送信装置、受信装置、通信システム及び通信方法
【課題】ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信装置において、効果的に通信を行う。
【解決手段】ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信装置において、次のような構成とした。すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。送信装置では、符号化手段が、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う。また、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を通信する通信システムや通信方法として実施することも可能である。
【解決手段】ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信装置において、次のような構成とした。すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。送信装置では、符号化手段が、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う。また、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を通信する通信システムや通信方法として実施することも可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時空間符号化（ＳＴＢＣ：Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）方式又は差動時空間符号化（ＤＳＴＢＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）方式により通信を行う送信装置や受信装置や通信システムや通信方法に関し、特に、効果的に通信を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＳＴＢＣ方式やＤＳＴＢＣ方式により通信を行う技術について検討等されている。
一例として、通信されるフレームには、通信対象のデータ信号、同期ワード（ＳＷ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｗｏｒｄ又はＳｙｎｃ．Ｗｏｒｄ）などからなる既知の信号、通信対象のデータ信号が配置され、これについて、既知の信号以外のデータ信号に対してＳＴＢＣ方式やＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３０３０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＳＴＢＣ方式やＤＳＴＢＣ方式については、更なる開発が要求されていた。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことを可能とする送信装置や受信装置や通信システムや通信方法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】
【０００５】
（送信装置の一構成例の説明）
上記目的を達成するため、本発明では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信装置において、次のような構成とした。
すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。符号化手段が、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う。
【０００６】
従って、フレームの全体を符号化することにより、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
ここで、送信としては、例えば、無線による送信が用いられる。
また、フレームに同期ワードが配置される所定箇所としては、例えば、フレームの先頭より後ろの箇所が用いられ、他の構成例として、フレームの先頭の箇所が用いられても構わない。
【０００７】
（受信装置の一構成例の説明）
上記目的を達成するため、本発明では、ＤＳＴＢＣ方式により送信された信号を受信する受信装置において、次のような構成とした。
すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。送信側において、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われる。
当該受信装置では、受信手段が、前記送信側から送信された信号を受信する。Ａ／Ｄ変換手段が、前記受信手段により受信された信号をＡ／Ｄ変換する。ダウンサンプル手段が、前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の受信信号をダウンサンプル（間引き）する。第１のＤＳＴＢＣ復号手段が、前記ダウンサンプル手段によりダウンサンプルされた信号に対してＤＳＴＢＣ方式で復号を行う。第２のＤＳＴＢＣ復号手段が、前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後であって前記ダウンサンプル手段によりダウンサンプルされる前の受信信号に対してＤＳＴＢＣ方式で復号を行う。同期ワード情報記憶手段が、ＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われる前の前記同期ワードに対応した情報を記憶する。相関値取得手段が、前記第２のＤＳＴＢＣ復号手段により得られた復号結果の信号と前記同期ワード情報記憶手段に記憶された前記同期ワードに対応した情報の信号との相関値を取得する。サンプリングタイミング制御手段が、前記相関値取得手段により取得された相関値に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段に対してサンプリングタイミングの制御を行う。
【０００８】
従って、ＤＳＴＢＣ方式において、サンプル毎にＤＳＴＢＣ復号を行って、同期ワードに関する相関値に基づいてサンプリングタイミングを制御することにより、ＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
ここで、送信や受信としては、例えば、無線による送信や受信が用いられる。
また、フレームに同期ワードが配置される所定箇所としては、例えば、フレームの先頭より後ろの箇所が用いられ、他の構成例として、フレームの先頭の箇所が用いられても構わない。
また、記憶手段としては、例えば、メモリなどを用いて構成することができる。
【０００９】
（受信装置の他の一構成例の説明）
上記目的を達成するため、本発明では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により送信された信号を受信する受信装置において、次のような構成とした。
すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。送信側において、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われる。前記送信側で前記符号化が行われた後の前記同期ワードに対応した信号が所定のパターン（例えば、固定的な一定のパターン）となる。
当該受信装置では、受信手段が、前記送信側から送信された信号を受信する。Ａ／Ｄ変換手段が、前記受信手段により受信された信号をＡ／Ｄ変換する。復号手段が、前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の信号に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式で復号を行う。同期ワード情報記憶手段が、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われた後の前記同期ワードに対応した情報（前記した所定のパターンに対応した情報）を記憶する。相関値取得手段が、前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の信号であって前記復号手段により復号が行われる前の信号と前記同期ワード情報記憶手段に記憶された前記同期ワードに対応した情報の信号との相関値を取得する。サンプリングタイミング制御手段が、前記相関値取得手段により取得された相関値に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段に対してサンプリングタイミングの制御を行う。
【００１０】
従って、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式において、例えばサンプル毎にＳＴＢＣ復号又はＤＳＴＢＣ復号を行わずに、同期ワードに関する相関値に基づいてサンプリングタイミングを制御することにより、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
ここで、送信や受信としては、例えば、無線による送信や受信が用いられる。
また、フレームに同期ワードが配置される所定箇所としては、例えば、フレームの先頭より後ろの箇所が用いられ、他の構成例として、フレームの先頭の箇所が用いられても構わない。
また、記憶手段としては、例えば、メモリなどを用いて構成することができる。
【００１１】
また、同期ワード情報記憶手段や相関値取得手段については、例えば、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式では、送信側から送信される信号の系列が２つ（例えば、Ａ系列、Ｂ系列）あることから、それぞれの系列毎に処理を行う機能を有する。また、この場合、サンプリングタイミング制御手段では、例えば、これら２つの系列の相関値について、和や、自乗値の和や、平均値などに基づいて、制御を行うことができる。
【００１２】
（通信システムの一構成例の説明）
上記目的を達成するため、本発明では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信装置から受信装置へ送信する通信システムにおいて、次のような構成とした。
すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。前記送信装置では、符号化手段が、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う。
【００１３】
従って、フレームの全体を符号化することにより、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
ここで、通信（送信や受信）としては、例えば、無線による通信が用いられる。
また、フレームに同期ワードが配置される所定箇所としては、例えば、フレームの先頭より後ろの箇所が用いられ、他の構成例として、フレームの先頭の箇所が用いられても構わない。
【００１４】
（通信方法の一構成例の説明）
上記目的を達成するため、本発明では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信装置から受信装置へ送信する通信方法において、次のような構成とした。
すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。前記送信装置では、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う。
【００１５】
従って、フレームの全体を符号化することにより、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
ここで、通信（送信や受信）としては、例えば、無線による通信が用いられる。
また、フレームに同期ワードが配置される所定箇所としては、例えば、フレームの先頭より後ろの箇所が用いられ、他の構成例として、フレームの先頭の箇所が用いられても構わない。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によると、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は本発明の一実施例（第１実施例）に係るＳＴＢＣ送信機の構成例を示す図であり、（ｂ）は本発明の一実施例（第１実施例）に係るＤＳＴＢＣ送信機の構成例を示す図である。
【図２】（ａ）は本例（提案方式）に係る符号化の様子の一例を示す図であり、（ｂ）は比較方式に係る符号化の様子の一例を示す図であり、（ｃ）は入力されるビットデータのフレームの構成例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例（第２実施例）に係るＤＳＴＢＣ受信機の構成例を示す図である。
【図４】（ａ）はタイミング同期追従における同期状態であるときの相関自乗値のシミュレーション計算例を示す図であり、（ｂ）は受信信号と受信機でのタイミングとの関係の例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例（第３実施例）に係る受信機（ＳＴＢＣ受信機又はＤＳＴＢＣ受信機）の構成例を示す図である。
【図６】（ａ）はタイミング同期追従における同期状態であるときの相関自乗値のシミュレーション計算例（ケース１）を示す図であり、（ｂ）はタイミング同期追従における同期状態であるときの相関自乗値のシミュレーション計算例（ケース２）を示す図である。
【図７】タイミング同期追従における同期状態であるときの相関自乗値のシミュレーション計算例（ケース３）を示す図である。
【図８】参考出願１の一実施例に係るＤＳＴＢＣ方式を用いた基地局装置の送信機の構成例を示す図である。
【図９】初期値更新部の入力から出力への変換表の一例を示す図である。
【図１０】シミュレーション結果（ケース１−１）の例を示す図である。
【図１１】シミュレーション結果（ケース１−２）の例を示す図である。
【図１２】第２のシミュレーションに係る差動符号化部の信号配置の一例を示す図である。
【図１３】第２のシミュレーションに係るＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の信号配置の組み合わせの一例を示す図である。
【図１４】第２のシミュレーションに係る初期値更新部の入力から出力への変換表の一例を示す図である。
【図１５】シミュレーション結果（ケース２−１）の例を示す図である。
【図１６】シミュレーション結果（ケース２−２）の例を示す図である。
【図１７】列車無線システムの構成例を示す図である。
【図１８】ＤＳＴＢＣ方式を用いた基地局装置の送信機の構成例を示す図である。
【図１９】送信フレームのフォーマットの一例を示す図である。
【図２０】ＱＰＳＫ変調における信号配置の一例を示す図である。
【図２１】ＤＳＴＢＣの信号配置の一例を示す図である。
【図２２】ＤＳＴＢＣの信号配置の一例を示す図である。
【図２３】Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の信号配置の組み合わせの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１９】
本発明の第１実施例を説明する。
本例では、ＳＴＢＣ方式により無線により通信を行う送信装置、ＤＳＴＢＣ方式により無線により通信を行う送信装置について説明する。また、本例と同様な特徴を有する送信装置を備えた無線の通信システムや、本例と同様な特徴を有する無線の通信方法（例えば、送信方法）を実施することも可能である。なお、本例では、デジタルの通信が行われる。
【００２０】
例えば、基地局装置などと移動体（移動局装置）との間で通信を行う際に移動局装置の受信品質を向上させる手段の１つとして、ＳＴＢＣ方式による送信ダイバーシチ方式がある。
ＳＴＢＣ方式は、送信したい時系列データに対して、２シンボルを１つの処理単位として演算し、２本のアンテナから時間領域と空間領域で信号を組み換えて伝送する方式であり、２本のアンテナからそれぞれ直交する２種の系列（例えば、第１の系列であるＡ系列、第２の系列であるＢ系列）を出力する。
【００２１】
図１（ａ）には、本発明の一実施例に係るＳＴＢＣ方式により無線通信を行う送信装置に設けられる送信機（ＳＴＢＣ送信機）の構成例を示してある。なお、本例では、ベースバンド部に関する構成例を示してある。
本例のＳＴＢＣ送信機は、入力されるビットデータについて２シンボルを１つの処理単位にまとめるためのＳ／Ｐ（Ｓｅｒｉａｌ ｔｏ Ｐａｒａｌｌｅｌ）変換部３０１、Ｓ／Ｐ変換部３０１からの２個の出力のそれぞれについてシンボルマッピングを行う２個のシンボルマッピング部３０２、３０３、２個のシンボルマッピング部３０２、３０３からの出力ｘｗ−１＝ｓｗ−１、ｘｗ＝ｓｗについて時間領域と空間領域で信号の組み換えを行うことでＳＴＢＣ方式の符号化を行うＳＴＢＣ符号化部３０５を備えている。ＳＴＢＣ符号化部３０５からは、Ａ系列の信号ｓｗ−１、−ｓｗ＊とＢ系列の信号ｓｗ、ｓｗ−１＊が出力される。
【００２２】
なお、入力されるビットデータには、同期ワード（ＳＷ）が含まれる。
また、ｗ（シンボルに対する番号）は、１シンボル時間毎に変化する０から始まる時系列番号であり、フレームの先頭でゼロ（０）にクリアされる。
【００２３】
ここで、ＳＴＢＣ方式は、送信機にチャネル状態情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を用いることなく送信ダイバーシチを実現することができるため、フェージング環境下では有効であるが、受信機の側でＣＳＩが必要となる。ＣＳＩは、信号が空間等を伝搬するときの伝播特性であり、その変動がゆるやかな時にはトレーニング信号等により受信側で推定することができるが、受信機が高速で移動するような通信システムに適用する場合には、トレーニングしている間にパラメータが変動してしまうため、適用が困難である。
【００２４】
そこで、送信機と受信機にＣＳＩを必要としないＤＳＴＢＣ方式が提案されている。
ＤＳＴＢＣ方式は、受信機の側においてもＣＳＩが不要であるため、例えば、ＳＴＢＣ方式では追従することができなかった高速フェージング環境下においても有効である。ＤＳＴＢＣ方式による送信ダイバーシチ方式を用いることもできる。
【００２５】
図１（ｂ）には、本発明の一実施例に係るＤＳＴＢＣ方式により無線通信を行う送信装置に設けられる送信機（ＤＳＴＢＣ送信機）の構成例を示してある。なお、本例では、ベースバンド部に関する構成例を示してある。
本例のＤＳＴＢＣ送信機の構成は、図１（ａ）に示されるＳＴＢＣ送信機の構成と比べて、２個のシンボルマッピング部３０２、３０３とＳＴＢＣ符号化部３０５との間に差動符号化部３０４が備えられている点以外は、同様である。なお、本例では、説明の便宜上から、これらの概略的に同様な処理部３０１〜３０３、３０５については同一の符号を付してある。
【００２６】
本例のＤＳＴＢＣ送信機では、差動符号化部３０４は２個のシンボルマッピング部３０２、３０３からの出力ｘｗ−１、ｘｗについて差動符号化を行い、ＳＴＢＣ符号化部３０５は差動符号化部３０４からの２個の出力ｓｗ−１、ｓｗについて時間領域と空間領域で信号の組み換えを行うことでＳＴＢＣ方式の符号化を行ってＡ系列の信号ｓｗ−１、−ｓｗ＊とＢ系列の信号ｓｗ、ｓｗ−１＊を出力する。
【００２７】
なお、ＳＴＢＣ送信機やＤＳＴＢＣ送信機において、第１のアンテナ（アンテナＡ）から送信される第１の系列（Ａ系列）の信号パターンと、第２のアンテナ（アンテナＢ）から送信される第２の系列（Ｂ系列）の信号パターンとは直交し、信号の周波数は同一である。
【００２８】
本例のＳＴＢＣ送信機やＤＳＴＢＣ送信機における主な特徴について説明する。
本例では、通信されるフレームには、通信対象のデータ信号、同期ワード（ＳＷ）の信号、通信対象のデータ信号が配置され、これについて、フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式やＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う。
【００２９】
図２（ａ）には、本例（提案方式）に係る符号化の様子の一例を示してある。
本例では、Ａ系列の１フレームは、Ａ系列のデータ信号、Ａ系列の同期ワード信号（ＳＷＡ）、Ａ系列のデータ信号から構成されている。そして、同期ワード信号も含めた１フレームの全てが、ＳＴＢＣ送信機ではＳＴＢＣ方式により符号化され、又は、ＤＳＴＢＣ送信機ではＤＳＴＢＣ方式により符号化される。
同様に、本例では、Ｂ系列の１フレームは、Ｂ系列のデータ信号、Ｂ系列の同期ワード信号（ＳＷＢ）、Ｂ系列のデータ信号から構成されている。そして、同期ワード信号も含めた１フレームの全てが、ＳＴＢＣ送信機ではＳＴＢＣ方式により符号化され、又は、ＤＳＴＢＣ送信機ではＤＳＴＢＣ方式により符号化される。
【００３０】
図２（ｂ）には、参考として、比較方式に係る符号化の様子の一例を示してある。
比較方式では、図２（ａ）に示される本例のフレームの構成と同様であるが、Ａ系列やＢ系列について、データ信号のみがＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化され、同期ワード信号については符号化されない。この為、Ａ系列における同期ワード信号（ＳＷＡ）とＢ系列における同期ワード信号（ＳＷＢ）は同一の信号となる。
【００３１】
図２（ｃ）には、図１（ａ）、（ｂ）に示されるＳ／Ｐ変換部３０１に入力されるビットデータのフレームの構成例を示してある。本例では、１フレームは、データ信号、同期ワード信号（ＳＷ）、データ信号から構成されている。このフレームの構成は、Ａ系列とＢ系列で共通のフォーマットであり、且つ、図２（ａ）に示される提案方式と図２（ｂ）に示される比較方式で共通のフォーマットである。
【００３２】
ここで、本例の構成は、例えば、同期ワード信号が無線フレームフォーマットの先頭以外の位置（先頭より後ろの箇所）に配置される場合に適用されるが、同期ワード信号がフレームの先頭の位置に配置される場合に適用されても構わない。
【００３３】
以上のように、本例のように通信フレームの全体をＳＴＢＣ符号化又はＤＳＴＢＣ符号化することにより、効果的に通信を行うことができ、具体例として、次のような（効果の例１）〜（効果の例２）を得ることができる。
（効果の例１）ＳＴＢＣ符号化とＤＳＴＢＣ符号化に関し、データ信号の部分ばかりでなく同期ワード信号（ＳＷＡ、ＳＷＢ）の部分についても、ダイバーシチの効果を得ることができる。これに対して、図２（ｂ）に示される比較方式では、データ信号の部分のみについてダイバーシチの効果が得られる。
【００３４】
（効果の例２）ＤＳＴＢＣ符号化に関し、同期ワード信号（ＳＷＡ、ＳＷＢ）の後に続くデータ信号の最初の２シンボル部分を通信に使用することができる。これに対して、図２（ｂ）に示される比較方式では、同期ワード信号がＤＳＴＢＣ符号化されないため、同期ワード信号の後に続くデータ信号の最初の２シンボル部分が不定となって通信に使用することができない。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、ＤＳＴＢＣ方式では、通常、符号化の先頭の２シンボル部分（例えば、これらに共通な部分として、先頭のデータ信号の最初の２シンボル部分）については不定となって通信に使用することができない。
【００３５】
なお、図１（ａ）に示される本例のＳＴＢＣ方式の送信装置におけるＳＴＢＣ送信機では、ＳＴＢＣ符号化部３０５の機能により符号化手段が構成されている。
また、図１（ｂ）に示される本例のＤＳＴＢＣ方式の送信装置におけるＤＳＴＢＣ送信機では、差動符号化部３０４やＳＴＢＣ符号化部３０５の機能により符号化手段が構成されている。
【実施例２】
【００３６】
本発明の第２実施例を説明する。
本例では、ＤＳＴＢＣ方式により無線により通信を行う受信装置について説明する。また、本例と同様な特徴を有する受信装置を備えた無線の通信システムや、本例と同様な特徴を有する無線の通信方法（例えば、受信方法）を実施することも可能である。なお、本例では、デジタルの通信が行われる。
また、本例では、前提として、第１実施例で示されるように、通信フレームの全体（同期ワード信号も含む）が送信側でＤＳＴＢＣ方式により符号化されて送信される場合を示す。
【００３７】
例えば、ＤＳＴＢＣ方式による通信技術では、受信側でシンボルタイミングの同期が取れていることが前提であり、シンボルタイミングの同期を良好に取るための一般的な手法は確立されていない。ここで、シンボルタイミングとは、送信側で信号に情報（シンボル）を載せるタイミングであり、受信側ではこのタイミングに同期しないと情報を復元することができない。
【００３８】
図３には、本発明の一実施例に係るＤＳＴＢＣ方式により無線通信を行う受信装置に設けられる受信機（ＤＳＴＢＣ受信機）の構成例を示してある。
本例のＤＳＴＢＣ受信機は、受信用のアンテナ４０１、受信部４０２、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器４０３、直交検波部４０４、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）４０５、ルートロールオフフィルタ４０６、ダウンサンプル器４０７、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８、復号判定部４０９、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１、ＳＷテーブル４１２、相関演算部４１３、最大値検索部４１４、タイミング検出部４１５、タイミング生成部４１６を備えている。
【００３９】
アンテナ４０１は、送信側から無線により送信されたＤＳＴＢＣ変調波の信号を受信する。
受信部４０２は、アンテナ４０１により受信された信号について、受信周波数の信号から所望の中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号へ変換する。
Ａ／Ｄ変換器４０３は、受信部４０２により得られた信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換する。以降の処理はデジタル信号処理となる。
【００４０】
直交検波部４０４は、Ａ／Ｄ変換器４０３により得られたデジタル信号（ＩＦの受信データ）をベースバンドへ周波数変換し、同相値（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）Ｉと、直交値（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）Ｑの成分として出力する。
ＬＰＦ４０５は、直交検波部４０４により得られて出力された信号について、ＩＦに対するイメージ成分を除去する。
ルートロールオフフィルタ４０６は、ＬＰＦ４０５により得られた信号をフィルタリングする。
【００４１】
ダウンサンプル器４０７は、ルートロールオフフィルタ４０６により得られた信号について、ダウンサンプル（間引き）処理を行う。具体的には、Ａ／Ｄ変換器４０３のサンプリング周波数と伝送シンボルレートの周波数との関係に基づいて、（オーバサンプル数）＝（サンプリング周波数）／（伝送シンボルレート）＝Ｍに対して、１／Ｍの間引き処理を行う。
ここで、間引き処理では、シンボル点を抜き出すことが行われ、例えば、１シンボル時間でＩＱのアイパターンが最も開口するサンプルポイントを選択して、それ以外のポイントについては破棄する。
【００４２】
第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８は、ダウンサンプル器４０７により得られた信号について、（式１）で表される演算を２シンボル時間に１回行う。これにより、送信側で行われた差動符号化とＳＴＢＣ符号化の両方が解かれる。
【数１】
【００４３】
ここで、ｗ（シンボルに対する番号）は、１シンボル時間毎に変化する０から始まる時系列番号であり、フレームの先頭でゼロ（０）にクリアされる。本例では、ｗは、ダウンサンプル器４０７の出力を規定点（基準）とする。また、本例では、（式１）は、ｗが奇数値であるときに演算される。フレームの先頭であるｗ＝１のときの演算結果ｈｘ０、ｈｘ１については不定であり保障されない。
また、ｒｗは、シンボル時間ｗにおけるダウンサンプル器４０７からの出力ＩＱの値により、ｒｗ＝Ｉ＋ｊＱ（ｊは虚数単位）で表される複素数である。
また、＊は、共役複素数を表す演算子である。
また、ｈｘｗ−１とｈｘｗは、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８からの出力信号であり、例えば図１（ｂ）に示されるＤＳＴＢＣ送信機におけるシンボルマッピング部３０２、３０３からの出力ｘｗ−１とｘｗの推定値であり複素数である。
【００４４】
復号判定部４０９は、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８により得られたｈｘｗの信号復号の結果により、ビットデータ（送信側から送信されたビットデータを推定したもの）を復元して出力する。
【００４５】
第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１は、ルートロールオフフィルタ４０６により得られた信号について、（式１）で表されるのと同様な演算を行う。これにより、送信側で行われた差動符号化とＳＴＢＣ符号化の両方が解かれる。
ここで、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１の主たる機能は、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８と同様であるが、演算のタイミングが異なっており、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１では、同期ワード（ＳＷ）信号の前後のタイミングで、ダウンサンプル無しの入力に対して、例えば１フレーム毎に１通りまとめて演算する。
以下の説明において、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１については、（式１）をサンプル時間での次元に拡張して表記し直した（式２）を基本式として参照する。
【数２】
【００４６】
ここで、Ｍは、オーバサンプル数である。
また、ｚ（サンプルに対する番号）は、サンプル時間毎に変化する０から始まる時系列番号であり、フレームの先頭でゼロ（０）にクリアされる。本例では、ｚは、ルートロールオフフィルタ４０６の出力を規定点（基準）とし、ｚ ｍｏｄ Ｍ＝０であるときにｚ／Ｍ＝ｗという関係にある（ｍｏｄはモジュロ演算子とする）。
また、ｒｚは、サンプル時間ｚにおけるルートロールオフフィルタ４０６からの出力ＩＱの値により、ｒｚ＝Ｉ＋ｊＱ（ｊは虚数単位）で表される複素数である。
また、ｈｘｚは、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１からの出力信号である。
【００４７】
ＳＷテーブル部４１２は、同期ワード（ＳＷ）のビットパターンに対応する信号配置、すなわち、例えば図１（ｂ）に示されるようなＤＳＴＢＣ送信機における同期ワードのビットパターンに対応するシンボルマッピング部３０２、３０３からの出力Ｉ、Ｑをメモリにテーブルで保有（記憶）しており、相関演算部４１３の基準信号として使用する。
本例では、フレーム中の同期ワードのシンボル長が１０シンボルであるとし、基準信号配置ｃ０〜ｃ９（複素数）を保有することとする。
【００４８】
相関演算部４１３は、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１から出力される信号復号の結果ｈｘｚとＳＷテーブル部４１２から出力される基準信号配置ｃ０〜ｃ９を使用して、（式３）で表される相関演算を行う。
【数３】
【００４９】
ここで、Ｃ（ｚ）は、相関演算部４１３からの出力（相関値）である。
また、ｃｉ（ｉ＝０、１、２、・・・、９）は、同期ワードの信号配置に対応しており、ＳＷテーブル部４１２が保有するテーブルに格納されている。
【００５０】
最大値検索部４１４は、（式４）により、相関演算部４１３からの出力Ｃ（ｚ）の自乗値の最大値ＣＭＡＸ及びその最大値のサンプル番号Ｋを求める。
【数４】
【００５１】
タイミング検出部４１５は、最大値検索部４１４から出力された最大値のときのサンプル番号Ｋの結果に基づいて、サンプリングタイミングに関してタイミング誤差を計算し、サンプリングタイミングの補正値を出力する。
タイミング生成部４１６は、タイミング検出部４１５から出力されたサンプリングタイミングの補正値（タイミング誤差の情報）に基づいて、Ａ／Ｄ変換器４０３のサンプリングタイミングを調整する。
【００５２】
本例のＤＳＴＢＣ受信機において行われる動作の例を説明する。
受信アンテナ４０１により受信されるＤＳＴＢＣ変調波に対して、受信部４０２からダウンサンプル器４０７までで行われる各処理は、本例では、例えば、一般的なデジタル無線用の受信機と同様な処理であり、詳細な動作の説明を省略する。
本例のＤＳＴＢＣ受信機では、ダウンサンプルされた入力に対して、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８において（式１）の演算によりシンボルを復号し、復号判定部４０９においてビット符号に復元して出力する。
【００５３】
ここで、一般に、無線システムでは、送信側と受信側のハードウエア構成の違いにより、それぞれの内部周波数やタイミング信号の精度が僅かながらでも異なることが問題となる。前者はＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理により、後者はタイミング同期追従処理により、受信側で送信側の精度に追従する処理が必要となる。受信側では受信信号を分析して内部の周波数やタイミング精度を調整するが、これらの処理はビットパターンが固定（受信機側でも既知）である同期ワード（ＳＷ）の信号配置を基準信号とする。
【００５４】
本例のＤＳＴＢＣ受信機では、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１及びＳＷテーブル部４１２からタイミング生成部４１６が、タイミング同期追従のための処理ブロックとなる。その動作について説明する。
第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１は、（式２）により、サンプル毎に信号を復号する。相関演算部４１３は、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１による復号の結果とＳＷテーブル部４１２で保有する同期ワードの基準信号との相関演算を（式３）により計算する。最大値検索部４１４は、受信信号のサンプル毎の信号復号結果と基準信号配置との相関演算結果の大きさを比較することで、基準信号に最も近い信号配置となるサンプルを検出することができる。具体的には、最大値検索部４１４は、相関演算部４１３からの出力の自乗値を計算し、（式４）のＣＭＡＸ及びＫを求める。
【００５５】
図４（ａ）、（ｂ）を参照して、ＤＳＴＢＣ方式における相関自乗値の計算例を示す。
図４（ａ）には、本例のタイミング同期追従における、同期状態であるときの相関自乗値の計算例を示してある。本例では、Ｍ＝８であり、フレームにおいて同期ワード（ＳＷ）が先頭から６０シンボル番目に開始する場合を示してある。
図４（ｂ）には、受信信号と受信機でのタイミングとの関係の例を示してある。本例では、同期状態のときの関係と、受信信号が遅れているときの関係と、受信信号が早いときの関係を示してある。
図４（ａ）、（ｂ）のグラフでは、横軸はサンプル番号（ｚ）を表しており、縦軸は｜Ｃ（ｚ）｜２／ＣＭＡＸを表している。
【００５６】
受信信号と受信機での処理のタイミングが完全に同期した状態では、図４（ａ）に示されるように、｜Ｃ（ｚ）｜２が最大値となるｚ（＝Ｋ）は、８×６０＝４８０となる。しかしながら、図４（ｂ）に示されるように、受信機の（内部）タイミングに対して受信信号（すなわち、送信機のタイミング）が遅い場合には、Ｋの値は４８０より大きくなり、逆に、受信機の（内部）タイミングに対して受信信号が早い場合には、Ｋの値は４８０より小さくなる。このとき、１サンプルのズレは１／Ｍシンボルのズレに相当する。
【００５７】
タイミング検出部４１５は、基準サンプル番号（本例では、４８０）とＫの値との差をタイミング誤差（サンプリングタイミングの補正値の一例）として検出して出力する。
タイミング生成部４１６は、タイミング検出部４１５からのタイミング誤差が正の値であるとき（Ｋ−４８０＞０であるとき）には、受信信号が受信機のサンプリングタイミングに対して遅いことから、サンプリングタイミングを遅くするようにＡ／Ｄ変換器４０３を制御し、逆に、タイミング検出部４１５からのタイミング誤差が負の値であるとき（Ｋ−４８０＜０であるとき）には、受信信号が受信機のサンプリングタイミングに対して早いことから、サンプリングタイミングを早くするようにＡ／Ｄ変換器４０３を制御する。これにより、受信信号に追従したサンプリングタイミングの生成が可能となる。
【００５８】
ここで、本例の構成は、例えば、同期ワード信号が無線フレームフォーマットの先頭以外の位置（先頭より後ろの箇所）に配置される場合に適用されるが、同期ワード信号がフレームの先頭の位置に配置される場合に適用されても構わない。
【００５９】
以上のように、本例のＤＳＴＢＣ受信機では、ＤＳＴＢＣ方式を採用する受信機のタイミング同期追従において、サンプル毎にＤＳＴＢＣ復号処理を行い、同期ワード（ＳＷ）の相関演算を行う。
このように、本例では、ＤＳＴＢＣ方式の復調処理におけるタイミング同期追従において、サンプル毎に復号してシンボルタイミングの同期追従を行うことにより、精度が良く、良好なシンボルタイミング同期を実現することができ、効果的に通信を行うことができる。
【００６０】
なお、図３に示される本例のＤＳＴＢＣ方式の受信装置のＤＳＴＢＣ受信機では、アンテナ４０１や受信部４０２の機能により受信手段が構成されており、Ａ／Ｄ変換器４０３の機能によりＡ／Ｄ変換手段が構成されており、ダウンサンプル器４０７の機能によりダウンサンプル手段が構成されており、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８の機能により第１のＤＳＴＢＣ復号手段が構成されており、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１の機能により第２のＤＳＴＢＣ復号手段が構成されており、ＳＷテーブル部４１２の機能により同期ワード情報記憶手段が構成されており、相関演算部４１３の機能により相関値取得手段が構成されており、最大値検索部４１４やタイミング検出部４１５やタイミング生成部４１６の機能によりサンプリングタイミング制御手段が構成されている。
【実施例３】
【００６１】
本発明の第３実施例を説明する。
本例では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により無線により通信を行う受信装置について説明する。また、本例と同様な特徴を有する受信装置を備えた無線の通信システムや、本例と同様な特徴を有する無線の通信方法（例えば、受信方法）を実施することも可能である。なお、本例では、デジタルの通信が行われる。
また、本例では、前提として、第１実施例で示されるように、通信フレームの全体（同期ワード信号も含む）が送信側でＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化されて送信される場合を示す。
【００６２】
まず、本例における送信側に関する前提を説明する。
本出願人は、参考出願１（特願２０１０−０８８９１８号）において、ＤＳＴＢＣ送信機における同期ワード（ＳＷ）の信号配置を固定パターンにすることができる技術を提案している。これにより、不定であったＤＳＴＢＣ符号化後の同期ワードの信号配置を固定パターンにすることができ、例えば、ＤＳＴＢＣ方式を採用する受信機のＡＦＣ処理における問題を解決することができる。
本例のＤＳＴＢＣ受信機におけるタイミング同期追従処理においても、このように固定化されたＤＳＴＢＣ符号化後の信号配置パターンを基準信号として使用することとし、送信側（ＤＳＴＢＣ送信機）の構成や動作が参考出願１に示されるものと同様な機能が適用されたものであるとする。
また、ＳＴＢＣ方式については、差動処理が行われないため、もともと、ＳＴＢＣ送信機における同期ワード（ＳＷ）の信号配置は固定パターンである。
【００６３】
次に、本例のＳＴＢＣ受信機やＤＳＴＢＣ受信機について説明する。
図５には、本発明の一実施例に係るＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により無線通信を行う受信装置に設けられる受信機（ＳＴＢＣ受信機又はＤＳＴＢＣ受信機）の構成例を示してある。
本例の受信機は、受信用のアンテナ５０１、受信部５０２、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器５０３、直交検波部５０４、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）５０５、ルートロールオフフィルタ５０６、ダウンサンプル器５０７、復号部（ＳＴＢＣ復号部又はＤＳＴＢＣ復号部）５０８、復号判定部５０９、第１のＳＷテーブル部（ＳＷテーブル部Ａ）５１１、第１の相関演算部（相関演算部Ｂ）５１２、第２のＳＷテーブル部（ＳＷテーブル部Ｂ）５１３、第２の相関演算部（相関演算部Ｂ）５１４、演算部５１５、最大値検索部５１６、タイミング検出部５１７、タイミング生成部５１８を備えている。
【００６４】
ここで、本例の受信機をＳＴＢＣ方式に適用した場合には、復号部５０８としてＳＴＢＣ方式の復号部（ＳＴＢＣ復号部）を用い、各ＳＷテーブル部５１１、５１３にＳＴＢＣ方式に対応した情報を記憶しておく一方、本例の受信機をＤＳＴＢＣ方式に適用した場合には、復号部５０８としてＤＳＴＢＣ方式の復号部（ＤＳＴＢＣ復号部）を用い、各ＳＷテーブル部５１１、５１３にＤＳＴＢＣ方式に対応した情報を記憶しておく。これらの点以外については、本例では、ＳＴＢＣ方式とＤＳＴＢＣ方式とでは、受信機の構成や動作が同様であるため、まとめて説明する。なお、実施において、ＳＴＢＣ方式とＤＳＴＢＣ方式の差によって生じる設計事項については、本例で述べたもの以外についても、適宜設定されてもよい。
【００６５】
アンテナ５０１は、送信側から無線により送信された変調波（ＳＴＢＣ変調波又はＤＳＴＢＣ変調波）の信号を受信する。
受信部５０２は、アンテナ５０１により受信された信号について、受信周波数の信号から所望の中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号へ変換する。
Ａ／Ｄ変換器５０３は、受信部５０２により得られた信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換する。以降の処理はデジタル信号処理となる。
【００６６】
直交検波部５０４は、Ａ／Ｄ変換器５０３により得られたデジタル信号（ＩＦの受信データ）をベースバンドへ周波数変換し、同相値（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）Ｉと、直交値（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）Ｑの成分として出力する。
ＬＰＦ５０５は、直交検波部５０４により得られて出力された信号について、ＩＦに対するイメージ成分を除去する。
ルートロールオフフィルタ５０６は、ＬＰＦ５０５により得られた信号をフィルタリングする。
【００６７】
ダウンサンプル器５０７は、ルートロールオフフィルタ５０６により得られた信号について、間引き処理を行う。具体的には、Ａ／Ｄ変換器５０３のサンプリング周波数と伝送シンボルレートの周波数との関係に基づいて、（オーバサンプル数）＝（サンプリング周波数）／（伝送シンボルレート）＝Ｍに対して、１／Ｍの間引き処理を行う。
ここで、間引き処理では、シンボル点を抜き出すことが行われ、例えば、１シンボル時間でＩＱのアイパターンが最も開口するサンプルポイントを選択して、それ以外のポイントについては破棄する。
【００６８】
復号部５０８は、ダウンサンプル器５０７により得られた信号について、復号を行う。
ここで、復号部５０８がＳＴＢＣ復号部である場合には、送信側で行われたＳＴＢＣ符号化が解かれて、ＳＴＢＣ送信機におけるシンボルマッピング部からの出力の推定値（複素数）を取得して出力する。
また、復号部５０８がＤＳＴＢＣ復号部である場合には、送信側で行われた差動符号化とＳＴＢＣ符号化の両方が解かれて、ＤＳＴＢＣ送信機におけるシンボルマッピング部からの出力の推定値（複素数）を取得して出力する。なお、ＤＳＴＢＣ復号部においては、例えば、第２実施例（図３）の場合と同様に、ダウンサンプル器５０７により得られた信号について、（式１）で表される演算を２シンボル時間に１回行う。
【００６９】
復号判定部５０９は、復号部５０８により得られた信号復号の結果により、ビットデータ（送信側から送信されたビットデータを推定したもの）を復元して出力する。
【００７０】
第１のＳＷテーブル部５１１は、送信側の同期ワード（ＳＷ）のビットパターンに対応するＡ系列の信号配置として、送信機において符号化（ＳＴＢＣ方式による符号化又はＤＳＴＢＣ方式による符号化）が行われた後のＡ系列の同期ワード（ＳＷ）の信号（Ｉ、Ｑ）をメモリにテーブルで保有（記憶）しており、第１の相関演算部５１２の基準信号として使用する。
本例では、フレーム中の同期ワードのシンボル長が１０シンボルであるとし、Ａ系列の基準信号配置ａ０〜ａ９（複素数）を保有することとする。
ここで、Ａ系列の基準信号配置ａ０〜ａ９は、図２（ａ）に示されるＳＷＡに相当する。
【００７１】
ここで、ＳＴＢＣ受信機においては、ＳＴＢＣ送信機においてＳＴＢＣ符号化された後の同期ワードに対応したＡ系列の基準信号配置が予めテーブルに設定される。
また、ＤＳＴＢＣ受信機においては、ＤＳＴＢＣ送信機においてＤＳＴＢＣ符号化（差動符号化及びＳＴＢＣ符号化）された後の同期ワードに対応したＡ系列の基準信号配置が予めテーブルに設定される。なお、本例のＤＳＴＢＣ送信機では、同期ワードのＤＳＴＢＣ符号化後の信号配置のパターンが固定化されており、予め把握することが可能である。
【００７２】
第１の相関演算部５１２は、ルートロールオフフィルタ５０６から出力される信号ｒｚと第１のＳＷテーブル部５１１から出力されるＡ系列の基準信号配置ａ０〜ａ９を使用して、（式５）で表されるＡ（ｚ）に関する相関演算を行う。
ここで、Ａ（ｚ）は第１の相関演算部５１２からの出力（相関値）となる。
また、ａｉ（ｉ＝０、１、２、・・・、９）は、同期ワード（ＳＷ）が符号化（ＳＴＢＣ符号化又はＤＳＴＢＣ符号化）された後の基準信号配置であり、第１のＳＷテーブル部５１１に格納されている。
【数５】
【００７３】
第２のＳＷテーブル部５１３は、送信側の同期ワード（ＳＷ）のビットパターンに対応するＢ系列の信号配置として、送信機において符号化（ＳＴＢＣ方式による符号化又はＤＳＴＢＣ方式による符号化）が行われた後のＢ系列の同期ワード（ＳＷ）の信号（Ｉ、Ｑ）をメモリにテーブルで保有（記憶）しており、第２の相関演算部５１４の基準信号として使用する。
本例では、フレーム中の同期ワードのシンボル長が１０シンボルであるとし、Ｂ系列の基準信号配置ｂ０〜ｂ９（複素数）を保有することとする。
ここで、Ｂ系列の基準信号配置ｂ０〜ｂ９は、図２（ａ）に示されるＳＷＢに相当する。
【００７４】
ここで、ＳＴＢＣ受信機においては、ＳＴＢＣ送信機においてＳＴＢＣ符号化された後の同期ワードに対応したＢ系列の基準信号配置が予めテーブルに設定される。
また、ＤＳＴＢＣ受信機においては、ＤＳＴＢＣ送信機においてＤＳＴＢＣ符号化（差動符号化及びＳＴＢＣ符号化）された後の同期ワードに対応したＢ系列の基準信号配置が予めテーブルに設定される。なお、本例のＤＳＴＢＣ送信機では、同期ワードのＤＳＴＢＣ符号化後の信号配置のパターンが固定化されており、予め把握することが可能である。
【００７５】
第２の相関演算部５１４は、ルートロールオフフィルタ５０６から出力される信号ｒｚと第２のＳＷテーブル部５１３から出力されるＢ系列の基準信号配置ｂ０〜ｂ９を使用して、（式５）で表されるＢ（ｚ）に関する相関演算を行う。
ここで、Ｂ（ｚ）は第２の相関演算部５１４からの出力（相関値）となる。
また、ｂｉ（ｉ＝０、１、２、・・・、９）は、同期ワード（ＳＷ）が符号化（ＳＴＢＣ符号化又はＤＳＴＢＣ符号化）された後の基準信号配置であり、第２のＳＷテーブル部５１３に格納されている。
【００７６】
ここで、本例の送信機では、Ａ系列／Ｂ系列の２種類の出力系列があるため、本例の受信機では、Ａ系列に対応したテーブル値ａ０〜ａ９とＢ系列に対応したテーブル値ｂ０〜ｂ９の両方を保有し、それぞれの系列に対応した相関値Ａ（ｚ）、Ｂ（ｚ）を演算する。なお、Ａ系列に対応したテーブル値ａ０〜ａ９とＢ系列に対応したテーブル値ｂ０〜ｂ９は、例えば、互いに直交する値となる。
【００７７】
演算部５１５は、第１の相関演算部５１２により得られたＡ系列の相関値Ａ（ｚ）の自乗値｜Ａ（ｚ）｜２と第２の相関演算部５１４により得られたＢ系列の相関値Ｂ（ｚ）の自乗値｜Ｂ（ｚ）｜２とを加算して、その加算結果（和）である｜Ａ（ｚ）｜２＋｜Ｂ（ｚ）｜２を最大値検索部５１６へ出力する。
ここで、各系列の相関値の自乗値は、本例では、演算部５１５で演算され、他の構成例として、各相関演算部５１２、５１４で演算されてもよく、この場合には、演算部５１５は加算器から構成され、或いは、他のところに、相関値の自乗値を演算する機能が備えられてもよい。
【００７８】
最大値検索部５１６は、（式６）により、演算部５１５からの出力｜Ａ（ｚ）｜２＋｜Ｂ（ｚ）｜２の最大値ＡＢＭＡＸ及びその最大値のサンプル番号Ｋを求める。
【数６】
【００７９】
タイミング検出部５１７は、最大値検索部５１６から出力された最大値のときのサンプル番号Ｋの結果に基づいて、サンプリングタイミングに関してタイミング誤差を計算し、サンプリングタイミングの補正値を出力する。
タイミング生成部５１８は、タイミング検出部５１７から出力されたサンプリングタイミングの補正値（タイミング誤差の情報）に基づいて、Ａ／Ｄ変換器５０３のサンプリングタイミングを調整する。
【００８０】
本例の受信機において行われる動作の例を説明する。
受信アンテナ５０１により受信される変調波に対して、受信部５０２からダウンサンプル器５０７までで行われる各処理は、本例では、例えば、一般的なデジタル無線用の受信機と同様な処理であり、詳細な動作の説明を省略する。
本例の受信機では、ダウンサンプルされた入力に対して、復号部５０８において演算によりシンボルを復号し、復号判定部５０９においてビット符号に復元して出力する。
【００８１】
ここで、一般に、無線システムでは、送信側と受信側のハードウエア構成の違いにより、それぞれの内部周波数やタイミング信号の精度が僅かながらでも異なることが問題となる。前者はＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理により、後者はタイミング同期追従処理により、受信側で送信側の精度に追従する処理が必要となる。受信側では受信信号を分析して内部の周波数やタイミング精度を調整するが、これらの処理はビットパターンが固定（受信機側でも既知）である同期ワード（ＳＷ）の信号配置を基準信号とする。
【００８２】
本例の受信機では、ＳＷテーブル部５１１、５１３からタイミング生成部５１８が、タイミング同期追従のための処理ブロックとなる。その動作について説明する。
第１の相関演算部５１２は、ルートロールオフフィルタ５０６からの出力と第１のＳＷテーブル部５１１で保有する同期ワードのＡ系列の基準信号との相関演算を（式５）により計算する。同様に、第２の相関演算部５１４は、ルートロールオフフィルタ５０６からの出力と第２のＳＷテーブル部５１３で保有する同期ワードのＢ系列の基準信号との相関演算を（式５）により計算する。
【００８３】
ここで、本例では、基準信号は、同期ワード（ＳＷ）の符号化後の信号配置点であり、Ａ系列とＢ系列の２種類の基準信号がある。受信アンテナ５０１で受信する変調波においてＡ系列の要素が強いか或いはＢ系列の要素が強いか或いはいずれの系列の要素も同じ程度のレベルであるかは特別な処理無しには受信機側で判定することができないため、同期追従のための相関演算では、Ａ系列の同期ワードとの相関値Ａ（ｚ）とＢ系列の同期ワードとの相関値Ｂ（ｚ）の両方を（式５）により計算する。
【００８４】
最大値検索部５１６は、演算部５１５からの出力に基づいて、Ａ系列の相関値Ａ（ｚ）の自乗値とＢ系列の相関値Ｂ（ｚ）の自乗値との加算結果（和）の大きさを比較することで、両方の系列の総合的に、基準信号に最も近い信号配置となるサンプルを検出することができる。具体的には、最大値検索部５１６は、（式６）のＡＢＭＡＸ及びＫを求める。
【００８５】
図６（ａ）、（ｂ）及び図７を参照して、ＤＳＴＢＣ方式における相関自乗値の計算例を示す。なお、ここでは、ＤＳＴＢＣ方式を例として示すが、ＳＴＢＣ方式についても同様である。
また、本例の方式（本方式）に係る計算例とともに、比較方式として第２実施例（図３）における相関自乗値の計算例を示してある。
また、本例では、Ｍ＝８であり、フレームにおいて同期ワード（ＳＷ）が先頭から６０シンボル番目に開始する場合を示す。
【００８６】
図６（ａ）には、本例のタイミング同期追従における、同期状態であるときの相関自乗値の計算例を示してあり、ＤＳＴＢＣ受信波がＢ系列のみであるときの例を示してある。
図６（ｂ）には、本例のタイミング同期追従における、同期状態であるときの相関自乗値の計算例を示してあり、ＤＳＴＢＣ受信波がＡ系列のみであるときの例を示してある。
図７には、本例のタイミング同期追従における、同期状態であるときの相関自乗値の計算例を示してあり、ＤＳＴＢＣ受信波がＡ系列とＢ系列の合成波で両者の電力が等しいときの例を示してある。
図６（ａ）、（ｂ）及び図７のグラフでは、横軸はサンプル番号（ｚ）を表しており、縦軸は、本方式については（｜Ａ（ｚ）｜２＋｜Ｂ（ｚ）｜２）／ＡＢＭＡＸを表しており、比較方式については｜Ｃ（ｚ）｜２／ＣＭＡＸを表している。
【００８７】
受信信号と受信機での処理のタイミングが完全に同期した状態では、図６（ａ）、（ｂ）、図７に示されるように、（｜Ａ（ｚ）｜２＋｜Ｂ（ｚ）｜２）が最大値となるｚ（＝Ｋ）は、８×６０＝４８０となる。このように、所望のタイミングで相関自乗値（本例では、（｜Ａ（ｚ）｜２＋｜Ｂ（ｚ）｜２））が最大となる。
【００８８】
タイミング検出部５１７は、基準サンプル番号（本例では、４８０）とＫの値との差をタイミング誤差（サンプリングタイミングの補正値の一例）として検出して出力する。
タイミング生成部５１８は、タイミング検出部５１７からのタイミング誤差が正の値であるとき（Ｋ−４８０＞０であるとき）には、受信信号が受信機のサンプリングタイミングに対して遅いことから、サンプリングタイミングを遅くするようにＡ／Ｄ変換器５０３を制御し、逆に、タイミング検出部５１７からのタイミング誤差が負の値であるとき（Ｋ−４８０＜０であるとき）には、受信信号が受信機のサンプリングタイミングに対して早いことから、サンプリングタイミングを早くするようにＡ／Ｄ変換器５０３を制御する。これにより、受信信号に追従したサンプリングタイミングの生成が可能となる。
【００８９】
ここで、本例の構成は、例えば、同期ワード信号が無線フレームフォーマットの先頭以外の位置（先頭より後ろの箇所）に配置される場合に適用されるが、同期ワード信号がフレームの先頭の位置に配置される場合に適用されても構わない。
【００９０】
以上のように、本例の受信機（ＳＴＢＣ受信機又はＤＳＴＢＣ受信機）では、受信機のタイミング同期追従において、例えば、サンプル毎（又は、他のタイミング毎）に復号処理（ＳＴＢＣ復号処理又はＤＳＴＢＣ復号処理）を行わずに、予め設定された同期ワード（ＳＷ）に関する相関演算を行うことで、演算処理量を少なくする（低減する）ことができる。このように、本例では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式の復調処理におけるタイミング同期追従において本例の構成を用いることで、効果的に通信を行うことができる。
【００９１】
一例として、ＳＴＢＣ方式が用いられる場合に、送信側ではフレームの全体（同期ワードも含む）をＳＴＢＣ符号化し、受信側ではＳＴＢＣ符号化された同期ワード（Ａ系列、Ｂ系列）を記憶しておき、相関演算等を行うことで、サンプリングタイミングを制御する。
他の一例として、ＤＳＴＢＣ方式が用いられる場合に、送信側ではフレームの全体（同期ワードも含む）をＤＳＴＢＣ符号化し且つＤＳＴＢＣ符号化後の同期ワードのところを一定シンボルにしておき、受信側では一定シンボル化された同期ワード（Ａ系列、Ｂ系列）を記憶しておき、相関演算等を行うことで、サンプリングタイミングを制御する。
【００９２】
なお、図５に示される本例のＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式の受信装置のＳＴＢＣ受信機又はＤＳＴＢＣ受信機では、アンテナ５０１や受信部５０２の機能により受信手段が構成されており、Ａ／Ｄ変換器５０３の機能によりＡ／Ｄ変換手段が構成されており、復号部（ＳＴＢＣ復号部又はＤＳＴＢＣ復号部）５０８の機能により復号手段が構成されており、２つの系列のＳＷテーブル部５１１、５１３の機能により同期ワード情報記憶手段が構成されており、２つの系列の相関演算部５１２、５１４の機能により相関値取得手段が構成されており、演算部５１５や最大値検索部５１６やタイミング検出部５１７やタイミング生成部５１８の機能によりサンプリングタイミング制御手段が構成されている。
【００９３】
（以下、参考出願１の内容の説明）
以下で、参考出願１（特願２０１０−０８８９１８号）の内容を説明しておく。この内容は、適宜、本発明に適用されてもよい。概略的には、ＤＳＴＢＣ送信機における同期ワード（ＳＷ）の信号配置を固定パターンにすることができる技術である。
なお、図８や図１８に示される構成例では、一方の基地局装置１、２０１から第１の系列（Ａ系列）の信号が送信され、他方の基地局装置２、２０２から第２の系列（Ｂ系列）の信号が送信される。なお、これらの基地局装置と系列との組み合わせは逆でもよい。
【００９４】
また、上記した本発明の実施形態の説明と、以下で示す参考出願１の内容の説明とで、使用される文字が異なるところがあるため、対応を説明しておく。
（対応１）シンボルマッピング部からの出力信号について、上記した本発明の実施形態の説明ではｘを使用しているのに対して、以下で示す参考出願１の内容の説明ではＸを使用している。
（対応２）ＳＴＢＣ符号化部からの出力信号について、上記した本発明の実施形態の説明ではｓを使用しているのに対して、以下で示す参考出願１の内容の説明ではＳを使用している。
（対応３）時系列番号（シンボル番号）の表記方法として、上記した本発明の実施形態の説明では、１シンボル時間毎に変化する時系列番号としてｗ（ｗ＝０、１、２、・・・）を使用して、ｘｗ−１、ｘｗやｓｗ−１、ｓｗと表記しているのに対して、以下で示す参考出願１の内容の説明では、２シンボル時間毎に変化する時系列番号としてｍ（ｍ＝０、１、２、・・・）を使用して、Ｘ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１やＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１と表記している。ここで、ｍの最大値は、ｗの最大値の半分となる。なお、ｗについてはｗが奇数であるときに各演算が行われるため、ｗを使用した表記もｍを使用した表記も実質的には同じことを意味している。
【００９５】
（送信機の説明） 参考出願１の一構成例では、ＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信機において、次のような構成とした。
すなわち、先頭より後ろの所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。
そして、初期値制御手段が、フレームの先頭から同期ワードより前の値に基づいて、送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器において同期ワードの直前に対応する信号点が一定の点になるように、前記送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器で前記フレームを処理するときの差動符号化の初期値を設定する。
【００９６】
従って、送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器（本線のＤＳＴＢＣ符号器）において同期ワードの直前に対応する信号点が一定の点になるようにすることにより、例えば、フレームの先頭から同期ワードより前の値（例えば、その一部）が送信対象のデータ内容により変化するような場合においても、同期ワードのマッピング配置を固定されたマッピングパターンとすることができ、送信機と受信機との間で、ＤＳＴＢＣ方式により効率的に通信を行うことができる。
【００９７】
ここで、フレームとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば、先頭から同期ワードより前に送信対象となる音声などの変化し得るデータが配置されるフレームが用いられる。
また、同期ワードの直前に対応する信号点（シンボル値）が一定の点になるようにすることに関して、当該一定の点としては、種々な点が用いられてもよく、例えば、予め設定される。
【００９８】
本例に係る送信機では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記初期値制御手段では、フレームの先頭から同期ワードより前の値について、Ｓ／Ｐ変換手段がシリアル／パラレル変換を行い、シンボルマッピング手段が当該シリアル／パラレル変換結果についてシンボルマッピングを行い、差動符号化手段が当該シンボルマッピング結果について所定の初期値を用いて差動符号化を行い、初期値更新手段が当該差動符号化結果に基づいて前記送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器で前記フレームを処理するときの差動符号化の初期値を更新して設定する。
【００９９】
（上記した送信機に対応した送信方法の説明）
参考出願１の一構成例では、ＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信方法において、次のような処理を実行する。
すなわち、先頭より後ろの所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。
そして、フレームの先頭から同期ワードより前の値について、シリアル／パラレル変換を行い、当該シリアル／パラレル変換結果についてシンボルマッピングを行い、当該シンボルマッピング結果について所定の初期値を用いて差動符号化を行い、当該差動符号化結果に基づいて送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器で前記フレームを処理するときの差動符号化の初期値を更新して設定する処理を、前記送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器において同期ワードの直前に対応する信号点が一定の点になるように実行する。
【０１００】
従って、送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器（本線のＤＳＴＢＣ符号器）において同期ワードの直前に対応する信号点が一定の点になるようにすることにより、例えば、フレームの先頭から同期ワードより前の値（例えば、その一部）が送信対象のデータ内容により変化するような場合においても、同期ワードのマッピング配置を固定されたマッピングパターンとすることができ、送信機と受信機との間で、ＤＳＴＢＣ方式により効率的に通信を行うことができる。
【０１０１】
（効果の説明）
以上説明したように、参考出願１の構成によると、ＤＳＴＢＣ方式により効率的に通信を行うことができる。
【０１０２】
（実施するための形態の説明）
【０１０３】
参考出願１に係る実施例を図面を参照して説明する。
図１７には、無線通信システムの一例として、列車無線システムの構成例を示してある。
本例の列車無線システムは、中央卓１０１、中央装置１０２、複数（ここでは、２つを例示した）の基地局装置１１１、１１２、列車の移動局装置１２１を備えている。
【０１０４】
ここで、中央卓１０１は中央装置１０２に対して制御等を行う。
また、中央装置１０２と各基地局装置１１１、１１２とは、例えば光ファイバのような有線回線で接続されており、これらの間で｛０、１｝のビット系列でデジタル化された信号が伝送される。
また、各基地局装置１１１、１１２と移動局装置１２１とは、無線回線で接続される。そして、中央卓１０１と移動局装置１２１との間で、中央装置１０２や基地局装置１１１、１１２を介して、音声による通話及びデータ通信を行う。
【０１０５】
例えば、列車無線システムのように、無線周波数として１波が与えられ、複数の基地局装置１１１、１１２で１つのゾーンを構成する場合には、各基地局装置１１１、１１２からは同一の周波数で同一の信号が送信される。このとき、移動局装置１２１での受信電力は、２つの基地局装置１１１、１１２からの到達成分の位相関係によって変動し、例えば、２つの到達波の電力が等しく位相差が１８０度となる最悪のケースでは受信信号が消失する。この現象は、同一波干渉と呼ばれる。
【０１０６】
このような問題に対する対策として、デジタル無線通信において、同一波干渉を回避する手法として、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術を応用したＤＳＴＢＣ方式がある。
【０１０７】
（本例の基本となる構成例の説明）
図１８には、ＤＳＴＢＣ方式を用いた基地局装置の送信機の構成例を示してある。本例では、４値デジタル変調（２ｂｉｔ／１シンボル）を用いた場合を示してある。
本例では、識別情報（ＩＤ）が１である基地局装置２０１の送信機の構成例と、ＩＤが２である基地局装置２０２の送信機の構成例を示してある。
【０１０８】
第１の基地局装置２０１の送信機は、入力部２１１ａ、チャネルコーデック部２１２ａ、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部２１３ａ、２つのシンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａ、初期値設定部２１５ａ、差動符号化部２１６ａ、基地局ＩＤ通知部２１７ａ、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、送信部２１９ａ、電力増幅部２２０ａ、送信アンテナ２２１ａを備えている。
本例では、初期値設定部２１５ａ、差動符号化部２１６ａ、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａからＤＳＴＢＣ符号器が構成されている。
【０１０９】
第２の基地局装置２０２の送信機は、入力部２１１ｂ、チャネルコーデック部２１２ｂ、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部２１３ｂ、２つのシンボルマッピング部２１４−１ｂ、２１４−２ｂ、初期値設定部２１５ｂ、差動符号化部２１６ｂ、基地局ＩＤ通知部２１７ｂ、ＳＴＢＣ符号化部２１８ｂ、送信部２１９ｂ、電力増幅部２２０ｂ、送信アンテナ２２１ｂを備えている。
本例では、初期値設定部２１５ｂ、差動符号化部２１６ｂ、ＳＴＢＣ符号化部２１８ｂからＤＳＴＢＣ符号器が構成されている。
【０１１０】
本例の基地局装置２０１、２０２の送信機における動作の一例を示す。
なお、各基地局装置２０１、２０２の送信機における概略的な動作は同様であるため、第１の基地局装置２０１の送信機を代表させて説明し、第２の基地局装置２０２の送信機についても異なる点について説明する。
入力部２１１ａは、中央装置から送信される音声信号等をデジタル化した信号（音声データ）を入力して、チャネルコーデック部２１２ａへ出力する。
【０１１１】
チャネルコーデック部２１２ａは、指定されたフレームフォーマットに従って、入力部２１１ａからの音声データ（ＴＣＨ：Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）や、受信側（例えば、移動局装置の側）での復調処理のために使用される同期ワード（ＳＷ：Ｓｙｎｃ．Ｗｏｒｄ）等の既知の固定ビット値情報、などで構成される送信フレームデータを生成し、｛０、１｝のビット系列｛ｂｔ；ｔ＝０、１、・・・、Ｔ−１｝をＳ／Ｐ変換部２１３ａへ出力する。なお、Ｔは自然数である。
図１９には、チャネルコーデック部２１２ａから出力される送信フレーム２３１のフォーマットの一例を示してある。本例では、Ｔ＝３２０である。
【０１１２】
Ｓ／Ｐ変換部２１３ａは、チャネルコーデック部２１２ａからの１フレーム分の入力ビット列を２シンボル毎に分割してシンボルタイミングで各シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａへ出力する。具体的には、４値デジタル変調（２ｂｉｔ／１シンボル）を用いた場合には、４ｂｉｔ（ビット）分の入力（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１、ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）を前半の（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）と後半の（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）の２シンボルに分割し、初めのシンボルタイミングで（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）を第１のシンボルマッピング部２１４−１ａへ出力し、次のシンボルタイミングで（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）を第２のシンボルマッピング部２１４−２ａへ出力する。
ここで、ｎ＝０、１、・・・、Ｔ／４−１は、４ｂｉｔ毎に変化する時系列番号である。
【０１１３】
第１のシンボルマッピング部２１４−１ａは、Ｓ／Ｐ変換部２１３ａから（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）が入力されると、予め指定されたシンボル変調に従ってマッピングして、その結果Ｘ２ｍを差動符号化部２１６ａへ出力する。
第２のシンボルマッピング部２１４−２ａは、Ｓ／Ｐ変換部２１３ａから（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）が入力されると、予め指定されたシンボル変調に従ってマッピングして、その結果Ｘ２ｍ＋１を差動符号化部２１６ａへ出力する。
【０１１４】
これら２つのシンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａにより、Ｓ／Ｐ変換部２１３ａで分割した２シンボルに対して、（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）の入力に対するシンボル変調Ｘ２ｍを出力するとともに、（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）の入力に対するシンボル変調Ｘ２ｍ＋１を出力する。
ここで、ｍは、ｍ＝ｎ（ｍ＝０、１、・・・、Ｔ／４−１）で、２シンボル毎に変化する時系列番号であり、Ｘ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１は複素数となる。
図２０には、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調の時におけるＸ（Ｘ２ｍやＸ２ｍ＋１）の信号配置の一例を示してある。横軸は同相（Ｉ）成分を表し、縦軸は直交（Ｑ）成分を表す。
【０１１５】
差動符号化部２１６ａは、２つのシンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａからＸ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１が入力された後、（式７）の演算で得られるＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１をＳＴＢＣ符号化部２１８ａへ出力する。
なお、＊は共役複素数を表す。Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１は複素数となる。
初期値設定部２１５ａは、ｍ＝０における初期値Ｓ−２、Ｓ−１を差動符号化部２１６ａへ出力して設定する。
【０１１６】
【数７】
【０１１７】
基地局ＩＤ通知部２１７ａは、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａへ基地局ＩＤ番号を出力して通知する。本例では、第１の基地局装置２０１の基地局ＩＤ通知部２１７ａでは基地局ＩＤ番号として１（ＩＤ＝１）をＳＴＢＣ符号化部２１８ａへ通知し、第２の基地局装置２０２の基地局ＩＤ通知部２１７ｂでは基地局ＩＤ番号として２（ＩＤ＝２）をＳＴＢＣ符号化部２１８ｂへ通知する。
【０１１８】
ＳＴＢＣ符号化部２１８ａは、差動符号化部２１６ａからの入力Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１に基づく値Ｓ２ｍ、−Ｓ２ｍ＋１＊、Ｓ２ｍ＋１、Ｓ２ｍ＊を取得し、また、スイッチ機能を有しており、当該スイッチ機能により、基地局ＩＤ通知部２１７ａから通知される基地局ＩＤ番号を判別し、その結果に応じて、差動符号化部２１６ａからの入力Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１に基づく値のうちで選択した値を送信部２１９ａへ出力する。
本例では、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂのスイッチ機能は、基地局ＩＤ番号が奇数であるか或いは偶数であるかを判別し、この結果、基地局ＩＤ番号が奇数である場合（本例では、第１の基地局装置２０１の場合）には、Ｓ２ｍ、−Ｓ２ｍ＋１＊の順に送信部２１９ａ、２１９ｂへ出力し、また、基地局ＩＤ番号が偶数である場合（本例では、第２の基地局装置２０２の場合）にはＳ２ｍ＋１、Ｓ２ｍ＊の順に送信部２１９ａ、２１９ｂへ出力する。
【０１１９】
送信部２１９ａは、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａからの入力に対し、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換や直交変調の処理を施した後に、所望の無線送信周波数に変調して、その結果の信号を電力増幅部２２０ａへ出力する。
電力増幅部２２０ａは、送信部２１９ａからの出力を無線出力レベルまで増幅して、送信アンテナ２２１ａへ出力する。
送信アンテナ２２１ａは、電力増幅部２２０ａから入力された信号を無線により送信出力する。
【０１２０】
ここで、本例では、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂに前記したスイッチ機能を備えた構成例を示したが、他の構成例として、このようなスイッチ機能を有するスイッチをＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂと送信部２１９ａ、２１９ｂとの間（ＤＳＴＢＣ符号器の内部又は外部）に備えることも可能であり、この場合、基地局ＩＤ通知部２１７ａ、２１７ｂは、（ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂではなく）各スイッチへ基地局ＩＤ番号を出力して通知し、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂは、差動符号化部２１６ａ、２１６ｂからの入力Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１に基づく値Ｓ２ｍ、−Ｓ２ｍ＋１＊、Ｓ２ｍ＋１、Ｓ２ｍ＊を取得して各スイッチへ出力し、各スイッチは、基地局ＩＤ通知部２１７ａ、２１７ｂから通知される基地局ＩＤ番号を判別し、その結果に応じて、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂから入力された値のうちで選択した値を送信部２１９ａ、２１９ｂへ出力し、送信部２１９ａ、２１９ｂは、（ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂからの入力ではなく）各スイッチからの入力を処理する。
【０１２１】
次に、シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａと差動符号化部２１６ａの動作について例を挙げて説明する。
シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａがＱＰＳＫ変調に対応する場合、その出力Ｘ（Ｘ２ｍやＸ２ｍ＋１）は（式８）で示される。
なお、ｊは虚数を表す。
【０１２２】
【数８】
【０１２３】
（式７）を用いて、差動符号化部２１６ａからの出力Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１を計算する。
一例として、初期値設定部２１５ａからの出力Ｓ−２、Ｓ−１を（式９）で与え、シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａの入力ビットをランダムに変化させたとき、（式８）のＸ（Ｘ２ｍやＸ２ｍ＋１）を（式７）に代入すると、差動符号化部２１６ａからの出力信号の配置は図２１に示されるようになる。
図２１には、ＤＳＴＢＣの信号配置の一例を示してある。横軸は同相（Ｉ）成分を表し、縦軸は直交（Ｑ）成分を表す。
【０１２４】
【数９】
【０１２５】
他の一例として、初期値設定部２１５ａからの出力Ｓ−２、Ｓ−１を（式１０）で与え、シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａの入力ビットをランダムに変化させたとき、（式８）のＸ（Ｘ２ｍやＸ２ｍ＋１）を（式７）に代入すると、差動符号化部２１６ａからの出力信号の配置は図２２に示されるようになる。
図２２には、ＤＳＴＢＣの信号配置の一例を示してあり、その２０点の座標Ｓを示してあり、各シンボル値に番号（マッピング点番号）を付してある。横軸は同相（Ｉ）成分を表し、縦軸は直交（Ｑ）成分を表す。
【０１２６】
【数１０】
【０１２７】
具体的には、図２２に示されるマッピング配置では、出力２０点に［１］〜［２０］の番号付けをしてある。
（式７）の計算結果によると、Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の組み合わせは、図２３の表に示される２４通りの組み合わせ状態となることが確認される。
図２３の表には、（式１０）を初期値としたときにおけるＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の信号配置の組み合わせ及びそれに対応する状態番号（状態Ｎｏ）の一例を示してある。
【０１２８】
図２１の信号配置と図２２の信号配置とを比較すると、初期値の選び方によりＳのマッピング点数と配置点は異なるが、初期値が図２３に示される状態番号（状態Ｎｏ）のいずれかであれば、図２２に示されるものと同じ２０点の中で偏移することが確認されている。
【０１２９】
また、（式７）は、ＤＳＴＢＣ方式の出力のマッピング（Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１）がそれより前のタイミングの出力（Ｓ２ｍ−２、Ｓ２ｍ−１）に依存すること（又は、ｍ＝０の場合には初期値（Ｓ−２、Ｓ−１）に依存すること）を示している。
このことは、シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａの入力が同期ワードのような既知の固定ビットパターンであり、Ｘの配置、偏移が固定であっても、そのＤＳＴＢＣのマッピング配置は、直前の出力マッピング配置すなわち同期ワード（ＳＷ）以前の音声データ入力のビットパターンに依存して変化することを示す。
【０１３０】
一般的に、デジタル無線方式の場合、移動局装置（例えば、図１７に示される移動局装置１２１）に実装される復調処理の機能部では、同期ワードのマッピング配置が既知であることを前提としたアルゴリズムを採用している。その中で、例えば、自動周波数制御（ＡＦＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理では、同期ワードの復調デマッピング配置結果と、同期ワードの既知のマッピング配置との位相誤差を計算することで受信周波数の補正を行っている。
【０１３１】
しかしながら、ＤＳＴＢＣ方式を用いた変調処理では、上述のように、同期ワードのマッピング配置は直前の音声データ入力に依存して変化するため、例えば、受信側でＡＦＣ処理をするような際には、基準となるマッピング配置点が不定となり対策が必要となるといった問題があった。
【０１３２】
（実施例）
図８には、参考出願１の一実施例に係るＤＳＴＢＣ方式を用いた基地局装置の送信機の構成例を示してある。本例では、４値デジタル変調（２ｂｉｔ／１シンボル）を用いた場合を示してある。
本例では、識別情報（ＩＤ）が１である基地局装置１の送信機の構成例と、ＩＤが２である基地局装置２の送信機の構成例を示してある。
【０１３３】
第１の基地局装置１の送信機は、入力部１１ａ、チャネルコーデック部１２ａ、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１３ａ、２つのシンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａ、差動符号化部１５ａ、基地局ＩＤ通知部１６ａ、ＳＴＢＣ符号化部１７ａ、送信部１８ａ、電力増幅部１９ａ、送信アンテナ２０ａを備えており、また、Ｓ／Ｐ変換部３１ａ、２つのシンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａ、初期値設定部３３ａ、差動符号化部３４ａ、初期値更新部３５ａを備えている。
本例では、差動符号化部１５ａ、ＳＴＢＣ符号化部１７ａ、Ｓ／Ｐ変換部３１ａ、２つのシンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａ、初期値設定部３３ａ、差動符号化部３４ａ、初期値更新部３５ａからＤＳＴＢＣ符号器が構成されている。
【０１３４】
第２の基地局装置２の送信機は、入力部１１ｂ、チャネルコーデック部１２ｂ、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１３ｂ、２つのシンボルマッピング部１４−１ｂ、１４−２ｂ、差動符号化部１５ｂ、基地局ＩＤ通知部１６ｂ、ＳＴＢＣ符号化部１７ｂ、送信部１８ｂ、電力増幅部１９ｂ、送信アンテナ２０ｂを備えており、また、Ｓ／Ｐ変換部３１ｂ、２つのシンボルマッピング部３２−１ｂ、３２−２ｂ、初期値設定部３３ｂ、差動符号化部３４ｂ、初期値更新部３５ｂを備えている。
本例では、差動符号化部１５ｂ、ＳＴＢＣ符号化部１７ｂ、Ｓ／Ｐ変換部３１ｂ、２つのシンボルマッピング部３２−１ｂ、３２−２ｂ、初期値設定部３３ｂ、差動符号化部３４ｂ、初期値更新部３５ｂからＤＳＴＢＣ符号器が構成されている。
【０１３５】
本例の基地局装置１、２の送信機における動作の一例を示す。
なお、各基地局装置１、２の送信機における概略的な動作は同様であるため、第１の基地局装置１の送信機を代表させて説明する。
また、本例では、図１８に示される基地局装置２０１、２０２の送信機の構成や動作との相違点を中心に説明し、同様な部分については詳しい説明を省略する。
また、本例では、チャネルコーデック部１２ａ、１２ｂで生成する送信フレームフォーマットは、図１９に示されるものに従っていることを前提とする。
【０１３６】
まず、入力部１１ａ、チャネルコーデック部１２ａ、Ｓ／Ｐ変換部１３ａ、２つのシンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａ、差動符号化部１５ａ、基地局ＩＤ通知部１６ａ、ＳＴＢＣ符号化部１７ａ、送信部１８ａ、電力増幅部１９ａ、送信アンテナ２０ａの構成や動作は、それぞれ、図１８に示される対応する処理部と概略的に同様である。これらについて、本例で、図１８に示されるものと相違する点は、チャネルコーデック部１２ａがフレームフォーマットに従って送信１フレームを生成して｛０、１｝のビット系列｛ｂｔ；ｔ＝０、１、・・・、Ｔ｝（本例では、Ｔ＝３１９）をＳ／Ｐ変換部１３ａへ出力するだけではなくこれとともにＳ／Ｐ変換部３１ａへも出力する点と、差動符号化部１５ａに入力される初期値Ｓ−２、Ｓ−１が初期値更新部３５ａから出力される点である。
【０１３７】
続いて、本例の主な特徴であるＳ／Ｐ変換部３１ａ、２つのシンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａ、初期値設定部３３ａ、差動符号化部３４ａ、初期値更新部３５ａについて説明する。
Ｓ／Ｐ変換部３１ａは、主たる機能はＳ／Ｐ変換部１３ａと同じであるが、Ｓ／Ｐ変換部１３ａでは入力ｂｉｔ数が送信１フレーム分（３２０ｂｉｔ）であるのに対して、Ｓ／Ｐ変換部３１ａでは入力ｂｉｔ数が先頭から同期ワードの直前までの１２０ｂｉｔ（図１９に示されるＲ、Ｐ、ＴＣＨ）である。また、Ｓ／Ｐ変換部１３ａではシンボルタイミングに同期して出力するのに対して、Ｓ／Ｐ変換部３１ａでは以後の処理が終わったら順次シンボル分割及び出力を行う。
【０１３８】
具体的には、Ｓ／Ｐ変換部３１ａは、チャネルコーデック部１２ａからの送信１フレームの内、先頭から同期ワードまでの１２０ｂｉｔを取り込んだ後、この１２０ｂｉｔ分の入力ビット列について、４ｂｉｔ分の入力（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１、ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）を前半の（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）と後半の（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）の２シンボル（本例では、２ｂｉｔ／１シンボル）に分割し、初めの（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）を第１のシンボルマッピング部３２−１ａへ出力し、次の（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）を第２のシンボルマッピング部３２−２ａへ出力する。
【０１３９】
各シンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａは、主たる機能は各シンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａと同じである。
具体的には、第１のシンボルマッピング部３２−１ａは、Ｓ／Ｐ変換部３１ａから（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）が入力されると、予め指定されたシンボル変調に従ってマッピングして、その結果Ｘ２ｍを差動符号化部３４ａへ出力する。
また、第２のシンボルマッピング部３２−２ａは、Ｓ／Ｐ変換部３１ａから（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）が入力されると、予め指定されたシンボル変調に従ってマッピングして、その結果Ｘ２ｍ＋１を差動符号化部３４ａへ出力する。
このように、シンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａにより、順次、Ｘ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１に変調する。
【０１４０】
差動符号化部３４ａは、２つのシンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａからＸ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１が入力された後、（式１１）の演算をすることで、順次、Ｓ’２ｍ、Ｓ’２ｍ＋１を計算し、これにより得られるｍ＝２９のときの値Ｓ’５８、Ｓ’５９（１２０ｂｉｔについての最後の２つの値）を初期値更新部３５ａへ出力する。
初期値設定部３３ａは、ｍ＝０における初期値Ｓ’−２、Ｓ’−１として（式１２）に示される値を差動符号化部３４ａへ出力して設定する。
【０１４１】
【数１１】
【数１２】
【０１４２】
初期値更新部３５ａは、差動符号化部３４ａからの出力Ｓ’５８、Ｓ’５９から、差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１を求めて差動符号化部１５ａへ出力する。
ここで、他の構成例として、差動符号化部３４ａが値Ｓ’５８、Ｓ’５９に対応した状態番号（状態Ｎｏ）を初期値更新部３５ａへ出力し、初期値更新部３５ａが差動符号化部３４ａからの状態Ｎｏから差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１を求める構成とされてもよい。
なお、差動符号化部１５ａでは、図１８に示されるものと同様に、（式７）の計算を行い、本例では、初期値更新部３５ａから与えられる初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いる。
【０１４３】
次に、初期値更新部３５ａにより行われる処理について詳しく説明する。
本例では、初期値更新部３５ａは、図９に示される表（変換表）の内容に従って、差動符号化部３４ａからの出力Ｓ’５８、Ｓ’５９（或いは、状態Ｎｏ）から、差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１を求めて、差動符号化部１５ａへ出力する。
【０１４４】
図９には、初期値更新部３５ａの入力から出力への変換表の一例を示してある。
具体的には、前段の差動符号化部３４ａからの同期ワード直前についての出力値Ｓ’５８、Ｓ’５９及びそれに対応する状態Ｎｏ（初期値更新部３５ａの入力に関する情報）の一覧を示してあり、これについては図２３に示される内容と同じであり、また、後段の差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１及びそれに対応する状態Ｎｏ（初期値更新部３５ａの出力に関する情報）の一覧を示してある。そして、初期値更新部３５ａでは、入力の状態Ｎｏが判定されると、それに対応する状態Ｎｏ（図９の変換表では、同じ行にある状態Ｎｏ）の出力を行う。なお、マッピング点番号［１］〜［２０］は図２２に示されるものと同じシンボル値を示す。
【０１４５】
本例では、Ｓ／Ｐ変換部３１ａ〜初期値更新部３５ａによりフレームの先頭からの１２０ｂｉｔ分を処理して初期値Ｓ−２、Ｓ−１を求めた後に、Ｓ／Ｐ変換部１３ａ以降の処理部（例えば、Ｓ／Ｐ変換部１３ａ〜ＳＴＢＣ符号化部１７ａなど）の処理を開始して、シンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａでＸ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１を順次求めて、差動符号化部１５ａでＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１を順次計算して、フレームの先頭からの３２０ｂｉｔ分を処理する。この場合に、ｍ＝０のときのＳ０、Ｓ１については、初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いて計算する。
【０１４６】
ここで、本例のような初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いて差動符号化部１５ａで（式７）を計算すると、ｍ＝２９のときの計算結果すなわち同期ワード直前のＳ５８、Ｓ５９の組み合わせが必ず状態Ｎｏが１であるものとなり、同期ワードのＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１（ｍ＝３０〜３４）のマッピング配置を固定ビットパターンに応じた固定マッピングパターンにすることができる。
【０１４７】
（第１のシミュレーションの例の説明）
図１０には、シミュレーション結果（ケース１−１）の例を示してある。このケースでは、Ｓ’５８、Ｓ’５９の組み合わせが状態Ｎｏ４に対応することから、図９の変換表に基づいて、状態Ｎｏ１２に対応する初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いている。
図１１には、シミュレーション結果（ケース１−２）の例を示してある。このケースでは、Ｓ’５８、Ｓ’５９の組み合わせが状態Ｎｏ２４に対応することから、図９の変換表に基づいて、状態Ｎｏ２０に対応する初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いている。
【０１４８】
ここで、本例のシミュレーションでは、同期ワードまでの入力をランダムビット入力とし、同期ワードは固定パターンとしている。また、図１０及び図１１では、入力パターンによるＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の偏移、Ｓ’２ｍ、Ｓ’２ｍ＋１の遷移を状態Ｎｏの偏移で表している。
図１０の結果と図１１の結果とでは、ランダムビット入力の１２０ｂｉｔのビットパターンが異なるが、同期ワード直前の状態Ｎｏが１となり、同期ワードのマッピングパターンが固定マッピングパターンになることが示されている。なお、入力データとして他の入力パターンにおいても検証済みであり、同様の結果が得られている。
【０１４９】
（第２のシミュレーションの例の説明）
図１２〜図１６を参照して説明する。
まず、第２のシミュレーションに係る送信機の構成や動作について、図８を参照して上述した内容とは異なる点について説明する。
第２のシミュレーションに係る各シンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａ、３２−１ａ、３２−２ａの主たる機能は、上述した内容と同じであるが、第２のシミュレーションでは、Ｓ／Ｐ変換部１３ａ、３１ａからの第１の出力（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）と第２の出力（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）に対して、それぞれ異なるシンボル変調を定義している。
【０１５０】
第１のシンボルマッピング部（シンボルマッピングＡ部）となるシンボルマッピング部１４−１ａ、３２−１ａは、それぞれ、前段のＳ／Ｐ変換部１３ａ、３１ａから第１の出力（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）を入力し、（式８）と同様な（式１３）で与えられるＸ２ｍを演算して後段の差動符号化部１５ａ、３４ａへ出力する。
第２のシンボルマッピング部（シンボルマッピングＢ部）となるシンボルマッピング部１４−２ａ、３２−２ａは、それぞれ、前段のＳ／Ｐ変換部１３ａ、３１ａから第２の出力（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）を入力し、（式１４）で与えられるＸ２ｍ＋１を演算して後段の差動符号化部１５ａ、３４ａへ出力する。ここで、（式１４）はＩＱ平面において（式１３）を−４５°回転させたものである。
【０１５１】
【数１３】
【数１４】
【０１５２】
更に、シンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａ、初期値設定部３３ａ、差動符号化部３４ａを例とすると、（式１５）に示される初期値Ｓ’−２、Ｓ’−１を用いて（式１１）を計算すると、差動符号化部３４ａの出力信号の配置は、図１２に示されるようになり、原点を含まない信号配置となる。
図１２には、差動符号化部３４ａの信号配置の一例を示してあり、その２４点の座標Ｓを示してあり、各シンボル値に番号（マッピング点番号）を付してある。横軸は同相（Ｉ）成分を表し、縦軸は直交（Ｑ）成分を表す。
【０１５３】
【数１５】
【０１５４】
具体的には、図１２に示されるマッピング配置では、出力２４点に［１］〜［２４］の番号付けをしてある。
（式１１）の計算結果によると、Ｓ’２ｍ、Ｓ’２ｍ＋１の組み合わせは、図１３の表に示される２４通りの組み合わせ状態となることが確認される。
図１３の表には、第２のシミュレーションにおけるＳ’２ｍ、Ｓ’２ｍ＋１（Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１も同様）の信号配置の組み合わせ及びそれに対応する状態番号（状態Ｎｏ）の一例を示してある。ここで、初期値が図１３に示される状態Ｎｏのいずれかであれば、図１２に示されるものと同じ２４点の中で偏移することが確認されている。
【０１５５】
このことをシンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａ、差動符号化部１５ａ、ＳＴＢＣ符号化部１７ａに当てはめて考えると、差動符号化部１５ａの出力信号の配置は、図１２に示されるようになり、原点を含まない信号配置となり、また、後段のＳＴＢＣ符号化部１７ａの出力も同様な信号配置となり、原点を含まない信号配置にすることができる。
【０１５６】
このように、第２のシミュレーションに係る送信機では、ＳＴＢＣ符号化部１７ａの出力信号配置が原点（ゼロ点）を含まないようにシンボル変調を行うシンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａを備えた。そして、ＤＳＴＢＣ符号器における信号配置の原点にシンボルが無いことが実現されるように、ＤＳＴＢＣ符号器の入力を所定の演算で求めており、信号配置において原点を含まないため、例えば、送信波形の包絡線振幅の変動を低減することができ、これにより、電力増幅部１９ａに要求される性能を緩和することができる。
【０１５７】
続いて、初期値更新部３５ａにより行われる処理について詳しく説明する。
第２のシミュレーションに係る送信機では、初期値更新部３５ａは、図１４に示される表（変換表）の内容に従って、差動符号化部３４ａからの出力Ｓ’５８、Ｓ’５９（或いは、状態Ｎｏ）から、差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１を求めて、差動符号化部１５ａへ出力する。
【０１５８】
図１４には、初期値更新部３５ａの入力から出力への変換表の一例を示してある。
具体的には、前段の差動符号化部３４ａからの同期ワード直前についての出力値Ｓ’５８、Ｓ’５９及びそれに対応する状態Ｎｏ（初期値更新部３５ａの入力に関する情報）の一覧を示してあり、これについては図１３に示される内容と同じであり、また、後段の差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１及びそれに対応する状態Ｎｏ（初期値更新部３５ａの出力に関する情報）の一覧を示してある。そして、初期値更新部３５ａでは、入力の状態Ｎｏが判定されると、それに対応する状態Ｎｏ（図１４の変換表では、同じ行にある状態Ｎｏ）の出力を行う。なお、マッピング点番号［１］〜［２４］は図１２に示されるものと同じシンボル値を示す。
【０１５９】
ここで、本例のような初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いて差動符号化部１５ａで（式７）を計算すると、ｍ＝２９のときの計算結果すなわち同期ワード直前のＳ５８、Ｓ５９の組み合わせが必ず状態Ｎｏが１であるものとなり、同期ワードのＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１（ｍ＝３０〜３４）のマッピング配置を固定ビットパターンに応じた固定マッピングパターンにすることができる。
【０１６０】
図１５には、シミュレーション結果（ケース２−１）の例を示してある。このケースでは、Ｓ’５８、Ｓ’５９の組み合わせが状態Ｎｏ１６に対応することから、図１４の変換表に基づいて、状態Ｎｏ２０に対応する初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いている。
図１６には、シミュレーション結果（ケース２−２）の例を示してある。このケースでは、Ｓ’５８、Ｓ’５９の組み合わせが状態Ｎｏ２３に対応することから、図１４の変換表に基づいて、状態Ｎｏ１９に対応する初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いている。
【０１６１】
ここで、第２のシミュレーションでは、同期ワードまでの入力をランダムビット入力とし、同期ワードは固定パターンとしている。また、図１５及び図１６では、入力パターンによるＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の偏移、Ｓ’２ｍ、Ｓ’２ｍ＋１の遷移を状態Ｎｏの偏移で表している。
図１５の結果と図１６の結果とでは、ランダムビット入力の１２０ｂｉｔのビットパターンが異なるが、同期ワード直前の状態Ｎｏが１となり、同期ワードのマッピングパターンが固定マッピングパターンになることが示されている。なお、入力データとして他の入力パターンにおいても検証済みであり、同様の結果が得られている。
【０１６２】
（参考出願１に係る実施例のまとめ）
以上のように、本例のＤＳＴＢＣ方式を採用した送信機では、フレームの先頭より後ろの所定箇所に同期ワードが配置される場合に、フレームの先頭から同期ワードより前の値（例えば、ビット値）に基づいて、本線の処理（本例では、Ｓ／Ｐ変換部１３ａ〜ＳＴＢＣ符号化部１７ａの処理）において同期ワードの直前に対応する信号点が一定の点になるように、前記値（フレームの値）を処理するときの差動符号化の初期値Ｓ−２、Ｓ−１を設定する。
【０１６３】
具体的には、通常、デジタル無線におけるＡＦＣ処理は、同期ワードのマッピング配置が既知であることを前提としているため、受信側では、同期ワードを復調したマッピング配置結果との誤差を演算して補正をかけていたが、ＤＳＴＢＣ方式を用いると、従来では、マッピング配置が直前のデータ（例えば、音声データ）の入力に依存して変化するため、基準となるマッピング配置が不定となり、対策を講じる必要があった。そこで、本例では、差動符号化部１５ａに入力される初期値Ｓ−２、Ｓ−１を受信データのフレームの最初から同期ワード直前までの１２０ｂｉｔのデータから演算し、その演算結果を初期値として設定することにより、同期ワードのマッピング配置を固定されたマッピングパターンとして、基準マッピングパターンとして比較することを可能にした。
【０１６４】
このように、本例では、ＤＳＴＢＣ方式を採用する無線機において、従来では他の入力データに依存して不定であった同期ワードのマッピングパターン（マッピング配置）を固定のマッピングパターン（例えば、既知の固定配置）にすることができ、例えば、受信側のＡＦＣ処理において基準となるマッピング配置点を予め定義することが可能となる。
【０１６５】
ここで、本例の構成を適用することが可能な無線通信システムの一例として、同報型無線システムである列車無線システム（例えば、図１７に示されるようなシステム）について概略的に説明する。
列車無線システムでは、例えば、線路に沿って複数の基地局装置が設置されており、１つの中央装置が送信対象となるデータ列Ｓを各基地局装置へ同時に配信（送信）し、各基地局装置は当該データ列Ｓから生成したデータ列の信号をアンテナから無線により送信する。そして、線路を走行する列車の移動局装置が基地局装置からの無線信号（電波）を受信する。なお、各基地局装置は、例えば、互いに異なる無線通信領域を有する（重複部分があってもよい）指向性アンテナからなる２本のアンテナを備えている。
【０１６６】
このようなシステムでは、従来において、同一の周波数を使用する複数の基地局装置でシステムを運用しようとすると、隣接する基地局装置の通信エリア（無線通信領域）において重複するエリアでは電波干渉が生じてしまっていた。
そこで、一構成例として、各基地局装置において、ＤＳＴＢＣを用いて送信信号を符号化し、隣接する基地局装置について重複するエリアに対しては各基地局装置から互いに直交する異なる符号化列（例えば、データ列ＳからＤＳＴＢＣにより生成される互いに直交するデータ列Ａ、Ｂ）が送信されるように、各基地局装置の各アンテナ毎に送信データ系列を選択や設定することで、同一波干渉を防ぐことが考えられる。
（以上、参考出願１の内容の説明）
【０１６７】
（実施例のまとめ）
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【符号の説明】
【０１６８】
１、２、１１１、１１２、２０１、２０２・・基地局装置、 １１ａ、ｂ、２１１ａ、ｂ・・入力部、 １２ａ、ｂ、２１２ａ、ｂ・・チャネルコーデック部、 １３ａ、ｂ、３１ａ、ｂ、２１３ａ、ｂ・・Ｓ／Ｐ変換部、 １４−１ａ、ｂ、１４−２ａ、ｂ、３２−１ａ、ｂ、３２−２ａ、ｂ、２１４−１ａ、ｂ、２１４−２ａ、ｂ・・シンボルマッピング部、 １５ａ、ｂ、３４ａ、ｂ、２１６ａ、ｂ・・差動符号化部、 １６ａ、ｂ、２１７ａ、ｂ・・基地局ＩＤ通知部、 １７ａ、ｂ、２１８ａ、ｂ・・ＳＴＢＣ符号化部、 １８ａ、ｂ、２１９ａ、ｂ・・送信部、 １９ａ、ｂ、２２０ａ、ｂ・・電力増幅部、 ２０ａ、ｂ、２２１ａ、ｂ・・送信アンテナ、 ３３ａ、ｂ、２１５ａ、ｂ・・初期値設定部、 ３５ａ、ｂ・・初期値更新部、 １０１・・中央卓、 １０２・・中央装置、 １２１・・移動局装置、
３０１・・Ｓ／Ｐ変換部、 ３０２、３０３・・シンボルマッピング部、 ３０４・・差動符号化部、 ３０５・・ＳＴＢＣ符号化部、 ４０１、５０１・・アンテナ、 ４０２、５０２・・受信部、 ４０３、５０３・・Ａ／Ｄ変換器、 ４０４、５０４・・直交検波部、 ４０５、５０５・・ＬＰＦ、 ４０６、５０６・・ルートロールオフフィルタ、 ４０７、５０７・・ダウンサンプル器、 ４０８、４１１・・ＤＳＴＢＣ復号部、 ４０９、５０９・・復号判定部、 ４１２、５１１、５１３・・ＳＷテーブル部、 ４１３、５１２、５１４・・相関演算部、 ４１４、５１６・・最大値検索部、 ４１５、５１７・・タイミング検出部、 ４１６、５１８・・タイミング生成部、 ５０８・・復号部（ＳＴＢＣ復号部又はＤＳＴＢＣ復号部）、 ５１５・・演算部、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時空間符号化（ＳＴＢＣ：Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）方式又は差動時空間符号化（ＤＳＴＢＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）方式により通信を行う送信装置や受信装置や通信システムや通信方法に関し、特に、効果的に通信を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＳＴＢＣ方式やＤＳＴＢＣ方式により通信を行う技術について検討等されている。
一例として、通信されるフレームには、通信対象のデータ信号、同期ワード（ＳＷ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｗｏｒｄ又はＳｙｎｃ．Ｗｏｒｄ）などからなる既知の信号、通信対象のデータ信号が配置され、これについて、既知の信号以外のデータ信号に対してＳＴＢＣ方式やＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３０３０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＳＴＢＣ方式やＤＳＴＢＣ方式については、更なる開発が要求されていた。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことを可能とする送信装置や受信装置や通信システムや通信方法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】
【０００５】
（送信装置の一構成例の説明）
上記目的を達成するため、本発明では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信装置において、次のような構成とした。
すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。符号化手段が、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う。
【０００６】
従って、フレームの全体を符号化することにより、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
ここで、送信としては、例えば、無線による送信が用いられる。
また、フレームに同期ワードが配置される所定箇所としては、例えば、フレームの先頭より後ろの箇所が用いられ、他の構成例として、フレームの先頭の箇所が用いられても構わない。
【０００７】
（受信装置の一構成例の説明）
上記目的を達成するため、本発明では、ＤＳＴＢＣ方式により送信された信号を受信する受信装置において、次のような構成とした。
すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。送信側において、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われる。
当該受信装置では、受信手段が、前記送信側から送信された信号を受信する。Ａ／Ｄ変換手段が、前記受信手段により受信された信号をＡ／Ｄ変換する。ダウンサンプル手段が、前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の受信信号をダウンサンプル（間引き）する。第１のＤＳＴＢＣ復号手段が、前記ダウンサンプル手段によりダウンサンプルされた信号に対してＤＳＴＢＣ方式で復号を行う。第２のＤＳＴＢＣ復号手段が、前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後であって前記ダウンサンプル手段によりダウンサンプルされる前の受信信号に対してＤＳＴＢＣ方式で復号を行う。同期ワード情報記憶手段が、ＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われる前の前記同期ワードに対応した情報を記憶する。相関値取得手段が、前記第２のＤＳＴＢＣ復号手段により得られた復号結果の信号と前記同期ワード情報記憶手段に記憶された前記同期ワードに対応した情報の信号との相関値を取得する。サンプリングタイミング制御手段が、前記相関値取得手段により取得された相関値に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段に対してサンプリングタイミングの制御を行う。
【０００８】
従って、ＤＳＴＢＣ方式において、サンプル毎にＤＳＴＢＣ復号を行って、同期ワードに関する相関値に基づいてサンプリングタイミングを制御することにより、ＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
ここで、送信や受信としては、例えば、無線による送信や受信が用いられる。
また、フレームに同期ワードが配置される所定箇所としては、例えば、フレームの先頭より後ろの箇所が用いられ、他の構成例として、フレームの先頭の箇所が用いられても構わない。
また、記憶手段としては、例えば、メモリなどを用いて構成することができる。
【０００９】
（受信装置の他の一構成例の説明）
上記目的を達成するため、本発明では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により送信された信号を受信する受信装置において、次のような構成とした。
すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。送信側において、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われる。前記送信側で前記符号化が行われた後の前記同期ワードに対応した信号が所定のパターン（例えば、固定的な一定のパターン）となる。
当該受信装置では、受信手段が、前記送信側から送信された信号を受信する。Ａ／Ｄ変換手段が、前記受信手段により受信された信号をＡ／Ｄ変換する。復号手段が、前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の信号に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式で復号を行う。同期ワード情報記憶手段が、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われた後の前記同期ワードに対応した情報（前記した所定のパターンに対応した情報）を記憶する。相関値取得手段が、前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の信号であって前記復号手段により復号が行われる前の信号と前記同期ワード情報記憶手段に記憶された前記同期ワードに対応した情報の信号との相関値を取得する。サンプリングタイミング制御手段が、前記相関値取得手段により取得された相関値に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段に対してサンプリングタイミングの制御を行う。
【００１０】
従って、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式において、例えばサンプル毎にＳＴＢＣ復号又はＤＳＴＢＣ復号を行わずに、同期ワードに関する相関値に基づいてサンプリングタイミングを制御することにより、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
ここで、送信や受信としては、例えば、無線による送信や受信が用いられる。
また、フレームに同期ワードが配置される所定箇所としては、例えば、フレームの先頭より後ろの箇所が用いられ、他の構成例として、フレームの先頭の箇所が用いられても構わない。
また、記憶手段としては、例えば、メモリなどを用いて構成することができる。
【００１１】
また、同期ワード情報記憶手段や相関値取得手段については、例えば、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式では、送信側から送信される信号の系列が２つ（例えば、Ａ系列、Ｂ系列）あることから、それぞれの系列毎に処理を行う機能を有する。また、この場合、サンプリングタイミング制御手段では、例えば、これら２つの系列の相関値について、和や、自乗値の和や、平均値などに基づいて、制御を行うことができる。
【００１２】
（通信システムの一構成例の説明）
上記目的を達成するため、本発明では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信装置から受信装置へ送信する通信システムにおいて、次のような構成とした。
すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。前記送信装置では、符号化手段が、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う。
【００１３】
従って、フレームの全体を符号化することにより、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
ここで、通信（送信や受信）としては、例えば、無線による通信が用いられる。
また、フレームに同期ワードが配置される所定箇所としては、例えば、フレームの先頭より後ろの箇所が用いられ、他の構成例として、フレームの先頭の箇所が用いられても構わない。
【００１４】
（通信方法の一構成例の説明）
上記目的を達成するため、本発明では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信装置から受信装置へ送信する通信方法において、次のような構成とした。
すなわち、所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。前記送信装置では、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う。
【００１５】
従って、フレームの全体を符号化することにより、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
ここで、通信（送信や受信）としては、例えば、無線による通信が用いられる。
また、フレームに同期ワードが配置される所定箇所としては、例えば、フレームの先頭より後ろの箇所が用いられ、他の構成例として、フレームの先頭の箇所が用いられても構わない。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によると、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により効果的に通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は本発明の一実施例（第１実施例）に係るＳＴＢＣ送信機の構成例を示す図であり、（ｂ）は本発明の一実施例（第１実施例）に係るＤＳＴＢＣ送信機の構成例を示す図である。
【図２】（ａ）は本例（提案方式）に係る符号化の様子の一例を示す図であり、（ｂ）は比較方式に係る符号化の様子の一例を示す図であり、（ｃ）は入力されるビットデータのフレームの構成例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例（第２実施例）に係るＤＳＴＢＣ受信機の構成例を示す図である。
【図４】（ａ）はタイミング同期追従における同期状態であるときの相関自乗値のシミュレーション計算例を示す図であり、（ｂ）は受信信号と受信機でのタイミングとの関係の例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例（第３実施例）に係る受信機（ＳＴＢＣ受信機又はＤＳＴＢＣ受信機）の構成例を示す図である。
【図６】（ａ）はタイミング同期追従における同期状態であるときの相関自乗値のシミュレーション計算例（ケース１）を示す図であり、（ｂ）はタイミング同期追従における同期状態であるときの相関自乗値のシミュレーション計算例（ケース２）を示す図である。
【図７】タイミング同期追従における同期状態であるときの相関自乗値のシミュレーション計算例（ケース３）を示す図である。
【図８】参考出願１の一実施例に係るＤＳＴＢＣ方式を用いた基地局装置の送信機の構成例を示す図である。
【図９】初期値更新部の入力から出力への変換表の一例を示す図である。
【図１０】シミュレーション結果（ケース１−１）の例を示す図である。
【図１１】シミュレーション結果（ケース１−２）の例を示す図である。
【図１２】第２のシミュレーションに係る差動符号化部の信号配置の一例を示す図である。
【図１３】第２のシミュレーションに係るＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の信号配置の組み合わせの一例を示す図である。
【図１４】第２のシミュレーションに係る初期値更新部の入力から出力への変換表の一例を示す図である。
【図１５】シミュレーション結果（ケース２−１）の例を示す図である。
【図１６】シミュレーション結果（ケース２−２）の例を示す図である。
【図１７】列車無線システムの構成例を示す図である。
【図１８】ＤＳＴＢＣ方式を用いた基地局装置の送信機の構成例を示す図である。
【図１９】送信フレームのフォーマットの一例を示す図である。
【図２０】ＱＰＳＫ変調における信号配置の一例を示す図である。
【図２１】ＤＳＴＢＣの信号配置の一例を示す図である。
【図２２】ＤＳＴＢＣの信号配置の一例を示す図である。
【図２３】Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の信号配置の組み合わせの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１９】
本発明の第１実施例を説明する。
本例では、ＳＴＢＣ方式により無線により通信を行う送信装置、ＤＳＴＢＣ方式により無線により通信を行う送信装置について説明する。また、本例と同様な特徴を有する送信装置を備えた無線の通信システムや、本例と同様な特徴を有する無線の通信方法（例えば、送信方法）を実施することも可能である。なお、本例では、デジタルの通信が行われる。
【００２０】
例えば、基地局装置などと移動体（移動局装置）との間で通信を行う際に移動局装置の受信品質を向上させる手段の１つとして、ＳＴＢＣ方式による送信ダイバーシチ方式がある。
ＳＴＢＣ方式は、送信したい時系列データに対して、２シンボルを１つの処理単位として演算し、２本のアンテナから時間領域と空間領域で信号を組み換えて伝送する方式であり、２本のアンテナからそれぞれ直交する２種の系列（例えば、第１の系列であるＡ系列、第２の系列であるＢ系列）を出力する。
【００２１】
図１（ａ）には、本発明の一実施例に係るＳＴＢＣ方式により無線通信を行う送信装置に設けられる送信機（ＳＴＢＣ送信機）の構成例を示してある。なお、本例では、ベースバンド部に関する構成例を示してある。
本例のＳＴＢＣ送信機は、入力されるビットデータについて２シンボルを１つの処理単位にまとめるためのＳ／Ｐ（Ｓｅｒｉａｌ ｔｏ Ｐａｒａｌｌｅｌ）変換部３０１、Ｓ／Ｐ変換部３０１からの２個の出力のそれぞれについてシンボルマッピングを行う２個のシンボルマッピング部３０２、３０３、２個のシンボルマッピング部３０２、３０３からの出力ｘｗ−１＝ｓｗ−１、ｘｗ＝ｓｗについて時間領域と空間領域で信号の組み換えを行うことでＳＴＢＣ方式の符号化を行うＳＴＢＣ符号化部３０５を備えている。ＳＴＢＣ符号化部３０５からは、Ａ系列の信号ｓｗ−１、−ｓｗ＊とＢ系列の信号ｓｗ、ｓｗ−１＊が出力される。
【００２２】
なお、入力されるビットデータには、同期ワード（ＳＷ）が含まれる。
また、ｗ（シンボルに対する番号）は、１シンボル時間毎に変化する０から始まる時系列番号であり、フレームの先頭でゼロ（０）にクリアされる。
【００２３】
ここで、ＳＴＢＣ方式は、送信機にチャネル状態情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を用いることなく送信ダイバーシチを実現することができるため、フェージング環境下では有効であるが、受信機の側でＣＳＩが必要となる。ＣＳＩは、信号が空間等を伝搬するときの伝播特性であり、その変動がゆるやかな時にはトレーニング信号等により受信側で推定することができるが、受信機が高速で移動するような通信システムに適用する場合には、トレーニングしている間にパラメータが変動してしまうため、適用が困難である。
【００２４】
そこで、送信機と受信機にＣＳＩを必要としないＤＳＴＢＣ方式が提案されている。
ＤＳＴＢＣ方式は、受信機の側においてもＣＳＩが不要であるため、例えば、ＳＴＢＣ方式では追従することができなかった高速フェージング環境下においても有効である。ＤＳＴＢＣ方式による送信ダイバーシチ方式を用いることもできる。
【００２５】
図１（ｂ）には、本発明の一実施例に係るＤＳＴＢＣ方式により無線通信を行う送信装置に設けられる送信機（ＤＳＴＢＣ送信機）の構成例を示してある。なお、本例では、ベースバンド部に関する構成例を示してある。
本例のＤＳＴＢＣ送信機の構成は、図１（ａ）に示されるＳＴＢＣ送信機の構成と比べて、２個のシンボルマッピング部３０２、３０３とＳＴＢＣ符号化部３０５との間に差動符号化部３０４が備えられている点以外は、同様である。なお、本例では、説明の便宜上から、これらの概略的に同様な処理部３０１〜３０３、３０５については同一の符号を付してある。
【００２６】
本例のＤＳＴＢＣ送信機では、差動符号化部３０４は２個のシンボルマッピング部３０２、３０３からの出力ｘｗ−１、ｘｗについて差動符号化を行い、ＳＴＢＣ符号化部３０５は差動符号化部３０４からの２個の出力ｓｗ−１、ｓｗについて時間領域と空間領域で信号の組み換えを行うことでＳＴＢＣ方式の符号化を行ってＡ系列の信号ｓｗ−１、−ｓｗ＊とＢ系列の信号ｓｗ、ｓｗ−１＊を出力する。
【００２７】
なお、ＳＴＢＣ送信機やＤＳＴＢＣ送信機において、第１のアンテナ（アンテナＡ）から送信される第１の系列（Ａ系列）の信号パターンと、第２のアンテナ（アンテナＢ）から送信される第２の系列（Ｂ系列）の信号パターンとは直交し、信号の周波数は同一である。
【００２８】
本例のＳＴＢＣ送信機やＤＳＴＢＣ送信機における主な特徴について説明する。
本例では、通信されるフレームには、通信対象のデータ信号、同期ワード（ＳＷ）の信号、通信対象のデータ信号が配置され、これについて、フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式やＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う。
【００２９】
図２（ａ）には、本例（提案方式）に係る符号化の様子の一例を示してある。
本例では、Ａ系列の１フレームは、Ａ系列のデータ信号、Ａ系列の同期ワード信号（ＳＷＡ）、Ａ系列のデータ信号から構成されている。そして、同期ワード信号も含めた１フレームの全てが、ＳＴＢＣ送信機ではＳＴＢＣ方式により符号化され、又は、ＤＳＴＢＣ送信機ではＤＳＴＢＣ方式により符号化される。
同様に、本例では、Ｂ系列の１フレームは、Ｂ系列のデータ信号、Ｂ系列の同期ワード信号（ＳＷＢ）、Ｂ系列のデータ信号から構成されている。そして、同期ワード信号も含めた１フレームの全てが、ＳＴＢＣ送信機ではＳＴＢＣ方式により符号化され、又は、ＤＳＴＢＣ送信機ではＤＳＴＢＣ方式により符号化される。
【００３０】
図２（ｂ）には、参考として、比較方式に係る符号化の様子の一例を示してある。
比較方式では、図２（ａ）に示される本例のフレームの構成と同様であるが、Ａ系列やＢ系列について、データ信号のみがＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化され、同期ワード信号については符号化されない。この為、Ａ系列における同期ワード信号（ＳＷＡ）とＢ系列における同期ワード信号（ＳＷＢ）は同一の信号となる。
【００３１】
図２（ｃ）には、図１（ａ）、（ｂ）に示されるＳ／Ｐ変換部３０１に入力されるビットデータのフレームの構成例を示してある。本例では、１フレームは、データ信号、同期ワード信号（ＳＷ）、データ信号から構成されている。このフレームの構成は、Ａ系列とＢ系列で共通のフォーマットであり、且つ、図２（ａ）に示される提案方式と図２（ｂ）に示される比較方式で共通のフォーマットである。
【００３２】
ここで、本例の構成は、例えば、同期ワード信号が無線フレームフォーマットの先頭以外の位置（先頭より後ろの箇所）に配置される場合に適用されるが、同期ワード信号がフレームの先頭の位置に配置される場合に適用されても構わない。
【００３３】
以上のように、本例のように通信フレームの全体をＳＴＢＣ符号化又はＤＳＴＢＣ符号化することにより、効果的に通信を行うことができ、具体例として、次のような（効果の例１）〜（効果の例２）を得ることができる。
（効果の例１）ＳＴＢＣ符号化とＤＳＴＢＣ符号化に関し、データ信号の部分ばかりでなく同期ワード信号（ＳＷＡ、ＳＷＢ）の部分についても、ダイバーシチの効果を得ることができる。これに対して、図２（ｂ）に示される比較方式では、データ信号の部分のみについてダイバーシチの効果が得られる。
【００３４】
（効果の例２）ＤＳＴＢＣ符号化に関し、同期ワード信号（ＳＷＡ、ＳＷＢ）の後に続くデータ信号の最初の２シンボル部分を通信に使用することができる。これに対して、図２（ｂ）に示される比較方式では、同期ワード信号がＤＳＴＢＣ符号化されないため、同期ワード信号の後に続くデータ信号の最初の２シンボル部分が不定となって通信に使用することができない。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、ＤＳＴＢＣ方式では、通常、符号化の先頭の２シンボル部分（例えば、これらに共通な部分として、先頭のデータ信号の最初の２シンボル部分）については不定となって通信に使用することができない。
【００３５】
なお、図１（ａ）に示される本例のＳＴＢＣ方式の送信装置におけるＳＴＢＣ送信機では、ＳＴＢＣ符号化部３０５の機能により符号化手段が構成されている。
また、図１（ｂ）に示される本例のＤＳＴＢＣ方式の送信装置におけるＤＳＴＢＣ送信機では、差動符号化部３０４やＳＴＢＣ符号化部３０５の機能により符号化手段が構成されている。
【実施例２】
【００３６】
本発明の第２実施例を説明する。
本例では、ＤＳＴＢＣ方式により無線により通信を行う受信装置について説明する。また、本例と同様な特徴を有する受信装置を備えた無線の通信システムや、本例と同様な特徴を有する無線の通信方法（例えば、受信方法）を実施することも可能である。なお、本例では、デジタルの通信が行われる。
また、本例では、前提として、第１実施例で示されるように、通信フレームの全体（同期ワード信号も含む）が送信側でＤＳＴＢＣ方式により符号化されて送信される場合を示す。
【００３７】
例えば、ＤＳＴＢＣ方式による通信技術では、受信側でシンボルタイミングの同期が取れていることが前提であり、シンボルタイミングの同期を良好に取るための一般的な手法は確立されていない。ここで、シンボルタイミングとは、送信側で信号に情報（シンボル）を載せるタイミングであり、受信側ではこのタイミングに同期しないと情報を復元することができない。
【００３８】
図３には、本発明の一実施例に係るＤＳＴＢＣ方式により無線通信を行う受信装置に設けられる受信機（ＤＳＴＢＣ受信機）の構成例を示してある。
本例のＤＳＴＢＣ受信機は、受信用のアンテナ４０１、受信部４０２、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器４０３、直交検波部４０４、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）４０５、ルートロールオフフィルタ４０６、ダウンサンプル器４０７、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８、復号判定部４０９、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１、ＳＷテーブル４１２、相関演算部４１３、最大値検索部４１４、タイミング検出部４１５、タイミング生成部４１６を備えている。
【００３９】
アンテナ４０１は、送信側から無線により送信されたＤＳＴＢＣ変調波の信号を受信する。
受信部４０２は、アンテナ４０１により受信された信号について、受信周波数の信号から所望の中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号へ変換する。
Ａ／Ｄ変換器４０３は、受信部４０２により得られた信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換する。以降の処理はデジタル信号処理となる。
【００４０】
直交検波部４０４は、Ａ／Ｄ変換器４０３により得られたデジタル信号（ＩＦの受信データ）をベースバンドへ周波数変換し、同相値（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）Ｉと、直交値（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）Ｑの成分として出力する。
ＬＰＦ４０５は、直交検波部４０４により得られて出力された信号について、ＩＦに対するイメージ成分を除去する。
ルートロールオフフィルタ４０６は、ＬＰＦ４０５により得られた信号をフィルタリングする。
【００４１】
ダウンサンプル器４０７は、ルートロールオフフィルタ４０６により得られた信号について、ダウンサンプル（間引き）処理を行う。具体的には、Ａ／Ｄ変換器４０３のサンプリング周波数と伝送シンボルレートの周波数との関係に基づいて、（オーバサンプル数）＝（サンプリング周波数）／（伝送シンボルレート）＝Ｍに対して、１／Ｍの間引き処理を行う。
ここで、間引き処理では、シンボル点を抜き出すことが行われ、例えば、１シンボル時間でＩＱのアイパターンが最も開口するサンプルポイントを選択して、それ以外のポイントについては破棄する。
【００４２】
第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８は、ダウンサンプル器４０７により得られた信号について、（式１）で表される演算を２シンボル時間に１回行う。これにより、送信側で行われた差動符号化とＳＴＢＣ符号化の両方が解かれる。
【数１】
【００４３】
ここで、ｗ（シンボルに対する番号）は、１シンボル時間毎に変化する０から始まる時系列番号であり、フレームの先頭でゼロ（０）にクリアされる。本例では、ｗは、ダウンサンプル器４０７の出力を規定点（基準）とする。また、本例では、（式１）は、ｗが奇数値であるときに演算される。フレームの先頭であるｗ＝１のときの演算結果ｈｘ０、ｈｘ１については不定であり保障されない。
また、ｒｗは、シンボル時間ｗにおけるダウンサンプル器４０７からの出力ＩＱの値により、ｒｗ＝Ｉ＋ｊＱ（ｊは虚数単位）で表される複素数である。
また、＊は、共役複素数を表す演算子である。
また、ｈｘｗ−１とｈｘｗは、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８からの出力信号であり、例えば図１（ｂ）に示されるＤＳＴＢＣ送信機におけるシンボルマッピング部３０２、３０３からの出力ｘｗ−１とｘｗの推定値であり複素数である。
【００４４】
復号判定部４０９は、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８により得られたｈｘｗの信号復号の結果により、ビットデータ（送信側から送信されたビットデータを推定したもの）を復元して出力する。
【００４５】
第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１は、ルートロールオフフィルタ４０６により得られた信号について、（式１）で表されるのと同様な演算を行う。これにより、送信側で行われた差動符号化とＳＴＢＣ符号化の両方が解かれる。
ここで、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１の主たる機能は、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８と同様であるが、演算のタイミングが異なっており、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１では、同期ワード（ＳＷ）信号の前後のタイミングで、ダウンサンプル無しの入力に対して、例えば１フレーム毎に１通りまとめて演算する。
以下の説明において、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１については、（式１）をサンプル時間での次元に拡張して表記し直した（式２）を基本式として参照する。
【数２】
【００４６】
ここで、Ｍは、オーバサンプル数である。
また、ｚ（サンプルに対する番号）は、サンプル時間毎に変化する０から始まる時系列番号であり、フレームの先頭でゼロ（０）にクリアされる。本例では、ｚは、ルートロールオフフィルタ４０６の出力を規定点（基準）とし、ｚ ｍｏｄ Ｍ＝０であるときにｚ／Ｍ＝ｗという関係にある（ｍｏｄはモジュロ演算子とする）。
また、ｒｚは、サンプル時間ｚにおけるルートロールオフフィルタ４０６からの出力ＩＱの値により、ｒｚ＝Ｉ＋ｊＱ（ｊは虚数単位）で表される複素数である。
また、ｈｘｚは、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１からの出力信号である。
【００４７】
ＳＷテーブル部４１２は、同期ワード（ＳＷ）のビットパターンに対応する信号配置、すなわち、例えば図１（ｂ）に示されるようなＤＳＴＢＣ送信機における同期ワードのビットパターンに対応するシンボルマッピング部３０２、３０３からの出力Ｉ、Ｑをメモリにテーブルで保有（記憶）しており、相関演算部４１３の基準信号として使用する。
本例では、フレーム中の同期ワードのシンボル長が１０シンボルであるとし、基準信号配置ｃ０〜ｃ９（複素数）を保有することとする。
【００４８】
相関演算部４１３は、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１から出力される信号復号の結果ｈｘｚとＳＷテーブル部４１２から出力される基準信号配置ｃ０〜ｃ９を使用して、（式３）で表される相関演算を行う。
【数３】
【００４９】
ここで、Ｃ（ｚ）は、相関演算部４１３からの出力（相関値）である。
また、ｃｉ（ｉ＝０、１、２、・・・、９）は、同期ワードの信号配置に対応しており、ＳＷテーブル部４１２が保有するテーブルに格納されている。
【００５０】
最大値検索部４１４は、（式４）により、相関演算部４１３からの出力Ｃ（ｚ）の自乗値の最大値ＣＭＡＸ及びその最大値のサンプル番号Ｋを求める。
【数４】
【００５１】
タイミング検出部４１５は、最大値検索部４１４から出力された最大値のときのサンプル番号Ｋの結果に基づいて、サンプリングタイミングに関してタイミング誤差を計算し、サンプリングタイミングの補正値を出力する。
タイミング生成部４１６は、タイミング検出部４１５から出力されたサンプリングタイミングの補正値（タイミング誤差の情報）に基づいて、Ａ／Ｄ変換器４０３のサンプリングタイミングを調整する。
【００５２】
本例のＤＳＴＢＣ受信機において行われる動作の例を説明する。
受信アンテナ４０１により受信されるＤＳＴＢＣ変調波に対して、受信部４０２からダウンサンプル器４０７までで行われる各処理は、本例では、例えば、一般的なデジタル無線用の受信機と同様な処理であり、詳細な動作の説明を省略する。
本例のＤＳＴＢＣ受信機では、ダウンサンプルされた入力に対して、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８において（式１）の演算によりシンボルを復号し、復号判定部４０９においてビット符号に復元して出力する。
【００５３】
ここで、一般に、無線システムでは、送信側と受信側のハードウエア構成の違いにより、それぞれの内部周波数やタイミング信号の精度が僅かながらでも異なることが問題となる。前者はＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理により、後者はタイミング同期追従処理により、受信側で送信側の精度に追従する処理が必要となる。受信側では受信信号を分析して内部の周波数やタイミング精度を調整するが、これらの処理はビットパターンが固定（受信機側でも既知）である同期ワード（ＳＷ）の信号配置を基準信号とする。
【００５４】
本例のＤＳＴＢＣ受信機では、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１及びＳＷテーブル部４１２からタイミング生成部４１６が、タイミング同期追従のための処理ブロックとなる。その動作について説明する。
第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１は、（式２）により、サンプル毎に信号を復号する。相関演算部４１３は、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１による復号の結果とＳＷテーブル部４１２で保有する同期ワードの基準信号との相関演算を（式３）により計算する。最大値検索部４１４は、受信信号のサンプル毎の信号復号結果と基準信号配置との相関演算結果の大きさを比較することで、基準信号に最も近い信号配置となるサンプルを検出することができる。具体的には、最大値検索部４１４は、相関演算部４１３からの出力の自乗値を計算し、（式４）のＣＭＡＸ及びＫを求める。
【００５５】
図４（ａ）、（ｂ）を参照して、ＤＳＴＢＣ方式における相関自乗値の計算例を示す。
図４（ａ）には、本例のタイミング同期追従における、同期状態であるときの相関自乗値の計算例を示してある。本例では、Ｍ＝８であり、フレームにおいて同期ワード（ＳＷ）が先頭から６０シンボル番目に開始する場合を示してある。
図４（ｂ）には、受信信号と受信機でのタイミングとの関係の例を示してある。本例では、同期状態のときの関係と、受信信号が遅れているときの関係と、受信信号が早いときの関係を示してある。
図４（ａ）、（ｂ）のグラフでは、横軸はサンプル番号（ｚ）を表しており、縦軸は｜Ｃ（ｚ）｜２／ＣＭＡＸを表している。
【００５６】
受信信号と受信機での処理のタイミングが完全に同期した状態では、図４（ａ）に示されるように、｜Ｃ（ｚ）｜２が最大値となるｚ（＝Ｋ）は、８×６０＝４８０となる。しかしながら、図４（ｂ）に示されるように、受信機の（内部）タイミングに対して受信信号（すなわち、送信機のタイミング）が遅い場合には、Ｋの値は４８０より大きくなり、逆に、受信機の（内部）タイミングに対して受信信号が早い場合には、Ｋの値は４８０より小さくなる。このとき、１サンプルのズレは１／Ｍシンボルのズレに相当する。
【００５７】
タイミング検出部４１５は、基準サンプル番号（本例では、４８０）とＫの値との差をタイミング誤差（サンプリングタイミングの補正値の一例）として検出して出力する。
タイミング生成部４１６は、タイミング検出部４１５からのタイミング誤差が正の値であるとき（Ｋ−４８０＞０であるとき）には、受信信号が受信機のサンプリングタイミングに対して遅いことから、サンプリングタイミングを遅くするようにＡ／Ｄ変換器４０３を制御し、逆に、タイミング検出部４１５からのタイミング誤差が負の値であるとき（Ｋ−４８０＜０であるとき）には、受信信号が受信機のサンプリングタイミングに対して早いことから、サンプリングタイミングを早くするようにＡ／Ｄ変換器４０３を制御する。これにより、受信信号に追従したサンプリングタイミングの生成が可能となる。
【００５８】
ここで、本例の構成は、例えば、同期ワード信号が無線フレームフォーマットの先頭以外の位置（先頭より後ろの箇所）に配置される場合に適用されるが、同期ワード信号がフレームの先頭の位置に配置される場合に適用されても構わない。
【００５９】
以上のように、本例のＤＳＴＢＣ受信機では、ＤＳＴＢＣ方式を採用する受信機のタイミング同期追従において、サンプル毎にＤＳＴＢＣ復号処理を行い、同期ワード（ＳＷ）の相関演算を行う。
このように、本例では、ＤＳＴＢＣ方式の復調処理におけるタイミング同期追従において、サンプル毎に復号してシンボルタイミングの同期追従を行うことにより、精度が良く、良好なシンボルタイミング同期を実現することができ、効果的に通信を行うことができる。
【００６０】
なお、図３に示される本例のＤＳＴＢＣ方式の受信装置のＤＳＴＢＣ受信機では、アンテナ４０１や受信部４０２の機能により受信手段が構成されており、Ａ／Ｄ変換器４０３の機能によりＡ／Ｄ変換手段が構成されており、ダウンサンプル器４０７の機能によりダウンサンプル手段が構成されており、第１のＤＳＴＢＣ復号部４０８の機能により第１のＤＳＴＢＣ復号手段が構成されており、第２のＤＳＴＢＣ復号部４１１の機能により第２のＤＳＴＢＣ復号手段が構成されており、ＳＷテーブル部４１２の機能により同期ワード情報記憶手段が構成されており、相関演算部４１３の機能により相関値取得手段が構成されており、最大値検索部４１４やタイミング検出部４１５やタイミング生成部４１６の機能によりサンプリングタイミング制御手段が構成されている。
【実施例３】
【００６１】
本発明の第３実施例を説明する。
本例では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により無線により通信を行う受信装置について説明する。また、本例と同様な特徴を有する受信装置を備えた無線の通信システムや、本例と同様な特徴を有する無線の通信方法（例えば、受信方法）を実施することも可能である。なお、本例では、デジタルの通信が行われる。
また、本例では、前提として、第１実施例で示されるように、通信フレームの全体（同期ワード信号も含む）が送信側でＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化されて送信される場合を示す。
【００６２】
まず、本例における送信側に関する前提を説明する。
本出願人は、参考出願１（特願２０１０−０８８９１８号）において、ＤＳＴＢＣ送信機における同期ワード（ＳＷ）の信号配置を固定パターンにすることができる技術を提案している。これにより、不定であったＤＳＴＢＣ符号化後の同期ワードの信号配置を固定パターンにすることができ、例えば、ＤＳＴＢＣ方式を採用する受信機のＡＦＣ処理における問題を解決することができる。
本例のＤＳＴＢＣ受信機におけるタイミング同期追従処理においても、このように固定化されたＤＳＴＢＣ符号化後の信号配置パターンを基準信号として使用することとし、送信側（ＤＳＴＢＣ送信機）の構成や動作が参考出願１に示されるものと同様な機能が適用されたものであるとする。
また、ＳＴＢＣ方式については、差動処理が行われないため、もともと、ＳＴＢＣ送信機における同期ワード（ＳＷ）の信号配置は固定パターンである。
【００６３】
次に、本例のＳＴＢＣ受信機やＤＳＴＢＣ受信機について説明する。
図５には、本発明の一実施例に係るＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により無線通信を行う受信装置に設けられる受信機（ＳＴＢＣ受信機又はＤＳＴＢＣ受信機）の構成例を示してある。
本例の受信機は、受信用のアンテナ５０１、受信部５０２、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器５０３、直交検波部５０４、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）５０５、ルートロールオフフィルタ５０６、ダウンサンプル器５０７、復号部（ＳＴＢＣ復号部又はＤＳＴＢＣ復号部）５０８、復号判定部５０９、第１のＳＷテーブル部（ＳＷテーブル部Ａ）５１１、第１の相関演算部（相関演算部Ｂ）５１２、第２のＳＷテーブル部（ＳＷテーブル部Ｂ）５１３、第２の相関演算部（相関演算部Ｂ）５１４、演算部５１５、最大値検索部５１６、タイミング検出部５１７、タイミング生成部５１８を備えている。
【００６４】
ここで、本例の受信機をＳＴＢＣ方式に適用した場合には、復号部５０８としてＳＴＢＣ方式の復号部（ＳＴＢＣ復号部）を用い、各ＳＷテーブル部５１１、５１３にＳＴＢＣ方式に対応した情報を記憶しておく一方、本例の受信機をＤＳＴＢＣ方式に適用した場合には、復号部５０８としてＤＳＴＢＣ方式の復号部（ＤＳＴＢＣ復号部）を用い、各ＳＷテーブル部５１１、５１３にＤＳＴＢＣ方式に対応した情報を記憶しておく。これらの点以外については、本例では、ＳＴＢＣ方式とＤＳＴＢＣ方式とでは、受信機の構成や動作が同様であるため、まとめて説明する。なお、実施において、ＳＴＢＣ方式とＤＳＴＢＣ方式の差によって生じる設計事項については、本例で述べたもの以外についても、適宜設定されてもよい。
【００６５】
アンテナ５０１は、送信側から無線により送信された変調波（ＳＴＢＣ変調波又はＤＳＴＢＣ変調波）の信号を受信する。
受信部５０２は、アンテナ５０１により受信された信号について、受信周波数の信号から所望の中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号へ変換する。
Ａ／Ｄ変換器５０３は、受信部５０２により得られた信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換する。以降の処理はデジタル信号処理となる。
【００６６】
直交検波部５０４は、Ａ／Ｄ変換器５０３により得られたデジタル信号（ＩＦの受信データ）をベースバンドへ周波数変換し、同相値（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）Ｉと、直交値（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）Ｑの成分として出力する。
ＬＰＦ５０５は、直交検波部５０４により得られて出力された信号について、ＩＦに対するイメージ成分を除去する。
ルートロールオフフィルタ５０６は、ＬＰＦ５０５により得られた信号をフィルタリングする。
【００６７】
ダウンサンプル器５０７は、ルートロールオフフィルタ５０６により得られた信号について、間引き処理を行う。具体的には、Ａ／Ｄ変換器５０３のサンプリング周波数と伝送シンボルレートの周波数との関係に基づいて、（オーバサンプル数）＝（サンプリング周波数）／（伝送シンボルレート）＝Ｍに対して、１／Ｍの間引き処理を行う。
ここで、間引き処理では、シンボル点を抜き出すことが行われ、例えば、１シンボル時間でＩＱのアイパターンが最も開口するサンプルポイントを選択して、それ以外のポイントについては破棄する。
【００６８】
復号部５０８は、ダウンサンプル器５０７により得られた信号について、復号を行う。
ここで、復号部５０８がＳＴＢＣ復号部である場合には、送信側で行われたＳＴＢＣ符号化が解かれて、ＳＴＢＣ送信機におけるシンボルマッピング部からの出力の推定値（複素数）を取得して出力する。
また、復号部５０８がＤＳＴＢＣ復号部である場合には、送信側で行われた差動符号化とＳＴＢＣ符号化の両方が解かれて、ＤＳＴＢＣ送信機におけるシンボルマッピング部からの出力の推定値（複素数）を取得して出力する。なお、ＤＳＴＢＣ復号部においては、例えば、第２実施例（図３）の場合と同様に、ダウンサンプル器５０７により得られた信号について、（式１）で表される演算を２シンボル時間に１回行う。
【００６９】
復号判定部５０９は、復号部５０８により得られた信号復号の結果により、ビットデータ（送信側から送信されたビットデータを推定したもの）を復元して出力する。
【００７０】
第１のＳＷテーブル部５１１は、送信側の同期ワード（ＳＷ）のビットパターンに対応するＡ系列の信号配置として、送信機において符号化（ＳＴＢＣ方式による符号化又はＤＳＴＢＣ方式による符号化）が行われた後のＡ系列の同期ワード（ＳＷ）の信号（Ｉ、Ｑ）をメモリにテーブルで保有（記憶）しており、第１の相関演算部５１２の基準信号として使用する。
本例では、フレーム中の同期ワードのシンボル長が１０シンボルであるとし、Ａ系列の基準信号配置ａ０〜ａ９（複素数）を保有することとする。
ここで、Ａ系列の基準信号配置ａ０〜ａ９は、図２（ａ）に示されるＳＷＡに相当する。
【００７１】
ここで、ＳＴＢＣ受信機においては、ＳＴＢＣ送信機においてＳＴＢＣ符号化された後の同期ワードに対応したＡ系列の基準信号配置が予めテーブルに設定される。
また、ＤＳＴＢＣ受信機においては、ＤＳＴＢＣ送信機においてＤＳＴＢＣ符号化（差動符号化及びＳＴＢＣ符号化）された後の同期ワードに対応したＡ系列の基準信号配置が予めテーブルに設定される。なお、本例のＤＳＴＢＣ送信機では、同期ワードのＤＳＴＢＣ符号化後の信号配置のパターンが固定化されており、予め把握することが可能である。
【００７２】
第１の相関演算部５１２は、ルートロールオフフィルタ５０６から出力される信号ｒｚと第１のＳＷテーブル部５１１から出力されるＡ系列の基準信号配置ａ０〜ａ９を使用して、（式５）で表されるＡ（ｚ）に関する相関演算を行う。
ここで、Ａ（ｚ）は第１の相関演算部５１２からの出力（相関値）となる。
また、ａｉ（ｉ＝０、１、２、・・・、９）は、同期ワード（ＳＷ）が符号化（ＳＴＢＣ符号化又はＤＳＴＢＣ符号化）された後の基準信号配置であり、第１のＳＷテーブル部５１１に格納されている。
【数５】
【００７３】
第２のＳＷテーブル部５１３は、送信側の同期ワード（ＳＷ）のビットパターンに対応するＢ系列の信号配置として、送信機において符号化（ＳＴＢＣ方式による符号化又はＤＳＴＢＣ方式による符号化）が行われた後のＢ系列の同期ワード（ＳＷ）の信号（Ｉ、Ｑ）をメモリにテーブルで保有（記憶）しており、第２の相関演算部５１４の基準信号として使用する。
本例では、フレーム中の同期ワードのシンボル長が１０シンボルであるとし、Ｂ系列の基準信号配置ｂ０〜ｂ９（複素数）を保有することとする。
ここで、Ｂ系列の基準信号配置ｂ０〜ｂ９は、図２（ａ）に示されるＳＷＢに相当する。
【００７４】
ここで、ＳＴＢＣ受信機においては、ＳＴＢＣ送信機においてＳＴＢＣ符号化された後の同期ワードに対応したＢ系列の基準信号配置が予めテーブルに設定される。
また、ＤＳＴＢＣ受信機においては、ＤＳＴＢＣ送信機においてＤＳＴＢＣ符号化（差動符号化及びＳＴＢＣ符号化）された後の同期ワードに対応したＢ系列の基準信号配置が予めテーブルに設定される。なお、本例のＤＳＴＢＣ送信機では、同期ワードのＤＳＴＢＣ符号化後の信号配置のパターンが固定化されており、予め把握することが可能である。
【００７５】
第２の相関演算部５１４は、ルートロールオフフィルタ５０６から出力される信号ｒｚと第２のＳＷテーブル部５１３から出力されるＢ系列の基準信号配置ｂ０〜ｂ９を使用して、（式５）で表されるＢ（ｚ）に関する相関演算を行う。
ここで、Ｂ（ｚ）は第２の相関演算部５１４からの出力（相関値）となる。
また、ｂｉ（ｉ＝０、１、２、・・・、９）は、同期ワード（ＳＷ）が符号化（ＳＴＢＣ符号化又はＤＳＴＢＣ符号化）された後の基準信号配置であり、第２のＳＷテーブル部５１３に格納されている。
【００７６】
ここで、本例の送信機では、Ａ系列／Ｂ系列の２種類の出力系列があるため、本例の受信機では、Ａ系列に対応したテーブル値ａ０〜ａ９とＢ系列に対応したテーブル値ｂ０〜ｂ９の両方を保有し、それぞれの系列に対応した相関値Ａ（ｚ）、Ｂ（ｚ）を演算する。なお、Ａ系列に対応したテーブル値ａ０〜ａ９とＢ系列に対応したテーブル値ｂ０〜ｂ９は、例えば、互いに直交する値となる。
【００７７】
演算部５１５は、第１の相関演算部５１２により得られたＡ系列の相関値Ａ（ｚ）の自乗値｜Ａ（ｚ）｜２と第２の相関演算部５１４により得られたＢ系列の相関値Ｂ（ｚ）の自乗値｜Ｂ（ｚ）｜２とを加算して、その加算結果（和）である｜Ａ（ｚ）｜２＋｜Ｂ（ｚ）｜２を最大値検索部５１６へ出力する。
ここで、各系列の相関値の自乗値は、本例では、演算部５１５で演算され、他の構成例として、各相関演算部５１２、５１４で演算されてもよく、この場合には、演算部５１５は加算器から構成され、或いは、他のところに、相関値の自乗値を演算する機能が備えられてもよい。
【００７８】
最大値検索部５１６は、（式６）により、演算部５１５からの出力｜Ａ（ｚ）｜２＋｜Ｂ（ｚ）｜２の最大値ＡＢＭＡＸ及びその最大値のサンプル番号Ｋを求める。
【数６】
【００７９】
タイミング検出部５１７は、最大値検索部５１６から出力された最大値のときのサンプル番号Ｋの結果に基づいて、サンプリングタイミングに関してタイミング誤差を計算し、サンプリングタイミングの補正値を出力する。
タイミング生成部５１８は、タイミング検出部５１７から出力されたサンプリングタイミングの補正値（タイミング誤差の情報）に基づいて、Ａ／Ｄ変換器５０３のサンプリングタイミングを調整する。
【００８０】
本例の受信機において行われる動作の例を説明する。
受信アンテナ５０１により受信される変調波に対して、受信部５０２からダウンサンプル器５０７までで行われる各処理は、本例では、例えば、一般的なデジタル無線用の受信機と同様な処理であり、詳細な動作の説明を省略する。
本例の受信機では、ダウンサンプルされた入力に対して、復号部５０８において演算によりシンボルを復号し、復号判定部５０９においてビット符号に復元して出力する。
【００８１】
ここで、一般に、無線システムでは、送信側と受信側のハードウエア構成の違いにより、それぞれの内部周波数やタイミング信号の精度が僅かながらでも異なることが問題となる。前者はＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理により、後者はタイミング同期追従処理により、受信側で送信側の精度に追従する処理が必要となる。受信側では受信信号を分析して内部の周波数やタイミング精度を調整するが、これらの処理はビットパターンが固定（受信機側でも既知）である同期ワード（ＳＷ）の信号配置を基準信号とする。
【００８２】
本例の受信機では、ＳＷテーブル部５１１、５１３からタイミング生成部５１８が、タイミング同期追従のための処理ブロックとなる。その動作について説明する。
第１の相関演算部５１２は、ルートロールオフフィルタ５０６からの出力と第１のＳＷテーブル部５１１で保有する同期ワードのＡ系列の基準信号との相関演算を（式５）により計算する。同様に、第２の相関演算部５１４は、ルートロールオフフィルタ５０６からの出力と第２のＳＷテーブル部５１３で保有する同期ワードのＢ系列の基準信号との相関演算を（式５）により計算する。
【００８３】
ここで、本例では、基準信号は、同期ワード（ＳＷ）の符号化後の信号配置点であり、Ａ系列とＢ系列の２種類の基準信号がある。受信アンテナ５０１で受信する変調波においてＡ系列の要素が強いか或いはＢ系列の要素が強いか或いはいずれの系列の要素も同じ程度のレベルであるかは特別な処理無しには受信機側で判定することができないため、同期追従のための相関演算では、Ａ系列の同期ワードとの相関値Ａ（ｚ）とＢ系列の同期ワードとの相関値Ｂ（ｚ）の両方を（式５）により計算する。
【００８４】
最大値検索部５１６は、演算部５１５からの出力に基づいて、Ａ系列の相関値Ａ（ｚ）の自乗値とＢ系列の相関値Ｂ（ｚ）の自乗値との加算結果（和）の大きさを比較することで、両方の系列の総合的に、基準信号に最も近い信号配置となるサンプルを検出することができる。具体的には、最大値検索部５１６は、（式６）のＡＢＭＡＸ及びＫを求める。
【００８５】
図６（ａ）、（ｂ）及び図７を参照して、ＤＳＴＢＣ方式における相関自乗値の計算例を示す。なお、ここでは、ＤＳＴＢＣ方式を例として示すが、ＳＴＢＣ方式についても同様である。
また、本例の方式（本方式）に係る計算例とともに、比較方式として第２実施例（図３）における相関自乗値の計算例を示してある。
また、本例では、Ｍ＝８であり、フレームにおいて同期ワード（ＳＷ）が先頭から６０シンボル番目に開始する場合を示す。
【００８６】
図６（ａ）には、本例のタイミング同期追従における、同期状態であるときの相関自乗値の計算例を示してあり、ＤＳＴＢＣ受信波がＢ系列のみであるときの例を示してある。
図６（ｂ）には、本例のタイミング同期追従における、同期状態であるときの相関自乗値の計算例を示してあり、ＤＳＴＢＣ受信波がＡ系列のみであるときの例を示してある。
図７には、本例のタイミング同期追従における、同期状態であるときの相関自乗値の計算例を示してあり、ＤＳＴＢＣ受信波がＡ系列とＢ系列の合成波で両者の電力が等しいときの例を示してある。
図６（ａ）、（ｂ）及び図７のグラフでは、横軸はサンプル番号（ｚ）を表しており、縦軸は、本方式については（｜Ａ（ｚ）｜２＋｜Ｂ（ｚ）｜２）／ＡＢＭＡＸを表しており、比較方式については｜Ｃ（ｚ）｜２／ＣＭＡＸを表している。
【００８７】
受信信号と受信機での処理のタイミングが完全に同期した状態では、図６（ａ）、（ｂ）、図７に示されるように、（｜Ａ（ｚ）｜２＋｜Ｂ（ｚ）｜２）が最大値となるｚ（＝Ｋ）は、８×６０＝４８０となる。このように、所望のタイミングで相関自乗値（本例では、（｜Ａ（ｚ）｜２＋｜Ｂ（ｚ）｜２））が最大となる。
【００８８】
タイミング検出部５１７は、基準サンプル番号（本例では、４８０）とＫの値との差をタイミング誤差（サンプリングタイミングの補正値の一例）として検出して出力する。
タイミング生成部５１８は、タイミング検出部５１７からのタイミング誤差が正の値であるとき（Ｋ−４８０＞０であるとき）には、受信信号が受信機のサンプリングタイミングに対して遅いことから、サンプリングタイミングを遅くするようにＡ／Ｄ変換器５０３を制御し、逆に、タイミング検出部５１７からのタイミング誤差が負の値であるとき（Ｋ−４８０＜０であるとき）には、受信信号が受信機のサンプリングタイミングに対して早いことから、サンプリングタイミングを早くするようにＡ／Ｄ変換器５０３を制御する。これにより、受信信号に追従したサンプリングタイミングの生成が可能となる。
【００８９】
ここで、本例の構成は、例えば、同期ワード信号が無線フレームフォーマットの先頭以外の位置（先頭より後ろの箇所）に配置される場合に適用されるが、同期ワード信号がフレームの先頭の位置に配置される場合に適用されても構わない。
【００９０】
以上のように、本例の受信機（ＳＴＢＣ受信機又はＤＳＴＢＣ受信機）では、受信機のタイミング同期追従において、例えば、サンプル毎（又は、他のタイミング毎）に復号処理（ＳＴＢＣ復号処理又はＤＳＴＢＣ復号処理）を行わずに、予め設定された同期ワード（ＳＷ）に関する相関演算を行うことで、演算処理量を少なくする（低減する）ことができる。このように、本例では、ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式の復調処理におけるタイミング同期追従において本例の構成を用いることで、効果的に通信を行うことができる。
【００９１】
一例として、ＳＴＢＣ方式が用いられる場合に、送信側ではフレームの全体（同期ワードも含む）をＳＴＢＣ符号化し、受信側ではＳＴＢＣ符号化された同期ワード（Ａ系列、Ｂ系列）を記憶しておき、相関演算等を行うことで、サンプリングタイミングを制御する。
他の一例として、ＤＳＴＢＣ方式が用いられる場合に、送信側ではフレームの全体（同期ワードも含む）をＤＳＴＢＣ符号化し且つＤＳＴＢＣ符号化後の同期ワードのところを一定シンボルにしておき、受信側では一定シンボル化された同期ワード（Ａ系列、Ｂ系列）を記憶しておき、相関演算等を行うことで、サンプリングタイミングを制御する。
【００９２】
なお、図５に示される本例のＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式の受信装置のＳＴＢＣ受信機又はＤＳＴＢＣ受信機では、アンテナ５０１や受信部５０２の機能により受信手段が構成されており、Ａ／Ｄ変換器５０３の機能によりＡ／Ｄ変換手段が構成されており、復号部（ＳＴＢＣ復号部又はＤＳＴＢＣ復号部）５０８の機能により復号手段が構成されており、２つの系列のＳＷテーブル部５１１、５１３の機能により同期ワード情報記憶手段が構成されており、２つの系列の相関演算部５１２、５１４の機能により相関値取得手段が構成されており、演算部５１５や最大値検索部５１６やタイミング検出部５１７やタイミング生成部５１８の機能によりサンプリングタイミング制御手段が構成されている。
【００９３】
（以下、参考出願１の内容の説明）
以下で、参考出願１（特願２０１０−０８８９１８号）の内容を説明しておく。この内容は、適宜、本発明に適用されてもよい。概略的には、ＤＳＴＢＣ送信機における同期ワード（ＳＷ）の信号配置を固定パターンにすることができる技術である。
なお、図８や図１８に示される構成例では、一方の基地局装置１、２０１から第１の系列（Ａ系列）の信号が送信され、他方の基地局装置２、２０２から第２の系列（Ｂ系列）の信号が送信される。なお、これらの基地局装置と系列との組み合わせは逆でもよい。
【００９４】
また、上記した本発明の実施形態の説明と、以下で示す参考出願１の内容の説明とで、使用される文字が異なるところがあるため、対応を説明しておく。
（対応１）シンボルマッピング部からの出力信号について、上記した本発明の実施形態の説明ではｘを使用しているのに対して、以下で示す参考出願１の内容の説明ではＸを使用している。
（対応２）ＳＴＢＣ符号化部からの出力信号について、上記した本発明の実施形態の説明ではｓを使用しているのに対して、以下で示す参考出願１の内容の説明ではＳを使用している。
（対応３）時系列番号（シンボル番号）の表記方法として、上記した本発明の実施形態の説明では、１シンボル時間毎に変化する時系列番号としてｗ（ｗ＝０、１、２、・・・）を使用して、ｘｗ−１、ｘｗやｓｗ−１、ｓｗと表記しているのに対して、以下で示す参考出願１の内容の説明では、２シンボル時間毎に変化する時系列番号としてｍ（ｍ＝０、１、２、・・・）を使用して、Ｘ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１やＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１と表記している。ここで、ｍの最大値は、ｗの最大値の半分となる。なお、ｗについてはｗが奇数であるときに各演算が行われるため、ｗを使用した表記もｍを使用した表記も実質的には同じことを意味している。
【００９５】
（送信機の説明） 参考出願１の一構成例では、ＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信機において、次のような構成とした。
すなわち、先頭より後ろの所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。
そして、初期値制御手段が、フレームの先頭から同期ワードより前の値に基づいて、送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器において同期ワードの直前に対応する信号点が一定の点になるように、前記送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器で前記フレームを処理するときの差動符号化の初期値を設定する。
【００９６】
従って、送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器（本線のＤＳＴＢＣ符号器）において同期ワードの直前に対応する信号点が一定の点になるようにすることにより、例えば、フレームの先頭から同期ワードより前の値（例えば、その一部）が送信対象のデータ内容により変化するような場合においても、同期ワードのマッピング配置を固定されたマッピングパターンとすることができ、送信機と受信機との間で、ＤＳＴＢＣ方式により効率的に通信を行うことができる。
【００９７】
ここで、フレームとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば、先頭から同期ワードより前に送信対象となる音声などの変化し得るデータが配置されるフレームが用いられる。
また、同期ワードの直前に対応する信号点（シンボル値）が一定の点になるようにすることに関して、当該一定の点としては、種々な点が用いられてもよく、例えば、予め設定される。
【００９８】
本例に係る送信機では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記初期値制御手段では、フレームの先頭から同期ワードより前の値について、Ｓ／Ｐ変換手段がシリアル／パラレル変換を行い、シンボルマッピング手段が当該シリアル／パラレル変換結果についてシンボルマッピングを行い、差動符号化手段が当該シンボルマッピング結果について所定の初期値を用いて差動符号化を行い、初期値更新手段が当該差動符号化結果に基づいて前記送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器で前記フレームを処理するときの差動符号化の初期値を更新して設定する。
【００９９】
（上記した送信機に対応した送信方法の説明）
参考出願１の一構成例では、ＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信方法において、次のような処理を実行する。
すなわち、先頭より後ろの所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられる。
そして、フレームの先頭から同期ワードより前の値について、シリアル／パラレル変換を行い、当該シリアル／パラレル変換結果についてシンボルマッピングを行い、当該シンボルマッピング結果について所定の初期値を用いて差動符号化を行い、当該差動符号化結果に基づいて送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器で前記フレームを処理するときの差動符号化の初期値を更新して設定する処理を、前記送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器において同期ワードの直前に対応する信号点が一定の点になるように実行する。
【０１００】
従って、送信対象を処理するＤＳＴＢＣ符号器（本線のＤＳＴＢＣ符号器）において同期ワードの直前に対応する信号点が一定の点になるようにすることにより、例えば、フレームの先頭から同期ワードより前の値（例えば、その一部）が送信対象のデータ内容により変化するような場合においても、同期ワードのマッピング配置を固定されたマッピングパターンとすることができ、送信機と受信機との間で、ＤＳＴＢＣ方式により効率的に通信を行うことができる。
【０１０１】
（効果の説明）
以上説明したように、参考出願１の構成によると、ＤＳＴＢＣ方式により効率的に通信を行うことができる。
【０１０２】
（実施するための形態の説明）
【０１０３】
参考出願１に係る実施例を図面を参照して説明する。
図１７には、無線通信システムの一例として、列車無線システムの構成例を示してある。
本例の列車無線システムは、中央卓１０１、中央装置１０２、複数（ここでは、２つを例示した）の基地局装置１１１、１１２、列車の移動局装置１２１を備えている。
【０１０４】
ここで、中央卓１０１は中央装置１０２に対して制御等を行う。
また、中央装置１０２と各基地局装置１１１、１１２とは、例えば光ファイバのような有線回線で接続されており、これらの間で｛０、１｝のビット系列でデジタル化された信号が伝送される。
また、各基地局装置１１１、１１２と移動局装置１２１とは、無線回線で接続される。そして、中央卓１０１と移動局装置１２１との間で、中央装置１０２や基地局装置１１１、１１２を介して、音声による通話及びデータ通信を行う。
【０１０５】
例えば、列車無線システムのように、無線周波数として１波が与えられ、複数の基地局装置１１１、１１２で１つのゾーンを構成する場合には、各基地局装置１１１、１１２からは同一の周波数で同一の信号が送信される。このとき、移動局装置１２１での受信電力は、２つの基地局装置１１１、１１２からの到達成分の位相関係によって変動し、例えば、２つの到達波の電力が等しく位相差が１８０度となる最悪のケースでは受信信号が消失する。この現象は、同一波干渉と呼ばれる。
【０１０６】
このような問題に対する対策として、デジタル無線通信において、同一波干渉を回避する手法として、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術を応用したＤＳＴＢＣ方式がある。
【０１０７】
（本例の基本となる構成例の説明）
図１８には、ＤＳＴＢＣ方式を用いた基地局装置の送信機の構成例を示してある。本例では、４値デジタル変調（２ｂｉｔ／１シンボル）を用いた場合を示してある。
本例では、識別情報（ＩＤ）が１である基地局装置２０１の送信機の構成例と、ＩＤが２である基地局装置２０２の送信機の構成例を示してある。
【０１０８】
第１の基地局装置２０１の送信機は、入力部２１１ａ、チャネルコーデック部２１２ａ、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部２１３ａ、２つのシンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａ、初期値設定部２１５ａ、差動符号化部２１６ａ、基地局ＩＤ通知部２１７ａ、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、送信部２１９ａ、電力増幅部２２０ａ、送信アンテナ２２１ａを備えている。
本例では、初期値設定部２１５ａ、差動符号化部２１６ａ、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａからＤＳＴＢＣ符号器が構成されている。
【０１０９】
第２の基地局装置２０２の送信機は、入力部２１１ｂ、チャネルコーデック部２１２ｂ、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部２１３ｂ、２つのシンボルマッピング部２１４−１ｂ、２１４−２ｂ、初期値設定部２１５ｂ、差動符号化部２１６ｂ、基地局ＩＤ通知部２１７ｂ、ＳＴＢＣ符号化部２１８ｂ、送信部２１９ｂ、電力増幅部２２０ｂ、送信アンテナ２２１ｂを備えている。
本例では、初期値設定部２１５ｂ、差動符号化部２１６ｂ、ＳＴＢＣ符号化部２１８ｂからＤＳＴＢＣ符号器が構成されている。
【０１１０】
本例の基地局装置２０１、２０２の送信機における動作の一例を示す。
なお、各基地局装置２０１、２０２の送信機における概略的な動作は同様であるため、第１の基地局装置２０１の送信機を代表させて説明し、第２の基地局装置２０２の送信機についても異なる点について説明する。
入力部２１１ａは、中央装置から送信される音声信号等をデジタル化した信号（音声データ）を入力して、チャネルコーデック部２１２ａへ出力する。
【０１１１】
チャネルコーデック部２１２ａは、指定されたフレームフォーマットに従って、入力部２１１ａからの音声データ（ＴＣＨ：Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）や、受信側（例えば、移動局装置の側）での復調処理のために使用される同期ワード（ＳＷ：Ｓｙｎｃ．Ｗｏｒｄ）等の既知の固定ビット値情報、などで構成される送信フレームデータを生成し、｛０、１｝のビット系列｛ｂｔ；ｔ＝０、１、・・・、Ｔ−１｝をＳ／Ｐ変換部２１３ａへ出力する。なお、Ｔは自然数である。
図１９には、チャネルコーデック部２１２ａから出力される送信フレーム２３１のフォーマットの一例を示してある。本例では、Ｔ＝３２０である。
【０１１２】
Ｓ／Ｐ変換部２１３ａは、チャネルコーデック部２１２ａからの１フレーム分の入力ビット列を２シンボル毎に分割してシンボルタイミングで各シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａへ出力する。具体的には、４値デジタル変調（２ｂｉｔ／１シンボル）を用いた場合には、４ｂｉｔ（ビット）分の入力（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１、ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）を前半の（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）と後半の（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）の２シンボルに分割し、初めのシンボルタイミングで（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）を第１のシンボルマッピング部２１４−１ａへ出力し、次のシンボルタイミングで（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）を第２のシンボルマッピング部２１４−２ａへ出力する。
ここで、ｎ＝０、１、・・・、Ｔ／４−１は、４ｂｉｔ毎に変化する時系列番号である。
【０１１３】
第１のシンボルマッピング部２１４−１ａは、Ｓ／Ｐ変換部２１３ａから（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）が入力されると、予め指定されたシンボル変調に従ってマッピングして、その結果Ｘ２ｍを差動符号化部２１６ａへ出力する。
第２のシンボルマッピング部２１４−２ａは、Ｓ／Ｐ変換部２１３ａから（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）が入力されると、予め指定されたシンボル変調に従ってマッピングして、その結果Ｘ２ｍ＋１を差動符号化部２１６ａへ出力する。
【０１１４】
これら２つのシンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａにより、Ｓ／Ｐ変換部２１３ａで分割した２シンボルに対して、（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）の入力に対するシンボル変調Ｘ２ｍを出力するとともに、（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）の入力に対するシンボル変調Ｘ２ｍ＋１を出力する。
ここで、ｍは、ｍ＝ｎ（ｍ＝０、１、・・・、Ｔ／４−１）で、２シンボル毎に変化する時系列番号であり、Ｘ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１は複素数となる。
図２０には、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調の時におけるＸ（Ｘ２ｍやＸ２ｍ＋１）の信号配置の一例を示してある。横軸は同相（Ｉ）成分を表し、縦軸は直交（Ｑ）成分を表す。
【０１１５】
差動符号化部２１６ａは、２つのシンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａからＸ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１が入力された後、（式７）の演算で得られるＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１をＳＴＢＣ符号化部２１８ａへ出力する。
なお、＊は共役複素数を表す。Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１は複素数となる。
初期値設定部２１５ａは、ｍ＝０における初期値Ｓ−２、Ｓ−１を差動符号化部２１６ａへ出力して設定する。
【０１１６】
【数７】
【０１１７】
基地局ＩＤ通知部２１７ａは、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａへ基地局ＩＤ番号を出力して通知する。本例では、第１の基地局装置２０１の基地局ＩＤ通知部２１７ａでは基地局ＩＤ番号として１（ＩＤ＝１）をＳＴＢＣ符号化部２１８ａへ通知し、第２の基地局装置２０２の基地局ＩＤ通知部２１７ｂでは基地局ＩＤ番号として２（ＩＤ＝２）をＳＴＢＣ符号化部２１８ｂへ通知する。
【０１１８】
ＳＴＢＣ符号化部２１８ａは、差動符号化部２１６ａからの入力Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１に基づく値Ｓ２ｍ、−Ｓ２ｍ＋１＊、Ｓ２ｍ＋１、Ｓ２ｍ＊を取得し、また、スイッチ機能を有しており、当該スイッチ機能により、基地局ＩＤ通知部２１７ａから通知される基地局ＩＤ番号を判別し、その結果に応じて、差動符号化部２１６ａからの入力Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１に基づく値のうちで選択した値を送信部２１９ａへ出力する。
本例では、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂのスイッチ機能は、基地局ＩＤ番号が奇数であるか或いは偶数であるかを判別し、この結果、基地局ＩＤ番号が奇数である場合（本例では、第１の基地局装置２０１の場合）には、Ｓ２ｍ、−Ｓ２ｍ＋１＊の順に送信部２１９ａ、２１９ｂへ出力し、また、基地局ＩＤ番号が偶数である場合（本例では、第２の基地局装置２０２の場合）にはＳ２ｍ＋１、Ｓ２ｍ＊の順に送信部２１９ａ、２１９ｂへ出力する。
【０１１９】
送信部２１９ａは、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａからの入力に対し、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換や直交変調の処理を施した後に、所望の無線送信周波数に変調して、その結果の信号を電力増幅部２２０ａへ出力する。
電力増幅部２２０ａは、送信部２１９ａからの出力を無線出力レベルまで増幅して、送信アンテナ２２１ａへ出力する。
送信アンテナ２２１ａは、電力増幅部２２０ａから入力された信号を無線により送信出力する。
【０１２０】
ここで、本例では、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂに前記したスイッチ機能を備えた構成例を示したが、他の構成例として、このようなスイッチ機能を有するスイッチをＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂと送信部２１９ａ、２１９ｂとの間（ＤＳＴＢＣ符号器の内部又は外部）に備えることも可能であり、この場合、基地局ＩＤ通知部２１７ａ、２１７ｂは、（ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂではなく）各スイッチへ基地局ＩＤ番号を出力して通知し、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂは、差動符号化部２１６ａ、２１６ｂからの入力Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１に基づく値Ｓ２ｍ、−Ｓ２ｍ＋１＊、Ｓ２ｍ＋１、Ｓ２ｍ＊を取得して各スイッチへ出力し、各スイッチは、基地局ＩＤ通知部２１７ａ、２１７ｂから通知される基地局ＩＤ番号を判別し、その結果に応じて、ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂから入力された値のうちで選択した値を送信部２１９ａ、２１９ｂへ出力し、送信部２１９ａ、２１９ｂは、（ＳＴＢＣ符号化部２１８ａ、２１８ｂからの入力ではなく）各スイッチからの入力を処理する。
【０１２１】
次に、シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａと差動符号化部２１６ａの動作について例を挙げて説明する。
シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａがＱＰＳＫ変調に対応する場合、その出力Ｘ（Ｘ２ｍやＸ２ｍ＋１）は（式８）で示される。
なお、ｊは虚数を表す。
【０１２２】
【数８】
【０１２３】
（式７）を用いて、差動符号化部２１６ａからの出力Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１を計算する。
一例として、初期値設定部２１５ａからの出力Ｓ−２、Ｓ−１を（式９）で与え、シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａの入力ビットをランダムに変化させたとき、（式８）のＸ（Ｘ２ｍやＸ２ｍ＋１）を（式７）に代入すると、差動符号化部２１６ａからの出力信号の配置は図２１に示されるようになる。
図２１には、ＤＳＴＢＣの信号配置の一例を示してある。横軸は同相（Ｉ）成分を表し、縦軸は直交（Ｑ）成分を表す。
【０１２４】
【数９】
【０１２５】
他の一例として、初期値設定部２１５ａからの出力Ｓ−２、Ｓ−１を（式１０）で与え、シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａの入力ビットをランダムに変化させたとき、（式８）のＸ（Ｘ２ｍやＸ２ｍ＋１）を（式７）に代入すると、差動符号化部２１６ａからの出力信号の配置は図２２に示されるようになる。
図２２には、ＤＳＴＢＣの信号配置の一例を示してあり、その２０点の座標Ｓを示してあり、各シンボル値に番号（マッピング点番号）を付してある。横軸は同相（Ｉ）成分を表し、縦軸は直交（Ｑ）成分を表す。
【０１２６】
【数１０】
【０１２７】
具体的には、図２２に示されるマッピング配置では、出力２０点に［１］〜［２０］の番号付けをしてある。
（式７）の計算結果によると、Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の組み合わせは、図２３の表に示される２４通りの組み合わせ状態となることが確認される。
図２３の表には、（式１０）を初期値としたときにおけるＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の信号配置の組み合わせ及びそれに対応する状態番号（状態Ｎｏ）の一例を示してある。
【０１２８】
図２１の信号配置と図２２の信号配置とを比較すると、初期値の選び方によりＳのマッピング点数と配置点は異なるが、初期値が図２３に示される状態番号（状態Ｎｏ）のいずれかであれば、図２２に示されるものと同じ２０点の中で偏移することが確認されている。
【０１２９】
また、（式７）は、ＤＳＴＢＣ方式の出力のマッピング（Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１）がそれより前のタイミングの出力（Ｓ２ｍ−２、Ｓ２ｍ−１）に依存すること（又は、ｍ＝０の場合には初期値（Ｓ−２、Ｓ−１）に依存すること）を示している。
このことは、シンボルマッピング部２１４−１ａ、２１４−２ａの入力が同期ワードのような既知の固定ビットパターンであり、Ｘの配置、偏移が固定であっても、そのＤＳＴＢＣのマッピング配置は、直前の出力マッピング配置すなわち同期ワード（ＳＷ）以前の音声データ入力のビットパターンに依存して変化することを示す。
【０１３０】
一般的に、デジタル無線方式の場合、移動局装置（例えば、図１７に示される移動局装置１２１）に実装される復調処理の機能部では、同期ワードのマッピング配置が既知であることを前提としたアルゴリズムを採用している。その中で、例えば、自動周波数制御（ＡＦＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理では、同期ワードの復調デマッピング配置結果と、同期ワードの既知のマッピング配置との位相誤差を計算することで受信周波数の補正を行っている。
【０１３１】
しかしながら、ＤＳＴＢＣ方式を用いた変調処理では、上述のように、同期ワードのマッピング配置は直前の音声データ入力に依存して変化するため、例えば、受信側でＡＦＣ処理をするような際には、基準となるマッピング配置点が不定となり対策が必要となるといった問題があった。
【０１３２】
（実施例）
図８には、参考出願１の一実施例に係るＤＳＴＢＣ方式を用いた基地局装置の送信機の構成例を示してある。本例では、４値デジタル変調（２ｂｉｔ／１シンボル）を用いた場合を示してある。
本例では、識別情報（ＩＤ）が１である基地局装置１の送信機の構成例と、ＩＤが２である基地局装置２の送信機の構成例を示してある。
【０１３３】
第１の基地局装置１の送信機は、入力部１１ａ、チャネルコーデック部１２ａ、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１３ａ、２つのシンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａ、差動符号化部１５ａ、基地局ＩＤ通知部１６ａ、ＳＴＢＣ符号化部１７ａ、送信部１８ａ、電力増幅部１９ａ、送信アンテナ２０ａを備えており、また、Ｓ／Ｐ変換部３１ａ、２つのシンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａ、初期値設定部３３ａ、差動符号化部３４ａ、初期値更新部３５ａを備えている。
本例では、差動符号化部１５ａ、ＳＴＢＣ符号化部１７ａ、Ｓ／Ｐ変換部３１ａ、２つのシンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａ、初期値設定部３３ａ、差動符号化部３４ａ、初期値更新部３５ａからＤＳＴＢＣ符号器が構成されている。
【０１３４】
第２の基地局装置２の送信機は、入力部１１ｂ、チャネルコーデック部１２ｂ、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１３ｂ、２つのシンボルマッピング部１４−１ｂ、１４−２ｂ、差動符号化部１５ｂ、基地局ＩＤ通知部１６ｂ、ＳＴＢＣ符号化部１７ｂ、送信部１８ｂ、電力増幅部１９ｂ、送信アンテナ２０ｂを備えており、また、Ｓ／Ｐ変換部３１ｂ、２つのシンボルマッピング部３２−１ｂ、３２−２ｂ、初期値設定部３３ｂ、差動符号化部３４ｂ、初期値更新部３５ｂを備えている。
本例では、差動符号化部１５ｂ、ＳＴＢＣ符号化部１７ｂ、Ｓ／Ｐ変換部３１ｂ、２つのシンボルマッピング部３２−１ｂ、３２−２ｂ、初期値設定部３３ｂ、差動符号化部３４ｂ、初期値更新部３５ｂからＤＳＴＢＣ符号器が構成されている。
【０１３５】
本例の基地局装置１、２の送信機における動作の一例を示す。
なお、各基地局装置１、２の送信機における概略的な動作は同様であるため、第１の基地局装置１の送信機を代表させて説明する。
また、本例では、図１８に示される基地局装置２０１、２０２の送信機の構成や動作との相違点を中心に説明し、同様な部分については詳しい説明を省略する。
また、本例では、チャネルコーデック部１２ａ、１２ｂで生成する送信フレームフォーマットは、図１９に示されるものに従っていることを前提とする。
【０１３６】
まず、入力部１１ａ、チャネルコーデック部１２ａ、Ｓ／Ｐ変換部１３ａ、２つのシンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａ、差動符号化部１５ａ、基地局ＩＤ通知部１６ａ、ＳＴＢＣ符号化部１７ａ、送信部１８ａ、電力増幅部１９ａ、送信アンテナ２０ａの構成や動作は、それぞれ、図１８に示される対応する処理部と概略的に同様である。これらについて、本例で、図１８に示されるものと相違する点は、チャネルコーデック部１２ａがフレームフォーマットに従って送信１フレームを生成して｛０、１｝のビット系列｛ｂｔ；ｔ＝０、１、・・・、Ｔ｝（本例では、Ｔ＝３１９）をＳ／Ｐ変換部１３ａへ出力するだけではなくこれとともにＳ／Ｐ変換部３１ａへも出力する点と、差動符号化部１５ａに入力される初期値Ｓ−２、Ｓ−１が初期値更新部３５ａから出力される点である。
【０１３７】
続いて、本例の主な特徴であるＳ／Ｐ変換部３１ａ、２つのシンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａ、初期値設定部３３ａ、差動符号化部３４ａ、初期値更新部３５ａについて説明する。
Ｓ／Ｐ変換部３１ａは、主たる機能はＳ／Ｐ変換部１３ａと同じであるが、Ｓ／Ｐ変換部１３ａでは入力ｂｉｔ数が送信１フレーム分（３２０ｂｉｔ）であるのに対して、Ｓ／Ｐ変換部３１ａでは入力ｂｉｔ数が先頭から同期ワードの直前までの１２０ｂｉｔ（図１９に示されるＲ、Ｐ、ＴＣＨ）である。また、Ｓ／Ｐ変換部１３ａではシンボルタイミングに同期して出力するのに対して、Ｓ／Ｐ変換部３１ａでは以後の処理が終わったら順次シンボル分割及び出力を行う。
【０１３８】
具体的には、Ｓ／Ｐ変換部３１ａは、チャネルコーデック部１２ａからの送信１フレームの内、先頭から同期ワードまでの１２０ｂｉｔを取り込んだ後、この１２０ｂｉｔ分の入力ビット列について、４ｂｉｔ分の入力（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１、ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）を前半の（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）と後半の（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）の２シンボル（本例では、２ｂｉｔ／１シンボル）に分割し、初めの（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）を第１のシンボルマッピング部３２−１ａへ出力し、次の（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）を第２のシンボルマッピング部３２−２ａへ出力する。
【０１３９】
各シンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａは、主たる機能は各シンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａと同じである。
具体的には、第１のシンボルマッピング部３２−１ａは、Ｓ／Ｐ変換部３１ａから（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）が入力されると、予め指定されたシンボル変調に従ってマッピングして、その結果Ｘ２ｍを差動符号化部３４ａへ出力する。
また、第２のシンボルマッピング部３２−２ａは、Ｓ／Ｐ変換部３１ａから（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）が入力されると、予め指定されたシンボル変調に従ってマッピングして、その結果Ｘ２ｍ＋１を差動符号化部３４ａへ出力する。
このように、シンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａにより、順次、Ｘ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１に変調する。
【０１４０】
差動符号化部３４ａは、２つのシンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａからＸ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１が入力された後、（式１１）の演算をすることで、順次、Ｓ’２ｍ、Ｓ’２ｍ＋１を計算し、これにより得られるｍ＝２９のときの値Ｓ’５８、Ｓ’５９（１２０ｂｉｔについての最後の２つの値）を初期値更新部３５ａへ出力する。
初期値設定部３３ａは、ｍ＝０における初期値Ｓ’−２、Ｓ’−１として（式１２）に示される値を差動符号化部３４ａへ出力して設定する。
【０１４１】
【数１１】
【数１２】
【０１４２】
初期値更新部３５ａは、差動符号化部３４ａからの出力Ｓ’５８、Ｓ’５９から、差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１を求めて差動符号化部１５ａへ出力する。
ここで、他の構成例として、差動符号化部３４ａが値Ｓ’５８、Ｓ’５９に対応した状態番号（状態Ｎｏ）を初期値更新部３５ａへ出力し、初期値更新部３５ａが差動符号化部３４ａからの状態Ｎｏから差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１を求める構成とされてもよい。
なお、差動符号化部１５ａでは、図１８に示されるものと同様に、（式７）の計算を行い、本例では、初期値更新部３５ａから与えられる初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いる。
【０１４３】
次に、初期値更新部３５ａにより行われる処理について詳しく説明する。
本例では、初期値更新部３５ａは、図９に示される表（変換表）の内容に従って、差動符号化部３４ａからの出力Ｓ’５８、Ｓ’５９（或いは、状態Ｎｏ）から、差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１を求めて、差動符号化部１５ａへ出力する。
【０１４４】
図９には、初期値更新部３５ａの入力から出力への変換表の一例を示してある。
具体的には、前段の差動符号化部３４ａからの同期ワード直前についての出力値Ｓ’５８、Ｓ’５９及びそれに対応する状態Ｎｏ（初期値更新部３５ａの入力に関する情報）の一覧を示してあり、これについては図２３に示される内容と同じであり、また、後段の差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１及びそれに対応する状態Ｎｏ（初期値更新部３５ａの出力に関する情報）の一覧を示してある。そして、初期値更新部３５ａでは、入力の状態Ｎｏが判定されると、それに対応する状態Ｎｏ（図９の変換表では、同じ行にある状態Ｎｏ）の出力を行う。なお、マッピング点番号［１］〜［２０］は図２２に示されるものと同じシンボル値を示す。
【０１４５】
本例では、Ｓ／Ｐ変換部３１ａ〜初期値更新部３５ａによりフレームの先頭からの１２０ｂｉｔ分を処理して初期値Ｓ−２、Ｓ−１を求めた後に、Ｓ／Ｐ変換部１３ａ以降の処理部（例えば、Ｓ／Ｐ変換部１３ａ〜ＳＴＢＣ符号化部１７ａなど）の処理を開始して、シンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａでＸ２ｍ、Ｘ２ｍ＋１を順次求めて、差動符号化部１５ａでＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１を順次計算して、フレームの先頭からの３２０ｂｉｔ分を処理する。この場合に、ｍ＝０のときのＳ０、Ｓ１については、初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いて計算する。
【０１４６】
ここで、本例のような初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いて差動符号化部１５ａで（式７）を計算すると、ｍ＝２９のときの計算結果すなわち同期ワード直前のＳ５８、Ｓ５９の組み合わせが必ず状態Ｎｏが１であるものとなり、同期ワードのＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１（ｍ＝３０〜３４）のマッピング配置を固定ビットパターンに応じた固定マッピングパターンにすることができる。
【０１４７】
（第１のシミュレーションの例の説明）
図１０には、シミュレーション結果（ケース１−１）の例を示してある。このケースでは、Ｓ’５８、Ｓ’５９の組み合わせが状態Ｎｏ４に対応することから、図９の変換表に基づいて、状態Ｎｏ１２に対応する初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いている。
図１１には、シミュレーション結果（ケース１−２）の例を示してある。このケースでは、Ｓ’５８、Ｓ’５９の組み合わせが状態Ｎｏ２４に対応することから、図９の変換表に基づいて、状態Ｎｏ２０に対応する初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いている。
【０１４８】
ここで、本例のシミュレーションでは、同期ワードまでの入力をランダムビット入力とし、同期ワードは固定パターンとしている。また、図１０及び図１１では、入力パターンによるＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の偏移、Ｓ’２ｍ、Ｓ’２ｍ＋１の遷移を状態Ｎｏの偏移で表している。
図１０の結果と図１１の結果とでは、ランダムビット入力の１２０ｂｉｔのビットパターンが異なるが、同期ワード直前の状態Ｎｏが１となり、同期ワードのマッピングパターンが固定マッピングパターンになることが示されている。なお、入力データとして他の入力パターンにおいても検証済みであり、同様の結果が得られている。
【０１４９】
（第２のシミュレーションの例の説明）
図１２〜図１６を参照して説明する。
まず、第２のシミュレーションに係る送信機の構成や動作について、図８を参照して上述した内容とは異なる点について説明する。
第２のシミュレーションに係る各シンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａ、３２−１ａ、３２−２ａの主たる機能は、上述した内容と同じであるが、第２のシミュレーションでは、Ｓ／Ｐ変換部１３ａ、３１ａからの第１の出力（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）と第２の出力（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）に対して、それぞれ異なるシンボル変調を定義している。
【０１５０】
第１のシンボルマッピング部（シンボルマッピングＡ部）となるシンボルマッピング部１４−１ａ、３２−１ａは、それぞれ、前段のＳ／Ｐ変換部１３ａ、３１ａから第１の出力（ｂ４ｎ、ｂ４ｎ＋１）を入力し、（式８）と同様な（式１３）で与えられるＸ２ｍを演算して後段の差動符号化部１５ａ、３４ａへ出力する。
第２のシンボルマッピング部（シンボルマッピングＢ部）となるシンボルマッピング部１４−２ａ、３２−２ａは、それぞれ、前段のＳ／Ｐ変換部１３ａ、３１ａから第２の出力（ｂ４ｎ＋２、ｂ４ｎ＋３）を入力し、（式１４）で与えられるＸ２ｍ＋１を演算して後段の差動符号化部１５ａ、３４ａへ出力する。ここで、（式１４）はＩＱ平面において（式１３）を−４５°回転させたものである。
【０１５１】
【数１３】
【数１４】
【０１５２】
更に、シンボルマッピング部３２−１ａ、３２−２ａ、初期値設定部３３ａ、差動符号化部３４ａを例とすると、（式１５）に示される初期値Ｓ’−２、Ｓ’−１を用いて（式１１）を計算すると、差動符号化部３４ａの出力信号の配置は、図１２に示されるようになり、原点を含まない信号配置となる。
図１２には、差動符号化部３４ａの信号配置の一例を示してあり、その２４点の座標Ｓを示してあり、各シンボル値に番号（マッピング点番号）を付してある。横軸は同相（Ｉ）成分を表し、縦軸は直交（Ｑ）成分を表す。
【０１５３】
【数１５】
【０１５４】
具体的には、図１２に示されるマッピング配置では、出力２４点に［１］〜［２４］の番号付けをしてある。
（式１１）の計算結果によると、Ｓ’２ｍ、Ｓ’２ｍ＋１の組み合わせは、図１３の表に示される２４通りの組み合わせ状態となることが確認される。
図１３の表には、第２のシミュレーションにおけるＳ’２ｍ、Ｓ’２ｍ＋１（Ｓ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１も同様）の信号配置の組み合わせ及びそれに対応する状態番号（状態Ｎｏ）の一例を示してある。ここで、初期値が図１３に示される状態Ｎｏのいずれかであれば、図１２に示されるものと同じ２４点の中で偏移することが確認されている。
【０１５５】
このことをシンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａ、差動符号化部１５ａ、ＳＴＢＣ符号化部１７ａに当てはめて考えると、差動符号化部１５ａの出力信号の配置は、図１２に示されるようになり、原点を含まない信号配置となり、また、後段のＳＴＢＣ符号化部１７ａの出力も同様な信号配置となり、原点を含まない信号配置にすることができる。
【０１５６】
このように、第２のシミュレーションに係る送信機では、ＳＴＢＣ符号化部１７ａの出力信号配置が原点（ゼロ点）を含まないようにシンボル変調を行うシンボルマッピング部１４−１ａ、１４−２ａを備えた。そして、ＤＳＴＢＣ符号器における信号配置の原点にシンボルが無いことが実現されるように、ＤＳＴＢＣ符号器の入力を所定の演算で求めており、信号配置において原点を含まないため、例えば、送信波形の包絡線振幅の変動を低減することができ、これにより、電力増幅部１９ａに要求される性能を緩和することができる。
【０１５７】
続いて、初期値更新部３５ａにより行われる処理について詳しく説明する。
第２のシミュレーションに係る送信機では、初期値更新部３５ａは、図１４に示される表（変換表）の内容に従って、差動符号化部３４ａからの出力Ｓ’５８、Ｓ’５９（或いは、状態Ｎｏ）から、差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１を求めて、差動符号化部１５ａへ出力する。
【０１５８】
図１４には、初期値更新部３５ａの入力から出力への変換表の一例を示してある。
具体的には、前段の差動符号化部３４ａからの同期ワード直前についての出力値Ｓ’５８、Ｓ’５９及びそれに対応する状態Ｎｏ（初期値更新部３５ａの入力に関する情報）の一覧を示してあり、これについては図１３に示される内容と同じであり、また、後段の差動符号化部１５ａの初期値Ｓ−２、Ｓ−１及びそれに対応する状態Ｎｏ（初期値更新部３５ａの出力に関する情報）の一覧を示してある。そして、初期値更新部３５ａでは、入力の状態Ｎｏが判定されると、それに対応する状態Ｎｏ（図１４の変換表では、同じ行にある状態Ｎｏ）の出力を行う。なお、マッピング点番号［１］〜［２４］は図１２に示されるものと同じシンボル値を示す。
【０１５９】
ここで、本例のような初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いて差動符号化部１５ａで（式７）を計算すると、ｍ＝２９のときの計算結果すなわち同期ワード直前のＳ５８、Ｓ５９の組み合わせが必ず状態Ｎｏが１であるものとなり、同期ワードのＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１（ｍ＝３０〜３４）のマッピング配置を固定ビットパターンに応じた固定マッピングパターンにすることができる。
【０１６０】
図１５には、シミュレーション結果（ケース２−１）の例を示してある。このケースでは、Ｓ’５８、Ｓ’５９の組み合わせが状態Ｎｏ１６に対応することから、図１４の変換表に基づいて、状態Ｎｏ２０に対応する初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いている。
図１６には、シミュレーション結果（ケース２−２）の例を示してある。このケースでは、Ｓ’５８、Ｓ’５９の組み合わせが状態Ｎｏ２３に対応することから、図１４の変換表に基づいて、状態Ｎｏ１９に対応する初期値Ｓ−２、Ｓ−１を用いている。
【０１６１】
ここで、第２のシミュレーションでは、同期ワードまでの入力をランダムビット入力とし、同期ワードは固定パターンとしている。また、図１５及び図１６では、入力パターンによるＳ２ｍ、Ｓ２ｍ＋１の偏移、Ｓ’２ｍ、Ｓ’２ｍ＋１の遷移を状態Ｎｏの偏移で表している。
図１５の結果と図１６の結果とでは、ランダムビット入力の１２０ｂｉｔのビットパターンが異なるが、同期ワード直前の状態Ｎｏが１となり、同期ワードのマッピングパターンが固定マッピングパターンになることが示されている。なお、入力データとして他の入力パターンにおいても検証済みであり、同様の結果が得られている。
【０１６２】
（参考出願１に係る実施例のまとめ）
以上のように、本例のＤＳＴＢＣ方式を採用した送信機では、フレームの先頭より後ろの所定箇所に同期ワードが配置される場合に、フレームの先頭から同期ワードより前の値（例えば、ビット値）に基づいて、本線の処理（本例では、Ｓ／Ｐ変換部１３ａ〜ＳＴＢＣ符号化部１７ａの処理）において同期ワードの直前に対応する信号点が一定の点になるように、前記値（フレームの値）を処理するときの差動符号化の初期値Ｓ−２、Ｓ−１を設定する。
【０１６３】
具体的には、通常、デジタル無線におけるＡＦＣ処理は、同期ワードのマッピング配置が既知であることを前提としているため、受信側では、同期ワードを復調したマッピング配置結果との誤差を演算して補正をかけていたが、ＤＳＴＢＣ方式を用いると、従来では、マッピング配置が直前のデータ（例えば、音声データ）の入力に依存して変化するため、基準となるマッピング配置が不定となり、対策を講じる必要があった。そこで、本例では、差動符号化部１５ａに入力される初期値Ｓ−２、Ｓ−１を受信データのフレームの最初から同期ワード直前までの１２０ｂｉｔのデータから演算し、その演算結果を初期値として設定することにより、同期ワードのマッピング配置を固定されたマッピングパターンとして、基準マッピングパターンとして比較することを可能にした。
【０１６４】
このように、本例では、ＤＳＴＢＣ方式を採用する無線機において、従来では他の入力データに依存して不定であった同期ワードのマッピングパターン（マッピング配置）を固定のマッピングパターン（例えば、既知の固定配置）にすることができ、例えば、受信側のＡＦＣ処理において基準となるマッピング配置点を予め定義することが可能となる。
【０１６５】
ここで、本例の構成を適用することが可能な無線通信システムの一例として、同報型無線システムである列車無線システム（例えば、図１７に示されるようなシステム）について概略的に説明する。
列車無線システムでは、例えば、線路に沿って複数の基地局装置が設置されており、１つの中央装置が送信対象となるデータ列Ｓを各基地局装置へ同時に配信（送信）し、各基地局装置は当該データ列Ｓから生成したデータ列の信号をアンテナから無線により送信する。そして、線路を走行する列車の移動局装置が基地局装置からの無線信号（電波）を受信する。なお、各基地局装置は、例えば、互いに異なる無線通信領域を有する（重複部分があってもよい）指向性アンテナからなる２本のアンテナを備えている。
【０１６６】
このようなシステムでは、従来において、同一の周波数を使用する複数の基地局装置でシステムを運用しようとすると、隣接する基地局装置の通信エリア（無線通信領域）において重複するエリアでは電波干渉が生じてしまっていた。
そこで、一構成例として、各基地局装置において、ＤＳＴＢＣを用いて送信信号を符号化し、隣接する基地局装置について重複するエリアに対しては各基地局装置から互いに直交する異なる符号化列（例えば、データ列ＳからＤＳＴＢＣにより生成される互いに直交するデータ列Ａ、Ｂ）が送信されるように、各基地局装置の各アンテナ毎に送信データ系列を選択や設定することで、同一波干渉を防ぐことが考えられる。
（以上、参考出願１の内容の説明）
【０１６７】
（実施例のまとめ）
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【符号の説明】
【０１６８】
１、２、１１１、１１２、２０１、２０２・・基地局装置、 １１ａ、ｂ、２１１ａ、ｂ・・入力部、 １２ａ、ｂ、２１２ａ、ｂ・・チャネルコーデック部、 １３ａ、ｂ、３１ａ、ｂ、２１３ａ、ｂ・・Ｓ／Ｐ変換部、 １４−１ａ、ｂ、１４−２ａ、ｂ、３２−１ａ、ｂ、３２−２ａ、ｂ、２１４−１ａ、ｂ、２１４−２ａ、ｂ・・シンボルマッピング部、 １５ａ、ｂ、３４ａ、ｂ、２１６ａ、ｂ・・差動符号化部、 １６ａ、ｂ、２１７ａ、ｂ・・基地局ＩＤ通知部、 １７ａ、ｂ、２１８ａ、ｂ・・ＳＴＢＣ符号化部、 １８ａ、ｂ、２１９ａ、ｂ・・送信部、 １９ａ、ｂ、２２０ａ、ｂ・・電力増幅部、 ２０ａ、ｂ、２２１ａ、ｂ・・送信アンテナ、 ３３ａ、ｂ、２１５ａ、ｂ・・初期値設定部、 ３５ａ、ｂ・・初期値更新部、 １０１・・中央卓、 １０２・・中央装置、 １２１・・移動局装置、
３０１・・Ｓ／Ｐ変換部、 ３０２、３０３・・シンボルマッピング部、 ３０４・・差動符号化部、 ３０５・・ＳＴＢＣ符号化部、 ４０１、５０１・・アンテナ、 ４０２、５０２・・受信部、 ４０３、５０３・・Ａ／Ｄ変換器、 ４０４、５０４・・直交検波部、 ４０５、５０５・・ＬＰＦ、 ４０６、５０６・・ルートロールオフフィルタ、 ４０７、５０７・・ダウンサンプル器、 ４０８、４１１・・ＤＳＴＢＣ復号部、 ４０９、５０９・・復号判定部、 ４１２、５１１、５１３・・ＳＷテーブル部、 ４１３、５１２、５１４・・相関演算部、 ４１４、５１６・・最大値検索部、 ４１５、５１７・・タイミング検出部、 ４１６、５１８・・タイミング生成部、 ５０８・・復号部（ＳＴＢＣ復号部又はＤＳＴＢＣ復号部）、 ５１５・・演算部、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信装置において、
所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられ、
送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う符号化手段を備えた、
ことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
ＤＳＴＢＣ方式により送信された信号を受信する受信装置において、
所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられ、送信側において送信対象となるフレームについて前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われ、
前記送信側から送信された信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の受信信号をダウンサンプルするダウンサンプル手段と、
前記ダウンサンプル手段によりダウンサンプルされた信号に対してＤＳＴＢＣ方式で復号を行う第１のＤＳＴＢＣ復号手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後であって前記ダウンサンプル手段によりダウンサンプルされる前の受信信号に対してＤＳＴＢＣ方式で復号を行う第２のＤＳＴＢＣ復号手段と、
ＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われる前の前記同期ワードに対応した情報を記憶する同期ワード情報記憶手段と、
前記第２のＤＳＴＢＣ復号手段により得られた復号結果の信号と前記同期ワード情報記憶手段に記憶された前記同期ワードに対応した情報の信号との相関値を取得する相関値取得手段と、
前記相関値取得手段により取得された相関値に基づいて前記Ａ／Ｄ変換手段に対してサンプリングタイミングの制御を行うサンプリングタイミング制御手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項３】
ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により送信された信号を受信する受信装置において、
所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられ、送信側において送信対象となるフレームについて前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われ、前記送信側で前記符号化が行われた後の前記同期ワードに対応した信号が所定のパターンであり、
前記送信側から送信された信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の信号に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式で復号を行う復号手段と、
ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われた後の前記同期ワードに対応した情報を記憶する同期ワード情報記憶手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の信号であって前記復号手段により復号が行われる前の信号と前記同期ワード情報記憶手段に記憶された前記同期ワードに対応した情報の信号との相関値を取得する相関値取得手段と、
前記相関値取得手段により取得された相関値に基づいて前記Ａ／Ｄ変換手段に対してサンプリングタイミングの制御を行うサンプリングタイミング制御手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項４】
ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信装置から受信装置へ送信する通信システムにおいて、
所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられ、
前記送信装置は、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う符号化手段を備えた、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信装置から受信装置へ送信する通信方法において、
所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられ、
前記送信装置では、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う、
ことを特徴とする通信方法。
【請求項１】
ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信する送信装置において、
所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられ、
送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う符号化手段を備えた、
ことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
ＤＳＴＢＣ方式により送信された信号を受信する受信装置において、
所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられ、送信側において送信対象となるフレームについて前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われ、
前記送信側から送信された信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の受信信号をダウンサンプルするダウンサンプル手段と、
前記ダウンサンプル手段によりダウンサンプルされた信号に対してＤＳＴＢＣ方式で復号を行う第１のＤＳＴＢＣ復号手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後であって前記ダウンサンプル手段によりダウンサンプルされる前の受信信号に対してＤＳＴＢＣ方式で復号を行う第２のＤＳＴＢＣ復号手段と、
ＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われる前の前記同期ワードに対応した情報を記憶する同期ワード情報記憶手段と、
前記第２のＤＳＴＢＣ復号手段により得られた復号結果の信号と前記同期ワード情報記憶手段に記憶された前記同期ワードに対応した情報の信号との相関値を取得する相関値取得手段と、
前記相関値取得手段により取得された相関値に基づいて前記Ａ／Ｄ変換手段に対してサンプリングタイミングの制御を行うサンプリングタイミング制御手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項３】
ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により送信された信号を受信する受信装置において、
所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられ、送信側において送信対象となるフレームについて前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われ、前記送信側で前記符号化が行われた後の前記同期ワードに対応した信号が所定のパターンであり、
前記送信側から送信された信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の信号に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式で復号を行う復号手段と、
ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化が行われた後の前記同期ワードに対応した情報を記憶する同期ワード情報記憶手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換された後の信号であって前記復号手段により復号が行われる前の信号と前記同期ワード情報記憶手段に記憶された前記同期ワードに対応した情報の信号との相関値を取得する相関値取得手段と、
前記相関値取得手段により取得された相関値に基づいて前記Ａ／Ｄ変換手段に対してサンプリングタイミングの制御を行うサンプリングタイミング制御手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項４】
ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信装置から受信装置へ送信する通信システムにおいて、
所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられ、
前記送信装置は、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う符号化手段を備えた、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
ＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により信号を送信装置から受信装置へ送信する通信方法において、
所定箇所に同期ワードが配置されるフレームが用いられ、
前記送信装置では、送信対象となるフレームについて、前記同期ワードを含む前記フレームの全体に対してＳＴＢＣ方式又はＤＳＴＢＣ方式により符号化を行う、
ことを特徴とする通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−１３４７２９（Ｐ２０１２−１３４７２９Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８４６０２（Ｐ２０１０−２８４６０２）
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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