专利名称：信号生成装置及信号生成方法
技术领域：
本发明涉及在进行基于二次周期稳定性的信号识别的通信系统中，赋予二次周期
稳定性特征的信号生成装置及信号生成方法。
背景技术：
在近年来的通信系统中，接收到信号的终端对所接收到的信号收集信息，识别通
信状况，并分析该识别到的通信状况，根据该分析结果，使用对该终端有利的、或者能够实
现预期的通信质量(通信速度、错误率等预定的质量)的信号发送用参数进行通信，尤其在
无线通信领域中对这种环境识别型的通信系统展开了研究。另外，在环境识别型的通信系
统中，在对终端的通信状况进行识别时，一般考虑基于信号解调的信息收集。 但是，在通信方式不同的多个系统混合存在、且在同一区域中进行通信时，存在不
能相互解调信号，虽然在接收到信号时可以识别到"信号存在"的状态，但无法收集进一步
的信息的问题。 与此相对，着重于信号的统计量，着重考虑通过计算统计量来对接收信号的信息 进行收集的方法。其中，尤其对运算量比较少的二次周期稳定性进行了研究。二次周期稳 定性是针对具有不同参数的信号表现出不同特征的统计量，通过采用二次周期稳定性，能 够容易地识别具有不同参数的多个信号。因此，在通信方式不同的多个系统混合存在且在 同一区域中进行通信的情况下，在接收到信号时，除了"信号存在"的信息之外，还能够获得 "是属于哪个系统的信号"的信息。但是，即使采用这种方法，也存在所能获得的信息量极 少、不足以进行通信状况识别的问题。 因此，正在研究由发送机人工地将二次周期稳定性特征赋予给将要生成的信号， 并通过人工赋予的统计量来发送更多信息的方法。例如，参照美国公开公报2008-0026704 号(以下称为"文献l，，)、禾口 P. D. Sutton， K.E.Nolan and L E. Doyle， "Cyclostationary Signatures in PracticalCognitive Radio Applications", IEEE Journal on Selected Areas inCo匪nications (JSAC) ， Vol. 26， no. l，pp. 13-24， 2008 (以下称为"文献2，，)。
在文献1中公开了对无线信号赋予基于统计量的ID的信号生成方法。在文献1 的说明书第64段至第73段中公开了第一无线信号生成方法，其中在多载波传输中，通过在 预定的多个子载波中发送相同的符号来赋予周期稳定性特征。另外，在第70段中公开了第 二无线信号生成方法，其中使用将正弦波离散化得到的符号，作为在该预定的多个子载波 中发送的符号。另外，在第61段中公开了第三无线信号生成方法，其中在频率轴上通过不 同的频率来对发送数据信号的副本进行发送。在文献2中公开了一种无线信号生成方法， 其中在使用0FDM(正交频分复用)方式时，控制对傅立叶逆变换的输入而生成发送信号，以 复制由一部分子载波发送的数据，并在其它子载波中也发送相同的数据，由此赋予周期稳 定性特征。 文献1中的第一无线信号生成方法和文献2的无线信号生成方法使某个子载波的 发送信号与在相对于该子载波距离预定数量的子载波中发送的信号相同，由此生成具有对
4应于该预定数量的周期稳定性特征的信号。但是，根据这些发明，由于能够赋予的周期稳定 性特征的类型受到子载波总数的限制，所以存在很难利用周期稳定性特征来传输多种类型 的信息的问题。 另外，在文献1的第二无线信号生成方法中，由于将发送对正弦波离散化后得到 的符号作为要件，所以存在不能在为了赋予周期稳定性而使用的子载波中发送数据，相对 信号全体的开销增大的问题。 另外，在文献1的第三无线信号生成方法中，将对发送信号进行复制及频移后的 信号与该发送信号同时发送，但是，在该发送信号是0F匿信号等、通过使用了傅立叶逆变 换的信号生成方法生成的信号时，存在由于频移而不能确保子载波之间的正交性，接收侧 的解调性能有可能劣化的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种信号生成装置及
信号生成方法，在进行基于二次周期稳定性的信号识别的通信系统中，能够在采用使用了 傅立叶逆变换的传输方式的条件下确保子载波之间的正交性，并且通过较少的开销来赋予 丰富的二次周期稳定性特征。 为了达到上述目的，本发明的信号生成装置是采用使用了傅立叶逆变换的传输方 式的信号生成装置，其特征在于，具有调制单元，其对发送数据进行调制，得到调制数据； 串并转换单元，其将从所述调制单元串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺 寸小的预定尺寸的并行数据；复制单元，其选择由所述串并转换单元得到的所述并行数据 的一部分或全部进行复制，得到复制数据；相位旋转单元，其对于所述复制数据，使信号点 的相位以预定速度旋转，得到相位旋转数据；和傅立叶逆变换单元，其对由所述串并转换单 元得到的所述并行数据和由所述相位旋转单元得到的所述相位旋转数据进行傅立叶逆变 换。 根据这种结构，使进行傅立叶逆变换的输入符号以1个符号为单位进行旋转，使
在1个符号期间不进行相位旋转，所以在接收时可以确保子载波之间的正交性，同时可以
使信号整体上频移特定的频率。因此，能够减少解调时的劣化、并生成赋予了丰富的二次周
期稳定性特征的信号。另外，虽然由于复制数据信号而存在与复制量相应的开销，但是与使
用复制源和复制对象双方来赋予周期稳定性的情况相比，可以将开销削减一半。 另外，优选的是，上述的信号生成装置构成为还具有旋转速度控制单元，其对所述
相位旋转单元旋转所述信号点的相位的旋转速度进行控制。根据这种结构，可以根据想要
赋予的周期稳定性特征来控制信号点的相位的旋转速度，可以容易地赋予与系统要件相应
的丰富的周期稳定性特征。 另外，优选的是，上述的信号生成装置构成为还具有复制对象选择控制单元，其对
作为所述复制单元的复制对象的所述并行数据的选择进行控制。根据这种结构，可以自由
地变更作为复制对象的子载波，可以表现出更加丰富的周期稳定性特征。 为了达到上述目的，本发明的信号生成装置是采用使用了傅立叶逆变换的传输方
式的信号生成装置，其特征在于，具有调制单元，其对发送数据进行调制，得到调制数据；
串并转换单元，其将从所述调制单元串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；相位旋转单元，其对于由所述串并转换单元得到的所述并行 数据的全部数据，使信号点的相位以预定速度旋转，得到相位旋转数据；子载波配置控制单 元，其选择所述相位旋转数据的一部分或全部，将所选择的所述相位旋转数据和由所述串 并转换单元得到的所述并行数据配置到各个子载波中，得到配置后并行数据；和傅立叶逆 变换单元，其对所述配置后并行数据进行傅立叶逆变换。 根据这种结构，使进行傅立叶逆变换的输入符号在1个符号期间不变，所以能够 确保发送信号在子载波之间的正交性。并且，对于由串并转换单元得到的全部并行数据，使 信号点的相位以预定速度旋转，由此能够使信号整体上频移特定的频率。另外，选择相位旋 转数据的一部分或全部，把选择的相位旋转数据和串并转换单元得到的并行数据配置(排 列)到各个子载波中，由此可以根据各个子载波在频率轴上的位置关系，表现出更加丰富 的周期稳定性特征。 另外，优选的是，上述的信号生成装置还具有旋转速度控制单元，其对所述相位旋 转单元使所述信号点的相位旋转的旋转速度进行控制。根据这种结构，能够根据想要赋予 的周期稳定性特征来控制信号点的相位的旋转速度，能够容易地赋予与系统要件相应的丰 富的周期稳定性特征。 另外，本发明也可以实现为由上述信号生成装置执行的信号生成方法的发明，并 可以记述如下。这些信号生成方法分别发挥与对应的上述信号生成装置的发明相同的作用 及效果。 本发明的信号生成方法是由信号生成装置执行的信号生成方法，该信号生成装置 采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，所述信号生成方法的特征在于，包括对发送数据进 行调制，得到调制数据的步骤；将串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸 小的预定尺寸的并行数据的步骤；选择所述并行数据的一部分或全部进行复制，得到复制 数据的步骤；对于所述复制数据，使信号点的相位以预定速度旋转，得到相位旋转数据的步 骤；和对所述并行数据和所述相位旋转数据进行傅立叶逆变换的步骤。 另外，本发明的信号生成方法是由信号生成装置执行的信号生成方法，该信号生
成装置采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，所述信号生成方法的特征在于，包括对发送
数据进行调制，得到调制数据的步骤；将串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换 的尺寸小的预定尺寸的并行数据的步骤；对于所述并行数据的全部数据，使信号点的相位
以预定速度旋转，得到相位旋转数据的步骤；选择所述相位旋转数据的一部分或全部，将所 选择的所述相位旋转数据和所述并行数据配置到各个子载波中，得到配置后并行数据的步 骤；和对所述配置后并行数据进行傅立叶逆变换的步骤。 根据本发明，能够在采用使用了傅立叶逆变换的传输方式的条件下确保子载波之 间的正交性，以较少的开销赋予丰富的二次周期稳定性特征。
图1是示出第1实施方式的信号生成装置的功能结构的框图。
图2是示出第1实施方式的信号生成处理的步骤的流程图。
图3是示出图1中的信号生成装置的第1变形例的功能结构的框图。
图4是示出图1中的信号生成装置的第2变形例的功能结构的框图。
图5是示出图1中的信号生成装置的第3变形例的功能结构的框图。 图6是示出第2实施方式的信号生成装置的功能结构的框图。 图7是示出第2实施方式的信号生成处理的步骤的流程图。 图8是示出图6中的信号生成装置的变形例的功能结构的框图。 图9是示出使用SC-FDMA方式的信号生成装置的功能结构的框图。 图10是示出第1、第2实施方式的信号生成装置的硬件结构示例的框图。
具体实施例方式以下，参照附图依次说明本发明的实施方式。
[第1实施方式] 首先，说明第1实施方式的信号生成装置的结构。图1是示出第1实施方式的信 号生成装置1的功能结构的框图。如该图1所示，信号生成装置1具有调制单元10、串并转 换单元11、复制单元12、相位旋转单元13、傅立叶逆变换单元14、GI插入单元15、和并串转 换单元16。 下面，使用图1具体说明各个构成要素。 调制单元10对发送的数据A(以下称为"发送数据A")进行调制，得到调制数据。 此处的调制是指按照例如相位调制(BPSK、 QPSK等)、振幅调制(PAM等)、正交振幅调制 (QAM)等的调制方式，将发送数据映射到由同相成分和正交成分构成的信号空间上的方法。
串并转换单元11将通过调制单元10得到的、串行输出的调制数据转换为并行，由 此生成并行数据。例如，在从调制单元10输出的串行的调制数据是长度M的序列时，
x = [Xl， x2， ， xM] (1) 以长度N( < M)划分调制数据，并按照下面所述进行排列来实现并行化。
& "2, …， 印
XJV+1， 义W+2， …， 》W
(2)
X(「幸卜I)iV+l，「幸l,+2，…， 此时，在M不能被N除尽的情况下，向XM+1以下的元素插入事先确定的虚数据，生 成尺寸为「M/N]xN的矩阵，作为并行数据。另外，「a"l表示超过a的最小整数。并且，例如，
在傅立叶逆变换的尺寸是NF时，N —定是N < NF。 复制单元12对作为并行数据而提供的矩阵的一部分或全部列的数据进行复制，
得到复制数据。例如，在对上述并行数据的第1列 第2列的数据进行复制时，生成下述的
复制数据
「 》， X2
，「M/丰)鹿，X(「幸"H)W+2—
(3)
7
相位旋转单元13向复制数据的各个列乘以按预定角速度进行相位旋转的相位旋
转因子，得到相位旋转数据。其中，角速度2g时的旋转因子可以表示如下
,;(2^^gx(「 w/Wl-l)+6|,
(4〉
0 … e其中，e伸=cosp+/sinp(5)， j表示复数。此外，e是初始相位。下面，说明e为零的情况。其中，在使复制数
据的全部的列以相同的角速度进行相位旋转时，相位旋转数据是对矩阵(3)左乘矩阵(4)
而得到的结果，利用下式(6)表示
X
=cx
x2e
力龙gx(「攀]"1))
"(2—「寧>1))
(6)
x(「Af/JV"|,+ie , ，「幸"]-l)Ar十2e 另外，在式(6)中，向全部复制数据乘以相同的旋转因子，但也可以分别乘以各自 独立的旋转因子。该情况时，将与式(3)中的各个列对应的旋转因子的角速度设为2Jigp
2 g2时，相位旋转数据是将对第1列 第2列的各列向: 阵(4)而得到的向量进行联结得到的矩阵，并表示如下:
t左乘与角速度相应的旋转因子矩
x2e'
乂(2:g"「孝"H))
(7)
W、 "、■. …，,/Wl,+2e
傅立叶逆变换单元14把从串并转换单元11输出的并行数据和从相位旋转单元13 输出的相位旋转数据作为输入，对该输入信号进行傅立叶逆变换，并输出所得到的傅立叶
逆变换信号。其中，输入信号例如是在列方向上联结矩阵Xp和Xr。t^d得到的下述矩阵 XF,IN= [Xp， Xr。tated] (8)此时，输入的矩阵尺寸为「M/N"lx(N+2)。傅立叶逆变换单元14对输入的矩阵进
行快速傅立叶逆变换(IFFT)。此时，傅立叶逆变换的尺寸必须大于(N+2)。例如，在尺寸
(N+2)的IFFT中，对式(8)右乘下述的算子，<formula>formula see original document page 9</formula>
由此输出下述的傅立叶逆变换信号。
XF,QUT = XF,IN F (10) 其中，傅立叶逆变换信号XF,。UT是多载波信号，在第k子载波中，发送输入信号矩阵 X^w的第k列的数据。另外，在尺寸大于(N+2)的IFFT中，通过插入零矩阵，使输入信号矩 阵的列数与傅立叶逆变换尺寸相等，然后进行IFFT。 另外，在上述的示例中，使用通过联结矩阵Xp和Xratated形成的矩阵作为输入傅立 叶逆变换单元14的信号，但是，例如也可以是在矩阵Xp的预定的列和与其相邻的列之间插 入矩阵Xr。t^d的形式。该情况时，例如输入信号如下所示<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，n是(N-l)以下的整数，即
<formula>formula see original document page 9</formula>，与(11)相同，在Xp的预定的列和与 并且，也可以是把矩阵Xr。tated分解为列向 其相邻的列之间插入各个列向量的形式。 GI插入单元15从傅立叶逆变换信号的矩阵的最右侧(或最左侧)开始对预定列 数的全部元素进行复制，从左侧(或右侧)开始沿列方向将复制后的元素与傅立叶逆变换 信号联结，由此插入保护间隔(GI)，得到GI插入信号。例如，当将GI的长度、即上述预定的 行数设为L时，GI插入信号表示如下
气l
<formula>formula see original document page 9</formula><formula>formula see original document page 10</formula> 并串转换单元16将作为GI插入信号输入的矩阵转换为串行数据，并输出所得到
的发送信号B。发送信号B相对于式(13)的GI插入信号成为如下所示
<formula>formula see original document page 10</formula> 另外，从式(15)的第1元素起依次输出发送信号作为时间轴上的信号，直到最后
第「M/N"l(N+L+2)个元素为止。通过以上处理，能够生成赋予了周期稳定性特征的信号。关
于赋予的周期稳定性特征的具体情况，将在下述本实施方式的效果说明部分中进行叙述。
[有关信号生成装置的动作] 下面，说明有关第1实施方式的信号生成装置1的动作(以下称为"信号生成动 作")。图2示出有关信号生成装置1的信号生成动作的步骤。 在本实施方式的信号生成动作中，在对信号赋予周期稳定性特征时，首先，信号生 成装置1的调制单元10对发送数据A进行调制，取得调制数据(图2的S11)。调制数据 被串行地输入串并转换单元11。串并转换单元11把串行输入的调制数据转换为并行，取 得并行数据(S12)。所取得的并行数据被输入复制单元12，同时经由复制单元12被输入傅 立叶逆变换单元14。复制单元12对所输入的并行数据的一部分或全部的列的数据进行复 制，取得复制数据(S13)。取得的复制数据被输入相位旋转单元13。相位旋转单元13使复 制数据的信号的相位以预定的角速度进行相位旋转，取得相位旋转数据(S14)。取得的相位 旋转数据被输入傅立叶逆变换单元14。傅立叶逆变换单元14对所输入的并行数据和相位 旋转数据进行快速傅立叶逆变换(IFFT)，取得傅立叶逆变换信号(S15)。所取得的傅立叶 逆变换信号被输入GI插入单元15。 GI插入单元15向傅立叶逆变换信号插入GI (保护间 隔)，取得GI插入信号(S16)。所取得的GI插入信号被并行地输入并串转换单元16。并串 转换单元16将并行输入的GI插入信号转换为串行，取得作为时域信号的发送信号B并输 出(S17)。通过以上操作，结束信号生成动作的相关处理。
[第l实施方式的效果] 下面，说明第l实施方式的效果。通过上述的信号生成动作，能够生成具有二次
周期稳定性特征的信号。所谓二次周期稳定性是指主要利用二次周期自相关函数(Cyclic
Autocorrelation Function, CAF)、禾口 SCD (Spectral Correlation Density :i普相关密度)
这种统计量来表述的性质。 对于信号x (t)的CAF由下式表示
<formula>formula see original document page 10</formula>
此时，SCD表示如下 <formula>formula see original document page 11</formula> 其中，a表示采样频率，t表示滞后参数。此夕卜，XT(f)表示对时间信号x(t)进 行傅立叶变换后的信号，并可以表示如下
<formula>formula see original document page 11</formula> 这样，可以将SCD作为频率相关度。并且，CAF也可以表示如下
<formula>formula see original document page 11</formula> 根据式(18)和式(20)可知，二次周期稳定性特征是信号与将该信号进行频移后 的信号之间的相关。 在本发明中，对由一部分或全部子载波发送的调制数据进行复制，并进行相位旋 转，然后通过其它子载波来发送。此处，例如对第u子载波的信号进行复制，以角速度w = 2Jig[rad/符号]对其进行相位旋转，然后通过第(m+u)子载波将其发送，对于这种情况求 出CAF和SCD。 将通过第u子载波发送的第i个符号设为ai。此时，将对第u子载波的发送信号 进行了傅立叶变换后的信号设为A(f)。与此相对，在第(m+u)子载波中，进行了相位旋转的 第i个发送符号是aiej"gi。其中，在使用连续时间t来表述ej"gi时得到
<formula>formula see original document page 11</formula> 其中，Ts表示通过IFFT和GI插入所得到的每个子载波的l个符号时间。此时，根 据式(21)，e力"是在频域中频率成分(g/Ts)为最大成分的函数。因此，通过第(m+u)子载 波发送的信号即3^'2—成为具有ai在频率轴上频移(g/Ts)后的成分作为主成分的信号。
在此，将子载波间频率间隔设为Af，将第u子载波的载波频率设为O。此时，将由 通过第u子载波发送的符号串构成的发送信号的频率表现设为A(f)，A(f)是以频率O为中 心的信号。与此相对，在第(m+u)子载波中，具有使与第u子载波的发送信号相同的信号在 频率轴上偏移(g/Ts)后的成分。因此，第(m+u)子载波中的发送信号可以表述为(cA(f-g/ Ts) + A)。其中，c是eJ'2—的频率(g/Ts)的成分中的振幅，A是由ej2^中产生的频率(g/ Ts)之外的成分所引起的成分。在第(m+u)子载波中，由于从第u子载波频移mAf，所以 只考虑第u子载波和第(m+u)子载波的信号，以第u子载波的中心频率为基准的发送信号 X(f)相对于足够长的观察时间T可以表示如下。
<formula>formula see original document page 11</formula>
此时，通过将式(22)代入到式(18)中得到SCD，并表示如下
<formula>formula see original document page 11</formula>
(23)
2
其中， A' - <U
r " 、 、* / — 乂 2乂
2 7i
/--j +^
/ 2 J
/一
2
附A/ 7 2 2> 乂J
2 7>
, 、
2 K
、"y 在此，关于参数P禾P Y，如果|3 = Y，则对于任意的f， (A(f+P) XA、f+Y)) 不是零，而在其它情况时为零或极小的值。因此，根据式(23)可知，在(a/2 = _a/2-g/ Ts-mAf)或(-a/2= a/2-g/Ts-m A f)时，艮卩(a =-g/Ts_mAf)或(a =g/Ts+mAf) 时，SCD对于任意的f具有峰值。同样，通过将式(22)代入到式(20)中得知，例如t =0 时的CAF也在(a =-g/Ts_mAf)或(a = g/Ts+mAf)时具有峰值。这样，通过设定相位 旋转单元中的信号旋转速度(即设定g)，可以使CAF和SCD的峰值出现位置移动，可以任意 地赋予二次周期稳定性特征。 在此，在本发明中，使待发送的符号进行相位旋转后输入IFFT，所以能够以符号为 单位来确保子载波之间的正交性。因此，只要具有以往的解调装置即足以进行信号的接收 (但是，为了提取周期稳定性特征，需要其专用的计算单元)。另外，本发明通过复制发送信 号来赋予周期稳定性，因此最少将1个子载波用于赋予周期稳定性即可，能够以较少的开 销来赋予周期稳定性。并且，无需为了在帧中的全部时间赋予周期稳定性而占用子载波，通 过对用于赋予周期稳定性的时间进行限定，能够进一步削减开销。 另外，在发送符号数是V时，通过对式(21)进行傅立叶变换，一'2—可以表示如下
《
C(/) sin, x sin(^(g-仰 (25)
# sin(;r(g-/5》 由此得知，如上所述，在f = g/Ts时具有峰值。与此相对，例如在f = (g±n/V)/
Ts(其中，n是整数)时，式(25)为零。利用这一点，在针对某个发送信号确定g时，向其它
发送信号乘以使得在f = (g-l/V)/Ts时出现峰值的角速度2 g'的相位旋转因子eJ'2^'i，
由此可以使峰值位置正交，可以实现使用了有效的周期稳定性的信息发送。[有关第1实施方式的信号生成装置的变形例] 下面，说明有关第1实施方式的信号生成装置的各种变形例。 第1变形例构成为在复制单元12中，将所输入的并行数据中的、作为复制对象的 列固定，始终向相位旋转单元13输入作为复制对象的列的符号。该情况时，并行数据的一 部分的列始终从复制单元12输入相位旋转单元13。因此，能够将复制单元12简化成为只 利用配线等来分配作为复制对象的列的并行数据的结构。图3示出将复制单元12替换为 单纯的配线分支时的信号生成装置1的功能框图。另外，如图3所示，如果仅仅将复制单元
1212替换为单纯的配线分支，则输入傅立叶逆变换单元14的符号间的功率有可能产生不匹 配，所以为了防止这种不匹配，也可以在复制单元12与傅立叶逆变换单元14之间(或复制 单元12与相位旋转单元13之间)，插入使输入傅立叶逆变换单元14的符号间的功率匹配 的单元。另外，也可以不使复制单元12形成为单纯的配线分支，而在复制单元12中设置不 会产生上述功率不匹配的分配器等。 第2变形例通过改变相位旋转单元13中的相位旋转的角速度，可以在经过帧时间 等固定时间后或根据来自外部的控制信号等，改变出现的周期稳定性特征。具体地讲，如图 4所示，在信号生成装置1中设置旋转速度控制单元17，在信号生成装置1中，按照事先确 定或事先由外部确定的赋予统计量C的信息，旋转速度控制单元17计算相位旋转速度，相 位旋转单元13根据该计算结果来控制信号的相位旋转速度。此时，如果复制第u子载波的 数据，并在第(m+u)子载波中发送按相位旋转角速度2 Ji g(O《g < 1)进行了相位旋转后 的该复制数据，则SCD或CAF在(a = -g/Ts-m A f)或(a = g/Ts+m A f)时具有峰值。因 此，通过设定使SCD或CAF的峰值出现的a ，并把参数g设为g = (± a +m A f)Ts，能够针 对所期望的a ，使SCD或CAF的特征出现。 第3变形例通过使作为复制单元12的复制对象的并行数据的列发生改变，可以在 经过帧时间等固定时间后或根据来自外部的控制信号等，改变出现的周期稳定性特征。具 体地讲，如图5所示，在信号生成装置1中还设置了复制对象选择控制单元18，在信号生成 装置1中，按照事先确定或事先由外部确定的赋予统计量C的信息，复制对象选择控制单元 18计算并行数据的矩阵中作为复制对象的列，复制单元12根据作为复制对象选择用的控
制信息的该计算结果来选择复制对象。此时，如果复制第u子载波的数据，并在第m子载波 中发送按相位旋转角速度2Jig进行了相位旋转后的该复制数据，则SCD或CAF在(a =-g/
Ts-(m-u) Af)或(a = g/Ts+(m-u) A f)时具有峰值。这样，如果把发送复制对象的子载波 设定为第m子载波，通过改变参数g (0《g < 1)和u (0《u《M-l，其中，M表示发送信号 中的子载波的总数，u^m)，则能够在所期望的a中出现SCD和CAF的峰值。另外，在第3 变形例中，图5的旋转速度控制单元17不是必须的构成要素。
[第2实施方式] 下面，说明第2实施方式的信号生成装置。 图6所示的第2实施方式的信号生成装置1具有与前述第1实施方式的信号生成 装置基本相同的结构，不同之处如下所述。第2实施方式的信号生成装置1不具有复制单 元12，由串并转换单元11得到的并行数据全部输入相位旋转单元13，相位旋转单元13对 于全部并行数据，使信号点的相位以预定速度旋转，取得相位旋转数据。此外，信号生成装 置1具有子载波配置控制单元19，子载波配置控制单元19选择从相位旋转单元13输入的 相位旋转数据的一部分或全部，将所选择的相位旋转数据和由串并转换单元11得到的并 行数据配置到各个子载波上，取得配置后并行数据并输出给傅立叶逆变换单元14。
下面，简要说明有关第2实施方式的信号生成装置1的信号生成动作。图7示出 有关第2实施方式的信号生成装置1的信号生成动作的步骤。在第2实施方式的信号生成 动作中，在对信号赋予周期稳定性特征时，首先，信号生成装置1的调制单元10对发送数据 A进行调制，取得调制数据(图7的S21)。调制数据被串行地输入到串并转换单元ll。串 并转换单元ll把串行输入的调制数据转换为并行，取得并行数据(S22)。将取得的并行数
13据全部分别输入相位旋转单元13和子载波配置控制单元19。相位旋转单元13使并行数据 的信号的相位以预定的角速度进行相位旋转，取得相位旋转数据(S23)。取得的相位旋转数 据被输入子载波配置控制单元19。子载波配置控制单元19选择所输入的相位旋转数据中、 要进行傅立叶逆变换的一部分或全部相位旋转数据，将所选择的相位选择数据和由串并转 换单元ll得到的并行数据配置到各个子载波，取得配置后并行数据(S24)。取得的配置后 并行数据被输入傅立叶逆变换单元14。傅立叶逆变换单元14对所输入的配置后并行数据 进行快速傅立叶逆变换(IFFT)，取得傅立叶逆变换信号(S25)。所取得的傅立叶逆变换信 号被输入GI插入单元15。 GI插入单元15向傅立叶逆变换信号插入GI (保护间隔)，取得 GI插入信号(S26)。所取得的GI插入信号被输入并串转换单元16。并串转换单元16把并 行输入的GI插入信号转换为串行，取得作为时域信号的发送信号B并输出(S27)。以上结 束信号生成动作的相关处理。 上述第2实施方式的信号生成装置1构成为通过子载波配置控制单元19，将通过 串并转换单元11取得的并行数据、和通过相位旋转单元13取得的全部相位旋转数据作为 输入，并选择相位旋转数据中的要输入傅立叶逆变换单元14的数据，并且将该选择的相位 旋转数据和所述并行数据配置到各个子载波上。根据这种结构，能够灵活变更相位旋转数 据及并行数据的配置，能够任意设定SCD或CAF的峰值出现的a 。 另外，在第2实施方式的信号生成装置1中，与前述第1实施方式的第2变形例相 同，通过改变相位旋转单元13中的相位旋转角速度，能够在经过帧时间等固定时间后或根 据来自外部的控制信号等，改变出现的周期稳定性特征。例如，如图8所示，在信号生成装 置1中设置旋转速度控制单元17，在信号生成装置1中，按照事先确定或事先由外部确定的 赋予统计量C的信息，旋转速度控制单元17计算相位旋转速度，相位旋转单元13根据该计 算结果来控制信号的相位旋转速度。 可是，在上述第1实施方式和第2实施方式中，公开了将由串并转换单元11取得 的并行数据直接插入傅立叶逆变换单元14的OFDM方式的示例，但如果是使用傅立叶逆变 换的信号生成单元，则不必是0F匿方式。例如，可以把本发明应用于SC-FDMA (单载波FDMA) 方式。该情况时，如图9所示，在信号生成装置1中，在串并转换单元11的输出侧设置傅立 叶变换单元20，通过傅立叶变换单元20对由串并转换单元11得到的并行数据进行傅立叶 变换，复制单元12对该傅立叶变换后的数据进行复制，并输入相位旋转单元13。相位旋转 单元13将使所复制的傅立叶变换后的数据以预定的旋转速度进行相位旋转后的数据作为 相位旋转数据，输入傅立叶逆变换单元14。傅立叶逆变换单元14把从相位旋转单元13输 入的相位旋转数据、和从傅立叶变换单元20输入的傅立叶变换后的数据作为输入信号，对 该输入信号进行快速傅立叶逆变换(IFFT)，取得傅立叶逆变换信号。然后，与第1、第2实 施方式相同，傅立叶逆变换信号在由GI插入单元15插入了 GI (保护间隔)后成为GI插入 信号，并行地输入并串转换单元16的GI插入信号被并串转换单元16转换为串行，成为作 为时域信号的发送信号B而输出。这样，通过图9所示的结构，对于SC-FDMA方式的信号， 同样也可以赋予SCD或CAF的特征。 另外，前述第1、第2实施方式的信号生成装置1作为硬件结构，可由能存储数据的 计算机系统或其它任意设备构成。例如，如图10所示，信号生成装置1可以构成为具有执 行操作系统和应用程序等的CPU 31 ;由ROM和RAM构成的主存储部32 ;由非易失性存储器等构成的辅助存储部33 ;控制与外部的数据输入输出的输入输出控制部34 ;由监视器等构
成的显示部35 ;和由进行字符/数字输入和执行指示的按键构成的操作部36。
权利要求
一种信号生成装置，其采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，所述信号生成装置具有调制单元，其对发送数据进行调制，得到调制数据；串并转换单元，其将从所述调制单元串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；复制单元，其选择由所述串并转换单元得到的所述并行数据的一部分或全部进行复制，得到复制数据；相位旋转单元，其对于所述复制数据，使信号点的相位以预定速度旋转，得到相位旋转数据；和傅立叶逆变换单元，其对由所述串并转换单元得到的所述并行数据和由所述相位旋转单元得到的所述相位旋转数据进行傅立叶逆变换。
2. 根据权利要求1所述的信号生成装置，该信号生成装置还具有旋转速度控制单元， 该旋转速度控制单元对所述相位旋转单元旋转所述信号点的相位的旋转速度进行控制。
3. 根据权利要求1所述的信号生成装置，该信号生成装置还具有复制对象选择控制单 元，该复制对象选择控制单元对作为所述复制单元的复制对象的所述并行数据的选择进行 控制。
4. 一种信号生成装置，其采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，所述信号生成装置具有调制单元，其对发送数据进行调制，得到调制数据；串并转换单元，其将从所述调制单元串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换 的尺寸小的预定尺寸的并行数据；相位旋转单元，其对于由所述串并转换单元得到的所述并行数据的全部，使信号点的 相位以预定速度旋转，得到相位旋转数据；子载波配置控制单元，其选择所述相位旋转数据的一部分或全部，将所选择的所述相 位旋转数据和由所述串并转换单元得到的所述并行数据配置到各个子载波上，得到配置后 并行数据；禾口傅立叶逆变换单元，其对所述配置后并行数据进行傅立叶逆变换。
5. 根据权利要求4所述的信号生成装置，该信号生成装置还具有旋转速度控制单元， 该旋转速度控制单元对所述相位旋转单元旋转所述信号点的相位的旋转速度进行控制。
6. —种由信号生成装置执行的信号生成方法，该信号生成装置采用使用了傅立叶逆变 换的传输方式，所述信号生成方法包括以下步骤对发送数据进行调制，得到调制数据；将串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；选择所述并行数据的一部分或全部进行复制，得到复制数据； 对于所述复制数据，使信号点的相位以预定速度旋转，得到相位旋转数据；禾口 对所述并行数据和所述相位旋转数据进行傅立叶逆变换。
7. —种由信号生成装置执行的信号生成方法，该信号生成装置采用使用了傅立叶逆变 换的传输方式，所述信号生成方法包括以下步骤对发送数据进行调制，得到调制数据；将串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；对于所述并行数据的全部，使信号点的相位以预定速度旋转，得到相位旋转数据； 选择所述相位旋转数据的一部分或全部，将所选择的所述相位旋转数据和所述并行数 据配置到各个子载波上，得到配置后并行数据；禾口 对所述配置后并行数据进行傅立叶逆变换。
全文摘要
信号生成装置和信号生成方法。本发明的信号生成装置采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，其构成为包括调制单元，其对发送数据进行调制，得到调制数据；串并转换单元，其将串行输入的调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；复制单元，其选择并行数据的一部分或全部进行复制，得到复制数据；相位旋转单元，其对于复制数据，使信号点的相位以预定速度旋转，得到相位旋转数据；和傅立叶逆变换单元，其对由串并转换单元得到的并行数据、和由相位旋转单元得到的相位旋转数据进行傅立叶逆变换。
文档编号H04L27/26GK101753511SQ20091025120
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月2日 优先权日2008年12月3日
发明者前田浩次 申请人:株式会社Ntt都科摩