JP6214822B2 - 送信装置、受信装置および通信システム - Google Patents

Description

本発明は、ブロック伝送を行う送信装置、受信装置および通信システムに関する。

デジタル通信システムにおいて、送信信号が建物などに反射して起こるマルチパスフェージングや端末の移動によって起こるドップラ変動によって、伝送路の周波数選択性と時間変動が発生する。このようなマルチパス環境において、受信信号は送信シンボルと遅延時間が経って届くシンボルと干渉した信号となる。

このような周波数選択性のある伝送路において、最良の受信特性を得るためシングルキャリア（Single Carrier：ＳＣ）ブロック伝送方式が近年注目を集めている（例えば、下記非特許文献１参照）。シングルキャリアブロック伝送方式は、マルチキャリア（Multiple Carrier：ＭＣ）ブロック伝送であるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）伝送方式（例えば、下記非特許文献２参照）に比べピーク電力を低くすることができる。

また、送信ピーク電力を抑圧するため、ＳＣブロック伝送を行う送信機では、一般的にプリコーダにおいてＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）処理が行われる。

N． Benvenuto，R． Dinis，D． Falconer and S． Tomasin，"Single Carrier Modulation With Nonlinear Frequency Domain Equalization：An Idea Whose Time Has Come−Again"，Proceedings of the IEEE，vol．98，No．1，Jan． 2010，pp．69−96． J．A．C．Bingham，"Multicarrier Modulation for Data Transmission：An Idea Whose Time Has Come"，IEEE Commun．Mag．，vol．28，No．5，May 1990，pp．5−14．

上記従来のＳＣブロック伝送の技術によれば、マルチパスフェージングの影響を低減しつつ送信ピーク電力を抑圧することができる。しかしながら、ＳＣブロック伝送では、ＳＣブロック間の位相および振幅が不連続となるため、帯域外スペクトルまたは帯域外漏洩等と呼ばれる、所望の帯域以外の信号成分が発生する。帯域外スペクトルは隣接するチャネルすなわち周波数帯への干渉となる。このため、帯域外スペクトル抑圧が必要となる。また、一般に、通信システムにおいては、スペクトルの許容範囲であるスペクトルマスクが定められており、スペクトルマスクを満足するように帯域外スペクトルを抑圧する必要がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、帯域外スペクトルを抑圧することができる送信装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる送信装置は、ブロックごとにデータシンボルを生成するデータシンボル生成部と、データシンボル生成部により生成されたデータシンボルに過去のブロックのデータシンボルである過去シンボルを挿入して多重シンボルを生成するシンボル挿入部と、多重シンボルを周波数領域のデータに変換する時間周波数変換部と、周波数領域のデータに対して補間処理を行う補間部と、補間処理後のデータを、複数のサンプルで構成される時間領域のデータに変換する周波数時間変換部と、を備える。また、この送信装置は、過去シンボルのうち少なくとも一部のシンボル、または時間領域のデータのうち過去シンボルに対応するサンプルのうち少なくとも一部のサンプルに加算処理を行う加算部と、時間領域のデータから選択対象の位置のサンプルを選択して加算部へ入力する選択部と、時間領域のデータを含むブロック信号を送信する送信部と、を備える。加算部は、１つ前のブロックのブロック信号の生成処理において選択部から入力されたサンプルに基づいて算出された調整量を、少なくとも一部のシンボルまたは少なくとも一部のサンプルに加算することを特徴とする。

本発明にかかる送信装置は、帯域外スペクトルを抑圧することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる送信装置の構成例を示す図 実施の形態１にかかる制御回路の構成例を示す図 実施の形態１で用いる用語の定義を説明するための図 実施の形態１の過去シンボルの配置例を示す図 実施の形態１のＣＰブロックの生成処理手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１の加算処理において考慮するサンプル位置の一例を示す図 加算処理対象のシンボルの一例を示す図 実施の形態２にかかる送信装置の構成例を示す図 実施の形態２のＣＰブロック生成処理手順の一例を示すフローチャート 実施の形態３の受信装置の構成例を示す図 実施の形態３にかかる通信システムの構成例を示す図 実施の形態３の受信処理手順の一例を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる送信装置、受信装置および通信システム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。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる送信装置の構成例を示す図である。本実施の形態の送信装置２０は、ＳＣブロック伝送を行う送信装置であり、図１に示すように、データシンボル生成部１、加算処理部２、シンボル挿入部３、シンボル選択部４、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）部５、オーバサンプリング処理部６、ＩＤＦＴ（Inverse ＤＦＴ）部７、サンプル選択部８、ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部９、送信部１０および記憶部１１を備える。

データシンボル生成部１は、送信する情報データに基づいて、例えば、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）シンボル、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）シンボル等のデータシンボルを生成する。データシンボル生成部１は、ＳＣブロック伝送におけるブロックごとにすなわちブロック単位でデータシンボルを生成する。なお、データシンボル生成部１は、誤り訂正符号化が施されたデータを情報データとして用いても良い。

加算処理部２は、記憶部１１に格納されている、過去のブロックのデータシンボルである過去シンボル、すなわち１ブロック前のデータシンボルを読み出し、読み出した過去シンボルのうち少なくとも一部に対して調整値を加算する加算処理を行う加算部である。加算処理は、帯域外スペクトルを抑圧するために行われる処理である。加算処理および調整値の詳細については、後述するが、加算処理部２は、１つ前のブロックの後述するＣＰブロックの生成処理においてサンプル選択部８から入力されたサンプルに基づいて算出された調整量を、上記の少なくとも一部のシンボルに加算する。

シンボル挿入部３は、データシンボル生成部１により生成されたデータシンボルに加算処理部２により加算処理が施された後の過去シンボルを挿入して、データシンボルと加算処理が施された後の過去シンボルとが多重された１ブロック分のシンボルである多重シンボルを生成する。シンボル選択部４は、シンボル挿入部３から出力される１ブロック分のシンボルのうち、選択対象のシンボルを選択し、選択したシンボルを記憶部１１に格納するとともに、シンボル挿入部３により入力された１ブロック分のシンボルをそのままＤＦＴ部５へ入力する。シンボル選択部４は、後述するように、例えば、シンボル挿入部３により多重されたシンボルのうち、先頭の第１の個数のシンボルと末尾の第２の個数のシンボルとを選択し、選択したシンボルを記憶部１１に格納する。第１の個数は、後述するＫまたはＫ１であり、第２の個数は、後述するＫまたはＫ２である。選択対象のシンボルについては後述する。

ＤＦＴ部５は、シンボル選択部４から入力された１ブロック分のシンボルに対してＤＦＴ処理を実施することにより、１ブロック分のシンボルを周波数領域のデータに変換する時間周波数変換部である。なお、ＤＦＴ部５の替わりに、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する任意の構成要素を用いることができ、例えば、ＤＦＴ部５の替わりにＦＦＴ（Fast Discrete Fourier Transform）を行うＦＦＴ部を用いてもよい。

オーバサンプリング処理部６は、ＤＦＴ処理後のデータに対して補間処理の一種であるオーバサンプリング処理を実施する補間部である。本実施の形態では、オーバサンプリングレートはＬとする。また、本実施の形態では、オーバサンプリング処理部６は、さらに、ＤＦＴ処理後のデータを、所望の帯域幅へ変換する処理を実施する。本実施の形態のオーバサンプリング処理とは、時間領域信号のサンプリングレートを上げる、すなわちサンプリング間隔を細かくする補間処理である。具体的には、例えば、「B．Porat，“A Course in Digital Signal Processing”，John Wiley and Sons Inc．，1997」（以下、Porat文献という）に記載されている信号補間式等を用いて、オーバサンプリング処理（サンプリングレートを上げる、すなわちサンプリング間隔を細かくする処理）を行い、入力される信号に対し、１シンボルあたりのサンプリング点がＬ個となるようオーバサンプリングを行う。本実施の形態では、オーバサンプリング処理は、オーバサンプリングレートをＬとした場合、入力のサンプリングレートすなわちＤＦＴ部５に入力される時間領域のデータに対してＩＤＦＴ部７から出力される時間領域のデータのサンプリングレートがＬ倍となるようオーバサンプリングを行う。なお、オーバサンプリングレートは、オーバサンプリング後のサンプリングレートが入力のサンプリングレートの何倍であるかを示す値とする。オーバサンプリング処理としては、例えばゼロ挿入等の手法を用いることができる。周波数領域のデータであるＤＦＴ処理後のデータにゼロを挿入し、ゼロ挿入後のデータに対してＩＤＦＴ処理を実施することにより、ＤＦＴ部５に入力される時間領域のデータが内挿される。Ｌは整数である必要はなく、実数であればよい。また、オーバサンプリング処理部６は、所望の帯域幅へ変換する処理として、ＤＦＴ処理後のデータの帯域幅をＢ₁とし、所望の帯域幅をＢ₂とすると、ＤＦＴ処理後のデータを帯域幅Ｂ₂のデータに変換する。この所望の帯域幅への変換は、Ｂ₁＜Ｂ₂のとき、例えば、Ｂ₂とＢ₁の差に相当する０を挿入することで実現できる。オーバサンプリング処理部６は、所望の帯域幅へ変換する処理を実施した後に、上述の補間処理を実施する。

ＩＤＦＴ部７は、周波数領域のデータであるオーバサンプリング処理後のデータに対してＩＤＦＴ処理を実施することにより、オーバサンプリング処理後のデータを複数のサンプルで構成される時間領域のデータに変換する周波数時間変換部である。なお、ＩＤＦＴ部７の替わりに、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する任意の構成要素を用いることができ、例えば、ＩＤＦＴ部７の替わりにＩＦＦＴ（Inverse ＦＦＴ）を行うＩＦＦＴ部を用いてもよい。

サンプル選択部８は、ＩＤＦＴ処理後のサンプルすなわち時間領域のデータから選択対象の位置のサンプルを選択して、加算処理部２へ入力する選択部である。サンプル選択部８は、ＩＤＦＴ処理後のサンプルのうち選択対象となる位置のサンプルを選択して加算処理部２へ入力するとともに、ＩＤＦＴ処理後の全てのサンプルすなわち１ブロック分のサンプルをＣＰ付加部９へ出力する。なお、選択対象となる位置のサンプルは、次のブロックの処理において加算処理部２で用いられるため、サンプル選択部８は、次のブロックの処理のタイミングにあわせて一定時間遅延させて選択対象となる位置のサンプルを加算処理部２へ入力してもよい。ＣＰ付加部９は、サンプル選択部８から出力されたサンプルに対してＣＰを付加してブロック信号を生成する。具体的には、ＣＰ付加部９は、ブロック内の最後のＮ_CPＬ個のサンプルをコピーすなわち複製し、ブロックの先頭に配置する。Ｎ_CPは、ＣＰ付加においてコピーされるシンボル数に相当する値であり、Ｌは上述したオーバサンプリングレートである。送信部１０は、ＣＰ付加後の信号であるブロック信号を、伝送路に対応した信号に変換して送信する。送信部１０は、伝送路が無線伝送路である場合、デジタル信号をアナログ信号に変換するアナログデジタル回路、およびアナログ信号を電波として送出するアンテナ等を含み、伝送路が有線伝送路である場合、アナログデジタル回路、および有線伝送路に対応した物理層の処理等を行う回路等を含む。

なお、図１に示した送信装置２０の構成要素は、全てをハードウェアにより実現することができる。データシンボル生成部１は、モデムまたはモジュレータであり、ＤＦＴ部５、ＩＤＦＴ部７は、例えばフリップフロップ回路、シフトレジスタ等を用いた電子回路であり、記憶部１１はメモリであり、送信部１０は送信機である。加算処理部２、シンボル挿入部３、シンボル選択部４、オーバサンプリング処理部６、サンプル選択部８、ＣＰ付加部９についても、各々が電子回路として実現できる。しかしながら、図１に示した構成要素のうち、一部がソフトウェアにより構成されてもよい。図１に示した構成要素のうちソフトウェアにより実現されるものがある場合、例えば、ソフトウェアにより実現される構成要素は図２に示す制御回路２００により実現される。図２に示すように制御回路２００は、外部から入力されたデータを受信する受信部である入力部２０１と、プロセッサ２０２と、メモリ２０３と、データを外部へ送信する送信部である出力部２０４とを備える。入力部２０１は、制御回路２００の外部から入力されたデータを受信してプロセッサ２０２に与えるインターフェース回路であり、出力部２０４は、プロセッサ２０２又はメモリ２０３からのデータを制御回路２００の外部に送るインターフェース回路である。図１に示す構成要素のうち少なくとも一部が、図２に示す制御回路２００により実現される場合、プロセッサ２０２がメモリ２０３に記憶された、送信装置２０の各々の構成要素に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ２０３は、プロセッサ２０２が実施する各処理における一時メモリとしても使用される。

次に、本実施の形態の動作について説明する。まず、本実施の形態において用いる用語および変数を次のように定義する。図３は、本実施の形態で用いる用語の定義を説明するための図である。本実施の形態では、データシンボル生成部１により生成される１ブロック分のデータシンボルの数をＮ_Dとする。また、シンボル挿入部３により、データシンボルと加算処理後の過去シンボルとが多重された後の多重シンボルの１ブロック分のシンボル数をＭとする。ＤＦＴ部５には、Ｍ個のシンボルが入力され、Ｍ個の周波数領域のデータが出力される。ＤＦＴ部５への入力単位すなわち入力される１点のデータをシンボルと呼ぶ。

シンボル挿入部３により過去シンボルとデータシンボルとが多重された後の、ｋ番目のブロックのＮ個のシンボルｄ（太字）_kを以下の式（１）のように定義する。なお、Ｂ（太字）^Tは、任意の行列Ｂ（太字）の転置を示す。

また、オーバサンプリング処理部６が実施するオーバサンプリングのオーバサンプリングレートを前述の通りＬとする。オーバサンプリング処理部６から出力される１ブロック分のデータの数は、ＮＬである。Ｎは、上述した所望の帯域幅Ｂ₂に対応する値である。ＩＤＦＴ部７には、ＮＬ個の周波数領域のデータが入力され、ＮＬ個の時間領域のデータが出力される。ＩＤＦＴ部７の出力単位、すなわちＩＤＦＴ部７から出力される１点のデータをサンプルと呼ぶ。また、ＩＤＦＴ部７から１回のＩＤＦＴ処理で出力されるデータ全体をブロックサンプルと呼び、ＣＰ付加部９から出力されるデータ全体であるブロック信号をＣＰブロックと呼ぶ。したがって、図３に示すように、１ブロックサンプルは、ＮＬ個のサンプルで構成される。このＮＬ個のサンプルは、シンボル挿入部３から出力されるＮ個のシンボルすなわちＮシンボルが内挿されたものである。また、１ＣＰブロックは、（Ｎ＋Ｎ_CP）Ｌ個のサンプルすなわち（Ｎ＋Ｎ_CP）Ｌサンプルで構成される。

次に、本実施の形態の過去シンボルの配置について説明する。上述したように、１ブロックサンプルのうちＮ_CPＬサンプルがＣＰ付加部９によりコピーされて先頭に配置される。従って、１つ前のブロックの最後のサンプルの次に、ＣＰ付加部９によりコピーされる部分の先頭のサンプルが送信される。ブロック間の位相および振幅の不連続を抑制することにより帯域外スペクトルを抑圧するためには、１つ前のブロックの最後のサンプルとコピーされる部分の先頭のサンプルの位相および振幅がなるべくなめらかに繋がることが望ましい。

本実施の形態では、ＤＦＴ部５へ入力されるデータすなわちシンボル挿入部３により多重されたシンボルのうち先頭のシンボルを第１の位置と定義し、ＣＰ付加部９によりコピーされる先頭のサンプルに対応するシンボルの位置を第２の位置と定義する。第２の位置は、ＤＦＴ部５へ入力されるＭシンボルのうち末尾からＭ―Ｘ番目のシンボルである。なお、Ｘは、ＤＦＴ部５へ入力されるＭシンボルのうちの第２の位置に対応する位置のシンボルの番号を示す。

上述したPorat文献に記載されているように、ＩＤＦＴ出力の循環性より、ＩＤＦＴ部７から出力されるブロックサンプルのうち最後のサンプルは、ＤＦＴ部５に入力される最後のシンボルと先頭のシンボルとの間の内挿点となる。したがって、１つ前のブロックの先頭のシンボルと第２の位置のシンボルとが等しくなっていると、前のブロックの末尾のサンプルは、前のブロックの最後のシンボルと先頭のシンボルとの間の内挿点であるため、１つ前のブロックの最後のサンプルと、ＣＰ挿入後の先頭のサンプルとは滑らかに繋がる。前述したとおり、ＤＦＴ部５に入力されるデータとＩＤＦＴ部７から出力されるデータとは、いずれも１ブロック分の時間領域のデータであるが、上述したようにオーバサンプリング処理により内挿が行われるため、Ｌが１でない場合はデータの点数は両者で異なる。したがって、ＤＦＴ部５に入力されるデータの０シンボル目が第１の位置であり、Ｘ番目が第２の位置であるとするとき、ＩＤＦＴ部７から出力されるデータのうち第１の位置に対応するサンプルは０サンプル目のサンプルであるが、Ｌが１でない場合ＩＤＦＴ部７から出力されるデータのうち第２の位置に対応するサンプルはＸ番目ではない。以下、ＩＤＦＴ部７から出力されるＮＬサンプルの先頭の位置をＡ１とし、ＩＤＦＴ部７から出力されるＮＬサンプルのうち第２の位置に対応するサンプルの位置をＡ２とする。

シンボル挿入部３が挿入する過去シンボルは、例えば、１ブロック前の先頭のＫ個のシンボルと、末尾のＫ個のシンボルとする。すなわち、データシンボル生成部１がｋ番目のブロックのデータシンボルを生成してシンボル挿入部３に入力したとき、シンボル挿入部３は、ｋ−１番目のブロックを生成した際のシンボル挿入部３の出力であるｄ（太字）_k-1のうち、の２Ｋ個のシンボル｛ｄ_k-1,M-K，ｄ_{k-1, M-K+1}，…，ｄ_{k-1, M-1}，ｄ_k-1,0，ｄ_k-1,1，…，ｄ_k-1,K-1｝を過去シンボルとして、入力されたデータシンボルに挿入する。本実施の形態では、ｄ_k-1,0より左側すなわちｄ_k-1,0より前のＫ個のシンボル｛ｄ_k-1,M-K，ｄ_{k-1, M-K+1}，…，ｄ_{k-1, M-1}｝を第１のシンボル群、ｄ_k-1,0以降のＫ個のシンボル｛ｄ_k-1,0，ｄ_k-1,1，…，ｄ_k-1,K-1｝を第２のシンボル群と呼ぶ。本実施の形態では、第２の位置にｄ_k-1,0が配置されるように過去シンボル｛ｄ_k-1,M-K，ｄ_{k-1, M-K+1}，…，ｄ_{k-1, M-1}，ｄ_k-1,0，ｄ_k-1,1，…，ｄ_k-1,K-1｝を配置する。

オーバサンプリング処理およびＩＤＦＴ処理を実施することで、ｋ−１番目のブロックの末尾のシンボルとｋ−１番目のブロックの先頭のシンボルとの内挿点となる。第２の位置にｄ_k-1,0が配置されるように過去シンボルを配置すると、ｋ番目の第２の位置のシンボルはｋ−１番目のブロックの先頭のシンボルと同じとなる。このため、ＣＰ挿入後のｋ番目のブロックの先頭のサンプルは、図３のＡ２のサンプルすなわち第２の位置に対応するサンプルとなり、ｋ−１番目のブロック分の末尾のサンプルと滑らかに繋がる。これにより、帯域外スペクトルを低減させることができる。

次に、第１の位置、第２の位置、Ａ１，Ａ２の位置の関係を、図３に示す例を用いて説明する。図３に示すように、データシンボル生成部１により生成されたｋ番目のブロックのＮ_D個のデータシンボルをｇ_k,0，…，ｇ_k,ND-1と定義する。なお、ｇ_k,ND-1の下付き文字部分のNDはＮ_Dを示す。上述したように、データシンボルの間に過去シンボルが配置される。このため、シンボル挿入部３は、Ｍ個のデータシンボルを、第２の位置を含んで配置される過去シンボルより左側に配置されるシンボル群と、第２の位置を含んで配置される過去シンボルより右側に配置されるシンボル群とに分割する。第２の位置を含んで配置される過去シンボルより右側に配置されるシンボル群の先頭のシンボルを図３に示すように、ｇ_k,Qとする。

ここで、Ｍ×ＭのＤＦＴ行列Ｗ（太字）_Mの（ｍ，ｎ）成分は、以下の式（２）で表すことができる。

ＤＦＴ部５が実施するＤＦＴ処理すなわちＭ点ＤＦＴ処理は、以下の式（３）のように示すことができる。ｓ（太字）_kは、ＤＦＴ処理結果を示し、ｓ（太字）_k＝［s_k,0，…，s_k,M-1］^Tとする。

Ｍを偶数とすると、オーバサンプリング処理部６におけるオーバサンプリング処理によりＮＬ点までゼロ挿入された周波数領域信号ｓ（太字）_k,Zは、以下の式（４）で示すことができる。

上記式（４）に示すように、オーバサンプリング処理では、（ＮＬ−Ｎ）点のゼロが中央、すなわちs_k,M/2-1とs_k,M/2の間に挿入される。そして、ＩＤＦＴ部７によるＩＤＦＴ処理は以下の式（５）で示すことができる。なお、Ｂ（太字）^Hは、行列Ｂ（太字）のエルミート転置を示す。

なお、ｙ（太字）_kは、以下の式（６）で示すことができる。

Ｗ（太字）_M,1はＷ（太字）_Mの０行目からＭ／２−１行目までの行を抽出した行列でありＷ（太字）_M,2はＷ（太字）_MのＭ／２行目からＭ−１行目までを抽出した行列である。０（太字）_NL-M,Mは（ＮＬ−Ｍ）×Ｍのゼロによって成り立つ行列である。表記の簡易化のため、以下の式（７）に示す行列Ａ（太字）を定義する。

上述の各式を用いて、第１の位置、第２の位置、Ａ１、Ａ２を説明する。ｋ番目のブロックにおいて、Ａ１のサンプルはｙ_k,0であり、Ａ２のサンプルは、Ｐ＝ＮＬ−Ｎ_CPＬとするときｙ_k,Pである。第１の位置のシンボルはｄ_k,0であり、第２の位置のシンボルはｄ_k,Xとなる。ここで、Ｑの値について説明する。Ｑの値は、上述したＮ，Ｎ_CP，Ｌに加え、Ｍに依存する。言い換えるとＱの値は、シンボル挿入部３が挿入する過去シンボルを構成するシンボル数に依存する。シンボル挿入部３が挿入する過去シンボルを構成するシンボル数を２Ｋとすると、Ｎ_D＝Ｍ−２Ｋである。また、シンボル挿入部３により過去シンボルが挿入されたＭ個のシンボルでは、Ｑ−１番目のデータシンボルからＫ個の過去シンボル｛ｄ_k-1,M-K，ｄ_k-1,M-K+1，…，ｄ_k-1,M-1｝を配置した次の位置が第２の位置すなわちＸ番目の位置となる。したがって、Ｑ＝Ｘ−Ｋとなる。シンボル挿入部３は、データシンボルを０番目からＱ−１番目までのデータシンボル群とＱ番目からＮ_D−１番目までのデータシンボル群に分割し、前者のデータシンボル群の前に第２のシンボル群を配置し、前者のデータシンボル群の後に第１のシンボル群および第２のシンボル群を配置し、第２のシンボル群の後に後者のデータシンボル群を配置する。

以上のように、ＣＰとしてコピーされる先頭位置であるＡ２に対応する第２の位置を求めることができ、データシンボルへの過去シンボルの挿入位置を決定することができる。

ｋ番目のＣＰブロックの生成時にＤＦＴ部５へ入力されるＭ個のシンボルを式（１）で示したｄ（太字）_kとするとき、２Ｋ個の過去シンボル｛ｄ_k-1,M-K，ｄ_k-1,M-K+1，…，ｄ_k-1,M-1，ｄ_k-1,0，ｄ_k-1,1，…，ｄ_k-1,K-1｝は、図３に示すＸ番目の位置のシンボルすなわちｄ_k,Xにｄ_k-1,0が配置され、かつ｛ｄ_k-1,M-K，ｄ_k-1,M-K+1，…，ｄ_k-1,M-1，ｄ_k-1,0，ｄ_k-1,1，…，ｄ_k-1,K-1｝が連続するように配置される。すなわち、以下の式（８）に示すように、過去シンボル｛ｄ_k-1,M-K，ｄ_k-1,M-K+1，…，ｄ_k-1,M-1，ｄ_k-1,0，ｄ_k-1,1，…，ｄ_k-1,K-1｝が配置される。

また、上記の例では、第２の位置以降のシンボル数と第２の位置より前のシンボル数とを同じとしたが、第２の位置以降のシンボル数と第２の位置より前のシンボル数とを異ならせてもよい。この場合、以下の式（９）に示すように過去シンボルを配置する。Ｘは第２の位置を示し、Ｋ１は、第２の位置以降の過去シンボルのシンボル数を示し、Ｋ２は、第２の位置の１つ手前のシンボル以前のシンボル数を示す。

例えば、Ｎ＝３２，Ｍ＝２４，Ｌ＝４，Ｎ_CP＝８のときは、Ｐ＝ＮＬ−Ｎ_CPＬ＝（Ｎ−Ｎ_CP）Ｌ＝２４×４＝９６である。このとき、例えばＸを１６とすると、Ｑは、Ｑ＝１６−Ｋである。なお、図３よりわかるように、１つの過去シンボルがＮ_CP以上となるとコピーされるシンボル数を超えてしまうため、１つの過去シンボルのシンボル数であるＫはＭ−Ｘ以下である。

一般化すると、Ｋ，Ｍ，Ｎ，Ｌ，Ｎ_CPの各値を、以下の式（１０）に示す関係が成り立つ範囲で任意に決定することができる。

例えば、Ｎ＝３２，Ｍ＝２４，Ｌ＝４，Ｎ_CP＝８のときは、Ｘ＝ｎＭＮ_CPＬ／ＮＬ＝６ｎとなり、Ｘを６の倍数、例えば６、１２、１８のいずれかの値に設定して良い。また、例えば、Ｎ＝３２，Ｍ＝２４，Ｌ＝４，Ｎ_CP＝６のときは、Ｘ＝４．５ｎとなる。この場合、Ｘ＝４ｎまたはＸ＝５Ｋと設定すればよい。また、Ｘ＝４．５ｎとしてＸの値を計算し、計算したＸの値を繰り上げ処理または繰り下げ処理することにより、Ｘの値に対応する整数値を求めてもよい。

図４は、本実施の形態の過去シンボルの配置例を示す図である。図４では、Ｎ＝３２，Ｍ＝２４，Ｌ＝４，Ｎ_CP＝８，Ｋ＝２としている。ｊは、データシンボルと過去シンボルとが多重された後のＮ個のシンボルにおけるシンボルの番号を示す。また、実際には、加算処理後の過去シンボルが、データシンボルに挿入されるが、図４では、過去シンボルの位置を示すために、加算処理前の過去シンボルが仮想的にデータシンボルと多重された場合の配置を示している。

次に、本実施の形態の全体動作と加算について説明する。図５は、本実施の形態のＣＰブロックの生成処理手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、データシンボル生成部１は、データシンボルを生成する（ステップＳ１）。加算処理部２は、１つ前のブロックの処理でサンプル選択部８により選択されたサンプルを用いて、記憶部１１から読み出した過去シンボルを読み出し、読み出した過去シンボルのうち加算処理対象のシンボルに対して加算処理を行う（ステップＳ２）。ステップＳ２で、記憶部１１から読み出される過去シンボルは、１つ前のＣＰブロックの生成時のステップＳ４で格納されたシンボルである。

ここで、本実施の形態の加算処理部２における加算処理について式を用いて説明する。加算処理部２は、以下の式（１１）に示すように、ｋ＋１番目のブロックに対応するｄ（太字）_k+1内の加算処理対象のシンボル位置であるＩ_G番目のシンボルに対して、後述する調整値ε（太字）_k+1を加算する加算処理を実施する。なおＩ_G番目のシンボルは１つであってもよく複数であってもよい。すなわちＩ_Gの集合の要素の数Ｇは１以上である。Ｉ_G番目のシンボルは、後述するように、例えば第２の位置を含む第２の位置に連続するシンボルである。

なお上記の加算処理後のシンボルは平均電力が調整前と同じになるように正規化される。ここでは、ｋ＋１番目のブロックにおける加算処理について説明する。ｋ＋１番目のブロックの加算処理を実施する時点で、ｋ番目のブロックのＣＰブロックは生成済みである。ｋ番目のブロックのＣＰブロックの生成過程で得られるＩＤＦＴ部７からの出力データをｙ（太字）（ハット）_kとする。ｙ（太字）（ハット）_kは、ｋ番目のブロックのＣＰブロックの生成過程で加算処理実施済みのデータである。

図６は、本実施の形態の加算処理において考慮するサンプル位置の一例を示す図である。本実施の形態では、上述したように、ｋ＋１番目のブロックのＡ２周辺のサンプルとｋ番目のブロックのＡ１のサンプルとが等しくなるように、第２の位置の周辺にｋ番目のブロックのシンボルを挿入する。これにより、フーリエ変換の循環性を用いて、ｋ＋１番目のブロックのＡ２周辺のサンプルとｋ番目のブロックのＡ１の巡回した周辺のサンプルが等しくなるようにする。加算処理部２は、Ｐ１およびＰ２を１以上の整数とするとき、以下の式（１２）で示すｋ＋１番目のブロックのＡ２周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルと、以下の式（１３）で示すｋ番目のブロックのＡ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルとが等しくなるように、ｋ＋１番目のブロック内のＩ_Gの位置のシンボルに加算する調整量を決定する。本実施の形態では、図６に示すように、Ａ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルを適宜第１のサンプル群と呼び、Ａ２周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルを適宜第２のサンプル群と呼ぶ。なお、式（１３）に示すｋ番目のブロックのＡ１周辺のサンプルでは、有限区間のフーリエ変換の性質により巡回させることによりＡ１に連続する位置となる、ｋ番目のブロックの末尾のＰ２個のサンプルも含む。

具体的には、ｋ番目のＣＰブロックの処理過程で、サンプル選択部８は入力された信号のうち、Ａ１を中心とした式（１３）に示すＰ１＋Ｐ２サンプルを抽出し、加算処理部２に出力する。

ここで、Ｉ_OをＡ２の周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルに対応するシンボル位置Ｉ_O＝｛ＮＬ−Ｎ_CPＬ−Ｐ２，ＮＬ−Ｎ_CPＬ−Ｐ２＋１，…，ＮＬ−Ｎ_CPＬ−Ｐ１−１｝とする。加算処理部２は、式（７）で定義した行列Ａ（太字）において、Ｉ_Oに該当する行および、Ｉ_Gに該当する列を抽出した行列をＡ（太字）'とする。Ａ（太字）'のサイズは（Ｐ１＋Ｐ２）×Ｇとなる。ブロック境界における誤差η（太字）_k+1は、以下の式（１４）で表すことができる。

Ｇ＞Ｐ１＋Ｐ２とすると、上記の誤差を補正するための調整値ε（太字）_k+1は、以下の式（１５）で表すことができる。

Ｇ≦Ｐ１＋Ｐ２とすると、上記の誤差を補正するための調整値ε（太字）_k+1は、以下の式（１６）で表すことができる。

なお、ｙ（太字）_k+1,S1を計算するために、行列Ａ（太字）からＩ_Oに該当する行を抽出した（Ｐ１＋Ｐ２）×Ｎ行列をＡ（太字）_SUBとすると、ｙ（太字）_k+1,S1は、以下の式（１７）により算出することができる。

加算処理部２は、ｙ（太字）_k+1,S1に対応する過去シンボルに対して、サンプル選択部８から入力されるサンプルとｋ＋１番目のブロックのＡ２の周辺のＰ１＋Ｐ２シンボルとを用いて式（１４）によりη（太字）_k+1を求め、η（太字）_k+1と行列Ａ（太字）’とを用いて、ε（太字）_k+1を求め、加算処理対象のシンボルにε（太字）_k+1を加算する。そして、加算処理後の過去シンボルをシンボル挿入部３に出力する。なお、ここでは、加算処理対象のシンボルが過去シンボル内として説明したが、加算処理対象のシンボルは過去シンボル以外であってもよい。

Ｉ_Gの位置のシンボルは任意に選ぶことができるが、Ａ２周辺のサンプルへの影響が大きいシンボルとすることが望ましく、また過去シンボルに調整を加えるのが望ましい。過去シンボルは過去のＣＰブロックでも送信されているシンボルであり、受信側で、過去のＣＰブロックで送信されたシンボルと合わせて処理を行うことで復調における加算処理の影響を低減させることができる。以上のことから、Ｉ_Gの位置のシンボルは、第２の位置周辺のシンボルであることが望ましい。

Ｉ_Gの位置のシンボルは、第２の位置を含む過去シンボル全体でも良く、過去シンボルが挿入された位置の一部でも良い。第２の位置周辺のシンボルを選ぶことで、加算される変化量が減り、加算後と加算前のシンボルの変化が少なくなる。また、第２および第１の位置周辺のシンボルを選んでも良い。一般的には、加算処理対象となるシンボル数が増えることで、調整量すなわち加算量が減る。Ｉ_Gの位置のシンボルの数は、ブロックごとに変更してもよい。すなわち適応的に加算処理を実施することができる。例えば、η（太字）_k+1が閾値以上である場合には、加算処理対象となるシンボル数をＧ１とし、η（太字）_k+1が閾値未満である場合には、加算処理対象となるシンボル数をＧ２（Ｇ２＜Ｇ１）とする等の処理を行うことができる。

図５の説明に戻り、シンボル挿入部３は、データシンボル生成部１から入力されるデータシンボルに加算処理後の過去シンボルを挿入する（ステップＳ３）。具体的には、上述したように、データシンボルを０番目からＱ−１番目までのデータシンボル群とＱ番目からＮ_D−１番目までのデータシンボル群に分割し、前者のデータシンボル群の前に第２のシンボル群を配置し、前者のデータシンボル群の後に第１のシンボル群および第２のシンボル群を配置し、第２のシンボル群の後に後者のデータシンボル群を配置する。Ｑの値は、予め上述した手順で計算されてシンボル挿入部３に設定されている。外部からの指示により、Ｑの値を変更可能なようにシンボル挿入部３を構成してもよい。次に、シンボル選択部４は、シンボル挿入部３から出力されるシンボルのうち選択したシンボルを記憶部１１に格納する（ステップＳ４）。この選択したシンボルは、現在の生成対象のＣＰブロックがｋ＋１番目のＣＰブロックであるとすると、次のブロックすなわちｋ＋２番目のブロックのＣＰブロックの生成時に過去シンボルとして読み出されるシンボルである。例えば、図４に例示したように、４つの過去シンボルが第２の位置の周辺に挿入される場合、シンボル選択部４は、先頭の２個と末尾の２個のシンボルであるd_k+1,22，d_k+1,23，d_k+1,0，d_k+1,1を記憶部１１に格納する。記憶部１１に格納されたd_k+1,22，d_k+1,23，d_k+1,0，d_k+1,1は、ｋ＋２番目のＣＰブロックの生成時のステップＳ２で読み出されて、加算処理が施される。

図５の説明に戻り、ＤＦＴ部５は、過去シンボル挿入後のデータに対してＤＦＴ処理を実施する（ステップＳ５）。次に、オーバサンプリング処理部６は、オーバサンプリング処理を実施し（ステップＳ６）、処理後のデータをＩＤＦＴ部７へ入力する。ＩＤＦＴ部７は、入力されたデータに対してＩＤＦＴ処理を実施し（ステップＳ７）、サンプル選択部８へ処理結果を入力する。サンプル選択部８は、入力されたサンプルのうちＡ１を中心としたＰ１＋Ｐ２個のサンプルを選択し（ステップＳ８）、加算処理部２へ入力する。なお、Ａ１を中心としたＰ１＋Ｐ２個のサンプルを第１のサンプル群と呼ぶ。選択されたサンプルは、次のブロックの処理のステップＳ３で用いられる。次に、ＣＰ付加部９は、ＣＰを付加する（ステップＳ９）。以上の処理によりＣＰブロックが生成される。

ここで、本実施の形態の加算処理の一例を説明する。図７は、加算処理対象のシンボルの一例を示す図である。図７では、Ｎ＝３２，Ｍ＝２４，Ｌ＝４，Ｎ_CP＝８とし、Ｋ＝２，Ｐ１＝１，Ｐ２＝１とした例を示している。図７は、シンボル多重後の配置における加算処理対象のシンボルの位置を示したものである。図７では、加算処理の前の過去シンボルがシンボル多重された配置位置を仮想的に示している。ｊは、データシンボルと過去シンボルとが多重された後のＮ個のシンボルにおけるシンボルの番号を示す。この場合、Ｉ₀＝｛ＮＬ−Ｎ_CPＬ−１，ＮＬ−Ｎ_CPＬ｝＝｛９５，９６｝となる。このとき、Ｘ＝１８であり、第２の位置の周辺のシンボルを加算処理対象のシンボルとして選択するとし、上記式（８）に示した過去シンボルを用いた場合に、Ｇ＝４とすると、Ｉ_G＝｛１６，１７，１８，１９｝となる。加算処理前の過去シンボルが仮想的にデータシンボルと多重された場合の、ｄ（太字）d_k+1,IGは、以下の式（１８）となる。

そして、実際には、ｄ（太字）_k+1,IGは、加算処理部２により加算処理が施されてＤＦＴ部５に入力される。加算処理後のｄ（太字）d_k+1,IGをｄ（太字）（ハット）_k+1,IGとするとき、ｄ（太字）（ハット）_k+1,IGを、以下の式（１９）で定義する。

このとき、ｄ（太字）（ハット）_k+1,IGは、以下の式（２０）で表すことができる。

なお、上記の式（１１）、（２０）において、ε（太字）_k+1を加算する際、ε（太字）_k+1の替わりに、正規化用の計数ｃ₁を乗じたｃ₁ε（太字）_k+1を用いることにより、正規化して加算処理を行ってもよい。

以上のように、本実施の形態では、１つ前のＣＰブロックの先頭および末尾のシンボルである過去シンボルを第２の位置を中心として配置し、前のブロックのＡ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルと、現在の処理対象のブロックのＡ２周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルが等しくなるように、加算処理部２ａが、ブロック内の１つ以上のシンボルに調整量を加算するようにした。このため、前のブロックのサンプルと位相および振幅を連続させることができ、帯域外スペクトルを抑圧することができる。また、調整を行う必要が無い場合、調整量を算出する必要は無い。

実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２にかかる送信装置の構成例を示す図である。本実施の形態の送信装置２０ａは、実施の形態１の送信装置２０の加算処理部２の替わりにＩＤＦＴ部７の後段に配置される加算処理部２ａを備える以外は、実施の形態１の送信装置２０と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。加算処理部２ａは、ＩＤＦＴ部７から出力されるサンプル内の過去シンボルに対応するサンプルのうち少なくとも一部のサンプルに加算処理を行う加算部である。

本実施の形態では、シンボル挿入部３は、加算処理が施されていないデータシンボルおよび過去シンボルを多重する。データシンボルおよび固定シンボル系列の配置は実施の形態１と同様である。そして、実施の形態１と同等に、以下の式（２１）に示すｋ＋１番目のブロックのＡ２周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルｙ（太字）_k+1,S1と以下の式（２２）に示すｋ番目のブロックの巡回させたＡ１の周辺のサンプルｙ（太字）（ハット）_k,S0とが等しくなるように、ＩＤＦＴ部７から出力されるｋ＋１番目のブロックのサンプルのうち、実施の形態１で述べたＩ_Gの位置のシンボルに対応するサンプルであるＩ_G’の位置のサンプルに対して加算処理を実施する。

この場合、ｙ（太字）_k+1,S1はＩＤＦＴ部７の出力である。実施の形態１と同様、以下の式（２３）に示す、ブロック境界における誤差をη（太字）_k+1とすると、Ｇ＞Ｐ１＋Ｐ２の場合は上記の式（１５）、Ｇ≦Ｐ１＋Ｐ２の場合は、上記式（１６）を用いてε（太字）_k+1を算出する。そして、加算処理部２ａは、Ａ（太字）_SUB2を行列Ａ（太字）におけるＩ_G’に対応する列を抽出したＮＬ×Ｇ’行列とすると、以下の式（２４）により加算処理後の信号を算出する。

なお、y（太字）（ハット）_k+1の算出後、平均電力がy（太字）_k+1と等しくなるよう正規化処理を行ってもよい。また、上記の式（２４）において、ε（太字）_k+1の替わりに、正規化用の計数ｃ₂を乗じたｃ₂ε（太字）_k+1を用いることにより、正規化して加算処理を行ってもよい。

以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。図９は、本実施の形態のＣＰブロック生成処理手順の一例を示すフローチャートである。図９のステップＳ１は実施の形態１のステップＳ１と同様である。ステップＳ１の後、ステップＳ３を実施する。ただし、ステップＳ３では、シンボル挿入部３は、加算処理前の過去シンボルとデータシンボルとを多重する。ステップＳ４〜Ｓ７は、実施の形態１のステップＳ４〜Ｓ７と同様である。ステップＳ７の後、加算処理部２ａは、前のブロックの処理においてサンプル選択部８により選択されたサンプルを用いて、加算処理対象のサンプルに対して加算処理を行う（ステップＳ３ａ）。ステップＳ３ａの後のステップＳ８，Ｓ９は、実施の形態１のステップＳ８，Ｓ９と同様である。

以上のように、本実施の形態では、１つの前のＣＰブロックの先頭および末尾のシンボルである過去シンボルを第２の位置を中心として配置し、前のブロックのＡ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルと、現在の処理対象のブロックのＡ２周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルとが等しくなるように、ＩＤＦＴ処理後のブロック内の１つ以上のサンプルに調整量を加算するようにした。このため、実施の形態１と同様に、前のブロックのサンプルと位相および振幅を連続させることができ、帯域外スペクトルを抑圧することができる。

実施の形態３．
図１０は、本発明にかかる実施の形態３の受信装置の構成例を示す図である。図１１は、本実施の形態にかかる通信システムの構成例を示す図である。図１０に示す受信装置３０は、実施の形態１の送信装置２０から信号を受信する受信装置である。本実施の形態の通信システム５０は、図１１に示すように送信装置２０と受信装置３０とを備える。図１１では、送信装置２０が、無線通信によりブロック信号を送信する例を示しているが、これに限らず送信装置２０は有線通信によりブロック信号を送信してもよい。なお、送信装置２０に替えて送信装置２０ａを用いてもよい。

図１０に示すように、受信装置３０は、受信部３１、ＣＰ除去部３２、ＤＦＴ部３３、アンダーサンプリング処理部３４、ＦＤＥ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｏｍａｉｎ Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）３５、ＩＤＦＴ部３６、シンボル選択部３７、記憶部３８および復調部３９を備える。

なお、送信側で符号化が行われている場合には、復調部３９を復調および復号部に替えて、復調の後に復号を行ってもよい。

なお、図１０に示した受信装置３０の構成要素は、全てをハードウェアにより実現することができる。受信部３１は受信機であり、ＤＦＴ部３３、ＩＤＦＴ部３６は、例えばフリップフロップ回路、シフトレジスタ等を用いた電子回路であり、記憶部３８はメモリである。復調部３９は、モデムまたはデモジュレータとデコーダである。ＣＰ除去部３２、ＦＤＥ３５、アンダーサンプリング処理部３４、シンボル選択部３７は、各々が電子回路として実現できる。しかしながら、図１０に示した構成要素のうち、一部がソフトウェアにより構成されてもよい。図１０に示した構成要素のうちソフトウェアにより実現されるものがある場合、例えば、ソフトウェアにより実現される構成要素は図２に示す制御回路２００により実現される。図２に示すように制御回路２００は、外部から入力されたデータを受信する受信部である入力部２０１と、プロセッサ２０２と、メモリ２０３と、データを外部へ送信する送信部である出力部２０４とを備える。入力部２０１は、制御回路２００の外部から入力されたデータを受信してプロセッサ２０２に与えるインターフェース回路であり、出力部２０４は、プロセッサ２０２又はメモリ２０３からのデータを制御回路２００の外部に送るインターフェース回路である。図１０に示す構成要素のうちの少なくとも一部が、図２に示す制御回路２００により実現される場合、プロセッサ２０２がメモリ２０３に記憶された、受信装置３０の各々の構成要素に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ２０３は、プロセッサ２０２が実施する各処理における一時メモリとしても使用される。

本実施の形態の受信装置３０では、まず、受信部３１が、ブロック信号すなわちＣＰブロックとして送信装置２０から送信された信号を受信すると、ＣＰ除去部３２が、受信した信号からＣＰを除去する。次に、時間周波数変換部であるＤＦＴ部３３が、ＣＰ除去後の信号に対してＤＦＴ処理を実施することにより、時間領域の受信信号を周波数領域の信号に変換する。アンダーサンプリング処理部３４は、ＤＦＴ処理後の信号に対してアンダーサンプリング処理を実施する。アンダーサンプリング処理は、送信装置２０でオーバサンプリング処理としてゼロ挿入がなされている場合には、送信装置２０においてゼロが挿入された部分を削除する処理である。

ＦＤＥ３５は、アンダーサンプリング処理後の周波数領域の受信信号を用いて、周波数領域において等化処理を実施する。すなわち、ＦＤＥ３５は、アンダーサンプリング処理後の周波数領域の信号に対して等化処理を行う等化処理部である。なお、周波数領域の等化処理は、周波数領域における歪補正用に用いられる処理であり、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ)規範のＦＤＥ等どのような方法を用いてもよいが、例えば、非特許文献１に記載されている手法を用いることができる。ＦＤＥでは、周波数領域における歪補正の過程で、チャネル応答を求めている。

周波数時間変換部であるＩＤＦＴ部３６は、ＦＤＥ後の周波数領域の信号に対してＩＤＦＴ処理を実施することにより、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。復調部３９は、時間領域の信号内の送信装置２０において過去シンボルが配置された位置のシンボルと過去に受信したブロック信号とに基づいて復調を行い、時間領域の信号内の過去シンボルが配置された位置の以外の位置のシンボルに基づいて復調を行う。

次に、本実施の形態の復調処理について説明する。まず、ｋ番目のブロックの信号を受信した際のＩＤＦＴ部３６の出力をｑ_k,0，ｑ_k,1，…，ｑ_k,M-1とする。ｑ_k,0，ｑ_k,1，…，ｑ_k,M-1は、全て情報データの推定値であるため、以下の式（２５）に従って、復調を行うことができる。なお、過去シンボルとして格納されたシンボルに対応する部分は既に復調がなされているシンボルであるため、復調に使用しなくてもよい。ここでｄはシンボル候補を示し、Ｄはシンボル候補の集合を示す。例えば、情報シンボルがＢＰＳＫシンボルである場合、Ｄ＝｛＋１，−１｝であり、情報シンボルがＱＰＳＫシンボルの場合はＤ＝｛＋１＋ｊ、＋１−ｊ，−１＋ｊ，−１−ｊ｝である。

一方、実施の形態１または２で述べた送信装置は、過去シンボルに対応するシンボルを合計２回にわたって送信する。このため、送信装置において、ｋ番目のＣＰブロックに、過去シンボルとして第２の位置以降にＫ１個のシンボルであるd_k-1,0，d_k-1,1，…，d_k-1,K1と第２の位置の１つ前までのＫ２個のシンボルｄ_k-1,M-K2，ｄ_k-1,M-K2+1，…，ｄ_k-1,M-1とが格納される場合、以下の式（２６）、（２７）に示すように、過去シンボルとして送信されるシンボルはｋ−１番目のブロックに対応する受信信号とｋ番目のブロックに対応する受信信号との両方を利用して復調処理を行ってもよい。

このとき、０≦ｍ≦Ｋ１，Ｍ−Ｋ２≦ｍ≦Ｍ−１，Ｘ−Ｋ２≦ｍ≦Ｘ＋Ｋ１以外のシンボル、すなわちＫ１＜ｍ＜Ｘ−Ｋ２，Ｘ＋Ｋ１＜ｍ＜Ｍ−Ｋ２については、以下の式（２８）に従って復調処理を行う。

次に、本実施の形態の動作について説明する。図１２は、本実施の形態の受信処理手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、ｋ番目のブロックの受信処理を行うとして説明する。また、復調処理は、上述した式（２６）および式（２７）を用いて実施すると例を説明する。本実施の形態の受信装置３０では、ＣＰ除去部３２が、受信部３１により受信された信号からＣＰを除去する（ステップＳ１１）。次に、時間周波数変換部であるＤＦＴ部３３が、ＣＰ除去後の信号に対してＤＦＴ処理を実施することにより、時間領域の受信信号を周波数領域の信号に変換する（ステップＳ１２）。アンダーサンプリング処理部３４は、ＤＦＴ処理後の信号に対してアンダーサンプリング処理を実施する（ステップＳ１３）。

次に、ＦＤＥ３５は、アンダーサンプリング処理後の周波数領域の受信信号を用いて、周波数領域において等化処理を実施する（ステップＳ１４）。次に、周波数時間変換部であるＩＤＦＴ部３６は、ＦＤＥ後の周波数領域の信号に対してＩＤＦＴ処理を実施することにより、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する（ステップＳ１５）。シンボル選択部３７は、ＩＤＦＴ部３６から出力される時間領域の信号のうち、選択対象のシンボルを選択し、選択したシンボルを記憶部３８に格納する（ステップＳ１６）。ＩＤＦＴ部３６から出力される時間領域の信号は、送信装置２０において、シンボル挿入部３により過去シンボルが挿入された後のＮ個のシンボルに対応する受信信号である。過去シンボルは、送信装置２０において挿入された１つ前のブロックのシンボルである。上記の選択対象のシンボルは、ｋ＋１番目のブロックにおいて過去シンボルとして挿入される部分、すなわち、ｋ番目のブロックの先頭と末尾のシンボルである。例えば、ｋ番目のブロックに、過去シンボルとして、第２の位置以降のＫ１個のシンボルであるd_k-1,0，d_k-1,1，…，d_k-1,K1と第２の位置の１つ前までのＫ２個のシンボルｄ_k-1,M-K2，ｄ_k-1,M-K2+1，…，ｄ_k-1,M-1とで構成される場合、シンボル選択部３７は、d_k,0，d_k,1，…，d_k,K1とｄ_k,M-K2，ｄ_k,M-K2+1，…，ｄ_k,M-1とを記憶部３８に格納する。

次に、復調部３９は、復調対象のシンボルを設定する（ステップＳ１７）。なお、復調対象のシンボルは、記憶部３８に格納される位置のシンボルを除くシンボルとする。次に、復調対象のシンボルが過去シンボルであるか否かを判断する（ステップＳ１８）。復調対象のシンボルが過去シンボルである場合（ステップＳ１８ Ｙｅｓ）、復調部３９は、記憶部３８に格納されているｋ−１番目のブロックのシンボルとｋ番目のブロックに格納された過去シンボルとを用いて復調を行う（ステップＳ１９）。すなわち、復調部３９は、上述した式（２６）に従って復調処理を実施する。

その後、復調部３９は、ｋ番目のブロックのうち、記憶部３８に格納される位置のシンボルを除く全シンボルの復調を行ったか否かを判断する（ステップＳ２１）。記憶部３８に格納される位置のシンボルを除く全シンボルの復調を行ったと判断した場合（ステップＳ２１ Ｙｅｓ）、ｋ番目のブロックの受信処理を終了する。

記憶部３８に格納される位置のシンボルを除く全シンボルのうち復調を行っていないシンボルがあると判断した場合（ステップＳ２１ Ｎｏ）、ステップＳ１７へ戻り、ステップＳ１７で復調対象のシンボルを復調が終了していないシンボルに設定して、ステップＳ１８以降の処理を行う。

復調対象のシンボルが過去シンボルでない場合（ステップＳ１８ Ｎｏ）、復調部３９は、ｋ番目のブロックに格納されたシンボルを用いて復調を行い（ステップＳ２０）、ステップＳ２１へ進む。すなわち、ステップＳ２０では、復調部３９は、上述した式（２７）に従って復調処理を実施する。

以上のように、本実施の形態では、実施の形態１または実施の形態２の送信装置から送信された信号を受信する受信装置３０の構成および動作を説明した。過去シンボルに対して加算処理を行った場合、過去シンボルが複数回送信されることを利用して復調を行うことにより、過去シンボルの復調特性を劣化させずに復調を実施することができる。このため、復調および復号に影響を与えずに、帯域外スペクトルを抑圧することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ データシンボル生成部、２，２ａ 加算処理部、３ シンボル挿入部、４ シンボル選択部、５，３３ ＤＦＴ部、６ オーバサンプリング処理部、７，３６ ＩＤＦＴ部、８ サンプル選択部、９ ＣＰ付加部、１０ 送信部、１１，３８ 記憶部、２０，２０ａ 送信装置、３０ 受信装置、３１ 受信部、３２ ＣＰ除去部、３４ アンダーサンプリング処理部、３５ ＦＤＥ、３７ シンボル選択部、３９ 復調部、５０ 通信システム。

Claims (7)

1. ブロックごとにデータシンボルを生成するデータシンボル生成部と、
   前記データシンボル生成部により生成された前記データシンボルに過去のブロックの前記データシンボルである過去シンボルを挿入して多重シンボルを生成するシンボル挿入部と、
   前記多重シンボルを周波数領域のデータに変換する時間周波数変換部と、
   前記周波数領域のデータに対して補間処理を行う補間部と、
   前記補間処理後のデータを、複数のサンプルで構成される時間領域のデータに変換する周波数時間変換部と、
   過去シンボルのうち少なくとも一部のシンボル、または時間領域のデータのうち前記過去シンボルに対応するサンプルのうち少なくとも一部のサンプルに加算処理を行う加算部と、
   前記時間領域のデータから選択対象の位置のサンプルを選択して前記加算部へ入力する選択部と、
   前記時間領域のデータを含むブロック信号を送信する送信部と、
   を備え、
   前記加算部は、１つ前のブロックの前記ブロック信号の生成処理において前記選択部から入力されたサンプルに基づいて算出された調整量を、前記少なくとも一部のシンボルまたは前記少なくとも一部のサンプルに加算することを特徴とする送信装置。
2. 前記加算部は、前記調整量を、前記少なくとも一部のシンボルに加算し、
   前記シンボル挿入部は、前記加算処理後の過去シンボルを前記データシンボルに挿入することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 前記加算部は、前記調整量を、前記少なくとも一部のサンプルに加算し、
   前記シンボル挿入部は、前記加算処理前の過去シンボルを前記データシンボルに挿入することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
4. 記憶部と、
   前記多重シンボルのうち、先頭の第１の個数のシンボルと末尾の第２の個数のシンボルとを選択し、選択したシンボルを前記記憶部に格納するシンボル選択部と、
   を備え、
   前記加算部は、前記記憶部から読み出したシンボルを前記過去シンボルとして用いることを特徴とする請求項１、２または３に記載の送信装置。
5. 前記時間領域のデータに対してCyclic Prefixを付加して前記ブロック信号を生成するＣＰ付加部、を備え、
   前記シンボル挿入部は、Cyclic Prefixとしてコピーされる先頭のサンプルに対応するシンボルの位置を含む位置に前記加算処理後の過去シンボルを配置し、
   前記選択部は、Ｐ１およびＰ２を１以上の整数とするとき、前記時間領域のデータの先頭のＰ１個のサンプルと、前記時間領域のデータの末尾のＰ２個のサンプルとを第１サンプル群として選択して前記加算部へ入力し、
   前記加算部は、１ブロック前のブロック信号の生成処理で選択された前記第１サンプル群と、前記時間領域のデータの前記Cyclic Prefixとしてコピーされる先頭のサンプル以降のＰ１個のサンプルと、前記Cyclic Prefixとしてコピーされる先頭のサンプルの１つ前のサンプル以前のＰ２個のサンプルとで構成される第２のサンプル群とが等しくなるように、前記調整量を決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の送信装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の送信装置から送信されたブロック信号を受信する受信部と、
   前記ブロック信号を周波数領域の信号に変換する時間周波数変換部と、
   前記周波数領域の信号に対して等化処理を行う等化処理部と、
   前記等化処理後の信号を時間領域の信号に変換する周波数時間変換部と、
   前記時間領域の信号内の前記送信装置において過去のブロックのシンボルである過去シンボルが配置された位置のシンボルと過去に受信した前記ブロック信号とに基づいて復調を行う、前記時間領域の信号内の過去シンボルが配置された位置以外の位置のシンボルに基づいて復調を行う復調部と、
   を備えることを特徴とする受信装置。
7. 請求項１から５のいずれか１つに記載の送信装置と、
   請求項６に記載の受信装置と、
   を備えることを特徴とする通信システム。

Images