(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によりデータ伝送を行うマルチキャリア伝送方式の通信装置であって、
第１の連続同一データが与えられた少なくとも一つのパイロットシンボル、及び前記第１の連続同一データと異なる第２の連続同一データが与えられた境界シンボルを伝送信号に挿入し、前記実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いて前記伝送信号のディジタルマルチキャリア変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段によってディジタルマルチキャリア変調処理された伝送信号を送信する送信手段と、を備える通信装置。
【請求項２】
実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によりデータ伝送を行うマルチキャリア伝送方式の通信装置であって、
第１の連続同一データが与えられた少なくとも一つのパイロットシンボル、及び前記第１の連続同一データと異なる第２の連続同一データが与えられた境界シンボルを挿入された伝送信号についてディジタルマルチキャリア復調処理を行う復調手段と、
前記復調手段によってディジタルマルチキャリア復調処理された伝送信号を受信する受信手段と、を備える通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の通信装置であって、
シンボルに前記第１の連続同一データまたは前記第２の連続同一データを与えて、前記パイロットシンボルまたは前記境界シンボルを生成するシンボル生成手段を備える通信装置。
【請求項４】
請求項２記載の通信装置であって、
前記パイロットシンボルおよび前記境界シンボルを抽出するシンボル抽出手段を備える通信装置。
【請求項５】
請求項４記載の通信装置であって、
前記パイロットシンボルに基づいて得られる複素情報を用いて伝送路状態を推定する伝送路の等化を行う伝送路等化手段を備える通信装置。
【請求項６】
請求項２記載の通信装置であって、
前記実係数ウェーブレットフィルタバンクに含まれるフィルタ長をＫシンボルとした場合、前記パイロットシンボルは、前記第１の連続同一データが与えられた、連続した少なくとも２Ｋ−１シンボルから構成され、
前記受信手段は、前記パイロットシンボルに含まれる前記第１の連続同一データが与えられた少なくとも２Ｋ−１シンボルのうち、Ｋシンボル目以降を復調することで複素情報を得る通信装置。
【請求項７】
請求項２記載の通信装置であって、
前記実係数ウェーブレットフィルタバンクに含まれるフィルタ長をＫシンボルとした場合、前記パイロットシンボルは、前記第１の連続同一データが与えられた、連続した少なくともＫシンボルから構成され、
前記受信手段は、前記パイロットシンボルのＫシンボル目以降のうちの１シンボルの連続同一データをフーリエ変換して複素情報を得るフーリエ変換手段を備える通信装置。
【請求項８】
請求項２記載の通信装置であって、
前記受信手段は、前記復調された信号に基づいて複素情報を推定する複素情報推定手段を有する通信装置。
【請求項９】
請求項８記載の通信装置であって、
前記パイロットシンボルは連続同一データが与えられた１シンボルから構成され、
前記複素情報推定手段は、前記第１の連続同一データが与えられたシンボルの復調情報の、隣り合うサブキャリアの復調情報に基づいて前記複素情報を推定する通信装置。
【請求項１０】
請求項８記載の通信装置であって、
前記実係数ウェーブレットフィルタバンクに含まれるフィルタ長をＫシンボルとした場合、前記パイロットシンボルは、前記第１の連続同一データが与えられた、連続したＫ−１シンボルを有し、
前記複素情報推定手段は、前記第１の連続同一データが与えられたＫ−１シンボルの復調情報の、隣り合うサブキャリアの復調情報に基づいて前記複素情報を推定する通信装置。
【請求項１１】
請求項８記載の通信装置であって、
前記パイロットシンボルは、連続同一データが与えられた第１のシンボルおよび第２のシンボルから構成され、
前記複素情報推定手段は、前記第１のシンボルおよび第２のシンボルの復調情報の各々における同一サブキャリアの復調情報に基づいて前記サブキャリアにおける複素情報を推定する通信装置。
【請求項１２】
請求項９ないし１１のいずれか一項記載の通信装置であって、
前記複素情報推定手段は、前記復調情報に含まれる受信信号点を通る直線に基づいて前記複素情報を推定するものであり、前記直線の傾きの大きさが所定値以上となった場合には、その直線の逆関数を用いて前記複素情報を推定する通信装置。
【請求項１３】
請求項５ないし１２のいずれか一項記載の通信装置であって、
前記複素情報をＮ個求めてその平均を用いる場合に、前記パイロットシンボルは、前記第１の連続同一データが与えられたＮ−１シンボルをさらに追加して構成される通信装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか一項記載の通信装置であって、
受信側装置における受信信号を基に得られる各サブキャリアに関する伝送路状態を示す情報を用いて、前記パイロットシンボルの挿入するタイミングを決定する通信装置。
【請求項１５】
請求項１記載の通信装置であって、
前記境界シンボルは、前記パイロットシンボルとデータシンボルとの間に挿入される通信装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の通信装置であって、
受信側装置における受信信号を基に得られる各サブキャリアに関する伝送路状態を示す情報を用いて、前記境界シンボルを挿入するか否かを決定する通信装置。
【請求項１７】
請求項１５記載の通信装置であって、
受信側装置における受信信号を基に得られる各サブキャリアに関する伝送路状態を示す情報を用いて、前記境界シンボルの挿入するタイミングを決定する通信装置。
【請求項１８】
請求項１、１４、１６、１７のいずれか一項記載の通信装置であって、
前記伝送路状態を示す情報として、前記受信側装置における受信信号を基に伝送路の推定を行う伝送路推定器より得られるＣＩＮＲ（キャリア電力対干渉及び雑音電力比）情報、情報前記受信側装置における受信信号を基に伝送路の等化を行う伝送路等化器より得られる振幅情報、前記受信側装置におけるビットエラーレート、前記伝送信号のデータ再送率、前記伝送信号の伝送レートのうちの少なくとも一つを用いる通信装置。
【請求項１９】
実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によりデータ伝送を行うマルチキャリア伝送方式の通信方法であって、
第１の連続同一データが与えられた少なくとも一つのパイロットシンボル、及び前記第１の連続同一データと異なる第２の連続同一データが与えられた境界シンボルを伝送信号に挿入し、前記実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いて前記伝送信号のディジタルマルチキャリア変調処理を行う変調ステップと、
ディジタルマルチキャリア変調処理された伝送信号を送信する送信ステップと、を有する通信方法。
【請求項２０】
実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によりデータ伝送を行うマルチキャリア伝送方式の通信方法であって、
第１の連続同一データが与えられた少なくとも一つのパイロットシンボル、及び前記第１の連続同一データと異なる第２の連続同一データが与えられた境界シンボルを挿入された伝送信号についてディジタルマルチキャリア復調処理を行う復調ステップと、
ディジタルマルチキャリア復調処理された伝送信号を受信する受信ステップと、を有する通信方法。
【請求項２１】
請求項１記載の通信装置であって、
前記変調手段は、前記伝送信号に対して、前記パイロットシンボルを複数挿入し、前記境界シンボルを一つ挿入する通信装置。
【請求項２２】
実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によりデータ伝送を行うマルチキャリア伝送方式の通信装置であって、
第１の連続同一データが与えられた少なくとも一つのパイロットシンボル、及び前記第１の連続同一データと異なる第２の連続同一データが与えられたシンボルを伝送信号に挿入し、前記実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いて前記伝送信号のディジタルマルチキャリア変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段によってディジタルマルチキャリア変調処理された伝送信号を送信する送信手段と、を備える通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャリア伝送方式の通信装置、特に実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によりデータ伝送を行うマルチキャリア伝送方法（Digital Wavelet Multi Carrier 伝送方法、以下、「ＤＷＭＣ伝送方法」と記載する）を用いる通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上波ディジタル放送システムなどでは、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）を用いたマルチキャリア伝送方式によって広帯域のデータ伝送を可能にしている。この種のＯＦＤＭを用いたマルチキャリア伝送方式によるデータ伝送方法として、実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によるマルチキャリア伝送方法（ＤＷＭＣ伝送方法）が提案されている。ＤＷＭＣ伝送方法では、実係数フィルタバンクにより複数のディジタル変調波を合成することによって送信信号が生成される。各キャリアの変調方式としては、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）などが用いられる。
【０００３】
ＤＷＭＣ伝送方法によるデータ伝送について、図１５〜図１８を用いて説明する。図１５はウェーブレット波形の例を示す図、図１６はＤＷＭＣ伝送方法における送信波形の例を示す図、図１７はＤＷＭＣ伝送方法における送信スペクトルの例を示す図、図１８はＤＷＭＣ伝送方法における送信フレームの構成例を示す図である。
【０００４】
ＤＷＭＣ伝送方法によるデータ伝送においては、図１５に示すように、各サブキャリアのインパルス応答が各サブキャリア内で重なり合いながら伝送される。各伝送シンボルは、図１６に示すように、各サブキャリアのインパルス応答が合成された時間波形となる。図１７に振幅スペクトルの例を示す。ＤＷＭＣ伝送方法では、図１６の伝送シンボルを数十個〜数百個程度集めて１つの伝送フレームを構成する。ＤＷＭＣ伝送フレームの構成例を図１８に示す。このＤＷＭＣ伝送フレームには、情報データ伝送用シンボルの他にフレーム同期用シンボルや等化用シンボルなどが含まれる。
【０００５】
図１９は、ＤＷＭＣ伝送方法を採用した場合の送信装置及び受信装置を有してなる従来例の通信装置の概念的構成を示すブロック図である。
【０００６】
図１９において、受信装置１９９は、アナログ−ディジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器１１０、離散ウェーブレット変換を行うウェーブレット変換器１２０、パラレルデータをシリアルデータに変換する並列直列変換器（Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換器）１３０、受信信号の判定を行う判定器１４０を有して構成される。送信装置２９９は、ビットデータをシンボルデータに変換しシンボルマッピングを行うシンボルマッパ２１０、シリアルデータをパラレルデータに変換する直列並列変換器（Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換器）２２０、逆離散ウェーブレット変換を行う逆ウェーブレット変換器２３０、ディジタル−アナログ変換を行うＤ／Ａ変換器２４０を有して構成される。
【０００７】
上記構成の通信装置の動作を説明する。まず、送信装置２９９においては、シンボルマッパ２１０によって伝送データのビットデータをシンボルデータに変換し、各シンボルデータに従ってシンボルマッピング（ＰＡＭ変調）を行う。そして、Ｓ／Ｐ変換器２２０によりシリアルデータをパラレルデータに変換することで、サブキャリアごとにシンボルデータに実数値ｄｉ（ｉ＝１〜Ｍ、Ｍは複数）を与える。その後、この実数値を逆ウェーブレット変換器２３０により時間軸上へ逆離散ウェーブレット変換する。これにより、時間
軸波形のサンプル値を発生させ、伝送シンボルを表すサンプル値系列を生成する。そして、このサンプル値系列をＤ／Ａ変換器２４０により時間的に連続するアナログベースバンド信号波形に変換して送信する。ここで、逆離散ウェーブレット変換により発生される時間軸上のサンプル値の個数は、通常２のｎ乗（ｎは正の整数）個である。
【０００８】
受信装置１９９においては、受信信号より得られるアナログベースバンド信号波形をＡ／Ｄ変換器１１０により送信側と同じサンプルレートでサンプルし、サンプル値系列を得る。そして、このサンプル値系列をウェーブレット変換器１２０により周波数軸上へ離散ウェーブレット変換し、Ｐ／Ｓ変換器１３０によりパラレルデータをシリアルデータに変換する。最後に、判定器１４０において各サブキャリアの振幅値を計算し、受信信号の判定を行って受信データを得る。
【０００９】
また、ＤＷＭＣ伝送方法を用いた通信装置の例として、宅内等に配設された電力線を通信媒体として利用してデータ伝送を行う電力線搬送通信装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
ところで、マルチキャリア伝送方式では、伝送データの位相の調整などを行うために、所定のシンボルにおいて正弦波の信号によるパイロット信号を送信するパイロットシンボルを設ける場合がある。このパイロットシンボルの情報によって、伝送データの振幅や位相を調整し、送信装置と受信装置との間の伝送路特性の等化（伝送特性の補償など）特性を向上させることが可能となる。
【００１１】
従来のＦＦＴ（Fast Fourier Transform）ベースのＯＦＤＭによるマルチキャリア伝送方式は、複素数変換であるＦＦＴを行うものであるため、パイロットシンボルを設ける場合に、既知の信号（例えばオール１などの同一データが連続する信号）を１つのシンボルを使用して伝送するだけで、振幅と位相を表す複素情報を持つパイロットシンボルを生成することが可能である（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
これに対し、ＤＷＭＣ伝送方法において用いられるウェーブレット変換ベースのＯＦＤＭによるマルチキャリア伝送方式は、実数変換であるウェーブレット変換を行うものであるため、また、フィルタ長がシンボル長より長いため、単純に１つのシンボルによって構成されたパイロットシンボルを復調しても複素情報を得ることができないため、ウェーブレット変換ベースのＯＦＤＭによるマルチキャリア伝送方式においては、パイロットシンボルが用いられていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−２１８８３１号公報
【特許文献２】特開２０００−２７８２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、実係数ウェーブレット変換を行うウェーブレット変換ベースのＯＦＤＭによるマルチキャリア伝送方式のデータ伝送において、複素情報を扱えるパイロットシンボルを使用することが可能なマルチキャリア伝送方式の通信装置および通信方法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】
【００１５】
本発明の通信装置は、実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によりデータ伝送を行うマルチキャリア伝送方式の通信装置であって、
第１の連続同一データが与えられた少なくとも一つのパイロットシンボル、及び前記第１の連続同一データと異なる第２の連続同一データが与えられた境界シンボルを伝送信号に挿入し、前記実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いて前記伝送信号のディジタルマルチキャリア変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段によってディジタルマルチキャリア変調処理された伝送信号を送信する送信手段と、を備える。
【００１６】
この構成により、パイロットシンボルと境界シンボルを挿入した伝送信号を送信するので、受信装置側は、境界シンボルに基づいてパイロットシンボルの復調を行うことができ、急激な伝送路変動に追従することが可能になる。
また、パイロットシンボルと境界シンボルは、互いに異なる連続同一データから構成されるので、パイロットシンボルとデータシンボルとの境界を正確に把握し、同期位置を合わせることが可能になる。
【００１７】
本発明の通信装置は、実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によりデータ伝送を行うマルチキャリア伝送方式の通信装置であって、
第１の連続同一データが与えられた少なくとも一つのパイロットシンボル、及び前記第１の連続同一データと異なる第２の連続同一データが与えられた境界シンボルを挿入された伝送信号についてディジタルマルチキャリア復調処理を行う復調手段と、
前記復調手段によってディジタルマルチキャリア復調処理された伝送信号を受信する受信手段と、を備える。
【００１８】
この構成により、パイロットシンボルと境界シンボルを挿入した伝送信号を受信するので、境界シンボルに基づいてパイロットシンボルの復調を行うことができ、急激な伝送路変動に追従することが可能になる。
また、パイロットシンボルと境界シンボルは、互いに異なる連続同一データから構成されるので、パイロットシンボルとデータシンボルとの境界を正確に把握し、同期位置を合わせることが可能になる。
【００１９】
また、本発明の通信装置は、シンボルに前記第１の連続同一データまたは前記第２の連続同一データを与えて、前記パイロットシンボルまたは前記境界シンボルを生成するシンボル生成手段を備える。
【００２０】
この構成により、実係数ウェーブレット変換を行うウェーブレット変換ベースのＯＦＤＭによるマルチキャリア伝送方式のデータ伝送において、複素情報を扱えるパイロットシンボルを生成して使用可能となる。
【００２１】
また、本発明の通信装置は、前記パイロットシンボルおよび前記境界シンボルを抽出するシンボル抽出手段を備える。
【００２２】
この構成により、実係数ウェーブレット変換を行うウェーブレット変換ベースのＯＦＤＭによるマルチキャリア伝送方式のデータ伝送において、パイロットシンボルの複素情報を取得して使用することが可能となる。
【００２３】
また、本発明の通信装置は、前記パイロットシンボルに基づいて得られる複素情報を用いて伝送路状態を推定する伝送路の等化を行う伝送路等化手段を備える。
【００２４】
この構成により、パイロットシンボルを使用して伝送路状態を推定して伝送路の等化を行うことが可能となり、伝送効率が向上する。
【００２５】
また、本発明の通信装置は、前記実係数ウェーブレットフィルタバンクに含まれるフィルタ長をＫシンボルとした場合、前記パイロットシンボルが、前記第１の連続同一データが与えられた、連続した少なくとも２Ｋ−１シンボルから構成され、
前記受信手段が、前記パイロットシンボルに含まれる前記第１の連続同一データが与えられた少なくとも２Ｋ−１シンボルのうち、Ｋシンボル目以降を復調することで複素情報を得る。
【００２６】
この構成により、２Ｋ−１シンボルの第１の連続同一データから構成されたパイロットシンボルを用い、Ｋシンボル目以降を復調することで、複素情報を直接得ることが可能となる。
【００２７】
また、本発明の通信装置は、前記実係数ウェーブレットフィルタバンクに含まれるフィルタ長をＫシンボルとした場合、前記パイロットシンボルが、前記第１の連続同一データが与えられた、連続した少なくともＫシンボルから構成され、
前記受信手段が、前記パイロットシンボルのＫシンボル目以降のうちの１シンボルの連続同一データをフーリエ変換して複素情報を得るフーリエ変換手段を備える。
【００２８】
この構成により、Ｋシンボルの第１の連続同一データから構成されたパイロットシンボルを用い、Ｋシンボル目をフーリエ変換することで複素情報を直接得ることが可能となる。
【００２９】
また、前記受信手段は、前記復調された信号に基づいて複素情報を推定する複素情報推定手段を有する。
【００３０】
この構成により、復調された信号に基づいて複素情報を推定することにより、復調信号から直接複素情報が得られない場合にも、複素情報を推定することにより、実係数ウェーブレット変換を行うウェーブレット変換ベースのＯＦＤＭによるマルチキャリア伝送方式のデータ伝送において、複素情報を扱えるパイロットシンボルを使用することが可能となる。
【００３１】
また、本発明の通信装置は、前記パイロットシンボルが連続同一データが与えられた１シンボルから構成され、
前記複素情報推定手段が、前記第１の連続同一データが与えられたシンボルの復調情報の、隣り合うサブキャリアの復調情報に基づいて前記複素情報を推定する。
【００３２】
この構成により、隣り合うサブキャリアの復調情報に基づいて複素情報を推定することで、１シンボルで構成されたパイロットシンボルを使用することが可能となる。
【００３３】
また、本発明の通信装置は、前記実係数ウェーブレットフィルタバンクに含まれるフィルタ長をＫシンボルとした場合、前記パイロットシンボルが、前記第１の連続同一データが与えられた、連続したＫ−１シンボルを有し、
前記複素情報推定手段が、前記第１の連続同一データが与えられたＫ−１シンボルの復調情報の、隣り合うサブキャリアの復調情報に基づいて前記複素情報を推定する。
【００３４】
この構成により、パイロットシンボルがＫ−１シンボルで構成された場合に、Ｋ−１シンボル目の復調情報を用いて隣り合うサブキャリアの復調情報に基づいて複素情報を推定することで、フィルタ長Ｋシンボルに満たないシンボル数で構成した場合にも高精度に伝送路特性推定を行うことができる。
【００３５】
また、本発明の通信装置は、前記パイロットシンボルが、連続同一データが与えられた第１のシンボルおよび第２のシンボルから構成され、
前記複素情報推定手段が、前記第１のシンボルおよび第２のシンボルの復調情報の各々における同一サブキャリアの復調情報に基づいて前記サブキャリアにおける複素情報を推定する。
【００３６】
この構成により、二つのパイロットシンボルの復調情報の各々において同一サブキャリアの復調情報に基づいて複素情報を得るので、サブキャリアごとの復調情報を得ることができるパイロットシンボルを用いることができる。
【００３７】
また、前記複素情報推定手段は、前記復調情報に含まれる受信信号点を通る直線に基づいて前記複素情報を推定するものであり、前記直線の傾きの大きさが所定値以上となった場合には、その直線の逆関数を用いて前記複素情報を推定する。
【００３８】
この構成により、推定に用いる直線の傾きの大きさが所定値以上にはならないので、固定小数点演算における除算の精度を向上させたり、除算器の回路規模を低減することができる。
【００３９】
また、本発明の通信装置は、前記複素情報をＮ個求めてその平均を用いる場合に、前記パイロットシンボルが、前記第１の連続同一データが与えられたＮ−１シンボルをさらに追加して構成される。
【００４０】
この構成により、複素情報を複数求めて平均をとって求めるので、求められる複素情報の精度を向上させることができる。
【００４１】
また、本発明の通信装置は、受信側装置における受信信号を基に得られる各サブキャリアに関する伝送路状態を示す情報を用いて、前記パイロットシンボルの挿入するタイミングを決定する。
【００４２】
この構成により、伝送路状態に応じて、適宜パイロットシンボルを使用することが可能となり、伝送効率を向上させることが可能となる。
【００４３】
また、本発明の通信装置は、前記境界シンボルが、前記パイロットシンボルとデータシンボルとの間に挿入される。
【００４４】
この構成により、伝送路状態に応じて適切な数のパイロットシンボルを設定でき、伝送効率を向上させることが可能となる。
【００４５】
また、本発明の通信装置は、受信側装置における受信信号を基に得られる各サブキャリアに関する伝送路状態を示す情報を用いて、前記境界シンボルを挿入するか否かを決定する。
【００４６】
この構成により、伝送路状態に応じて、適宜境界シンボルを使用することが可能となり、伝送効率を向上させることが可能となる。
【００４７】
また、本発明の通信装置は、受信側装置における受信信号を基に得られる各サブキャリアに関する伝送路状態を示す情報を用いて、前記境界シンボルの挿入するタイミングを決定する。
【００４８】
この構成により、伝送路状態に応じて適切な数の境界シンボルを設定でき、伝送効率を向上させることが可能となる。
【００４９】
また、前記伝送路状態を示す情報として、前記受信側装置における受信信号を基に伝送路の推定を行う伝送路推定器より得られるＣＩＮＲ（キャリア電力対干渉及び雑音電力比）情報、情報前記受信側装置における受信信号を基に伝送路の等化を行う伝送路等化器より得られる振幅情報、前記受信側装置におけるビットエラーレート、前記伝送信号のデータ再送率、前記伝送信号の伝送レートのうちの少なくとも一つを用いる。
【００５０】
この構成により、伝送路状態を示す各種情報に応じてパイロットシンボル挿入等の決定が可能となる。
【００５１】
本発明の通信方法は、実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によりデータ伝送を行うマルチキャリア伝送方式の通信方法であって、
第１の連続同一データが与えられた少なくとも一つのパイロットシンボル、及び前記第１の連続同一データと異なる第２の連続同一データが与えられた境界シンボルを伝送信号に挿入し、前記実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いて前記伝送信号のディジタルマルチキャリア変調処理を行う変調ステップと、
ディジタルマルチキャリア変調処理された伝送信号を送信する送信ステップと、を有する。
【００５２】
この方法により、パイロットシンボルと境界シンボルを挿入した伝送信号を送信するので、受信装置側は、境界シンボルに基づいてパイロットシンボルの復調を行うことができ、急激な伝送路変動に追従することが可能になる。
また、パイロットシンボルと境界シンボルは、互いに異なる連続同一データから構成されるので、パイロットシンボルとデータシンボルとの境界を正確に把握し、同期位置を合わせることが可能になる。
【００５３】
本発明の通信方法は、実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によりデータ伝送を行うマルチキャリア伝送方式の通信方法であって、
第１の連続同一データが与えられた少なくとも一つのパイロットシンボル、及び前記第１の連続同一データと異なる第２の連続同一データが与えられた境界シンボルを挿入された伝送信号についてディジタルマルチキャリア復調処理を行う復調ステップと、
ディジタルマルチキャリア復調処理された伝送信号を受信する受信ステップと、を有する通信方法。
【００５４】
この方法により、パイロットシンボルと境界シンボルを挿入した伝送信号を受信するので、境界シンボルに基づいてパイロットシンボルの復調を行うことができ、急激な伝送路変動に追従することが可能になる。
また、パイロットシンボルと境界シンボルは、互いに異なる連続同一データから構成されるので、パイロットシンボルとデータシンボルとの境界を正確に把握し、同期位置を合わせることが可能になる。
【００５７】
また、本発明の通信装置は、前記変調手段が、前記伝送信号に対して、前記パイロットシンボルを複数挿入し、前記境界シンボルを一つ挿入する。
【００５８】
この構成により、パイロットシンボルと境界シンボルを挿入した伝送信号を送信するので、受信装置側は、境界シンボルに基づいてパイロットシンボルの復調を行うことができ、急激な伝送路変動に追従することが可能になる。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、実係数ウェーブレット変換を行うウェーブレット変換ベースのＯＦＤＭによるマルチキャリア伝送方式のデータ伝送において、複素情報を扱えるパイロットシンボルを使用することが可能なマルチキャリア伝送方式の通信装置および通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る通信装置の主要な構成を示すブロック図
【図２】第１の実施形態の逆ウェーブレット変換器およびウェーブレット変換器が有するフィルタバンク回路の概略構成の一例を示す図
【図３】第１の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る受信装置の主要な構成を示すブロック図
【図５】第２の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図
【図６】本発明の第３の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図
【図７】第３の実施形態における直交平面上での複素情報の算出例を示す図
【図８】本発明の第４の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図
【図９】第４の実施形態における直交平面上での複素情報の算出例を示す図
【図１０】本発明の第５の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図
【図１１】第５の実施形態における直交平面上での複素情報の算出例を示す図
【図１２】本発明の第７の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図
【図１３】本発明の第８の実施形態に係る通信装置の主要な構成を示すブロック図
【図１４】第８の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図
【図１５】ウェーブレット波形の例を示す図
【図１６】ＤＷＭＣ伝送方法における送信波形の例を示す図
【図１７】ＤＷＭＣ伝送方法における送信スペクトルの例を示す図
【図１８】ＤＷＭＣ伝送方法における送信フレームの構成例を示す図
【図１９】ＤＷＭＣ伝送方法を採用した場合の送信装置及び受信装置を有してなる従来例の通信装置の概念的構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００６１】
本実施形態では、実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によるマルチキャリア伝送方法（ＤＷＭＣ伝送方法）によりデータ伝送を行う通信装置の構成及び動作を説明する。
【００６２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信装置の主要な構成を示すブロック図であり、図１（Ａ）は通信装置を構成する送信装置を示すブロック図、図１（Ｂ）は通信装置を構成する受信装置を示すブロック図である。
【００６３】
送信装置１０は、伝送データを出力する伝送データ出力部１１と、パイロット信号用のパイロットデータを出力するパイロットデータ出力部１２と、伝送データまたはパイロットデータの切替選択を行うスイッチ１３と、ビットデータをシンボルデータに変換しシンボルマッピングを行うシンボルマッパ１４と、逆離散ウェーブレット変換を行う逆ウェーブレット変換器１５と、ディジタル−アナログ変換を行うＤ／Ａ変換器１６とを有して構成される。
【００６４】
受信装置２０は、アナログ−ディジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器２１と、離散ウェーブレット変換を行うウェーブレット変換器２２と、受信信号よりパイロットシンボルを抽出するパイロットシンボル抽出部２３と、伝送路周波数特性推定部２４と、送信装置１０と受信装置２０との間の伝送路特性の等化（伝送特性の補償など）を行う伝送路等化器２５とを有して構成される。
【００６５】
送信装置１０において、伝送データを出力する場合、スイッチ１３の切替選択によって伝送データ出力部１１をシンボルマッパ１４に接続する。このとき、伝送データ出力部１１から出力される任意の伝送データのビットデータをシンボルマッパ１４によってシンボルデータに変換し、各シンボルデータに従ってシンボルマッピング（ＰＡＭ変調）を行う。その後、逆ウェーブレット変換器１５により、シリアルデータをパラレルデータに変換してサブキャリアごとにシンボルデータに実数値ｄｉ（ｉ＝１〜Ｍ、Ｍは複数）を与えた後、この実数値のデータを時間軸上へ逆離散ウェーブレット変換する。これにより、時間軸波形のサンプル値を発生させ、伝送シンボルを表すサンプル値系列を生成する。そして、Ｄ／Ａ変換器１６によりこのサンプル値系列を時間的に連続するアナログベースバンド信号波形に変換して送信する。
【００６６】
また、パイロットシンボルを出力する場合、スイッチ１３の切替選択によってパイロットデータ出力部１２をシンボルマッパ１４に接続する。このとき、パイロットデータ出力部１２から出力されるパイロットデータのビットデータをシンボルマッパ１４によってシンボルデータに変換する。そして、逆ウェーブレット変換器１５により、シリアルデータをパラレルデータに変換して該当するシンボルに連続同一データ（例えばオール１、オール０など）を与え、このデータを時間軸上へ逆離散ウェーブレット変換する。その後、Ｄ／Ａ変換器１６によりパイロットシンボルを含むアナログベースバンド信号波形に変換して送信する。
【００６７】
上記送信装置１０において、逆ウェーブレット変換器１５は変調手段の機能を有するものであり、パイロットデータ出力部１２およびスイッチ１３はパイロットシンボル生成手段の機能を有するものである。
【００６８】
受信装置２０においては、Ａ／Ｄ変換器２１によって受信信号より得られるアナログベースバンド信号波形を送信側と同じサンプルレートでサンプルし、サンプル値系列を得る。そして、ウェーブレット変換器２２により、このサンプル値系列を周波数軸上へ離散ウェーブレット変換し、パラレルデータをシリアルデータに変換する。そして、パイロットシンボル抽出部２３によって受信信号よりパイロットシンボルを抽出し、伝送路周波数特性推定部２４によって伝送路の周波数特性を推定する。そして、伝送路等化器２５により、この伝送路推定情報を用いて各サブキャリアごとに伝送路の伝送特性の補償等を行うための等化量を求めて受信信号の等化を行う。
【００６９】
上記受信装置２０において、ウェーブレット変換器２２は復調手段の機能を有するものであり、パイロットシンボル抽出部２３はパイロットシンボル抽出手段の機能を、伝送路周波数特性推定部は伝送路特性推定手段の機能を、伝送路等化部は伝送路等化手段の機能をそれぞれ有するものである。
【００７０】
図２は、第１の実施形態の逆ウェーブレット変換器およびウェーブレット変換器が有するフィルタバンク回路の概略構成の一例を示す図であり、図２（Ａ）は帯域合成フィルタバンク回路、図２（Ｂ）は帯域分割フィルタバンク回路をそれぞれ示す。なお、本実施形態では、フィルタバンク回路の一例として、一般的なＦＩＲフィルタで構成したフィルタバンク回路の構成について説明する。
【００７１】
図２（Ａ）に示すように、帯域合成フィルタバンク回路３０は、信号のサンプリング・レートをＮ倍にするアップサンプラ３１と、互いに直交する複数のＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ３２を組み合わせたＦＩＲフィルタ群３３と、二入力加算器３４
とを有する。逆ウェーブレット変換器１５は、この帯域合成フィルタバンク回路３０を有して構成される。
【００７２】
また、図２（Ｂ）に示すように、帯域分割フィルタバンク回路３５は、互いに直交する複数のＦＩＲフィルタ３６を組み合わせたＦＩＲフィルタ群３７と、サンプリング・レートを１／Ｎにするダウンサンプラ３８とを有する。ウェーブレット変換器２２は、この帯域分割フィルタバンク回路３５を有して構成される。
【００７３】
ここで、ＦＩＲフィルタ３２のタップ数をＮとすると、各々のＦＩＲフィルタ３２は、入力データを遅延する縦続接続の（Ｎ−１）個の遅延素子と、この遅延素子の出力データおよび上記入力データに係数を乗算するＮ個の乗算器と、この乗算器の出力データを入力側から順次に加算して累積値を得る（Ｎ−１）個の加算器とを備える。なお、ＦＩＲフィルタ３２のタップ数Ｎは、分割するサブキャリア数をＭ（Ｍは２のべき乗）とすると、Ｍ
の実数倍（Ｋ倍）で表される。
【００７４】
次に、本実施形態によるパイロットシンボルの生成について説明する。図３は、第１の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図である。図３は、図１８に示される伝送フレームにおける情報シンボルの一部を示している。
【００７５】
図３に示すように、ウェーブレットのフィルタ長（図２におけるＦＩＲフィルタ３６のフィルタ長）がＫシンボルで構成されている場合、送信側において２Ｋ−１シンボル分の連続同一データ（例えばオール１、オール０など）でパイロットシンボルＰを構成する。なお、図３および本発明の実施形態の説明では、ウェーブレットのフィルタ長Ｋ＝４シンボルの場合を例にとって説明する。
【００７６】
ここで、従来のＦＦＴベースのＯＦＤＭによるマルチキャリア伝送方式の場合では、１シンボルのデータ信号に対応して１シンボル長の波長が得られる。したがって、１シンボル分の連続同一データで構成したパイロットシンボルで正弦波信号が得られるので、パイロットシンボルは１シンボルで構成することができる。
【００７７】
一方、ウェーブレットベースのＯＦＤＭの場合、図２で説明した通り、所定のフィルタ長を有するフィルタを含むフィルタバンクを用いてデータが伝送される。そのため、図３に示すように、１シンボルのデータ信号に対してＫシンボル分の長さのウェーブレット波形が１シンボル長ずつ、ずれて伝送される。
【００７８】
たとえば、図３に示すように、シンボルＤ１に与えられたデータのウェーブレット波形ＷＤ１は４シンボル分の波形にて送信される。そして、受信側は、この４シンボル分の波形ＷＤ１を受信することで、データ信号Ｄ１を復調することができる。
【００７９】
ここで、連続同一データＰ１のみを挿入しただけでは、前後のシンボルに与えられたデータのウェーブレット波形の影響により正弦波を得ることはできないため、受信側で復調した信号点情報をそのままパイロットシンボルとして使用することはできない。
【００８０】
そこで、本実施形態では、２Ｋ−１シンボルの連続同一データでパイロットシンボルを構成し、そのうち正弦波を示すＰ４からＰ７のシンボル、すなわち後半Ｋシンボルをウェーブレット変換することにより、その信号点をパイロットシンボルとして使用する。
【００８１】
まず、連続同一データＰ１〜Ｐ４の４シンボル目（Ｋシンボル目）Ｐ４において、伝送データによるウェーブレット波形ＷＤ２の影響が及ばなくなり、連続同一データのみがウェーブレットフィルタに入るため、時間波形が正弦波となる。そして、そのＰ４の連続同一データのウェーブレット波形ＷＰ４は、さらに４シンボル（Ｋシンボル）の長さを有するので、４シンボル目Ｐ４を含むフィルタ長４シンボル分のシンボルＰ４〜Ｐ７に連続同一データを与えて、シンボルＰ４〜Ｐ７において時間波形が正弦波を示すようにする。そして、この正弦波となっているシンボルＰ４〜Ｐ７をウェーブレット変換することにより、パイロットシンボルとして使用することができる。
【００８２】
そして、この抽出されたパイロットシンボルに基づいて、位相、周波数等の伝送周波数特性を推定し、復調信号をその逆特性を用いて制御する等、伝送路等化器で伝送路の等化を行う。
【００８３】
このように第１の実施形態によれば、連続する２Ｋ−１シンボルにわたって連続同一データを与えて生成したパイロットシンボルによって、伝送路等化のための複素情報を扱えるパイロットシンボルを構成し、使用することができる。また、パイロットシンボルの情
報を使用して伝送路の等化を行うことにより、伝送路特性変動に追従することができる。
【００８４】
なお、本実施形態では、パイロットシンボルが連続同一データが与えられた２Ｋ−１シンボルで構成される場合を説明したが、２Ｋ−１シンボル以上であればよい。また、受信装置では、２Ｋ−１シンボル以上のパイロットシンボルにおいて、Ｋシンボル以降を復調すれば、複素情報を得ることが可能となる。
【００８５】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る受信装置の主要な構成を示すブロック図である。なお、第１の実施形態の同様の構成要素については同一符号を付している。
【００８６】
第２の実施形態の受信装置４０は、Ａ／Ｄ変換器２１と、ウェーブレット変換器２２と、パイロットシンボル抽出部２３と、伝送路周波数特性推定部２４と、伝送路等化器２５とともに、パイロットシンボル抽出部２３により抽出されたシンボルに対してフーリエ変換を行うフーリエ変換器４１を有して構成される。なお、受信装置４０において、フーリエ変換器４１はフーリエ変換手段の機能を有するものである。
【００８７】
次に、本実施形態によるパイロットシンボルの生成について説明する。図５は、第２の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図である。本実施形態では、ＤＷＭＣ伝送方法によるデータ伝送においてパイロットシンボルを設ける場合に、ウェーブレットのフィルタ長がＫシンボルで構成される場合に、送信側においてＫシンボル分の連続同一データ（例えばオール１、オール０など）を与え、受信側において、その連続したＫシンボルのうち、Ｋシンボル目をフーリエ変換することにより復調信号点を極座標として直接扱えるようにする。なお、図５に示すように本実施形態では、フィルタ長Ｋ＝４の場合を例にとって説明する。
【００８８】
これは、図３に示すように、３シンボル（Ｋ−１シンボル目）までは、パイロットデータの前の伝送データによる波形の影響を受けるが、４シンボル目（Ｋシンボル目）のパイロットデータＰ４については、伝送データによる波形の影響を受けないため、正弦波信号が得られる。
【００８９】
しかしながら、ウェーブレット変換して復調信号を得る場合、フィルタ長分の正弦波信号を得るために、さらに３シンボル（Ｋ−１シンボル）の連続同一データが必要であるが、本実施形態では、時間波形として正弦波となるシンボルＰ４の１シンボルのみをフーリエ変換することで、その復調信号点情報から複素情報が得る。その複素情報に基づいて、伝送周波数特性推定部２４にて伝送特性の推定を行い、伝送路等化器２５で伝送路等化を行う。
【００９０】
このように第２の実施形態によれば、上記のようにパイロットシンボルを構成し、ウェーブレットのフィルタ長と同じシンボル数でパイロットシンボルを構成することができる。
【００９１】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図である。本実施形態の通信装置の主要構成は、図１で説明した第１の実施形態とほぼ同様である。
【００９２】
図６に示すように、第３の実施形態では、送信装置は、パイロットシンボルＰを１シンボル分の連続同一データＰ１で構成して、受信装置へ伝送する。
【００９３】
しかしながら、この場合、連続同一データＰ１のみの１シンボルでパイロットシンボルＰを構成したとしても正弦波は得られないため、その復調信号点情報からそのまま複素情報は得られない。そこで、第３の実施形態では、伝送路周波数特性推定部２４において、隣接するサブキャリア間の復調信号点情報に基づいて、複素情報を算出する。なお、本実施形態の伝送路周波数特性推定部２４は、複素情報推定手段の機能を有する。
【００９４】
図７は、第３の実施形態における直交平面上での複素情報の算出例を示す図である。図７に示すように、サブキャリアｍにおける復調信号点をＲm、サブキャリアｍに隣接する
サブキャリアｍ＋１の復調信号点をＲm+1とする。そして、点Ｒmおよび点Ｒm+1を通る直
線Ｌ１を引く。そして、原点Ｏから直線Ｌ１へ下ろした垂線と直線Ｌ１との交点Ｐについて、点Ｐと原点Ｏとの距離Ａを振幅、Ｉ軸と線分ＯＰとのなす角θを位相とした複素情報が得られる。そして、伝送路周波数特性推定部２４は、この複素情報に基づいて伝送路の周波数特性を推定し、その伝送路特性に基づいて、伝送路等化器２５は伝送路の等化を行う。
【００９５】
なお、直線Ｌ０は同期が正確に行なわれた場合の復調信号点の存在する範囲を示す。図７に示す例では、直線Ｌ１は直線Ｌ０からずれている。それは、実際の伝送路特性により、振幅や位相が変化していることを表す。
【００９６】
このように第３の実施形態によれば、隣接するサブキャリアの復調信号点情報より複素情報を算出することで、伝送路等化のための複素情報を扱えるパイロットシンボルを少なくとも１シンボルで構成することができる。
【００９７】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図である。本実施形態の通信装置の主要構成は、図１で説明した第１の実施形態とほぼ同様である。また、図８において、ウェーブレットのフィルタ長Ｋの一例として４シンボルの場合を説明する。
【００９８】
図８に示すように、第４の実施形態では、送信装置は、パイロットシンボルＰを３シンボル（Ｋ−１シンボル）分の連続同一データＰ１〜Ｐ３で構成して、受信装置へ伝送する。そして、受信装置は、パイロットシンボルのＫ−１シンボルＰ３をウェーブレット変換した復調信号点を用いて複素情報を得る。
【００９９】
しかしながら、連続同一データＰ１〜Ｐ３がフィルタ長の４シンボルに満たないため、Ｐ１〜Ｐ３の３シンボルでパイロットシンボルＰを構成したとしても正弦波は得られず、その復調信号点情報からそのまま伝送路特性として使用することはできない。
【０１００】
そこで、第４の実施形態では、第３の実施形態と同様に、伝送路周波数特性推定部２４において、隣接するサブキャリア間の復調信号点情報に基づいて、複素情報を算出する。さらに、本実施形態においては、パイロットシンボルをＫ−１シンボルの連続同一データで構成している。
【０１０１】
図９は、第４の実施形態における直交平面上での複素情報の算出例を示す図であり、図９（Ａ）は３シンボル（Ｋ−１）で構成されるパイロットシンボルの３シンボル目Ｐ３（Ｋ−１シンボル目）をウェーブレット変換した場合を示す図、図９（Ｂ）は３シンボル目（Ｋ−１シンボル目）以外をウェーブレット変換した場合を示すである。
【０１０２】
ここで、パイロットシンボルを構成する、連続同一データのシンボル数がフィルタ長Ｋシンボルに近付くほど、得られる波長は正弦波に近付いていく。ここで、正弦波を復調し
た場合の隣接するサブチャネルの信号点はそれぞれ＋１と−１とになる。したがって、連続同一データのシンボルが、連続して与えられている場合には、後のシンボルになるほど正弦波に近付くので、隣接するサブチャネルの信号点間の距離が広がる。
【０１０３】
このとき、図９に示すように、二つの信号点情報の点ＲmとＲm+1との間の距離が広いほど、復調信号点の誤差による直線Ｌ１のずれが少なくなる。例えば、図９では、直線Ｌ２は信号点に誤差がない場合を示すものとして、図９（Ａ）では、二つの信号点が離れているため、信号点の誤差による直線Ｌ１およびＬ２のずれが少ないが、図９（Ｂ）では、二つの信号点が近いために、信号点の誤差によって、直線Ｌ１と直線Ｌ２とのずれが大きくなっている。したがって、二つの復調信号点が一定以上の距離を有するようにパイロットシンボルを構成することによって、複素情報を得るための点Ｐの誤差を少なくことができるので、伝送路特性推定の精度を向上することができる。
【０１０４】
このように第４の実施形態によれば、隣接するサブキャリアの復調信号点情報より複素情報を算出することで、伝送路等化のための複素情報を扱えるパイロットシンボルをフィルタ長Ｋシンボルに満たないシンボル数で構成した場合にも高精度に伝送路特性推定を行うことができる。
【０１０５】
（第５の実施形態）
図１０は、本発明の第５の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図である。本実施形態の通信装置の主要構成は、図１で説明した第１の実施形態とほぼ同様である。
【０１０６】
図１０に示すように、第５の実施形態では、送信装置は、パイロットシンボルＰを２シンボル分の連続同一データＰ１、Ｐ２で構成して、受信装置へ伝送する。
【０１０７】
しかしながら、この場合、連続同一データＰ１、Ｐ２のみの２シンボルでパイロットシンボルＰを構成したとしても、フィルタ長の４（Ｋ）シンボルに満たないため、Ｐ１〜Ｐ３の３シンボルでパイロットシンボルＰを構成したとしても正弦波は得られず、その復調信号点情報からそのまま伝送路特性として使用することはできない。そこで、第５の実施形態では、伝送路周波数特性推定部２４において、連続同一データＰ１、Ｐ２それぞれをウェーブレット変換したものについて、同一サブキャリアの復調信号点情報に基づいて、複素情報を算出する。
【０１０８】
図１１は、第５の実施形態における直交平面上での複素情報の算出例を示す図である。図１１に示すように、１シンボル目Ｐ１のサブキャリアｍにおける復調信号点をＲ１、２シンボル目Ｐ２のサブキャリアｍにおける復調信号点をＲ２とする。そして、点Ｒ１および点Ｒ２を通る直線Ｌ１を引く。そして、原点Ｏから直線Ｌ１へ下ろした垂線と直線Ｌ１との交点Ｐについて、点Ｐと原点Ｏとの距離Ａを振幅、Ｉ軸と線分ＯＰとのなす角θを位相とした複素情報が得られる。そして、伝送路周波数特性推定部２４は、この複素情報に基づいて伝送路の周波数特性を推定し、伝送路等化器２５の等化情報を更新する。
【０１０９】
なお、直線Ｌ０は同期が正確に行なわれた場合の復調信号点の存在する範囲を示す。図１１に示す例では、直線Ｌ１は直線Ｌ０からずれている。それは、実際の伝送路特性により、振幅や位相が変化していることを表す。
【０１１０】
このように第５の実施形態によれば、少なくとも２シンボルの同一サブキャリアの復調信号点情報より複素情報を算出することで、伝送路等化のための複素情報を扱えるパイロットシンボルを少なくとも２シンボルで構成することができる。また、同一サブキャリアの復調信号点情報を用いて複素情報を算出しているので、各サブキャリアごとに複素情報
を得ることができる。
【０１１１】
なお、本実施形態では、パイロットシンボルを連続する２シンボルＰ１、Ｐ２で構成したが、必ずしもパイロットシンボルを構成するシンボルは連続する必要がない。ただし、外乱等の影響を考慮した場合には、連続することが好ましい。
【０１１２】
（第６の実施形態）
第６の実施形態は、第３ないし第５の実施形態において、直線Ｌ１の傾きａを求める際に、傾きａの範囲が−１≦ａ≦１となるように、復調信号点２点の関係から象限補正を行うことにより、固定小数点演算における除算の精度を向上させる、或いは除算器の回路規模を低減することができる。
【０１１３】
例えば、伝送路の状態が良い場合、図７や図１１に示された直線Ｌ０の傾きは無限大に近い値となってしまい、演算時にその傾きを表すためのビット幅が非常に多くなり、演算量の増大や、回路規模の増大を招いてしまう。
【０１１４】
そこで、本実施形態では、伝送路特性を示す直線Ｌ１の傾きのしきい値を１となるように、象限補正を行う。ここで、２つの復調信号点（図７、図９では点ＲmおよびＲm+1、図１１では点Ｒ１およびＲ２）の座標をそれぞれ（ｘ０、ｙ０）、（ｘ１、ｙ１）とする。なお、Ｉ軸方向の座標をｘ、Ｑ軸方向の座標をｙとする。
【０１１５】
はじめに、｜ｘ１−ｘ０｜および｜ｙ１−ｙ０｜をそれぞれ求める。次に、直線（図７、図９、図１１における直線Ｌ１）の傾きａおよび切片ｂを次式（１）〜（４）によって求める。
【０１１６】
｜ｙ１−ｙ０｜≦｜ｘ１−ｘ０｜の場合（以下、場合１）には、
ａ＝（ｙ１−ｙ０）／（ｘ１−ｘ０）      ・・・（１）
ｂ＝ｙ１−ａ・ｘ１  または  ｂ＝ｙ０−ａ・ｘ０      ・・・（２）
【０１１７】
｜ｙ１−ｙ０｜＞｜ｘ１−ｘ０｜の場合（以下、場合２）には、
ａ＝（ｘ１−ｘ０）／（ｙ１−ｙ０）      ・・・（３）
ｂ＝ｘ１−ａ・ｙ１  または  ｂ＝ｘ０−ａ・ｙ０      ・・・（４）
【０１１８】
したがって、演算に用いられる傾きａの範囲は−１≦ａ≦１となる。すなわち、場合２において、傾きａおよび切片ｂは直線Ｌ１の逆関数となる。次に、伝送路特性の位相θを、次の式（５）〜（８）によって求める。
【０１１９】
場合１かつ切片ｂ≧０の場合、
θ＝ｔａｎ-1（ａ）      ・・・（５）
場合１かつ切片ｂ＜０の場合、
θ＝ｔａｎ-1（ａ）＋π      ・・・（６）
【０１２０】
場合２かつ切片ｂ≧０の場合、
θ＝ｔａｎ-1（ａ）＋π／２      ・・・（７）
場合２かつ切片ｂ＜０の場合、
θ＝ｔａｎ-1（ａ）−π／２      ・・・（８）
【０１２１】
また、伝送路特性の振幅Ａを次式（９）によって求める。
Ａ＝｜ｂ｜／（ａ2＋１）1/2          ・・・（９）
【０１２２】
このように第６の実施形態によれば、２つ以上の復調信号点情報より求められる直線の傾きを所定値以内に抑えることで、固定小数点演算における除算の精度を向上させたり、除算器の回路規模を低減することができる。
【０１２３】
（第７の実施形態）
図１２は、本発明の第７の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図である。本実施形態の通信装置の主要構成は、図１で説明した第１の実施形態とほぼ同様である。
【０１２４】
第７の実施形態では、第１ないし第５の実施形態において、さらに精度を向上させるために、複素情報をＮシンボル分の平均をとるための構成を説明する。図１２（Ａ）は、図８で説明した第４の実施形態の例において、２シンボルの復調信号点から求められる複素情報の平均をとる場合、図１２（Ｂ）は、図４で説明した第２の実施形態の例において、２シンボルの復調信号情報による複素情報の平均をとる場合を示している。
【０１２５】
送信装置１０では、Ｎシンボルの平均を取る場合には、パイロットシンボルを連続同一データをＮ−１シンボルさらに追加する。図１２（Ａ）の例では、２シンボルの平均を取るので、平均を取らない場合の３シンボルの連続同一データに加え、２−１＝１シンボル（Ｋ−１シンボル）の連続同一データを追加する。また、図１２（Ｂ）の例では、平均を取らない場合の４シンボルの連続同一データに加え、２−１＝１シンボルの連続同一データを追加する。
【０１２６】
受信装置２０では、図１２に示されるように、パイロットシンボルには１シンボルの連続同一データが追加されているので、まず、本来復調する分のシンボルにおいて復調して複素情報を取得し、さらに、１シンボル分ずらして復調して複素情報を取得する。そして、伝送路周波数特性推定部で、これら２つの複素情報の平均をとって、伝送路特性の推定を行う。
【０１２７】
このように第７の実施形態によれば、複数の複素情報の平均から伝送路特性を推定するので、複素情報の精度を向上、そして、伝送路特性推定精度を向上させることができる。
【０１２８】
（第８の実施形態）
図１３は、本発明の第８の実施形態に係る通信装置の主要な構成を示すブロック図であり、図１３（Ａ）は通信装置を構成する送信装置を示すブロック図、図１３（Ｂ）は通信装置を構成する受信装置を示すブロック図である。なお、第１の実施形態の同様の構成要素については同一符号を付している。
【０１２９】
第８の実施形態の送信装置５０は、伝送データ出力部１１と、パイロットデータ出力部１２と、スイッチ１３と、シンボルマッパ１４と、逆ウェーブレット変換器１５と、Ｄ／Ａ変換器１６とともに、境界データを出力する協会データ出力部５１を有して構成される。なお、送信装置５０において、境界データ出力部５１とスイッチ１３は、境界シンボル出力手段の機能を有するものである。
【０１３０】
また、受信装置６０は、Ａ／Ｄ変換器２１と、ウェーブレット変換器２２と、パイロットシンボル抽出部２３と、伝送路周波数特性推定部２４と、伝送路等化器２５とともに、受信信号から境界シンボルを抽出する境界シンボル抽出部６１を有して構成される。なお、受信装置６０において、境界シンボル抽出部６１は、境界シンボル抽出手段の機能を有するものである。
【０１３１】
図１４は、第８の実施形態における時間軸上での伝送フレームの一部を模式的に示す図
である。図１４に示すように、本実施形態では、ＤＷＭＣ伝送方法によるデータ伝送においてパイロットシンボルを設ける場合に、パイロットシンボルとデータシンボルとの間に、パイロットシンボルに与えられる既知信号とは異なる既知信号Ｂ１を与えられた境界シンボルＢを挿入する。
【０１３２】
受信装置６０は、境界シンボル抽出部６１で受信信号から境界シンボルを抽出し、伝送路等化器２５は、境界シンボルを検出すると、パイロットシンボルによって伝送路特性を推定し、伝送路の等化を開始する。
【０１３３】
伝送路の急激な変化により、同期位置が大きく異なってしまう場合、受信装置側において、パイロットシンボルとデータシンボルとの境目を正確に把握することができない場合が生じ得る。したがって、本実施形態では、このように同期位置が大きく異なってしまう場合においても、境界シンボルを用いることによって、同期位置を合わせることができる。
【０１３４】
この境界シンボルは、伝送フレームの同期用シンボルと類似した機能を持たせることが可能となるが、情報用シンボルにおいても同期をとることができるので、再送要求を行わずに同期位置を合わせることが可能となり、伝送効率を下げることなく、伝送路の変動に追従することができる。
【０１３５】
このように第８の実施形態によれば、パイロットシンボルとデータシンボルとの間に境界シンボルを設け、その境界シンボルに基づいてパイロットシンボルの復調を行うので、急激な伝送路変動に対して確実に追従することができる。
【０１３６】
なお、上述した各実施形態において、パイロットシンボルを構成する連続同一データは、全てのマルチキャリアに対して与えられる。全てのマルチキャリアに対して既知信号を送信することにより、全マルチキャリアに対して伝送路等化処理を行うことができる。
【０１３７】
また、各実施形態におけるパイロットシンボル、また、第８の実施形態における境界シンボルは、受信側装置で検出される伝送路の状況に応じて、挿入、非挿入を決定してもよい。また、パイロットシンボルおよび／または境界シンボルの挿入間隔を決定してもよい。
【０１３８】
なお、パイロットシンボルおよび／または境界シンボルの挿入、非挿入の選択、挿入間隔の決定処理は、送信装置、受信装置のいずれで行ってもよい。送信装置でこの決定が行なわれる場合は、受信側装置からの伝送路の状況を示す情報に応じて決定処理を行う決定手段を有し、スイッチ１３と、パイロットデータ出力部１２および／または境界データ出力部５１とを制御する。受信装置でこの決定が行われる場合は、伝送路周波数特性推定部２４で決定処理を行い、または、受信装置に決定手段をさらに設けて決定処理を行う。受信装置で決定された結果は送信側装置での処理に用いられる。
【０１３９】
なお、上記の伝送路の状況を示すパラメータとして、受信側装置における受信信号を基に伝送路の推定を行う伝送路推定器より得られるＣＩＮＲ（キャリア電力対干渉及び雑音電力比）情報、伝送路等化器より得られる振幅情報、前記受信側装置におけるビットエラーレート、前記伝送信号のデータ再送率、前記伝送信号の伝送レート、信号対干渉比（ＳＩＲ）等が用いられる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明は、実係数ウェーブレット変換を行うウェーブレット変換ベースのＯＦＤＭによるマルチキャリア伝送方式のデータ伝送において、複素情報を扱えるパイロットシンボル
を使用することが可能となる効果を有し、実係数ウェーブレットフィルタバンクを用いたディジタル変復調処理によりデータ伝送を行うマルチキャリア伝送方式を用いる通信装置および通信方法等に有用である。
【符号の説明】
【０１４１】
１０、５０  送信装置
１１  伝送データ出力部
１２  パイロットデータ出力部
１３  スイッチ
１４  シンボルマッパ
１５  逆ウェーブレット変換器
１６  Ｄ／Ａ変換器
２０、４０、６０  受信装置
２１  Ａ／Ｄ変換器
２２  ウェーブレット変換器
２３  パイロットシンボル抽出部
２４  伝送路周波数特性推定部
２５  伝送路等化器
３０  帯域合成フィルタバンク回路
３１  アップサンプラ
３２  ＦＩＲフィルタ
３３  ＦＩＲフィルタ群
３４  加算器
３５  帯域分割フィルタバンク回路
３６  ＦＩＲフィルタ
３７  ＦＩＲフィルタ群
３８  ダウンサンプラ
４１  フーリエ変換器
５１  境界データ出力部
６１  境界シンボル抽出部
【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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