JP6396258B2 - Transmission device for radio communication system and transmission method for radio communication system - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システムの送信装置および無線通信システムの送信方法に関する。 The present invention relates to a transmission device for a wireless communication system and a transmission method for a wireless communication system.
例えば、無線通信システムには、複数のアンテナを用い、送信信号の周波数帯域をアンテナの数で分割し、分割した各周波数帯域(以下、サブスペクトラムとも称される)の信号を各アンテナで送信し、空間上で元の送信信号に再合成する帯域分割アレーがある。これにより、無線通信システムは、変調および復調方式に依らず、アンテナの数に比例してEIRP(Equivalent Isotropic Radiated Power)を向上させることができる。 For example, in a wireless communication system, a plurality of antennas are used, a frequency band of a transmission signal is divided by the number of antennas, and signals of each divided frequency band (hereinafter also referred to as sub-spectrum) are transmitted by each antenna. There is a band division array that re-synthesizes the original transmission signal in space. Accordingly, the wireless communication system can improve EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) in proportion to the number of antennas, regardless of the modulation and demodulation schemes.
例えば、隣接するサブスペクトラム間の送信信号の位相を互いに反転させて、再合成された送信信号の分割周波数における信号電力が最小となるように、送信信号の各サブスペクトラムでの振幅および位相を調整し、EIRPを向上させる技術が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。また、各サブスペクトラムの送信信号の信号電力が最大となるように、各サブスペクトラムの送信信号の位相を所定の角度ごとに変化させて調整しEIRPの向上を図るステップトラック制御の技術が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
For example, the transmission signal phase between adjacent sub-spectrums is inverted, and the amplitude and phase of each sub-spectrum of the transmission signal are adjusted so that the signal power at the divided frequency of the re-synthesized transmission signal is minimized. And the technique which improves EIRP is proposed (for example, refer
また、無線通信システムには、受信時の位相が互いに同相となるように調整された同一の送信信号を、複数のアンテナから送信することで、EIRPをアンテナの数の2乗に比例して向上させる同相合成の分割アレーが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 Also, in wireless communication systems, the same transmission signal adjusted so that the reception phases are in phase with each other is transmitted from a plurality of antennas, thereby improving EIRP in proportion to the square of the number of antennas. A split array for in-phase synthesis has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
同相合成の分割アレーでは、例えば、帯域分割アレーと比べて信号電力の変動が生じ易いという問題がある。 In the in-phase combining divided array, for example, there is a problem that the fluctuation of the signal power is likely to occur as compared with the band dividing array.
本発明は、帯域分割アレーにおいて、従来と比べて大きなEIRPが得られる無線通信システムの送信装置および無線通信システムの送信方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a transmission device of a wireless communication system and a transmission method of a wireless communication system that can obtain a larger EIRP than a conventional band division array.
第1の発明は、周波数軸上において送信信号のスペクトラムを1つの第1のサブスペクトラムと複数の第2のサブスペクトラムとに分割するスペクトラム分割手段と、複数の第2のサブスペクトラムの送信信号の振幅および位相をそれぞれ調整する複数の振幅・位相調整手段と、複数の振幅・位相調整手段により調整された複数の第2のサブスペクトラムの送信信号をそれぞれ送信する複数の送信機とを備え、複数の振幅・位相調整手段は、さらに共通の第1のサブスペクトラムの送信信号の振幅および位相をそれぞれ調整し、複数の送信機は、さらに複数の振幅・位相調整手段により調整された共通の第1のサブスペクトラムの送信信号をそれぞれ送信することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, spectrum dividing means for dividing a spectrum of a transmission signal on a frequency axis into one first sub-spectrum and a plurality of second sub-spectrums, and a plurality of transmission signals of the second sub-spectrum comprising a plurality of amplitude and phase adjusting means for adjusting the amplitude and phase, respectively, and a plurality of transmitters for transmitting each transmission signal of the second sub-spectrum multiple adjusted by a plurality of amplitude and phase adjusting means, a plurality The amplitude / phase adjusting means further adjusts the amplitude and phase of the transmission signal of the common first sub-spectrum, and the plurality of transmitters are further controlled by the plurality of amplitude / phase adjusting means. Each of the sub-spectrum transmission signals is transmitted .
第2の発明は、スペクトラム分割手段は、第1のサブスペクトラムの帯域の幅を第2のサブスペクトラムの帯域の幅より大きく設定することを特徴とする。 The second invention is characterized in that the spectrum dividing means sets the width of the band of the first sub-spectrum to be larger than the width of the band of the second sub-spectrum.
第3の発明は、スペクトラム分割手段は、第1のサブスペクトラムの送信信号が示す電圧が送信機ごとに等しくなるように、第1のサブスペクトラムの送信信号を複数の振幅・位相調整手段のそれぞれに出力することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the spectrum dividing means converts the transmission signal of the first subspectrum to each of the plurality of amplitude / phase adjustment means so that the voltage indicated by the transmission signal of the first subspectrum becomes equal for each transmitter. It is characterized by being output to.
第4の発明は、周波数軸上において送信信号のスペクトラムを1つの第1のサブスペクトラムと複数の第2のサブスペクトラムとに分割するスペクトラム分割ステップと、第1のサブスペクトラムの送信信号と複数の第2のサブスペクトラムの送信信号との振幅および位相をそれぞれ調整する振幅・位相調整ステップと、複数の送信機に、調整された複数の第2のサブスペクトラムの送信信号をそれぞれ送信させ、さらに調整された共通の第1のサブスペクトラムの送信信号をそれぞれ送信させる送信ステップとを実行することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a spectrum dividing step for dividing a spectrum of a transmission signal on a frequency axis into one first sub-spectrum and a plurality of second sub-spectrums; Amplitude / phase adjustment step for adjusting the amplitude and phase of the transmission signal of the second sub-spectrum, respectively, and causing the plurality of transmitters to transmit the adjusted transmission signals of the second sub-spectrum, respectively , and further adjustment And transmitting a transmission step of transmitting the transmission signals of the common first sub-spectrum .
第5の発明は、スペクトラム分割ステップでは、第1のサブスペクトラムの帯域の幅を第2のサブスペクトラムの帯域の幅より大きく設定することを特徴とする。 The fifth invention is characterized in that, in the spectrum dividing step, the band width of the first sub-spectrum is set larger than the band width of the second sub-spectrum.
第6の発明は、スペクトラム分割ステップおよび振幅・位相調整ステップでは、第1のサブスペクトラムの送信信号が示す電圧が送信機ごとに等しくなるように、第1のサブスペクトラムの送信信号を各送信機に出力することを特徴とする。 In a sixth aspect of the invention, in the spectrum division step and the amplitude / phase adjustment step, the transmission signal of the first subspectrum is transmitted in each transmission so that the voltage indicated by the transmission signal of the first subspectrum becomes equal for each transmitter. Output to the machine.
本発明は、帯域分割アレーにおいて、従来と比べて大きなEIRPが得られる。 According to the present invention, a large EIRP can be obtained in the band division array as compared with the prior art.
以下、図面を用いて実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1は、無線通信システムの送信装置の一実施形態を示す。 FIG. 1 shows an embodiment of a transmission device of a wireless communication system.
図1に示した無線通信システムの送信装置200は、変調器10、DFT(Discrete Fourier Transform)部20、n+1個のスペクトラム分割回路30(30(1)−30(n+1))およびn個の振幅・位相調整回路40(40(1)−40(n))を有する。送信装置200は、n個のIDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)部50(50(1)−50(n))、n個の送信機60(60(1)−60(n))、受信機70およびスペクトラム分析器80を有する。
1 includes a
変調器10は、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)等の変調方式に基づいて、送信するデータを含む送信信号を生成し、生成した送信信号をDFT部20に出力する。
The
DFT部20は、変調器10から受信した送信信号に離散フーリエ変換の処理を実行し、送信信号のスペクトラムを算出する。DFT部20は、算出した送信信号のスペクトラムを、各スペクトラム分割回路30に出力する。
The
スペクトラム分割回路30は、DFT部20から受信した送信信号のスペクトラムのうち、予め設定された帯域分割重み係数CW(CW1−CW(n+1))に応じた周波数帯域のサブスペクトラムの送信信号を通過させる。例えば、スペクトラム分割回路30は、受信した送信信号のスペクトラムと帯域分割重み係数CWとを乗算する乗算器31を有する。例えば、スペクトラム分割回路30(1)の場合、乗算器31は、送信信号のスペクトラムのうち帯域分割重み係数CW1に応じたサブスペクトラムの送信信号を通過させる。スペクトラム分割回路30(2)−30(n+1)についても、スペクトラム分割回路30(1)と同様に動作し、帯域分割重み係数CW2−CW(n+1)に応じた互いに異なる周波数帯域のサブスペクトラムの送信信号をそれぞれ通過させる。すなわち、スペクトラム分割回路30(1)−30(n+1)は、コサインロールオフフィルタ等として動作し、送信信号のスペクトラムをn+1個のサブスペクトラムに分割する。
The
そして、スペクトラム分割回路30(1)−30(n)は、分割したサブスペクトラム(以下、分割サブスペクトラムとも称される)の送信信号を振幅・位相調整回路40(1)−40(n)の各々に出力する。また、スペクトラム分割回路30(n+1)は、分割したサブスペクトラム(以下、共通サブスペクトラムとも称される)の送信信号を、信号電圧が互いに等しくなるように各振幅・位相調整回路40に出力する。
Then, the spectrum dividing circuit 30 (1) -30 (n) transmits the transmission signal of the divided sub-spectrum (hereinafter also referred to as a divided sub-spectrum) to the amplitude / phase adjusting circuit 40 (1) -40 (n). Output to each. The spectrum dividing circuit 30 (n + 1) outputs the divided sub-spectrum (hereinafter also referred to as common sub-spectrum) transmission signals to the amplitude /
なお、スペクトラム分割回路30(1)−30(n)により分割されたいずれか1つのサブスペクトラムを共通サブスペクトラムにしてもよい。 Note that any one sub-spectrum divided by the spectrum dividing circuits 30 (1) -30 (n) may be used as a common sub-spectrum.
また、帯域分割重み係数CWは、送信装置200に含まれるメモリ等の記憶装置に予め記憶される。帯域分割重み係数CW1−CW(n+1)は、各サブスペクトラムの帯域幅が同じになるように設定されてもよく、送信機60の送信性能(すなわちEIRP)に応じて設定されてもよい。
Band division weighting coefficient CW is stored in advance in a storage device such as a memory included in
振幅・位相調整回路40は、スペクトラム分割回路30から受信した分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号における振幅および位相を、スペクトラム分析器80により指示された較正係数を用いて調整する。すなわち、振幅・位相調整回路40は、スペクトラム分析器80から指示された振幅および位相の較正係数を用いて、分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号の振幅および位相を、他の分割サブスペクトラムの送信信号の振幅および位相と互いに揃うように調整する。振幅および位相が調整された分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号が各送信機60を介して送信されることで、送信前の送信信号が有するスペクトラムと同じスペクトラムの信号が空間合成される。
The amplitude /
IDFT部50は、振幅・位相調整回路40から受信した分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号に逆離散フーリエ変換の処理を実行し、時間方向に変化する分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号に変換する。IDFT部50は、変換した分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号を送信機60に出力する。
The
送信機60は、アンテナとともに電力増幅器およびBUC(Block Up Converter)等を有する。例えば、送信機60は、IDFT部50から受信した分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号の電力を増幅する。そして、送信機60は、分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号の周波数をKuバンド等の周波数に変換し、アンテナを介して分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号を送信する。
The
受信機70は、受信機70が有するアンテナを介して、各送信機60により送信された分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号を、空間合成された合成信号として受信する。なお、衛星通信の場合、受信機70は、通信衛星等からの折り返し信号を、合成信号として受信してもよい。
The
スペクトラム分析器80は、受信機70により受信された合成信号を用い、各振幅・位相調整回路40が調整する分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号の振幅および位相の校正係数を更新する。例えば、スペクトラム分析器80は、DFT部20と同様のDFT処理を合成信号に対して実行し、合成信号のスペクトラムを算出する。スペクトラム分析器80は、算出した合成信号のスペクトラムの分割サブスペクトラムごとに、ステップトラック制御を順次に実行する。例えば、スペクトラム分析器80は、分割スペクトラムごとに合成信号の信号電力を順次にモニタリングし、振幅およびオフセット位相角に正負の所定の偏差を与えることで、信号電力が大きくなる方を新たな較正係数として算出し更新する。
The
あるいは、スペクトラム分析器80は、モニタリングする分割スペクトラムの合成信号ごとに、合成信号の信号電力が最大に維持される振幅およびオフセット位相角を算出し較正係数として更新してもよい。そして、スペクトラム分析器80は、更新した振幅および位相の較正係数を、各振幅・位相調整回路40にフィードバックする。
Alternatively, the
図2は、送信信号のスペクトラムとサブスペクトラムとの関係の一例を示す。図2(a)は、図1に示したDFT部20の離散フーリエ変換により算出された送信信号のスペクトラムSPの分布を示す。図2(b)は、図2(a)に示した送信信号のスペクトラムSPが、例えば、2つの送信機60を用いて送信される場合、3つのスペクトラム分割回路30により分割周波数f1、f2ごとに分割された3つのサブスペクトラムSB1−SB3を示す。なお、図2(b)に示した各サブスペクトラムSB1−SB3は、互いに等しい帯域幅を有する。
FIG. 2 shows an example of the relationship between the spectrum of the transmission signal and the sub-spectrum. FIG. 2A shows the distribution of the spectrum SP of the transmission signal calculated by the discrete Fourier transform of the
また、図2(b)に示したサブスペクトラムSB1、SB2は、分割サブスペクトラムとし、図2(b)に示したサブスペクトラムSB3は、共通サブスペクトラムとする。すなわち、スペクトラム分割回路30(1)、30(2)は、分割サブスペクトラムSB1、SB2の送信信号の各々を、振幅・位相調整回路40(1)、40(2)に出力する。スペクトラム分割回路30(3)は、共通サブスペクトラムSB3の送信信号を、信号電圧が互いに等しくなるように各振幅・位相調整回路40(1)、40(2)に出力する。 Also, the sub-spectrums SB1 and SB2 shown in FIG. 2B are divided sub-spectrums, and the sub-spectrum SB3 shown in FIG. 2B is a common sub-spectrum. That is, the spectrum dividing circuits 30 (1) and 30 (2) output the transmission signals of the divided sub-spectrums SB1 and SB2 to the amplitude / phase adjusting circuits 40 (1) and 40 (2), respectively. The spectrum dividing circuit 30 (3) outputs the transmission signal of the common sub-spectrum SB3 to the amplitude / phase adjustment circuits 40 (1) and 40 (2) so that the signal voltages are equal to each other.
図3は、図1に示した振幅・位相調整回路40(1)、40(2)の各々に出力された図2に示したサブスペクトラムSB1−SB3の送信信号の一例を示す。図3(a)は、振幅・位相調整回路40(1)に出力された分割サブスペクトラムSB1と共通サブスペクトラムSB3との送信信号を示す。図3(b)は、振幅・位相調整回路40(2)に出力された分割サブスペクトラムSB2と共通サブスペクトラムSB3との送信信号を示す。なお、図3の縦軸は送信信号の電圧を示し、横軸は周波数fを示す。 FIG. 3 shows an example of the transmission signals of the sub-spectrums SB1 to SB3 shown in FIG. 2 output to each of the amplitude / phase adjustment circuits 40 (1) and 40 (2) shown in FIG. FIG. 3A shows transmission signals of the divided sub-spectrum SB1 and common sub-spectrum SB3 output to the amplitude / phase adjustment circuit 40 (1). FIG. 3B shows transmission signals of the divided sub-spectrum SB2 and the common sub-spectrum SB3 output to the amplitude / phase adjustment circuit 40 (2). Note that the vertical axis in FIG. 3 indicates the voltage of the transmission signal, and the horizontal axis indicates the frequency f.
図3に示すように、分割サブスペクトラムSB1、SB1の送信信号が電圧Aの場合、各振幅・位相調整回路40(1)、40(2)に出力された共通サブスペクトラムSB3の送信信号は、電圧A/2となる。 As shown in FIG. 3, when the transmission signals of the divided sub-spectrums SB1 and SB1 are the voltage A, the transmission signals of the common sub-spectrum SB3 output to the amplitude / phase adjustment circuits 40 (1) and 40 (2) are The voltage is A / 2.
例えば、図2(a)に示したスペクトラムSPの送信信号を、1つのアンテナで送信した場合の放射電力Pは、式(1)のように表される。 For example, the radiated power P in the case where the transmission signal of the spectrum SP shown in FIG. 2A is transmitted by one antenna is expressed as in Expression (1).
P=Va2W …(1)
VaはスペクトラムSPの送信信号の電圧を示し、WはスペクトラムSPの帯域幅を示す。
P = Va 2 W (1)
Va indicates the voltage of the transmission signal of the spectrum SP, and W indicates the bandwidth of the spectrum SP.
一方、図3(a)に示した分割サブスペクトラムSB1と共通サブスペクトラムSB3との送信信号を、送信機60(1)で送信した場合の放射電力P2は、式(2)のように表される。 On the other hand, the radiated power P2 when the transmission signals of the divided sub-spectrum SB1 and the common sub-spectrum SB3 shown in FIG. 3A are transmitted by the transmitter 60 (1) is expressed as in Expression (2). The
P2=A2(W/3)+(A/2)2(W/3) …(2)
なお、サブスペクトラムSB1−SB3の帯域幅は、互いに等しく、図2(a)に示したスペクトラムSPの帯域幅Wの3分の1である。また、図3(b)に示した分割サブスペクトラムSB2と共通サブスペクトラムSB3との送信信号を送信機60(2)で送信した場合の放射電力についても、式(2)を用いて同様に算出される。
P2 = A 2 (W / 3) + (A / 2) 2 (W / 3) (2)
Note that the bandwidths of the sub-spectrums SB1 to SB3 are equal to each other and are one third of the bandwidth W of the spectrum SP illustrated in FIG. Similarly, the radiated power when the transmission signal of the divided sub-spectrum SB2 and the common sub-spectrum SB3 shown in FIG. 3B is transmitted by the transmitter 60 (2) is calculated in the same manner using the equation (2). Is done.
式(1)の放射電力Pと式(2)の放射電力P2とが互いに等しいとした場合、電圧Aは、√(2.4)Va(約1.55Va)となる。各送信機60(1)、60(2)のアンテナの放射電力P2を合成して1つのアンテナとして動作させた場合の合成電力A2Wは、2.4Va2Wとなる。すなわち、送信機60(1)、60(2)のアンテナを1つのアンテナとして動作させた場合のEIRPは、図2(a)に示したスペクトラムSPの送信信号を1つのアンテナで送信した場合と比べて、2.4倍大きくなることを示す。 When the radiated power P of Expression (1) and the radiated power P2 of Expression (2) are equal to each other, the voltage A is √ (2.4) Va (about 1.55Va). When the radiated power P2 of the antennas of the transmitters 60 (1) and 60 (2) are combined and operated as one antenna, the combined power A 2 W is 2.4Va 2 W. That is, the EIRP in the case where the antennas of the transmitters 60 (1) and 60 (2) are operated as one antenna is the case where the transmission signal of the spectrum SP shown in FIG. Compared to 2.4 times larger.
また、図2(a)に示した送信信号のスペクトラムSPを2つのサブスペクトラムに分割し、分割した各サブスペクトラムの送信信号を2つの送信機で送信した場合の合成電力は、アンテナの数の比例し、2Va2Wとなる。すなわち、共通サブスペクトラムSB3の送信信号を含む分割サブスペクトラムSB1、SB2の送信信号を2つの送信機60(1)、60(2)で送信した場合のEIRPは、共通サブスペクトラムSB3の送信信号を含まない場合と比べて40%増加する。 Also, the spectrum SP of the transmission signal shown in FIG. 2A is divided into two sub-spectrums, and the combined power when the divided transmission signals of each sub-spectrum are transmitted by two transmitters is the number of antennas. It is proportional and becomes 2Va 2 W. That is, the EIRP when the transmission signals of the divided sub-spectrums SB1 and SB2 including the transmission signal of the common sub-spectrum SB3 are transmitted by the two transmitters 60 (1) and 60 (2) is the transmission signal of the common sub-spectrum SB3. It increases by 40% compared with the case where it does not contain.
これは、振幅・位相調整回路40が、共通サブスペクトラムSB3の送信信号の位相を、分割サブスペクトラムSB1(または分割サブスペクトラムSB2)の送信信号と同じ位相の較正係数を用い調整するためである。すなわち、各送信機60から送信される共通サブスペクトラムSB3の送信信号は、受信機70が受信するタイミングで互いに同相となるように調整されるため、同相合成された信号として受信機70に受信される。これにより、合成信号は、EIRPがアンテナの数の2乗に比例する同相合成された信号を含むため、送信装置200は、アンテナの数の2倍以上のEIRPを得ることができる。
This is because the amplitude /
さらに、スペクトラム分割回路30が、図2(a)に示した送信信号のスペクトラムSPを、n個の分割サブスペクトラムと1つの共通サブスペクトラムとに分割する場合、送信機60(1)が送信する放射電力Pnは、式(2)から式(3)のように変形される。
Further, when the
Pn=A2(W/(n+1))+(A/n)2(W/(n+1)) …(3)
すなわち、分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの帯域幅は、スペクトラムSPの帯域幅Wのn分の1となり、分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号の電圧は、電圧Aの(n+1)分の1となる。
Pn = A 2 (W / (n + 1)) + (A / n) 2 (W / (n + 1)) (3)
That is, the bandwidth of the divided sub-spectrum and the common sub-spectrum is 1 / n of the bandwidth W of the spectrum SP, and the voltage of the transmission signal of the divided sub-spectrum and the common sub-spectrum is 1 / (n + 1) of the voltage A. It becomes.
式(1)の放射電力Pと式(3)の放射電力Pnとが互いに等しいとし、送信機60(1)−60(n)のアンテナを1つのアンテナとして動作させた場合の合成電力A2Wは、n2(n+1)/(n2+1)Va2Wとなる。すなわち、EIRPは、図2(a)に示したスペクトラムSPの送信信号を1つのアンテナで送信した場合と比べて、n2(n+1)/(n2+1)倍大きくなる。 Assume that the radiated power P of equation (1) and the radiated power Pn of equation (3) are equal to each other, and the combined power A 2 when the antennas of the transmitters 60 (1) -60 (n) are operated as one antenna. W is n 2 (n + 1) / (n 2 +1) Va 2 W. That is, the EIRP is n 2 (n + 1) / (n 2 +1) times larger than when the transmission signal of the spectrum SP shown in FIG.
また、共通サブスペクトラムの帯域幅は、分割サブスペクトラムの帯域幅より大きく設定されてもよい。これにより、受信機70が受信する合成信号において、共通サブスペクトラムの送信信号により同相合成された信号の割合が多くなり、無線通信システムの送信装置200は、n2(n+1)/(n2+1)倍より大きなEIRPを得ることができる。
Further, the bandwidth of the common sub-spectrum may be set larger than the bandwidth of the divided sub-spectrum. As a result, in the combined signal received by the
図4は、図1に示した無線通信システムの送信装置200における送信処理の一例を示す。図4に示した処理は、例えば、送信装置200に含まれるプロセッサ等が記憶装置に記憶される制御プログラム等を実行することにより実現される。なお、図4に示した処理は、送信装置200に設けられるハードウェアにより実行されてもよい。
FIG. 4 shows an example of transmission processing in the
ステップS100では、変調器10は、QPSK等の変調方式に基づいて、送信するデータを含む送信信号を生成し、生成した送信信号をDFT部20に出力する。
In step S <b> 100, the
ステップS110では、DFT部20は、ステップS100で生成された送信信号に離散フーリエ変換の処理を実行し、送信信号のスペクトラムを算出する。DFT部20は、算出した送信信号のスペクトラムを、各スペクトラム分割回路30に出力する。
In step S110, the
ステップS120では、各スペクトラム分割回路30は、受信した送信信号のスペクトラムを、帯域分割重み係数CWに応じたサブスペクトラムに分割する。例えば、スペクトラム分割回路30(1)−30(n)は、分割したサブスペクトラムの送信信号を、分割サブスペクトラムの送信信号として振幅・位相調整回路40(1)−40(n)に出力する。また、スペクトラム分割回路30(n+1)は、分割したサブスペクトラムの送信信号を、共通サブスペクトラムの送信信号として、信号電圧が互いに等しくなるように振幅・位相調整回路40(1)−40(n)の各々に出力する。
In step S120, each
ステップS130では、振幅・位相調整回路40は、ステップS120で分割された分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号に対する振幅および位相を調整する。
In step S130, the amplitude /
ステップS140では、IDFT部50は、振幅・位相調整回路40から受信した分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号に逆離散フーリエ変換の処理を実行する。IDFT部50は、時間方向に変化する分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号に変換する。IDFT部50は、変換した分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号を送信機60に出力する。
In step S140, the
ステップS150では、送信機60は、送信機60に含まれるアンテナを介して、分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号を送信する。
In step S150,
ステップS160では、受信機70は、各送信機60により送信された分割サブスペクトラムおよび共通サブスペクトラムの送信信号を、空間合成された合成信号として受信する。
In step S160, the
ステップS170では、スペクトラム分析器80は、ステップS160で受信された合成信号に離散フーリエ変換の処理を実行する。スペクトラム分析器80は、周波数方向に変化するスペクトラムの合成信号に変換する。
In step S170, the
ステップS180では、スペクトラム分析器80は、ステップS170で変換された合成信号のスペクトラムのうち分割サブスペクトラムの合成信号を用い、各振幅・位相調整回路40が調整するサブスペクトラムごとの振幅およびオフセット位相角を算出する。
In step S180, the
ステップS190では、スペクトラム分析器80は、ステップS180で算出された振幅とオフセット位相角とを用い、各振幅・位相調整回路40における振幅および位相の較正係数を更新する。
In step S190, the
そして、送信装置200は、ステップS100からステップS190の処理を繰り返し実行する。
Then, the
以上、図1から図4に示した実施形態では、スペクトラム分割回路30は、送信信号のスペクトラムを複数の分割サブスペクトラムと1つの共通サブスペクトラムとに分割する。そして、振幅・位相調整回路40は、分割サブスペクトラムの送信信号とともに、共通サブスペクトラムの送信信号の振幅および位相を調整する。これにより、受信機70は、共通サブスペクトラムにおいて同相合成された信号を含む空間合成された合成信号を受信する。すなわち、受信する合成信号に同相合成された信号の成分が含まれるため、無線通信システムの送信装置200は、従来の帯域分割アレーより大きなEIRPを得ることができる。
As described above, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the
また、振幅・位相調整回路40は、スペクトラム分析器80から指示された振幅および位相の較正係数を用いて、分割サブスペクトラムとともに共通サブスペクトラムの送信信号の振幅および位相を調整する。これにより、無線通信システムの送信装置200は、共通サブスペクトラムの送信信号を、受信機70が受信するタイミングで互いに同相となるように従来の同相合成の分割アレーと比べて容易に調整でき、信号電力の変動を抑制できる。
In addition, the amplitude /
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。 From the above detailed description, features and advantages of the embodiments will become apparent. This is intended to cover the features and advantages of the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the claims. Also, any improvement and modification should be readily conceivable by those having ordinary knowledge in the art. Therefore, there is no intention to limit the scope of the inventive embodiments to those described above, and appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments can be used.
10…変調器;20…DFT部;30(1)−30(n+1)…スペクトラム分割回路;31…乗算器;40(1)−40(n)…振幅・位相調整回路;50(1)−50(n)…IDFT部;60(1)−60(n)…送信機;70…受信機;80…スペクトラム分析器;200…送信装置;CW1−CW(n+1)…帯域分割重み係数;f1,f2…分割周波数;SP…スペクトラム;SB1−SB3…サブスペクトラム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数の第2のサブスペクトラムの送信信号の振幅および位相をそれぞれ調整する複数の振幅・位相調整手段と、
前記複数の振幅・位相調整手段により調整された前記複数の第2のサブスペクトラムの送信信号をそれぞれ送信する複数の送信機と
を備え、
前記複数の振幅・位相調整手段は、さらに共通の前記第1のサブスペクトラムの送信信号の振幅および位相をそれぞれ調整し、
前記複数の送信機は、さらに前記複数の振幅・位相調整手段により調整された共通の前記第1のサブスペクトラムの送信信号をそれぞれ送信する
ことを特徴とする無線通信システムの送信装置。 Spectrum dividing means for dividing the spectrum of the transmission signal on the frequency axis into one first sub-spectrum and a plurality of second sub-spectra;
A plurality of amplitude and phase adjusting means for adjusting front Symbol of the plurality of second sub-spectrum transmission signals of an amplitude and phase, respectively,
A plurality of transmitters that respectively transmit the transmission signals of the plurality of second sub-spectrums adjusted by the plurality of amplitude / phase adjustment means ,
The plurality of amplitude / phase adjustment means further adjusts the amplitude and phase of the transmission signal of the common first subspectrum,
The plurality of transmitters further transmit a common transmission signal of the first sub-spectrum adjusted by the plurality of amplitude / phase adjusting means, respectively.
Transmitting device of a wireless communication system comprising a call.
前記スペクトラム分割手段は、前記第1のサブスペクトラムの帯域の幅を前記第2のサブスペクトラムの帯域の幅より大きく設定することを特徴とする無線通信システムの送信装置。 In the transmission apparatus of the radio | wireless communications system of Claim 1,
The transmission apparatus of a wireless communication system, wherein the spectrum dividing means sets a bandwidth of the first sub-spectrum to be larger than a bandwidth of the second sub-spectrum.
前記スペクトラム分割手段は、前記第1のサブスペクトラムの送信信号が示す電圧が前記送信機ごとに等しくなるように、前記第1のサブスペクトラムの送信信号を前記複数の振幅・位相調整手段のそれぞれに出力することを特徴とする無線通信システムの送信装置。 In the transmission apparatus of the radio | wireless communications system of Claim 1 or Claim 2,
The spectrum dividing unit applies the transmission signal of the first sub-spectrum to each of the plurality of amplitude / phase adjustment units so that the voltage indicated by the transmission signal of the first sub-spectrum becomes equal for each transmitter. A transmission apparatus for a wireless communication system, characterized by comprising:
前記第1のサブスペクトラムの送信信号と前記複数の第2のサブスペクトラムの送信信号との振幅および位相をそれぞれ調整する振幅・位相調整ステップと、
複数の送信機に、調整された前記複数の第2のサブスペクトラムの送信信号をそれぞれ送信させ、さらに調整された共通の前記第1のサブスペクトラムの送信信号をそれぞれ送信させる送信ステップと
を実行することを特徴とする無線通信システムの送信方法。 A spectrum dividing step for dividing the spectrum of the transmission signal on the frequency axis into one first sub-spectrum and a plurality of second sub-spectra;
An amplitude / phase adjustment step for adjusting the amplitude and phase of the transmission signal of the first sub-spectrum and the transmission signals of the plurality of second sub-spectrums, respectively;
A plurality of transmitters, a transmission step of adjusted transmission signals of the plurality of second sub-spectrum is transmitted respectively, further adjusted common transmission signal of the first sub-spectrum respectively transmitted
The transmission method of the radio | wireless communications system characterized by performing these .
前記スペクトラム分割ステップでは、前記第1のサブスペクトラムの帯域の幅を前記第2のサブスペクトラムの帯域の幅より大きく設定することを特徴とする無線通信システムの送信方法。 In the transmission method of the radio | wireless communications system of Claim 4,
In the spectrum dividing step, the transmission bandwidth of the wireless communication system is characterized in that a bandwidth of the first sub-spectrum is set larger than a bandwidth of the second sub-spectrum.
前記スペクトラム分割ステップおよび前記振幅・位相調整ステップでは、前記第1のサブスペクトラムの送信信号が示す電圧が前記送信機ごとに等しくなるように、前記第1のサブスペクトラムの送信信号を前記各送信機に出力することを特徴とする無線通信システムの送信方法。 In the transmission method of the radio | wireless communications system of Claim 4 or Claim 5,
In the spectrum division step and the amplitude / phase adjustment step, the transmission signal of the first sub-spectrum is transmitted to each transmitter so that the voltage indicated by the transmission signal of the first sub-spectrum becomes equal for each transmitter. A transmission method for a wireless communication system, characterized in that the transmission method outputs to a wireless communication device.
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