專(zhuān)利名稱(chēng)::信號(hào)生成方法及信號(hào)生成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:(與相關(guān)申請(qǐng)有關(guān)的說(shuō)明)包含在2010年12月10日提出申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2010—276447號(hào)中的權(quán)利要求書(shū)、說(shuō)明書(shū)、附圖及說(shuō)明書(shū)摘要的公開(kāi)內(nèi)容全部在本申請(qǐng)中援用。本發(fā)明特別涉及進(jìn)行使用了多天線(mult1-antenna)的通信的信號(hào)生成方法及信號(hào)生成裝置。
背景技術(shù):
:以往,作為使用多天線的通信方法,例如有被稱(chēng)為MMO(Multiple-1nputMultiple-Output:多輸入多輸出)的通信方法。在以MMO為代表的多天線通信中,通過(guò)分別對(duì)多個(gè)系列的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制,并從不同的天線同時(shí)發(fā)送各調(diào)制信號(hào),來(lái)提高數(shù)據(jù)的通信速度。圖23表示發(fā)送天線數(shù)為2、接收天線數(shù)為2、發(fā)送調(diào)制信號(hào)(發(fā)送流)數(shù)為2時(shí)的收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)的一例。在發(fā)送裝置中,對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行交錯(cuò)(interleave),對(duì)交錯(cuò)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制,并進(jìn)行頻率變換等,從而生成發(fā)送信號(hào),發(fā)送信號(hào)被從天線發(fā)送。此時(shí),從發(fā)送天線在同一時(shí)刻以同一頻率分別發(fā)送不同的調(diào)制信號(hào)的方式是空間復(fù)用MIMO方式。此時(shí),在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中提出了一種在每個(gè)發(fā)送天線中具備不同的交錯(cuò)模式的發(fā)送裝置。也就是說(shuō),在圖23的發(fā)送裝置中2個(gè)交錯(cuò)器(πa、Jib)具有相互不同的交錯(cuò)模式。而且,在接收裝置中,如非專(zhuān)利文獻(xiàn)1、非專(zhuān)利文獻(xiàn)2所示,通過(guò)反復(fù)進(jìn)行利用軟值(softvalue)的檢波方法(圖23中的MIMOdetector),來(lái)提高接收品質(zhì)。可是,作為無(wú)線通信中的實(shí)際傳播環(huán)境的模型,存在以瑞利衰落(Rayleighfading)環(huán)境為代表的NLOS(non-lineofsight:非視距)環(huán)境和以萊斯衰落(Ricianfading)環(huán)境為代表的LOS(lineofsight:視距)環(huán)境。在發(fā)送裝置中發(fā)送單個(gè)調(diào)制信號(hào),在接收裝置中對(duì)由多個(gè)接收天線接收到的信號(hào)進(jìn)行最大比合成、并對(duì)最大比合成后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)及解碼的情況下,在LOS環(huán)境、特別是表示直接波的接收功率相對(duì)于散射波的接收功率的大小的萊斯因子較大的環(huán)境下,能夠獲得良好的接收品質(zhì)。但是,根據(jù)傳輸方式(例如空間復(fù)用MMO傳輸方式)的不同,會(huì)產(chǎn)生若萊斯因子增大則接收品質(zhì)劣化的問(wèn)題。(參見(jiàn)非專(zhuān)利文獻(xiàn)3)圖24(A)(B)表示,在瑞利衰落環(huán)境及萊斯因子K=3、10、16dB的萊斯衰落環(huán)境下,對(duì)LDPC(low-densityparity-check:低密度校驗(yàn))編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行了2X2(2天線發(fā)送、2天線接收)空間復(fù)用MIMO傳輸?shù)那闆r下的BER(BitErrorRate:誤比特率)特性(縱軸BER,橫軸SNR(signal-to-noisepowerratio:信噪比))的模擬結(jié)果的一例。圖24(A)表示,不進(jìn)行反復(fù)檢波的Max-1og-APP(參見(jiàn)非專(zhuān)利文獻(xiàn)1、非專(zhuān)利文獻(xiàn)2)(APPaposteriorprobability:后驗(yàn)概率))的BER特性,圖24(B)表示,進(jìn)行反復(fù)檢波后的Max-1og-APP(參見(jiàn)非專(zhuān)利文獻(xiàn)1、非專(zhuān)利文獻(xiàn)2)(反復(fù)次數(shù)為5次)的BER特性。從圖24(A)(B)可知,無(wú)論是否進(jìn)行反復(fù)檢波,在空間復(fù)用MMO系統(tǒng)中,都能夠確認(rèn)到若萊斯因子增大則接收品質(zhì)變壞的情況。由此可知,具有“在空間復(fù)用MIMO系統(tǒng)中,在傳播環(huán)境變得穩(wěn)定時(shí)接收品質(zhì)變壞”這樣的、在以往的發(fā)送單個(gè)調(diào)制信號(hào)的系統(tǒng)中不存在的空間復(fù)用MMO系統(tǒng)固有的課題。廣播或多播通信是必須適應(yīng)各種各樣的傳播環(huán)境的服務(wù),用戶(hù)持有的接收機(jī)和廣播站之間的電波傳播環(huán)境當(dāng)然有可能是LOS環(huán)境。將具有上述課題的空間復(fù)用MIMO系統(tǒng)應(yīng)用到廣播或多播通信中時(shí),在接收機(jī)中電波的接收電場(chǎng)強(qiáng)度較高,但是可能產(chǎn)生因接收品質(zhì)的劣化而無(wú)法接受服務(wù)的現(xiàn)象。也就是說(shuō),為了在廣播或多播通信中采用空間復(fù)用MMO系統(tǒng),期望在NLOS環(huán)境及LOS環(huán)境的任一個(gè)的情況下,都獲得一定程度的接收品質(zhì)的MIMO傳輸方式的開(kāi)發(fā)?!ぴ诜菍?zhuān)利文獻(xiàn)8中,闡述了從來(lái)自通信對(duì)象的反饋信息中選擇用于預(yù)編碼的碼本(預(yù)編碼矩陣(也稱(chēng)為預(yù)編碼權(quán)重矩陣))的方法,但是如上所述,像廣播或多播通信那樣,在無(wú)法得到來(lái)自通信對(duì)象的反饋信息的狀況下進(jìn)行預(yù)編碼的方法,卻完全沒(méi)有記述。另一方面,在非專(zhuān)利文獻(xiàn)4中,闡述了在沒(méi)有反饋信息時(shí)也能夠應(yīng)用的、隨著時(shí)間來(lái)切換預(yù)編碼矩陣的方法。在該文獻(xiàn)中,闡述了作為用于預(yù)編碼的矩陣而使用酉矩陣、并且隨機(jī)切換酉矩陣的方法,但是對(duì)于上述的對(duì)于LOS環(huán)境下的接收品質(zhì)的劣化的應(yīng)用方法卻完全沒(méi)有記述,僅記述了隨機(jī)切換。當(dāng)然,完全沒(méi)有記載用于改善LOS環(huán)境的接收品質(zhì)的劣化的預(yù)編碼方法以及預(yù)編碼矩陣的構(gòu)成方法?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2005/050885號(hào)非專(zhuān)利文獻(xiàn)非專(zhuān)利文獻(xiàn)I"‘Achievingnear-capacityonamultipIe-antennachannel,,IEEETransactiononcommunications,vol.51,no.3,pp.389-399,March2003.非專(zhuān)利文獻(xiàn)2,PerformanceanalysisanddesignoptimizationofLDPC-codedMIMOOFDMsystems,,IEEETrans.SignalProcessing.,vol.52,no.2,pp.348-361,Feb.2004.非專(zhuān)利文獻(xiàn)3:“BERperformanceevaluationin2x2MIM0spatialmultiplexingsystemsunderRicianfadingchannels,,,IEICETrans.Fundamentals,vol.E91-A,no.10,pp.2798-2807,Oct.2008.非專(zhuān)利文獻(xiàn)4uTurbospace-timecodeswithtimevaryinglineartransformations,,,IEEETrans.Wirelesscommunications,vol.6,no.2,pp.486-493,Feb.2007.非專(zhuān)利文獻(xiàn)5:“LikelihoodfunctionforQR-MLDsuitableforsoft-decisionturbodecodinganditsperformance,,,IEICETrans.Commun.,vol.E88-B,no.1,pp.47-57,Jan.2004.非專(zhuān)利文獻(xiàn)6^Shannon限界O道標(biāo)“Parallelconcatenated(Turbo)coding”,“Turbo(iterative)decoding”iO周邊”電子情報(bào)通信學(xué)會(huì)、信學(xué)技法IT98-51非專(zhuān)利文獻(xiàn)7^AdvancedsignalprocessingforPLCs:Wavelet_0FDM,”P(pán)roc.ofIEEEInternationalsymposiumonISPLC2008,pp.187-192,2008.非專(zhuān)利文獻(xiàn)8D.J.Love,andR.W.heath,Jr.,“Limitedfeedbackunitaryprecodingforspatialmultiplexingsystems,,,IEEETrans.1nf.Theory,vol.51,no.8,pp.2967-1976,Aug.2005.非專(zhuān)利文獻(xiàn)9:DVBDocumentA122,Framingstructure,channelcodingandmodulationforasecondgenerationdigitalterrestrialtelevisionbroadcastingsystem,(DVB-T2),June2008.非專(zhuān)利文獻(xiàn)10:L.Vangelista,N.Benvenuto,andS.Tomasin,“Keytechnologiesfornext-generationterrestrialdigitaltelevisionstandardDVB-T2,,,IEEECommun.Magazine,vo.47,no.10,pp.146—153,Oct.2009.非專(zhuān)利文獻(xiàn)11:Τ·Ohgane,T.Nishimura,andY.Ogawa,“ApplicationofspacedivisionmultiplexingandthoseperformanceinaMIMOchannel,,,IEICETrans.Commun.,vo.88-B,no.5,pp.1843-1851,May2005.非專(zhuān)利文獻(xiàn)12:R.G.Gallager,“Low_densityparity-checkcodes,,,IRETrans.1nform.Theory,IT-8,pp-21-28,1962.非專(zhuān)利文獻(xiàn)13:D.J.C.Mackay,“Gooderror-correctingcodesbasedonverysparsematrices,”IEEETrans.1nform.Theory,vol.45,no.2,pp399_431,Marchl999.非專(zhuān)利文獻(xiàn)14:ETSIE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發(fā)明內(nèi)容發(fā)明概要發(fā)明要解決的問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種能夠改善LOS環(huán)境中的接收品質(zhì)的MIMO系統(tǒng)。用于解決問(wèn)題的手段有關(guān)本發(fā)明的信號(hào)生成方法,從多個(gè)基帶信號(hào)生成以同一頻帶且同一時(shí)刻發(fā)送的多個(gè)信號(hào),其特征在于,對(duì)從第I多個(gè)比特生成的第I基帶信號(hào)Si和從第2多個(gè)比特生成的第2基帶信號(hào)s2的雙方進(jìn)行相位變更,生成相位變更后的第I基帶信號(hào)Si’和相位變更后的第2基帶信號(hào)s2’;對(duì)上述相位變更后的第I基帶信號(hào)Si’和上述相位變更后的第2基帶信號(hào)s2’進(jìn)行依據(jù)規(guī)定的矩陣F的加權(quán)合成,生成第I加權(quán)合成信號(hào)zl和第2加權(quán)合成信號(hào)z2作為以上述同一頻帶且同一時(shí)刻發(fā)送的多個(gè)信號(hào);上述第I加權(quán)合成信號(hào)zl及上述第2加權(quán)合成信號(hào)z2滿(mǎn)足(zl,z2)T=F(sl’,82’)'對(duì)上述第I基帶信號(hào)si及上述第2基帶信號(hào)s2實(shí)施的相位變更量分別是一邊切換N個(gè)相位變更量的候選一邊選擇出的一個(gè)相位變更量,上述N個(gè)相位變更量分別在規(guī)定的期間內(nèi)至少被選擇一次,其中N是2以上的整數(shù)。有關(guān)本發(fā)明的信號(hào)生成裝置,從多個(gè)基帶信號(hào)生成以同一頻帶且同一時(shí)刻發(fā)送的多個(gè)信號(hào),其特征在于,該信號(hào)生成裝置具備相位變更部,對(duì)從第I多個(gè)比特生成的第I基帶信號(hào)Si和從第2多個(gè)比特生成的第2基帶信號(hào)S2的雙方進(jìn)行相位變更,生成相位變更后的第I基帶信號(hào)Si’和相位變更后的第2基帶信號(hào)s2’;以及加權(quán)合成部,對(duì)上述相位變更后的第I基帶信號(hào)Si’和上述相位變更后的第2基帶信號(hào)s2’進(jìn)行依據(jù)規(guī)定的矩陣F的加權(quán)合成,生成第I加權(quán)合成信號(hào)zl和第2加權(quán)合成信號(hào)z2作為以上述同一頻帶且同一時(shí)刻發(fā)送的多個(gè)信號(hào),上述第I加權(quán)合成信號(hào)zl及上述第2加權(quán)合成信號(hào)z2滿(mǎn)足(zl,z2)T=F(sl’,82’)'對(duì)上述第I基帶信號(hào)sl及上述第2基帶信號(hào)s2實(shí)施的相位變更量分別是一邊切換N個(gè)相位變更量的候選一邊選擇出的一個(gè)相位變更量,上述N個(gè)相位變更量分別在規(guī)定的期間內(nèi)至少被選擇一次,其中N是2以上的整數(shù)。發(fā)明效果這樣,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供改善LOS環(huán)境中的接收品質(zhì)的劣化的信號(hào)生成方法、信號(hào)生成裝置,所以能夠在廣播或多播通信中對(duì)于可見(jiàn)范圍內(nèi)的用戶(hù)提供品質(zhì)較高的服務(wù)。圖1是空間復(fù)用MIMO傳輸系統(tǒng)中的收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)例。圖2是幀結(jié)構(gòu)的一例。圖3是應(yīng)用相位變更方法時(shí)的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)例。圖4是應(yīng)用相位變更方法時(shí)的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)例。圖5是幀結(jié)構(gòu)的例子。圖6是相位變更方法的例子。圖7是接收裝置的結(jié)構(gòu)例。圖8是接收裝置的信號(hào)處理部的結(jié)構(gòu)例。圖9是接收裝置的信號(hào)處理部的結(jié)構(gòu)例。圖10是解碼處理方法。圖11是接收狀態(tài)的例子。圖12是應(yīng)用相位變更方法時(shí)的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)例。圖13是應(yīng)用相位變更方法時(shí)的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)例。圖14是幀結(jié)構(gòu)的例子。圖15是幀結(jié)構(gòu)的例子。圖16是幀結(jié)構(gòu)的例子。圖17是幀結(jié)構(gòu)的例子。圖18是幀結(jié)構(gòu)的例子。圖19是映射方法的一例。圖20是映射方法的一例。圖21是加權(quán)合成部的結(jié)構(gòu)例。圖22是碼元的排序方法一例。圖23是空間復(fù)用MMO傳輸系統(tǒng)中的收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)例。圖24是BER特性例。圖25是相位變更方法的例子。圖26是相位變更方法的例子。圖27是相位變更方法的例子。圖28是相位變更方法的例子。圖29是相位變更方法的例子。圖30是能夠獲得較高的接收品質(zhì)的調(diào)制信號(hào)的碼元配置例。圖31是能夠獲得較高的接收品質(zhì)的調(diào)制信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)例。圖32是能夠獲得較高的接收品質(zhì)的調(diào)制信號(hào)的碼元配置例。圖33是能夠獲得較高的接收品質(zhì)的調(diào)制信號(hào)的碼元配置例。圖34是使用塊碼時(shí)的I個(gè)編碼后的塊所需要的碼元數(shù)、時(shí)隙數(shù)的變化例。圖35是使用塊碼時(shí)的2個(gè)編碼后的塊所需要的碼元數(shù)、時(shí)隙數(shù)的變化例。圖36是數(shù)字廣播用系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。圖37是表示接收機(jī)結(jié)構(gòu)例的框圖。圖38是表示多路復(fù)用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的圖。圖39是示意地表示各流在多路復(fù)用數(shù)據(jù)中如何被多路復(fù)用的圖。圖40是表示在PES數(shù)據(jù)包列中視頻流如何被存儲(chǔ)的詳細(xì)圖。圖41是表示多路復(fù)用數(shù)據(jù)中的TS數(shù)據(jù)包和源數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)的圖。圖42是表示PMT的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。圖43是表示多路復(fù)用數(shù)據(jù)信息的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。圖44是表示流屬性信息的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。圖45是影像顯示、聲音輸出裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖46是通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一例。圖47是能夠獲得較高的接收品質(zhì)的調(diào)制信號(hào)的碼元配置例。圖48是能夠獲得較高的接收品質(zhì)的調(diào)制信號(hào)的碼元配置例。圖49是能夠獲得較高的接收品質(zhì)的調(diào)制信號(hào)的碼元配置例。圖50是能夠獲得較高的接收品質(zhì)的調(diào)制信號(hào)的碼元配置例。圖51是發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)例。圖52是發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)例。圖53是發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)例。圖54是發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)例。圖55是表示基帶信號(hào)變換部的圖。具體實(shí)施方式下面,參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。(實(shí)施方式I)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施方式的發(fā)送方法、發(fā)送裝置、接收方法及接收裝置。在進(jìn)行本說(shuō)明之前,說(shuō)明作為以往系統(tǒng)的空間復(fù)用MMO傳輸系統(tǒng)中的發(fā)送方法、解碼方法的概要。圖1表示NtXN,空間復(fù)用MMO系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。對(duì)信息矢量z實(shí)施編碼及交錯(cuò)(interleave)。然后,作為交錯(cuò)的輸出,得到編碼后比特的矢量u=(U1,…,uNt)。其中,設(shè)Ui=Uil,…,uiM)(Μ:每個(gè)碼元的發(fā)送比特?cái)?shù))。若設(shè)發(fā)送矢量s=(s1;…,sNt)T,則來(lái)自發(fā)送天線耵的表達(dá)為發(fā)送信號(hào)Si=mapUi),若將發(fā)送能量標(biāo)準(zhǔn)化,則表達(dá)為E{|Si|2}=Es/Nt(匕每信道的總能量)。而且,若設(shè)接收矢量為y=(y1;…,yfc)τ,則如公式(I)那樣表達(dá)。[數(shù)式I]y=(Y1,···,yNr)T=HNtNrs+n…式(I)此時(shí),H·是/[目道矩陣,η=(Ii1,…,nfc)τ是噪聲矢量,Iii是平均值O、方差σ2的1.1.d.復(fù)高斯噪聲。根據(jù)由接收機(jī)導(dǎo)入的發(fā)送碼元和接收碼元的關(guān)系,與接收矢量有關(guān)的概率可以如公式(2)那樣以多維高斯分布來(lái)賦予。[數(shù)式2]這里,考慮由外部軟入軟出(outersoft-1n-soft-out)解碼器和進(jìn)行由MIMO檢波構(gòu)成的圖1那樣的反復(fù)解碼的接收機(jī)。圖1中的對(duì)數(shù)似然比的矢量(L-Value)如公式(3)-(5)那樣表達(dá)。[數(shù)式3]權(quán)利要求1.一種信號(hào)生成方法,從多個(gè)基帶信號(hào)生成以同一頻帶且同一時(shí)刻發(fā)送的多個(gè)信號(hào),其特征在于,對(duì)從第I多個(gè)比特生成的第I基帶信號(hào)Si和從第2多個(gè)比特生成的第2基帶信號(hào)S2的雙方進(jìn)行相位變更,生成相位變更后的第I基帶信號(hào)Si’和相位變更后的第2基帶信號(hào)s2,;對(duì)上述相位變更后的第I基帶信號(hào)Si’和上述相位變更后的第2基帶信號(hào)s2’進(jìn)行依據(jù)規(guī)定的矩陣F的加權(quán)合成,生成第I加權(quán)合成信號(hào)zl和第2加權(quán)合成信號(hào)z2作為以上述同一頻帶且同一時(shí)刻發(fā)送的多個(gè)信號(hào);上述第I加權(quán)合成信號(hào)zl及上述第2加權(quán)合成信號(hào)z2滿(mǎn)足(zl,z2)T=F(sl,,s2,)T;對(duì)上述第I基帶信號(hào)Si及上述第2基帶信號(hào)s2實(shí)施的相位變更量分別是一邊切換N個(gè)相位變更量的候選一邊選擇出的一個(gè)相位變更量,上述N個(gè)相位變更量分別在規(guī)定的期間內(nèi)至少被選擇一次,其中N是2以上的整數(shù)。2.一種信號(hào)生成裝置,從多個(gè)基帶信號(hào)生成以同一頻帶且同一時(shí)刻發(fā)送的多個(gè)信號(hào),其特征在于,該信號(hào)生成裝置具備相位變更部,對(duì)從第I多個(gè)比特生成的第I基帶信號(hào)Si和從第2多個(gè)比特生成的第2基帶信號(hào)s2的雙方進(jìn)行相位變更,生成相位變更后的第I基帶信號(hào)Si’和相位變更后的第2基帶信號(hào)s2’;以及加權(quán)合成部,對(duì)上述相位變更后的第I基帶信號(hào)Si’和上述相位變更后的第2基帶信號(hào)s2’進(jìn)行依據(jù)規(guī)定的矩陣F的加權(quán)合成,生成第I加權(quán)合成信號(hào)zl和第2加權(quán)合成信號(hào)z2作為以上述同一頻帶且同一時(shí)刻發(fā)送的多個(gè)信號(hào),上述第I加權(quán)合成信號(hào)zl及上述第2加權(quán)合成信號(hào)z2滿(mǎn)足(zl,z2)T=F(sl,,s2,)T;對(duì)上述第I基帶信號(hào)Si及上述第2基帶信號(hào)s2實(shí)施的相位變更量分別是一邊分別切換N個(gè)相位變更量的候選一邊選擇出的一個(gè)相位變更量,上述N個(gè)相位變更量分別在規(guī)定的期間內(nèi)至少被選擇一次,其中N是2以上的整數(shù)。全文摘要一種發(fā)送方法,以同一頻率同時(shí)發(fā)送第1調(diào)制信號(hào)和第2調(diào)制信號(hào),通過(guò)對(duì)兩個(gè)信號(hào)使用固定的預(yù)編碼矩陣進(jìn)行預(yù)編碼,并且有規(guī)則地切換第1調(diào)制信號(hào)或者第2調(diào)制信號(hào)中的至少一個(gè)的相位并發(fā)送,從而在接收裝置中,提高數(shù)據(jù)的接收品質(zhì)。文檔編號(hào)H04B7/04GK103004119SQ201180035349公開(kāi)日2013年3月27日申請(qǐng)日期2011年12月1日優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日發(fā)明者村上豐,木村知弘,大內(nèi)干博申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社