JP2000269918A - 直交周波数分割多重伝送方式とそれを用いた送信装置及び受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号帯域外のスペクトル成分を簡易的な方法
で十分に抑圧することで周波数を有効に利用できるＯＦ
ＤＭ伝送方式とそれを用いた送信装置及び受信装置を実
現することを目的とする。 【解決手段】 マッピング器２で信号点配置された各サ
ブキャリアを電力変更器１０へ入力し、信号帯域内で中
心周波数から一定周波数幅以上離れた領域では、サブキ
ャリア電力を前記中心周波数から離れるにしたがって徐
々に小さくするような勾配を有するように周波数スペク
トル形状を形成することで、簡易な方法で周波数を有効
に利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信に用いら
れる、各サブキャリアが変調された直交周波数分割多重
（ＯＦＤＭ）伝送方式とそれを用いた送信装置及び受信
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＯＦＤＭ信号を無線伝送する場
合、隣接する無線周波数のチャネルに悪影響を与えるこ
とのないよう、信号帯域外のスペクトルを十分抑圧する
必要があり、高周波回路等で用いる帯域通過フィルタで
抑圧させたりしていた。帯域通過フィルタを使用する場
合は中心周波数を可変にすることが困難なため、所望の
無線周波数チャネルで送信するためには、帯域通過フィ
ルタ出力をアップコンバートした後に、さらに低域通過
フィルタまたは高域通過フィルタ等によってイメージ周
波数を抑圧する必要があり、回路規模が大きいという欠
点を有していた。

【０００３】また、ＯＦＤＭ信号の特徴を利用し、信号
帯域の端のサブキャリアは中心付近のサブキャリアより
も伝送速度を遅くすることで、信号帯域外のスペクトル
を抑圧する方法も知られている。しかしながら、このサ
ブキャリアの伝送速度を変える方式でガードタイムを生
成する場合、通常のＯＦＤＭ方式で行われているような
ガードタイムの挿入方法を用いることが不可能である。
すなわち、通常のガードタイム挿入方法は、逆離散フー
リエ変換後のシンボルのうち、後ろの部分をシンボルの
先頭にコピーする方法が用いられているが、サブキャリ
アの伝送速度を変える方式の場合は、伝送速度が遅いサ
ブキャリアについては別に逆離散フーリエ変換を実施し
ておき、伝送速度が早いサブキャリアのみで生成したガ
ードタイムに加えるという付加的な処理が必要となって
しまい、回路規模が大きくなってしまう。

【０００４】以下に、従来の送信装置、及び受信装置を
簡単に説明する。

【０００５】図１８に従来のＯＦＤＭ送受信装置の構造
を示す。送信装置では、送信すべきシリアルデータをパ
ラレルデータにＳ／Ｐ変換器１で変換した後、マッピン
グ器２で線形変調用のマッピングが施される。後段に続
く逆離散フーリエ変換器（ＩＤＦＴ）３は逆離散フーリ
エ変換を実施し、ガード挿入器４において、シンボルの
後ろの部分がシンボルの先頭にコピーされる。続いて直
交変調器５によって直交変調された後、中心周波数が一
定の帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）６で信号帯域外のスペ
クトルを抑圧する。

【０００６】その後、送信すべき無線周波数チャネルの
周波数に一致させるためにアップコンバータ７でアップ
コンバートされ、イメージを除去するために低域通過フ
ィルタ８を通過して、アンテナ９から無線伝送路に放射
される。

【０００７】受信装置では、アンテナ１１で受信した信
号のうち、所望の帯域以外の成分を帯域通過フィルタ１
２で除去し、後段の直交復調器１３に入力する。直交復
調器１３の後段には、直交復調器で生ずるイメージを除
去するための、低域通過フィルタ１４が用いられる。従
来は、この低域通過フィルタ１４はイメージ除去用であ
るため、信号帯域内で増幅させる特性は有していなかっ
た。

【０００８】次に、Ａ／Ｄ変換器１５によってディジタ
ル信号に変換された後に、送信側で挿入されたガード区
間をガード除去器１６によって除去した後、離散フーリ
エ変換器（ＤＦＴ）１７によって周波数領域の信号に変
換される。次に、送信側のマッピングに対応するデマッ
ピング器１８によって復調された後、Ｐ／Ｓ変換器１９
によって受信データが出力される構成となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ＯＦＤＭ伝送方式の信
号を無線伝送する場合、従来の方式及び装置では、上記
のように複雑な回路が必要となり、回路規模が大きくな
ってしまう。しかしながら限られた周波数を有効に利用
するためは、簡易的な方法で信号帯域外のスペクトル成
分を十分に抑圧しておくことが望ましい。

【００１０】本発明は、信号帯域外のスペクトル成分を
簡易的な方法で十分に抑圧することで周波数を有効に利
用できるＯＦＤＭ伝送方式とそれを用いた送信装置及び
受信装置を実現することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、信号帯域内で中心周波数から一定周波数幅
以上離れた領域では、サブキャリア電力を前記中心周波
数から離れるにしたがって徐々に小さくするような勾配
を有するように周波数スペクトル形状が形成された通信
信号を用いる直交周波数分割多重伝送方式としたもので
ある。

【００１２】また、このような直交周波数分割多重伝送
方式を用いた送信装置を構成したものである。

【００１３】また、このような直交周波数分割多重伝送
方式を用いた受信装置を構成したものである。

【００１４】これにより、簡易的な方法で信号帯域外ス
ペクトルを小さくでき、周波数を有効に利用することが
可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、各サブキャリアが変調された直交周波数分割多重
（ＯＦＤＭ）伝送方式を用いた通信方式において、信号
帯域内で中心周波数から一定周波数幅以上離れた領域で
は、サブキャリア電力を前記中心周波数から離れるにし
たがって徐々に小さくするような勾配を有するように周
波数スペクトル形状が形成された通信信号を用いること
を特徴とする直交周波数分割多重伝送方式であり、簡易
な方法で周波数を有効に利用できるという作用を有す
る。

【００１６】請求項２に記載の発明は、信号帯域内で中
心周波数から一定周波数幅以上離れた領域のサブキャリ
ア電力を、中心周波数から離れるにしたがって徐々に小
さくする電力変更手段を有することを特徴とする請求項
１記載の直交周波数分割多重伝送方式を用いた送信装置
であり、簡易な構成で周波数を有効に利用できるという
作用を有する。

【００１７】請求項３に記載の発明は、信号帯域内で中
心周波数から一定周波数幅以上離れた領域のサブキャリ
ア電力を中心周波数から離れるにしたがって徐々に大き
くするとともに、前記信号帯域外の周波数領域の信号を
除去するフィルタ機能をもつ帯域選択増幅手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載の直交周波数分割多重伝
送方式を用いた受信装置であり、各サブキャリアのＣ／
Ｎ（搬送波電力対雑音比）を変化させることなく、後段
に続く離散フーリエ変換器等のダイナミックレンジを改
善させることができ、簡易な構成で周波数を有効に利用
できるという作用を有する。

【００１８】請求項４に記載の発明は、通信信号は、重
要度に応じて選択されたサブキャリアにより形成された
ことを特徴とする請求項１記載の直交周波数分割多重伝
送方式であり、重要度に応じたサブキャリアによりスペ
クトルを構成することで柔軟な伝送システムを構築でき
るという作用を有する。

【００１９】特に、請求項５に記載の発明のように、通
信信号が、重要度が低いと判断されたサブキャリアほど
中心周波数から離れた周波数スペクトル領域に配置して
形成されたことを特徴とする請求項４記載の直交周波数
分割多重伝送方式とすれば、重要度の高い信号はサブキ
ャリア電力の大きい信号帯域の中心付近で伝送し、重要
度の低い信号はサブキャリア電力の小さい信号帯域の端
で伝送することで、信号の重要度に応じた伝送品質を確
保することができるという作用を有する。

【００２０】請求項６に記載の発明は、通信信号が、伝
送路周波数特性情報が含まれていることを特徴とする請
求項４または５記載の直交周波数分割多重伝送方式であ
り、伝送路の変化に追従したより信頼性の高い伝送シス
テムを構築できるという作用を有する。

【００２１】請求項７に記載の発明は、請求項４または
５記載の直交周波数分割多重伝送方式を用い、送信デー
タとコンテンツ情報とを入力し各サブキャリアの重要度
を判定して重要度情報を出力する重要度調査手段と、前
記送信データと前記重要度情報とを入力し前記重要度情
報を基にサブキャリアを選択してシリアル／パラレル
（Ｓ／Ｐ）変換を行う重要度考慮Ｓ／Ｐ変換手段とを有
することを特徴とする請求項２記載の送信装置であり、
重要度に応じたサブキャリアによりスペクトルを構成す
ることで、柔軟な伝送システムを構築するための送信装
置を形成できるという作用を有する。

【００２２】請求項８に記載の発明は、請求項６記載の
直交周波数分割多重伝送方式を用い、送信データとコン
テンツ情報とを入力し各サブキャリアの重要度を判定し
て重要度情報を出力する重要度調査手段と、前記送信デ
ータと前記重要度情報と伝送路周波数特性情報とを入力
し且つ前記重要度情報と前記伝送路周波数特性情報とを
基にサブキャリアを選択してシリアル／パラレル（Ｓ／
Ｐ）変換を行う重要度考慮Ｓ／Ｐ変換手段とを有し、電
力変更器が前記伝送路周波数特性情報を基にサブキャリ
ア電力の変更を行うことを特徴とする請求項２記載の送
信装置であり、周波数選択性フェージング等の伝送路状
況においても、伝送路の周波数特性変化に追従できるよ
り信頼性の高い送信装置を形成できるという作用を有す
る。

【００２３】請求項９に記載の発明は、タイミング信号
とサブキャリアとを入力し前記サブキャリアに応じて同
相成分及び直交成分のサブキャリア電力を出力する数値
制御発振器（ＮＣＯ）をサブキャリア本数分備え、前記
同相成分及び直交成分のサブキャリア電力の電力値を変
更する電力変更器と、変更後の同相成分の電力値を加算
する第１加算器と、変更後の直交成分の電力値を加算す
る第２加算器と、前記第１加算器の出力及び前記第２加
算器の出力を入力して直交変調を行う直交変調器とを有
することを特徴とする請求項２記載の送信装置であり、
サブキャリア間の直交条件を正確に満足しながら、信号
帯域外スペクトルを抑圧できるという作用を有する。

【００２４】請求項１０に記載の発明は、数値制御発振
器は、位相の変化が時間的に緩やかで連続的な変化とな
るような位相ステップ値を出力する位相ステップ発生器
と、前記位相ステップ値を加算するアキュムレータとを
有することを特徴とする請求項９記載の送信装置であ
り、簡易的な構成で信号帯域外スペクトルを抑圧できる
という作用を有する。

【００２５】請求項１１に記載の発明は、タイミング信
号に基づいて可変係数を発生する可変係数設定器と、数
値制御発振器の出力に前記可変係数を乗じる乗算器とを
有し、振幅の変化が時間的に緩やかに増幅または減衰す
るように前記可変係数設定器を制御することを特徴とす
る請求項９または１０記載の送信装置であり、簡易的な
構成で信号帯域外スペクトルを抑圧できるという作用を
有する。

【００２６】請求項１２に記載の発明は、数値制御発振
器は、サブキャリアに対応したアドレス値を決定するア
ドレス決定手段と、サブキャリア本数分の全ての数値制
御発振器で共有化され前記アドレス値に基づいて値を選
択し出力する記憶手段とを有することを特徴とする請求
項９から１１のいずれかに記載の送信装置であり、回路
規模の大きな例えばルックアップテーブルのような記憶
手段を共有することによって、送信装置の小型化が図れ
るという作用を有する。

【００２７】請求項１３に記載の発明は、数値制御発振
器は、サブキャリアに対応したアドレス値を決定するア
ドレス決定手段と、サブキャリア本数分の全ての数値制
御発振器で共有化され全てのアドレス値を入力し一致し
たものがないかを判定して判定値を出力するアドレス一
致検出手段と、前記判定値が一致情報を含む場合はアド
レス値を必要量シフトして出力し、一致情報がない場合
はそのままアドレス値を出力するアドレスシフト手段
と、前記アドレスシフト手段からのアドレス値に基づい
て値を選択し出力する記憶手段とを有することを特徴と
する請求項９から１１記載の送信装置であり、共有して
いる例えばルックアップテーブルのような記憶手段を効
率よく利用できると同時に、ピーク電力を削減できると
いう作用を有する。

【００２８】請求項１４に記載の発明は、記憶手段は、
入力に対応づけられた出力値を保存したＲＯＭと、全て
のアドレス値を入力しそれぞれに基づいて前記ＲＯＭか
らそれぞれ対応する値を抽出して並列出力する制御手段
とを有することを特徴とする請求項１２または１３記載
の送信装置であり、共有している例えばルックアップテ
ーブルのようなＲＯＭを効率よく利用でき、容易な回路
設計が可能となるという作用を有する。

【００２９】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図１７を用いて説明する。

【００３０】（実施の形態１）図１は本実施の形態によ
る送信装置の構成を示すブロック図である。図１におい
て、１はＳ／Ｐ変換器、２はマッピング器、３はＩＤＦ
Ｔ器、４はガード挿入器、５は直交変調器、８はＬＰ
Ｆ、９は送信アンテナであり、これらは、従来の技術で
説明した図１８に示す送信装置で同じ符号を付したもの
と同様の動作を行う。

【００３１】図１の送信装置は、図１８の従来の送信装
置におけるマッピング器２の後段に、信号帯域の中心付
近よりも端の方のサブキャリア電力を小さくする手段で
ある電力変更器１０を配置したものである。

【００３２】図１の送信装置の動作は、入力されるディ
ジタルデータをＳ／Ｐ変換器１に入力してシリアル／パ
ラレル変換し、マッピング器２で変調用の信号点配置を
行い、電力変更器１０で信号帯域の中心付近よりも端の
方のサブキャリア電力を小さくする。そして、ＩＤＦＴ
器３でパラレル信号を逆フーリエ変換して複素信号を出
力し、ガード挿入器４で、逆離散フーリエ変換後の複素
信号シンボルのうち後ろの部分をシンボルの先頭にコピ
ーした後、直交変調器５でガード区間が挿入された複素
信号を直交変調し、ＬＰＦ８で直交変調によって生じた
イメージを除去して、送信アンテナ９より無線伝送路に
送信信号として電磁波を放射する。

【００３３】電力変更器２の具体的な動作の説明を以下
に示す。図２は電力変更器２への入力信号の周波数スペ
クトルを示す概略図、図３は電力変更器からの出力信号
の周波数スペクトルを示す概略図である。ここで、Ｎは
サブキャリア本数を示し、ｆｓはサブキャリア周波数間
隔を示している。

【００３４】入力信号は、図２のように信号帯域内にお
いて一様なレベルのスペクトルを有しているが、出力時
には、図３のように、帯域外の周波数スペクトルに大き
く影響を与える、信号帯域の端部分の信号の電力を小さ
くした信号を出力する。

【００３５】電力変更器２の具体的な構成の一例として
は、例えば、入力に対する出力の相関テーブルを備えて
おき、入力信号のレベルに応じた信号を選択し出力する
ように動作させることで、電力変換を行うことができ
る。

【００３６】このような電力を変換する手段を有するこ
とにより、帯域外の周波数スペクトルのレベルを抑える
ことができるため、周波数有効利用を簡易的に実現でき
る。

【００３７】なお、電力変更器は、直交変調された信号
が帯域の中心付近よりも端の方のサブキャリア電力が小
さくなっているように、予め、逆離散フーリエ変換器に
入力するパラレル信号の中で、直交変調後の信号の電力
に影響するものの電力を変換する手段であるので、前段
のマッピング器２にこの機能を持たせることも可能であ
る。

【００３８】（実施の形態２）図４は本実施の形態によ
る受信装置の構成を示すブロック図であり、（実施の形
態１）の送信装置で送信された信号を受信する。図４に
おいて、１１は受信アンテナ、１２は帯域通過フィル
タ、１３は直交復調器、１５はＡ／Ｄ変換器、１６はガ
ード除去器、１７は離散フーリエ変換（ＤＦＴ）器、１
８はデマッピング器、１９はＰ／Ｓ変換器であり、これ
らは、従来の技術で説明した図１８に示す受信装置で同
じ符号を付したものと同様の動作を行う。

【００３９】図４の受信装置は、図１８の従来の受信装
置における直交復調器１３の後段に、イメージ除去用に
低域通過フィルタの特性を持たせると同時に、信号帯域
の中心付近よりも端の方のサブキャリア電力を大きくす
る手段である帯域選択増幅器１００を配置したものであ
る。

【００４０】図４の受信装置の動作は、受信アンテナ１
１で無線伝送路上の電磁波を受信し、帯域通過フィルタ
１２で所望の帯域外の成分を除去し、直交復調器１３で
高周波信号を直交復調して低域信号に変換し、帯域選択
増幅器１００で、イメージ成分を除去すると同時に、信
号帯域の端の方にあって、小さい電力で送信されている
サブキャリアの周波数成分を増幅し、信号帯域の中心付
近にあって、大きい電力で送信されているサブキャリア
の周波数成分は増幅させないような周波数特性を有する
フィルタを通過させる。

【００４１】そして、Ａ／Ｄ変換器１５でアナログ信号
をディジタル信号に変換し、ガード除去器１６で送信側
において挿入されたガード区間を除去し、ＤＦＴ器１７
で同相信号および直交信号から離散フーリエ変換を行
い、デマッピング器１８で送信側のマッピングに対応し
たデマッピングを行い、Ｐ／Ｓ変換器１９でパラレル信
号をシリアル信号に変換することによって、受信データ
へ変換する。

【００４２】帯域選択増幅器１００の具体的な動作の説
明を以下に示す。図５は従来のイメージ除去用低域通過
フィルタの特性を示す概略図、図６は本実施の形態で用
いる帯域選択増幅器１００の特性を示す概略図である。
ここで、Ｎはサブキャリア本数を示し、ｆｓはサブキャ
リア周波数間隔を示している。

【００４３】従来の送信装置から送信された信号は、図
２のようなスペクトル形状を有しているため、従来の受
信装置の低域通過フィルタでは、図５に示すように単に
信号帯域外の電力を阻止し、実際には、図５のように帯
域外の部分はある程度の勾配をもつスペクトル特性を有
する。しかし、本実施の形態では、送信側で図３のよう
な周波数スペクトル形状を有する信号が送信されている
ため、図６のように、信号帯域の端の方にあって、小さ
い電力で送信されているサブキャリアの周波数成分は増
幅し、信号帯域の中心付近にあって、大きい電力で送信
されているサブキャリアの周波数成分は増幅しないよう
な周波数特性を有するフィルタを持つ帯域選択増幅器１
００を配置して図３のようなスペクトルを有する信号を
通過させることで、帯域内で一様なレベルの信号を得る
ことができる。

【００４４】このような機能を有する手段を具備するこ
とにより、後段に配置されたＡ／Ｄ変換器１５や離散フ
ーリエ変換器１７のダイナミックレンジを改善でき、各
サブキャリアのＣ／Ｎを変化させることなく、固定小数
点演算によって生じる演算誤差を減少させることが可能
となる。

【００４５】（実施の形態３）図７は本実施の形態によ
る送信装置の入力段の一部を示すブロック図である。図
７において、２０は入力データの重要度を調べる重要度
調査器、２１は重要度調査器２０の結果に基づいて動作
する重要度考慮Ｓ／Ｐ変換器であり、マッピング器２の
前段に挿入される。マッピング器２以降の構成は、図１
と同様である。

【００４６】図７に示す送信装置の入力段の動作は、入
力データとコンテンツを重要度調査器２０に入力して重
要度を調べ、重要度考慮Ｓ／Ｐ変換器２１で、重要度の
レベルに応じて伝送するサブキャリアの信号帯域を選択
し、重要度の高い信号はサブキャリア電力の大きい信号
帯域の中心付近で伝送し、重要度の低い信号はサブキャ
リア電力の小さい信号帯域の端で伝送するように、送信
信号の周波数スペクトルを形成する。

【００４７】図８は重要度考慮Ｓ／Ｐ変換器２１でのＳ
／Ｐ変換による周波数スペクトルと信号重要度との関係
を示す概略図である。このように、重要度の高い信号は
サブキャリア電力の大きい信号帯域の中心付近で伝送
し、重要度の低い信号はサブキャリア電力の小さい信号
帯域の端で伝送するように、送信信号の周波数スペクト
ルが形成される。

【００４８】また、受信側では、送信側で定めた重要度
考慮Ｓ／Ｐ変換に対応するＰ／Ｓ変換を施すことによっ
て、通常の受信データ系列を出力することが可能とな
る。この重要度考慮Ｓ／Ｐ変換手段は、あらかじめ送信
側と受信側で重要度の情報を定めておくことが可能であ
り、あるいは、送信側から受信側に対してＳ／Ｐ変換方
法の情報を送信し、必要に応じて重要度考慮Ｓ／Ｐ変換
手段の重要度の情報を変更することも可能である。

【００４９】ここで、伝送誤りを訂正するためのＦＥＣ
（Forward Error Correct）を行う場合には重要度毎に
別々にＦＥＣを行うことも可能であり、また、重要度考
慮Ｓ／Ｐ変換後の信号系列を考慮したＦＥＣを行うこと
も可能である。

【００５０】（実施の形態４）図９は本実施の形態によ
る通信機の構成を示すブロック図である。図９におい
て、１０１は通信機、１０２は受信装置、１０３は送信
装置であり、その他の符号は図１から図８で用いたもの
と同様である。本実施の形態では、受信装置１０２のＤ
ＦＴ１７で得られる伝送路の周波数特性を送信側に送信
し、この伝送路周波数特性を基に送信装置では、電力変
更器１０において各サブキャリアの電力を変更すると共
に、信号の重要度に応じて送信するサブキャリアを選択
できるよう、重要度考慮Ｓ／Ｐ変換器２１のＳ／Ｐ変換
手段を変更できるように構成する。

【００５１】このような構成とすることにより、例え
ば、周波数選択性フェージング等により、受信した信号
のうちあるサブキャリアの電力が小さい場合には、電力
変更器１０においてそのサブキャリアの電力を大きくす
ると共に、重要度の高い信号は別のサブキャリアで送信
するよう、重要度考慮Ｓ／Ｐ変換器２１にて変更するこ
とができ、サブキャリアを適切な大きさにすることがで
きるとともに信号の重要度に応じた信号を形成すること
ができる。

【００５２】以上のような構成の送信装置及び受信装置
を形成することにより本実施の形態では、伝送路の変化
に追従できる、より信頼性の高い伝送システムを構築す
ることができる。

【００５３】（実施の形態５）図１０は本実施の形態に
よる送信装置の構成を示すブロック図である。図１０に
おいて送信装置は、サブキャリア本数分の数値制御発振
器２２（ＮＣＯ：Numerically Controlled Oscillato
r）とこれらの同相および直交成分の出力電力を変更す
る電力変更器１０、ならびにこの出力の同相成分を加算
する加算器２３及び直交性分を加算する加算器２３’、
シンボルタイミング発生器２４を有している。その他の
符号については、図１から図９で用いたものと同様であ
る。

【００５４】また図１１は、図１０の送信装置の数値制
御発振器２２の構成を示すブロック図である。数値制御
発振器２２は、シンボルタイミング発生器２４からのシ
ンボルタイミングごとに、マッピング器２の出力信号に
基づいて初期位相設定器２８で初期位相を設定する。ア
キュムレータ２６は、各サブキャリアの周波数に基づく
一定の位相値ΔΦ２５を、遅延器２７で遅延させて累積
する。

【００５５】そして、初期位相設定器２８で設定した初
期位相とアキュムレータ値を加算する手段の後に、切り
捨て器２９において、後段に続くＲＯＭ３０のアドレス
長に合わせて累積値を切り捨てる。この切り捨てられた
累積値をアドレスとするＲＯＭの値を振幅値として読み
出す。ここで、ＲＯＭには同相および直交成分が記憶さ
れており、両方の成分が出力される。直交振幅変調（Ｑ
ＡＭ）方式のように振幅の変化がある場合には、ＲＯＭ
３０の後段にある振幅変更器３１によって振幅を変化さ
せて対応する。

【００５６】ここで、シンボルタイミング毎にマッピン
グ器２の出力信号に基づいた初期位相２８を設定する
と、位相の急峻な変化が生ずるため信号帯域外のスペク
トラムが大きくなる。そこで、初期位相設定器２８で
は、瞬時にマッピング器２の出力に基づく初期位相へ変
えるのではなく、徐々に変化させる。また、振幅の変化
も振幅変更器３１によって同様に徐々に変化させる。こ
れら初期位相設定器２８および振幅変更器３１は、シン
ボルタイミング発生器２４からの信号によってシンボル
タイミングに同期して動作する。

【００５７】このように位相や振幅の変化が緩やかにな
ることによって、帯域外スペクトラムを小さくすること
ができる。また、数値制御発振器を用いているため、容
易かつ正確にサブキャリア間の直交条件も満足すること
ができる。

【００５８】（実施の形態６）図１２は本実施の形態に
よる送信装置の数値制御発振器の構成を示すブロック図
である。図１２において数値制御発振器３３は、位相ス
テップ器３２、アキュムレータ２６、遅延器２７、切り
捨て器２９、ＲＯＭ３０、振幅変更器３１を用いて構成
され、マッピング器２、シンボルタイミング発生器２４
からの信号を入力する。

【００５９】数値制御発振器３３内部の位相ステップ器
３２は、シンボルタイミング発生器２４からのタイミン
グに従って、マッピング器２に基づく初期位相の急峻な
変化を緩和するため、位相ステップΔΦ（ｔ）を徐々に
変化させるものである。

【００６０】すなわち、シンボルタイミング毎の急峻な
位相変化を緩和するために、アキュムレータ２６の値を
徐々に変化させる。そのため、位相ステップ器３２にお
いて位相ステップΔΦ（ｔ）を一定値でなく、初期位相
の変化に伴って徐々に変化させる。この変化は、シンボ
ルタイミング発生器２４からの信号を基に行う。

【００６１】このようにアキュムレータ２６の値を変化
させることで、急峻な位相変化が緩和でき、帯域外スペ
クトラムを小さくすることが可能となる。

【００６２】（実施の形態７）図１３は本実施の形態に
よる送信装置の数値制御発振器周辺の一部を示すブロッ
ク図である。可変係数設定器３５を有することを特徴と
し、シンボルタイミング発生器２４、数値制御発振器
（ＮＣＯ）２２、マッピング器２、乗算器３４とともに
構成されることで本発明の効果を呈する。

【００６３】可変係数設定器３５は、シンボル間の位相
不連続性を緩和するために通常用いられるランプ区間を
設ける手段として、ＮＣＯ２２からの複素信号に乗ずる
可変係数の値を徐々に増加（または減少）させるように
制御する。

【００６４】可変係数の値を徐々に変化させるタイミン
グは、シンボルタイミング発生器２４からの信号に同期
させる。そして、シンボル区間の先頭では可変係数の値
を徐々に増加させ、シンボル区間の終わりでは可変係数
の値を徐々に減少させる手段を用いる。

【００６５】このような簡易な構成で、帯域外スペクト
ラムを小さくすることが可能となる。

【００６６】（実施の形態８）図１４は本実施の形態に
よる送信装置の数値制御発振器の概略構成を示すブロッ
ク図である。図１４において、３１（、３１’、３
１”、…）は振幅変更器、３５（、３５’、３５”、
…）はアドレス決定部、３６は記憶手段である共有ＲＯ
Ｍであり、図１１や図１２の数値制御発振器に対応す
る。

【００６７】図１５は、それぞれ、図１４におけるアド
レス決定部３５の具体的な構成の一例を示すブロック図
であり、各符号は、図１１や図１２で用いたものと同様
である。

【００６８】共有ＲＯＭ３６は、アドレス決定部３５で
決定されたアドレスに対応する値を出力する。また、共
有ＲＯＭ３６にアドレスを入力するタイミングは時分割
しておき、各ＮＣＯ間で衝突することがないようにして
おく。

【００６９】このような構成とすることで、回路規模の
大きなＲＯＭを各ＮＣＯ間で共有することができるた
め、回路規模の縮小を図ることができる。

【００７０】（実施の形態９）図１６は本実施の形態に
よる送信装置の数値制御発振器の概略構成を示すブロッ
ク図である。図１６において、３１（、３１’、３
１”、…）は振幅変更器、３５（、３５’、３５”、
…）はアドレス決定部、３７は入力バス、３８は共有Ｒ
ＯＭと制御装置とを有する記憶手段、３９は出力バスで
あり、図１１や図１２の数値制御発振器に対応する。

【００７１】記憶手段３８は、入力バス３７からのアド
レス値に対応する値を出力バス３９に出力する。具体的
には、入力バス３７へは各アドレス決定部３５、３
５’、３５”…間で時分割されたアドレス値が入力さ
れ、制御装置はその入力バス３７から信号束を入力して
共有ＲＯＭから対応値を抽出し、並列処理をして出力バ
ス３９へ出力する構成とし、アドレスが衝突することは
ないようにしておく。

【００７２】このような構成とすることで、共有してい
るルックアップテーブルである共有ＲＯＭを効率よく利
用でき、容易な回路設計が可能となる。

【００７３】（実施の形態１０）図１７は本実施の形態
による送信装置の数値制御発振器の概略構成を示すブロ
ック図である。図１７において、３１（、３１’、３
１”、…）は振幅変更器、３５（、３５’、３５”、
…）はアドレス決定部、３６は共有ＲＯＭ、４０はアド
レス一致検出器、４１はアドレスシフト器であり、図１
１や図１２の数値制御発振器に対応する。

【００７４】本実施の形態では、アドレス決定部３５に
よって決定された各アドレス値をアドレス一致検出器４
１において比較し、一致している場合にはアドレスシフ
ト器４１において、一致しているアドレスをランダム的
またはある規則に従ってアドレス値を一定値だけずら
す。

【００７５】このようにアドレスを調整することによっ
て、共有ＲＯＭ３６を効率よく利用することができる。
また、アドレス一致検出器４０およびアドレスシフト器
４１によって、同時に同じアドレス値が共有ＲＯＭ３６
に入力されることがないため、ＲＯＭは入力されたアド
レス値に対応する値を同時に出力することが可能とな
る。

【００７６】なお、図１７では共有ＲＯＭ３６を用いる
場合を示しているが、（実施の形態９）で示した記憶手
段を用いる場合でも、同様に実施することが可能であ
る。

【００７７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＯＦＤＭ
伝送方式による送信装置及び受信装置において、簡易的
な方法で信号帯域外スペクトルを小さくすることが可能
となり、周波数の有効に利用することができるという有
利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による送信装置の構成を
示すブロック図

【図２】本発明の一実施の形態による電力変更器の入力
信号の周波数スペクトルを示す概略図

【図３】本発明の一実施の形態による電力変更器の出力
信号の周波数スペクトルを示す概略図

【図４】本発明の一実施の形態による受信装置の構成を
示すブロック図

【図５】従来のイメージ除去用低域通過フィルタの周波
数スペクトル特性を表す概略図

【図６】本発明の一実施の形態による帯域選択増幅器の
周波数スペクトル特性を表す概略図

【図７】本発明の一実施の形態による送信装置の入力段
の一部の構成を示すブロック図

【図８】本発明の一実施の形態による重要度考慮Ｓ／Ｐ
変換器でのＳ／Ｐ変換による周波数スペクトルと信号重
要度との関係を示す概略図

【図９】本発明の一実施の形態による通信機の構成を示
すブロック図

【図１０】本発明の一実施の形態による送信装置の構成
を示すブロック図

【図１１】本発明の一実施の形態による送信装置内の数
値制御発振器の構成を示すブロック図

【図１２】本発明の一実施の形態による送信装置内の数
値制御発振器の構成を示すブロック図

【図１３】本発明の一実施の形態による送信装置内の数
値制御発振器周辺の一部の構成を示すブロック図

【図１４】本発明の一実施の形態による送信装置の数値
制御発振器の概略構成を示すブロック図

【図１５】本発明の一実施の形態による数値制御発振器
内のアドレス決定部の構成を示すブロック図

【図１６】本発明の一実施の形態による送信装置の数値
制御発振器の概略構成を示すブロック図

【図１７】本発明の一実施の形態による送信装置の数値
制御発振器の概略構成を示すブロック図

【図１８】従来のＯＦＤＭ方式による送信装置及び受信
装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１ Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換器 ２ マッピング器 ３ ＩＤＦＴ（逆離散フーリエ変換）器 ４ ガード挿入器 ５ 直交変調器 ６ 帯域通過フィルタ ７ アップコンバータ ８ 低域通過フィルタ ９ 送信アンテナ １０ 電力変更器 １１ 受信アンテナ １２ 帯域通過フィルタ １３ 直交復調器 １４ 低域通過フィルタ １５ Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器 １６ ガード除去器 １７ ＤＦＴ（離散フーリエ変換）器 １８ デマッピング器 １９ Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換器 ２０ 重要度調査器 ２１ 重要度考慮Ｓ／Ｐ変換器 ２２ 数値制御発振器（ＮＣＯ） ２３ 加算器 ２４ シンボルタイミング発生器 ２５ 一定位相出力器 ２６ アキュムレータ ２７ 遅延器 ２８ 初期位相発生器 ２９ 切り捨て器 ３０ ＲＯＭ ３１ 振幅変更器 ３２ 可変位相ステップ発生器 ３３ 数値制御発振器（ＮＣＯ） ３４ 乗算器 ３５ 可変係数設定器 ３６ 共有ＲＯＭ ３７ 入力バス ３８ 記憶手段 ３９ 出力バス ４０ アドレス一致検出器 ４１ アドレスシフト器 １００ 帯域選択増幅器 １０１ 通信機 １０２ 受信装置 １０３ 送信装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 國枝 賢徳 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 Ｆターム(参考） 5K022 DD01 DD13 DD19 DD23 DD33

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各サブキャリアが変調された直交周波数
   分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式を用いた通信方式におい
   て、信号帯域内で中心周波数から一定周波数幅以上離れ
   た領域では、サブキャリア電力を前記中心周波数から離
   れるにしたがって徐々に小さくするような勾配を有する
   ように周波数スペクトル形状が形成された通信信号を用
   いることを特徴とする直交周波数分割多重伝送方式。
2. 【請求項２】 信号帯域内で中心周波数から一定周波数
   幅以上離れた領域のサブキャリア電力を、中心周波数か
   ら離れるにしたがって徐々に小さくする電力変更手段を
   有することを特徴とする請求項１記載の直交周波数分割
   多重伝送方式を用いた送信装置。
3. 【請求項３】 信号帯域内で中心周波数から一定周波数
   幅以上離れた領域のサブキャリア電力を中心周波数から
   離れるにしたがって徐々に大きくするとともに、前記信
   号帯域外の周波数領域の信号を除去するフィルタ機能を
   もつ帯域選択増幅手段を有することを特徴とする請求項
   １記載の直交周波数分割多重伝送方式を用いた受信装
   置。
4. 【請求項４】 通信信号は、重要度に応じて選択された
   サブキャリアにより形成されたことを特徴とする請求項
   １記載の直交周波数分割多重伝送方式。
5. 【請求項５】 通信信号は、重要度が低いと判断された
   サブキャリアほど中心周波数から離れた周波数スペクト
   ル領域に配置して形成されたことを特徴とする請求項４
   記載の直交周波数分割多重伝送方式。
6. 【請求項６】 通信信号は、伝送路周波数特性情報が含
   まれていることを特徴とする請求項４または５記載の直
   交周波数分割多重伝送方式。
7. 【請求項７】 請求項４または５記載の直交周波数分割
   多重伝送方式を用い、送信データとコンテンツ情報とを
   入力し各サブキャリアの重要度を判定して重要度情報を
   出力する重要度調査手段と、前記送信データと前記重要
   度情報とを入力し前記重要度情報を基にサブキャリアを
   選択してシリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換を行う重要
   度考慮Ｓ／Ｐ変換手段とを有することを特徴とする請求
   項２記載の送信装置。
8. 【請求項８】 請求項６記載の直交周波数分割多重伝送
   方式を用い、送信データとコンテンツ情報とを入力し各
   サブキャリアの重要度を判定して重要度情報を出力する
   重要度調査手段と、前記送信データと前記重要度情報と
   伝送路周波数特性情報とを入力し且つ前記重要度情報と
   前記伝送路周波数特性情報とを基にサブキャリアを選択
   してシリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換を行う重要度考
   慮Ｓ／Ｐ変換手段とを有し、電力変更器が前記伝送路周
   波数特性情報を基にサブキャリア電力の変更を行うこと
   を特徴とする請求項２記載の送信装置。
9. 【請求項９】 タイミング信号とサブキャリアとを入力
   し前記サブキャリアに応じて同相成分及び直交成分のサ
   ブキャリア電力を出力する数値制御発振器（ＮＣＯ）を
   サブキャリア本数分備え、前記同相成分及び直交成分の
   サブキャリア電力の電力値を変更する電力変更器と、変
   更後の同相成分の電力値を加算する第１加算器と、変更
   後の直交成分の電力値を加算する第２加算器と、前記第
   １加算器の出力及び前記第２加算器の出力を入力して直
   交変調を行う直交変調器とを有することを特徴とする請
   求項２記載の送信装置。
10. 【請求項１０】 数値制御発振器は、位相の変化が時間
    的に緩やかで連続的な変化となるような位相ステップ値
    を出力する位相ステップ発生器と、前記位相ステップ値
    を加算するアキュムレータとを有することを特徴とする
    請求項９記載の送信装置。
11. 【請求項１１】 タイミング信号に基づいて可変係数を
    発生する可変係数設定器と、数値制御発振器の出力に前
    記可変係数を乗じる乗算器とを有し、振幅の変化が時間
    的に緩やかに増幅または減衰するように前記可変係数設
    定器を制御することを特徴とする請求項９または１０記
    載の送信装置。
12. 【請求項１２】 数値制御発振器は、サブキャリアに対
    応したアドレス値を決定するアドレス決定手段と、サブ
    キャリア本数分の全ての数値制御発振器で共有化され前
    記アドレス値に基づいて値を選択し出力する記憶手段と
    を有することを特徴とする請求項９から１１のいずれか
    に記載の送信装置。
13. 【請求項１３】 数値制御発振器は、サブキャリアに対
    応したアドレス値を決定するアドレス決定手段と、サブ
    キャリア本数分の全ての数値制御発振器で共有化され全
    てのアドレス値を入力し一致したものがないかを判定し
    て判定値を出力するアドレス一致検出手段と、前記判定
    値が一致情報を含む場合はアドレス値を必要量シフトし
    て出力し、一致情報がない場合はそのままアドレス値を
    出力するアドレスシフト手段と、前記アドレスシフト手
    段からのアドレス値に基づいて値を選択し出力する記憶
    手段とを有することを特徴とする請求項９から１１記載
    の送信装置。
14. 【請求項１４】 記憶手段は、入力に対応づけられた出
    力値を保存したＲＯＭと、全てのアドレス値を入力しそ
    れぞれに基づいて前記ＲＯＭからそれぞれ対応する値を
    抽出して並列出力する制御手段とを有することを特徴と
    する請求項１２または１３記載の送信装置。