【手続補正書】
【提出日】平成22年6月4日(2010.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号と既知シンボルとの相関を計算し、絶対値を出力するマッチトフィルタにおいて、
Ｎを２のべき乗数として（Ｎ−２）段に直列接続された遅延回路と、共役回路を介してシンボルＹ［ｋ］（ｋ＝１、…、Ｎ／２）を入力されるＮ／２台の乗算回路と、これらの乗算回路の出力を加算する第１の加算回路と、この第１の加算回路の出力の絶対値を演算する絶対値回路と、前記遅延回路により遅延され、前半と後半とで対称関係にあるべき前記受信信号の前半部から対応する後半部を減算するＮ／２台の第２の加算回路とから構成され、
前記乗算回路は、前記第２の加算回路により減算された受信信号について、クロック毎に、前記シンボルＹ［ｋ］と乗算し、
シンボルＹ［ｉ］（ｉ＝１、…、Ｎ−１）は、対称性を有することを特徴とするマッチトフィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載のマッチトフィルタであって、
前記シンボルＹ［ｉ］は、Ｌを偶数、Ｍを前記Ｌと互いに素な整数として、
Ｃ［ｋ］＝ｅｘｐ［ｊ＊π＊Ｍ／Ｌ＊（ｋ＋０.５）＾２］（ｋ＝０、１、…、Ｌ−１）について、サイズがＮとなるように、先頭にゼロを１つおよび中央にゼロを（Ｎ−Ｌ−１）だけ挿入して求めた
Ｘ＝［０、Ｃ［Ｎ／２］、Ｃ［Ｎ／２＋１］、…、Ｃ［Ｎ−１］、０、０、…、０、Ｃ［０］、Ｃ［１］、…、Ｃ［Ｎ／２−１］］を、逆ＦＦＴして得ることを特徴とするマッチトフィルタ。
【請求項３】
マッチトフィルタと、受信信号を前記マッチトフィルタが検出したタイミングでシリアル−パラレル変換するシリアル−パラレル変換回路と、パラレル信号からサイクリックプレフィックスを除去するサイクリックプレフィックス除去回路と、前記サイクリックプレフィックス除去回路の出力をフーリエ変換する高速フーリエ変換回路と、前記高速フーリエ変換回路の出力から不要なゼロを削除するゼロ除去回路と、前記ゼロ除去回路の出力をパラレル−シリアル変換するパラレル−シリアル変換回路とから構成される受信機において、
前記マッチトフィルタは、Ｎを２のべき乗数として（Ｎ−２）段に直列接続された遅延回路と、共役回路を介してシンボルＹ［ｋ］（ｋ＝１、…、Ｎ／２）を入力されるＮ／２台の乗算回路と、これらの乗算回路の出力を加算する第１の加算回路と、この第１の加算回路の出力の絶対値を演算する絶対値回路と、前記遅延回路により遅延され、前半と後半とで対称関係にあるべき前記受信信号の前半部から対応する後半部を減算するＮ／２台の第２の加算回路とから構成され、
前記乗算回路は、前記第２の加算回路により減算された受信信号について、クロック毎に、前記シンボルＹ［ｋ］と乗算し、
シンボルＹ［ｉ］（ｉ＝１、…、Ｎ−１）は、対称性を有することを特徴とする受信機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
マッチトフィルタ係数は、次のように作成する。まず、Ｌを偶数として、上記既知データＣを前半Ｌ／２点、後半Ｌ／２点に分割して、
Ｘ＝［０、Ｃ［Ｌ／２］、Ｃ［Ｌ／２＋１］、…、Ｃ［Ｌ−１］、０、０、…、０、Ｃ［０］、Ｃ［１］、…、Ｃ［Ｌ／２−１］］…（式１）
に従ってサイズがＮ（２のべき乗数）となるように、先頭と後半Ｌ／２の後で前半Ｌ／２の前にゼロを挿入し、配列Ｘを作る。次に、これを逆ＦＦＴして得た系列Ｙを用い、受信信号ＳＲとの相関を計算する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
マッチトフィルタ係数Ｙには、自己相関がインパルスに近く、サブキャリアの電力がほぼ均等に分布し、Peak to Average Power Ratio（ＰＡＰＲ）が低い信号が適している。このような性質を持つ系列として、既知データＣに用いる信号である式２のＣＨＵ系列がある。以下、系列長Ｌは任意の偶数、Ｍは任意の整数として説明する。ＣＨＵ系列は、非特許文献２に開示されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
Ｃ［ｋ］＝ｅｘｐ［ｊ＊π＊Ｍ／Ｌ＊ｋ＾２］（ｋ＝０、１、…、Ｌ−１）…（式２）
ＣＨＵ系列において、自己相関を高くし、ＰＡＰＲを低くするために、定数Ｍは、系列長Ｌと互いに素の整数が選択される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
Ｌ＝５０、Ｍ＝３、Ｎ＝６４に選んだ場合のＣ［ｋ］をプロットしたグラフを図２に示す。図２において、上段は実部、下段は虚部である。Ｃ［ｋ］を前半Ｌ／２点、後半Ｌ／２点に分割して、式１に従ってサイズがＮとなるようにゼロを挿入し配列Ｘを作る。このとき、先頭の１個の「０」、２５個の後半Ｌ／２点「Ｃ［Ｌ／２］、Ｃ［Ｌ／２＋１］、…、Ｃ［Ｌ−１］」、１３個の「０」、２５個の前半Ｌ／２点「Ｃ［１］、…、Ｃ［Ｌ／２−１］」としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
以上説明した手順で得られた既知シンボルＹの基となる既知データＣは、図２を参照して、インデックス２５（図面上の破線）に関して対称である。これを前半部分と後半部分に分割して配列Ｘを作ると、Ｘは非対称となる。このため、図３に示した系列Ｙもまた非対称となる。よって、マッチトフィルタを構成する複素乗算器は、Ｎ個必要である。もしＮに大きな値に選ばれると、それに応じて必要な複素乗算器数が増え、マッチトフィルタ実現が困難となってくる。このため、タイミング検出性能を犠牲にしてフィルタタップ長を切り詰めるといった対処が必要となる。本発明の課題は、マッチトフィルタ性能を犠牲にせずに複素乗算器数を削減することにある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明では、マッチトフィルタの課題を解決するため、既知データＣを式３から生成する。
Ｃ［ｋ］＝ｅｘｐ［ｊ＊π＊Ｍ／Ｌ＊（ｋ＋０.５）＾２］（ｋ＝０、１、…、Ｌ−１）…（式３）
ここで、式３の式２との違いは、インデックスｋに０.５のオフセットを付加している点である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
このＣ［ｋ］を前半Ｌ／２点、後半Ｌ／２点に分割して、式１に従ってサイズが２のべき乗数（Ｎ）となるようにゼロ（１個＋１３個）を挿入し配列Ｘを作る。これを逆ＦＦＴして得た系列Ｙを既知シンボルとして使用する。このとき、系列Ｙは、インデックスｋのバイアス０.５によって、式１の先頭の「０」の影響を排除し、対称形となる。
〔発明の効果〕
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
まず、ＯＦＤＭ送信機について、図５を参照して説明する。ここで、図５はＯＦＤＭ送信機の機能ブロック図である。図５において、ＯＦＤＭ送信機１００は、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１１０と、セレクタ１２０と、ゼロ挿入部１３０と、逆ＦＦＴ部１４０と、ＣＰ付加部１５０と、パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部１６０とから構成される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
シリアル／パラレル変換部１１０は、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などで１次変調した送信データＤＴを、Ｌ点ごとにシリアル／パラレル変換する。セレクタ１２０は、パラレル変換された送信データＤＴまたは既知データＣの一方を選択する。ゼロ挿入部１３０は、セレクタ１２０が選択したデータをデータ数が２のべき乗数（Ｎ）になるよう直流（先頭）と帯域外周波数（中間部）に相当するデータ位置にゼロを挿入する。逆ＦＦＴ部１４０は、ゼロ挿入されたパラレルデータを逆ＦＦＴして送信シンボルを得る。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
Ｌ＝５０、Ｍ＝３、Ｎ＝６４に選んだ場合の、Ｃ［ｋ］をプロットしたグラフを図８に示す。図８において、上段に実部を下段に虚部を示す。図８の既知データＣは、インデックス２４.５（図面上の破線）との交点に関して、点対称となっている。このＣ［ｋ］を前半Ｌ／２点、後半Ｌ／２点に分割して、式１に従って、サイズが２のべき乗数（Ｎ）となるように、先頭および中間部にゼロを挿入し、配列Ｘを作る。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
上記の系列Ｙを係数として用いるマッチトフィルタは、係数絶対値が等しい部分をまとめて１つの乗算器で実現できる。これについて、図１１を参照して説明する。図１１において、マッチトフィルタ２２０は、（Ｎ−２）段に直列接続された遅延回路２２１と、共役回路２２２を介してシンボルＹ［ｋ］（ｋ＝１、…、Ｎ／２）を入力されるＮ／２台の乗算回路２２３と、乗算回路２２３の出力を加算する加算回路２２４と、加算回路２２４の出力の絶対値を演算する絶対値回路２２５と、対称関係にある受信信号ＳＲを加算／減算する加算回路２２６とから構成される。加算回路２２６により加算／減算された受信信号ＳＲは、クロック毎に、それぞれ乗算回路２２３に出力され、シンボルＹ［ｋ］と乗算される。絶対値回路２２５は、図示しない閾値との比較により、検出したパタンマッチを外部に出力する。なお、図１１のｎは、フレームの番号であり、これまでの説明では、ｎ＝０と考えてよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
【図１】データ巡回型マッチトフィルタのブロック図である。
【図２】Ｌ＝５０、Ｍ＝３、Ｎ＝６４に選んだ場合のＣ［ｋ］をプロットしたグラフである。
【図３】配列Ｘを逆ＦＦＴして得た系列Ｙである。
【図４】系列Ｙの自己相関関数と振幅である。
【図５】ＯＦＤＭ送信機の機能ブロック図である。
【図６】フレームフォーマットを説明する図である。
【図７】ＯＦＤＭ受信機の機能ブロック図である。
【図８】Ｌ＝５０、Ｍ＝３、Ｎ＝６４に選んだ場合のＣ［ｋ］をプロットしたグラフである。
【図９】配列Ｘを逆ＦＦＴして得た系列Ｙである。
【図１０】系列Ｙの自己相関関数と振幅である。
【図１１】マッチトフィルタのブロック図である。                              〔符号の説明〕
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2009164881.tif 000001
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2009164881.tif 000002