マルコフ符号で拡散変調されたガウスフィルタ特性とそのフィルタバンク特性

摘要

In code division multiple access (CDMA) systems, spreading code is introduced as the third axis in addition to the time and the frequency axes. The CDMA is a flexible communication system where interferences between users are admissible. In place of the current CDMA, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) is expected to be adopted for the downlink in the cellular phone system of the 3.9th generation that is called LTE(long term evolution). In the orthogonal carrier method, the signals of each subcarriers overlap in the frequency domain. Hence the interference between carriers increases rapidly when the frequency offset is caused by Doppler effect. Not only the efficiency of transmission but also robustness to an inevitable time and frequency synchronization errors is required for communication systems. In this paper, we go back to the Gabor's two dimensional expression of time and frequency plane. A multi-carrier CDMA system using a Gaussian waveform is proposed. The interference between carriers and the bit error rate of the proposed system are evaluated. The Gaussian waveform is not orthogonal therefore the inter-carrier interference exists even when there is no frequency offset. However, the increasing rate of the inter-carrier interference to the frequency offset is very small compared with the rectangular wave.%符号分割多元接続（CDMA）通信は、時間軸・周波数軸に加えて符号という第3の軸を導入したことにより、ユーザ間干渉を許容する柔軟なシステム設計を可能にした.しかし、IRE（long term evolution）と呼ばれる第3.9世代携帯電話では、下り回線にこれまでのCDMAに代わって直交周波数分割多元接続（OFDMA）が採用される見通しである.直交キャリア方式は、周波数軸上で信号がオーバーラップしているため、ドップラー効果などで周波数のずれがおこるとキャリア間干渉が急激に増加する.通信システムには、伝送効率だけでなく，周波数・時間の同期の不可避なずれに対する頑強性も求められる.本稿では、Gaborの時間・周波数の2次元表現に立ち返り、ガウス波形を用いたマルチキャリアCDMAシステムを提案し、キャリア間干渉とビット誤り率を評価する.ガウス波形は直交しないので、周波数のずれが全く無い場合でもキャリア間干渉が存在するが、周波数のずれに対するキャリア間干渉の増加率は矩形波に比べ非常に小さい.