專利名稱：快速傅立葉變換裝置、正交頻分復(fù)用通信裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及快速傅立葉(FFTFast Fourier Transformation)裝置、OFDM通信裝置以及OFDM通信的副載波分配方法，尤其涉及用于地面數(shù)字廣播和無線LAN、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)的快速傅立葉變換裝置、OFDM通信裝置以及OFDM通信的副載波分配方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著數(shù)字通信技術(shù)和半導(dǎo)體集成技術(shù)的進(jìn)步，移動(dòng)通信的高速化和寬帶化持續(xù)發(fā)展。并且，從2003年12月起，已開始采用了OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplex正交頻分復(fù)用)方式作為調(diào)制解調(diào)方式的地上波的數(shù)字廣播服務(wù)。OFDM方式是使用相互正交的多個(gè)副載波，在有限的頻帶中高效地傳輸許多信息的方式，由于通過附加較長的碼元期間以及保護(hù)區(qū)間，具有抗多徑干擾的特征，因此對(duì)移動(dòng)通信的應(yīng)用被檢討。然而，在OFDM方式中需要進(jìn)行大規(guī)模采樣的大規(guī)模的快速傅立葉變換，為在移動(dòng)通信中使OFDM方式實(shí)用化，必須想辦法使需要電池驅(qū)動(dòng)的終端站的連續(xù)通話時(shí)間和待機(jī)時(shí)間延長，而快速傅立葉變換裝置的低功率化成為重要的課題。
以往，作為使用OFDM的無線通信方法，有特開2003-249908號(hào)公報(bào)記載的方法。
在特開2003-249908號(hào)公報(bào)中，公開了通過使用配置在用于信息傳輸?shù)念l帶的附近且比多載波信號(hào)的頻帶還要窄帶的載波，來傳輸從基站發(fā)往終端站的控制信號(hào)的一部分，由此在終端站只接收控制信號(hào)的一部分時(shí)只接收窄帶的載波，降低在基站以及終端站的信號(hào)通信的處理負(fù)擔(dān)。此外，通過使用多載波信號(hào)的頻帶內(nèi)的特定的一個(gè)或多個(gè)副載波來傳輸從基站發(fā)往終端站的控制信號(hào)的一部分，由此在終端站只接收控制信號(hào)的一部分時(shí)只接收多載波信號(hào)的頻帶內(nèi)的特定的一個(gè)或多個(gè)副載波，降低在基站以及終端站的信號(hào)通信的處理負(fù)擔(dān)。
在這樣的OFDM通信系統(tǒng)中，在用于信息傳輸?shù)念l帶的附近配置從基站發(fā)往終端站的一部分控制信號(hào)，且使用比多載波信號(hào)的頻帶更窄的窄帶的載波來傳輸?shù)募夹g(shù)，或是使用多載波信號(hào)的頻帶內(nèi)的特定的一個(gè)或多個(gè)副載波來傳輸從基站發(fā)往終端站的控制信號(hào)的一部分的技術(shù)的任何一個(gè)技術(shù)中，為在用于接收多載波信號(hào)的快速傅立葉變換裝置接收由一部分的副載波構(gòu)成的控制信號(hào)，由于不僅僅是控制信號(hào)的副載波，也會(huì)同時(shí)接收到控制信號(hào)以外的副載波，因此變得負(fù)擔(dān)極大的信號(hào)處理。尤其在終端站為以電池驅(qū)動(dòng)的可移動(dòng)終端站的情況等，有無謂地消耗電池的問題。
另外，在用于現(xiàn)有的OFDM通信系統(tǒng)的快速傅立葉變換裝置中進(jìn)行下述處理，即，重復(fù)進(jìn)行將以2的乘方數(shù)采樣時(shí)間軸波形的數(shù)據(jù)分別分割為偶數(shù)號(hào)和奇數(shù)號(hào)的步驟，并重復(fù)進(jìn)行最終以位反轉(zhuǎn)(bit-reversal order)的方法重新排列數(shù)據(jù)，將采樣數(shù)據(jù)與旋轉(zhuǎn)因子相乘后進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算的處理。
并且，在這樣的OFDM通信系統(tǒng)中，即使使用一部分有效的副載波進(jìn)行對(duì)特定的接收站側(cè)的發(fā)送，在特定的接收端對(duì)在發(fā)送端被快速傅立葉逆變換的時(shí)間軸波形進(jìn)行快速傅立葉變換時(shí)，在全部的副載波對(duì)采樣的數(shù)據(jù)依序進(jìn)行蝶形運(yùn)算，因此有在快速傅立葉變換中包含無謂的動(dòng)作的問題。
這種問題，在通過由終端站只接收來自基站的一部分控制信號(hào)，從而降低在基站和終端站中的信號(hào)通信的處理負(fù)擔(dān)的專利文獻(xiàn)1記載的無線通信方法中也會(huì)產(chǎn)生。
換言之，在用于接收多載波信號(hào)的FFT裝置中，為了接收由一部分的副載波構(gòu)成的控制信號(hào)，不僅僅是控制信號(hào)的副載波，而且對(duì)包含控制信號(hào)以外的副載波信號(hào)的所有副載波一并進(jìn)行蝶形運(yùn)算，進(jìn)行FFT并接收，因此變得負(fù)擔(dān)極大的信號(hào)處理。尤其在終端站為以電池驅(qū)動(dòng)的可移動(dòng)站時(shí)，會(huì)導(dǎo)致無謂地消耗電池。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在OFDM通信中，省略接收時(shí)的無謂的FFT動(dòng)作，通過FFT運(yùn)算來降低消耗的功率的快速傅立葉變換裝置、OFDM通信裝置以及OFDM通信的副載波分配方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種快速傅立葉變換裝置，包括輸入端子，將第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入；第一中間節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；第二中間節(jié)點(diǎn)，所述第一中間節(jié)點(diǎn)的輸出被二分割而輸入，在二分割的各自中，分別進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及輸出端子，被設(shè)置在所述第二中間節(jié)點(diǎn)的輸出端，包括進(jìn)行蝶形運(yùn)算的多個(gè)蝶形運(yùn)算單元，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；排列單元，對(duì)所述輸入端子提供相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)，接受相對(duì)于所述時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)的供給，從所述輸出端子的所述多個(gè)蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)中取出特定的副載波數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種快速傅立葉變換裝置，包括輸入端子，將第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入；多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于輸入到所述輸入端子的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目而設(shè)置，進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；輸出端子，被設(shè)置在所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的輸出端，包括進(jìn)行蝶形運(yùn)算的多個(gè)蝶形運(yùn)算單元，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及排列單元，對(duì)所述輸入端子提供相對(duì)于時(shí)間軸排列在位反轉(zhuǎn)順序的方向上的采樣數(shù)據(jù)，將在所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)以及所述輸出端子的蝶形運(yùn)算單元中，由所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)所運(yùn)算的數(shù)據(jù)作為特定的副載波數(shù)據(jù)并從所述輸出端子取出。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種OFDM通信裝置，包括對(duì)終端站發(fā)送分配了特定的副載波數(shù)據(jù)的OFDM通信信號(hào)的基站，以及接收所述OFDM通信信號(hào)并取出從所述基站分配的所述特定的副載波數(shù)據(jù)的終端站，所述基站包括分配單元，對(duì)所述終端站分配相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)作為所述特定的副載波數(shù)據(jù)，所述終端站包括輸入端子，將第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入；第一中間節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；第二中間節(jié)點(diǎn)，所述第一中間節(jié)點(diǎn)的輸出被二分割而輸入，在二分割的各自中，分別進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及輸出端子，被設(shè)置在所述第二中間節(jié)點(diǎn)的輸出端，包括進(jìn)行蝶形運(yùn)算的多個(gè)蝶形運(yùn)算單元，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；從所述基站接受相對(duì)于所述時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)的供給，從所述輸出端子的所述多個(gè)蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)中取出所述特定的副載波數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種OFDM通信裝置，包括對(duì)終端站發(fā)送分配了特定的副載波數(shù)據(jù)的OFDM通信信號(hào)的基站，以及接收所述OFDM通信信號(hào)并取出從所述基站分配的所述特定的副載波數(shù)據(jù)的終端站，所述基站包括分配單元，對(duì)所述終端站分配相對(duì)于時(shí)間軸排列在位反轉(zhuǎn)順序的方向上的采樣數(shù)據(jù)作為所述特定的副載波數(shù)據(jù)，所述終端站包括輸入端子，將第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入；多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于輸入到所述輸入端子的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目而設(shè)置，進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及輸出端子，被設(shè)置在所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的輸出端子，包括進(jìn)行蝶形運(yùn)算的多個(gè)蝶形運(yùn)算單元，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算，在所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)以及所述輸出端子的蝶形運(yùn)算單元中，將由所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)所運(yùn)算的數(shù)據(jù)作為特定的副載波數(shù)據(jù)從所述輸出端子取出。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種OFDM通信的副載波分配方法，從基站向終端站發(fā)送分配了特定的副載波數(shù)據(jù)的OFDM通信信號(hào)，接收所述OFDM通信信號(hào)并取出從所述基站分配的所述特定的副載波數(shù)據(jù)，在所述基站包括對(duì)所述終端站分配相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)作為所述特定的副載波數(shù)據(jù)的步驟，在所述終端站包括將從所述基站發(fā)送的第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入的步驟；進(jìn)行第一蝶形運(yùn)算的步驟，該步驟對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；所述第一蝶形運(yùn)算的輸出被二分割而輸入，在二分割的各自中，分別進(jìn)行第二蝶形運(yùn)算的步驟，該步驟對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及在所述第二蝶形運(yùn)算的輸出端，包括進(jìn)行多個(gè)蝶形運(yùn)算的步驟，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；從所述基站接受相對(duì)于所述時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)的供給，從所述多個(gè)蝶形運(yùn)算的至少一個(gè)取出特定的副載波數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種OFDM通信的副載波分配方法，從基站向終端站發(fā)送分配了特定的副載波數(shù)據(jù)的OFDM通信信號(hào)，接收所述OFDM通信信號(hào)并取出從所述基站分配的所述特定的副載波數(shù)據(jù)，在所述基站包括對(duì)所述終端站分配相對(duì)于時(shí)間軸排列成在位反轉(zhuǎn)順序的方向上的采樣數(shù)據(jù)作為所述特定的副載波數(shù)據(jù)的步驟，在所述終端站包括將從所述基站發(fā)送的第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入的步驟；進(jìn)行第一蝶形運(yùn)算的步驟，該步驟對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及在所述第一蝶形運(yùn)算的輸出端，進(jìn)行第二蝶形運(yùn)算的步驟，該步驟對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算，在所述蝶形運(yùn)算步驟中，在所述第一蝶形運(yùn)算和所述第二蝶形運(yùn)算中，僅執(zhí)行參與所述特定的副載波數(shù)據(jù)的取出的蝶形運(yùn)算并取出所述特定的副載波數(shù)據(jù)。


接下來，通過考察以下結(jié)合附圖所進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述與其它目的和特性將會(huì)變得更加明顯，以下所進(jìn)行的描述中，以舉例的方式說明了一些實(shí)例，其中圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的OFDM通信裝置的基站的結(jié)構(gòu)的圖；圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的OFDM通信裝置的終端站的結(jié)構(gòu)的圖；圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的FFT單元的蝶形運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)的圖；圖4是說明采樣數(shù)據(jù)為8點(diǎn)時(shí)的蝶形運(yùn)算的旋轉(zhuǎn)因子的圖；圖5是表示采樣數(shù)據(jù)為8點(diǎn)時(shí)的蝶形運(yùn)算中的OFDM信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)和可從該采樣數(shù)據(jù)獲得的副載波數(shù)據(jù)之間的關(guān)系的圖；圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的FFT單元的蝶形運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)的圖；圖7是說明采樣數(shù)據(jù)為16點(diǎn)時(shí)的蝶形運(yùn)算的旋轉(zhuǎn)因子的圖；圖8是表示采樣數(shù)據(jù)為16點(diǎn)時(shí)的蝶形運(yùn)算中的OFDM信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)和可從該采樣數(shù)據(jù)獲得的副載波數(shù)據(jù)之間的關(guān)系的圖；圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的OFDM通信裝置的終端站的結(jié)構(gòu)的圖；圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的FFT單元的蝶形運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)的圖；
圖11是表示現(xiàn)有的載波配置例的頻率特性圖；以及圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的FFT單元的采樣數(shù)據(jù)為16點(diǎn)時(shí)的蝶形運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的OFDM通信裝置的基站的結(jié)構(gòu)的圖。
在圖1中，基站100的結(jié)構(gòu)包括串行/并行變換單元(下面簡稱為“S/P變換單元”)101、快速傅立葉逆變換(IFFTInverse Fast FourierTransformation)單元102、保護(hù)區(qū)間附加單元(下面簡稱為“GI附加單元”)103、數(shù)字/模擬變換單元(下面簡稱為“D/A變換單元”)104、RF(Radio Frequency)發(fā)送單元105以及發(fā)送天線106。此外，基站100包括用于存儲(chǔ)分配給特定終端的終端副載波分配信息的終端副載波分配信息存儲(chǔ)單元107。終端副載波分配信息存儲(chǔ)單元107具有作為分配單元的功能，即，將相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)作為特定的副載波數(shù)據(jù)分配給終端站。
S/P變換單元101基于從終端副載波分配信息存儲(chǔ)單元107讀出的終端副載波分配信息以及要發(fā)送的碼元信息為已知的導(dǎo)頻信號(hào)，使發(fā)送信號(hào)并行并變換為多個(gè)序列的數(shù)據(jù)信號(hào)，該發(fā)送信號(hào)為分配了副載波的串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼元，并且包含同時(shí)發(fā)送到多個(gè)終端站的數(shù)據(jù)。由此，發(fā)送信號(hào)被變換為數(shù)字信號(hào)。
終端副載波分配信息是表示分配給發(fā)送信號(hào)的副載波的信息，該發(fā)送信號(hào)是在包含提供給多個(gè)終端站的數(shù)據(jù)的發(fā)送信號(hào)中發(fā)往特定的終端站的發(fā)送信號(hào)，也就是說，終端副載波分配信息是表示包含在發(fā)送信號(hào)的副載波數(shù)據(jù)與分配到這些副載波數(shù)據(jù)的終端站之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過基于終端副載波分配信息進(jìn)行對(duì)各個(gè)終端站的副載波的分配，在后述的各個(gè)終端站的FFT單元能夠省略一部分的蝶形運(yùn)算。此外，將相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)，分配給發(fā)往各個(gè)終端站的發(fā)送信號(hào)，作為分配給各個(gè)終端站的特定的副載波數(shù)據(jù)。另外，對(duì)各個(gè)終端站的副載波的分配方法將在后面詳述。
IFFT單元102通過對(duì)來自S/P變換單元101的信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉逆變換處理，將發(fā)送信號(hào)變換為時(shí)域的信號(hào)。發(fā)往終端站的發(fā)送信號(hào)通過S/P變換單元101和IFFT單元102進(jìn)行頻分復(fù)用和OFDM調(diào)制。
GI附加單元103對(duì)來自IFFT單元102的OFDM調(diào)制信號(hào)附加保護(hù)區(qū)間，同時(shí)進(jìn)行開窗處理以使OFDM碼元的上升和下降變得平滑。由此能夠防止在多徑傳輸路徑發(fā)生的碼間干擾所造成的惡化。保護(hù)區(qū)間的附加例如通過附加循環(huán)前綴(cyclic prefix)來進(jìn)行。
D/A變換單元104通過對(duì)來自GI附加單元103的OFDM調(diào)制信號(hào)執(zhí)行D/A變換處理，將該信號(hào)變換為模擬信號(hào)。
RF發(fā)送單元105對(duì)來自D/A變換單元104的OFDM調(diào)制信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的無線信號(hào)處理(濾波和向量調(diào)制、上變頻、發(fā)送功率控制、放大等)，通過發(fā)送天線106對(duì)作為無線通信的對(duì)象的終端站進(jìn)行發(fā)送。
發(fā)送天線106將來自RF發(fā)送單元105的信號(hào)作為電磁波向終端站發(fā)送。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的OFDM通信裝置的終端站的結(jié)構(gòu)的圖。
在圖2中，終端站200的結(jié)構(gòu)包括接收天線201、RF接收單元202、濾波器203、模擬/數(shù)字變換單元(下面簡稱為“A/D變換單元”)204、碼元定時(shí)同步單元205、并行/串行變換單元(下面簡稱為“P/S變換單元”)206、FFT單元207、導(dǎo)頻功率測定單元208以及波形均衡單元209。另外，終端站200包括用于存儲(chǔ)由基站100分配的終端副載波數(shù)據(jù)的終端副載波分配信息存儲(chǔ)單元210。
接收天線201接收來自基站100的OFDM調(diào)制信號(hào)并輸出到RF接收單元202。
RF接收單元202通過接收天線201接收來自基站100的OFDM調(diào)制信號(hào)，對(duì)OFDM調(diào)制信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的無線信號(hào)處理(下變頻和自動(dòng)增益控制(AGCAutomatic Gain Control)等)之后，將該OFDM調(diào)制信號(hào)變頻為基帶信號(hào)。
濾波器203基于表示從終端副載波分配信息存儲(chǔ)單元210讀出的、由基站100分配給終端站200的副載波數(shù)據(jù)的終端副載波分配信息，對(duì)來自RF接收單元202的OFDM調(diào)制信號(hào)進(jìn)行頻帶限制，該OFDM調(diào)制信號(hào)被分配了相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)，由此取出在終端站200的信號(hào)接收所需要的頻帶。濾波器203為了減少來自自身終端分配到的通信頻帶的相鄰頻帶的泄漏載波，基于終端副載波分配信息，限制來自RF接收單元202的信號(hào)中的自身終端的通信頻帶的相鄰頻帶的副載波并設(shè)定為空白(Null)(信號(hào)電平為0)。另外，濾波器203的功能可通過自適應(yīng)地變更相鄰頻帶限制濾波器的抽頭數(shù)和濾波系數(shù)來實(shí)現(xiàn)。
A/D變換單元204通過對(duì)來自濾波器203的OFDM調(diào)制信號(hào)執(zhí)行A/D變換處理，將該接收信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)。變換后的數(shù)字信號(hào)被分別輸出到碼元定時(shí)同步單元205以及P/S變換單元206。
碼元定時(shí)同步單元205檢測包含在來自A/D變換單元204的信號(hào)的有效碼元期間的定時(shí)，生成碼元定時(shí)檢測信號(hào)。生成的碼元定時(shí)檢測信號(hào)被分別輸出到P/S變換單元206、FFT單元207以及導(dǎo)頻功率測定單元208。有效碼元期間的定時(shí)的檢測例如通過對(duì)在信號(hào)附加的保護(hù)區(qū)間的定時(shí)進(jìn)行檢測來執(zhí)行。
P/S變換單元206基于來自碼元定時(shí)同步單元205的碼元定時(shí)檢測信號(hào)，將來自A/D變換單元204的信號(hào)變換為一個(gè)時(shí)間序列的信號(hào)。
FFT單元207包括蝶形運(yùn)算器300，該蝶形運(yùn)算器300執(zhí)行從P/S變換單元206輸入的信號(hào)中取出副載波數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算。FFT單元207基于來自碼元定時(shí)同步單元205的碼元定時(shí)檢測信號(hào)，對(duì)來自P/S變換單元206的信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換處理，變換為頻域的信號(hào)。通過該快速傅立葉變換處理，從基站100發(fā)送的OFDM調(diào)制信號(hào)被變換為各個(gè)副載波的接收信號(hào)，分配給終端站200副載波數(shù)據(jù)被取出。此時(shí)，F(xiàn)FT單元207在蝶形運(yùn)算器300中，只使為取出從基站100分配給終端站200的副載波數(shù)據(jù)所需最低限度的蝶形運(yùn)算電路動(dòng)作，并進(jìn)行快速傅立葉變換處理。FFT單元207的快速傅立葉變換處理將通過圖3至圖5詳細(xì)說明。
導(dǎo)頻功率測定單元208參照來自碼元定時(shí)同步單元205的碼元定時(shí)檢測信號(hào)，對(duì)在FFT單元207取出的每個(gè)副載波數(shù)據(jù)測定以已知的信號(hào)配置嵌入的導(dǎo)頻信號(hào)的功率，生成導(dǎo)頻信號(hào)的失真信息。所生成的導(dǎo)頻信號(hào)的失真信號(hào)被輸出到波形均衡單元209。
波形均衡單元209使用來自導(dǎo)頻功率測定單元208的導(dǎo)頻信號(hào)的失真信息，對(duì)因在傳輸路徑發(fā)生的多徑干擾產(chǎn)生的OFDM信號(hào)的振幅及相位的以副載波為單位的失真進(jìn)行校正。
下面，詳細(xì)說明如上述結(jié)構(gòu)的OFDM通信裝置的基站100和終端站200的動(dòng)作。一個(gè)基站與多個(gè)終端站多址連接(multiple access)，但這里說明多址連接的多個(gè)終端站中的一個(gè)終端站的動(dòng)作。
基站100對(duì)包含提供給多個(gè)終端站的數(shù)據(jù)的發(fā)送信號(hào)分配相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)作為特定的采樣數(shù)據(jù)，執(zhí)行OFDM調(diào)制處理和各種無線信號(hào)處理并發(fā)送到終端站200。
具體地說，首先在S/P變換單元101基于終端副載波分配信息以及要發(fā)送的碼元信息為已知的導(dǎo)頻信號(hào)，使發(fā)送信號(hào)并行并變換為多個(gè)序列的數(shù)據(jù)信號(hào)，該發(fā)送信號(hào)為分配了副載波的串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼元，并且包含同時(shí)發(fā)送到多個(gè)終端站的數(shù)據(jù)。由此，發(fā)送信號(hào)被變換為數(shù)字信號(hào)。如上述，終端副載波分配信息是表示包含在發(fā)送信號(hào)的副載波數(shù)據(jù)與分配到這些副載波數(shù)據(jù)的終端站之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的信息。
接著，IFFT單元102通過對(duì)來自S/P變換單元101的信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉逆變換處理，將發(fā)送信號(hào)變換為時(shí)域的信號(hào)。發(fā)往終端站200的發(fā)送信號(hào)通過S/P變換單元101和IFFT單元102的處理被頻分復(fù)用并被OFDM調(diào)制。
GI附加單元103對(duì)來自IFFT單元102的OFDM調(diào)制信號(hào)例如通過附加循環(huán)前綴來附加保護(hù)區(qū)間，同時(shí)進(jìn)行開窗處理以使OFDM碼元的上升和下降變得平滑。被附加保護(hù)區(qū)間的OFDM調(diào)制信號(hào)在D/A變換單元104被變換為模擬信號(hào)。
然后，RF發(fā)送單元105對(duì)來自D/A變換單元104的OFDM調(diào)制信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的無線信號(hào)處理(濾波和向量調(diào)制、上變頻、發(fā)送功率控制、放大等)，將無線信號(hào)處理后的OFDM調(diào)制信號(hào)通過發(fā)送天線106發(fā)送到作為無線通信的對(duì)象的終端站200。
另一方面，終端站200接收來自基站100的OFDM調(diào)制信號(hào)，執(zhí)行各種無線信號(hào)處理和OFDM解調(diào)處理，取出分配給終端站200的副載波數(shù)據(jù)。此時(shí)，終端站200的FFT單元207只使為取出從基站100分配給終端站200的副載波數(shù)據(jù)所需最低限度的蝶形運(yùn)算電路動(dòng)作，并進(jìn)行快速傅立葉變換處理。
具體地說，首先在RF接收單元202通過接收天線201接收來自基站100的OFDM調(diào)制信號(hào)，對(duì)OFDM調(diào)制信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的無線信號(hào)處理(下變頻和自動(dòng)增益控制等)之后，將該OFDM調(diào)制信號(hào)變頻為基帶信號(hào)。
濾波器203基于表示從基站100分配給終端站200的副載波數(shù)據(jù)的終端副載波分配信息，對(duì)來自RF接收單元202的OFDM調(diào)制信號(hào)進(jìn)行頻帶限制，取出在終端站200的信號(hào)接收所需要的頻帶。換言之，濾波器203為了減少來自自身終端分配到的通信頻帶的相鄰頻帶的泄漏載波，基于終端副載波分配信息，限制來自RF接收單元202的信號(hào)中的自身終端的通信頻帶的相鄰頻帶的副載波并設(shè)定為空白(Null)。在濾波器203被頻帶限制的OFDM信號(hào)在A/D變換單元204被變換為數(shù)字信號(hào)，并分別輸出到碼元定時(shí)同步單元205和P/S變換單元206。
碼元定時(shí)同步單元205檢測包含在來自A/D變換單元204的信號(hào)的有效碼元期間的定時(shí)，生成碼元定時(shí)檢測信號(hào)。生成的碼元定時(shí)檢測信號(hào)被分別輸出到P/S變換單元206、FFT單元207以及導(dǎo)頻功率測定單元208。
P/S變換單元206基于來自碼元定時(shí)同步單元205的碼元定時(shí)檢測信號(hào)，將來自A/D變換單元204的信號(hào)變換為一個(gè)時(shí)間序列的信號(hào)。
FFT單元207基于來自碼元定時(shí)同步單元205的碼元定時(shí)檢測信號(hào)，對(duì)來自P/S變換單元206的信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換處理，變換為頻域的信號(hào)。通過該快速傅立葉變換處理，從基站100發(fā)送的OFDM調(diào)制信號(hào)被變換為各個(gè)副載波的接收信號(hào)，將相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)作為特定的采樣數(shù)據(jù)分配給終端站200的副載波數(shù)據(jù)被取出。此時(shí)，F(xiàn)FT單元207在蝶形運(yùn)算器300中，只使為取出從基站100分配給終端站200的副載波數(shù)據(jù)所需最低限度的蝶形運(yùn)算電路動(dòng)作，并進(jìn)行快速傅立葉變換處理。
導(dǎo)頻功率測定單元208參照來自碼元定時(shí)同步單元205的碼元定時(shí)檢測信號(hào)，對(duì)在FFT單元207取出的每個(gè)副載波數(shù)據(jù)以已知的信號(hào)配置嵌入的導(dǎo)頻信號(hào)的功率進(jìn)行測定，生成導(dǎo)頻信號(hào)的失真信息。所生成的導(dǎo)頻信號(hào)的失真信號(hào)被輸出到波形均衡單元209。
波形均衡單元209使用來自導(dǎo)頻功率測定單元208的導(dǎo)頻信號(hào)的失真信息，對(duì)因在傳輸路徑發(fā)生的多徑干擾產(chǎn)生的OFDM信號(hào)的振幅及相位的以副載波為單位的失真進(jìn)行校正。
接下來，使用圖3說明上述終端站200的FFT單元207所進(jìn)行的OFDM信號(hào)的快速傅立葉變換。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的FFT單元的蝶形運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)的圖。在圖3的例子中表示從OFDM時(shí)間波形的8點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)獲得8個(gè)副載波數(shù)據(jù)的情況的蝶形運(yùn)算的信號(hào)流程。
在圖3 中，蝶形運(yùn)算器300的結(jié)構(gòu)包括輸入采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)的輸入端子310、由8個(gè)中間節(jié)點(diǎn)A(0)～A(7)構(gòu)成的第一節(jié)點(diǎn)320、被設(shè)置在第一節(jié)點(diǎn)320的后級(jí)且由8個(gè)中間節(jié)點(diǎn)B(0)～B(7)構(gòu)成的第二節(jié)點(diǎn)330、被設(shè)置在第二節(jié)點(diǎn)330的后級(jí)且輸出作為蝶形運(yùn)算輸出的副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(7)的輸出端子340以及用于復(fù)數(shù)運(yùn)算的旋轉(zhuǎn)因子W0～W3。
輸入端子310是用于輸入從OFDM信號(hào)的時(shí)間波形獲得的輸入信號(hào)序列的8點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)的端子。輸入到輸入端子310的采樣數(shù)據(jù)X(0)～X(7)通過排列單元(未圖示)，相對(duì)于時(shí)間軸被正方向排列。排列單元可通過暫時(shí)存儲(chǔ)采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)的緩沖器和從該緩沖器按時(shí)間軸的順序讀出數(shù)據(jù)的控制電路實(shí)現(xiàn)。
第一節(jié)點(diǎn)320將輸入到輸入端子310的8點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)二分割，即相對(duì)于時(shí)間軸正方向排列的采樣數(shù)據(jù)的上層采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(3)和下層采樣數(shù)據(jù)x(4)～x(7)，并進(jìn)行蝶形運(yùn)算，即，將上層采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(3)與下層采樣數(shù)據(jù)x(4)～x(7)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)相加，同時(shí)從下層采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(3)減去下層采樣數(shù)據(jù)x(4)～x(7)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)。
換言之，第一節(jié)點(diǎn)320進(jìn)行對(duì)一方的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(3)與另一方的采樣數(shù)據(jù)x(4)～x(7)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算。例如，中間節(jié)點(diǎn)A(0)進(jìn)行下式(1)所示的蝶形運(yùn)算，中間節(jié)點(diǎn)A(7)進(jìn)行下式(2)所示的蝶形運(yùn)算。
A(0)＝x(0)+W0·x(4)...(1)A(7)＝x(3)-W0·x(7)...(2)第二節(jié)點(diǎn)330的上層節(jié)點(diǎn)B(0)、B(4)、B(2)、B(6)將在第一節(jié)點(diǎn)320的上層節(jié)點(diǎn)A(0)、A(4)、A(2)、A(6)運(yùn)算的數(shù)據(jù)區(qū)分為上層數(shù)據(jù)和下層數(shù)據(jù)的兩種，進(jìn)行對(duì)上層數(shù)據(jù)與下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加的同時(shí)，從上層數(shù)據(jù)減去下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算。同樣地，第二節(jié)點(diǎn)330的下層節(jié)點(diǎn)B(1)、B(5)、B(3)、B(7)將在第一節(jié)點(diǎn)320的下層節(jié)點(diǎn)A(1)、A(5)、A(3)、A(7)運(yùn)算的數(shù)據(jù)區(qū)分為上層數(shù)據(jù)和下層數(shù)據(jù)的兩種，進(jìn)行對(duì)上層數(shù)據(jù)與下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W2之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加的同時(shí)，從上層數(shù)據(jù)減去下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W2之后的數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算。
換言之，第二節(jié)點(diǎn)330的上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行對(duì)其中一方的數(shù)據(jù)與另一方的數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0或W2之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算。例如，中間節(jié)點(diǎn)B(0)進(jìn)行下式(3)所示的蝶形運(yùn)算，中間節(jié)點(diǎn)B(7)進(jìn)行下式(4)所示的蝶形運(yùn)算。
B(0)＝A(0)+W0·A(2)＝{x(0)+W0·x(4)}+W0·{x(2)+W0·x(6)}...(3)B(7)＝A(5)-W2·A(7)＝{x(1)-W0·x(5)}-W2·{x(3)-W0·x(7)}...(4)上述第一節(jié)點(diǎn)320和第二節(jié)點(diǎn)330作為中間節(jié)點(diǎn)具有以下性質(zhì)。
第一，中間節(jié)點(diǎn)在輸入端子和輸出端子之間，被設(shè)置為與輸入/輸出到這些端子的數(shù)據(jù)數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)目。在圖3的例子中，輸入到輸入端子310的采樣數(shù)據(jù)數(shù)以及從輸出端子340輸出的副載波數(shù)據(jù)數(shù)為23＝8個(gè)，因此所設(shè)置的中間節(jié)點(diǎn)的數(shù)目為第一節(jié)點(diǎn)數(shù)為第一節(jié)點(diǎn)320和第二節(jié)點(diǎn)330的兩個(gè)。
第二，設(shè)置多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)時(shí)，后級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)的上層節(jié)點(diǎn)接受在前級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)的上層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)，后端的中間節(jié)點(diǎn)的下層節(jié)點(diǎn)接受在前級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)的下層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)。因此，在前級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)的上層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)不會(huì)輸入到后級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)的下層節(jié)點(diǎn)，并且在前級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)的下層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)不會(huì)輸入到后級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)的上層節(jié)點(diǎn)。
這樣，上述的組合處理被重復(fù)進(jìn)行，直到隨著通過中間節(jié)點(diǎn)的級(jí)數(shù)，上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)成為一對(duì)一的成對(duì)關(guān)系為止。換言之，最末級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)由上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)的一對(duì)一的成對(duì)的組合構(gòu)成。
輸出端子340被設(shè)置在第二節(jié)點(diǎn)330的后級(jí)，具有多個(gè)蝶形運(yùn)算單元，該多個(gè)蝶形運(yùn)算單元進(jìn)行在構(gòu)成第二節(jié)點(diǎn)330的上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)的一對(duì)一的成對(duì)的組合中，對(duì)在上層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)與在下層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0～W3中的任何一個(gè)之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算。通過該蝶形運(yùn)算，生成從輸入到輸入端子310的8點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)獲得的副載波數(shù)據(jù)X(0)、X(4)、...、X(3)、X(7)并輸出。從輸出端子340輸出的8個(gè)數(shù)據(jù)X(0)、X(4)、...、X(3)、X(7)的排列順序是后述的位反轉(zhuǎn)的順序。
接著，使用圖4說明圖3的W0、W1、W2、W3所示的“旋轉(zhuǎn)因子”。
圖4是說明采樣數(shù)據(jù)為8點(diǎn)時(shí)的蝶形運(yùn)算的旋轉(zhuǎn)因子的圖。
圖4是在復(fù)數(shù)平面使半徑1的圓成為8等分(OFDM信號(hào)波形的采樣點(diǎn)數(shù))的圖，旋轉(zhuǎn)因子WK由下面的式(5)提供。
WK＝exp[-i(2π/8)K](K＝0，1，...，7) ...(5)作為在復(fù)數(shù)平面的基本性質(zhì)，旋轉(zhuǎn)因子WK具有[1]周期性W[K±8]＝W[K]轉(zhuǎn)一圈(2π)后回到原處。
對(duì)稱性W[K±8/2]＝-W[K]轉(zhuǎn)半圈(π)后正負(fù)號(hào)反轉(zhuǎn)的性質(zhì)。
基于上述性質(zhì)[2]，如圖3所示，通過使以蝶形運(yùn)算器300進(jìn)行的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算的正負(fù)號(hào)反轉(zhuǎn)，能夠僅使用8個(gè)旋轉(zhuǎn)因子(W0、W1、...、W7)中的四個(gè)旋轉(zhuǎn)因子(W0、W1、W2、W3)來說明蝶形運(yùn)算器300的動(dòng)作。
例如，在A(7)運(yùn)算的數(shù)據(jù)可使用旋轉(zhuǎn)因子W4以下面的式(6)表示。
A(7)＝x(3)+W4·x(7)...(6)其中，基于上述性質(zhì)[2]，由于W4＝-W0成立，A(7)也可用前述的式(2)表示，式(2)與式(6)等效。同樣地，使復(fù)數(shù)加法運(yùn)算的正負(fù)號(hào)反轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中，能夠使用四個(gè)旋轉(zhuǎn)因子(W0、W1、W2、W3)進(jìn)行蝶形運(yùn)算。
下面，對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的蝶形運(yùn)算器300的動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)的說明。
先說明適用于本發(fā)明的蝶形運(yùn)算器300的基本動(dòng)作。
首先，從輸入到FFT單元207的OFDM信號(hào)的時(shí)間波形獲得的輸入信號(hào)序列的8點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)輸入到輸入端子310。輸入到輸入端子310的采樣數(shù)據(jù)通過排列單元，相對(duì)于時(shí)間軸被正方向排列。
然后，第一節(jié)點(diǎn)320進(jìn)行對(duì)輸入到輸入端子310的8點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)的上層x(0)～x(3)與下層x(4)～x(7)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算。在第一節(jié)點(diǎn)320的上層節(jié)點(diǎn)A(0)、A(4)、A(2)、A(6)運(yùn)算的數(shù)據(jù)輸入到第二節(jié)點(diǎn)330的上層節(jié)點(diǎn)B(0)、B(4)、B(2)、B(6)，在第一節(jié)點(diǎn)320的下層節(jié)點(diǎn)A(1)、A(5)、A(3)、A(7)運(yùn)算的數(shù)據(jù)輸入到第二節(jié)點(diǎn)330的下層節(jié)點(diǎn)B(1)、B(5)、B(3)、B(7)。
然后，第二節(jié)點(diǎn)330的上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行對(duì)其中一方的數(shù)據(jù)與另一方的數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0或W2之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算。這里，第二節(jié)點(diǎn)330由B(0)和B(4)、B(2)和B(6)、B(1)和B(5)以及B(3)和B(7)的上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)的一對(duì)一的成對(duì)的組合構(gòu)成。
最后，輸出端子340中的蝶形運(yùn)算單元對(duì)構(gòu)成第二節(jié)點(diǎn)330的上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)的一對(duì)一的成對(duì)的組合，分別進(jìn)行對(duì)在上層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)與在下層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0～W3中的任何一個(gè)之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算。通過該蝶形運(yùn)算，生成從輸入到輸入端子310的8點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)獲得的副載波數(shù)據(jù)X(0)、X(4)、...、X(3)、X(7)并從輸出端子340 輸出。從輸出端子340輸出的8個(gè)數(shù)據(jù)X(0)、X(4)、...、X(3)、X(7)的排列順序是位反轉(zhuǎn)的順序。
換言之，蝶形運(yùn)算器300的蝶形運(yùn)算以下述方式進(jìn)行。
首先，將采樣數(shù)據(jù)的序列x(0)～x(7)分別分割為偶數(shù)號(hào)和奇數(shù)號(hào)，獲得下面的序列(1)和序列(2)。
偶數(shù)號(hào){x(0)，x(2)，x(4)，x(6)}...(序列1)奇數(shù)號(hào){x(1)，x(3)，x(5)，x(7)}...(序列2)然后，將序列(1)和序列(2)分別分割為奇數(shù)號(hào)和偶數(shù)號(hào)，獲得下面的序列(3)和序列(6)。
{x(0)，x(4)}...(序列3){x(2)，x(6)}...(序列4){x(1)，x(5)}...(序列5){x(3)，x(7)}...(序列6)通過像序列(3)～序列(6)這樣的兩個(gè)采樣數(shù)據(jù)的離散傅立葉變換的重復(fù)執(zhí)行來進(jìn)行蝶形運(yùn)算。例如，以A(2)和A(3)運(yùn)算的數(shù)據(jù)，即下面的式(7)和式(8)提供序列(4)的離散傅立葉變換。
A(2)＝x(2)+W0·x(6)...(7)A(3)＝x(2)-W0·x(6)...(8)并且，以A(4)和A(5)運(yùn)算的數(shù)據(jù)，即下面的式(9)和式(10)提供序列(5)的離散傅立葉變換。
A(4)＝x(1)+W0·x(5)...(9)A(5)＝x(1)-W0·x(5)...(10)對(duì)通過這樣的離散傅立葉變換而獲得的、在第一節(jié)點(diǎn)320運(yùn)算的各個(gè)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行離散傅立葉變換處理，并對(duì)在第二節(jié)點(diǎn)330運(yùn)算的各個(gè)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行相同的離散傅立葉變換處理，獲得副載波數(shù)據(jù)。
如上述，將采樣數(shù)據(jù)分割為奇數(shù)序列和偶數(shù)序列，再將獲得的數(shù)據(jù)序列分割為奇數(shù)序列和偶數(shù)序列，重復(fù)進(jìn)行這個(gè)動(dòng)作直到最終獲得元素?cái)?shù)為2的數(shù)據(jù)序列為止，重復(fù)進(jìn)行對(duì)該兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行離散傅立葉變換的動(dòng)作。
另外，OFDM信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)的排列順序和從該采樣數(shù)據(jù)獲得的副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(7)的排列順序之間具有被稱為“位反轉(zhuǎn)順序”的一定的關(guān)系。使用圖5說明該關(guān)系。
圖5是表示采樣數(shù)據(jù)為8點(diǎn)時(shí)的蝶形運(yùn)算中的OFDM信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)和可從該采樣數(shù)據(jù)獲得的副載波數(shù)據(jù)之間的關(guān)系的圖。
在圖5中，首先以二進(jìn)制值表示采樣數(shù)據(jù)的順序。接著，使以二進(jìn)制值表示的采樣數(shù)據(jù)的順序的比特反轉(zhuǎn)，將反轉(zhuǎn)比特后的二進(jìn)制值以十進(jìn)制值表示而獲得副載波數(shù)據(jù)的順序。換言之，“位反轉(zhuǎn)順序”是表示在以二進(jìn)制值表現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)的順序，將從MSB(Most Significant Bit)開始的比特排列反序處理為從LSB(Least Significant Bit)開始的比特排列時(shí)的、采樣數(shù)據(jù)的順序和副載波數(shù)據(jù)的順序之間的關(guān)系。
例如，采樣數(shù)據(jù)的順序?yàn)?時(shí)，以二進(jìn)制值表示的話為“001”，通過將“001”的MSB和LSB的順序左右替換使比特反轉(zhuǎn)而成為“100”。使該“100”與采樣數(shù)據(jù)的二進(jìn)制值表示對(duì)應(yīng)而以十進(jìn)制值表示時(shí)，可獲得與采樣數(shù)據(jù)的順序1對(duì)應(yīng)的副載波數(shù)據(jù)的順序4。因此，x(1)和x(4)為位反轉(zhuǎn)順序的關(guān)系。同樣地，x(3)和X(6)、x(4)和X(1)、x(6)和X(3)分別為位反轉(zhuǎn)順序的關(guān)系。
如上述，在蝶形運(yùn)算中，重復(fù)進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和復(fù)數(shù)加法運(yùn)算，以使采樣數(shù)據(jù)的順序與從該采樣數(shù)據(jù)獲得的副載波數(shù)據(jù)的順序分別為位反轉(zhuǎn)順序的關(guān)系，從而獲得副載波數(shù)據(jù)。
這里，發(fā)明人著眼于上述蝶形運(yùn)算時(shí)的運(yùn)算規(guī)則性，從而想到本發(fā)明。
現(xiàn)在，著眼于以位反轉(zhuǎn)的順序排列的副載波數(shù)據(jù)的話，可得知下述內(nèi)容。即，在從輸出端子340輸出的以位反轉(zhuǎn)順序排列的副載波數(shù)據(jù)中，著眼于一對(duì)副載波數(shù)據(jù)時(shí)，為了只獲得該最終輸出的一對(duì)副載波數(shù)據(jù)，在蝶形運(yùn)算器300的運(yùn)算電路中僅進(jìn)行一部分的運(yùn)算即可。
例如，為了只獲得X(0)和X(4)，只要執(zhí)行圖3的虛線350所包圍部分的蝶形運(yùn)算即可。換言之，參與X(0)和X(4)的副載波數(shù)據(jù)的計(jì)算的蝶形運(yùn)算單元只有以虛線350包圍的部分，即使省略以虛線350包圍的部分以外的蝶形運(yùn)算，對(duì)這些副載波數(shù)據(jù)的獲得完全沒有影響。具體地說，即使省略用于獲得第一節(jié)點(diǎn)320的A(1)、A(5)、A(3)、A(7)、第二節(jié)點(diǎn)330的B(2)、B(6)、B(1)、B(5)、B(3)、B(7)以及副載波數(shù)據(jù)的X(2)、X(6)、X(1)、X(5)、X(3)、X(7)的蝶形運(yùn)算，也能夠獲得X(0)和X(4)。
在采樣數(shù)據(jù)為8點(diǎn)時(shí)，為進(jìn)行所有的圖3的蝶形運(yùn)算器300的運(yùn)算，必須進(jìn)行24次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和24次復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。與此相對(duì)，以虛線350包圍的部分的蝶形運(yùn)算是以14的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和8次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算進(jìn)行，因此可省略10次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和16次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。該蝶形運(yùn)算的省略連帶使FFT運(yùn)算中的消耗功率大幅削減。
這樣的蝶形運(yùn)算中的運(yùn)算的省略不限定于僅獲得X(0)和X(4)的情況，在僅獲得X(2)和X(6)的情況、僅獲得X(1)和X(5)的情況、以及僅獲得X(3)和X(7)的情況也是相同。
此外，為了只獲得X(0)、X(4)、X(2)、X(6)，只要執(zhí)行圖3的虛線360所包圍部分的蝶形運(yùn)算即可。換言之，參與X(0)、X(4)、X(2)、X(6)的副載波數(shù)據(jù)的計(jì)算的蝶形運(yùn)算單元只有以虛線360包圍的部分，即使省略以虛線360包圍的部分以外的蝶形運(yùn)算，對(duì)這些副載波數(shù)據(jù)的獲得完全沒有影響。此時(shí)，以虛線360包圍的部分的蝶形運(yùn)算是以16次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和12次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算進(jìn)行，因此可省略8次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和12次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。這個(gè)例子在僅獲得X(1)、X(5)、X(3)、X(7)的情況也是相同。
使用這個(gè)原理，可省略在FFT單元207的蝶形運(yùn)算器300執(zhí)行的無謂的蝶形運(yùn)算。在本實(shí)施方式中，基站100將以位反轉(zhuǎn)順序排列的8個(gè)副載波數(shù)據(jù)分割為2個(gè)、4個(gè)或8個(gè)，將各個(gè)部分的副載波數(shù)據(jù)分配給各個(gè)終端站。另一方面，終端站200從蝶形運(yùn)算器300的輸出端子340的至少一個(gè)取出由基站分配的特定的副載波數(shù)據(jù)。換言之，在終端站200的FFT單元207中，在蝶形運(yùn)算器300只進(jìn)行為取出從基站100分配的副載波數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算，并省略其他的蝶形運(yùn)算。
例如，在基站與4個(gè)終端站多址連接時(shí)，作為從基站分別向4個(gè)終端站分配兩個(gè)副載波數(shù)據(jù)并發(fā)送信號(hào)時(shí)的副載波的分配方法，以在終端站1取出X(0)、X(4)的組合、在終端站2取出X(2)、X(6)的組合、在終端站3取出X(1)、X(5)的組合、在終端站4取出X(3)、X(7)的組合的方式分配副載波數(shù)據(jù)。由此，在各個(gè)終端站中，能夠僅進(jìn)行為了取出從基站分配的相鄰的兩個(gè)副載波數(shù)據(jù)所需要的蝶形運(yùn)算，由此省略其他的蝶形運(yùn)算而降低FFT運(yùn)算的消耗功率。
同樣地，在基站與2個(gè)終端站多址連接時(shí)，在從基站分別向2個(gè)終端站分配4個(gè)副載波數(shù)據(jù)并發(fā)送信號(hào)時(shí)，例如以在終端站1取出X(0)、X(4)、X(2)、X(6)的組合、在終端站2取出X(1)、X(5)、X(3)、X(7)的組合的方式分配副載波數(shù)據(jù)。由此，在各個(gè)終端站中，能夠僅進(jìn)行為了取出從基站分配的相鄰的4個(gè)副載波數(shù)據(jù)所需要的蝶形運(yùn)算，由此省略其他的蝶形運(yùn)算而降低FFT運(yùn)算的消耗功率。
再有，在基站與3個(gè)終端站多址連接時(shí)，例如以在終端站1取出X(0)、X(4)、X(2)、X(6)的組合、在終端站2取出X(1)、X(5)、在終端站3取出X(3)、X(7)的組合的方式分配副載波數(shù)據(jù)。由此，在終端站1中能夠僅進(jìn)行為了取出從基站分配的相鄰的4個(gè)副載波數(shù)據(jù)所需要的蝶形運(yùn)算，在終端站2和終端站3中能夠僅進(jìn)行為了取出從基站分配的相鄰的兩個(gè)副載波數(shù)據(jù)所需要的蝶形運(yùn)算，由此省略其他的蝶形運(yùn)算而降低FFT運(yùn)算的消耗功率。
另外，基站對(duì)終端站的副載波數(shù)據(jù)的分配不一定需要按照每個(gè)2的冪次(在本實(shí)施方式中為2個(gè)、4個(gè)或8個(gè))進(jìn)行，也可以對(duì)特定的終端站分配2的冪次以外的數(shù)目的副載波數(shù)據(jù)。但是，在這樣分配副載波數(shù)據(jù)時(shí)，最好不要對(duì)其他終端站的蝶形運(yùn)算的省略造成影響。換言之，在將按每個(gè)2的冪次劃分的副載波數(shù)據(jù)的一部分分配給特定的終端站時(shí)，將在該區(qū)間內(nèi)沒有被使用的副載波數(shù)據(jù)分配給其他的終端站。
例如，基站與4個(gè)終端站多址連接時(shí)，分別對(duì)終端站1分配X(0)、對(duì)終端站2分配X(2)、X(6)、對(duì)終端站3分配X(5)、對(duì)終端站4分配X(3)、X(7)。另外，在基站與兩個(gè)終端站多址連接時(shí)，分別對(duì)終端站1分配X(0)、X(2)、X(6)、對(duì)終端站2分配X(5)、X(3)、X(7)。在這些例子中，X(4)和X(1)是沒有被分配到任何終端站的副載波數(shù)據(jù)。
另外，從基站發(fā)往終端站的副載波數(shù)據(jù)被分配到的彼此相鄰的區(qū)段最好進(jìn)一步與其他區(qū)段相鄰。
例如，在基站與兩個(gè)終端站多址連接時(shí)，與在終端站1取出X(0)、X(4)、X(1)、X(5)的組合、在終端站2取出X(2)、X(6)、X(3)、X(7)的組合的情況相比，在終端站1取出X(0)、X(4)、X(2)、X(6)的組合、在終端站2取出X(1)、X(5)、X(3)、X(7)的組合的情況較能夠降低在終端站1和終端站2的蝶形運(yùn)算器的運(yùn)算量。
由此，后者的終端站1和終端站2與前者的終端站1和終端站2相比，分別能夠省略4次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和4次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。
簡而言之，基站100最好以在各個(gè)終端站200能夠分別從輸出端子的相鄰的蝶形運(yùn)算單元取出副載波數(shù)據(jù)的方式分配副載波數(shù)據(jù)，從3以上的蝶形運(yùn)算單元取出副載波數(shù)據(jù)時(shí)，相鄰的蝶形運(yùn)算單元最好進(jìn)一步相鄰。這里，輸出端子的彼此相鄰的蝶形運(yùn)算單元是輸出上述的副載波數(shù)據(jù)的一對(duì)蝶形運(yùn)算單元的組合。由此，在各個(gè)終端站中能夠?qū)崿F(xiàn)用于高效取出從基站分配的副載波數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算的省略。
如上述的詳細(xì)說明，根據(jù)本實(shí)施方式，基站100包括用于對(duì)終端站200分配相對(duì)于時(shí)間軸正方向排列的采樣數(shù)據(jù)作為特定的副載波數(shù)據(jù)的分配單元，終端站200包括將第一及第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入的輸入端子310、將對(duì)第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與第二序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算的第一節(jié)點(diǎn)320、第一節(jié)點(diǎn)320的輸出被二分割而輸入，在二分割的各自中，分別將對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算的第二節(jié)點(diǎn)330、被設(shè)置在第二節(jié)點(diǎn)330的輸出端且具有多個(gè)蝶形運(yùn)算單元的輸出端子340，該多個(gè)蝶形運(yùn)算單元進(jìn)行對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算，由于接受來自基站100的相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)的提供，從輸出端子340的多個(gè)蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)中取出特定的副載波數(shù)據(jù)，因此對(duì)該終端站來說，能夠在中間節(jié)點(diǎn)和輸出端子的多個(gè)蝶形運(yùn)算單元中，僅使參與特定的副載波數(shù)據(jù)的取出的蝶形運(yùn)算單元?jiǎng)幼?，能夠使其他的蝶形運(yùn)算單元的動(dòng)作停止。由此，能夠大幅降低FFT運(yùn)算的消耗功率，有效地使用各個(gè)終端站的電池。
另外，能夠與以往同樣地確保對(duì)該終端站來說為必要的蝶形運(yùn)算，因此不會(huì)產(chǎn)生使用FFT運(yùn)算的精度的降低。
這里，上述蝶形運(yùn)算單元的動(dòng)作停止，可通過將FFT單元207的蝶形運(yùn)算單元300的開關(guān)接通/斷開而輕易實(shí)現(xiàn)。
另外，由于不對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)大幅進(jìn)行更改就能夠?qū)崿F(xiàn)，具有低成本且易于引入的效果。
再有，在上述實(shí)施方式中，雖然描述了以硬件構(gòu)成該蝶形運(yùn)算單元的動(dòng)作的情況，但上述蝶形運(yùn)算單元也能夠以軟件實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，一部分的蝶形運(yùn)算單元的動(dòng)作停止使運(yùn)算的步驟數(shù)減少，能夠獲得運(yùn)算實(shí)行時(shí)間的縮短和消耗功率的降低的效果。
(實(shí)施方式2)實(shí)施方式2是在實(shí)施方式1中，從16點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)獲得16個(gè)副載波數(shù)據(jù)的情況。本實(shí)施方式的終端站在FFT單元207的蝶形運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與實(shí)施方式1的終端站200不同。關(guān)于其他部分的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作，本實(shí)施方式的基站和終端站與實(shí)施方式1的基站100和終端站200相同，故省略其說明。
使用圖6說明本實(shí)施方式的FFT單元207所進(jìn)行的OFDM信號(hào)的快速傅立葉變換。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的FFT單元的蝶形運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)的圖。在圖6的例子中表示從OFDM信號(hào)波形的16點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)獲得16個(gè)副載波數(shù)據(jù)的情況的蝶形運(yùn)算的信號(hào)流程。
在圖6中，蝶形運(yùn)算器400的結(jié)構(gòu)包括輸入采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(15)的輸入端子410、由16個(gè)中間節(jié)點(diǎn)A(0)～A(15)構(gòu)成的第一節(jié)點(diǎn)420、被設(shè)置在第一節(jié)點(diǎn)420的后級(jí)且由16個(gè)中間節(jié)點(diǎn)B(0)～B(15)構(gòu)成的第二節(jié)點(diǎn)430、被設(shè)置在第二節(jié)點(diǎn)430的后級(jí)且由16個(gè)中間節(jié)點(diǎn)C(0)～C(15)構(gòu)成的第三節(jié)點(diǎn)440、輸出作為蝶形運(yùn)算輸出的副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(15)的輸出端子450以及用于復(fù)數(shù)運(yùn)算的旋轉(zhuǎn)因子W0～W7。
輸入端子410是用于輸入作為從OFDM信號(hào)的時(shí)間波形獲得的輸入信號(hào)序列的16點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(15)的端子。輸入到輸入端子410的采樣數(shù)據(jù)X(0)～X(15)排列順序通過排列單元被相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上。
第一節(jié)點(diǎn)420將輸入到輸入端子410的16點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(15)二分割，即相對(duì)于時(shí)間軸正方向排列的采樣數(shù)據(jù)的上層采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)和下層采樣數(shù)據(jù)x(8)～x(15)，并進(jìn)行蝶形運(yùn)算，即，將上層采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)與下層采樣數(shù)據(jù)x(8)～x(15)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)相加，同時(shí)從上層采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)減去下層采樣數(shù)據(jù)x(8)～x(15)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)。
換言之，第一節(jié)點(diǎn)420進(jìn)行對(duì)一方的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)與另一方的采樣數(shù)據(jù)x(8)～x(15)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法的蝶形運(yùn)算，例如，中間節(jié)點(diǎn)A(0)進(jìn)行下式(11)所示的蝶形運(yùn)算。
A(0)＝x(0)+W0·x(8)...(11)第二節(jié)點(diǎn)430的上層節(jié)點(diǎn)B(0)、B(8)、B(4)、B(12)、B(2)、B(10)、B(6)、B(14)將在第一節(jié)點(diǎn)420的上層節(jié)點(diǎn)A(0)、A(8)、A(4)、A(12)、A(2)、A(10)、A(6)、A(14)運(yùn)算的數(shù)據(jù)區(qū)分為上層數(shù)據(jù)和下層數(shù)據(jù)的兩種，進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)上層數(shù)據(jù)與下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加的同時(shí)，從上層數(shù)據(jù)減去下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)。第二節(jié)點(diǎn)的下層節(jié)點(diǎn)B(1)、B(9)、B(5)、B(13)、B(3)、B(11)、B(7)、B(15)也對(duì)在第一節(jié)點(diǎn)420的下層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行相同的運(yùn)算。
換言之，第二節(jié)點(diǎn)430的上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)其中一方的數(shù)據(jù)與另一方的數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0或W4之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法，例如，中間節(jié)點(diǎn)B(0)進(jìn)行下式(12)所示的蝶形運(yùn)算。
B(0)＝A(0)+W0·A(2)＝{x(0)+W0·x(8)}+W0·{x(4)+W0·x(12)}＝x(0)+W0·{x(4)+x(8)}+W02·x(12)...(12)第三節(jié)點(diǎn)440的上層節(jié)點(diǎn)C(0)、C(8)、C(4)、C(12)、C(2)、C(10)、C(6)、C(14)的上層節(jié)點(diǎn)C(0)、C(8)、C(4)、C(12)將在第二節(jié)點(diǎn)430的上層節(jié)點(diǎn)B(0)、B(8)、B(4)、B(12)、B(2)、B(10)、B(6)、B(14)的上層節(jié)點(diǎn)B(0)、B(8)、B(4)、B(12)運(yùn)算的數(shù)據(jù)區(qū)分為上層數(shù)據(jù)和下層數(shù)據(jù)的兩種，進(jìn)行對(duì)上層數(shù)據(jù)與下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加的同時(shí)，從上層數(shù)據(jù)減去下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算。第三節(jié)點(diǎn)440的其他節(jié)點(diǎn)C(2)、C(10)、C(6)、C(14)、C(1)、C(9)、C(5)、C(13)、C(3)、C(11)、C(7)、C(15)也進(jìn)行相同的運(yùn)算。
換言之，第三節(jié)點(diǎn)440的上層節(jié)點(diǎn)的上層節(jié)點(diǎn)、上層節(jié)點(diǎn)的下層節(jié)點(diǎn)、下層節(jié)點(diǎn)的上層節(jié)點(diǎn)以及下層節(jié)點(diǎn)的下層節(jié)點(diǎn)，分別進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)其中一方的數(shù)據(jù)與另一方的數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0、W2、W4、W6中的任何一個(gè)之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法，例如，中間節(jié)點(diǎn)C(0)進(jìn)行下式(13)所示的蝶形運(yùn)算。
C(0)＝B(0)+W0·B(4)＝{x(4)+W0·x(12)}+W0·{A(4)+W0·A(6)}＝x(4)+W0·{x(2)+x(12)}+W02·{x(6)+x(10)}+W03·x(4)...(13)輸出端子450被設(shè)置在第三節(jié)點(diǎn)440的后級(jí)，具有多個(gè)蝶形運(yùn)算單元，該多個(gè)蝶形運(yùn)算單元在構(gòu)成第三節(jié)點(diǎn)440的上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)的一對(duì)一的成對(duì)的組合中，進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)在上層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)與在下層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0～W7中的任何一個(gè)之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法。通過該蝶形運(yùn)算，生成從輸入到輸入端子410的16點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(15)獲得的副載波數(shù)據(jù)X(0)、X(8)、...、X(7)、X(15)并輸出。從輸出端子450輸出的16個(gè)數(shù)據(jù)X(0)、X(8)、...、X(7)、X(15)的排列順序是后述的位反轉(zhuǎn)的順序。
接著，使用圖7說明圖6的W0～W7所示的“旋轉(zhuǎn)因子”。
圖7是說明采樣數(shù)據(jù)為16點(diǎn)時(shí)的蝶形運(yùn)算的旋轉(zhuǎn)因子的圖。
圖7是在復(fù)數(shù)平面使半徑1的圓成為16等分(OFDM信號(hào)波形的采樣點(diǎn)數(shù))的圖，旋轉(zhuǎn)因子WK由下面的式(14)提供。
WK＝exp[-i(2π/16)K](K＝0，1，...，15)...(14)作為在復(fù)數(shù)平面的基本性質(zhì)，旋轉(zhuǎn)因子WK具有[3]周期性W[K±16]＝W[K] 轉(zhuǎn)一圈(2π)后回到原處。
對(duì)稱性W[K±16/2]＝-W[K]轉(zhuǎn)半圈(π)后正負(fù)號(hào)反轉(zhuǎn)的性質(zhì)。
在本實(shí)施方式中，基于上述性質(zhì)[4]，如圖6所示，通過使在蝶形運(yùn)算器400進(jìn)行的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算的正負(fù)號(hào)反轉(zhuǎn)，能夠使用8個(gè)旋轉(zhuǎn)因子(W0、W2、...、W7)進(jìn)行蝶形運(yùn)算。
下面，對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的蝶形運(yùn)算器400的動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)的說明。
先說明適用于本發(fā)明的蝶形運(yùn)算器400的基本動(dòng)作。
首先，從輸入到FFT單元207的OFDM信號(hào)的時(shí)間波形獲得的輸入/輸出信號(hào)序列的16點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(15)輸入到輸入端子410。輸入到輸入端子410的采樣數(shù)據(jù)通過排列單元，相對(duì)于時(shí)間軸被排列在正方向排列上。
然后，第一節(jié)點(diǎn)420進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)輸入到輸入端子410的16點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(15)的上層x(0)～x(7)與下層x(8)～x(15)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法運(yùn)算。在第一節(jié)點(diǎn)420的上層節(jié)點(diǎn)A(0)、A(8)、A(4)、A(12)、A(2)、A(10)、A(6)、A(14)運(yùn)算的數(shù)據(jù)輸入到第二節(jié)點(diǎn)430的上層節(jié)點(diǎn)B(0)、B(8)、B(4)、B(12)、B(2)、B(10)、B(6)、B(14)，在第一節(jié)點(diǎn)420的下層節(jié)點(diǎn)A(1)、A(9)、A(5)、A(13)、A(3)、A(11)、A(7)、A(15)運(yùn)算的數(shù)據(jù)輸入到第二節(jié)點(diǎn)430的下層節(jié)點(diǎn)B(1)、B(9)、B(5)、B(13)、B(3)、B(11)、B(7)、B(15)。
然后，在第二節(jié)點(diǎn)430進(jìn)行基于從第一節(jié)點(diǎn)420輸出的各個(gè)數(shù)據(jù)和旋轉(zhuǎn)因子W0和W4的蝶形運(yùn)算。從第二節(jié)點(diǎn)430的B(0)、B(8)、B(4)、B(12)輸出的數(shù)據(jù)輸入到第三節(jié)點(diǎn)440的C(0)、C(8)、C(4)、C(12)。并且，從第二節(jié)點(diǎn)430的B(2)、B(10)、B(6)、B(14)輸出的數(shù)據(jù)輸入到第三節(jié)點(diǎn)440的C(2)、C(10)、C(6)、C(14)。同樣地，從第二節(jié)點(diǎn)430的B(1)、B(9)、B(5)、B(13)輸出的數(shù)據(jù)輸入第三節(jié)點(diǎn)440的C(1)、C(9)、C(5)、C(13)，從第二節(jié)點(diǎn)430的B(3)、B(11)、B(7)、B(15)輸出的數(shù)據(jù)輸入第三節(jié)點(diǎn)440的C(3)、C(11)、C(7)、C(15)。
然后，在第三節(jié)點(diǎn)440進(jìn)行基于從第二節(jié)點(diǎn)430輸出的各個(gè)數(shù)據(jù)和旋轉(zhuǎn)因子W0、W2、W4、W6的運(yùn)算。這里，第三節(jié)點(diǎn)440由C(0)和C(8)、C(4)和C(12)、C(2)和C(10)、C(6)和C(4)、C(1)和C(9)、C(5)和C(13)、C(3)和C(11)以及C(7)和C(15)的上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)的一對(duì)一的成對(duì)的組合構(gòu)成。
最后，輸出端子450中的蝶形運(yùn)算單元對(duì)構(gòu)成第三節(jié)點(diǎn)440的上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)的一對(duì)一的成對(duì)的組合，分別進(jìn)行對(duì)在上層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)與在下層節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0～W7中的任何一個(gè)之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算。通過該蝶形運(yùn)算，生成從輸入到輸入端子410的16點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(15)獲得的副載波數(shù)據(jù)X(0)、X(8)、...、X(7)、X(15)并從輸出端子450輸出。
如本實(shí)施方式，在采樣數(shù)據(jù)為16點(diǎn)的情況下，在OFDM信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(15)的排列順序和從該采樣數(shù)據(jù)獲得的副載波數(shù)據(jù)X(0)、X(8)、...、X(7)、X(15)的排列順序之間，位反轉(zhuǎn)順序的關(guān)系分別成立。
圖8是表示采樣數(shù)據(jù)為16點(diǎn)時(shí)的蝶形運(yùn)算中的OFDM信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)和可從該采樣數(shù)據(jù)獲得的副載波數(shù)據(jù)之間的關(guān)系的圖。
在圖8中，例如采樣數(shù)據(jù)的順序?yàn)?時(shí)，以二進(jìn)制值表示的話為“0001”，通過將“0001”的MSB和LSB的順序左右替換使比特反轉(zhuǎn)而成為“1000”。使該“1000”與采樣數(shù)據(jù)的二進(jìn)制值表示對(duì)應(yīng)而以十進(jìn)制值表示時(shí)，可獲得與采樣數(shù)據(jù)的順序?qū)?yīng)的副載波數(shù)據(jù)的順序8。因此，x(1)和x(8)為位反轉(zhuǎn)順序的關(guān)系。同樣地，x(5)和X(10)、x(12)和X(3)、x(13)和X(11)分別為位反轉(zhuǎn)順序的關(guān)系。
這里，在從輸出端子450輸出的以位反轉(zhuǎn)順序排列的副載波數(shù)據(jù)中，著眼于一對(duì)副載波數(shù)據(jù)時(shí)，為了只獲得該最終輸出的一對(duì)副載波數(shù)據(jù)，在蝶形運(yùn)算器400的運(yùn)算電路中僅進(jìn)行一部分的運(yùn)算即可。
例如，為了只獲得X(0)和X(8)，只要執(zhí)行圖6的虛線460所包圍部分的蝶形運(yùn)算即可。換言之，參與X(0)和X(8)的副載波數(shù)據(jù)的計(jì)算的蝶形運(yùn)算單元只有以虛線460包圍的部分，即使省略以虛線460包圍的部分以外的蝶形運(yùn)算，對(duì)這些副載波數(shù)據(jù)的獲得完全沒有影響。
在采樣數(shù)據(jù)為16點(diǎn)時(shí)，為進(jìn)行所有的圖6的蝶形運(yùn)算器400的運(yùn)算，必須進(jìn)行64次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和64次復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。與此相對(duì)，以虛線460包圍的部分的蝶形運(yùn)算是以30的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和16次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算進(jìn)行，因此可省略34次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和48次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。
上述蝶形運(yùn)算中的運(yùn)算的省略不限定于僅獲得X(0)和X(8)的情況，在僅獲得X(4)和X(12)的情況、僅獲得X(2)和X(10)的情況、僅獲得X(6)和X(14)的情況、僅獲得X(1)和X(9)的情況、僅獲得X(5)和X(13)的情況、僅獲得X(3)和X(11)的情況以及僅獲得X(7)和X(15)的情況也是相同。
此外，為了只獲得X(0)、X(8)、X(4)、X(12)、X(2)、X(10)、X(6)、X(14)，只要執(zhí)行圖6的虛線470所包圍部分的蝶形運(yùn)算即可。此時(shí)，以虛線470包圍的部分的蝶形運(yùn)算是以40次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和32次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算進(jìn)行，因此可省略24次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和32次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。這個(gè)例子在僅獲得X(1)、X(9)、X(5)、X(13)、X(3)、X(11)、X(7)、X(15)的情況也是相同。
使用這個(gè)原理，可省略由FFT單元207的蝶形運(yùn)算器400執(zhí)行的無謂的蝶形運(yùn)算。在本實(shí)施方式中，終端站200從蝶形運(yùn)算器400的輸出端子450的至少一個(gè)取出由基站分配的特定的副載波數(shù)據(jù)。例如，基站100將以位反轉(zhuǎn)順序排列的16個(gè)副載波數(shù)據(jù)劃分為2個(gè)、4個(gè)、8個(gè)或16個(gè)，將各個(gè)部分的副載波數(shù)據(jù)分配給各個(gè)終端站。另一方面，在終端站200的FFT單元207中，在蝶形運(yùn)算器400只進(jìn)行為取出從基站100分配的副載波數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算，并省略其他的蝶形運(yùn)算。
例如，在基站與4個(gè)終端站多址連接時(shí)，作為從基站分別向4個(gè)終端站分配4個(gè)副載波數(shù)據(jù)并發(fā)送信號(hào)時(shí)的副載波的分配方法，以在終端站1取出X(0)、X(8)、X(4)、X(12)的組合、在終端站2取出X(2)、X(10)、X(6)、X(14)的組合、在終端站3取出X(1)、X(9)、X(5)、X(13)的組合、在終端站4取出X(3)、X(11)、X(7)、X(15)的組合的方式分配副載波數(shù)據(jù)。由此，在各個(gè)終端站中，能夠僅進(jìn)行為了取出從基站分配的4個(gè)副載波數(shù)據(jù)所需要的蝶形運(yùn)算，由此省略其他的蝶形運(yùn)算而降低FFT運(yùn)算的消耗功率。
同樣地，在基站與2個(gè)終端站多址連接時(shí)，在從基站分別向2個(gè)終端站分配8個(gè)副載波數(shù)據(jù)并發(fā)送信號(hào)時(shí)，例如以在終端站1取出X(0)、X(8)、X(4)、X(12)、X(2)、X(10)、X(6)、X(14)的組合、在終端站2取出X(1)、X(9)、X(5)、X(13)、X(3)、X(11)、X(7)、X(15)的組合的方式分配副載波數(shù)據(jù)。由此，在各個(gè)終端站中，能夠僅進(jìn)行為了取出從基站分配的8個(gè)副載波數(shù)據(jù)所需要的蝶形運(yùn)算，由此省略其他的蝶形運(yùn)算而降低FFT運(yùn)算的消耗功率。
再有，在基站與3個(gè)終端站多址連接時(shí)，例如以在終端站1取出X(0)、X(8)、X(4)、X(12)、X(2)、X(10)、X(6)、X(14)的組合、在終端站2取出X(1)、X(9)、X(5)、X(13)、在終端站3取出X(3)、X(11)、X(7)、X(15)的組合的方式分配副載波數(shù)據(jù)。由此，在終端站1中能夠僅進(jìn)行為了取出從基站分配的相鄰的8個(gè)副載波數(shù)據(jù)所需要的蝶形運(yùn)算，在終端站2和終端站3中能夠僅進(jìn)行為了取出從基站分配的4個(gè)副載波數(shù)據(jù)所需要的蝶形運(yùn)算，由此省略其他的蝶形運(yùn)算而降低FFT運(yùn)算的消耗功率。
另外，基站對(duì)終端站的副載波數(shù)據(jù)的分配不一定需要按照每個(gè)2的冪次(在本實(shí)施方式中為2個(gè)、4個(gè)、8個(gè)或16個(gè))進(jìn)行，也可以對(duì)特定的終端站分配2的冪次以外的數(shù)目的副載波數(shù)據(jù)。但是，在這樣分配副載波數(shù)據(jù)時(shí)，最好不要對(duì)其他終端站的蝶形運(yùn)算的省略造成影響。換言之，在將按每個(gè)2的冪次分割的副載波數(shù)據(jù)的一部分分配給特定的終端站時(shí)，將在該區(qū)間內(nèi)沒有被使用的副載波數(shù)據(jù)分配給其他的終端站。
例如，基站與4個(gè)終端站多址連接時(shí)，分別對(duì)終端站1分配X(0)、X(8)、X(4)、對(duì)終端站2分配X(2)、X(10)、X(6)、X(14)、對(duì)終端站3分配X(1)、X(9)、對(duì)終端站4分配X(3)。
在這些例子中，X(12)、X(5)、X(13)、X(11)、X(7)、X(15)是沒有被分配到任何終端站的副載波數(shù)據(jù)。簡而言之，基站最好以在各個(gè)終端站從輸出端子的相鄰的2n個(gè)(n正整數(shù))的蝶形運(yùn)算單元分別取出副載波數(shù)據(jù)的方式分配副載波數(shù)據(jù)。這里，輸出端子的相鄰的2n個(gè)蝶形運(yùn)算單元是輸出上述的副載波數(shù)據(jù)的一對(duì)蝶形運(yùn)算單元的組合。由此，在各個(gè)終端站，能夠?qū)崿F(xiàn)用于高效率地取出從基站分配的副載波數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算的省略。
如上述，根據(jù)本實(shí)施方式，由于使采樣數(shù)據(jù)和副載波數(shù)據(jù)的數(shù)目為16，除了實(shí)施方式1的效果之外，還能夠增加分配副載波的終端站的數(shù)目，使對(duì)各個(gè)終端站的副載波數(shù)據(jù)的分配多樣化。
(實(shí)施方式3)圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的OFDM通信裝置的終端站的結(jié)構(gòu)的圖。對(duì)與實(shí)施方式1的終端站相同的結(jié)構(gòu)元件賦予相同的編號(hào)并省略其說明。
在圖9中，終端站500在圖2的終端站200的結(jié)構(gòu)中包括FFT單元501以取代FFT單元207，F(xiàn)FT單元501在FFT單元207的結(jié)構(gòu)中包括排列單元502和蝶形運(yùn)算單元600。另外，終端站500包括用于存儲(chǔ)由基站分配的終端副載波數(shù)據(jù)的終端副載波分配信息存儲(chǔ)單元503。
排列單元502將從輸入FFT單元501的OFDM信號(hào)時(shí)間波形獲得的采樣數(shù)據(jù)的排列順序重新排列為位反轉(zhuǎn)順序，輸出到后述的蝶形運(yùn)算器600的輸入端子610。
蝶形運(yùn)算器600執(zhí)行從P/S變換單元206輸入的信號(hào)中取出副載波數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算。關(guān)于蝶形運(yùn)算器600的詳細(xì)動(dòng)作將后述。
圖10是表示上述FFT單元501的蝶形運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)的圖。在圖10的例子中表示從8點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)獲得8個(gè)副載波數(shù)據(jù)的情況的蝶形運(yùn)算的信號(hào)流程。
圖10的蝶形運(yùn)算器600在圖3的蝶形運(yùn)算器300的結(jié)構(gòu)中，輸入端子側(cè)的結(jié)構(gòu)與S輸出端子側(cè)的結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)，輸入蝶形運(yùn)算器600的輸入端子610的采樣數(shù)據(jù)如上述，由排列單元502排列成位反轉(zhuǎn)順序，因此蝶形運(yùn)算器600執(zhí)行的運(yùn)算本身與蝶形運(yùn)算器300執(zhí)行的運(yùn)算相同。換言之，圖10的信號(hào)流程圖與圖3的信號(hào)流程圖相比，以8個(gè)副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(7)為基準(zhǔn)，8點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)比特反轉(zhuǎn)這一點(diǎn)不同。
在圖10中，蝶形運(yùn)算器600的結(jié)構(gòu)包括輸入采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)的輸入端子610、由8個(gè)中間節(jié)點(diǎn)A(0)～A(7)構(gòu)成的第一節(jié)點(diǎn)620、被設(shè)置在第一節(jié)點(diǎn)620的后級(jí)且由8個(gè)中間節(jié)點(diǎn)B(0)～B(7)構(gòu)成的第二節(jié)點(diǎn)630、被設(shè)置在第二節(jié)點(diǎn)630的后級(jí)且輸出作為蝶形運(yùn)算輸出的副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(7)的輸出端子640以及用于復(fù)數(shù)運(yùn)算的旋轉(zhuǎn)因子W0～W3。
輸入端子610是用于輸入作為從OFDM信號(hào)的時(shí)間波形獲得的輸入信號(hào)序列的8點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(7)的端子。如上述，輸入到輸入端子610的采樣數(shù)據(jù)的排列順序由排列單元520重新排列成位反轉(zhuǎn)順序。
第一節(jié)點(diǎn)620將被排列成位反轉(zhuǎn)順序的8點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)區(qū)分為上層和下層的四個(gè)對(duì)(x(0)和x(4)、x(2)和x(6)、x(1)和x(5)、x(3)和x(7))，對(duì)各個(gè)對(duì)進(jìn)行蝶形運(yùn)算，即，將上層的采樣數(shù)據(jù)與下層的采樣數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)相加，同時(shí)從上層的采樣數(shù)據(jù)減去下層的采樣數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0之后的數(shù)據(jù)。例如，中間節(jié)點(diǎn)A(0)進(jìn)行將x(0)與x(4)乘以W0之后的數(shù)據(jù)相加的蝶形運(yùn)算，A(1)進(jìn)行從x(0)減去x(4)乘以W0之后的數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算。
第二節(jié)點(diǎn)630的上層節(jié)點(diǎn)B(0)～B(3)將在第一節(jié)點(diǎn)620的上層節(jié)點(diǎn)A(0)～A(3)運(yùn)算的數(shù)據(jù)區(qū)分為上層數(shù)據(jù)和下層數(shù)據(jù)的兩種，進(jìn)行對(duì)上層數(shù)據(jù)與下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0或W2之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加的同時(shí)，從上層數(shù)據(jù)減去下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0或W2之后的數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算。同樣地，第二節(jié)點(diǎn)630的下層節(jié)點(diǎn)B(4)～B(7)將在第一節(jié)點(diǎn)620的下層節(jié)點(diǎn)A(4)～A(7)運(yùn)算的數(shù)據(jù)區(qū)分為上層數(shù)據(jù)和下層數(shù)據(jù)的兩種，進(jìn)行對(duì)上層數(shù)據(jù)與下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0或W2之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加的同時(shí)，從上層數(shù)據(jù)減去下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0或W2之后的數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算。
作為本實(shí)施方式的中間節(jié)點(diǎn)的第一節(jié)點(diǎn)620和第二節(jié)點(diǎn)630的特性為如實(shí)施方式1所述。但如上述，蝶形運(yùn)算器600在圖3的蝶形運(yùn)算器300的結(jié)構(gòu)中，輸入端子側(cè)的結(jié)構(gòu)與輸出端子側(cè)的結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)。因此，第一節(jié)點(diǎn)620由上層節(jié)點(diǎn)和下層節(jié)點(diǎn)的一對(duì)一的成對(duì)的組合構(gòu)成，最末級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)(第二節(jié)點(diǎn)630)由上層節(jié)點(diǎn)B(0)～B(3)和下層節(jié)點(diǎn)B(4)～B(7)構(gòu)成。
輸出端子640被設(shè)置在第二節(jié)點(diǎn)630的后級(jí)，包括多個(gè)蝶形運(yùn)算單元，該多個(gè)蝶形運(yùn)算單元將在第二節(jié)點(diǎn)630運(yùn)算的數(shù)據(jù)區(qū)分為上層數(shù)據(jù)和下層數(shù)據(jù)的兩種，進(jìn)行對(duì)上層數(shù)據(jù)與下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0～W3之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加的同時(shí)，從上層數(shù)據(jù)減去下層數(shù)據(jù)乘以旋轉(zhuǎn)因子W0～W3之后的數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算。通過該蝶形運(yùn)算，生成從輸入到輸入端子610的8點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)x(0)、x(4)、...、x(3)、x(7)獲得的副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(7)，并輸出。
下面說明本實(shí)施方式的蝶形運(yùn)算。
圖10的蝶形運(yùn)算器600的輸出端子640輸出的副載波數(shù)據(jù)X(0)由下面的式(15)提供，而副載波數(shù)據(jù)X(4)由下面的式(16)提供。
X(0)＝B(0)+W0·B(4)...(15)X(4)＝B(0)-W0·B(4)...(16)并且，通過將式(15)和式(16)的右邊和左邊相加，可得下面的式(17)。
X(0)+X(4)＝2·B(0)...(17)以同樣的方式對(duì)X(1)和X(5)、X(2)和X(6)以及X(3)和X(7)進(jìn)行上述運(yùn)算時(shí)，可得下面的式(18)～式(20)。
X(1)+X(5)＝2·B(1)...(18)X(2)+X(6)＝2·B(2)...(19)X(3)+X(7)＝2·B(3)...(20)此時(shí)，在式(17)～式(20)中，使X(4)＝X(5)＝X(6)＝X(7)＝0，則式(17)～式(20)成為下面的式(21)～式(24)。
X(0)＝2·B(0)...(21)X(1)＝2·B(1)...(22)X(2)＝2·B(2)...(23)X(3)＝2·B(3)...(24)基于上述式(21)～式(24)可知，如果滿足X(4)＝X(5)＝X(6)＝X(7)＝0的條件，可知副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(3)在第二節(jié)點(diǎn)630的上層節(jié)點(diǎn)B(0)～B(3)被運(yùn)算，分別以輸出的數(shù)據(jù)的兩倍被提供。
因此，在X(4)＝X(5)＝X(6)＝X(7)＝0的條件下，為了獲得副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(3)，只要執(zhí)行圖10的虛線650所包圍部分的蝶形運(yùn)算即可。
在采樣數(shù)據(jù)為8點(diǎn)時(shí)，為進(jìn)行所有的圖10的蝶形運(yùn)算器600的運(yùn)算，必須進(jìn)行24次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和24次復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。與此相對(duì)，以虛線650包圍的部分的蝶形運(yùn)算是以8的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和8次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算進(jìn)行，因此可省略16次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和16次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。與上述實(shí)施方式1和實(shí)施方式2同樣，該蝶形運(yùn)算的省略連帶使FFT運(yùn)算中的消耗功率大幅削減。
這樣的蝶形運(yùn)算中的運(yùn)算的省略不限定于僅獲得X(0)～X(3)的情況，在僅獲得X(4)～X(7)的情況也是相同。此時(shí)，必須在X(0)＝X(1)＝X(2)＝X(3)＝0的條件下進(jìn)行蝶形運(yùn)算。
使用這個(gè)原理，可省略在FFT單元501的蝶形運(yùn)算器600執(zhí)行的無謂的蝶形運(yùn)算。在本實(shí)施方式中，終端站500的輸出端子640從在最末級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)的至少一個(gè)運(yùn)算的數(shù)據(jù)中運(yùn)算并取出特定的副載波數(shù)據(jù)。因此，在蝶形運(yùn)算器600中，將構(gòu)成輸出端子640的蝶形運(yùn)算單元分割為上層和下層，在從上層的蝶形運(yùn)算單元取出副載波數(shù)據(jù)時(shí)，以某些方法使在下層的蝶形運(yùn)算單元運(yùn)算的副載波數(shù)據(jù)為零(空白)，在從下層的蝶形運(yùn)算單元取出副載波數(shù)據(jù)時(shí)，以某些方法使在上層的蝶形運(yùn)算單元運(yùn)算的副載波數(shù)據(jù)為零(空白)。
換言之，基站將構(gòu)成取出以時(shí)間軸方向排列的副載波數(shù)據(jù)的輸出端子640的蝶形運(yùn)算單元分割為上層和下層，在對(duì)輸出端子640的上層的蝶形運(yùn)算單元分配副載波時(shí)，使分配給與其對(duì)應(yīng)的輸出端子640的下層的蝶形運(yùn)算單元的副載波為空白。相反地，在對(duì)輸出端子640的下層的蝶形運(yùn)算單元分配副載波時(shí)，使分配給與其對(duì)應(yīng)的輸出端子640的上層的蝶形運(yùn)算單元的副載波為空白。另一方面，終端站利用上述原理，在輸出端子640的前級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)中，僅從與被分配的副載波數(shù)據(jù)的順序?qū)?yīng)的中間節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算結(jié)果中運(yùn)算并取出副載波數(shù)據(jù)。
例如，在基站與2個(gè)終端站多址連接時(shí)，作為從基站分別向2個(gè)終端站分配兩個(gè)副載波數(shù)據(jù)并發(fā)送信號(hào)時(shí)的副載波的分配方法，例如以在終端站1取出X(0)、X(1)的組合、在終端站2取出X(2)、X(3)的組合的方式分配副載波數(shù)據(jù)。此時(shí)，基站不使用副載波數(shù)據(jù)X(4)～X(7)，以這些副載波作為空副載波進(jìn)行分配。這是因?yàn)樵诟鱾€(gè)終端站中，為了省略用于獲得X(0)、X(1)的蝶形運(yùn)算，必須使X(4)＝X(5)＝1，而為了省略用于獲得X(2)、X(3)的蝶形運(yùn)算，必須使X(6)＝X(7)＝1。
另外，也可以相反地使副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(3)作為空副載波，將X(4)～X(7)分配給終端站。
在上述的例子中，各個(gè)終端站為了省略蝶形運(yùn)算，必須使分配給基站發(fā)送的OFDM信號(hào)的副載波的一般為空白。與此相對(duì)，也可以考慮在各個(gè)終端站使副載波的一部分為空白，進(jìn)行濾波以省略蝶形運(yùn)算的方法。下面說明這個(gè)方法。
基站將分配給OFDM信號(hào)的副載波數(shù)據(jù)發(fā)送到各個(gè)終端站，而不使用空副載波數(shù)據(jù)。另一方面，終端站500基于從終端副載波分配信息存儲(chǔ)單元503讀出的從基站分配的終端副載波數(shù)據(jù)，在來自基站的副載波數(shù)據(jù)被分配給輸出端子640的上層的蝶形運(yùn)算單元時(shí)，進(jìn)行濾波，使分配給與其對(duì)應(yīng)的輸出端子640的下層的蝶形運(yùn)算單元的副載波為空白。相反地，來自基站的副載波數(shù)據(jù)被分配給輸出端子640的下層的蝶形運(yùn)算單元時(shí)，進(jìn)行濾波，使分配給與其對(duì)應(yīng)的輸出端子640的上層的蝶形運(yùn)算單元的副載波為空白。這樣，終端站500在輸出端子640的前級(jí)的中間節(jié)點(diǎn)中，僅從與被分配的副載波數(shù)據(jù)的順序?qū)?yīng)的中間節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算結(jié)果中運(yùn)算并取出副載波數(shù)據(jù)，省略其他無謂的蝶形運(yùn)算。
例如，在基站與4個(gè)終端站多址連接時(shí)，作為從基站分別向4個(gè)終端站分配兩個(gè)副載波數(shù)據(jù)并發(fā)送信號(hào)時(shí)的副載波的分配方法，以在終端站1取出X(0)、X(1)的組合、在終端站2取出X(2)、X(3)的組合、在終端站3取出X(4)、X(5)的組合、在終端站4取出X(6)、X(7)的組合的方式分配副載波數(shù)據(jù)。
然后，在終端站1以使X(4)＝X(5)＝0的濾波器、在終端站2以使X(6)＝X(7)＝0的濾波器、在終端站3以使X(0)＝X(1)＝0的濾波器、在終端站4以使X(2)＝X(3)＝0的濾波器，分別對(duì)接收到的OFDM信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行濾波。
根據(jù)這種方法，基站能夠?qū)Ω嗟慕K端站發(fā)送OFDM信號(hào)，而不用分配空副載波。另外，在各個(gè)終端站能夠省略對(duì)自身終端來說不需要的蝶形運(yùn)算，并能夠最大限度地抑制電池的消耗。
圖11是表示上述的專利文獻(xiàn)1記載的載波配置例的頻率特性圖。
用于OFDM通信的信息傳輸?shù)亩鄠€(gè)頻帶為連續(xù)的，在圖11的例子中，C1的通信頻帶用于從基站對(duì)某個(gè)終端站的通信，C2的通信頻帶用于從基站對(duì)其他終端站的通信。在這種情況，有很多各個(gè)終端站為了減少來自分配給自身終端的通信頻帶的相鄰頻帶的泄漏載波，而安裝用于限制自身終端的相鄰頻帶的濾波器的例子。
通過自適應(yīng)地改變原有且已安裝的相鄰頻帶限制濾波器的抽頭數(shù)和濾波系數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)使各個(gè)終端站中設(shè)置的特定副載波成為空白的濾波器，能夠使期望的特定副載波成為空白。換言之，用來使特定副載波成為空白的濾波器能夠安裝在終端站而不花費(fèi)成本，并且由于是原本就有的濾波器，不會(huì)因?yàn)V波器安裝的電路動(dòng)作而使電池消耗增加。
另外，本實(shí)施方式也可適用于從16點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)獲得16個(gè)副載波數(shù)據(jù)的情況。使用圖12說明該情況。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的FFT單元的采樣數(shù)據(jù)為16點(diǎn)時(shí)的蝶形運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)的圖。在圖12的例子中表示從16點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)獲得16個(gè)副載波數(shù)據(jù)的情況的蝶形運(yùn)算的信號(hào)流程。
在圖12中，蝶形運(yùn)算器700的結(jié)構(gòu)包括輸入采樣數(shù)據(jù)x(0)～x(15)的輸入端子710、由16個(gè)中間節(jié)點(diǎn)A(0)～A(15)構(gòu)成的第一節(jié)點(diǎn)720、被設(shè)置在第一節(jié)點(diǎn)720的后級(jí)且由16個(gè)中間節(jié)點(diǎn)B(0)～B(15)構(gòu)成的第二節(jié)點(diǎn)730、被設(shè)置在第二節(jié)點(diǎn)730的后級(jí)且由16個(gè)中間節(jié)點(diǎn)C(0)～C(15)構(gòu)成的第三節(jié)點(diǎn)740、被設(shè)置在第三節(jié)點(diǎn)740的后級(jí)且將作為蝶形運(yùn)算輸出的副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(15)輸出的輸出端子750以及用于復(fù)數(shù)運(yùn)算的旋轉(zhuǎn)因子W0～W7。
蝶形運(yùn)算器700的上述結(jié)構(gòu)元件與前述相同，故省略其說明。
圖12的蝶形運(yùn)算器700的輸出端子750輸出的副載波數(shù)據(jù)X(0)由下面的式(25)提供，而副載波數(shù)據(jù)X(8)由下面的式(26)提供。
X(0)＝C(0)+W0·C(8)...(25)X(8)＝C(0)-W0·C(8)...(26)并且，通過將式(25)和式(26)的右邊和左邊相加，可得下面的式(27)。
X(0)+X(8)＝2·C(0)...(27)以同樣的方式對(duì)X(1)和X(9)、X(2)和X(10)、X(3)和X(11)、X(4)和X(12)、X(5)和X(13)、X(6)和X(14)以及X(7)和X(15)進(jìn)行上述運(yùn)算時(shí)，可得下面的式(28)～式(34)。
X(1)+X(9)＝2·C(1) ...(28)X(2)+X(10)＝2·C(2)...(29)X(3)+X(11)＝2·C(3)...(30)X(4)+X(12)＝2·C(4)...(31)X(5)+X(13)＝2·C(5)...(32)X(6)+X(14)＝2·C(6)...(33)X(7)+X(15)＝2·C(7)...(34)此時(shí)，在式(27)～式(34)中，使X(8)＝X(9)＝X(10)＝X(11)＝X(12)＝X(13)＝X(14)＝X(15)＝0，則式(27)～式(34)成為下面的式(35)～式(42)。
X(0)＝2·C(0)...(35)X(1)＝2·C(1)...(36)X(2)＝2·C(2)...(37)X(3)＝2·C(3)...(38)X(4)＝2·C(4)...(39)X(5)＝2·C(5)...(40)X(6)＝2·C(6)...(41)X(7)＝2·C(7)...(42)基于上述式(35)～式(42)可知，副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(7)在第三節(jié)點(diǎn)740的上層C(0)～C(7)被運(yùn)算，分別以輸出的數(shù)據(jù)的兩倍被提供。
因此，為了只獲得副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(7)，只要執(zhí)行圖12的虛線760所包圍部分的蝶形運(yùn)算即可。
在采樣數(shù)據(jù)為16點(diǎn)時(shí)，為進(jìn)行所有的圖12的蝶形運(yùn)算器600的運(yùn)算，必須進(jìn)行64次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和64次復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。與此相對(duì)，以虛線760包圍的部分的蝶形運(yùn)算是以24的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和24次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算進(jìn)行，因此可省略40次的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和40次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。
這樣的蝶形運(yùn)算中的運(yùn)算的省略不限定于僅獲得X(0)～X(7)的情況，在僅獲得X(8)～X(15)的情況也是相同。此時(shí)，必須為X(0)＝X(1)＝X(2)＝X(3)＝X(4)＝X(5)＝X(6)＝X(7)＝0。
使用這個(gè)原理，可省略在FFT單元501的蝶形運(yùn)算器700執(zhí)行的無謂的蝶形運(yùn)算。
例如，在基站與2個(gè)終端站多址連接時(shí)，作為從基站分別向2個(gè)終端站分配4個(gè)副載波數(shù)據(jù)并發(fā)送信號(hào)時(shí)的副載波的分配方法，例如以在終端站1取出X(0)、X(1)、X(2)、X(3)的組合、在終端站2取出X(4)、X(5)、X(6)、X(7)的組合的方式分配副載波數(shù)據(jù)。此時(shí)，不使用副載波數(shù)據(jù)X(8)～X(15)，使這些副載波為空副載波。這是因?yàn)樵诟鱾€(gè)終端站中，為了省略用于獲得X(0)、X(1)、X(2)、X(3)的蝶形運(yùn)算，必須使X(8)＝X(9)＝X(10)＝X(11)＝0，而為了省略用于獲得X(4)、X(5)、X(6)、X(7)的蝶形運(yùn)算，必須使X(12)＝X(13)＝X(14)＝X(15)＝0。
另外，也可以相反地使副載波數(shù)據(jù)X(0)～X(7)作為空副載波，將X(8)～X(15)分配給終端站。
接著，說明在各個(gè)終端站使一部分副載波為空白，進(jìn)行濾波以省略蝶形運(yùn)算的方法。
例如，在基站與4個(gè)終端站多址連接時(shí)，作為從基站分別向4個(gè)終端站分配4個(gè)副載波數(shù)據(jù)并發(fā)送信號(hào)時(shí)的副載波的分配方法，以在終端站1取出X(0)、X(1)、X(2)、X(3)的組合、在終端站2取出X(4)、X(5)、X(6)、X(7)的組合、在終端站3取出X(8)、X(9)、X(10)、X(11)的組合、在終端站4取出X(12)、X(13)、X(14)、X(15)的組合的方式分配副載波數(shù)據(jù)。
然后，在終端站1以使X(8)＝X(9)＝X(10)＝X(11)＝0的濾波器、在終端站2以使X(12)＝X(13)＝X(14)＝X(15)＝0的濾波器、在終端站3以使X(0)＝X(1)＝X(2)＝X(3)＝0的濾波器、在終端站4以使X(4)＝X(5)＝X(6)＝X(7)＝0的濾波器，分別對(duì)接收到的OFDM信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行濾波。
通過上述方式，在各個(gè)終端站，能夠省略對(duì)自身終端來說不需要的蝶形運(yùn)算，并能夠最大限度地抑制電池的消耗。
另外，與實(shí)施方式1和實(shí)施方式2的情況同樣，能夠適宜變更分配載波數(shù)據(jù)的終端站的數(shù)目以及分配的副載波數(shù)據(jù)的數(shù)目。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，基站100對(duì)終端站500分配相對(duì)于時(shí)間軸排列成位反轉(zhuǎn)順序的方向的采樣數(shù)據(jù)作為特定的副載波數(shù)據(jù)，終端站500通過在多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)和輸出端子的蝶形運(yùn)算單元中，由多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)所運(yùn)算的數(shù)據(jù)為空白，將在與該空副載波數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的蝶形運(yùn)算單元運(yùn)算的數(shù)據(jù)作為分配給終端站500的特定的副載波數(shù)據(jù)從輸出端子取出，因此能夠降低FFT運(yùn)算造成的消耗功率，有效地使用各個(gè)終端站的電池。
尤其在本實(shí)施方式中，由于終端站500能夠適宜變更從來自基站100的發(fā)送信號(hào)中取出空副載波數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算單元，與上述實(shí)施方式1和實(shí)施方式2相比，能夠使將分配給OFDM通信信號(hào)的副載波數(shù)據(jù)取出的變化形式多樣化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)自由度高的系統(tǒng)。
并且，用于使特定的副載波數(shù)據(jù)成為空白的濾波器為原本就有的，能夠不花費(fèi)成本而安裝在終端站500，具有實(shí)現(xiàn)低成本且能夠容易實(shí)施的效果。
另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中雖然以采樣數(shù)據(jù)和副載波數(shù)據(jù)的數(shù)目為8或16的情況進(jìn)行說明，但不限于此。換言之，采樣數(shù)據(jù)和副載波數(shù)據(jù)的數(shù)目只要是以2的乘方表示的數(shù)目即可，在上述各個(gè)實(shí)施方式之外，例如可以是4或32、64等。
根據(jù)本發(fā)明，在OFDM通信中，在各個(gè)終端站對(duì)來自基站的OFDM信號(hào)進(jìn)行FFT并再現(xiàn)從基站所分配的副載波時(shí)，能夠使一部分的蝶形運(yùn)算變得不需要并省略無謂的FFT動(dòng)作，降低因FFT運(yùn)算而消耗的功率，從而有效使用各個(gè)終端站的電池。
并且，根據(jù)本發(fā)明，在OFDM通信中，以特定的副載波的組合進(jìn)行基站和終端站的通信，并且終端站僅使與分配給自身終端的副載波對(duì)應(yīng)的蝶形運(yùn)算部分動(dòng)作，由此能夠抑制終端站的電池消耗。
本發(fā)明的快速傅立葉變換裝置、OFDM通信裝置以及OFDM通信的副載波分配方法在OFDM通信中具有能夠省略接收時(shí)的無謂的FFT動(dòng)作，降低因FFT運(yùn)算造成的消耗功率的效果，作為用于地面數(shù)字廣播和無線LAN、ADSL的快速傅立葉變換裝置、OFDM通信裝置以及OFDM通信的副載波分配方法極為有用。
本發(fā)明不局限于上述的實(shí)施例，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明加以各種修改和變更。
本申請基于2006年2月17日申請的日本專利申請No.2006-041509，其全部內(nèi)容在此引入以供參考。
權(quán)利要求
1.一種快速傅立葉變換裝置，包括輸入端子，將第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入；第一中間節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的運(yùn)算；第二中間節(jié)點(diǎn)，所述第一中間節(jié)點(diǎn)的輸出被二分割而輸入，在該二分割的各自中，進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的；輸出端子，被設(shè)置在所述第二中間節(jié)點(diǎn)的輸出端，包括進(jìn)行蝶形運(yùn)算的多個(gè)蝶形運(yùn)算單元，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及排列單元，對(duì)所述輸入端子提供相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)，接受相對(duì)于所述時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)的供給，從所述輸出端子的所述多個(gè)蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)中取出特定的副載波數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的快速傅立葉變換裝置，其中在所述第一中間節(jié)點(diǎn)、所述第二中間節(jié)點(diǎn)以及所述輸出端子的蝶形運(yùn)算單元中，僅使參與所述特定的副載波數(shù)據(jù)的取出的蝶形運(yùn)算單元進(jìn)行蝶形運(yùn)算。
3.如權(quán)利要求1所述的快速傅立葉變換裝置，其中在所述第一中間節(jié)點(diǎn)、所述第二中間節(jié)點(diǎn)以及所述輸出端子的蝶形運(yùn)算單元中，禁止參與所述特定的副載波數(shù)據(jù)的取出的蝶形運(yùn)算單元以外的蝶形運(yùn)算。
4.如權(quán)利要求1所述的快速傅立葉變換裝置，其中在所述輸出端子的所述多個(gè)蝶形運(yùn)算單元中，取出所述特定的副載波數(shù)據(jù)的蝶形運(yùn)算單元為彼此相鄰的蝶形運(yùn)算單元。
5.一種快速傅立葉變換裝置，包括輸入端子，將第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入；多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于輸入到所述輸入端子的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目而設(shè)置，進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；輸出端子，被設(shè)置在所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的輸出端，包括進(jìn)行蝶形運(yùn)算的多個(gè)蝶形運(yùn)算單元，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及排列單元，對(duì)所述輸入端子提供相對(duì)于時(shí)間軸排列在位反轉(zhuǎn)順序的方向上的采樣數(shù)據(jù)，將在所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)以及所述輸出端子的蝶形運(yùn)算單元中，由所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)所運(yùn)算的數(shù)據(jù)作為特定的副載波數(shù)據(jù)并從所述輸出端子取出。
6.如權(quán)利要求5所述的快速傅立葉變換裝置，其中在所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)和及所述輸出端子的蝶形運(yùn)算單元中，僅使參與所述特定的副載波數(shù)據(jù)的取出的蝶形運(yùn)算單元進(jìn)行蝶形運(yùn)算。
7.如權(quán)利要求5所述的快速傅立葉變換裝置，其中從所述輸出端子取出所述特定的副載波數(shù)據(jù)，是使由所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)運(yùn)算單元所運(yùn)算的副載波數(shù)據(jù)成為空白。
8.一種OFDM通信裝置，包括對(duì)終端站發(fā)送分配了特定的副載波數(shù)據(jù)的OFDM通信信號(hào)的基站，以及接收所述OFDM通信信號(hào)并取出從所述基站分配的所述特定的副載波數(shù)據(jù)的終端站，所述基站包括分配單元，對(duì)所述終端站分配相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)作為所述特定的副載波數(shù)據(jù)，所述終端站包括輸入端子，將第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入；第一中間節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；第二中間節(jié)點(diǎn)，所述第一中間節(jié)點(diǎn)的輸出被二分割而輸入，在該二分割的各自中，分別進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及輸出端子，被設(shè)置在所述第二中間節(jié)點(diǎn)的輸出端，包括進(jìn)行對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算的蝶形運(yùn)算的多個(gè)蝶形運(yùn)算單元；從所述基站接受相對(duì)于所述時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)的供給，并從所述輸出端子的所述多個(gè)蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)中取出所述特定的副載波數(shù)據(jù)。
9.一種OFDM通信裝置，包括對(duì)終端站發(fā)送分配了特定的副載波數(shù)據(jù)的OFDM通信信號(hào)的基站，以及接收所述OFDM通信信號(hào)并取出從所述基站分配的所述特定的副載波數(shù)據(jù)的終端站，所述基站包括分配單元，對(duì)所述終端站分配相對(duì)于時(shí)間軸排列在位反轉(zhuǎn)順序的方向上的采樣數(shù)據(jù)作為所述特定的副載波數(shù)據(jù)，所述終端站包括輸入端子，將第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入；多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于輸入到所述輸入端子的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目而設(shè)置，進(jìn)行蝶形運(yùn)算，該蝶形運(yùn)算為對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及輸出端子，被設(shè)置在所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的輸出端，包括進(jìn)行蝶形運(yùn)算的多個(gè)蝶形運(yùn)算單元，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算，在所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)以及所述輸出端子的蝶形運(yùn)算單元中，將由所述多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)所運(yùn)算的數(shù)據(jù)作為特定的副載波數(shù)據(jù)從所述輸出端子取出。
10.一種OFDM通信的副載波分配方法，從基站向終端站發(fā)送分配了特定的副載波數(shù)據(jù)的OFDM通信信號(hào)，接收所述OFDM通信信號(hào)并取出從所述基站分配的所述特定的副載波數(shù)據(jù)，在所述基站包括對(duì)所述終端站分配相對(duì)于時(shí)間軸排列在正方向上的采樣數(shù)據(jù)作為所述特定的副載波數(shù)據(jù)的步驟，在所述終端站包括將從所述基站發(fā)送的第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入的步驟；進(jìn)行第一蝶形運(yùn)算的步驟，該步驟對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；所述第一蝶形運(yùn)算的輸出被二分割而輸入，在二分割的各自中，分別進(jìn)行第二蝶形運(yùn)算的步驟，該步驟對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及在所述第二蝶形運(yùn)算的輸出端，包括進(jìn)行多個(gè)蝶形運(yùn)算的步驟，該蝶形運(yùn)算為對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；從所述基站接受相對(duì)于所述時(shí)間軸在正方向上的采樣數(shù)據(jù)的供給，從所述多個(gè)蝶形運(yùn)算的至少一個(gè)中取出特定的副載波數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求10所述的OFDM通信的副載波分配方法，其中在所述蝶形運(yùn)算步驟中，僅執(zhí)行參與所述特定的副載波數(shù)據(jù)的取出的蝶形運(yùn)算。
12.一種OFDM通信的副載波分配方法，從基站向終端站發(fā)送分配了特定的副載波數(shù)據(jù)的OFDM通信信號(hào)，接收所述OFDM通信信號(hào)并取出從所述基站分配的所述特定的副載波數(shù)據(jù)，在所述基站包括對(duì)所述終端站分配相對(duì)于時(shí)間軸排列在位反轉(zhuǎn)順序的方向上的采樣數(shù)據(jù)作為所述特定的副載波數(shù)據(jù)的步驟，在所述終端站包括將從所述基站發(fā)送的第一和第二數(shù)據(jù)序列作為采樣數(shù)據(jù)輸入的步驟；進(jìn)行第一蝶形運(yùn)算的步驟，該步驟對(duì)所述第一數(shù)據(jù)序列乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子后的數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算；以及在所述第一蝶形運(yùn)算的輸出端，進(jìn)行第二蝶形運(yùn)算的步驟，該步驟對(duì)乘以復(fù)數(shù)運(yùn)算因子的一方的數(shù)據(jù)序列與另一方的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加法/減法運(yùn)算，在所述蝶形運(yùn)算步驟中，在所述第一蝶形運(yùn)算和所述第二蝶形運(yùn)算中，僅執(zhí)行參與所述特定的副載波數(shù)據(jù)的取出的蝶形運(yùn)算并取出所述特定的副載波數(shù)據(jù)。
全文摘要
輸出端子(340)從輸出端子(340)包括的多個(gè)蝶形運(yùn)算單元的至少一個(gè)中，取出由基站分配的特定的副載波數(shù)據(jù)。第一節(jié)點(diǎn)(320)、第二節(jié)點(diǎn)(330)以及輸出端子(340)的蝶形運(yùn)算單元分別僅使參與特定的副載波數(shù)據(jù)的取出的蝶形運(yùn)算單元進(jìn)行蝶形運(yùn)算。由此，省略蝶形運(yùn)算器(300)的無謂的蝶形運(yùn)算。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101026608SQ20071008497
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者狩野信吾 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社