(57)【要約】  本発明の実施例は、マルチキャリア変調装置、マルチキャリア復調装置、方法及びシステムを提供する。本発明の実施例では、新しい半直交マルチキャリア波形を設計してデータ変調を行い、該波形の奇数位サブキャリア及び偶数位サブキャリアの各自は直交するが、奇、偶位サブキャリア間は非直交であり、また、各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転される。このようなマルチキャリアのサブキャリア間隔は、従来の直交復用マルチキャリア（OFDM）に比べ、サブキャリア間隔が半減している。よって、スペクトル効率を向上させることができ、かつ正弦波部分が反転されているため、システムパフォーマンスを向上させることができる。
2018536341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリア変調装置であって、
送信待ちデータの複数の変調シンボルを複数のサブキャリアに変調するための変調ユニットであって、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転される、変調ユニット；及び
各サブキャリア上のデータを加算し、前記送信待ちデータの変調データを得るための計算ユニットを含む、装置。
【請求項２】
請求項1に記載の装置であって、
前記所定倍数は、2倍である、装置。
【請求項３】
請求項2に記載の装置であって、
前記複数のサブキャリアのうちの奇数位サブキャリアは互に直交し、かつ、前記複数のサブキャリアのうちの偶数位サブキャリアは互に直交する、装置。
【請求項４】
マルチキャリア復調装置であって、
受信データに対してフィルタリング操作を行い、各サブキャリアに対応する復調データを得るためのフィルタリングユニットであって、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転される、フィルタリングユニット；及び
前記各サブキャリアに対応する復調データに対して周波数領域等化処理を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得るための等化ユニットを含む、装置。
【請求項５】
請求項4に記載の装置であって、
前記所定倍数は、2倍である、装置。
【請求項６】
請求項5に記載の装置であって、
前記各サブキャリアに対応する復調データのベクトルは、サブキャリア周波数領域の相関行列と、各サブキャリア上にキャリーされるデータのベクトルとの積と、ノイズ項との和である、装置。
【請求項７】
請求項6に記載の装置であって、
前記サブキャリア周波数領域の相関行列における要素は、
【数１】
2018536341.tif 000014
と定義され、
k1及びk2は、それぞれは、サブキャリアの順番号であり、pk1(t)は、サブキャリアk1であり、p*k2(t)は、サブキャリアk2的共役である、装置。
【請求項８】
請求項4に記載の装置であって、
前記等化ユニットは、ゼロフォーシング法により前記各サブキャリアに対応する復調データに対して線形等化を行い、サブキャリア干渉無しの復調データ
【数２】
2018536341.tif 000015
を取得し、
Rは、サブキャリアの相関行列であり、かつ、フルランク行列であり、RHは、サブキャリアの相関行列の共役転置であり、x’は、前記各サブキャリアに対応する復調データのベクトルである、装置。
【請求項９】
請求項4に記載の装置であって、
前記等化ユニットは、最小二乗平均誤差法により前記各サブキャリアに対応する復調データに対して線形等化を行い、サブキャリア干渉無しの復調データ
【数３】
2018536341.tif 000016
を取得し、
Rは、サブキャリアの相関行列であり、かつ、フルランク行列であり、RHは、サブキャリアの相関行列の共役転置であり、σ2は、ホワイトノイズのパワーであり、x’は、前記各サブキャリアに対応する復調データのベクトルである、装置。
【請求項１０】
送信機及び受信機を含むマルチキャリア通信システムであって、
前記送信機は、送信待ちデータの複数の変調シンボルを複数のサブキャリアに変調し、各サブキャリア上のデータを加算し、前記送信待ちデータの変調データを取得し、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転され、
前記受信機は、受信データに対してフィルタリング操作を行い、各サブキャリアに対応する復調データを取得し、前記各サブキャリアに対応する復調データに対して周波数領域等化処理を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得る、通信システム。
【請求項１１】
請求項10に記載の通信システムであって、
前記所定倍数は、2倍である、通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信分野に関し、特に、マルチキャリア変調装置、マルチキャリア復調装置、方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチキャリア変調(Multi-carrier  Modulation、MCM)が複数のキャリア信号を採用している。それは、データ流を若干個のサブデータ流に分解し、これにより、サブデータ流は、かなり低い伝送ビットレートを有し、これらのデータは、それぞれ、若干個のキャリアを変調するために用いられる。よって、マルチキャリア変調チャネルでは、データ伝送レートが比較的低く、シンボル周期が長くなり、遅延スプレッドがシンボル周期に比べて一定の比（比の値）小さければ、コード間干渉を引き起こすことがない。そのため、マルチキャリア変調は、チャネルの時間分散性（time  dispersion）に敏感でない。マルチキャリア変調は、多くの技術、例えば、マルチトーン実現(Multitone  Realization)、直交マルチキャリア変調(OFDM、Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing、直交周波数分割多重)、MC-CDMA(Multi  Carrier-Code  Division  Multiple  Access、マルチキャリア符号分割多元接続)及び符号化MCM(Coded  MCM)により実現することができる。そのうち、OFDMは、マルチパスフェージング干渉を解消し得るので、最近の研究の注目話題の１つである。
【０００３】
なお、上述の背景技術についての紹介は、本発明の技術案を明確かつ完全に説明し、また、当業者がそれを理解しやすいためのものである。これらの案は、本発明の背景技術の一部に記述されているため、当業者にとって周知であると解釈すべきではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
OFDMシステムでは、各サブキャリアが直交するため、スペクトル効率の向上が制限されている。
【０００５】
本発明の実施例は、スペクトル効率を向上させるためのマルチキャリア変調装置、方法及びシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施例の第一側面によれば、マルチキャリア変調装置が提供され、そのうち、前記装置は、
送信待ちデータの複数の変調シンボルを複数のサブキャリア上に変調するための変調ユニットであって、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転される、変調ユニット；及び
各サブキャリア上のデータを加算し、前記送信待ちデータの変調データを得るための計算ユニットを含む。
【０００７】
本実施例の第二側面によれば、マルチキャリア復調装置が提供され、そのうち、前記装置は、
受信データに対してフィルタリング操作を行い、各サブキャリアに対応する復調データを得るためのフィルタリングユニットであって、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転される、フィルタリングユニット；及び
前記各サブキャリアに対応する復調データに対して周波数領域等化処理を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得るための等化ユニットを含む。
【０００８】
本実施例の第三側面によれば、送信機が提供され、前記送信機は、前述の第一側面に記載の装置を含む。
【０００９】
本実施例の第四側面によれば、受信機が提供され、前記受信機は、前述の第二側面に記載の装置を含む。
【００１０】
本実施例の第五側面によれば、マルチキャリア通信システムが提供され、前記システムは、送信機及び受信機を含み、
前記送信機は、送信待ちデータの複数の変調シンボルを複数のサブキャリア上に変調し、各サブキャリア上のデータを加算し、前記送信待ちデータの変調データを取得し、そのうち、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転され、
前記受信機は、受信データに対してフィルタリング操作を行い、各サブキャリアに対応する復調データを取得し、前記各サブキャリアに対応する復調データに対して周波数領域等化処理を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得る。
【００１１】
本実施例の第六側面によれば、マルチキャリア変調方法が提供され、そのうち、前記方法は、
送信待ちデータの複数の変調シンボルを複数のサブキャリア上に変調し、そのうち、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転され；及び
各サブキャリア上のデータを加算し、前記送信待ちデータの変調データを得ることを含む。
【００１２】
本実施例の第七側面によれば、マルチキャリア復調方法が提供され、そのうち、前記方法は、
受信データに対してフィルタリング操作を行い、各サブキャリアに対応する復調データを取得し、そのうち、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転され；及び
前記各サブキャリアに対応する復調データに対して周波数領域等化処理を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得ることを含む。
【００１３】
本発明の実施例の有益な効果は、次の通りであり、即ち、本発明の実施例は、新しい半直交周波数分割多重マルチキャリアを用いてデータ変調を行い、従来の直交周波数分割多重（OFDM）マルチキャリアに比べ、該半直交周波数分割多重（SOFDM）マルチキャリアのサブキャリア間隔が半減しており、これにより、スペクトル効率を向上させることができる。また、各サブキャリアの正弦波部分が反転されているため、システムパフォーマンスを向上させることができる。
【００１４】
後述の説明及び図面を参照することで、本発明の特定の実施形態を詳しく開示し、本発明の原理を採用し得る態様を示す。なお、本発明の実施形態は、範囲上ではこれらによって限定されない。添付した特許請求の範囲内であれば、本発明の実施形態は、様々な変更、修正及び代替によるものを含んでも良い。
【００１５】
また、１つの実施形態について説明した及び／又は示した特徴は、同じ又は類似した方式で１つ又は複数の他の実施形態に用い、他の実施形態中の特徴と組み合わせ、又は、他の実施形態中の特徴を置換することもできる。
【００１６】
なお、「含む／有する」のような用語は、本明細書に使用されるときに、特徴、要素、ステップ、又はアセンブルの存在を指すが、１つ又は複数の他の特徴、要素、ステップ、又はアセンブリの存在又は付加を排除しないということも指す。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
含まれている図面は、本発明の実施例への更なる理解を提供するために用いられ、これらの図面は、本明細書の一部を構成しており、本発明の実施形態を例示し、文字記載とともに本発明の原理を説明するために用いられる。また、明らかのように、以下に記載されている図面は、本発明の幾つかの実施例を示すためのものに過ぎず、当業者は、創造性のある労働をせずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもできる。
【図１】本発明の実施例におけるマルチキャリア変調装置の構成図である。
【図２】サブキャリアの正弦波部分が１回反転されることを示す図である。
【図３】サブキャリアの正弦波部分が２回反転されることを示す図である。
【図４】本実施例におけるSOFDMシステムの送信端を示す図である。
【図５】本発明の実施例におけるマルチキャリア復調装置の構成図である。
【図６】本実施例におけるSOFDMシステムの受信端を示す図である。
【図７】本実施例における送信機のハードウェア構成図である。
【図８】本実施例における受信機のハードウェア構成図である。
【図９】本実施例におけるマルチキャリア通信システムのハードウェア構成図である。
【図１０】本実施例におけるマルチキャリア変調方法のフローチャートである。
【図１１】本実施例におけるマルチキャリア復調方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付した図面及び以下の説明を参照することにより、本発明の前述の及び他の特徴が明らかになる。なお、明細書及び図面では、本発明の特定の実施方式を開示しているが、それは、本発明の原理を採用し得る一部のみの実施方式を示し、理解すべきは、本発明は、記載されている実施方式に限定されず、即ち、本発明は、添付した特許請求の範囲内での全ての変更、変形及び代替によるものも含むということである。
【実施例１】
【００１９】
本実施例は、マルチキャリア変調装置を提供し、それは、マルチキャリア通信システムの送信端に応用される。図1は、該装置の構成図であり、図1に示すように、該装置100は、変調ユニット101及び計算ユニット102を含む。
【００２０】
該変調ユニット101は、送信待ちデータの複数の変調シンボルを複数のサブキャリア上に変調し、そのうち、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、前記所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転される。
【００２１】
該計算ユニット102は、各サブキャリア上のデータを加算し（和を求める）、前記送信待ちデータの変調データを得る。
【００２２】
本実施例では、前記所定倍数は、例えば、1.5倍、2倍、4倍、8倍などである。なお、本実施例では、所定倍数が2倍であることを例とするが、当業者は、本実施例の実施方式に基づいて、他の倍数の実施方式を導出することができるため、他の倍数の実施方式については、詳細な説明を省略する。
【００２３】
本実施例では、新しい半直交周波数分割多重（SOFDM：semi-orthogonal  frequency  division  multiplexing）マルチキャリア波形を設計しており、該SOFDMでは、各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間（持続期間）の2倍の逆数であり、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転され、例えば、１回、２回、又はそれ以上の回数反転される。反転回数の増加に伴い、システムパフォーマンスが良くなるが、システムバンド幅が次第に増加し得るので、反転の回数は、システムパフォーマンス及びバンド幅間のトレードオフの１つである。
【００２４】
本実施例では、反転回数がN/2の時に各サブキャリアの波形は次のように表されても良い。
【数１】
2018536341.tif 000003
そのうち、fk=k/(2T)であり、k∈Zであり、kは、サブキャリアの順番号であり、Zは、整域（整数領域）を表し、Tは、シンボル期間であり、mは、１つのシンボル内の時間セグメントの順番号であり、かつ、1≦m≦Nであり、N/2は、反転回数であり、Nは、2のべき数、例えば、は、2，4，8，16などである。ｆk=k・Δfであり、Δfは、サブキャリア間隔（単位Hz）であり、本実施例では、Δf=1/(2T)であり、従来のOFDM（Δf=1/T）に比べて、サブキャリア間隔は半減している。
【００２５】
本実施例では、SOFDMにおいてサブキャリア間の直交性が破壊されているが、該SOFDMの複数のサブキャリアの奇数位サブキャリアは、依然として互に直交し、同様に、該複数のサブキャリアの偶数位サブキャリアも互に直交し、また、サブキャリアが半減しているから、そのスペクトル効率はより高くなる。
【００２６】
図2は、あるサブキャリアの正弦波部分が１回反転されることを示す図であり、図3は、あるサブキャリアの正弦波部分が２回反転されることを示す図であり、そのうち、Xkは、第k個目のサブキャリア上の変調シンボルである。図2及び図3に示すように、本実施例におけるサブキャリアの正弦波部分が周期的に反転されるため、ゼロ相関ウィンドウ（ZCW：zero  correlation  window）の性質を有し、反転の頻度が大きいほど、ゼロ相関ウィンドウが大きい。よって、ゼロ相関ウィンドウの大小（サイズ）を拡大することで、システムパフォーマンスを向上させることができ、特に、そのシステムパフォーマンスは、直交マルチキャリアシステムに逐次逼近することができる。
【００２７】
本実施例では、変調ユニット101は、複数のサブキャリア変調器（サブキャリア変調器組）により実現されても良く、計算ユニット102は、加法器により実現することができる。図4は、本実施例におけるSOFDMシステムの送信端を示す図であり、図4に示すように、送信待ちデータの複数の変調シンボルx1-xK（Kは、サブキャリアの総数であり）について、複数のサブキャリア変調器401は、それらにそれぞれ該SOFDMシステムの各サブキャリアp1(t)-pK(t)を掛け、これにより、それらを本実施例におけるSOFDMの複数のサブキャリア上に変調し、加法器402は、各サブキャリア上のデータを加算し、該送信待ちデータの変調データyを得る。そのうち、yは、次のように表されても良い。
【数２】
2018536341.tif 000004
【００２８】
本実施例では、送信端の、本出願の機能の実現に関する機能モジュールのみ説明したが、本実施例は、これに限定されず、具体的な実現過程では、データの送信を実現するために、該送信端は、さらに、アナログデジタル変換、直並列変換などの機能モジュールを含む可能性があり、具体的には、送信端に関する従来技術を参照することができる。
【００２９】
本実施例におけるマルチキャリア変調装置により、サブキャリア間隔が半減しているため、スペクトル効率を向上させることができ、また、ゼロ相関ウィンドウの性質を有するため、システムパフォーマンスを向上させることができる。
【実施例２】
【００３０】
本実施例は、マルチキャリア復調装置を提供し、それは、受信端に応用される。該装置は、実施例1の装置の受信端の処理に対応し、そのうち、実施例1と同じでる内容の重複説明は、省略される。
【００３１】
図5は、該マルチキャリア復調装置の構成図であり、図5に示すように、該マルチキャリア復調装置500は、フィルタリングユニット501及び等化ユニット502を含む。該フィルタリングユニット501は、受信データに対してフィルタリング操作を行い、各サブキャリアに対応する復調データを取得し、そのうち、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転される。該等化ユニット502は、前記各サブキャリアに対応する復調データに対して周波数領域等化処理を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得る。
【００３２】
本実施例では、所定倍数が2倍であることを例とするが、前述のように、本実施例は、これに限定されない。
【００３３】
本実施例では、受信データとは、受信機から受信したデータを指し、それは、送信待ちデータの変調データyとノイズnとの組み合わせであり、r=y+nと記す。実施例1に記載のように、該変調データyは、送信待ちデータを本実施例における複数のサブキャリア上に変調することにより得られ、また、本実施例における複数のサブキャリアの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の2倍の逆数であり、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転され、例えば、１回、２回、又はそれ以上の回数反転される。
【００３４】
本実施例では、該フィルタリングユニット501は、複数のサブキャリア整合フィルター（サブキャリアフィルター組）により実現することができる。図6は、本実施例におけるSOFDMシステムの受信端を示す図であり、図6に示すように、受信した受信データrについて、複数のサブキャリア整合フィルター601は、それにそれぞれ複数のサブキャリアの各サブキャリアの共役を掛けてから0-Tの定積分を行い、これにより、受信データrに対してフィルタリング操作を行い、各サブキャリアに対応する復調データx1’-xK’（Kは、サブキャリアの総数である）を得ることができる。
【００３５】
本実施例では、前述のように、サブキャリア間の直交性が破壊されているため、サブキャリアの相関係数は、次のように定義されても良い。
【数３】
2018536341.tif 000005
【００３６】
そのうち、k1及びk2は、サブキャリアの順番号である。
【００３７】
本実施例では、ノイズがAWGN（Additive  White  Gaussian  Noise）であるとすれば、受信機がサブキャリア整合フィルタリングを受けた後の結果は、次のようになる。
【数４】
2018536341.tif 000006
【００３８】
そのうち、x’は、各サブキャリアに対応する復調データのベクトルと定義され、Rは、サブキャリア周波数領域の相関行列であり、その要素は、
【数５】
2018536341.tif 000007
であり、k1及びk2は、サブキャリアの順番号であり、xは、送信待ちデータの変調シンボルベクトルであり、nは、ノイズ項である。
【００３９】
本実施例では、上述の結果から分かるように、各サブキャリアに対応する復調データのベクトルx’は、サブキャリア周波数領域の相関行列Rと、各サブキャリア上にキャリー（carry）されるデータのベクトルxとの積と、ノイズ項nとの和である。
【００４０】
本実施例では、等化ユニット502は、各サブキャリアに対応する復調データに対して周波数領域等化処理を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得る。
【００４１】
そのうち、該等化ユニット502は、等化器により実現されても良く、例えば、図6に示すような等化器602であり、又は、ソフトウェアにより実現することもできる。
【００４２】
本実施例では、周波数領域等化処理の具体的な方法について限定せず、以下、２つの例を挙げて説明する。
【００４３】
１つの実施方式では、該等化ユニット502は、ゼロフォーシング法を使用して前記各サブキャリアに対応する復調データに対し線形等化を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得ることができる。例えば、次のような公式でサブキャリア干渉無しの復調データを取得する。
【数６】
2018536341.tif 000008
【００４４】
そのうち、
（外１）
2018536341.tif 000009
は、サブキャリア干渉無しの復調データであり、Rは、サブキャリアの相関行列であり、それは、フルランク行列であり、RHは、サブキャリアの相関行列の共役転置であ、x’は、前記各サブキャリアに対応する復調データのベクトルである。
【００４５】
もう１つの実施方式では、該等化ユニット502は、最小二乗平均誤差（least  mean  square  error）法を採用して前記各サブキャリアに対応する復調データに対して線形等化を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得ることができる。例えば、次のような公式でサブキャリア干渉無しの復調データを取得する。
【数７】
2018536341.tif 000010
【００４６】
そのうち、
（外２）
2018536341.tif 000011
は、サブキャリア干渉無しの復調データであり、Rは、サブキャリアの相関行列であり、それは、フルランク行列であり、RHは、サブキャリアの相関行列Rの共役転置であり、σ2は、ホワイトノイズのパワーであり、x’は、前記各サブキャリアに対応する復調データのベクトルである。
【００４７】
本実施例では、行列Rは、フルランク行列である。行列Rがフルランク行列でない場合、ゼロ相関ウィンドウの大小（サイズ）を拡大しても良く、例えば、上述の反転回数を、行列Rがフルランク行列になるまで増やすことができる。
【００４８】
本実施例では、受信端の、本出願の機能の実現に関する機能モジュールのみ説明したが、本実施例は、これに限定されず、具体的な実現過程では、データの受信を実現するために、該受信端は、さらに、チャネル等化、並直列変換などの機能モジュールを含む可能性もあり、具体的には、受信端に関する従来技術を参照することができる。
【００４９】
本実施例におけるマルチキャリア調装置により、サブキャリア間隔が半減しているから、スペクトル効率を向上させることができ、また、ゼロ相関ウィンドウの性質を有するため、システムパフォーマンスを向上させることができる。
【実施例３】
【００５０】
本発明の実施例は、送信機を提供する。
【００５１】
図7は、本実施例における送信機700のシステム構成図であり、図7に示すように、該送信機700は、変調モジュール701、直並列変換モジュール702、サブキャリア変調器組703、加法器704、デジタルアナログ変換モジュール705、及びRFモジュール706を含む。なお、該図は、例示に過ぎず、さらに、他の類型の構造を用いて該構造に対して補充又は代替を行うことで、電気通信機能又は他の機能を実現することもできる。
【００５２】
本実施例では、該変調モジュール701、該直並列変換モジュール702、デジタルアナログ変換モジュール705、及びRFモジュール706の機能は、従来技術を参照することができ、該サブキャリア変調器組703及び加法器704は、共同でマルチキャリア変調装置を構成し、それは、実施例1におけるマルチキャリア変調装置により実現することができ、その内容は、ここに合併され、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００５３】
なお、送信機700は、必ずしも図7中の全ての部品を含む必要がない。また、送信機700は、さらに、図7にないものを含んでも良く、これについては、従来技術を参照することができる。
【００５４】
本実施例における送信機により、スペクトル効率及びシステムパフォーマンスを向上させることができる。
【実施例４】
【００５５】
本発明の実施例は、受信機を提供する。
【００５６】
図8は、本実施例における受信機800のシステム構成図であり、図8に示すように、該受信機800は、RF処理モジュール801、アナログデジタル変換モジュール802、チャネル等化モジュール803、サブキャリアフィルター組804、及び等化器805を含む。なお、該図は、例示に過ぎず、さらに、他の類型の構造を用いて該構造に対して補充又は代替を行うことにより、電気通信機能又は他の機能を実現することもできる。
【００５７】
本実施例では、RF処理モジュール801、アナログデジタル変換モジュール802、及びチャネル等化モジュール803の機能は、従来技術を参照することができ、サブキャリアフィルター組804及び等化器805は、共同でマルチキャリア復調装置を構成し、それは、実施例2におけるマルチキャリア復調装置により実現され得るため、その内容は、ここに合併され、ここでは、その詳しい記載を省略する。
【００５８】
なお、受信機800は、必ずしも図8中の全ての部品を含む必要がない。また、受信機800は、さらに、図8にないものを含んでも良く、これについては、従来技術を参照することができる。
【００５９】
本実施例における受信機により、スペクトル効率及びシステムパフォーマンスを向上させることができる。
【実施例５】
【００６０】
本発明の実施例は、さらに、マルチキャリア通信システムを提供する。
【００６１】
図9は、本実施例におけるマルチキャリア通信システムの構成図であり、図9に示すように、該通信システム900は、送信機901及び受信機902を含む。
【００６２】
本実施例では、該送信機901は、次のように構成され、即ち、送信待ちデータの複数の変調シンボルを複数のサブキャリア上に変調し、各サブキャリア上のデータを加算し、前記送信待ちデータの変調データを取得し、そのうち、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、例えば、2倍であり、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転される。該送信機901は、実施例3に記載の送信機700により実現されても良いので、その内容は、ここに合併され、ここでは、詳細な説明を省略する。
【００６３】
本実施例では、該受信機902は、次のように構成され、即ち、受信データに対してフィルタリング操作を行い、各サブキャリアに対応する復調データを取得し、前記各サブキャリアに対応する復調データに対して周波数領域等化処理を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを取得し、そのうち、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、例えば、2倍であり、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転される。該受信機902は、実施例4に記載の受信機800により実現することができるため、その内容は、ここに合併され、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００６４】
本実施例におけるマルチキャリア通信システムにより、スペクトル効率和システムパフォーマンスを向上させることができる。
【実施例６】
【００６５】
本発明の実施例は、マルチキャリア変調方法を提供し、該方法が問題を解決する原理は、実施例1の装置と同様であるから、その具体的な実施は、実施例1の装置の実施を参照することができ、内容が同じである重複説明は、省略される。
【００６６】
図10は、該方法のフローチャートであり、図10に示すように、該方は、次のようなステップを含む。
【００６７】
ステップ1001：送信待ちデータの複数の変調シンボルを複数のサブキャリア上に変調し、そのうち、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転され；
ステップ1002：各サブキャリア上のデータを加算し、前記送信待ちデータの変調データを得る。
【００６８】
本実施例では、該所定倍数は、2倍であり、この場合、該複数のサブキャリア中の奇数位サブキャリアは互に直交し、かつ、前記複数のサブキャリア中の偶数位サブキャリアも互に直交する。
【００６９】
本実施例における方法により、スペクトル効率及びシステムパフォーマンスを向上させることができる。
【実施例７】
【００７０】
本発明の実施例は、マルチキャリア復調方法を提供し、該方法が問題を解決する原理は、実施例2の装置と同様であるので、その具体的な実施は、実施例2の装置の実施を参照することができ、内容が同じである重複説明は、省略される。
【００７１】
図11は、該方法のフローチャートであり、図11に示すように、該方法は、次のようなステップを含む。
【００７２】
ステップ1101：受信データに対してフィルタリング操作を行い、各サブキャリアに対応する復調データを取得し、そのうち、前記複数のサブキャリアのうちの各サブキャリア間のサブキャリア間隔は、シンボル期間の所定倍数の逆数であり、該所定倍数は、１よりも大きく、かつ各サブキャリアの正弦波部分は、周期的に所定回数反転され；
ステップ1102：前記各サブキャリアに対応する復調データに対して周波数領域等化処理を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得る。
【００７３】
本実施例では、該所定倍数は、2倍である。
【００７４】
本実施例では、各サブキャリアに対応する復調データのベクトルは、サブキャリア周波数領域の相関行列と、各サブキャリア上にキャリーされるデータのベクトルとの積と、ノイズ項との和である。
【００７５】
ステップ1102の１つの実施方式では、ゼロフォーシング法を用いて前記各サブキャリアに対応する復調データに対して線形等化を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得ることができる。例えば、以下の公式でサブキャリア干渉無しの復調データを取得する。
【数８】
2018536341.tif 000012
【００７６】
そのうち、Rは、サブキャリアの相関行列であり、それは、フルランク行列であり、RHは、サブキャリアの相関行列の共役転置であり、x’は、前記各サブキャリアに対応する復調データのベクトルである。
【００７７】
ステップ1102のもう１つの実施方式では、最小二乗平均誤差法により前記各サブキャリアに対応する復調データに対して線形等化を行い、サブキャリア干渉無しの復調データを得ることができる。例えば、以下の公式でサブキャリア干渉無しの復調データを計算する。
【数９】
2018536341.tif 000013
【００７８】
そのうち、Rは、サブキャリアの相関行列であろ、それは、フルランク行列であり、RHは、サブキャリアの相関行列の共役転置であり、σ2は、ホワイトノイズのパワーであり、x’は、前記各サブキャリアに対応する復調データのベクトルである。
【００７９】
本実施例における方法により、スペクトル効率及びシステムパフォーマンスを向上させることができる。
【００８０】
本発明の実施例は、さらに、コンピュータ可読プログラムを提供し、そのうち、マルチキャリア変調装置又は送信機中で前記プログラムを実行する時に、前記プログラムは、コンピュータに、前記マルチキャリア変調装置又は送信機中で実施例6に記載の方法を実行させる。
【００８１】
本発明の実施例は、さらに、コンピュータ可読プログラムを記憶した記憶媒体を提供し、そのうち、前記コンピュータ可読プログラムは、コンピュータに、マルチキャリア変調装置又は送信機中で実施例6に記載の方法を実行させる。
【００８２】
本発明の実施例は、さらに、コンピュータ可読プログラムを提供し、そのうち、マルチキャリア復調装置又は受信機中で前記プログラムを実行する時に、前記プログラムは、コンピュータに、前記マルチキャリア復調装置又は受信機中で実施例7に記載の方法を実行させる。
【００８３】
本発明の実施例は、さらに、コンピュータ可読プログラムを記憶した記憶媒体を提供し、そのうち、前記コンピュータ可読プログラムは、コンピュータに、マルチキャリア復調装置又は受信機中で実施例7に記載の方法を実行させる。
【００８４】
本発明の以上の装置及び方法は、ソフトウェア又はハードウェアにより実現されても良く、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実現されても良い。本発明はさらに下記のようなコンピュータ読み取り可能なプログラムに関し、即ち、該プログラムは、ロジック部品により実行されるときに、該ロジック部品に、上述の装置又は構造部品を実現させ、又は、該ロジック部品に、上述の各種の方法又はステップを実現させる。ロジック部品は、例えば、FPGA（Field  Programmable  Gate  Array）、マイクロプロセッサー、コンピュータに用いる処理器などであっても良い。本発明は、さらに、上述のプログラムを記憶した記憶媒体、例えば、ハードディスク、磁気ディスク、光ハードディスク、DVD、フラッシュメモリなどにも関する。
【００８５】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。
【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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【国際調査報告】
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