逆フーリエ変換手
段と
を備えたことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項１０】
請求項６に記載の無線伝送システムにおいて、
前記帯域合成フィルタバンクは、
前記複数の無線伝送路で伝送された受信信号をそれぞれ周波数軸上
の信号に変換する複数のフーリエ変換手段と、
前記複数のフーリエ変換手段の出力をそれぞれ所定の周波数位置か
ら配置変換前の周波数位置にシフトする複数の周波数シフト手段と、
前記複数の周波数シフト手段の出力を帯域分割して前記複数のサブ
変調信号を抽出する複数の抽出手段と、
前記複数の抽出手段の出力を加算し、配置変換前の周波数位置で合
成する加算手段と、
前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換する逆フーリエ変換手
段と
を備えたことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項１１】
請求項２，３，７，８のいずれかに記載の前記分割手段は、前記変
調信号に複数の帯域分割重み関数ＢＤk(ω) （ただし、ｋは１〜Ｎの
自然数、Ｎは分割数、ωは周波数) を乗算してＮ個のサブ変調信号Ｓ
ｂk(ω) を生成する構成であり、
請求項４，５，９，１０のいずれかに記載の前記抽出手段は、前記
受信信号に含まれるＮ個のサブ変調信号Ｓｂk(ω) に、前記送信装置
と前記受信装置との間の伝達関数Ｇ(ω)と前記帯域分割重み関数ＢＤ
k(ω) とに対応した帯域合成重み関数ＢＣk(ω) を乗算する構成であ
る
ことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線伝送システムにおいて、
前記帯域分割重み関数ＢＤk(ω)と前記帯域合成重み関数ＢＣk(ω)
との積である帯域通過関数ＢＴk(ω) が、前記変調信号の占有帯域内
において、
Σ｜ＢＴk(ω) Ｇ(ω＋ωk)｜＝Ａ
で表わされる（ただし、Ａは定数、ωk はサブ変調信号の周波数配置
によって決まる値）
ことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項１３】
請求項１１に記載の無線伝送システムにおいて、
対となる前記帯域分割重み関数ＢＤk(ω) と前記帯域合成重み関数
ＢＣk(ω) は、互いに同一のルートロールオフ関数である
ことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項１４】
請求項１１に記載の無線伝送システムにおいて、
前記変調信号の平均周波数スペクトラムＦ(ω)と前記帯域分割重み
関数ＢＤk(ω) との積が
｜Ｆ(ω)ＢＤk(ω)Ｇ(ω＋ωk)｜＝｜ＢＣk(ω) ｜
を満たし、前記帯域合成重み関数ＢＣk(ω) がルートロールオフ関数
である
ことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項１５】
請求項１に記載の無線伝送システムの送信装置において、
請求項２または請求項３に記載の帯域分割フィルタバンクを備えた
ことを特徴とする無線伝送システムの送信装置。
【請求項１６】
請求項６に記載の無線伝送システムの送信装置において、
請求項７または請求項８に記載の帯域分割フィルタバンクを備えた
ことを特徴とする無線伝送システムの送信装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の無線伝送システムの受信装置において、
請求項４または請求項５に記載の帯域合成フィルタバンクを備えた
ことを特徴とする無線伝送システムの受信装置。
【請求項１８】
請求項６に記載の無線伝送システムの受信装置において、
請求項９または請求項１０に記載の帯域合成フィルタバンクを備え
たことを特徴とする無線伝送システムの受信装置。
【請求項１９】
無線伝送路を介して接続される送信装置と受信装置との間で変調信
号を送受信する無線伝送方法において、
前記送信装置は、帯域分割フィルタバンクで前記変調信号を帯域分
割し、それぞれ所定の周波数位置に配置した複数のサブ変調信号から
送信信号を生成し、複数のサブ変調信号を帯域分散配置して送信し、
前記受信装置は、帯域合成フィルタバンクで帯域分散配置して伝送
された受信信号から前記複数のサブ変調信号を抽出して元の変調信号
に合成し、復調処理に供する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の無線伝送方法において、
前記帯域分割フィルタバンクは、
フーリエ変換手段で前記変調信号を周波数軸上の信号に変換し、
複数の分割手段で前記フーリエ変換手段の出力を帯域分割して前記
複数のサブ変調信号を出力し、
複数の周波数シフト手段で前記複数の分割手段から出力される前記
複数のサブ変調信号をそれぞれ所定の周波数位置にシフトし、
加算手段で前記複数の周波数シフト手段の出力を加算し、それぞれ
所定の周波数位置に配置し、
逆フーリエ変換手段で前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換
する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の無線伝送方法において、
前記帯域分割フィルタバンクは、
フーリエ変換手段で前記変調信号を周波数軸上の信号に変換し、
複数の周波数シフト手段で前記フーリエ変換手段の出力をそれぞれ
所定の周波数位置にシフトし、
複数の分割手段で前記複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ帯
域分割して前記複数のサブ変調信号を出力し、
加算手段で前記複数の分割手段の出力を加算し、それぞれ所定の周
波数位置に配置し、
逆フーリエ変換手段で前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換
する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【請求項２２】
請求項１９に記載の無線伝送方法において、
前記帯域合成フィルタバンクは、
フーリエ変換手段で前記受信信号を周波数軸上の信号に変換し、
複数の抽出手段で前記フーリエ変換手段の出力を帯域分割して前記
複数のサブ変調信号を抽出し、
複数の周波数シフト手段で前記複数の抽出手段から出力される前記
複数のサブ変調信号をそれぞれ配置変換前の周波数位置にシフトし、
加算手段で前記複数の周波数シフト手段の出力を加算し、配置変換
前の周波数位置で合成し、
逆フーリエ変換手段で前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換
する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【請求項２３】
請求項１９に記載の無線伝送方法において、
前記帯域合成フィルタバンクは、
フーリエ変換手段で前記受信信号を周波数軸上の信号に変換し、
複数の周波数シフト手段で前記フーリエ変換手段の出力を所定の周
波数位置からそれぞれ配置変換前の周波数位置にシフトし、
複数の抽出手段で前記複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ帯
域分割して前記複数のサブ変調信号を抽出し、
加算手段で前記複数の抽出手段の出力を加算し、配置変換前の周波
数位置で合成し、
逆フーリエ変換手段で前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換
する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【請求項２４】
請求項１９に記載の無線伝送方法において、
前記送信装置および前記受信装置は、前記複数のサブ変調信号をそ
れぞれ対応する無線伝送路を介して伝送する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の無線伝送方法において、
前記帯域分割フィルタバンクは、
フーリエ変換手段で前記変調信号を周波数軸上の信号に変換し、
複数の分割手段で前記フーリエ変換手段の出力を帯域分割して前記
複数のサブ変調信号を出力し、
複数の周波数シフト手段で前記複数のサブ変調信号をそれぞれ所定
の周波数位置にシフトし、所定の周波数位置に配置して出力し、
複数の逆フーリエ変換手段で前記複数の周波数シフト手段の出力を
それぞれ時間軸上の信号に変換する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【請求項２６】
請求項２４に記載の無線伝送方法において、
前記帯域分割フィルタバンクは、
フーリエ変換手段で前記変調信号を周波数軸上の信号に変換し、
複数の周波数シフト手段で前記フーリエ変換手段の出力をそれぞれ
所定の周波数位置にシフトし、
複数の分割手段で前記複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ帯
域分割し、それぞれ所定の周波数位置に配置した前記複数のサブ変調
信号を出力し、
複数の逆フーリエ変換手段で前記複数の分割手段の出力をそれぞれ
時間軸上の信号に変換する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【請求項２７】
請求項２４に記載の無線伝送方法において、
前記帯域合成フィルタバンクは、
複数のフーリエ変換手段で前記複数の無線伝送路で伝送された受信
信号をそれぞれ周波数軸上の信号に変換し、
複数の抽出手段で前記フーリエ変換手段の出力をそれぞれ帯域分割
して前記複数のサブ変調信号を抽出し、
複数の周波数シフト手段で前記複数の抽出手段から出力される前記
複数のサブ変調信号をそれぞれ配置変換前の周波数位置にシフトし、
加算手段で前記複数の周波数シフト手段の出力を加算し、配置変換
前の周波数位置で合成し、
逆フーリエ変換手段で前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換
する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【請求項２８】
請求項２４に記載の無線伝送方法において、
前記帯域合成フィルタバンクは、
複数のフーリエ変換手段で前記複数の無線伝送路で伝送された受信
信号をそれぞれ周波数軸上の信号に変換し、
複数の周波数シフト手段で前記複数のフーリエ変換手段の出力をそ
れぞれ所定の周波数位置から配置変換前の周波数位置にシフトし、
複数の抽出手段で前記複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ帯
域分割して前記複数のサブ変調信号を抽出し、
加算手段で前記複数の抽出手段の出力を加算し、配置変換前の周波
数位置で合成し、
逆フーリエ変換手段で前記加算手段の出力を時間軸上の信号に変換
する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のユーザが限られた周波数帯域を効率よく利用して無線通
信を行う無線伝送方法、無線伝送システム、無線伝送システムの送信装置お
よび受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２５は、従来のマルチキャリヤ伝送システムの第１の構成例を示す（特
許文献１）。
図２５において、従来のマルチキャリヤ伝送回路の送信装置は、ユーザ毎
の変調回路１００1〜１００Nと、送信フィルタバンク１０１と、送信回路１
０２から構成される。受信装置は、受信回路１０３と、受信フィルタバンク
１０４と、ユーザ毎の復調回路１０５1 〜１０５N から構成される。【０００３】
送信装置の変調回路１００1〜１００Nは、各ユーザのデータ１〜Ｎをそれ
ぞれ変調（マッピング）する。送信フィルタバンク１０１は、各変調信号を
それぞれ所定のキャリヤ周波数に変換して合成し、送信回路１０２から送信
する。受信装置の受信フィルタバンク１０４は、受信回路１０３で受信した
マルチキャリヤ信号をキャリヤ周波数ごとにフィルタリングし、復調回路１
０５1 〜１０５N は各ユーザのデータ１〜Ｎをそれぞれ復調する。【０００４】
図２６は、従来のマルチキャリヤ伝送システムの第２の構成例を示す。こ
こでは、図２５に示す従来のマルチキャリヤ伝送システムにおいて、他のユ
ーザＢ，Ｃ，Ｄが既に周波数帯域を占有して通信する場合に、ユーザＡがそ
の未使用帯域を利用して信号を伝送する例を示す。【０００５】
送信装置の直並列変換回路１１０は、ユーザＡのデータを直並列変換し、
変調回路１１１1，１１１2は直並列変換した各データをそれぞれ変調する。
送信フィルタバンク１１２は、ユーザＡの変調信号Ａ1，Ａ2が未使用帯域に
配置されるようにそれぞれ所定のキャリヤ周波数に変換し、送信回路１１３
から送信する。一方、受信装置の受信フィルタバンク１１５は、受信回路１
１４で受信したマルチキャリヤ信号をキャリヤ周波数ごとにフィルタリング
し、周波数変換を行い、復調回路１１６1 〜１１６2 はユーザＡの変調信号
Ａ1，Ａ2を復調する。復調された変調信号Ａ1，Ａ2は、並直列変換回路１１
７で並直列変換してユーザＡのデータに再生される。【０００６】
図２７は、従来の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency
division multiplexing) 伝送システムの構成例を示す。
図２７(a) において、従来のＯＦＤＭ伝送システムは、送信側にＯＦＤＭ
変調回路１２０を備え、受信側にＯＦＤＭ復調回路１２１を備える。ＯＦＤ
Ｍ変調回路１２０は、直並列変換回路１２２、変調回路１２３1〜１２３N、
高速フーリエ逆変換（ＩＦＦＴ）回路１２４を備える。ＯＦＤＭ復調回路１
２１は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路１２５、復調回路１２６1 〜１２
６N 、並直列変換回路１２７を備える。【０００７】
一般に、ユーザ信号をタイムスロットに区切り、時間でユーザを区別する
直交周波数分割多重−時分割多元接続（ＯＦＤＭ−ＴＤＭＡ）方式では、タ
イムスロットに区切られたユーザ信号を直並列変換回路１２２で直並列変換
し、その並列出力信号に対して、変調回路１２３1〜１２３Nでそれぞれ独立
な変調を行う。その後、並列出力された変調信号はＩＦＦＴ回路１２４で時
間軸上の信号に変換され、マルチキャリヤ信号として送信される。【０００８】
一方、ＯＦＤＭ復調回路１２１は、ＯＦＤＭフレーム同期の確立後、ＦＦ
Ｔ回路１２５で周波数軸上の信号に変換し、復調回路１２６1〜１２６Nでサ
ブキャリヤ毎に復調処理する。復調処理された信号は並直列変換回路１２７
に入力され、サブキャリヤ毎の信号から元の１系統の信号に復元される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３２９９９５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図２６に示す従来のマルチキャリヤ伝送システムでは、ユーザ信号を分割
するキャリヤ数分の変調回路と復調回路が必要となる。さらに、直並列変換
回路および並直列変換回路には、分割するキャリヤ数に応じたメモリが必要
となり、回路規模が大きくなる問題があった。【００１１】
一方、図２７に示すＯＦＤＭ伝送システムでは、複数の変調回路と復調回
路が必要であるとともに、ＯＦＤＭ信号はサブキャリヤ間が直交するよう周
波数軸上でＳＩＮＣ関数応答を示す。そのため、図２７(b) に示すように、
ユーザＡの信号を帯域分割すると、隣接する他ユーザ信号に対してサイドロ
ーブが重畳し、干渉を与える問題がある。この問題を回避するために、ＯＦ
ＤＭ信号と他のユーザの信号との間に十分なガードバンドを取れば、周波数
利用効率が低下する問題が発生する。【００１２】
本発明は、小さな回路規模で１つの変調信号の帯域分散伝送を実現し、伝
送路の未使用帯域を有効に利用することができる無線伝送方法、無線伝送シ
ステム、無線伝送システムの送信装置および受信装置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】
【００１３】
第１の発明は、無線伝送路を介して接続される送信装置と受信装置との間
で変調信号を送受信する無線伝送システムにおいて、送信装置は、変調信号
を帯域分割し、それぞれ所定の周波数位置に配置した複数のサブ変調信号を
生成する帯域分割フィルタバンクを備え、複数のサブ変調信号を帯域分散配
置して送信する構成であり、受信装置は、帯域分散配置して伝送された受信
信号から複数のサブ変調信号を抽出して元の変調信号に合成する帯域合成フ
ィルタバンクを備えた構成である。【００１４】
第１の発明の無線伝送システムにおける帯域分割フィルタバンクＤ１は、
変調信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、フーリエ変換
手段の出力を帯域分割して複数のサブ変調信号を出力する複数の分割手段と
、複数の分割手段から出力される複数のサブ変調信号をそれぞれ所定の周波
数位置にシフトする複数の周波数シフト手段と、複数の周波数シフト手段の
出力を加算し、それぞれ所定の周波数位置に配置する加算手段と、加算手段
の出力を時間軸上の信号に変換する逆フーリエ変換手段とを備える。【００１５】
第１の発明の無線伝送システムにおける帯域分割フィルタバンクＤ２は、
変調信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、フーリエ変換
手段の出力をそれぞれ所定の周波数位置にシフトする複数の周波数シフト手
段と、複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ帯域分割して複数のサブ変
調信号を出力する複数の分割手段と、複数の分割手段の出力を加算し、それ
ぞれ所定の周波数位置に配置する加算手段と、加算手段の出力を時間軸上の
信号に変換する逆フーリエ変換手段とを備える。【００１６】
第１の発明の無線伝送システムにおける帯域合成フィルタバンクＣ１は、
受信信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、フーリエ変換
手段の出力を帯域分割して複数のサブ変調信号を抽出する複数の抽出手段と
、複数の抽出手段から出力される複数のサブ変調信号をそれぞれ配置変換前
の周波数位置にシフトする複数の周波数シフト手段と、複数の周波数シフト
手段の出力を加算し、配置変換前の周波数位置で合成する加算手段と、加算
手段の出力を時間軸上の信号に変換する逆フーリエ変換手段とを備える。【００１７】
第１の発明の無線伝送システムにおける帯域合成フィルタバンクＣ２は、
受信信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、フーリエ変換
手段の出力を所定の周波数位置からそれぞれ配置変換前の周波数位置にシフ
トする複数の周波数シフト手段と、複数の周波数シフト手段の出力を帯域分
割してそれぞれ複数のサブ変調信号を抽出する複数の抽出手段と、複数の抽
出手段の出力を加算し、配置変換前の周波数位置で合成する加算手段と、加
算手段の出力を時間軸上の信号に変換する逆フーリエ変換手段とを備える。【００１８】
第２の発明は、第１の発明の無線伝送システムにおける送信装置および受
信装置は、複数のサブ変調信号をそれぞれ対応する無線伝送路を介して伝送
する構成である。【００１９】
第２の発明の無線伝送システムにおける帯域分割フィルタバンクＤ１’は
、変調信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、フーリエ変
換手段の出力を帯域分割して複数のサブ変調信号を出力する複数の分割手段
と、複数の分割手段から出力される複数のサブ変調信号をそれぞれ所定の周
波数位置にシフトし、所定の周波数位置に配置して出力する複数の周波数シ
フト手段と、複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ時間軸上の信号に変
換する複数の逆フーリエ変換手段とを備える。【００２０】
第２の発明の無線伝送システムにおける帯域分割フィルタバンクＤ２’は
、変調信号を周波数軸上の信号に変換するフーリエ変換手段と、フーリエ変
換手段の出力をそれぞれ所定の周波数位置にシフトする複数の周波数シフト
手段と、複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ帯域分割し、所定の周波
数位置に配置した複数のサブ変調信号を出力する複数の分割手段と、複数の
分割手段の出力をそれぞれ時間軸上の信号に変換する複数の逆フーリエ変換
手段とを備える。【００２１】
第２の発明の無線伝送システムにおける帯域合成フィルタバンクＣ１’は
、複数の無線伝送路で伝送された受信信号をそれぞれ周波数軸上の信号に変
換する複数のフーリエ変換手段と、複数のフーリエ変換手段の出力をそれぞ
れ帯域分割して複数のサブ変調信号を抽出する複数の抽出手段と、複数の抽
出手段から出力される複数のサブ変調信号をそれぞれ配置変換前の周波数位
置にシフトする複数の周波数シフト手段と、複数の周波数シフト手段の出力
を加算し、配置変換前の周波数位置で合成する加算手段と、加算手段の出力
を時間軸上の信号に変換する逆フーリエ変換手段とを備える。【００２２】
第２の発明の無線伝送システムにおける帯域合成フィルタバンクＣ２’は
、複数の無線伝送路で伝送された受信信号をそれぞれ周波数軸上の信号に変
換する複数のフーリエ変換手段と、複数のフーリエ変換手段の出力をそれぞ
れ所定の周波数位置から配置変換前の周波数位置にシフトする複数の周波数
シフト手段と、複数の周波数シフト手段の出力を帯域分割して複数のサブ変
調信号を抽出する複数の抽出手段と、複数の抽出手段の出力を加算し、配置
変換前の周波数位置で合成する加算手段と、加算手段の出力を時間軸上の信
号に変換する逆フーリエ変換手段とを備える。【００２３】
第１の発明または第２の発明の無線伝送システムにおける帯域分割フィル
タバンクＤ１，Ｄ１’，Ｄ２，Ｄ２’の分割手段は、変調信号に複数の帯域
分割重み関数ＢＤk(ω)を乗算してＮ個のサブ変調信号Ｓｂk(ω)を生成する
構成である。第１の発明または第２の発明の無線伝送システムにおける帯域
合成フィルタバンクＣ１，Ｃ１’，Ｃ２，Ｃ２’の抽出手段は、受信信号に
含まれるＮ個のサブ変調信号Ｓｂk(ω) に、送受信装置間の伝達関数Ｇ(ω)
と帯域分割重み関数  ＢＤk(ω)とに対応した帯域合成重み関数ＢＣk(ω)を
乗算する構成である。ただし、ｋは１〜Ｎの自然数、Ｎは分割数、ωは周波
数である。【００２４】
また、帯域分割重み関数ＢＤk(ω) と帯域合成重み関数ＢＣk(ω) との積
である帯域通過関数ＢＴk(ω) が、変調信号の占有帯域内において、
Σ｜ＢＴk(ω) Ｇ(ω＋ωk)｜＝Ａ
で表わされるのが好ましい。ただし、Ａは定数、ωk はサブ変調信号の周波
数配置によって決まる値である。【００２５】
また、対となる帯域分割重み関数ＢＤk(ω)と帯域合成重み関数ＢＣk(ω)
は、互いに同一のルートロールオフ関数であることが好ましい。【００２６】
また、変調信号の平均周波数スペクトラムＦ（ω）と帯域分割重み関数
ＢＤk(ω) との積が
｜Ｆ(ω)ＢＤk(ω)Ｇ(ω＋ωk)｜＝｜ＢＣk(ω) ｜
を満たし、帯域合成重み関数ＢＣk(ω) がルートロールオフ関数であること
が好ましい。【００２７】
第３の発明は、第１の発明の無線伝送システムの送信装置において、帯域
分割フィルタバンクＤ１，Ｄ２を備える。
第４の発明は、第２の発明の無線伝送システムの送信装置において、帯域
分割フィルタバンクＤ１’，Ｄ２’を備える。【００２８】
第５の発明は、第１の発明の無線伝送システムの受信装置において、帯域
合成フィルタバンクＣ１，Ｃ２を備える。
第６の発明は、第２の発明の無線伝送システムの受信装置において、帯域
合成フィルタバンクＣ１’，Ｃ２’を備える。【００２９】
第７の発明は、無線伝送路を介して接続される送信装置と受信装置との間
で変調信号を送受信する無線伝送方法において、送信装置は、帯域分割フィ
ルタバンクで変調信号を帯域分割し、それぞれ所定の周波数位置に配置した
複数のサブ変調信号から送信信号を生成し、複数のサブ変調信号を帯域分散
配置して送信し、受信装置は、帯域合成フィルタバンクで帯域分散配置して
伝送された受信信号から複数のサブ変調信号を抽出して元の変調信号に合成
し、復調処理に供する。【００３０】
第７の発明の無線伝送方法における帯域分割フィルタバンクは、フーリエ
変換手段で変調信号を周波数軸上の信号に変換し、複数の分割手段でフーリ
エ変換手段の出力を帯域分割して複数のサブ変調信号を出力し、複数の周波
数シフト手段で複数の分割手段から出力される複数のサブ変調信号をそれぞ
れ所定の周波数位置にシフトし、加算手段で複数の周波数シフト手段の出力
を加算し、それぞれ所定の周波数位置に配置し、逆フーリエ変換手段で加算
手段の出力を時間軸上の信号に変換する。【００３１】
第７の発明の無線伝送方法における帯域分割フィルタバンクは、フーリエ
変換手段で変調信号を周波数軸上の信号に変換し、複数の周波数シフト手段
でフーリエ変換手段の出力をそれぞれ所定の周波数位置にシフトし、複数の
分割手段で複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ帯域分割して複数のサ
ブ変調信号を出力し、加算手段で複数の分割手段の出力を加算し、それぞれ
所定の周波数位置に配置し、逆フーリエ変換手段で加算手段の出力を時間軸
上の信号に変換する。【００３２】
第７の発明の無線伝送方法における帯域合成フィルタバンクは、フーリエ
変換手段で受信信号を周波数軸上の信号に変換し、複数の抽出手段でフーリ
エ変換手段の出力を帯域分割して複数のサブ変調信号を抽出し、複数の周波
数シフト手段で複数の抽出手段から出力される複数のサブ変調信号をそれぞ
れ配置変換前の周波数位置にシフトし、加算手段で複数の周波数シフト手段
の出力を加算し、配置変換前の周波数位置で合成し、逆フーリエ変換手段で
加算手段の出力を時間軸上の信号に変換する。【００３３】
第７の発明の無線伝送方法における帯域合成フィルタバンクは、フーリエ
変換手段で受信信号を周波数軸上の信号に変換し、複数の周波数シフト手段
でフーリエ変換手段の出力を所定の周波数位置からそれぞれ配置変換前の周
波数位置にシフトし、複数の抽出手段で複数の周波数シフト手段の出力をそ
れぞれ帯域分割して複数のサブ変調信号を抽出し、加算手段で複数の抽出手
段の出力を加算し、配置変換前の周波数位置で合成し、逆フーリエ変換手段
で加算手段の出力を時間軸上の信号に変換する。【００３４】
第８の発明は、第７の発明の無線伝送方法における送信装置および受信装
置は、複数のサブ変調信号をそれぞれ対応する無線伝送路を介して伝送する
。【００３５】
第８の発明の無線伝送方法における帯域分割フィルタバンクは、フーリエ
変換手段で変調信号を周波数軸上の信号に変換し、複数の分割手段でフーリ
エ変換手段の出力を帯域分割して複数のサブ変調信号を出力し、複数の周波
数シフト手段で複数のサブ変調信号をそれぞれ所定の周波数位置にシフトし
、所定の周波数位置に配置して出力し、複数の逆フーリエ変換手段で複数の
周波数シフト手段の出力をそれぞれ時間軸上の信号に変換する。【００３６】
第８の発明の無線伝送方法における帯域分割フィルタバンクは、フーリエ
変換手段で変調信号を周波数軸上の信号に変換し、複数の周波数シフト手段
でフーリエ変換手段の出力をそれぞれ所定の周波数位置にシフトし、複数の
分割手段で複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ帯域分割し、それぞれ
所定の周波数位置に配置した複数のサブ変調信号を出力し、複数の逆フーリ
エ変換手段で複数の分割手段の出力をそれぞれ時間軸上の信号に変換する。【００３７】
第８の発明の無線伝送方法における帯域合成フィルタバンクは、複数のフ
ーリエ変換手段で複数の無線伝送路で伝送された受信信号をそれぞれ周波数
軸上の信号に変換し、複数の抽出手段でフーリエ変換手段の出力をそれぞれ
帯域分割して複数のサブ変調信号を抽出し、複数の周波数シフト手段で複数
の抽出手段から出力される複数のサブ変調信号をそれぞれ配置変換前の周波
数位置にシフトし、加算手段で複数の周波数シフト手段の出力を加算し、配
置変換前の周波数位置で合成し、逆フーリエ変換手段で加算手段の出力を時
間軸上の信号に変換する。【００３８】
第８の発明の無線伝送方法における帯域合成フィルタバンクは、複数のフ
ーリエ変換手段で複数の無線伝送路で伝送された受信信号をそれぞれ周波数
軸上の信号に変換し、複数の周波数シフト手段で複数のフーリエ変換手段の
出力をそれぞれ所定の周波数位置から配置変換前の周波数位置にシフトし、
複数の抽出手段で複数の周波数シフト手段の出力をそれぞれ帯域分割して複
数のサブ変調信号を抽出し、加算手段で複数の抽出手段の出力を加算し、配
置変換前の周波数位置で合成し、逆フーリエ変換手段で加算手段の出力を時
間軸上の信号に変換する。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、１つの変調信号を複数のサブ変調信号に帯域分割し、帯
域分散配置して伝送できるので、他のユーザが占有している伝送路の未使用
帯域を有効に利用した帯域分散伝送を実現できる。また、１つの変調回路お
よび１つの復調回路で複数のサブ変調信号に対応できるので、サブ変調信号
毎の変調回路や復調回路を用意する必要がなく、無線伝送システムの回路規
模を抑えた帯域分散伝送が可能になる。【００４０】
また、１つの変調信号を帯域分割するため、従来のマルチキャリヤ伝送と
比べてＰＡＰＲ（peak average power ratio) を小さくできるので、送信装
置および受信装置のＲＦ部の増幅器の小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の無線伝送システムの第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】帯域分割フィルタバンク１１の第１の構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の構成例の帯域分割フィルタバンク１１の信号処理の流れを示す図である。
【図４】帯域分割フィルタバンク１１の第２の構成例を示すブロック図である。
【図５】第２の構成例の帯域分割フィルタバンク１１の信号処理の流れを示す図である。
【図６】帯域合成フィルタバンク１４の第１の構成例を示すブロック図である。
【図７】第１の構成例の帯域合成フィルタバンク１４の信号処理の流れを示す図である。
【図８】帯域合成フィルタバンク１４の第２の構成例を示すブロック図である。
【図９】第２の構成例の帯域合成フィルタバンク１４の信号処理の流れを示す図である。
【図１０】重複加算を適用した帯域分割フィルタバンク１１の構成例を示すブロック図である。
【図１１】重複加算を適用した帯域合成フィルタバンク１４の構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の無線伝送システムの第２の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】帯域分割フィルタバンク１１’の第１の構成例を示すブロック図である。
【図１４】帯域分割フィルタバンク１１’の第２の構成例を示すブロック図である。
【図１５】帯域合成フィルタバンク１４’の第１の構成例を示すブロック図である。
【図１６】帯域合成フィルタバンク１４’の第２の構成例を示すブロック図である。
【図１７】重複加算を適用した帯域分割フィルタバンク１１’の構成例を示すブロック図である。
【図１８】重複加算を適用した帯域合成フィルタバンク１４’の構成例を示すブロック図である。
【図１９】帯域分割重み関数および帯域合成重み関数の一例を示す図である。
【図２０】他の帯域分割例を示す図である。
【図２１】変調信号を２つのサブ変調信号に分割した送信信号の例を示す図である。
【図２２】受信信号の２つのサブ変調信号を合成した合成信号の例を示す図である。
【図２３】サブ変調信号の合成信号と変調信号のロールオフ特性を示す図である。
【図２４】変調信号Ｆ(ω)の帯域と、サブ変調信号が占有する帯域の総和との比較例を示す図である。
【図２５】従来のマルチキャリヤ伝送システムの第１の構成例を示すブロック図である。
【図２６】従来のマルチキャリヤ伝送システムの第２の構成例を示すブロック図である。
【図２７】従来のＯＦＤＭ伝送システムの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、本発明の無線伝送システムの第１の実施形態を示す。
図１において、本実施形態の無線伝送システムは、送信装置と受信装置が
無線伝送路を介して接続される構成である。送信装置は、変調回路１０と帯
域分割フィルタバンク１１と送信回路１２を備え、変調信号を帯域分割した
複数のサブ変調信号を所定の周波数位置に配置して送信する構成である。受
信装置は、受信回路１３と帯域合成フィルタバンク１４と復調回路１５を備
え、帯域分散伝送された受信信号から複数のサブ変調信号を抽出し、元の変
調信号を合成して復調する構成である。
【００４３】
図２は、帯域分割フィルタバンク１１の第１の構成例を示す。ここでは、
２つのサブ変調信号に帯域分割する構成例を示す。
図２において、帯域分割フィルタバンク１１は、入力する変調信号を周波
数軸上の変調信号に変換するＦＦＴ回路１１ａと、ＦＦＴ回路１１ａの出力
に帯域分割重み関数１を乗算することにより帯域分割したサブ変調信号を出
力する分割回路１１ｂと、ＦＦＴ回路１１ａの出力に帯域分割重み関数２を
乗算することにより帯域分割したサブ変調信号を出力する分割回路１１ｃと
、分割回路１１ｂから出力されるサブ変調信号を周波数シフト１だけシフト
させるシフト回路１１ｄと、分割回路１１ｃから出力されるサブ変調信号を
周波数シフト２だけシフトさせるシフト回路１１ｅと、シフト回路１１ｄ，
１１ｅの出力を加算する加算回路１１ｆと、加算回路１１ｆの出力を時間軸
上の信号に変換するＩＦＦＴ回路１１ｇとを備える。
【００４４】
図３は、第１の構成例の帯域分割フィルタバンク１１の信号処理の流れを
示す。
図３(a),(b) において、帯域分割フィルタバンク１１に入力する変調信号
は、ＦＦＴ回路１１ａで高速フーリエ変換処理され、時間軸上の信号から周
波数軸上の変調信号Ａに変換される。分割回路１１ｂは、ＦＦＴ回路１１ａ
から出力される変調信号Ａと帯域分割重み関数１を乗算し、変調信号Ａを周
波数軸上で帯域分割したサブ変調信号を出力する。分割回路１１ｃは、ＦＦ
Ｔ回路１１ａから出力される変調信号Ａと帯域分割重み関数２を乗算し、変
調信号Ａを周波数軸上で帯域分割したサブ変調信号を出力する。シフト回路
１１ｄは、分割回路１１ｂから出力されるサブ変調信号を周波数シフト１だ
けシフトし、等価的に周波数変換したサブ変調信号Ａ1 を生成する。シフト
回路１１ｅは、分割回路１１ｃから出力されるサブ変調信号を周波数シフト
２だけシフトし、等価的に周波数変換したサブ変調信号Ａ2 を生成する。
【００４５】
加算回路１１ｆは、シフト回路１４ｄ，１４ｅの出力を周波数軸上で加算
し、帯域分割および周波数変換したサブ変調信号Ａ1，Ａ2をそれぞれ所定の
周波数位置に配置し、ＩＦＦＴ回路１１ｇに出力する。ＩＦＦＴ回路１１ｇ
は高速フーリエ逆変換処理を行い、周波数軸上の変調信号から時間軸上の変
調信号に変換する。
【００４６】
この変調信号は、図１に示す送信回路１２から無線信号に変換して送信さ
れる。このとき、図３(c) に示すように、無線伝送路上に他のユーザの変調
信号Ｂ，Ｃ，Ｄがそれぞれの周波数帯域を占有している場合に、サブ変調信
号Ａ1，Ａ2はその未使用帯域に挿入される。このサブ変調信号Ａ1，Ａ2の周
波数帯域および周波数位置は、それぞれの未使用帯域に応じて帯域分割重み
関数１，２および周波数シフト１，２により設定される。
【００４７】
図４は、帯域分割フィルタバンク１１の第２の構成例を示す。ここでは、
２つのサブ変調信号に帯域分割する構成例を示す。
図４において、帯域分割フィルタバンク１１は、入力する変調信号を周波
数軸上の変調信号に変換するＦＦＴ回路１１ａと、ＦＦＴ回路１１ａの出力
を周波数シフト１だけシフトさせるシフト回路１１ｄと、ＦＦＴ回路１１ａ
の出力を周波数シフト２だけシフトさせるシフト回路１１ｅと、シフト回路
１１ｄの出力に帯域分割重み関数１を乗算することにより帯域分割したサブ
変調信号を出力する分割回路１１ｂと、シフト回路１１ｅの出力に帯域分割
重み関数２を乗算することにより帯域分割したサブ変調信号を出力する分割
回路１１ｃと、分割回路１１ｂ，１１ｃの出力を加算する加算回路１１ｆと
、加算回路１１ｆの出力を時間軸上の信号に変換するＩＦＦＴ回路１１ｇと
を備える。
【００４８】
図５は、第２の構成例の帯域分割フィルタバンク１１の信号処理の流れを
示す。
図５(a),(b) において、帯域分割フィルタバンク１１に入力する変調信号
は、ＦＦＴ回路１１ａで高速フーリエ変換処理され、時間軸上の信号から周
波数軸上の変調信号Ａに変換される。シフト回路１１ｄは、ＦＦＴ回路１１
ａから出力される変調信号Ａを周波数シフト１だけシフトし、等価的に周波
数変換する。シフト回路１１ｅは、ＦＦＴ回路１１ａから出力される変調信
号Ａを周波数シフト２だけシフトし、等価的に周波数変換する。分割回路１
１ｂは、シフト回路１１ｄの出力と帯域分割重み関数１を乗算し、変調信号
Ａを周波数軸上で帯域分割したサブ変調信号Ａ1 を出力する。分割回路１１
ｃは、シフト回路１１ｅの出力と帯域分割重み関数２を乗算し、変調信号Ａ
を周波数軸上で帯域分割したサブ変調信号Ａ2 を出力する。
【００４９】
加算回路１１ｆは、分割回路１４ｂ，１４ｃの出力を周波数軸上で加算し
、周波数変換および帯域分割したサブ変調信号Ａ1，Ａ2をそれぞれ所定の周
波数位置に配置し、ＩＦＦＴ回路１１ｇに出力する。ＩＦＦＴ回路１１ｇは
高速フーリエ逆変換処理を行い、周波数軸上の変調信号から時間軸上の変調
信号に変換する。
【００５０】
この変調信号は、図１に示す送信回路１２から無線信号に変換して送信さ
れる。このとき、図５(c) に示すように、無線伝送路上に他のユーザの変調
信号Ｂ，Ｃ，Ｄがそれぞれの周波数帯域を占有している場合に、サブ変調信
号Ａ1，Ａ2はその未使用帯域に挿入される。このサブ変調信号Ａ1，Ａ2の周
波数帯域および周波数位置は、それぞれの未使用帯域に応じて帯域分割重み
関数１，２および周波数シフト１，２により設定される。
【００５１】
このように、従来は連続した未使用帯域を確保できなければ、変調信号Ａ
に周波数帯域を割り当てることができなかった。また、分散する未使用帯域
を有効に利用することができなかった。これに対して、本発明の無線通信シ
ステムでは、図２または図４に示す帯域分割フィルタバンク１１を用いるこ
とにより、分散する未使用帯域に変調信号Ａを帯域分割して配置し、連続し
た未使用帯域を確保しなくても変調信号Ａの帯域分散伝送が可能になり、シ
ステム全体として周波数利用効率を向上させることができる。
【００５２】
図６は、帯域合成フィルタバンク１４の第１の構成例を示す。ここでは、
２つのサブ変調信号を帯域合成する構成例を示す。
図６において、帯域合成フィルタバンク１４は、入力する変調信号を周波
数軸上の変調信号に変換するＦＦＴ回路１４ａと、ＦＦＴ回路１４ａの出力
に帯域合成重み関数１を乗算することによりサブ変調信号を抽出する抽出回
路１４ｂと、ＦＦＴ回路１４ａの出力に帯域合成重み関数２を乗算すること
によりサブ変調信号を抽出する抽出回路１４ｃと、抽出回路１４ｂから出力
されるサブ変調信号を周波数シフト１だけシフトさせるシフト回路１４ｄと
、抽出回路１４ｃから出力されるサブ変調信号を周波数シフト２だけシフト
させるシフト回路１４ｅと、シフト回路１４ｄ，１４ｅの出力を加算する加
算回路１４ｆと、加算回路１４ｆの出力を時間軸上の信号に変換するＩＦＦ
Ｔ回路１４ｇとを備える。
【００５３】
なお、必要に応じて、加算回路１４ｆとＩＦＦＴ回路１４ｇとの間に受信
波形整形フィルタ１４ｈが挿入される。受信波形整形フィルタ１４ｈは、加
算回路１４ｆの出力に周波数軸上で波形整形フィルタ関数を乗算する乗算回
路１４ｉを備え、所定の帯域外の雑音および信号成分を除去する構成である
。
【００５４】
図７は、第１の構成例の帯域合成フィルタバンク１４の信号処理の流れを
示す。
図７(a) において、帯域合成フィルタバンク１４に入力する受信信号は、
ＦＦＴ回路１４ａで高速フーリエ変換処理され、時間軸上の信号から周波数
軸上の受信信号に変換される。この受信信号には、サブ変調信号Ａ1，Ａ2が
所定の周波数位置に配置されている。
【００５５】
図７(b),(c) において、抽出回路１４ｂは、ＦＦＴ回路１４ａから出力さ
れる受信信号と帯域合成重み関数１を乗算し、周波数軸上で受信信号からサ
ブ変調信号Ａ1 を抽出する。抽出回路１４ｃは、ＦＦＴ回路１４ａから出力
される受信信号と帯域合成重み関数２を乗算し、周波数軸上で受信信号から
サブ変調信号を抽出する。すなわち、抽出回路１４ｂ，１４ｃは、受信信号
と帯域合成重み関数１，２の乗算により周波数軸上で等価的なフィルタ処理
を行い、帯域合成重み関数１，２の通過帯域外の雑音および信号成分を除去
し、サブ変調信号Ａ1 ，Ａ2 を抽出する。
【００５６】
図７(d) において、シフト回路１４ｄは、抽出回路１４ｂの出力を周波数
シフト１だけシフトして等価的に周波数変換する。シフト回路１４ｅは、抽
出回路１４ｃの出力を周波数シフト２だけシフトし、等価的に周波数変換す
る。加算回路１４ｆは、それぞれ周波数変換された信号を加算することによ
り、サブ変調信号Ａ1，Ａ2を配置変換前の周波数位置で合成し、元の変調信
号Ａを再生する。
【００５７】
図７(e) において、受信波形整形フィルタ１４ｈは、加算回路１４ｆの出
力に含まれる隣接する帯域の変調信号Ｂ，Ｄを除去し、再生された変調信号
Ａを選択してＩＦＦＴ１４ｇに出力する。ＩＦＦＴ回路１４ｇは高速フーリ
エ逆変換処理を行い、周波数軸上の変調信号から時間軸上の変調信号に変換
し、後段の復調回路に出力する。
【００５８】
なお、図６，７に示す第１の構成例の帯域合成フィルタバンク１４の帯域
合成重み関数１，２は、図４，５に示す第２の構成例の帯域分割フィルタバ
ンク１１の帯域分割重み関数１，２と送受信装置間の伝達関数に対応した値
に設定される。また、図６，７に示す第１の構成例の帯域合成フィルタバン
ク１４の周波数シフト１，２は、図４，５に示す第２の構成例の帯域分割フ
ィルタバンク１１の周波数シフト１，２と相補的な値に設定される。
【００５９】
図８は、帯域合成フィルタバンク１４の第２の構成例を示す。ここでは、
２つのサブ変調信号を帯域合成する構成例を示す。
図８において、帯域合成フィルタバンク１４は、入力する変調信号を周波
数軸上の変調信号に変換するＦＦＴ回路１４ａと、ＦＦＴ回路１４ａの出力
を周波数シフト１だけシフトさせるシフト回路１４ｄと、ＦＦＴ回路１４ａ
の出力を周波数シフト２だけシフトさせるシフト回路１４ｅと、シフト回路
１４ｄの出力に帯域合成重み関数１を乗算することによりサブ変調信号を抽
出する抽出回路１４ｂと、シフト回路１４ｅの出力に帯域合成重み関数２を
乗算することによりサブ変調信号を抽出する抽出回路１４ｃと、抽出回路１
４ｂ，１４ｃの出力を加算する加算回路１４ｆと、加算回路１４ｆの出力を
時間軸上の信号に変換するＩＦＦＴ回路１４ｇとを備える。
【００６０】
なお、必要に応じて、加算回路１４ｆとＩＦＦＴ回路１４ｇとの間に受信
波形整形フィルタ１４ｈが挿入される。受信波形整形フィルタ１４ｈは、加
算回路１４ｆの出力に周波数軸上で波形整形フィルタ関数を乗算する乗算回
路１４ｉを備え、所定の帯域外の雑音および信号成分を除去する構成である
。
【００６１】
図９は、第２の構成例の帯域合成フィルタバンク１４の信号処理の流れを
示す。
図９(a) において、帯域合成フィルタバンク１４に入力する受信信号は、
ＦＦＴ回路１４ａで高速フーリエ変換処理され、時間軸上の信号から周波数
軸上の受信信号に変換される。この受信信号には、サブ変調信号Ａ1，Ａ2が
所定の周波数位置に配置されている。
【００６２】
図９(b),(c) において、シフト回路１４ｄは、ＦＦＴ回路１４ａの出力を
周波数シフト１だけシフトして等価的に周波数変換する。抽出回路１４ｂは
、シフト回路１４ｄから出力される受信信号と帯域合成重み関数１を乗算し
、周波数軸上で受信信号からサブ変調信号Ａ1 を抽出する。シフト回路１４
ｅは、ＦＦＴ回路１４ａの出力を周波数シフト２だけシフトして等価的に周
波数変換する。抽出回路１４ｃは、シフト回路１４ｅから出力される受信信
号と帯域合成重み関数２を乗算し、周波数軸上で受信信号からサブ変調信号
Ａ2 を抽出する。すなわち、抽出回路１４ｂ，１４ｃは、周波数変換した受
信信号と帯域合成重み関数１，２の乗算により周波数軸上で等価的なフィル
タ処理を行い、帯域合成重み関数１，２の通過帯域外の雑音および信号成分
を除去し、サブ変調信号Ａ1 ，Ａ2 を抽出する。
【００６３】
図９(d) において、加算回路１４ｆは、受信信号から抽出されたサブ変調
信号Ａ1，Ａ2を加算することにより、配置変換前の周波数位置で合成し、元
の変調信号Ａを再生する。
【００６４】
図９(e) において、受信波形整形フィルタ１４ｈは、加算回路１４ｆの出
力に含まれる隣接する帯域の変調信号Ｂ，Ｄを除去し、再生された変調信号
Ａを選択してＩＦＦＴ１４ｇに出力する。ＩＦＦＴ回路１４ｇは高速フーリ
エ逆変換処理を行い、周波数軸上の変調信号から時間軸上の変調信号に変換
し、後段の復調回路に出力する。
【００６５】
なお、図８，９に示す第２の構成例の帯域合成フィルタバンク１４の帯域
合成重み関数１，２は、図２，３に示す第１の構成例の帯域分割フィルタバ
ンク１１の帯域分割重み関数１，２と送受信装置間の伝達関数に対応した値
に設定される。また、図８，９に示す第２の構成例の帯域合成フィルタバン
ク１４の周波数シフト１，２は、図２，３に示す第１の構成例の帯域分割フ
ィルタバンク１１の周波数シフト１，２と相補的な値に設定される。
【００６６】
また、帯域分割フィルタバンク１１および帯域合成フィルタバンク１４は
、連続信号を処理するために、入力信号を一定区間に区切り、その区間毎に
処理し、処理後の信号を加算して出力する周知の重複加算構成をとってもよ
い。また、帯域分割フィルタバンク１１および帯域合成フィルタバンク１４
は、入力信号を一部重複する一定区間に区切り、その区間毎に処理し、処理
後の信号から重複箇所の一部を捨てて加算する周知の重複保存構成をとって
もよい。
【００６７】
図１０は、重複加算を適用した帯域分割フィルタバンク１１の構成例を示
す。
図１０において、変調回路１０から入力する変調信号を２系統に分岐し、
一方の変調信号を第１の時間窓２１を介して第１の帯域分割フィルタバンク
１１−１に入力し、他方の変調信号を遅延回路２２で遅延させ、第２の時間
窓２３を介して第２の帯域分割フィルタバンク１１−２に入力する。なお、
第１の時間窓２１および第２の時間窓２３は、時間軸上で相補特性を有する
時間窓である。第１の帯域分割フィルタバンク１１−１および第２の帯域分
割フィルタバンク１１−２は、図２または図４に示す帯域分割フィルタバン
ク１１と同じ回路構成である。第１の帯域分割フィルタバンク１１−１の出
力は遅延回路２４で遅延させて加算回路２５に入力し、第２の帯域分割フィ
ルタバンク１１−２の出力と加算して送信回路１２に出力する。このような
重複加算を適用することにより、時間軸上で連続する変調信号に対して有限
区間のＦＦＴ処理を連続して行うことができる。
【００６８】
図１１は、重複加算を適用した帯域合成フィルタバンク１４の構成例を示
す。
図１１において、受信回路１３から入力する受信信号を２系統に分岐し、
一方の受信信号を第１の時間窓３１を介して第１の帯域合成フィルタバンク
１４−１に入力し、他方の受信信号を遅延回路３２で遅延させ、第２の時間
窓３３を介して第２の帯域合成フィルタバンク１４−２に入力する。なお、
第１の時間窓３１および第２の時間窓３３は、時間軸上で相補特性を有する
時間窓である。第１の帯域合成フィルタバンク１４−１および第２の帯域合
成フィルタバンク１４−２は、図６または図８に示す帯域合成フィルタバン
ク１４と同じ回路構成である。第１の帯域合成フィルタバンク１４−１の出
力は遅延回路３４で遅延させて加算回路３５に入力し、第２の帯域合成フィ
ルタバンク１４−２の出力と加算して復調回路１５に出力する。このような
重複加算を適用することにより、時間軸上で連続する受信信号に対して有限
区間のＦＦＴ処理を連続して行うことができる。
【００６９】
図１２は、本発明の無線伝送システムの第２の実施形態を示す。
図１２において、本実施形態の無線伝送システムは、送信装置と受信装置
が複数の無線伝送路を介して接続される構成である。ここで、複数の無線伝
送路とは、偏波多重や空間分割多重などの多重伝送路を含むものとする。
【００７０】
送信装置は、変調回路１０および帯域分割フィルタバンク１１’と、複数
の無線伝送路に対応する送信回路１２−１，１２−２，…，１２−Ｎを備え
、変調信号を帯域分割した複数のサブ変調信号を所定の周波数位置に配置し
、それぞれ対応する送信回路１２−１，１２−２，…，１２−Ｎから送信す
る構成である。受信装置は、複数の無線伝送路に対応する受信回路１３−１
，１３−２, …，１３−Ｎと、帯域合成フィルタバンク１４’および復調回
路１５を備え、帯域分散伝送された受信信号を受信回路１３−１，１３−２
，…，１３−Ｎで受信し、各受信信号から複数のサブ変調信号を抽出し、元
の変調信号を合成して復調する構成である。
【００７１】
図１３は、帯域分割フィルタバンク１１’の第１の構成例を示す。ここで
は、２つのサブ変調信号に帯域分割する構成例を示す。
図１３において、帯域分割フィルタバンク１１は、入力する変調信号を周
波数軸上の変調信号に変換するＦＦＴ回路１１ａと、ＦＦＴ回路１１ａの出
力に帯域分割重み関数１を乗算することにより帯域分割したサブ変調信号を
出力する分割回路１１ｂと、ＦＦＴ回路１１ａの出力に帯域分割重み関数２
を乗算することにより帯域分割したサブ変調信号を出力する分割回路１１ｃ
と、分割回路１１ｂから出力されるサブ変調信号を周波数シフト１だけシフ
トさせるシフト回路１１ｄと、分割回路１１ｃから出力されるサブ変調信号
を周波数シフト２だけシフトさせるシフト回路１１ｅと、シフト回路１１ｄ
，１１ｅの出力をそれぞれ時間軸上の信号に変換するＩＦＦＴ回路１１ｇ−
１，１１ｇ−２とを備える。
【００７２】
図２に示す帯域分割フィルタバンク１１の第１の構成例との違いは、シフ
ト回路１１ｄ，１１ｅから出力される各サブ変調信号Ａ1，Ａ2をそれぞれＩ
ＦＦＴ回路１１ｇ−１，１１ｇ−２を介して、図１２に示す送信回路１２−
１，１２−２に出力するところにある。これにより、各サブ変調信号Ａ1 ，
Ａ2 が互いに独立な無線伝送路を介して受信装置に伝送される。
【００７３】
図１４は、帯域分割フィルタバンク１１’の第２の構成例を示す。ここで
は、２つのサブ変調信号に帯域分割する構成例を示す。
図１４において、帯域分割フィルタバンク１１’は、入力する変調信号を
周波数軸上の変調信号に変換するＦＦＴ回路１１ａと、ＦＦＴ回路１１ａの
出力を周波数シフト１だけシフトさせるシフト回路１１ｄと、ＦＦＴ回路１
１ａの出力を周波数シフト２だけシフトさせるシフト回路１１ｅと、シフト
回路１１ｄの出力に帯域分割重み関数１を乗算することにより帯域分割した
サブ変調信号を出力する分割回路１１ｂと、シフト回路１１ｅの出力に帯域
分割重み関数２を乗算することにより帯域分割したサブ変調信号を出力する
分割回路１１ｃと、分割回路１１ｂ，１１ｃの出力をそれぞれ時間軸上の信
号に変換するＩＦＦＴ回路１１ｇ−１，１１ｇ−２とを備える。
【００７４】
図４に示す帯域分割フィルタバンク１１の第２の構成例との違いは、分割
回路１１ｂ，１１ｃから出力される各サブ変調信号Ａ1，Ａ2をそれぞれＩＦ
ＦＴ回路１１ｇ−１，１１ｇ−２を介して、図１２に示す送信回路１２−１
，１２−２に出力するところにある。これにより、各サブ変調信号Ａ1，Ａ2
が互いに独立な無線伝送路を介して受信装置に伝送される。
【００７５】
図１５は、帯域合成フィルタバンク１４’の第１の構成例を示す。ここで
は、２つのサブ変調信号を帯域合成する構成例を示す。
図１５において、帯域合成フィルタバンク１４’は、入力する複数の変調
信号をそれぞれ周波数軸上の変調信号に変換するＦＦＴ回路１４ａ−１，１
４ａ−２と、ＦＦＴ回路１４ａ−１の出力に帯域合成重み関数１を乗算する
ことによりサブ変調信号を抽出する抽出回路１４ｂと、ＦＦＴ回路１４ａ−
２の出力に帯域合成重み関数２を乗算することによりサブ変調信号を抽出す
る抽出回路１４ｃと、抽出回路１４ｂから出力されるサブ変調信号を周波数
シフト１だけシフトさせるシフト回路１４ｄと、抽出回路１４ｃから出力さ
れるサブ変調信号を周波数シフト２だけシフトさせるシフト回路１４ｅと、
シフト回路１４ｄ，１４ｅの出力を加算する加算回路１４ｆと、加算回路１
４ｆの出力を時間軸上の信号に変換するＩＦＦＴ回路１４ｇとを備える。な
お、受信波形整形フィルタ１４ｈは、上述のように必要に応じて配置される
。
【００７６】
図６に示す帯域合成フィルタバンク１４の第１の構成例との違いは、図１
２に示す受信回路１３−１，１３−２から入力する複数の変調信号をＦＦＴ
回路１４ａ−１，１４ａ−２に介して、それぞれ対応する抽出回路１４ｂ，
１４ｃに入力するところにある。これにより、互いに独立な無線伝送路を介
して伝送された受信信号から各サブ変調信号Ａ1，Ａ2を抽出し、合成するこ
とができる。
【００７７】
図１６は、帯域合成フィルタバンク１４’の第２の構成例を示す。ここで
は、２つのサブ変調信号を帯域合成する構成例を示す。
図１６において、帯域合成フィルタバンク１４’は、入力する変調信号を
それぞれ周波数軸上の変調信号に変換するＦＦＴ回路１４ａ−１，１４ａ−
２と、ＦＦＴ回路１４ａの出力を周波数シフト１だけシフトさせるシフト回
路１４ｄと、ＦＦＴ回路１４ａの出力を周波数シフト２だけシフトさせるシ
フト回路１４ｅと、シフト回路１４ｄの出力に帯域合成重み関数１を乗算す
ることによりサブ変調信号を抽出する抽出回路１４ｂと、シフト回路１４ｅ
の出力に帯域合成重み関数２を乗算することによりサブ変調信号を抽出する
抽出回路１４ｃと、抽出回路１４ｂ，１４ｃの出力を加算する加算回路１４
ｆと、加算回路１４ｆの出力を時間軸上の信号に変換するＩＦＦＴ回路１４
ｇとを備える。なお、受信波形整形フィルタ１４ｈは、上述のように必要に
応じて配置される。
【００７８】
図８に示す帯域合成フィルタバンク１４の第２の構成例との違いは、図１
２に示す受信回路１３−１，１３−２から入力する複数の変調信号をＦＦＴ
回路１４ａ−１，１４ａ−２に介して、それぞれ対応するシフト回路１４ｄ
，１４ｅに入力するところにある。これにより、互いに独立な無線伝送路を
介して伝送された受信信号から各サブ変調信号Ａ1，Ａ2を抽出し、合成する
ことができる。
【００７９】
図１７は、重複加算を適用した帯域分割フィルタバンク１１’の構成例を
示す。
図１７において、変調回路１０から入力する変調信号を２系統に分岐し、
一方の変調信号を第１の時間窓２１を介して第１の帯域分割フィルタバンク
１１’−１に入力し、他方の変調信号を遅延回路２２で遅延させ、第２の時
間窓２３を介して第２の帯域分割フィルタバンク１１’−２に入力する。な
お、第１の時間窓２１および第２の時間窓２３は、時間軸上で相補特性を有
する時間窓である。第１の帯域分割フィルタバンク１１’−１および第２の
帯域分割フィルタバンク１１’−２は、図１３または図１４に示す帯域分割
フィルタバンク１１’と同じ回路構成である。第１の帯域分割フィルタバン
ク１１’−１の第１の出力は、遅延回路２４−１で遅延させて加算回路２５
−１に入力し、第２の帯域分割フィルタバンク１１’−２の第１の出力と加
算して送信回路１２−１に出力する。また、第１の帯域分割フィルタバンク
１１’−１の第２の出力は、遅延回路２４−２で遅延させて加算回路２５−
２に入力し、第２の帯域分割フィルタバンク１１’−２の第２の出力と加算
して送信回路１２−２に出力する。このような重複加算を適用することによ
り、時間軸上で連続する変調信号に対して有限区間のＦＦＴ処理を連続して
行うことができる。
【００８０】
図１８は、重複加算を適用した帯域合成フィルタバンク１４’の構成例を
示す。
図１８において、受信回路１３−１から入力する受信信号を２系統に分岐
し、一方の受信信号を第１の時間窓３１−１を介して第１の帯域合成フィル
タバンク１４’−１に入力し、他方の受信信号を遅延回路３２−１で遅延さ
せ、第２の時間窓３３−１を介して第２の帯域合成フィルタバンク１４’−
２に入力する。また、受信回路１３−２から入力する受信信号を２系統に分
岐し、一方の受信信号を第１の時間窓３１−２を介して第１の帯域合成フィ
ルタバンク１４’−１に入力し、他方の受信信号を遅延回路３２−２で遅延
させ、第２の時間窓３３−２を介して第２の帯域合成フィルタバンク１４’
−２に入力する。なお、第１の時間窓３１−１および第２の時間窓３３−１
、第１の時間窓３１−２および第２の時間窓３３−２は、それぞれ時間軸上
で相補特性を有する時間窓である。
【００８１】
第１の帯域合成フィルタバンク１４’−１および第２の帯域合成フィルタ
バンク１４’−２は、図１５または図１６に示す帯域合成フィルタバンク１
４’と同じ回路構成である。第１の帯域合成フィルタバンク１４’−１の出
力は遅延回路３４で遅延させて加算回路３５に入力し、第２の帯域合成フィ
ルタバンク１４’−２の出力と加算して復調回路１５に出力する。このよう
な重複加算を適用することにより、時間軸上で連続する受信信号に対して有
限区間のＦＦＴ処理を連続して行うことができる。
【００８２】
以上説明した帯域分割フィルタバンク１１，１１’および帯域合成フィル
タバンク１４，１４’の各回路は、ハードウェア回路に限定されるものでは
なく、例えばソフトウェア処理による構成であってもよい。
【００８３】
本発明の無線伝送システムおよび無線伝送方法では、帯域分割フィルタバ
ンク１１で変調信号Ａからサブ変調信号Ａ1，Ａ2に帯域分割し、帯域合成フ
ィルタバンク１４でサブ変調信号Ａ1，Ａ2を抽出し、合成して変調信号Ａを
再生できることが重要である。以下、帯域分割重み関数および帯域合成重み
関数について詳細に説明する。
【００８４】
図１９は、帯域分割重み関数および帯域合成重み関数の一例を示す。
変調信号をフィルタリングする場合、時間軸上では畳み込み処理が行われ
る。一方、フーリエ変換を利用した周波数軸上では、乗算処理に代えること
ができる。
【００８５】
帯域分割フィルタバンク１１において、入力する変調信号をＦ(ω)、帯域
分割重み関数１をＨ1(ω）、帯域分割重み関数２をＨ2(ω）、周波数シフト
１をω1、周波数シフト２をω2とすると、サブ変調信号Ａ1，Ａ2を加算した
送信信号Ｔx(ω) は周波数軸上で、
Ｔx(ω)＝Ｆ(ω−ω1)Ｈ1(ω−ω1)＋Ｆ(ω−ω2)Ｈ2(ω−ω2)    …(1) 
となる。ただし、サブ変調信号Ａ1，Ａ2の信号帯域は、加算後、周波数軸上
で重ならないようにω1 およびω2 が選定される。
【００８６】
次に、送受信装置間の伝達関数Ｇ(ω)を１とおくと、帯域合成フィルタバ
ンク１４に入力する受信信号Ｒx(ω）は、
Ｒx(ω)＝Ｇ(ω)Ｔx(ω)＝Ｔx(ω)                 …(2) 
となる。
【００８７】
一方、帯域合成重み関数１を送信側の帯域分割重み関数１と同じＨ1(ω) 
、帯域合成重み関数２を送信側の帯域分割重み関数１と同じＨ2(ω) 、周波
数シフト１を−ω1、周波数シフト２を−ω2とすると、加算回路１４ｆの出
力Ｒx1(ω)は、
Ｒx1(ω)＝Ｒx(ω＋ω1)Ｈ1(ω)＋Ｒx(ω＋ω2)Ｈ2(ω) 
＝Ｆ(ω)(Ｈ12(ω)＋Ｈ22(ω))                …(3) 
となる。受信波形整形フィルタ１４ｈの周波数特性をRoll(ω)とすると、復
調回路１５の入力信号Ｒx2(ω)は、
Ｒx2(ω)＝Ｒx1(ω)Roll(ω)
＝Ｆ(ω)(Ｈ12(ω)＋Ｈ22(ω)) Roll(ω)       …(4) 
となる。
【００８８】
ここで、帯域合成重み関数ＢＣk(ω) は、帯域分割重み関数ＢＤk(ω) と
送受信装置間の伝達関数Ｇ(ω)とに対応した関数である。ただし、ｋは１〜
Ｎの自然数、Ｎは分割数、ωは周波数である。帯域分割重み関数ＢＤk(ω) 
と帯域合成重み関数ＢＣk(ω) との積である帯域通過関数ＢＴk(ω) は、変
調信号の占有帯域内において、
Σ｜ＢＴk(ω) Ｇ(ω＋ωk)｜
＝Σ｜ＢＤk(ω) ＢＣk(ω) Ｇ(ω＋ωk)｜
＝Ａ                                              …(5) 
で表わされる。ただし、Ａは定数、ωk はサブ変調信号の周波数配置によっ
て決まる値である。対となる帯域分割重み関数ＢＤk(ω) と帯域合成重み関
数ＢＣk(ω) とが、互いに同一のルートロールオフ関数である。
【００８９】
ここで、式(2) と同様にＧ(ω)＝１とすると、式(5) は、
｜ＢＤ1(ω) ＢＣ1(ω)｜＋｜ＢＤ2(ω) ＢＣ2(ω)｜
＝｜Ｈ12(ω)｜＋｜Ｈ22(ω)｜
＝Ａ                                              …(6) 
となる。
【００９０】
Ｈ1(ω)＞０、Ｈ2(ω)＞0 とすると、式(4) は、
Ｒx2(ω)＝Ｆ(ω)(Ｈ12(ω)＋Ｈ22(ω)) Roll(ω) 
＝ＡＦ(ω) Roll(ω)                       …(7) 
となり、送信信号が受信波形整形フィルタ１４ｈでフィルタリングすること
により抽出される。
【００９１】
一方、送受信装置間に遅延時間τを仮定すると、無歪な伝送路の伝達関数
Ｇ(ω)は、
Ｇ(ω)＝exp(−j(ωτ＋θ0))
で表される。受信装置に入力する受信信号Ｒx(ω）は、
Ｒx(ω)＝Ｇ(ω)Ｔx(ω)＝exp(−j(ωτ＋θ0))Ｔx(ω)    …(8) 
となる。ここで、受信側の帯域合成重み関数１をＨ1(ω) 、帯域合成重み関
数２をＨ2(ω)exp(−j(ω1−ω2)τ) と選べば、加算回路１４f の出力
Ｒx1(ω)は、
Ｒx1(ω)
＝Ｒx(ω＋ω1)Ｈ1(ω)＋Ｒx(ω＋ω2)Ｈ2(ω)exp(−j(ω1−ω2)τ) 
＝Ｔx(ω＋ω1)Ｇ(ω＋ω1)Ｈ1(ω)
＋Ｔx(ω＋ω2)Ｇ(ω＋ω2)Ｈ2(ω) exp(−j(ω1−ω2)τ) 
＝Ｆ(ω)Ｈ1(ω)Ｇ(ω＋ω1)Ｈ1(ω)
＋Ｆ(ω)Ｈ2(ω)Ｇ(ω＋ω2)Ｈ2(ω) exp(−j(ω1−ω2)τ) 
＝Ｆ(ω)(Ｈ12(ω)exp(−j(ω＋ω1)τ＋θ0)
＋Ｈ22(ω)exp(−j(ω＋ω1)τ＋θ0)) 
＝Ｆ(ω)(Ｈ12(ω)＋Ｈ22(ω))exp(−j(ω＋ω1)τ＋θ0))   …(9) 
となる。すなわち、変調信号Ｆ(ω)は、位相exp(−j(ω1τ＋θ0))回転し、
時間τだけ遅延して復調される。
【００９２】
位相回転や時間遅延は、復調回路１５に一般的に設けられるキャリヤ再生
回路およびタイミング再生回路で調整できるため、復調回路１５において変
調信号Ｆ(ω)を無歪で抽出することができる。
【００９３】
以上の説明は伝達関数Ｇ(ω)が無歪の場合である。一方、伝達関数Ｇ(ω)
の振幅等が平坦でない場合には、合成後に平坦となるように帯域合成重み関
数１および帯域合成重み関数２を選ぶか、または帯域分割重み関数１および
帯域分割重み関数２を選ぶことにより、伝送路の歪を補償することが可能で
ある。
【００９４】
さらに、本発明を満足する帯域分割重み関数および帯域合成重み関数につ
いて、図１９を参照して詳細に説明する。
【００９５】
本発明を満足させるためには、上述したように、帯域分割重み関数１と帯
域合成重み関数１を周波数軸上で乗算した帯域通過関数１と、帯域分割重み
関数２と帯域合成重み関数２を周波数軸上で乗算した帯域通過関数２との周
波数軸上での和の通過域が、変調信号の占有帯域に対して平坦であればよい
。例えば、ロールオフ率α、カットオフ周波数ωh のルートロールオフフィ
ルタをωh周波数シフトした特性は以下の式で示される。なお、ωx＝αωh 
とする。
Ｈ1(ω) ＝１        （｜ω＋ωh｜＜ωh−ωx）       …(10-1)
Ｈ1(ω) ＝sin(π(ωx−｜ω＋ωh｜＋ωh)／４ωx）    …(10-2)
（ωh −ωx ≦｜ω＋ωh｜＜ωh−ωx）
Ｈ1(ω) ＝０        （｜ω＋ωh｜≧２ωh−ωx）     …(10-3)
【００９６】
ここで、簡単のために伝達関数Ｇ(ω)＝１とすると、式(10)を帯域分割重
み関数１および帯域合成重み関数１とすればよい。
【００９７】
一方、次にルートロールオフフィルタを−ωh 周波数シフトした特性は、
以下の式で示される。
Ｈ2(ω) ＝１        （｜ω＋ωh｜＜ωh−ωx）       …(11-1)
Ｈ2(ω) ＝sin(π(ωx−｜ω−ωh｜＋ωh)／４ωx）    …(11-2)
（ωh −ωx ≦｜ω＋ωh｜＜ωh−ωx) 
Ｈ2(ω) ＝０        （｜ω＋ωh｜≧ωh−ωx）       …(11-3)
【００９８】
ここで、簡単のために伝達関数Ｇ(ω)＝１とすると、式(11)を帯域分割重
み関数２および帯域合成重み関数２とすればよい。
【００９９】
したがって、送受信を併せたフィルタ特性は、以下の式のようになる。
Ｈ12(ω)＋Ｈ22(ω)＝１  （｜ω｜＜ωh(２−α))           …(12-1)
Ｈ12(ω)＋Ｈ22(ω)＝sin2(π(ωx−｜ω−ωh｜＋ωh)／４ωx）…(12-2)
（ωh(２−α)≦ω＜ωh(２＋α))
Ｈ12(ω)＋Ｈ22(ω)＝sin2(π(ωx−｜ω＋ωh｜＋ωh)／４ωx）…(12-3)
（−ωh(２−α)≧ω＞−ωh(２＋α))
Ｈ12(ω)＋Ｈ22(ω)＝０  （｜ω｜≧ωh(２＋α))           …(12-4)
【０１００】
式(9) より、送受信を併せたフィルタ特性Ｈ12(ω)＋Ｈ22(ω)の利得は、
｜ω｜＜ωh(２＋α) で１（通過域）となる。したがって、｜ω｜＜ωh(２
＋α) を占有帯域とする変調信号Ｆ(ω)については、波形歪みなく信号伝送
が可能である。
【０１０１】
上記の帯域分割重み関数および帯域合成重み関数を適用すれば、変調信号
を周波数軸上で分割し、受信側で合成して復調することが可能となる。
【０１０２】
なお、上記の例は、帯域分割重み関数および帯域合成重み関数の一例であ
り、このフィルタ関数に限定するものではない。すなわち、上記の例は変調
信号を等しく２分割する例であったが、未使用帯域の状況によって図２０(a
) に示すように３分割以上、例えば７分割してもよいし、図２０(b) に示す
ように異なる帯域幅のサブ変調信号に分割してもよい。
【０１０３】
図２１は、変調信号を２つのサブ変調信号に分割した送信信号の例を示す
。図２２は、受信信号の２つのサブ変調信号を合成した合成信号の例を示す
。図２３は、サブ変調信号の合成信号と変調信号のロールオフ特性を示す。
【０１０４】
この例では、広帯域な変調信号Ｆ(ω)を２つの狭帯域フィルタで分割伝送
し、送信信号Ｆ(ω)ＢＤk(ω)と伝搬路特性Ｇ(ω＋ωk)の積の絶対値である
｜Ｆ(ω)ＢＤk(ω) Ｇ(ω＋ωk）｜
と、帯域合成重み係数の絶対値である｜ＢＣk(ω) ｜とがそれぞれ同一のル
ートロールオフ関数となっている。
【０１０５】
以下、この特性を満足する帯域分割重み係数ＢＤk(ω) と帯域合成重み係
数ＢＣk(ω) とを用いた送信信号分割と合成について説明する。
【０１０６】
送信側において、図２１(a) に示す変調信号Ｆ(ω)に、図２１(b) に示す
帯域分割重み関数ＢＤ1(ω) ，ＢＤ2(ω) を乗算すると、図２１(c) に示す
ように２つのサブ変調信号Ｆ(ω)ＢＤ1(ω），Ｆ(ω)ＢＤ2(ω）に帯域分割
される。その後、分割されたサブ変調信号の中心周波数がそれぞれ所定の周
波数ω1 ，ω2 にシフトすると、図２１(d) に示すような送信信号
Ｆ(ω−ω1)ＢＤ1(ω−ω1) ，
Ｆ(ω−ω2)ＢＤ2(ω−ω2)
が生成される。
【０１０７】
一方、受信側において、図２１(d) に示すような送信信号
Ｆ(ω−ω1)ＢＤ1(ω−ω1) ，
Ｆ(ω−ω2)ＢＤ2(ω−ω2)  
が伝送路Ｇ(ω)の影響を受け、図２２(a) に示すような受信信号
Ｆ(ω−ω1)ＢＤ1(ω−ω1)Ｇ(ω) ，
Ｆ(ω−ω2)ＢＤ2(ω−ω2)Ｇ(ω) 
となった場合を想定する。この信号が周波数変換されると、図２２(b) に示
すような信号
Ｆ(ω)ＢＤ1(ω)Ｇ(ω＋ω1) ，
Ｆ(ω)ＢＤ2(ω)Ｇ(ω＋ω2)
となる。
【０１０８】
受信側において、
｜Ｆ(ω)ＢＤk(ω)Ｇ(ω＋ωk)｜＝｜ＢＣk(ω)｜  …(13)
を満足するような帯域重み合成関数ＢＣk(ω)が選定され、｜ＢＣk(ω)｜が
各サブ変調信号のスペクトラムと同一のロールオフ率のルートロールオフ関
数となれば、帯域合成フィルタ処理後、図２２(c) に示すような波形の信号
が得られる。ここで、図２２(c) において、
Ｆ(ω)ＢＤ1(ω)Ｇ(ω＋ω1)ＢＣ1(ω) ，
Ｆ(ω)ＢＤ2(ω)Ｇ(ω＋ω2)ＢＣ2(ω) 
はそれぞれフルロールオフ特性を満足するため、両サブ変調信号の重なり合
う遷移域のレベルの和が通過域のレベルと同等になる。したがって、図２２
(d) に示すように、サブ変調信号を合成したスペクトラムＦ'(ω) もフルロ
ールオフ特性を満足することになる。
【０１０９】
また、サブ変調信号を合成した図２２(d) の波形Ｆ'(ω) と、図２１(a) 
の送信信号のフルロールオフ特性Ｆ"(ω) との関係が図２３に示されている
。
【０１１０】
Ｆ'(ω) とＦ"(ω) は互いにロールオフ特性を満足するが、Ｆ'(ω) の方
が、図２１(b) に示すように、帯域分割時に、変調信号より急峻な遷移域を
有する帯域分割重み関数が乗算されるため、ロールオフ関数の遷移域が急峻
となる。すなわち、図２３に示すように、等価的に変調信号Ｆ"(ω) よりロ
ールオフ率が小さい形状をしたスペクトラムとなる。復調側ではロールオフ
率によらず、フルロールオフ特性さえ満足すれば、符号間干渉がないナイキ
ストタイミングを抽出できるので、サブ変調信号を合成した信号を用いて、
特性劣化なく復調処理が可能となる。
【０１１１】
この場合、サブ変調信号を合成した信号Ｆ'(ω）が既にフルロールオフ特
性を満たすため、その後の波形整形フィルタ処理が必要なくなり、図６，８
に示した帯域合成フィルタバンク１４における受信波形整形フィルタ１４ｈ
が不要となる。
【０１１２】
図２４は、変調信号Ｆ(ω)の帯域と、サブ変調信号が占有する帯域の総和
との比較例を示す。
サブ変調信号が占有する帯域は、図２１(c) に示すように帯域分割重み関
数ＢＤk(ω) と変調信号Ｆ(ω)との積となる。したがって、ＢＤk(ω) を適
切に選ぶことによりサブ変調信号の帯域幅を調整することが可能である。例
えば、ＢＤk(ω) として通過域に比べて狭い遷移域を有する急峻な関数を選
択すれば、各サブ変調信号は図２４(b) に示すように、通過域が広く遷移域
が狭い急峻な関数となる。この場合、サブ変調信号が矩形波に近づくため、
サブ変調信号１，２の信号帯域の総和を変調信号Ｆ(ω)の帯域より狭めるこ
とも可能となる。なお、図２４(a) はサブ変調信号の占有帯域の総和が変調
信号Ｆ(ω)の帯域より広い場合である。
【０１１３】
このように、帯域分割重み関数ＢＤk(ω) を選択することにより、伝送に
要する総帯域幅が変調信号の占有帯域幅以下とすることができ、周波数利用
効率を高めることが可能となる。
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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