ミリ波帯シングルキャリア伝送における判定指向形位相雑音補償の実験による評価

摘要

ミリ波60GHz帯シングルキャリア（SC）伝送において構築した60GHz無線伝送実験系を紹介し，位相雑音による伝送特性の劣化を抑えるために判定指向形位相雑音補償（DD-PNC）を用いる受信機の有効性を実験により明らかにする．ミリ波60GHz帯における無線機をワンチップシリコンRF-CMOS ICで実現すると，位相同期ループ（PLL）シンセサイザにおける位相雑音レベルが高くなり，多値QAM変調では伝送特性の著しい劣化が生じる．OFDM やシングルキャリア周波数領域等化（SC-FDE）において位相雑音の影響を取り除くため，DD-PNCを用いた受信機が既に提案されており，計算機シミュレーションによりその有効性が確認されている．本報告では，60GHz無線回路およびベースバンド信号処理回路で構成される60GHz無線伝送実験系を紹介し，その実験系によりDD-PNCを用いたSC受信機の有効性を示す．DD-PNCは，初回処理では硬判定値を用いて位相雑音を逐次的に推定し，受信信号から位相雑音を取り除く．繰り返し処理では，復号器の出力結果を用いて初回処理と同様に推定を行った後，推定値をスムージングすることで推定精度を高める．実験結果より位相雑音レベルが1MHzオフセットで-77dBc/Hzにおいて，符号化率3/4の16QAMのとき，DD-PNCを用いたSC受信機は4回の繰り返しにより平均パケット誤り率=10~(-2)を受信SNR=18.4dBで実現できることを明らかにする．