JP4913043B2 - 直交相補系列のペアの逐次発射によって、送信メディアによって生じたひずみを最適に推定する装置及び方法 - Google Patents
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Description
r[n]=s[n]*h[n]+n[n] (1)
*は畳み込み演算を表す。メディアによって信号の中へ導入されたひずみを除去するため、次のようにインパルス応答f[n]を有するフィルタが必要である。
r[n]*f[n]≒s[n] (2)
・静的等化器:等化器の特性は時間と共に変化しない。
・適応等化器:等化器はメディアのひずみの時間的変動に適応する。
s[n]=σ[n]
r[n]=h[n]+n[n] (3)
ΦA1A2[n]+ΦB1B2[n]=0∀n (7)
ΦA1A2[n]及びΦB1B2[n]は、それぞれ、双方のペアの系列A及びBの相互相関であり、次のように定義される。
ΦA1A1[n]+ΦA2A2[n]=2σ[n]
ΦB1B1[n]+ΦB2B2[n]=2σ[n]
ΦA1A1[n]−ΦB2B2[n]=0∀n (9)
ΦA2A2[n]−ΦB1B1[n]=0∀n
AHI+BiQJ+NI=I
BHQ+AiJQ+NQ=Q (10)
A及びBは、それぞれ、直交位相I及びQの各々によって送信された系列であり、HQ及びHIは、それぞれ、通信路の振幅ひずみに起因するQ及びI位相への通信路ひずみ関数に対応し、iIQ及びiQIは、通信路の位相ひずみに起因する通信路IからQへの、又は逆の干渉関数であり、双方の位相で受信された雑音は異なっていて、項NI及びNQの中に反映される。通信路によってデータに生じた位相ひずみは、双方の位相の間の干渉を生じる。図2で定められたプリアンブルが送信されるならば、相互干渉を除去することができ、BからIを、またAからQを分離して、次のフィルタ動作を実行することができる(雑音項はないものと仮定する)。これは図3で説明される。
(AHI+BiQI)HQ−(BHQ+AiIQ)iQI=A(HIHQ−iIQiQI)=AH=I2
(BHQ+AiIQ)HI−(AHI+BiQI)iIQ=B(HIHQ−iIQiQI)=BH=Q2 (11)
HI=IA1+IA2+NI/2L
HQ=QB1+QB2+NQ/2L
iIQ=QA1+QA2+NQ/2L (13)
iQI=IB1+IB2+NI/2L
式(6)及び(8)で定義された相関演算子によって系列A、B及びAC、BCを操作し、相補系列の定義された特性を適用することによって、受信されたベースバンドI及びQ信号(図4)から取得されることを容易に証明できる。
・図2のプリアンブルで定められた順序及び位相で、長さLを有するゴーレイペアを形成する系列の各々及び入力信号(少なくとも4つのKroeneckerデルタ)を畳み込む。
・符号化から生じた2つの信号を、双方の位相を総計することによって直交変調する。
・直交変調された信号を周波数変換して(アップコンバータ)、無線電気スペクトルの対応区域で送信できるようにする。
・信号をアンテナへ送信する。
・アンテナによって受信された信号を周波数同期化及び変換する(ダウンコンバータ)。
・直交復調によって位相I[n]及び直交Q[n]成分を取得する。
・送信で定められた順序及び位相で元の系列によって双方の位相を相関づけ、前に定義されたように係数を抽出する。
・入力フィルタの係数を更新する。
・必要であれば、位相ごとに同じHeqフィルタによって信号を等化する。
Claims (5)
- 直交相補系列のペアを逐次に発射することによって送信メディアで生じたひずみを最適に推定する方法であって、時間的に分離されて物理メディアへ逐次に送信される相補系列の使用に基づき、復調及び後続の相関によって、受信時にメディアのスペクトル及び時間的特性を抽出して雑音効果を最小にし、
少なくとも2つの相補系列を有する符号化プリアンブルを生成する方法が、
(a)位相Iによって第1のペアの系列の1つであるA1を発射し、第1のペアの他の系列B1を発射することなく直交位相Qを維持し、
(b)位相Iによって第2のペアの他の相補系列A2を発射し、第2のペアの他の系列B2を発射することなく直交位相Qを維持し、
(c)(a)で使用された直交位相Qによって第1のペアの他の系列B1を発射し、第1のペアの系列A1を発射することなく他の位相Iを維持し、
(d)(b)で使用された直交位相Qによって第2のペアの他の系列B2を発射し、第2のペアの系列A2を発射することなく他の位相Iを維持し、
(e)結果を直交変調して、それを送信メディアへ発射する
ことを含み、
信号をメディアへ送信してメディアの時間的又は周波数特性を取得するため相補系列の復号を取得する方法が、
(f)符号器の入力で復調された直交位相を相補系列の各々に相関又は適応フィルタリングして、発射で使用された集合を、それらが送信された同じ順序及び位相で形成し、
(g)次式、
HI=IA1+IA2+NI/2L
HQ=QB1+QB2+NQ/2L
iIQ=QA1+QA2+NQ/2L
iQI=IB1+IB2+NI/2L
(IおよびQは互いに直交する位相、A1およびA2は位相Iから送信される系列、B1およびB2は位相Qから送信される系列、N I およびN Q はそれぞれ位相IおよびQで受信された雑音、Lは相補系列の長さ、H I およびH Q はそれぞれ通信路の振幅ひずみに起因する位相IおよびQへの通信路ひずみ関数、i IQ およびi QI はそれぞれ通信路の位相ひずみに起因する通信路IからQへの又は通信路QからIへの干渉関数)
によって相関結果を総計して、フィルタ係数を取得し、
(h)次式、
から取得された情報を使用して、通信路のひずみを識別又は除去する
ことを含むことを特徴とする方法。 - 少なくとも、
(A)相補系列を有する符号器(2)及び畳み込みフィルタ、
直交変調器(4)、
周波数変換器(アップコンバータ)(6)、
アンテナを含む送信機(7)
からなる送信システムと、
(B)周波数変換器(ダウンコンバータ)(9)、
直交復調器(11)、
干渉除去抑圧フィルタ(13)、
復号器(15)
からなる受信システムと
から構成されることを特徴とする装置であって、請求項1に記載の、直交相補系列のペアを逐次に発射することによって送信メディアで生じたひずみを最適に推定する方法を行う装置。 - 更に、送信システム(A)が、物理メディアを介して発射されたディジタル・プリアンブル信号(1)が少なくとも4つのKroeneckerデルタ(d(n))から成り、系列の少なくとも各々の分離が任意の幅T、任意の振幅、及び任意のオーバサンプリング・レベルを使用して長さLを有するゴーレイペアを形成することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 更に、請求項1から3のいずれか一項に従ったディジタル信号(1)がI及びQ位相(3)として直交変調器(4)へ通過し、一度双方の位相が直交変調されて総計されると、直交変調器がQAM(直交振幅変調)、又は一般的にQASK(直交振幅偏移変調)を形成し、変換器(6)によって直交変調信号を或る周波数へ変換して、送信機及びアンテナ(7)によって無線電気スペクトルの対応区域で信号を送信できるようにすることを特徴とする、請求項1または3に記載の方法。
- 更に、受信システム(B)において、アンテナ(7)から発射された信号がアンテナ(8)によってピックアップされて周波数変換器(ダウンコンバータ)(9)へ送信され、そこでは周波数が同期化及び変換されて、信号が元の帯域へ戻されて直交復調器(11)で処理されるようにし、直交復調器はベースバンドI及びQひずみ信号を抽出し、これらの信号が干渉除去抑圧フィルタ(13)へ通過し、更にそこから復号器(15)へ通過し、そこにはフィルタが存在して、符号化に使用された同じ相補系列を同じ順序で受信位相に相関づけ、この情報を復号器(15)のフィルタから取得し、復号器が情報を干渉除去抑圧フィルタ(13)へ再送信し、正しく等化された識別及びフィルタリング処理の後に信号を最終的に受信することを特徴とする、請求項1、3および4のうちいずれかに記載の方法。
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