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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025024817
(43)【公開日】2025-02-21
(54)【発明の名称】送信機、受信機、通信システム、送信方法、および受信方法
(51)【国際特許分類】
H04J 99/00 20090101AFI20250214BHJP
【ＦＩ】
H04J99/00 100
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023129102
(22)【出願日】2023-08-08
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109313
【弁理士】
【氏名又は名称】机 昌彦
(74)【代理人】
【識別番号】100149618
【弁理士】
【氏名又は名称】北嶋 啓至
(72)【発明者】
【氏名】宮本 勝男
(57)【要約】
【課題】振幅値方向に搬送信号が多重化された通信信号を用いた無線通信を実現できる送信機を提供する。
【解決手段】送信機は、ビット系列である複数の情報系列を取得する取得部と、誤り訂正符号を用いて、複数の情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化する符号化器と、複数の符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算する増幅器と、実数振幅値が乗算された複数の符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する加算器と、生成された通信信号を変調し、変調された通信信号を送信する送信部と、を備える送信機とする。
【選択図】 図１
【解決手段】送信機は、ビット系列である複数の情報系列を取得する取得部と、誤り訂正符号を用いて、複数の情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化する符号化器と、複数の符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算する増幅器と、実数振幅値が乗算された複数の符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する加算器と、生成された通信信号を変調し、変調された通信信号を送信する送信部と、を備える送信機とする。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビット系列である複数の情報系列を取得する取得部と、
誤り訂正符号を用いて、複数の前記情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化する符号化器と、
複数の前記符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算する増幅器と、
前記実数振幅値が乗算された複数の前記符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する加算器と、
生成された前記通信信号を変調し、変調された前記通信信号を送信する送信部と、を備える送信機。
誤り訂正符号を用いて、複数の前記情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化する符号化器と、
複数の前記符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算する増幅器と、
前記実数振幅値が乗算された複数の前記符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する加算器と、
生成された前記通信信号を変調し、変調された前記通信信号を送信する送信部と、を備える送信機。
【請求項2】
複数の前記情報系列は、
第１情報系列および第２情報系列を含み、
前記符号化器は、
第１誤り訂正符号を用いて、前記第１情報系列を第１符号系列に符号化し、
第２誤り訂正符号を用いて、前記第２情報系列を第２符号系列に符号化し、
前記増幅器は、
第１実数振幅値で前記第１符号系列を増幅し、
第２実数振幅値で前記第２符号系列を増幅し、
前記加算器は、
前記第１実数振幅値で増幅された前記第１符号系列を含む第１搬送信号と、前記第２実数振幅値で増幅された前記第２符号系列を含む第２搬送信号とを加算して、前記第１搬送信号に前記第２搬送信号が重畳された前記通信信号を生成する請求項１に記載された送信機。
第１情報系列および第２情報系列を含み、
前記符号化器は、
第１誤り訂正符号を用いて、前記第１情報系列を第１符号系列に符号化し、
第２誤り訂正符号を用いて、前記第２情報系列を第２符号系列に符号化し、
前記増幅器は、
第１実数振幅値で前記第１符号系列を増幅し、
第２実数振幅値で前記第２符号系列を増幅し、
前記加算器は、
前記第１実数振幅値で増幅された前記第１符号系列を含む第１搬送信号と、前記第２実数振幅値で増幅された前記第２符号系列を含む第２搬送信号とを加算して、前記第１搬送信号に前記第２搬送信号が重畳された前記通信信号を生成する請求項１に記載された送信機。
【請求項3】
前記第１実数振幅値が前記第２実数振幅値よりも大きい請求項２に記載された送信機。
【請求項4】
複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を受信する受信部と、
誤り訂正符号を用いて、前記通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号する復号器と、
復号された前記情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記情報系列を再符号化する再符号化器と、
再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する乗算器と、
前記復号対象符号系列から前記レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新する減算器と、
復号された前記情報系列が受信対象であった場合、受信対象の前記情報系列を出力する出力部と、を備える受信機。
誤り訂正符号を用いて、前記通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号する復号器と、
復号された前記情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記情報系列を再符号化する再符号化器と、
再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する乗算器と、
前記復号対象符号系列から前記レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新する減算器と、
復号された前記情報系列が受信対象であった場合、受信対象の前記情報系列を出力する出力部と、を備える受信機。
【請求項5】
復号された前記情報系列に含まれる復号誤りを訂正する訂正器を備える請求項４に記載の受信機。
【請求項6】
前記復号器は、
第１誤り訂正符号を用いて、前記搬送信号から第１情報系列を復号し、
前記出力部は、
前記第１情報系列が受信対象であった場合、復号された前記第１情報系列を出力し、
前記再符号化器は、
前記第１情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記第１情報系列を第１符号系列に再符号化し、
前記乗算器は、
再符号された第１符号系列に第１実数振幅値を乗算して第１レプリカ信号を生成し、
前記減算器は、
前記復号対象符号系列から前記第１レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新し、
前記復号器は、
第２誤り訂正符号を用いて、更新された前記復号対象符号系列から第２情報系列を復号し、
前記出力部は、
復号された前記第２情報系列を出力する請求項４に記載の受信機。
第１誤り訂正符号を用いて、前記搬送信号から第１情報系列を復号し、
前記出力部は、
前記第１情報系列が受信対象であった場合、復号された前記第１情報系列を出力し、
前記再符号化器は、
前記第１情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記第１情報系列を第１符号系列に再符号化し、
前記乗算器は、
再符号された第１符号系列に第１実数振幅値を乗算して第１レプリカ信号を生成し、
前記減算器は、
前記復号対象符号系列から前記第１レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新し、
前記復号器は、
第２誤り訂正符号を用いて、更新された前記復号対象符号系列から第２情報系列を復号し、
前記出力部は、
復号された前記第２情報系列を出力する請求項４に記載の受信機。
【請求項7】
前記再符号化器、前記乗算器、前記減算器、および前記復号器は、受信対象である前記情報系列が得られるまで処理を繰り返す請求項６に記載の受信機。
【請求項8】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の送信機と、
請求項４乃至７のいずれか一項に記載の受信機と、を備える通信システム。
請求項４乃至７のいずれか一項に記載の受信機と、を備える通信システム。
【請求項9】
ビット系列である複数の情報系列を取得し、
誤り訂正符号を用いて、複数の前記情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化し、
複数の前記符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算し、
前記実数振幅値が乗算された複数の前記符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成し、
生成された前記通信信号を変調し、
変調された前記通信信号を送信する送信方法。
誤り訂正符号を用いて、複数の前記情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化し、
複数の前記符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算し、
前記実数振幅値が乗算された複数の前記符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成し、
生成された前記通信信号を変調し、
変調された前記通信信号を送信する送信方法。
【請求項10】
複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を受信し、
誤り訂正符号を用いて、前記通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号し、
復号された前記情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記情報系列を再符号化し、
再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成し、
前記復号対象符号系列から前記レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新し、
復号された前記情報系列が受信対象であった場合、受信対象の前記情報系列を出力する受信方法。
誤り訂正符号を用いて、前記通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号し、
復号された前記情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記情報系列を再符号化し、
再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成し、
前記復号対象符号系列から前記レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新し、
復号された前記情報系列が受信対象であった場合、受信対象の前記情報系列を出力する受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、送信機、受信機、通信システム、送信方法、および受信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信においては、通信容量が増加傾向にあるため、周波数資源の枯渇が問題になっている。一度構築された通信システムにおいては、通信容量を増やすことは困難である。
【0003】
特許文献１には、誤り訂正符号を適用した無線の重畳伝送方式について開示されている。特許文献１の方式では、複数の第１信号と、第２信号とを用いる。複数の第１信号には、周波数領域において隣接する信号と一端または両端が重畳された誤り訂正符号が適用される。第２信号には、複数の第１信号の重畳された帯域である重畳帯域のいずれかに更に重畳される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１－１０９３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の方式では、周波数方向に信号を多重化することによって、通信容量を増やす。しかし、特許文献１の方式では、周波数帯域幅に応じて、信号の多重化に限界があった。振幅値方向に信号を多重化できれば、周波数帯域幅に依存せずに、通信容量を増やすことができる。
【0006】
本開示の目的は、振幅値方向に搬送信号が多重化された通信信号を用いた無線通信を実現できる送信機、受信機、通信システム、送信方法、および受信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様の送信機は、ビット系列である複数の情報系列を取得する取得部と、誤り訂正符号を用いて、複数の情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化する符号化器と、複数の符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算する増幅器と、実数振幅値が乗算された複数の符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する加算器と、生成された通信信号を変調し、変調された通信信号を送信する送信部と、を備える。
【0008】
本開示の一態様の受信機は、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を受信する受信部と、誤り訂正符号を用いて、通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号する復号器と、復号された情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された情報系列を再符号化する再符号化器と、再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する乗算器と、復号対象符号系列からレプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を更新する減算器と、復号された情報系列が受信対象であった場合、受信対象の情報系列を出力する出力部と、を備える。
【0009】
本開示の一態様の送信方法においては、ビット系列である複数の情報系列を取得し、誤り訂正符号を用いて、複数の情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化し、複数の符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算し、実数振幅値が乗算された複数の符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成し、生成された通信信号を変調し、変調された通信信号を送信する。
【0010】
本開示の一態様の受信方法においては、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を受信し、誤り訂正符号を用いて、通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号し、復号された情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された情報系列を再符号化し、再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成し、復号対象符号系列からレプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を更新し、復号された情報系列が受信対象であった場合、受信対象の情報系列を出力する。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、振幅値方向に搬送信号が多重化された通信信号を用いた無線通信を実現できる送信機、受信機、通信システム、送信方法、および受信方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示における通信システムの構成の一例を示す概念図である。
【図2】本開示における通信システムが備える送信機の構成の一例を示すブロック図である。
【図3】本開示における通信システムが備える受信機の構成の一例を示すブロック図である。
【図4】本開示における信号の２重化の一例について説明するための概念図である。
【図5】本開示における符号化の一例について説明するための概念図である。
【図6】本開示における復号の一例について説明するための概念図である。
【図7】本開示における信号の多重化の一例について説明するための概念図である。
【図8】本開示における通信システムが備える送信機の動作の一例について説明するためのフローチャートである。
【図9】本開示における通信システムが備える受信機の動作の一例について説明するためのフローチャートである。
【図10】本開示における送信機の構成の一例を示すブロック図である。
【図11】本開示における送信機の動作の一例について説明するためのフローチャートである。
【図12】本開示における受信機の構成の一例を示すブロック図である。
【図13】本開示における受信機の動作の一例について説明するためのフローチャートである。
【図14】各実施形態に係る処理を実行するハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に、本開示を実施するための形態について図面を用いて説明する。本開示において、各実施形態の説明において使用される図面は、１以上の実施形態に関連付けられる。また、各図面に含まれる要素は、１以上の実施形態に当てはまりうる。以下に述べる実施形態には、本開示を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、開示の範囲を以下に限定するものではない。以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、信号等の向きを限定するものではない。以下の実施形態において、ベクトルを示す記号を通常のアルファベットで表記する。
【0014】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る通信システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る通信システムは、振幅値方向に信号を多重化する。本実施形態に係る通信システムの送信局（送信機）は、誤り訂正符号で符号化された符号系列を振幅値方向に多重化する。複数の符号系列が多重化された符号系列には、通信経路において雑音が付加される。受信局（受信機）は、受信した符号系列から、受信対象の情報系列を復号する。
まず、第１実施形態に係る通信システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る通信システムは、振幅値方向に信号を多重化する。本実施形態に係る通信システムの送信局（送信機）は、誤り訂正符号で符号化された符号系列を振幅値方向に多重化する。複数の符号系列が多重化された符号系列には、通信経路において雑音が付加される。受信局（受信機）は、受信した符号系列から、受信対象の情報系列を復号する。
【0015】
まず、本実施形態における信号の多重化の原理について説明する。デジタル無線通信では、通信経路で付加される雑音等による情報系列の誤り率を軽減するために、誤り訂正符号が用いられる。誤り訂正符号においては、符号化と復号が対をなす。誤り訂正符号は、通信経路において符号系列に付加された雑音系列の合成信号から、情報系列を復号するための符号である。見方を変えると、誤り訂正符号は、符号系列と雑音系列とで２重化された合成信号から、情報系列を抽出するための符号である。本実施形態においては、雑音信号の代わりに、情報系列を符号化した搬送信号を重畳することによって、回線を多重化する。
【0016】
誤り訂正符号の復号誤り率は、雑音の電力値によって決まる。そのため、２つの搬送信号（符号系列）が重畳された場合であっても、重畳された搬送信号の電力値によって復号性能が決まる。２つの搬送信号が重畳されて、誤り訂正符号で復号されただけでは、電力値の小さい方の搬送信号において、復号誤り率が高くなる。誤り訂正符号で復号された情報系列を同じ誤り訂正符号の復号器で復号すると、誤りが全て訂正された情報系列または一部の誤りを含んだ情報系列が得られる。また、変調方式が既知であれば、レプリカ信号を生成できる。受信した搬送信号からレプリカ信号を差し引くと、もう１つの搬送信号が得られる。この搬送信号を復号すれば、もう１つの情報系列を得ることができる。このように、回線の多重化が可能となる。本実施形態では、誤り訂正で符号化された符号系列（搬送信号）を電力方向（振幅値方向）で多重化することによって、回線を多重化する。
【0017】
（構成）
図１は、本開示における通信システム１の構成の一例を示す概念図である。通信システム１は、送信機１１と、複数の受信機１５－１～ｎとを備える（ｎは自然数）。送信機１１は、送信局に設置される。複数の受信機１５－１～ｎの各々は、受信局に設置される。以下において、複数の受信機１５－１～ｎを互いに区別しない場合は、受信機１５と記載する。通信システム１においては、既存の通信方式を用いて、通信が行われる。通信システム１が使用する通信帯域については、特に限定を加えない。図１には、情報系列を情報と記載し、符号系列を符号と記載する。
図１は、本開示における通信システム１の構成の一例を示す概念図である。通信システム１は、送信機１１と、複数の受信機１５－１～ｎとを備える（ｎは自然数）。送信機１１は、送信局に設置される。複数の受信機１５－１～ｎの各々は、受信局に設置される。以下において、複数の受信機１５－１～ｎを互いに区別しない場合は、受信機１５と記載する。通信システム１においては、既存の通信方式を用いて、通信が行われる。通信システム１が使用する通信帯域については、特に限定を加えない。図１には、情報系列を情報と記載し、符号系列を符号と記載する。
【0018】
送信機１１は、無線通信機能を有する。送信機１１が複数の受信機１５－１～ｎと無線通信できれば、送信機１１が使用するネットワーク帯域や変調方式については、特に限定を加えない。送信機１１は、複数の受信機１５－１～ｎに向けて、複数の搬送信号が重畳された通信信号を送信する。無線信号には、複数の受信機１５－１～ｎの各々に向けられた搬送信号が含まれる。
【0019】
送信機１１は、複数の受信機１５－１～ｎの各々に向けられた情報系列を取得する。情報系列は、複数の受信機１５－１～ｎの各々に向けられた情報を含む。送信機１１は、誤り訂正符号を用いて、複数の受信機１５－１～ｎの各々に対する情報系列を符号化する。送信機１１は、第１誤り訂正符号を用いて、情報系列ｕ1を符号系列ｖ1に符号化する。送信機１１は、第２誤り訂正符号を用いて、情報系列ｕ2を符号系列ｖ2に符号化する。さらに、送信機１１は、第ｎ誤り訂正符号を用いて、情報系列ｕnを符号系列ｖnに符号化する。第１誤り訂正符号、第２誤り訂正符号、・・・、第ｎ誤り訂正符号は、互いに異なっていてもよいし、少なくともいずれかが同一であってもよい。
【0020】
送信機１１は、誤り訂正符号を用いて符号化された複数の符号系列に、既定の実数振幅値を乗算する。送信機１１は、実数振幅値が乗算された符号系列（搬送信号）を電力方向（振幅値方向）に多重化する。実数振幅値では、符号系列ごとに異なってもよいし、少なくともいずれかの符号系列で同一であってもよい。送信機１１は、多重化された搬送信号によって構成された通信信号を、複数の受信機１５－１～ｎに向けて送信する。
【0021】
通信信号は、第１搬送信号、第２搬送信号、・・・、第ｎ搬送信号を含む。第１搬送信号は、情報系列ｕ1が符号化された符号系列ｖ1を含む。情報系列ｕ1は、受信機１５－１に向けられた情報を含む。第２搬送信号は、情報系列ｕ2が符号化された符号系列ｖ2を含む。情報系列ｕ2は、受信機１５－２に向けられた情報を含む。第ｎ搬送信号は、情報系列ｕnが符号化された符号系列ｖnを含む。情報系列ｕnは、受信機１５－ｎに向けられた情報を含む。例えば、基幹的な通信ネットワークで使用されている第１搬送信号に、第２搬送信号、・・・、第ｎ搬送信号を重畳させる適用例が想定される。無線回線を用いたネットワークであれば、基幹的な通信ネットワークには、特に限定を加えない。例えば、基幹的な通信ネットワークの一例として、地上デジタル放送が例示される。
【0022】
複数の受信機１５－１～ｎは、無線通信機能を有する。複数の受信機１５－１～ｎが送信機１１と無線通信できれば、複数の受信機１５－１～ｎが使用するネットワーク帯域や変調方式については、特に限定を加えない。複数の受信機１５－１～ｎは、送信機１１から送信された無線信号を受信する。無線信号には、複数の受信機１５－１～ｎの各々の受信対象である搬送信号が含まれる。
【0023】
複数の受信機１５－１～ｎは、送信機１１から送信された通信信号を取得する。通信信号は、多重化された複数の搬送信号を含む。送信機１１と受信機１５との間の通信経路において、通信信号には雑音が付加される。また、通信経路において、各々の搬送信号の強度（実数振幅値）が変動する。複数の受信機１５－１～ｎの各々は、それぞれの受信機１５に向けられた情報系列を復号する。搬送信号から情報系列を復号する具体的な方法については後述する。復号された情報系列の出力先や用途については、特に限定を加えない。
【0024】
受信機１５－１は、多重化された搬送信号（符号系列）によって構成された通信信号から、情報系列ｕ1XORｅ1を復号する。情報系列ｕ1XORｅ1には、復号誤りｅ1が含まれる。受信機１５－１は、受信対象である情報系列ｕ1を含む情報を出力する。受信機１５－１にとって、情報系列ｕ1以外の情報系列に復号される信号は、雑音であるとみなせる。
【0025】
受信機１５－２は、多重化された搬送信号（符号系列）によって構成された通信信号から、情報系列ｕ1XORｅ1を復号する。情報系列ｕ1XORｅ1には、復号誤りｅ1が含まれる。受信機１５－２は、復号された情報系列ｕ1XORｅ1を再符号化し、既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する。受信機１５－２は、多重化された搬送信号（符号系列）から、生成されたレプリカ信号を減算して、復号対象符号を生成する。受信機１５－２は、復号対象符号から、情報系列ｕ2XORｅ2を復号する。情報系列ｕ2XORｅ2には、復号誤りｅ2が含まれる。複数の受信機１５－２は、受信対象である情報系列ｕ2を含む情報を出力する。
【0026】
受信機１５－ｎは、多重化された搬送信号（符号系列）によって構成された通信信号から、情報系列ｕ1XORｅ1を復号する。情報系列ｕ1XORｅ1には、復号誤りｅ1が含まれる。受信機１５－ｎは、復号された情報系列ｕ1XORｅ1を再符号化し、既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する。受信機１５－ｎは、多重化された搬送信号（符号系列）から、生成されたレプリカ信号を減算して、復号対象符号を生成する。受信機１５－ｎは、復号対象符号から、情報系列ｕ2XORｅ2を復号する。情報系列ｕ2XORｅ2には、復号誤りｅ2が含まれる。受信機１５－ｎは、受信対象である情報系列ｕnが得られるまで、再符号化、レプリカ信号の生成、減算、および復号を繰り返す。複数の受信機１５－ｎは、受信対象である情報系列ｕnを含む情報を出力する。
【0027】
〔送信機〕
次に、通信システム１が備える送信機１１について図面を参照しながら説明する。図２は、本開示における送信機１１の構成の一例を示すブロック図である。送信機１１は、取得部１１１、符号化器１１２、増幅器１１３、加算器１１５、および送信部１１７を有する。図２には、本実施形態に係る処理を行う主な構成を示す。図２には、送信機１１の送信機能を発現させる全ての構成が図示されているわけではない。
次に、通信システム１が備える送信機１１について図面を参照しながら説明する。図２は、本開示における送信機１１の構成の一例を示すブロック図である。送信機１１は、取得部１１１、符号化器１１２、増幅器１１３、加算器１１５、および送信部１１７を有する。図２には、本実施形態に係る処理を行う主な構成を示す。図２には、送信機１１の送信機能を発現させる全ての構成が図示されているわけではない。
【0028】
取得部１１１は、複数の受信機１５－１～ｎの各々に送信される情報系列ｕを取得する（ｎは自然数）。情報系列ｕは、｛０、１｝によって構成されるビット系列である。以下において、受信機１５－ｉに送信される情報系列をｕiと表記する（ｉは、１以上ｎ以下の自然数）。取得部１１１による情報系列の取得方法については、特に限定を加えない。例えば、取得部１１１は、入力装置（図示しない）を介して入力された情報系列ｕを取得する。例えば、取得部１１１は、記憶装置（図示しない）に記憶された送信対象の情報を含む情報系列ｕを取得する。
【0029】
符号化器１１２は、誤り訂正符号φを用いて、複数の受信機１５－１～ｎの各々に送信される情報系列ｕを、系列長Ｌの符号系列ｖに変換する。誤り訂正符号φを用いた情報系列ｕの符号系列ｖへの変換は、下記の式１で表される。
［数１］
φ（ｕ）＝ｖ・・・（１）
符号系列ｖは、｛－１、１｝によって構成された軟値データ系列である。符号化器１１２は、複数の受信機１５－１～ｎの各々に関して、情報系列ｕiを符号系列ｖiに変換する。
［数１］
φ（ｕ）＝ｖ・・・（１）
符号系列ｖは、｛－１、１｝によって構成された軟値データ系列である。符号化器１１２は、複数の受信機１５－１～ｎの各々に関して、情報系列ｕiを符号系列ｖiに変換する。
【0030】
誤り訂正符号φは、情報系列ｕごとに同一でもよいし、情報系列ｕごとに異なっていてもよい。符号化器１１２が用いる誤り訂正符号については、特に限定しない。例えば、誤り訂正符号としては、ブロック符号や、畳込み符号、連接符号を適用できる。例えば、ブロック符号には、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号やＢＣＨ（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）符号が含まれる。また、ブロック符号には、リードソロモン符号やＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号が含まれる。例えば、畳込み符号には、畳込み符号化－ビタビ復号法やターボ符号が含まれる。
【0031】
増幅器１１３は、通信に用いられる周波数帯の信号を増幅する。増幅器１１３は、符号系列ｖiごとに設定された実数振幅値ａiで符号系列ｖiを増幅する。例えば、増幅器１１３は、符号系列ｖiごとに配置される。増幅器１１３は、符号系列ｖiごとの実数振幅値ａiに応じた利得で、符号系列ｖiを増幅する。実数振幅値ａiは、符号系列ｖiごとに同一でもよいし、符号系列ｖiごとに異なっていてもよい。
【0032】
加算器１１５は、増幅器１１３によって増幅された複数の搬送信号（符号系列）を加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に重畳された通信信号を生成する。加算器１１５は、符号系列ｖiごとに増幅された符号系列ａiｖiを加算して、符号系列ａiｖiが振幅値方向に重畳された通信信号を生成する。
【0033】
送信部１１７は、加算器１１５によって生成された通信信号を変調する。送信部１１７は、変調された通信信号を送信する。なお、通信信号を変調するために、変調部（図示しない）が設けられてもよい。送信部１１７から送信される通信信号の変調方式には、特に限定を加えない。例えば、送信部１１７から送信される信号は、二位相偏移変調ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）方式で変調される。例えば、送信部１１７から送信される信号は、四位相偏移変調ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式で変調されてもよい。例えば、送信部１１７から送信される信号は、差動位相偏移変調ＤＰＳＫ（Differential Phase Shift Keying）方式で変調されてもよい。送信部１１７から送信された通信信号は、複数の受信機１５－１～ｎの各々によって受信される。
【0034】
〔受信機〕
次に、通信システム１が備える受信機１５について図面を参照しながら説明する。図３は、本開示における送信機１１の構成の一例を示すブロック図である。受信機１５は、受信部１５１、復号器１５２、再符号化器１５３、乗算器１５５、減算器１５６、訂正器１５７、および出力部１５９を有する。図３には、本実施形態に係る処理を行う主な構成を示す。図３には、受信機１５の受信機能を発現させる全ての構成が図示されているわけではない。
次に、通信システム１が備える受信機１５について図面を参照しながら説明する。図３は、本開示における送信機１１の構成の一例を示すブロック図である。受信機１５は、受信部１５１、復号器１５２、再符号化器１５３、乗算器１５５、減算器１５６、訂正器１５７、および出力部１５９を有する。図３には、本実施形態に係る処理を行う主な構成を示す。図３には、受信機１５の受信機能を発現させる全ての構成が図示されているわけではない。
【0035】
受信部１５１は、通信経路１３を介して、送信機１１から送信された通信信号を受信する。受信された通信信号（符号系列）は、復号対象符号系列に相当する。受信部１５１が受信する通信信号に含まれる搬送信号（符号系列ｖi）の振幅値は、実数振幅値Ａiに変化する。以下においては、受信機１５の側で、実数振幅値Ａiが既知であると仮定する。また、通信経路において、通信信号に含まれる複数の搬送信号に関する振幅値の変化率は同一であるとみなす。すなわち、受信機１５における符号系列ｖiの実数振幅値Ａiに対する符号系列ｖi+1の実数振幅値Ａi+1の比と、送信機１１における符号系列ｖiの実数振幅値ａiに対する符号系列ｖi+1の実数振幅値ａi+1の比とは等しい。さらに、受信部１５１が受信する符号系列には、雑音系列ｎが付加される。
【0036】
復号器１５２は、誤り訂正符号を用いて、復号対象符号系列から情報系列を復号する。復号器１５２は、誤り訂正符号ψを用いて、雑音系列ｎが付加された符号系列ｖ＋ｎを、情報系列ｕXORｅに変換する。XORは、排他的論理和を表す。情報系列ｕXORｅは、復号誤りｅを含む。誤り訂正符号ψを用いた情報系列ｕXORｅの復号は、下記の式２で表される。
［数２］
ψ（ｖ＋ｎ）＝ｕXORｅ・・・（２）
雑音系列ｎは、実数値系列である。＋は、実数値の加法を表す。
［数２］
ψ（ｖ＋ｎ）＝ｕXORｅ・・・（２）
雑音系列ｎは、実数値系列である。＋は、実数値の加法を表す。
【0037】
１回目の復号において、復号器１５２は、復号対象符号系列を誤り訂正符号ψ1で復号して、復号誤りｅ1を含む情報系列ｕ1XORｅ1を得る。情報系列ｕ1XORｅ1は、情報系列ｕ1と復号誤りｅ1の排他的論理和を示す。情報系列ｕ1が受信対象であった場合、復号器１５２は、復号された情報系列ｕ1XORｅ1を訂正器１５７に出力する。情報系列ｕ1が受信対象でなかった場合、復号器１５２は、復号された情報系列ｕ1XORｅ1を再符号化器１５３に出力する。２回目以降のｉ回目の復号において、復号器１５２は、復号対象符号系列を誤り訂正符号ψiで復号して、復号誤りｅiを含む情報系列ｕiXORｅiを得る。情報系列ｕiが受信対象であった場合、復号器１５２は、復号された情報系列ｕiXORｅiを訂正器１５７に出力する。情報系列ｕiが受信対象でなかった場合、復号器１５２は、復号された情報系列ｕiXORｅiを再符号化器１５３に出力する。復号器１５２は、受信対象の情報系列が得られるまで、復号対象符号系列の復号を繰り返す。
【0038】
再符号化器１５３は、受信対象ではなかった情報系列ｕXORｅを符号化する。再符号化器１５３は、下記の式３のように、情報系列ｕXORｅを誤り訂正符号φで再符号化する。
［数３］
φ（ｕXORｅ）＝ｖ＋Ｎ・・・（３）
Ｎは、復号誤りｅにより発生した雑音系列である。式１から式３を減算すると、雑音系列Ｎは残るが、符号系列ｖを消去できる。
［数３］
φ（ｕXORｅ）＝ｖ＋Ｎ・・・（３）
Ｎは、復号誤りｅにより発生した雑音系列である。式１から式３を減算すると、雑音系列Ｎは残るが、符号系列ｖを消去できる。
【0039】
ここで、別の情報系列ｕ’を誤り訂正符号φ’で符号化した符号系列ｖ’と雑音系列ｎ’との和の符号系列ｖ’＋ｎ’を雑音系列ｎに置き換えると、式２は下記の式４で表される。
［数４］
ψ（ｖ＋ｖ’＋ｎ’）＝ｕXORｅ’・・・（４）
下記の式５は、誤り訂正符号φを用いた情報系列ｕXORｅ’の再符号化を表す。
［数５］
φ（ｕXORｅ’）＝ｖ＋ｖ’＋Ｎ’・・・（５）
式１と式５より、下記の式６の関係が導かれる。
［数６］
φ（ｕXORｅ’）－φ（ｕ）＝ｖ’＋Ｎ’・・・（６）
式６の右辺の符号系列ｖ’＋Ｎ’を誤り訂正符号ψ’で複号すると、下記の式７のように、情報系列ｕXORｅ’’が復号される。
［数７］
ψ（ｖ’＋Ｎ’）＝ｕXORｅ’’・・・（７）
このように、誤り訂正符号で符号化された複数の符号系列（搬送信号）を多重化することにより、複数の情報系列が得られる。すなわち、誤り訂正符号で符号化された複数の符号系列を多重化することにより、回線が多重化される。
［数４］
ψ（ｖ＋ｖ’＋ｎ’）＝ｕXORｅ’・・・（４）
下記の式５は、誤り訂正符号φを用いた情報系列ｕXORｅ’の再符号化を表す。
［数５］
φ（ｕXORｅ’）＝ｖ＋ｖ’＋Ｎ’・・・（５）
式１と式５より、下記の式６の関係が導かれる。
［数６］
φ（ｕXORｅ’）－φ（ｕ）＝ｖ’＋Ｎ’・・・（６）
式６の右辺の符号系列ｖ’＋Ｎ’を誤り訂正符号ψ’で複号すると、下記の式７のように、情報系列ｕXORｅ’’が復号される。
［数７］
ψ（ｖ’＋Ｎ’）＝ｕXORｅ’’・・・（７）
このように、誤り訂正符号で符号化された複数の符号系列（搬送信号）を多重化することにより、複数の情報系列が得られる。すなわち、誤り訂正符号で符号化された複数の符号系列を多重化することにより、回線が多重化される。
【0040】
再符号化器１５３は、復号器１５２において受信対象の情報系列が得られるまで、復号誤りを含む情報系列の再符号化を繰り返す。１回目の再符号化において、再符号化器１５３は、誤り訂正符号φ1を用いて、復号誤りｅ1を含む情報系列ｕ1XORｅ1を符号系列ｖ1＋ｎ1に符号化する。２回目以降のｉ回目の再符号化において、再符号化器１５３は、誤り訂正符号φiを用いて、復号誤りｅiを含む情報系列ｕiXORｅiを符号系列ｖi＋ｎiに符号化する。
【0041】
乗算器１５５は、通信経路において変動後の実数振幅値を、再符号化器１５３から出力された符号系列に乗算して、レプリカ信号を生成する。１回目の乗算において、乗算器１５５は、通信経路において変動後の実数振幅値Ａ1を符号系列ｖ1＋ｎ1に乗算して、レプリカ信号Ａ1（ｖ1＋ｎ1）を生成する。２回目以降のｉ回目の再符号化において、乗算器１５５は、通信経路において変動後の実数振幅値Ａiを符号系列ｖi＋ｎiに乗算して、レプリカ信号Ａi（ｖi＋ｎi）を生成する。乗算器１５５は、復号器１５２において受信対象の情報系列が得られるまで、レプリカ信号の生成を繰り返す。
【0042】
減算器１５６は、復号対象符号系列からレプリカ信号を減算して、減算後の符号系列で復号対象符号系列を更新する。１回目の減算において、減算器１５６は、受信した多重化された符号系列から、レプリカ信号Ａ1（ｖ1＋ｎ1）を減算する。２回目以降のｉ回目の再符号化において、減算器１５６は、前回のレプリカ信号Ａ1-1（ｖ1-1＋ｎ1-1）が減算された符号系列からレプリカ信号Ａ1（ｖ1＋ｎ1）を減算する。減算器１５６は、復号器１５２において受信対象の情報系列が得られるまで、レプリカ信号の減算を繰り返す。
【0043】
訂正器１５７は、受信対象である情報系列の復号誤りを訂正する。すなわち、訂正器１５７は、受信対象である情報系列ｕiXORｅiの復号誤りｅiを訂正して、受信対象の情報系列ｕiを得る。情報系列ｕiXORｅiの復号誤りｅiを訂正しない場合、訂正器１５７が省略されてもよい。
【0044】
出力部１５９は、受信対象の情報系列ｕiを出力する。情報系列ｕiXORｅiの復号誤りｅiを訂正しない場合、出力部１５９は、復号誤りｅiを含む情報系列ｕiXORｅiを出力する。情報系列ｕiの出力先については、特に限定しない。例えば、情報系列ｕiは、その情報系列ｕiを使用するシステムや装置に向けて出力される。
【0045】
〔２重化〕
次に、本開示における回線の２重化について説明する。誤り訂正符号の多重化は、符号系列を振幅値方向に多重化するため、軟判定復号とする。送信局では、｛０、１｝によって構成された２種類のビットの情報系列を、２つの符号系列に変換する。ｋ1ビットの情報系列ｕ1は、誤り訂正符号φ1によって、系列長Ｌ1の符号系列ｖ1に変換される。ｋ2ビットの情報系列ｕ2は、誤り訂正符号φ2によって、系列長Ｌ2の符号系列ｖ2に変換される。誤り訂正符号φ1と誤り訂正符号φ2とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
次に、本開示における回線の２重化について説明する。誤り訂正符号の多重化は、符号系列を振幅値方向に多重化するため、軟判定復号とする。送信局では、｛０、１｝によって構成された２種類のビットの情報系列を、２つの符号系列に変換する。ｋ1ビットの情報系列ｕ1は、誤り訂正符号φ1によって、系列長Ｌ1の符号系列ｖ1に変換される。ｋ2ビットの情報系列ｕ2は、誤り訂正符号φ2によって、系列長Ｌ2の符号系列ｖ2に変換される。誤り訂正符号φ1と誤り訂正符号φ2とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0046】
誤り訂正符号φ1に対応する誤り訂正符号ψ1を用いると、通信経路において雑音系列ｎ1が付加された符号系列ｖ1＋ｎ1が復号されて、情報系列ｕ1XORｅ1が得られる。誤り訂正符号φ1の符号化率は、ｋ1／Ｌ1である。誤り訂正符号φ2に対応する誤り訂正符号ψ2を用いると、通信経路において雑音系列ｎ2が付加された符号系列ｖ2＋ｎ2が復号されて、情報系列ｕ2XORｅ2が得られる。誤り訂正符号φ2の符号化率は、ｋ2／Ｌ2である。符号系列ｖ1に実数振幅値ａ1が乗算された符号系列ａ1ｖ1と、符号系列ｖ2に実数振幅値ａ2が乗算された符号系列ａ2ｖ2との和は、符号系列ａ1ｖ1＋ａ2ｖ2である。ただし、実数振幅値ａ1は、実数振幅値ａ2よりも大きい。送信機１１は、符号系列ａ1ｖ1＋ａ2ｖ2を含む通信信号を通信経路に送出する。
【0047】
送信機１１（送信局）から送信された通信信号（符号系列ａ1ｖ1＋ａ2ｖ2）には、通信経路において雑音系列ｎが付加される。受信機１５（受信局）は、下記の式８で表される符号系列を受信する。
［数８］
Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎ・・・（８）
Ａ1は、通信経路において増大または減衰した実数振幅値ａ1に対応する。Ａ2は、通信経路において増大または減衰した実数振幅値ａ2に対応する。Ａ1とＡ2は、下記の式９の関係を満たすものとする。
［数９］
Ａ2／Ａ1＝ａ2／ａ1・・・（９）
式８で示される符号系列Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎは、符号系列Ａ1ｖ1に雑音系列Ａ2ｖ2＋ｎが付加された合成信号とみなせる。符号系列Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎの誤り訂正符号ψ1による復号は、下記の式１０で表される。
［数１０］
ψ1（Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎ）＝ｕ1XORｅ1・・・（１０）
ｅ1は、復号誤りである。
［数８］
Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎ・・・（８）
Ａ1は、通信経路において増大または減衰した実数振幅値ａ1に対応する。Ａ2は、通信経路において増大または減衰した実数振幅値ａ2に対応する。Ａ1とＡ2は、下記の式９の関係を満たすものとする。
［数９］
Ａ2／Ａ1＝ａ2／ａ1・・・（９）
式８で示される符号系列Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎは、符号系列Ａ1ｖ1に雑音系列Ａ2ｖ2＋ｎが付加された合成信号とみなせる。符号系列Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎの誤り訂正符号ψ1による復号は、下記の式１０で表される。
［数１０］
ψ1（Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎ）＝ｕ1XORｅ1・・・（１０）
ｅ1は、復号誤りである。
【0048】
誤り訂正符号φ1を用いて、式１０の右辺を再符号化すると、下記の式１１のように表される。
［数１１］
φ1（ｕ1XORｅ1）＝ｖ1＋ｎ1・・・（１１）
Ａ1が既知であれば、式８で表された符号系列Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎから、実数振幅値Ａ1が乗算された式１１の右辺を減算することによって、下記の式１２の右辺に示す符号系列が得られる。
［数１２］
Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎ－Ａ1（ｖ1＋ｎ1）＝Ａ2ｖ2＋ｎ－Ａ1ｎ1・・・（１２）
式１２の右辺の符号系列Ａ2ｖ2＋ｎ－Ａ1ｎ1は、誤り訂正符号φ2で符号化された符号系列Ａ2ｖ2に、雑音系列ｎ－Ａ1ｎ1が付加されたものとみなせる。
［数１１］
φ1（ｕ1XORｅ1）＝ｖ1＋ｎ1・・・（１１）
Ａ1が既知であれば、式８で表された符号系列Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎから、実数振幅値Ａ1が乗算された式１１の右辺を減算することによって、下記の式１２の右辺に示す符号系列が得られる。
［数１２］
Ａ1ｖ1＋Ａ2ｖ2＋ｎ－Ａ1（ｖ1＋ｎ1）＝Ａ2ｖ2＋ｎ－Ａ1ｎ1・・・（１２）
式１２の右辺の符号系列Ａ2ｖ2＋ｎ－Ａ1ｎ1は、誤り訂正符号φ2で符号化された符号系列Ａ2ｖ2に、雑音系列ｎ－Ａ1ｎ1が付加されたものとみなせる。
【0049】
符号系列Ａ2ｖ2＋ｎ－Ａ1ｎ1の誤り訂正符号ψ2による復号は、下記の式１３で表される。
［数１３］
ψ2（Ａ2ｖ2＋ｎ－Ａ1ｎ1）＝ｕ2XORｅ2・・・（１３）
上記のように、復号誤りｅ1を含んだ情報系列ｕ1を式１０から得ることができる。また、復号誤りｅ2を含んだ情報系列ｕ2を式１３から得ることができる。すなわち、本実施形態の手法によれば、単一の送信機１１（送信局）から２つの受信機１５（受信局）に対して、同一の通信信号を用いて異なる情報を送信できる。
［数１３］
ψ2（Ａ2ｖ2＋ｎ－Ａ1ｎ1）＝ｕ2XORｅ2・・・（１３）
上記のように、復号誤りｅ1を含んだ情報系列ｕ1を式１０から得ることができる。また、復号誤りｅ2を含んだ情報系列ｕ2を式１３から得ることができる。すなわち、本実施形態の手法によれば、単一の送信機１１（送信局）から２つの受信機１５（受信局）に対して、同一の通信信号を用いて異なる情報を送信できる。
【0050】
図４は、本開示の手法で２重化された回線の一例を示す概念図である。送信機１１は、符号系列（符号１）と符号系列（符号２）とが振幅値方向に重畳された符号系列（通信信号）を送信する。符号系列（符号１）は、情報系列（情報１）が符号化された第１搬送信号である。情報系列（情報１）は、受信機１５－１に向けられた情報を含む。符号系列（符号２）は、情報系列（情報２）が符号化された第２搬送信号である。情報系列（情報２）は、受信機１５－２に向けられた情報を含む。通信信号は、第１搬送信号に第２搬送信号が、振幅値方向に重畳された信号である。
【0051】
受信機１５－１は、送信機１１から送信された通信信号（符号系列）を受信する。受信機１５－１は、受信した通信信号（符号系列）から、情報系列（情報１）を復号する。受信機１５－１にとって、復号された情報系列（情報１）は受信対象である。このように、受信機１５－１は、送信機１１から送信された通信信号（符号系列）から、受信対象の情報系列（情報１）を復号する。
【0052】
受信機１５－２は、送信機１１から送信された通信信号（符号系列）を受信する。受信機１５－２は、受信した通信信号（符号系列）から、情報系列（情報１）を復号する。受信機１５－２にとって、復号された情報系列（情報１）は、受信対象ではない。受信機１５－２は、復号された情報系列（情報１）を再符号化する。受信機１５－２は、受信時点における符号系列（符号１）の実数振幅値を、再符号化された符号系列に乗算してレプリカ信号を生成する。受信機１５－２は、受信した符号系列から、レプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を算出する。受信機１５－２は、復号対象符号系列から、情報系列（情報２）を復号する。受信機１５－２にとって、復号された情報系列（情報２）は受信対象である。このような手順で、受信機１５－２は、送信機１１から送信された通信信号（符号系列）から、受信対象の情報系列（情報２）を復号する。
【0053】
〔多重化〕
次に、本開示における回線の多重化について説明する。図５～図６は、本開示における回線の多重化について説明するための概念図である。図５は、送信機１１における符号化について説明するための概念図である。図６は、受信機１５における復号について説明するための概念図である。以下においては、回線をｎ重に多重化する例について説明する（ｎは自然数）。図５～図６においては、個々の信号を区別するために、iやｊなどの添え字を付す（ｉ、ｊは、１以上ｎ以下の自然数）。
次に、本開示における回線の多重化について説明する。図５～図６は、本開示における回線の多重化について説明するための概念図である。図５は、送信機１１における符号化について説明するための概念図である。図６は、受信機１５における復号について説明するための概念図である。以下においては、回線をｎ重に多重化する例について説明する（ｎは自然数）。図５～図６においては、個々の信号を区別するために、iやｊなどの添え字を付す（ｉ、ｊは、１以上ｎ以下の自然数）。
【0054】
図５において、取得部１１１は、｛０、１｝によって構成されるビットの情報系列ｕiを取得する。符号化器１１２は、誤り訂正符号φ1を用いて、取得した情報系列ｕiを系列長Ｌiの符号系列ｖiに変換する。誤り訂正符号φiは、情報系列ｕiごとに同一でもよいし、情報系列ｕiごとに異なっていてもよい。増幅器１１３（ξ1～ξn）は、実数振幅値ａiの増幅率で、符号系列ｖiを符号系列ａiｖiに増幅する。加算器１１５は、符号系列ｖ1～符号系列ｖnに関して、増幅後の符号系列ａiｖiを加算する。送信部１１７は、下記の式１４で表される符号系列の和で示される通信信号（符号系列）を通信経路１３に送出する。
［数１４］
式１４で表された通信信号（符号系列）は、複数の搬送信号（符号系列）が振幅値方向に多重化された信号である。
［数１４］
【0055】
図６において、受信部１５１は、通信経路１３を介して、送信機１１から送信された通信信号（符号系列）を受信する。受信部１５１は、下記の式１５で表される通信信号（符号系列）を受信する。
［数１５］
上記の式１５の符号系列は、復号対象符号系列に相当する。
［数１５］
【0056】
受信部１５１は、実数振幅値ａiが実数振幅値Ａiに変化し、雑音系列ｎが付加された符号系列を受信する。受信機１５における符号系列ｖiの実数振幅値Ａiに対する符号系列ｖi+1の実数振幅値Ａi+1の比と、送信機１１における符号系列ｖiの実数振幅値ａiに対する符号系列ｖi+1の実数振幅値ａi+1の比とは、以下の式１６を満たすと仮定する。
［数１６］
以下においては、受信機１５の側で、実数振幅値Ａiが既知であると仮定する。
［数１６］
【0057】
上記の式１５の復号対象符号系列は、下記の式１７で表される復号対象符号系列に変形できる。
［数１７］
下記の式１８のように、復号器１５２は、誤り訂正符号ψ1を用いて、上記の式１７の復号対象符号系列から情報系列を復号する。
［数１８］
式１８において、ｅ1は復号誤りである。
［数１７］
［数１８］
【0058】
下記の式１９のように、再符号化器１５３は、式１８の右辺の情報系列ｕ1XORｅ1を誤り訂正符号φ1で再符号化する。
［数１９］
上記の式１９の右辺の符号系列ｖ1＋ｎ1は、雑音系列ｎ1を含む。
［数１９］
【0059】
乗算器１５５は、上記の式１９の右辺の符号系列ｖ1＋ｎ1に実数振幅値Ａiを乗算して、レプリカ信号Ａ1（ｖ1＋ｎ1）を生成する。
【0060】
減算器１５６は、式１７の符号系列からレプリカ信号Ａ1（ｖ1＋ｎ1）を減算する。その結果、下記の式２０の復号対象符号系列が得られる。
［数２０］
上記の式２０は、復号対象符号系列に相当する。
［数２０］
【0061】
復号器１５２は、上記の式２０で表された復号対象符号系列を誤り訂正符号ψ2で復号する。その結果、情報系列ｕ2XORｅ2が得られる。
【0062】
再符号化器１５３は、誤り訂正符号φ2を用いて、情報系列ｕ2XORｅ2を再符号化して、符号系列ｖ2＋ｎ2に変換する。乗算器１５５は、実数振幅値Ａ2を符号系列ｖ2＋ｎ2に乗算して、レプリカ信号Ａ2（ｖ2＋ｎ2）を生成する。同様の演算が繰り返されると、ｉ＝ｊの時、符号系列は下記の式２１になり、情報系列ｕiXORｅiが得られる。
［数２１］
受信機１５（受信局）は、さらに演算を繰り返すことによって、ｕnXORｅnまでのｎ個の情報系列を得られる。
［数２１］
【0063】
訂正器１５７は、情報系列ｕnXORｅnを誤り訂正することによって、受信対象である情報系列ｕkを得る（ｋは、１以上ｎ以下の自然数）。
【0064】
図７は、本開示の手法で多重化（３重化）された回線の一例を示す概念図である。送信機１１は、符号系列（符号１）、符号系列（符号２）、および符号系列（符号３）が振幅値方向に重畳された符号系列（通信信号）を送信する。符号系列（符号１）は、情報系列（情報１）が符号化された第１搬送信号である。情報系列（情報１）は、受信機１５－１に向けた情報を含む。符号系列（符号２）は、情報系列（情報２）が符号化された第２搬送信号である。情報系列（情報２）は、受信機１５－２に向けた情報を含む。符号系列（符号３）は、情報系列（情報３）が符号化された第３搬送信号である。情報系列（情報３）は、受信機１５－３に向けた情報を含む。
【0065】
受信機１５－１は、送信機１１から送信された通信信号（符号系列）を受信する。受信機１５－１は、受信した通信信号（符号系列）から、情報系列（情報１）を復号する。受信機１５－１にとって、復号された情報系列（情報１）は、受信対象である。このように、受信機１５－１は、送信機１１から送信された通信信号（符号系列）から、受信対象の情報系列（情報１）を復号する。
【0066】
受信機１５－２は、送信機１１から送信された通信信号（符号系列）を受信する。受信機１５－２は、受信した通信信号（符号系列）から、情報系列（情報１）を復号する。受信機１５－２にとって、復号された情報系列（情報１）は、受信対象ではない。受信機１５－２は、復号された情報系列（情報１）を再符号化する。受信機１５－２は、受信時点における符号系列（符号１）の実数振幅値を、再符号化された符号系列に乗算してレプリカ信号を生成する。受信機１５－２は、受信した符号系列から、レプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を算出する。受信機１５－２は、復号対象符号系列から、受信対象である情報系列（情報２）を復号する。受信機１５－２にとって、復号された情報系列（情報２）は、受信対象である。このような手順で、受信機１５－２は、送信機１１から送信された通信信号（符号系列）から、受信対象の情報系列（情報２）を復号する。
【0067】
受信機１５－３は、送信機１１から送信された通信信号（符号系列）を受信する。受信機１５－３は、受信した通信信号（符号系列）から、情報系列（情報１）を復号する。受信機１５－３にとって、復号された情報系列（情報１）は、受信対象ではない。受信機１５－３は、復号された情報系列（情報１）を再符号化する。受信機１５－３は、受信時点における符号系列（符号１）の実数振幅値を、再符号化された符号系列に乗算してレプリカ信号を生成する。受信機１５－３は、受信した符号系列からレプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を算出する。受信機１５－３は、復号対象符号系列から、受信対象である情報系列（情報２）を復号する。受信機１５－３にとって、復号された情報系列（情報２）は、受信対象ではない。受信機１５－３は、復号された情報系列（情報２）を再符号化する。受信機１５－３は、受信時点における符号系列（符号２）の実数振幅値を、再符号化された符号系列に乗算する。受信機１５－３は、その時点における復号対象符号系列からレプリカ信号を減算して、新たな復号対象符号系列を算出する。受信機１５－３は、復号対象符号系列から、情報系列（情報３）を復号する。受信機１５－３にとって、復号された情報系列（情報３）は、受信対象である。このような手順で、受信機１５－３は、送信機１１から送信された通信信号（符号系列）から、受信対象の情報系列（情報３）を復号する。
【0068】
（動作）
次に、本実施形態における通信システム１の動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、通信システム１が備える送信機１１および受信機１５の動作について個別に説明する。
次に、本実施形態における通信システム１の動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、通信システム１が備える送信機１１および受信機１５の動作について個別に説明する。
【0069】
〔送信機〕
図８は、本開示における送信機１１の動作の一例を示すフローチャートである。図８のフローチャートに沿った処理の説明においては、送信機１１の構成要素を動作主体とする。図８のフローチャートに沿った処理の動作主体は、送信機１１であってもよい。
図８は、本開示における送信機１１の動作の一例を示すフローチャートである。図８のフローチャートに沿った処理の説明においては、送信機１１の構成要素を動作主体とする。図８のフローチャートに沿った処理の動作主体は、送信機１１であってもよい。
【0070】
図８において、まず、取得部１１１が、送信対象である複数の情報系列を取得する（ステップＳ１１１）。複数の情報系列の各々は、複数の受信機１５－１～ｎの各々に向けられた情報を含む。
【0071】
次に、符号化器１１２が、誤り訂正符号を用いて、取得した複数の情報系列の各々を、複数の受信機１５－１～ｎごとの系列長の符号系列に符号化する（ステップＳ１１２）。
【0072】
次に、増幅器１１３が、複数の符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算する（ステップＳ１１３）。
【0073】
次に、加算器１１５が、実数振幅値が乗算された複数の符号系列を互いに加算する（ステップＳ１１４）。加算された符号系列は、複数の受信機１５ごとの搬送信号（符号系列）が振幅値方向に多重化された符号系列（通信信号）である。
【0074】
次に、送信部１１７が、複数の受信機１５ごとの符号系列が振幅値方向に多重化された符号系列（通信信号）を変調し、変調された通信信号を送信する（ステップＳ１１５）。通信経路において、送信部１１７から送信された通信信号（符号系列）の実数振幅値が変化する。また、通信経路において、送信部１１７から送信された通信信号（符号系列）には雑音系列が付加される。
【0075】
〔受信機〕
図９は、本開示における受信機１５の動作の一例を示すフローチャートである。図９のフローチャートに沿った処理の説明においては、受信機１５の構成要素を動作主体とする。図９のフローチャートに沿った処理の動作主体は、受信機１５であってもよい。
図９は、本開示における受信機１５の動作の一例を示すフローチャートである。図９のフローチャートに沿った処理の説明においては、受信機１５の構成要素を動作主体とする。図９のフローチャートに沿った処理の動作主体は、受信機１５であってもよい。
【0076】
図９において、まず、受信部１５１が、通信信号（符号系列）を受信する（ステップＳ１５１）。受信された通信信号（符号系列）は、複数の送信機１１に向けられた搬送信号（符号系列）が重畳された信号である。
【0077】
次に、復号器１５２が、誤り訂正符号を用いて、復号対象符号系列から情報系列を復号する（ステップＳ１５２）。１回目の復号においては、搬送信号（符号系列）が復号対象符号系列に相当する。２回目以降の復号において、復号器１５２は、更新された復号対象符号系列から情報系列を復号する。
【0078】
復号された情報系列が受信対象ではなかった場合（ステップＳ１５３でＮｏ）、再符号化器１５３は、復号された情報系列を再符号化する（ステップＳ１５４）。ｉ回目の再符号化において、再符号化器１５３は、ｉ回目の符号化条件で情報系列を再符号化する。ｉ回目の符号化条件では、情報系列ｕiの符号化で用いられた誤り訂正符号が用いられる。一方、復号された情報系列が受信対象であった場合（ステップＳ１５３でＹｅｓ）、ステップＳ１５７の処理に進む。
【0079】
ステップＳ１５４の次に、乗算器１５５が、再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する（ステップＳ１５５）。ｉ回目の乗算において、乗算器１５５は、ｉ回目の乗算条件で、再符号化された符号系列に実数振幅値を乗算する。ｉ回目の乗算条件では、通信信号の受信時点における第ｉ搬送信号の実数振幅値が用いられる。
【0080】
次に、減算器１５６が、復号対象符号系列からレプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を更新する（ステップＳ１５６）。ステップＳ１５６の次は、ステップＳ１５２に戻る。１回目の減算において、減算器１５６は、受信した符号系列（復号対象符号系列）からレプリカ信号を減算し、減算後の符号系列で復号対象符号系列を更新する。２回目以降のｉ回目の減算において、減算器１５６は、前回の減算において更新された復号対象符号系列からｉ回目のレプリカ信号を減算し、減算後の符号系列で復号対象符号系列を更新する。
【0081】
ステップＳ１５３において、復号された情報系列が受信対象の場合（ステップＳ１５３でＹｅｓ）、訂正器１５７が、受信対象である情報系列の復号誤りを訂正する（ステップＳ１５７）。受信機１５において情報系列の復号誤りが訂正されない場合、ステップＳ１５７は省略される。
【0082】
次に、出力部１５９が、復号誤りが訂正された情報系列を出力する（ステップＳ１５８）。受信機１５において情報系列の復号誤りが訂正されない場合、出力部１５９は、復号誤りを含む情報系列を出力する。
【0083】
以上のように、本実施形態の通信システムは、送信機および受信機を備える。本実施形態の通信システムは、複数の受信機を備える。送信機は、取得部、符号化器、増幅器、加算器、および送信部を備える。取得部は、ビット系列である複数の情報系列を取得する。次に、符号化器は、誤り訂正符号を用いて、複数の情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化する。増幅器は、複数の符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算する。加算器は、実数振幅値が乗算された複数の符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する。送信部は、生成された通信信号を変調し、変調された通信信号を送信する。受信機は、受信部、復号器、再符号化器、乗算器、減算器、および出力部を備える。受信部は、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を受信する。復号器は、誤り訂正符号を用いて、通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号する。復号された情報系列が受信対象ではなかった場合、再符号化器は、復号された情報系列を再符号化する。乗算器は、再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する。減算器は、復号対象符号系列からレプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を更新する。復号された情報系列が受信対象であった場合、出力部は、受信対象の情報系列を出力する。
【0084】
本実施形態の送信機は、複数の情報系列の各々を誤り訂正符号で符号化する。本実施形態の送信機は、訂正符号で符号化された複数の符号系列を加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する。本実施形態の受信機は、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を復号対象符号系列として、誤り訂正符号を用いて、情報系列を復号する。本実施形態の受信機は、受信対象ではない情報系列が復号されると、その情報系列を再符号化し、既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する。本実施形態の受信機は、復号対象符号系列からレプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を更新する。本実施形態の受信機は、誤り訂正符号を用いて、更新された復号対象符号系列から情報系列を復号する。本実施形態の受信機は、受信対象の情報系列が復号されるまで、これらの処理を繰り返す。このように、本実施形態の受信機は、誤り訂正符号を用いて、複数の搬送信号が重畳された通信信号から、受信対象の情報系列を復号する。そのため、本実施形態の通信システムによれば、振幅値方向に搬送信号が多重化された通信信号を用いた無線通信を実現できる。
【0085】
本実施形態の一態様の送信機において、複数の情報系列は、第１情報系列および第２情報系列を含む。符号化器は、第１誤り訂正符号を用いて、第１情報系列を第１符号系列に符号化する。符号化器は、第２誤り訂正符号を用いて、第２情報系列を第２符号系列に符号化する。増幅器は、第１実数振幅値で第１符号系列を増幅する。増幅器は、第２実数振幅値で第２符号系列を増幅する。例えば、第１実数振幅値が第２実数振幅値よりも大きい。加算器は、第１実数振幅値で増幅された第１符号系列を含む第１搬送信号と、第２実数振幅値で増幅された第２符号系列を含む第２搬送信号とを加算して、第１搬送信号に第２搬送信号が重畳された通信信号を生成する。本態様によれば、振幅値方向に搬送信号が２重化された通信信号を送信できる。
【0086】
本実施形態の一態様の受信機は、復号された情報系列に含まれる復号誤りを訂正する訂正器を備える。本態様によれば、復号誤りが訂正された情報系列が得られる。
【0087】
本実施形態の一態様において、復号器は、第１誤り訂正符号を用いて、搬送信号から第１情報系列を復号する。出力部は、第１情報系列が受信対象であった場合、復号された第１情報系列を出力する。再符号化器は、第１情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された第１情報系列を第１符号系列に再符号化する。乗算器は、再符号された第１符号系列に第１実数振幅値を乗算して第１レプリカ信号を生成する。減算器は、復号対象符号系列から第１レプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を更新する。復号器は、第２誤り訂正符号を用いて、更新された復号対象符号系列から第２情報系列を復号する。出力部は、復号された第２情報系列を出力する。本態様によれば、振幅値方向に搬送信号が２重化された通信信号から、受信対象である情報系列を復号できる。
【0088】
本実施形態の一態様の受信機において、再符号化器、乗算器、減算器、および復号器は、受信対象である情報系列が得られるまで処理を繰り返す。本態様によれば、振幅値方向に搬送信号が多重化された通信信号から、受信対象である情報系列を復号できる。
【0089】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る送信機について図面を参照しながら説明する。本実施形態の送信機は、第１実施形態に係る通信システムが備える送信機を簡略化した構成である。
次に、第２実施形態に係る送信機について図面を参照しながら説明する。本実施形態の送信機は、第１実施形態に係る通信システムが備える送信機を簡略化した構成である。
【0090】
（構成）
図１０は、本開示における送信機２１の構成の一例を示すブロック図である。送信機２１は、取得部２１１、符号化器２１２、増幅器２１３、加算器２１５、および送信部２１７を備える。
図１０は、本開示における送信機２１の構成の一例を示すブロック図である。送信機２１は、取得部２１１、符号化器２１２、増幅器２１３、加算器２１５、および送信部２１７を備える。
【0091】
取得部２１１は、ビット系列である複数の情報系列を取得する。符号化器２１２は、誤り訂正符号を用いて、複数の情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化する。増幅器２１３は、複数の符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算する。加算器２１５は、実数振幅値が乗算された複数の符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する。送信部２１７は、生成された通信信号を変調し、変調された通信信号を送信する。
【0092】
（動作）
図１１は、本開示における送信機２１の動作の一例（送信方法）を示すフローチャートである。図１１のフローチャートに沿った処理の説明においては、送信機２１の構成要素を動作主体とする。図１１のフローチャートに沿った処理の動作主体は、送信機２１であってもよい。
図１１は、本開示における送信機２１の動作の一例（送信方法）を示すフローチャートである。図１１のフローチャートに沿った処理の説明においては、送信機２１の構成要素を動作主体とする。図１１のフローチャートに沿った処理の動作主体は、送信機２１であってもよい。
【0093】
図１１において、まず、取得部２１１は、ビット系列である複数の情報系列を取得する（ステップＳ２１１）。
【0094】
次に、符号化器２１２は、誤り訂正符号を用いて、複数の情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化する（ステップＳ２１２）。
【0095】
次に、増幅器２１３は、複数の符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算する（ステップＳ２１３）。
【0096】
次に、加算器２１５は、実数振幅値が乗算された複数の符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する（ステップＳ２１４）。
【0097】
次に、送信部２１７は、生成された通信信号を変調し、変調された通信信号を送信する（ステップＳ２１５）。
【0098】
本実施形態の送信機は、複数の情報系列の各々を誤り訂正符号で符号化する。本実施形態の送信機は、訂正符号で符号化された複数の符号系列を加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する。そのため、本実施形態の送信機によれば、振幅値方向に搬送信号が多重化された通信信号を用いた無線通信を実現できる。
【0099】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る受信機について図面を参照しながら説明する。本実施形態の受信機は、第１実施形態に係る通信システムが備える受信機を簡略化した構成である。
次に、第３実施形態に係る受信機について図面を参照しながら説明する。本実施形態の受信機は、第１実施形態に係る通信システムが備える受信機を簡略化した構成である。
【0100】
（構成）
図１２は、本開示における受信機３５の構成の一例を示すブロック図である。受信機３５は、受信部３５１、復号器３５２、再符号化器３５３、乗算器３５５、減算器３５６、および出力部３５９を備える。
図１２は、本開示における受信機３５の構成の一例を示すブロック図である。受信機３５は、受信部３５１、復号器３５２、再符号化器３５３、乗算器３５５、減算器３５６、および出力部３５９を備える。
【0101】
受信部３５１は、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を受信する。復号器３５２は、誤り訂正符号を用いて、通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号する。復号された情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された情報系列を再符号化する。乗算器３５５は、再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する。減算器３５６は、復号対象符号系列からレプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を更新する。復号された情報系列が受信対象であった場合、受信対象の情報系列を出力する。
【0102】
（動作）
図１３は、本開示における受信機３５の動作の一例（受信方法）を示すフローチャートである。図１３のフローチャートに沿った処理の説明においては、受信機３５の構成要素を動作主体とする。図１３のフローチャートに沿った処理の動作主体は、受信機３５であってもよい。
図１３は、本開示における受信機３５の動作の一例（受信方法）を示すフローチャートである。図１３のフローチャートに沿った処理の説明においては、受信機３５の構成要素を動作主体とする。図１３のフローチャートに沿った処理の動作主体は、受信機３５であってもよい。
【0103】
図１３において、まず、受信部３５１は、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を受信する（ステップＳ３５１）。
【0104】
次に、復号器３５２は、誤り訂正符号を用いて、通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号する（ステップＳ３５２）。
【0105】
復号された情報系列が受信対象ではなかった場合（ステップＳ３５３でＮｏ）、復号された情報系列を再符号化する（ステップＳ３５４）。一方、復号された情報系列が受信対象であった場合（ステップＳ３５３でＹｅｓ）、出力部３５９は、受信対象の情報系列を出力する（ステップＳ３５７）。
【0106】
ステップＳ３５４の次に、乗算器３５５は、再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する（ステップＳ３５５）。
【0107】
次に、減算器３５６は、復号対象符号系列からレプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を更新する（ステップＳ３５６）。ステップＳ３５６の次は、ステップＳ３５２に戻る。
【0108】
本実施形態の受信機は、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を復号対象符号系列として、誤り訂正符号を用いて、情報系列を復号する。本実施形態の受信機は、受信対象ではない情報系列が復号されると、その情報系列を再符号化し、既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する。本実施形態の受信機は、復号対象符号系列からレプリカ信号を減算して、復号対象符号系列を更新する。本実施形態の受信機は、誤り訂正符号を用いて、更新された復号対象符号系列から情報系列を復号する。本実施形態の受信機は、受信対象の情報系列が復号されるまで、これらの処理を繰り返す。このように、本実施形態の受信機は、誤り訂正符号を用いて、複数の搬送信号が重畳された通信信号から、受信対象の情報系列を復号する。そのため、本実施形態の受信機によれば、振幅値方向に搬送信号が多重化された通信信号を用いた無線通信を実現できる。
【0109】
（ハードウェア）
次に、本開示における処理を実行するハードウェア構成について、図面を参照しながら説明する。ここでは、そのようなハードウェア構成の一例として、図１４の情報処理装置９０（コンピュータ）をあげる。図１４の情報処理装置９０は、本開示における処理を実行するための構成例であって、本開示の範囲を限定するものではない。
次に、本開示における処理を実行するハードウェア構成について、図面を参照しながら説明する。ここでは、そのようなハードウェア構成の一例として、図１４の情報処理装置９０（コンピュータ）をあげる。図１４の情報処理装置９０は、本開示における処理を実行するための構成例であって、本開示の範囲を限定するものではない。
【0110】
図１４のように、情報処理装置９０は、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５、および通信インターフェース９６を備える。図１４においては、インターフェースをＩ／Ｆ（Interface）と略記する。プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５、および通信インターフェース９６は、バス９８を介して、互いにデータ通信可能に接続される。また、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、および入出力インターフェース９５は、通信インターフェース９６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。
【0111】
プロセッサ９１は、補助記憶装置９３等に格納されたプログラム（命令）を、主記憶装置９２に展開する。例えば、プログラムは、本開示における処理を実行するためのソフトウェアプログラムである。プロセッサ９１は、主記憶装置９２に展開されたプログラムを実行する。プロセッサ９１は、プログラムを実行することによって、本開示における処理を実行する。
【0112】
主記憶装置９２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置９２には、プロセッサ９１によって、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムが展開される。主記憶装置９２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリによって実現される。また、主記憶装置９２として、ＭＲＡＭ（Magneto resistive Random Access Memory）などの不揮発性メモリが構成／追加されてもよい。
【0113】
補助記憶装置９３は、プログラムなどの種々のデータを記憶する。補助記憶装置９３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって実現される。なお、種々のデータを主記憶装置９２に記憶させる構成とし、補助記憶装置９３を省略することも可能である。
【0114】
入出力インターフェース９５は、規格や仕様に基づいて、情報処理装置９０と周辺機器とを接続するためのインターフェースである。通信インターフェース９６は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークを通じて、外部のシステムや装置に接続するためのインターフェースである。外部機器と接続されるインターフェースとして、入出力インターフェース９５と通信インターフェース９６とが共通化されてもよい。
【0115】
情報処理装置９０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器が接続されてもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。入力機器としてタッチパネルが用いられる場合、タッチパネルの機能を有する画面がインターフェースになる。プロセッサ９１と入力機器とは、入出力インターフェース９５を介して接続される。
【0116】
情報処理装置９０には、情報を表示するための表示機器が備え付けられてもよい。表示機器が備え付けられる場合、情報処理装置９０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられる。情報処理装置９０と表示機器は、入出力インターフェース９５を介して接続される。
【0117】
情報処理装置９０には、ドライブ装置が備え付けられてもよい。ドライブ装置は、プロセッサ９１と記録媒体（プログラム記録媒体）との間で、記録媒体に格納されたデータやプログラムの読み込みや、情報処理装置９０の処理結果の記録媒体への書き込みを仲介する。情報処理装置９０とドライブ装置は、入出力インターフェース９５を介して接続される。
【0118】
以上が、本開示における処理を可能とするためのハードウェア構成の一例である。図１４のハードウェア構成は、本開示における処理を実行するためのハードウェア構成の一例であって、本開示の範囲を限定するものではない。本開示における処理をコンピュータに実行させるプログラムも、本開示の範囲に含まれる。
【0119】
本実施形態における処理を実行するプログラムを記録したプログラム記録媒体も、本発明の範囲に含まれる。例えば、プログラム記録媒体は、コンピュータ読み取り可能な非一過性の記録媒体である。記録媒体は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体で実現できる。記録媒体は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやＳＤ（Secure Digital）カードなどの半導体記録媒体によって実現されてもよい。また、記録媒体は、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、その他の記録媒体によって実現されてもよい。
【0120】
本開示における構成要素は、任意に組み合わせられてもよい。本開示における構成要素は、ソフトウェアによって実現されてもよい。本開示における構成要素は、回路によって実現されてもよい。
【0121】
以上、実施の形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。そして、各実施の形態は、適宜他の実施の形態と組み合わせることができる。
【0122】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
ビット系列である複数の情報系列を取得する取得部と、
誤り訂正符号を用いて、複数の前記情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化する符号化器と、
複数の前記符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算する増幅器と、
前記実数振幅値が乗算された複数の前記符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する加算器と、
生成された前記通信信号を変調し、変調された前記通信信号を送信する送信部と、を備える送信機。
（付記２）
複数の前記情報系列は、
第１情報系列および第２情報系列を含み、
前記符号化器は、
第１誤り訂正符号を用いて、前記第１情報系列を第１符号系列に符号化し、
第２誤り訂正符号を用いて、前記第２情報系列を第２符号系列に符号化し、
前記増幅器は、
第１実数振幅値で前記第１符号系列を増幅し、
第２実数振幅値で前記第２符号系列を増幅し、
前記加算器は、
前記第１実数振幅値で増幅された前記第１符号系列を含む第１搬送信号と、前記第２実数振幅値で増幅された前記第２符号系列を含む第２搬送信号とを加算して、前記第１搬送信号に前記第２搬送信号が重畳された前記通信信号を生成する付記１に記載された送信機。
（付記３）
前記第１実数振幅値が前記第２実数振幅値よりも大きい付記２に記載された送信機。
（付記４）
複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を受信する受信部と、
誤り訂正符号を用いて、前記通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号する復号器と、
復号された前記情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記情報系列を再符号化する再符号化器と、
再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する乗算器と、
前記復号対象符号系列から前記レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新する減算器と、
復号された前記情報系列が受信対象であった場合、受信対象の前記情報系列を出力する出力部と、を備える受信機。
（付記５）
復号された前記情報系列に含まれる復号誤りを訂正する訂正器を備える付記４に記載の受信機。
（付記６）
前記復号器は、
第１誤り訂正符号を用いて、前記搬送信号から第１情報系列を復号し、
前記出力部は、
前記第１情報系列が受信対象であった場合、復号された前記第１情報系列を出力し、
前記再符号化器は、
前記第１情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記第１情報系列を第１符号系列に再符号化し、
前記乗算器は、
再符号された第１符号系列に第１実数振幅値を乗算して第１レプリカ信号を生成し、
前記減算器は、
前記復号対象符号系列から前記第１レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新し、
前記復号器は、
第２誤り訂正符号を用いて、更新された前記復号対象符号系列から第２情報系列を復号し、
前記出力部は、
復号された前記第２情報系列を出力する付記４に記載の受信機。
（付記７）
前記再符号化器、前記乗算器、前記減算器、および前記復号器は、受信対象である前記情報系列が得られるまで処理を繰り返す付記６に記載の受信機。
（付記８）
付記１乃至３のいずれか一つに記載の送信機と、
付記４乃至７のいずれか一つに記載の受信機と、を備える通信システム。
（付記９）
ビット系列である複数の情報系列を取得し、
誤り訂正符号を用いて、複数の前記情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化し、
複数の前記符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算し、
前記実数振幅値が乗算された複数の前記符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成し、
生成された前記通信信号を変調し、
変調された前記通信信号を送信する送信方法。
（付記１０）
複数の前記情報系列は、
第１情報系列および第２情報系列を含み、
前記符号化において、
第１誤り訂正符号を用いて、前記第１情報系列を第１符号系列に符号化し、
第２誤り訂正符号を用いて、前記第２情報系列を第２符号系列に符号化し、
前記増幅において、
第１実数振幅値で前記第１符号系列を増幅し、
第２実数振幅値で前記第２符号系列を増幅し、
前記加算において、
前記第１実数振幅値で増幅された前記第１符号系列を含む第１搬送信号と、前記第２実数振幅値で増幅された前記第２符号系列を含む第２搬送信号とを加算して、前記第１搬送信号に前記第２搬送信号が重畳された前記通信信号を生成する付記９に記載された送信機。
（付記１１）
前記第１実数振幅値が前記第２実数振幅値よりも大きい付記１０に記載された送信機。
（付記１２）
複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を受信し、
誤り訂正符号を用いて、前記通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号し、
復号された前記情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記情報系列を再符号化し、
再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成し、
前記復号対象符号系列から前記レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新し、
復号された前記情報系列が受信対象であった場合、受信対象の前記情報系列を出力する受信方法。
（付記１３）
復号された前記情報系列に含まれる復号誤りを訂正する付記１２に記載の受信機。
（付記１４）
前記復号において、
第１誤り訂正符号を用いて、前記搬送信号から第１情報系列を復号し、
前記出力において、
前記第１情報系列が受信対象であった場合、復号された前記第１情報系列を出力し、
前記再符号化において、
前記第１情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記第１情報系列を第１符号系列に再符号化し、
前記乗算において、
再符号された第１符号系列に第１実数振幅値を乗算して第１レプリカ信号を生成し、
前記減算において、
前記復号対象符号系列から前記第１レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新し、
前記復号において、
第２誤り訂正符号を用いて、更新された前記復号対象符号系列から第２情報系列を復号し、
前記出力において、
復号された前記第２情報系列を出力する付記１２に記載の受信機。
（付記１５）
前記再符号化、前記乗算、前記減算、および前記復号は、受信対象である前記情報系列が得られるまで処理が繰り返される付記１４に記載の受信機。
（付記１）
ビット系列である複数の情報系列を取得する取得部と、
誤り訂正符号を用いて、複数の前記情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化する符号化器と、
複数の前記符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算する増幅器と、
前記実数振幅値が乗算された複数の前記符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成する加算器と、
生成された前記通信信号を変調し、変調された前記通信信号を送信する送信部と、を備える送信機。
（付記２）
複数の前記情報系列は、
第１情報系列および第２情報系列を含み、
前記符号化器は、
第１誤り訂正符号を用いて、前記第１情報系列を第１符号系列に符号化し、
第２誤り訂正符号を用いて、前記第２情報系列を第２符号系列に符号化し、
前記増幅器は、
第１実数振幅値で前記第１符号系列を増幅し、
第２実数振幅値で前記第２符号系列を増幅し、
前記加算器は、
前記第１実数振幅値で増幅された前記第１符号系列を含む第１搬送信号と、前記第２実数振幅値で増幅された前記第２符号系列を含む第２搬送信号とを加算して、前記第１搬送信号に前記第２搬送信号が重畳された前記通信信号を生成する付記１に記載された送信機。
（付記３）
前記第１実数振幅値が前記第２実数振幅値よりも大きい付記２に記載された送信機。
（付記４）
複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を受信する受信部と、
誤り訂正符号を用いて、前記通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号する復号器と、
復号された前記情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記情報系列を再符号化する再符号化器と、
再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成する乗算器と、
前記復号対象符号系列から前記レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新する減算器と、
復号された前記情報系列が受信対象であった場合、受信対象の前記情報系列を出力する出力部と、を備える受信機。
（付記５）
復号された前記情報系列に含まれる復号誤りを訂正する訂正器を備える付記４に記載の受信機。
（付記６）
前記復号器は、
第１誤り訂正符号を用いて、前記搬送信号から第１情報系列を復号し、
前記出力部は、
前記第１情報系列が受信対象であった場合、復号された前記第１情報系列を出力し、
前記再符号化器は、
前記第１情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記第１情報系列を第１符号系列に再符号化し、
前記乗算器は、
再符号された第１符号系列に第１実数振幅値を乗算して第１レプリカ信号を生成し、
前記減算器は、
前記復号対象符号系列から前記第１レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新し、
前記復号器は、
第２誤り訂正符号を用いて、更新された前記復号対象符号系列から第２情報系列を復号し、
前記出力部は、
復号された前記第２情報系列を出力する付記４に記載の受信機。
（付記７）
前記再符号化器、前記乗算器、前記減算器、および前記復号器は、受信対象である前記情報系列が得られるまで処理を繰り返す付記６に記載の受信機。
（付記８）
付記１乃至３のいずれか一つに記載の送信機と、
付記４乃至７のいずれか一つに記載の受信機と、を備える通信システム。
（付記９）
ビット系列である複数の情報系列を取得し、
誤り訂正符号を用いて、複数の前記情報系列の各々を軟値データ系列である符号系列に符号化し、
複数の前記符号系列の各々に既定の実数振幅値を乗算し、
前記実数振幅値が乗算された複数の前記符号系列を互いに加算して、複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を生成し、
生成された前記通信信号を変調し、
変調された前記通信信号を送信する送信方法。
（付記１０）
複数の前記情報系列は、
第１情報系列および第２情報系列を含み、
前記符号化において、
第１誤り訂正符号を用いて、前記第１情報系列を第１符号系列に符号化し、
第２誤り訂正符号を用いて、前記第２情報系列を第２符号系列に符号化し、
前記増幅において、
第１実数振幅値で前記第１符号系列を増幅し、
第２実数振幅値で前記第２符号系列を増幅し、
前記加算において、
前記第１実数振幅値で増幅された前記第１符号系列を含む第１搬送信号と、前記第２実数振幅値で増幅された前記第２符号系列を含む第２搬送信号とを加算して、前記第１搬送信号に前記第２搬送信号が重畳された前記通信信号を生成する付記９に記載された送信機。
（付記１１）
前記第１実数振幅値が前記第２実数振幅値よりも大きい付記１０に記載された送信機。
（付記１２）
複数の搬送信号が振幅値方向に多重化された通信信号を受信し、
誤り訂正符号を用いて、前記通信信号に由来する軟値データ系列である復号対象符号系列から、ビット系列である情報系列を復号し、
復号された前記情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記情報系列を再符号化し、
再符号された符号系列に既定の実数振幅値を乗算してレプリカ信号を生成し、
前記復号対象符号系列から前記レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新し、
復号された前記情報系列が受信対象であった場合、受信対象の前記情報系列を出力する受信方法。
（付記１３）
復号された前記情報系列に含まれる復号誤りを訂正する付記１２に記載の受信機。
（付記１４）
前記復号において、
第１誤り訂正符号を用いて、前記搬送信号から第１情報系列を復号し、
前記出力において、
前記第１情報系列が受信対象であった場合、復号された前記第１情報系列を出力し、
前記再符号化において、
前記第１情報系列が受信対象ではなかった場合、復号された前記第１情報系列を第１符号系列に再符号化し、
前記乗算において、
再符号された第１符号系列に第１実数振幅値を乗算して第１レプリカ信号を生成し、
前記減算において、
前記復号対象符号系列から前記第１レプリカ信号を減算して、前記復号対象符号系列を更新し、
前記復号において、
第２誤り訂正符号を用いて、更新された前記復号対象符号系列から第２情報系列を復号し、
前記出力において、
復号された前記第２情報系列を出力する付記１２に記載の受信機。
（付記１５）
前記再符号化、前記乗算、前記減算、および前記復号は、受信対象である前記情報系列が得られるまで処理が繰り返される付記１４に記載の受信機。
【符号の説明】
【0123】
１ 通信システム
１１、２１ 送信機
１５、３５ 受信機
１１１、２１１ 取得部
１１２、２１２ 符号化器
１１３、２１３ 増幅器
１１５、２１５ 加算器
１１７、２１７ 送信部
１５１、３５１ 受信部
１５２、３５２ 復号器
１５３、３５３ 再符号化器
１５５、３５５ 乗算器
１５６、３５６ 減算器
１５７ 訂正器
１５９、３５９ 出力部
１１、２１ 送信機
１５、３５ 受信機
１１１、２１１ 取得部
１１２、２１２ 符号化器
１１３、２１３ 増幅器
１１５、２１５ 加算器
１１７、２１７ 送信部
１５１、３５１ 受信部
１５２、３５２ 復号器
１５３、３５３ 再符号化器
１５５、３５５ 乗算器
１５６、３５６ 減算器
１５７ 訂正器
１５９、３５９ 出力部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】