(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データを直接拡散することにより拡散ブロックを生成する直接拡散部と、
前記拡散ブロックの少なくとも一部を複製することにより複数のブロックを生成するブロック生成部と、
前記複数のブロックに、位相回転後の信号のスペクトルが櫛の歯状となる位相回転系列を乗算することにより、前記複数のブロックにそれぞれ位相回転を施す位相回転部と、
前記位相回転部による位相回転後の前記複数のブロックを送信する送信処理部と、
を備え、
前記位相回転部は、前記位相回転に用いる位相回転系列を、定められた規則に従って変更し、
前記櫛の歯状のスペクトルの各成分は、周波数領域で等間隔に並び、
前記位相回転系列は、前記櫛の歯状のスペクトルの周波数領域における位置が異なる複数の周波数配置にそれぞれ対応する複数の位相回転系列の候補のなかから指定され、
指定される前記位相回転系列は、定められた順序で１つ以上の前記送信データごとに変更されることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記拡散ブロックを複数の部分信号列に分割する信号分割部と、
前記位相回転部の後段に設けられる信号合成部と、
を備え、
前記位相回転部は、前記位相回転に用いる位相回転系列を、定められた規則に従って変更し、
前記ブロック生成部は、前記部分信号列ごとに、前記部分信号列を複製することにより、前記複数のブロックを生成し、
前記位相回転部は、前記部分信号列ごとに、前記複数のブロックに位相回転を施し、
前記信号合成部は、前記部分信号列ごとに、対応する前記複数のブロックを合成して前記送信処理部へ出力することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記位相回転部による位相回転後の前記複数のブロックを、複数の前記送信データにわたってインターリーブするインターリーブ部、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記位相回転部は、前記位相回転で用いる前記位相回転系列を、１つ前の送信データに対応する位相回転後の複数のブロックと初期位相が連続的な位相となるように生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の送信装置。
【請求項５】
前記位相回転部は、定められた規則に従って生成した位相回転系列に窓関数をかけた位相回転系列を、前記複数のブロックに乗算することにより、前記複数のブロックにそれぞれ位相回転を施すことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の送信装置。
【請求項６】
前記直接拡散部は、前記直接拡散の処理対象の前記送信データにチャープ拡散を施すためのチャープ拡散系列を生成し、前記チャープ拡散系列の位相が１つ前の前記送信データに施した直接拡散で用いたチャープ拡散系列と連続的な位相となるように、前記直接拡散の処理対象の前記送信データに乗算する前記チャープ拡散系列を変更し、変更後の前記チャープ拡散系列を、前記直接拡散の処理対象の前記送信データに乗算することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の送信装置。
【請求項７】
干渉信号の周波数を示す情報に基づいて、前記直接拡散部における前記直接拡散の拡散率と、前記ブロック生成部が生成する前記複数のブロックの数と、前記位相回転部が用いる前記位相回転系列とのうち少なくとも１つを制御する干渉回避制御部、
を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の送信装置。
【請求項８】
受信信号を、定められた長さを単位として逆拡散することにより第１ブロックを生成する直接逆拡散部と、
前記第１ブロックに、送信装置において施された位相回転と逆位相の位相回転を与える位相回転系列を乗算し、前記位相回転系列を乗算した前記第１ブロックを、送信装置において同一のデータが複製されて生成された複数のブロックの数に基づいて分割することにより第２ブロックを生成し、前記同一のデータに対応する前記第２ブロックを合成する位相回転および合成部と、
を備え、
前記位相回転および合成部は、前記位相回転系列を、定められた規則に従って、１つ以上の前記第１ブロックごとに変更することを特徴とする受信装置。
【請求項９】
受信信号を第３ブロックに分割し、前記第３ブロックを前記直接逆拡散部へ出力する信号分割部と、
前記位相回転および合成部の後段に設けられる信号合成部と、
を備え、
前記送信装置では、送信データが直接拡散され後に分割されて部分信号列が生成され、前記部分信号列が複製された後に前記位相回転が施され、
前記第３ブロックは同一の前記部分信号列に対応する単位であり、
前記直接逆拡散部は、前記第３ブロックごとに、逆拡散を行って前記第１ブロックを生成し、
前記位相回転および合成部は、前記第１ブロックごとに、前記第１ブロックに前記位相回転系列を乗算し、前記位相回転系列を乗算した前記第１ブロックを、分割することにより前記第２ブロックを生成し、前記同一のデータに対応する前記第２ブロックを合成した合成結果を出力し、
前記信号合成部は、同一の前記送信データに対応する前記合成結果を合成することを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記受信信号に対して前記送信装置において行われたインターリーブに対応したデインターリーブを行うデインターリーブ部、
を備え、
前記直接逆拡散部は、前記デインターリーブ後のデータを逆拡散することを特徴とする請求項８または９に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記受信信号を周波数領域の信号に変換する周波数領域変換部と、
前記周波数領域の信号に基づいて、干渉信号の周波数に関する情報を生成する干渉信号検出部と、
を備えることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１つに記載の受信装置。
【請求項１２】
前記干渉信号の周波数に関する情報に基づいて、前記周波数領域の信号から干渉信号を除去する干渉信号除去部と、
前記干渉信号除去部により干渉信号を除去された前記周波数領域の信号を時間領域の信号に変換し、前記時間領域の信号を前記直接逆拡散部へ入力する時間領域変換部と、
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の送信装置と、
請求項８に記載の受信装置と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
送信装置に送信信号を生成させる制御回路であって、
送信データを直接拡散することにより拡散ブロックを生成する直接拡散部と、
前記拡散ブロックを用いて、前記拡散ブロックの少なくとも一部を複製することにより複数のブロックを生成するブロック生成部と、
前記複数のブロックに、位相回転後の信号のスペクトルが櫛の歯状となる位相回転系列を乗算することにより、前記複数のブロックにそれぞれ位相回転を施すことにより前記送信信号を生成する位相回転部と、
を備え、
前記位相回転部は、前記位相回転に用いる位相回転系列を、定められた規則に従って変更し、
前記櫛の歯状のスペクトルの各成分は、周波数領域で等間隔に並び、
前記位相回転系列は、前記櫛の歯状のスペクトルの周波数領域における位置が異なる複数の周波数配置にそれぞれ対応する複数の位相回転系列の候補のなかから指定され、
指定される前記位相回転系列は、定められた順序で１つ以上の前記送信データごとに変更されることを特徴とする制御回路。
【請求項１５】
送信装置に実行させるプログラムが記録された記録媒体であって、
前記プログラムは、
送信データを直接拡散することにより拡散ブロックを生成する直接拡散ステップと、
前記拡散ブロックの少なくとも一部を複製することにより複数のブロックを生成するブロック生成ステップと、
前記複数のブロックに、位相回転後の信号のスペクトルが櫛の歯状となる位相回転系列を乗算することにより、前記複数のブロックにそれぞれ位相回転を施す位相回転ステップと、
前記位相回転に用いる位相回転系列を、定められた規則に従って変更する変更ステップと、
を送信装置に実行させ、
前記櫛の歯状のスペクトルの各成分は、周波数領域で等間隔に並び、
前記位相回転系列は、前記櫛の歯状のスペクトルの周波数領域における位置が異なる複数の周波数配置にそれぞれ対応する複数の位相回転系列の候補のなかから指定され、
指定される前記位相回転系列は、定められた順序で１つ以上の前記送信データごとに変更されることを特徴とする記録媒体。
【請求項１６】
送信装置が、送信データを直接拡散することにより拡散ブロックを生成する直接拡散ステップと、
前記送信装置が、前記拡散ブロックの少なくとも一部を複製することにより複数のブロックを生成するブロック生成ステップと、
前記送信装置が、前記複数のブロックに、位相回転後の信号のスペクトルが櫛の歯状となる位相回転系列を乗算することにより、前記複数のブロックにそれぞれ位相回転を施す位相回転ステップと、
前記送信装置が、前記位相回転ステップによる位相回転後の前記複数のブロックを送信する送信ステップと、
前記送信装置が、前記位相回転に用いる位相回転系列を、定められた規則に従って変更する変更ステップと、
を含み、
前記櫛の歯状のスペクトルの各成分は、周波数領域で等間隔に並び、
前記位相回転系列は、前記櫛の歯状のスペクトルの周波数領域における位置が異なる複数の周波数配置にそれぞれ対応する複数の位相回転系列の候補のなかから指定され、
指定される前記位相回転系列は、定められた順序で１つ以上の前記送信データごとに変更されることを特徴とする送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う送信装置、受信装置、無線通信システム、制御回路、記録媒体および送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動運転、工場の無線化をはじめとしたモノ同士の無線通信が広く検討されている。無線通信の適用が期待されるシステムのなかには、ミッションクリティカルなシステムと呼ばれる誤りを許容できないシステムがある。このようなシステムでは、通信が傍受されて悪用されたり、他システムからの干渉による通信品質劣化によって機器制御が期待通りとならなかったりした場合、重大な損失が生じる可能性がある。このため、秘匿性および低被探知性が高い無線通信が期待される。【０００３】
秘匿性および低被探知性を高めることが可能な通信方式として、送信するデータに拡散符号を乗算する直接拡散方式が知られている。直接拡散方式によって秘匿性および低被探知性を高くするためには、拡散率を高くする必要がある。一方、拡散率を高くすると、受信時の逆拡散処理の演算量が増大する。拡散符号の拡散率を下げる技術として、特許文献１には、拡散符号をデータに乗算した後に、時間軸上でチップくり返し処理を行い、チップくり返し処理後の信号に送信機ごとに異なる位相を乗算することにより、櫛の歯状の帯域を持つ送信信号を生成する技術が開示されている。チップくり返し処理を適用することで、直接拡散方式に比べて、拡散符号の拡散率を低下させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０８９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の櫛形の帯域を持つ送信信号を生成する方法では、チップくり返し処理後の信号に乗算される位相が送信機ごとに固定されているので周波数スペクトル位置が固定化され、平均電力密度が高くなり、秘匿性、低被探知性が十分でないという問題がある。また、上述したように、秘匿性を高めるために拡散率を高くすると、受信時の逆拡散処理の演算量が増大するという問題がある。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受信時の逆拡散処理の演算量を抑制しつつ秘匿性、低被探知性の高い通信を実現可能な送信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる送信装置は、送信データを直接拡散することにより拡散ブロックを生成する直接拡散部と、拡散ブロックの少なくとも一部を複製することにより複数のブロックを生成するブロック生成部と、を備える。送信装置は、さらに複数のブロックに、位相回転後の信号のスペクトルが櫛の歯状となる位相回転系列を乗算することにより、複数のブロックにそれぞれ位相回転を施す位相回転部と、位相回転部による位相回転後の複数のブロックを送信する送信処理部と、を備え、位相回転部は、位相回転に用いる位相回転系列を、定められた規則に従って変更する。櫛の歯状のスペクトルの各成分は、周波数領域で等間隔に並び、位相回転系列は、櫛の歯状のスペクトルの周波数領域における位置が異なる複数の周波数配置にそれぞれ対応する複数の位相回転系列の候補のなかから指定され、指定される位相回転系列は、１つ以上の前記送信データごとに定められた順序で変更される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる送信装置は、受信時の逆拡散処理の演算量を抑制しつつ秘匿性、低被探知性の高い通信を実現可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかる無線通信システムの構成例を示す図
【図２】実施の形態１の送信装置が備える送信部の構成例を示す図
【図３】実施の形態１の送信部における全体処理手順の一例を示すフローチャート
【図４】実施の形態１にかかる拡散処理部における処理手順の一例を示すフローチャート
【図５】実施の形態１の連結拡散ブロックを示す図
【図６】実施の形態１の拡散処理部から出力される送信信号のスペクトルの一例を示す図
【図７】実施の形態１の受信装置が備える受信部の構成例を示す図
【図８】実施の形態１の受信部における全体処理手順の一例を示すフローチャート
【図９】実施の形態１にかかる逆拡散処理部における処理手順の一例を示すフローチャート
【図１０】実施の形態１の直接逆拡散部における逆拡散処理回路の一例を示す図
【図１１】実施の形態１にかかる送信部が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図
【図１２】実施の形態１にかかる送信部が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図
【図１３】実施の形態３の送信装置が備える拡散処理部の構成例を示す図
【図１４】実施の形態３の信号分割部における信号分割を示す模式図
【図１５】実施の形態３の受信装置が備える逆拡散処理部の構成例を示す図
【図１６】実施の形態４の送信装置が備える拡散処理部の構成例を示す図
【図１７】実施の形態４の受信装置が備える逆拡散処理部の構成例を示す図
【図１８】実施の形態７の受信装置が備える受信部の構成例を示す図
【図１９】実施の形態７の干渉信号検出部の構成例を示す図
【図２０】実施の形態８の受信装置が備える受信部の構成例を示す図
【図２１】実施の形態９の送信装置が備える送信部の構成例を示す図
【図２２】実施の形態９において受信装置が受信する信号のスペクトルの一例を示す図
【図２３】実施の形態９において干渉回避制御部による干渉信号の回避がおこなわれた後に受信装置が受信する信号のスペクトルの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる送信装置、受信装置、無線通信システム、制御回路、記録媒体および送信方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
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の構成例を示す図である。図１に示すように実施の形態１にかかる無線通信システムである第１の無線通信システム１は、送信装置１０と、受信装置２０とを備える。なお、図１では、送信装置１０と受信装置２０をそれぞれ１台図示しているが、第１の無線通信システム１は、１つ以上の送信装置１０と１つ以上の受信装置２０を備えていればよく、送信装置１０および受信装置２０の数は図１に示した例に限定されない。
【００１２】
図１に示したように、受信装置２０は、通信相手である送信装置１０から送信された信号を受信する。また、受信装置２０は、第１の無線通信システム１ではない他の無線通信システムである第２の無線通信システム２に属する送信装置１１から送信された信号も受信する。送信装置１１は、第２の無線通信システム２に属する受信装置２１へ信号を送信する。このとき、送信装置１１は、送信装置１０が使用する周波数帯と同じ周波数帯を用いて信号を送信する。したがって、送信装置１１から送信された信号は、受信装置２０にとって干渉信号となる。すなわち、送信装置１１は、受信装置２０にとっての干渉源であり、第２の無線通信システム２は、第１の無線通信システム１における通信の干渉源を含む。以下、送信装置１１、第２の無線通信システム２を、それぞれ干渉源、干渉システムとも呼ぶ。第２の無線通信システム２における通信方式は、送信装置１０と同じ周波数帯で信号が送信される可能性があるものであれば、どのような通信方式であってもよい。
【００１３】
また、ここでは、第１の無線通信システム１にとっての干渉源が第２の無線通信システム２に属する送信装置１１である例を説明するが、第１の無線通信システム１にとっての干渉源はこれに限定されない。例えば、複数の他の無線通信システムに属する複数の送信装置が干渉源であってもよいし、送信装置以外に電波を発するものが干渉源であってもよい。また、第１の無線通信システム１は、干渉システムが存在しない環境下にも適用可能である。
【００１４】
次に、送信装置１０の構成および動作について説明する。図２は、本実施の形態の送信装置１０が備える送信部１００の構成例を示す図である。図２に示すように、送信部１００は、符号化部１０１と、一次変調部１０２と、拡散処理部１０３と、アップサンプル部１０４と、送信フィルタ１０５と、送信処理部１０６と、送信アンテナ１０７と、を備える。拡散処理部１０３は、直接拡散部１１０と、くり返しブロック生成部１１１と、位相回転部１１２と、を備える。
【００１５】
図３は、本実施の形態の送信部１００における全体処理手順の一例を示すフローチャートである。図３を参照しながら、図２に示した送信部１００の各部の動作を説明する。まず、符号化部１０１は、データビットに対して規定された方式で誤り訂正符号化を行うことで符号化ビットを生成する（ステップＳ１１）。誤り訂正符号化方式としては、畳み込み符号、ターボ符号、ＬＤＰＣ符号（Low  Density  Parity  Check  code）など、一般的に知られた方式を適用できる。
【００１６】
また、符号化部１０１は、符号化ビットに対してビットの順番を並べ替えるインターリーブ処理などを行ってもよい。符号化部１０１は、生成した符号化ビットを一次変調部１０２へ出力する。
【００１７】
一次変調部１０２は、定められた変調方式で符号化ビットを信号点にマッピングすることによって、シンボルを生成する（ステップＳ１２）。一次変調部１０２が用いる変調方式としては、ＱＰＳＫ（Quadrature  Phase  Shift  Keying）、８ＰＳＫ（Phase  Shift  Keying）をはじめとした位相変調方式、ＦＳＫ（Frequency  Shift  Keying）をはじめとした周波数変調方式などを用いることができるが、これらに限らずどのような変調方式であってもよい。一次変調部１０２は、生成したシンボルを拡散処理部１０３へ出力する。なお、符号化部１０１および一次変調部１０２の処理は必須ではなく、拡散処理部１０３に、あるデータ単位のデータすなわち送信データが入力されればよい。変調により生成されるシンボルは、送信データの一例である。
【００１８】
拡散処理部１０３は、一次変調部１０２から出力されるシンボルに対して拡散処理を行うことにより拡散信号を生成する（ステップＳ１３）。拡散処理の詳細については後述する。拡散処理部１０３は拡散信号を送信信号としてアップサンプル部１０４へ出力する。
【００１９】
アップサンプル部１０４は、送信信号をアップサンプルする（ステップＳ１４）。具体的には、アップサンプル部１０４は、例えば、送信信号に０挿入を行い、０挿入後の信号を、周波数軸上のイメージ成分を除去するローパスフィルタを通過させることにより、アップサンプルする。アップサンプル部１０４は、アップサンプル後の送信信号を送信フィルタ１０５へ出力する。
【００２０】
送信フィルタ１０５は、アップサンプル後の送信信号に対して帯域制限を行う（ステップＳ１５）。送信フィルタ１０５は、例えば、一般的に知られたルートナイキストフィルタなどである。送信フィルタ１０５は、帯域制限後の送信信号を送信処理部１０６へ出力する。
【００２１】
送信処理部１０６は、帯域制限後の送信信号に対して高周波送信処理を行う（ステップＳ１６）。具体的には、送信処理部１０６は、帯域制限後の送信信号に対して、ディジタル信号からアナログ信号への変換処理、キャリア周波数へのアップコンバートなどの一般的な高周波送信処理を行う。送信処理部１０６は、高周波送信処理後の信号を送信アンテナ１０７へ出力する。
【００２２】
送信アンテナ１０７は、送信処理部１０６から出力された送信信号を送信する（ステップＳ１７）。
【００２３】
次に、拡散処理部１０３の動作について詳細に説明する。直接拡散部１１０は、送信データすなわち一次変調部１０２により生成されたシンボルを直接拡散することにより拡散ブロックを生成する。ブロック生成部であるくり返しブロック生成部１１１は、拡散ブロックの少なくとも一部を複製することにより複数のブロックを生成する。位相回転部１１２は、複数のブロックに、位相回転後の信号のスペクトルが櫛の歯状となる位相回転系列を乗算することにより、複数のブロックにそれぞれ位相回転を施す。
【００２４】
図４は、実施の形態１にかかる拡散処理部１０３における処理手順の一例を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、図３に示すステップＳ１３の処理を詳細に示したものである。
【００２５】
一次変調部１０２から拡散処理部１０３に受け渡されたシンボルは、直接拡散部１１０に入力される。直接拡散部１１０は、直接拡散系列を生成する（ステップＳ２１）。直接拡散系列のベクトル表現である直接拡散系列ベクトルは、以下の式（１）で表すことができる。なお、以下、各式における太字の文字は、文中では通常文字で示される。例えば、式（１）におけるＣ（太字）ｍは、Ｃｍと示される。式（１）におけるＣｍは、ｍ番目の直接拡散系列ベクトルであり、ｍは、送信装置１０、データ宛先の受信装置２０、その他の取決めなどに応じて、個別に割当られるパラメータである。Ｎｃｈｉｐは直接拡散系列の長さ、すなわち拡散符号系列長である。直接拡散系列としては、一般的に拡散符号として用いられる系列を用いることができる。なお、［］Ｔは転置を表す。
【００２６】
【数１】
0006735949.tif 000002
【００２７】
直接拡散部１１０は、生成した直接拡散系列を用いて、一次変調部１０２から受け渡されたシンボルを、直接拡散する（ステップＳ２２）。詳細には、拡散処理部１０３は、一次変調部１０２から受け渡されたシンボルｓｔに、直接拡散系列Ｃｍを乗算することにより、シンボルｓｔを直接拡散する。直接拡散後の信号Ｘｔ，ｍは以下の式（２）で表わされる。ｔは、シンボルｓｔが生成された時刻に相当する整数であり、シンボルの番号である。
【００２８】
【数２】
0006735949.tif 000003
【００２９】
直接拡散部１１０は、直接拡散後の信号をくり返しブロック生成部１１１へ出力する。くり返しブロック生成部１１１は、くり返しブロックを生成する（ステップＳ２３）。詳細には、くり返しブロック生成部１１１は、１シンボルに直接拡散系列Ｃｍを乗算して得られる、データ長がＮｃｈｉｐの信号Ｘｔ，ｍを１ブロックとして、このブロックを複製することによりＮｂｌｏｃｋ個のブロックを生成する。くり返しブロックとは、複製された、複数の同一内容のブロックを示す。
【００３０】
次に、くり返しブロック生成部１１１は、Ｎｂｌｏｃｋ個のくり返しブロックを連結することにより、連結拡散ブロックを生成する（ステップＳ２４）。くり返しブロック生成部１１１は、連結拡散ブロックを位相回転部１１２へ出力する。図５は、本実施の形態の連結拡散ブロックを示す図である。図５に示すように、連結拡散ブロックは、ブロック＃０〜ブロック＃Ｎｂｌｏｃｋ−１までのＮｂｌｏｃｋ個のくり返しブロックが連結されたものである。各ブロックは、チップ＃０〜チップ＃Ｎｃｈｉｐ−１までのＮｃｈｉｐ個のチップで構成される。連結拡散ブロックＢｔ，ｍは、以下の式（３）で表すことができる。
【００３１】
【数３】
0006735949.tif 000004
【００３２】
なお、ＮｂｌｏｃｋおよびＮｃｈｉｐは、第１の無線通信システム１で定められた拡散率を、直接拡散だけで実現するときの拡散符号系列長Ｎｓｐｒｅａｄに対し、以下の式（４）の関係を満たせばどのような値であってもよい。式（４）の関係を満たせば、ＮｂｌｏｃｋおよびＮｃｈｉｐは、変更されてもよい。
【００３３】
【数４】
0006735949.tif 000005
【００３４】
次に、位相回転部１１２は、位相回転系列を生成する（ステップＳ２５）。具体的には、位相回転部１１２は、ブロック数Ｎｂｌｏｃｋ個の各ブロックに乗算する位相を示す位相回転系列を生成する。位相回転系列Ｕｎは、キャリア周波数を周波数シフトするために各ブロックの位相を回転させる系列であり、例えば、以下の式（５）で表すことができる。ｊは虚数単位を示し、ｋは位相の乗算対象のブロックの番号を示し、ｎは位相回転系列の番号を示す。ｎは、送信装置１０、データ宛先の受信装置２０、その他の取決めなどに応じて、個別に割当られるパラメータである。μｎ（ｋ）は、ブロック番号ｋのブロックすなわちブロック＃ｋに乗算する位相を示す。ｋ，ｎは、０以上Ｎｂｌｏｃｋ未満の整数である。
【００３５】
【数５】
0006735949.tif 000006
【００３６】
なお、上記式（５）に示した位相回転系列Ｕｎは直交系列である。式（５）は一例であり、位相回転系列Ｕｎは、他の直交系列であってもよいし、非直交系列であってもよい。
【００３７】
次に、位相回転部１１２は、連結拡散ブロックに位相回転系列を乗算することにより、連結拡散ブロックを構成する各ブロックを位相回転させる（ステップＳ２６）。位相回転後の連結拡散ブロックＡｔ，ｍ，ｎは、以下の式（６）で表すことができる。白丸は、アダマール積を示す。
【００３８】
【数６】
0006735949.tif 000007
【００３９】
また、位相回転後の連結拡散ブロックＡｔ，ｍ，ｎは、以下の式（７）のようにブロック形式で表現することができる。Ａｔ，ｍ，ｎ（ｋ）は、ブロック番号ｋのブロックに位相μｎ（ｋ）の回転を与えたものである。
【００４０】
【数７】
0006735949.tif 000008
【００４１】
以上の処理の後、位相回転後の連結拡散ブロックＡｔ，ｍ，ｎは、送信信号として、拡散処理部１０３の位相回転部１１２からアップサンプル部１０４へ出力される。ここで、拡散処理部１０３から出力される送信信号であるＡｔ，ｍ，ｎについて説明する。図６は、本実施の形態の拡散処理部１０３から出力される送信信号のスペクトルの一例を示す図である。図６には、Ｎｂｌｏｃｋが８であり、Ｎｃｈｉｐが４である場合の、式（６）に示したＡｔ，ｍ，ｎで示される信号を、離散フーリエ変換して得られるスペクトルを示す。図５に示したように、連結拡散ブロックはＮｃｈｉｐＮｂｌｏｃｋ個のチップすなわちＮｓｐｒｅａｄ個のチップで構成されるため、離散フーリエ変換を行う際の信号区間の長さはＮｓｐｒｅａｄである。
【００４２】
図６では、ｎ＝０からｎ＝Ｎｂｌｏｃｋ−１までのＡｔ，ｍ，ｎを、上から順に示している。すなわち、図６において、１段目は、Ａｔ，ｍ，０のスペクトルを示し、２段目は、Ａｔ，ｍ，１のスペクトルを示し、３段目は、Ａｔ，ｍ，２のスペクトルを示し、４段目は、Ａｔ，ｍ，３のスペクトルを示す。さらに、図６において、５段目は、Ａｔ，ｍ，４のスペクトルを示し、６段目は、Ａｔ，ｍ，５のスペクトルを示し、７段目は、Ａｔ，ｍ，６のスペクトルを示し、８段目は、Ａｔ，ｍ，７のスペクトルを示す。Ａｔ，ｍ，ｎは、上述したように連結拡散ブロックに位相回転系列＃ｋであるＵｎが乗算されたものである。図６に示すように、各スペクトルは、櫛の歯状の形状である。すなわち、各スペクトルでは、Ｎｃｈｉｐ個の信号３１０が、周波数領域で互いに同じ周波数だけ離れて存在している。拡散処理部１０３は、割当てられたｎに応じて、図６に示した７つのスペクトル配置のいずれか１つを拡散処理部１０３へ出力する。すなわち、拡散処理部１０３が用いる位相回転系列は、櫛の歯状のスペクトルの周波数領域における位置が異なる複数の周波数配置にそれぞれ対応する複数の位相回転系列の候補のなかから指定される。複数の位相回転系列の候補は、図６に示した例では、Ｕ０からＵ７、すなわち８種類の周波数配置にそれぞれ対応する候補である。アップサンプル部１０４へ出力された送信信号は、上述したように、アップサンプル部１０４、送信フィルタ１０５、送信処理部１０６および送信アンテナ１０７を経由して送信される。すなわち、送信処理部１０６は、位相回転部１１２による位相回転後の複数のブロックを送信することになる。したがって、送信装置１０からは、図６に示したような櫛の歯状の周波数配置の送信信号が送信される。図６に示すように、櫛の歯状のスペクトルの各成分は、周波数領域で等間隔に並んでいる。以下、櫛の歯状を櫛型とも呼ぶ。
【００４３】
次に、受信装置２０の構成および動作について説明する。図７は、本実施の形態の受信装置２０が備える受信部２００の構成例を示す図である。図７に示すように、受信部２００は、受信アンテナ２０１と、受信処理部２０２と、受信フィルタ２０３と、ダウンサンプル部２０４と、逆拡散処理部２０５、デマッピング部２０６、復号部２０７と、を備える。逆拡散処理部２０５は、直接逆拡散部２１０と、位相回転および合成部（以下、位相回転合成部と記載する）２１１と、を備える。
【００４４】
図８は、本実施の形態の受信部２００における全体処理手順の一例を示すフローチャートである。図８を参照しながら、図７に示した受信部２００の各部の動作を説明する。受信部２００の受信アンテナ２０１は、信号を受信する（ステップＳ３１）。なお、受信アンテナ２０１は、送信装置１０から送信された送信信号を受信できるが、受信アンテナ２０１が受信する信号には、上述した干渉源からの干渉信号などの他の信号も含まれていることもある。受信アンテナ２０１は、受信した信号である受信信号を受信処理部２０２へ出力する。
【００４５】
受信処理部２０２は、受信信号に対して、高周波信号処理を行う（ステップＳ３２）。具体的には、受信処理部２０２は、キャリア周波数からベースバンド周波数へのダウンコンバート、アナログ信号からディジタル信号への変換処理など、一般的な高周波数受信処理を行う。なお、受信処理部２０２は、キャリア周波数からＩＦ（Intermediate  Frequency）周波数へダウンコンバートした後にベースバンド周波数へダウンコンバートしてもよい。受信処理部２０２は、高周波信号処理後の受信信号を受信フィルタ２０３へ出力する。
【００４６】
受信フィルタ２０３は、受信処理部２０２から受け渡された受信信号に対して帯域制限を行う（ステップＳ３３）。受信フィルタ２０３は、例えば、一般的に知られたルートナイキストフィルタなどである。受信フィルタ２０３は、帯域制限後の受信信号をダウンサンプル部２０４へ出力する。
【００４７】
ダウンサンプル部２０４は、受信フィルタ２０３から受け渡された帯域制限後の受信信号をダウンサンプルする（ステップＳ３４）。具体的には、ダウンサンプル部２０４は、例えば、定められたダウンサンプリング率に応じて信号成分を間引くことによりダウンサンプルする。ダウンサンプル部２０４は、ダウンサンプル後の受信信号を逆拡散処理部２０５へ出力する。
【００４８】
逆拡散処理部２０５は、ダウンサンプル後の受信信号に対して逆拡散処理を行う（ステップＳ３５）。逆拡散処理については後述する。逆拡散処理部２０５は、逆拡散処理後の受信信号を、デマッピング部２０６へ出力する。
【００４９】
デマッピング部２０６は、逆拡散処理後の受信信号をデマッピングする（ステップＳ３６）。具体的には、デマッピング部２０６は、送信装置１０で用いられた変調方式に応じた復調方式で受信信号をデマッピングすることにより、受信信号を復調する。デマッピング部２０６は、受信信号に対応する信号点の位置に基づいて、復調結果を硬判定としてビットデータを生成してもよいし、軟判定として尤度値を生成しても良い。デマッピング部２０６は、復調結果を復号部２０７へ出力する。
【００５０】
復号部２０７は、復調結果を復号する（ステップＳ３７）。具体的には、復号部２０７は、送信部１００で適用された誤り訂正符号に対応した復号処理を行い、最終的な復号ビットを得る。
【００５１】
次に、逆拡散処理部２０５の動作について詳細に説明する。逆拡散処理部２０５の直接逆拡散部２１０は、受信信号を、定められた長さを単位として逆拡散することにより第１ブロックを生成する。定められた長さは、本実施の形態では、上述した連結拡散ブロックの長さである。位相回転合成部２１１は、第１ブロックに、送信装置１０において施された位相回転と逆位相の位相回転を与える位相回転系列を乗算し、位相回転系列を乗算した第１ブロックを、送信装置１０において同一のデータが複製されて生成された複数のブロックの数に基づいて分割することにより第２ブロックを生成する。そして、位相回転合成部２１１は、同一のデータに対応する第２ブロックを合成する。第２ブロックは、送信装置１０における各ブロックすなわち各くり返しブロックに対応する。図９は、実施の形態１にかかる逆拡散処理部２０５における処理手順の一例を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートは、図８に示すステップＳ３５の処理を詳細に示したものである。逆拡散処理部２０５には、上述したように、ダウンサンプル部２０４から出力されたダウンサンプル後の受信信号が入力される。
【００５２】
直接逆拡散部２１０は、送信装置１０の直接拡散部１１０が生成した拡散系列を生成する（ステップＳ４１）。直接逆拡散部２１０は、拡散系列に基づいて逆拡散系列を生成し、逆拡散系列を用いて、ダウンサンプル部２０４から出力された受信信号を逆拡散する（ステップＳ４２）。直接逆拡散部２１０は、逆拡散後の受信信号を位相回転合成部２１１へ出力する。
【００５３】
ステップＳ４１，Ｓ４２の処理の詳細を説明する。ダウンサンプル部２０４から出力された受信信号Ｒｔ，ｍ，ｎは、以下の式（８）で表すことができる。Ｒｔ，ｍ，ｎ（ｌ）は、ブロック番号ｌに対応する受信信号を示す。
【００５４】
【数８】
0006735949.tif 000009
【００５５】
直接逆拡散部２１０は、送信装置１０の直接拡散部１１０が生成した拡散系列の複素共役をとることにより、直接拡散系列を生成する。直接拡散系列のベクトル表現である直接拡散系列ベクトルＣｍ＊は、以下の式（９）で表すことができる。
【００５６】
【数９】
0006735949.tif 000010
【００５７】
直接逆拡散部２１０は、式（１０）に示すように、ブロックごとに、直接拡散系列ベクトルＣｍ＊を受信信号Ｒｔ，ｍ，ｎ（ｌ）に乗算することで、逆拡散後の受信シンボルｙｔ，ｎ（ｌ）を得る。
【００５８】
【数１０】
0006735949.tif 000011
【００５９】
図１０は、本実施の形態の直接逆拡散部２１０における逆拡散処理回路の一例を示す図である。直接逆拡散部２１０は、例えば図１０に示した逆拡散処理回路を備えることにより、逆拡散処理を実施する。図１０に示した逆拡散処理回路は、シフトレジスタ２２０、メモリ２２１および加算部２２２を備える。シフトレジスタ２２０には、受信信号Ｒｔ，ｍ，ｎ（ｌ）が入力され、メモリ２２１は逆拡散処理ベクトルＣｍ＊の各データを保持する。受信信号Ｒｔ，ｍ，ｎ（ｌ）と、Ｃｍ＊とはチップごとに乗算される。加算部２２２は、Ｎｃｈｉｐ個の乗算結果を加算する。この処理を、シフトレジスタ２２０に入力される受信信号Ｒｔ，ｍ，ｎ（ｌ）をＮｃｈｉｐ分ずらして、Ｎｂｌｏｃｋ回繰り返すことで、式（１１）に示す逆拡散後の信号ベクトルｙｔ，ｎが得られる。
【００６０】
【数１１】
0006735949.tif 000012
【００６１】
図９の説明に戻る。ステップＳ４２の後、位相回転合成部２１１は、位相回転系列を生成する（ステップＳ４３）。詳細には、位相回転合成部２１１は、式（１２）に示すように、送信装置１０の位相回転部１１２が生成した位相回転系列Ｕｎの複素共役をとることにより位相回転系列Ｖｎを生成する。すなわち、送信装置１０の位相回転部１１２における位相回転とは逆相となる位相回転を行うための位相回転系列を生成する。なお、式（１２）は、位相回転系列Ｕｎが式（５）で表される場合のものであり、位相回転系列Ｖｎは、式（１２）の例に限定されず位相回転系列Ｕｎに応じて生成される。
【００６２】
【数１２】
0006735949.tif 000013
【００６３】
位相回転合成部２１１は、位相回転系列Ｖｎを用いて、逆拡散後の受信信号を位相回転させる（ステップＳ４４）。具体的には、位相回転合成部２１１は、逆拡散後の受信信号をブロックごとに分割し、ブロックごとに、位相回転系列を逆拡散後の受信信号に乗算することにより、逆拡散後の受信信号を位相回転させる。さらに、位相回転合成部２１１は、位相回転後の信号を合成することにより（ステップＳ４５）、逆拡散後の受信信号を得る。逆拡散後の受信信号は、以下の式（１３）で表すことができる。
【００６４】
【数１３】
0006735949.tif 000014
【００６５】
次に、送信部１００のハードウェア構成について説明する。送信部１００において、送信フィルタ１０５および送信処理部１０６は送信機により実現される。送信アンテナ１０７はアンテナ装置により実現される。符号化部１０１、一次変調部１０２、拡散処理部１０３、およびアップサンプル部１０４は処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。
【００６６】
図１１は、実施の形態１にかかる送信部１００が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図である。図１１に示す処理回路９０は制御回路であり、プロセッサ９１およびメモリ９２を備える。処理回路がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、符号化部１０１、一次変調部１０２、拡散処理部１０３、およびアップサンプル部１０４の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。このプログラムは、処理回路により実現される各機能を送信装置１０に実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記録された記録媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。
【００６７】
上記プログラムは、送信データを直接拡散することにより拡散ブロックを生成する直接拡散ステップと、拡散ブロックの少なくとも一部を複製することにより複数のブロックを生成するブロック生成ステップと、複数のブロックに、位相回転後の信号のスペクトルが櫛の歯状となる位相回転系列を乗算することにより、複数のブロックにそれぞれ位相回転を施す位相回転ステップと、位相回転に用いる位相回転系列を、定められた規則に従って変更する変更ステップと、を送信装置１０に実行させるプログラムであるとも言える。
【００６８】
ここで、プロセッサ９１は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などである。また、メモリ９２は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などが該当する。
【００６９】
図１２は、実施の形態１にかかる送信部１００が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図である。図１１に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。符号化部１０１、一次変調部１０２、拡散処理部１０３、およびアップサンプル部１０４の各機能を機能別に処理回路９３で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９３で実現してもよい。
【００７０】
符号化部１０１、一次変調部１０２、拡散処理部１０３、およびアップサンプル部１０４の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００７１】
また、送信フィルタ１０５および送信処理部１０６の一部または全部を、同様に、プロセッサ９１およびメモリ９２を備える処理回路、または専用のハードウェアである処理回路により実現してもよい。
【００７２】
次に、受信部２００のハードウェア構成について説明する。受信部２００において、受信アンテナ２０１はアンテナ装置により実現される。受信処理部２０２および受信フィルタ２０３は受信機により実現される。ダウンサンプル部２０４、逆拡散処理部２０５、デマッピング部２０６、および復号部２０７は処理回路により実現される。処理回路は、送信部１００に関して説明した処理回路と同様、図１１に示すようにプロセッサ９１およびメモリ９２で構成されてもよいし、図１２に示すように専用のハードウェアであってもよい。
【００７３】
ダウンサンプル部２０４、逆拡散処理部２０５、デマッピング部２０６、および復号部２０７が、プロセッサ９１およびメモリ９２で構成される処理回路により実現される場合、処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、ダウンサンプル部２０４、逆拡散処理部２０５、デマッピング部２０６、および復号部２０７の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。このプログラムは、処理回路により実現される各機能を受信装置２０に実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記録された記録媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。
【００７４】
また、受信処理部２０２および受信フィルタ２０３の一部または全部を、同様に、プロセッサ９１およびメモリ９２を備える処理回路、または専用のハードウェアである処理回路により実現してもよい。
【００７５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、送信装置１０は、直接拡散部１１０における直接拡散により連続スペクトルとして信号帯域を広げ、くり返しブロック生成部１１１によってスペクトルが櫛型となる信号を生成する。そして、送信装置１０の位相回転部１１２によって櫛型の周波数軸上の出現位置を制御する。また、受信装置２０では、直接逆拡散部２１０が、受信信号に送信装置１０で用いられた直接拡散系列とは逆相の直接拡散系列を乗算し、位相回転合成部２１１が、送信装置１０における位相回転とは逆相の位相回転系列を用いて受信信号をブロックごとに位相回転させ、位相回転後の受信信号の和を求めることで、逆拡散を行うことができる。このように、本実施の形態の送信装置１０は、送信信号を、拡散符号系列を用いて拡散させているので、図１に示したように、干渉源が存在する場合であっても、受信装置２０は干渉信号の影響を受けにくい。
【００７６】
従来の直接スペクトル拡散方式では、秘匿性を高めるためには拡散率を上げる際に、拡散符号系列長を長くする必要があった。従来の直接スペクトル拡散方式において所望の拡散率を満たすための拡散符号系列長をＮｓｐｒｅａｄとすると、従来の直接スペクトル拡散方式では、送信装置は、Ｎｓｐｒｅａｄ＝Ｎｃｈｉｐとなり、拡散符号系列長Ｎｓｐｒｅａｄの長い直接拡散系列を送信信号に乗算することになる。この場合、拡散符号系列長Ｎｓｐｒｅａｄの長い直接拡散系列を生成して、逆拡散を行うことになり、演算量が多くなる。
【００７７】
これに対し、実施の形態１では、従来の直接スペクトル拡散方式と異なり、Ｎｓｐｒｅａｄを、ブロック数で分割したＮｃｈｉｐの長さの拡散符号系列を用いることになる。このため、実施の形態１では、従来の直接スペクトル拡散方式に比べ、演算量を削減することができる。
【００７８】
実施の形態２．
次に、本発明にかかる実施の形態２の無線通信システムについて説明する。本実施の形態の無線通信システムの構成は実施の形態１と同様である。送信装置１０および受信装置２０の動作は、一部実施の形態１と異なるが、送信装置１０および受信装置２０の構成は実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる点を主に説明し、実施の形態１と重複する説明を省略する。
【００７９】
実施の形態１では、位相回転系列の番号であるｎを、送信装置１０、データ宛先の受信装置２０、その他の取決めなどに応じて、個別に割当られる例を説明した。実施の形態２では、位相回転部１１２は、位相回転に用いる位相回転系列を、定められた規則に従って変更する。例えば、位相回転部１１２は、位相回転に用いる位相回転系列の番号を示すｎを、０からＮｂｌｏｃｋ−１までの間で、定められた規則である規定の順序で変更する。すなわち、本実施の形態では、複数の位相回転系列の候補のなかから指定される位相回転系列、すなわち実際に位相回転に用いられる位相回転系列は、定められた順序で変更される。例えば、位相回転部１１２は、１シンボルごと、または、複数シンボルごとに、ｎを変更する。これにより、送信信号のスペクトル形状が時間方向に平滑化され、信号の平均電力密度を低減できる。一例として、位相回転部１１２は、ｎ＝０，１，２，・・・，Ｎｂｌｏｃｋ−１，０，１，２，・・・といったように、巡回的にｎを変更してもよい。例えば、図６に示した例を用いて説明すると、１段目のスペクトル形状の送信信号、２段目のスペクトル形状の送信信号、・・・といったように、図６の上から順に各送信信号が送信され、８段目の送信信号が送信されると、再び、１段目のスペクトル形状の送信信号が送信される。また、以上の説明では、ｎ＝０から開始したが、これに限らず、１以上Ｎｂｌｏｃｋ−１以下の任意の整数から開始することができる。また、この送信を開始する際のｎの値を送信装置１０、データ宛先の受信装置２０、その他の取決めなどに応じて、個別に割当てておいてもよい。
【００８０】
上述した規定の順序は、送信装置１０と受信装置２０との間で合意されており、受信装置２０では、位相回転合成部２１１は、送信装置１０における位相回転と逆位相の位相回転を行うために位相回転系列を生成する際に、規定の順序にしたがってｎを変更する。すなわち、受信装置２０の位相回転合成部２１１は、送信装置１０において施された位相回転の変更に応じて、位相回転に用いる位相回転系列を変更する。
【００８１】
以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。実施の形態２では、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、周波数領域における信号の配置位置が時間方向で変化するため、送信信号のスペクトル形状が時間方向に平滑化され、信号の平均電力密度を低減できる。
【００８２】
実施の形態３．
次に、本発明にかかる実施の形態３の無線通信システムについて説明する。本実施の形態の無線通信システムは送信装置と受信装置を備える。図１３は、実施の形態３の送信装置が備える拡散処理部の構成例を示す図である。実施の形態３の送信装置は、実施の形態１の送信装置１０の拡散処理部１０３のかわりに図１３に示す拡散処理部１０３ａを備える以外は、実施の形態１の送信装置１０と同様である。以下、実施の形態１と異なる点を主に説明し、実施の形態１と重複する説明を省略する。
【００８３】
実施の形態１では、１つの直接拡散系列Ｃｍで拡散された１シンボル分の信号全体が、くり返しブロックとして複製される。すなわち、実施の形態１の送信装置１０は、拡散ブロック全体を複製することにより複数のブロックを生成する。これに対し、本実施の形態の拡散処理部１０３ａは、１つの直接拡散系列Ｃｍで拡散された１シンボル分の信号を分割することにより部分信号列を生成し、分割した部分信号列を複製することにより複数のブロックを生成する。
【００８４】
本実施の形態の拡散処理部１０３ａは、図１３に示すように、直接拡散部１１０と、信号分割部１１３と、くり返しブロック生成部１１１−１〜１１１−Ｌと、位相回転部１１２−１〜１１２−Ｌと、位相回転部１１２−１〜１１２−Ｌの後段に設けられる信号合成部１１４とを備える。Ｌは２以上の整数である。
【００８５】
直接拡散部１１０は、実施の形態１の直接拡散部１１０と同様であり、直接拡散系列を生成し、一次変調部１０２から受け渡されたシンボルを、直接拡散し、拡散後の信号を信号分割部１１３へ出力する。信号分割部１１３は、直接拡散部１１０から受け渡された信号を分割する。図１４は、実施の形態３の信号分割部１１３における信号分割を示す模式図である。図１４に示すように、信号分割部１１３は、直接拡散部１１０から受け渡された直接拡散後の信号２３０を、Ｌ個の部分信号列２３１に分割し、分割した部分信号列２３１をそれぞれくり返しブロック生成部１１１−１〜１１１−Ｌへ出力する。
【００８６】
くり返しブロック生成部１１１−１〜１１１−Ｌのそれぞれは、信号分割部１１３から受け渡された部分信号列を複製することによりＮｂｌｏｃｋ個のくり返しブロックを生成し、生成したＮｂｌｏｃｋ個のくり返しブロックを、対応する位相回転部１１２−１〜１１２−Ｌへ出力する。位相回転部１１２−１〜１１２−Ｌのそれぞれは、実施の形態１の位相回転部１１２と同様に、Ｎｂｌｏｃｋ個のくり返しブロックを位相回転させる。位相回転部１１２−１〜１１２−Ｌのそれぞれは、位相回転後のブロックを信号合成部１１４へ出力する。
【００８７】
信号合成部１１４は、位相回転部１１２−１〜１１２−Ｌから受け取った位相回転後のブロックを合成してアップサンプル部１０４へ出力する。具体的には、信号合成部１１４は、位相回転部１１２−１〜１１２−Ｌから受け取った位相回転後のブロックを連結する。以上述べた以外の送信装置の動作は実施の形態１と同様である。なお、図１３に示した構成は一例であり、くり返しブロック生成部１１１−１〜１１１−Ｌ、および位相回転部１１２−１〜１１２−Ｌのかわりに、各々１つのくり返しブロック生成部１１１および１つの位相回転部１１２を備え、くり返しブロック生成部１１１および１つの位相回転部１１２が、時分割で、複数の部分信号列２３１を処理してもよい。したがって、くり返しブロック生成部１１１−１〜１１１−Ｌの全体を１つのブロック生成部と考えることもでき、このブロック生成部が、部分信号列ごとに、部分信号列を複製することにより複数のブロックを生成する。同様に、位相回転部１１２−１〜１１２−Ｌの全体を１つの位相回転部と考えることもでき、この位相回転部が、部分信号列ごとに、複数のブロックに位相回転を施す。
【００８８】
図１５は、実施の形態３の受信装置が備える逆拡散処理部２０５ａの構成例を示す図である。実施の形態３の受信装置は、実施の形態１の受信装置２０の逆拡散処理部２０５のかわりに図１５に示す逆拡散処理部２０５ａを備える以外は、実施の形態１の受信装置２０と同様である。
【００８９】
逆拡散処理部２０５ａは、信号分割部２１２と、直接逆拡散部２１０−１〜２１０−Ｌと、位相回転および合成部（以下、位相回転合成部と呼ぶ）２１１−１〜２１１−Ｌと、位相回転合成部２１１−１〜２１１−Ｌの後段に設けられる信号合成部２１３とを備える。信号分割部２１２は、ダウンサンプル部２０４から受け渡された受信信号を、信号合成部１１４と逆の処理により第３ブロックに分割し、分割した信号すなわち第３ブロックをそれぞれ直接逆拡散部２１０−１〜２１０−Ｌへ出力する。第３ブロックは同一の部分信号列に対応する単位である。
【００９０】
直接逆拡散部２１０−１〜２１０−Ｌのそれぞれは、実施の形態１の直接逆拡散部２１０と同様に、分割された信号に対して逆拡散を行い、逆拡散後の信号を、対応する位相回転合成部２１１−１〜２１１−Ｌへ出力する。
【００９１】
位相回転合成部２１１−１〜２１１−Ｌは、実施の形態１の位相回転合成部２１１と同様に、入力された信号に対して対応する位相回転部１１２−１〜１１２−Ｌでそれぞれ行われた位相回転と逆位相の位相回転を行う。位相回転合成部２１１−１〜２１１−Ｌは、位相回転後の信号を信号合成部２１３へ出力する。信号合成部２１３は、位相回転合成部２１１−１〜２１１−Ｌから出力された信号の和を計算し、この和をデマッピング部２０６へ出力する。すなわち、信号合成部２１３は、同一の送信データから分割された部分信号列に対応する合成結果を合成する。
【００９２】
以上述べた以外の受信装置の動作は実施の形態１と同様である。なお、図１５に示した構成は一例であり、直接逆拡散部２１０−１〜２１０−Ｌ、および位相回転合成部２１１−１〜２１１−Ｌのかわりに、各々１つの直接逆拡散部２１０および位相回転合成部２１１を備え、直接逆拡散部２１０および位相回転合成部２１１が、時分割で、信号分割部２１２により分割された複数の信号を処理してもよい。すなわち、直接逆拡散部２１０−１〜２１０−Ｌ全体を１つの直接逆拡散部と考えることもでき、この直接拡散部は、第３ブロックごとに、逆拡散を行って第１ブロックを生成する。同様に、位相回転合成部２１１−１〜２１１−Ｌ全体を１つの位相回転合成部と考えることもでき、この位相回転合成部は、第１ブロックごとに、第１ブロックに位相回転系列を乗算し、位相回転系列を乗算した第１ブロックを分割することにより第２ブロックを生成し、同一のデータに対応する第２ブロックを合成した合成結果を信号合成部２１３へ出力する。
【００９３】
拡散処理部１０３ａおよび逆拡散処理部２０５ａは、それぞれ実施の形態１の拡散処理部１０３および逆拡散処理部２０５と同様に処理回路により実現される。
【００９４】
実施の形態３では、１つの直接拡散系列Ｃｍにより拡散された信号を分割して、櫛型のスペクトル形状の信号を生成できるため、実施の形態１と比較して長い系列長の直接拡散系列を使用でき、実施の形態１に比べて、耐干渉性を改善できる。
【００９５】
また、本実施の形態３と実施の形態２を組合せてもよい。すなわち、位相回転部１１２−１〜１１２−Ｌが用いる位相回転系列の番号をシンボル単位または複数のシンボル単位で変更してもよい。これにより、干渉信号からの確率的、かつ部分的な回避が可能となり、耐干渉性が改善できる。
【００９６】
実施の形態４．
次に、本発明にかかる実施の形態４の無線通信システムについて説明する。本実施の形態の無線通信システムは送信装置と受信装置を備える。図１６は、実施の形態４の送信装置が備える拡散処理部の構成例を示す図である。実施の形態４の送信装置は、実施の形態１の送信装置１０の拡散処理部１０３のかわりに図１６に示す拡散処理部１０３ｂを備える以外は、実施の形態１の送信装置１０と同様である。以下、実施の形態１と異なる点を主に説明し、実施の形態１と重複する説明を省略する。
【００９７】
実施の形態４の拡散処理部１０３ｂは、実施の形態１の拡散処理部１０３にブロックインターリーブ部１１５が追加される以外は、実施の形態１の拡散処理部１０３と同様である。実施の形態１では、一次変調部１０２から出力された順に、拡散処理部１０３の処理が行われていたため、拡散処理部１０３から出力される順序は、一次変調部１０２から出力された順に対応するものとなっている。これに対して、本実施の形態では、ブロックインターリーブ部１１５が、位相回転部１１２による位相回転後の複数のブロックを、複数のシンボルすなわち複数の送信データにわたってインターリーブする。ブロックインターリーブ部１１５は、複数のシンボル分の各ブロックの並び順を、定められた規則に従って変更することによりインターリーブして出力する。
【００９８】
図１７は、実施の形態４の受信装置が備える逆拡散処理部１０３ｂの構成例を示す図である。実施の形態４の受信装置は、実施の形態１の受信装置２０の逆拡散処理部２０５のかわりに図１７に示す逆拡散処理部２０５ｂを備える以外は、実施の形態１の受信装置２０と同様である。
【００９９】
逆拡散処理部２０５ｂは、実施の形態１の逆拡散処理部２０５にブロックデインターリーブ部２１４が追加される以外は、実施の形態１の逆拡散処理部２０５と同様である。デインターリーブ部であるブロックデインターリーブ部２１４は、ダウンサンプル部２０４から受け渡された受信信号を、ブロックインターリーブ部１１５が行ったインターリーブに対応したデインターリーブを実施してブロックの順序をインターリーブが行われる前の順序に戻し、デインターリーブ後の信号を直接逆拡散部２１０へ出力する。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。
【０１００】
実施の形態４では、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、複数のシンボルにわたって、ブロックがインターリーブされるため、秘匿性を実施の形態１に比べて向上させることができる。本実施の形態４と、実施の形態２を組合せることで、平均電力密度の低減による低被探知性の改善と、インターリーブによる秘匿性の改善の両方を実現できる。さらに、実施の形態３と実施の形態４を組み合わせてもよく、実施の形態２、実施の形態３および実施の形態４を組み合わせてもよい。
【０１０１】
実施の形態５．
次に、本発明にかかる実施の形態５の無線通信システムについて説明する。本実施の形態の無線通信システムの構成は実施の形態１と同様である。送信装置１０および受信装置２０の動作は、一部実施の形態１と異なるが、送信装置１０および受信装置２０の構成は実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる点を主に説明し、実施の形態１と重複する説明を省略する。
【０１０２】
本実施の形態では、送信装置１０の位相回転部１１２が生成する位相回転系列と、受信装置２０の位相回転合成部２１１が生成する位相回転系列とが、実施の形態１とは異なる。
【０１０３】
実施の形態１では、式（５）および式（１２）に示すように、位相回転系列の初期位相は固定的であるため、実施の形態１では、位相回転後のブロック間で位相が不連続となる可能性がある。位相回転後のブロック間で位相が不連続になると、送信信号の瞬時電力が増加する。
【０１０４】
実施の形態５では、送信装置１０の位相回転部１１２は、位相回転で用いる位相回転系列を、１つ前の送信データに対応する位相回転後の複数のブロックと初期位相が連続的な位相となるように生成する。具体的には、位相回転部１１２は、過去のシンボルのうち最終のブロックに乗算された位相回転係数μＮｂｌｏｃｋ−１，ｎと次のシンボルの最初のブロックに乗算する位相回転係数μ０，ｎとが連続するように、位相回転系列を生成する。
【０１０５】
送信装置１０の位相回転部１１２は、シンボル番号ｔのシンボル対応する位相回転系列をＵ（ｔ）、このシンボルの１つ前に生成された過去のシンボルに適用した位相回転系列をＵ（ｔ−１）とする。位相回転系列Ｕ（ｔ）と、１つ前のシンボルに適用された位相回転系列Ｕ（ｔ−１）とは、以下の式（１４）で表すことができる。
【０１０６】
【数１４】
0006735949.tif 000015
【０１０７】
ここで、μ（ｔ−１）Ｎｂｌｏｃｋ−２からμ（ｔ−１）Ｎｂｌｏｃｋ−１への位相偏移をθ（ｔ−１）Ｎｂｌｏｃｋ−１とすると、ブロック間の位相が連続となるように、位相回転部１１２は、Ｕ（ｔ）の最初の位相回転係数μ（ｔ）０を式（１５）に示すμ（バー）（ｔ）０に変更する。
【０１０８】
【数１５】
0006735949.tif 000016
【０１０９】
Ｕ（ｔ）の最初の位相回転係数μ（ｔ）０を上記のように変更した後のシンボル番号ｔのシンボルに適用する位相回転系列は以下の式（１６）となる。
【０１１０】
【数１６】
0006735949.tif 000017
【０１１１】
さらに、位相回転部１１２は、μ（バー）（ｔ）０を除くＵ（バー）（ｔ）の要素を、Ｕ（バー）（ｔ）の要素間の位相差を用いて、以下の式（１７）に示すμ（バー）（ｔ）ｋに変更する。
【０１１２】
【数１７】
0006735949.tif 000018
【０１１３】
ここで、式（１７）の右辺でμ（ｔ）（ｋ）に乗算されるｅｊθ（ｔ）（ｋ）は、μ（ｔ）ｋ−１からμ（ｔ）ｋへの位相偏移に相当する位相回転に対応する。
【０１１４】
受信装置２０の位相回転合成部２１１も、送信装置１０と同様に、位相回転系列を変更する。シンボル番号ｔに適用する位相回転系列Ｖ（ｔ）と、１つ前の過去のシンボルに適用された位相回転系列Ｖ（ｔ−１）とは、以下の式（１８）で表すことができる。
【０１１５】
【数１８】
0006735949.tif 000019
【０１１６】
位相回転合成部２１１は、送信装置１０の位相回転部１１２と同様に、ｖ（ｔ−１）Ｎｂｌｏｃｋ−２からｖ（ｔ−１）Ｎｂｌｏｃｋ−１への位相偏移をφ（ｔ−１）Ｎｂｌｏｃｋ−１とすると、Ｖ（ｔ）の最初の位相回転係数ｖ（ｔ）０を式（１９）に示すｖ（バー）（ｔ）０に変更する。
【０１１７】
【数１９】
0006735949.tif 000020
【０１１８】
Ｖ（ｔ）の最初の位相回転係数ｖ（ｔ）０を上記のように変更した後のシンボル番号ｔのシンボルに適用する位相回転系列は以下の式（２０）となる。
【０１１９】
【数２０】
0006735949.tif 000021
【０１２０】
さらに、位相回転合成部２１１は、ｖ（バー）（ｔ）０を除くＶ（バー）（ｔ）の要素を、Ｖ（バー）（ｔ）の要素間の位相差を用いて、以下の式（２１）に示すｖ（バー）（ｔ）ｋに変更する。
【０１２１】
【数２１】
0006735949.tif 000022
【０１２２】
ここで、式（２１）の右辺でｖ（ｔ）（ｋ）に乗算されるｅｊφ（ｔ）（ｋ）は、ｖ（ｔ）ｋ−１からｖ（ｔ）ｋへの位相偏移に相当する位相回転に対応する。
【０１２３】
なお、位相回転部１１２は、定められた規則に従って生成した位相回転系列に窓関数をかけた位相回転系列を、複数のブロックに乗算することにより、複数のブロックにそれぞれ位相回転を施すようにしてもよい。
【０１２４】
以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。実施の形態５では、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、上記のように位相回転系列を生成するので、位相回転後のブロック間の位相が連続し、送信信号の瞬時電力を抑制することができる。
【０１２５】
なお、実施の形態５と、実施の形態２から実施の形態４までのいずれか１つ以上とを組み合わせてもよい。
【０１２６】
実施の形態６．
次に、本発明にかかる実施の形態６の無線通信システムについて説明する。本実施の形態の無線通信システムの構成は実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる点を主に説明し、実施の形態１と重複する説明を省略する。
【０１２７】
実施の形態６では、送信装置１０の直接拡散部１１０が生成する直接拡散系列と、受信装置２０の直接逆拡散部２１０が生成する直接逆拡散系列との生成方法の具体例について説明する。
【０１２８】
実施の形態１では、直接拡散系列と直接逆拡散系列の具体的な生成方法に関しては特に限定していないが、本実施の形態では、これらの系列に、チャープ拡散を行うためのチャープ拡散系列を用いる。これらの系列にチャープ拡散系列を用いる場合、チャープ拡散系列の生成方法によっては、直接拡散後の信号ブロック間で位相が不連続となり、送信信号の瞬時電力が増加する。本実施の形態では、ブロック間の位相の不連続を抑制するようにチャープ拡散系列を生成する。
【０１２９】
まず、ブロック間の位相の不連続を抑制する拡散系列であるチャープ拡散系列の第１の例について説明する。チャープ拡散系列は以下の式（２２）で表すことができる。ここで、αｍは、チャープ拡散系列の種別を表すｍを引数とするパラメータである。
【０１３０】
【数２２】
0006735949.tif 000023
【０１３１】
したがって、αｍとＮｃｈｉｐの関係によっては、拡散系列の最終位相が、拡散系列の最初の位相と連続とならない場合がある。このため、本実施の形態では、送信装置１０の直接拡散部１１０は、拡散系列の最後の複数チップの系列の位相を、これらの位相が拡散系列の最初の位相と連続する状態に近づけるように変更する。拡散系列の最初の位相は位相値が０であるとする。
【０１３２】
変更するチップ数をＮｃｈｉｐ＿ｔａｉｌとすると、拡散系列のうち、ｃｍＮｃｈｉｐ−Ｎｃｈｉｐ＿ｔａｉｌからｃｍＮｃｈｉｐ−１が変更対象である。直接拡散部１１０は、拡散系列のうち変更対象の部分ではαｍを調整することにより、ｃｍＮｃｈｉｐ−１の位相を拡散系列の最初の位相である位相値０に近づける。このとき、直接拡散部１１０は、αｍに関して調整前の値からの変更量が、最小となるようにαｍを変更する。
【０１３３】
受信装置２０が用いる逆拡散系列は、送信装置１０の変更後の拡散系列の複素共役となる。このように、チャープ拡散の拡散系列の一部を変更することで、直接拡散後のブロック間の位相が連続する状態に近くなり、送信信号の瞬時電力増加を緩和できる。
【０１３４】
次に、ブロック間の位相の不連続を抑制する拡散系列であるチャープ拡散系列の第２の例について説明する。第２の例では、送信装置１０の直接拡散部１１０は、式（２２）で示した直接拡散系列に対して、ガウス窓関数等の窓の中央から両端に向かうにつれて振幅値が小さくなる窓関数を乗算する。窓関数Ｗを以下の式（２３）で表す。
【０１３５】
【数２３】
0006735949.tif 000024
【０１３６】
直接拡散系列と窓関数を乗算した結果は以下の式（２４）で表すことができる。
【０１３７】
【数２４】
0006735949.tif 000025
【０１３８】
第２の例においても受信装置２０が用いる逆拡散系列は、送信装置１０の変更後の拡散系列の複素共役となる。
【０１３９】
第２の例では、チャープ拡散の拡散系列に窓関数を乗算し、直接拡散後のブロック端の電力が小さくなるため、送信信号の瞬時電力の増加量の絶対値を小さくできる。
【０１４０】
以上のように、本実施の形態の直接拡散部１１０は、直接拡散の処理対象の送信データにチャープ拡散を施すためのチャープ拡散系列を生成する。そして、直接拡散部１１０は、チャープ拡散系列の位相が１つ前の送信データに施した直接拡散で用いたチャープ拡散系列と連続的な位相となるように、直接拡散の処理対象の送信データに乗算するチャープ拡散系列を変更し、変更後のチャープ拡散系列を、直接拡散の処理対象の送信データに乗算する。
【０１４１】
なお、実施の形態６と、実施の形態２から実施の形態５までのいずれか１つ以上とを組み合わせてもよい。
【０１４２】
実施の形態７．
次に、本発明にかかる実施の形態７の無線通信システムについて説明する。図１８は、実施の形態７の受信装置が備える受信部の構成例を示す図である。本実施の形態の無線通信システムは、実施の形態１と同様の送信装置１０と、図１８に示した受信部２００ａを備える受信装置２０ａと、を備える。図１８に示すように、実施の形態７の受信部２００ａは、実施の形態１の受信部２００に、周波数領域変換部２１５および干渉信号検出部２１６が追加されている。以下、実施の形態１と異なる点を主に説明し、実施の形態１と重複する説明を省略する。
【０１４３】
実施の形態７の受信部２００ａは、図１に示した第２の無線通信システム２をはじめとした他システムからの干渉信号を解析して干渉信号の特性を求める。算出された干渉信号の特性は、干渉の回避などに用いることができる。
【０１４４】
本実施の形態の送信装置１０は実施の形態１と同様であるため、構成および動作の説明を省略する。本実施の形態の受信装置２０ａの動作は、周波数領域変換部２１５および干渉信号検出部２１６の動作を除き、受信装置２０の動作と同様である。周波数領域変換部２１５および干渉信号検出部２１６は、実施の形態１で述べた処理回路により実現することができる。
【０１４５】
周波数領域変換部２１５は、ダウンサンプル部２０４から受け渡されるダウンサンプル後の受信信号を、離散フーリエ変換等の周波数領域変換処理により、時間領域の信号から周波数領域の信号である周波数領域信号に変換する。周波数領域変換部２１５は、周波数領域信号を干渉信号検出部２１６へ出力する。干渉信号検出部２１６は、周波数領域信号に基づいて、干渉信号の周波数に関する情報を生成する。
【０１４６】
実施の形態１の式（８）で示される受信信号Ｒｔ，ｍ，ｎを、周波数領域信号に変換すると、送信装置１０から送信された信号は、図６に示した櫛型の周波数スペクトルとなる。一方、受信信号に干渉信号が含まれる場合は、受信信号を周波数領域信号に変換すると、周波数領域信号は、この櫛型の周波数スペクトルに、干渉信号の周波数スペクトルが加算されたスペクトルとなる。
【０１４７】
受信装置２０ａの通信相手である送信装置１０から送信された信号は、図６に示した櫛型の周波数スペクトルであるため、周波数領域では、信号成分の無いヌル領域が存在する。干渉信号検出部２１６は、このヌル領域内で一定値以上の信号電力がある場合に、干渉信号が存在すると判断することができる。
【０１４８】
図１９は、実施の形態７の干渉信号検出部２１６の構成例を示す図である。図１９に示すように、干渉信号検出部２１６は、閾値判定部６１と、帯域幅および周波数検出部（以下、帯域幅周波数検出部と記載する）６２を備える。
【０１４９】
閾値判定部６１は、周波数領域変換部２１５から受け渡された周波数信号を用いて、周波数領域のサンプル点ごとに、上述したヌル領域に、閾値以上の信号電力があるか否かに基づいて干渉信号の有無を判定する。閾値判定部６１は、ヌル領域の周波数領域のサンプル点ごとの干渉信号の有無の判定結果を、干渉信号情報として帯域幅周波数検出部６２へ出力する。また、閾値判定部６１は、ヌル領域以外の周波数、すなわち送信装置１０から送信される信号のスペクトルに対応する周波数であっても、想定以上に電力が高い場合には、送信装置１０から送信された信号に干渉信号が重なっていると判定し、干渉信号情報を生成しても良い。例えば、閾値判定部６１は、ヌル領域以外の周波数では、想定される電力より大きいあらかじめ定められた電力値以上の電力があった場合に干渉信号があると判定する。
【０１５０】
帯域幅周波数検出部６２は、閾値判定部６１から出力された干渉信号情報に基づいて、干渉信号の特性として、干渉信号の中心周波数とその帯域幅を推定する。
【０１５１】
以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。実施の形態７では、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、送信装置１０から送信された信号の周波数配置を利用して、干渉信号の検出が可能となる。受信装置２０ａが、干渉信号を検出することにより、例えば、干渉信号を検出したことをユーザに知らせることで、ユーザは干渉源の除去、または受信装置２０ａによって受信した情報を用いて制御される機器を停止させるなどの対策が可能となる。
【０１５２】
なお、実施の形態７と、実施の形態２から実施の形態６までのいずれか１つ以上とを組み合わせてもよい。
【０１５３】
実施の形態８．
次に、本発明にかかる実施の形態８の無線通信システムについて説明する。図２０は、実施の形態８の受信装置が備える受信部の構成例を示す図である。本実施の形態の無線通信システムは、実施の形態１と同様の送信装置１０と、図２０に示した受信部２００ｂを備える受信装置２０ｂと、を備える。図２０に示すように、実施の形態８の受信部２００ｂは、実施の形態７の受信部２００ａに、干渉信号除去部２１８および時間領域変換部２１９が追加されている。また、実施の形態７では、逆拡散処理部２０５には、ダウンサンプル部２０４から出力される受信信号が入力されたが、実施の形態８では、ダウンサンプル部２０４から出力された後、周波数領域変換部２１５、干渉信号除去部２１８および時間領域変換部２１９を経由した受信信号が逆拡散処理部２０５に入力される。以下、実施の形態７と異なる点を主に説明し、実施の形態７と重複する説明を省略する。
【０１５４】
実施の形態７では、干渉信号を検出した後の処理を特定していなかったが、実施の形態８では、検出した結果を用いて干渉信号を除去する方法について説明する。実施の形態８では、受信部２００ｂは、受信信号を周波数領域信号に変換して実施の形態７と同様に干渉信号を検出し、干渉信号が検出された周波数領域のサンプルの電力を強制的にゼロへ変更した後に周波数信号を時間領域信号に変換する。これにより、受信部２００ｂは、受信信号から干渉信号を除去する。周波数領域変換部２１５、干渉信号除去部２１８および時間領域変換部２１９は、実施の形態１で述べた処理回路により実現することができる。
【０１５５】
実施の形態８の干渉信号の除去の詳細について説明する。周波数領域変換部２１５は、実施の形態７と同様に受信信号を周波数領域信号に変換する。周波数領域変換部２１５は、周波数領域信号を、干渉信号検出部２１６および干渉信号除去部２１８へ出力する。干渉信号検出部２１６は、実施の形態７と同様に干渉信号の特性として干渉信号の中心周波数とその帯域幅を推定し、推定した結果を干渉信号除去部２１８へ出力する。
【０１５６】
干渉信号除去部２１８は、干渉信号の周波数に関する情報に基づいて、周波数領域変換部２１５から入力された周波数領域信号から干渉信号を除去する。詳細には、干渉信号除去部２１８は、干渉信号検出部２１６から出力された干渉信号の中心周波数とその帯域幅の推定結果に基づいて、周波数領域変換部２１５から入力された周波数領域信号のうち、干渉信号に対応する周波数領域の電力を強制的にゼロへ変更する。なお、このとき、送信装置１０から送信されるスペクトルに対応する部分についても干渉信号の検出を行っている場合には、該当する周波数領域の電力をゼロにするのではなく、該当する周波数領域の電力をあらかじめ定められた電力値に置き換えるなどの処理を行う。干渉信号除去部２１８は、処理後の信号を時間領域変換部２１９へ出力する。
【０１５７】
時間領域変換部２１９は、干渉信号除去部２１８により干渉信号を除去された周波数領域信号を、逆離散フーリエ変換等の時間領域変換処理により、時間領域の信号である時間領域信号に変換し、時間領域信号を逆拡散処理部２０５へ出力する。干渉信号除去部２１８において干渉信号の電力が除去されたため、時間領域変換部２１９から出力される時間領域信号からは干渉信号が除去されている。逆拡散処理部２０５は、この干渉信号が除去された信号を用いて逆拡散を行う。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態７と同様である。
【０１５８】
実施の形態８では、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、干渉信号を除去しているため、干渉信号による通信誤り、通信不能などを抑制することができる。
【０１５９】
なお、実施の形態８と、実施の形態２から実施の形態６までのいずれか１つ以上とを組み合わせてもよい。
【０１６０】
実施の形態９．
次に、本発明にかかる実施の形態９の無線通信システムについて説明する。図２１は、実施の形態９の送信装置が備える送信部の構成例を示す図である。本実施の形態の無線通信システムは、図２１に示した送信装置１０ａと、実施の形態７の受信装置２０ａと、を備える。なお、詳細は後述するが、実施の形態７の受信装置２０ａは、実施の形態７の受信装置２０ａのかわりに、実施の形態１の受信装置２０または実施の形態８の受信装置２０ｂが用いられてもよい。図２１に示すように、実施の形態９の送信部１００ａは、実施の形態１の送信部１００に、干渉回避制御部１１６が追加されている。以下、実施の形態１と異なる点を主に説明し、実施の形態１と重複する説明を省略する。
【０１６１】
実施の形態９では、干渉回避制御部１１６が、直接拡散の拡散率を示すＮｃｈｉｐと、複製により生成されるブロックの数Ｎｂｌｏｃｋと、位相回転系列の番号すなわ櫛型のスペクトルの配置位置と、のうち少なくも一部を、干渉信号の周波数を示す情報に基づいて制御する。すなわち、干渉回避制御部１１６は、干渉信号の周波数を示す情報に基づいて、直接拡散部１１０における直接拡散の拡散率と、くり返しブロック生成部１１１が生成する複数のブロックの数と、位相回転部１１２が用いる位相回転系列とのうち少なくとも１つを制御する。干渉回避制御部１１６は、実施の形態１で述べた処理回路により実現することができる。干渉信号の周波数を示す情報は、例えば、実施の形態７の受信装置２０ａから受信した干渉信号の特性を示す情報である。
【０１６２】
実施の形態７で述べたように、受信装置２０ａは干渉信号の特性を推定する。また、受信装置２０ａが送信機能を有し、送信装置１０ａは、信号を受信する機能を有している。すなわち、送信装置１０ａから通信相手の受信装置２０ａへ向かう方向を第１の方向とするとき、この受信装置２０ａから送信装置１０ａへ向かう方向である第２の方向の通信も可能であるとする。第２の方向の通信方式は、第１の方向の通信方式と異なっていても同じであってもよい。例えば、実施の形態７の受信装置２０ａと送信装置１０ａとが、時間分割複信（ＴＤＤ（Time  Division  Duplex））方式で通信を行ってもよい。実施の形態７の受信装置２０ａは、推定した干渉信号の特性を送信装置１０ａに送信する。送信装置１０ａは、実施の形態７の受信装置２０ａから受信した干渉信号の特性の推定結果を干渉信号の周波数を示す情報として用いる。同様に、実施の形態の受信装置２０ａかわりに実施の形態８の受信装置２０ｂを用いる場合も、受信装置２０ｂが送信機能を有していれば、送信装置１０ａは同様に、干渉信号の特性を示す情報を、受信装置２０ｂから受信することができる。
【０１６３】
または、受信装置２０ａのかわりに、実施の形態１の受信装置２０を用い、実施の形態１の受信装置２０の近くに、干渉信号の特性を推定可能な別の装置を備え、この装置が送信装置１０ａに干渉信号の特性の推定結果を送信してもよい。または、送信装置１０ａと受信装置２０の位置が近い場合には、送信装置１０ａが、受信した信号に基づいて干渉信号の特性を推定してもよい。
【０１６４】
図２２は、実施の形態９において受信装置２０ａが受信する信号のスペクトルの一例を示す図である。信号３２０は、送信装置１０ａから送信された信号のスペクトルであり、実施の形態１で述べたように櫛型の形状となる。図２２に示した例では、信号３２０だけでなく干渉信号３２１が存在する。受信装置２０ａは、実施の形態７で述べたように、干渉信号３２１を検出し、干渉信号３２１の中心周波数と帯域幅を推定し、推定結果を干渉信号の特性を示す情報として送信装置１０ａへ送信する。
【０１６５】
送信装置１０ａの干渉回避制御部１１６は、受信装置２０ａから受信した情報に基づいて、櫛型のスペクトルの周波数領域における間隔を広げる必要があると判断すると、Ｎｃｈｉｐを変更する。櫛型のスペクトルの周波数領域における間隔を広げる必要があると判断する条件は、例えば、干渉信号の電力があらかじめ定められた値以上であり、かつ櫛型スペクトルの位置と干渉信号との周波数領域での最小距離が閾値以下であるという条件である。具体的には、干渉回避制御部１１６は、Ｎｓｐｒｅａｄを固定したまま、Ｎｃｈｉｐを減らす。干渉回避制御部１１６は、Ｎｃｈｉｐを減らすと、式（４）に基づいてＮｂｌｏｃｋを決定する。式（４）より、Ｎｓｐｒｅａｄを固定したまま、Ｎｃｈｉｐを小さくするとＮｂｌｏｃｋを増加させることになる。干渉回避制御部１１６は、変更後のＮｃｈｉｐを直接拡散部１１０へ指示し、変更後のＮｂｌｏｃｋをくり返しブロック生成部１１１および位相回転部１１２へ指示する。また、ＮｃｈｉｐおよびＮｂｌｏｃｋの変更により、使用する位相回転系列の番号も設定しなおすことになるため、再設定した位相回転系列の番号を位相回転部１１２へ指示する。直接拡散部１１０は、干渉回避制御部１１６から指示されたＮｃｈｉｐに基づいて直接拡散系列を生成する。くり返しブロック生成部１１１は、干渉回避制御部１１６から指示されたＮｂｌｏｃｋに基づいて、くり返しブロックを生成する。位相回転部１１２は、干渉回避制御部１１６から指示された、Ｎｂｌｏｃｋと位相回転系列の番号とに基づいて、位相回転を行う。
【０１６６】
送信装置１０ａは、変更したＮｃｈｉｐおよびＮｂｌｏｃｋと、再設定した位相回転系列の番号とを受信装置２０ａへ通知する。受信装置２０ａは、送信装置１０ａから通知されたＮｃｈｉｐに基づいて逆拡散で用いる拡散系列を生成し、Ｎｂｌｏｃｋと、再設定した位相回転系列の番号とに基づいて位相回転系列を生成し、Ｎｂｌｏｃｋに基づいて位相回転後のブロックを合成する。
【０１６７】
図２３は、実施の形態９において干渉回避制御部１１６による干渉信号の回避がおこなわれた後に受信装置２０ａが受信する信号のスペクトルの一例を示す図である。図２３に示したスペクトルでは、櫛型のスペクトルの周波数領域における間隔が図２２に示した例より広がっており、干渉信号３２１と信号３２０とが周波数領域において離れている。このため、受信装置２０ａは、干渉信号３２１の影響をうけにくくなる。
【０１６８】
なお、以上の説明では、干渉回避制御部１１６は、櫛型のスペクトルの周波数領域における間隔を広げることで干渉信号の影響を避けたが、干渉信号の影響を避けるように櫛型のスペクトルの配置を変更する方法はこれに限定されない。例えば、干渉回避制御部１１６は、帯域幅の狭い干渉信号が存在し、櫛型のスペクトルと干渉信号との周波数差が閾値以下の場合に、その櫛型のスペクトルの配置を使用しないようにしてもよい。例えば、図６に示した８種類のスペクトルの配置のうち、櫛型のスペクトルと干渉信号との周波数差が閾値以下となるスペクトルの配置を使用しないようにしてもよい。
【０１６９】
また、上述した方法により、送信装置１０ａの干渉回避制御部１１６は、干渉信号の中心周波数および帯域幅の情報を蓄積することで、周波数領域における干渉信号の時間特性を取得してもよい。干渉回避制御部１１６は、干渉信号の中心周波数および帯域幅の少なくとも一部が時間変化する場合、蓄積された情報に基づいて、未来時刻における干渉信号の中心周波数および帯域幅を予測し、予測した中心周波数および帯域幅の干渉信号を避けるように上述した方法で送信信号を生成してもよい。
【０１７０】
加えて、干渉信号の特性から、送信装置１０ａの干渉回避制御部１１６は、干渉回避の可否を判定し、干渉回避不可と判断した場合、直接拡散における拡散系列長を大きくすることにより、耐干渉性を強くしてもよい。
【０１７１】
実施の形態９では、実施の形態１と同様の効果を得られるとともに、干渉信号を回避した櫛型のスペクトルの送信信号を生成することができる。
【０１７２】
なお、実施の形態９と、実施の形態２から実施の形態６までのいずれか１つ以上とを組み合わせてもよい。
【０１７３】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１７４】
１  第１の無線通信システム、２  第２の無線通信システム、１０，１０ａ，１１  送信装置、２０，２０ａ，２０ｂ，２１  受信装置、６１  閾値判定部、６２  帯域幅周波数検出部、１００，１００ａ  送信部、１０１  符号化部、１０２  一次変調部、１０３，１０３ａ，１０３ｂ  拡散処理部、１０４  アップサンプル部、１０５  送信フィルタ、１０６  送信処理部、１０７  送信アンテナ、１１０  直接拡散部、１１１，１１１−１〜１１１−Ｌ  くり返しブロック生成部、１１２，１１２−１〜１１２−Ｌ  位相回転部、１１３，２１２  信号分割部、１１４，２１３  信号合成部、１１５  ブロックインターリーブ部、１１６  干渉回避制御部、２００，２００ａ，２００ｂ  受信部、２０１  受信アンテナ、２０２  受信処理部、２０３  受信フィルタ、２０４  ダウンサンプル部、２０５，２０５ａ，２０５ｂ  逆拡散処理部、２０６  デマッピング部、２０７  復号部、２１０，２１０−１〜２１０−Ｌ  直接逆拡散部、２１１，２１１−１〜２１１−Ｌ  位相回転合成部、２１４  ブロックデインターリーブ部、２１５  周波数領域変換部、２１６  干渉信号検出部、２１８  干渉信号除去部、２１９  時間領域変換部。
【要約】
本発明にかかる送信装置（１０）は、送信データを直接拡散することにより拡散ブロックを生成する直接拡散部（１１０）と、拡散ブロックの少なくとも一部を複製することにより複数のブロックを生成するくり返しブロック生成部（１１１）と、複数のブロックに、位相回転後の信号のスペクトルが櫛の歯状となる位相回転系列を乗算することにより、複数のブロックにそれぞれ位相回転を施す位相回転部（１１２）と、位相回転部（１１２）による位相回転後の複数のブロックを送信する送信処理部（１０６）と、を備え、位相回転部（１１２）は、位相回転に用いる位相回転系列を、定められた規則に従って変更する。【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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