フィルタ装置、送信装置、受信装置、通信システム、フィルタ方法、送信方法、受信方法、ならびに、プログラム
【課題】ＣＤＭＡ環境下において通信品質を向上させるのに好適な拡散符号ならびに逆拡散符号を生成するフィルタ装置等を提供する。
【解決手段】フィルタ装置２０１の複素計算部２０３は、入力受付部２０２で受け付けられた複素擬似乱数系列からＦＩＲフィルタまたはＩＩＲフィルタを用いて生成された複素数列を出力部２０４から出力し、当該ＦＩＲフィルタまたはＩＩＲフィルタは複素相関パラメータを乗数することを特徴とし、当該フィルタ装置の複素数列出力を送信装置の拡散符号と受信装置の逆拡散符号に用いることによって、符号分割多重伝送を行う。
【解決手段】フィルタ装置２０１の複素計算部２０３は、入力受付部２０２で受け付けられた複素擬似乱数系列からＦＩＲフィルタまたはＩＩＲフィルタを用いて生成された複素数列を出力部２０４から出力し、当該ＦＩＲフィルタまたはＩＩＲフィルタは複素相関パラメータを乗数することを特徴とし、当該フィルタ装置の複素数列出力を送信装置の拡散符号と受信装置の逆拡散符号に用いることによって、符号分割多重伝送を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複素擬似乱数列の出力装置、受信フィルタ装置、送信フィルタ装置、受信方法、送信方法、ならびに、これらをコンピュータ上にて実現するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、直交符号系列（Ｍ系列、Ｇｏｌｄ符号、ウォルシュ関数から得られる直交符号系列、チェビチェフ多項式から得られる直交実数符号系列、チェビチェフ多項式から得られるパワー一定の直交複素符号系列など）を拡散符号として用いる符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｅｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）技術が提案されている。たとえばＷ−ＣＤＭＡシステムおよびＣＤＭＡ２０００システムなどの携帯無線通信技術、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂなどの無線ＬＡＮ技術である。
【０００３】
このほか、乱数列に適切なＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｃｅ）フィルタを適用して自己相関を調整した数列を拡散符号として採用する技術が知られている。以下の文献には、このような技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３１４１８１号公報
【特許文献２】特許第３５３１８６９号公報
【特許文献３】特許第３５５６１９０号公報
【特許文献４】特開２００５−１３６６８５号公報
【０００５】
［特許文献１］［特許文献２］［特許文献３］に開示されている技術で用いられるＦＩＲフィルタは、所定の遅延時間定数Ｔと所定の実相関パラメータｒ（−１＜ｒ＜１）とを用いて、公差Ｔの等差数列である遅延時間列Ｄ［ｉ］、公比ｒの等比数列である増幅率列Ａ［ｉ］を持つ。
【０００６】
そして、複数の送受信系において同じＴ，ｒ、異なる初期値を使って生成した実数および複素数の擬似乱数列に対して上記のＦＩＲフィルタを適用し、実数および複素数の擬似乱数列出力を得て、当該数列を拡散符号として利用した場合、ビット誤り率が向上することがわかっている。
【０００７】
また、［特許文献４］においては、異なるｒを採用した複数の送受信系（ヘテロシステム）において、最適なｒを決定する手段が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のようなＦＩＲフィルタを用いる技術は、同期ＣＤＭＡ環境下においては効果を発揮できない。同期ＣＤＭＡ環境は、非同期ＣＤＭＡ環境における評価の基準となる環境であり、同期ＣＤＭＡ環境下においても通信品質を向上させる技術が求められている。
【０００９】
本発明は、このような同期ＣＤＭＡ環境においても好適な拡散を行えるフィルタ装置、送信装置、受信装置、通信システム、フィルタ方法、送信方法、受信方法、ならびに、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【００１１】
本発明の第１の観点にかかわるフィルタ装置は、所定の複素定数ｒ（０＜｜ｒ｜≦１）と所定の実数定数ａ（ａ≠０）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ装置であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部により入力を受け付けられた複素数の系列のうち、それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ（Ｎは所定の正整数）だけ遅延させた複数の系列を出力する複素遅延部と、前記複素遅延部により遅延されて出力された複数の系列のそれぞれを、当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算する系列を出力する複素計算部と、前記複素計算部により複素乗算されて出力された系列の総和を出力する出力部と、を備える。
【００１２】
また本発明のフィルタ装置において、複素遅延部は、「それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄだけ遅延させる」のにかえて、それぞれＤ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ，ＮＤだけ遅延させ、前記複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−（Ｔ−１）／Ｄを乗算することを特徴とする様に構成できる。
【００１３】
また本発明のフィルタ装置において、複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）１＋Ｔ／Ｄを乗算することを特徴とする様に構成できる。
【００１４】
また本発明のフィルタ装置において、複素遅延部は、「それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄだけ遅延させる」のにかえて、それぞれＤ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ，ＮＤだけ遅延させ、前記複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄ倍して増幅」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｔ／Ｄを乗算することを特徴とする様に構成できる。
【００１５】
また本発明のフィルタ装置において、複素定数ｒ（０＜｜ｒ｜≦１）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ装置であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部により入力を受け付けられた複素数の系列のうち、複素数の系列を入力として受け付けてフィルタ処理した系列を出力する複素計算部とし、複素計算部により出力された複素数の系列を出力する出力部と、を備え、複素計算部は、入力された系列を１種類以上遅延させた複数の遅延系列のそれぞれに複素乗算し、当該複素乗算された系列の総和を出力し、当該系列の遅延時間は公差Ｄの等差数列をなし、これらのそれぞれに対する乗算する複素数は公比−ｒもしくは公比−１／ｒの等比数列をなすことを特徴とする様に構成できる。
【００１６】
また本発明のフィルタ装置において、所定の複素定数ｒは、所定の自然数定数Ｋに対して、その複素平面上の位相が、２π／Ｋの自然数倍に等しいことを特徴とする様に構成できる。
【００１７】
また本発明のフィルタ装置において、前記複素遅延部、前記複素計算部、および、前記出力部は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、もしくは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）によって構成される様に構成できる。
【００１８】
本発明の他の観点に係わる送信装置は、上記のフィルタ装置を用いる送信装置であって、複素数の伝送信号を入力として受け付ける信号受付部と、チップレート１／Ｄの所定の複素ＰＮ系列を前記フィルタ装置に入力し、前記フィルタ装置が出力する複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力部と、前記系列出力部により出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、信号受付部に入力された複素伝送信号をスペクトル拡散変調する拡散部と、を備える様に構成できる。
【００１９】
また、本発明の送信装置において、拡散部の拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とする様に構成できる。
【００２０】
また、本発明の送信装置において、フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とする様に構成できる。
【００２１】
また、本発明の送信装置において、フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とする様に構成できる。
【００２２】
また、本発明の送信装置において、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とする様に構成できる。
【００２３】
また本発明の他の観点に係わる受信装置は、上記のフィルタ装置を用いる受信装置であって、複素数の受信信号を入力として受け付ける受信部と、複素ＰＮ系列をフィルタ装置に入力し、フィルタ装置が出力する複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力部と、前記系列出力部により出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、前記受信部に入力された複素受信信号を逆拡散変調する逆拡散部と、を備えることを特徴とする様に構成できる。
【００２４】
また、本発明の受信装置において、逆拡散部による逆拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とする様に構成できる。
【００２５】
また、本発明の受信装置において、フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とする様に構成できる。
【００２６】
また、本発明の受信装置において、フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とする様に構成できる。
【００２７】
また、本発明の受信装置において、エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とする様に構成できる。
【００２８】
本発明の他の観点に係わる通信システムは、複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの送信装置が、上記の送信装置であり、少なくとも一つの受信装置が、上記の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システムであるように構成できる。
【００２９】
即ち、本発明の他の観点にかかわる通信システムは、少なくとも１つの受信装置と、Ｋ（Ｋ＞１）個の送信装置と、を有し、当該Ｋ個の送信装置のそれぞれについて、ｉ（ｉ＝０，…，Ｋ−１）番目の送信装置には、複素相関パラメータｒｉが（｜ｒｉ｜＜１）割りあてられ、次のように構成される。
【００３０】
すなわち、ｉ番目の送信装置から受信装置へ情報が伝送される場合、当該受信装置と当該ｉ番目の送信装置とは、所定の絶対値Ｒ（０≦Ｒ＜１）と、［数１］により与えられる偏角ρｉ（０≦ρｉ≦２π）から、ｊを虚数単位として［数２］によって計算される複素相関パラメータｒｉと、複素系列Ｃ＊とから、当該逆拡散符号系列Ｃ＊’を計算する。逆拡散部は、計算された逆拡散符号Ｃ＊’により、当該ｉ番目の送信装置から伝送された信号を、受信された拡散信号の総和から逆拡散する。
【００３１】
複素ＰＮ系列Ｃ［ｔ］を与える場合（ｔは整数）、所定の正数Ｍにより［数３］と［数４］から計算される複素擬似乱数系列Ｃ’［ｔ］を計算するフィルタ装置の出力列を拡散符号として用いて拡散を行い、符号分割接続通信により伝送を行う。
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】
【００３２】
とくにＭを正無限大としたとき、［数３］と［数４］は、それぞれ［数５］と［数６］に置き換えられる。
【数５】
【数６】
【００３３】
本発明の通信システムにおいて、当該受信装置は、受信部と、系列出力部と、逆拡散部と、を備え、以下のように構成することができる。
【００３４】
すなわち、受信部は、Ｋ個の送信装置から送信された拡散信号の総和を受信する。系列出力部は、与えられた複素相関パラメータｒｉと、当該複素擬似乱数系列Ｃの共役複素系列Ｃ＊とから、当該逆拡散符号系列Ｃ＊’を計算する。逆拡散部は、計算された逆拡散符号Ｃ＊’により、当該ｉ番目の送信装置から伝送された信号を、受信された拡散信号の総和から逆拡散する。
【００３５】
また、本発明の通信システムにおいて、当該ｉ番目の送信装置は、信号受付部と系列出力部と、拡散部と、送信部と、を備え、以下のように構成することができる。
【００３６】
すなわち、信号受信部は、当該受信装置に伝送すべき信号を受け付ける。系列出力部は、与えられた複素相関パラメータｒｉと、当該複素擬似乱数系列Ｃとから、当該拡散符号系列Ｃ’を計算する。拡散部は、計算された拡散符号Ｃ’により、受け付けられた信号と拡散する。そして、送信部は、当該拡散済信号を当該受信装置に送信する。
【００３７】
本発明の他の観点に係わるフィルタ方法は、所定の複素定数ｒ（０＜ｒ≦１）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ方法であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付工程と、前記入力受付工程にて入力を受け付けられた複素数の系列のうち、複素数の系列を入力として受け付けてフィルタ処理した系列を出力する複素計算工程と、前記複素計算工程にて出力された複素数の系列を出力する出力工程と、を備え、前記複素計算工程、は、入力された系列を１種類以上遅延させた遅延系列のそれぞれに複素乗算し、当該複素乗算された系列の総和を出力し、当該複系列の遅延時間は公差Ｄの等差数列をなし、これらのそれぞれに対する増幅率は公比−ｒもしくは公比−１／ｒの等比数列をなすことを特徴とする様に構成する。
【００３８】
また、本発明のフィルタ方法は、上記のフィルタ方法であって、前記所定の複素定数ｒは、所定の自然数定数Ｋに対して、その複素平面上の位相が、２π／Ｋの自然数倍に等しいことを特徴とする様に構成できる。
【００３９】
また、本発明のフィルタ方法は、入力受付工程、複素計算工程、および、出力工程は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、もしくは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）において実行されることを特徴とする様に構成できる。
【００４０】
本発明の他の観点に係わる送信方法は、上記のフィルタ方法を用いる送信方法であって、 複数の伝送信号を入力として受け付ける信号受付工程と、チップレート１／Ｄの所定の複素ＰＮ系列を前記フィルタ方法に入力し、フィルタ方法により出力される複素系列をチップレート１／Ｄで出力する出力工程と、系列出力工程により出力された複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、信号受付工程に入力された複素伝送信号を拡散変調する拡散工程と、を備えることを特徴とする様に構成する。
【００４１】
また、本発明の送信方法は、上記の拡散工程における拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、もしくは、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とする様に構成できる。
【００４２】
また、本発明の送信方法は、上記の拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とする様に構成できる。
【００４３】
また、本発明の送信方法は、上記の拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とする様に構成できる。
【００４４】
また、本発明の送信方法であって、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とする様に構成できる。
【００４５】
本発明の他の観点に係わる受信方法は、上記のフィルタ方法を用いる受信方法であって、複素数の受信信号を入力として受け付ける受信工程と、複素ＰＮ系列を前記フィルタ方法に入力し、前記フィルタ方法により出力される複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力工程と、前記フィルタ方法が出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、前記受信工程に入力された複素受信信号を拡散符号を複素数として出力する系列出力工程と、前記系列出力工程により出力された複素数を逆拡散変調する逆拡散工程と、を備えることを特徴とする様に構成する。
【００４６】
また本発明の受信方法であって、逆拡散工程による逆拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とする様に構成できる。
【００４７】
また本発明の受信方法であって、逆拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とする様に構成できる。
【００４８】
また本発明の受信方法であって、逆拡散工程で用いる複素ＰＮ符号は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とする様に構成できる。
【００４９】
また本発明の受信方法であって、エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とする様に構成できる。
【００５０】
また、本発明の他の観点に係わるプログラムは、コンピュータ（ＡＳＩＣ、ＤＳＰ，ＦＰＧＡを含む）を、上記のフィルタ装置、送信装置、もしくは、受信装置として機能させ、または、コンピュータに上記のフィルタ方法、送信方法、もしくは受信方法を実行させる様に構成する。
【００５１】
本発明の他の観点に係わるプログラムは、コンピュータ（ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、その他各種のソフトウェア無線機を含む。）を、上記のフィルタ装置、送信装置、もしくは受信装置として機能させ、または、コンピュータに、上記のフィルタ方法、送信方法、もしくは受信方法を実行させるように構成する。
【００５２】
また、本発明のプログラムは、コンピュータ読み取り可能な情報記録媒体（コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、ブルーレイディスク、磁気テープ、または、半導体メモリを含む。）に記録することができる。
【００５３】
本発明のプログラムを、記憶装置、計算装置、出力装置、通信装置などを備える汎用コンピュータ、携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）装置、ゲーム装置などの携帯端末、並列計算機などの情報処理装置、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡなどで実行することにより、上記のフィルタ装置、送信装置、受信装置、通信システム、フィルタ方法、送信方法、ならびに、受信方法を実現することができる。
【００５４】
また、これらの装置とは独立して、本発明の情報記録媒体を店舗等で配布、販売したり、本発明のプログラムそのものをコンピュータ通信網を介して配布、販売したりすることができる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明により、複数の送受信系が同時に存在するＣＤＭＡ環境下であっても、全ての送信装置の通信品質を向上させるのに好適な複素擬似乱数列の出力装置、受信フィルタ装置、送信フィルタ装置、受信方法、送信方法、ならびに、これらをコンピュータ上で実現するプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係わる通信システムの概要構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係わるフィルタ装置の概要構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係わるフィルタ装置で用いるＦＩＲフィルタの概要構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係わるフィルタ装置で用いるＩＩＲフィルタの概要構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係わるｉ番目の送信装置の概要構成を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係わるｉ番目の送信装置から伝送される情報を受信する受信装置の概要構成を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係わる複素相関パラメータの最適配置の例を示す模式図である。
【図８】本発明の原理の幾何表現を描いたグラフを示す説明図である。
【図９】本発明の原理に対して数値計算実験を行って描いたグラフを示す説明図である。
【図１０】本発明の原理に対してその効果を描いたグラフを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下にあげる実施形態は、説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であれば、これらの各要素または全要素を、これと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も、本発明の範囲に含まれる。以下では、まず、本発明の理論的背景について説明し、ついで、詳細な実施形態について説明する。
【００５８】
（理論的背景）
複数のユーザが存在する環境下でＣＤＭＡによる通信を行っているとする。相関検出器を通して受信する信号は、所望信号と他の全てのユーザからの信号の和に、逆拡散符号を乗算し、拡散率Ｎの長さだけ和算したものになる。このとき、他ユーザからの信号の寄与分を相互干渉と呼び、その干渉量＜σ２＞は、ユーザ数Ｋと拡散率Ｎの積に比例し、［数９］で与えられる。［数９］における係数Δを干渉増加率と呼ぶ。
【数９】
【００５９】
通信品質をはかる指標のひとつである信号対雑音比（ＳＩＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）は、熱ノイズやフェージング熱ノイズの影響を考えない場合には相互干渉のみに依存し、ユーザ数Ｋと拡散率Ｎ、干渉増加率Δを用いて［数１０］で与えられる。したがって、干渉増加率Δが小さいほど干渉が少なく好適な通信品質が得られることを意味する。
【数１０】
【００６０】
干渉増加率Δは、Ｍ系列、Ｇｏｌｄ符号、などの直交符号系列を拡散符号に用いるとき、同期ＣＤＭＡにおいてはΔ＝１になる。
【００６１】
（実相関を与えた場合）
一方で、［特許文献１］［特許文献２］［特許文献３］に開示されているＦＩＲフィルタを適用した拡散符号と逆拡散符号の組み合わせでは、実相関パラメータをｒ（−１＜ｒ＜１）として、同期ＣＤＭＡにおける干渉増加率Δは［数１１］となることが知られている。したがって、実相関では、Δ≧１である。
【数１１】
【００６２】
（複素相関を与えた場合）
複素相関パラメータを用いた場合を考える。ｉ番目の送信装置におけるフィルタ装置において、絶対値Ｒ（０≦Ｒ＜１）と、偏角ρｉ（０≦ρｉ≦２π）とを用いて［数２］であらわされる複素相関パラメータｒｉを適用するものとする。
【００６３】
送信装置が２つの場合（Ｋ＝２）、拡散率Ｎが１に比べて十分に大きいときに、０番目と１番目の送信装置のそれぞれが適用する複素相関パラメータの偏角ρ０，ρ１の位相差ρ（ρ＝ρ１−ρ０）を用いて、干渉増加率Δは［数１２］であらわされる。
【数１２】
【００６４】
これは幾何的には、長辺ａ、短辺ｂ、離心率ｅが［数１３］で与えられる楕円上の点の、ひとつの焦点からの距離Δと中心方向に見込む角ρの関係［数１４］にあると解釈することができる。
【数１３】
【数１４】
【００６５】
図８は ［数１３］［数１４］の楕円を示す説明図である。
【００６６】
したがって、干渉増加率の最大値Δ＋と最小値Δ−は、それぞれ焦点からの遠点と近点に対応して［数１５］であらわさる。
【数１５】
【００６７】
［数１５］から、送信装置が２つの場合、互いに位相が真逆になる偏角を持つヘテロな複素相関パラメータを採用したときに、干渉増加率Δは最も低くなる。反対に位相が等しいとき干渉増加率は最も高くなり、実相関パラメータの場合［数１１］と等しくなる。
【００６７】
［数１２］のρまわりの積分は［数１６］となる。したがって、任意の偏角が与えられた場合の平均＜Δ＞は［数１７］であり、一般の直交符号系列の場合に等しい。
【数１６】
【数１７】
【００６８】
図９は実際に数値計算実験を行って描いたグラフを示す説明図である。
【００６９】
数値計算実験は、拡散率Ｎが１よりも十分に長い場合ものとし、Ｋ＝２、Ｒ＝０．６で行ったものである。横軸は位相差ρに対応し、縦軸が干渉増加率Δに対応する。実線は［数１２］をあらわし、丸は数値計算実験値をあらわす。
【００７０】
Δは偏角の位相差ρ＝０で最大値となり、位相差の絶対値｜ρ｜が広がる程に単調減少する。したがって、３つ以上の送信装置がある場合、［数１］であらわされるように各偏角ρｉが円周上等間隔に配置されることで、各送信装置の干渉増加率の平均は最小になる。この最小値は［数１８］であらわされる。
【数１８】
【００７１】
したがって、複素相関を適用した同期ＣＤＭＡにおいては、各ユーザの偏角を円周上に等間隔に配置したときに最適となり、［数１８］からΔ≦１である。
【００７２】
図７はＫ＝１２における上記の最適な複素相関パラメータの配置例をガウス平面上に示した説明図である。
【００７３】
図１０は上記の最適な複素相関パラメータを適用したときのＳＩＲの向上効果を描いたグラフを示す説明図である。
【００７４】
図１０では、拡散率Ｎは１よりも十分に長いものとし、複素相関パラメータの絶対値はＲ＝０〜０．９まで０．１刻みでプロットしている。横軸はユーザ数をあらわし、縦軸は［数１８］を［数１０］に代入して求めたＳＩＲと、一般の直交符号系列の場合のＳＩＲとの比をｄＢ単位であらわしている。たとえば、Ｒ＝０．８、Ｋ＝１０のとき、各送信装置に最適な偏角を割り当てた場合、平均しておよそ２ｄＢのＳＩＲの向上を見込むことができる。
【００７５】
このように、同期ＣＤＭＡ環境下であっても、上記原理にしたがって各送信装置に最適な複素相関パラメータを振り分けることで、従来よりも相互干渉を減少させ、ＳＩＲを向上させることができる。
【実施例１】
【００７６】
図１は本発明の第１の実施形態に係わる通信システムの概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００７７】
通信システム１０１は、Ｋ（Ｋ＞１）個の送信装置１０２と、少なくとも１つの受信装置１０３と、からなる。複数の送信装置１０２は、それぞれ、与えられた複素相関パラメータをもつフィルタ装置を適用して拡散符号を生成し、符号分割多重通信を行っている。そして、受信装置１０３は、各送信装置１０２が発する無線信号が電波伝送路を経て到達したものの総和を、受信信号として受信することとなる。
【００７８】
このような環境下で、各送信装置１０２から伝送される情報を受信装置１０３で受信する場合に、干渉の平均をできるだけ小さくしたい、という場合に、本発明の原理を適用することができる。
【００７９】
（送信およびフィルタ装置）
図２は、送信装置１０２および受信装置１０３において適用されるフィルタ装置２０１の概要構成を示す模式図である。
【００８０】
本実施形態のｉ番目の送信装置１０２と、それから伝送される情報を受信する受信装置１０３において適用されるフィルタ装置２０１は、入力受付部２０２と、複素計算部２０３と、出力部２０４と、を備え、
所定の絶対値Ｒ（０≦Ｒ＜１）と偏角ρｉ（０≦ρｉ≦２π）とを用いて［数２］であらわさられる複素パラメータｒｉと、
所定の遅延時間定数Ｔとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理する。ここで、複素パラメータｒｉの偏角ρｉは、送信装置１０２の数Ｋに応じて［数１］で与えることが望ましい。
【００８１】
まず、入力受付部２０２は、複素数の系列の入力を受け付ける。
【００８２】
次に、複素計算部２０３は、入力部２０２により入力を受け付けられた複素数の系列に対しフィルタ処理し、出力部２０４により複素数の系列を出力する。
【００８３】
ここで、複素計算部２０３は、入力された系列を遅延させた複数の系列を出力し、当該複素数の系列のそれぞれを複素乗算し、当該乗算された系列の総和を出力し、当該複素数の系列の遅延時間は交差Ｔの等差数列をなし、これらのそれぞれに対する乗数は公比ｒｉの等比数列をなす。
【００８４】
（複素擬似乱数列の出力装置）
図３は、フィルタ装置２０１を構成するＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）型フィルタの概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００８５】
ＦＩＲフィルタ３０１は、複数の遅延部３０２と、複数の複素乗算部３０３と、複素加算部３０４と、を備える。
【００８６】
複数の遅延部３０２は、いずれも所定の遅延時間Ｔだけ入力された系列を時間遅延させて出力する。したがって、複数の複素乗算部３０３のそれぞれには、０、Ｔ、２Ｔ、…、ＭＴだけ遅延された系列が入力される。ここで、Ｍは配置する遅延部２０２の数である。
【００８７】
複数の複素乗算部３０３のそれぞれの増幅率は、ａ，ａｒｉ，ａｒｉ２，…，ａｒｉＮとなっている。ここでａは出力系列の分散を正規化するための所定の実定数であって、［数４］とすることが望ましい。
【００８８】
複素加算部３０４は、複数の複素乗算部３０３の出力を加算する。
【００８９】
したがって、入力される系列が順に、Ｃ［０］，Ｃ［１］，…，であった場合、ＦＩＲフィルタ３０１の出力Ｃ’［０］，Ｃ’［１］，…，は以下のようになる。
【００９０】
Ｃ’［０］＝ａ（Ｃ［０］＋Ｃ［−１］ｒｉ＋…＋Ｃ［−Ｍ］ｒｉＭ），
Ｃ’［１］＝ａ（Ｃ［１］＋Ｃ［０］ｒｉ＋…＋Ｃ［−Ｍ＋１］ｒｉＭ），
…
【００９１】
上記演算は［数３］に等しい。
【００９２】
（送信装置）
図５は本実施形態のｉ番目の送信装置１０２の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００９３】
送信装置１０２は、信号受付部５０１と、系列出力部５０２と、拡散部５０３と、送信部５０４と、を備え、以下のように構成する。
【００９４】
信号受付部５０１は、当該受信装置に伝送すべき信号を受け付ける。
【００９５】
系列出力部５０２は、当該複素相関パラメータｒｉと複素擬似乱数系列Ｃとから、拡散符号系列Ｃ’を計算する。
【００９６】
拡散部５０３は、当該伝送信号と、当該拡散符号系列と、から拡散された複素数信号を出力する。
【００９７】
最後に、送信部５０４は、当該複素数信号を当該受信装置に送信する。
【００９８】
（受信装置）
図６は本実施形態のｉ番目の送信装置１０２から伝送される情報を受信する受信装置１０３の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００９９】
受信装置１０３は、受信部６０１と、系列出力部６０２と、逆拡散部６０３と、を備え、以下のように構成することができる。
【０１００】
受信部６０１は、Ｋ個の送信装置から送信された信号が電波伝搬路の影響を受けて当該受信装置１０３に到達したものの総和を受信する。
【０１０１】
系列出力部６０２は、当該複素相関パラメータｒｉ複素擬似乱数系列の共役系列Ｃ＊とから、拡散符号系列Ｃ＊’を計算し、出力する。
【０１０２】
逆拡散部６０３は、計算された逆拡散符号Ｃ＊’により、当該ｋ番目の送信装置から伝送された信号を、受信された信号の総和から逆拡散する。
【実施例２】
【０１０３】
（複素擬似乱数列の出力装置）
本発明の第２の実施形態は、フィルタ装置２０１をＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｃｅ）型フィルタを用いて処理するものである。
【０１０４】
図４は、フィルタ装置２０１を構成するＩＩＲ型フィルタの概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１０５】
ＩＩＲフィルタ４０１は、遅延部４０２と、複素乗算部４０３と、複素加算部４０４と、増幅部４０５と、を備える。
【０１０６】
遅延部４０２は、所定の遅延時間Ｔだけ入力された系列を時間遅延させて出力する。
【０１０７】
複素乗算部４０３は、所定の係数ｒｉを乗算する。
【０１０８】
複素加算部４０４は、入力系列と上記遅延された入力にｒｉを乗算された数の和を計算する。
【０１０９】
最後に、増幅部４０５は複素系列を増幅率ａだけ増幅して出力する。ここでａは出力系列の分散を正規化するための所定の実定数であって、［数６］とすることが望ましい。
【０１１０】
したがって、入力される系列が順に、Ｃ［０］，Ｃ［１］，…，であった場合、ＩＩＲフィルタ４０１の出力Ｃ’［０］，Ｃ’［１］，…，は以下のように無限級数となる。
【０１１１】
Ｃ’［０］＝ａ（Ｃ［０］＋Ｃ［−１］ｒｉ＋…＋Ｃ［−Ｎ］ｒｉＭ＋…），
Ｃ’［１］＝ａ（Ｃ［１］＋Ｃ［０］ｒｉ＋…＋Ｃ［−Ｎ＋１］ｒｉＭ＋…），
…
【０１１２】
上記演算は［数５］に等しい。
【０１１３】
本実施形態における送信装置および受信装置は、本発明の第１の実施形態における送信装置および受信装置と同様に構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明により、複数の送受信系が同時に存在する環境下で、通信品質向上に好適な複素擬似乱数列の出力装置、受信フィルタ装置、送信フィルタ装置、受信方法、送信方法、ならびに、これらをコンピュータ上にて実現するプログラムを提供することができ、通信技術の分野に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０１ 通信システム
１０２ 送信装置
１０３ 受信装置
２０１ フィルタ装置
２０２ 入力受付部
２０３ 複素計算部
２０４ 出力部
３０１ ＦＩＲフィルタ
３０２ 遅延部
３０３ 複素乗算部
３０４ 複素加算部
４０１ ＩＩＲフィルタ
４０２ 遅延部
４０３ 複素乗算部
４０４ 複素加算部
４０５ 増幅部
５０１ 信号受付部
５０２ 系列出力部
５０３ 拡散部
５０４ 送信部
６０１ 受信部
６０２ 系列出力部
６０３ 逆拡散部
【技術分野】
【０００１】
本発明は複素擬似乱数列の出力装置、受信フィルタ装置、送信フィルタ装置、受信方法、送信方法、ならびに、これらをコンピュータ上にて実現するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、直交符号系列（Ｍ系列、Ｇｏｌｄ符号、ウォルシュ関数から得られる直交符号系列、チェビチェフ多項式から得られる直交実数符号系列、チェビチェフ多項式から得られるパワー一定の直交複素符号系列など）を拡散符号として用いる符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｅｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）技術が提案されている。たとえばＷ−ＣＤＭＡシステムおよびＣＤＭＡ２０００システムなどの携帯無線通信技術、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂなどの無線ＬＡＮ技術である。
【０００３】
このほか、乱数列に適切なＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｃｅ）フィルタを適用して自己相関を調整した数列を拡散符号として採用する技術が知られている。以下の文献には、このような技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３１４１８１号公報
【特許文献２】特許第３５３１８６９号公報
【特許文献３】特許第３５５６１９０号公報
【特許文献４】特開２００５−１３６６８５号公報
【０００５】
［特許文献１］［特許文献２］［特許文献３］に開示されている技術で用いられるＦＩＲフィルタは、所定の遅延時間定数Ｔと所定の実相関パラメータｒ（−１＜ｒ＜１）とを用いて、公差Ｔの等差数列である遅延時間列Ｄ［ｉ］、公比ｒの等比数列である増幅率列Ａ［ｉ］を持つ。
【０００６】
そして、複数の送受信系において同じＴ，ｒ、異なる初期値を使って生成した実数および複素数の擬似乱数列に対して上記のＦＩＲフィルタを適用し、実数および複素数の擬似乱数列出力を得て、当該数列を拡散符号として利用した場合、ビット誤り率が向上することがわかっている。
【０００７】
また、［特許文献４］においては、異なるｒを採用した複数の送受信系（ヘテロシステム）において、最適なｒを決定する手段が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のようなＦＩＲフィルタを用いる技術は、同期ＣＤＭＡ環境下においては効果を発揮できない。同期ＣＤＭＡ環境は、非同期ＣＤＭＡ環境における評価の基準となる環境であり、同期ＣＤＭＡ環境下においても通信品質を向上させる技術が求められている。
【０００９】
本発明は、このような同期ＣＤＭＡ環境においても好適な拡散を行えるフィルタ装置、送信装置、受信装置、通信システム、フィルタ方法、送信方法、受信方法、ならびに、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【００１１】
本発明の第１の観点にかかわるフィルタ装置は、所定の複素定数ｒ（０＜｜ｒ｜≦１）と所定の実数定数ａ（ａ≠０）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ装置であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部により入力を受け付けられた複素数の系列のうち、それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ（Ｎは所定の正整数）だけ遅延させた複数の系列を出力する複素遅延部と、前記複素遅延部により遅延されて出力された複数の系列のそれぞれを、当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算する系列を出力する複素計算部と、前記複素計算部により複素乗算されて出力された系列の総和を出力する出力部と、を備える。
【００１２】
また本発明のフィルタ装置において、複素遅延部は、「それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄだけ遅延させる」のにかえて、それぞれＤ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ，ＮＤだけ遅延させ、前記複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−（Ｔ−１）／Ｄを乗算することを特徴とする様に構成できる。
【００１３】
また本発明のフィルタ装置において、複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）１＋Ｔ／Ｄを乗算することを特徴とする様に構成できる。
【００１４】
また本発明のフィルタ装置において、複素遅延部は、「それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄだけ遅延させる」のにかえて、それぞれＤ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ，ＮＤだけ遅延させ、前記複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄ倍して増幅」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｔ／Ｄを乗算することを特徴とする様に構成できる。
【００１５】
また本発明のフィルタ装置において、複素定数ｒ（０＜｜ｒ｜≦１）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ装置であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部により入力を受け付けられた複素数の系列のうち、複素数の系列を入力として受け付けてフィルタ処理した系列を出力する複素計算部とし、複素計算部により出力された複素数の系列を出力する出力部と、を備え、複素計算部は、入力された系列を１種類以上遅延させた複数の遅延系列のそれぞれに複素乗算し、当該複素乗算された系列の総和を出力し、当該系列の遅延時間は公差Ｄの等差数列をなし、これらのそれぞれに対する乗算する複素数は公比−ｒもしくは公比−１／ｒの等比数列をなすことを特徴とする様に構成できる。
【００１６】
また本発明のフィルタ装置において、所定の複素定数ｒは、所定の自然数定数Ｋに対して、その複素平面上の位相が、２π／Ｋの自然数倍に等しいことを特徴とする様に構成できる。
【００１７】
また本発明のフィルタ装置において、前記複素遅延部、前記複素計算部、および、前記出力部は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、もしくは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）によって構成される様に構成できる。
【００１８】
本発明の他の観点に係わる送信装置は、上記のフィルタ装置を用いる送信装置であって、複素数の伝送信号を入力として受け付ける信号受付部と、チップレート１／Ｄの所定の複素ＰＮ系列を前記フィルタ装置に入力し、前記フィルタ装置が出力する複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力部と、前記系列出力部により出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、信号受付部に入力された複素伝送信号をスペクトル拡散変調する拡散部と、を備える様に構成できる。
【００１９】
また、本発明の送信装置において、拡散部の拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とする様に構成できる。
【００２０】
また、本発明の送信装置において、フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とする様に構成できる。
【００２１】
また、本発明の送信装置において、フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とする様に構成できる。
【００２２】
また、本発明の送信装置において、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とする様に構成できる。
【００２３】
また本発明の他の観点に係わる受信装置は、上記のフィルタ装置を用いる受信装置であって、複素数の受信信号を入力として受け付ける受信部と、複素ＰＮ系列をフィルタ装置に入力し、フィルタ装置が出力する複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力部と、前記系列出力部により出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、前記受信部に入力された複素受信信号を逆拡散変調する逆拡散部と、を備えることを特徴とする様に構成できる。
【００２４】
また、本発明の受信装置において、逆拡散部による逆拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とする様に構成できる。
【００２５】
また、本発明の受信装置において、フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とする様に構成できる。
【００２６】
また、本発明の受信装置において、フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とする様に構成できる。
【００２７】
また、本発明の受信装置において、エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とする様に構成できる。
【００２８】
本発明の他の観点に係わる通信システムは、複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの送信装置が、上記の送信装置であり、少なくとも一つの受信装置が、上記の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システムであるように構成できる。
【００２９】
即ち、本発明の他の観点にかかわる通信システムは、少なくとも１つの受信装置と、Ｋ（Ｋ＞１）個の送信装置と、を有し、当該Ｋ個の送信装置のそれぞれについて、ｉ（ｉ＝０，…，Ｋ−１）番目の送信装置には、複素相関パラメータｒｉが（｜ｒｉ｜＜１）割りあてられ、次のように構成される。
【００３０】
すなわち、ｉ番目の送信装置から受信装置へ情報が伝送される場合、当該受信装置と当該ｉ番目の送信装置とは、所定の絶対値Ｒ（０≦Ｒ＜１）と、［数１］により与えられる偏角ρｉ（０≦ρｉ≦２π）から、ｊを虚数単位として［数２］によって計算される複素相関パラメータｒｉと、複素系列Ｃ＊とから、当該逆拡散符号系列Ｃ＊’を計算する。逆拡散部は、計算された逆拡散符号Ｃ＊’により、当該ｉ番目の送信装置から伝送された信号を、受信された拡散信号の総和から逆拡散する。
【００３１】
複素ＰＮ系列Ｃ［ｔ］を与える場合（ｔは整数）、所定の正数Ｍにより［数３］と［数４］から計算される複素擬似乱数系列Ｃ’［ｔ］を計算するフィルタ装置の出力列を拡散符号として用いて拡散を行い、符号分割接続通信により伝送を行う。
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】
【００３２】
とくにＭを正無限大としたとき、［数３］と［数４］は、それぞれ［数５］と［数６］に置き換えられる。
【数５】
【数６】
【００３３】
本発明の通信システムにおいて、当該受信装置は、受信部と、系列出力部と、逆拡散部と、を備え、以下のように構成することができる。
【００３４】
すなわち、受信部は、Ｋ個の送信装置から送信された拡散信号の総和を受信する。系列出力部は、与えられた複素相関パラメータｒｉと、当該複素擬似乱数系列Ｃの共役複素系列Ｃ＊とから、当該逆拡散符号系列Ｃ＊’を計算する。逆拡散部は、計算された逆拡散符号Ｃ＊’により、当該ｉ番目の送信装置から伝送された信号を、受信された拡散信号の総和から逆拡散する。
【００３５】
また、本発明の通信システムにおいて、当該ｉ番目の送信装置は、信号受付部と系列出力部と、拡散部と、送信部と、を備え、以下のように構成することができる。
【００３６】
すなわち、信号受信部は、当該受信装置に伝送すべき信号を受け付ける。系列出力部は、与えられた複素相関パラメータｒｉと、当該複素擬似乱数系列Ｃとから、当該拡散符号系列Ｃ’を計算する。拡散部は、計算された拡散符号Ｃ’により、受け付けられた信号と拡散する。そして、送信部は、当該拡散済信号を当該受信装置に送信する。
【００３７】
本発明の他の観点に係わるフィルタ方法は、所定の複素定数ｒ（０＜ｒ≦１）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ方法であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付工程と、前記入力受付工程にて入力を受け付けられた複素数の系列のうち、複素数の系列を入力として受け付けてフィルタ処理した系列を出力する複素計算工程と、前記複素計算工程にて出力された複素数の系列を出力する出力工程と、を備え、前記複素計算工程、は、入力された系列を１種類以上遅延させた遅延系列のそれぞれに複素乗算し、当該複素乗算された系列の総和を出力し、当該複系列の遅延時間は公差Ｄの等差数列をなし、これらのそれぞれに対する増幅率は公比−ｒもしくは公比−１／ｒの等比数列をなすことを特徴とする様に構成する。
【００３８】
また、本発明のフィルタ方法は、上記のフィルタ方法であって、前記所定の複素定数ｒは、所定の自然数定数Ｋに対して、その複素平面上の位相が、２π／Ｋの自然数倍に等しいことを特徴とする様に構成できる。
【００３９】
また、本発明のフィルタ方法は、入力受付工程、複素計算工程、および、出力工程は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、もしくは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）において実行されることを特徴とする様に構成できる。
【００４０】
本発明の他の観点に係わる送信方法は、上記のフィルタ方法を用いる送信方法であって、 複数の伝送信号を入力として受け付ける信号受付工程と、チップレート１／Ｄの所定の複素ＰＮ系列を前記フィルタ方法に入力し、フィルタ方法により出力される複素系列をチップレート１／Ｄで出力する出力工程と、系列出力工程により出力された複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、信号受付工程に入力された複素伝送信号を拡散変調する拡散工程と、を備えることを特徴とする様に構成する。
【００４１】
また、本発明の送信方法は、上記の拡散工程における拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、もしくは、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とする様に構成できる。
【００４２】
また、本発明の送信方法は、上記の拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とする様に構成できる。
【００４３】
また、本発明の送信方法は、上記の拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とする様に構成できる。
【００４４】
また、本発明の送信方法であって、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とする様に構成できる。
【００４５】
本発明の他の観点に係わる受信方法は、上記のフィルタ方法を用いる受信方法であって、複素数の受信信号を入力として受け付ける受信工程と、複素ＰＮ系列を前記フィルタ方法に入力し、前記フィルタ方法により出力される複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力工程と、前記フィルタ方法が出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、前記受信工程に入力された複素受信信号を拡散符号を複素数として出力する系列出力工程と、前記系列出力工程により出力された複素数を逆拡散変調する逆拡散工程と、を備えることを特徴とする様に構成する。
【００４６】
また本発明の受信方法であって、逆拡散工程による逆拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とする様に構成できる。
【００４７】
また本発明の受信方法であって、逆拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とする様に構成できる。
【００４８】
また本発明の受信方法であって、逆拡散工程で用いる複素ＰＮ符号は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とする様に構成できる。
【００４９】
また本発明の受信方法であって、エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とする様に構成できる。
【００５０】
また、本発明の他の観点に係わるプログラムは、コンピュータ（ＡＳＩＣ、ＤＳＰ，ＦＰＧＡを含む）を、上記のフィルタ装置、送信装置、もしくは、受信装置として機能させ、または、コンピュータに上記のフィルタ方法、送信方法、もしくは受信方法を実行させる様に構成する。
【００５１】
本発明の他の観点に係わるプログラムは、コンピュータ（ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、その他各種のソフトウェア無線機を含む。）を、上記のフィルタ装置、送信装置、もしくは受信装置として機能させ、または、コンピュータに、上記のフィルタ方法、送信方法、もしくは受信方法を実行させるように構成する。
【００５２】
また、本発明のプログラムは、コンピュータ読み取り可能な情報記録媒体（コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、ブルーレイディスク、磁気テープ、または、半導体メモリを含む。）に記録することができる。
【００５３】
本発明のプログラムを、記憶装置、計算装置、出力装置、通信装置などを備える汎用コンピュータ、携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）装置、ゲーム装置などの携帯端末、並列計算機などの情報処理装置、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡなどで実行することにより、上記のフィルタ装置、送信装置、受信装置、通信システム、フィルタ方法、送信方法、ならびに、受信方法を実現することができる。
【００５４】
また、これらの装置とは独立して、本発明の情報記録媒体を店舗等で配布、販売したり、本発明のプログラムそのものをコンピュータ通信網を介して配布、販売したりすることができる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明により、複数の送受信系が同時に存在するＣＤＭＡ環境下であっても、全ての送信装置の通信品質を向上させるのに好適な複素擬似乱数列の出力装置、受信フィルタ装置、送信フィルタ装置、受信方法、送信方法、ならびに、これらをコンピュータ上で実現するプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係わる通信システムの概要構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係わるフィルタ装置の概要構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係わるフィルタ装置で用いるＦＩＲフィルタの概要構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係わるフィルタ装置で用いるＩＩＲフィルタの概要構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係わるｉ番目の送信装置の概要構成を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係わるｉ番目の送信装置から伝送される情報を受信する受信装置の概要構成を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係わる複素相関パラメータの最適配置の例を示す模式図である。
【図８】本発明の原理の幾何表現を描いたグラフを示す説明図である。
【図９】本発明の原理に対して数値計算実験を行って描いたグラフを示す説明図である。
【図１０】本発明の原理に対してその効果を描いたグラフを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下にあげる実施形態は、説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であれば、これらの各要素または全要素を、これと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も、本発明の範囲に含まれる。以下では、まず、本発明の理論的背景について説明し、ついで、詳細な実施形態について説明する。
【００５８】
（理論的背景）
複数のユーザが存在する環境下でＣＤＭＡによる通信を行っているとする。相関検出器を通して受信する信号は、所望信号と他の全てのユーザからの信号の和に、逆拡散符号を乗算し、拡散率Ｎの長さだけ和算したものになる。このとき、他ユーザからの信号の寄与分を相互干渉と呼び、その干渉量＜σ２＞は、ユーザ数Ｋと拡散率Ｎの積に比例し、［数９］で与えられる。［数９］における係数Δを干渉増加率と呼ぶ。
【数９】
【００５９】
通信品質をはかる指標のひとつである信号対雑音比（ＳＩＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）は、熱ノイズやフェージング熱ノイズの影響を考えない場合には相互干渉のみに依存し、ユーザ数Ｋと拡散率Ｎ、干渉増加率Δを用いて［数１０］で与えられる。したがって、干渉増加率Δが小さいほど干渉が少なく好適な通信品質が得られることを意味する。
【数１０】
【００６０】
干渉増加率Δは、Ｍ系列、Ｇｏｌｄ符号、などの直交符号系列を拡散符号に用いるとき、同期ＣＤＭＡにおいてはΔ＝１になる。
【００６１】
（実相関を与えた場合）
一方で、［特許文献１］［特許文献２］［特許文献３］に開示されているＦＩＲフィルタを適用した拡散符号と逆拡散符号の組み合わせでは、実相関パラメータをｒ（−１＜ｒ＜１）として、同期ＣＤＭＡにおける干渉増加率Δは［数１１］となることが知られている。したがって、実相関では、Δ≧１である。
【数１１】
【００６２】
（複素相関を与えた場合）
複素相関パラメータを用いた場合を考える。ｉ番目の送信装置におけるフィルタ装置において、絶対値Ｒ（０≦Ｒ＜１）と、偏角ρｉ（０≦ρｉ≦２π）とを用いて［数２］であらわされる複素相関パラメータｒｉを適用するものとする。
【００６３】
送信装置が２つの場合（Ｋ＝２）、拡散率Ｎが１に比べて十分に大きいときに、０番目と１番目の送信装置のそれぞれが適用する複素相関パラメータの偏角ρ０，ρ１の位相差ρ（ρ＝ρ１−ρ０）を用いて、干渉増加率Δは［数１２］であらわされる。
【数１２】
【００６４】
これは幾何的には、長辺ａ、短辺ｂ、離心率ｅが［数１３］で与えられる楕円上の点の、ひとつの焦点からの距離Δと中心方向に見込む角ρの関係［数１４］にあると解釈することができる。
【数１３】
【数１４】
【００６５】
図８は ［数１３］［数１４］の楕円を示す説明図である。
【００６６】
したがって、干渉増加率の最大値Δ＋と最小値Δ−は、それぞれ焦点からの遠点と近点に対応して［数１５］であらわさる。
【数１５】
【００６７】
［数１５］から、送信装置が２つの場合、互いに位相が真逆になる偏角を持つヘテロな複素相関パラメータを採用したときに、干渉増加率Δは最も低くなる。反対に位相が等しいとき干渉増加率は最も高くなり、実相関パラメータの場合［数１１］と等しくなる。
【００６７】
［数１２］のρまわりの積分は［数１６］となる。したがって、任意の偏角が与えられた場合の平均＜Δ＞は［数１７］であり、一般の直交符号系列の場合に等しい。
【数１６】
【数１７】
【００６８】
図９は実際に数値計算実験を行って描いたグラフを示す説明図である。
【００６９】
数値計算実験は、拡散率Ｎが１よりも十分に長い場合ものとし、Ｋ＝２、Ｒ＝０．６で行ったものである。横軸は位相差ρに対応し、縦軸が干渉増加率Δに対応する。実線は［数１２］をあらわし、丸は数値計算実験値をあらわす。
【００７０】
Δは偏角の位相差ρ＝０で最大値となり、位相差の絶対値｜ρ｜が広がる程に単調減少する。したがって、３つ以上の送信装置がある場合、［数１］であらわされるように各偏角ρｉが円周上等間隔に配置されることで、各送信装置の干渉増加率の平均は最小になる。この最小値は［数１８］であらわされる。
【数１８】
【００７１】
したがって、複素相関を適用した同期ＣＤＭＡにおいては、各ユーザの偏角を円周上に等間隔に配置したときに最適となり、［数１８］からΔ≦１である。
【００７２】
図７はＫ＝１２における上記の最適な複素相関パラメータの配置例をガウス平面上に示した説明図である。
【００７３】
図１０は上記の最適な複素相関パラメータを適用したときのＳＩＲの向上効果を描いたグラフを示す説明図である。
【００７４】
図１０では、拡散率Ｎは１よりも十分に長いものとし、複素相関パラメータの絶対値はＲ＝０〜０．９まで０．１刻みでプロットしている。横軸はユーザ数をあらわし、縦軸は［数１８］を［数１０］に代入して求めたＳＩＲと、一般の直交符号系列の場合のＳＩＲとの比をｄＢ単位であらわしている。たとえば、Ｒ＝０．８、Ｋ＝１０のとき、各送信装置に最適な偏角を割り当てた場合、平均しておよそ２ｄＢのＳＩＲの向上を見込むことができる。
【００７５】
このように、同期ＣＤＭＡ環境下であっても、上記原理にしたがって各送信装置に最適な複素相関パラメータを振り分けることで、従来よりも相互干渉を減少させ、ＳＩＲを向上させることができる。
【実施例１】
【００７６】
図１は本発明の第１の実施形態に係わる通信システムの概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００７７】
通信システム１０１は、Ｋ（Ｋ＞１）個の送信装置１０２と、少なくとも１つの受信装置１０３と、からなる。複数の送信装置１０２は、それぞれ、与えられた複素相関パラメータをもつフィルタ装置を適用して拡散符号を生成し、符号分割多重通信を行っている。そして、受信装置１０３は、各送信装置１０２が発する無線信号が電波伝送路を経て到達したものの総和を、受信信号として受信することとなる。
【００７８】
このような環境下で、各送信装置１０２から伝送される情報を受信装置１０３で受信する場合に、干渉の平均をできるだけ小さくしたい、という場合に、本発明の原理を適用することができる。
【００７９】
（送信およびフィルタ装置）
図２は、送信装置１０２および受信装置１０３において適用されるフィルタ装置２０１の概要構成を示す模式図である。
【００８０】
本実施形態のｉ番目の送信装置１０２と、それから伝送される情報を受信する受信装置１０３において適用されるフィルタ装置２０１は、入力受付部２０２と、複素計算部２０３と、出力部２０４と、を備え、
所定の絶対値Ｒ（０≦Ｒ＜１）と偏角ρｉ（０≦ρｉ≦２π）とを用いて［数２］であらわさられる複素パラメータｒｉと、
所定の遅延時間定数Ｔとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理する。ここで、複素パラメータｒｉの偏角ρｉは、送信装置１０２の数Ｋに応じて［数１］で与えることが望ましい。
【００８１】
まず、入力受付部２０２は、複素数の系列の入力を受け付ける。
【００８２】
次に、複素計算部２０３は、入力部２０２により入力を受け付けられた複素数の系列に対しフィルタ処理し、出力部２０４により複素数の系列を出力する。
【００８３】
ここで、複素計算部２０３は、入力された系列を遅延させた複数の系列を出力し、当該複素数の系列のそれぞれを複素乗算し、当該乗算された系列の総和を出力し、当該複素数の系列の遅延時間は交差Ｔの等差数列をなし、これらのそれぞれに対する乗数は公比ｒｉの等比数列をなす。
【００８４】
（複素擬似乱数列の出力装置）
図３は、フィルタ装置２０１を構成するＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）型フィルタの概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００８５】
ＦＩＲフィルタ３０１は、複数の遅延部３０２と、複数の複素乗算部３０３と、複素加算部３０４と、を備える。
【００８６】
複数の遅延部３０２は、いずれも所定の遅延時間Ｔだけ入力された系列を時間遅延させて出力する。したがって、複数の複素乗算部３０３のそれぞれには、０、Ｔ、２Ｔ、…、ＭＴだけ遅延された系列が入力される。ここで、Ｍは配置する遅延部２０２の数である。
【００８７】
複数の複素乗算部３０３のそれぞれの増幅率は、ａ，ａｒｉ，ａｒｉ２，…，ａｒｉＮとなっている。ここでａは出力系列の分散を正規化するための所定の実定数であって、［数４］とすることが望ましい。
【００８８】
複素加算部３０４は、複数の複素乗算部３０３の出力を加算する。
【００８９】
したがって、入力される系列が順に、Ｃ［０］，Ｃ［１］，…，であった場合、ＦＩＲフィルタ３０１の出力Ｃ’［０］，Ｃ’［１］，…，は以下のようになる。
【００９０】
Ｃ’［０］＝ａ（Ｃ［０］＋Ｃ［−１］ｒｉ＋…＋Ｃ［−Ｍ］ｒｉＭ），
Ｃ’［１］＝ａ（Ｃ［１］＋Ｃ［０］ｒｉ＋…＋Ｃ［−Ｍ＋１］ｒｉＭ），
…
【００９１】
上記演算は［数３］に等しい。
【００９２】
（送信装置）
図５は本実施形態のｉ番目の送信装置１０２の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００９３】
送信装置１０２は、信号受付部５０１と、系列出力部５０２と、拡散部５０３と、送信部５０４と、を備え、以下のように構成する。
【００９４】
信号受付部５０１は、当該受信装置に伝送すべき信号を受け付ける。
【００９５】
系列出力部５０２は、当該複素相関パラメータｒｉと複素擬似乱数系列Ｃとから、拡散符号系列Ｃ’を計算する。
【００９６】
拡散部５０３は、当該伝送信号と、当該拡散符号系列と、から拡散された複素数信号を出力する。
【００９７】
最後に、送信部５０４は、当該複素数信号を当該受信装置に送信する。
【００９８】
（受信装置）
図６は本実施形態のｉ番目の送信装置１０２から伝送される情報を受信する受信装置１０３の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００９９】
受信装置１０３は、受信部６０１と、系列出力部６０２と、逆拡散部６０３と、を備え、以下のように構成することができる。
【０１００】
受信部６０１は、Ｋ個の送信装置から送信された信号が電波伝搬路の影響を受けて当該受信装置１０３に到達したものの総和を受信する。
【０１０１】
系列出力部６０２は、当該複素相関パラメータｒｉ複素擬似乱数系列の共役系列Ｃ＊とから、拡散符号系列Ｃ＊’を計算し、出力する。
【０１０２】
逆拡散部６０３は、計算された逆拡散符号Ｃ＊’により、当該ｋ番目の送信装置から伝送された信号を、受信された信号の総和から逆拡散する。
【実施例２】
【０１０３】
（複素擬似乱数列の出力装置）
本発明の第２の実施形態は、フィルタ装置２０１をＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｃｅ）型フィルタを用いて処理するものである。
【０１０４】
図４は、フィルタ装置２０１を構成するＩＩＲ型フィルタの概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１０５】
ＩＩＲフィルタ４０１は、遅延部４０２と、複素乗算部４０３と、複素加算部４０４と、増幅部４０５と、を備える。
【０１０６】
遅延部４０２は、所定の遅延時間Ｔだけ入力された系列を時間遅延させて出力する。
【０１０７】
複素乗算部４０３は、所定の係数ｒｉを乗算する。
【０１０８】
複素加算部４０４は、入力系列と上記遅延された入力にｒｉを乗算された数の和を計算する。
【０１０９】
最後に、増幅部４０５は複素系列を増幅率ａだけ増幅して出力する。ここでａは出力系列の分散を正規化するための所定の実定数であって、［数６］とすることが望ましい。
【０１１０】
したがって、入力される系列が順に、Ｃ［０］，Ｃ［１］，…，であった場合、ＩＩＲフィルタ４０１の出力Ｃ’［０］，Ｃ’［１］，…，は以下のように無限級数となる。
【０１１１】
Ｃ’［０］＝ａ（Ｃ［０］＋Ｃ［−１］ｒｉ＋…＋Ｃ［−Ｎ］ｒｉＭ＋…），
Ｃ’［１］＝ａ（Ｃ［１］＋Ｃ［０］ｒｉ＋…＋Ｃ［−Ｎ＋１］ｒｉＭ＋…），
…
【０１１２】
上記演算は［数５］に等しい。
【０１１３】
本実施形態における送信装置および受信装置は、本発明の第１の実施形態における送信装置および受信装置と同様に構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明により、複数の送受信系が同時に存在する環境下で、通信品質向上に好適な複素擬似乱数列の出力装置、受信フィルタ装置、送信フィルタ装置、受信方法、送信方法、ならびに、これらをコンピュータ上にて実現するプログラムを提供することができ、通信技術の分野に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０１ 通信システム
１０２ 送信装置
１０３ 受信装置
２０１ フィルタ装置
２０２ 入力受付部
２０３ 複素計算部
２０４ 出力部
３０１ ＦＩＲフィルタ
３０２ 遅延部
３０３ 複素乗算部
３０４ 複素加算部
４０１ ＩＩＲフィルタ
４０２ 遅延部
４０３ 複素乗算部
４０４ 複素加算部
４０５ 増幅部
５０１ 信号受付部
５０２ 系列出力部
５０３ 拡散部
５０４ 送信部
６０１ 受信部
６０２ 系列出力部
６０３ 逆拡散部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の複素定数ｒ（０＜｜ｒ｜≦１）と所定の実数定数ａ（ａ≠０）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ装置であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部により入力を受け付けられた複素数の系列のうち、それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ（Ｎは所定の正整数）だけ遅延させた複数の系列を出力する複素遅延部と、前記複素遅延部により遅延されて出力された複数の系列のそれぞれを、当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算する系列を出力する複素計算部と、前記複素計算部により複素乗算されて出力された系列の総和を出力する出力部と、を備えることを特徴とするもの。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルタ装置であって、前記複素遅延部は、「それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄだけ遅延させる」のにかえて、それぞれＤ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ，ＮＤだけ遅延させ、前記複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−（Ｔ−１）／Ｄを乗算することを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１に記載のフィルタ装置であって、前記複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）１＋Ｔ／Ｄを乗算することを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１に記載のフィルタ装置であって、前記複素遅延部は、「それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄだけ遅延させる」のにかえて、それぞれＤ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ，ＮＤだけ遅延させ、前記複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄ倍して増幅」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｔ／Ｄを乗算することを特徴とするもの。
【請求項５】
所定の複素定数ｒ（０＜｜ｒ｜≦１）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ装置であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部により入力を受け付けられた複素数の系列のうち、複素数の系列を入力として受け付けてフィルタ処理した系列を出力する複素計算部とし、前記複素計算部により出力された複素数の系列を出力する出力部と、を備え、前記複素計算部は、入力された系列を１種類以上遅延させた複数の遅延系列のそれぞれに複素乗算し、当該複素乗算された系列の総和を出力し、当該系列の遅延時間は公差Ｄの等差数列をなし、これらのそれぞれに対する乗算する複素数は公比−ｒもしくは公比−１／ｒの等比数列をなすことを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のフィルタ装置であって、前記所定の複素定数ｒは、所定の自然数定数Ｋに対して、その複素平面上の位相が、２π／Ｋの自然数倍に等しいことを特徴とするもの。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のフィルタ装置であって、前記複素遅延部、前記複素計算部、および、前記出力部は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、もしくは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）によって構成されることを特徴とするもの。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルタ装置を用いる送信装置であって、複素数の伝送信号を入力として受け付ける信号受付部と、チップレート１／Ｄの所定の複素ＰＮ系列を前記フィルタ装置に入力し、前記フィルタ装置が出力する複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力部と、前記系列出力部により出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、信号受付部に入力された複素伝送信号をスペクトル拡散変調する拡散部と、を備えることを特徴とするもの。
【請求項９】
請求項８に記載の送信装置であって、前記拡散部の拡散変調は、ＩＭＴ２０００Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とするもの。
【請求項１０】
請求項８に記載の送信装置であって、前記フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とするもの。
【請求項１１】
請求項１０に記載の送信装置であって、前記フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とするもの。
【請求項１２】
請求項１１に記載の送信装置であって、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とするもの。
【請求項１３】
請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルタ装置を用いる受信装置であって、複素数の受信信号を入力として受け付ける受信部と、複素ＰＮ系列を前記フィルタ装置に入力し、前記フィルタ装置が出力する複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力部と、前記系列出力部により出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、前記受信部に入力された複素受信信号を逆拡散変調する逆拡散部と、を備えることを特徴とするもの。
【請求項１４】
請求項１３に記載の受信装置であって、前記逆拡散部による逆拡散変調は、ＩＭＴ２０００Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とするもの。
【請求項１５】
請求項１３に記載の受信装置であって、前記フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とするもの。
【請求項１６】
請求項１３に記載の受信装置であって、前記フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とするもの。
【請求項１７】
請求項１６に記載の受信装置であって、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とするもの。
【請求項１８】
複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの請求項８に記載の送信装置と、少なくとも一つの請求項１３に記載の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１９】
複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの請求項９に記載の送信装置と、少なくとも一つの請求項１４に記載の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２０】
複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの請求項１０に記載の送信装置と、少なくとも一つの請求項１５に記載の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２１】
複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの請求項１１に記載の送信装置と、少なくとも一つの請求項１６に記載の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２２】
複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの請求項１２に記載の送信装置と、少なくとも一つの請求項１７に記載の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２３】
所定の複素定数ｒ（０＜ｒ≦１）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ方法であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付工程と、前記入力受付工程にて入力を受け付けられた複素数の系列のうち、複素数の系列を入力として受け付けてフィルタ処理した系列を出力する複素計算工程と、前記複素計算工程にて出力された複素数の系列を出力する出力工程と、を備え、前記複素計算工程、は、入力された系列を１種類以上遅延させた遅延系列のそれぞれに複素乗算し、当該複素乗算された系列の総和を出力し、当該複系列の遅延時間は公差Ｄの等差数列をなし、これらのそれぞれに対する増幅率は公比−ｒもしくは公比−１／ｒの等比数列をなすことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載のフィルタ方法であって、前記所定の複素定数ｒは、所定の自然数定数Ｋに対して、その複素平面上の位相が、２π／Ｋの自然数倍に等しいことを特徴とするもの。
【請求項２５】
請求項２３または２４に記載のフィルタ方法であって、前記入力受付工程、前記複素計算工程、および、前記出力工程は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、もしくは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）において実行されることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２３から２５のいずれか１項に記載のフィルタ方法を用いる送信方法であって、 複数の伝送信号を入力として受け付ける信号受付工程と、チップレート１／Ｄの所定の複素ＰＮ系列を前記フィルタ方法に入力し、前記フィルタ方法により出力される複素系列をチップレート１／Ｄで出力する出力工程と、前記系列出力工程により出力された複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、信号受付工程に入力された複素伝送信号を拡散変調する拡散工程と、を備えることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の送信方法であって、前記拡散工程における拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、もしくは、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２６に記載の送信方法であって、前記拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２６に記載の送信方法であって、前記拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の送信方法であって、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルタ方法を用いる受信方法であって、複素数の受信信号を入力として受け付ける受信工程と、複素ＰＮ系列を前記フィルタ方法に入力し、前記フィルタ方法により出力される複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力工程と、前記フィルタ方法が出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、前記受信工程に入力された複素受信信号を拡散符号を複素数として出力する系列出力工程と、前記系列出力工程により出力された複素数を逆拡散変調する逆拡散工程と、を備えることを特徴とするもの。
【請求項３２】
請求項３１に記載の受信方法であって、前記逆拡散工程による逆拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とするもの。
【請求項３３】
請求項３１に記載の受信方法であって、前記逆拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とするもの。
【請求項３４】
請求項３１に記載の受信方法であって、前記逆拡散工程で用いる複素ＰＮ符号は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とするもの。
【請求項３５】
請求項３４に記載の受信方法であって、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とするもの。
【請求項３６】
コンピュータを、請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルタ装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項３７】
コンピュータを、請求項８から１２のいずれか１項に記載の送信装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項３８】
コンピュータを、請求項１３から１７のいずれか１項に記載の受信装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項３９】
コンピュータに、請求項２３から２５のいずれか１項に記載のフィルタ方法を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項４０】
コンピュータに、請求項２６から３０のいずれか１項に記載の送信方法を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項４１】
コンピュータに、請求項３１から３５のいずれか１項に記載の受信方法を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項４２】
請求項３６から４１のいずれか１項に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取可能な情報記録媒体（コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、または、半導体メモリを含む。）。
【請求項１】
所定の複素定数ｒ（０＜｜ｒ｜≦１）と所定の実数定数ａ（ａ≠０）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ装置であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部により入力を受け付けられた複素数の系列のうち、それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ（Ｎは所定の正整数）だけ遅延させた複数の系列を出力する複素遅延部と、前記複素遅延部により遅延されて出力された複数の系列のそれぞれを、当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算する系列を出力する複素計算部と、前記複素計算部により複素乗算されて出力された系列の総和を出力する出力部と、を備えることを特徴とするもの。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルタ装置であって、前記複素遅延部は、「それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄだけ遅延させる」のにかえて、それぞれＤ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ，ＮＤだけ遅延させ、前記複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−（Ｔ−１）／Ｄを乗算することを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１に記載のフィルタ装置であって、前記複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄを乗算」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）１＋Ｔ／Ｄを乗算することを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１に記載のフィルタ装置であって、前記複素遅延部は、「それぞれ０，Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄだけ遅延させる」のにかえて、それぞれＤ，２Ｄ，３Ｄ，…，（Ｎ−１）Ｄ，ＮＤだけ遅延させ、前記複素計算部は、「当該遅延時間がＴである場合、ａ（−ｒ）Ｎ−Ｔ／Ｄ倍して増幅」するのにかえて当該遅延時間がＴである場合、複素数ａ（−ｒ）Ｔ／Ｄを乗算することを特徴とするもの。
【請求項５】
所定の複素定数ｒ（０＜｜ｒ｜≦１）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ装置であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部により入力を受け付けられた複素数の系列のうち、複素数の系列を入力として受け付けてフィルタ処理した系列を出力する複素計算部とし、前記複素計算部により出力された複素数の系列を出力する出力部と、を備え、前記複素計算部は、入力された系列を１種類以上遅延させた複数の遅延系列のそれぞれに複素乗算し、当該複素乗算された系列の総和を出力し、当該系列の遅延時間は公差Ｄの等差数列をなし、これらのそれぞれに対する乗算する複素数は公比−ｒもしくは公比−１／ｒの等比数列をなすことを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のフィルタ装置であって、前記所定の複素定数ｒは、所定の自然数定数Ｋに対して、その複素平面上の位相が、２π／Ｋの自然数倍に等しいことを特徴とするもの。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のフィルタ装置であって、前記複素遅延部、前記複素計算部、および、前記出力部は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、もしくは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）によって構成されることを特徴とするもの。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルタ装置を用いる送信装置であって、複素数の伝送信号を入力として受け付ける信号受付部と、チップレート１／Ｄの所定の複素ＰＮ系列を前記フィルタ装置に入力し、前記フィルタ装置が出力する複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力部と、前記系列出力部により出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、信号受付部に入力された複素伝送信号をスペクトル拡散変調する拡散部と、を備えることを特徴とするもの。
【請求項９】
請求項８に記載の送信装置であって、前記拡散部の拡散変調は、ＩＭＴ２０００Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とするもの。
【請求項１０】
請求項８に記載の送信装置であって、前記フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とするもの。
【請求項１１】
請求項１０に記載の送信装置であって、前記フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とするもの。
【請求項１２】
請求項１１に記載の送信装置であって、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とするもの。
【請求項１３】
請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルタ装置を用いる受信装置であって、複素数の受信信号を入力として受け付ける受信部と、複素ＰＮ系列を前記フィルタ装置に入力し、前記フィルタ装置が出力する複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力部と、前記系列出力部により出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、前記受信部に入力された複素受信信号を逆拡散変調する逆拡散部と、を備えることを特徴とするもの。
【請求項１４】
請求項１３に記載の受信装置であって、前記逆拡散部による逆拡散変調は、ＩＭＴ２０００Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とするもの。
【請求項１５】
請求項１３に記載の受信装置であって、前記フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とするもの。
【請求項１６】
請求項１３に記載の受信装置であって、前記フィルタ装置に入力される複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とするもの。
【請求項１７】
請求項１６に記載の受信装置であって、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とするもの。
【請求項１８】
複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの請求項８に記載の送信装置と、少なくとも一つの請求項１３に記載の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１９】
複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの請求項９に記載の送信装置と、少なくとも一つの請求項１４に記載の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２０】
複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの請求項１０に記載の送信装置と、少なくとも一つの請求項１５に記載の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２１】
複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの請求項１１に記載の送信装置と、少なくとも一つの請求項１６に記載の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２２】
複数の送信装置と少なくとも一つの受信装置から構成される通信システムであって、少なくとも一つの請求項１２に記載の送信装置と、少なくとも一つの請求項１７に記載の受信装置であって、当該送信装置より送信された信号を受信する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２３】
所定の複素定数ｒ（０＜ｒ≦１）と所定の遅延時間定数Ｄとを用いて、複素数の系列をフィルタ処理するフィルタ方法であって、複素数の系列の入力を受け付ける入力受付工程と、前記入力受付工程にて入力を受け付けられた複素数の系列のうち、複素数の系列を入力として受け付けてフィルタ処理した系列を出力する複素計算工程と、前記複素計算工程にて出力された複素数の系列を出力する出力工程と、を備え、前記複素計算工程、は、入力された系列を１種類以上遅延させた遅延系列のそれぞれに複素乗算し、当該複素乗算された系列の総和を出力し、当該複系列の遅延時間は公差Ｄの等差数列をなし、これらのそれぞれに対する増幅率は公比−ｒもしくは公比−１／ｒの等比数列をなすことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載のフィルタ方法であって、前記所定の複素定数ｒは、所定の自然数定数Ｋに対して、その複素平面上の位相が、２π／Ｋの自然数倍に等しいことを特徴とするもの。
【請求項２５】
請求項２３または２４に記載のフィルタ方法であって、前記入力受付工程、前記複素計算工程、および、前記出力工程は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、もしくは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）において実行されることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２３から２５のいずれか１項に記載のフィルタ方法を用いる送信方法であって、 複数の伝送信号を入力として受け付ける信号受付工程と、チップレート１／Ｄの所定の複素ＰＮ系列を前記フィルタ方法に入力し、前記フィルタ方法により出力される複素系列をチップレート１／Ｄで出力する出力工程と、前記系列出力工程により出力された複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、信号受付工程に入力された複素伝送信号を拡散変調する拡散工程と、を備えることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の送信方法であって、前記拡散工程における拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、もしくは、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２６に記載の送信方法であって、前記拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２６に記載の送信方法であって、前記拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の送信方法であって、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルタ方法を用いる受信方法であって、複素数の受信信号を入力として受け付ける受信工程と、複素ＰＮ系列を前記フィルタ方法に入力し、前記フィルタ方法により出力される複素系列をチップレート１／Ｄで出力する系列出力工程と、前記フィルタ方法が出力される複素系列をチップレート１／Ｄの複素拡散符号として用いることにより、前記受信工程に入力された複素受信信号を拡散符号を複素数として出力する系列出力工程と、前記系列出力工程により出力された複素数を逆拡散変調する逆拡散工程と、を備えることを特徴とするもの。
【請求項３２】
請求項３１に記載の受信方法であって、前記逆拡散工程による逆拡散変調は、ＩＭＴ ２０００ Ｗ−ＣＤＭＡシステム規格、ＣＤＭＡ２０００システム規格、ＴＤＳ−ＣＴＤＳ−ＣＤＭＡ規格に従うことを特徴とするもの。
【請求項３３】
請求項３１に記載の受信方法であって、前記逆拡散工程に用いる複素ＰＮ系列は、ゴールド符号、嵩符号、もしくは、ＯＶＳＦ符号のいずれか１つを用いて生成されることを特徴とするもの。
【請求項３４】
請求項３１に記載の受信方法であって、前記逆拡散工程で用いる複素ＰＮ符号は、エルゴード性を持つ複素写像力学系の軌道の各点で与えられることを特徴とするもの。
【請求項３５】
請求項３４に記載の受信方法であって、前記エルゴード性を持つ複素写像力学系は、所定の複素平面上の円を保存する複素写像力学系であることを特徴とするもの。
【請求項３６】
コンピュータを、請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルタ装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項３７】
コンピュータを、請求項８から１２のいずれか１項に記載の送信装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項３８】
コンピュータを、請求項１３から１７のいずれか１項に記載の受信装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項３９】
コンピュータに、請求項２３から２５のいずれか１項に記載のフィルタ方法を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項４０】
コンピュータに、請求項２６から３０のいずれか１項に記載の送信方法を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項４１】
コンピュータに、請求項３１から３５のいずれか１項に記載の受信方法を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項４２】
請求項３６から４１のいずれか１項に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取可能な情報記録媒体（コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、または、半導体メモリを含む。）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１６６５３６（Ｐ２０１０−１６６５３６Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６７３１（Ｐ２００９−２６７３１）
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【出願人】（３０４００１５４５）株式会社カオスウェア (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【出願人】（３０４００１５４５）株式会社カオスウェア (28)
【Ｆターム（参考）】
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