发送设备、发送/接收设备、发送方法和发送/接收方法

摘要

本发明公开了发送设备、发送/接收设备、发送方法和发送/接收方法。根据本发明的一种发送设备包括：编码单元，其将发送信息位串编码为码位串；低阶调制单元，其对从编码单元输出的码位串进行低阶调制；第一频域转换单元，其将从低阶调制单元输出的经低阶调制的信号转换为频域信号；部分谱选择单元，其从由第一频域转换单元输出的频谱中选择谱的中央1/M部分(M是大于或等于2的整数)；以及第一时域转换单元，其将从部分谱选择单元输出的经过谱选择的信号转换为时域信号。

说明书

技术领域

本发明涉及无线电发送技术，尤其涉及无线电发送单载波信号的技术。

背景技术

就下一代移动通信中的上行链路通信而言，在终端侧实现高发送功率效率是非常重要的。因此，采用峰均功率比(PAPR)较小的单载波(SC)发送系统作为用于上行链路通信的无线电接入方案。

此外，在分组通信中，采用自适应调制和信道编码(AMC)，其中调制方案是基于接收信号的SINR(信号干扰噪声功率比)来选择的。例如，在良好SINR环境中，采用高阶调制(QAM(正交幅度调制))来以高速度发送数据。

然而，利用单载波信号进行数据发送经常伴随有由于多路径而引起的符号间(inter-symbol)干扰(多径干扰)的问题。具体而言，在使用高阶调制(high-order modulation)的情况下，接收特性的恶化问题变得突出。

作为用于防止这种多径干扰(multipath interference)的接收设备，已经考虑了一种利用解调后的信号来生成多径干扰副本(replica)以消除频域中的多径分量的接收设备(Nakajima，A.and Adachi，F.(March，2007)“Iterative Frequency-domain Interference Cancellation of Inter-codeInterference and Inter-antenna Interference”，Technical report of IEICE RCS，Vol.106，No.555，pp.61-64)。

此外，出于同样目的，已经考虑了一种从解码后的软位(soft-bit)副本来生成多径干扰副本的接收设备(Futatsugi，Y.，and Yoshida，S.(2007)“Iterative Frequency Domain Equalization for MIMO Multiplexing in UplinkSingle-Carrier FDMA”，2007 IEICE Society Conference，B-5-55)。

现在将分别参考图1和图2来描述相关技术的发送设备和接收设备的配置。

图1所示的发送设备将会通过以下步骤来生成发送信号：对发送信息位串进行编码和调制、将经编码的位串转换为频域信号、进行子载波映射、以及然后将信号恢复成时域信号。

该发送设备包括编码单元1601、调制单元1602、频域转换单元1603、子载波映射单元1604和时域转换单元1605。

编码单元1601接收发送信息位串的输入并对所输入的发送信息位串进行编码。此外，编码单元1601将经编码的信号输出到调制单元1602。

调制单元1602对从编码单元1601提供的经编码的位串进行调制。此外，调制单元1602将经调制的信号输出到频域转换单元1603。

频域转换单元1603将从调制单元1602提供的经调制的信号从时域信号转换为频域信号。此外，频域转换单元1603将通过转换获得的频域信号输出到子载波映射单元1604。

子载波映射单元1604将从频域转换单元1603提供的频域信号映射在将要发送的预定子载波上。此外，子载波映射单元1604将经过子载波映射的信号输出到时域转换单元1605。

时域转换单元1605接收从子载波映射单元1604提供的经过子载波映射的信号，并将经过子载波映射的信号从频域信号转换为时域信号以输出经调制的信号。

另一方面，图2中的接收设备将会通过频域处理对接收信号进行信道估计和均衡处理，并且在将信号恢复成时域信号之后进行解调和解码。此外，接收设备将基于解码结果来生成残余多径干扰(residual multipathinterference)副本，并从经均衡的信号中去除该残余多径干扰副本。

接收设备包括频域转换单元1701、子载波解映射(demap)单元1702、信道估计单元1703、迭代均衡单元1704、时域转换单元1705、解码/副本生成单元1706和频域转换单元1707。

频域转换单元1701对接收信号的输入进行接收，并将信号从时域信号转换为频域信号。此外，频域转换单元1701将通过转换获得的频域信号输出到子载波解映射单元1702。

子载波解映射单元1702接收从频域转换单元1701提供的频域接收信号，并对该信号进行子载波解映射，这会选择期望的子载波。此外，子载波解映射单元1702将经过子载波解映射的信号输出到信道估计单元1703和迭代均衡单元1704。

信道估计单元1703接收从子载波解映射单元1702提供的频域基准接收信号，并基于基准相关性来计算信道估计值。此外，信道估计单元1703将计算出的信道估计值输出到迭代均衡单元1704。

迭代均衡单元1704接收从子载波解映射单元1702提供的频域接收信号、从信道估计单元1703提供的信道估计值和从频域转换单元1707提供的符号副本，该符号副本是基于先前的编码结果生成的。迭代均衡单元1704基于信道估计值对接收信号进行均衡，并且与此同时利用符号副本从经均衡的信号中去除残余多径干扰。此外，迭代均衡单元1704将已被去除干扰的经均衡信号输出到时域转换单元1705。

时域转换单元1705接收从迭代均衡单元1704提供的已被去除干扰的经均衡的信号，并将该信号从频域信号转换为时域信号。此外，时域转换单元1705将通过转换获得的时域信号输出到解码/副本生成单元1706。

解码/副本生成单元1706接收从时域转换单元1705提供的时域经均衡信号，并对该信号进行解码处理。此外，解码/副本生成单元1706基于与经解码的信息位和奇偶校验位有关的对数似然比(log likelihood ratio)来生成符号副本，并将所生成的符号副本输出到频域转换单元1707。

频域转换单元1707接收从解码/副本生成单元1706提供的符号副本，并将符号副本从时域信号转换为频域信号。此外，频域转换单元1707将通过转换获得的频域信号输出到迭代均衡单元1704。

接下来，将参考图3来描述图2所示的迭代均衡单元1704的详细配置。

图3所示的迭代均衡单元1704将会基于信道估计值来执行均衡权重生成处理和均衡滤波处理，并利用基于先前的解码结果所生成的符号副本来从经均衡的信号中去除残余多径干扰。

迭代均衡单元1704包括均衡滤波器1801、均衡权重计算单元1802、均衡后信道增益(post-equalization channel gain)生成单元1803、均衡期望分量(equalization desired component)生成单元1804、残余多径干扰副本生成单元1805和残余多径干扰去除单元1806。

均衡滤波器1801接收从子载波解映射单元1702提供的经过子载波解映射的接收信号和从均衡权重计算单元1802提供的均衡权重，并通过频域处理、基于均衡权重对接收信号进行均衡。此外，均衡滤波器1801将经均衡的信号输出到残余多径干扰去除单元1806。

均衡权重计算单元1802接收从信道估计单元1703提供的信道估计值，并计算均衡权重。此外，均衡权重计算单元1802将计算出的均衡权重输出到均衡滤波器1801和均衡后信道增益生成单元1803。

均衡后信道增益生成单元1803接收从信道估计单元1703提供的信道估计值和从均衡权重计算单元1802提供的均衡权重，并生成均衡后信道增益。此外，均衡后信道增益生成单元1803将生成的均衡后信道增益输出到均衡期望分量生成单元1804和残余多径干扰副本生成单元1805。

均衡期望分量生成单元1804接收从均衡后信道增益生成单元1803提供的均衡后信道增益，并计算均衡期望分量，该均衡期望分量是均衡后信道增益的平均值。此外，均衡期望分量生成单元1804将计算出的均衡期望分量输出到残余多径干扰副本生成单元1805。

残余多径干扰副本生成单元1805接收从均衡后信道增益生成单元1803提供的均衡后信道增益、从均衡期望分量生成单元1804提供的均衡期望分量和从频域转换单元1707提供的符号副本(该符号副本是基于先前的解码结果生成的)，并生成残余多径干扰副本。此外，残余多径干扰副本生成单元1805将生成的残余多径干扰副本输出到残余多径干扰去除单元1806。

残余多径干扰去除单元1806接收从均衡滤波器1801提供的经均衡信号和从残余多径干扰副本生成单元1805提供的残余多径干扰副本，并通过从经均衡信号中减去残余多径干扰副本来去除干扰。此外，残余多径干扰去除单元1806将被去除干扰的经均衡信号输出到时域转换单元1705。

在子载波“k”(k＝1，2，...，K(K是大于或等于2的整数并且表示子载波的数目))和迭代计数“i”(i＝1，2，...)情况下的被去除干扰之后的经均衡信号可由下式表示。

[式1]

${\hat{R}}^{\left(i\right)}\left(k\right)=W^{\left(i\right)}\left(k\right)R\left(k\right)-(W^{\left(i\right)}\left(k\right)H\left(k\right)-\tilde{H}){\hat{S}}^{(i-1)}\left(k\right)$

$\tilde{H}=\frac{1}{K}\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}{W}^{\left(i\right)}\left(k\right)H\left(k\right)$

干扰被去除之后的经均衡信号

W⁽ⁱ⁾(k)R(k)：经均衡信号

W⁽ⁱ⁾(k)H(k)：均衡后信道增益

：均衡期望分量

W⁽ⁱ⁾(k)：考虑了残余干扰功率的均衡权重

R(k)：接收信号

H(k)：信道估计值

解码后符号副本

如上所述，就相关技术的发送/接收设备而言，在采用自适应调制和信道编码(AMC)的情况下，当SINR为高时将选择高阶调制(QAM调制)。

然而，QAM调制与诸如PSK(相移键控)调制等的低阶调制相比，信号点的数目将增大，从而信号点间距离将变短，引起接收特性的恶化。

特别地，就多径传播中单载波信号的QAM发送特性而言，即使利用解码后副本也无法完全去除残余多径干扰，导致特性的恶化。

这样，就相关技术的发送/接收设备而言，在多径传播中单载波信号的发送特性良好的同时实现高速无线电发送仍是重要的问题。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种能够解决上述问题的发送设备、发送/接收设备、发送方法和发送/接收方法。

根据本发明的一种发送设备是发送单载波信号的发送设备，其包括：编码单元，该编码单元对发送信息位串进行编码并输出经编码的发送信息位串作为码位串；低阶调制单元，该低阶调制单元对从编码单元输出的码位串进行低阶调制，并输出经低阶调制的码位串作为经低阶调制的信号；第一频域转换单元，该第一频域转换单元将从低阶调制单元输出的经低阶调制的信号转换为频域信号，并输出转换后的经低阶调制的信号作为频谱；部分谱选择单元，该部分谱选择单元从由第一频域转换单元输出的频谱中选择谱的中央1/M部分(M是大于或等于2的整数)，并输出经过谱选择的信号；以及第一时域转换单元，该第一时域转换单元将从部分谱选择单元输出的经过谱选择的信号转换为时域信号，并输出转换后的经过谱选择的信号作为发送信号。

根据本发明的一种发送/接收设备是发送单载波信号的发送/接收设备，其包括发送设备和接收设备，该发送设备包括：编码单元，该编码单元对发送信息位串进行编码并输出经编码的发送信息位串作为码位串；低阶调制单元，该低阶调制单元对从编码单元输出的码位串进行低阶调制，并输出经低阶调制的码位串作为经低阶调制的信号；第一频域转换单元，该第一频域转换单元将从低阶调制单元输出的经低阶调制的信号转换为频域信号，并输出转换后的经低阶调制的信号作为频谱；部分谱选择单元，该部分谱选择单元从由第一频域转换单元输出的频谱中选择谱的中央1/M部分(M是大于或等于2的整数)，并输出经过谱选择的信号；和第一时域转换单元，该第一时域转换单元将从部分谱选择单元输出的经过谱选择的信号转换为时域信号，并输出转换后的经过谱选择的信号作为发送信号。该接收设备包括：第二频域转换单元，该第二频域转换单元将接收信号转换为频域信号，并输出转换后的接收信号作为包括基准接收信号的接收信号；信道估计单元，该信道估计单元基于从第二频域转换单元输出的频域基准接收信号来进行信道估计，并输出信道估计值；迭代均衡单元，该迭代均衡单元利用从信道估计单元输出的信道估计值对从第二频域转换单元输出的频域接收信号进行均衡，利用频域符号副本从经均衡的信号中迭代地去除符号间干扰，并输出该信号作为干扰去除信号；第二时域转换单元，该第二时域转换单元将从迭代均衡单元输出的干扰去除信号转换为时域干扰去除信号，并输出该时域干扰去除信号；解码/副本生成单元，该解码/副本生成单元对从第二时域转换单元输出的时域干扰去除信号进行解码，基于解码结果来生成符号副本，并输出生成的符号副本；和第三频域转换单元，该第三频域转换单元将从解码/副本生成单元输出的符号副本转换为频域信号，并将该符号副本的频域信号输出到迭代均衡单元。

根据本发明的第一发送方法是一种发送单载波信号的发送方法，其包括以下步骤：对发送信息位串进行编码，对经编码的位串进行低阶调制，并输出经编码且经调制的发送信息位串作为频谱；以及发送部分谱，该部分谱是作为编码和低阶调制的结果而输出的奈奎斯特带限频谱的中央1/M部分(M是大于或等于2的整数)。

根据本发明的第二发送方法是一种发送单载波信号的发送方法，其包括以下步骤：对发送信息位串进行编码并输出经编码的发送信息位串作为码位串；对作为所述编码步骤的结果而输出的码位串进行低阶调制，并输出经低阶调制的码位串作为经低阶调制的信号；进行第一频域转换，从而作为所述低阶调制步骤的结果而输出的经低阶调制的信号被转换为频域信号并被输出作为频谱；进行部分谱选择，从而作为所述第一频域转换步骤的结果而输出的频谱的中央1/M部分(M是大于或等于2的整数)被选择并被输出作为经过谱选择的信号；以及进行第一时域转换，从而作为所述部分谱选择步骤的结果而输出的经过谱选择的信号被转换为时域信号并被输出作为发送信号。

根据本发明的第一发送/接收方法是一种发送单载波信号的发送/接收方法，其包括以下步骤：在发送时，对发送信息位串进行编码，对经编码的位串进行低阶调制，并输出经编码且经调制的发送信息位串作为频谱，并且发送所选择的部分谱，该部分谱是作为编码和低阶调制的结果而输出的奈奎斯特带限频谱的中央1/M部分(M是大于或等于2的整数)；以及在接收时，通过线性滤波和利用解码之后的副本进行和符号间干扰去除，对作为部分谱选择的结果而输出的接收信号进行迭代均衡。

根据本发明的第二发送/接收方法是一种发送单载波信号的发送/接收方法，其包括以下步骤：在发送时，对发送信息位串进行编码并输出经编码的发送信息位串作为码位串，对作为所述编码步骤的结果而输出的码位串进行低阶调制并输出经低阶调制的码位串作为经低阶调制的信号，进行第一频域转换，从而作为所述低阶调制步骤的结果而输出的经低阶调制的信号被转换为频域信号并被输出作为频谱，进行部分谱选择，从而作为所述第一频域转换步骤的结果而输出的频谱的中央1/M部分(M是大于或等于2的整数)被选择并被输出作为经过谱选择的信号，和进行第一时域转换，从而作为所述部分谱选择步骤的结果而输出的经过谱选择的信号被转换为时域信号并被输出作为发送信号；以及在接收时，进行第二频域转换，从而接收信号被转换为频域信号并被输出作为包括基准接收信号的接收信号，基于作为所述第二频域转换步骤的结果而输出的频域基准接收信号来进行信道估计并输出信道估计值，进行迭代均衡，从而利用作为所述信道估计步骤的结果而输出的信道估计值来均衡作为所述第二频域转换步骤的结果而输出的频域接收信号，利用频域符号副本从经均衡的信号中迭代地去除符号间干扰，并输出已被去除符号间干扰的经均衡的信号作为干扰去除信号，进行第二时域转换，从而作为所述迭代均衡步骤的结果而输出的干扰去除信号被转换为时域干扰去除信号并被输出，进行解码/副本生成，从而对作为所述第二时域转换步骤的结果而输出的时域干扰去除信号进行解码，基于解码结果来生成符号副本，并输出生成的符号副本，和进行第三频域转换，从而作为所述解码/副本生成步骤的结果而输出的符号副本被转换为频域信号并被输出以用于迭代均衡。

根据本发明，在发送设备中，通过对信息位串进行低阶调制，将发送部分谱。在发送设备处已丢失的谱将在接收设备处被恢复。

因此，可以实现在多径传播中具有单载波信号的低发送误差率的高速无线电发送，这是有益的效果。

参考示出本发明的示例的附图，本发明的以上和其他目的、特征和优点将从以下描述中变得清楚。

附图说明

图1是示出相关技术的发送设备的一种配置的框图；

图2是示出相关技术的接收设备的一种配置的框图；

图3是示出图2所示的迭代均衡单元的一种配置示例的框图；

图4是示出根据第一示例性实施例的发送设备的一种配置示例的框图；

图5是示出根据第一示例性实施例的接收设备的一种配置示例的框图；

图6是示出图5所示的迭代均衡单元的一种配置示例的框图；

图7是示出图5所示的解码/副本生成单元的一种配置示例的框图；

图8是用于说明图5所示的接收设备中的处理的图；

图9是示出根据第二示例性实施例的发送设备的一种配置示例的框图；

图10是示出根据第二示例性实施例的接收设备中的解码/副本生成单元的一种配置示例的框图；

图11是用于补充说明图9所示的发送设备中的处理的图；

图12是用于补充说明图9所示的发送设备中的处理的图；

图13是用于补充说明图9所示的发送设备中的处理的图；

图14是用于补充说明图9所示的发送设备中的处理的图；

图15是示出根据第三示例性实施例的接收设备的一种配置示例的框图；

图16是示出图15所示的迭代均衡单元的一种配置示例的框图；

图17是示出图15所示的解码/副本生成单元的一种配置示例的框图；以及

图18是用于说明图15所示的接收设备中的处理的图。

具体实施方式

以下将参考附图来描述示例性实施例。

(第一示例性实施例)

根据第一示例性实施例的发送/接收设备包括发送设备和接收设备。将分别参考图4和图5来描述根据该示例性实施例的发送设备和接收设备的配置。

图4所示的发送设备通过以下步骤来生成发送信号：对信息位串进行编码并进行低阶调制、将经调制的位串转换为频域信号、进行部分谱(partial spectrum)选择和子载波映射以及然后将信号转换为时域信号。

另一方面，图5所示的接收设备将接收信号转换为频域信号，通过频域处理对接收信号进行信道估计和均衡，并且在将经均衡信号转换为时域信号之后进行解码。此外，接收设备将基于解码结果来生成频域符号副本，并通过迭代均衡来去除由于部分谱选择所引起的干扰副本。

图4所示的发送设备包括编码单元101、低阶调制单元102、频域转换单元103、部分谱选择单元104、子载波映射单元105和时域转换单元106。

编码单元101接收发送信息位串的输入并对输入的发送信息位串进行编码。在编码中，通常将使用卷积码或turbo码等。此外，编码单元101将经编码的位串输出到低阶调制单元102。

低阶调制单元102对从编码单元101提供的经编码位串进行低阶调制(例如，PSK调制)。此外，低阶调制单元102将已经经过低阶调制的信号输出到频域转换单元103。

频域转换单元103将从低阶调制单元102提供的经调制信号从时域信号转换为频域信号。在频域转换中，通常将使用离散傅立叶变换(DFT)或者快速傅立叶变换(FFT)等。此外，频域转换单元103将通过转换获得的频域信号输出到部分谱选择单元104。

部分谱选择单元104将选择从频域转换单元103提供的频域信号的谱(即，奈奎斯特带限频谱)的中央1/M部分(M是大于或等于2的整数并且表示部分谱选择性指数(selectivity index))，并将信号输出到子载波映射单元105。

子载波映射单元105接收从部分谱选择单元104提供的信号(该信号已经经过频域部分谱选择)，并将信号映射在将要发送的预定子载波上。此外，子载波映射单元105将经过子载波映射的信号输出到时域转换单元106。

时域转换单元106将从子载波映射单元105提供的已经经过部分谱选择的信号从频域信号转换为时域信号，并输出该时域信号。在时域转换中，通常将使用逆离散傅立叶变换(IDFT)或者逆快速傅立叶变换等。

图5中的接收设备包括频域转换单元201、子载波解映射单元202、信道估计单元203、迭代均衡单元204、时域转换单元205、解码/副本生成单元206和频域转换单元207。

频域转换单元201对接收信号的输入进行接收并将信号从时域信号转换为频域信号。此外，频域转换单元201将通过转换获得的频域信号输出到子载波解映射单元202。

子载波解映射单元202接收从频域转换单元201提供的频域接收信号，并对信号进行子载波解映射，这会选择期望的子载波。此外，子载波解映射单元202将经过子载波解映射的信号输出到信道估计单元203和迭代均衡单元204。

信道估计单元203接收从子载波解映射单元202提供的频域基准接收信号，并基于基准相关性来计算信道估计值。此外，信道估计单元203将计算出的信道估计值输出到迭代均衡单元204。

迭代均衡单元204接收从子载波解映射单元202提供的经过频域子载波解映射的接收信号、从信道估计单元203提供的信道估计值和从频域转换单元207提供的符号副本，该符号副本是基于先前的编码结果生成的。迭代均衡单元204基于信道估计值对接收信号进行均衡，并且与此同时利用符号副本从经均衡的信号中去除由于发送设备处的部分谱选择所引起的符号间干扰。此外，迭代均衡单元204将已被去除干扰的经均衡信号输出到时域转换单元205。

时域转换单元205接收从迭代均衡单元204提供的已被去除干扰的经均衡的信号，并将该信号从频域信号转换为时域信号。此外，时域转换单元205将通过转换获得的时域信号输出到解码/副本生成单元206。

解码/副本生成单元206接收从时域转换单元205提供的时域信号，对信号进行解码，并输出经解码的信号。此外，解码/副本生成单元206基于由于解码而获得更高可靠性的信息位和奇偶校验位来生成符号副本，并将所生成的符号副本输出到频域转换单元207。

频域转换单元207接收从解码/副本生成单元206提供的符号副本，并将符号副本从时域信号转换为频域信号。此外，频域转换单元207将通过转换获得的频域符号副本输出到迭代均衡单元204。

接下来，将参考图6来描述图5所示的迭代均衡单元204的详细配置。

迭代均衡单元204通过利用符号副本，对接收信号进行均衡，去除残余多径干扰，并恢复在发送设备处已丢失的谱。

迭代均衡单元204包括均衡滤波器301、均衡权重计算单元302、均衡后信道增益生成单元303、均衡期望分量生成单元304、残余多径干扰副本生成单元305、无失真信号副本生成单元306和干扰去除单元307。

均衡滤波器301接收从子载波解映射单元202提供的经过子载波解映射的频域接收信号和从均衡权重计算单元302提供的均衡权重，并通过频域处理、基于均衡权重对接收信号进行均衡。此外，均衡滤波器301将经均衡的信号输出到干扰去除单元307。

均衡权重计算单元302接收从信道估计单元203提供的信道估计值，并计算均衡权重。就均衡权重而言，例如将使用MMSE(最小均方误差)权重等。此外，均衡权重计算单元302将计算出的均衡权重输出到均衡滤波器301和均衡后信道增益生成单元303。

均衡后信道增益生成单元303接收从信道估计单元203提供的信道估计值和从均衡权重计算单元302提供的均衡权重，并生成均衡后信道增益。此外，均衡后信道增益生成单元303将生成的均衡后信道增益输出到均衡期望分量生成单元304和残余多径干扰副本生成单元305。

均衡期望分量生成单元304接收从均衡后信道增益生成单元303提供的均衡后信道增益，并计算均衡期望分量，该均衡期望分量是均衡后信道增益的平均值。此外，均衡期望分量生成单元304将计算出的均衡期望分量输出到残余多径干扰副本生成单元305和无失真信号副本生成单元306。

残余多径干扰副本生成单元305接收从均衡后信道增益生成单元303提供的均衡后信道增益、从均衡期望分量生成单元304提供的均衡期望分量和从频域转换单元207提供的符号副本(该符号副本是基于先前的解码结果生成的)，并生成残余多径干扰副本。此外，残余多径干扰副本生成单元305将生成的残余多径干扰副本输出到干扰去除单元307。

无失真信号副本生成单元306接收从均衡期望分量生成单元304提供的均衡期望分量和从频域转换单元207提供的符号副本(该符号副本是基于先前的解码结果生成的)，并生成无失真信号副本。此外，无失真信号副本生成单元306将生成的无失真信号副本输出到干扰去除单元307。

干扰去除单元307接收从均衡滤波器301提供的经均衡信号、从残余多径干扰副本生成单元305提供的残余多径干扰副本和从无失真信号副本生成单元306提供的无失真信号副本。就非发送谱(non-transmissionspectrum)(子载波)而言，干扰去除单元307利用无失真信号副本来恢复非发送谱。此外，就发送谱的经均衡信号而言，干扰去除单元307通过从经均衡信号中减去残余多径干扰副本来去除残余多径干扰，并将被去除干扰的经均衡信号输出到时域转换单元205。在子载波“k”(k＝1，2，...，K(K是大于或等于2的整数并且表示子载波的数目))和迭代计数“i”(i＝1，2，...)情况下的干扰去除信号(interference cancelled signal)(即，干扰被去除之后的经均衡信号)可由下式表示。

[式2]

干扰去除信号

W⁽ⁱ⁾(k)R(k)：经均衡信号

W⁽ⁱ⁾(k)H(k)：均衡后信道增益

${\tilde{H}}^{\left(i\right)}{\hat{S}}^{(i-1)}\left(k\right):$无失真信号副本

均衡期望分量

W⁽ⁱ⁾(k)：考虑了残余干扰功率的均衡权重

R(k)：接收信号

符号副本

H(k)：信道估计值

在迭代计数“i”情况下的均衡期望分量可由下式表示。

[式3]

${\tilde{H}}^{\left(i\right)}=\frac{1}{n(K\prime )}\underset{k\prime \in K\prime }{\Sigma }{W}^{\left(i\right)}(k\prime )H(k\prime )$

均衡期望分量

k’：发送子载波

K’：作为元素的发送子载波的集合

n(K’)：发送子载波的数目

在子载波“k”和迭代计数“i”情况下的考虑了残余干扰功率的均衡权重(MMSE权重适合于该均衡权重)可由下式表示。上标“*”表示复共扼(下文相同)。

[式4]

$W^{\left(i\right)}\left(k\right)=\frac{H^{*}\left(k\right)}{{\left|H\left(k\right)\right|}^2{g}^{\left(i\right)}+{\sigma }^2}$

W⁽ⁱ⁾(k)：均衡权重

g⁽ⁱ⁾：残余干扰功率系数

σ²：噪声功率

残余干扰功率系数可由下式表示。

[式5]

$g^{\left(i\right)}=1-\frac{1}{T}\underset{t=1}{\overset{T}{\Sigma }}{\left|{\hat{s}}^{(i-1)}\left(t\right)\right|}^2$

g⁽ⁱ⁾：残余干扰功率系数

t：时域符号

时域符号副本

在第一均衡中，残余干扰功率系数g⁽¹⁾等于1。随着符号副本的可靠性升高，残余干扰功率系数将减小，并且均衡权重将接近来自MMSE权重的MRC(maximal ratio combining，最大比率组合)权重。

接下来，将参考图7描述图5所示的解码/副本生成单元206的详细配置。

解码/副本生成单元206包括对数似然比计算单元401、解码单元402和符号副本生成单元403。

对数似然比计算单元401接收从时域转换单元205提供的被去除干扰的经均衡信号，并计算每个位的对数似然比。此外，对数似然比计算单元401将计算出的对数似然比输出到解码单元402。

解码单元402接收从对数似然比计算单元401提供的每个位的对数似然比，并对每个位的对数似然比进行解码和输出。此外，解码单元402将由于解码而获得更高可靠性的信息位和奇偶校验位输出到符号副本生成单元403。

符号副本生成单元403接收从解码单元402提供的每个位的对数似然比，并生成符号副本。此外，符号副本生成单元403将生成的符号副本输出到频域转换单元207。

例如在采用QPSK(正交相移键控)作为调制方案的情况下，在迭代计数“i-1”和时域符号“t”情况下的符号副本可由下式表示。

[式6]

${\hat{s}}^{(i-1)}\left(t\right)=\frac{1}{\sqrt{2}}{\hat{b}}^{(i-1)}\left(2t\right)+j\frac{1}{\sqrt{2}}{\hat{b}}^{(i-1)}(2t+1)$

符号副本

构成符号的第p位的位副本

此外，例如在采用16 QAM(正交幅度调制)作为调制方案的情况下，符号副本可由下式表示。

[式7]

${\hat{s}}^{(i-1)}\left(t\right)=\frac{1}{\sqrt{10}}{\hat{b}}^{(i-1)}\left(4t\right)(2-{\hat{b}}^{(i-1)}(4t+2))+j\frac{1}{\sqrt{10}}{\hat{b}}^{(i-1)}(4t+1)(2-{\hat{b}}^{(i-1)}(4t+3))$

符号副本

构成符号的第p位的位副本

这里，第p位的位副本可由下式表示。

[式8]

${\hat{b}}^{(i-1)}\left(p\right)=\tanh \left(\frac{b^{(i-1)}\left(p\right)}{2}\right)$

p位的位副本

b^(i-1)(p)：第p位的对数似然比

在图8中示出根据该示例性实施例的接收设备的操作概念。

就相关技术的发送/接收设备而言，在良好SINR情形下，采用高阶调制来供发送设备对发送信号进行发送。在接收设备中，发送子载波的接收信号将被均衡，从而多径干扰被抑制。

另一方面，就根据该示例性实施例的发送/接收设备(谱再生型)而言，在良好SINR情形下，将在发送设备处产生具有M倍带宽的发送信号，并且将去除频域的外部(M-1)/M部分中的子载波，而中央1/M部分中的子载波将经过低阶调制以供发送。在接收设备中，与在相关技术的方法的情况中一样，发送子载波的接收信号将去除多径干扰，并且非发送子载波将利用无失真信号副本来对谱进行恢复。

根据该示例性实施例，利用上述配置，在良好SINR情形下，可以使用信号点间距离较长的低阶调制，而非信号点间距离较短的高阶调制，并且通过在接收设备处恢复非发送子载波，可以实现具有良好发送特性的无线电发送，并与相关技术的方法的情况中具有相同的频率利用效率。

(第二示例性实施例)

根据第二示例性实施例的发送/接收设备包括发送设备和接收设备，并且其关于利用M个码串来实现部分谱发送的情况。将分别参考图9和图10来描述根据该示例性实施例的发送设备和接收设备的配置。将在下面示出第一示例性实施例和第二示例性实施例之间的不同。

图9所示的发送设备包括串行/并行(S/P)转换单元601、编码单元602-1～602-M、低阶调制单元603-1～603-M、权重相乘单元604-1～604-M和并行/串行(P/S)转换单元605。

在P/S转换单元605的输出级中，提供了与根据第一示例性实施例的发送设备(图4)中的频域转换单元103、部分谱选择单元104、子载波映射单元105和时域转换单元106具有相同配置的组件。

S/P转换单元601接收将要发送的信息位串的输入，并将该位串从单个串的信号S/P转换(1：M)为M个串的信号。此外，S/P转换单元601将经过S/P转换的位串输出到编码单元602-1～602-M。

编码单元602-1～602-M接收从S/P转换单元601提供的经过S/P转换的信号，并对信号进行编码。此外，编码单元602-1～602-M按照各个码串将经编码的位串输出到低阶调制单元603-1～603-M。

低阶调制单元603-1～603-M接收从编码单元602-1～602-M提供的经编码的位串，并按照各个码串对经编码的位串进行低阶调制。就低阶调制方案而言，例如采用PSK。此外，低阶调制单元603-1～603-M按照各个码串将经低阶调制的信号输出到权重相乘单元604-1～604-M。

权重相乘单元604-1～604-M接收从低阶调制单元603-1～603-M提供的经调制信号，并将相应码串乘以预定权重以分配功率。此外，权重相乘单元604-1～604-M将已经乘以权重的经调制信号输出到P/S转换单元605。作为一个示例，在M＝2时的权重系数A₁和A₂可由下式得出。

[式9]

$\left(\begin{array}{c}{A}_1=\sqrt{\frac{2}{1+\alpha }}\\ A_2=\sqrt{\frac{2\alpha }{1+\alpha }}\end{array}\right)$

A₁、A₂：权重系数

α(大于或等于1的整数)：码串之间的功率比

P/S转换单元605接收从权重相乘单元604-1～604-M提供的已被乘以权重的M个串的经调制信号，并将M个串的信号P/S转换(M：1)为单个串的信号。此外，P/S转换单元605将经过P/S转换的经调制信号输出到频域转换单元103。

根据该示例性实施例的接收设备与根据第一示例性实施例的接收设备(图5)的不同之处在于解码/副本生成单元206，而频域转换单元201、子载波解映射单元202、信道估计单元203、迭代均衡单元204、时域转换单元205和频域转换单元207具有相同配置。

将参考图10来描述根据该示例性实施例的接收设备中的解码/副本生成单元206的详细配置。

图10所示的解码/副本生成单元206包括S/P转换单元701、对数似然比计算单元702-1～702-M、解码单元703-1～703-M、P/S转换单元704、符号副本生成单元705-1～705-M、权重相乘单元706-1～706-M和P/S转换单元707。

S/P转换单元701接收从时域转换单元205提供的被去除干扰的经均衡信号，并将信号从单个串的信号S/P转换(1：M)为M个串的信号。此外，S/P转换单元701将经过S/P转换的信号输出到对数似然比计算单元702-1～702-M。

对数似然比计算单元702-1～702-M接收从S/P转换单元701提供的经过S/P转换的信号，并计算各个位的对数似然比。此外，对数似然比计算单元702-1～702-M将计算出的对数似然比输出到解码单元703-1～703-M。

解码单元703-1～703-M接收从对数似然比计算单元702-1～702-M提供的各个位的对数似然比，并对对数似然比进行解码。此外，解码单元703-1～703-M将由于解码而获得更高可靠性的信息位输出到P/S转换单元704，并将信息位和奇偶校验位输出到符号副本生成单元705-1～705-M。

P/S转换单元704接收从解码单元703-1～703-M提供的M个串的信息位，将信息位从M个串P/S转换(M：1)为单个串，并输出经过P/S转换的信号。

符号副本生成单元705-1～705-M接收从解码单元703-1～703-M提供的各个位的对数似然比，并生成符号副本。此外，符号副本生成单元705-1～705-M将生成的符号副本输出到权重相乘单元706-1～706-M。

权重相乘单元706-1～706-M接收从符号副本生成单元705-1～705-M提供的符号副本，并将各个串乘以预定权重以分配功率。用于每个串的预定权重与发送设备处所用的权重相同是合适的。此外，权重相乘单元706-1～706-M将已被乘以权重的符号副本输出到P/S转换单元707。

P/S转换单元707接收从权重相乘单元706-1～706-M提供的已被乘以权重的M个串的信号，并将信号从M个串P/S转换为单个串。此外，P/S转换单元707将经过P/S转换的信号输出到频域转换单元207。

根据该示例性实施例，利用上述配置，可以在码串之间产生功率差异，从而将首先很精确地解调具有较大功率的串，并且将很精确地生成由具有较大功率的串给予具有较小功率的串的干扰副本。此外，随着迭代过程的进行，将去除添加到具有较小功率的串的干扰，从而也能够很精确地解调具有较小功率的串，因此可以获得减小符号间干扰的效果。

图11示出了图9所示的发送设备中的P/S转换单元605的发送信号的帧格式。

在图11中，纵轴表示信号功率，横轴表示符号。标号“A₁”表示码串1的权重系数，标号“A_m”表示码串“m”(m＝1，2，...，M)的权重系数。通过在发送设备的权重相乘单元604-1～604-M处，以M个符号的间隔将码串乘以权重，可以在各个串之间分配功率。

图12～图14示出了在部分谱选择之后在发送设备处实现的输出信号的脉冲响应(impulse responses)的不同情况。在图12～图14中，纵轴表示功率，横轴表示时间。此外，在进行部分谱选择的情况下(图13和图14)，M例如被认为是2。

图12示出了在不执行部分谱选择时的情况下的脉冲响应。由于脉冲串将被以奈奎斯特间隔来发送，因此符号间干扰在接收脉冲的中央处将变为零。

图13示出了在执行部分谱选择时的情况下的脉冲响应。由于部分谱选择，接收脉冲将会扩张，从而在接收脉冲的中央处将会出现符号间干扰。在这种情况下，符号间干扰将在相隔M个脉冲的接收脉冲处变为零。

图14示出了在码串之间产生功率差异的同时执行部分谱选择时的情况下的脉冲响应。在这种情况下，将在接收脉冲的中央处出现符号间干扰。然而，由于在码串之间产生功率差异，具有较大功率串的接收脉冲从具有较小功率串的接收信号接收的干扰将会变小。

(第三示例性实施例)

根据第三示例性实施例的发送/接收设备包括发送设备和接收设备，并且涉及干扰去除器型的情况，在该情况中，将在接收设备处去除M个码串的码串间干扰。将参考图15来描述根据该示例性实施例的接收设备的配置。根据该示例性实施例的发送设备与根据第二示例性实施例的发送设备相同。

图15所示的接收设备包括频域转换单元1201、子载波解映射单元1202、信道估计单元1203、信道估计值校正单元1204、迭代均衡单元1205、时域转换单元1206-1～1206-M、解码/副本生成单元1207和频域转换单元1208-1～1208-M。

频域转换单元1201对接收信号的输入进行接收，并将该信号从时域信号转换为频域信号。这里，接收谱与发送设备处的部分谱选择之后的谱具有相同的带宽(1/M)是合适的。此外，频域转换单元1201将通过转换获得的频域接收信号输出到子载波解映射单元1202。

子载波解映射单元1202接收从频域转换单元1201提供的频域接收信号，并对该信号进行子载波解映射，这选择了期望的子载波。此外，子载波解映射单元1202将经过子载波解映射的接收信号输出到信道估计单元1203和迭代均衡单元1205。

信道估计单元1203接收从子载波解映射单元1202提供的频域基准接收信号，并基于基准相关性来计算信道估计值。此外，信道估计单元1203将计算出的信道估计值输出到信道估计值校正单元1204。

信道估计值校正单元1204接收从信道估计单元1203提供的信道估计值，并通过频域处理对在发送设备处的P/S转换所伴有的串间功率分配和时差进行校正。此外，信道估计值校正单元1204将校正后的信道估计值输出到迭代均衡单元1205。对于码串“m”和子载波“k”，校正后的信道估计值可由下式表示。

[式10]

${\hat{H}}_m\left(k\right)=\left(\begin{array}{c}H\left(k\right)A_m{e}^{-j2\pi \frac{k(m-1)}{\mathrm{KM}}}......k\le \frac{K}{2},m>1\\ H\left(k\right)A_m{e}^{-j2\pi \frac{k(m-1)}{\mathrm{KM}}}{e}^{j2\pi \frac{m-1}{M}}......k>\frac{K}{2},m>1\end{array}\right)$

校正后的信道估计值

H(k)：信道估计值

A_m：码串的功率权重

迭代均衡单元1205接收从子载波解映射单元1202提供的经过子载波解映射的频域接收信号、从信道估计值校正单元1204提供的校正后的信道估计值和从频域转换单元1208-1～1208-M提供的符号副本，这些符号副本是基于先前的解码结果生成的。迭代均衡单元1205通过频域处理、基于校正后的信道估计值对接收信号进行均衡，并且与此同时利用符号副本从经均衡信号中去除干扰。此外，迭代均衡单元1205将已被去除干扰的经均衡信号输出到时域转换单元1206-1～1206-M。

时域转换单元1206-1～1206-M接收从迭代均衡单元1205提供的已被去除干扰的经均衡信号，并将信号从频域信号转换为时域信号。此外，时域转换单元1206-1～1206-M将通过转换获得的、已被去除干扰的时域信号输出到解码/副本生成单元1207。

解码/副本生成单元1207接收从时域转换单元1206-1～1206-M提供的已被去除干扰的时域经均衡信号，并就各个码串对信号进行解码。此外，解码/副本生成单元1207从经解码的位串生成符号副本，并将生成的符号副本输出到频域转换单元1208-1～1208-M。此外，解码/副本生成单元1207对经解码的位串继续宁P/S转换以使其作为接收位串而输出。

频域转换单元1208-1～1208-M接收从解码/副本生成单元1207提供的时域符号副本，并将符号副本从时域信号转换为频域信号。此外，频域转换单元1208-1～1208-M将已被转换为频域信号的符号副本输出到迭代均衡单元1205。

接下来，将参考图16来描述图15所示的迭代均衡单元1205的详细配置。

迭代均衡单元1205包括码串间干扰去除单元1301、码串间干扰副本生成单元1302、均衡滤波器1303、均衡权重计算单元1304、均衡后信道增益生成单元1305、均衡期望分量生成单元1306、残余多径干扰副本生成单元1307和残余多径干扰去除单元1308。

码串间干扰去除单元1301接收从子载波解映射单元1202提供的经过子载波解映射的频域接收信号和从码串间干扰副本生成单元1302提供的码串间干扰副本，并从接收信号中减去码串间干扰副本。此外，码串间干扰去除单元1301将被去除副本的码串间干扰副本去除信号输出到均衡滤波器1303。

码串间干扰副本生成单元1302接收从频域转换单元1208-1～1208-M提供的符号副本和从信道估计值校正单元1204提供的校正后的信道估计值，并生成码串间干扰副本。此外，码串间干扰副本生成单元1302将生成的码串间干扰副本输出到码串间干扰去除单元1301。

在码串“m”、子载波“k”和迭代计数“i”的情况下，码串间干扰去除信号可由下式表示。

[式11]

${\bar{R}}_m^{\left(i\right)}\left(k\right)=R\left(k\right)-\underset{m\prime =1,m\prime \ne m}{\overset{M}{\Sigma }}{\hat{H}}_{m\prime }\left(k\right){\hat{S}}_{m\prime }^{(i-1)}\left(k\right)$

码串间干扰去除信号

R(k)：接收信号

校正后的信道估计值

符号副本

均衡滤波器1303接收从码串间干扰去除单元1301提供的码串间干扰副本去除信号和从均衡权重计算单元1304提供的均衡权重，并通过频域处理、基于均衡权重对码串间干扰副本去除信号进行均衡。此外，均衡滤波器1303将经均衡信号输出到残余多径干扰去除单元1308。

均衡权重计算单元1304接收从信道估计值校正单元1204提供的校正后的信道估计值，并计算均衡权重。就均衡权重而言，MMSE权重是合适的。此外，均衡权重计算单元1304将计算出的均衡权重输出到均衡滤波器1303和均衡后信道增益生成单元1305。

均衡后信道增益生成单元1305接收从信道估计值校正单元1204提供的校正后的信道估计值和从均衡权重计算单元1304提供的均衡权重，并生成均衡后信道增益。此外，均衡后信道增益生成单元1305将生成的均衡后信道增益输出到均衡期望分量生成单元1306和残余多径干扰副本生成单元1307。

均衡期望分量生成单元1306接收从均衡后信道增益生成单元1305提供的均衡后信道增益，并产生均衡期望分量，该均衡期望分量是均衡后信道增益的平均值。此外，均衡期望分量生成单元1306将生成的均衡期望分量输出到残余多径干扰副本生成单元1307。

残余多径干扰副本生成单元1307接收从频域转换单元1208-1～1208-M提供的符号副本、从均衡后信道增益生成单元1305提供的均衡后信道增益和从均衡期望分量生成单元1306提供的均衡期望分量，并生成残余多径干扰副本。此外，残余多径干扰副本生成单元1307将生成的残余多径干扰副本输出到残余多径干扰去除单元1308。

残余多径干扰去除单元1308接收从均衡滤波器1303提供的经均衡信号和从残余多径干扰副本生成单元1307提供的残余多径干扰副本，并从经均衡信号中去除残余多径干扰副本。此外，残余多径干扰去除单元1308将被去除副本的残余多径干扰副本去除信号输出到时域转换单元1206-1～1206-M。

在码串“m”、子载波“k”和迭代计数“i”的情况下，在残余多径干扰副本被去除之后的经均衡信号可由下式表示。

[式12]

${\hat{R}}_m^{\left(i\right)}\left(k\right)=W_m^{\left(i\right)}\left(k\right){\bar{R}}_m^{\left(i\right)}\left(k\right)-(W_m^{\left(i\right)}\left(k\right){\hat{H}}_m\left(k\right)-{\tilde{H}}_m^{\left(i\right)}){\hat{S}}_m^{(i-1)}\left(k\right)$

${\tilde{H}}_m^{\left(i\right)}=\frac{1}{K}\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}{W}_m^{\left(i\right)}\left(k\right){\hat{H}}_m\left(k\right)$

干扰被去除之后的经均衡信号

$W_m^{\left(i\right)}\left(k\right){\bar{R}}_m^{\left(i\right)}\left(k\right):$经均衡信号

$W_m^{\left(i\right)}\left(k\right){\hat{H}}_m\left(k\right):$均衡后信道增益

均衡期望分量

考虑了残余干扰功率的均衡权重

码串间干扰去除信号

校正后的信道估计值

符号副本

在码串“m”、子载波“k”和迭代计数“i”的情况下，均衡权重可由下式表示。

[式13]

$W_m^{\left(i\right)}\left(k\right)={\hat{H}}_m^{*}\left(k\right){[\hat{H}\left(k\right)G^{\left(i\right)}{\hat{H}}^H\left(k\right)+{\sigma }^2]}^{-1}$

m、k和i的均衡权重

由组成的校正后信道估计向量(第m列的行向量)

G⁽ⁱ⁾：对角矩阵

σ²：噪声功率

对角矩阵可由下式得出。

[式14]

$G^{\left(i\right)}=\mathrm{diag}[g_1^{\left(i\right)},...,g_M^{\left(i\right)}]$

G⁽ⁱ⁾：对角矩阵

码串的残余干扰功率

每个码串的残余干扰功率可由下式得出。

[式15]

$g_m^{\left(i\right)}=1-\frac{1}{T}\underset{t=1}{\overset{T}{\Sigma }}{\left|{\hat{s}}_m^{(i-1)}\left(t\right)\right|}^2$

码串的残余干扰功率

时域符号副本

接下来，将参考图17来描述图15所示的解码/副本生成单元1207的详细配置。

解码/副本生成单元1207包括对数似然比生成单元1401-1～1401-M、解码单元1402-1～1402-M、P/S转换单元1403和符号副本生成单元1404-1～1404-M。

对数似然比生成单元1401-1～1404-M接收从时域转换单元1206-1～1206-M提供的被去除干扰的经均衡信号，并计算各个位的对数似然比。此外，对数似然比生成单元1401-1～1404-M将计算出的对数似然比输出到解码单元1402-1～1402-M。

解码单元1402-1～1402-M接收从对数似然比生成单元1401-1～1404-M提供的对数似然比并对其进行解码。此外，解码单元1402-1～1402-M将已被解码的信息位输出到P/S转换单元1403。此外，解码单元1402-1～1402-M将已被解码的信息位和奇偶校验位的对数似然比输出到符号副本生成单元1404-1～1404-M。

P/S转换单元1403接收从解码单元1402-1～1402-M提供的已被解码的信息位，将信息位从M个串P/S转换(M：1)为单个串，并输出经过P/S转换的信号。

符号副本生成单元1404-1～1404-M接收从解码单元1402-1～1402-M提供的已被解码的信息位和奇偶校验位的对数似然比，并生成符号副本。此外，符号副本生成单元1404-1～1404-M将生成的符号副本输出到频域转换单元1208-1～1208-M。

在图18中示出根据该示例性实施例的接收设备的操作概念。

在根据该示例性实施例的接收设备中，就发送子载波而言，另一码串的干扰副本将被生成并去除，从而由于部分谱选择而引起的符号间干扰将被去除。此外，在根据该示例性实施例的接收设备中，具有自身码串(self code string)的残余多径干扰将被抑制。

根据该示例性实施例，利用上述配置，在接收设备处，在良好SINR情形下，通过使用信号点间的距离较长的低阶调制而非使用信号点间的距离较短的高阶调制，可以去除由于部分谱选择而引起的码串之间的符号间干扰。从而，可以实现具有卓越发送特性的无线电发送，同时与相关技术的方法的情况中具有相同的频率利用效率。

尽管第一至第三示例性实施例展示了接收设备的示例，在这些示例中，符号副本是在被解码之后基于对数似然比生成的，但是可以具有这样的配置：其中，符号副本是在被解码之前基于对数似然比生成的。

此外，尽管第一至第三示例性实施例展示了SISO(单输入单输出)发送/接收设备的示例，但是本发明也证明对于MIMO(多输入多输出)是有效的，因此可以应用于MIMO发送/接收设备。

尽管已参考其示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域普通技术人员将会了解，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中作出形式和细节上的各种改变。

本申请基于2007年12月27日递交的日本专利申请No.2007-336636并要求其优先权，该申请的公开内容通过引用全部结合于此。