(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数が直交する複数のサブキャリアによって構成されるＯＦＤＭ信号を送信するＯＦＤＭ信号送信装置であって、
暫定送信信号に含まれ、振幅値が他の部分と比較して高いピーク部分を検出するピーク検出部と、
インパルス状の信号である準インパルス信号を出力する準インパルス信号出力部と、
前記準インパルス信号に対して、前記ピーク検出部によって前記暫定送信信号中に検出された前記ピーク部分と、前記準インパルス信号中のピーク部分とが加算されることによって打ち消しあうように定数倍及びサイクリックシフトを適用する準インパルス信号処理部と、
前記準インパルス信号処理部によって前記定数倍及び前記サイクリックシフトが適用された前記準インパルス信号を前記暫定送信信号に加算する加算部と
を備え、
前記準インパルス信号出力部は、
暫定的に生成された準インパルス信号のピーク部分以外の振幅のクリップ、或いは前記ピーク部分を定数倍した後フーリエ変換を実行する処理と、
前記準インパルス信号に許可された条件を満たすように前記サブキャリアのそれぞれの電力を調整する処理と、
前記電力調整後のサブキャリア成分の逆フーリエ変換を実行する処理と
を含む生成処理によって、前記準インパルス信号を生成するＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項２】
周波数が直交する複数のサブキャリアによって構成されるＯＦＤＭ信号を送信するＯＦＤＭ信号送信装置であって、
暫定送信信号に含まれ、振幅値が他の部分と比較して高いピーク部分を検出するピーク検出部と、
インパルス状の信号である準インパルス信号を出力する準インパルス信号出力部と、
前記準インパルス信号に対して、前記ピーク検出部によって前記暫定送信信号中に検出された前記ピーク部分と、前記準インパルス信号中のピーク部分とが加算されることによって打ち消しあうように定数倍及びサイクリックシフトを適用する準インパルス信号処理部と、
前記準インパルス信号処理部によって前記定数倍及び前記サイクリックシフトが適用された前記準インパルス信号を前記暫定送信信号に加算する加算部と
を備え、
前記準インパルス信号出力部は、暫定的に生成された前記準インパルス信号に対して、前記準インパルス信号のピーク部分以外の信号成分の振幅が小さくなるように、位相回転、巡回シフト及び定数倍を実行した信号に暫定的に生成された前記準インパルス信号を加算することによって、準インパルス信号を生成するＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項３】
前記準インパルス信号出力部は、使用可能なサブキャリアを全て１+０ｉとして、前記サブキャリアの逆フーリエ変換を実行することによって、前記準インパルス信号を生成する請求項１または２に記載のＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項４】
前記準インパルス信号出力部は、前記生成処理を繰り返すことによって前記準インパルス信号を生成する請求項１に記載のＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項５】
前記準インパルス信号処理部における定数倍は、複素定数による定数倍である請求項１乃至４の何れか一項に記載のＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項６】
前記準インパルス信号出力部は、Ｉ相成分にピーク成分を有する準インパルス信号と、Ｑ相成分にピーク成分を有する準インパルス信号を生成し、
前記準インパルス信号処理部及び前記加算部における処理は、前記Ｉ相成分及び前記Ｑ相成分のピーク成分に対して個別に行われ、
前記準インパルス信号における定数倍は、実定数による定数倍とする請求項５に記載のＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項７】
前記ピーク部分の振幅のクリッピング、及び前記ピーク部分のフィルタリングを実行することによって、前記ピーク部分を抑圧するピーク部分抑圧部をさらに備える請求項６に記載のＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項８】
周波数が直交する複数のサブキャリアによって構成されるＯＦＤＭ信号の処理を実行する信号処理チップであって、
暫定送信信号に含まれ、振幅値が他の部分と比較して高いピーク部分を検出するピーク検出部と、
インパルス状の信号である準インパルス信号を出力する準インパルス信号出力部と、
前記準インパルス信号に対して、前記ピーク検出部によって前記暫定送信信号中に検出された前記ピーク部分と、前記準インパルス信号中のピーク部分とが加算されることによって打ち消しあうように定数倍及びサイクリックシフトを適用する準インパルス信号処理部と、
前記準インパルス信号処理部によって前記定数倍及び前記サイクリックシフトが適用された前記準インパルス信号を前記暫定送信信号に加算する加算部と
を備え、
前記準インパルス信号出力部は、
暫定的に生成された準インパルス信号のピーク部分以外の振幅のクリップ、或いは前記ピーク部分を定数倍した後フーリエ変換を実行する処理と、
前記準インパルス信号に許可された条件を満たすように前記サブキャリアのそれぞれの電力を調整する処理と、
前記電力調整後のサブキャリア成分の逆フーリエ変換を実行する処理と
を含む生成処理によって、前記準インパルス信号を生成する信号処理チップ。
【請求項９】
周波数が直交する複数のサブキャリアによって構成されるＯＦＤＭ信号の処理を実行する信号処理チップであって、
暫定送信信号に含まれ、振幅値が他の部分と比較して高いピーク部分を検出するピーク検出部と、
インパルス状の信号である準インパルス信号を出力する準インパルス信号出力部と、
前記準インパルス信号に対して、前記ピーク検出部によって前記暫定送信信号中に検出された前記ピーク部分と、前記準インパルス信号中のピーク部分とが加算されることによって打ち消しあうように定数倍及びサイクリックシフトを適用する準インパルス信号処理部と、
前記準インパルス信号処理部によって前記定数倍及び前記サイクリックシフトが適用された前記準インパルス信号を前記暫定送信信号に加算する加算部と
を備え、
前記準インパルス信号出力部は、暫定的に生成された前記準インパルス信号に対して、前記準インパルス信号のピーク部分以外の信号成分の振幅が小さくなるように、位相回転、巡回シフト及び定数倍を実行した信号に暫定的に生成された前記準インパルス信号を加算することによって、準インパルス信号を生成する信号処理チップ。
【請求項１０】
周波数が直交する複数のサブキャリアによって構成されるＯＦＤＭ信号を送信するＯＦＤＭ信号送信方法であって、
暫定送信信号に含まれ、振幅値が他の部分と比較して高いピーク部分を検出するステップと、
インパルス状の信号である準インパルス信号を出力するステップと、
前記準インパルス信号に対して、前記暫定送信信号中に検出された前記ピーク部分と、前記準インパルス信号中のピーク部分とが加算されることによって打ち消しあうように定数倍及びサイクリックシフトを適用するステップと、
前記定数倍及び前記サイクリックシフトが適用された前記準インパルス信号を前記暫定送信信号に加算するステップと
を備え、
前記準インパルス信号を出力するステップでは、
暫定的に生成された準インパルス信号のピーク部分以外の振幅のクリップ、或いは前記ピーク部分を定数倍した後フーリエ変換を実行する処理と、
前記準インパルス信号に許可された条件を満たすように前記サブキャリアのそれぞれの電力を調整する処理と、
前記電力調整後のサブキャリア成分の逆フーリエ変換を実行する処理と
を含む生成処理によって、前記準インパルス信号を生成するＯＦＤＭ信号送信方法。
【請求項１１】
周波数が直交する複数のサブキャリアによって構成されるＯＦＤＭ信号を送信するＯＦＤＭ信号送信方法であって、
暫定送信信号に含まれ、振幅値が他の部分と比較して高いピーク部分を検出するステップと、
インパルス状の信号である準インパルス信号を出力するステップと、
前記準インパルス信号に対して、前記暫定送信信号中に検出された前記ピーク部分と、前記準インパルス信号中のピーク部分とが加算されることによって打ち消しあうように定数倍及びサイクリックシフトを適用するステップと、
前記定数倍及び前記サイクリックシフトが適用された前記準インパルス信号を前記暫定送信信号に加算するステップと
を備え、
前記準インパルス信号を出力するステップでは、暫定的に生成された前記準インパルス信号に対して、前記準インパルス信号のピーク部分以外の信号成分の振幅が小さくなるように、位相回転、巡回シフト及び定数倍を実行した信号に暫定的に生成された前記準インパルス信号を加算することによって、準インパルス信号を生成するＯＦＤＭ信号送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数が直交する複数のサブキャリアによって構成されるＯＦＤＭ信号を送信または処理するＯＦＤＭ信号送信装置、信号処理チップ及びＯＦＤＭ信号送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）が用いられる無線通信システムでは、送信アンプの特性などに起因して、送信されるＯＦＤＭ信号に含まれるサブキャリアの振幅値の平均と比較して非常に大きな振幅値を有するピーク部分が現れる問題、すなわち、ピーク電力対平均電力比（ＰＡＰＲ）が高くなる問題が発生することが知られている。
【０００３】
このようなＰＡＰＲが高くなる問題を解決するため、ピーク部分のクリッピング及びフィルタリングを繰り返す方法（例えば、特許文献１）や、ピークの振幅値が小さい部分信号系列を送信するPartial Transmit Sequence（ＰＴＳ）法（例えば、特許文献２）が提案されている。
【非特許文献１】X. Li  and L. J. Cimini，“Effects of clipping and filtering on the performance of OFDM”，IEEE Commun. Lett., vol.2, No.5, pp. 131-133，１９９８年５月
【非特許文献２】L. J and N. R. Sollenberger，“Peak-to-Average power ration reduction of an OFDM signal using partial transmit sequences”，IEEE Commun. Lett., vol.4, No.3, pp. 86-88，２０００年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の方法には、次のような問題があった。具体的には、ピーク部分のクリッピング及びフィルタリングを繰り返す方法では、フーリエ変換（ＦＦＴ）及び逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を複数回実行する必要がある。また、ＰＴＳ法では、生成する部分信号系列数倍のＩＦＦＴを実行する必要がある。さらに、これらの部分系列信号を様々なパターンで合成し、ピーク部分を検出する必要がある。
【０００５】
すなわち、上述した従来の方法では、ＰＡＰＲを低減するために必要な処理量が増大するといった問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ＯＦＤＭが用いられる場合において、必要な処理量を抑制しつつ、ＰＡＰＲを効果的に低減することができるＯＦＤＭ信号送信装置、信号処理チップ及びＯＦＤＭ信号送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】
【０００７】
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、周波数が直交する複数のサブキャリアによって構成されるＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ信号Ｓ）を送信するＯＦＤＭ信号送信装置（例えば、ＯＦＤＭ信号送信装置１００）であって、暫定送信信号（ＯＦＤＭ信号Ｓ）に含まれ、振幅値が他の部分と比較して高いピーク部分（ピーク部分Ｐ１）を検出するピーク検出部（ピーク検出部１１３）と、インパルス状の信号である準インパルス信号（準インパルス信号Ｉｐ）を出力する準インパルス信号出力部（例えば、準インパルス信号生成記憶部１１５）と、前記準インパルス信号に対して、前記ピーク検出部によって前記暫定送信信号中に検出された前記ピーク部分と、前記準インパルス信号中のピーク部分とが加算されることによって打ち消しあうように定数倍及びサイクリックシフトを適用する準インパルス信号処理部（準インパルス信号処理部１１７）と、前記準インパルス信号処理部によって前記定数倍及び前記サイクリックシフトが適用された前記準インパルス信号を前記暫定送信信号に加算する加算部（例えば、加算部１１９）とを備えることを要旨とする。
【０００８】
このようなＯＦＤＭ信号送信装置によれば、暫定送信信号中に検出された前記ピーク部分と、準インパルス信号中のピーク部分とが加算されることによって打ち消しあうように定数倍及びサイクリックシフトが適用される。さらに、当該定数倍及びサイクリックシフトが適用された準インパルス信号が暫定送信信号に加算される。このため、当該ピーク部分を低減、つまり、ＰＡＰＲを効果的に低減することができる。
【０００９】
また、このようなＯＦＤＭ信号送信装置によれば、クリッピング及びフィルタリングを繰り返す方法などよりもフーリエ変換などに関する処理量を抑制することができる。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記準インパルス信号出力部は、使用可能なサブキャリアを全て１+０ｉとして、前記サブキャリアの逆フーリエ変換を実行することによって、前記準インパルス信号を生成することを要旨とする。
【００１１】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記準インパルス信号出力部は、暫定的に生成された準インパルス信号のピーク部分以外の振幅のクリップ、或いは前記ピーク部分を定数倍した後フーリエ変換を実行する処理と、前記準インパルス信号に許可された条件を満たすように前記サブキャリアのそれぞれの電力を調整する処理と、前記電力調整後のサブキャリア成分の逆フーリエ変換を実行する処理とを含む生成処理によって、前記準インパルス信号を生成することを要旨とする。
【００１２】
本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記準インパルス信号出力部は、暫定的に生成された前記準インパルス信号に対して、前記準インパルス信号のピーク部分以外の信号成分の振幅が小さくなるように、位相回転、巡回シフト及び定数倍を実行した信号に暫定的に生成された前記準インパルス信号を加算することによって、準インパルス信号を生成することを要旨とする。
【００１３】
本発明の第５の特徴は、本発明の第１乃至第４の特徴に係り、前記準インパルス信号出力部は、前記生成処理を繰り返すことによって前記準インパルス信号を生成することを要旨とする。
【００１４】
本発明の第６の特徴は、本発明の第１乃至第５の特徴に係り、準インパルス信号処理部における定数倍は、複素定数による定数倍であることを要旨とする。
【００１５】
本発明の第７の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、前記準インパルス信号出力部は、Ｉ相成分にピーク成分を有する準インパルス信号と、Ｑ相成分にピーク成分を有する準インパルス信号を生成し、前記準インパルス信号処理部及び前記加算部における処理は、前記Ｉ相成分及び前記Ｑ相成分のピーク成分に対して個別に行われ、前記準インパルス信号における定数倍は、実定数による定数倍とすることを要旨とする。
【００１６】
本発明の第８の特徴は、本発明の第７の特徴に係り、前記ピーク部分の振幅のクリッピング、及び前記ピーク部分のフィルタリングを実行することによって、前記ピーク部分を抑圧するピーク部分抑圧部（クリッピング・フィルタリング部１２０）をさらに備えることを要旨とする。
【００１７】
本発明の第９の特徴は、周波数が直交する複数のサブキャリアによって構成されるＯＦＤＭ信号の処理を実行する信号処理チップであって、暫定送信信号に含まれ、振幅値が他の部分と比較して高いピーク部分を検出するピーク検出部と、インパルス状の信号である準インパルス信号を出力する準インパルス信号出力部と、前記準インパルス信号に対して、前記ピーク検出部によって前記暫定送信信号中に検出された前記ピーク部分と、前記準インパルス信号中のピーク部分とが加算されることによって打ち消しあうように定数倍及びサイクリックシフトを適用する準インパルス信号処理部と、前記準インパルス信号処理部によって前記定数倍及び前記サイクリックシフトが適用された前記準インパルス信号を前記暫定送信信号に加算する加算部と
を備えることを要旨とする。
【００１８】
本発明の第１０の特徴は、周波数が直交する複数のサブキャリアによって構成されるＯＦＤＭ信号を送信するＯＦＤＭ信号送信方法であって、暫定送信信号に含まれ、振幅値が他の部分と比較して高いピーク部分を検出するステップと、インパルス状の信号である準インパルス信号を出力するステップと、前記準インパルス信号に対して、前記暫定送信信号中に検出された前記ピーク部分と、前記準インパルス信号中のピーク部分とが加算されることによって打ち消しあうように定数倍及びサイクリックシフトを適用するステップと、前記定数倍及び前記サイクリックシフトが適用された前記準インパルス信号を前記暫定送信信号に加算するステップとを備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の特徴によれば、ＯＦＤＭが用いられる場合において、必要な処理量を抑制しつつ、ＰＡＰＲを効果的に低減することができるＯＦＤＭ信号送信装置、信号処理チップ及びＯＦＤＭ信号送信方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態について説明する。具体的には、（１）第１実施形態、（２）第２実施形態、（３）作用・効果、及び（４）その他の実施形態について説明する。
【００２１】
なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００２２】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２３】
（１）第１実施形態
本実施形態では、Ｉ相成分とＱ相成分とを含むＯＦＤＭ信号を一括して処理することによって、ＰＡＰＲを低減するＯＦＤＭ信号送信装置について説明する。
【００２４】
（１．１）ＯＦＤＭ信号送信装置の構成
図１は、本実施形態に係るＯＦＤＭ信号送信装置１００の機能ブロック構成図である。なお、ＯＦＤＭ信号送信装置１００は、信号処理チップとして提供される。
【００２５】
ＯＦＤＭ信号送信装置１００は、周波数が直交する複数のサブキャリアによって構成されるＯＦＤＭ信号Ｓｐを送信する。ＯＦＤＭ信号Ｓｐは、ＯＦＤＭ信号Ｓ（暫定送信信号）に含まれるピーク部分が低減されている。
【００２６】
ＯＦＤＭ信号送信装置１００は、シンボルマッピング部１０１、制御信号生成部１０３、サブキャリア割当部１０５、ＩＦＦＴ部１０９、ピーク低減処理部１１０及び割当制御部１１１を備える。
【００２７】
また、ピーク低減処理部１１０は、ピーク検出部１１３、準インパルス信号生成記憶部１１５、準インパルス信号処理部１１７及び加算部１１９を備える。
【００２８】
シンボルマッピング部１０１は、送信ビット列をＯＦＤＭシンボルにマッピングする。なお、シンボルマッピング部１０１では、ＱＡＭやＰＳＫが変調方式として用いられる。
【００２９】
制御信号生成部１０３は、サブキャリア割当部１０５において用いられる制御信号、例えば、無線フレーム内における無線リソースの割当情報（どの移動局宛のデータをどのＯＦＤＭシンボル及びサブキャリアで送信しているか）や、使用しているＭＣＳ情報（変調方式及び符号化率）を生成する。
【００３０】
サブキャリア割当部１０５は、割当制御部１１１から出力された割当情報に基づき、制御信号生成部１０３から出力された制御信号に関するシンボル及びシンボルマッピング部１０１から出力されたデータ信号に関するシンボルをOFDMシンボル及びサブキャリアとして分割される無線リソースに割り当てる。
【００３１】
ＩＦＦＴ部１０９は、サブキャリア割当部１０５によって割り当てられた各サブキャリアのＯＦＤＭシンボルを入力とし、当該ＯＦＤＭシンボルに対応する時間信号を生成する。本実施形態では、Ｉ相成分とＱ相成分との両成分が含まれるＯＦＤＭ信号Ｓ（具体的には、図３参照）がピーク低減処理部１１０に出力される。
【００３２】
ピーク低減処理部１１０は、ＩＦＦＴ部１０９から出力されたＯＦＤＭ信号Ｓに含まれるピーク部分を低減する処理を実行し、ピーク部分が低減されたＯＦＤＭ信号Ｓｐを出力する。
【００３３】
割当制御部１１１は、サブキャリア割当部１０５において用いられるサブキャリアの割当を制御する。
【００３４】
具体的には、割当制御部１１１は、サブキャリア割当部１０５においてＯＦＤＭシンボル、サブキャリアとして分割された無線リソースを、ユーザデータなどのデータ伝送に用いるか、またはピーク低減処理に用いるかを決定する。割当制御部１１１は、ピーク低減処理に用いるサブキャリアをサブキャリア割当部１０５及び準インパルス信号生成記憶部１１５に通知する。
【００３５】
（１．２）ピーク低減処理部１１０の機能ブロック構成
次に、ピーク低減処理部１１０の機能ブロック構成について説明する。上述したように、ピーク低減処理部１１０は、ピーク検出部１１３、準インパルス信号生成記憶部１１５、準インパルス信号処理部１１７及び加算部１１９を備える。
【００３６】
ピーク検出部１１３は、ＩＦＦＴ部１０９から出力されたＯＦＤＭ信号Ｓに含まれ、振幅値が他の部分と比較して高いピーク部分を検出する。本実施形態では、ピーク検出部１１３は、Ｉ相成分とＱ相成分を合成した振幅値（I2+Q2）0.5を計算し、所定の値よりも大きい振幅成分を持つ信号の振幅の大きさ、位相及び時間インデックスを出力する。
【００３７】
準インパルス信号生成記憶部１１５は、ＯＦＤＭ信号Ｓに加算される準インパルス信号を生成する。
【００３８】
本実施形態では、準インパルス信号生成記憶部１１５は、割当制御部１１１から通知されたピーク低減処理に用いるサブキャリアの振幅及び位相、つまり、Ｉ相成分とＱ相成分とを、１+０ｉ（実部（Ｉ相成分）＋虚部（Ｑ相成分））に設定する。
【００３９】
さらに、準インパルス信号生成記憶部１１５は、当該サブキャリアの逆フーリエ変換を実行することによって、準インパルス信号を生成する。準インパルス信号生成記憶部１１５は、Ｉ相及びＱ相が一括して処理された準インパルス信号を出力する。
【００４０】
具体的には、図４に示すように、準インパルス信号生成記憶部１１５は、所定数のサブキャリアによって構成されるグループＧ１及びグループＧ２のうち、割当制御部１１１によってピーク低減処理に用いると決定されたグループＧ２に含まれるサブキャリアの振幅及び位相を１+０ｉに設定し、当該サブキャリアの逆フーリエ変換を実行する。なお、グループＧ１に含まれるサブキャリアは、データ伝送に用いられる。このため、本実施形態では、当該一部のサブキャリアの逆フーリエ変換を実行することによって得られるインパルス状の信号を準インパルス信号と呼ぶ。
【００４１】
本実施形態では、準インパルス信号は、ピーク低減処理に用いると決定されたサブキャリア（リソース）の条件に応じて、決定の都度、動的に作成される。
【００４２】
また、図５は、当該サブキャリアの逆フーリエ変換が実行された後の「時間信号」（準インパルス信号）を示す。図５に示すように、当該サブキャリアの逆フーリエ変換が実行された後の時間信号には、所望のピーク部分Ｐ１、つまり、ＯＦＤＭ信号Ｓのピーク成分の抑圧に用いられるピーク部分に加え、不要なピーク部分Ｐ２及びピーク部分Ｐ３も発生する。
【００４３】
準インパルス信号処理部１１７は、ピーク検出部１１３によって検出されたピーク部分の信号成分に基づいて、準インパルス信号Ｉｐ（図３参照）に対して、定数倍（本実施形態では、複素数）及びサイクリックシフトを実行し、当該処理が実行された準インパルス信号Ｉｐを出力する。
【００４４】
具体的には、準インパルス信号処理部１１７は、によって検出されたピーク部分をＰとし、検出された時間インデックスをｋとする。すなわち、（１式）のとおりとする。
【００４５】
Ｐ＝Ｓ（ｋ）    …（１式）
次いで、準インパルス信号処理部１１７は、ピーク検出部１１３から入力されたＯＦＤＭシンボルＳ（ｔ）、及び準インパルス信号（ピークの振幅が１，位相は０に調整されているとする）を以下のとおりとする。
【００４６】
Ｓ（ｔ）    ｔ：０〜ｎ−１
Ｉ（ｔ）    ｔ：０〜ｎ−１
さらに、準インパルス信号処理部１１７は、全ての準インパルス信号に対して、（２式）で示される値を乗算する。
【００４７】
−｜Ｐ−Ａｔｈ｜×ｅｘｐ（Ａｒｇ（Ｐ））    …（２式）
ここで、Ａｔｈは、ピーク低減目標値である。また、Ａｒｇ（Ｐ）は、Ｐの位相である。また、準インパルス信号処理部１１７は、準インパルス信号をサイクリックシフトさせる。準インパルス信号処理部１１７で与えられるサイクリックシフト量はｋであり、サイクリックシフト後の準インパルス信号は（３）式で示される（ただし、（２）式の乗算については、（３）式に反映していない）。
【００４８】
Ｉ（（ｔ＋ｋ）ｍｏｄ  ｎ）    …（３式）
準インパルス信号処理部１１７は、定数倍（複素数）及びサイクリックシフトを実行した準インパルス信号を加算部１１９に出力する。
【００４９】
加算部１１９は、ＩＦＦＴ部１０９から出力されたＯＦＤＭ信号Ｓに対して、準インパルス信号処理部１１７から出力された準インパルス信号Ｉｐを加算する（図３参照）。
【００５０】
本実施形態では、加算部１１９は、Ｉ相成分及びＱ相成分が一括して処理された準インパルス信号ＩｐをＯＦＤＭ信号Ｓに加算する。
【００５１】
（１．３）ＯＦＤＭ信号送信装置の動作
次に、ＯＦＤＭ信号送信装置１００の動作について説明する。具体的には、ＯＦＤＭ信号送信装置１００が、準インパルス信号を用いてＯＦＤＭ信号のピーク部分を抑圧する動作について説明する。図２は、ＯＦＤＭ信号送信装置１００がＯＦＤＭ信号のピーク部分を抑圧する動作フローを示す図である。
【００５２】
図２に示すように、ステップＳ１０において、ＯＦＤＭ信号送信装置１００は、ピーク低減処理に用いるサブキャリアに対して１＋０ｉを設定し、その他のサブキャリアに対して０＋０ｉを設定する。ＯＦＤＭ信号送信装置１００は、これらのデータ系列に対して逆フーリエ変換を実行することによって、準インパルス信号を生成する。
【００５３】
ステップＳ２０において、ＯＦＤＭ信号送信装置１００は、ＯＦＤＭ信号Ｓに含まれ、振幅値が他の部分と比較して高いピーク部分を検出する。なお、ステップＳ１０とステップＳ２０の処理は、並行して実行されてもよい。
【００５４】
ステップＳ３０において、ＯＦＤＭ信号送信装置１００は、生成した準インパルス信号の振幅制御、位相回転処理及びサイクリックシフト処理を実行する。
【００５５】
ステップＳ４０において、ＯＦＤＭ信号送信装置１００は、当該処理を実行した準インパルス信号ＩｐをＯＦＤＭ信号Ｓに加算する。
【００５６】
（１．４）変更例
準インパルス信号生成記憶部１１５は、以下のように準インパルス信号を生成してもよい。或いは、準インパルス信号生成記憶部１１５は、以下のように生成された信号を記憶しておき、当該信号を用いるようにしてもよい。
【００５７】
準インパルス信号生成記憶部１１５は、上述した方法によって生成した準インパルス信号に対して、所望のピーク部分のみを残し、その他の不要な部分の信号を抑圧するように振幅調整、位相回転及びサイクリックシフトを施した信号を、同じ（或いは異なる）準インパルス信号に対して加算することによって、インパルス信号に近い信号を生成する。
【００５８】
図６は、図５に示した時間信号に適切な振幅調整、位相回転及びサイクリックシフトを施し、図５に示した時間信号に足し合わせることによって、所望のピーク部分（ピーク部分Ｐ１）以外の不要なピーク部分（ピーク部分Ｐ２，Ｐ３）を抑圧した後の時間信号を示す。
【００５９】
また、準インパルス信号生成記憶部１１５は、暫定的に生成されたピーク準インパルス信号をよりインパルス状に近づける他の方法として、当該サブキャリアの時間信号のピーク部分（ピーク部分Ｐ１）以外の振幅を調整（１より小さい値を乗算する、或いは振幅が一定値以上である信号の振幅を一定値に設定する）し、フーリエ変換を実行する。そして、準インパルス信号生成記憶部１１５は、ピーク低減信号として使用できない周波数成分を０に設定し、再び逆フーリエ変換を実行してもよい。
【００６０】
なお、準インパルス信号生成記憶部１１５は、当該ピーク部分以外の振幅を調整する場合、ピーク部分を定数倍（＞１）してもよい。
【００６１】
なお、準インパルス信号処理部１１７は、上述した振幅の調整、位相の回転及びサイクリックシフトの処理を繰り返してもよい。また、本実施形態では、準インパルス信号は、ピーク低減処理に用いると決定されたサブキャリアの条件に応じて、決定の都度、動的に作成されるが、準インパルス信号は、想定される条件（例えば、選択サブキャリアの組合せ）に対応する系列を事前に作成し、作成した系列を記憶するようにしてもよい。
【００６２】
例えば、図７に示すように、時間波形（ａ）と（ｂ）を記憶しておくことによって、準インパルス信号の生成のためにＩＦＦＴを実行する必要がなくなる。
【００６３】
さらに、所定のセグメントに分割された系列に対する複数の準インパルス信号が記憶されている場合、ピーク低減処理に用いると決定されたサブキャリアが複数のセグメントに跨る場合、当該複数のセグメントに対する複数の準インパルス信号を足し合わせればよい。
【００６４】
具体的には、図７に示したように時間波形を記憶しておいてもよいが、セグメント数が多い場合全てのセグメントの組み合わせは、２のセグメント数乗になる。このため、これら全ての時間波形を記憶しておくことは現実的ではない。
【００６５】
例えば、図８に示すように、ケース３に示す時間波形に対応する波形は、図７に示した時間波形（ａ）と（ｂ）とを合成することによって生成できる。すなわち、各セグメントのみを使用した場合の時間波形を記憶しておき、必要に応じて使用可能なセグメントに対応する時間波形を合成することによって、全てのパターンに対する準インパルス信号を生成することができる。
【００６６】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、ＯＦＤＭ信号に含まれるＩ相成分とＱ相成分とをそれぞれ別個に処理することによって、ＰＡＰＲを低減するＯＦＤＭ信号送信装置について説明する。また、以下、上述した第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分については、説明を省略する。
【００６７】
図９は、本実施形態に係るＯＦＤＭ信号送信装置１００Ａの機能ブロック構成図（一部）である。図９に示すようにＯＦＤＭ信号送信装置１００Ａは、ＩＦＦＴ部１０９Ａ及びピーク低減処理部１１０Ａを備える。
【００６８】
ＩＦＦＴ部１０９Ａは、ＯＦＤＭ信号送信装置１００のＩＦＦＴ部１０９と同様にサブキャリアの逆フーリエ変換を実行する。つまり、ＩＦＦＴ部１０９Ａは、ＩＦＦＴ部１０９と同様の処理を実行するが、ＯＦＤＭ信号ＳのＩ相成分とＱ相成分とを分離して出力する。図７において、点線はＩ相成分を示し、実線はＱ相成分を示す。
【００６９】
ピーク低減処理部１１０Ａは、Ｉ相成分及びＱ相成分毎に独立して処理を実行する。Ｉ相成分の処理は、ピーク検出部１１３Ｉ、準インパルス信号生成記憶部１１５Ｉ、準インパルス信号処理部１１７Ｉ及び加算部１１９Ｉによって実行される。
【００７０】
Ｑ相成分の処理は、ピーク検出部１１３Ｑ、準インパルス信号生成記憶部１１５Ｑ、準インパルス信号処理部１１７Ｑ及び加算部１１９Ｑによって実行される。
【００７１】
準インパルス信号生成記憶部１１５Ｉ，１５５Ｑには、割当制御部１１１からサブキャリアの情報などが入力される。
【００７２】
準インパルス信号生成記憶部１１５Ｉは、Ｉ相成分の＋方向にピークが立っているインパルス状の信号を生成する。ただし、当該インパルス状の信号には、Ｑ相成分も含まれる。これは、一部のサブキャリアのみしか使用していないため、一般にＩ相成分或いはＱ相成分のみに０でない振幅成分を有する信号系列（準インパルス信号）を生成することができないためである。
【００７３】
一方、準インパルス信号生成記憶部１１５Ｑは、Ｑ相成分の＋方向にピークが立っているインパルス状の信号を生成する。同様に当該インパルス状の信号には、Ｉ相成分も含まれる。
【００７４】
準インパルス信号処理部１１７Ｉは、準インパルス信号生成記憶部１１５Ｉから出力された準インパルス信号のうち、Ｉ相成分を加算部１１９Ｉに出力し、Ｑ相成分を加算部１１９Ｑに出力する。
【００７５】
一方、準インパルス信号処理部１１７Ｑは、準インパルス信号生成記憶部１１５Ｑから出力された準インパルス信号のうち、Ｑ相成分を加算部１１９Ｑに出力し、Ｉ相成分を加算部１１９Ｉに出力する。
【００７６】
具体的には、準インパルス信号処理部１１７Ｉ，１１７Ｑは、Ｉ相成分及びＱ相成分が独立して処理された準インパルス信号を出力する。具体的には、準インパルス信号処理部１１７Ｉ，１１７Ｑは、スカラー演算によって準インパルス信号の振幅調整を実行する。なお、スカラーの乗算では、複素数の乗算と比較して乗算回数が１／４になる。
【００７７】
Ｉ相成分については、ＩＦＦＴ部１０９Ａによって生成されたＯＦＤＭ信号ＳのＩ相成分に対してピーク部分が検出される。検出されたピーク部分に関する情報は、準インパルス信号処理部１１７Ｉに入力される。
【００７８】
準インパルス信号処理部１１７Ｉでは，入力されたピーク部分に関する情報に対応するピーク信号を抑制するように、準インパルス信号生成記憶部１１５Ｉから入力される準インパルス信号に対してサイクリックシフト及び振幅調整が実行される。当該処理が実行された後、準インパルス信号のＩ相成分を加算部１１９Ｉに出力する。また、準インパルス信号のＱ相成分を加算部１１９Ｑに出力する。なお、Ｑ相成分についても同様の処理が実行される。
【００７９】
準インパルス信号処理部１１７Ｉ，１１７Ｑは、準インパルス信号生成記憶部１１５Ｉ，１１５Ｑによって生成された準インパルス信号のサイクリックシフト及び定数倍を実行する場合、正、負のどちらの値も用いることができる。また、当該定数の絶対値は、２の倍数とすることによって、FPGA/ASIC上において定数倍をビットシフトにより実行することが可能となる。本実施形態における全てのピーク低減処理を乗算を用いずに実行することができるため、ピーク低減に必要な処理部の回路規模を非常に小さく抑えることが可能となると考えられる。
【００８０】
加算部１１９Ｉ，１１９Ｑは、Ｉ相成分及びＱ相成分が独立して処理された準インパルス信号をＯＦＤＭ信号に加算する。具体的には、加算部１１９Ｉは、ＩＦＦＴ部１０９Ａから出力されたＯＦＤＭ信号のＩ相成分に、Ｉ相成分の準インパルス信号を加算する。加算部１１９Ｑは、ＩＦＦＴ部１０９Ａから出力されたＯＦＤＭ信号のＱ相成分に、Ｑ相成分の準インパルス信号を加算する。
【００８１】
（３）作用・効果
ＯＦＤＭ信号送信装置１００（１００Ａ）によれば、ＯＦＤＭ信号Ｓ（暫定送信信号）中に検出されたピーク部分（例えば、ピーク部分Ｐ１）と、準インパルス信号Ｉｐ中のピーク部分とが加算されることによって打ち消しあうように定数倍及びサイクリックシフトが適用される。さらに、当該定数倍及びサイクリックシフトが適用された準インパルス信号Ｉｐが暫定送信信号に加算される。このため、当該ピーク部分を低減、つまり、ＰＡＰＲを効果的に低減することができる。
【００８２】
また、ＯＦＤＭ信号送信装置１００（１００Ａ）によれば、クリッピング及びフィルタリングを繰り返す方法などよりもフーリエ変換などに関する処理量を抑制することができる。
【００８３】
本実施形態では、ピーク低減処理に用いるサブキャリアの振幅及び位相が１+０ｉに設定され、逆フーリエ変換が実行される。このため、所定の周波数成分のみを持つ準インパルス信号を容易に生成することが可能となる。
【００８４】
本実施形態では、準インパルス信号生成記憶部１１５では、準インパルス信号Ｉｐのピーク部分以外の振幅のクリップ、或いはピーク部分を定数倍した後フーリエ変換を実行する処理と、準インパルス信号Ｉｐに許可された条件を満たすようにサブキャリアのそれぞれの電力を調整する処理と、サブキャリアの逆フーリエ変換を実行する処理とを含む生成処理が実行される。また、当該処理を定回数繰り返すことによって準インパルス信号Ｉｐが生成される。
【００８５】
また、準インパルス信号生成記憶部１１５では、準インパルス信号Ｉｐのピーク部分以外の信号成分の振幅が小さくなるように、位相回転、巡回シフト及び定数倍を実行した信号に暫定的に生成された準インパルス信号を加算することによって、準インパルス信号Ｉｐを生成する。このため、当該ピーク部分をさらに効果的に低減することができる。
【００８６】
（４）その他の実施形態
上述したように、本発明の第１及び第２実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
【００８７】
例えば、上述した第１実施形態に係るＯＦＤＭ信号送信装置１００には、ピーク部分の振幅のクリッピング、及びフィルタリングを実行する機能を追加してもよい。
【００８８】
具体的には、図１０（ａ）に示すように、ＯＦＤＭ信号送信装置１００は、ピーク低減処理部１１０の後段に、従来と同様のクリッピング・フィルタリング部１２０を追加することができる。
【００８９】
また、図１０（ｂ）に示すように、ＯＦＤＭ信号送信装置１００には、ピークの振幅値が小さい部分信号系列を送信するPartial Transmit Sequence（ＰＴＳ）を使用したＯＦＤＭ信号生成部１０７を追加してもよい。
【００９０】
さらに、上述した第１及び第２実施形態では、ピーク低減処理に用いるサブキャリアの時間信号のピーク部分以外の振幅が調整され、逆フーリエ変換が実行されたり、当該ピーク部分が定数倍されたりしていたが、当該処理は、必ずしも実行されなくても構わない。
【００９１】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＯＦＤＭ信号送信装置１００の機能ブロック構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るＯＦＤＭ信号送信装置１００がＯＦＤＭ信号のピーク部分を抑圧する動作フローを示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るＯＦＤＭ信号Ｓ及び準インパルス信号Ｉｐの信号例を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態においてピーク低減処理に用いるサブキャリアのグループと、当該サブキャリアの振幅の関係を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るサブキャリアの逆フーリエ変換が実行された後の時間信号を示す図である。
【図６】図５に示した時間信号に適切な位相の回転及びサイクリックシフトを施した信号を加算することによって、所望のピーク部分以外の不要なピーク部分を抑圧した後の時間信号を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る変更例に係る準インパルス信号の生成方法の説明図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る変更例に係る準インパルス信号の生成方法の説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るＯＦＤＭ信号送信装置１００Ａの機能ブロック構成図（一部）である。
【図１０】本発明の変形例に係るＯＦＤＭ信号送信装置の機能ブロック構成図（一部）である。
【符号の説明】
【００９３】
１００，１００Ａ…ＯＦＤＭ信号送信装置、１０１…シンボルマッピング部、１０３…制御信号生成部、１０５…サブキャリア割当部、１０７…ＯＦＤＭ信号生成部、１０９，１０９Ａ…ＩＦＦＴ部、１１０，１１０Ａ…ピーク低減処理部、１１１…割当制御部、１１３，１１３Ｉ，１１３Ｑ…ピーク検出部、１１５，１１５Ｉ，１１５Ｑ…準インパルス信号生成記憶部、１１７，１１７Ｉ，１１７Ｑ…準インパルス信号処理部、１１９，１１９Ｉ，１１９Ｑ…加算部、１２０…クリッピング・フィルタリング部、Ｇ１，Ｇ２…グループ、Ｐ１〜Ｐ３…ピーク部分、Ｓ，Ｓｐ…ＯＦＤＭ信号、Ｉ，Ｉｐ…準インパルス信号
【図１】
0005030062.tif 000002
【図２】
0005030062.tif 000003
【図３】
0005030062.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005030062.tif 000008
【図８】
0005030062.tif 000009
【図９】
0005030062.tif 000010
【図１０】
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