專利名稱：發(fā)送裝置和方法、以及提供媒體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)送裝置和發(fā)送方法、以及提供該方法的提供媒體，特別涉及不設置保護帶在接收端也不受到相鄰信道的影響，可以解調希望信道的信號的發(fā)送裝置和方法、以及提供媒體。
背景技術：
由于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing正交頻分復用)傳輸方式相對于多路徑具有抗故障性，所以作為使用地波的適合數字傳輸的傳輸方式而眾所周知。
在使用OFDM傳輸方式進行傳輸的情況下，為了防止相鄰信道的干擾，例如，如圖1所示，各信道都配置規(guī)定量的頻率間隔(保護帶)。在圖1中，假設信道1(ch1)的中心頻率為f1，信道2(ch2)的中心頻率為f2，信道3(ch3)的中心頻率為f3，示出在各信道間設置保護帶的例子。
圖2表示發(fā)送設置圖1所示的保護帶的信號的發(fā)送機1的結構方框圖。圖2所示的發(fā)送機1表示發(fā)送ch1～ch3的三個信道的信號情況下的結構。
映射器2-1輸入的ch1的信息串1分配到規(guī)定編碼方式、例如QPSK(Quadrature Phase Shift Keying四相移相鍵控)或16QAM(QuadratureAmplitude Modulation正交調幅)等的調制信號點上，輸出到IFFT(InversedFast Fourier Transform反快速傅立葉變換)運算器3-1。IFFT運算器3-1對輸入的調制信號點進行反傅立葉變換并輸出到保護間隔附加器4-1。保護間隔附加器4-1將保護間隔附加在輸入的信號中，輸出到正交調制器5-1。正交調制器5-1用振蕩器6-1產生的振蕩頻率f1F的載波對輸入的信號進行正交調制，輸出到變頻器7-1。變頻器7-1將通過振蕩器8-1產生振蕩的、信道1的中心頻率f1和中頻f1F之和的頻率f1+f1F的載波與輸入的信號相乘，變換為信道1的中心頻率f1的RF頻帶的信號，由天線9-1發(fā)送。
ch2的信息串2輸入到映射器2-2，ch3的信息串3輸入到映射器2-3，各自的輸入通過由各自對應的裝置實施與上述信息串1同樣的處理，分別形成中心頻率f2的RF頻帶的信號和中心頻率f3的RF頻帶的信號。
如圖1所示，這樣生成的三個信道的信號通過在各信道間設置保護帶，在接收端檢測希望的信道時不受到與該希望的信道相鄰的信道的影響。
如上所述，設置保護帶，以便不受到與希望的信道相鄰的信道的影響，但設置保護帶后頻率利用效率下降，從有效利用頻率的方面來看是不利的。但是，如果不設置保護帶，使該間隔變窄，則存在產生來自相鄰信道的影響，并伴隨有接收時的S/N惡化的課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于這種狀況的發(fā)明，目的在于不設置保護帶也可以發(fā)送使用接收端不受到來自相鄰信道影響地解調希望信道的信號，從而提高頻率利用效率。
本發(fā)明的發(fā)送裝置的特征在于包括將N個信道的信息分別分配給復數平面上的信號點的N個分配部件；將從N個分配部件輸出的多個信號點根據各自信道的中心頻率來變頻的N個變頻部件；對從N個變頻部件輸出的信號進行復用的復用部件；將通過復用部件復用的信號調制為OFDM信號的調制部件；以及將OFDM信號變換為RF頻帶的信號并進行發(fā)送的發(fā)送部件。
本發(fā)明的發(fā)送方法的特征在于包括以下步驟將N個信道的信息分別分配到復數平面上的信號點上的N個分配步驟；對從N個分配步驟輸出的N個信號點基于各自信道的中心頻率來變頻的N個變頻步驟；對從N個變頻步驟輸出的信號進行復用的復用步驟；將復用步驟中復用的信號調制為OFDM信號的調制步驟；以及將OFDM信號變換為RF頻帶的信號并進行發(fā)送的發(fā)送步驟。
提供本發(fā)明的發(fā)送方法的提供媒體的特征在于，提供計算機可讀取的程序，該程序使發(fā)送裝置執(zhí)行包括以下步驟的處理將N個信道的信息分別分配到復數平面上的信號點上的N個分配步驟；對從N個分配步驟輸出的N個信號點基于各自信道的中心頻率來變頻的N個變頻步驟；對從N個變頻步驟輸出的信號進行復用的復用步驟；將復用步驟中復用的信號調制為OFDM信號的調制步驟；以及將OFDM信號變換為RF頻帶的信號并進行發(fā)送的發(fā)送步驟。
在本發(fā)明的發(fā)送裝置、發(fā)送方法、以及提供媒體中，N個信道的信息分別分配到復數平面上的信號點，這些信號點基于各自信道的中心頻率來變頻，這些N個信號被復用，并調制為OFDM信號。
此外，根據本發(fā)明，提供一種通信系統，該系統將發(fā)送裝置和接收裝置通過無線線路進行無線連接，(a)所述發(fā)送裝置包括將多個信道的信息分別獨立分配給復數平面上的信號點的多個分配部件；將從所述多個分配部件輸出的多個信號點根據各自信道的中心頻率來變頻的多個變頻部件；對從所述多個變頻部件輸出的多個信號進行復用的復用部件；將通過所述復用部件復用的信號調制為OFDM信號的調制部件；以及將所述OFDM信號變換為RF頻帶的信號并進行發(fā)送的發(fā)送部件；(b)所述接收裝置包括接收從所述發(fā)送裝置的發(fā)送部件發(fā)送的信號的接收部件；將接收部件接收到的信號變換為中頻信號的變頻部件；從變頻的信號中僅提取與選擇出的信道對應的頻率的頻率信號選擇部件；用中頻信號對選擇出的頻率信號進行正交解調并提取以復數坐標系規(guī)定的正交的I信號和Q信號的正交解調部件；以及將該正交解調的信號解調為時間串信號的解調部件。


圖1是說明保護帶的圖。
圖2是表示現有的發(fā)送機示例的結構方框圖。
圖3是表示本發(fā)明實施例的發(fā)送機示例的結構方框圖。
圖4是說明從圖3的發(fā)送機發(fā)送的信號的圖。
圖5是說明保護間隔的圖。
圖6是表示圖3的變頻器的結構方框圖。
圖7是說明OFDM的子載頻的圖。
圖8是表示本發(fā)明實施例的接收機的結構方框圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。
圖3是表示本發(fā)明實施例的發(fā)送機的一實施例的結構方框圖。圖3所示的發(fā)送機20表示復用信道數為3個信道的情況。
在發(fā)送機20中，將映射器21-1和變頻器22-1的第1串聯電路、映射器21-2和變頻器22-2的第2串聯電路、映射器21-3和變頻器22-3的第3串聯電路并排設置。在發(fā)送機20中，包括復用器23、IFFT運算器24、保護間隔附加器25、正交調制器26、第1本機振蕩器27、變頻器28、以及第2本機振蕩器29。
從發(fā)送機20發(fā)送的信號如圖4所示，信道1(ch1)～ch3的信號不設置保護帶地來配置。假設ch1～ch3的中心頻率分別為f1、f2、f3。
ch1的信息串1輸入到映射器21-1，ch2的信息串2輸入到映射器21-2，ch3的信息串3輸入到映射器21-3。映射器21-1～21-3根據規(guī)定的編碼方式分別對輸入的信息串1～3進行編碼，并分別輸出到對應的變頻器22-1～22-3。映射器21-1～21-3的映射處理的細節(jié)后述。變頻器22-1～22-3對輸入的信號進行如下所示的變頻，并分別輸出到復用器23。
復用器23對從變頻器22-1～22-3輸入的信號進行復用，并輸出到IFFT運算器24。
IFFT運算器24將輸入的復用的3個信道的信號集中進行反傅立葉變換(OFDM調制)，并輸出到保護間隔附加器25。
保護間隔附加器25將保護間隔附加在輸入的信號中。
在OFDM調制方式中，如圖5所示，例如，通過用16QAM等將作為調制的調制波的多個載波1～k合并來生成發(fā)送信號。
發(fā)送符號期間由保護間隔和有效符號期間構成。該保護間隔是為了減輕多路徑(反?；夭ɑ蛩ヂ?造成的影響而設置的信號期間，是使有效符號期間的信號波形的一部分循環(huán)重復的期間。
從保護間隔附加器25輸出的信號被輸入到正交調制器26。正交調制器26用由振蕩器27產生的中頻f1F的載波對輸入的信號進行正交調制，輸出到變頻器28。
變頻器28將通過振蕩器29產生振蕩的、信道2的中心頻率f2和中頻f1F之和的頻率f2+f1F的載波與輸入的信號相乘，變換為信道2的中心頻率f2的RF頻帶的信號。
將這樣生成的復用了3個信道的信號的中心頻率f2的信號通過天線30發(fā)送。
ch1的信息串1由映射器21-1例如根據所謂的QPSK或16QAM編碼方式映射到正交的I軸和Q軸規(guī)定的正交坐標空間的信號點上。映射的信息串1的信號被輸出到變頻器22-1。
變頻器22-1將輸入的信號變頻為對應于信道的中心頻率，這種情況下，在ch1中，對應中心頻率f1進行變頻。
圖6表示變頻器22-1的結構方框圖。變頻器22-2、22-3也具有相同的結構，由于其工作也相同，所以這里以變頻器22-1為例來說明。將從映射器21-1輸出的信號點的坐標值表示為(I，Q)，頻率偏差量表示為Δf，保護間隔長度為ΔT。頻率偏差量Δf為各信道的中心頻率和復用的3個信道的中心頻率之間的差分。例如，信道1所用的變頻器22-1的頻率偏差量Δf是f2-f1，信道2所用的變頻器22-2的頻率偏差量Δf＝f2-f1(＝0)，信道3所用的變頻器22-3的頻率偏差量Δf是f3-f2。
從映射器21-1輸出的信號點(I，Q)輸入到移相器41，頻率偏差量Δf和保護間隔長度ΔT輸入到移相角發(fā)生器42。移相角發(fā)生器42根據下式(1)來產生移相角θ。
移相角θ＝f(Δf，ΔT)＝2πΔf(T+ΔT) (1)在式(1)中，記號T是OFDM信號的有效符號期間。因此，(T+ΔT)是發(fā)送符號期間。
由移相角發(fā)生器42產生的移相角θ輸出到加法器43，進行累加。加法器43通過將輸入的移相角θ和一個OFDM信號(一個OFDM符號)前的移相角θ相加，將累加的移相量θ’輸出到移相器41。移相器41通過將從加法器43輸入的移相量θ’代入下式(2)，來使信號點(I，Q)移相(相移)，計算變頻過的信號點(I’，Q’)。I'Q'=cosθ'-sinθ'sinθ'cosθ'IQ----(2)]]>由變頻器22-1變頻過的信號被輸出到復用器23。
信息串2由映射器21-2和變頻器22-2、信息串3由映射器21-3和變頻器22-3來分別進行與上述信息串1相同的處理，輸入到復用器23。
復用器23對從變頻器22-1～22-3輸入的信號根據各自的信道配置來復用。復用器23進行頻率復用的3個信道的信號由IFFT運算器24集中進行反傅立葉變換(OFDM調制)。圖7表示復用的OFDM基帶信號。ch1的OFDM基帶信號變頻為中心頻率f1-f2，ch2的OFDM基帶信號變頻為中心頻率0，ch3的OFDM基帶信號變頻為中心頻率(f3-f2)，并進行頻率復用。
IFFT運算器24產生的反傅立葉變換的信號由保護間隔附加器25來附加保護間隔，輸出到正交調制器26。
正交調制器26通過將輸入的信號與振蕩器27產生的頻率f1F的載波相乘來進行正交調制，輸出到變頻器28。
變頻器28通過將已正交調制的信號和振蕩器29產生的頻率(f2+f1F)的信號相乘，變換為中心頻率為f2的發(fā)送頻率，將RF頻帶的信號通過天線30來發(fā)送。
這樣，由于將多個信息串的信號點以頻率區(qū)域進行變頻來進行頻率復用，通過集中進行OFDM調制，調制的所有信息串都滿足OFDM的正交條件，所以不需要設置用于防止相鄰信道產生的干擾的保護間隔，由此能夠提高頻率利用的效率。
發(fā)送機20發(fā)送的RF頻帶的信號由圖8所示的接收裝置50接收、解調。發(fā)送機20發(fā)送的中心頻率為f2，復用ch1～ch3三個信道的信號由接收機50的天線51接收。天線51接收到的信號輸入到變頻器52。
變頻器52用振蕩器53產生的信號從輸入的信號中提取期望的信號。振蕩器53將與用戶選擇的信道對應的頻率信號供給變頻器52。即，在用戶選擇信道1的情況下，將頻率(f1+f1F)的信號供給變頻器52，在選擇信道2的情況下，將頻率(f2+f1F)的信號供給變頻器52，而在選擇信道3的情況下，將頻率(f3+f1F)的信號供給變頻器52。變頻器52用從振蕩器53供給的信號將RF頻帶的信號變換為中頻信號，輸出到濾波器54。
濾波器54從輸入的變換為中頻的信號中除去與用戶選擇的信道對應的信號以外的信號，輸出到正交解調器55。正交解調器55用振蕩器56產生的中頻f1F的信號對輸入的信號進行正交解調，提取I信號和Q信號，輸出到FFT運算器57。FFT運算器57對輸入的I信號和Q信號執(zhí)行傅立葉變換(OFDM解調)，將與用戶選擇的信道對應的信息串輸出到圖中未示出的顯示設備等。
在上述實施例中，復用的信道數為三個信道，但并不限于三個信道，也可以復用更多的信道。
例如通過用計算機來實現發(fā)送機20和/或接收機50，用計算機來執(zhí)行信號處理的程序，可以完成上述的發(fā)送機20和/或接收機50中的全部或一部分信號處理。作為計算機，也包括微計算機、高速運算處理器，例如數字信號處理器(DSP)等裝置，用這樣的計算機例如執(zhí)行在ROM等記錄媒體上記錄的信號處理程序。這種情況下，ROM是提供發(fā)送處理程序的提供媒體。
當然，上述發(fā)送機20和/或接收機50中的信號處理也可以僅用電子線路或電子線路和計算機的組合而成的線路來實現。
在本說明書中，在將執(zhí)行上述處理的計算機程序提供給用戶的提供媒體中，除了磁盤、CD-ROM等信息記錄媒體以外，還包括依賴因特網、數字衛(wèi)星等網絡的傳輸媒體。
產業(yè)上的可利用性如上所述，根據本發(fā)明所述的發(fā)送裝置、發(fā)送方法、以及提供媒體，由于將N個信道的信息分別分配在復數平面上的信號點上，對該信號點根據各自信道的中心頻率來變頻，對這些N個信號進行復用，調制為OFDM信號，所以不設置保護帶也可以獲得希望的信道的信號而不受來自相鄰信道的影響。
權利要求
1.一種發(fā)送裝置，包括將多個信道的信息分別獨立分配給復數平面上的信號點的多個分配部件；將從所述多個分配部件輸出的多個信號點根據各自信道的中心頻率來變頻的多個變頻部件；對從所述多個變頻部件輸出的多個信號進行復用的復用部件；將通過所述復用部件復用的信號調制為OFDM信號的調制部件；以及將所述OFDM信號變換為RF頻帶的信號并進行發(fā)送的發(fā)送部件。
2.如權利要求1或2所述的發(fā)送裝置，其特征在于，所述分配部件分別包括對輸入的信息串根據規(guī)定的編碼方式來編碼，并映射到由正交的I軸和Q軸規(guī)定的復數平面的正交坐標空間的信號點上的映射部件。
3.如權利要求2所述的發(fā)送裝置，其特征在于，各個所述映射部件根據QPSK或各種QAM的編碼方式來對所述輸入的信息進行映射。
4.如權利要求1～3的任何一項所述的發(fā)送裝置，其特征在于，所述變頻部件分別根據所述發(fā)送部件發(fā)送的RF頻帶的信號的中心頻率和所述信道的中心頻率之間的偏差量、以及基于保護間隔長度的移相角累加求出的移相量來進行變頻。
5.如權利要求4所述的發(fā)送裝置，其特征在于，所述多個變頻部件分別包括輸入頻率偏差量和保護間隔長度，產生以這些輸入的頻率偏差量和保護間隔長度、以及OFDM信號的有效符號期間規(guī)定的移相角的移相角發(fā)生器；將該移相角發(fā)生器產生的移相角和一個OFDM信號前的移相角θ相加的加法器；以及根據來自所述加法器的相加結果，將來自對應的所述分配部件的分配信號的相位進行偏移的移相器。
6.如權利要求5所述的發(fā)送裝置，其特征在于，所述移相角發(fā)生器根據下式來產生所述移相角移相角θ＝2πΔf(T+ΔT)其中，Δf是頻率偏差量，ΔT是保護間隔長度，T是OFDM信號的有效符號期間。
7.如權利要求6所述的發(fā)送裝置，其特征在于，所述移相器通過將從所述加法器輸入的移相量θ’代入下式，使從分配部件輸入的所述復數平面的正交坐標中的信號點進行移相來生成變頻過的信號點，I'Q'=cosθ'-sinθ'sinθ'cosθ'IQ]]>。
8.一種發(fā)送方法，包括將多個信道的信息分別分配到復數平面上的信號點上的多個分配步驟；對從所述多個分配步驟輸出的多個信號點基于各自信道的中心頻率來變頻的變頻步驟；對從所述變頻步驟輸出的多個變頻信號進行復用的復用步驟；將所述復用步驟中復用的信號調制為OFDM信號的調制步驟；以及將所述OFDM信號變換為RF頻帶的信號并進行發(fā)送的發(fā)送步驟。
9.一種通信系統，該系統將發(fā)送裝置和接收裝置通過無線線路進行無線連接，其特征在于，所述發(fā)送裝置包括將多個信道的信息分別獨立分配給復數平面上的信號點的多個分配部件；將從所述多個分配部件輸出的多個信號點根據各自信道的中心頻率來變頻的多個變頻部件；對從所述多個變頻部件輸出的多個信號進行復用的復用部件；將通過所述復用部件復用的信號調制為OFDM信號的調制部件；以及將所述OFDM信號變換為RF頻帶的信號并進行發(fā)送的發(fā)送部件；所述接收裝置包括接收從所述發(fā)送裝置的發(fā)送部件發(fā)送的信號的接收部件；將接收部件接收到的信號變換為中頻信號的變頻部件；從變頻的信號中僅提取與選擇出的信道對應的頻率的頻率信號選擇部件；用中頻信號對選擇出的頻率信號進行正交解調并提取以復數坐標系規(guī)定的正交的I信號和Q信號的正交解調部件；以及將該正交解調的信號解調為時間串信號的解調部件。
10.一種提供媒體，提供計算機可讀取的程序，該程序使發(fā)送裝置執(zhí)行包括以下步驟的處理將多個信道的信息分別分配到復數平面上的信號點上的多個分配步驟；對從所述多個分配步驟輸出的多個信號點基于各自信道的中心頻率來變頻的變頻步驟；對從所述變頻步驟輸出的多個變頻信號進行復用的復用步驟；將所述復用步驟中復用的信號調制為OFDM信號的調制步驟；以及將所述OFDM信號變換為RF頻帶的信號并進行發(fā)送的發(fā)送步驟。
全文摘要
一種不設置保護帶也可以防止來自相鄰信道的影響的發(fā)送裝置。輸入到發(fā)送裝置內的映射器21－1的信息串1通過QAM調制等映射到規(guī)定的信號點,輸出到變頻器22－1。變頻器22－1實施與輸入的信號中心頻率對應的變頻,輸出到復用器23。對其他信息串實施與上述信息串1相同的處理,輸出到復用器23。復用器23對輸入的多個信號進行復用,IFFT運算器24集中該復用的信號來進行反傅立葉變換。反傅立葉變換后的信號由正交調制器26進行正交調制,再通過變頻器28變換為RF頻帶的信號,從天線30發(fā)送。
文檔編號H04JGK1341304SQ00804217
公開日2002年3月20日 申請日期2000年3月6日 優(yōu)先權日1999年3月4日
發(fā)明者岡田隆宏, 池田康成 申請人:索尼公司