Схема модуляции на нескольких несущих, а также передающее устройство и приемное устройство, использующие указанную схему

Схема модуляции на нескольких несущих, а также передающее устройство и приемное устройство, использующие указанную схему

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к схеме модуляции на нескольких несущих, способной оценивать характеристику передачи канала передачи путем использования пилот-сигнала, а также к передающему устройству и приемному устройству, использующим указанную схему, и, в частности, касается схемы модуляции на нескольких несущих, способной выполнять вышеупомянутую оценку подходящим образом при использовании модуляции на нескольких несущих типа OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов)/OQAM (квадратурная амплитудная модуляция со сдвигом), и передающего устройства и приемного устройства, использующих указанную схему.

Уровень техники

Модуляция на нескольких несущих широко распространена в радиосвязи и проводной связи. Модуляция на нескольких несущих представляет собой схему, в которой выполняется разделение данных передачи, распределение разделенных данных передачи по множеству соответствующих несущих, модуляция несущих, соответствующих данным передачи, и мультиплексирование модулированных несущих. Модуляция на нескольких несущих под названием OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением), которая относится к типу модуляции на нескольких несущих, нашла широкое практическое использование в таких областях, как цифровое наземное телевизионное вещание, беспроводные локальные сети (LAN), цифровые абонентские линии (xDSL), связь по линям электросети (PLC) и т.п. В качестве примеров конкретных приложений можно привести систему DVB-T (система цифрового телевизионного вещания для Европы), используемую для цифрового наземного телевизионного вещания, стандарт IEEE 802.11а, используемый для беспроводных LAN, ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия), используемая для xDSL, стандарт HomePlug («домашняя розетка»), используемый для связи по линиям электросети. В частности, в последующем описании модуляция на нескольких несущих, использующая вышеупомянутое типовое мультиплексирование OFDM, называется модуляцией OFDM/QAM (квадратурная амплитудная модуляция) на нескольких несущих или просто OFDM/QAM, с тем чтобы отличать ее от других схем модуляции на нескольких несущих.

OFDM/QAM

Принцип OFDM/QAM описан в непатентном документе 1.

OFDM/QAM представляет собой модуляцию на нескольких несущих, при которой множество несущих, имеющих отличающиеся друг от друга частоты, подвергается по отдельности комплексной векторной модуляции на каждом цикле символьной передачи, после чего модулированные несущие мультиплексируются. Если T_s представляет временной интервал символа, причем множество символов непрерывно во временной области, а f_s представляет частотный интервал между соседними несущими в частотной области, то общее выражение, представляющее сигнал передачи для модуляции OFDM/QAM, может быть представлено Уравнением 1.

[Уравнение 1]

В уравнении (1) m представляет номер символа, k представляет номер несущей, f_c представляет опорную частоту несущей, а t представляет время. d_m,k представляет комплексный вектор, указывающий данные передачи, подлежащие передаче на k-й несущей в m-м символе. g(t-mT_s) представляет функцию окна для m-го символа, которую получают путем временного сдвига функции окна g(t) по отношению к m-му символу. Например, функция окна g(t) определяется Уравнением (2).

[Уравнение 2]

Один символьный интервал включает в себя защитный интервал и эффективный символьный интервал. В Уравнении (2) T_g представляет длину защитного интервала, T_u представляет длину эффективного символьного интервала, а взаимосвязь между T_g и T_u удовлетворяет выражению T_s=T_g+T_u. Кроме того, взаимосвязь между длиной T_u эффективного символьного интервала и частотным интервалом несущей удовлетворяет выражению T_u=1/f_s.

В схеме OFDM/QAM сигнал, соответствующий длине T_u эффективного символьного интервала, извлекается из символьного интервала T_s, включающего в себя защитный интервал T_g, и демодулируется в процессе приема, выполняемого на приемном конце.

В беспроводной мобильной связи часто возникают проблемы в связи с многолучевым распространением сигналов. Многолучевое распространение представляет собой явление, состоящее в том, что множество сигналов передачи, поступающих с различными временными задержками из-за отражения радиоволн, мультиплексируются и принимаются на приемном конце. В схеме OFDM/QAM символ включает в себя защитный интервал, с тем чтобы нивелировать разницу во времени поступления из-за многолучевого распространения среди множества приходящих волн с целью поддержания ортогональности между множеством несущих. Защитный интервал позволяет принимать сигнал на приемном конце даже в условиях многолучевого распространения без возникновения взаимных помех между символами и взаимных помех между несущими. Отмеченная устойчивость к многолучевому распространению используется в таких областях радиосвязи, как цифровое наземное телевизионное вещание и беспроводные сети LAN.

С другой стороны, в проводной связи, такой как xDSL и связь по линиям электросети, часто возникает проблема из-за мешающего сигнала, принимаемого от другой системы и/или устройства. Во многих случаях указанный мешающий сигнал является узкополосным сигналом. В схеме OFDM/QAM модулированные волны, передаваемые на соответствующих несущих, принимаются соответствующими узкополосными фильтрами. Таким образом, в схеме OFDM/QAM несущая, подвергшаяся воздействию мешающего сигнала, может оказаться ограниченной. Кроме того, в схеме OFDM/QAM может уменьшиться объем информации, передаваемый на несущей, подвергшейся воздействию мешающего сигнала, либо эта несущая не используется, что повышает устойчивость к мешающему сигналу. В сфере проводной связи, такой как xDSL и связь по линиям электросети, используется указанная устойчивость к узкополосному мешающему сигналу.

Однако защитный интервал для схемы OFDM/QAM используют только для подавления воздействия многолучевого распространения, но не используют для передачи реальной информации. Таким образом, как описано в патентном документе 1, при использовании схемы OFDM/QAM возникает проблема, заключающаяся в низкой эффективности использования спектра и больших энергетических потерях.

Со схемой OFDM/QAM связана еще одна проблема, заключающаяся в том, что, если временная задержка, вызванная многолучевым распространением, превышает защитный интервал приходящей волны, качество передачи резко ухудшается. Схеме OFDM/QAM присуща еще одна проблема, состоящая в том, что полоса пропускания фильтра для приема модулированной волны недостаточно узка, и эффект, заключающийся в ограничении несущей, подвергшейся воздействию узкополосного мешающего сигнала, оказывается недостаточным.

Как описано в патентном документе 1, модуляция OFDM/OQAM (квадратурная амплитудная модуляция со сдвигом) на нескольких несущих представляет еще одну схему модуляции на нескольких несущих для решения вышеупомянутых проблем. В последующем описании модуляция OFDM/ОQAM на нескольких несущих просто называется OFDM/ОQAM.

OFDM/ОQAM

Принцип OFDM/ОQAM описан в патентном документе 1 и непатентном документе 2.

OFDM/ОQAM представляет собой модуляцию на нескольких несущих, при которой множество несущих, имеющих отличающиеся друг от друга частоты, подвергается по отдельности амплитудной модуляции на каждом цикле символьной передачи, после чего модулированные несущие мультиплексируются. Если T_s представляет временной интервал символа, причем множество символов непрерывно во временной области, а f_s представляет частотный интервал между соседними несущими в частотной области, то общее выражение, представляющее сигнал передачи для модуляции OFDM/ОQAM, может быть представлено Уравнением 3.

[Уравнение 3]

В Уравнении (3) m представляет номер символа, k представляет номер несущей, f_c представляет опорную частоту несущей, а t представляет время. d_m,k представляет амплитудное значение, указывающее данные передачи, передаваемые на k-й несущей в m-м символе. g(t-mT_s) представляет функцию окна для m-го символа, которую получают путем временного сдвига функции окна g(t) по отношению к m-му символу. Φ_m,k представляет фазу модуляции, представленную уравнением (4). В схеме OFDM/ОQAM модуляция выполняется таким образом, что фаза отличается на π/2 радиан у соседних символов во временной области и у соседних несущих в частотной области.

[Уравнение 4]

В схеме OFDM/ОQAM взаимосвязь между временным интервалом T_s каждого из множества символов, непрерывных во временной области, и частотным интервалом f_s между соседними несущими в частотной области удовлетворяет выражению T_s = 1/(2f_s).

Соответственно, когда для выполнения сравнения частотный интервал f_s несущих установлен так, что он оказывается одинаковым в схеме OFDM/ОQAM и в схеме OFDM/QAM, примечательно то, что в схеме OFDM/ОQAM фазовые оси, ортогональные друг другу на половине (но не точно наполовину, поскольку символ в схеме OFDM/QAM включает в себя защитный интервал) цикла передачи символа для схемы OFDM/QAM, попеременно подвергаются амплитудной модуляции. Какая-либо схема, имеющая характеристику OFDM/ОQAM, считается схемой OFDM/ОQAM, и это применимо к настоящему изобретению. Например, описанная в непатентном документе 3 ортогональная модуляция на нескольких несущих с временным ограничением, описанная в непатентном документе 4 дискретная вейвлетная схема на нескольких несущих (DWMT) и схемы OFDM/MSK и OFDM/IOTA, описанные в патентном документе 1, относятся к тому же типу, что и схема OFDM/ОQAM, и в последующем описании все это называется OFDM/ОQAM.

С другой стороны, в системе, к которой применяется схема OFDM/QAM, используется формат кадра, включающий в себя опорный сигнал, называемый пилот-сигналом, который известен как на приемном, так и передающем конце, с тем чтобы оценить характеристику передачи канала передачи и ошибку по частоте и/или ошибку по фазе между передающим концом и приемным концом.

Например, в стандарте DVB-T (ETS300-744), являющемся стандартом цифрового наземного телевизионного вещания в Европе, используется формат кадра, показанный на фиг. 9. На фиг. 9 показана ограниченная часть формата кадра, представленного на плоскости с координатами время-частота. На фиг. 9 ось абсцисс представляет символы, расположенные во временной области, а ось ординат представляет несущие, расположенные в частотной области. Число на оси абсцисс представляет номер символа во временной области, в то время как число на оси ординат представляет номер несущей в частотной области. Метка О представляет пилот-сигнал, называемый в стандарте DVB-T рассеянным пилот-сигналом, а метка × представляет сигнал передачи данных. Как показано на фиг. 9, пилот-сигнал появляется с каждыми 12 несущими в частотной области. Кроме того, пилот-сигнал расположен со сдвигом на три несущих в частотной области для каждого символа, проходящего во временной области. Поскольку пилот-сигнал сдвинут на три несущих для каждого символа, одним циклом конфигурации местоположения пилот-сигналов является период из четырех символов. Пилот-сигнал получают путем модуляции, выполняемой с использованием вектора модуляции, известного как на передающем, так и на приемном конце, причем этот пилот-сигнал получают путем модуляции, выполняемой с использованием вектора модуляции, который задается заранее в соответствии с номером локализованной несущей. Сигнал передачи, переданный передающим концом, принимается в качестве приемного сигнала на приемном конце через канал передачи. Приемный сигнал, полученный на приемном конце, имеет амплитуду и фазу, отличающиеся от амплитуды и фазы сигнала передачи, переданного передающим концом, в зависимости от характеристики передачи канала передачи. Когда на приемном конце обнаруживается, что в приемном сигнале имеется пилот-сигнал, на приемном конце может оцениваться характеристика передачи канала передачи. Кроме того, характеристика передачи канала передачи, которая оценивается на основе пилот-сигнала, двумерно интерполируется во временной области и частотной области, с тем чтобы оценить характеристику передачи канала передачи для сигнала передачи данных. Приемному концу предоставляется возможность правильно демодулировать переданные данные путем коррекции амплитуды и фазы приемного сигала на основе оцененной характеристики передачи канала передачи.

В другом примере для кадра связи в стандарте IEEE802.11a, который является стандартом беспроводной сети LAN, используется формат кадра, показанный на фиг. 10. На фиг. 10 показан один пакетный кадр, представленный на плоскости с координатами время-частота. На фиг. 10 ось абсцисс представляет символы, находящиеся во временной области, а ось ординат представляет несущие, находящиеся в частотной области. Число по оси абсцисс представляет номер символа во временной области, в то время как число по оси ординат представляет номер несущей в частотной области. Метка О представляет опорный сигнал, включающий в себя пилот-сигнал, а метка × представляет сигнал параметров передачи или сигнал передачи данных для передачи данных. Каждый опорный сигнал, включая пилот-сигнал, модулируется с использованием соответствующих векторов модуляции, известных на приемном конце. На фиг. 10 сигналы, переданные в первом символе и втором символе соответственно, называются короткими обучающими последовательностями, которые используются в основном для автоматической регулировки усиления (AGC), автоматической регулировки частоты (AFC) и обнаружения пакетов на приемном конце. Сигналы, переданные в третьем и четвертом символах соответственно, называются длинными обучающими последовательностями, которые используются в основном для символьной синхронизации и оценки характеристики передачи канала передачи на приемном конце. Пятый символ используется в основном для передачи информации о параметрах передачи, называемой SIGNAL. Символы с шестого по m-й используются в основном для передачи данных. Пилот-сигналы, включенные в символы с пятого по m-й соответственно, используются в основном для оценки на приемном конце фазового сдвига, вызванного сдвигом частоты несущей и сдвигом частоты дискретизации относительно их значений на передающем конце. Приемному концу предоставляется возможность правильно демодулировать переданные данные путем коррекции полученного сигнала на основе оцененной характеристики передачи канала передачи и фазового сдвига.

Однако, как описано в патентном документе 2, в схеме OFDM/OQAM трудно использовать формат кадра, подобный тому, который используется в схеме OFDM/QAM, то есть формат кадра, в котором имеются пилот-сигналы. Причина этого описывается ниже со ссылками на фиг. 11.

На фиг. 11 представлена схема, иллюстрирующая часть формата кадра, представленного на плоскости с координатами время-частота. На фиг. 11 ось абсцисс представляет символы, находящиеся во временной области, а ось ординат представляет несущие, находящиеся в частотной области. Число по оси абсцисс представляет номер символа во временной области, в то время как число по оси ординат представляет номер несущей в частотной области. Пилот-сигнал 10 находится на k-й несущей и передается в m-м символе. Сигналы передачи с 11 по 18 находятся и передаются в окрестности пилот-сигнала 10. Сигналы передачи данных с 11 по 13 находятся соответственно на несущих от (k-1)-й по (k+1)-ю и передаются в (m-1)-м символе. Сигналы 14 и 15 передачи данных находятся соответственно на (k-1)-й несущей и (k+1)-й несущей и передаются в m-м символе. Сигналы с 16 по 18 передачи данных находятся соответственно с (k-1)-й несущей по (k+1)-ю несущую и передаются в (m+1)-м символе.

Пилот-сигнал 10 получают посредством модуляции, выполняемой с использованием амплитудного значения d_m,k, известного на передающем конце и приемном конце. Сигналы с 11 по 18 передачи данных получают посредством модуляции, выполняемой с использованием амплитудных значений d_m-1,k-1, d_m-1,k, d_m-1,k+1, d_m,k-1, d_m,k+1, d_m+1,k-1, d_m+1,k, и d_m+1,k+1 соответственно на основе данных передачи.

Пилот-сигнал 10, принятый на приемном конце в идеальном состоянии, представлен Уравнением (5). Вышеуказанное «идеальное состояние» представляет состояние, при котором в процессе передачи не появляется изменение амплитуды и фазовый сдвиг, или не появляется возмущение, например шум и взаимные помехи, и сигнал передачи, переданный от передающего конца, принимается как он есть на приемном конце в качестве сигнала приема.

[Уравнение 5]

В Уравнении (5) r_m,k представляет комплексный вектор, представляющий пилот-сигнал 10, принятый в идеальном состоянии. α_m-1,k-1, α_m-1,k, α_m-1,k+1, α_m,k-1, α_m,k+1, α_m+1,k-1, α_m+1,k, и α_m+1,k+1 представляют коэффициенты специфических помех для пилот-сигнала 10, вызванных сигналами с 11 по 18 передачи данных соответственно. Как представлено в Уравнении (5), пилот-сигнал 10 {r_m,k}, принятый на приемном конце в идеальном состоянии, включает в себя в действительной части (синфазная составляющая) амплитудное значение d_m,k пилот-сигнала 10, полученного посредством модуляции на передающем конце, и включает в себя в мнимой части (квадратурная составляющая) специфические помехи, вызванные сигналами с 11 по 18 передачи данных, которые находятся и передаются в окрестности пилот-сигнала 10.

Далее описывается связь, выполняемая через канал передачи. Если H_m,k представляет характеристику передачи канала передачи для k-й несущей в m-м символе, соответствующем пилот-сигналу 10, пилот-сигнал 10 {r'_m,k}, принятый через канал передачи на приемном конце, выражается уравнением (6). Здесь характеристика H_m,k передачи представлена в виде комплексного вектора.

[Уравнение 6]

Чтобы оценить характеристику H_m,k передачи канала передачи с использованием пилот-сигнала r'_m,k, принятого через канал передачи на приемном конце, пилот-сигнал r'_m,k, принятый через канал передачи, можно разделить на пилот-сигнал r_m,k, принятый в идеальном состоянии, как представлено Уравнением (7).

[Уравнение 7]

Однако когда сигналы с 11 по 18 передачи данных, которые получают посредством модуляции с использованием данных, не известных на приемном конце, находятся в окрестности пилот-сигнала 10 и передаются, компонента помех, созданная в пилот-сигнале 10, неизвестна на приемном конце, и эта неизвестная компонента помех препятствует оценке характеристики H_m,k передачи канала передачи.

Следовательно, при стандартной модуляции на нескольких несущих, описанной в патентном документе 2, по меньшей мере на один из сигналов с 11 по 18 передачи данных, которые находятся в окрестности пилот-сигнала 10 и передаются, накладывается ограничивающее условие, с тем чтобы подавить помехи (специфические помехи, появляющиеся в компоненте с квадратурной фазой) в пилот-сигнале 10. В частности, ограничивающее условие накладывается по меньшей мере на одно из амплитудных значений d_m-1,k-1, d_m-1,k, d_m-1,k+1, d_m,k-1, d_m,k+1, d_m+1,k-1, d_m+1,k, и d_m+1,k+1 для модуляции сигналов с 11 по 18 передачи данных, так чтобы мнимая часть в уравнении (5) давала нуль.

Например, когда указанное ограничивающее условие накладывается на амплитудное значение d_m+1,k для модуляции сигнала 17 передачи данных, передаваемого на k-й несущей в (m+1)-м символе, амплитудное значение d_m+1,k определяют так, чтобы удовлетворялось Уравнение (8).

[Уравнение 8]

Как было описано выше, при подавлении помех (специфические помехи, появляющиеся в компоненте с квадратурной фазой) пилот-сигналу 10 со стороны сигналов с 11 по 18 передачи данных, которые находятся в окрестности пилот-сигнала 10 и передаются, мнимая область пилот-сигнала 10, принимаемого на приемном конце, известна, так что оценить характеристику H_m,k передачи канала передачи на приемном конце не составит никакого труда.

Патентный документ 1: Перевод на японский международной заявки PCT №11-510653 (№ публикации: WO96/35278).

Патентный документ 2: Перевод на японский международной заявки PCT №2004-509562 (№ публикации: WO2002/025884).

Непатентный документ 1: S.B.Weinstein and Paul M. Ebert “Data Transmission by Frequency-division Multiplexing Using the Discrete Fourier Transform” IEEE Transaction on Communications, vol.COM-19, pp.628-634, Oct. 1971.

Непатентный документ 2: Burton R. Saltzberg “Performance of an Efficient Parallel Data Transmission System” IEEE Transaction on Communications, vol.COM-15, pp.805-811, Dec. 1967.

Непатентный документ 3: R. Li and G. Stette “Time-Limited Orthogonal Multicarrier Modulation Schemes” IEEE Transaction on Communications, vol. 43, pp.1269-1272, Feb./Mar./Apr. 1995.

Непатентный документ 4: M.A. Tzannes, M.C. Tzannes, J. Proakis and P.N. Heller “DMT System, DWMT System and Digital Filter Banks” IEEE International Conference on Communications, pp.311-315, May. 1994.

Сущность изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

Однако вышеописанный стандартный способ наложения ограничивающего условия связан с проблемой, заключающейся в том, что для удовлетворения Уравнения (8) на передающем конце необходимо выполнить некоторое вычисление, что усложняет обработку на передающем конце. В приведенном выше описании, хотя учитываются только помехи от модулированных волн, соседних во временной области и в частотной области, в действительности, появляются помехи от модулированной волны, находящейся и передающейся из удаленного места. Таким образом, вычисления по уравнению (8) для подавления действительного воздействия специфических помех сильно усложняются. Кроме того, когда помехи пилот-сигналу со стороны сигналов передачи данных, отличных от сигнала передачи данных, на который наложено ограничивающее условие, велики, возникает проблема, состоящая в том, что амплитуда сигнала передачи данных, на который наложено ограничивающее условие, увеличивается для аннулирования помех, что вызывает увеличение мощности передачи.

Настоящее изобретение предложено для разрешения вышеупомянутых проблем известного уровня техники, и его целью является создание схемы модуляции на нескольких несущих, способной упростить обработку на передающем конце и уменьшить мощность передачи, а также создание передающего устройства и приемного устройства, использующих эту схему.

Решение проблем

Схема модуляции на нескольких несущих согласно настоящему изобретению является схемой модуляции на нескольких несущих, в которой удовлетворяется ν τ=1/2, когда τ представляет интервал передачи символа, а ν представляет частотные интервалы множества несущих, где

модулированный сигнал на нескольких несущих, сгенерированный путем выполнения модуляции по схеме модуляции на нескольких несущих, включает в себя фазовый опорный пилот-сигнал, и

фазовый опорный пилот-сигнал является нулевым сигналом (сигнал, полученный посредством модуляции, выполненной с использованием амплитудного значения, равного нулю).

Таким образом, можно точно оценить фазовую компоненту характеристики передачи канала передачи, выполнив упрощенное вычисление на приемном конце без вычисления величины помех пилот-сигналу со стороны сигнала передачи данных, и выполнив вычисление для аннулирования величины помех на передающем конце. Кроме того, в схеме модуляции на нескольких несущих согласно настоящему изобретению можно на приемном конце оценить фазовую компоненту характеристики передачи канала передачи, ошибку по частоте между передающим концом и приемным концом, ошибку по фазе между ними и т.п. путем определения различия в фазе фазового опорного пилот-сигнала, и скорректировать фазовую компоненту, частоту, фазу и т.п. Кроме того, в схеме модуляции на нескольких несущих по настоящему изобретению можно уменьшить мощность передачи для фазового опорного пилот-сигнала.

Согласно настоящему изобретению предпочтительно, чтобы множество фазовых опорных пилот-сигналов находилось в соответствующем множестве символов, непрерывных во временной области на заранее определенной несущей.

Схема модуляции на нескольких несущих согласно настоящему изобретению является схемой модуляции на нескольких несущих, в которой удовлетворяется ν τ=1/2, когда τ представляет интервал передачи символа, а ν представляет частотные интервалы множества несущих, где

модулированный сигнал на нескольких несущих, сгенерированный путем выполнения модуляции по схеме модуляции на нескольких несущих, включает в себя фазовый опорный пилот-сигнал и амплитудный опорный пилот-сигнал, и

фазовый опорный пилот-сигнал является нулевым сигналом (сигнал, полученный посредством модуляции, выполненной с использованием амплитудного значения, равного нулю), а амплитудный опорный пилот-сигнал является сигналом, полученным посредством модуляции, выполненной с использованием амплитудного значения, известного на приемном конце.

Согласно настоящему изобретению на передающем конце вводится фазовый опорный пилот-сигнал (то есть нулевой сигнал), амплитуда модуляции которого подавлена до нуля, и амплитудный опорный пилот-сигнал, полученный посредством модуляции, выполненной с использованием известной амплитуды, имеющей значение, отличное от нуля. Таким образом, можно точно оценить характеристику передачи канала передачи, выполнив упрощенное вычисление на приемном конце без вычисления величины помех для пилот-сигнала со стороны сигнала передачи данных, и выполнив вычисление для аннулирования величины помех на передающем конце. Кроме того, в схеме модуляции на нескольких несущих, согласно настоящему изобретению, можно на приемном конце оценить характеристику передачи канала передачи, ошибку по частоте между передающим концом и приемным концом, ошибку по фазе между ними и т.п. путем определения различия в фазе фазового опорного пилот-сигнала и различия в амплитуде амплитудного опорного пилот-сигнала и скорректировать характеристику передачи, частоту, фазу и т.п. Кроме того, в схеме модуляции на нескольких несущих по настоящему изобретению можно уменьшить мощность передачи для фазового опорного пилот-сигнала.

Согласно настоящему изобретению предпочтительно, чтобы фазовый опорный пилот-сигнал и амплитудный опорный пилот-сигнал чередовались через символ на множестве символов, непрерывных во временной области на заранее определенной несущей.

Согласно настоящему изобретению предпочтительно, чтобы фазовый опорный пилот-сигнал и амплитудный опорный пилот-сигнал чередовались через несущую на множестве несущих, непрерывных в частотной области в заранее определенном символе.

Согласно настоящему изобретению предпочтительно, чтобы фазовый опорный пилот-сигнал и амплитудный опорный пилот-сигнал чередовались через несущую в частотной области и чередовались через символ во временной области.

Передающее устройство согласно настоящему изобретению генерирует модулированный сигнал на нескольких несущих в схеме модуляции на нескольких несущих по настоящему изобретению и передает этот модулированный сигнал на нескольких несущих.

Передающее устройство согласно настоящему изобретению является передающим устройством для генерации модулированного сигнала на нескольких несущих в схеме модуляции на нескольких несущих, в которой ν τ=1/2 удовлетворяется, когда τ представляет интервал передачи символа, а ν представляет частотные интервалы множества несущих, и передачи модулированного сигнала на нескольких несущих, причем передающее устройство содержит:

средство генерации кадра для приема данных передачи и генерации сигнала кадра, включая амплитудное значение для генерации сигнала передачи данных на основе данных передачи, и нулевое амплитудное значение для генерации фазового опорного пилот-сигнала; и

средство модуляции на нескольких несущих для генерации модулированного сигнала на нескольких несущих с использованием информации об амплитудном значении, содержащейся в сигнале кадра, в схеме модуляции на нескольких несущих.

Передающее устройство согласно настоящему изобретению является передающим устройством для генерации модулированного сигнала на нескольких несущих в схеме модуляции на нескольких несущих, в которой ν τ=1/2 удовлетворяется, когда τ представляет интервал передачи символа, а ν представляет частотные интервалы множества несущих, и передачи модулированного сигнала на нескольких несущих, причем передающее устройство содержит:

средство генерации кадра для приема данных передачи и генерации сигнала кадра, включая амплитудное значение для генерации сигнала передачи данных на основе данных передачи, нулевого амплитудного значения для генерации фазового опорного пилот-сигнала и амплитудного значения, известного на приемном конце, для генерации амплитудного опорного пилот-сигнала; и

средство модуляции на нескольких несущих для генерации модулированного сигнала на нескольких несущих с использованием информации об амплитудном значении, содержащейся в сигнале кадра, в схеме модуляции на нескольких несущих.

Приемное устройство согласно настоящему изобретению

принимает модулированный сигнал на нескольких несущих, сгенерированный в схеме модуляции на нескольких несущих по настоящему изобретению, и

оценивает фазовый сдвиг модулированного сигнала на нескольких несущих с использованием фазового опорного пилот-сигнала, включенного в модулированный сигнал на нескольких несущих, с тем чтобы компенсировать фазу.

Приемное устройство согласно настоящему изобретению

принимает модулированный сигнал на нескольких несущих, сгенерированный в схеме модуляции на нескольких несущих по настоящему изобретению,

оценивает фазовый сдвиг модулированного сигнала на нескольких несущих с использованием фазового опорного пилот-сигнала, включенного в модулированный сигнал на нескольких несущих, с тем чтобы компенсировать фазу, и

оценивает различие в амплитуде модулированного сигнала на нескольких несущих с использованием амплитудного опорного пилот-сигнала, включенного в модулированный сигнал на нескольких несущих, с тем чтобы компенсировать амплитуду.

Приемное устройство согласно настоящему изобретению является приемным устройством для приема и демодуляции модулированного сигнала на нескольких несущих, сгенерированного в схеме модуляции на нескольких несущих, где ν τ=1/2 удовлетворяется, когда τ представляет интервал передачи символа, а ν представляет частотные интервалы множества несущих, в котором

модулированный сигнал на нескольких несущих включает в себя фазовый опорный пилот-сигнал, который является нулевым сигналом (сигнал, полученный посредством модуляции, выполненной с использованием амплитудного значения, равного нулю), причем приемное устройство содержит

средство демодуляции на нескольких несущих для демодуляции полученного модулированного сигнала на нескольких несущих, с тем чтобы сформировать вектор демодуляции, и вывода вектора демодуляции, и

средство выравнивания для приема вектора демодуляции и оценки фазового сдвига вектора демодуляции в соответствии с фазовым опорным пилот-сигналом, с тем чтобы компенсировать фазу.

Согласно настоящему изобретению средство выравнивания предпочтительно включает в себя

средство оценки фазы для выделения фазового опорного пилот-сигнала, включенного в вектор демодуляции, и оценки фазового сдвига вектора демодуляции, и

средство компенсации фазы для компенсации фазы вектора демодуляции в соответствии с фазовым сдвигом, оцененным средством оценки фазы.

Приемное устройство согласно настоящему изобретению является приемным устройством для приема и демодуляции модулированного сигнала на нескольких несущих, сгенерированного посредством модуляции, выполненной в схеме модуляции на нескольких несущих, где ν τ=1/2 удовлетворяется, когда τ представляет интервал передачи символа, а ν представляет частотные интервалы множества несущих, в котором

модулированный сигнал на нескольких несущих включает в себя фазовый опорный пилот-сигнал, который является нулевым сигналом (сигнал, полученный посредством модуляции, выполненной с использованием амплитудного значения, равного нулю), и амплитудный опорный пилот-сигнал, полученный посредством модуляции, выполненной с использованием амплитуды, известной на приемном конце, причем приемное устройство содержит

средство демодуляции на нескольких несущих для демодуляции принятого модулированного сигнала на нескольких несущих, с тем чтобы сформировать вектор демодуляции, и вывода вектора демодуляции, и

средство выравнивания для приема вектора демодуляции и оценки фазового сдвига вектора демодуляции с использованием фазового опорного пилот-сигнала, с тем чтобы компенсировать фазу, и оценки различия в амплитуде вектора демодуляции с использованием амплитудного опорного пилот-сигнала, с тем чтобы компенсировать амплитуду.

Согласно настоящему изобретению средство выравнивания предпочтительно включает в себя:

средство оценки фазы для выделения фазового опорного пилот-сигнала, включенного в вектор демодуляции, и оценки фазового сдвига вектора демодуляции;

средство компенсации фазы для компенсации фазы вектора демодуляции в соответствии с фазовым сдвигом, оцененным средством оценки фазы;

средство оценки амплитуды для выделения амплитудного опорного пилот-сигнала, включенного в вектор демодуляции, который скомпенсирован по фазе и выводится средством компенсации фазы, и оценки различия в амплитуде скомпенсированного по фазе вектора демодуляции; и

средство компенсации фазы для компенсации амплитуды вектора демодуляции, который скомпенсирован по фазе и выводится средством компенсации фазы, в соответствии с различием в амплитуде, оцененным средством оценки амплитуды.

Согласно настоящему изобретению средство выравнивания предпочтительно включает в себя:

средство оценки фазы для выделения фазового опорного пилот-сигнала, включенного в вектор демодуляции, и оценки фазового сдвига вектора демодуляции;

средство компенсации фазы для компенсации фазы вектора демодуляции в соответствии с фазовым сдвигом, оцененным средством оценки фазы;

средство оценки амплитуды для выделения амплитудного опорного пилот-сигнала, включенного в вектор демодуляции, который скомпенсирован по фазе и выводится средством компенсации фазы, и оценки различия в амплитуде скомпенсированного по фазе вектора демодуляции; и

средство компенсации для компенсации фазы и амплитуды вектора демодуляции в соответствии с фазовым сдвигом, оцененным средством оценки фазы, и различием в амплитуде, оцененным средством оценки амплитуды.

Результат, обеспечиваемый изобретением

При использовании модуляции на нескольких несущих согласно настоящему изобретению можно ввести заранее определенный известный пилот-сигнал без вычисления помех пилот-сигналу со стороны сигнала передачи данных на передающем конце. Кроме того, амплитуда модуляции фазового опорного пилот-сигнала подавлена до нуля, и, следовательно, фазовый опорный пилот-сигнал практически не передается от передающего конца, так что достигается эффект, состоящий в снижении мощности передачи.

Краткое описание чертежей

фиг. 1 - схема, иллюстрирующая формат кадра для модуляции на нескольких несущих согласно варианту 1 настоящего изобретения;

фиг. 2 - схема, иллюстрирующая систему связи, где используется модуляция на нескольких несущих по настоящему изобретению;

фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию средства выравнивания, использующего модуляцию на нескольких несущих по настоящему изобретению;

фиг. 4 - блок-схема, иллюстрирующая еще одну примерную конфигурацию средства выравнивания, использующего модуляцию на нескольких несущих по настоящему изобретению;

фиг. 5 - схема, иллюстрирующая формат кадра для модуляции на нескольких несущих согласно варианту 2