(57)【要約】    【課題】      白色ガウス雑音環境下における誤り率特性を良好に維持し、かつ、フェージング環境下における誤り率特性を向上させること。    【解決手段】  本発明の変調装置１００の非対称信号点生成装置１０２は、信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における原点を中心とした円周上の対称ＱＰＳＫ信号点を変位した位置に複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する時に前記対称ＱＰＳＫ信号点が位置する前記円周上の点とＩＱ座標の原点とを結ぶ直線がＩチャネル軸となす角度をθとした場合にθ≠ｉπ/４（ｉは正の奇数である）、２√２|cosθ|≧√２及び２√２|sinθ|≧√２を満足するように前記複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成して信号生成装置１０３に与える。  【選択図】      図１
2005236750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における原点を中心とした円周上の対称ＱＰＳＫ信号点を変位した位置に複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する時に前記対称ＱＰＳＫ信号点が位置する前記円周上の点とＩＱ座標の原点とを結ぶ直線がＩチャネル軸となす角度をθとした場合にθ≠ｉπ/４（ｉは正の奇数である）、２√２|cosθ|≧√２及び２√２|sinθ|≧√２を満足するように前記複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する非対称信号点生成手段を具備することを特徴とする変調装置。
【請求項２】
非対称信号点生成手段と出力制御手段とを具備し、前記非対称信号点生成手段は、信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における原点を中心とした円周上の対称ＱＰＳＫ信号点を変位した位置に複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する時に前記対称ＱＰＳＫ信号点が位置する前記円周上の点とＩＱ座標の原点とを結ぶ直線がＩチャネル軸となす角度をθとした場合に、θ≠ｉπ/４（ｉは正の奇数である）、２√２|cosθ|≧√２及び２√２|sinθ|≧√２を満足するように複数のグループの前記非対称ＱＰＳＫ信号点を生成し、前記出力制御手段は、前記複数グループの非対称ＱＰＳＫ信号点を各グループごとに周期的に出力するように制御することを特徴とする変調装置。
【請求項３】
対称信号点生成手段及び非対称信号点生成手段を有する信号点生成装置と、出力制御手段と、を具備し、前記対称信号点生成手段は、信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における原点を中心とした円周上の１つのグループの対称ＱＰＳＫ信号点を生成し、前記非対称信号点生成手段は、ＩＱ座標における原点を中心とした円周上の対称ＱＰＳＫ信号点を変位した位置に複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する時に前記対称ＱＰＳＫ信号点が位置する前記円周上の点とＩＱ座標の原点とを結ぶ直線がＩチャネル軸となす角度をθとした場合に、θ≠ｉπ/４（ｉは正の奇数である）、２√２|cosθ|≧√２及び２√２|sinθ|≧√２を満足するように複数のグループの前記非対称ＱＰＳＫ信号点を生成し、前記出力制御手段は、複数グループの前記対称ＱＰＳＫ信号点及び前記非対称ＱＰＳＫ信号点を各グループごとに周期的に出力するように制御することを特徴とする変調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変調信号を生成する変調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の変調装置として、非特許文献１に記載されたものがある。この非特許文献１に記載された変調装置は、信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における円周上の対称ＱＰＳＫ信号点を変位した位置に複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成するものである。
【非特許文献１】J.Boutros and E.Viterbo,"Signal space diversity:A power and bandwidth efficient diversity technique for the Rayleigh fading channel," IEEE Transactions on Information Theory, Vol.44,pages 1453-1467,July 1998
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の変調装置においては、最小ユークリッド距離は十分に大きいが、最小ハミング距離は１であるため、白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）環境下においては誤り率特性が良いが、フェージング環境下において誤り率特性が悪くなる可能性があるという問題がある。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、白色ガウス雑音環境下における誤り率特性を良好に維持し、かつ、フェージング環境下における誤り率特性を向上させることができる変調装置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】
【０００５】
請求項１に記載の変調装置は、信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における原点を中心とした円周上の対称ＱＰＳＫ信号点を変位した位置に複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する時に前記対称ＱＰＳＫ信号点が位置する前記円周上の点とＩＱ座標の原点とを結ぶ直線がＩチャネル軸となす角度をθとした場合にθ≠ｉπ/４（ｉは正の奇数である）、２√２|cosθ|≧√２及び２√２|sinθ|≧√２を満足するように前記複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する非対称信号点生成手段を具備する構成を採る。
【０００６】
この構成によれば、最小ユークリッド距離は√２であり、かつ、最小ハミング距離は２であるため、白色ガウス雑音環境下における誤り率特性を良好に維持し、かつ、フェージング環境下における誤り率特性を向上させることができる。
【０００７】
請求項２に記載の変調装置は、非対称信号点生成手段と出力制御手段とを具備し、前記非対称信号点生成手段は、信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における原点を中心とした円周上の対称ＱＰＳＫ信号点を変位した位置に複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する時に前記対称ＱＰＳＫ信号点が位置する前記円周上の点とＩＱ座標の原点とを結ぶ直線がＩチャネル軸となす角度をθとした場合に、θ≠ｉπ/４（ｉは正の奇数である）、２√２|cosθ|≧√２及び２√２|sinθ|≧√２を満足するように複数のグループの前記非対称ＱＰＳＫ信号点を生成し、前記出力制御手段は、前記複数グループの非対称ＱＰＳＫ信号点を各グループごとに周期的に出力するように制御する構成を採る。
【０００８】
この構成によれば、最小ユークリッド距離は√２であり、かつ、最小ハミング距離は２であるため、白色ガウス雑音環境下における誤り率特性を良好に維持し、かつ、フェージング環境下における誤り率特性を向上させることができる。
【０００９】
請求項３に記載の変調装置は、対称信号点生成手段及び非対称信号点生成手段を有する信号点生成装置と、出力制御手段と、を具備し、前記対称信号点生成手段は、信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における原点を中心とした円周上の１つのグループの対称ＱＰＳＫ信号点を生成し、前記非対称信号点生成手段は、ＩＱ座標における原点を中心とした円周上の対称ＱＰＳＫ信号点を変位した位置に複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する時に前記対称ＱＰＳＫ信号点が位置する前記円周上の点とＩＱ座標の原点とを結ぶ直線がＩチャネル軸となす角度をθとした場合に、θ≠ｉπ/４（ｉは正の奇数である）、２√２|cosθ|≧√２及び２√２|sinθ|≧√２を満足するように複数のグループの前記非対称ＱＰＳＫ信号点を生成し、前記出力制御手段は、複数グループの前記対称ＱＰＳＫ信号点及び前記非対称ＱＰＳＫ信号点を各グループごとに周期的に出力するように制御する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、最小ユークリッド距離は√２であり、かつ、最小ハミング距離は２であるため、白色ガウス雑音環境下における誤り率特性を良好に維持し、かつ、フェージング環境下における誤り率特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、白色ガウス雑音環境下における誤り率特性を良好に維持し、かつ、フェージング環境下における誤り率特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の骨子は、信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における原点を中心とした円周上の対称ＱＰＳＫ信号点を変位した位置に複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する時に前記対称ＱＰＳＫ信号点が位置する前記円周上の点とＩＱ座標の原点とを結ぶ直線がＩチャネル軸となす角度をθとした場合にθ≠ｉπ/４（ｉは正の奇数である）、２√２|cosθ|≧√２及び２√２|sinθ|≧√２を満足するように前記複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する非対称信号点生成手段を具備することである。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る変調装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施の形態１に係る変調装置１００は、シリアルパラレル変換器１０１と、非対称信号点生成装置１０２、信号生成装置１０３、ベースバンド信号生成器１０４、２つのローパスフィルタ１０５、１０６及び直交変調器１０７を具備している。
【００１５】
シリアルパラレル変換器１０１は、シリアルのデータをパラレルのデータに変換して非対称信号点生成装置１０２に与える。非対称信号点生成装置１０２は、パラレルのデータに基づいて複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成して信号生成装置１０３に与える。
【００１６】
信号生成装置１０３は、非対称信号点生成装置１０２からの複数の非対称信号点に基づいて同相成分信号及び直交成分信号を生成しベースバンド信号生成器１０４に与える。ベースバンド信号生成器１０４は、信号生成装置１０３からの同相成分信号及び直交成分信号をベースバンド信号に変換しローパスフィルタ１０５、１０６を介して直交変調器１０７に与える。直交変調器１０７は、ベースバンド信号生成器１０４からのベースバンド同相成分信号及びベースバンド直交成分信号に基づいて変調信号を生成して出力する。
【００１７】
非対称信号点生成装置１０２は、信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における原点を中心とした円周上の対称ＱＰＳＫ信号点を変位した位置に複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する時に前記対称ＱＰＳＫ信号点が位置する前記円周上の点とＩＱ座標の原点とを結ぶ直線がＩチャネル軸となす角度をθとした場合にθ≠ｉπ/４（ｉは正の奇数である）、２√２|cosθ|≧√２及び２√２|sinθ|≧√２を満足するように前記複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する。
【００１８】
次に、非対称信号点生成装置１０２における複数の非対称ＱＰＳＫ信号点の生成について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図２に示すように、入力データの００、０１、１０、１１の入力ビットに対応した信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における従来の対称ＱＰＳＫ信号点は、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４で示される。対称ＱＰＳＫ信号点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、原点を中心とした円周上に存在し、Ｉチャネル軸及びＱチャネル軸に対し対称な位置に存在する。なお、円周上の点Ｃ０は、θの定義を明確にするために描かれたものである。
【００２０】
対称ＱＰＳＫ信号点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４からＩＱ座標の原点までの距離Ｒを１とした場合に、対称ＱＰＳＫ信号点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、次のように表される。
【数１】
2005236750.tif 000003
【００２１】
この場合に、最小ユークリッド距離は√２であり、最小ハミング距離は１である。
【００２２】
これに対し、入力データの００、０１、１０、１１の入力ビットに対応した信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における本発明の実施の形態１に係る非対称ＱＰＳＫ信号点は、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４で示される。非対称ＱＰＳＫ信号点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、Ｉチャネル軸及びＱチャネル軸に対し非対称な位置に存在する。
【００２３】
対称ＱＰＳＫ信号点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４からＩＱ座標の原点までの距離Ｒを１とした場合に、非対称ＱＰＳＫ信号点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、次にように表される。
【数２】
2005236750.tif 000004
【００２４】
この場合に、２√２|cosθ|≧√２及び２√２|sinθ|≧√２である場合に、最小ユークリッド距離は√２である。θ≠ｉπ/４（ｉは正の奇数である）である場合に、最小ハミング距離は２である。
【００２５】
この場合に、本発明の実施の形態１に係る非対称信号点生成装置１０２は、図３に示すような演算処理を行って非対称ＱＰＳＫ信号点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を生成する。なお、θ＝５５度である場合の非対称ＱＰＳＫ信号点（本発明の実施の形態１における非対称ＱＰＳＫ信号点に含まれる）は、図４のＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４で表される。
【００２６】
このように、本発明の実施の形態１においては、最小ユークリッド距離は√２であり、かつ、最小ハミング距離は２であるため、白色ガウス雑音環境下における誤り率特性を良好に維持し、かつ、フェージング環境下における誤り率特性を向上させることができる。
【００２７】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係る変調装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２においては、本発明の実施の形態１と同じ構成要素には同じ参照符号が付されて、その説明が省略される。
【００２８】
図５に示すように、本発明の実施の形態２に係る変調装置５００は、本発明の実施の形態１に係る変調装置１００において、非対称信号点生成装置１０２の代わりに非対称信号点生成装置５０１を具備する。
【００２９】
すなわち、本発明の実施の形態２に係る変調装置５００は、シリアルパラレル変換器１０１と、非対称信号点生成装置５０１、信号生成装置１０３、ベースバンド信号生成器１０４、２つのローパスフィルタ１０５、１０６及び直交変調器１０７を具備している。
【００３０】
図６に示すように、非対称信号点生成装置５０１は、非対称信号点生成部５０１１及び出力制御部５０１２を具備している。非対称信号点生成部５０１１は、シリアルパラレル変換器１０１からのパラレルのデータを受けて、信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における原点を中心とした円周上の対称ＱＰＳＫ信号点を変位した位置に複数の非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する時に前記対称ＱＰＳＫ信号点が位置する前記円周上の点とＩＱ座標の原点とを結ぶ直線がＩチャネル軸となす角度をθとした場合に、θ≠ｉπ/４（ｉは正の奇数である）、２√２|cosθ|≧√２及び２√２|sinθ|≧√２を満足するように複数のグループの前記非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する。非対称信号点生成部５０１１は、複数のグループの前記非対称ＱＰＳＫ信号点を出力制御部５０１２に与える。
【００３１】
出力制御部５０１２は、前記複数グループの非対称ＱＰＳＫ信号点を各グループごとに周期的に出力するように制御する。すなわち、出力制御部５０１２は、前記複数グループの非対称ＱＰＳＫ信号点を各グループごとに時間を異ならせて順次に信号生成装置１０３に与える。
【００３２】
次に、非対称信号点生成部５０１１による複数のグループの前記非対称ＱＰＳＫ信号点の生成について、図面を参照して説明する。
【００３３】
図７に示すように、入力データの００、０１、１０、１１の入力ビットに対応した信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における本発明の実施の形態２に係る１つのグループの非対称ＱＰＳＫ信号点は、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４で示される。非対称ＱＰＳＫ信号点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、Ｉチャネル軸及びＱチャネル軸に対し非対称な位置に存在する。
【００３４】
対称ＱＰＳＫ信号点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４からＩＱ座標の原点までの距離Ｒを１とした場合に、非対称ＱＰＳＫ信号点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、次のように表される。
【数３】
2005236750.tif 000005
【００３５】
これらの非対称ＱＰＳＫ信号点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、グループ#１に属するものとする。
【００３６】
また、本発明の実施の形態２に係る他のグループの非対称ＱＰＳＫ信号点は、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４で示される。非対称ＱＰＳＫ信号点Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、Ｉチャネル軸及びＱチャネル軸に対し非対称な位置に存在する。
【００３７】
対称ＱＰＳＫ信号点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４からＩＱ座標の原点までの距離Ｒを１とした場合に、非対称ＱＰＳＫ信号点Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、次のように表される。
【数４】
2005236750.tif 000006
【００３８】
これらの非対称ＱＰＳＫ信号点Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、グループ#２に属するものとする。
【００３９】
非対称信号点生成部５０１１は、入力データの１つのビットに対してグループ#１の非対称ＱＰＳＫ信号点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を生成して出力制御部５０１２に送り、次にグループ#２の非対称ＱＰＳＫ信号点Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を送る。このように、非対称信号点生成部５０１１は、グループ#１とグループ#２との非対称ＱＰＳＫ信号点をグループごとに順次に出力制御部５０１２に与える。
【００４０】
なお、本発明の実施の形態２においては、非対称信号点生成部５０１１は、３以上のグループの前記非対称ＱＰＳＫ信号点を生成するように構成してもよい。例えば、図８に示すように、非対称信号点生成部５０１１は、３つのグループ#１〜#３の前記非対称ＱＰＳＫ信号点を生成するように構成してもよい。
【００４１】
本発明の実施の形態２においては、本発明の実施の形態１と同じ効果を有する。
【００４２】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図面を参照して詳細に説明する。図９は、本発明の実施の形態３に係る変調装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態３においては、本発明の実施の形態２と同じ構成要素には同じ参照符号が付されて、その説明が省略される。
【００４３】
図９に示すように、本発明の実施の形態３に係る変調装置９００は、発明の実施の形態３に係る変調装置５００において、非対称信号点生成装置５０１の代わりに信号点生成装置９０１を具備する。
【００４４】
すなわち、本発明の実施の形態３に係る変調装置９００は、シリアルパラレル変換器１０１と、信号点生成装置９０１、信号生成装置１０３、ベースバンド信号生成器１０４、２つのローパスフィルタ１０５、１０６及び直交変調器１０７を具備している。
【００４５】
図１０に示すように、信号点生成装置９０１は、対称信号点生成部９０１１、非対称信号点生成部５０１１及び出力制御部９０１２を具備している。
【００４６】
対称信号点生成部９０１１は、信号空間ダイヤグラムのＩＱ座標における原点を中心とした円周上の１つのグループの対称ＱＰＳＫ信号点（例えば、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）を生成して出力制御部９０１２に与える。例えば、対称信号点生成部９０１１は、図１１に示すような１つのグループの対称ＱＰＳＫ信号点を生成する。
【００４７】
非対称信号点生成部５０１１は、本発明の実施の形態２に係るものと同じである。非対称信号点生成部５０１１は、複数のグループの前記非対称ＱＰＳＫ信号点を出力制御部９０１２に与える。例えば、非対称信号点生成部５０１１は、図１１に示すような複数のグループの前記非対称ＱＰＳＫ信号点を生成する。
【００４８】
出力制御部９０１２は、複数グループの前記対称ＱＰＳＫ信号点及び前記非対称ＱＰＳＫ信号点を各グループごとに周期的に出力するように制御する。
【００４９】
本発明の実施の形態３においては、本発明の実施の形態１と同じ効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、変調装置及び変調システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る変調装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る変調装置の非対称信号点生成装置の動作を説明するための信号点配置図
【図３】本発明の実施の形態１に係る変調装置の非対称信号点生成装置の動作を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態１に係る変調装置の非対称信号点生成装置の動作を説明するための他の信号点配置図
【図５】本発明の実施の形態２に係る変調装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係る変調装置の非対称信号点生成装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る変調装置の非対称信号点生成装置の動作を説明するための信号点配置図
【図８】本発明の実施の形態２に係る変調装置の非対称信号点生成装置の動作を説明するための他の信号点配置図
【図９】本発明の実施の形態３に係る変調装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る変調装置の信号点生成装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る変調装置の信号点生成装置の動作を説明するための信号点配置図
【符号の説明】
【００５２】
１００、５００、９００  変調装置
１０１  シリアルパラレル変換器
１０２、５０１  非対称信号点生成装置
１０３  信号生成装置
１０４  ベースバンド信号生成器
１０５、１０６  ローパスフィルタ
１０７  直交変調器
５０１１  非対称信号点生成部
５０１２、９０１２  出力制御部
９０１  信号点生成装置
９０１１  対称信号点生成部
【図１】
2005236750.tif 000007
【図２】
2005236750.tif 000008
【図３】
2005236750.tif 000009
【図４】
2005236750.tif 000010
【図５】
2005236750.tif 000011
【図６】
2005236750.tif 000012
【図７】
2005236750.tif 000013
【図８】
2005236750.tif 000014
【図９】
2005236750.tif 000015
【図１０】
2005236750.tif 000016
【図１１】
2005236750.tif 000017