专利名称：通信系统、发送装置、接收装置以及信息记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过使用具有完全正交性，并且自相关特性良好的编码，将CDMA (Code Division Mrlitiple Access ；石马分多址)禾口 OFDM(Orgyogonary Frequency Division Multiplex ；正交频分复用)自然融合，以提高通信性能的良好的通信系统、发送装置、接收 装置以及记录了在计算机上实现这些功能的程序的计算机可读的信息记录介质。
背景技术：
以往，在CDMA和OFDM等技术领域中，不仅提出了利用Walsh编码等正交编码的方 案，而且还利用自相关特性具有尖锐峰值的编码。另一方面，本发明申请的发明者提出了作 为在通信中使用的编码而使用高斯编码的方案。关于这样的技术，被公开在以下的文献中。
专利文献1 日本特开2002-290274号公报
这里，在[专利文献1]中提出了利用简易的电子电路生成最佳高斯扩散编码序列 的技术。
但是，目前还是强烈要求通过使用正交性和自相关特性良好、且多样性高的编码， 来进一步增加信道数量的通信技术。发明内容
本发明就是为了解决这样的问题而完成的，目的是提供一种通过使用具有完全正 交性，并且自相关特性良好的编码，将CDMA和OFDM自然融合，以提高通信性能的良好的通 信系统、发送装置、接收装置以及记录了在计算机上实现这些功能的程序的计算机可读的 信息记录介质。
为了达到以上的目的，根据本发明的原理，公开以下的发明。
本发明的第1观点的通信系统使用
质数ρ的原始根q ；
对于整数k = 0、1、2.....(p-2)的每个，根据
b[k] = (1，exp (2 π i X q0+k/p)，exp (2 π i X q1+k/p)，exp (2 π i X q2+k/p)， …， exp(2Ji iXq(p-2)+k/p))
以及
b[p_l] = (1，1，1，1，· · ·，1)
确定的？个？维向量13
、13[1]、13[2].....b[p-2]、b[p_l]；
对于整数k = 0、1、2.....(p-2)的每个，根据
c [k] = (1，exp (_2 π i X q0+k/p)，exp (_2 π i X q1+k/p)，exp (_2 π i X q2+k/p)，…， exp (-2JI iXq(p-2)+k/p))
以及
c[p_l] = (1，1，1，1，· · ·，1)
确定的ρ 个ρ 维向量 c
、c [1]、c [2]、. . ·、c[p-2]、c[p_l]，
具有发送装置和接收装置，并构成如下的结构。
即，发送装置具有串并转换部、发送侧内积部、插入部、和发送部。
另一方面，接收装置具有接收部、同步部、接收侧内积部、和并串转换部。
这里，发送装置的串并转换部把要传送的信号以规定时间长度T进行分割，并通 过对该分割的各个信号进行串并转换，获得P维的信号向量
S= _]，s[l]，s[2]，s[3]，· · ·，sfc-Ι])。
另一方面，发送装置的发送侧内积部对于整数i =0、1、2.....(p-1)的每个，根据获得的信号向量S、和所确定的向量b[i]，计算出内积
w[i] =〈s，b[i]〉。
并且，发送装置的插入部通过在计算出的内积w
、w[l]、w[2].....w[p-l]之间插入保护间隔，来获得该规定时间长度T的信号。
而且，发送装置的发送部发送被插入了保护间隔的信号。
另外，接收装置的接收部接收从发送装置发送来的信号。
另一方面，接收装置的同步部参照被插入在所接收的信号中的保护间隔，取得与 内积w W]、w[l]、w[2].....w[p-l]同步的接收值
u
、u[l]、u[2]、…,U[p-1],
且内积40]、w[l]、w[2].....w[p-l]是对于在发送装置中以该规定时间长度T分割的各个信号计算出的。
并且，接收装置的接收侧内积部对于整数i =0、1、2.....(p-1)的每个，根据获得的接收值U [i]、和所确定的P维向量C [i]，计算出内积
v[i] = (u[i],c[i])0
而且，接收装置的并串转换部对计算出的内积vW]、v[l]、v[2].....ν [p-1]进行并串转换，转换成以该规定时间长度T分割的信号，获得传送来的信号。
另外，在本发明的通信系统中，可以构成为，根据规定的角度Θ，取代1而把exp(i Θ)设定为该向量b
、b[l]、b[2].....b[p-l]的先头要素，取代1而把exp H θ )设定为该向量c W]、c [1]、c [2].....c [p-1]的先头要素。
即，ρ个 ρ 维向量b
、b[l]、b[2]、. . .、b[p-2]、b[p_l]对于整数 k = 0、1、2、...、 (P-2)的每个，根据
b[k] = (exp (i θ ) , exp (2 31 i X q0+k/p) , exp (2 π i X q1+k/p) , exp (2 π i X q2+k/ p)， -,exp(2JiiXq(p-2)+k/p))
以及
b[p-l] = (exp(i θ )，1，1，1，...，1)
来确定。
而且，ρ个ρ 维向量 c
、c[l]、c[2]、...、c [p_2]、c [p_l]对于整数 k = 0、1、 2.....(p-2)的每个，根据
C [k] = (exp (_i θ )，exp (-2 π i X q0+k/p)，exp (-2 π i X q1+k/p)，exp (-2 π i X q2+k/ p)，-,exp (-2JiiXq(p-2)+k/p))
以及
c [p-1] = (exp (_i θ ),1,1,1, ...，1)
来确定。
另外，在本发明的通信系统中，可构成为(P-1V2是质数。
另外，在本发明的通信系统中，可构成为，ρ是对2的乘方加1后的值的质数，即， 在使用某个整数η时，P = 2η+1成立的质数。
另外，在本发明的通信系统中，可以构成为，把对应质数ρ的相互不同的各个原始 根分配给多个用户，与该多个用户的每个对应的发送装置和接收装置把被分配给该用户的 原始根设定为该原始根q。
另外，在本发明的通信系统中，可以构成为，接收装置把对应质数ρ的相互不同的 原始根中的未被分配给现有的用户的各个原始根设定为该原始根q，求出内积40]、ν [1]、ν[2].....v[p-l]，并取得该内积v
、v[l]、v[2].....v[p-l]的功率为最小的原始根，把该取得的原始根设定为要分配给新用户的原始根q。
另外，本发明的通信系统可以构成为以下的结构。
S卩，把对应质数ρ的相互不同的各个原始根分配给多个用户，与该多个用户的每 个对应的发送装置把被分配给该用户的原始根设定为该原始根q。
另一方面，接收装置把该相互不同的各个原始根设定为该原始根q，求出内积ν
、ν [1]、ν [2].....ν [p-1]，并取得该内积 ν
、ν [1]、ν [2].....ν [ρ-1]的功率为最大的原始根，把该取得的原始根设定为原始根q。
本发明的其他观点的发送装置是上述通信系统的发送装置。
本发明的其他观点的接收装置是上述通信系统的接收装置。
本发明的其他观点的计算机可读取的信息记录介质构成为，记录有使具备通信功 能的计算机作为上述发送装置发挥功能的程序。
本发明的其他观点的计算机可读取的信息记录介质构成为，记录有使具备通信功 能的计算机作为上述接收装置发挥功能的程序。
该计算机可读取的信息记录介质例如可以利用与小型盘同类型的介质、与软盘、 硬盘、光磁盘同类型的介质、与数字视频盘同类型的介质、磁带或半导体存储器等。
而且，上述的信息记录介质除了可独立于计算机来发布、销售以外，还可以通过互 联网等计算机通信网来发布、销售上述程序。
另外，本发明是根据日本国独立行政法人新能源·产业技术综合开发机构(NEDO) 平成17年第2次产业技术研究促进事业确定题目“ ICA通信用芯片的研究开发”的研究开 发成果涉及的发明。
根据本发明，可提供一种通过使用具有完全正交性，并且自相关特性良好的编码， 将CDMA和OFDM自然融合，以提高通信性能的良好的通信系统、发送装置、接收装置以及记 录了在计算机上实现这些功能的程序的计算机可读取的信息记录介质。
图1是质数P = 59，原始根q = 31的编码迁移图。
图2是质数P = 59，原始根q = 11的编码迁移图。
图3是质数P = 173，原始根q = 11的编码迁移图。
图4是质数P = 173，原始根q = 3的编码迁移图。
图5是表示本发明的一个实施方式的通信系统的概要结构的说明图。
图6是表示在该实施方式中信号的转换过程的说明图。
图中101-通信系统；111-发送装置；112-串并转换部；113-发送侧内积部； 114-插入部；115-发送部；131-接收装置；132-接收部；133-同步部；134-接收侧内积部； 135-并串转换部；601-要传送的信号；602-信号向量；603-内积值向量；604-发送信号； 605-接收信号；606-接收值向量；607-内积值向量；608-被传送的信号；651-保护间隔； 652-被接收的保护间隔。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式进行说明。另外，以下所列举的实施方式只是为了说明 本发明，不构成对本发明范围的限制。因此，只要是本领域的技术人员，都能够采用把这些 各个要素或全部要素置换成与其等同的要素的实施方式，而且这些实施方式都属于本发明 的范围。
实施例1
在本实施方式中，作为正交编码，使用取复平面的单位圆上的值的高斯编码。该高 斯编码的生成方法是本申请的发明者所设计的方法。下面进行详细说明。
在对某个质数p，对某个整数q的集合
{q° mod p，q1 mod p，q2 mod p，·..，qp 2 mod p}
与(p-1)个自然数的集合
{1,2,3, ···, p-1}
一致的情况下，即，在把定义域设定为
{1,2,3, ···, p-1}
的映射
fp q(k) = qk_1 mod ρ
的值域也是
{1,2,3, ···, p-1}
，映射4^(·)是全单射的情况下，把该整数q称为质数P的原始根。
对于映射U ·)，可以考虑对从1到p-1的自然数的顺序进行排列置换。例如， 如果设P = 61、q = 2，对k = 1、2.....p-1 = 60，顺序计算fp,, (k)，则成为
1,2,4,8,16，32，3，6，12，24，48，35，9，
18,36,11,22,44,27,54,47,33,5,10，
20,40,19,38,15，30，60，59，57，53，45，
29,58,55,49,37,13，26，52，43，25，50，
39，17，34，7，14，28，56，51，41，21，42，
23，46，31
，成为排列了从1到60的自然数的数列。
一般，质数ρ的原始根q的个数是根据欧拉的Τ0ΤΙΕΝΤ函数Φ ( ·)，由Φ (p-1)得 至|J。在把质数P从2移动到1223时，质数P与原始根q的个数Φ (p-1)的数对(ρ、Φ (p-1)) 成为如下。2,1), (3,1), (5,2)*, (7,2)*, (11,4)*, 13,4), (17,8)*, (19,6), (23，10)*，(29,12), 31,8), (37，12)，(41，16)，(43，12)，(47,22)*, 53，24)，(59，28)*，(61，16)，(67，20)，(71,24), 73，24)，(79,24), (83，40)*，(89，40)，(97，32)， 101,40), (103,32), (107,52)*, (109,36), (113,48), 36)，(131,48)，(137,64)，(139,44)，(149,72)*， 40)，(157,48), (163,54), (167,82)*, (173,84), 88)*，(181,48), (191,72), (193,64), (197,84), 60)，(211,48), (223,72), (227,112)*，(229,72), (239,96), (241,64), (251,100), (257,128)*， ，(269，132)， (271，72)， (277，88)， (281,96), (293，144)， (307,96), (311，120)， (313,96), (331,80)，(337,96)，(347，172)*，(349，112)， (359，178)*， (367，120)， (373，120)， (379，108)， ，(389，192)， (397，120)， (401，160)， (409，128)， (421,96), (431，168)， (433，144)， (439，144)， (449，192)， (457，144)， (461，176)， (463，120)， ，(479，238)*， (487，162)， (491，168)， (499，164)，127， 151， 179， 199， 233， 263， 283， 317， 353， 383， 419， 443， 467， 503， 547， 577， 607， 641， 661， 701， 739， 769， 811， 839， 877， 911， 947， 983，112 130 92) 156 160 190 180 192 232 250 144 192 200 256 160 240 240 256 216 418 288 288 420 490(509,252)， (521，192)，(557，276)，(563,280)*,(587，292)*,,(593,288)，(613，192)，(617,240)，(643，212)，(647,288)，(673，192)，(677,312)，(709，232)，(719,358)*,(743，312)，(751,200)，(773，384)，(787,260)，(821，320)，(823,272)，(853，280)，(857,424)，(881，320)，(883,252)，(919，288)，(929,448)，(953，384)，(967,264)，(991，240),(997,328)，1019,508)*， (1021,256)， (1031,408) 1049,520), (1051,240), (1061,416), 1087,360), (1091,432), (1093,288), 1109,552), (1117,360), (1123,320), 1153,384), (1163,492), (1171,288),(569,280)， (571，144)， (599，264)， (601，160)， (619,204)， (631，144)， (653,324)， (659,276)， (683,300)， (691，176)， (727，220)， (733,240), (757,216)， (761,288)， (797,396)， (809,400)， (827,348)， (829,264)， (859,240)， (863,430)， (887，442)*，(907，300)， (937,288)， (941,368)， (971,384)， (977,480)， (1009,288)， (1013,440)， (1033，336)， (1039,344)， (1063,348)， (1069,352)， (1097,544)，(1103，504)， (1129,368)，(1151,440)， (1181,464)，(1187,592)*，8
(1193,592), (1201,320), (1213,400), (1217,576), (1223,552)
其中，附加了 *的数对是，对于质数P的原始根q的个数Φ(ρ-1)比较大的、认为 是“优良”的数对。
例如，在对于质数P，(ρ-1)/2也是质数的情况下，原始根q的个数成为(p_3)/2， 即，约ρ/2个的程度。
并且，这里，可认为质数P及其原始根q，对于整数k = 0、l、2.....(p_2)的每个，根据
b[k] = (1，exp (2 31 i X q0+k/p)，exp (2 π i X q1+k/p)，exp (2 π i X q2+k/p)， …， exp(2Ji iXq(p-2)+k/p))
以及
b[p_l] = (1，1，1，1，· · ·，1)
确定的？个？维向量1^0]、13[1]、13[2].....b[p-2]、b[p_l]；和对于整数 k = 0、1、2.....(p-2)的每个，根据
C [k] = (1，exp (_2 π i X q0+k/p)，exp (_2 π i X q1+k/p)，exp (_2 π i X q2+k/p)，…， exp (-2JI iXq(p-2)+k/p))
以及
c[p_l] = (1，1，1，1，· · ·，1)
确定的ρ 个 ρ 维向量 c W]、c [1]、c [2]、. . .、c [p-2]、c [ρ-1]。
如果把这些向量作为编码采用，则，由于各个成分取复平面上的单位圆上的值，所 以明显成为功率固定的编码。
另外，b[k]和c[k]是各个要素相互具有复共轭关系的复共轭向量，关于其内积，
(b[k],c[k]> =p
成立。
另一方面，在i Φ j的情况下，关于内积，
(b[i],c[j]> =0
成立。因此，排列
b
，b[l]，—, b[p-l]
，并对各个要素乘以了1/p"2的复数正方矩阵、和排列
c
，c[l]，c[p-l]
，并对各个要素乘以了1/p"2的复数正方矩阵，成为复正交矩阵的单式矩阵。
S卩，在发送侧，利用
b
,b[l], ...，b[p_l]
对ρ条数据进行转换(或利用与此对应的单式矩阵进行转换)，在接收侧，利用
c
，c[l]，c[p-l]
进行转换(或利用与此对应的单式矩阵进行转换)，则可得到原来的P条数据。
这样，发明者成功地根据复数P及其原始根q，作成了 P个P维的相互完全正交的复向量。
该正交向量系列的数量由原始根q的个数得到。因此，原始根q的个数越大，越可 增加在通信时同时使用的信道数量。根据这样的观点，作为复数P，优选是，附加了上述*的“优良”的数对。
另外，在上述向量b[k]的第η个要素是k = p-2、且η尝2的情况下，虽然可根据
ep, q> k (η) = exp (2 π i X qn+k"Vp)
来计算，但在k小于等于p-2、且η大于等于2的情况下，根据把原始根q设定为次 数的切比雪夫多项式Ttl ( ·)，关系式
Re (e (n+1)) = Tq (Re (e (η))
成立。
由于公知次数大于等于2的切比雪夫多项式是高斯映射，所以，本发明的编码要 素的移动具有高斯特性。公知高斯的李亚普诺夫指数和Kolmogorov-Sinai熵成为log q， 对于相同的质数P，只要原始根q不同，即可获得高斯性的性能不同的正交向量。
另外，上述“优良”数对中的(5、2)、(17、8)、(257、128)是质数P，可以表现为2的 乘方加1的(P = 2n+l)。在采用这样的质数ρ的情况下，如果把上述向量的要素配置在单 位圆周上，则被配置在能够使用圆规和三角尺作图的正P角形的顶点上，但由于原始根的 个数成为(P-I) /2个，所以原始根的种类相对较多，是“优良”。
下面，参照本编码的迁移图，对本编码的性质进行进一步说明。
图1是质数ρ = 59、原始根q = 31的编码迁移图。图2是质数ρ = 59、原始根q =11的编码迁移图。图3是质数p = 173、原始根q=ll的编码迁移图。图4是质数ρ = 173、原始根q = 3的编码迁移图。下面，参照这些图进行说明。
这些图是把通过上述方法获得的编码，利用复数平面上的点连接的图。
关于在OFDM中使用的离散傅立叶变换，也可以获得正交向量，作成同样的图，但 该情况的图形成为旋转对称性非常高的图形。即，在旋转该图形时，使与原来的形状重叠的 旋转角度小，如果旋转360度，则有多次大致重叠的情况。这里，以往的正交编码，一般自相 关性差的情况下被表现为编码的状态迁移图的旋转对称性高。
另一方面，从图1至图4中可看出，迁移前方的点虽然在单位圆的圆周上均勻分 布，但对于旋转，呈非对称性。即，旋转对称性远低于在OFDM中使用的正交编码的迁移图。 即，在把图形进行360旋转的过程中，与原来的图形大致重叠的次数只有1次 数次，非常 少。
因此，关于本编码的自相关特性，根据其针对旋转的非对称性可知，优于以往一般 的正交编码。
如果进行具体的计算，则针对bW]，b[l]，...，b[p-2]和 c
, c[l],...， c [p-2]的自相关特性，与编码长度P无关，次峰(second peak)的绝对值的平方小于等于(2/"2)2 =8.
如果最大峰的绝对值的平方等于编码长度ρ的平方，则只要对质数ρ采用充分大 的值，即可将最大峰与次峰充分分离。
例如，在ρ = 59的情况下，次峰的绝对值的平方成为最大峰的绝对值的平方的约 500分之1。即使在ρ = 5的情况下，也约为3分之1。
这样，本编码的自相关特性与以往的方法相比，可以成为非常良好的。
另外，关于在对相同质数ρ选择了不同原始根q时生成的向量彼此的相关特性，通过计算得知，也可以获得良好的特性。
例如，在对质数ρ = 59选择了原始根6时的向量(除了要素全部为1的向量)、与 选择了原始根2时的全部向量(除了要素全部为1的向量)的互相关的绝对值的最大值为 14. 93。
在对质数ρ = 59选择了原始根2时的向量(除了要素全部为1的向量)、与选 择了原始根10时的全部向量(除了要素全部为1的向量)的互相关的绝对值的最大值为 14. 99。
这些相对编码长度59，充分小。
因此，在选择了某个质数ρ时，在对各个用户分配相互不同的原始根，各个用户利 用最大p-1个信道进行通信的情况下，本编码可呈现非常良好的通信性能。
下面，对具体的通信系统的结构进行说明。
图5是表示本发明的一个实施方式通信系统的概要结构的说明图。下面，参照本 图进行说明。
本图所示的通信系统101具有发送装置111、和接收装置131。
这里，该通信系统101使用某个质数ρ的某个原始根q。该p、q如上述那样，可适宜选择。
而且，在发送装置111侧，使用对于整数k = 0、1、2.....(p-2)的每个，根据
b[k] = (1，exp (2 π i X q0+k/p)，exp (2 π i X q1+k/p)，exp (2 π i X q2+k/p)， …， exp(2Ji iXq(p-2)+k/p))
以及
b[p_l] = (1，1，1，1，· · ·，1)
确定的？个？维向量1^0]、13[1]、13[2].....b[p-2]、b[p_l]。
另一方面，在接收装置131侧，使用对于整数k = 0、1、2.....(p-2)的每个，根据
c [k] = (1，exp (_2 π i X q0+k/p)，exp (_2 π i X q1+k/p)，exp (_2 π i X q2+k/p)，…， exp (-2JI iXq(p-2)+k/p))
以及
c[p_l] = (1，1，1，1，· · ·，1)
确定的ρ 个ρ 维向量 c
、c [1]、c [2]、. . ·、c[p-2]、c[p_l]。
排列J b
, b[l], b[2]，... , b[p-2], b[p-1]的矩阵与排列 了 c
, c[l], c[2],...,c[p-2],c[p-l]的矩阵之积是单位矩阵的ρ倍。因此，也可以取代上述的定义， 而对各个向量的要素乘以适当的非零的常数。乘以常数只是单纯变更数值的尺度(scale)。
另外，发送装置111具有串并转换部112、发送侧内积部113、插入部114、和发送部 115。
另一方面，接收装置131具有接收部132、同步部133、接收侧内积部134、和并串转 换部1；35。
这里，发送装置111的串并转换部112通过把要发送的信号按照每个规定时间长 度τ进行分割，对该分割的信号的各个进行串并转换，获得P维的信号向量
s = (s
, s[l], s[2], s[3], ...,sfc—l])。
图6是表示信号的转换过程的说明图。下面，参照本图进行说明。
典型的是，要传送的信号601在每个规定时间长度T包含ρ个信号值。而且，要传 送的信号601，除了可以使用作为值而由+1和-1构成的二值信号，或作为值而由+1和0构 成的二值信号以外，还可以使用例如使用振幅和相位的组合的16QAM等实施了基于多值信 号的转换的信号等各种信号。
把该信号值转换为由规定时间长度T的ρ条信号值s W]、s [1]、s [2]、s [3].....s[p-l]构成的信号向量602。
另一方面，发送装置111的发送侧内积部113对于整数i = 0、1、2.....(p_l)的各个，根据获得的信号向量S、和所确定的向量b[i]，计算出内积
w[i] =〈s，b[i]〉。
该计算也可以每隔该规定的时间长度T进行一次。从发送侧内积部113输出由规 定时间长度T的ρ条内积值w W]、w [ 1 ]、w [2]、w [3].....w [p-1 ]构成的内积值向量603。
接下来，发送装置111的插入部114在计算出的内积40]、蚪1]、《[2]、蚪3].....w[p-l]之间插入保护间隔，并把其作为该规定时间长度T的信号。
插入部114是发挥并串转换功能的部分，用于把ρ条内积值向量603转换为1条 发送信号604的信号值。其中，通过适宜插入保护间隔，在接收装置131侧取得同步。
在本图所示的例中，是在规定时间长度T的最后插入1个保护间隔651，但也可以 采用在各个内积w
、w[l]、w[2].....w[p-l]之间适宜插入等的方法。
而且，发送装置111的发送部115发送被插入了保护间隔的发送信号604。
另外，接收装置131的接收部132接收从发送装置111发送的发送信号604由于 受电波传送路径的影响而发生了变化的接收信号605。
一方面，接收装置131的同步部133参照发送信号604内的保护间隔651受到电波 传送路径的影响的结果亦即保护间隔652，根据所接收的接收信号605，取得与内积40]、 w[l]、w[2].....w[p-l]同步的接收值
u
、u[l]、u[2]、…,u[p-l],
且内积w
、w[l]、w[2].....w[p-l]是对于在发送装置111中按照该规定时间长度T分割的各个信号计算出的。
如上所述，由于保护间隔是以周期T进行插入，所以通过取得接收信号的时间经 过与保护间隔的时间分布的相关，可取得同步。
接收值u
、u [1]、u [2].....u [p_l]是规定时间长度T的ρ条信号606 (接收值向量u)。
并且，接收装置131的接收侧内积部134对整数i = 0、1、2.....(p_l)的各个，根据取得的接收值U [i]、和所确定的P维向量C [i]，计算出内积
v[i] = (u[i],c[i])0
该内积计算也和发送侧内积部113同样，每隔规定时间长度T进行一次，取得所谓 v
、v[l]、v[2].....v[p-l]的 ρ 条信号 607(内积值向量 ν)。
而且，接收装置131的接收侧内积部134把计算出的内积vW]、v[l]、v[2].....v[p-l]进行并串转换，转换成按照该规定时间长度T分割的信号，从而获得传送来的信号 608。信号608是相当于二值信号或多值信号的信号，由于受电波传送路径的影响，所以一 般其相位和振幅产生偏差，但在对这些偏差进行补偿时，可应用各种公知的技术。
这样，本通信系统101由于取代OFDM中的傅立叶变换，而进行取得与由表示上述 那样的单位圆状的点的值构成的向量的内积的运算，所以能够把OFDM与CDMA自然融合。
另外，这些通信所涉及的各种计算处理，可通过在FPGA(FieldProgrammable Gate Array)和 ASIC (Application Specific IntegrateCircuit)等电子电路中，读入规定的程 序(相当于电子电路的设计图)，运用软件无线传送技术等进行安装。
另外，通过利用通常的计算机等执行程序，可进行发送装置111的串并转换部 112、发送侧内积部113、插入部114的计算，或接收装置131的同步部133、接收侧内积部 134、并串转换部135的计算。在这种情况下，发送部115、和接收部132由与该计算机连接 的无线通信模块来实现。
下面，对上述实施方式的变形方式和应用上述实施方式的实施方式进行说明。
实施例2
在上述实施方式中，是把向量b W]、b[l].....b[p-l]和向量cW]、c[l].....c[p-l]的先头的要素设定为1。但是，该先头要素具有任意性，只要是被配置在复平面的单 位圆周上即可。
因此，也可以使用任意角度θ，如以下那样定义向量b
、b[l].....b[p-l]和向量 c
、c [1]、…、c [p-1]。
即，？个？维向量1^0]、13[1]、13[2]、.· ·丄[ -2]、13[ -1]，对于整数1^ = 0、1、2、. · ·、 (P-2)的每个，根据
b[k] = (exp (i θ ) , exp (2 31 i X q0+k/p) , exp (2 π i X q1+k/p) , exp (2 π i X q2+k/ p)， -,exp(2JiiXq(p-2)+k/p))
以及
b[p_l] = (exp(i θ )，1，1，1，...，1)
来确定。
另外，ρ个 ρ 维向量 c
、c[l]、c[2].....c[p_2]、c[p_l]，对于整数 k = 0、1、2.....(p-2)的每个，根据
c [k] = (oxp (_i θ )，exp (_2 π i X q0+k/p)，exp (_2 π i X q1+k/p)，cxp (_2 π i X q2+k/ p)，-,exp (-2JTiXq(p-2)+k/p))
以及
c[p-1] = (exp(_i θ )，1，1，1，...，1)
来确定。
实施例3
在上述实施方式中，是把固定了对于质数ρ的原始根q的发送装置111与接 收装置131构成一对，但也可以使用相同的质数来对应多用户通信。其可认为相当于 OFDMA(Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access)。
如上述那样，相对质数P的原始根的个数是Φ (p-1)个，如上述那样，也可以选择 具有多个原始根的质数P。
S卩，以相互不重复的方式，把相对某个质数ρ的原始根
权利要求
1.一种通信系统(101)，其特征在于，使用 质数P的原始根q;对于整数k = 0、l、2.....(p-2)的每个，根据b[k] = (1，exp(2 π iXq0+k/p)，exp(2 π iXq1+k/p)，exp(2 π iXq2+k/p)， …，exp(2Ji iXq(p-2)+k/p)) 以及b[p-l] = (1,1,1,1, · · ·，1)确定的 P 个 P 维向量 b
、b [1]、b [2].....b [p-2]、b [p-1]；对于整数k = 0、l、2.....(p-2)的每个，根据c [k] = (1， exp (-2 π iX q0+k/p)， exp (-2 π i X q1+k/p)， exp (-2 π i X q2+k/p)， · · ·， exp (-2JI iXq(p-2)+k/p)) 以及c [p-1] = (1,1,1,1, · · ·，1)确定的 P 个P 维向量 c
、c[l]、c[2].....c [p-2]、c [p-1]，并且具有发送装置(111)和接收装置(131)，(a)上述发送装置(111)具有串并转换部(112)，其把要传送的信号以规定时间长度T进行分割，并通过对该分割的 各个信号进行串并转换，获得P维的信号向量 S= (s
, s[l], s[2], s[3], . . . , s[p-1])；发送侧内积部(113)，其对于整数i = 0、1、2.....(p-1)的每个，根据上述获得的信号向量S、和上述所确定的向量b [i]，计算出内积 w[i] = <s，b[i]> ；插入部(114)，其通过在上述计算出的内积wW]、w[l]、w[2].....w[p-l]之间插入保护间隔，来获得该规定时间长度T的信号；和发送被插入了上述保护间隔的信号的发送部(115)，(b)上述接收装置(131)具有接收从上述发送装置(111)发送来的信号的接收部(132)；同步部(133)，其参照被插入在上述所接收的信号中的保护间隔，取得与内积40]、w[l]、w[2].....w[p-l]同步的接收值u
、u[l]、u[2]、· · . ,U[p-1],且内积w
、w[l]、w[2].....w[p-l]是对于在上述发送装置(111)中以该规定时间长度T分割的各个信号计算出的；接收侧内积部(134)，其对于整数i = 0、1、2.....(p-1)的每个，根据上述获得的接收值u[i]、和上述所确定的ρ维向量c[i]，计算出内积v[i] = (u[i],c[i]>；并串转换部(135)，其对上述计算出的内积vW]、v[l]、v[2].....ν [p-1]进行并串转换，转换成以该规定时间长度T分割的信号，获得传送来的信号。
2.根据权利要求1所述的通信系统(101)，其特征在于， 根据规定的角度θ，取代1而把exp (i θ )设定为该向量b
、b [1]、b [2].....b [p-1]的先头要素，取代1而把exp ("i θ )设定为该向量c
、c [1]、c [2].....c [p_l]的先头要素。
3.根据权利要求1或2所述的通信系统(101)，其特征在于，(P-I)/2是质数。
4.根据权利要求1或2所述的通信系统(101)，其特征在于，P是对2的乘方加1后的值的质数。
5.根据权利要求1或2所述的通信系统(101)，其特征在于，把对应质数ρ的相互不同的各个原始根分配给多个用户，与该多个用户的每个对应的 发送装置(111)和接收装置(131)把被分配给该用户的原始根作为该原始根q。
6.根据权利要求5所述的通信系统(101)，其特征在于，上述接收装置(131)把对应质数ρ的相互不同的原始根中的未被分配给现有的用户的各个原始根设定为该原始根q，求出内积ν
、ν [1]、ν [2].....v[p-l]，并取得该内积v
、v[l]、v[2].....v[p-l]的功率为最小的原始根，把该取得的原始根设定为要分配给新用户的原始根q。
7.根据权利要求1或2所述的通信系统(101)，其特征在于，把对应质数ρ的相互不同的各个原始根分配给多个用户，与该多个用户的每个对应的 发送装置(111)把被分配给该用户的原始根设定为该原始根q，上述接收装置(131)把该相互不同的各个原始根设定为该原始根q，求出内积40]、ν [1]、ν [2].....ν [p-1]，并取得该内积ν W]、ν [1]、ν [2].....ν [ρ-1]的功率为最大的原始根，把该取得的原始根设定为原始根q。
8.—种发送装置(111)，是权利要求1或2所述的通信系统(101)中的发送装置(111)。
9.一种发送装置(131)，是权利要求1或2所述的通信系统(101)中的发送装置(131)。
10.一种记录有程序的计算机可读取的信息记录介质，其特征是，该程序使计算机作为 权利要求1或2所述的通信系统(101)中的发送装置(111)发挥功能。
11.一种记录有程序的计算机可读取的信息记录介质，其特征是，该程序使计算机作为 权利要求1或2所述的通信系统(101)中的发送装置(131)发挥功能。
全文摘要
本发明提供一种使用质数p的原始根q的通信系统(101)，该系统对于整数k＝0、1、2、...、(p-2)，使用根据b[k]＝(1，exp(2πi×q0+k/p)，exp(2πi×q1+k/p)，…，exp(2πi×q(p-2)+k/p))以及b[p-1]＝(1，1，1，1，...，1)确定的p个p维向量b[i]及其共轭复向量c[i]，在发送装置(111)中，将传送信号并行化，取得与各个向量b[i]的内积，插入保护间隔，进行串行化后发送，在接收装置(131)中，通过从接收信号中除去保护间隔来取得同步，进行并行化后取与各个向量c[i]的内积取得进行串行化后传送来的信号。
文档编号H04J13/00GK102037695SQ20088000035
公开日2011年4月27日 申请日期2008年7月16日 优先权日2008年7月16日
发明者梅野健 申请人:梅野健