特許 6221308 通信機および通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6221308

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】通信機および通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/26 20060101AFI20171023BHJP

【ＦＩ】

   H04L27/26 200

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-78273(P2013-78273)

(22)【出願日】2013年4月4日

(65)【公開番号】特開2014-204252(P2014-204252A)

(43)【公開日】2014年10月27日

【審査請求日】2016年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000100746

【氏名又は名称】アイコム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(72)【発明者】

【氏名】西川 延良

【審査官】 吉江 一明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２９５２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３３００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 大久保 尚人 他，選択マッピング（ＳＬＭ）を用いたＭＣ−ＣＤＭＡのＰＡＰＲ低減，電子情報通信学会技術研究報告．ＲＣＳ,無線通信システム１０２（１５０），ＩＥＩＣＥ，２００２年 ６月２１日，pp.73-78

【文献】 長谷川 文大 他，マルチチャネルＳＣ−ＯＦＤＭ向けの位相回転を用いたＰＡＰＲ低減技術 ，電子情報通信学会技術研究報告 Ｖｏｌ．１１１ Ｎｏ．２８９ ，日本，社団法人電子情報通信学会 ，２０１１年１１月 ９日，第111巻，pp.85-90

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機であって、
入力信号の要素数と同数の要素の集合であって、要素の値が１または０である任意のデータ系列を用い、前記入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の演算データ、および、前記入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にした前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の演算データ、の少なくともいずれかを生成する演算手段と、
前記入力信号、および、前記第１の演算データおよび前記第２の演算データの少なくともいずれか、を一次変調方式で変調して一次変調信号をそれぞれ生成する変調手段と、
前記一次変調信号の逆高速フーリエ変換を行い逆変換データをそれぞれ生成するＩＦＦＴ手段と、
前記逆変換データに基づくベースバンド信号のピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も低い前記逆変換データを選択する選択手段と、
前記選択された逆変換データに基づきベースバンド信号を生成し、前記選択された逆変換データを生成する際に行った演算を特定するデータおよび該ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする通信機。

【請求項2】

前記演算手段は、位置を示す番号が素数である要素の値が１であり、該要素以外の要素の値が０である前記データ系列を用いることを特徴とする請求項１に記載の通信機。

【請求項3】

直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機であって、
送信信号を受信して送信側での演算を特定するデータおよびベースバンド信号を生成し、前記ベースバンド信号を直並列変換して並列信号を生成する受信手段と、
前記並列信号の高速フーリエ変換を行い変換データを生成するＦＦＴ手段と、
前記変換データを一次変調方式で復調して復調データを生成する復調手段と、
前記復調データの要素数と同数の要素の集合であって、要素の値が１または０であるデータ系列を用い、前記送信側での演算を特定するデータに基づき、前記復調データ、前記復調データの各要素と、該要素と同じ位置にある前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の逆演算データ、および前記復調データの各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にした前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の逆演算データのいずれかを復元データとして出力する逆演算手段と、
を備えることを特徴とする通信機。

【請求項4】

前記逆演算手段は、位置を示す番号が素数である要素の値が１であり、該要素以外の要素の値が０である前記データ系列を用いることを特徴とする請求項３に記載の通信機。

【請求項5】

直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機が行う通信方法であって、
入力信号の要素数と同数の要素の集合であって、要素の値が１または０である任意のデータ系列を用い、前記入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の演算データ、および、前記入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にした前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の演算データ、の少なくともいずれかを生成する演算ステップと、
前記入力信号、および、前記第１の演算データおよび前記第２の演算データの少なくともいずれか、を一次変調方式で変調して一次変調信号をそれぞれ生成する変調ステップと、
前記一次変調信号の逆高速フーリエ変換を行い逆変換データをそれぞれ生成するＩＦＦＴステップと、
前記逆変換データに基づくベースバンド信号のピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も低い前記逆変換データを選択する選択ステップと、
前記選択された逆変換データに基づきベースバンド信号を生成し、前記選択された逆変換データを生成する際に行った演算を特定するデータおよび該ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信ステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。

【請求項6】

前記演算ステップにおいて、位置を示す番号が素数である要素の値が１であり、該要素以外の要素の値が０である前記データ系列を用いることを特徴とする請求項５に記載の通信方法。

【請求項7】

直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機が行う通信方法であって、
送信信号を受信して送信側での演算を特定するデータおよびベースバンド信号を生成し、前記ベースバンド信号を直並列変換して並列信号を生成する受信ステップと、
前記並列信号の高速フーリエ変換を行い変換データを生成するＦＦＴステップと、
前記変換データを一次変調方式で復調して復調データを生成する復調ステップと、
前記復調データの要素数と同数の要素の集合であって、要素の値が１または０であるデータ系列を用い、前記送信側での演算を特定するデータに基づき、前記復調データ、前記復調データの各要素と、該要素と同じ位置にある前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の逆演算データ、および前記復調データの各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にした前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の逆演算データのいずれかを復元データとして出力する逆演算ステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。

【請求項8】

前記逆演算ステップにおいて、位置を示す番号が素数である要素の値が１であり、該要素以外の要素の値が０である前記データ系列を用いることを特徴とする請求項７に記載の通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信機および通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式の通信では、入力信号をサブキャリア変調し、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transformation：逆高速フーリエ変換）を行い、ベースバンド信号を生成する。そのため、サブキャリアの数が増え、ＦＦＴ（Fast Fourier Transformation：高速フーリエ変換）サイズが大きくなると、大きなピークを持つベースバンド信号が生成され、ＰＡＰＲ（Peak-to-Average Power Ratio：ピーク対平均電力比）が高くなるという性質を持っている。ＰＡＰＲが高くなると、信号を歪みなく伝送するために広範囲において線形性を有する増幅器が必要となる。そこでＰＡＰＲを低減するための技術が開発されている。

【0003】

特許文献１の直交周波数分割多重通信装置では、ＰＡＰＲを低減するため、ＩＦＦＴを行う前に逐次決定法により算出した最適位相に基づきサブキャリア変調信号の位相を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−１６５７８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ＯＦＤＭ方式の通信では、ＰＡＰＲを低減することが課題となっている。特許文献１の直交周波数分割多重通信装置では、ＰＡＰＲを低減する最適位相を算出するために繰り返し計算処理を行い、サブキャリアごとに位相を制御する必要がある。

【0006】

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、ＯＦＤＭ方式の通信において、ＰＡＰＲを低減し、ＰＡＰＲの低減の処理を簡易化することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る通信機は、
直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機であって、
入力信号の要素数と同数の要素の集合であって、要素の値が１または０である任意のデータ系列を用い、前記入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の演算データ、および、前記入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にした前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の演算データ、の少なくともいずれかを生成する演算手段と、
前記入力信号、および、前記第１の演算データおよび前記第２の演算データの少なくともいずれか、を一次変調方式で変調して一次変調信号をそれぞれ生成する変調手段と、
前記一次変調信号の逆高速フーリエ変換を行い逆変換データをそれぞれ生成するＩＦＦＴ手段と、
前記逆変換データに基づくベースバンド信号のピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も低い前記逆変換データを選択する選択手段と、
前記選択された逆変換データに基づきベースバンド信号を生成し、前記選択された逆変換データを生成する際に行った演算を特定するデータおよび該ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする。

【0008】

好ましくは、前記演算手段は、位置を示す番号が素数である要素の値が１であり、該要素以外の要素の値が０である前記データ系列を用いる。

【0009】

本発明の第２の観点に係る通信機は、
直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機であって、
送信信号を受信して送信側での演算を特定するデータおよびベースバンド信号を生成し、前記ベースバンド信号を直並列変換して並列信号を生成する受信手段と、
前記並列信号の高速フーリエ変換を行い変換データを生成するＦＦＴ手段と、
前記変換データを一次変調方式で復調して復調データを生成する復調手段と、
前記復調データの要素数と同数の要素の集合であって、要素の値が１または０であるデータ系列を用い、前記送信側での演算を特定するデータに基づき、前記復調データ、前記復調データの各要素と、該要素と同じ位置にある前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の逆演算データ、および前記復調データの各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にした前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の逆演算データのいずれかを復元データとして出力する逆演算手段と、
を備えることを特徴とする。

【0010】

好ましくは、前記逆演算手段は、位置を示す番号が素数である要素の値が１であり、該要素以外の要素の値が０である前記データ系列を用いる。

【0011】

本発明の第３の観点に係る通信方法は、
直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機が行う通信方法であって、
入力信号の要素数と同数の要素の集合であって、要素の値が１または０である任意のデータ系列を用い、前記入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の演算データ、および、前記入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にした前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の演算データ、の少なくともいずれかを生成する演算ステップと、
前記入力信号、および、前記第１の演算データおよび前記第２の演算データの少なくともいずれか、を一次変調方式で変調して一次変調信号をそれぞれ生成する変調ステップと、
前記一次変調信号の逆高速フーリエ変換を行い逆変換データをそれぞれ生成するＩＦＦＴステップと、
前記逆変換データに基づくベースバンド信号のピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も低い前記逆変換データを選択する選択ステップと、
前記選択された逆変換データに基づきベースバンド信号を生成し、前記選択された逆変換データを生成する際に行った演算を特定するデータおよび該ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信ステップと、
を備えることを特徴とする。

【0012】

好ましくは、前記演算ステップにおいて、位置を示す番号が素数である要素の値が１であり、該要素以外の要素の値が０である前記データ系列を用いる。

【0013】

本発明の第４の観点に係る通信方法は、
直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機が行う通信方法であって、
送信信号を受信して送信側での演算を特定するデータおよびベースバンド信号を生成し、前記ベースバンド信号を直並列変換して並列信号を生成する受信ステップと、
前記並列信号の高速フーリエ変換を行い変換データを生成するＦＦＴステップと、
前記変換データを一次変調方式で復調して復調データを生成する復調ステップと、
前記復調データの要素数と同数の要素の集合であって、要素の値が１または０であるデータ系列を用い、前記送信側での演算を特定するデータに基づき、前記復調データ、前記復調データの各要素と、該要素と同じ位置にある前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の逆演算データ、および前記復調データの各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にした前記データ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の逆演算データのいずれかを復元データとして出力する逆演算ステップと、
を備えることを特徴とする。

【0014】

好ましくは、前記逆演算ステップにおいて、位置を示す番号が素数である要素の値が１であり、該要素以外の要素の値が０である前記データ系列を用いる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ＯＦＤＭ方式の通信において、ＰＡＰＲを低減し、ＰＡＰＲの低減の処理を簡易化することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施の形態に係る通信機の構成例を示すブロック図である。

【図2】実施の形態に係る通信機の異なる構成例を示すブロック図である。

【図3】実施の形態に係る通信機が送る送信信号の例を示す図である。

【図4】実施の形態に係る通信機が行う送信制御の動作の一例を示すフローチャートである。

【図5】実施の形態に係る通信機が行う受信制御の動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】実施の形態に係る通信機におけるベースバンド信号のＣＣＤＦ特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。以下の説明において、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transformation：逆高速フーリエ変換）は、ＩＦＦＴとＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transformation：逆離散フーリエ変換）を含む概念とする。したがって本発明の実施の形態においては、ＩＦＦＴの代わりに、ＩＤＦＴを行うよう構成してもよい。同様にＦＦＴ（Fast Fourier Transformation：高速フーリエ変換）は、ＦＦＴとＤＦＴ（Discrete Fourier Transformation：離散フーリエ変換）を含む概念とする。またＩＤＦＴおよびＤＦＴを行う場合は、以下の説明におけるＦＦＴサイズとは、ＤＦＴサイズを意味する。

【0018】

図１は、本発明の実施の形態に係る通信機の構成例を示すブロック図である。通信機１は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式の無線通信により他の機器と通信を行う。通信機１は、アンテナ１０、演算部１１、変調部１２、直並列変換部１３、ＩＦＦＴ部１４、選択部１５、送信部１６およびコントローラ２０を備える。

【0019】

コントローラ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３、およびＲＯＭ（Read-Only Memory）２４を備える。複雑化を避け、理解を容易にするために、コントローラ２０から各部への信号線が省略されているが、コントローラ２０は通信機１の各部にＩ／Ｏ（Input／Output）２２を介して接続しており、それらの処理の開始、終了、処理内容の制御を行う。

【0020】

ＲＡＭ２３には、例えばプリアンブルなどの送信信号を生成するためのデータが記憶されている。ＲＯＭ２４は、コントローラ２０が通信機１の動作を制御するための制御プログラムを格納する。コントローラ２０は、制御プログラムに基づいて、通信機１を制御する。

【0021】

図２は、実施の形態に係る通信機の異なる構成例を示すブロック図である。上述の通信機１に受信機能をもたせるため、図２に示す通信機１はさらに逆演算部３１、復調部３２、並直列変換部３３、ＦＦＴ部３４、受信部３５、および送受信切替部３６を備える。送信機能および受信機能を備える図２に示す通信機１を用いて、通信機１が行う通信方法について以下に説明する。

【0022】

演算部１１は、入力信号の要素数と同数の要素の集合であって、要素の値が１または０である任意のデータ系列を用い、入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にあるデータ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の演算データ、および、入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にしたデータ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の演算データ、の少なくともいずれかを生成する。逆順にしたデータ系列とは、要素の順序を逆にしたデータ系列である。データ系列として、例えば位置を示す番号が素数である要素の値が１であり、該要素以外の要素の値が０であるデータ系列を用いる。またデータ系列として、要素の値が１または０であるランダムデータを用いてもよい。演算部１１は、入力信号、および、第１の演算データおよび第２の演算データの少なくともいずれか、を変調部１２に送る。

【0023】

変調部１２は、入力信号、および、第１の演算データおよび第２の演算データの少なくともいずれか、を一次変調方式で変調し、一次変調信号をそれぞれ生成し、直並列変換部１３に送る。一次変調方式は、例えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase-Shift Keying：四位相偏移変調）である。

【0024】

一次変調方式をＱＰＳＫとし、ＦＦＴサイズをＮとすると、入力信号ｂは下記（１）式で表される。また位置を示す番号が素数である要素の値が１であり、該要素以外の要素の値が０であるデータ系列ｐは下記（２）式で表される。下記（２）式中の行列の上の数字は、要素の位置を示す番号である。

【0025】

【数1】

【0026】

【数2】

【0027】

一次変調方式をＱＰＳＫとし、ＦＦＴサイズを４とすると、上記（２）式のデータ系列ｐは下記（３）式で表される。また逆順にしたデータ系列ｐ^−１は下記（４）式で表される。

【0028】

【数3】

【0029】

【数4】

【0030】

例えば演算部１１は、要素数が８の入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある上記（３）式で表されるデータ系列ｐの要素との排他的論理和を要素とする第１の演算データを生成する。また演算部１１は、該入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある上記（４）式で表される逆順にしたデータ系列ｐ−１の要素との排他的論理和を要素とする第２の演算データを生成する。変調部１２は、入力信号、第１の演算データ、および第２の演算データを一次変調方式で変調し、一次変調信号をそれぞれ生成する。

【0031】

直並列変換部１３は、一次変調信号を直並列変換し、直並列変換した一次変調信号をＩＦＦＴ部１４に送る。ＩＦＦＴ部１４は、直並列変換された一次変調信号のＩＦＦＴを行って、逆変換データをそれぞれ生成し、選択部１５に送る。選択部１５は、逆変換データに基づくベースバンド信号のＰＡＰＲ（Peak-to-Average Power Ratio：ピーク対平均電力比）を算出し、ＰＡＰＲが最も低い逆変換データを選択し、送信部１６に送る。後続の入力信号についても同様の処理が行われ、ＰＡＰＲが最も低い逆変換データがそれぞれ送信部１６に送られる。

【0032】

送信部１６は、逆変換データを合成してベースバンド信号を生成し、選択された逆変換データを生成する際に行った演算を特定するデータおよび該ベースバンド信号から送信信号を生成して、送受信切替部３６およびアンテナ１０を介して、他の機器に送信信号を送信する。

【0033】

図３は、実施の形態に係る通信機が送る送信信号の例を示す図である。送信信号は、プリアンブル、選択された逆変換データを生成する際に行った演算を特定するデータ、およびベースバンド信号ｆ_１、ｆ_２、・・・、ｆ_ｋから構成される。図３の例では、ｋ個のベースバンド信号が送信信号に含まれている。

【0034】

上記演算を特定するデータとは、選択された逆変換データが、入力信号、第１の演算データ、および第２の演算データの内いずれに基づく一次変調信号を直並列変換し、ＩＦＦＴを行って生成されたかを示す所定のデータｇ_１、ｇ_２、・・・、ｇ_ｋを含む。上記演算を特定するデータは、例えば入力信号、第１の演算データ、および第２の演算データのいずれかを示す所定のデータのそれぞれに一次変調を施し、合成することで生成される。所定のデータは２ビットのデータでよい。所定のデータとして２ビットのデータを用い、一次変調方式をＱＰＳＫとし、ＦＦＴサイズを２０４８とした場合には、２０４８個の所定のデータを含むことができる。なお所定のデータのサイズは任意であり、所定のデータの値は、任意に定めることができる。入力信号、第１の演算データ、および第２の演算データのいずれかを示す所定のデータのサイズ、および所定のデータの値についての情報は、送受信間で予め共有されている。上記演算を特定するデータを送信信号に含むことで、受信側で入力信号を正しく復元することが可能となる。

【0035】

図４は、実施の形態に係る通信機が行う送信制御の動作の一例を示すフローチャートである。演算部１１は、入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にあるデータ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の演算データ、および、入力信号の各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にしたデータ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の演算データ、の少なくともいずれかを生成する（ステップＳ１１０）。変調部１２は、入力信号、および、第１の演算データおよび第２の演算データの少なくともいずれか、を一次変調方式で変調し、一次変調信号をそれぞれ生成し、直並列変換部１３は、一次変調信号を直並列変換する（ステップＳ１２０）。

【0036】

ＩＦＦＴ部１４は、直並列変換された一次変調信号のＩＦＦＴを行って、逆変換データをそれぞれ生成する（ステップＳ１３０）。選択部１５は、逆変換データに基づくベースバンド信号のＰＡＰＲを算出し、ＰＡＰＲが最も低い逆変換データを選択する（ステップＳ１４０）。送信部１６は、逆変換データを合成してベースバンド信号を生成し、選択された逆変換データを生成する際に行った演算を特定するデータおよび該ベースバンド信号から送信信号を生成して、送受信切替部３６およびアンテナ１０を介して、他の機器に送信信号を送信する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０の送信処理が完了すると、通信機１は処理を終了する。

【0037】

受信側での処理を以下に説明する。受信部３５は、アンテナ１０および送受信切替部３６を介して送信信号を受信し、送信側での演算を特定するデータおよびベースバンド信号を生成する。受信部３５は、送信側での演算を特定するデータを逆演算部３１に送り、ベースバンド信号を直並列変換して並列信号を生成し、ＦＦＴ部３４に送る。送信側での演算を特定するデータが一次変調されている場合には、受信部３５は送信側での演算を特定するデータを一次変調方式で復調し、復調した送信側での演算を特定するデータを逆演算部３１に送る。受信側では送信側での演算を特定するデータの復調の要否についての情報を保持している。

【0038】

ＦＦＴ部３４は、並列信号のＦＦＴを行い変換データを生成し、並直列変換部３３に送る。並直列変換部３３は、変換データを並直列変換し、復調部３２に送る。復調部３２は、並直列変換された変換データを一次変調方式で復調して復調データを生成し、逆演算部３１に送る。

【0039】

逆演算部３１は、復調データの要素数と同数の要素の集合であって、要素の値が１または０であるデータ系列を用い、送信側での演算を特定するデータに基づき、復調データ、復調データの各要素と、該要素と同じ位置にあるデータ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の逆演算データ、および復調データの各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にしたデータ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の逆演算データのいずれかを復元データとして出力する。データ系列は、送信側の演算部１１で用いたデータ系列と同じである。

【0040】

逆演算部３１は、送信側での演算を特定するデータが、逆変換データが入力信号に基づいて生成されたことを示している場合には、復調データを復元データとして出力する。逆演算部３１は、送信側での演算を特定するデータが、逆変換データが第１の演算データに基づいて生成されたことを示している場合には、第１の逆演算データを復元データとして出力する。逆演算部３１は、送信側での演算を特定するデータが、逆変換データが第２の演算データに基づいて生成されたことを示している場合には、第２の逆演算データを復元データとして出力する。復元データは入力信号に一致し、受信側で入力信号を復元することができる。

【0041】

図５は、実施の形態に係る通信機が行う受信制御の動作の一例を示すフローチャートである。受信部３５は、アンテナ１０および送受信切替部３６を介して送信信号を受信し、送信側での演算を特定するデータおよびベースバンド信号を生成し、ベースバンド信号を直並列変換して並列信号を生成する（ステップＳ２１０）。ＦＦＴ部３４は、並列信号のＦＦＴを行い変換データを生成する（ステップＳ２２０）。並直列変換部３３は、変換データを並直列変換し、復調部３２は、並直列変換された変換データを一次変調方式で復調して復調データを生成する（ステップＳ２３０）。

【0042】

逆演算部３１は、送信側での演算を特定するデータが、逆変換データが入力信号に基づいて生成されたことを示している場合には（ステップＳ２４０；Ｙ）、復調データを復元データとして出力する（ステップＳ２５０）。送信側での演算を特定するデータが、逆変換データが入力信号に基づいて生成されておらず、第１の演算データに基づいて生成されたことを示している場合には（ステップＳ２４０；Ｎ、ステップＳ２６０；Ｙ）、逆演算部３１は、復調データの各要素と、該要素と同じ位置にあるデータ系列の要素との排他的論理和を要素とする第１の逆演算データを復元データとして出力する（ステップＳ２７０）。送信側での演算を特定するデータが、逆変換データが入力信号および第１の演算データのいずれにも基づいて生成されていない、すなわち逆変換データが第２の演算データに基づいて生成されたことを示している場合には（ステップＳ２４０；Ｎ、ステップＳ２６０；Ｎ）、逆演算部３１は、復調データの各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にしたデータ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の逆演算データを復元データとして出力する（ステップＳ２８０）。ステップＳ２５０、Ｓ２７０、Ｓ２８０の復元処理が完了したら、通信機１は処理を終了する。

【0043】

以上説明したとおり、本発明の実施の形態に係る通信機１によれば、ＯＦＤＭ通信方式において、上述の演算を施すことで、ＰＡＰＲを低減することが可能となる。上述の演算処理は、逐次決定法による計算処理の繰り返しと比べてより簡易な方法であり、本発明の実施の形態に係る通信機１によれば、ＰＡＰＲを低減する処理を簡易化することが可能となる。

【0044】

（具体例）
次に、シミュレーションにより実施の形態に係る発明の効果を説明する。入力信号にランダム信号を用いて、従来技術と実施の形態に係る発明について、ベースバンド信号を生成し、ＰＡＰＲの算出を繰り返すシミュレーションを行った。変調方式をＱＰＳＫとし、ＦＦＴサイズを２０４８として、従来技術と実施の形態に係る発明のＰＡＰＲのＣＣＤＦ（Complementary Cumulative Distribution Function：相補累積分布関数）、すなわちＰＡＰＲの発生確率の特性を比較した。従来技術とは、上述のような演算処理を行わずに、入力信号を一次変調方式で変調した信号を直並列変換し、ＩＦＦＴを行ってベースバンド信号を生成する方法である。

【0045】

図６は、実施の形態に係る通信機におけるベースバンド信号のＰＡＰＲのＣＣＤＦ特性を示す図である。横軸はＰＡＰＲ（単位：ｄＢ）、縦軸はＰＡＰＲのＣＣＤＦである。実施の形態に係る通信機１においては、上記（２）式で表されるデータ系列ｐを用いた。従来技術のＰＡＰＲのＣＣＤＦ特性を細い実線のグラフで示す。実施の形態に係る通信機１のＰＡＰＲのＣＣＤＦ特性を太い実線のグラフで示す。実施の形態に係る通信機１のＰＡＰＲは従来技術と比較して低減されていることがわかる。

【0046】

ＢＥＲ（Bit Error Rate：符号誤り率）については、上述の演算では論理演算を行っているだけであるから、実施の形態に係る通信機１におけるＢＥＲは、従来技術と同様であると推測される。送信信号に含まれる送信側での演算を特定するデータが正しく受信されない場合には、データを復元することはできない。

【0047】

しかし、例えば逆変換データが第１の演算データに基づいて生成されたことを示す、送信側での演算を特定するデータが送信され、逆演算部３１が誤って、復調データの各要素と、該要素と同じ位置にある逆順にしたデータ系列の要素との排他的論理和を要素とする第２の逆演算データを復元データとして出力した場合であっても、一部のデータは正しく復元することができる。一部のデータとは、データ系列ｐと逆順にしたデータ系列ｐ^−１とにおいて値が同じ要素である。変調方式がＱＰＳＫであって、ＦＦＴサイズが２０４８の場合には、上記（２）式で表されるデータ系列ｐの要素数は４０９６個であり、該データ系列ｐにおいて値が１である要素数は５６４個である。したがって、上述のように誤って復元した場合でも、大部分のデータは正しく復元することが可能となる。

【0048】

上述のシミュレーションにより、実施の形態に係る発明においては、上述の演算を施すことで、ＰＡＰＲを低減できることがわかった。

【0049】

本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。変調部１２の変調方式は、ＱＰＳＫに限られず、ＱＰＳＫ以外のＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation：直角位相振幅変調）などを用いることができる。また直並列変換部１３の位置は、上述の実施の形態に限られず、演算部１１の前後のいずれかに位置するようにしてもよい。同様に、受信側の並直列変換部３３の位置も、上述の実施の形態に限られず、逆演算部３１の前後のいずれかに位置するようにしてもよい。ＩＦＦＴ部１４は、ＩＦＦＴの代わりにＩＤＦＴを行うよう構成してもよいし、ＦＦＴ部３４は、ＦＦＴの代わりにＤＦＴを行うよう構成してもよい。

【符号の説明】

【0050】

１ 通信機
１０ アンテナ
１１ 演算部
１２ 変調部
１３ 直並列変換部
１４ ＩＦＦＴ部
１５ 選択部
１６ 送信部
２０ コントローラ
２１ ＣＰＵ
２２ Ｉ／Ｏ
２３ ＲＡＭ
２４ ＲＯＭ
３１ 逆演算部
３２ 復調部
３３ 並直列変換部
３４ ＦＦＴ部
３５ 受信部
３６ 送受信切替部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】