JP6974359B2 - 受信信号を復調する方法、対応するコンピュータプログラム製品及びデバイス - Google Patents
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Description
− 一方において、例えば、Sigfox(商標)社の技術、又はLoRa(商標)技法、更にはQowisio(商標)社の技術等の独自の技術が存在する。実際には、これらの非標準化技術は全て、「産業科学医療」(すなわち、ISM)周波数帯域の使用と、その使用に関連した規則とに依拠している。これらの技術の価値は、当該技術が既に利用可能であり、限られた投資に基づいてネットワークの迅速な展開を可能にするということである。加えて、これらの技術は、非常にエネルギー効率が良く低コストである接続されたモノの開発を可能にする。
− 他方において、標準化機関によって推進されている幾つかの技術が存在する。例えば、3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト)とともに標準化されている3つの技術、すなわち、NB−IoT(狭帯域−モノのインターネット)、LTE MTC(ロングタームエボリューション−マシンタイプ通信)及びEC−GPRS(拡張カバレッジ−汎用パケット無線サービス)を挙げることができる。しかしながら、そのようなソリューションは、まだ完全には具体化されておらず、ライセンス周波数帯域に更に依拠している。
− 前記受信信号と、前記信号点配置におけるランクrのシンボルに対応する基準シンボルによって前記基本チャープ信号を変調することによって得られた基準チャープ信号とからN個の決定構成要素(decision components)を求めるサブステップであって、構成要素Dlとして示されるインデックスIの決定構成要素は、その位相がIに二次的に依存する項の関数であり、Iは、0〜N−1の整数である、求めるサブステップと、
− 前記N個の決定構成要素の中で極値を有する、構成要素Dkとして示されるインデックスkの前記決定構成要素から、前記受信信号によって搬送された前記シンボルの前記ランク
を実施する、前記受信信号によって搬送されたシンボルを推定するステップを含む。
− 前記基準チャープ信号の前記N個のサンプルを前記受信信号の前記N個のサンプルにそれぞれ共役させて、共役チャープ信号のN個のサンプルを得るステップと、
− 前記基準チャープ信号の前記共役チャープ信号の前記N個のサンプルと、前記受信信号の前記N個のサンプルとをそれぞれ項ごとに乗算して、乗算された信号のN個のサンプルを得るステップと、
− 前記乗算された信号を順方向フーリエ変換又は逆フーリエ変換して、lが0〜N−1の整数である変換された信号のN個のサンプルYlを得るステップと、
を更に含み、
前記構成要素Dkは、更に、前記変換された信号の前記N個のサンプルYlの中のインデックスkの前記サンプルYkの振幅と、該サンプルYkの位相とに比例する項の関数である。
− 前記フーリエ変換が順方向フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、和
− 前記フーリエ変換が逆フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、和
− 前記フーリエ変換が順方向フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、和
− 前記フーリエ変換が逆フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、和
に比例する項の関数であり、
− 前記フーリエ変換が順方向フーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、
− 前記フーリエ変換が逆フーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、
− 前記フーリエ変換が順方向フーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、
− 前記フーリエ変換が逆フーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、
− 前記チャネル係数H0と、前記チャネル係数のうちの別のものとを表すパラメータを計算するサブステップと、
− 前記計算されたパラメータから残りのチャネル係数を表すパラメータを取得するサブステップと、
を含む。
− 前記受信信号と、前記信号点配置におけるランクrのシンボルに対応する基準シンボルによって前記基本チャープ信号を変調することによって得られた基準チャープ信号とからN個の決定構成要素を求めることであって、構成要素Dlとして示されるインデックスlの決定構成要素は、その位相がIに二次的に依存する項の関数であり、Iは、0〜N−1の整数であることと、
− 前記N個の決定構成要素の中で極値を有する、構成要素Dkとして示されるインデックスkの前記決定構成要素から、前記受信信号によって搬送された前記シンボルの前記ランク
を行うように構成することが可能な再プログラマブル計算マシン又は専用計算マシンを備える。
− 第1の実施形態では、共役が基準チャープ信号に適用され(図3aの場合)、実施される離散フーリエ変換は順方向離散フーリエ変換である;
− 第2の実施形態では、共役が基準チャープ信号に適用され(図3aの場合)、実施される離散フーリエ変換は逆離散フーリエ変換である;
− 第3の実施形態では、共役が受信チャープ信号に適用され(図3bの場合)、実施される離散フーリエ変換は順方向離散フーリエ変換である;
− 第4の実施形態では、共役が受信チャープ信号に適用され(図3bの場合)、実施される離散フーリエ変換は逆離散フーリエ変換である。
− 上述の第1の実施形態(y(nTc)sr *(nTc)及びw(nTc)sr *(nTc)への順方向フーリエ変換の適用に対応する)では:
− 上述の第1の実施形態(y(nTc)sr *(nTc)及びw(nTc)sr *(nTc)への順方向フーリエ変換の適用に対応する)では:
− 上述の第1の実施形態(y(nTc)sr *(nTc)及びw(nTc)sr *(nTc)への順方向フーリエ変換の適用に対応する)では:
− 上述の第1の実施形態(y(nTc)sr *(nTc)及びw(nTc)s*(nTc)への順方向フーリエ変換の適用に対応する)では:
− 上述の第1の実施形態(y(nTc)sr *(nTc)及びw(nTc)sr *(nTc)への順方向フーリエ変換の適用に対応する)では:
なお、出願当初の特許請求の範囲の記載は以下の通りである。
請求項1:
受信信号を復調する方法であって、
前記受信信号は、基本チャープ信号の前記変調と、送信チャネルにおける前記変調チャープ信号の前記送信とから得られ、該基本チャープ信号の前記瞬時周波数(102、102’、102’’、102’’’)は、シンボル時間Tsの間に第1の瞬時周波数f0と第2の瞬時周波数f1との間で線形に変化し、前記変調は、N個のシンボルの信号点配置のランクsのシンボルについて、N*Tc=Tsとなるような基本持続時間Tcのs倍の時間シフトによって得られる、前記シンボル時間Tsにおける前記瞬時周波数の変化の前記パターンの円順列に対応し、sは0〜N−1の整数であり、
該方法は、Tcの同じ複数の時点において得られる、前記受信信号のN個のサンプルと、前記信号点配置におけるランクrのシンボルに対応する基準シンボルによって前記基本チャープ信号を変調することによって得られる基準チャープ信号のN個のサンプルとについて、以下のサブステップ、すなわち、
前記基準チャープ信号の前記N個のサンプルを前記受信信号の前記N個のサンプルにそれぞれ共役させて、共役チャープ信号のN個のサンプルを得るサブステップ(E40)と、
前記基準チャープ信号の前記共役チャープ信号の前記N個のサンプルと、前記受信信号の前記N個のサンプルとをそれぞれ項ごとに乗算して、乗算された信号のN個のサンプルを得るサブステップ(E41)と、
前記乗算された信号を順方向フーリエ変換又は逆フーリエ変換して、lが0〜N−1の整数である変換された信号のN個のサンプルY l を得るサブステップ(E42)と、
前記変換された信号の前記N個のサンプルY l からN個の決定構成要素を求めるサブステップ(E43)であって、構成要素D l として示されるインデックスIの決定構成要素は、その位相がIに二次的に依存する項の関数であり、Iは、0〜N−1の整数である、求めるサブステップと、
前記N個の決定構成要素の中で極値を有する、構成要素D k として示されるインデックスkの前記決定構成要素から、前記受信信号によって搬送された前記シンボルの前記ランク
を実施する、前記受信信号によって搬送されたシンボルを推定するステップ(E46)を含むことを特徴とする、方法。
請求項2:
前記構成要素D k は、更に、前記変換された信号の前記N個のサンプルY l の中のN’個のサンプルY n のサブセットの関数であり、nはσkと異なり、N’≦Nであり、σは{−1,1}に属するパラメータであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
請求項3:
前記方法は、N個のチャネル係数を取得するステップ(E45)を含み、
前記サンプルY n のサブセットのインデックスnのサンプルは、前記インデックスσkとnとの間の差に依存する前記チャネル係数H σk−n[N] と、その前記独立変数が前記インデックスkに二次的に依存する項とに比例する結合係数によって重み付けされ、
前記サンプルY k の振幅に比例する前記項は、kに依存しないチャネル係数H 0 である、ことを特徴とする、請求項2に記載の方法。
請求項4:
前記構成要素D k は、
前記フーリエ変換が順方向フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、前記和
前記フーリエ変換が逆フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、前記和
前記フーリエ変換が順方向フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、前記和
前記フーリエ変換が逆フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、前記和
に比例する項の関数であり、
請求項5:
前記チャネル係数H σk−n[N] は、σkと異なるnについてゼロであることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
請求項6:
前記取得するステップは、前記変換された信号の前記N個のサンプルY n と、少なくとも1つの所定のシンボルk i とから前記チャネル係数を推定するステップ(E451)を更に含むことを特徴とする、請求項3〜5のいずれか1項に記載の方法。
請求項7:
前記推定されたチャネル係数は、ベクトル
前記ベクトル
前記フーリエ変換が順方向フーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、
前記フーリエ変換が逆フーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、
前記フーリエ変換が順方向フーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、
前記フーリエ変換が逆フーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、
請求項8:
前記チャネル係数を推定するステップは、以下のサブステップ、すなわち、
前記チャネル係数
前記計算されたパラメータから前記残りのチャネル係数を表すパラメータを取得するサブステップと、
を含むことを特徴とする、請求項6又は7に記載の方法。
請求項9:
非ゼロのインデックスlの前記チャネル係数は、
請求項10:
前記所定のシンボルは、学習シーケンス又は受信信号のシンボルであり、該シンボルの前記ランク
請求項11:
プログラムがコンピュータ上で実行されると、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法を実施する該プログラムのコード命令を含む、コンピュータプログラム製品。
請求項12:
受信信号を復調するデバイス(300、300’)であって、
前記受信信号は、基本チャープ信号の前記変調と、送信チャネルにおける前記変調チャープ信号の前記送信とから得られ、該基本チャープ信号の瞬時周波数(102、102’、102’’、102’’’)は、シンボル時間Tsの間に第1の瞬時周波数f0と第2の瞬時周波数f1との間で線形に変化し、前記変調は、N個のシンボルの信号点配置のランクsのシンボルについて、N*Tc=Tsとなるような基本持続時間Tcのs倍の時間シフトによって得られる、前記シンボル時間Tsにおける前記瞬時周波数の変化の前記パターンの円順列に対応し、sは0〜N−1の整数であり、
該デバイスは、Tcの同じ複数の時点において得られる、前記受信信号のN個のサンプルと、前記信号点配置におけるランクrのシンボルに対応する基準シンボルによって前記基本チャープ信号を変調することによって得られる基準チャープ信号のN個のサンプルとについて、
前記基準チャープ信号のN個のサンプルを前記受信信号の前記N個のサンプルにそれぞれ共役させて、共役チャープ信号のN個のサンプルを得ることと、
前記基準チャープ信号の前記共役チャープ信号の前記N個のサンプルと、前記受信信号の前記N個のサンプルとをそれぞれ項ごとに乗算して、乗算された信号のN個のサンプルを得ることと、
前記乗算された信号を順方向フーリエ変換又は逆フーリエ変換して、lが0〜N−1の整数である変換された信号のN個のサンプルY l を得ることと、
前記変換された信号の前記N個のサンプルY l からN個の決定構成要素を求めることであって、構成要素D l として示されるインデックスlの決定構成要素は、その位相がIに二次的に依存する項の関数であり、Iは、0〜N−1の整数であることと、
前記N個の決定構成要素の中で極値を有する、構成要素D k として示されるインデックスkの前記決定構成要素から、前記受信信号によって搬送された前記シンボルの前記ランク
を行うことが可能であるとともに、行うように構成された再プログラマブル計算マシン(702、712)又は専用計算マシン(702、712)を備えることを特徴とする、デバイス。
Claims (8)
- 受信信号を復調する方法であって、
前記受信信号は、基本チャープ信号の変調と、送信チャネルにおける変調チャープ信号の送信とから得られ、該基本チャープ信号の瞬時周波数(102、102’、102’’、102’’’)は、シンボル時間Tsの間に第1の瞬時周波数f0と第2の瞬時周波数f1との間で線形に変化し、前記変調は、N個のシンボルの信号点配置のランクrのシンボルについて、前記シンボル時間Tsにおける前記瞬時周波数の変化のパターンの時間シフトに対応し、rは0〜N−1の整数であり、前記時間シフトは、N*Tc=Tsとなるような基本持続時間Tcのr倍に等しく、前記ランクrは前記時間シフトに等しく、
該方法は、Tcの同じ複数の時点において得られる、前記受信信号のN個のサンプルと、前記信号点配置において、ランクrのシンボルに対応する基準シンボルによって前記基本チャープ信号を変調することによって得られる基準チャープ信号のN個のサンプルとについて、以下のサブステップ、すなわち、
前記基準チャープ信号の前記N個のサンプルを前記受信信号の前記N個のサンプルにそれぞれ共役させて、共役チャープ信号のN個のサンプルを得るサブステップ(E40)と、
前記基準チャープ信号の前記共役チャープ信号の前記N個のサンプルと、前記受信信号の前記N個のサンプルとをそれぞれ項ごとに乗算して、乗算された信号のN個のサンプルを得るサブステップ(E41)と、
前記乗算された信号をフーリエ変換又は逆フーリエ変換して、lが0〜N−1の整数である変換された信号のN個のサンプルYlを得るサブステップ(E42)と、
前記変換された信号の前記N個のサンプルYlからN個の決定構成要素を求めるサブステップ(E43)であって、構成要素Dlとして示されるインデックスlの決定構成要素は、位相がlに二次的に依存する項S l の関数であり、lは、0〜N−1の整数であり、前記項は、
前記N個の決定構成要素の中で極値を有する、構成要素Dkとして示されるインデックスkの前記決定構成要素から、前記受信信号によって搬送された前記シンボルの前記ランク
を実施する、前記受信信号によって搬送されたシンボルを推定するステップ(E46)を含むことを特徴とし、
前記構成要素D k は、更に、前記変換された信号の前記N個の前記サンプルY l の中のN’個のサンプルY n のサブセットの関数であり、ここで、nはσkと異なり、N’≦Nであることを特徴とし、
前記方法は、N個のチャネル係数を取得するステップ(E45)を含み、
前記サンプルY n のサブセットのインデックスnのサンプルは、前記インデックスσkとnとの間の差に依存する前記チャネル係数H σk−n[N] と、位相が前記インデックスkに二次的に依存する前記項S k とに比例する結合係数によって重み付けされ、
前記サンプルY k の振幅に比例する前記項は、kに依存しないチャネル係数H 0 である、ことを特徴とし、
前記構成要素D k は、
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換がフーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、和
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換が逆フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、和
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換がフーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、和
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換が逆フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、和
に比例する項の関数であることを特徴とする、方法。 - 前記チャネル係数Hσk−n[N]は、σkと異なるnについてゼロであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記推定されたチャネル係数は、ベクトル
前記ベクトル
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換がフーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換が逆フーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換がフーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換が逆フーリエ変換に対応し、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、
- プログラムがコンピュータ上で実行されると、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法を実施する該プログラムのコード命令を含む、コンピュータプログラム。
- 受信信号を復調するデバイス(300、300’)であって、
前記受信信号は、基本チャープ信号の変調と、送信チャネルにおける変調チャープ信号の送信とから得られ、該基本チャープ信号の瞬時周波数(102、102’、102’’、102’’’)は、シンボル時間Tsの間に第1の瞬時周波数f0と第2の瞬時周波数f1との間で線形に変化し、前記変調は、N個のシンボルの信号点配置のランクrのシンボルについて、前記シンボル時間Tsにおける前記瞬時周波数の変化のパターンの時間シフトに対応し、rは0〜N−1の整数であり、N*Tc=Tsとなるような基本持続時間Tcのr倍に等しく、前記ランクrは前記時間シフトに等しく、
該デバイスは、Tcの同じ複数の時点において得られる、前記受信信号のN個のサンプルと、前記信号点配置において、ランクrのシンボルに対応する基準シンボルによって前記基本チャープ信号を変調することによって得られる基準チャープ信号のN個のサンプルとについて、
前記基準チャープ信号の前記N個のサンプルを前記受信信号の前記N個のサンプルにそれぞれ共役させて、共役チャープ信号のN個のサンプルを得ることと、
前記基準チャープ信号の前記共役チャープ信号の前記N個のサンプルと、前記受信信号の前記N個のサンプルとをそれぞれ項ごとに乗算して、乗算された信号のN個のサンプルを得ることと、
前記乗算された信号をフーリエ変換又は逆フーリエ変換して、lが0〜N−1の整数である変換された信号のN個のサンプルYlを得ることと、
前記変換された信号の前記N個のサンプルYlからN個の決定構成要素を求めることであって、構成要素Dlとして示されるインデックスlの決定構成要素は、位相がlに二次的に依存する項S l の関数であり、lは、0〜N−1の整数であり、前記項は、
前記N個の決定構成要素の中で極値を有する、構成要素Dkとして示されるインデックスkの前記決定構成要素から、前記受信信号によって搬送された前記シンボルの前記ランク
を行うことが可能であるとともに、行うように構成された再プログラマブル計算マシン(702、712)又は専用計算マシン(702、712)を備えることを特徴とし、
前記再プログラマブル計算マシン(702、712)又は専用計算マシン(702、712)は、
N個のチャネル係数を取得することを行うことが可能であるとともに、行うように構成されることを特徴とし、
前記サンプルY n のサブセットのインデックスnのサンプルは、前記インデックスσkとnとの間の差に依存する前記チャネル係数H σk−n[N] と、位相が前記インデックスkに二次的に依存する前記項S k とに比例する結合係数によって重み付けされることを特徴とし、
前記サンプルY k の振幅に比例する前記項は、kに依存しないチャネル係数H 0 である、ことを特徴とし、
前記構成要素D k は、
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換がフーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、和
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換が逆フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記基準チャープ信号の前記共役に対応するときは、和
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換がフーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、和
前記フーリエ変換又は逆フーリエ変換が逆フーリエ変換であり、前記共役チャープ信号が前記受信信号の前記共役に対応するときは、和
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