CN1846382A - 无线发送装置、无线接收装置以及无线发送方法 - Google Patents

无线发送装置、无线接收装置以及无线发送方法 Download PDF

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Abstract

一种无线发送装置，可以提高分集效果。在该装置中，由相位旋转单元(102)进行26.6°+14.0°＝40.6°的相位旋转处理的同时，***由合成单元(107)进行的IQ合成处理和由IQ分离单元(108)进行的IQ分离处理，并由交织器(106、111)进行2次交织处理后，将由映射单元(101)得到的原始调制码元分散在调制阶数高2阶(含2阶)以上的码元(比如从QPSK码元分散在256QAM码元)并配置。

Description

无线发送装置、无线接收装置以及无线发送方法
技术领域
本发明特别涉及利用调制分集方式的无线发送装置、无线接收装置以及无线发送方法。
背景技术
近年来，利用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)方式的副载波通信装置，由于抗多路径或衰落的能力较强，可以进行高质通信，作为可以实现高速无线传输的装置广受注目。对QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，四相相移键控)等的调制码元，通过进行相位旋转和交织处理可以得到分集效果的调制分集技术也被提出了。
关于调制分集，比如在非专利文献1上也有记载。下面利用图1简单地说明调制分集。在图1中，作为一个实例，表示使用作为调制方式的QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，四相相移键控)的情形。在发送端，首先将映射在IQ平面上的码元的相位旋转规定的角度。然后在接收端，通过分别用于I(同相)分量、Q(正交)分量的相同的或任意的交织器，将I分量、Q分量进行交织处理。反向快速傅立叶变换(IFFT)后的信号经此处理，交织处理前的码元的I分量和Q分量就被分配在不同的副载波上。在图1里，I分量被分配在副载波B上，Q分量被分配在副载波A上。
在接收端，首先通过进行快速傅立叶变换(FFT)，将叠加在副载波上的I分量以及Q分量提取出来。然后通过进行解交织处理，将I分量、Q分量恢复到原来的排列上。接下来基于复原后的I分量以及Q分量的星座图，通过进行解映射处理，得到接收数据。
在此假设副载波A的线路状态良好，副载波B的线路状态恶劣。如图1所示，在接收端，成为一种在Q分量方向上被拉长的星座图。如此可知，因为可以将星座图的信号点距离保持得比较远，所以在解映射时可以将分组里的比特平均且正确地复原。像这样，即使在各个副载波里由多径衰落引起衰落波动时，调制分集也可以得到类似于在副载波方向上将SNR(Signal-to-Noise Ratio，信噪比)分散而进行补正的效果。结果，因为调制码元就像通过AWGN(Additive WhiteGaussian Noise，加性白高斯噪声)通信线路传输时接受变动一样，所以可以获得分集增益。
图2表示进行调制分集发送处理的多载波发送装置10的结构，图3表示将该信号接收并解调的副载波接收装置30的结构。
多载波发送装置10具有调制分集调制单元11，将发送数据输入到调制分集调制单元11的映射单元12。映射单元12对应于BPSK(Binariphase Phase Shift Keying，二相相移键控)或QPSK(QuadraturePhase Shift Keying，四相相移键控)、16QAM(Quadrature AmplitudeModulation，正交振幅调制)等的调制方式，将发送数据映射在IQ平面码元上。
映射后的码元，在相位旋转单元13，旋转规定角度的相位。相位旋转后的码元，由IQ分离单元14分离成I分量和Q分量。分离后的I分量或Q分量，分别暂时存储在缓冲器15、16里。存储在缓冲器16里的Q分量，由交织器17进行交织处理后，输出到合成单元18。另外，在图2里，只说明了将Q分量进行交织处理的情形，但也可以将I分量进行交织处理，还可以将I分量和Q分量都进行交织处理。
合成单元18，将由缓冲器15输出的I分量和由交织器17输出的Q分量进行合成处理，以此复原到星座图上。通过该处理可以获得调制分集码元。调制分集码元通过串并转换单元(S/P)19以及反向高速傅立叶变换单元(IFFT)20叠加在规定的副载波上。换言之，串并转换单元(S/P)19以及反向高速傅立叶变换单元(IFFT)20，将调制分集码元分配在互相正交的多个副载波的任意一个上，并基于调制分集调制码元将各个副载波依次调制。
如此在多载波发送装置10里，因为通过交织器17将Q分量进行交织处理，所以虽然I分量被固定在某个副载波上，但是Q分量却对应交织模式来配置的副载波而发生变化。经IFFT处理后的信号，由无线发送单元21进行模拟数字转换或上变频等的无线发送处理后，经天线22发送出去。
副载波接收装置30具有调制分集解调单元31，接收并解调由多载波发送装置10发送的信号。副载波接收装置30，对由天线32接收的无线信号，通过无线接收单元33进行下变频或模拟数字转换处理等的无线接收处理后，输出到快速傅立叶变换单元(FFT)34。FFT单元34将叠加在各个副载波上的调制分集码元提取出来。提取出来的调制分集码元由相位补偿单元35，对在传输时发生的相位波动进行补偿。相位补偿后的调制分集码元输出到调制分集解调单元31的IQ分离单元36。
IQ分离单元36，将各个码元分离成I分量和Q分量。然后IQ分离单元，将分离后的分量中在发送端没有进行交叉处理的一方的分量，经由缓冲器37原封不动地输出给合成单元40，同时将在发送端进行交叉处理的一方的分量，经由缓冲器38输出到解交叉器39。解交叉器39进行与交叉器17相反的处理，由此将被交叉的分量恢复到原来的排列上，并将其输出到合成单元40。结果，在合成单元40，作为合成结果可以得到由原来的I分量和Q分量配对组成码元。
相位旋转单元41，将合成后的码元的相位，按与发送端的相位旋转单元13相反的方向旋转相同的角度。解映射单元42通过将相位旋转后的码元进行解映射处理而输出接收数据。
在图4，表示由映射单元12进行QPSK调制处理的同时，由相位旋转单元13进行26.6°旋转处理的调制码元的情形。由图4也可得知，调制码元配置在倾斜26.6°的16QAM上的点上。
另外在图5，表示由合成单元18进行合成处理时的I分量和Q分量的情形。图5里的数字“1”～“4”表示4个QPSK码元的号码。因为I分量未进行交织处理，所以调制码元的I分量按照原来的顺序输入到合成单元18。而Q分量则由交织器重新排列顺序并输入到合成单元18。
在此，将由映射单元12调制后的4个码元表示成S0＝[S1 0 S2 0 S3 0S4 0]＝[(1 1)，(-1 1)，(1 -1)，(-1 -1)，]。其中下标数字“1”～“4”分别表示由QPSK得到的4个码元，上标数字“0”表示发送码元。另外比如利用I分量以及Q分量，码元1可以表示成S1 0＝(S1I 0，S1Q 0)。
通过如图5所示的交织模式将Q分量进行交织处理时，由合成单元18得到的码元S，可以表示为S＝[(S1I 0，S4Q 0)，(S2I 0，S1Q 0)，(S3I 0，S2Q 0)，(S4I 0，S3Q 0)]＝[(1 1 -1 -1)，(-1 1 11)，(1 -1 -1 1)，(-1 -1 1 -1)]。这相当于对应交织模式来发送16QAM上的点之中任意一个点的处理。
假设在发送端利用图5的交织模式，在接收端，因为原来的第一码元是由接收的第一码元和第二码元传输，所以要得到原来的第一码元，只要将接收码元分离成I分量和Q分量，然后将Q分量进行交织处理，再通过合成就可以得到原来的第一码元。接收的码元表示为Sr1＝S1 r1，S2 r1，S3 r1，S4 r1时(其中下标数字“1”～“4”表示彼此不同的码元，上标数字r1表示接收码元)，通过合成而得到原来的1个码元时的星座图用图6表示。图6的4个点为接收候补点。另外在图6里，|S1I r1|和|S2Q r1|的长度表示得大体相同，但实际上因为码元所受到衰落等的影响不同，长度也各异，图的4点形成平行四边形。
这样，通过利用不同的码元传输原来的1个码元的各个分量，可以避免在接收端复原的码元的各个分量都变小的情形，这就是调制分集方式的特征。特别是当利用OFDM时，因为各个副载波受到不同的衰落，所以可以得到较大的分集增益。
非专利文献1：Signal space diversity：a power-andbandwidth-efficient diversity technique for the Rayleigh fading channel(信号空间分集：功率和带宽，用于瑞利衰落信道的有效的分集技术)Boutros，J.；Viterbo，E.；Information Theory(信息论)，IEEE Transactions(IEEE学报)on，Volume：44 Issue：4，Jul 1998，Page(s)z：1453-1467
发明内容
类似上述的调制分集，原来的码元的I分量和Q分量中，只要其中一个分量的增益可以在一定程度上维持的话，正确复原原来数据的可能性就会变高。比如如图5所示，码元1的I分量被配置在副载波1上，Q分量被配置在副载波2上，在此状况下，即使副载波1的线路质量恶劣，只要副载波2的线路质量良好的话，就可以减少码元1的判定误差。同样地考察码元2，I分量被配置的副载波2和Q分量被配置的副载波3，只要其中任意一条线路质量良好的话，就可以可以减少码元2的判定误差。
但是，当副载波1和副载波2的线路质量都不好时，码元1的判定误差就会增大；同样的，当副载波2和副载波3的线路质量都不好时，码元2的判定误差就会增大。
本发明旨在提供一种无线发送装置及其无线发送方法，在进行调制分集的发送处理时，可以更进一步地提高分集效果。
本发明在进行调制分集的发送处理时，为了将原来的码元配置在2阶以上(含2阶)调制的信号点上，进行相位旋转处理，同时对I分量和或Q分量进行多次的交织处理。
本发明的无线发送装置采用以下结构：相位旋转单元，将调制码元的相位旋转并将上述调制码元的信号点配置在调制阶数高2阶(含2阶)以上的信号点上；多个交织器，对旋转相位后的上述调制码元的I分量和或Q分量，进行多次的交织处理。
根据该结构，因为原来的调制码元可以分散在调制阶数高2阶以上(含2阶)的码元上而配置，所以可以提高分集效果。比如原来的调制码元为QPSK码元时，该码元可以分散在调制阶数为256QAM以上(含256QAM)的码元上而配置。
本发明的无线发送装置采用以下结构：调制单元，将发送数据映射成由I分量以及Q分量组成的调制码元；相位旋转单元，将所述调制码元的相位旋转规定角度并将所述调制码元的信号点配置在高2阶的多值调制的信号点上；第一IQ分离单元，以旋转规定角度的IQ轴为基准，将相位旋转后的调制码元分离成I分量和Q分量；第一交织器，将由所述第一IQ分离单元分离的I分量和或Q分量进行交织处理；第一合成单元，合成由所述第一交织器输出的I分量和Q分量；第二IQ分离单元，将通过所述第一合成单元得到的调制码元分离成I分量和Q分量；第二交织器，将由所述第二IQ分离单元分离的I分量和或Q分量进行交织处理；第二合成单元，合成由所述第二交织器输出的I分量和Q分量；发送单元，将通过所述第二合成单元得到的调制码元发送出去。
根据该结构，首先通过旋转单元使原来的调制码元配置在调制阶数高2阶(含2阶)以上的信号点上，也就是调制码元如果是QPSK的话，倾斜规定角度配置在256QAM上。接下来，在256QAM上倾斜了规定角度而存在于16QAM上的QPSK码元的I分量和Q分量，由第一IQ分离单元分离，并且由第一交织器进行交织处理、并由第一IQ合成单元进行合成处理，由此原来的QPSK码元被分散在256QAM上倾斜了规定角度的16QAM上。接下来，由第二IQ分离单元分离的IQ分量由第二交织器进行交织处理，并由第二IQ合成单元进行合成处理，由此原来的QPSK码元被分散在256QAM上。结果，因为原来的调制码元分散在调制阶数高2阶的信号点上而配置，所以可以得到较高的分集效果。比如对于QPSK码元，现有的调制分集只能得到2个码元的分集增益，本发明的调制分集最大可以得到4个码元的分集增益。
本发明的无线发送装置采用以下结构：调制单元，将发送数据映射成由I分量以及Q分量组成的调制码元；第一相位旋转单元，将所述调制码元的相位旋转规定角度并将所述调制码元的信号点配置在高1阶的多值调制的信号点上；第一IQ分离单元，将相位旋转后的调制码元分离成I分量和Q分量；第一交织器，将由所述第一IQ分离单元分离的I分量和或Q分量进行交织处理；第一合成单元，合成由所述第一交织器输出的I分量和Q分量；第二相位旋转单元，将通过所述第一IQ合成单元得到的调制码元的相位旋转规定角度并将所述调制码元的信号点配置在高1阶的多值调制的信号点上；第二IQ分离单元，将相位旋转后的调制码元分离成I分量和Q分量；第二交织器，将由所述第二IQ分离单元分离的I分量和或Q分量进行交织处理；第二合成单元，合成由所述第二交织器输出的I分量和Q分量；发送单元，将通过所述第二合成单元得到的调制码元发送出去。
根据该结构，首先通过第一旋转单元使原来的调制码元配置在调制阶数高1阶(含1阶)以上的信号点上。也就是调制码元如果是QPSK的话，倾斜规定角度配置在16QAM上。接下来，由第一IQ分离单元分离的I分量和或Q分量，由第一交织器进行交织处理，并由第一IQ合成单元进行合成处理，由此原来的QPSK码元被分散在16QAM上。接下来，16QAM码元由第二相位旋转单元倾斜并配置在调制阶数高1阶(含1阶)以上的信号点上，也就是16QAM码元倾斜规定角度配置在256QAM上。接下来，由第二IQ分离单元分离的I分量和或Q分量由第二交织器进行交织处理，并由第二IQ合成单元进行合成处理，由此原来的QPSK码元被分散在256QAM上。结果，因为原来的调制码元分散在调制阶数高2阶的信号点上而配置。所以可以得到较高的分集效果。比如对于QPSK码元，现有的调制分集只能得到2个码元的分集增益，本发明的调制分集最大可以得到4个码元的分集增益。
本发明的无线发送装置采用以下结构：其中所述调制单元，进行QPSK调制；所述相位旋转单元，将相位旋转26.6°+14.0°；所述第一IQ分离单元，以倾斜14.0°的IQ轴为基准，分离成I分量和Q分量。
根据该结构，可以从QPSK码元得到256QAM的调制分集码元。
本发明的无线发送装置采用以下结构：其中所述调制单元，进行BPSK调制；所述相位旋转单元，将相位旋转45.5°+26.6°；所述第一IQ分离单元，以倾斜26.6°的IQ轴为基准，分离成I分量和Q分量。
根据该结构，可以从BPSK码元得到16QAM的调制分集码元。
本发明的无线发送装置采用以下结构：其中所述调制单元，进行QPSK调制；所述第一相位旋转单元将相位旋转26.6°，同时所述第二相位旋转单元将相位旋转14.0°。
根据该结构，可以从QPSK码元得到256QAM的调制分集码元。
本发明的无线发送装置采用以下结构：其中所述调制单元，进行BPSK调制；所述第一相位旋转单元将相位旋转45.0°，同时所述第二相位旋转单元将相位旋转26.6°。
根据该结构，可以从BPSK码元得到16QAM的调制分集码元。
本发明的无线发送装置采用以下结构：其中所述发送单元，将通过所述第二IQ合成单元得到的码元分配给互相正交的多个副载波的任意一个，根据分配好了的码元调制各个副载波并发送。
根据该结构，通过本发明的调制分集，原来的码元分散在调制阶数高2阶以上(含2阶)的码元上，而且该码元被分散在多个副载波上发送，所以即使某一副载波的线路质量恶劣，原来的码元无差错地被传输的可能性也可以提高。
本发明的无线接收装置采用以下结构：IQ分离单元，将接收信号分离成I分量和Q分量；解交织器，对分离的I分量和或Q分量进行解交织处理；IQ合成单元，将经解交织处理后的各分量进行合成处理；相位旋转单元，将由所述IQ合成单元合成的码元的相位旋转规定角度；LLR合成单元，分别计算出相位旋转后的码元的每个比特的对数似然比(LLR)，并将该每个比特的LLR值分离成I分量和Q分量，然后对I分量和或Q分量的每个比特的LLR值进行解交织处理后，将经解交织处理后的I分量和Q分量的LLR值进行合成处理；解调单元，将LLR合成的码元解映射从而得到接收数据。
根据该结构，通过IQ合成单元可以得到的、比原来的调制码元的调制阶数高1阶的码元。因为每个码元受到的衰落方式都不同，所以星座图不会成为正方形。但是通过LLR合成单元，可以利用在码元里的每个比特的LLR值进行LLR合成处理，并将原来的码元的I分量、Q分量的信息进行合成处理再进行调制，所以可以很好地将原来的码元复原并解调。
根据本发明，可以提高分集效果。
附图说明
图1是用来说明调制分集的图。
图2是表示适用于现有调制分集方式的多载波发送装置的结构的方框图。
图3是表示现有副载波接收装置的结构的方框图。
图4是表示相位旋转后的调制码元的配置的图。
图5是表示进行合成处理时的I分量和Q分量的情形的图。
图6是表示通过进行合成处理而得到原来的1个码元时的星座图。
图7是表示根据本发明的实施方式1的多载波发送装置的结构的方框图。
图8是表示相位旋转后的QPSK码元的配置的图。
图9是表示通过合成单元107合成时的I分量和Q分量的情形的图。
图10是表示合成后的码元配置的图。
图11是表示通过合成单元112合成时的I分量和Q分量的情形的图。
图12是表示合成后的码元配置的图。
图13是表示根据本发明的实施方式2的多载波发送装置的结构的方框图。
图14是表示根据本发明的实施方式3的多载波发送装置的结构的方框图。
图15是表示16QAM的星座图。
图16是用来说明每个比特的LLR计算的图。以及
图17是用来说明LLR计算的图。
具体实施方式
以下参考附图详细说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图7表示适用于本发明的多载波发送装置的结构。多载波发送装置100，将发送数据输入到作为调制单元的映射单元101。映射单元101通过进行QPSK调制，将发送数据映射到IQ平面上的4个信号点的任意一个上。
映射后的码元，在相位旋转单元102，相位被旋转26.6°+14.0°＝40.6°。由此，4个QPSK码元如图8所示，在256QAM码元上倾斜40.6°配置。
相位旋转了的码元，通过IQ分离单元103分离成I分量和Q分量。在此IQ分离单元103，以倾斜于通常的IQ轴14.0°的IQ轴为基准，分离I分量和Q分量。更具体地说，如图8所示将通常的IQ轴倾斜14.0°，对应该轴分离I分量和Q分量(将此称为变形IQ分离)。
被分离的I分量、Q分量，分别暂时存储在缓冲器104、105里。在缓冲器105存储的Q分量通过交织器106进行交织处理后，输出到合成单元107。
图9表示通过合成单元107进行合成时的I分量和Q分量的情形。图9里的数字“1”～“4”表示4个QPSK码元的号码。因为I分量未进行交织处理，所以调制码元的I分量按照原来的顺序输入到合成单元107。而调制码元的Q分量则由交织器重新排列顺序并输入到合成单元107。
合成单元107，将由缓冲器104输出的I分量和由交织器106输出的Q分量进行合成处理，以此复原到星座图上。由此，由合成单元107输出的合成后的码元，如图10所示，成为IQ轴倾斜26.6°的16QAM的信号点配置。通过合成得到的码元，输出到IQ分离单元108。
IQ分离单元108将输入的码元分离成I分量和Q分量。在此，IQ分离单元108和上述IQ分离单元103不同，进行通常的IQ分离而不是变形IQ分离。被分离的I分量、Q分量分别暂时存储在缓冲器109、110里。在缓冲器110存储的Q分量通过交织器111进行第二次交织处理后，输出到合成单元112。
图11表示通过合成单元112进行合成时的I分量和Q分量的情形。在此，交织器111的交织模式假使设定为：第一个输入的信号输出到第3个，第二个输入的信号输出到第一个，第3个输入的信号输出到第4个，第4个输入的信号输出到第二个。顺便说一下，上述第一个交叉器106的交织模式从图9也可以得知，设定为：第一个输入的信号输出到第二个，第二个输入的信号输出到第3个，第3个输入的信号输出到第4个，第4个输入的信号输出到第一个。
图11里的数字“1”～“4”表示4个QPSK码元的号码。在此，将第一次进行交织处理后的信号(也就是通过合成单元107进行合成处理前的信号)表示成S1＝[(S1I 0，S4Q 0)，(S2I 0，S1Q 0)，(S3I 0，S2Q 0)，(S4I 0，S3Q 0)]的话，第二次进行交织处理后的信号(也就是通过合成单元112进行合成处理前的信号)则可以表示成S2＝[(S1I 1，S2Q 1)，(S2I 1，S4Q 1)，(S3I 1，S1Q 1)，(S4I 1，S3Q 1)]。在此比如S1I 1从图11也可明确得知，具有原来的QPSK码元1和4的分量。同样，S2Q 1具有原来的QPSK码元2和1的分量。
在上述的表述里，其中下标数字“1”～“4”分别表示由QPSK得到的4个码元，上标数字“0”表示发送码元，上标数字“1”表示经过第一次交织处理后的信号。比如通过映射单元101进行映射处理后的码元1，利用I分量以及Q分量可以表示成S1 0＝(S1I 0，S1Q 0)。
合成单元112，将由缓冲器109输出的I分量和由交织器111输出的Q分量进行合成处理，以此复原到星座图上。由此，由合成单元112输出的合成后的码元，如图12所示，成为256QAM的信号点配置。像这样，可以得到进行2次调制分集处理后的调制分集码元。
该调制分集码元通过串并转换单元(S/P)113以及反向高速傅立叶变换单元(IFFT)114叠加在规定的副载波上。换言之，串并转换单元(S/P)113以及反向高速傅立叶变换单元(IFFT)114，将调制分集码元分配在互相正交的多个副载波的任意一个上，并通过调制分集码元将各个副载波依次调制。IFFT处理后的信号，通过无线发送单元115进行模拟数字转换或上变频等的无线发送处理后，经天线116发送出去。
接下来说明本实施方式的多载波发送装置100的动作及其效果。在多载波发送装置100里，如上述那样通过相位旋转单元102进行26.6°+14.0°＝40.6°的相位旋转处理的同时，***由合成单元107进行的IQ合成处理和由IQ分离单元108进行的IQ分离处理，并进行2次交织处理，由此可以将QPSK码元的IQ分量分散成256QAM的信号点上并配置。结果，对于QPSK码元，现有的调制分集只能得到2个码元的分集增益，本发明的调制分集最大可以得到4个码元的分集增益。
比如图11所示，在副载波1里配置了除了第3个QPSK码元的3个码元分量，在副载波2、3里配置了4个码元的所有分量，在副载波4里配置了除了第一个QPSK码元的3个码元分量。与图5所示的各个副载波只能配置2个码元分量的现有调制分集方式相比，可见分集效果显著提高。
比如在本实施方式里，只要副载波2的线路质量良好，则即使其它的副载波的线路质量恶劣，也因为副载波2里含有4个码元的所有分量，而可以将所***元的判定特性维持在一定水平以上。反观图5所示的现有调制分集，副载波2的线路质量良好而其它的副载波的线路质量恶劣时，虽然2个码元1、2的判定差错特性可以维持在一定水平以上，但是2个码元3、4的判定差错特性则不能维持。
综上所述，根据本实施方式，通过相位旋转单元102进行26.6°+14.0°＝40.6°的相位旋转处理的同时，***由合成单元107进行的IQ合成处理和由IQ分离单元108进行的IQ分离处理，并进行2次交织处理，由此可以实现多载波发送装置100以便提高调制分集效果。
(实施方式2)
图13表示本实施方式的多载波发送装置的结构，其中对应于图7的部分标上了相同的号码。多载波发送装置200里，除了相位旋转单元201以及IQ分离单元202和相位旋转单元203以外，具有与实施方式1的多载波发送装置100相同的结构。
相位旋转单元201，对映射后的QPSK码元进行旋转相位26.6°的处理。由此，4个QPSK码元如图4所示，配置在倾斜26.6°的16QAM上。
IQ分离单元202，不同于实施方式1的IQ分离单元103进行变形IQ分离，而是进行通常的IQ分离。也就是，在多载波发送装置200，到合成单元107为止进行和现有调制分集相同的处理。
相位旋转单元203，将由合成单元107输出的码元的相位旋转14.0°。由此，如图10所示，16QAM的码元在256QAM上倾斜14.0°配置。以下的处理和实施方式1相同。
换言之，在实施方式1里，通过相位旋转单元102进行26.6°+14.0°＝40.6°的相位旋转处理，将QPSK码元一步到位地配置在倾斜的256QAM上，通过IQ分离单元103进行变形分离，而该实施方式具有2个相位旋转单元201、203，将QPSK码元依次配置在倾斜了规定角度的16QAM、256QAM上并进行交织处理。
综上所述，根据本实施方式，副载波调制分集发送装置200包括：将调制码元的相位旋转26.6°的第一相位旋转单元201；第一IQ分离单元202；第一交织器106；第一IQ合成单元107；将合成得到的码元旋转14.0°的第二相位旋转单元203；第二IQ分离单元108；第二交织器111；第二IQ合成单元112；发送由第二IQ合成单元112得到的码元的发送单元。由此可以实现和实施方式1类似的提高调制分集效果的副载波调制分集发送装置200。
(实施方式3)
在该实施方式，对一种副载波接收装置进行说明，该装置接收并解调在实施方式1或实施方式2说明了的多载波发送装置所发送的信号。图14表示本实施方式的副载波接收装置的结构。
副载波接收装置300，将由天线301接收的无线信号通过无线接收单元302进行下变频或模拟数字转换处理等的无线接收处理以后，输出到快速傅立叶变换单元(303)。快速傅立叶变换单元(303)将叠加在各个副载波上的调制分集码元提取出来。提取出来的调制分集码元通过相位补偿单元304，对传输时产生的相位波动进行补偿。经过相位补偿的调制分集码元输出到IQ分离单元305。
IQ分离单元305将各个码元分离成I分量和Q分量。然后IQ分离单元305将分离后的分量中的I分量经由缓冲器306原封不动地输出到合成单元309，同时将Q分量经由缓冲器307输出到解交织器308。解交织器308通过进行与交叉器111(图7、图13)相反的处理，将通过第二次的交织处理交织的Q分量恢复到原来的排列上，并将其输出到合成单元309。结果，在合成单元309，作为合成结果可以形成16QAM码元。合成单元309的输出被输出到相位旋转单元310。
相位旋转单元310，对输入的16QAM码元，将相位旋转-14.0°。由此可以得到相位旋转了26.6°的16QAM码元。该16QAM码元输出到LLR合成单元330的LLR计算单元312。
LLR计算单元312将输入的16QAM码元的对数似然比(也就是LLR：Log Likelihood Ratio)值求出4个比特长，并将该LLR值输出到分离单元311。下面详细说明LLR计算单元312的处理。输入到LLR计算单元的16QAM码元用以下的例子来说明。在此将QPSK的数据(映射单元101的数据)设为(0，0)、(1，0)、(0，1)、(1，1)，并利用如图9所示的交织模式，则调制分集合成后的输出成为如图15所示的星座图上的某一个点。如果利用图9的交织模式，则第一个码元为(0，0，1，1)，第二个码元为(1，0，0，0)，第3个码元为(0，1，1，0)，第4个码元为(1，1，0，1)。
LLR计算单元312将LLR按每个比特计算。下面考察第一个码元的LLR计算。图16表示每个比特的LLR计算的情形。在图16，○表示0或1的候补点，●表示接收点。从图可以明确得知的是，第一比特和第二比特是将候补点放置在I轴方向上，并在接收点和候补点之间通过进行LLR计算来求出比特的值(1或0)。第3比特和第4比特是将候补点放置在Q轴方向上，并在接收点和候补点之间通过进行LLR计算来求出比特的值。LLR计算为众所周知的那样，如图17所示按下式进行：其中设噪声概率密度为P，从原点开始到“0”的候补点为止的距离为A、到“1”的候补点为止的距离为-A，接收点为x，噪声分散为σ2。
LLR = e - x ( x + A ) / 2 σ 2 e - x ( x - A ) / 2 σ 2 - - - ( 1 )
在此，第一比特和第3比特、第二比特和第4比特各自成对，通过分离单元311将各个比特的LLR值分离后，将第3比特、第4比特分别通过交织器317、318进行解交织处理，将第一比特和交织后的第3比特通过合成单元319进行合成处理，同时将第二比特和交织后的第4比特通过合成单元320进行合成处理。由此可以得到QPSK码元，该QPSK码元通过解映射单元321进行解映射处理，可以得到接收数据。
接下来，说明本实施方式的副载波接收装置300的动作及其效果。副载波接收装置300，首先通过IQ分离单元305、解交织器308以及合成单元309，进行和现有的调制分集的解调相同的解调处理，由此形成16QAM码元。
但是此时，因为每个码元受到的衰落方式都不同，所以星座图不会成为正方形。所以像现有技术同样进行解调处理时不能进行第二次的解调处理。于是，在副载波接收装置300，通过LLR计算单元312计算出每个比特的似然，并通过分离单元311将每个比特的似然分离开来。然后通过进行LLR合成处理得到原来的调制码元(在该实施方式为QPSK码元)的I分量、Q分量。由此，可以从在发送端进行多次的调制分集处理而发送的码元里，将原来的调制码元复原。
综上所述，根据本实施方式，通过设置LLR合成单元330，可以从进行过多次调制分集处理的接收信号将原来的调制码元良好地复原并将接收信号解调。
另外，在上述地各个实施方式，只说明了关于将Q分量进行交织处理，也可以将I分量进行交织处理，还可以将I分量和Q分量都进行交织处理。
另外在上述实施方式1，说明了通过映射单元101进行QPSK调制处理，而且通过相位旋转单元102将相位旋转26.6°+14.0°，并通过IQ分离单元103以倾斜14.0°的IQ轴为基准，将I分量和Q分量分离，以便从QPSK码元得到256QAM的调制分集码元，本发明并不限于此，还可以通过映射单元101进行BPSK调制处理，而且通过相位旋转单元102将相位旋转45.0°+26.6°，并通过IQ分离单元103以倾斜26.6°的IQ轴为基准，将I分量和Q分量分离，以便从BPSK码元得到16QAM的调制分集码元。
同样，在上述实施方式2，说明了通过映射单元101进行QPSK调制处理，而且通过相位旋转单元201将相位旋转26.6°的同时通过相位旋转单元203将相位旋转14.0°，以便从QPSK码元得到256QAM的调制分集码元，本发明并不限于此，还可以通过映射单元101进行BPSK调制处理，而且通过相位旋转单元201将相位旋转45.0°的同时通过相位旋转单元203将相位旋转26.6°，以便从BPSK码元得到16QAM的调制分集码元。
另外，在上述的各个实施方式，作为相位旋转角度举出了具体的数值来说明，一般来说，BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等的多值调制数为偶数时，在用来进行调制分集调制的各个调制方式里的相位旋转角度可以由下式来表示。
tan(θ)＝1/n(n为多值调制数)…(2)
所以，在本发明，将原来的调制码元配置在调制阶数高2阶(含2阶)以上的信号点上时，考虑(2)式进行相位旋转处理就可以。顺便说明一下，在上述实施方式里利用的26.6°为满足tan(θ)＝1/2的值，14.4°为满足tan(θ)＝1/4的值，它们都是以(2)式为标准的值。
另外，在上述各个实施方式里，说明了如此将本发明适用于多载波发送装置100、200，但是本发明并不只限于多载波发送装置，而可以广泛地适用于进行调制分集的处理。
另外，用于上述各实施方式说明的各功能模块，典型地由集成电路LSI(大规模集成电路)来实现。这些既可以分别实行单芯片化，也可以包含其中一部分或者是全部而实行单芯片化。
这里，虽然称做LSI，但根据集成度的不同也可以称为IC(集成电路)、***LSI(***大规模集成电路)、超LSI(超大规模集成电路)、极大LSI(极大规模集成电路)。
另外，集成电路化的技术不只限于LSI，也可以使用专用电路或通用处理器来实现。制造LSI后，也可以利用LSI制造后能够编程的FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，或可以利用将LSI内部的电路块连接或设定重新配置的可重配置处理器(Reconfigurable Processor)。
再有，如果随着半导体技术的进步或者其他技术的派生，出现了替换LSI集成电路的技术，当然也可以利用该技术来实现功能块的集成化。也有应用生物工程学技术等的可能性。
本申请基于2003年9月30日申请的日本专利申请2003-341653号。其内容全部包含于此作为参考。
工业实用性
本发明适用于类似于比如OFDM通信等需要更加提高调制分集效果的无线通信方式，本发明在此方面有优势。

Claims (11)

1.一种无线发送装置，包括：
相位旋转单元，旋转调制码元的相位并将所述调制码元的信号点配置在调制阶数高2阶或高2阶以上的信号点上；以及
多个交织器，对相位旋转后的所述调制码元的I分量以及Q分量进行多次交织处理。
2.如权利要求1所述的无线发送装置，包括：
调制单元，将发送数据映射成由I分量以及Q分量组成的调制码元；
相位旋转单元，将所述调制码元的相位旋转规定角度，并将所述调制码元的信号点配置在调制阶数高2阶或高2阶以上的信号点上；
第一IQ分离单元，以旋转规定角度的IQ轴为基准，将相位旋转后的调制码元分离成I分量和Q分量；
第一交织器，将由所述第一IQ分离单元分离的I分量和或Q分量进行交织处理；
第一合成单元，合成由所述第一交织器输出的I分量和Q分量；
第二IQ分离单元，将通过所述第一合成单元得到的调制码元分离成I分量和Q分量；
第二交织器，将由所述第二IQ分离单元分离的I分量和或Q分量进行交织处理；
第二合成单元，合成由所述第二交织器输出的I分量和Q分量；以及
发送单元，将通过所述第二合成单元得到的码元发送出去。
3.如权利要求2所述的无线发送装置，其中
所述调制单元，进行QPSK调制；
所述相位旋转单元，将相位旋转26.6°+14.0°；
所述第一IQ分离单元，以倾斜14.0°的IQ轴为基准，分离成I分量和Q分量。
4.如权利要求2所述的无线发送装置，其中
所述调制单元，进行BPSK调制；
所述相位旋转单元，将相位旋转45.5°+26.6°；
所述第一IQ分离单元，以倾斜26.6°的IQ轴为基准，分离成I分量和Q分量。
5.如权利要求2所述的无线发送装置，其中所述发送单元，将通过所述第二IQ合成单元得到的码元分配给互相正交的多个副载波的任意一个，基于分配好了的码元调制各个副载波并发送。
6.如权利要求1所述的无线发送装置，包括：
调制单元，将发送数据映射成由I分量以及Q分量组成的调制码元；
第一相位旋转单元，将所述调制码元的相位旋转规定角度并将所述调制码元的信号点配置在高1阶的多值调制的信号点上；
第一IQ分离单元，将相位旋转后的调制码元分离成I分量和Q分量；
第一交织器，将由所述第一IQ分离单元分离的I分量和或Q分量进行交织处理；
第一合成单元，合成由所述第一交织器输出的I分量和Q分量；
第二相位旋转单元，将通过所述第一IQ合成单元得到的调制码元的相位旋转规定角度，并将该调制码元的信号点配置在高1阶的多值调制的信号点上；
第二IQ分离单元，将相位旋转后的调制码元分离成I分量和Q分量；
第二交织器，将由所述第二IQ分离单元分离的I分量和或Q分量进行交织处理；
第二合成单元，合成由所述第二交织器输出的I分量和Q分量；以及
发送单元，将通过所述第二合成单元得到的码元发送出去。
7.如权利要求6所述的无线发送装置，其中
所述调制单元，进行QPSK调制；
所述第一相位旋转单元将相位旋转26.6°，同时所述第二相位旋转单元将相位旋转14.0°。
8.如权利要求6所述的无线发送装置，其中
所述调制单元，进行BPSK调制；
所述第一相位旋转单元将相位旋转45.0°，同时所述第二相位旋转单元将相位旋转26.6°。
9.如权利要求6所述的无线发送装置，其中，所述发送单元将通过所述第二IQ合成单元得到的码元分配给互相正交的多个副载波的任意一个，基于分配好了的码元调制各个副载波并发送。
10.一种无线接收装置，包括：
IQ分离单元，将接收信号分离成I分量和Q分量；
解交织器，对分离的I分量和或Q分量进行解交织处理；
IQ合成单元，将经解交织处理后的各分量进行合成处理；
相位旋转单元，将由所述IQ合成单元合成的码元的相位旋转规定角度；
LLR合成单元，分别计算出相位旋转后的码元里的每个比特的对数似然比(LLR)，并将该每个比特的LLR值分离成I分量和Q分量，然后对I分量和或Q分量的每个比特的LLR值进行解交织处理后，将经解交织处理后的I分量和Q分量的LLR值进行合成处理；以及
解调单元，将LLR合成的码元解映射从而得到接收数据。
11.一种无线发送方法，对发送数据进行调制分集处理，包括：
映射步骤，将发送数据映射成调制码元；
配置步骤，旋转所述调制码元的相位并将所述调制码元的信号点配置在调制阶数高2阶或高2阶以上的信号点上；以及
交织步骤，对相位旋转后的所述调制码元的I分量和或Q分量进行多次交织处理。
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