(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたＮ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置であって、
周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関が予め定めた閾値以上である場合に、当該サブスペクトラムに位相回転を付与する位相オフセットが付加されていると判断し、前記相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付加された前記位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手段と、
それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手段と、
を備え、
前記位相補償手段によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、
ことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記位相推定手段は、
前記周波数帯域を前記周波数軸上に分散される前の前記周波数帯域に戻したそれぞれの前記サブスペクトラムの内、基準となる第ｋ−１（ｋは２≦ｋ≦Ｎの整数）のサブスペクトラムと、前記周波数軸上で該第ｋ−１のサブスペクトラムと前記周波数帯域が重複し、該第ｋ−１のサブスペクトラムよりも高周波数側の前記周波数帯域にある第ｋのサブスペクトラムとにおいて、前記第ｋ−１のサブスペクトラムにおける高周波数側の遷移域の信号成分と、前記第ｋのサブスペクトラムにおける低周波数側の遷移域の信号成分の複素共役とを乗算することによって、前記第ｋのサブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを決定し、該決定した前記位相補償オフセットによって前記位相回転が補償された前記第ｋのサブスペクトラムを基準として、前記周波数軸上で該第ｋのサブスペクトラムと前記周波数帯域が重複し、該第ｋのサブスペクトラムよりも高周波数側の前記周波数帯域にある第ｋ＋１のサブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを決定し、
前記位相補償手段は、
前記サブスペクトラムに対応するそれぞれの前記位相補償オフセットを乗算することによって、それぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を順次補償し、
当該受信装置は、
前記第ｋ−１のサブスペクトラム〜第Ｎのサブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置と、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたＮ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置と、を有する通信システムであって、
前記送信装置は、
分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに乱数値によって与えられる互いに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、
それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手段と、
を備え、
前記受信装置は、
周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関が予め定めた閾値以上である場合に、当該サブスペクトラムに位相回転を付与する位相オフセットが付加されていると判断し、前記相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付加された前記位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手段と、
それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手段と、
を備え、
前記位相補償手段によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたＮ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置における受信方法であって、
周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関が予め定めた閾値以上である場合に、当該サブスペクトラムに位相回転を付与する位相オフセットが付加されていると判断し、前記相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付加された前記位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手順と、
それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手順と、
を含み、
前記位相補償手順によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、
ことを特徴とする受信方法。
【請求項５】
送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置における送信方法と、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたＮ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置における受信方法と、を含む通信方法であって、
前記送信方法は、
分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに乱数値によって与えられる互いに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手順と、
それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手順と、
を含み、
前記受信方法は、
周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関が予め定めた閾値以上である場合に、当該サブスペクトラムに位相回転を付与する位相オフセットが付加されていると判断し、前記相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付加された前記位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手順と、
それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手順と、
を含み、
前記位相補償手順によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、
ことを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、通信システム、受信方法、および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
変調信号を複数の帯域に分割して送受信を行う通信装置のシステム（通信システム）が実用化されている。図９は、従来の通信システムを構成する送信装置および受信装置における回路構成の概略を示したブロック図である。図９（ａ）には、従来の通信システムを構成する送信装置において、変調信号を複数の帯域に分割して送信する送信回路の概略構成を示し、図９（ｂ）には、従来の通信システムを構成する受信装置において、送信装置から送信された信号を受信し、帯域に分割された信号を合成して変調信号に復元・復調する受信回路の概略構成を示している。
【０００３】
図９（ａ）に示したように、従来の送信回路は、変調回路５０１、波形整形フィルタ５０２、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）回路５０３、複数の帯域分割フィルタ５０４、複数の周波数シフタ５０５、加算器５０６、ＩＤＦＴ（逆離散フーリエ変換）回路５０７を備えている。また、図９（ｂ）に示したように、従来の受信回路は、ＤＦＴ回路６０１、複数の抽出フィルタ６０２、複数の周波数シフタ６０３、加算器６０４、ＩＤＦＴ回路６０５、復調回路６０６を備えている。
【０００４】
図９（ａ）には、ＮＤ（ＮＤは２以上の整数）個の帯域分割フィルタ５０４−１〜帯域分割フィルタ５０４−ＮＤを備え、それぞれの帯域分割フィルタ５０４に対応したＮＤ個の周波数シフタ５０５−１〜周波数シフタ５０５−ＮＤを備えた送信回路の一例を示している。また、図９（ｂ）には、ＮＤ個の抽出フィルタ６０２−１〜抽出フィルタ６０２−ＮＤを備え、それぞれの抽出フィルタ６０２に対応したＮＤ個の周波数シフタ６０３−１〜周波数シフタ６０３−ＮＤを備えた送信回路の一例を示している。
【０００５】
ここで、図９（ａ）に示したような送信回路を備える送信装置、および図９（ｂ）に示したような受信回路を備える受信装置とから構成される従来の通信システムにおける通信処理（送信回路により送信処理、および受信回路による受信処理）の流れについて説明する。図１０は、従来の通信システムを構成する送信装置に備えた送信回路による送信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。また、図１１は、従来の通信システムを構成する受信装置に備えた受信回路による受信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。図１０および図１１には、通信処理のそれぞれの段階における信号の周波数帯域の一例を示している。以下の説明においては、通信システムにおける通信処理の流れを、図１０および図１１に示したそれぞれの信号の周波数帯域を示した図を参照して説明する。
【０００６】
従来の送信回路では、変調回路５０１が、送信するデータ信号をＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：四位相偏移変調）などの変調方式で変調し、波形整形フィルタ５０２が、変調回路５０１が変調したデータ信号に対して帯域制限を行う。そして、従来の送信回路では、ＤＦＴ回路５０３が、波形整形フィルタ５０２によって帯域制限されたデータ信号を、周波数領域の変調信号に変換する。図１０（ａ）には、ＤＦＴ回路５０３が変換した変調信号の周波数帯域の一例を示している。
【０００７】
そして、従来の送信回路では、ＤＦＴ回路５０３が変換した変調信号を、複数の帯域分割フィルタ５０４のそれぞれに入力し、それぞれの帯域分割フィルタ５０４が、複数のスペクトラムに分割する。以下の説明においては、分割したそれぞれのスペクトラムを「サブスペクトラムＳＳ」といい、周波数が低いサブスペクトラムＳＳから順に、帯域分割フィルタ５０４に対応した符号を付与して、サブスペクトラムＳＳ１、サブスペクトラムＳＳ２、・・・、サブスペクトラムＳＳＮＤということとする。なお、それぞれのサブスペクトラムＳＳを区別せずに、いずれか１つのサブスペクトラムＳＳを表す場合には、サブスペクトラムＳＳｋ（１≦ｋ≦ＮＤ）と表す。図１０（ｂ）には、従来の送信回路に備えた帯域分割フィルタ５０４が４個、つまり、ｋ＝４であり、ＤＦＴ回路５０３が変換した変調信号を４つスペクトラムＳＳｋ、つまり、サブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４に分割した場合のそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域の一例を示している。
【０００８】
図１０（ｂ）を見てわかるように、分割されたそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域は、隣接するサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域と重複している重畳領域がある。そこで、従来の送信回路では、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋに対応する周波数シフタ５０５が、対応するサブスペクトラムＳＳｋのそれぞれの周波数帯域を、目的の周波数帯域にシフトする。これにより、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋは、隣接するサブスペクトラムＳＳｋと重複しない周波数帯域に分散して配置される。図１０（ｃ）には、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域が隣接するサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域と重複しないように分散させた、サブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４のそれぞれの周波数帯域の一例を示している。
【０００９】
そして、従来の送信回路では、加算器５０６が、それぞれの周波数シフタ５０５によって周波数帯域が分散されたサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４のそれぞれを加算し、ＩＤＦＴ回路５０７が、加算器５０６の出力信号を時間領域の信号（送信信号）に変換して送信する。
【００１０】
一方、従来の受信回路では、送信回路から送信された時間領域の送信信号を受信し、ＤＦＴ回路６０１が、受信した時間領域の送信信号を周波数領域の信号に変換する。図１１（ａ）には、ＤＦＴ回路６０１が変換した信号の周波数帯域の一例を示している。図１１（ａ）を見てわかるように、ＤＦＴ回路６０１が変換した信号には、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋ（送信回路が送信した送信信号に含まれるサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４）が含まれている。
【００１１】
そして、従来の受信回路では、ＤＦＴ回路６０１が変換した周波数領域の信号を、複数の抽出フィルタ６０２のそれぞれに入力し、それぞれの抽出フィルタ６０２が、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋを抽出する。図１１（ｂ）には、従来の受信回路に備えた抽出フィルタ６０２が４個、つまり、ｋ＝４であり、ＤＦＴ回路６０１が変換した周波数領域の信号から４つスペクトラムＳＳｋ、つまり、サブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４を抽出した場合のそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域の一例を示している。
【００１２】
そして、従来の受信回路では、それぞれの抽出フィルタ６０２が抽出したサブスペクトラムＳＳｋに対応する周波数シフタ６０３が、サブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域をシフトする。このとき、周波数シフタ６０３は、送信回路に備えた周波数シフタ５０５が分散させる前の周波数帯域にシフトする。図１１（ｃ）には、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋ（サブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４）の周波数帯域をシフトしている状態の一例を示している。これにより、従来の受信回路内のそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域は、隣接するサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域と重複した状態になる。つまり、送信回路に備えた周波数シフタ５０５がそれぞれのサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４を分散させる前の重畳領域がある状態になる（図１０（ｂ）参照）。
【００１３】
そして、従来の受信回路では、加算器６０４が、それぞれの周波数シフタ５０５によって周波数帯域がシフトされたサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４のそれぞれを加算して変調信号を得る。図１１（ｄ）には、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋ（サブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４）を加算器６０４が加算することによって得られる変調信号の周波数帯域の一例を示している。これにより、従来の受信回路では、送信回路に備えたＤＦＴ回路５０３が変換した変調信号と同じ周波数帯域の変調信号を得ることになる（図１０（ａ）参照）。
【００１４】
その後、従来の受信回路では、ＩＤＦＴ回路６０５が、加算器６０４が加算して得た変調信号を時間領域の信号に変換し、復調回路６０６が、ＩＤＦＴ回路６０５が変換した時間領域の信号を、データ信号が変調されたＱＰＳＫなどの変調方式に対応する復調方式で復調することによって、送信回路が送信したデータ信号を取り出す。
【００１５】
このように、従来の通信システムにおける通信方式では、送信装置が送信信号のスペクトラムを分割して送信し、受信装置が分割されたスペクトラムを合わせることによって、データ信号の伝送を行う。このため、従来の通信システムにおける通信では、空いている周波数の帯域を有効に利用することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】阿部順一，山下史洋，小林聖、“高周波数利用効率を実現するスペクトラム編集型帯域分散伝送の提案”、信学技報  ＳＡＴ２００９−４８、電子情報通信学会、２００９年１２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように、従来の通信システムにおける通信方式では、ＤＦＴ回路５０３が変換した周波数領域の変調信号を分割してサブスペクトラムＳＳｋを生成し、周波数シフタ５０５が所望の周波数帯域にシフトしたそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋを加算する。例えば、サブスペクトラムＳＳｍの周波数帯域のシフト量がシフト量Ｓｍである場合を考えると、サブスペクトラムＳＳｍに含まれる周波数成分Ｆ（ｋ）は、シフト量Ｓｍによって周波数成分Ｆ（ｋ＋Ｓｍ）となる。そして、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋを加算した後に、ＩＤＦＴ回路５０７が時間領域の信号に変換する。このときのＩＤＦＴ回路５０７における時間領域の信号の変換は、下式（１）で表される。
【００１８】
【数１】
0006363943.tif 000002
【００１９】
上式（１）において、ＮはＤＦＴのサイズ、ｘは時間領域の信号、Ｆは周波数領域の信号を表す。なお、サブスペクトラムＳＳｍに含まれる周波数成分Ｆ（ｋ）の周波数帯域をシフトしない場合、ＩＤＦＴ回路５０７は、上式（１）から、Ｆ（ｋ）Ｗｎｋの演算が行われる。
【００２０】
しかしながら、従来の通信システムではシフト量Ｓｍの周波数シフトが行われているため、ＩＤＦＴ回路５０７は、Ｆ（ｋ＋Ｓｍ）Ｗｎ（ｋ＋Ｓｍ）の演算が行われることになる。つまり、ＩＤＦＴ回路５０７では、シフト量Ｓｍだけ周波数シフトした周波数成分Ｆ（ｋ＋Ｓｍ）を逆離散フーリエ変換すると、サブスペクトラムＳＳｍに含まれる周波数成分Ｆ（ｋ）の周波数帯域をシフトせずに逆離散フーリエ変換した場合に比べて、ＷｎＳｍだけ余分に位相回転を行うことになる。つまり、従来の通信システムにおいて送信されるそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋには、それぞれのシフト量Ｓｍに応じた位相回転が生じていることになる。
【００２１】
このため、従来の通信システムでは、ＩＤＦＴ回路５０７が逆離散フーリエ変換する際の位相回転によって、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋの位相関係が変わり、加算器５０６がそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋの間で互いの位相を同相合成するタイミングにも変化が生じてしまう。この同相合成するタイミングの変化は、ピーク対平均電力比（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：ＰＡＰＲ）の増大を招いてしまう。このため、従来の通信システムでは、送信装置に、平均電力に比べて大型で高出力の増幅器を用いる必要が生じてしまう。
【００２２】
本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、変調信号を複数の帯域のサブスペクトラムに分割して送受信を行う通信システムにおいて、それぞれのサブスペクトラム間で互いの位相が同相合成される頻度を低減すると共に、ピーク対平均電力比を低減させることができる受信装置、通信システム、受信方法、および通信方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の課題を解決するため、本発明の送信装置は、送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置であって、分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手段と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の送信装置において、前記送信信号生成手段は、前記送信系列のそれぞれに対応し、対応する前記送信系列に含まれる前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムに、対応する前記送信系列における異なる位相オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに前記位相回転を付与する複数の位相回転手段と、前記位相回転手段のそれぞれに対応し、対応する前記位相回転手段によって前記位相回転が付与された複数の前記サブスペクトラムが含まれ、それぞれの前記サブスペクトラムを前記周波数軸上の不連続な前記周波数帯域に分散した時間領域の前記送信信号を生成する信号分散手段と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の受信装置は、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたＮ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置であって、周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手段と、それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手段と、を備え、前記位相補償手段によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、ことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の受信装置において、前記位相推定手段は、前記周波数帯域を前記周波数軸上に分散される前の前記周波数帯域に戻したそれぞれの前記サブスペクトラムの内、基準となる第ｋ−１（ｋは２≦ｋ≦Ｎの整数）のサブスペクトラムと、前記周波数軸上で該第ｋ−１のサブスペクトラムと前記周波数帯域が重複し、該第ｋ−１のサブスペクトラムよりも高周波数側の前記周波数帯域にある第ｋのサブスペクトラムとにおいて、前記第ｋ−１のサブスペクトラムにおける高周波数側の遷移域の信号成分と、前記第ｋのサブスペクトラムにおける低周波数側の遷移域の信号成分の複素共役とを乗算することによって、前記第ｋのサブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを決定し、該決定した前記位相補償オフセットによって前記位相回転が補償された前記第ｋのサブスペクトラムを基準として、前記周波数軸上で該第ｋのサブスペクトラムと前記周波数帯域が重複し、該第ｋのサブスペクトラムよりも高周波数側の前記周波数帯域にある第ｋ＋１のサブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを決定し、前記位相補償手段は、前記サブスペクトラムに対応するそれぞれの前記位相補償オフセットを乗算することによって、それぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を順次補償し、当該受信装置は、前記第ｋ−１のサブスペクトラム〜第Ｎのサブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、ことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の通信システムは、送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置と、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたＮ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置と、を有する通信システムであって、前記送信装置は、分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手段と、を備え、前記受信装置は、周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに前記位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手段と、それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手段と、を備え、前記位相補償手段によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、ことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の送信方法は、送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置における送信方法であって、分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手順と、それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手順と、を含むことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の受信方法は、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたＮ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置における受信方法であって、周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手順と、それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手順と、を含み、前記位相補償手順によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、ことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の通信方法は、送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置における送信方法と、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたＮ（Ｎは２以上の整数）個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置における受信方法と、を含む通信方法であって、前記送信方法は、分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手順と、それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手順と、を含み、前記受信方法は、周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに前記位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手順と、それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手順と、を含み、前記位相補償手順によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、変調信号を複数の帯域のサブスペクトラムに分割して送受信を行う通信システムにおいて、それぞれのサブスペクトラム間で互いの位相が同相合成される頻度を低減すると共に、ピーク対平均電力比を低減させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態における通信システムの概略構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態の通信システムを構成する送信装置に備えた送信回路の概略構成を示したブロック図である。
【図３】本実施形態の通信システムを構成する送信装置に備えた送信回路における送信処理の処理手順を示したフローチャートである。
【図４】本実施形態の通信システムを構成する送信装置に備えた送信回路による送信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。
【図５】本実施形態の通信システムを構成する受信装置に備えた受信回路の概略構成を示したブロック図である。
【図６】本実施形態の通信システムを構成する受信装置において信号の相関値の算出方法を説明する図である。
【図７】本実施形態の通信システムを構成する受信装置に備えた受信回路における受信処理の処理手順を示したフローチャートである。
【図８】本実施形態の通信システムを構成する受信装置に備えた受信回路による受信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。
【図９】従来の通信システムを構成する送信装置および受信装置における回路構成の概略を示したブロック図である。
【図１０】従来の通信システムを構成する送信装置に備えた送信回路による送信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。
【図１１】従来の通信システムを構成する受信装置に備えた受信回路による受信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における通信システムの概略構成を示したブロック図である。図１において、通信システム１は、送信装置１０と受信装置２０とを含んで構成される。通信システム１は、無線通信によって送信装置１０から受信装置２０にデータ信号を伝送するシステムである。
【００３４】
なお、図１に示した通信システム１においては、送信装置１０と受信装置２０とを１台ずつ備えた構成を示しているが、一般的に、通信システム１に備える送信装置１０と受信装置２０との台数はそれぞれ複数であると考えられる。また、図１に示した通信システム１においては、送信装置１０から受信装置２０に無線信号（送信信号）を送信する構成を示しているが、一般的に、通信システム１においては、１つの通信装置が送信装置１０と受信装置２０と両方の機能を備える、つまり、通信システム１に備える通信装置は送受信装置であると考えられる。しかし、以下の説明においては、説明を容易にするため、通信システム１に、送信信号を送信する送信装置１０と、送信信号を受信する受信装置２０とをそれぞれ１台備えた場合について説明する。
【００３５】
送信装置１０は、データ信号を受信装置２０に送信する際、データ信号が含まれる変調信号を複数のスペクトラムに分割し、分割したスペクトラムのそれぞれを異なる周波数帯域の送信信号としてアンテナ（不図示）から送信する通信装置である。送信装置１０は、送信するデータ信号に対して種々の処理を行って送信信号を生成する送信回路１００を備えている。なお、送信回路１００の構成および動作に関する詳細な説明は、後述する。
【００３６】
受信装置２０は、送信装置１０から複数の周波数帯域で送信されてきた送信信号をアンテナ（不図示）によって受信し、送信装置１０によって分割されたスペクトラムを抽出して合成することによって生成した変調信号に含まれるデータ信号を取り出す通信装置である。受信装置２０は、受信した送信信号に対して種々の処理を行ってデータ信号を取り出す受信回路２００を備えている。なお、受信回路２００の構成および動作に関する詳細な説明は、後述する。
【００３７】
このような構成によって通信システム１では、データ信号を、送信装置１０から受信装置２０に伝送する。
【００３８】
次に、本実施形態の通信システム１に備えた送信装置１０の構成および動作について説明する。図２は、本実施形態の通信システム１を構成する送信装置１０に備えた送信回路１００の概略構成を示したブロック図である。送信回路１００は、変調回路１０１、波形整形フィルタ１０２、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）回路１０３、複数の帯域分割フィルタ１０４、複数の位相器１０５、複数の周波数シフタ１０６、複数の加算器１０７、複数のＩＤＦＴ（逆離散フーリエ変換）回路１０８、複数のＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）算出回路１０９、最小ＰＡＰＲ選択器１１０を備えている。
【００３９】
変調回路１０１は、送信装置１０が送信するデータ信号を、ＱＰＳＫなどの変調方式で変調して波形整形フィルタ１０２に出力する。
【００４０】
波形整形フィルタ１０２は、変調回路１０１から入力された変調後のデータ信号に対して帯域制限を行い、帯域制限した後のデータ信号をＤＦＴ回路１０３に出力する。
【００４１】
ＤＦＴ回路１０３は、波形整形フィルタ１０２から入力された帯域制限後のデータ信号に対して離散フーリエ変換を行って、周波数領域の変調信号を生成する。そして、ＤＦＴ回路１０３は、生成した変調信号を、帯域分割フィルタ１０４のそれぞれに出力する。
【００４２】
帯域分割フィルタ１０４のそれぞれは、ＤＦＴ回路１０３から入力された変調信号から、対応する周波数帯域の信号を抜き出したスペクトラム（以下、「サブスペクトラムＳＳ」という）を生成する。図２には、ＮＤ（ＮＤは２以上の整数）個の帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−ＮＤを備えた送信回路１００の構成を示している。そして、以下の説明においては、帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−ＮＤのそれぞれが生成するサブスペクトラムＳＳに、帯域分割フィルタ１０４に対応した符号を付与して表す。
【００４３】
なお、図２に示した送信回路１００の構成において、帯域分割フィルタ１０４に付与した符号の後の「−」に続く符号は、それぞれの帯域分割フィルタ１０４の順番を、生成するサブスペクトラムＳＳの周波数が低い順に表している。従って、帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−ＮＤのそれぞれが生成するサブスペクトラムＳＳは、サブスペクトラムＳＳ１、サブスペクトラムＳＳ２、・・・、サブスペクトラムＳＳＮＤの順に周波数が高くなる。なお、それぞれのサブスペクトラムＳＳを区別せずに、いずれか１つのサブスペクトラムＳＳを表す場合には、「サブスペクトラムＳＳｋ」（１≦ｋ≦ＮＤ）と表す。また、このサブスペクトラムＳＳｋを生成する帯域分割フィルタ１０４を、「帯域分割フィルタ１０４−ｋ」（１≦ｋ≦ＮＤ）と表す。
【００４４】
送信回路１００では、送信回路１００に備えた帯域分割フィルタ１０４−ｋに対応する複数の周波数シフタ１０６と、１個の加算器１０７と、１個のＩＤＦＴ回路１０８と、１個のＰＡＰＲ算出回路１０９とを含んだ処理回路の組み合わせで、１つの送信系列に対応した１個の処理回路群（以下、「送信系列回路群」という）を構成している。そして、送信回路１００では、複数の送信系列に対応するため、複数の送信系列回路群を備えている。なお、送信回路１００に備えた複数の送信系列回路群の内、１個目の送信系列回路群以外には、送信回路１００に備えた帯域分割フィルタ１０４−ｋに対応する複数の位相器１０５が含まれている。言い換えれば、複数種類の送信系列の内、１つの送信系列では、位相器１０５による処理（より具体的には、位相回転を付与する処理）が行われない構成になっている。
【００４５】
図２には、Ｃ個の送信系列回路群が構成された、つまり、Ｃ種類の送信系列に対応した送信回路１００の構成を示している。すなわち、図２に示した送信回路１００の構成では、ＮＤ個の帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−ＮＤのそれぞれに対応したＮＤ個の周波数シフタ１０６と、１個の加算器１０７と、１個のＩＤＦＴ回路１０８と、１個のＰＡＰＲ算出回路１０９とで１個目の送信系列回路群を構成している。また、図２に示した送信回路１００の構成では、ＮＤ個の帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−ＮＤのそれぞれに対応したＮＤ個の位相器１０５と、ＮＤ個の周波数シフタ１０６と、１個の加算器１０７と、１個のＩＤＦＴ回路１０８と、１個のＰＡＰＲ算出回路１０９とで、２個目〜Ｃ個目の送信系列回路群を構成している。
【００４６】
より具体的には、図２に示した送信回路１００の構成では、周波数シフタ１０６−１−１〜周波数シフタ１０６−１−ＮＤ、加算器１０７−１、ＩＤＦＴ回路１０８−１、およびＰＡＰＲ算出回路１０９−１で１個目の送信系列回路群を構成している。また、図２に示した送信回路１００の構成では、位相器１０５−２−１〜位相器１０５−２−ＮＤ、周波数シフタ１０６−２−１〜周波数シフタ１０６−２−ＮＤ、加算器１０７−２、ＩＤＦＴ回路１０８−２、およびＰＡＰＲ算出回路１０９−２で２個目の送信系列回路群を構成している。また、図２に示した送信回路１００の構成では、位相器１０５−Ｃ−１〜位相器１０５−Ｃ−ＮＤ、周波数シフタ１０６−Ｃ−１〜周波数シフタ１０６−Ｃ−ＮＤ、加算器１０７−Ｃ、ＩＤＦＴ回路１０８−Ｃ、およびＰＡＰＲ算出回路１０９−ＣでＣ個目の送信系列回路群を構成している。
【００４７】
なお、図２に示した送信回路１００の構成において、それぞれの送信系列回路群に含まれる構成要素（つまり、位相器１０５、周波数シフタ１０６、加算器１０７、ＩＤＦＴ回路１０８、およびＰＡＰＲ算出回路１０９）に付与した符号の後の「−」に続く符号は、その構成要素が何個目の送信系列回路群に含まれる構成要素であるかを表している。また、それぞれの送信系列回路群に含まれる位相器１０５と周波数シフタ１０６とにおいて、さらにその後の「−」に続く符号は、その構成要素が対応している帯域分割フィルタ１０４−ｋを表している。なお、それぞれの送信系列回路群を区別せずに、いずれか１つの送信系列回路群に含まれる構成要素を表す場合には、それぞれの構成要素に付与した符号の後の「−」に続く符号をｑ（１≦ｑ≦Ｃ）で表す。より具体的には、ｑ個目の送信系列回路群に含まれる加算器１０７、ＩＤＦＴ回路１０８、ＰＡＰＲ算出回路１０９のそれぞれを、「加算器１０７−ｑ」、「ＩＤＦＴ回路１０８−ｑ」、および「ＰＡＰＲ算出回路１０９−ｑ」（１≦ｑ≦Ｃ）と表す。また、ｑ個目の送信系列回路群に含まれ、帯域分割フィルタ１０４−ｋに対応する位相器１０５および周波数シフタ１０６のそれぞれを、「位相器１０５−ｑ−ｋ」、「周波数シフタ１０６−ｑ−ｋ」（１≦ｑ≦Ｃ、１≦ｋ≦ＮＤ）と表す。
【００４８】
帯域分割フィルタ１０４−ｋのそれぞれは、生成したサブスペクトラムＳＳｋを、送信回路１００に備えた送信系列回路群の数だけ複製し、複製したサブスペクトラムＳＳｋを、それぞれの送信系列回路群に含まれる対応する周波数シフタ１０６−ｑ−ｋおよび対応する位相器１０５−ｑ−ｋのそれぞれに出力する。より具体的には、図２に示した送信回路１００の構成では、Ｃ個の送信系列回路群を備えているため、帯域分割フィルタ１０４−１は、生成したサブスペクトラムＳＳ１を、周波数シフタ１０６−１−１、位相器１０５−２−１、・・・、位相器１０５−Ｃ−１のそれぞれに出力する。また、帯域分割フィルタ１０４−２は、生成したサブスペクトラムＳＳ２を、周波数シフタ１０６−１−２、位相器１０５−２−２、・・・、位相器１０５−Ｃ−２のそれぞれに出力する。また、帯域分割フィルタ１０４−ＮＤは、生成したサブスペクトラムＳＳＮＤを、周波数シフタ１０６−１−ＮＤ、位相器１０５−２−ＮＤ、・・・、位相器１０５−Ｃ−ＮＤのそれぞれに出力する。
【００４９】
位相器１０５−ｑ−ｋのそれぞれは、対応する帯域分割フィルタ１０４−ｋから入力されたサブスペクトラムＳＳｋに予め定めたオフセットの位相（以下、「位相オフセット」という）を付加することによって、サブスペクトラムＳＳｋの位相を回転させる。このとき、位相器１０５−ｑ−ｋでは、予め用意した、下式（２）で表される位相系列Θｑを用いて、入力されたサブスペクトラムＳＳｋに異なる位相オフセットを付加することによって、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋに異なる位相回転を付与する。なお、上述したように、位相器１０５−ｑ−ｋが位相オフセットを付加するサブスペクトラムＳＳｋは、サブスペクトラムＳＳ２〜サブスペクトラムＳＳＮＤである。従って、位相系列Θｑ（Θ２、Θ３、・・・Θｑ、・・・、ΘＣ）は、サブスペクトラムＳＳｑ２、サブスペクトラムＳＳｑ３、・・・、サブスペクトラムＳＳｑｋ、・・・、サブスペクトラムＳＳｑＮＤに対して付加する位相オフセットθｑ２、θｑ３、・・・、θｑｋ、・・・、数式（３）から構成される。
【００５０】
【数２】
0006363943.tif 000003
【００５１】
【数３】
0006363943.tif 000004
【００５２】
なお、上式（２）において、それぞれの位相オフセットθｑｋの値は、０〜２πの間でランダムに決定される値、つまり、乱数値である。そして、位相器１０５−ｑ−ｋのそれぞれは、位相オフセットθｑｋを付加したサブスペクトラムＳＳｋを、対応する周波数シフタ１０６−ｑ−ｋに出力する。このとき、位相器１０５−ｑ−ｋのそれぞれが出力する出力信号数式（４）、すなわち、位相オフセットθｑｋを付加したサブスペクトラムＳＳｋは、下式（５）で表される。
【００５３】
【数４】
0006363943.tif 000005
【００５４】
【数５】
0006363943.tif 000006
【００５５】
周波数シフタ１０６−ｑ−ｋのそれぞれは、対応する帯域分割フィルタ１０４−ｋから入力されたサブスペクトラムＳＳｋ、または対応する位相器１０５−ｑ−ｋから入力された位相オフセットθｑｋを付加した後のサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域を目的の周波数帯域にシフトし、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムＳＳｋを、対応する加算器１０７−ｑに出力する。
【００５６】
加算器１０７−ｑのそれぞれは、対応する周波数シフタ１０６−ｑ−ｋから入力された、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムＳＳｋのそれぞれを加算（合成）し、複数のサブスペクトラムＳＳｋを加算した出力信号を、対応するＩＤＦＴ回路１０８−ｑに出力する。
【００５７】
ＩＤＦＴ回路１０８−ｑのそれぞれは、対応する加算器１０７−ｑから入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って、時間領域の送信信号を生成する。そして、ＩＤＦＴ回路１０８−ｑのそれぞれは、生成した時間領域の送信信号を対応するＰＡＰＲ算出回路１０９−ｑおよび最小ＰＡＰＲ選択器１１０に出力する。
【００５８】
ＰＡＰＲ算出回路１０９−ｑのそれぞれは、対応するＩＤＦＴ回路１０８−ｑから入力された時間領域の送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：ＰＡＰＲ）を算出する。なお、ＰＡＰＲ算出回路１０９−ｑにおけるピーク対平均電力比の算出は、例えば、ＰＡＰＲ算出回路１０９−１〜ＰＡＰＲ算出回路１０９−Ｃに入力されたＣ通りの時間領域の信号に対して２乗した値の最大値と平均値とをそれぞれ算出し、算出した最大値を平均値で除算（最大値／平均値）することによって行う。そして、ＰＡＰＲ算出回路１０９−ｑのそれぞれは、算出したピーク対平均電力比の結果を、最小ＰＡＰＲ選択器１１０に出力する。
【００５９】
最小ＰＡＰＲ選択器１１０は、それぞれのＰＡＰＲ算出回路１０９−ｑから入力されたピーク対平均電力比の算出結果に基づいて、それぞれのＩＤＦＴ回路１０８−ｑから入力された時間領域の送信信号の中から、最もピーク対平均電力比が小さい時間領域の送信信号を選択する。そして最小ＰＡＰＲ選択器１１０は、選択した時間領域の送信信号を、最終的な送信信号として受信装置２０に送信する。
【００６０】
次に、本実施形態の通信システム１に備えた送信装置１０の動作について説明する。図３は、本実施形態の通信システム１を構成する送信装置１０に備えた送信回路１００における送信処理の処理手順を示したフローチャートである。また、図４は、本実施形態の通信システム１を構成する送信装置１０に備えた送信回路１００による送信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。図４には、送信装置１０による送信処理のそれぞれの段階における送信回路１００内の構成要素の信号の周波数帯域の一例を示している。以下の説明においては、送信装置１０における送信処理の手順を、図２に示した送信回路１００に備えた帯域分割フィルタ１０４−ｋが４個、つまり、ｋ＝４であり、送信系列回路群が３個、つまり、Ｃ＝３である場合を例として、図４に示したそれぞれの信号の周波数帯域を示した図を参照して説明する。
【００６１】
まず、送信装置１０における送信処理では、変調回路１０１が、送信するデータ信号を、ＱＰＳＫなどの変調方式で変調し、変調したデータ信号を波形整形フィルタ１０２に出力する（ステップＳ１００）。続いて、波形整形フィルタ１０２が、変調回路１０１から入力された変調後のデータ信号に予め定めたフィルタ係数を乗算することによって、変調されたデータ信号の波形を整形して帯域制限する。そして、波形整形フィルタ１０２は、帯域制限した後のデータ信号をＤＦＴ回路１０３に出力する（ステップＳ１０１）。その後、ＤＦＴ回路１０３は、波形整形フィルタ１０２から入力された帯域制限後のデータ信号に対して離散フーリエ変換を行い、周波数領域の変調信号を生成する。そして、ＤＦＴ回路１０３は、生成した周波数領域の変調信号を、帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−４のそれぞれに出力する（ステップＳ１０２）。
【００６２】
このステップＳ１０２の処理によってＤＦＴ回路１０３から帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−４のそれぞれに出力される周波数領域の変調信号は、図４（ａ）に示した変調信号Ａのような周波数帯域である。また、図４（ａ）には、変調信号Ａにおける位相θを示している。
【００６３】
続いて、帯域分割フィルタ１０４−ｋのそれぞれは、ＤＦＴ回路１０３から入力された周波数領域の変調信号に予め定めた分割係数を乗算することによって、対応する周波数帯域の信号を抜き出したサブスペクトラムＳＳｋを生成する（ステップＳ１０３）。つまり、ＤＦＴ回路１０３から入力された周波数領域の変調信号を、複数のサブスペクトラムＳＳｋに分割する。
【００６４】
ここでは、送信回路１００に４個の帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−４を備えているため、このステップＳ１０３の処理において、図４（ａ）に示した変調信号Ａに、帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−４のそれぞれに対応する４つの分割係数が周波数ごとに乗算され、サブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４が生成される。図４（ａ）には、帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−４のそれぞれによって、変調信号ＡからサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４が生成される様子を示している。なお、図４においては、それぞれの信号の周波数帯域を示しているため、図４（ａ）において縦軸に示した振幅は、変調信号ＡとサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４とのそれぞれの信号における振幅の関係を表しているものではない。図４（ａ）を見てわかるように、分割されたそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋには、隣接するサブスペクトラムＳＳｋと周波数帯域が重複している重畳領域がある。つまり、分割されたそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋの遷移域同士は重複している。また、図４（ｂ）には、帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−４のそれぞれが出力するサブスペクトラムＳＳｋごとに、周波数帯域および位相θを示している。
【００６５】
続いて、帯域分割フィルタ１０４−ｋのそれぞれは、生成したサブスペクトラムＳＳｋを、送信回路１００に備えた送信系列回路群の数に複製する。そして、帯域分割フィルタ１０４−ｋのそれぞれは、複製したサブスペクトラムＳＳｋのそれぞれを、対応する送信系列回路群に出力する（ステップＳ１０４）。ここでは、送信回路１００に３個の送信系列回路群を備えているため、このステップＳ１０４の処理において、図４（ｂ）に示したサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４のそれぞれは３個に複製され、対応する送信系列回路群に出力される。以下の説明においては、帯域分割フィルタ１０４−ｋのそれぞれによって複製されたサブスペクトラムＳＳｋのそれぞれを合わせて表すときには、「複製信号」という。なお、ここでは、送信回路１００に４個の帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−４を備えているため、１つの複製信号には、サブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４のそれぞれが含まれている。
【００６６】
続いて、送信系列回路群のそれぞれは、帯域分割フィルタ１０４−ｋのそれぞれから入力された複製信号に対して、以下の処理を行う。なお、図２に示した送信回路１００の構成からもわかるように、それぞれの送信系列回路群は、入力された複製信号、つまり、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋに対する処理を並列に実行することができる。しかし、以下の説明においては、説明を容易にするため、送信回路１００に備えたそれぞれの送信系列回路群が、それぞれの複製信号に対する処理を順次実行するものとして、送信装置１０に備えた送信回路１００による送信処理の手順を説明する。
【００６７】
まず、送信系列回路群に含まれた周波数シフタ１０６−ｑ−ｋまたは位相器１０５−ｑ−ｋのそれぞれは、入力された複製信号が、１番目の複製信号であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。より具体的には、それぞれの送信系列回路群に含まれる周波数シフタ１０６−ｑ−ｋまたは位相器１０５−ｑ−ｋのそれぞれは、入力されたサブスペクトラムＳＳｋが、１番目の複製信号に含まれるサブスペクトラムＳＳｋであるか否かを判定する。
【００６８】
ステップＳ１０５の判定の結果、入力された複製信号が１番目の複製信号である場合（ステップＳ１０５の“ＹＥＳ”）、１番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ１０６−１−ｋのそれぞれは、入力された複製信号に含まれる対応するサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域を、予め定めた目的の周波数帯域にシフトする。そして、周波数シフタ１０６−１−ｋのそれぞれは、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムＳＳｋを、対応する加算器１０７−ｑ、つまり、１番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた加算器１０７−１に出力する（ステップＳ１０６）。
【００６９】
ここでは、送信回路１００に４個の帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−４を備え、３個の送信系列回路群を備えている。このため、１番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ１０６−１−１〜周波数シフタ１０６−１−４のそれぞれは、ステップＳ１０６の処理において、対応するサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４の周波数帯域をシフトして、加算器１０７−１に出力する。
【００７０】
続いて、送信系列回路群に含まれた加算器１０７−ｑは、対応する周波数シフタ１０６−ｑ−ｋから入力された、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムＳＳｋのそれぞれを加算（合成）する。そして、加算器１０７−ｑは、複数のサブスペクトラムＳＳｋを加算した出力信号を、対応するＩＤＦＴ回路１０８−ｑに出力する（ステップＳ１０７）。より具体的には、１番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた加算器１０７−１は、周波数シフタ１０６−１−１〜周波数シフタ１０６−１−４のそれぞれから入力されたそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋを加算（合成）した出力信号を、１番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたＩＤＦＴ回路１０８−１に出力する。
【００７１】
続いて、送信系列回路群に含まれたＩＤＦＴ回路１０８−ｑは、対応する加算器１０７−ｑから入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って、時間領域の送信信号を生成する。そして、ＩＤＦＴ回路１０８−ｑは、生成した時間領域の送信信号を、対応するＰＡＰＲ算出回路１０９−ｑおよび最小ＰＡＰＲ選択器１１０に出力する（ステップＳ１０８）。より具体的には、１番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたＩＤＦＴ回路１０８−１は、加算器１０７−１から入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って生成した時間領域の送信信号を、１番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたＰＡＰＲ算出回路１０９−１、および最小ＰＡＰＲ選択器１１０に出力する。
【００７２】
続いて、送信系列回路群に含まれたＰＡＰＲ算出回路１０９−ｑは、対応するＩＤＦＴ回路１０８−ｑから入力された時間領域の送信信号について、ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を算出する。そして、ＰＡＰＲ算出回路１０９−ｑは、算出したピーク対平均電力比の結果を、最小ＰＡＰＲ選択器１１０に出力する（ステップＳ１０９）。より具体的には、１番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたＰＡＰＲ算出回路１０９−１は、ＩＤＦＴ回路１０８−１から入力された時間領域の送信信号について算出したピーク対平均電力比の結果を、最小ＰＡＰＲ選択器１１０に出力する。
【００７３】
続いて、送信系列回路群のそれぞれは、帯域分割フィルタ１０４−ｋによって複製された全ての複製信号に対して処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０の判定の結果、全ての複製信号に対して処理が終了していない場合（ステップＳ１１０の“ＮＯ”）、ステップＳ１０５に戻って、ステップＳ１０５〜ステップＳ１１０の処理を繰り返す。
【００７４】
一方、ステップＳ１０５の判定の結果、入力された複製信号が１番目の複製信号でない場合（ステップＳ１０５の“ＮＯ”）、１番目以外の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた位相器１０５−ｑ−ｋのそれぞれは、入力された複製信号に含まれる対応するサブスペクトラムＳＳｋに予め定めた位相オフセットを付加する。そして、位相器１０５−ｑ−ｋのそれぞれは、位相オフセットを付加したサブスペクトラムＳＳｋを、対応する周波数シフタ１０６−ｑ−ｋに出力する（ステップＳ１１１）。
【００７５】
ここでは、送信回路１００に４個の帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−４を備え、３個の送信系列回路群を備えている。このため、例えば、２番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた位相器１０５−２−１〜位相器１０５−２−４のそれぞれは、ステップＳ１１１の処理において、対応するサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４に位相オフセットを付加して、対応する周波数シフタ１０６−２−１〜周波数シフタ１０６−２−４のそれぞれに出力する。また、例えば、３番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた位相器１０５−３−１〜位相器１０５−３−４のそれぞれは、ステップＳ１１１の処理において、対応するサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４に位相オフセットを付加して、対応する周波数シフタ１０６−３−１〜周波数シフタ１０６−３−４のそれぞれに出力する。
【００７６】
図４（ｃ）には、２番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた位相器１０５−２−１〜位相器１０５−２−４のそれぞれによって、帯域分割フィルタ１０４−１〜帯域分割フィルタ１０４−４のそれぞれが出力したサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４に、上式（２）で示される位相系列Θｑにおける位相オフセットθｑｋを付加する様子を示している。より具体的には、サブスペクトラムＳＳ２に位相オフセットθ２２を付加し、サブスペクトラムＳＳ３に位相オフセットθ２３を付加し、サブスペクトラムＳＳ４に位相オフセットθ２４を付加する様子を示している。なお、図４（ｃ）を見てわかるように、サブスペクトラムＳＳ１には位相オフセットを付加していない。これは、上述したように、位相器１０５−ｑ−ｋが位相オフセットを付加するサブスペクトラムＳＳｋは、サブスペクトラムＳＳ２〜サブスペクトラムＳＳＮＤであるからである。
【００７７】
その後、１番目以外の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ１０６−ｑ−ｋ、加算器１０７−ｑ、ＩＤＦＴ回路１０８−ｑ、およびＰＡＰＲ算出回路１０９−ｑのそれぞれは、ステップＳ１０６〜ステップＳ１０９の対応する処理をそれぞれ実行する。より具体的には、例えば、２番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ１０６−２−１〜周波数シフタ１０６−２−４のそれぞれは、ステップＳ１０６の処理において、位相器１０５−２−１〜位相器１０５−２−４のそれぞれから入力されたサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４の周波数帯域をシフトして、加算器１０７−２に出力する。そして、２番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた加算器１０７−２は、ステップＳ１０７の処理において、周波数シフタ１０６−２−１〜周波数シフタ１０６−２−４のそれぞれから入力されたそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋを加算（合成）した出力信号を、ＩＤＦＴ回路１０８−２に出力する。そして、２番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたＩＤＦＴ回路１０８−２は、ステップＳ１０８の処理において、加算器１０７−２から入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って生成した時間領域の送信信号を、ＰＡＰＲ算出回路１０９−２および最小ＰＡＰＲ選択器１１０に出力する。そして、２番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたＰＡＰＲ算出回路１０９−２は、ステップＳ１０９の処理において、ＩＤＦＴ回路１０８−２から入力された時間領域の送信信号について算出したピーク対平均電力比の結果を、最小ＰＡＰＲ選択器１１０に出力する。
【００７８】
また、例えば、３番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ１０６−３−１〜周波数シフタ１０６−３−４のそれぞれは、ステップＳ１０６の処理において、位相器１０５−３−１〜位相器１０５−３−４のそれぞれから入力されたサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４の周波数帯域をシフトして、加算器１０７−３に出力する。そして、３番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた加算器１０７−３は、ステップＳ１０７の処理において、周波数シフタ１０６−３−１〜周波数シフタ１０６−３−４のそれぞれから入力されたそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋを加算（合成）した出力信号を、ＩＤＦＴ回路１０８−３に出力する。そして、３番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたＩＤＦＴ回路１０８−３は、ステップＳ１０８の処理において、加算器１０７−３から入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って生成した時間領域の送信信号を、ＰＡＰＲ算出回路１０９−３および最小ＰＡＰＲ選択器１１０に出力する。そして、３番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたＰＡＰＲ算出回路１０９−３は、ステップＳ１０９の処理において、ＩＤＦＴ回路１０８−３から入力された時間領域の送信信号について算出したピーク対平均電力比の結果を、最小ＰＡＰＲ選択器１１０に出力する。
【００７９】
図４（ｄ）には、２番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ１０６−２−１〜周波数シフタ１０６−２−４のそれぞれがステップＳ１０６の処理において出力した周波数帯域をシフトした（分散させた）後のサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４のそれぞれを、加算器１０７−２がステップＳ１０７の処理において加算（合成）した出力信号を示している。２番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたＩＤＦＴ回路１０８−２は、図４（ｄ）に示されたような周波数帯域が分散された複数のサブスペクトラムＳＳｋが含まれる出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って時間領域の送信信号を生成し、生成した時間領域の送信信号をＰＡＰＲ算出回路１０９−２および最小ＰＡＰＲ選択器１１０に出力する。
【００８０】
このようにしてそれぞれの送信系列回路群は、対応する複製信号に対する処理を実行する。そして、ステップＳ１１０の判定の結果、全ての複製信号に対して処理が終了した場合（ステップＳ１１０の“ＹＥＳ”）、最小ＰＡＰＲ選択器１１０は、それぞれのＰＡＰＲ算出回路１０９−ｑから入力されたピーク対平均電力比の算出結果に基づいて、最もピーク対平均電力比が小さい時間領域の送信信号を選択し、最終的な送信信号として受信装置２０に送信する（ステップＳ１１２）。
【００８１】
このように、送信装置１０では、送信回路１００によって、データ信号が含まれる変調信号を複数のスペクトラムに分割し、さらに、位相オフセットを変えた複数の時間領域の送信信号を生成する。そして、送信装置１０では、生成した複数の時間領域の送信信号のそれぞれのピーク対平均電力比を算出して、生成した複数の時間領域の送信信号の内、最もピーク対平均電力比が小さい時間領域の送信信号を、最終的な送信信号として送信する。これにより、送信装置１０では、送信信号に含まれるそれぞれのサブスペクトラムの間で互いの位相が同相合成される頻度を低減した、ピーク対平均電力比が小さい送信信号を送信することができる。このことにより、送信装置１０では、大型で高出力の増幅器を用いる必要がなくなり、送信装置１０の小型化を実現することができる。
【００８２】
次に、本実施形態の通信システム１に備えた受信装置２０の構成および動作について説明する。図５は、本実施形態の通信システム１を構成する受信装置２０に備えた受信回路２００の概略構成を示したブロック図である。受信回路２００は、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）回路２０１、複数の抽出フィルタ２０２、複数の周波数シフタ２０３、複数の位相推定器２０４、複数の位相器２０５、加算器２０６、ＩＤＦＴ（逆離散フーリエ変換）回路２０７、復調回路２０８を備えている。
【００８３】
受信回路２００では、送信回路１００に備えた帯域分割フィルタ１０４と同じ数の抽出フィルタ２０２および周波数シフタ２０３と、送信回路１００に備えた帯域分割フィルタ１０４の数−１個の位相推定器２０４および位相器２０５を備えている。図５には、送信回路１００に備えた帯域分割フィルタ１０４の数と同じＮＤ個の抽出フィルタ２０２−１〜抽出フィルタ２０２−ＮＤ、および周波数シフタ２０３−１〜周波数シフタ２０３−ＮＤと、（ＮＤ−１）個の位相推定器２０４−２〜位相推定器２０４−ＮＤ、および位相器２０５−２〜位相器２０５−ＮＤとを備えた受信回路２００の構成を示している。以下の説明においては、図５に示した受信回路２００のそれぞれの構成要素に付与した符号の後の「−」に続いて、その構成要素が対応している帯域分割フィルタ１０４−ｋを表す符号を付与して表す。つまり、帯域分割フィルタ１０４−ｋに対応する抽出フィルタ２０２、周波数シフタ２０３、位相推定器２０４、および位相器２０５のそれぞれを、「抽出フィルタ２０２−ｋ」、「周波数シフタ２０３−ｋ」、「位相推定器２０４−ｋ」、および「位相器２０５−ｋ」（１≦ｋ≦ＮＤ）と表す。
【００８４】
ＤＦＴ回路２０１は、送信装置１０から送信されてきた時間領域の送信信号に対して離散フーリエ変換を行って、周波数領域の信号を生成する。そして、ＤＦＴ回路２０１は、生成した周波数領域の信号を、抽出フィルタ２０２−ｋのそれぞれに出力する。
【００８５】
抽出フィルタ２０２−ｋのそれぞれは、ＤＦＴ回路２０１から入力された周波数領域の信号から、対応する帯域分割フィルタ１０４−ｋが生成したサブスペクトラムＳＳｋに応じた信号を抽出する。そして、抽出フィルタ２０２のそれぞれは、抽出したサブスペクトラムＳＳｋに応じた信号を、対応する周波数シフタ２０３−ｋに出力する。
【００８６】
周波数シフタ２０３−ｋのそれぞれは、対応する抽出フィルタ２０２−ｋから入力されたサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域を目的の周波数帯域にシフトする。なお、周波数シフタ２０３−ｋのそれぞれによるサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域のシフトは、送信回路１００に備えた周波数シフタ１０６−ｑ−ｋによってサブスペクトラムＳＳｋのそれぞれがシフトされる前の周波数帯域に戻す処理である。周波数シフタ２０３−ｋのそれぞれによる周波数帯域のシフトの処理によって、受信回路２００内のそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域は、隣接するサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域と重複した状態になる。つまり、周波数シフタ２０３−ｋのそれぞれは、送信回路１００に備えた周波数シフタ１０６−ｑ−ｋがそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域を分散させる前の、重畳領域がある状態（図４（ｃ）参照）に戻す。そして、周波数シフタ２０３−ｋのそれぞれは、周波数帯域をシフトした後、つまり、周波数帯域を戻したサブスペクトラムＳＳｋを、加算器２０６、または対応する位相推定器２０４−ｋおよび位相器２０５−ｋに出力する。
【００８７】
図５に示した受信回路２００の構成では、周波数シフタ２０３−１が、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムＳＳ１を加算器２０６と位相推定器２０４−２とに出力する構成している。また、図５に示した受信回路２００の構成では、周波数シフタ２０３−２が、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムＳＳ２を位相推定器２０４−２と位相器２０５−２とに出力し、周波数シフタ２０３−３が、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムＳＳ３を位相推定器２０４−３と位相器２０５−３とに出力する構成している。同様に、図５に示した受信回路２００の構成では、周波数シフタ２０３−ＮＤが、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムＳＳＮＤを位相推定器２０４−ＮＤと位相器２０５−ＮＤとに出力する構成している。
【００８８】
位相推定器２０４−ｋのそれぞれは、２個の周波数シフタ２０３−ｋから入力された周波数帯域が隣接するそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋに基づいて、送信回路１００に備えた位相器１０５−ｑ−ｋによって付加された位相オフセットθｑｋの値を推定し、サブスペクトラムＳＳｋを元の位相に戻す、つまり、サブスペクトラムＳＳｋの位相を補償するための位相オフセット数式（６）（以下、「位相補償オフセット＾θｑｋ」と表す）の値を決定する。
【００８９】
【数６】
0006363943.tif 000007
【００９０】
より具体的には、位相推定器２０４−ｋのそれぞれは、周波数帯域が隣接するサブスペクトラムＳＳ（ｋ−１）とサブスペクトラムＳＳｋとの遷移域における相関値Ｒｋ＿ａｂを算出する。そして、位相推定器２０４−ｋのそれぞれは、算出した相関値Ｒｋ＿ａｂに基づいて、送信回路１００に備えた位相器１０５−ｑ−ｋによって付加された位相オフセットθｑｋの値を推定し、サブスペクトラムＳＳｋに付加する位相補償オフセット＾θｑｋの値を決定する。そして、位相推定器２０４−ｋのそれぞれは、決定した位相補償オフセット＾θｑｋの値を、対応する位相器２０５−ｋに出力する。
【００９１】
なお、上述したように、送信回路１００では、サブスペクトラムＳＳ１には位相オフセットを付加していない（図４（ｃ）参照）。このため、サブスペクトラムＳＳ１は、サブスペクトラムＳＳｋ（２≦ｋ≦ＮＤ）に対する位相補償オフセット＾θｑｋの値を決定する際の基準となる。また、以降のサブスペクトラムＳＳｋ（３≦ｋ≦ＮＤ）に対する位相補償オフセット＾θｑｋの値を決定する際には、決定した位相補償オフセット＾θｑｋの値に基づいて位相が補償されたサブスペクトラムＳＳｋ（２≦ｋ≦ＮＤ）が順次、基準のサブスペクトラムＳＳ（ｋ−１）となっていく。なお、位相推定器２０４−ｋのそれぞれにおける位相オフセットθｑｋの値の推定方法、つまり、位相補償オフセット＾θｑｋの値の決定方法に関する詳細な説明は、後述する。
【００９２】
位相器２０５−ｋのそれぞれは、対応する位相推定器２０４−ｋから入力されたサブスペクトラムＳＳｋに対する位相補償オフセット＾θｑｋを付加ことによって、周波数シフタ２０３−ｋが出力したサブスペクトラムＳＳｋの位相を補償する。つまり、周波数シフタ２０３−ｋが出力したサブスペクトラムＳＳｋの位相から、送信回路１００に備えた位相器１０５−ｑ−ｋによって付加された位相オフセットθｑｋを差し引くように位相を回転させて、サブスペクトラムＳＳｋに付与された位相回転をなくし、帯域分割フィルタ１０４−ｋが出力したサブスペクトラムＳＳｋと同じ位相に戻す。そして、位相器２０５−ｋのそれぞれは、位相を補償したサブスペクトラムＳＳｋを、加算器２０６および対応する位相推定器２０４−ｋに出力する。なお、位相器２０５−ｋのそれぞれにおけるサブスペクトラムＳＳｋの位相の補償方法に関する詳細な説明は、後述する。
【００９３】
加算器２０６は、対応する周波数シフタ２０３―ｋまたは位相器２０５−ｋから入力された、周波数帯域のシフトを元に戻した後のサブスペクトラムＳＳｋのそれぞれを加算（合成）する。これにより、受信回路２００では、送信回路１００に備えたＤＦＴ回路１０３が生成した変調信号と同じ周波数領域の変調信号を得ることになる。そして、加算器２０６は、入力された複数のサブスペクトラムＳＳｋを加算した変調信号を、ＩＤＦＴ回路２０７に出力する。
【００９４】
ＩＤＦＴ回路２０７は、加算器２０６から入力された変調信号に対して逆離散フーリエ変換を行って、時間領域の変調信号を生成する。そして、ＩＤＦＴ回路２０７は、生成した時間領域の変調信号を復調回路２０８に出力する。
【００９５】
復調回路２０８は、ＩＤＦＴ回路２０７から入力された時間領域の変調信号を、送信回路１００に備えた変調回路１０１が送信するデータ信号を変調したＱＰＳＫなどの変調方式に対応する復調方式で復調して、送信回路１００が送信したデータ信号を取り出す。
【００９６】
ここで、位相推定器２０４−ｋのそれぞれにおける位相オフセットθｑｋの値の推定方法、つまり、位相補償オフセット＾θｑｋの値の決定方法と、位相器２０５−ｋのそれぞれにおけるサブスペクトラムＳＳｋの位相の補償方法について説明する。
【００９７】
まず、位相推定器２０４−ｋが位相オフセットθｑｋの値を推定（決定）する際に算出する相関値Ｒｋ＿ａｂの算出方法について説明する。送信回路１００から送信された送信信号に含まれるそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋは、送信回路１００に備えた周波数シフタ１０６−ｑ−ｋによって、図４（ｄ）に示したように、周波数帯域が分散されている。このため、受信回路２００では、周波数シフタ２０３−ｋが、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域を、シフトされる前の状態に戻す。これにより、位相推定器２０４−ｋに入力されるサブスペクトラムＳＳ（ｋ−１）とサブスペクトラムＳＳｋとは、図４（ｃ）で示したように、送信回路１００において分散されたそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋの遷移域同士が重複している状態となる。このため、隣接するサブスペクトラムＳＳｋの遷移域は共通の信号成分を持っている。つまり、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋには、共通の信号成分が、ＤＦＴ回路２０１による離散フーリエ変換によって、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋにおける周波数帯域内に離散化して含まれている。そこで、位相推定器２０４−ｋでは、重複している遷移域の信号成分から相関値Ｒｋ＿ａｂを算出する。
【００９８】
図６は、本実施形態の通信システム１を構成する受信装置２０において信号の相関値Ｒｋ＿ａｂの算出方法を説明する図である。図６には、位相推定器２０４−ｋに入力されるサブスペクトラムＳＳ（ｋ−１）とサブスペクトラムＳＳｋとの一例を示している。以下の説明においては、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋにおける低周波数側の遷移域に離散化された信号成分を、周波数の低い側から順番にａｋ１、ａｋ２、・・・、ａｋｐとし、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋにおける高周波数側の遷移域に離散化された信号成分を、周波数の低い側から順番にｂｋ１、ｂｋ２、・・・、ｂｋｐと定義する。なお、ｐは遷移域の周波数帯域に含まれる離散化された信号成分の数とする。このとき、例えば、ＤＦＴ回路２０１における周波数の分解能をｒ、遷移域の周波数帯域の帯域幅をＢｔとすると、信号成分の数ｐは、ｐ＝［Ｂｔ／ｒ］となる。ただし、［ｘ］は、ｘを超えない最大の整数とする。
【００９９】
そして、相関値Ｒｋ＿ａｂは、隣接するサブスペクトラムＳＳ（ｋ−１）とサブスペクトラムＳＳｋとにおける離散化された信号成分ａと信号成分ｂとに基づいて算出する。より具体的には、相関値Ｒｋ＿ａｂは、下式（７）に表したように、サブスペクトラムＳＳ（ｋ−１）の高周波数側の信号成分ｂ（ｋ−１）１、ｂ（ｋ−１）２、・・・、ｂ（ｋ−１）ｐと、サブスペクトラムＳＳｋの低周波数側の信号成分ａｋ１、ａｋ２、・・・、ａｋｐの複素共役とを乗算した後に、周波数軸方向に平滑化することによって算出する。
【０１００】
【数７】
0006363943.tif 000008
【０１０１】
図６には、信号成分の数ｐ＝３であるときの一例を示している。図６に示した一例における相関値Ｒｋ＿ａｂは、下式（８）によって表される。
【０１０２】
【数８】
0006363943.tif 000009
【０１０３】
位相推定器２０４−ｋでは、このようにして算出した相関値Ｒｋ＿ａｂが、予め定めた閾値α以上であるとき、送信回路１００から、位相器１０５−ｑ−ｋによって位相オフセットθｑｋの値が付加されたサブスペクトラムＳＳｋが送信信号として送信されたと判断する。一方、位相推定器２０４−ｋでは、相関値Ｒｋ＿ａｂが、閾値α未満であるとき、送信回路１００から、位相オフセットθｑｋの値が付加されていないサブスペクトラムＳＳｋが送信信号として送信されたと判断する。
【０１０４】
位相推定器２０４−ｋは、位相器１０５−ｑ−ｋによって位相オフセットθｑｋの値が付加されたサブスペクトラムＳＳｋが、送信信号として送信回路１００から送信されたと判断した場合、算出した相関値Ｒｋ＿ａｂに基づいて、送信信号に含まれるそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋを元の位相に戻すための位相補償オフセット＾θｑｋの値を決定する。
【０１０５】
続いて、位相推定器２０４−ｋのそれぞれにおける位相補償オフセット＾θｑｋの値の決定方法と、位相器２０５−ｋのそれぞれにおけるサブスペクトラムＳＳｋの位相の補償方法について説明する。位相推定器２０４−ｋによる位相補償オフセット＾θｑｋの値の決定方法では、重複している遷移域の信号成分から算出した相関値Ｒｋ＿ａｂに基づいて、位相補償オフセット＾θｑｋの値を順次決定する。
【０１０６】
まず、位相推定器２０４−２では、周波数シフタ２０３−１から出力されたサブスペクトラムＳＳ１と、周波数シフタ２０３−２から出力されたサブスペクトラムＳＳ２との遷移域から算出した相関値Ｒ２＿ａｂに基づいて、下式（９）によってサブスペクトラムＳＳ２に付加する位相補償オフセット＾θｑ２の値を決定する。そして、位相推定器２０４−２は、決定した位相補償オフセット＾θｑ２の値を、対応する位相器２０５−２に出力する。
【０１０７】
【数９】
0006363943.tif 000010
【０１０８】
上式（９）において、ｋは対応する帯域分割フィルタ１０４−ｋを表す。なお、以下の説明においては、説明を容易にするため、上式（９）におけるａが、位相推定器２０４−ｋに入力される基準のサブスペクトラムＳＳｋ（位相推定器２０４−２においてはサブスペクトラムＳＳ１、すなわち“１”）を表し、ｂが、位相推定器２０４−ｋにおいて位相補償オフセット＾θｑｋの値を決定するサブスペクトラムＳＳｋ（位相推定器２０４−２においてはサブスペクトラムＳＳ２、すなわち“２”）を表すものとして説明する。従って、位相推定器２０４−２は、算出した相関値Ｒ２＿１２から上式（９）によって決定した位相補償オフセット＾θｑ２の値（＝ａｒｃｔａｎ（Ｒ２＿１２））を、対応する位相器２０５−２に出力する。
【０１０９】
そして、位相器２０５−２は、対応する周波数シフタ２０３−２から入力されたサブスペクトラムＳＳ２に、対応する位相推定器２０４−２から入力されたサブスペクトラムＳＳ２に対する位相補償オフセット＾θｑ２の値を付加ことによって、周波数シフタ２０３−２が出力したサブスペクトラムＳＳ２の位相を補償する。より具体的には、位相器２０５−２は、サブスペクトラムＳＳ２に位相補償オフセット＾θｑ２の値に基づいた数式（１０）の値（位相器２０５−２では、「ｅｘｐ（−ｊ＾θｑ２）」）を乗算することによって、サブスペクトラムＳＳ２の位相を補償する。
【０１１０】
【数１０】
0006363943.tif 000011
【０１１１】
続いて、位相推定器２０４−３では、位相器２０５−２によって位相が補償されたサブスペクトラムＳＳ２と、周波数シフタ２０３−３から出力されたサブスペクトラムＳＳ３との遷移域から算出した相関値Ｒ３＿２３に基づいて、上式（９）によってサブスペクトラムＳＳ３に付加する位相補償オフセット＾θｑ３の値（＝ａｒｃｔａｎ（Ｒ３＿２３））を決定し、対応する位相器２０５−３に出力する。
【０１１２】
そして、位相器２０５−３は、対応する周波数シフタ２０３−３から入力されたサブスペクトラムＳＳ３に、対応する位相推定器２０４−３から入力されたサブスペクトラムＳＳ２に対する位相補償オフセット＾θｑ３の値に基づいた上記数式（１０）の値（位相器２０５−３では、「ｅｘｐ（−ｊ＾θｑ３）」）を乗算することによって、サブスペクトラムＳＳ３の位相を補償する。
【０１１３】
続いて、以降の位相推定器２０４−ｋ（４≦ｋ≦ＮＤ）も同様に、サブスペクトラムＳＳ（ｋ−１）とサブスペクトラムＳＳｋとの遷移域から算出した相関値Ｒｋ＿ａｂに基づいて、上式（９）によって位相補償オフセット＾θｑｋの値（＝ａｒｃｔａｎ（Ｒｋ＿ａｂ））を決定する。そして、位相推定器２０４−ｋに対応する位相器２０５―ｋ（４≦ｋ≦ＮＤ）も同様に、対応する周波数シフタ２０３−ｋから入力されたサブスペクトラムＳＳｋに、入力された位相補償オフセット＾θｑｋの値に基づいた上記数式（１０）の値（位相器２０５−ｋでは、「ｅｘｐ（−ｊ＾θｑｋ）」）を乗算することによって、サブスペクトラムＳＳｋの位相を順次補償する。
【０１１４】
次に、本実施形態の通信システム１に備えた受信装置２０の動作について説明する。図７は、本実施形態の通信システム１を構成する受信装置２０に備えた受信回路２００における受信処理の処理手順を示したフローチャートである。また、図８は、本実施形態の通信システム１を構成する受信装置２０に備えた受信回路２００による受信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。図８には、受信装置２０による受信処理のそれぞれの段階における受信回路２００内の構成要素の信号の周波数帯域の一例を示している。以下の説明においては、受信装置２０における受信処理の手順を、図５に示した受信回路２００が、帯域分割フィルタ１０４−ｋを４個備えた送信回路１００に対応した受信回路２００である場合を例として、図８に示したそれぞれの信号の周波数帯域を示した図を参照して説明する。
【０１１５】
まず、受信装置２０における受信処理では、ＤＦＴ回路２０１が、送信装置１０から送信されてきた時間領域の送信信号に対して離散フーリエ変換を行い、周波数領域の信号を生成する。そして、ＤＦＴ回路２０１は、生成した周波数領域の信号を、抽出フィルタ２０２−１〜抽出フィルタ２０２−４のそれぞれに出力する（ステップＳ２００）。
【０１１６】
続いて、抽出フィルタ２０２−１〜抽出フィルタ２０２−４のそれぞれは、ＤＦＴ回路２０１から入力された周波数領域の信号に予め定めた抽出係数を乗算することによって、送信回路１００に備えた対応する帯域分割フィルタ１０４−ｋが生成したサブスペクトラムＳＳｋに応じた信号を抽出する。そして、抽出フィルタ２０２−１〜抽出フィルタ２０２−４のそれぞれは、抽出したサブスペクトラムＳＳｋに応じた信号を、対応する周波数シフタ２０３−１〜周波数シフタ２０３−４のそれぞれに出力する（ステップＳ２０１）。
【０１１７】
続いて、周波数シフタ２０３−１〜周波数シフタ２０３−４のそれぞれは、入力されたサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域を、目的の周波数帯域にシフトすることによって、送信回路１００に備えた周波数シフタ１０６−ｑ−ｋによってサブスペクトラムＳＳｋのそれぞれがシフトされる前の周波数帯域に戻す。そして、周波数シフタ２０３−１〜周波数シフタ２０３−４のそれぞれは、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムＳＳｋを、対応する加算器２０６、または対応する位相推定器２０４−２〜位相推定器２０４−４および位相器２０５−２〜位相器２０５−４に出力する（ステップＳ２０２）。
【０１１８】
このステップＳ２０２の処理によって周波数シフタ２０３−１〜周波数シフタ２０３−４のそれぞれから、隣接するサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域と重複している状態、つまり、送信回路１００において分散されたそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋの遷移域同士が重複している状態と同様のサブスペクトラムＳＳｋのそれぞれが出力される。例えば、受信回路２００が受信した送信信号が、位相器１０５−ｑ−ｋによって位相オフセットθｑｋの値が付加されたサブスペクトラムＳＳｋが含まれる送信信号である場合、周波数シフタ２０３−２〜周波数シフタ２０３−４のそれぞれから出力される周波数領域のサブスペクトラムＳＳ２〜サブスペクトラムＳＳ４は、周波数シフタ２０３−１から出力されるサブスペクトラムＳＳ１における位相θの特性と異なる特性の信号である。図８（ａ）には、周波数シフタ２０３−１〜周波数シフタ２０３−４のそれぞれから出力されるサブスペクトラムＳＳｋにおいて、サブスペクトラムＳＳ１の位相θの特性と異なる特性のサブスペクトラムＳＳ２〜サブスペクトラムＳＳ４を示している。
【０１１９】
続いて、位相推定器２０４−２〜位相推定器２０４−４のそれぞれは、入力された周波数帯域が隣接するサブスペクトラムＳＳ（ｋ−１）とサブスペクトラムＳＳｋとの位相θを比較することによって、遷移域における位相θの差を相関値Ｒｋ＿ａｂとして算出する。そして、位相推定器２０４−２〜位相推定器２０４−４のそれぞれは、算出した相関値Ｒｋ＿ａｂに基づいて、入力されたサブスペクトラムＳＳｋに対応する位相補償オフセット＾θｑｋの値を推定（決定）する。そして、位相推定器２０４−２〜位相推定器２０４−４のそれぞれは、推定（決定）したサブスペクトラムＳＳｋに対応する位相補償オフセット＾θｑｋの値を、対応する位相器２０５−２〜位相器２０５−４に出力する（ステップＳ２０３）。
【０１２０】
続いて、位相器２０５−２〜位相器２０５−４のそれぞれは、入力されたサブスペクトラムＳＳｋに、対応する位相推定器２０４−２〜位相推定器２０４−４のそれぞれから入力された位相補償オフセット＾θｑｋの値を付加することによって、入力されたサブスペクトラムＳＳｋの位相を補償する。そして、位相器２０５−ｋのそれぞれは、位相を補償したサブスペクトラムＳＳｋを、加算器２０６および対応する位相推定器２０４−ｋに出力する。
【０１２１】
図８（ｂ）には、位相器２０５−２〜位相器２０５−４のそれぞれによって、周波数シフタ２０３−２〜周波数シフタ２０３−４のそれぞれから出力されたサブスペクトラムＳＳ２〜サブスペクトラムＳＳ４の位相θを補償する、つまり、送信回路１００に備えた位相器１０５−ｑ−ｋによって位相オフセットθｑｋが付加される前の位相に戻す様子を示している。より具体的には、サブスペクトラムＳＳ２に位相補償オフセット＾θ２２の値を付加し、サブスペクトラムＳＳ３に位相補償オフセット＾θ２３の値を付加し、サブスペクトラムＳＳ４に位相補償オフセット＾θ２４の値を付加する様子を示している。これにより、サブスペクトラムＳＳ２〜サブスペクトラムＳＳ４のそれぞれの位相θは、サブスペクトラムＳＳ１における位相θの特性と同様の特性となる。なお、図８（ｂ）を見てわかるように、サブスペクトラムＳＳ１には位相補償オフセット＾θｑｋの値を付加していない。これは、上述したように、送信回路１００では、サブスペクトラムＳＳ１には位相オフセットθｑｋが付加されていないからである。
【０１２２】
なお、位相器２０５−２〜位相器２０５−４のそれぞれにおけるサブスペクトラムＳＳ２〜サブスペクトラムＳＳ４のそれぞれに対する位相θの補償は、上述したように、低周波数側のサブスペクトラムＳＳｋから順次行われる。このため、加算器２０６は、周波数シフタ２０３―１および位相器２０５−２〜位相器２０５−４のそれぞれからサブスペクトラムＳＳｋが入力されたか否かによって、全てのサブスペクトラムＳＳｋに対して処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【０１２３】
ステップＳ２０５の判定の結果、全てのサブスペクトラムＳＳｋに対して処理が終了していない場合（ステップＳ２０５の“ＮＯ”）、ステップＳ２０３に戻って、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０５の処理を繰り返す。
【０１２４】
一方、ステップＳ２０５の判定の結果、全てのサブスペクトラムＳＳｋに対して処理が終了した場合（ステップＳ２０５の“ＹＥＳ”）、加算器２０６は、周波数シフタ２０３―１および位相器２０５−２〜位相器２０５−４のそれぞれからサブスペクトラムＳＳｋ、つまり、周波数帯域のシフトを元に戻した後のサブスペクトラムＳＳｋのそれぞれを加算（合成）する。そして、加算器２０６は、複数のサブスペクトラムＳＳｋを加算した出力信号を、ＩＤＦＴ回路２０７に出力する（ステップＳ２０６）。つまり、加算器２０６は、周波数シフタ２０３―１および位相器２０５−２〜位相器２０５−４のそれぞれから、周波数帯域のシフトを元に戻した後のサブスペクトラムＳＳ１〜サブスペクトラムＳＳ４が入力されるのを待ってから、入力された全てのサブスペクトラムＳＳｋを加算（合成）した出力信号を、ＩＤＦＴ回路２０７に出力する。
【０１２５】
続いて、ＩＤＦＴ回路２０７は、加算器２０６から入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って、時間領域の変調信号を生成する。そして、ＩＤＦＴ回路２０７は、生成した時間領域の変調信号を、復調回路２０８に出力する（ステップＳ２０７）。
【０１２６】
続いて、復調回路２０８は、ＩＤＦＴ回路２０７から入力された時間領域の変調信号を、送信回路１００に備えた変調回路１０１が送信するデータ信号を変調したＱＰＳＫなどの変調方式に対応する復調方式で復調する（ステップＳ２０８）。これにより、受信回路２００は、送信回路１００が送信したデータ信号を取り出す。
【０１２７】
このように、受信装置２０では、受信回路２００によって、送信装置１０から送信されてきた時間領域の送信信号に含まれるそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋを抽出して周波数帯域のシフトを元に戻す。そして、受信装置２０では、さらに、隣接したサブスペクトラムＳＳｋの位相差を逐次推定して、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋを元の位相に戻すための位相補償オフセットの値を決定し、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋの位相を補償してから（元の位相に戻してから）加算（合成）することによって、送信回路１００が送信したデータ信号を取り出す。これにより、受信装置２０では、送信回路１００から送信されてきた、それぞれのサブスペクトラムの間で互いの位相が同相合成される頻度を低減し、ピーク対平均電力比を低減させた送信信号を受信することができる。
【０１２８】
上記に述べたとおり、本発明を実施するための形態によれば、送信装置が、データ信号が含まれる変調信号を周波数領域の信号に変換して複数のサブスペクトラムに分割した後、それぞれのサブスペクトラムの周波数帯域をシフトすることによって、周波数軸上の分散した位置にそれぞれのサブスペクトラムを配置する。このとき、本発明を実施するための形態の送信装置では、それぞれのサブスペクトラムに異なる位相オフセットを付加することによって異なる位相回転を付与し、サブスペクトラムの間で互いの位相が同相合成されてしまう頻度を低減する。さらに、本発明を実施するための形態の送信装置は、それぞれのサブスペクトラムを加算（合成）して時間領域の変調信号に変換した後にピーク対平均電力比を算出し、最もピーク対平均電力比が小さい時間領域の変調信号を、最終的な送信信号として送信する。
【０１２９】
また、本発明を実施するための形態によれば、受信装置が、受信した送信信号を周波数領域の信号に変換した後、周波数領域の信号に含まれるそれぞれのサブスペクトラムを抽出して周波数帯域のシフトを元に戻す。そして、本発明を実施するための形態の受信装置では、隣接したサブスペクトラムの位相差に基づいてそれぞれのサブスペクトラムの位相を補償してから（元の位相に戻してから）それぞれのサブスペクトラムを加算（合成）し、時間領域の変調信号に変換してデータ信号を取り出す。
【０１３０】
これにより、本発明を実施するための形態では、送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換して複数のサブスペクトラムに分割した後、それぞれのサブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散して伝送する通信システムにおいて、サブスペクトラム間で互いの位相が同相合成される頻度を低減させると共に、ピーク対平均電力比を低減させた伝送を行うことができる。このことにより、本発明を実施するための形態の通信システムでは、ピーク対平均電力比の低減に伴って、大型で高出力の増幅器を用いる必要がなくなり、送信装置の小型化を実現することができる。
【０１３１】
なお、本実施形態においては、送信回路１００の構成として、周波数シフタ１０６−ｑ−ｋを、位相器１０５−ｑ−ｋと加算器１０７−ｑとの間に配置した構成を説明した。しかし、送信回路１００内で周波数シフタ１０６−ｑ−ｋを配置する位置は、本発明を実施するための形態に限定されるものではない。例えば、周波数シフタ１０６−ｑ−ｋを、帯域分割フィルタ１０４−ｋと位相器１０５−ｑ−ｋとの間に配置し、この周波数シフタ１０６−ｑ−ｋによって帯域分割フィルタ１０４−ｋから出力されたサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域を目的の周波数帯域にシフト、つまり、目的の周波数帯域に分散して配置した後に、位相器１０５−ｑ−ｋによってそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋに位相オフセットを付加する構成にしてもよい。
【０１３２】
また、本実施形態においては、受信回路２００の構成として、周波数シフタ２０３−ｋを、抽出フィルタ２０２−ｋと位相推定器２０４−ｋとの間に配置した構成を説明した。しかし、受信回路２００内で周波数シフタ２０３−ｋを配置する位置は、本発明を実施するための形態に限定されるものではない。例えば、周波数シフタ２０３−ｋを、位相器２０５−ｋと加算器２０６との間に配置し、位相器２０５−ｋによって送信回路１００で付与された位相オフセットを補償した後（位相オフセットによる位相回転をなくしてから）、この周波数シフタ２０３−ｋによってサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域を目的の周波数帯域にシフト、つまり、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋの周波数帯域をシフトされる前の周波数帯域に戻す構成にしてもよい。
【０１３３】
また、本実施形態においては、送信回路１００の構成として、１個目の送信系列回路群と、１個目以外の送信系列回路群との構成が異なる場合について説明した。より具体的には、１個目の送信系列回路群には位相器１０５を含まず、１個目以外の送信系列回路群には位相器１０５を含む構成を説明した。しかし、送信回路１００に備える送信系列回路群の構成は、本発明を実施するための形態に限定されるものではない。例えば、全ての送信系列回路群には位相器１０５を含む構成にしてもよい。この構成の場合、１個目の送信系列回路群に含まれる位相器１０５において、回転量が“０”の位相回転を付与する処理を行うことによって、本実施形態で説明した、位相器１０５を含まない１個目の送信系列回路群と同様の動作（処理）を行うことができる。そして、この構成にすることによって、送信回路１００の回路規模が増大する可能性はあるが、送信信号を生成する動作（処理）が全ての送信系列回路群で同様になり、送信装置における処理が容易になるという効果が得られる。
【０１３４】
また、本実施形態においては、送信回路１００の構成として、複数の送信系列回路群を備え、それぞれの送信系列回路群が、帯域分割フィルタ１０４−ｋによって複製されたそれぞれのサブスペクトラムＳＳｋに対する位相オフセットの付加、周波数帯域のシフト、サブスペクトラムＳＳｋの加算（合成）、逆離散フーリエ変換、およびピーク対平均電力比の算出のそれぞれの処理を並列に実行する構成を説明した。しかし、送信回路１００に備える送信系列回路群の数は、本発明を実施するための形態に限定されるものではない。例えば、図２に示した２個目の送信系列回路群と同様の構成の送信系列回路群を１個のみ備え、それぞれのサブスペクトラムＳＳｋに対する同様の処理を順次実行する構成、つまり、図３に示したフローチャートを参照して説明した送信回路１００における送信処理の処理手順と同様にそれぞれの処理が実行される構成にしてもよい。この構成にすることによって、送信信号を送信する際の速度が低下する可能性はあるが、送信回路１００の回路規模を大幅に削減することができるという効果が得られる。
【０１３５】
また、本実施形態においては、変調方式がＱＰＳＫである場合について説明したが、変調方式は、本発明を実施するための形態に限定されるものではない。例えば、８ＰＳＫ（８Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：八位相偏移変調）など、他の変調方式であっても同様に、本発明の考え方を適用することができる。
【０１３６】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。
【符号の説明】
【０１３７】
１・・・通信システム
１０・・・送信装置
１００・・・送信回路（送信装置）
１０１・・・変調回路（送信装置）
１０２・・・波形整形フィルタ（送信装置）
１０３・・・ＤＦＴ（離散フーリエ変換）回路（送信装置）
１０４，１０４−１，１０４−２，１０４−ＮＤ・・・帯域分割フィルタ（送信装置）
１０５，１０５−２−１，１０５−２−２，１０５−２−ＮＤ，１０５−Ｃ−１，１０５−Ｃ−２，１０５−Ｃ−ＮＤ・・・位相器（送信装置，送信信号生成手段，位相回転手段）
１０６，１０６−１−１，１０６−１−２，１０６−１−ＮＤ，１０６−２−１，１０６−２−２，１０６−２−ＮＤ，１０６−Ｃ−１，１０６−Ｃ−２，１０６−Ｃ−ＮＤ・・・周波数シフタ（送信装置，送信信号生成手段，信号分散手段）
１０７，１０７−１，１０７−２，１０７−Ｃ・・・加算器（送信装置，送信信号生成手段，信号分散手段）
１０８，１０８−１，１０８−２，１０８−Ｃ・・・ＩＤＦＴ（逆離散フーリエ変換）回路（送信装置，送信信号生成手段，信号分散手段）
１０９，１０９−１，１０９−２，１０９−Ｃ・・・ＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）算出回路（送信装置，送信信号選択手段）
１１０・・・最小ＰＡＰＲ選択器（送信装置，送信信号選択手段）
２０・・・受信装置
２００・・・受信回路（受信装置）
２０１・・・ＤＦＴ（離散フーリエ変換）回路（受信装置）
２０２，２０２−１，２０２−２，２０２−３，２０２−ＮＤ・・・抽出フィルタ（受信装置）
２０３，２０３−１，２０３−２，２０３−３，２０３−ＮＤ・・・周波数シフタ（受信装置）
２０４，２０４−２，２０４−３，２０４−ＮＤ・・・位相推定器（受信装置，位相推定手段）
２０５，２０５−２，２０５−３，２０５−ＮＤ・・・位相器（受信装置，位相補償手段）
２０６・・・加算器（受信装置）
２０７・・・ＩＤＦＴ（逆離散フーリエ変換）回路（受信装置）
２０８・・・復調回路（受信装置）
５０１・・・変調回路
５０２・・・波形整形フィルタ
５０３・・・ＤＦＴ（離散フーリエ変換）回路
５０４，５０４−１，５０４−２，５０４−ＮＤ・・・帯域分割フィルタ
５０５，５０５−１，５０５−２，５０５−ＮＤ・・・周波数シフタ
５０６・・・加算器
５０７・・・ＩＤＦＴ（逆離散フーリエ変換）回路
６０１・・・ＤＦＴ回路
６０２，６０２−１，６０２−２，６０２−ＮＤ・・・複数の抽出フィルタ
６０３，６０３−１，６０３−２，６０３−ＮＤ・・・周波数シフタ
６０４・・・加算器
６０５・・・ＩＤＦＴ回路
６０６・・・復調回路
【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】
0006363943.tif 000021
【図１１】
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