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JP2013201775A - Transmitter device - Google Patents

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JP2013201775A JP2013118687A JP2013118687A JP2013201775A JP 2013201775 A JP2013201775 A JP 2013201775A JP 2013118687 A JP2013118687 A JP 2013118687A JP 2013118687 A JP2013118687 A JP 2013118687A JP 2013201775 A JP2013201775 A JP 2013201775A
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

【課題】周波数帯域上でフラットな振幅特性を実現する送信装置を得ること。
【解決手段】上記課題を解決するため、本発明は、DS−CDMA通信システムの送信側の通信装置を構成する送信装置であって、送信すべき情報に対して変調処理を行う変調部10と、変調された信号に対し、拡散率単位で周期性を有する位相回転系列を用いて拡散する拡散処理部20と、拡散された信号に対して周波数変換をする周波数変換部40と、を備えたことを特徴としている。
【選択図】図1
A transmission device that realizes flat amplitude characteristics in a frequency band is provided.
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is a transmission apparatus constituting a communication apparatus on the transmission side of a DS-CDMA communication system, and a modulation section 10 for performing modulation processing on information to be transmitted A spread processing unit 20 that spreads the modulated signal using a phase rotation sequence having periodicity in units of spreading factor, and a frequency conversion unit 40 that performs frequency conversion on the spread signal. It is characterized by that.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、符号系列により直接スペクトラム拡散を行うCDMA(Code Division Multiple Access)方式に対応した送信装置に関する。   The present invention relates to a transmission apparatus that supports a CDMA (Code Division Multiple Access) system that performs spread spectrum directly using a code sequence.

直接拡散(DS:Direct Spread)方式のCDMA(以下、DS−CDMAと記載する)に対応した従来の通信装置は、たとえば、変調部、符号系列を乗算する乗算器、ベースバンド信号をRF信号に変換する周波数変換部および増幅器を含んだ送信機と、増幅器、RF信号をベースバンド信号に変換する周波数変換部、符号系列を乗算し、1シンボル相当積分する相関器および復調部を含んだ受信機と、により構成されていた。   A conventional communication apparatus that supports direct spread (DS) CDMA (hereinafter referred to as DS-CDMA) includes, for example, a modulator, a multiplier that multiplies a code sequence, and a baseband signal as an RF signal. Transmitter including frequency converter and amplifier for conversion, amplifier, frequency converter for converting RF signal to baseband signal, receiver including correlator and demodulator for multiplying by code sequence and integrating corresponding to one symbol And consisted of.

上記構成の従来の通信装置の動作について説明する。送信機では、送信情報が変調部に入力され、変調部は、入力情報を変調して変調信号を生成する。変調部から出力された変調信号は、乗算器において、符号系列が乗算され、広帯域の信号に拡散変調される。そして、この拡散変調された信号は、周波数変換部でRF信号に周波数変換され、さらに増幅器で増幅された後、アンテナから対向する通信装置(受信機)に向けて送信される。一方、受信機では、対向する通信装置(送信機)からの信号をアンテナで受信し、受信信号は増幅器で増幅される。そして、この増幅された受信RF信号は、周波数変換部でベースバンド信号に周波数変換された後、相関器において符号系列が乗算され、またシンボル単位で積分する相関演算が行われ、相関値が出力される。この相関値は復調部にて復調され、送信されてきた情報が再生される。復調部は一般に、マルチパス伝送路に対応するため、RAKE合成処理によりパスダイバーシチ効果が得られるように構成されている。   The operation of the conventional communication apparatus having the above configuration will be described. In the transmitter, transmission information is input to the modulation unit, and the modulation unit modulates the input information to generate a modulated signal. The modulation signal output from the modulation unit is multiplied by a code sequence in a multiplier and spread-modulated into a wideband signal. The spread-modulated signal is frequency-converted to an RF signal by a frequency converter, further amplified by an amplifier, and then transmitted from an antenna to a facing communication device (receiver). On the other hand, the receiver receives a signal from a communication device (transmitter) facing each other with an antenna, and the received signal is amplified by an amplifier. The amplified received RF signal is frequency-converted to a baseband signal by a frequency converter, then multiplied by a code sequence in a correlator, and subjected to a correlation operation for integration in symbol units, and a correlation value is output. Is done. The correlation value is demodulated by the demodulator, and the transmitted information is reproduced. In general, the demodulation unit is configured to obtain a path diversity effect by RAKE combining processing in order to support a multipath transmission path.

横山光雄著 「スペクトル拡散通信システム」科学技術出版社(1988年)Mitsuo Yokoyama “Spread Spectrum Communication System” Science and Technology Publishers (1988)

DS−CDMA方式による広帯域伝送では、電波伝搬時にマルチパス遅延波の影響を受ける。このマルチパス遅延波の影響を低減する方法の一つに、受信側でマルチパス遅延波をRAKE合成し、パスダイバーシチ利得を得る方法があるが、マルチパス波の数が増大すると、すべてのパスを合成できなくなるとともに、RAKE合成を行う復調器の構成が複雑になるという問題がある。そこで、周波数領域でマルチパス遅延波に対して等化を行う手法(以下、周波数領域等化と呼ぶ)が検討されている。   In wideband transmission by the DS-CDMA system, it is affected by multipath delay waves during radio wave propagation. One of the methods for reducing the influence of the multipath delay wave is a method of obtaining a path diversity gain by RAKE combining the multipath delay wave on the receiving side, but if the number of multipath waves increases, all paths are increased. Cannot be combined, and the configuration of the demodulator that performs RAKE combining becomes complicated. Therefore, a technique for equalizing multipath delayed waves in the frequency domain (hereinafter referred to as frequency domain equalization) has been studied.

しかしながら、周波数領域等化を行う際には、既知系列であるパイロットシンボルを用いてチャネルインパルス応答を周波数領域で推定する必要があるため、マルチパス遅延波が存在しない条件下においては周波数帯域上でフラットな振幅特性を有する必要があり、DS−CDMAに適用する場合には、符号系列およびパイロットシンボルとして相関特性のよいものを使用しなければならない、という問題があった。   However, when performing frequency domain equalization, it is necessary to estimate the channel impulse response in the frequency domain using a pilot symbol that is a known sequence. There is a problem that it is necessary to have a flat amplitude characteristic, and when applied to DS-CDMA, a code sequence and a pilot symbol having good correlation characteristics must be used.

また、周波数領域等化によるマルチパス遅延波対策としてシンボルブロックごとにサイクリック・プリフィックス(CPと記載する場合もある)を付加する場合、シンボルブロックの同期を実現するために、CPとシンボルブロック後部との相関処理を行い、同期タイミングを推定するが、CPおよびシンボルブロック後部もマルチパス遅延波の影響を受けているために、相関特性が劣化することになり同期タイミング推定精度が劣化する、という問題があった。   Further, when a cyclic prefix (sometimes referred to as CP) is added to each symbol block as a countermeasure against multipath delay waves by frequency domain equalization, the CP and the rear part of the symbol block are realized in order to realize synchronization of the symbol blocks. And the synchronization timing is estimated. However, since the CP and the rear part of the symbol block are also affected by the multipath delay wave, the correlation characteristic deteriorates and the synchronization timing estimation accuracy deteriorates. There was a problem.

また、DS−CDMAにおいて複数のユーザを多重化して送信する(複数のユーザが同時に送信する)際には、Walsh符号などの直交符号がユーザごとに割り当てられるが、符号が基本的に2値であるため、情報を変調する変調方式に依存し、ユーザ多重時には変調信号のベクトルが同一方向で合成される可能性がある。このため、送信信号のピークファクタを大きくする必要があり、送信側の増幅器の電力効率が劣化する、という問題があった。   In addition, when a plurality of users are multiplexed and transmitted in DS-CDMA (a plurality of users transmit at the same time), orthogonal codes such as Walsh codes are assigned for each user, but the codes are basically binary. Therefore, depending on the modulation method for modulating information, the vector of the modulated signal may be combined in the same direction during user multiplexing. For this reason, there is a problem that it is necessary to increase the peak factor of the transmission signal, and the power efficiency of the amplifier on the transmission side is deteriorated.

また、複数のユーザを多重化して送信した場合、受信側ではユーザ間の直交性を保ちつつユーザごとのチャネル推定を精度よく行うことが困難となる、という問題があった。   Further, when a plurality of users are multiplexed and transmitted, there is a problem that it is difficult for the receiving side to accurately perform channel estimation for each user while maintaining orthogonality between users.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、DS−CDMA方式の通信において、周波数帯域上でフラットな振幅特性を実現する送信装置を得ることを目的とする。さらに、各ユーザに個別に符号系列を割り当てる場合でも周波数帯域上でフラットな振幅特性が得られる送信装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a transmission apparatus that realizes a flat amplitude characteristic on a frequency band in DS-CDMA communication. It is another object of the present invention to provide a transmission apparatus that can obtain a flat amplitude characteristic on a frequency band even when a code sequence is individually assigned to each user.

また、複数のユーザを多重化した送受信動作において、送信ピーク電力の低減を実現する送信装置を得ることを目的とする。   Another object of the present invention is to obtain a transmission apparatus that realizes reduction of transmission peak power in a transmission / reception operation in which a plurality of users are multiplexed.

また、複数のユーザを多重化した送受信動作においても、受信側でユーザ間の直交性を保ちながら、ユーザごとのチャネル推定結果を得ることが可能な通信を実現する送信装置を得ることを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a transmission apparatus that realizes communication capable of obtaining a channel estimation result for each user while maintaining orthogonality between users on the receiving side even in a transmission / reception operation in which a plurality of users are multiplexed. To do.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、DS−CDMA通信システムの送信側の通信装置を構成する送信装置であって、送信すべき情報に対して変調処理を行う変調手段と、前記変調手段により変調された信号に対し、拡散率単位で周期性を有する位相回転系列を用いて拡散する拡散手段と、前記拡散手段により拡散された信号に対して周波数変換をする周波数変換手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a transmission device that constitutes a communication device on the transmission side of a DS-CDMA communication system, and performs modulation processing on information to be transmitted. A spreading means for spreading the signal modulated by the modulating means using a phase rotation sequence having periodicity in units of spreading factor, and a frequency for performing frequency conversion on the signal spread by the spreading means Conversion means.

本発明によれば、変調手段により変調された信号に対し、拡散率単位で周期性を有する位相回転系列を用いて拡散処理をおこなうこととしたので、送信ピーク電力の低減を実現することができ、ユーザ間の直交性を保ちながら、周波数帯域上の振幅特性をフラットな特性にすることができ、受信側ではマルチパス遅延波が存在する場合でもチャネル推定を精度良く行うことができる、という効果を奏する。   According to the present invention, since the signal modulated by the modulating means is subjected to the spreading process using the phase rotation sequence having periodicity in units of spreading factor, the transmission peak power can be reduced. The effect that the amplitude characteristic on the frequency band can be made flat while maintaining the orthogonality between users, and the channel estimation can be performed accurately even when multipath delay waves exist on the receiving side. Play.

図1は、本発明にかかる送信装置の実施の形態1の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図2は、実施の形態1の通信装置が送受信するフレームの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a frame transmitted and received by the communication apparatus according to the first embodiment. 図3は、ユーザ番号によって決定される変調信号の周波数配置のイメージを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an image of the frequency arrangement of the modulation signal determined by the user number. 図4は、位相回転系列C1の位相変化の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a phase change of the phase rotation series C 1 . 図5は、位相回転系列C1の位相変化の他の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the phase change of the phase rotation series C 1 . 図6は、位相回転系列C2に対応した変調信号の周波数軸上の振る舞いおよび周波数スペクトラムを示した図である。Figure 6 is a diagram showing the behavior and frequency spectrum on the frequency axis of the modulated signal corresponding to the phase rotation sequence C 2. 図7は、位相回転系列C2の周波数スペクトラムを示す図である。Figure 7 is a diagram showing a frequency spectrum of phase rotation sequence C 2. 図8は、実施の形態1の受信装置の構成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the receiving device according to the first embodiment. 図9は、本発明にかかる送信装置の実施の形態2の構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the second embodiment of the transmission apparatus according to the present invention. 図10は、実施の形態2の通信装置が送受信するフレームの構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a frame transmitted and received by the communication apparatus according to the second embodiment. 図11は、実施の形態2の受信装置の構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the second embodiment. 図12は、実施の形態2の等化器の構成例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of an equalizer according to the second embodiment. 図13は、実施の形態3の受信装置の構成例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the third embodiment. 図14は、実施の形態3の等化器の構成例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of an equalizer according to the third embodiment. 図15は、本発明にかかる送信装置の実施の形態4の構成例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 図16は、実施の形態4の通信装置が送受信するフレームの構成を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of a frame transmitted and received by the communication apparatus according to the fourth embodiment. 図17は、実施の形態5の送信装置の構成例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus according to the fifth embodiment. 図18は、実施の形態5の通信装置が送受信するフレームの構成を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a frame transmitted and received by the communication apparatus according to the fifth embodiment. 図19は、実施の形態5の受信装置の構成例を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the fifth embodiment. 図20は、実施の形態5の等化器の構成例を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration example of the equalizer of the fifth embodiment. 図21−1は、時間領域マスク処理部の動作を説明するための図である。FIG. 21A is a diagram for explaining the operation of the time domain mask processing unit. 図21−2は、時間領域マスク処理部の動作を説明するための図である。FIG. 21B is a diagram for explaining the operation of the time domain mask processing unit.

以下に、本発明にかかる送信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a transmission apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は、本発明にかかる送信装置の実施の形態1の構成例を示す図である。本実施の形態の送信装置は、変調部10、拡散処理部20、波形整形フィルタ30、周波数変換部40および増幅器50を備え、DS−CDMA方式の通信システムにおいて、信号送信側の通信装置を構成する。また、拡散処理部20は乗算器21および22を備え、これらの乗算器21および22は、それぞれ異なる位相回転系列C1u)およびC2(θ)を入力信号に対して乗算する。各位相回転系列の詳細については後述する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention. The transmission apparatus according to the present embodiment includes a modulation unit 10, a spread processing unit 20, a waveform shaping filter 30, a frequency conversion unit 40, and an amplifier 50, and constitutes a signal transmission side communication apparatus in a DS-CDMA communication system. To do. The spread processing unit 20 also includes multipliers 21 and 22, which multiply the input signal by different phase rotation sequences C 1u ) and C 2 (θ), respectively. Details of each phase rotation series will be described later.

図2は、本実施の形態の通信装置が送受信するフレームの構成を示す図である。図2において、Nsymはフレームを構成するシンボルの総数、Nkは既知系列部分を構成するシンボル(既知シンボル)の数、Ndはデータ部分を構成するシンボル(データシンボル)の数、SFはDS−CDMAで使用されている拡散率である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a frame transmitted and received by the communication apparatus according to the present embodiment. In FIG. 2, N sym is the total number of symbols constituting a frame, N k is the number of symbols (known symbols) constituting a known sequence part, N d is the number of symbols (data symbols) constituting a data part, and SF is This is a spreading factor used in DS-CDMA.

図1に示した送信装置の動作について説明する。対向する通信装置(受信装置)へ送信する情報系列は変調部10に入力され、変調部10は、情報系列を変調する。変調部10から出力された変調信号は拡散処理部20に入力され、拡散処理部20では、まず、乗算器21が、次式(1)で表される位相回転系列C1(φu(j))を入力信号に対して乗算する。式(1)において、uはユーザ番号であり(u=0〜N−1,N≦SF)、jはシンボルごとのチップ番号(j=0〜SF−1)である。 The operation of the transmission apparatus shown in FIG. 1 will be described. An information sequence to be transmitted to the opposing communication device (receiving device) is input to the modulation unit 10, and the modulation unit 10 modulates the information sequence. The modulation signal output from the modulation unit 10 is input to the spread processing unit 20, where the multiplier 21 first causes the multiplier 21 to output a phase rotation sequence C 1u (j )) Is multiplied by the input signal. In Expression (1), u is a user number (u = 0 to N−1, N ≦ SF), and j is a chip number for each symbol (j = 0 to SF−1).

Figure 2013201775
Figure 2013201775

図3は、ユーザ番号uによって決定される変調信号の周波数配置のイメージを示す図であり、具体的には、位相回転系列C1(φ)に対応するユーザ個別の符号(符号#0〜#N−1)を用いた場合の、変調信号の周波数軸上での周波数配置を示している。図示したように、各変調信号は、直交するように配置される。また、図4は、位相回転系列C1の位相変化の例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an image of the frequency arrangement of the modulation signal determined by the user number u. Specifically, the user-specific codes (codes # 0 to ##) corresponding to the phase rotation sequence C 1 (φ) are shown. The frequency arrangement on the frequency axis of the modulation signal when N-1) is used is shown. As shown in the figure, the modulation signals are arranged to be orthogonal. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a phase change of the phase rotation series C 1 .

図4に示したように、上式(1)で表される位相回転系列C1は、拡散率SF単位で位相がのこぎり波状に変化する複素系列となる。この複素系列(C1)に必要なことは、拡散率SF単位でのこぎり波状となるように位相が変化する性質を有することである。そのため、例えば、シンボルブロックにおいて、図5および次式(2)で示されるような、拡散率SF単位で位相が増加しながらのこぎり波状に変化する位相回転系列であってもよい。なお、図5は、位相回転系列C1の位相変化の他の例を示す図である。また、式(2)において、uはユーザ番号(u=0〜N−1,N≦SF)、iはシンボル番号(i=0〜Nsym−1)、jはシンボルごとのチップ番号(j=0〜SF−1)である。図4や図5に示したような性質の位相回転系列を使用すると、ユーザ間で位相が直交するようになる。 As shown in FIG. 4, the phase rotation sequence C 1 represented by the above equation (1) is a complex sequence whose phase changes in a sawtooth waveform in units of spreading factor SF. What is necessary for this complex sequence (C 1 ) is that it has the property that the phase changes so as to have a sawtooth waveform in units of spreading factor SF. Therefore, for example, the symbol block may be a phase rotation sequence that changes in a sawtooth wave shape with the phase increasing in units of spreading factor SF as shown in FIG. 5 and the following equation (2). FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the phase change of the phase rotation series C 1 . In equation (2), u is a user number (u = 0 to N−1, N ≦ SF), i is a symbol number (i = 0 to N sym −1), j is a chip number for each symbol (j = 0 to SF-1). When the phase rotation sequence having the properties as shown in FIGS. 4 and 5 is used, the phases become orthogonal between users.

Figure 2013201775
Figure 2013201775

乗算器21から出力された、位相回転系列C1が乗算された後の信号は、乗算器22に入力される。乗算器22は、乗算器21からの入力信号に対して次式(3)で表される位相回転系列C2(θ)を乗算し、広帯域な信号に変換する。次式(3)において、iはシンボル番号であり(i=0〜Nsym−1)、jはシンボルごとのチップ番号(j=0〜SF−1)、mは整数である。 The signal output from the multiplier 21 and multiplied by the phase rotation series C 1 is input to the multiplier 22. The multiplier 22 multiplies the input signal from the multiplier 21 by a phase rotation sequence C 2 (θ) expressed by the following equation (3), and converts the signal into a wideband signal. In the following equation (3), i is a symbol number (i = 0 to N sym −1), j is a chip number for each symbol (j = 0 to SF−1), and m is an integer.

Figure 2013201775
Figure 2013201775

ここで、位相回転系列C2の性質は、拡散処理時の占有帯域幅Bwとすると、図6の上段に示したように、1シンボルブロック間でBw/(Nsym・SF)に比例した周波数Δfにより拡散用チップ時間の間隔で一定の周波数変化量で変化していくものである。その結果、乗算器22の出力は、図6の下段に示したような周波数スペクトラムとなる。なお、図6は、位相回転系列C2に対応した変調信号の周波数軸上の振る舞いおよび周波数スペクトラムを示した図である。このようなチップ時間間隔で周波数が一定変化する性質を有する拡散系列例として、一般化すると次式(4)のように表される。次式(4)において、iはシンボル番号であり(i=0〜Nsym−1)、jはシンボルごとのチップ番号(j=0〜SF−1)、m,hは整数である。 Here, the property of the phase rotation sequence C 2 is that the frequency proportional to Bw / (N sym · SF) between one symbol block as shown in the upper part of FIG. By Δf, it changes with a constant frequency change amount at intervals of the diffusion chip time. As a result, the output of the multiplier 22 has a frequency spectrum as shown in the lower part of FIG. Incidentally, FIG. 6 is a diagram showing the behavior and frequency spectrum on the frequency axis of the modulated signal corresponding to the phase rotation sequence C 2. As an example of a spreading sequence having such a property that the frequency constantly changes at such chip time intervals, it is generally expressed as the following equation (4). In the following equation (4), i is a symbol number (i = 0 to N sym −1), j is a chip number (j = 0 to SF−1) for each symbol, and m and h are integers.

Figure 2013201775
Figure 2013201775

特に、図2に示した構成のフレーム(既知系列+データ部分)がオール“0”の場合、位相回転系列C1およびC2の符号がそれぞれ、拡散率SF単位で位相が増加しながら周期的に、のこぎり波状に変化する性質(C1の性質)、および周波数帯域Bwで変化していく性質(C2の性質)を有するため、マルチパス遅延波がない場合には、上記乗算器22の出力(拡散処理部20の出力)は、周波数スペクトルが、図7に示したようにフラットになり、周波数領域の面で、マルチパス遅延波の分離が精度よく行える。その結果、チャネル推定精度の向上が図れる。なお、図7は、位相回転系列C2の周波数スペクトラムを示す図である。 In particular, when the frame (known sequence + data portion) having the configuration shown in FIG. 2 is all “0”, the codes of the phase rotation sequences C 1 and C 2 are each cyclically increasing in phase in units of spreading factor SF. In the case where there is no multipath delayed wave, the multiplier 22 has the property of changing in a sawtooth waveform (C 1 property) and the property of changing in the frequency band Bw (C 2 property). The output (output of the spread processing unit 20) has a flat frequency spectrum as shown in FIG. 7, and the multipath delay wave can be accurately separated in the frequency domain. As a result, channel estimation accuracy can be improved. Note that FIG. 7 is a diagram showing the frequency spectrum of the phase rotation sequence C 2.

拡散処理部20で広帯域に拡散された変調信号は、波形整形フィルタ30に入力され、波形整形が行われた後、周波数変換部40において周波数変換され、増幅器50に入力される。増幅器50の出力は、アンテナを介して対向する通信装置に向けて送信される。   The modulated signal spread in a wide band by the spread processing unit 20 is input to the waveform shaping filter 30, and after waveform shaping, the frequency is converted by the frequency conversion unit 40 and input to the amplifier 50. The output of the amplifier 50 is transmitted to the opposing communication device via the antenna.

つづいて、上述した送信装置から送信された信号を受信する受信装置(対向する通信装置)の動作について説明する。図8は、図1に示した送信装置の通信相手先(対向する通信装置)となる受信装置(実施の形態1の受信装置)の構成例を示す図である。この受信装置は、周波数変換部60、波形整形フィルタ70、逆拡散処理部80および復調部90を備える。また、逆拡散処理部80は乗算器81および相関器82を備え、乗算器81は、入力信号に対して逆位相回転系列D2(−θ)を乗算する。また、相関器82は、逆位相回転系列D1(−φu)を用いて入力信号の相関処理を行う。なお、これらの逆位相回転系列は、送信側の通信装置(図1で示した送信装置)の拡散処理部20で乗算された各位相回転系列と逆の性質を有する位相回転系列である。 Next, the operation of the receiving device (opposing communication device) that receives the signal transmitted from the transmitting device described above will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus (receiving apparatus according to the first embodiment) which is a communication counterpart (opposing communication apparatus) of the transmitting apparatus illustrated in FIG. The receiving apparatus includes a frequency conversion unit 60, a waveform shaping filter 70, a despreading processing unit 80, and a demodulation unit 90. The despreading processing unit 80 includes a multiplier 81 and a correlator 82. The multiplier 81 multiplies the input signal by an antiphase rotation sequence D 2 (−θ). Further, the correlator 82 performs correlation processing of the input signal using the anti-phase rotation sequence D 1 (−φ u ). These anti-phase rotation sequences are phase rotation sequences having properties opposite to those of the phase rotation sequences multiplied by the spreading processing unit 20 of the transmission-side communication device (the transmission device shown in FIG. 1).

受信装置において、対向する通信装置(送信装置)からの信号はアンテナで受信され、周波数変換部60に入力され、ベースバンド信号に周波数変換される。周波数変換部60から出力されたベースバンド信号は、波形整形フィルタ70でフィルタリングされた後、逆拡散処理部80に入力される。逆拡散処理部80では、まず、乗算器81が、次式(5)で表される逆位相回転系列D2を入力信号に乗算し、位相θに相当する逆回転を与える。式(5)において、*は複素共役を示す記号である。
2=C2 * …(5)
In the receiving device, a signal from the opposing communication device (transmitting device) is received by the antenna, input to the frequency converting unit 60, and frequency-converted to a baseband signal. The baseband signal output from the frequency conversion unit 60 is filtered by the waveform shaping filter 70 and then input to the despreading processing unit 80. Despreading processing unit 80, first, a multiplier 81, multiplied by the inverse phase rotation sequence D 2 represented by the following formula (5) to the input signal, giving a reverse rotation corresponding to the phase theta. In the formula (5), * is a symbol indicating a complex conjugate.
D 2 = C 2 * (5)

逆拡散処理部80では、次に、相関器82が、乗算器81からの出力信号に対して逆拡散処理を行う。具体的には、次式(6)で表される逆位相回転系列D1を乗算器81からの出力信号に乗算し、位相φuに相当する逆回転を与えた後、拡散率SFに相当するチップ数分だけシンボル単位で合成する。なお、*は複素共役を示す記号である。
1=C1 * …(6)
Next, in the despreading processing unit 80, the correlator 82 performs a despreading process on the output signal from the multiplier 81. Specifically, after the output signal from the multiplier 81 is multiplied by the antiphase rotation sequence D 1 represented by the following equation (6), the reverse rotation corresponding to the phase φ u is given, and then the spreading factor SF is equivalent. As many as the number of chips to be combined is synthesized in symbol units. Note that * is a symbol indicating a complex conjugate.
D 1 = C 1 * (6)

相関器82(逆拡散処理部80)からの出力は、復調部90に入力され、フレーム中の既知系列のシンボル部分(図2参照)を用いてチャネル推定が行われ、チャネル推定結果を用いてRAKE合成が行われた後、データの判定が行われ、復調結果が得られる。   The output from the correlator 82 (despreading processing unit 80) is input to the demodulating unit 90, where channel estimation is performed using the symbol portion of the known sequence in the frame (see FIG. 2), and the channel estimation result is used. After RAKE combining is performed, data is determined and a demodulation result is obtained.

このように、本実施の形態の通信装置(送信装置,受信装置)は、拡散率単位で周期性を有する位相回転系列(C1)と周波数軸上で一定の周波数幅で変化する位相回転系列(C2)を用いて拡散処理を行い、また、これらの位相回転系列と逆の性質を有する逆位相回転系列(D1,D2)を用いて逆拡散処理を行うこととした。これにより、ユーザ間の直交性を保ちながら、周波数帯域上の振幅特性をフラットな特性にすることができ、マルチパス遅延波が存在する場合でもチャネル推定を精度良く行うことができる。 As described above, the communication device (transmission device, reception device) of the present embodiment has a phase rotation sequence (C 1 ) having periodicity in units of spreading factor and a phase rotation sequence that changes with a constant frequency width on the frequency axis. The spreading process is performed using (C 2 ), and the despreading process is performed using the anti-phase rotation sequence (D 1 , D 2 ) having the opposite property to these phase rotation sequences. Thereby, the amplitude characteristic on the frequency band can be made flat while maintaining orthogonality between users, and channel estimation can be performed with high accuracy even when a multipath delayed wave exists.

また、DS−CDMAにおいて、ユーザ識別のためにユーザごとに割り当てる符号として、シンボルブロック単位で、ユーザ間で固有の直交した位相回転を有する符号系列を用いているため、ユーザ間で信号を分離できる。さらに、拡散処理後の信号のコンステレーションが基本的に単位円周上を回転することとなり、原点を通過する頻度を抑えることができ、送信装置の増幅器において電力効率化が図れる。   Also, in DS-CDMA, a code sequence having a unique orthogonal phase rotation among users is used for each symbol block as a code assigned to each user for user identification, so that signals can be separated between users. . Furthermore, the constellation of the signal after spreading processing basically rotates on the unit circle, so that the frequency of passing through the origin can be suppressed, and power efficiency can be improved in the amplifier of the transmission apparatus.

実施の形態2.
本実施の形態では、周波数領域等化のために、DS−CDMAにおいてシンボルサイクリック・プリフィックス(CP)を付加して送受信を行う通信装置(送信装置,受信装置)について説明する。また、シンボルブロックの同期を実現するために、マルチパス遅延波の影響を受けたシンボルブロックと後部との相関処理によらずに、同期タイミングを推定する通信装置について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In this embodiment, a communication device (transmitting device, receiving device) that performs transmission and reception by adding a symbolic cyclic prefix (CP) in DS-CDMA for frequency domain equalization will be described. Also, a communication apparatus that estimates synchronization timing without using correlation processing between a symbol block affected by a multipath delay wave and a rear part in order to realize symbol block synchronization will be described.

図9は、本発明にかかる送信装置の実施の形態2の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の送信装置は、実施の形態1で説明した送信装置(図1参照)の拡散処理部20を拡散処理部20aに置き換えたものである。また、拡散処理部20aは、拡散処理部20に対してCP付加部23を追加したものである。その他の構成要素については実施の形態1の送信装置と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。   FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the second embodiment of the transmission apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the transmission apparatus of the present embodiment is obtained by replacing the diffusion processing unit 20 of the transmission apparatus described in the first embodiment (see FIG. 1) with a diffusion processing unit 20a. Further, the diffusion processing unit 20 a is obtained by adding a CP adding unit 23 to the diffusion processing unit 20. Since other components are the same as those of the transmission apparatus according to the first embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

CP付加部23は、乗算器22からの出力信号に対してシンボルサイクリック・プリフィックス(CP)を付加し、CPを付加した後の信号を波形整形フィルタ30に対して出力する。   The CP adding unit 23 adds a symbol cyclic prefix (CP) to the output signal from the multiplier 22 and outputs the signal after adding the CP to the waveform shaping filter 30.

図10は、実施の形態2の通信装置が送受信するフレームの構成を示す図である。本実施の形態の送信装置では、図10に示したように、M個(Mは1以上の任意の整数)のチャネル推定用のスロットおよびL個(Lは1以上の任意の整数)のデータ用スロットからなる構成のフレームを送信する。このフレームに含まれるチャネル推定用スロットおよびデータ用スロットはともに、Nsym+Ncpシンボルからなるシンボルブロックで構成されている。ここで、NcpはCP部分のシンボル数、SFはDS−CDMAにおける拡散率、Nsymは周波数領域変換対象部分のシンボル数、Ndはデータシンボル数、Nkは既知系列部分のシンボル数である。図10に示したように、Nk≧NcpのときにCP部分のシンボルも完全に既知シンボルとすることができる。その際にパイロットシンボルの末尾部分と既知系列部分が全く同じになるようにしておけば、受信側では、予め用意しておいたCP部分の系列を用いて相関処理を行うことができる。この結果、マルチパス遅延波の影響を受けずに同期タイミングの推定を行うことができる。さらに、パイロットシンボル部分の系列は実施の形態1でも示したように、オール“0”のパターン(無変調相当)としておけば、位相回転系列C1,C2の2つの位相回転系列の性質により、パイロットシンボルを拡散処理した場合でも、周波数帯域上の振幅特性をフラットな特性にでき、マルチパス遅延波が存在する場合でもチャネル推定を高精度に行うことができる。 FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a frame transmitted and received by the communication apparatus according to the second embodiment. In the transmission apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 10, M (M is an arbitrary integer greater than or equal to 1) channel estimation slot and L (L is an arbitrary integer greater than or equal to 1) data. A frame having a configuration slot is transmitted. Both the channel estimation slot and the data slot included in this frame are composed of symbol blocks made up of N sym + N cp symbols. Here, N cp is the number of symbols in the CP portion, SF is the spreading factor in DS-CDMA, N sym is the number of symbols in the frequency domain conversion target portion, N d is the number of data symbols, and N k is the number of symbols in the known sequence portion. is there. As shown in FIG. 10, when N k ≧ N cp , the symbol of the CP portion can also be a completely known symbol. At this time, if the end portion of the pilot symbol and the known sequence portion are made exactly the same, the receiving side can perform correlation processing using a sequence of the CP portion prepared in advance. As a result, the synchronization timing can be estimated without being affected by the multipath delayed wave. Further, as shown in the first embodiment, if the pilot symbol part sequence is an all-zero pattern (corresponding to no modulation), it depends on the properties of the two phase rotation sequences C 1 and C 2. Even when the pilot symbols are spread, the amplitude characteristics on the frequency band can be made flat, and channel estimation can be performed with high accuracy even when multipath delay waves are present.

実施の形態1の送信装置と異なる動作を行う拡散処理部20aについて説明する。拡散処理部20aでは、乗算器22の出力がCP付加部23に入力され、CP付加部23は、図10に示したように、スロットの末尾部分をコピーし、スロットの先頭部分にCPとして付加される。CPが付加された信号は、後段の波形整形フィルタ30に対して出力される。   A diffusion processing unit 20a that performs an operation different from that of the transmission apparatus according to the first embodiment will be described. In the spread processing unit 20a, the output of the multiplier 22 is input to the CP adding unit 23. As shown in FIG. 10, the CP adding unit 23 copies the tail part of the slot and adds it as the CP to the head part of the slot. Is done. The signal to which the CP is added is output to the subsequent waveform shaping filter 30.

つづいて、本実施の形態の送信装置(図9参照)から送信された信号を受信する受信装置の動作について説明する。図11は、実施の形態2の受信装置の構成例を示す図である。この受信装置は、実施の形態1で説明した受信装置(図8参照)の逆拡散処理部80を逆拡散処理部80aに置き換えたものである。また、逆拡散処理部80aは、逆拡散処理部80に対してCP除去部83および等化器84を追加したものである。その他の構成要素については実施の形態1の受信装置と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。   Next, the operation of the receiving apparatus that receives a signal transmitted from the transmitting apparatus (see FIG. 9) according to the present embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the second embodiment. This receiving apparatus is obtained by replacing the despreading processing unit 80 of the receiving apparatus (see FIG. 8) described in Embodiment 1 with a despreading processing unit 80a. The despreading processing unit 80a is obtained by adding a CP removing unit 83 and an equalizer 84 to the despreading processing unit 80. Since other components are the same as those of the receiving apparatus of the first embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

逆拡散処理部80aにおいて、CP除去部83は、波形整形フィルタ70の出力信号を受け取り、スロットまたはシンボルブロックごとに、各スロットに付加されているCPを除去する。等化器84は、CP除去部83でCPが除去された後の信号を等化する。   In the despreading processing unit 80a, the CP removal unit 83 receives the output signal of the waveform shaping filter 70, and removes the CP added to each slot for each slot or symbol block. The equalizer 84 equalizes the signal after the CP is removed by the CP removal unit 83.

図12は、等化器84の構成例を示す図である。図示したように、等化器84は、ナイキスト点を抽出するナイキスト点抽出部841と、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換するFFT部842および847と、チャネル推定結果に基づきマルチパス遅延波による歪みを補償する補償部843と、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換するIFFT部844と、1スロット分のパイロット系列に対して、逆位相回転系列D2を乗算する乗算器845と、乗算器845からの出力信号に対して逆位相回転系列D1を乗算する乗算器846と、FFT部842からの出力信号とFFT部847からの出力信号とを乗算する乗算器848を備える。なお、乗算器845および846とFFT部847は、1スロット分の逆拡散のための符号系列を周波数領域で生成する逆位相回転系列生成部849を構成している。 FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of the equalizer 84. As illustrated, the equalizer 84 includes a Nyquist point extraction unit 841 that extracts Nyquist points, FFT units 842 and 847 that convert time domain signals into frequency domain signals, and multipath delay based on channel estimation results. Compensator 843 that compensates for distortion caused by waves, IFFT unit 844 that converts a signal in the frequency domain into a signal in the time domain, and a multiplier 845 that multiplies the pilot sequence for one slot by an antiphase rotation sequence D 2. A multiplier 846 that multiplies the output signal from the multiplier 845 by the antiphase rotation sequence D 1 , and a multiplier 848 that multiplies the output signal from the FFT unit 842 and the output signal from the FFT unit 847. . Multipliers 845 and 846 and FFT unit 847 constitute anti-phase rotation sequence generation unit 849 that generates a code sequence for despreading for one slot in the frequency domain.

実施の形態1の受信装置と異なる動作を行う逆拡散処理部80aについて説明する。逆拡散処理部80aでは、波形整形フィルタ70からの出力信号をCP除去部83が受け取り、CPを除去した後、等化器84へ入力する(図11,図12参照)。等化器84ではまず、ナイキスト点抽出部841が、CP除去後の信号(CP除去部83の出力信号)からナイキスト点サンプルを抽出する。ナイキスト点抽出部841の出力は、FFT部842に入力され、FFT部842は、入力信号(ナイキスト点サンプル信号)を時間領域のサンプルから周波数領域のサンプルに変換し、得られた信号(周波数領域に変換後の信号)を補償部843および乗算器848に対して出力する。   Despreading processing unit 80a that performs an operation different from that of the receiving apparatus according to Embodiment 1 will be described. In the despreading processing unit 80a, the CP removal unit 83 receives the output signal from the waveform shaping filter 70, and after removing the CP, inputs it to the equalizer 84 (see FIGS. 11 and 12). In the equalizer 84, the Nyquist point extraction unit 841 first extracts a Nyquist point sample from the signal after CP removal (output signal of the CP removal unit 83). The output of the Nyquist point extraction unit 841 is input to the FFT unit 842. The FFT unit 842 converts the input signal (Nyquist point sample signal) from a time domain sample to a frequency domain sample, and obtains an obtained signal (frequency domain). To the compensator 843 and the multiplier 848.

一方、逆位相回転系列生成部849では、逆拡散ための符号系列を周波数領域で生成する。具体的には、まず、サンプル数がNsym×SFのパイロット系列(例えばオール“0”パターン)が乗算器845に入力され、逆位相回転系列D2=C2 *(C2は送信装置の乗算器22で乗算される位相回転系列、*は複素共役を表す)を用いて位相θに相当する逆回転処理が行われる。さらに、乗算器845の出力は、乗算器846に入力され、逆位相回転系列D1=C1 *(C1は送信装置の乗算器21で乗算される位相回転系列、*は複素共役を表す)が乗算されることで、CP部分を除いた1スロット分(Nsym×SFサンプル)の逆拡散用の逆位相回転系列が生成される。またさらに、乗算器846の出力は、FFT部847に入力され、時間領域から周波数領域に変換される。 On the other hand, the inverse phase rotation sequence generation unit 849 generates a code sequence for despreading in the frequency domain. Specifically, first, a pilot sequence (for example, an all “0” pattern) having a number of samples of N sym × SF is input to the multiplier 845, and an antiphase rotation sequence D 2 = C 2 * (C 2 is a value of the transmitter). A reverse rotation process corresponding to the phase θ is performed using the phase rotation sequence multiplied by the multiplier 22 (* represents a complex conjugate). Further, the output of the multiplier 845 is input to the multiplier 846, and the anti-phase rotation sequence D 1 = C 1 * (C 1 is a phase rotation sequence multiplied by the multiplier 21 of the transmission device, and * represents a complex conjugate. ) Is generated, an inverse phase rotation sequence for despreading for one slot (N sym × SF samples) excluding the CP portion is generated. Furthermore, the output of the multiplier 846 is input to the FFT unit 847 and converted from the time domain to the frequency domain.

乗算器848(チャネル推定手段に相当)では、FFT部842からの入力のうちのチャネル推定用スロットのNsym×SFサンプルに対し、逆位相回転系列生成部849(FFT部847)から出力された周波数領域の逆位相回転系列を乗算して周波数領域でのチャネル推定値H(i)(i=0〜Nsym・SF−1)を算出する。このチャネル推定値H(i)は補償部843に入力され、補償部843は、FFT部842からの入力信号を周波数領域で補償する。この補償部843が行う周波数領域での補償方法では、例えば、次式(7)で表されるMMSE(最小二乗誤差)規範に従った周波数領域上の補償量W(i)により、データ用スロットに対してマルチパス遅延波による歪みの補償処理を行う。なお、式(7)において、γは信号電力対雑音電力の比を表し、*は複素共役を示す記号である。 Multiplier 848 (corresponding to channel estimation means) outputs the N sym × SF sample of the channel estimation slot among the inputs from FFT unit 842 and outputs the result from anti-phase rotation sequence generation unit 849 (FFT unit 847). A channel estimation value H (i) (i = 0 to N sym · SF−1) in the frequency domain is calculated by multiplying the frequency-phase anti-phase rotation sequence. The channel estimation value H (i) is input to the compensation unit 843, and the compensation unit 843 compensates the input signal from the FFT unit 842 in the frequency domain. In the compensation method in the frequency domain performed by the compensation unit 843, for example, the data slot is determined by the compensation amount W (i) on the frequency domain in accordance with the MMSE (least square error) standard expressed by the following equation (7). Is subjected to distortion compensation processing due to multipath delay waves. In Equation (7), γ represents the ratio of signal power to noise power, and * is a symbol indicating complex conjugate.

Figure 2013201775
Figure 2013201775

補償部843の出力は、IFFT部844に入力され、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換された後、後段の乗算器81へ出力される(図11参照)。乗算器81および相関器82の動作は、実施の形態1で説明したとおりである。   The output of the compensation unit 843 is input to the IFFT unit 844, converted from a frequency domain signal to a time domain signal, and then output to the subsequent multiplier 81 (see FIG. 11). The operations of the multiplier 81 and the correlator 82 are as described in the first embodiment.

相関器82(逆拡散処理部80a)の出力は復調部90に入力され、復調部90は、フレーム中の既知系列のシンボル部分を用いて、時間領域での周波数偏差の推定およびチャネル推定を行い、周波数偏差推定結果およびチャネル推定結果に基づき、入力された信号の補償を行い、さらにデータの判定を行って復調結果を得る。   The output of the correlator 82 (despreading processing unit 80a) is input to the demodulating unit 90. The demodulating unit 90 performs estimation of the frequency deviation and channel estimation in the time domain using the symbol part of the known sequence in the frame. Then, based on the frequency deviation estimation result and the channel estimation result, the input signal is compensated, and the data is further determined to obtain the demodulation result.

このように、本実施の形態の通信装置(送信装置,受信装置)は、拡散率単位で周期性を有する位相回転系列(C1)と周波数軸上で一定の周波数幅で変化する位相回転系列(C2)を用いて拡散処理を行い、また、これらの位相回転系列と逆の性質を有する逆位相回転系列(D1,D2)を用いて逆拡散処理を行うこととした。また、CPを付加したフレームの送受信を行うこととし、また、スロット(シンボルブロック)の末尾を既知系列とすることで、CP部分についても既知系列とすることとした。これにより、実施の形態1で得られる効果に加え、マルチパス遅延波の影響を受けていないCPに相当する部分の既知系列と受信されたCP部分の信号との相関によりスロット(シンボルクロック)同期を高精度に行うことができる。また、スロット中の末尾にある既知系列のシンボル部分を用いて、時間領域での周波数偏差の推定、チャネル推定を行い、これらの推定結果を用いて入力信号を補償することにより、良好な復調結果を得ることができる。 As described above, the communication device (transmission device, reception device) of the present embodiment has a phase rotation sequence (C 1 ) having periodicity in units of spreading factor and a phase rotation sequence that changes with a constant frequency width on the frequency axis. The spreading process is performed using (C 2 ), and the despreading process is performed using the anti-phase rotation sequence (D 1 , D 2 ) having the opposite property to these phase rotation sequences. Also, it is assumed that a frame with a CP added is transmitted and received, and that the end of a slot (symbol block) is a known series, so that the CP portion is also a known series. As a result, in addition to the effects obtained in the first embodiment, slot (symbol clock) synchronization is performed based on the correlation between the known sequence corresponding to the CP not affected by the multipath delay wave and the received CP signal. Can be performed with high accuracy. Also, by using the symbol part of the known sequence at the end of the slot, frequency deviation estimation and channel estimation in the time domain are performed, and the input signal is compensated using these estimation results, so that a good demodulation result Can be obtained.

実施の形態3.
本実施の形態では、全体的な動作は実施の形態2の通信装置と同様であるが、受信側の通信装置の構成が一部異なる通信装置について説明する。すなわち、受信装置の構成が実施の形態2と異なる。本実施の形態では実施の形態2と異なる部分である受信装置について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the present embodiment, the overall operation is the same as that of the communication apparatus of the second embodiment, but a communication apparatus in which the configuration of the communication apparatus on the receiving side is partially different will be described. That is, the configuration of the receiving device is different from that of the second embodiment. In this embodiment, a receiving device which is a part different from Embodiment 2 will be described.

図13は、実施の形態3の受信装置の構成例を示す図である。この受信装置は、実施の形態2で説明した受信装置(図11参照)の逆拡散処理部80aを逆拡散処理部80bに置き換えた構成をとる。また、逆拡散処理部80bは、逆拡散処理部80aの乗算器81および相関器82に代えて合成部85を備え、さらに、等化器84を等化器84bに置き換えたものである。等化器84bは、周波数領域で等化処理を行うとともに逆位相回転系列D2(−θ)と逆位相回転系列D1(−φu)の乗算を周波数領域で行う。合成部85は、拡散率SFに基づきシンボル単位で合成を行う。なお、その他の構成要素については実施の形2の受信装置と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。 FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the third embodiment. This receiving apparatus has a configuration in which the despreading processing unit 80a of the receiving apparatus (see FIG. 11) described in the second embodiment is replaced with a despreading processing unit 80b. The despreading processing unit 80b includes a combining unit 85 in place of the multiplier 81 and the correlator 82 of the despreading processing unit 80a, and the equalizer 84 is replaced with an equalizer 84b. The equalizer 84b performs equalization processing in the frequency domain and performs multiplication of the antiphase rotation sequence D 2 (−θ) and the antiphase rotation sequence D 1 (−φ u ) in the frequency domain. The synthesizer 85 synthesizes in symbol units based on the spreading factor SF. Other components are the same as those of the receiving apparatus according to the second embodiment, and thus the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

図14は、等化器84bの構成例を示す図である。図示したように、等化器84bは、実施の形態2で説明した等化器84(図12参照)の逆位相回転系列生成部849を逆位相回転系列生成部849bに置き換え、さらに、乗算器850を追加したものである。ここでは、等化器84と異なる部分について説明を行う。   FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of the equalizer 84b. As illustrated, the equalizer 84b replaces the antiphase rotation sequence generation unit 849 of the equalizer 84 (see FIG. 12) described in Embodiment 2 with an antiphase rotation sequence generation unit 849b, and further includes a multiplier. 850 is added. Here, a different part from the equalizer 84 is demonstrated.

逆位相回転系列生成部849bは、1スロット分の逆拡散ための符号系列(逆位相回転系列F(D1・D2))を周波数領域で生成する。乗算器850は、補償部843からの出力に対し、逆位相回転系列生成部849bで生成された逆位相回転系列F(D1・D2)を周波数領域で乗算する。以下、等化器84bの詳細動作について説明する。 The inverse phase rotation sequence generation unit 849b generates a code sequence (inverse phase rotation sequence F (D 1 · D 2 )) for despreading for one slot in the frequency domain. Multiplier 850 multiplies the output from compensation unit 843 by the anti-phase rotation sequence F (D 1 · D 2 ) generated by anti-phase rotation sequence generation unit 849b in the frequency domain. Hereinafter, the detailed operation of the equalizer 84b will be described.

等化器84bにおいて、逆位相回転系列生成部849bは、1スロット分のパイロット系列(オール“0”パターン相当)に対して逆位相回転系列D1=C1 *(C1は送信装置の乗算器21で乗算される位相回転系列、*は複素共役を表す)とD2=C2 *(C2は送信装置の乗算器22で乗算される位相回転系列、*は複素共役を表す)を乗算し、時間領域から周波数領域に変換して、周波数領域で逆位相回転処理を行った、逆位相回転系列(F(D1・D2),系列長:Nsym×SF)を予め生成し、保存しておく。また、この逆位相回転系列F(D1・D2)を必要に応じて乗算器848および850に対して出力する。 In the equalizer 84b, the anti-phase rotation sequence generation unit 849b applies the anti-phase rotation sequence D 1 = C 1 * (C 1 is the multiplication of the transmission device) to the pilot sequence for one slot (corresponding to all “0” patterns). Phase rotation sequence multiplied by the device 21, * represents a complex conjugate) and D 2 = C 2 * (C 2 represents a phase rotation sequence multiplied by the multiplier 22 of the transmission device, and * represents a complex conjugate). An inverse phase rotation sequence (F (D 1 · D 2 ), sequence length: N sym × SF) is generated in advance by multiplication, conversion from the time domain to the frequency domain, and anti-phase rotation processing in the frequency domain. Save it. Further, this antiphase rotation sequence F (D 1 · D 2 ) is output to multipliers 848 and 850 as necessary.

乗算器850は、補償部843からの入力信号に対し、逆位相回転系列849bから出力された逆位相回転系列F(D1・D2)を1スロット分乗算して、拡散の際に使用された符号系列が除去された1スロット分のサンプルデータ(Nsym×SF)を抽出する。このサンプルデータはIFFT部844で時間領域の信号に変換された後、合成部85(図13参照)へ入力される。 The multiplier 850 multiplies the input signal from the compensation unit 843 by the anti-phase rotation sequence F (D 1 · D 2 ) output from the anti-phase rotation sequence 849b by one slot, and is used for spreading. Sample data (N sym × SF) for one slot from which the code sequence is removed is extracted. The sample data is converted into a time domain signal by the IFFT unit 844 and then input to the synthesis unit 85 (see FIG. 13).

このように、本実施の形態の受信装置では、予め、逆拡散処理で使用する位相回転系列を周波数領域で準備しておくこととした。これにより、位相回転系列を算出するためのFFT処理が不要になるとともに、相関器を拡散率SF単位で合成する合成器に変更できるため、回路の構成を簡単化できる。   Thus, in the receiving apparatus of the present embodiment, the phase rotation sequence used in the despreading process is prepared in advance in the frequency domain. This eliminates the need for FFT processing for calculating the phase rotation sequence, and allows the correlator to be changed to a synthesizer that synthesizes in units of spreading factor SF, thereby simplifying the circuit configuration.

実施の形態4.
本実施の形態では、実施の形態2および3と同様に、CPを付加して送受信を行う通信装置(送信装置,受信装置)について説明するが、特に下りリンクを想定した、ユーザ(コード)多重機能を実現する通信装置(送信装置)について説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the present embodiment, as in the second and third embodiments, a communication apparatus (transmitting apparatus, receiving apparatus) that performs transmission and reception with a CP added will be described. However, user (code) multiplexing, particularly assuming a downlink, is described. A communication device (transmission device) that realizes the function will be described.

図15は、本発明にかかる送信装置の実施の形態4の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の送信装置は、変調部10−1〜10−N、拡散処理部20a−1〜20a−N、チャネル推定用スロット生成部24、チャネル推定用スロット付加部25、加算器26、波形整形フィルタ30、周波数変換部40および増幅器50を備える。拡散処理部20a−1〜20a−Nは同じ構成であり、乗算器21,22およびCP付加部23をそれぞれ含む。また、チャネル推定用スロット生成部24は、乗算器22およびCP付加部23を含み、これらは、拡散処理部20a−1〜20a−Nに含まれている乗算器22およびCP付加部23と同じ処理を行う。   FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. As illustrated, the transmission apparatus according to the present embodiment includes modulation sections 10-1 to 10-N, spread processing sections 20a-1 to 20a-N, a channel estimation slot generation section 24, and a channel estimation slot addition section 25. , An adder 26, a waveform shaping filter 30, a frequency conversion unit 40, and an amplifier 50. Spreading processing units 20 a-1 to 20 a -N have the same configuration, and include multipliers 21 and 22 and CP adding unit 23, respectively. The channel estimation slot generation unit 24 includes a multiplier 22 and a CP adding unit 23, which are the same as the multiplier 22 and the CP adding unit 23 included in the spreading processing units 20a-1 to 20a-N. Process.

なお、変調部10−1〜10−Nは実施の形態1で説明した送信装置の変調部10と同じ動作を行い、拡散処理部20a−1〜20a−Nは実施の形態2で説明した送信装置の拡散処理部20aと同じ動作を行う。波形整形フィルタ30、周波数変換部40および増幅器50も実施の形態1で説明した送信装置の波形整形フィルタ30、周波数変換部40および増幅器50とそれぞれ同じ動作を行う。本実施の形態では、実施の形態1または2で既に説明した構成要素の動作については説明を省略する。すなわち、チャネル推定用スロット生成部24、チャネル推定用スロット付加部25および加算器26の動作についてのみ説明を行う。   Modulating sections 10-1 to 10-N perform the same operation as modulating section 10 of the transmission apparatus described in the first embodiment, and spreading processing sections 20a-1 to 20a-N perform transmission described in the second embodiment. The same operation as the diffusion processing unit 20a of the apparatus is performed. The waveform shaping filter 30, the frequency conversion unit 40, and the amplifier 50 also perform the same operations as the waveform shaping filter 30, the frequency conversion unit 40, and the amplifier 50 of the transmission apparatus described in the first embodiment. In this embodiment, the description of the operation of the components already described in Embodiment 1 or 2 is omitted. That is, only operations of the channel estimation slot generation unit 24, the channel estimation slot addition unit 25, and the adder 26 will be described.

図16は、実施の形態4の通信装置が送受信するフレームの構成を示す図である。このフレームは、各ユーザ(コード)共通のM個(Mは1以上の任意の整数)のチャネル推定用のスロット及びL個(Lは1以上の任意の整数)のデータ用スロットから構成され、データ用スロットはN個多重されている。また、チャネル推定用スロットおよびデータ用スロットはともに、Nsym+Ncpシンボルからなるシンボルブロックで構成されており、実施の形態2の送信装置から送信されるスロット(図10参照)と同じ構成となっている。 FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of a frame transmitted and received by the communication apparatus according to the fourth embodiment. This frame includes M (M is an arbitrary integer greater than or equal to 1) channel estimation slot and L (L is an arbitrary integer greater than or equal to 1) data slot common to each user (code), N data slots are multiplexed. Further, both the channel estimation slot and the data slot are configured by symbol blocks including N sym + N cp symbols, and have the same configuration as the slot (see FIG. 10) transmitted from the transmission apparatus according to the second embodiment. ing.

本実施の形態の送信装置において、各変調部(変調部10−1〜10−N)およびこれらの後段に配置された各拡散処理部(拡散処理部20a−1〜20a−N)は、実施の形態1で説明した送信装置の変調部10および拡散処理部20と同様の処理を入力信号に対して実行する。具体的には、各変調部は、入力された情報系列#u(uはユーザ番号であり、u=0〜N−1,N≦SF)を変調し、各拡散処理部では、前段の変調部からの入力信号に対し、位相回転系列C1(φu)および位相回転系列C2(θ)を順に乗算した後、CPを付加する。 In the transmission apparatus of the present embodiment, each modulation unit (modulation units 10-1 to 10-N) and each diffusion processing unit (spreading processing units 20a-1 to 20a-N) arranged in the subsequent stage are implemented. The same processing as that of the modulation unit 10 and the spread processing unit 20 of the transmission apparatus described in the first embodiment is performed on the input signal. Specifically, each modulation unit modulates the input information sequence #u (u is a user number, u = 0 to N−1, N ≦ SF), and each spreading processing unit modulates the preceding stage modulation. After the input signal from the unit is sequentially multiplied by the phase rotation series C 1u ) and the phase rotation series C 2 (θ), CP is added.

各拡散処理部からの出力信号は加算器26に入力され、加算器26は、各拡散処理部から入力されたNユーザ(コード)分の拡散信号を加算する。   Output signals from the respective spread processing units are input to an adder 26, and the adder 26 adds spread signals for N users (codes) input from the respective spread processing units.

チャネル推定用スロット生成部24にはパイロット部分がオール0(無変調相当)のパイロット系列が入力され、チャネル推定用スロット生成部24では、乗算器22が入力信号に対してC2(θ)を乗算した後、CP付加部23がCPを付加することによりチャネル推定用スロットを生成する。この動作は、拡散処理部20a−1〜20a−Nにおける動作から位相回転系列C1(φu)を乗算する処理(乗算器21で実行する処理)を除いたものである。チャネル推定用スロット生成部24の出力は、位相回転系列C2(θ)が周波数帯域Bwで変化していく性質を有しており、マルチパス遅延波がない場合には、周波数スペクトルをフラットにすることができる。この結果、周波数領域でチャネル推定を行う際には、マルチパス遅延波の分離を精度よく行うことができ、チャネル推定精度の向上が図れる。ここで、位相回転系列C1(φu)を乗算しないということは、ユーザ番号u=0としたときのC1(φu)を乗算した場合と等しい処理である。 The channel estimation slot generator 24 receives a pilot sequence whose pilot part is all 0 (corresponding to no modulation). In the channel estimation slot generator 24, the multiplier 22 applies C 2 (θ) to the input signal. After multiplication, the CP adding unit 23 adds a CP to generate a channel estimation slot. This operation is obtained by excluding the process of multiplying the phase rotation sequence C 1u ) from the operation in the diffusion processing units 20a- 1 to 20a-N (the process executed by the multiplier 21). The output of the channel estimation slot generator 24 has the property that the phase rotation sequence C 2 (θ) changes in the frequency band Bw, and when there is no multipath delay wave, the frequency spectrum is flattened. can do. As a result, when performing channel estimation in the frequency domain, multipath delay waves can be accurately separated, and channel estimation accuracy can be improved. Here, not multiplying the phase rotation series C 1u ) is the same processing as when multiplying C 1u ) when the user number u = 0.

チャネル推定用スロット生成部24からの出力(チャネル推定用スロット)は、加算部26の出力とともに、チャネル推定用スロット付加部25に入力され、チャネル推定用スロット付加部25は、加算器26から受け取ったデータ用スロットとチャネル推定用スロット生成部24から受け取ったチャネル推定用スロットを用いて、L個のデータ用スロットの前段にM個のチャネル推定用スロットが付加されたフレーム(図16参照)を生成する。Nユーザ(コード)分のデータ用スロットを多重する場合には、チャネル推定用スロットの電力をN個分相当の電力まで大きくすることにより、チャネル推定精度を改善できる効果がある。   The output from the channel estimation slot generation unit 24 (channel estimation slot) is input to the channel estimation slot addition unit 25 together with the output of the addition unit 26, and the channel estimation slot addition unit 25 receives from the adder 26. Using the data estimation slot and the channel estimation slot received from the channel estimation slot generator 24, a frame (see FIG. 16) in which M channel estimation slots are added in front of the L data slots. Generate. When multiplexing data slots for N users (codes), channel estimation accuracy can be improved by increasing the power of the channel estimation slots to the power corresponding to N slots.

チャネル推定用スロット付加部25の出力は波形整形フィルタ30へ入力され、その後、周波数変換部40および増幅器50を経由し、アンテナから送信される。   The output of the channel estimation slot adding unit 25 is input to the waveform shaping filter 30, and then transmitted from the antenna via the frequency converting unit 40 and the amplifier 50.

このように、本実施の形態の送信装置では、下り送信側において、拡散率単位で周期性を有する位相回転系列と周波数軸上で一定の周波数幅で変化する位相回転系列とを用いて拡散処理を行うこととした。これにより、ユーザ間の直交性を保ちつつ多重化することが可能となる。   As described above, in the transmission apparatus according to the present embodiment, on the downlink transmission side, spreading processing is performed using a phase rotation sequence having periodicity in units of spreading factor and a phase rotation sequence that changes with a constant frequency width on the frequency axis. It was decided to do. This makes it possible to multiplex while maintaining orthogonality between users.

また、チャネル推定用スロットの振幅特性を周波数帯域上でフラットな特性にすることができ、多重化したユーザ数分、チャネル推定用スロットの電力を大きくすることで、マルチパス遅延波が存在する伝送路の影響を受ける場合でもチャネル推定を高精度に行うことができる。   In addition, the amplitude characteristics of the channel estimation slot can be made flat in the frequency band. By increasing the power of the channel estimation slot by the number of multiplexed users, transmission with multipath delay waves is present. Channel estimation can be performed with high accuracy even under the influence of a road.

実施の形態5.
本実施の形態では、実施の形態2〜4と同様に、CPを付加して送受信を行う通信装置(送信装置,受信装置)について説明するが、特に上りリンクを想定した、ユーザ(コード)多重機能を実現する通信装置(送信装置)について説明する。
Embodiment 5 FIG.
In this embodiment, as in Embodiments 2 to 4, a communication apparatus (transmitting apparatus, receiving apparatus) that performs transmission and reception by adding a CP will be described. However, user (code) multiplexing, particularly assuming uplink A communication device (transmission device) that realizes the function will be described.

なお、本実施の形態の通信装置における送受信動作は、実施の形態2で説明した通信装置と基本的に同じであるが、基地局と複数の端末からなる通信システムの上り受信を想定しており、基地局(受信側)と端末(送信側)の距離差に応じて、各端末からの送信タイミングが異なる場合の送受信動作(送/受信装置の構成,フレーム構成)についてのみ説明を行う。すなわち、本実施の形態では、図17に示したように、各ユーザ(端末)で上り送信を行うことを想定しているが、ユーザ(端末)間では、端末の位置が異なるため、端末と基地局との距離の差により、基地局側(受信側)では各受信タイミングが微妙にずれていることを前提とする。図17は、実施の形態5の通信システムにおいて送信側となる端末(送信装置)の構成例を示す図である。図17に示した各端末(送信装置)の構成および動作は、実施の形態2で説明した送信装置(図9参照)と同一である。ただし、各送信装置の拡散処理部20aでは、ユーザ識別のため、それぞれ異なる位相回転系列C1(φu(j))を使用する。uはユーザ番号(u=0〜N−1,N≦SF)であり、jはシンボルごとのチップ番号(j=0〜SF−1)である。 Note that the transmission / reception operation in the communication apparatus according to the present embodiment is basically the same as that of the communication apparatus described in the second embodiment, but it is assumed that uplink reception is performed in a communication system including a base station and a plurality of terminals. Only the transmission / reception operation (transmission / reception device configuration, frame configuration) when the transmission timing from each terminal differs according to the distance difference between the base station (reception side) and the terminal (transmission side) will be described. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 17, it is assumed that uplink transmission is performed by each user (terminal). It is assumed that each reception timing is slightly shifted on the base station side (reception side) due to a difference in distance from the base station. FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of a terminal (transmission apparatus) on the transmission side in the communication system according to the fifth embodiment. The configuration and operation of each terminal (transmission device) shown in FIG. 17 are the same as those of the transmission device (see FIG. 9) described in the second embodiment. However, the spread processing unit 20a of each transmitter uses different phase rotation sequences C 1u (j)) for user identification. u is a user number (u = 0 to N−1, N ≦ SF), and j is a chip number for each symbol (j = 0 to SF−1).

図18は、実施の形態5の通信装置が送受信するフレームの構成を示す図であり、このフレームは、M個(Mは1以上の任意の整数)のチャネル推定用スロットとおよびL個(Lは1以上の任意の整数)のデータ用スロットから構成される。また、図示したように、フレームに含まれるチャネル推定用スロットおよびデータ用スロットはともに、Nsym+2・Ncpシンボルからなるシンボルブロックで構成されている。ここで、NcpはCP部分のシンボル数、SFはDS−CDMAにおける拡散率、Nsymは周波数領域変換対象部分のシンボル数、Ndはデータシンボル数、Nkは既知系列部分のシンボル数である。図18に示したように、Nk≧NcpのときにCP部分のシンボルも完全に既知シンボルとすることができる。その際にパイロットシンボルの先頭/末尾部分と既知系列部分が全く同じになるようにしておけば、受信側では、予め用意しておいたCP部分の系列を用いて相関処理を行うことができる。この結果、マルチパス遅延波の影響を受けずに同期タイミングの推定を行うことができる。さらに、パイロットシンボル部分の系列は実施の形態1でも示したように、オール“0”のパターン(無変調相当)としておけば、位相回転系列C1,C2の2つの位相回転系列の性質により、パイロットシンボルを拡散処理した場合でも、周波数帯域上の振幅特性をフラットな特性にでき、マルチパス遅延波が存在する場合でもチャネル推定を高精度に行うことができる。なお、CP部分を各スロットの先頭および末尾の部分に配置しているのは、各ユーザ(端末)で上り送信を行うことを想定しており、ユーザ(端末)間では、端末の位置が異なるため、基地局との距離差が異なることにより、基地局受信側では受信タイミングが前後に微妙なずれを生じた際に、CP部分で吸収することで、ユーザ間の直交を維持するためである。 FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a frame transmitted and received by the communication apparatus according to the fifth embodiment. This frame includes M (M is an arbitrary integer greater than or equal to 1) channel estimation slots and L (L Is an arbitrary integer greater than or equal to 1). Further, as shown in the figure, both the channel estimation slot and the data slot included in the frame are configured by symbol blocks including N sym + 2 · N cp symbols. Here, N cp is the number of symbols in the CP portion, SF is the spreading factor in DS-CDMA, N sym is the number of symbols in the frequency domain conversion target portion, N d is the number of data symbols, and N k is the number of symbols in the known sequence portion. is there. As shown in FIG. 18, when N k ≧ N cp , the symbol of the CP portion can also be a completely known symbol. At this time, if the pilot symbol start / end portion and the known sequence portion are exactly the same, the reception side can perform correlation processing using a sequence of the CP portion prepared in advance. As a result, the synchronization timing can be estimated without being affected by the multipath delayed wave. Further, as shown in the first embodiment, if the pilot symbol part sequence is an all-zero pattern (corresponding to no modulation), it depends on the properties of the two phase rotation sequences C 1 and C 2. Even when the pilot symbols are spread, the amplitude characteristics on the frequency band can be made flat, and channel estimation can be performed with high accuracy even when multipath delay waves are present. Note that the CP part is arranged at the beginning and end of each slot, assuming that each user (terminal) performs uplink transmission, and the position of the terminal differs among users (terminals). Therefore, when the difference in distance from the base station is different and the reception timing on the base station receiving side is slightly shifted back and forth, it is absorbed by the CP portion to maintain orthogonality between users. .

図19は、実施の形態5の受信側の通信装置(受信装置)の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の受信装置は、周波数変換部60、波形整形フィルタ70、CP除去部83、逆拡散処理部80d−1〜80d−Nおよび復調部90−1〜90−Nを備える。周波数変換部60および波形整形フィルタ70は、実施の形態2で説明した受信装置(図11参照)が備えていた周波数変換部60および波形整形フィルタ70と同じものである。逆拡散処理部80d−1〜80d−Nは同じ構成であり、乗算器81、相関器82および等化器84dをそれぞれ含む。なお、各逆拡散処理部の乗算器81および相関器82は、実施の形態2で説明した受信装置が備えていた乗算器81および相関器82と同じ処理を行う。ただし、各相関器82では、それぞれ異なる逆位相回転系列を使用する。また、上記CP除去部83は、実施の形態2で説明した受信装置が備えていたCP除去部83と同じものである。復調部90−1〜90−Nは、実施の形態2で説明した受信装置が備えていた復調部90と同じ処理を行う。   FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving-side communication device (receiving device) according to the fifth embodiment. As illustrated, the receiving apparatus according to the present embodiment includes a frequency conversion unit 60, a waveform shaping filter 70, a CP removal unit 83, despreading processing units 80d-1 to 80d-N, and demodulation units 90-1 to 90-N. Is provided. The frequency conversion unit 60 and the waveform shaping filter 70 are the same as the frequency conversion unit 60 and the waveform shaping filter 70 included in the receiving apparatus (see FIG. 11) described in the second embodiment. The despreading processing units 80d-1 to 80d-N have the same configuration, and include a multiplier 81, a correlator 82, and an equalizer 84d. Note that the multiplier 81 and the correlator 82 of each despreading unit perform the same processing as the multiplier 81 and the correlator 82 included in the receiving apparatus described in the second embodiment. However, each correlator 82 uses a different antiphase rotation sequence. The CP removing unit 83 is the same as the CP removing unit 83 included in the receiving apparatus described in the second embodiment. Demodulator 90-1 to 90-N performs the same processing as demodulator 90 provided in the receiving apparatus described in the second embodiment.

図20は、各逆拡散処理部の等化器84dの構成例を示す図である。図示したように、等化器84dは、実施の形態2で説明した等化器84(図12参照)の逆位相回転系列生成部849を逆位相回転系列生成部849bに置き換え、さらに、IFFT部851、時間領域マスク処理部852およびFFT部853を追加したものである。なお、逆位相回転系列生成部849bは、実施の形態3で説明した等化器84b(図14参照)が備えていた逆位相回転系列生成部849bと同じものである。ここでは、実施の形態2または3で説明した等化器84または84bと異なる部分について説明を行う。なお、IFFT部851、時間領域マスク処理部852およびFFT部853がチャネル推定結果抽出手段を構成する。   FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration example of the equalizer 84d of each despreading processing unit. As illustrated, the equalizer 84d replaces the anti-phase rotation sequence generation unit 849 of the equalizer 84 (see FIG. 12) described in Embodiment 2 with an anti-phase rotation sequence generation unit 849b, and further, an IFFT unit. 851, a time domain mask processing unit 852, and an FFT unit 853 are added. Note that the anti-phase rotation sequence generation unit 849b is the same as the anti-phase rotation sequence generation unit 849b included in the equalizer 84b (see FIG. 14) described in the third embodiment. Here, a different part from the equalizer 84 or 84b demonstrated in Embodiment 2 or 3 is demonstrated. The IFFT unit 851, the time domain mask processing unit 852, and the FFT unit 853 constitute channel estimation result extraction means.

一例として、0番目のユーザ(u=0)に対する等化器84dの動作を説明する。等化器84dのIFFT部851は、乗算部848からの信号を受け取ると、それを時間領域の信号に変換する。IFFT部851からの出力である時間領域のチャネル推定結果は、時間領域マスク処理部852へ入力される。   As an example, the operation of the equalizer 84d for the 0th user (u = 0) will be described. When receiving the signal from the multiplier 848, the IFFT unit 851 of the equalizer 84d converts the signal into a time domain signal. The time domain channel estimation result, which is output from the IFFT unit 851, is input to the time domain mask processing unit 852.

ここで、時間領域マスク処理部852に入力されたチャネル推定結果(ユーザ番号:#0)は、マルチパス遅延波の影響を受けた状態であり、たとえば、図21−1に示したような時間波形となっている。図21−1において、時間領域のサンプルは0〜Nsym・SF−1で表現され、逆位相回転系列D1・D2の巡回性の性質により、D1(φu)の位相回転量によって、拡散率SF個分のチャネル推定結果が同時に見えるものとなる。この例での乗算器848は、ユーザ番号#0に対する逆位相回転系列(F(D1・D2)、系列長:Nsym×SF)の乗算処理を行っているため、対象となる0番目のユーザのチャネル推定結果は0〜Nsymに出てくる。これ以外の時間領域(Nsym〜Nsym・SF)に出てくるチャネル推定結果は、ユーザ#0以外のチャネル推定結果となる。このため、他のユーザ#1〜N(≦SF)のチャネル推定結果は、ユーザ#0での等化(補償)処理には不要であるため、マスクする必要がある。そこで、時間領域マスク処理部852は、入力されたチャネル推定結果のうち、対象ユーザ(ユーザ#0)以外のチャネル推定結果に対してマスク処理を行い、図21−2に示したように、ユーザ#0のチャネル推定結果を抽出し、FFT部853へ出力する。FFT部853は、入力された信号を周波数領域の信号に変換し、補償部843へ出力する。 Here, the channel estimation result (user number: # 0) input to the time domain mask processing unit 852 is affected by the multipath delay wave, and for example, the time as shown in FIG. It has a waveform. In FIG. 21A, the time domain sample is expressed by 0 to N sym · SF-1 and depends on the phase rotation amount of D 1u ) due to the cyclic nature of the antiphase rotation series D 1 · D 2 . The channel estimation results for the spreading factor SF can be seen at the same time. Since the multiplier 848 in this example performs multiplication processing of the anti-phase rotation sequence (F (D 1 · D 2 ), sequence length: N sym × SF) for the user number # 0, the target 0th The channel estimation results of the users of 0 to N sym appear. Channel estimation results appearing in other time regions (N sym to N sym · SF) are channel estimation results for users other than user # 0. For this reason, the channel estimation results of the other users # 1 to N (≦ SF) are not necessary for the equalization (compensation) process by the user # 0, and thus need to be masked. Therefore, the time domain mask processing unit 852 performs mask processing on the channel estimation results other than the target user (user # 0) among the input channel estimation results, and as illustrated in FIG. The channel estimation result of # 0 is extracted and output to the FFT unit 853. The FFT unit 853 converts the input signal into a frequency domain signal and outputs it to the compensation unit 843.

なお、一例として0番目のユーザに対する動作を説明したが、0番目以外のユーザに対する等化器84dの動作も同様である。   Although the operation for the 0th user has been described as an example, the operation of the equalizer 84d for users other than the 0th user is the same.

復調部90−1〜90−Nでは、前段の相関器82からの入力があると、フレーム中の先頭と末尾にある既知系列のシンボル部分を用いて、時間領域での周波数偏差の推定およびチャネル推定を行い、得られた各推定結果に基づき、入力された信号の補償およびデータの判定を行い、復調結果を得る。   In the demodulating units 90-1 to 90-N, when there is an input from the correlator 82 in the previous stage, the estimation of the frequency deviation in the time domain and the channel are performed using the known sequence symbol parts at the head and tail in the frame. Estimation is performed, and based on each obtained estimation result, compensation of the input signal and data determination are performed, and a demodulation result is obtained.

このように、本実施の形態の通信装置(送信装置,受信装置)は、拡散率単位で周期性を有する位相回転系列(C1)と周波数軸上で一定の周波数幅で変化する位相回転系列(C2)を用いて拡散処理を行い、また、これらの位相回転系列と逆の性質を有する逆位相回転系列(D1,D2)を用いて逆拡散処理を行うこととした。さらに、先頭および末尾にCPを付加したフレームの送受信を行うこととし、また、スロット(シンボルブロック)の先頭および末尾を既知系列とすることで、各CP部分についても既知系列とすることとした。これにより、ユーザ間の直交性を保ちながら、ユーザごとのチャネル推定結果を時間領域上で分離できるため、マルチパス遅延波が存在する場合でもユーザごとのチャネル推定を行うことができる。また、マルチパス遅延波の影響を受けていないCPに相当する部分の既知系列と受信されたCP部分の信号との相関によりスロット(シンボルクロック)同期を高精度に行うことができる。さらに、スロットの前後にある既知系列を使用して、時間領域での周波数偏差の推定、チャネル推定を行い、これらの推定結果を用いて入力信号の補償を行うことにより、良好な復調結果を得ることができる。 As described above, the communication device (transmission device, reception device) of the present embodiment has a phase rotation sequence (C 1 ) having periodicity in units of spreading factor and a phase rotation sequence that changes with a constant frequency width on the frequency axis. The spreading process is performed using (C 2 ), and the despreading process is performed using the anti-phase rotation sequence (D 1 , D 2 ) having the opposite property to these phase rotation sequences. Furthermore, the transmission / reception of a frame with a CP added to the beginning and end is performed, and the beginning and end of a slot (symbol block) are set as known series, so that each CP portion is also set as a known series. Thereby, since the channel estimation result for each user can be separated in the time domain while maintaining orthogonality between users, channel estimation for each user can be performed even when a multipath delayed wave exists. In addition, slot (symbol clock) synchronization can be performed with high accuracy by the correlation between a known sequence corresponding to a CP that is not affected by a multipath delay wave and the received CP signal. Furthermore, using the known sequences before and after the slot, frequency deviation estimation and channel estimation are performed in the time domain, and the input signal is compensated using these estimation results to obtain a good demodulation result. be able to.

また、拡散処理後の信号のコンステレーションが基本的に単位円周上を回転することとなり、原点を通過する頻度を抑えることができ、送信装置の増幅器において電力効率化が図れる。   Further, the constellation of the signal after spreading processing basically rotates on the unit circumference, so that the frequency of passing through the origin can be suppressed, and the power efficiency can be improved in the amplifier of the transmission apparatus.

以上のように、本発明にかかる送信装置は、DS−CDMA方式の通信システムに有用であり、特に、ユーザ間の直交性を保ちながら、周波数帯域上の振幅特性をフラットにした通信の実現に適している。   As described above, the transmission apparatus according to the present invention is useful for a DS-CDMA communication system, and particularly for realizing communication with flat amplitude characteristics in the frequency band while maintaining orthogonality between users. Is suitable.

10,10−1〜10−N 変調部、20,20a,20a−1〜20a−N 拡散処理部、21,22,81,845,846,848,850 乗算器、23 CP付加部、24 チャネル推定用スロット生成部、25 チャネル推定用スロット付加部、26 加算器、30,70 波形整形フィルタ、40,60 周波数変換部、50 増幅器、80,80a,80b,80d−1〜80d−N 逆拡散処理部、82 相関器、83 CP除去部、84,84b,84d 等化器、85 合成部、841 ナイキスト点抽出部、842,847,853 FFT部、843 補償部、844,851 IFFT部、849,849b 逆位相回転系列生成部、852 時間領域マスク処理部、90,90−1〜90−N 復調部。   10, 10-1 to 10-N modulation unit, 20, 20a, 20a-1 to 20a-N spreading processing unit, 21, 22, 81, 845, 846, 848, 850 multiplier, 23 CP addition unit, 24 channels Estimating slot generation unit, 25 channel estimation slot adding unit, 26 adder, 30, 70 waveform shaping filter, 40, 60 frequency converting unit, 50 amplifier, 80, 80a, 80b, 80d-1 to 80d-N despreading Processing unit, 82 correlator, 83 CP removal unit, 84, 84b, 84d equalizer, 85 synthesis unit, 841 Nyquist point extraction unit, 842, 847, 853 FFT unit, 843 compensation unit, 844, 851 IFFT unit, 849 , 849b Anti-phase rotation sequence generation unit, 852 time domain mask processing unit, 90, 90-1 to 90-N demodulation unit.

Claims (2)

DS−CDMA通信システムの送信側の通信装置を構成する送信装置であって、
送信すべき情報に対して変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段により変調された信号に対し、拡散率単位で周期性を有する位相回転系列を用いて拡散する拡散手段と、
前記拡散手段により拡散された信号に対して周波数変換をする周波数変換手段と、
を備えたことを特徴とする送信装置。
A transmission apparatus constituting a communication apparatus on the transmission side of a DS-CDMA communication system,
Modulation means for performing modulation processing on information to be transmitted;
Spreading means for spreading the signal modulated by the modulation means using a phase rotation sequence having periodicity in units of spreading factor;
Frequency conversion means for performing frequency conversion on the signal spread by the spreading means;
A transmission device comprising:
DS−CDMA通信システムの送信側の通信装置を構成する送信装置であって、
送信すべき情報に対して変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段により変調された信号に対し、拡散率単位で周期性を有する位相回転系列を用いて拡散させる第1の拡散手段と、
前記第1の拡散手段により拡散された信号に対し、周波数軸上で周波数を変化させる位相回転系列を用いて拡散させる第2の拡散手段と、
前記第2の拡散手段により拡散された信号に対して周波数変換をする周波数変換手段と、
を備えたことを特徴とする送信装置。
A transmission apparatus constituting a communication apparatus on the transmission side of a DS-CDMA communication system,
Modulation means for performing modulation processing on information to be transmitted;
First spreading means for spreading the signal modulated by the modulating means using a phase rotation sequence having periodicity in spreading factor units;
Second spreading means for spreading the signal spread by the first spreading means by using a phase rotation sequence that changes the frequency on the frequency axis;
Frequency conversion means for performing frequency conversion on the signal spread by the second spreading means;
A transmission device comprising:
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