专利名称：：信号生成方法及信号生成装置的制作方法信号生成方法及信号生成装置
技术领域：
(与相关申请有关的说明)在2010年12月10日提出的日本专利申请2010-276448号、在2011年2月9日提出的日本专利申请2011-026422号、在2011年2月18日提出的日本专利申请2011-033770号以及2011年3月9日提出的日本专利申请2011-051842号中包含的权利要求书、说明书、附图及说明书摘要的公开内容全部被引用于本申请中。本发明尤其涉及进行使用了多天线(mult1-antenna)的通信的发送装置及接收装置。
背景技术：
：以往，作为使用多天线的通信方法，例如有被称为MMO(Multiple-1nputMultiple-Output:多输入多输出)的通信方法。在以MMO为代表的多天线通信中，通过分别对多个系列的发送数据进行调制，并从不同的天线同时发送各调制信号，来提高数据的通信速度。图23表示发送天线数为2、接收天线数为2、发送调制信号(发送流)数为2时的收发装置的结构的一例。在发送装置中，对编码后的数据进行交错(interleave)，对交错后的数据进行调制，并进行频率变换等，从而生成发送信号，发送信号被从天线发送。此时，从发送天线在同一时刻以同一频率分别发送不同的调制信号的方式是空间复用MIMO方式。此时，在专利文献I中提出了一种在每个发送天线中具备不同的交错模式的发送装置。也就是说，在图23的发送装置中2个交错器(πa、Jib)具有相互不同的交错模式。而且，在接收装置中，如非专利文献1、非专利文献2所示，通过反复进行利用软值(softvalue)的检波方法(图23中的MIMOdetector),来提高接收品质。可是，作为无线通信中的实际传播环境的模型，存在以瑞利衰落(Rayleighfading)环境为代表的NLOS(non-lineofsight:非视距)环境和以莱斯衰落(Ricianfading)环境为代表的LOS(lineofsight:视距)环境。在发送装置中发送单个调制信号，在接收装置中对由多个接收天线接收到的信号进行最大比合成、并对最大比合成后的信号进行解调及解码的情况下，在LOS环境、特别是表示直接波的接收功率相对于散射波的接收功率的大小的莱斯因子较大的环境下，能够获得良好的接收品质。但是，根据传输方式(例如空间复用MMO传输方式)的不同，会产生若莱斯因子增大则接收品质劣化的问题。(参见非专利文献3)图24(A)(B)表示，在瑞利衰落环境及莱斯因子K=3、10、16dB的莱斯衰落环境下,对LDPC(low-densityparity-check:低密度校验)编码后的数据进行了2X2(2天线发送、2天线接收)空间复用MIMO传输的情况下的BER(BitErrorRate:误比特率)特性(纵轴BER,横轴SNR(signal-to-noisepowerratio:信噪比))的模拟结果的一例。图24(A)表示，不进行反复检波的Max-1og-APP(参见非专利文献1、非专利文献2)(APPaposteriorprobability:后验概率))的BER特性，图24(B)表示,进行反复检波后的Max-1og-APP(参见非专利文献1、非专利文献2)(反复次数为5次)的BER特性。从图24(A)(B)可知，无论是否进行反复检波，在空间复用MMO系统中，都能够确认到若莱斯因子增大则接收品质变坏的情况。由此可知，具有“在空间复用MIMO系统中，在传播环境变得稳定时接收品质变坏”这样的、在以往的发送单个调制信号的系统中不存在的空间复用MIMO系统固有的课题。广播或多播通信是必须适应各种各样的传播环境的服务，用户持有的接收机和广播站之间的电波传播环境当然有可能是LOS环境。将具有上述课题的空间复用MIMO系统应用到广播或多播通信中时，在接收机中电波的接收电场强度较高，但是可能产生因接收品质的劣化而无法接受服务的现象。也就是说，为了在广播或多播通信中采用空间复用MMO系统，期望在NLOS环境及LOS环境的任一个的情况下，都获得一定程度的接收品质的MIMO传输方式的开发。在非专利文献8中，阐述了从来自通信对象的反馈信息中选择用于预编码的码本(预编码矩阵(也称为预编码权重矩阵))的方法，但是如上所述，像广播或多播通信那样，在无法得到来自通信对象的反馈信息的状况下进行预编码的方法，却完全没有记述。另一方面，在非专利文献4中，阐述了在没有反馈信息时也能够应用的、随着时间来切换预编码矩阵的方法。在该文献中，阐述了作为用于预编码的矩阵而使用酉矩阵、并且随机切换酉矩阵的方法，但是对于上述的对于LOS环境下的接收品质的劣化的应用方法却完全没有记述，仅记述了随机切换。当然，完全没有记载用于改善LOS环境的接收品质的劣化的预编码方法以及预编码矩阵的构成方法。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开第2005/050885号非专利文献非专利文献I"‘Achievingnear-capacityonamultipIe-antennachannel，，IEEETransactiononcommunications,vol.51,no.3,pp.389-399,March2003.非专利文献2:“PerformanceanalysisanddesignoptimizationofLDPC-codedMIMOOFDMsystems，，IEEETrans.SignalProcessing.,vol.52,no.2,pp.348-361,Feb.2004.非专利文献3:“BERperformanceevaluationin2x2MIM0spatialmultiplexingsystemsunderRicianfadingchannels,，，IEICETrans.Fundamentals,vol.E91-A,no.10,pp.2798-2807,Oct.2008.非专利文献4uTurbospace-timecodeswithtimevaryinglineartransformations,，，IEEETrans.Wirelesscommunications,vol.6,no.2,pp.486-493,Feb.2007.非专利文献5,LikelihoodfunctionforQR-MLDsuitableforsoft-decisionturbodecodinganditsperformance,，，IEICETrans.Commun.,vol.E88-B,no.1,pp.47-57,Jan.2004.非专利文献6^Shannon限界、O道標“Parallelconcatenated(Turbo)coding”,“Turbo(iterative)decoding”iO周边”電子情報通信学会、信学技法IT98-51非专利文献7^AdvancedsignalprocessingforPLCsffavelet-0FDM,”Proc·ofIEEEInternationalsymposiumonISPLC2008，pp.187-192，2008.非专利文献8D.J.Love,andR.W.heath，Jr.，“Limitedfeedbackunitaryprecodingforspatialmultiplexingsystems，，，IEEETrans.1nf.Theory,vol.51,no.8,pp.2967-1976，Aug.2005.非专利文献9:DVBDocumentA122,Framingstructure,channelcodingandmodulationforasecondgenerationdigitalterrestrialtelevisionbroadcastingsystem,(DVB-T2)，June2008.非专利文献10:L.Vangelista，N.Benvenuto，andS.Tomasin，“Keytechnologiesfornext-generationterrestrialdigitaltelevisionstandardDVB-T2，，，IEEECommun.Magazine,vo.47，no.10，pp.146—153，Oct.2009.非专利文献11:T.Ohgane，T.Nishimura，andY.Ogawa，“ApplicationofspacedivisionmultiplexingandthoseperformanceinaMIMOchannel，，，IEICETrans.Commun.，vo.88-B，no.5，pp.1843-1851，May2005.非专利文献12:R.G.Gallager，“Low-densityparity-checkcodes，”IRETrans.1nform.Theory,IT-8,pp_21_28，1962.非专利文献13:D.J.C.Mackay，“Gooderror-correctingcodesbasedonverysparsematrices，”IEEETrans.1nform.Theory,vol.45，no.2，pp399_431，Marchl999.非专利文献14ETSIEN302307，“Secondgenerationframingstructure,channelcodingandmodulationsystemsforbroadcasting,interactiveservices,newsgatheringandotherbroadbandsatelliteapplications，“v.LL2，June2006.非专利文献15:Y.-LUeng，andC._C.Cheng，“afast-convergencedecodingmethodandmemory-efficientVLSIdecoderarchitectureforirregularLDPCcodesintheIEEE802.16estandards，”IEEEVTC_2007Fall，pp.1255-1259.非专利文献16:S.M.Alamout1、“Asimpletransmitdiversitytechniqueforwirelesscommunications,，’IEEEJ.Select.AreasCommun.，vol.16，no.8，pp.1451-1458，0ctl998.非专利文献17V.Tarokh，H.Jafrkhani，andA.R.Calderbank、“Space_timeblockcodingforwirelesscommunications!Performanceresults、，，IEEEJ.Select.AreasCommun.，vol.17，no.3，no.3，pp.451—460，Marchl999.
发明内容发明概要发明要解决的问题本发明的目的是提供一种能够改善LOS环境的接收品质的MIMO系统。用于解决问题的手段有关本发明的信号生成方法，从多个基带信号生成以同一频带且同一时刻发送的多个信号，其特征在于，使用规定的纠错块编码方式，生成M组的作为第I多个比特使用的第I编码块和M组的作为第2多个比特使用的第2编码块，其中M是自然数；对从上述第I多个比特生成的第I基带信号Si和从上述第2多个比特生成的第2基带信号s2的双方进行相位变更，生成M码元的相位变更后的第I基带信号Si’和M码元的相位变更后的第2基带信号s2’；对上述相位变更后的第I基带信号Si’与上述相位变更后的第2基带信号s2’的组合进行依据规定的矩阵F的加权合成，生成M组的第I加权合成信号zl与第2加权合成信号z2的组合作为以上述相同的频率带且相同的时刻发送的多个信号；上述第I加权合成信号zl及上述第2加权合成信号z2满足(zl，z2)T=F(sl’，82’)'对上述第I基带信号Si及上述第2基带信号s2实施的相位变更量分别是一边切换N个相位变更量的候选一边选择出的一个相位变更量。另外，有关本发明的信号生成装置，从多个基带信号生成以同一频带且同一时刻发送的多个信号，其特征在于，该信号生成装置具备编码部，使用规定的纠错块编码方式，生成M组的作为第I多个比特使用的第I编码块和M组的作为第2多个比特使用的第2编码块，其中M是自然数；相位变更部，对从上述第I多个比特生成的第I基带信号Si和从上述第2多个比特生成的第2基带信号s2的双方进行相位变更，生成M码元的相位变更后的第I基带信号Si’和M码元的相位变更后的第2基带信号s2’；以及加权合成部，对上述相位变更后的第I基带信号Si’与上述相位变更后的第2基带信号s2’的组合进行依据规定的矩阵F的加权合成，生成M组的第I加权合成信号zl与第2加权合成信号z2的组合作为以上述相同的频率带且相同的时刻发送的多个信号；上述第I加权合成信号zl及上述第2加权合成信号z2满足(zl，z2)T=F(sl’，82’)'对上述第I基带信号sl及上述第2基带信号s2实施的相位变更量分别是一边切换N个相位变更量的候选一边选择出的一个相位变更量。发明效果这样，根据本发明，能够提供改善LOS环境中的接收品质的劣化的信号生成方法、信号生成装置，所以在广播或多播通信中能够对可见范围内的用户提供品质较高的服务。图1是空间复用MMO传输系统中的收发装置的结构例。图2是帧结构的一例。图3是应用相位变更方法时的发送装置的结构例。图4是应用相位变更方法时的发送装置的结构例。图5是帧结构的例子。图6是相位变更方法的例子。图7是接收装置的结构例。图8是接收装置的信号处理部的结构例。图9是接收装置的信号处理部的结构例。图10是解码处理方法。图11是接收状态的例子。图12是应用相位变更方法时的发送装置的结构例。图13是应用相位变更方法时的发送装置的结构例。图14是帧结构的例子。图15是帧结构的例子。.图16是帧结构的例子。图17是帧结构的例子。图18是帧结构的例子。图19是映射方法的一例。图20是映射方法的一例。图21是加权合成部的结构例。图22是码元的排序方法一例。图23是空间复用MMO传输系统中的收发装置的结构例。图24是BER特性例。图25是相位变更方法的例子。图26是相位变更方法的例子。图27是相位变更方法的例子。图28是相位变更方法的例子。图29是相位变更方法的例子。图30是能够获得较高的接收品质的调制信号的码元配置例。图31是能够获得较高的接收品质的调制信号的帧结构例。图32是能够获得较高的接收品质的调制信号的码元配置例。图33是能够获得较高的接收品质的调制信号的码元配置例。图34是使用块码时的I个编码后的块所需要的码元数、时隙数的变化例。图35是使用块码时的2个编码后的块所需要的码元数、时隙数的变化例。图36是数字广播用系统的整体结构图。图37是表示接收机结构例的框图。图38是表示多路复用数据的结构的图。图39是示意地表示各流在多路复用数据中如何被多路复用的图。图40是表示在PES数据包列中视频流如何被存储的详细图。图41是表示多路复用数据中的TS数据包和源数据包的结构的图。图42是表示PMT的数据结构的图。图43是表示多路复用数据信息的内部结构的图。图44是表示流属性信息的内部结构的图。图45是影像显示、声音输出装置的结构图。图46是通信系统的结构一例。图47是能够获得较高的接收品质的调制信号的码元配置例。图48是能够获得较高的接收品质的调制信号的码元配置例。图49是能够获得较高的接收品质的调制信号的码元配置例。图50是能够获得较高的接收品质的调制信号的码元配置例。图51是发送装置的结构例。图52是发送装置的结构例。图53是发送装置的结构例。图54是发送装置的结构例。0094]图55是表示基带信号变换部的图。0095]图56是发送装置的结构例。0096]图57是分配部的动作的一例。0097]图58是分配部的动作的另一例。0098]图59是表示基站及终端的关系的通信系统的一例。0099]图60是发送信号的频率分配的一例。0100]图61是发送信号的频率分配的一例。0101]图62是表示基站、中继器和终端的关系的通信系统的一例。0102]图63是来自基站的发送信号的频率分配的一例。0103]图64是来自中继器的发送信号的频率分配的一例。0104]图65是中继器的接收部和发送部的结构的一例。0105]图66是基站发送的信号的数据格式的一例。0106]图67是发送装置的结构例。0107]图68是表示基带信号变换部的附图。0108]图69是加权、基带信号的变换及相位变更方法的一例。0109]图70是采用OFDM方式的发送装置的结构例。0110]图71是帧结构的例子。0111]图72是与调制方式相应的时隙数和相位变更值的例子。0112]图73是与调制方式相应的时隙数和相位变更值的例子。0113]图74是DVB-T2标准中的广播站发送的信号的帧结构的概要。0114]图75是在同一时刻存在2种以上信号的例子。0115]图76是发送装置的结构例。0116]图77是帧结构的例子。0117]图78是帧结构的例子。0118]图79是帧结构的例子。0119]图80是帧结构的例子。0120]图81是帧结构的例子。0121]图82是帧结构的例子。0122]图83是帧结构的例子。0123]图84是在同一时刻存在两种以上的信号的例子。0124]图85是发送装置的结构例。0125]图86是接收装置的结构例。0126]图87是接收装置的结构例。0127]图88是接收装置的结构例。0128]图89是帧结构的例子。0129]图90是帧结构的例子。0130]图91是帧结构的例子。0131]图92是帧结构的例子。0132]图93是帧结构的例子。权利要求1.一种信号生成方法，从多个基带信号生成以同一频带且同一时刻发送的多个信号，其特征在于，使用规定的纠错块编码方式，生成M组的作为第I多个比特使用的第I编码块和M组的作为第2多个比特使用的第2编码块，其中M是自然数；对从上述第I多个比特生成的第I基带信号Si和从上述第2多个比特生成的第2基带信号s2的双方进行相位变更，生成M码元的相位变更后的第I基带信号Si’和M码元的相位变更后的第2基带信号s2’；对上述相位变更后的第I基带信号Si’与上述相位变更后的第2基带信号s2’的组合进行依据规定的矩阵F的加权合成，生成M组的第I加权合成信号zl与第2加权合成信号z2的组合作为以上述相同的频率带且相同的时刻发送的多个信号；上述第I加权合成信号zl及上述第2加权合成信号z2满足(zl,z2)T=F(sl，，s2，)T;对上述第I基带信号Si及上述第2基带信号s2实施的相位变更量分别是一边切换N个相位变更量的候选一边选择出的一个相位变更量。2.一种信号生成装置，从多个基带信号生成以同一频带且同一时刻发送的多个信号，其特征在于，该信号生成装置具备编码部，使用规定的纠错块编码方式，生成M组的作为第I多个比特使用的第I编码块和M组的作为第2多个比特使用的第2编码块，其中M是自然数；相位变更部，对从上述第I多个比特生成的第I基带信号Si和从上述第2多个比特生成的第2基带信号s2的双方进行相位变更，生成M码元的相位变更后的第I基带信号Si’和M码元的相位变更后的第2基带信号s2’；以及加权合成部，对上述相位变更后的第I基带信号Si’与上述相位变更后的第2基带信号s2’的组合进行依据规定的矩阵F的加权合成，生成M组的第I加权合成信号zl与第2加权合成信号z2的组合作为以上述相同的频率带且相同的时刻发送的多个信号；上述第I加权合成信号zl及上述第2加权合成信号z2满足(zl,z2)T=F(sl，，s2，)T;对上述第I基带信号Si及上述第2基带信号s2实施的相位变更量分别是一边切换N个相位变更量的候选一边选择出的一个相位变更量。全文摘要一种发送方法，以同一频率同时发送第1调制信号和第2调制信号，通过对两个信号使用固定的预编码矩阵进行预编码，并且有规则地切换第1调制信号或者第2调制信号中的至少一个的相位并发送，从而在接收装置中，提高数据的接收品质。文档编号H04J99/00GK103004121SQ20118003536公开日2013年3月27日申请日期2011年11月29日优先权日2010年12月10日发明者村上丰,木村知弘,大内干博申请人:松下电器产业株式会社