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変復調方法

国内特許コード P130009142
掲載日 2013年4月18日
出願番号 特願2011-185983
公開番号 特開2013-048354
登録番号 特許第5871362号
出願日 平成23年8月29日(2011.8.29)
公開日 平成25年3月7日(2013.3.7)
登録日 平成28年1月22日(2016.1.22)
発明者
  • 田中 將義
出願人
  • 学校法人日本大学
発明の名称 変復調方法
発明の概要 【課題】複数の電力増幅器を高効率が可能な飽和領域で動作可能とし、電力消費量を低減でき、電源の低容量化、熱制御の簡単化により通信システムの送信系構築を経済的に達成できる変復調方法を提供する。
【解決手段】少なくとも1つのQPSK波と1つのBPSK波を重畳合成して形成される信号空間配置であり、電力を正規化したとき、信号点間の最小の幾何距離が最大になるようにQPSK波とBPSKの信号振幅と、QPSK波とBPSK波の相対位相関係を決定する。
【選択図】図8
従来技術、競合技術の概要


図1は、従来の多値変調方式の1つである32値振幅位相変調(32APSK)の32種の信号の振幅と位相を示す信号点配置を示している。多重リング状に32の信号点が配置されている。一方、図2は、従来の32値直交振幅変調(32QAM)波の信号点配置図であり、信号点が格子状に配置されている。これらの32値振幅位相変調及び32値直交振幅変調のいずれも変調の単位である1シンボルで5ビットの伝送が可能であり、(2)=32種の情報データが伝送可能である多値変調信号波である。



図3は、ワイヤレス通信のシステム構成例を示している。図3(a)に示す送信側では、伝送すべき情報をencoderにて符号化し、さらに誤り訂正符号によりチャネル符号化される。その後、情報ビットをModulatorで変調し、周波数を変換した後、電力増幅器(HPA)で電力を高めてアンテナから送信する。図3(b)に示す受信側では、低雑音増幅器(LNA)で増幅後、復調器(Demodulator)でベースバンド信号を取り出し、Decoderで符号化された情報の復号を行い、伝送された情報を取り出す。



図4は、従来技術の32APSKのシステム構成例を示している。この例では、送信部において、送信データである5ビットの情報をS/Pで並列分割し、誤り訂正符号化を行った後、MAPPER、CONSTELLATION GENERATORで図1に示す3重の同心円上に信号点を配置し、Iチャネル信号とQチャネル信号用の2チャネルの信号を出力する。その後、帯域制限・整形フィルタ(SRRC filter)を通過後に、直交する2つの搬送波(cos(wt),-sin(wt))でIチャネル信号とQチャネル信号の積を取り、周波数を変換した後、電力増幅器(HPA)で増幅し、アンテナから送信する構成である。また、受信部では、低雑音増幅器(LNA)で増幅後、搬送波を掛けて、baseband信号を取り出し、SRRC filterで帯域制限・整形を施し、Demodulatorにて復調する。その後、Decoderで復号し、P/Sで並列・直列変換を行い、伝送情報を取り出す。

産業上の利用分野


本発明は、通信に使用する変調・復調に関して、特に帯域が制限された伝送路において高速通信を実現する場合に有効な多値変調波を、高効率に電力増幅を実現する変復調(変調・復調)の方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
第1のQPSK波と、第2あるいは第Nまでの複数のQPSK波と、2つのBPSK波のうちの1つを空間で重畳合成して形成される信号空間配置であり、Nは3以上の整数であって、電力を正規化したとき、信号点間の最小の幾何距離が最大になるように、
(1)(前記第2あるいは第Nまでの複数のQPSK波の半径)/(前記第1のQPSK波の半径)、及び、(前記BPSK波の半径)/(前記第1のQPSK波の半径)を調整し、かつ、前記第1のQPSK波に対する、前記第2あるいは第Nまでの複数のQPSK波の相対位相角は等しく、前記2つのBPSK波は位相角を+/-(π/4)回転させた2種のBPSK波を有し、伝送する情報に応じて、前記2種のBPSK波のいずれかを選択すること、あるいは、
(2)前記第1のQPSK波と、前記第2のQPSK波のみと、前記2つのBPSK波のうちの1つで構成され、前記第1のQPSK波に対する、前記第2のQPSK波の位相角及び前記BPSK波の2種の位相角をさらに同時に同量回転させることを特徴とする変復調方法。

【請求項2】
前記第1及び第2あるいは第Nまでの複数のQPSK波をオフセットQPSK波に、前記BPSK波をオフセットBPSK波に変更した構成とすることを特徴とする請求項1に記載の変復調方法。

【請求項3】
QPSK変調又はBPSK変調する前に、情報ビットストリームに誤り訂正符号を適用したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の変復調方法。

【請求項4】
2種以上の誤り訂正符号を使用し、1つの誤り訂正符号器ともう1つの誤り訂正符号器の間に、インターリーバを設置し、符号を撹拌する機能を備えたことを特徴とする請求項3に記載の変復調方法。

【請求項5】
隣接する信号点間の符号間距離が最少となるように符号変換を行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の変復調方法。

【請求項6】
変調後の電力増幅器の非線形特性を考慮して前置歪補償を施した信号配置とすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の変復調方法。

【請求項7】
電力増幅器非線形特性の歪を受けた後に最小の幾何距離が最大になるように、信号配置の半径と相対位相関係を伝送特性が最適となるように調整することを特徴とする請求項6に記載の変復調方法。

【請求項8】
受信側において、既知信号を送信して空間重畳に伴う振幅あるいは位相誤差を推定して、この推定誤差をもとに修正した信号空間配置を用いて復調することを特徴とする請求項1に記載の変復調方法。

【請求項9】
前記第1のQPSK波と、前記第2のQPSK波のみと、前記2つのBPSK波で構成され、前記第1のQPSK波に対する、前記第2のQPSK波の位相角及び前記BPSK波の位相角を反時計回りに14度回転させたことを特徴とする請求項1に記載の変復調方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011185983thum.jpg
出願権利状態 登録
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