(57)【要約】【課題】受信目的を限定して受信装置の回路構成を簡単にする。【解決手段】送信装置１では、主送信データがシンボルマッパ２で１６ＱＡＭ信号Ｉｆ、Ｑｆに変換され、直並列変換回路３を介して逆離散フーリエ変換回路５に入力される。副送信データはＡ／Ｄ変換回路４を介して逆フーリエ変換回路５に入力される。逆離散フーリエ変換回路５は、これらの信号からベースバンドＩｔ、Ｑｔを生成する。受信装置９では、受信信号が帯域通過フィルタ１１で濾波され、アナログ信号で振幅変調されたサブキャリア成分が選択分離される。帯域通過フィルタ１１の出力信号は、検波回路１２でＡＭ検波されてアナログ信号に復調される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データを各サブキャリアに変調すべき複素信号に変換し、該複素信号を逆離散フーリエ変換してベースバンド信号を生成し、該ベースバンド信号を直交変調して送信するＯＦＤＭ伝送方式において、前記送信データとは別のアナログ信号の振幅値を前記複素信号に加えて逆離散フーリエ変換し、受信に際しては、前記アナログ信号によって振幅変調されたサブキャリア成分を受信信号から選択分離して検波することを特徴とするＯＦＤＭ伝送方式。
【請求項２】
前記アナログ信号で振幅変調したサブキャリアの位相に別のデータを乗せることを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ伝送方式。
【請求項３】
複素平面上のシンボルに送信データを割り当てるシンボルマッパと、該シンボルマッパの出力信号を並列変換する直並列変換回路と、該直並列変換回路の出力信号からベースバンド信号を生成する逆離散フーリエ変換回路と、前記ベースバンド信号を直交変調する直交変調器とを備えてなるＯＦＤＭ送信装置において、前記送信データとは別のアナログ信号を各ＯＦＤＭシンボル毎にサンプリングして前記逆離散フーリエ変換回路に出力する標本化手段を設けたことを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
【請求項４】
前記アナログ信号で振幅変調したサブキャリアの位相に別のデータを乗せることを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭ送信装置。
【請求項５】
アナログ信号で振幅変調されたサブキャリア成分を含むＯＦＤＭ信号を受信する装置であって、前記アナログ信号で振幅変調されたサブキャリア成分を前記ＯＦＤＭ信号から選択分離する選択分離手段と、該選択分離手段で濾波した信号から前記アナログ信号を復調する復調手段とを備えたことを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【請求項６】
アナログ信号で振幅変調されたサブキャリア成分を含むＯＦＤＭ信号を受信する装置であって、前記ＯＦＤＭ信号を直交検波してベースバンド信号を出力する直交検波器と、前記ベースバンド信号から各サブキャリアの変調信号を復調する離散フーリエ変換回路と、該離散フーリエ変換回路の出力信号からデジタル信号を復調する判定回路と、前記離散フーリエ変換回路の出力信号から前記アナログ信号を復調するＤ／Ａ変換回路とを備えたことを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はＯＦＤＭ伝送方式、同送信装置及び同受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｕｌｅｘｉｎ）伝送方式は、互いに直交関係にある多数のサブキャリアにデータを分散させて変調する方式であり、周波数利用効率が高く、マルチパスに強い等、移動通信に適した特性を持っている。最近では、地上波デジタルテレビジョン放送への適用で注目されている方式である。
【０００３】
ＯＦＤＭ信号は、入力信号をシンボルマッパで複素シンボルに変換し、逆離散フーリエ変換回路でＯＦＤＭシンボルを生成し、これを時系列信号に直して送信している。
【０００４】
他方、受信側では、受信信号を直交検波し、その出力信号を実数部、虚数部に分けて標本化し、離散フーリエ変換回路で復調信号を生成し、これを判定回路に送って復号化処理している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３６８０１号公報（図１）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
受信装置では、このように離散フーリエ変換や復号化処理という複雑な信号処理を行なっているため、回路構成が複雑になり、装置の小型化、省電力化が困難になっている。
【０００７】
ところで、ＯＦＤＭ伝送方式は多数のサブキャリアにデータを分散させて伝送する方式であるため、複数チャンネルでのデータ送信が可能になるが、受信の目的によっては、全てのチャンネルの送信データが必要になるわけではない。
【０００８】
この発明は、このような事情に鑑み、装置の小型化と省電力化が可能なＯＦＤＭ伝送方式、同送信装置及び同受信装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための、請求項１の発明は、送信データを各サブキャリアに変調すべき複素信号に変換し、該複素信号を逆離散フーリエ変換してベースバンド信号を生成し、該ベースバンド信号を直交変調して送信するＯＦＤＭ伝送方式において、前記送信データとは別のアナログ信号の振幅値を前記複素信号に加えて逆離散フーリエ変換し、受信に際しては、前記アナログ信号によって振幅変調されたサブキャリア成分を受信信号から選択分離して検波することを特徴とするＯＦＤＭ伝送方式である。
【００１０】
かかる構成によれば、伝送するアナログ信号はＯＦＤＭシンボル毎にサンプリングし、ＯＦＤＭシンボル期間内では同一の振幅値を持ち、その伝送帯域はＯＦＤＭシンボルレートに依存する。なお、アナログ信号によって振幅変調するサブキャリアの数は単数でも複数でもよい。
【００１１】
請求項３の発明は、複素平面上のシンボルに送信データを割り当てるシンボルマッパと、該シンボルマッパの出力信号を並列変換する直並列変換回路と、該直並列変換回路の出力信号からベースバンド信号を生成する逆離散フーリエ変換回路と、前記ベースバンド信号を直交変調する直交変調器とを備えてなるＯＦＤＭ送信装置において、前記送信データとは別のアナログ信号を各ＯＦＤＭシンボル毎にサンプリングして前記逆離散フーリエ変換回路に出力する標本化手段を設けたことを特徴とするＯＦＤＭ送信装置である。
【００１２】
請求項２と請求項４の発明のように、請求項１と請求項３の発明においては、前記アナログ信号で振幅変調したサブキャリアの位相に別のデータを乗せるようにしてもよい。
【００１３】
請求項５の発明は、アナログ信号で振幅変調されたサブキャリア成分を含むＯＦＤＭ信号を受信する装置であって、前記アナログ信号で振幅変調されたサブキャリア成分を前記ＯＦＤＭ信号から選択分離する選択分離手段と、該選択分離手段で濾波した信号から前記アナログ信号を復調する復調手段とを備えたことを特徴とするＯＦＤＭ受信装置である。
【００１４】
請求項６の発明は、アナログ信号で振幅変調されたサブキャリア成分を含むＯＦＤＭ信号を受信する装置であって、前記ＯＦＤＭ信号を直交検波してベースバンド信号を出力する直交検波器と、前記ベースバンド信号から各サブキャリアの変調信号を復調する離散フーリエ変換回路と、該離散フーリエ変換回路の出力信号からデジタル信号を復調する判定回路と、前記離散フーリエ変換回路の出力信号から前記アナログ信号を復調するＤ／Ａ変換回路とを備えたことを特徴とするＯＦＤＭ受信装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
［発明の実施の形態１］
図１はこの発明のＯＦＤＭ伝送法を説明する図であり、同図（ａ）はＯＦＤＭ送信装置を、同図（ｂ）はＯＦＤＭ受信装置をそれぞれ示している。
【００１７】
（ｂ）はＯＦＤＭ受信装置をそれぞれ示している。
【００１８】
送信装置１は、デジタル信号よりなる主送信データと、アナログ信号よりなる副送信データとを多重伝送するものである。
【００１９】
送信装置１は、主送信データを複素平面上のシンボルに割り当て直交信号Ｉｆ、Ｑｆに変換するシンボルマッパ２と、シンボルマッパ２の出力信号を並列変換する直並列変換回路３と、副送信データであるアナログ信号を各ＯＦＤＭシンボル毎にサンプリングしてデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路（標本化手段）４と、Ａ／Ｄ変換回路４と直並列変換回路３の出力信号を逆離散フーリエ変換（Ｉｎｖｅｒｓｅ　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）する逆離散フーリエ変換回路５と、逆離散フーリエ変換回路５の出力信号を直列変換する並直列変換回路６と、並直列変換回路６から出力されるベースバンド信号Ｉｔ、Ｑｔを直交変調してアンテナ８から送信する直交変調器７とを備えている。
【００２０】
受信装置９は、送信装置１からのＯＦＤＭ信号を捕らえるアンテナ１０と、受信信号からアナログ信号で振幅変調されたサブキャリア成分を選択分離する帯域通過フィルタ（選択分離手段）１１と、帯域通過フィルタ１１で濾波した信号をＡＭ検波する検波回路（復調手段）１２と、検波回路１２の出力信号を低域濾波する低域通過フィルタ１３とを備えている。
【００２１】
次に、送信装置１の動作について説明する。
【００２２】
主送信データは、シンボルマッパ２に送られて、例えば図３に示すような１６ＱＡＭシンボルに割り当てられて直交信号Ｉｆ、Ｑｆに変換される。この直交信号Ｉｆ、　Ｑｆは、直並列変換回路３でＮ系統に並列変換されて逆離散フーリエ変換回路５に入力される。
【００２３】
一方、副送信データであるアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換回路４で各ＯＦＤＭシンボル毎にサンプリングされ、デジタル信号に変換されて逆離散フーリエ変換回路５に入力される。この場合のシンボルマッピングは、シンボルが実数軸Ｉ上を連続的に移動する点２４となる（図４参照）。
【００２４】
逆離散フーリエ変換回路５は、周波数軸上の信号を時間軸上の信号に変換する処理を行なう。つまり、直並列変換回路３のＮ系統の出力信号によって、互いに直交関係（周波数が基本周波数の整数倍）にある１番目〜Ｎ番目のサブキャリアに、例えば、１６ＱＡＭの変調が施される一方、Ａ／Ｄ変換回路４の出力信号によって、Ｎ＋１番目のサブキャリアに振幅変調が施される。なお、振幅変調されるサブキャリアは、必ずしもＮ＋１番目（基本周波数のＮ＋１倍）のものである必要はなく、主送信データの変調に使用されていないものを選べばよい。
【００２５】
これらＮ＋１個のサブキャリアは直列変換されてベースバンドＩｔ、　Ｑｔとして出力される。ベースバンド信号Ｉｔ、Ｑｔは直交変調器７で直交変調されてアンテナ８から送信される。
【００２６】
図５は、デジタル変調されたサブキャリアの振幅の時間変化を示している。その振幅値２５はＯＦＤＭシンボル毎に変化するが、ＯＦＤＭシンボル期間Ｔｓ内では一定に保たれる。図６は、アナログ信号で振幅変調されたサブキャリアの振幅の時間変化を示している。デジタル変調の場合と同様、振幅値２６はシンボル毎に変化するが、シンボル期間Ｔｓ内では一定に保たれる。
【００２７】
つまり、送信装置１から送信されるＯＦＤＭ信号は、見かけ上は従来のものと変わらないが、アナログ信号で振幅変調されたサブキャリアだけを取り出して見ると、ＯＦＤＭシンボルレートでサンプル・ホールドされた振幅値を持つ。要するに、ＯＦＤＭシンボル期間Ｔｓの値によってアナログ信号の伝送帯域が決まることになる。
【００２８】
次に、受信装置９の動作について説明する。
【００２９】
アンテナ１０で捕らえた受信信号は、帯域通過フィルタ１１によって、アナログ信号で振幅変調されたＮ＋１番目のサブキャリア成分だけが選択分離される。つまり、図６に示すような振幅変化を持つ信号が帯域通過フィルタ１１から出力される。この信号は、検波回路１２でＡＭ検波され、低域通過フィルタ１３で低域濾波されてアナログ信号に復調される。
【００３０】
この受信装置９は副送信データだけの受信を目的とするものであるが、帯域通過フィルタ１１、検波回路１２、低域通過フィルタ１３だけの簡単な回路構成であるので、装置の小型化と省電力化が図れ、コストダウンに役立つ。
【００３１】
［発明の実施の形態２］
図２は、この発明の他の受信装置を示している。
【００３２】
この受信装置１４は、アンテナ１５で捕らえた受信信号を直交検波し、直交ベースバンド信号Ｉｔ、　Ｑｔとして出力する直交検波器１６と、直交ベースバンド信号Ｉｔ、　Ｑｔをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１７と、Ａ／Ｄ変換回路１７の出力信号を並列変換する直並列変換回路１８と、直並列変換回路１８の出力信号を離散フーリエ変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）する離散フーリエ変換回路１９と、離散フーリエ変換回路１９の出力信号を直列変換する並直列変換回路２０と、並直列変換回路２０の出力信号である直交信号Ｉｆ、Ｑｆから主送信データを復調する判定回路２１と、離散フーリエ変換回路１９の出力信号から副送信データを復調するＤ／Ａ変換回路２２とを備えている。
【００３３】
次に、この受信装置の動作について説明する。
【００３４】
送信装置１から送信されるＯＦＤＭ信号は、アンテナ１５で捕らえられ、直交検波器１５で直交検波されて直交ベースバンド信号Ｉｔ、　Ｑｔに復調される。この信号Ｉｔ、ＱｔはＡ／Ｄ変換回路１７でデジタル信号に変換され、直並列変換回路１８で並列変換されて離散フーリエ変換回路１９に入力される。
【００３５】
この離散フーリエ変換回路１９は時間軸上の信号を周波数軸上の信号に変換する処理を行なう。つまり、ベースバンド信号Ｉｔ、ＱｔからＮ＋１個のサブキャリアを抽出してその各変調データを復調する。１番目〜Ｎ番目のサブキャリアの変調データは、Ｎ個の１６ＱＡＭ信号として出力される。これらの信号は並直列変換回路２０で直列変換されたＩｆ、Ｑｆ、・・・に変換され、判定回路２１で復号処理され、主送信データが再生され出力される。一方、Ｎ＋１番目のサブキャリアの変調信号はＤ／Ａ変換回路２２でアナログ信号に変換され、副送信データとして出力される。
【００３６】
つまり、この受信装置では、主副送信データの両方の受信が可能になるが、従来の受信装置にＤ／Ａ変換回路２２を追加するだけでよく、大きなコストアップにならずに済む。
【００３７】
なお、以上の実施形態では、図４に示すようにアナログ信号のシンボルマッピングは位相０度にしてあるが、位相に別のデータを乗せて伝送することも可能である。
【００３８】
また、アナログ信号によって振幅変調するサブキャリアの数は単数でも複数でもよい。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１又は請求項５の発明によれば、アナログ信号だけを受信する装置では、離散フーリエ変換回路や判定回路が省かれ、回路構成が簡単になるので、装置の小型化と省電力化が図れ、コストダウンに役立つ。
【００４０】
請求項２又は請求項４のような構成にすると、アナログ信号で振幅変調したサブキャリアに別の情報を乗せることで、情報伝達量が増え、周波数利用効率が高くなる。
【００４１】
請求項３の発明によれば、デジタル信号とアナログ信号の多重送信が可能になり、周波数利用効率が高くなる。
【００４２】
請求項６の発明によれば、デジタル信号とアナログ信号の両方の受信が可能になるが、従来の受信装置にＤ／Ａ変換回路を追加するだけでよく、大きなコストアップにならずに済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のＯＦＤＭ伝送法を説明する図であり、同図（ａ）はＯＦＤＭ送信装置を、同図（ｂ）はＯＦＤＭ受信装置をそれぞれ示している。
【図２】この発明の実施の形態２の受信装置を示すブロック図である。
【図３】図１（ａ）のシンボルマッパの信号点テーブルを示す図である。
【図４】アナログ信号の信号点テーブルを示す図である。
【図５】デジタル変調されたサブキャリアの振幅の時間変化を示す図である。
【図６】アナログ信号で振幅変調されたサブキャリアの振幅の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
１　送信装置
２　シンボルマッパ
３　直並列変換回路
４　Ａ／Ｄ変換回路
５　逆離散フーリエ変換回路
６　並直列変換回路
７　直交変調器
８　アンテナ
９　受信装置
１０　アンテナ
１１　帯域通過フィルタ
１２　検波回路
１３　低域通過フィルタ
【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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