(57)【要約】【課題】ＳＣ−ＦＤＥ方式において、パイロット信号であるＵＷにブースト処理が行われている場合に、データ信号の正確なＳＮ比を求めてＭＭＳＥ基準のチャネル等化精度を向上させ、所要Ｃ／Ｎを低減する。【解決手段】受信装置２のＳＮ測定部３０は、Ｓ／ＮUWを測定する。ＳＮ補正部３１の第１構成例は、予め設定された既知のＵＷのブースト比bstを用いて、Ｓ／ＮUWをブースト比bstで除算することで、Ｓ／ＮUWをＳ／ＮDATAに補正する。周波数領域等化部３２は、チャネル推定部２８により推定された伝送路特性、フーリエ変換部２９により生成されたデータシンボル及びＵＷの部分に関する周波数領域の信号、並びにＳＮ補正部３１により生成されたＳ／ＮDATAを用いて、ＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行う。【選択図】図３
2020113927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブースト処理されたパイロット信号であるＵＷ（ユニークワード）を含むブロックであって、先頭の前記ＵＷ、データ及び後方の前記ＵＷからなる前記ブロックの系列の変調波を受信し、ＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行うＳＣ−ＦＤＥ方式のＭＭＳＥ受信装置において、
１ブロック前の後方の前記ＵＷ、及びこれに連続するブロックの先頭の前記ＵＷに関する時間領域の信号に基づいて、前記ＵＷのＳＮ比を測定するＳＮ測定部と、
前記ＳＮ測定部により測定された前記ＵＷのＳＮ比を、前記データのＳＮ比に補正するＳＮ補正部と、
前記変調波の受信信号に含まれる前記ＵＷに基づいて推定された伝送路特性、前記受信信号のフーリエ変換により算出された周波数領域の信号、及び前記ＳＮ補正部により補正された前記データのＳＮ比に基づいて、前記ＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行う周波数領域等化部と、を備え、
前記ＳＮ補正部は、
前記ＵＷの予め設定されたブースト比を用いて、前記ＵＷのＳＮ比を前記ブースト比または前記ブースト比の二乗値で除算し、前記データのＳＮ比を求める除算手段を備えたことを特徴とするＭＭＳＥ受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＭＳＥ受信装置において、
前記ＳＮ補正部は、
予め設定されたブースト比を用いて、前記ＵＷのＳＮ比を前記ブースト比または前記ブースト比の二乗値で除算し、前記データのＳＮ比を求める除算手段を備え、
予め設定された前記ブースト比として、
前記データが複数種類の情報から構成される場合のそれぞれの情報のブースト比から求めた平均値を、前記データの平均ブースト比とした場合に、前記ＵＷの既知のブースト比を前記データの平均ブースト比で除算して得られた値を用いる、ことを特徴とするＭＭＳＥ受信装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＭＭＳＥ受信装置において、
さらに、前記周波数領域等化部により前記チャネル等化が行われた前記データが逆フーリエ変換され、当該逆フーリエ変換により求めた時間領域の信号をシンボル判定し、当該シンボル判定により得られたシンボルと理想信号点との間のずれを算出し、当該ずれをＭＥＲまたはＥＶＭの歪み情報に変換するシンボル判定部を備え、
前記ＳＮ補正部は、
前記シンボル判定部により変換された前記歪み情報が前記ＭＥＲの場合、当該ＭＥＲが最大となるようにブースト比を設定し、前記歪み情報がＥＶＭの場合、当該ＥＶＭが最小となるように前記ブースト比を設定するブースト比設定手段と、
前記ブースト比設定手段により設定された前記ブースト比を用いて、前記ＵＷのＳＮ比を前記ブースト比または前記ブースト比の二乗値で除算し、前記データのＳＮ比を求める除算手段と、
を備えたことを特徴とするＭＭＳＥ受信装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載のＭＭＳＥ受信装置において、
前記ＳＮ測定部は、
１ブロック前の後方の前記ＵＷを第１のＵＷとし、これに連続するブロックの先頭の前記ＵＷを第２のＵＷとして、
前記第１のＵＷ及び前記第２のＵＷに関する時間領域の信号から、１ポイントあたりの平均電力を平均信号電力及び平均雑音電力の加算電力として求め、
前記第１のＵＷに関する時間領域の信号から、１ポイントあたりの平均電力を第１の平均電力として求め、
前記第２のＵＷに関する時間領域の信号から、１ポイントあたりの平均電力を第２の平均電力として求め、
前記第１の平均電力及び前記第２の平均電力に基づいて、前記平均雑音電力を求め、
前記加算電力及び前記平均雑音電力に基づいて、前記平均信号電力を求め、
前記平均雑音電力及び前記平均信号電力に基づいて、前記ＵＷのＳＮ比を求める、ことを特徴とするＭＭＳＥ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送または通信等の無線伝送システムに使用可能なシングルキャリア方式の受信装置に関し、特に、シングルキャリアを周波数領域でチャネル等化する受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放送または通信等の固定伝送の無線伝送システムでは、一つの搬送波を用いるシングルキャリア方式と複数の搬送波を用いるマルチキャリアのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式が広く用いられている。
【０００３】
近年、シングルキャリア方式の中でも、周波数領域でチャネル等化（伝搬路で生じた振幅及び位相の変化を元に戻す処理）を行うＳＣ−ＦＤＥ（Single Carrier-Frequency Domain Equalization：シングルキャリア周波数領域等化）方式が提案されている（例えば特許文献１、非特許文献１を参照）。
【０００４】
一般に、シングルキャリア方式は、マルチキャリアのＯＦＤＭ方式と比較して、送信信号のピーク電力と平均電力の比であるＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）が小さい。このため、シングルキャリア方式は、送信装置の出力段の電力増幅器における非線形特性による歪みに対し耐性が高く、同一の電力増幅器を用いた場合、マルチキャリアのＯＦＤＭ方式よりも送信電力を大きくできるため、受信品質を向上させることが可能である。
【０００５】
また、ＳＣ−ＦＤＥ方式は、マルチキャリアのＯＦＤＭ方式のように周波数領域でチャネル推定及びチャネル等化をブロック単位で行うことにより、移動伝送の高速なチャネル変動に追従できる。このため、ＳＣ−ＦＤＥ方式は、従来の時間領域でチャネル等化を行うシングルキャリア方式よりも移動伝送に適している。また、ＳＣ−ＦＤＥ方式では、マルチキャリアのＯＦＤＭ方式のようにガードインターバル（ＧＩ）を設けて、マルチパス環境におけるブロック間干渉を防ぐことができる。
【０００６】
すなわち、ＳＣ−ＦＤＥ方式は、電力増幅器の高効率運用と移動伝送への適用が可能であることから、小型で低消費電力が求められる移動伝送装置に適した変調方式である。
【０００７】
ＳＣ−ＦＤＥ方式を用いる受信装置は、受信信号に対しブロックの先頭を検出するブロック同期を行い、受信信号からチャネル推定用のパイロット信号となるＵＷ（ユニークワード、送受信装置間で既知の固定パターンの信号）及びデータを抽出する。
【０００８】
そして、受信装置は、ＵＷ及びデータを時間領域から周波数領域にフーリエ変換し、チャネル推定及びチャネル等化の処理を行う。その後、受信装置は、チャネル等化後のデータを逆フーリエ変換により時間領域の信号に戻し、シンボル判定等の処理を行う。
【０００９】
チャネル等化の処理には、ＺＦ（Zero-Forcing：ゼロフォーシング）基準またはＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error：最小平均二乗誤差）基準が主に用いられている。
【００１０】
ＺＦ基準によるチャネル等化の処理を式（１）に示し、ＭＭＳＥ基準によるチャネル等化の処理を式（２）に示す。
【数１】
2020113927.tif 000003
【数２】
2020113927.tif 000004
ここで、Ｘ^ZF（ｆ）は、ＺＦ基準によるチャネル等化後の信号、Ｘ^MMSE（ｆ）は、ＭＭＳＥ基準によるチャネル等化後の信号を示す。ｆは、周波数領域のサンプリングポイント、Ｙ（ｆ）は、チャネル等化対象の受信信号、Ｈ（ｆ）は、推定したチャネル（伝送路特性）、Ｓ／Ｎは、ＳＮ比（信号対雑音比）を示す。
【００１１】
ＺＦ基準は、周波数領域において、受信信号を伝送路特性で除算することで等化を行うが、同時に付加された雑音も伝送路特性によって除算される。このとき、伝送路特性の絶対値が非常に小さい値である場合、雑音が大きくなる雑音強調が発生してしまう。
【００１２】
ＭＭＳＥ基準は、ＺＦ基準での雑音強調を軽減するため、雑音も考慮した等化方法であり、ＺＦ基準よりも優れた等化性能を示す。一方で、ＭＭＳＥ基準では、伝送路特性だけでなく、雑音電力及び信号電力も求める必要がある。
【００１３】
また、伝送路特性を推定するために用いるパイロット信号については、その他の信号よりも振幅比すなわち電力比を高くする処理（ブースト処理）を行うことで、所要Ｃ／Ｎ（搬送波対雑音比）が改善することも知られている（例えば非特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許第５６２４５２７号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】D.Falconer, et al.,“Frequency domain equalization for single-carrier broadband wireless systems”, IEEE Commun. Mag., Vol.40, pp.58-66, April 2002.
【非特許文献２】山岸、松崎、伊藤、鴨田、今村、濱住、“ＳＣ−ＦＤＥ方式におけるパイロット信号のブースト比の検討”、電子情報通信学会総合大会講演論文集、B-5-94、2018
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
一般に、ＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行う場合、前記式（２）のＳ／Ｎとして、ＵＷのＳＮ比または送信信号全体のＳＮ比が用いられる。
【００１７】
一方で、パイロット信号であるＵＷのブースト比が振幅比または電力比で１より大きい場合、すなわちＵＷにブースト処理が行われた場合、データ信号のＳＮ比、ＵＷのＳＮ比及び送信信号全体のＳＮ比は、互いに異なる値になってしまう。
【００１８】
このため、ＵＷにブースト処理が行われ、ＭＭＳＥ基準にて、ＵＷのＳＮ比または送信信号全体のＳＮ比を用いてチャネル等化を行う場合には、データ信号のチャネル等化の精度が不十分になる。
【００１９】
つまり、ＵＷにブースト処理が行われると、ＵＷのＳＮ比及び送信信号全体のＳＮ比は、本来用いるべきデータ信号のＳＮ比に対しずれてしまうため、ＵＷのブースト処理による所要Ｃ／Ｎの低減効果が十分でなくなるという課題があった。
【００２０】
ここで、ＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行う際に、データ信号の正確なＳＮ比を用いることができれば、チャネル等化の精度が向上し、結果として所要Ｃ／Ｎの低減効果を十分に得ることができる。しかしながら、データ信号からＳＮ比を直接算出することが困難であるため、ＭＭＳＥ基準にてチャネル等化を行う際に、データ信号のＳＮ比を用いることができない。
【００２１】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＳＣ−ＦＤＥ方式において、パイロット信号であるＵＷにブースト処理が行われている場合に、データ信号の正確なＳＮ比を求めてＭＭＳＥ基準のチャネル等化精度を向上させ、所要Ｃ／Ｎを低減可能なＭＭＳＥ受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前記課題を解決するために、請求項１のＭＭＳＥ受信装置は、ブースト処理されたパイロット信号であるＵＷ（ユニークワード）を含むブロックであって、先頭の前記ＵＷ、データ及び後方の前記ＵＷからなる前記ブロックの系列の変調波を受信し、ＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行うＳＣ−ＦＤＥ方式のＭＭＳＥ受信装置において、１ブロック前の後方の前記ＵＷ、及びこれに連続するブロックの先頭の前記ＵＷに関する時間領域の信号に基づいて、前記ＵＷのＳＮ比を測定するＳＮ測定部と、前記ＳＮ測定部により測定された前記ＵＷのＳＮ比を、前記データのＳＮ比に補正するＳＮ補正部と、前記変調波の受信信号に含まれる前記ＵＷに基づいて推定された伝送路特性、前記受信信号のフーリエ変換により算出された周波数領域の信号、及び前記ＳＮ補正部により補正された前記データのＳＮ比に基づいて、前記ＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行う周波数領域等化部と、を備え、前記ＳＮ補正部が、前記ＵＷの予め設定されたブースト比を用いて、前記ＵＷのＳＮ比を前記ブースト比または前記ブースト比の二乗値で除算し、前記データのＳＮ比を求める除算手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項２のＭＭＳＥ受信装置は、請求項１に記載のＭＭＳＥ受信装置において、前記ＳＮ補正部が、予め設定されたブースト比を用いて、前記ＵＷのＳＮ比を前記ブースト比または前記ブースト比の二乗値で除算し、前記データのＳＮ比を求める除算手段を備え、予め設定された前記ブースト比として、前記データが複数種類の情報から構成される場合のそれぞれの情報のブースト比から求めた平均値を、前記データの平均ブースト比とした場合に、前記ＵＷの既知のブースト比を前記データの平均ブースト比で除算して得られた値を用いる、ことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項３のＭＭＳＥ受信装置は、請求項１に記載のＭＭＳＥ受信装置において、さらに、前記周波数領域等化部により前記チャネル等化が行われた前記データが逆フーリエ変換され、当該逆フーリエ変換により求めた時間領域の信号をシンボル判定し、当該シンボル判定により得られたシンボルと理想信号点との間のずれを算出し、当該ずれをＭＥＲまたはＥＶＭの歪み情報に変換するシンボル判定部を備え、前記ＳＮ補正部が、前記シンボル判定部により変換された前記歪み情報が前記ＭＥＲの場合、当該ＭＥＲが最大となるようにブースト比を設定し、前記歪み情報がＥＶＭの場合、当該ＥＶＭが最小となるように前記ブースト比を設定するブースト比設定手段と、前記ブースト比設定手段により設定された前記ブースト比を用いて、前記ＵＷのＳＮ比を前記ブースト比または前記ブースト比の二乗値で除算し、前記データのＳＮ比を求める除算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項４のＭＭＳＥ受信装置は、請求項１から３までのいずれか一項に記載のＭＭＳＥ受信装置において、前記ＳＮ測定部が、１ブロック前の後方の前記ＵＷを第１のＵＷとし、これに連続するブロックの先頭の前記ＵＷを第２のＵＷとして、前記第１のＵＷ及び前記第２のＵＷに関する時間領域の信号から、１ポイントあたりの平均電力を平均信号電力及び平均雑音電力の加算電力として求め、前記第１のＵＷに関する時間領域の信号から、１ポイントあたりの平均電力を第１の平均電力として求め、前記第２のＵＷに関する時間領域の信号から、１ポイントあたりの平均電力を第２の平均電力として求め、前記第１の平均電力及び前記第２の平均電力に基づいて、前記平均雑音電力を求め、前記加算電力及び前記平均雑音電力に基づいて、前記平均信号電力を求め、前記平均雑音電力及び前記平均信号電力に基づいて、前記ＵＷのＳＮ比を求める、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明によれば、ＳＣ−ＦＤＥ方式において、パイロット信号であるＵＷにブースト処理が行われている場合に、データ信号の正確なＳＮ比を求めることができる。これにより、データ信号のＳＮ比を用いてＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行うことで、チャネル等化の精度が向上し、結果として、所要Ｃ／Ｎを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】ＳＣ−ＦＤＥブロックの構成例を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態による受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】フェージングにより歪んだ時間領域のＳＣ−ＦＤＥブロックのシンボルに対し、ＵＷのＳＮ比を測定する処理を説明する図である。
【図５】ＳＮ補正部の第１構成例を示すブロック図である。
【図６】ＳＮ補正部の第１構成例の処理例を示すフローチャートである。
【図７】ＳＮ補正部の第２構成例を示すブロック図である。
【図８】ＳＮ補正部の第２構成例の処理例を示すフローチャートである。
【図９】ＳＮ補正部の第３構成例を示すブロック図である。
【図１０】ＳＮ補正部の第３構成例の処理例を示すフローチャートである。
【図１１】シミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明は、パイロット信号であるＵＷが連続して伝送されることを利用してＵＷのＳＮ比を求め、ＵＷのＳＮ比及び所定のブースト比に基づいてデータ信号のＳＮ比を求め、データ信号のＳＮ比を用いて、ＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行うことを特徴とする。
【００２９】
〔送信装置〕
まず、送信装置について説明する。送信装置は、受信側において周波数領域でチャネル等化が行われるシングルキャリア方式を用いた装置である。データ部分の変調方式としては、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＤＢＰＳＫ（Differential BPSK）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫ（16 Amplitude and Phase Shift Keying）、３２ＡＰＳＫ、６４ＡＰＳＫ、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation）、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の任意のマッピングが用いられる。また、パイロット信号であるＵＷに対し、ブースト処理が行われるものとする。
【００３０】
図１は、送信装置の構成例を示すブロック図である。この送信装置１は、ＳＣ−ＦＤＥ方式の無線伝送システムに用いる装置である。送信装置１は、送信前処理部１１、マッピング部１２、ＵＷ（ユニークワード）生成部１３、ＳＣ（シングルキャリア）ブロック構成部１４、帯域制限フィルタ部１５、直交変調部１６、ＤＡ（デジタルアナログ）変換部１７、周波数変換部１８、電力増幅部１９及び送信アンテナ２０を備えている。
【００３１】
送信前処理部１１は、送信対象の情報ビット系列（データ）を入力し、情報ビット系列に対しエネルギー拡散処理、誤り訂正処理及びインタリーブ処理等の前処理を行い、符号化ビット系列を生成する。そして、送信前処理部１１は、符号化ビット系列をマッピング部１２に出力する。この前処理は、任意のエネルギー拡散処理、誤り訂正処理及びインタリーブ処理等を適用することができる。
【００３２】
ここでの情報ビット系列は、伝送制御情報、映像信号、音声信号及びその他任意の情報であり、送信前処理部１１は、これらの情報に対し、それぞれ同一または異なる処理を行うようにしてもよい。また、後段のマッピング部１２は、これらの情報に対し、それぞれ同一または異なるマッピングの方式を選択するようにしてもよい。
【００３３】
マッピング部１２は、送信前処理部１１から符号化ビット系列を入力し、３２ＡＰＳＫ等のマッピングを行い、マッピングされたデータシンボル（データ信号）をＳＣブロック構成部１４に出力する。
【００３４】
ＵＷ生成部１３は、パイロット信号であるＵＷを生成し、ＵＷをＳＣブロック構成部１４に出力する。ＵＷは、当該送信装置１及び後述する受信装置２の間で既知の固定パターンデータであり、時間領域及び周波数領域において、振幅が一定かつ周期的自己相関特性に優れたＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude Zero Auto-Correlation：定振幅零自己相関）系列、例えばZadoff-Chu系列が用いられる。
【００３５】
ＳＣブロック構成部１４は、マッピング部１２からデータシンボルを入力すると共に、ＵＷ生成部１３からＵＷを入力する。そして、ＳＣブロック構成部１４は、データシンボルの所定位置にＵＷを挿入し、後述する図２に示すＳＣ−ＦＤＥブロックを構成し、ＳＣ−ＦＤＥブロック系列として帯域制限フィルタ部１５に出力する。
【００３６】
ここで、ＳＣブロック構成部１４は、ＳＣ−ＦＤＥブロックを構成する際に、予め設定されたＵＷのブースト比bstに従い、データシンボルの平均振幅または平均電力を基準にして、ＵＷの平均振幅または平均電力を大きくするブースト処理を行う。これにより、後述する受信装置２において、チャネル推定精度を向上させることができる。
【００３７】
例えば、ＵＷのブースト比bstとして振幅基準で１．４の値が予め設定されている場合、ＳＣブロック構成部１４は、ＵＷの平均振幅がデータシンボルの平均振幅の１．４倍となるように、ＵＷに対してブースト処理を行う。これにより、ＵＷの平均振幅はデータシンボルの平均振幅の１．４倍となり、そのときのＵＷの平均電力はデータシンボルの平均電力の１．４2倍となる。
【００３８】
図２は、ＳＣ−ＦＤＥブロックの構成例を説明する図である。ＳＣ−ＦＤＥブロックは、データシンボルの前後にＵＷが挿入されて構成され、先頭のＵＷ、データシンボル及び後方のＵＷの順番となる。ＳＣ−ＦＤＥブロックを連続して構成したＳＣ−ＦＤＥブロック系列においては、第１のＳＣ−ＦＤＥブロックに含まれる後方のＵＷと、これに続く第２のＳＣ−ＦＤＥブロックに含まれる先頭のＵＷとが時間的に連続することとなる。つまり、２つのＵＷが、２つのデータシンボルの間に連続して挿入される。
【００３９】
ＳＣ−ＦＤＥシンボルの長さは２３０４シンボルであり、ＵＷの長さは２５６シンボルであり、データシンボルの長さは１７９２シンボルである。等化対象は、データシンボル及び後ろのＵＷであり、その長さは２０４８シンボルである。ここで、各シンボルの長さは一例であり、ＵＷの長さ、及び等化対象のデータシンボル及び後ろのＵＷの長さは、２の累乗であれば任意の長さとすることが可能である。
【００４０】
図１に戻って、帯域制限フィルタ部１５は、ＳＣブロック構成部１４からＳＣ−ＦＤＥブロック系列を入力し、ＳＣ−ＦＤＥブロック系列に対し、フィルタ処理の帯域制限により波形整形を行い、ＳＣ−ＦＤＥブロック系列を２倍にアップサンプリングする。そして、帯域制限フィルタ部１５は、波形整形後のＳＣ−ＦＤＥブロック系列を直交変調部１６に出力する。帯域制限フィルタ部１５としては、一般にルートロールオフフィルタが用いられる。
【００４１】
直交変調部１６は、帯域制限フィルタ部１５から波形整形後のＳＣ−ＦＤＥブロック系列を入力し、波形整形後のＳＣ−ＦＤＥブロック系列に対し直交変調処理を行い、アパーチャ補正処理を行う。そして、直交変調部１６は、直交変調及びアパーチャ補正後のデジタル信号をＤＡ変換部１７に出力する。アパーチャ補正処理は、後段のＤＡ変換部１７におけるデジタル／アナログ変換によるアパーチャ効果を補正するための処理である。
【００４２】
ＤＡ変換部１７は、直交変調部１６から直交変調及びアパーチャ補正後のデジタル信号を入力し、当該デジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号を周波数変換部１８に出力する。
【００４３】
周波数変換部１８は、ＤＡ変換部１７からアナログ信号を入力し、アナログ信号の周波数を無線周波数に変換し、無線周波数の変調信号を電力増幅部１９に出力する。
【００４４】
電力増幅部１９は、周波数変換部１８から無線周波数の変調信号を入力し、無線周波数の変調信号の電力が所定の電力になるように増幅する。そして、増幅された無線周波数の変調信号は、変調波の無線信号として送信アンテナ２０を介して送信される。
【００４５】
このように、ブースト処理が行われたＵＷを含む変調波の無線信号が、送信装置１から後述する受信装置２へ送信される。
【００４６】
〔受信装置〕
次に、本発明の実施形態の受信装置について説明する。受信装置は、周波数領域においてＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行うシングルキャリア方式を用いた装置である。受信信号のデータ部分の変調方式としては、任意のマッピングが用いられたものとし、受信信号には、ブースト処理が行われたＵＷが含まれるものとする。
【００４７】
図３は、本発明の実施形態による受信装置の構成例を示すブロック図である。この受信装置２は、ＳＣ−ＦＤＥ方式の無線伝送システムにおいて、ＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行うＭＭＳＥ受信装置である。受信装置２は、受信アンテナ２１、周波数変換部２２、ＡＤ（アナログデジタル）変換部２３、直交復調部２４、帯域制限フィルタ部２５、ブロック同期部２６、ＵＷフーリエ変換部２７、チャネル推定部２８、フーリエ変換部２９、ＳＮ測定部３０、ＳＮ補正部３１、周波数領域等化部３２、逆フーリエ変換部３３、シンボル判定部３４及び復号部３５を備えている。
【００４８】
尚、ここでは受信ブランチ数を１とするが、２以上としてもよい。受信ブランチ数が２以上の場合、ダイバーシチ合成が可能であるものとする。
【００４９】
受信装置２は、図１に示した送信装置１から送信された変調波の無線信号を、受信アンテナ２１を介して受信する。変調波の無線信号には、ブースト処理が行われたＵＷが含まれる。
【００５０】
周波数変換部２２は、受信アンテナ２１を介して受信した変調波の無線信号の無線周波数を、中間周波数に変換し、中間周波数信号をＡＤ変換部２３に出力する。
【００５１】
ＡＤ変換部２３は、周波数変換部２２から中間周波数信号を入力し、中間周波数信号のアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号を直交復調部２４に出力する。
【００５２】
直交復調部２４は、ＡＤ変換部２３からデジタル信号を入力し、デジタル信号に対し自動周波数制御を行い、周波数ずれを補正しながら直交復調処理を行い、直交復調した複素ベースバンド信号を生成する。そして、直交復調部２４は、周波数補正後の複素ベースバンド信号を帯域制限フィルタ部２５に出力する。
【００５３】
帯域制限フィルタ部２５は、直交復調部２４から周波数補正後の複素ベースバンド信号を入力し、周波数補正後の複素ベースバンド信号に対し、フィルタ処理による帯域制限を行う。そして、帯域制限フィルタ部２５は、帯域制限後の複素ベースバンド信号をブロック同期部２６に出力する。帯域制限フィルタ部２５としては、一般にルートロールオフフィルタが用いられる。
【００５４】
ブロック同期部２６は、帯域制限フィルタ部２５から帯域制限後の複素ベースバンド信号を入力し、帯域制限後の複素ベースバンド信号に対し、ＵＷの部分のＩＱ信号に基づいて、ＳＣ−ＦＤＥブロックの同期タイミングを検出する。そして、ブロック同期部２６は、ＳＣ−ＦＤＥブロックにおける先頭のＵＷの部分に関する時間領域の信号を抽出すると共に、その後に続くデータシンボル及び後方のＵＷの部分に関する時間領域の信号を抽出する。
【００５５】
ブロック同期部２６は、１つのＳＣ−ＦＤＥブロックにおいて、先頭のＵＷの部分に関する時間領域の信号をＵＷフーリエ変換部２７に出力すると共に、データシンボル及び後方のＵＷの部分に関する時間領域の信号をフーリエ変換部２９に出力する。また、ブロック同期部２６は、１ブロック前のＳＣ−ＦＤＥブロックにおける後方のＵＷ及びこれに続く先頭のＵＷ（ＵＷフーリエ変換部２７へ出力する先頭のＵＷと同じＵＷ）の部分に関する時間領域の信号をＳＮ測定部３０に出力する。
【００５６】
ＵＷフーリエ変換部２７は、ブロック同期部２６から、ＳＣ−ＦＤＥブロックにおける先頭のＵＷの部分に関する時間領域の信号を入力し、先頭のＵＷの部分に関する時間領域の信号を周波数領域の信号にフーリエ変換する。そして、ＵＷフーリエ変換部２７は、先頭のＵＷの部分に関する周波数領域の信号をチャネル推定部２８に出力する。
【００５７】
チャネル推定部２８は、ＵＷフーリエ変換部２７から、ＳＣ−ＦＤＥブロックにおける先頭のＵＷの部分に関する周波数領域の信号を入力する。そして、チャネル推定部２８は、当該周波数領域の信号に対し、既知のＵＷの周波数領域の信号を参照信号としてチャネル推定を行い、伝送路特性を求める。チャネル推定部２８は、伝送路特性を周波数領域等化部３２に出力する。
【００５８】
フーリエ変換部２９は、ブロック同期部２６から、ＳＣ−ＦＤＥブロックにおけるデータシンボル及び後方のＵＷの部分に関する時間領域の信号を入力し、データシンボル及び後方のＵＷの部分に関する時間領域の信号を周波数領域の信号にフーリエ変換する。そして、フーリエ変換部２９は、データシンボル及び後方のＵＷの部分に関する周波数領域の信号を周波数領域等化部３２に出力する。
【００５９】
ＳＮ測定部３０は、ブロック同期部２６から、ＳＣ−ＦＤＥブロックにおける１ブロック前の後方のＵＷ及びこれに続く先頭のＵＷの部分に関する時間領域の信号を入力する。そして、ＳＮ測定部３０は、ＵＷが連続していることを利用して、２つのＵＷの部分に関する時間領域の信号に基づいて、ＵＷの平均信号電力ＳUWave及び平均雑音電力ＮUWaveを求め、ＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWを測定する。詳細については、後述する図４を用いて説明する。ＳＮ測定部３０は、ＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWをＳＮ補正部３１に出力する。
【００６０】
図４は、フェージングにより歪んだ時間領域のＳＣ−ＦＤＥブロックのシンボルに対し、ＵＷのＳＮ比を測定する処理を説明する図である。上図は、フェージングにより歪んだ時間領域のＳＣ−ＦＤＥブロックのシンボルを示し、下図は、連続するＵＷの部分の信号を拡大したものである。ＵＷ−１は、１ブロック前の後方のＵＷを示し、ＵＷ−２は、当該ＳＣ−ＦＤＥブロックにおける先頭のＵＷを示す。横軸は時間を示し、縦軸は電力を示す。
【００６１】
ＳＮ測定部３０は、ＵＷ−１，２の信号から、予め設定された所定位置のａポイント分の信号を抽出し、各ポイントの電力を算出して加算し、ａポイント分の総電力（ＳUW＋ＮUW）を求める。そして、ＳＮ測定部３０は、以下の式のとおり、ａポイント分の総電力（ＳUW＋ＮUW）をポイント数ａで除算し、１ポイントあたりの平均電力である、ＵＷの平均信号電力ＳUWave及び平均雑音電力ＮUWaveの加算電力（ＳUWave＋ＮUWave）を求める。
【数３】
2020113927.tif 000005
【００６２】
ＳＮ測定部３０は、ＵＷ−１の信号から、予め設定された所定位置のｂポイント分の信号（ＵＷ−１のｂポイント分の信号）を抽出する。また、ＳＮ測定部３０は、ＵＷ−２の信号から、ＵＷ−１のｂポイント分の信号の位置に対して５１２ポイント離れた位置の信号（ＵＷ−２のｂポイント分の信号）を抽出する。
【００６３】
ここで、ＵＷ−１，ＵＷ−２のそれぞれのポイント数は５１２である。図１に示した送信装置１において、ＳＣブロック構成部１４により構成されるＳＣ−ＦＤＥブロックに含まれるＵＷの長さは、図２に示したとおり２５６シンボルである。そして、後段の帯域制限フィルタ部１５において、ＳＣ−ＦＤＥブロック系列が２倍にアップサンプリングされることで、ＵＷの長さは５１２シンボルとなる。このため、受信装置２のＳＮ測定部３０においては、ＵＷ−１，ＵＷ−２のそれぞれのポイント数は５１２である。
【００６４】
ＳＮ測定部３０は、ＵＷ−１のｂポイント分の信号において、各ポイントの電力を算出して加算し、ｂポイント分の総電力（Ｓ1bUW＋Ｎ1bUW）を求める。そして、ＳＮ測定部３０は、ｂポイント分の総電力（Ｓ1bUW＋Ｎ1bUW）をポイント数ｂで除算し、ＵＷ−１の１ポイントあたりの平均電力を求める。
【００６５】
ＳＮ測定部３０は、ＵＷ−２のｂポイント分の信号において、各ポイントの電力を算出して加算し、ｂポイント分の総電力（Ｓ2bUW＋Ｎ2bUW）を求める。そして、ＳＮ測定部３０は、ｂポイント分の総電力（Ｓ2bUW＋Ｎ2bUW）をポイント数ｂで除算し、ＵＷ−２の１ポイントあたりの平均電力を求める。
【００６６】
ＳＮ測定部３０は、以下の式のとおり、ＵＷ−１の１ポイントあたりの平均電力からＵＷ−２の１ポイントあたりの平均電力を減算し、ＵＷの平均雑音電力ＮUWaveの２倍値（２ＮUWave）を求める。
【数４】
2020113927.tif 000006
【００６７】
前記式（４）の右辺は、Ｎ1bUW−Ｎ2bUWとなる。雑音電力は正規分布をしているため、その分散は雑音電力に相当する。前記式（４）の演算結果が２ＮUWave＝Ｎ1bUW−Ｎ2bUWとなるのは、正規分布の再生性により、互いに無相関な正規分布の減算結果の分散が、元の正規分布の分散同士を加算した値となるからである。正規分布の再生性については、以下のサイトを参照されたい。
“統計学  補足文書  １０．正規分布の再生性”、山陽学園大学・山陽学園短期大学、［平成３１年１月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：www.sguc.ac.jp/i/st/learning/statistics/hosoku/正規分布の再生性.pdf＞
【００６８】
ＳＮ測定部３０は、前記式（３）（４）から、ＵＷの平均信号電力ＳUWave及び平均雑音電力ＮUWaveをそれぞれ算出し、以下の式のとおり、ＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWを算出する。
【数５】
2020113927.tif 000007
【００６９】
尚、ＵＷ−１，２の信号から抽出されるａポイント分の信号の位置は、ＵＷ−１，２の信号内であればどこでもよい。ポイント数のａは、ＵＷ−１，２の信号における全体のポイント数内で、できる限り大きいことが望ましい。また、ＵＷ−１，２の信号からそれぞれ抽出されるｂポイント分の信号の位置は、５１２ポイント離れていれば、ＵＷ−１，２の信号内のどこでもよい。また、前述のとおり、各シンボルの長さは一例であり、ＵＷの長さ、及び等化対象のデータシンボル及び後ろのＵＷの長さは、２の累乗であれば任意の長さとすることが可能であり、ＵＷ−１，２のポイント数はＵＷの長さの２倍であり、ＵＷ−２のｂポイント分の信号を抽出する位置は、ＵＷの長さの２倍と一致する。
【００７０】
図３に戻って、ＳＮ補正部３１は、ＳＮ測定部３０からＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWを入力する。ＳＮ補正部３１は、後述する第３構成例の場合、さらに、シンボル判定部３４から歪み情報（ＭＥＲ（Modulation Error Ratio：変調誤差比）またはＥＶＭ（Error Vector Magnitude：エラーベクトル振幅））を入力する。
【００７１】
ＳＮ補正部３１は、Ｓ／ＮUW等を用いて（後述する第３構成例の場合は、Ｓ／ＮUW及び歪み情報等を用いて）、Ｓ／ＮUWからデータシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAへの補正処理を行う。そして、ＳＮ補正部３１は、データシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを周波数領域等化部３２に出力する。
【００７２】
補正処理として、例えば、後述する第１構成例による処理、第２構成例による処理または第３構成例による処理が行われる。第１構成例による処理では、予め設定された既知のＵＷのブースト比bstを用いて、Ｓ／ＮUWをブースト比bst（または二乗値bst2）で除算することで、Ｓ／ＮUWをＳ／ＮDATAに補正する。予め設定された既知のＵＷのブースト比bstは、送信装置１と受信装置２の間で既知の値である。
【００７３】
ブースト比bstが電力基準の値である場合、ブースト比bstで除算が行われ、ブースト比bstが振幅基準の値である場合、二乗値bst2で除算が行われる。第１構成例の詳細については後述する。
【００７４】
第２構成例による処理では、データシンボルが複数種類の情報（伝送制御情報、映像信号、音声信号及びその他任意の情報）から構成されており、それぞれの情報のシンボルが個別にブーストされた場合を想定した処理である。この処理では、予め設定されたブースト比bst’を用いて、Ｓ／ＮUWをブースト比bst’（または二乗値bst’2）で除算することで、Ｓ／ＮUWをＳ／ＮDATAに補正する。
【００７５】
ブースト比bst’は、予め設定されたＵＷの既知のブースト比bstを、予め設定されたデータシンボルの既知の平均ブースト比bstaで除算することで得られる。予め設定されたブースト比bst’及び予め設定されたデータシンボルの既知の平均ブースト比bstaも、ＵＷの既知のブースト比bstと同様に、送信装置１と受信装置２の間で既知の値である。
【００７６】
尚、ＳＮ補正部３１は、ブースト比bst’を演算するようにしてもよい。具体的には、ＳＮ補正部３１は、予め設定されたＵＷの既知のブースト比bstを、予め設定されたデータシンボルの既知の平均ブースト比（または、データシンボル及び図２に示した後方のＵＷにおける既知の平均ブースト比（１ポイントあたりのブースト比））bstaで除算し、ブースト比bst’を求める。
【００７７】
また、ＳＮ補正部３１は、ブースト比bst’を演算する際に、予め設定された既知の平均ブースト比bstaを用いる代わりに、データシンボルの平均ブースト比（または、データシンボル及び後方のＵＷにおける平均ブースト比）bstaを演算するようにしてもよい。具体的には、ＳＮ補正部３１は、データシンボルを構成するそれぞれの情報の既知のブースト比（または、データシンボルを構成するそれぞれの情報及び後方のＵＷにおける既知のブースト比）、及びそれぞれの情報のポイント数（または、それぞれの情報及び後方のＵＷにおけるポイント数）に基づいて、データシンボルの平均ブースト比（または、データシンボル及び後方のＵＷにおける平均ブースト比）bstaを求める。第２構成例の詳細については後述する。
【００７８】
第３構成例による処理では、歪み情報がＭＥＲの場合、ＭＥＲが最大となるように、ブースト比bst’’を求め、歪み情報がＥＶＭの場合、ＥＶＭが最小となるように、ブースト比bst’’を求める。そして、Ｓ／ＮUWをブースト比bst’’で除算することで、Ｓ／ＮDATAを求める。第３構成例の詳細については後述する。
【００７９】
周波数領域等化部３２は、チャネル推定部２８から伝送路特性を入力すると共に、フーリエ変換部２９から、ＳＣ−ＦＤＥブロックにおけるデータシンボル及び後方のＵＷの部分に関する周波数領域の信号を入力する。さらに、周波数領域等化部３２は、Ｓ／Ｎ補正部３１からＳＣ−ＦＤＥブロックにおけるデータシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを入力する。
【００８０】
周波数領域等化部３２は、伝送路特性、データシンボル及び後方のＵＷの部分に関する周波数領域の信号、並びにデータシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを用いて、前記式（２）に示したＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行う。ここで、チャネル等化は、図１に示した送信装置１の帯域制限フィルタ部１５の処理に対応して、２倍アップサンプリングで処理を行う。
【００８１】
さらに、周波数領域等化部３２は、２倍アップサンプリングでのチャネル等化後、データ及び後方のＵＷの部分に関する周波数領域の信号を、１／２倍にダウンサンプリングすなわち等倍にして、逆フーリエ変換部３３に出力する。１／２倍のダウンサンプリングは、周波数領域の信号を間引いたり、同一の周波数成分として対応する周波数ポイント同士を足し合わせたりすることで実現できる。
【００８２】
逆フーリエ変換部３３は、周波数領域等化部３２から、チャネル等化後のデータ及び後方のＵＷの部分に関する周波数領域の信号を入力し、チャネル等化後のデータ及び後方のＵＷの部分に関する周波数領域の信号を時間領域の信号に逆フーリエ変換する。そして、逆フーリエ変換部３３は、データ及び後方のＵＷの部分に関する時間領域の信号をシンボル判定部３４に出力する。
【００８３】
シンボル判定部３４は、逆フーリエ変換部３３からデータ及び後方のＵＷの部分に関する時間領域の信号を入力し、データ及び後方のＵＷの部分に関する時間領域の信号から、データの部分に関する時間領域の信号を抽出する。そして、シンボル判定部３４は、データの部分に関する時間領域の信号に対しデマッピング及び尤度計算を行い、シンボル判定を行う。
【００８４】
シンボル判定部３４は、シンボル判定として硬判定を行う場合、シンボルを構成する符号化ビット系列（誤り訂正の符号化が施されたデータ）を生成し、符号化ビット系列を復号部３５に出力する。
【００８５】
一方、シンボル判定部３４は、シンボル判定として軟判定を行う場合、符号化ビット系列に対応した尤度系列を生成し、尤度系列を復号部３５に出力する。
【００８６】
ここで、ＳＮ補正部３１が、図９及び図１０に示した第３構成例において歪み情報を入力する場合、シンボル判定部３４は、シンボル判定したシンボルと理想信号点との間のずれを算出し、当該ずれをＭＥＲまたはＥＶＭの歪み情報に変換する。そして、シンボル判定部３４は、歪み情報をＳＮ補正部３１に出力する。
【００８７】
復号部３５は、シンボル判定部３４から符号化ビット系列または尤度系列を入力し、符号化ビット系列または尤度系列に対し、図１に示した送信装置１の送信前処理部１１に対応したデインタリーブ処理、誤り訂正復号処理及びエネルギー逆拡散処理等を行う。そして、復号部３５は、情報ビット系列（データ）を復号し出力する。
【００８８】
（ＳＮ補正部３１の第１構成例）
次に、図３に示したＳＮ補正部３１の第１構成例について詳細に説明する。図５は、ＳＮ補正部３１の第１構成例を示すブロック図であり、図６は、ＳＮ補正部３１の第１構成例の処理例を示すフローチャートである。このＳＮ補正部３１の第１構成例は、除算手段４１を備えている。
【００８９】
除算手段４１は、ＳＮ測定部３０からＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWを入力する（ステップＳ６０１）。そして、除算手段４１は、ブースト比bstが電力基準の値である場合、以下の式のとおり、Ｓ／ＮUWを、予め設定されたＵＷの既知のブースト比bstで除算し、データシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを求める（ステップＳ６０２）。
【数６】
2020113927.tif 000008
【００９０】
一方、除算手段４１は、ブースト比bstが振幅基準の値である場合、以下の式のとおり、Ｓ／ＮUWを、予め設定されたＵＷの既知のブースト比bstの２乗値bst2で除算し、データシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを求める。
【数７】
2020113927.tif 000009
【００９１】
除算手段４１は、データシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを周波数領域等化部３２に出力する（ステップＳ６０３）。
【００９２】
これにより、ＳＮ補正部３１−１において、予め設定されたＵＷの既知のブースト比bstを用いて、ＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWがデータシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAに補正される。
【００９３】
（ＳＮ補正部３１の第２構成例）
次に、図３に示したＳＮ補正部３１の第２構成例について詳細に説明する。前述のとおり、第２構成例は、データシンボルを構成する伝送制御情報、映像信号、音声信号及びその他任意の情報について、それぞれのシンボルが個別にブーストされる場合を想定した例である。
【００９４】
図７は、ＳＮ補正部３１の第２構成例を示すブロック図であり、図８は、ＳＮ補正部３１の第２構成例の処理例を示すフローチャートである。このＳＮ補正部３１の第２構成例は、除算手段４２を備えている。
【００９５】
除算手段４２は、ＳＮ測定部３０からＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWを入力する（ステップＳ８０１）。
【００９６】
ここで、除算手段４２は、後述するステップＳ８０３の処理にて用いるブースト比bst’が予め設定されていない場合、当該ブースト比bst’を算出するための処理を行う（ステップＳ８０２）。
【００９７】
具体的には、除算手段４２は、予め設定されたＵＷの既知のブースト比bstを、予め設定されたデータシンボル（または、データシンボル及び後方のＵＷ）の既知の平均ブースト比bstaで除算し、ブースト比bst’を求める。
【００９８】
尚、データシンボルの平均ブースト比bstaが予め設定されていない場合、除算手段４２は、データシンボルを構成するそれぞれの情報（または、データシンボルを構成するそれぞれの情報及び後方のＵＷ）についての予め設定された既知のブースト比から、データシンボル（または、データシンボル及び後方のＵＷ）の平均ブースト比bstaを算出する。平均ブースト比bstaの算出処理の一例として、データシンボルのうちxシンボルのブースト比をbstx、残りの1792−xシンボルのブースト比をbst1792-xとすると、bsta＝(bstx×x＋bst1792-x×(1792−x))／1792（または、後方のＵＷを含み、bsta＝(bstx×x＋bst1792-x×(1792−x)＋bst×256)／2048）を算出する。そして、除算手段４２は、予め設定されたＵＷの既知のブースト比bstを、算出した平均ブースト比bstaで除算し、ブースト比bst’を算出する。
【００９９】
除算手段４２は、ブースト比bst’が電力基準の値である場合、Ｓ／ＮUWを、予め設定された既知のブースト比bst’（または算出したブースト比bst’）で除算し、データシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを求める（ステップＳ８０３）。
【０１００】
予め設定された既知のブースト比bst’は、受信装置２が平均ブースト比bsta及び当該ブースト比bst’を事前に保持している場合に用いられる。
【０１０１】
一方、除算手段４２は、ブースト比bst’が振幅基準の値である場合、Ｓ／ＮUWを、予め設定された既知のブースト比bst’の二乗値bst’2（または算出したブースト比bst’ の二乗値bst’2）で除算し、データシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを求める。
【０１０２】
除算手段４２は、データシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを周波数領域等化部３２に出力する（ステップＳ８０４）。
【０１０３】
これにより、ＳＮ補正部３１−２において、予め設定されたＵＷの既知のブースト比bst及びデータシンボルの平均ブースト比bstaが反映されたブースト比bst’を用いて、ＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWがデータシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAに補正される。
【０１０４】
（ＳＮ補正部３１の第３構成例）
次に、図３に示したＳＮ補正部３１の第３構成例について詳細に説明する。前述のとおり、第３構成例は、歪み情報を用いて、ＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWをデータシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAに補正する例である。
【０１０５】
図９は、ＳＮ補正部３１の第３構成例を示すブロック図であり、図１０は、ＳＮ補正部３１の第３構成例の処理例を示すフローチャートである。このＳＮ補正部３１の第３構成例は、ブースト比設定手段４３及び除算手段４４を備えている。
【０１０６】
ブースト比設定手段４３は、シンボル判定部３４から歪み情報（ＭＥＲまたはＥＶＭ）を入力する（ステップＳ１００１）。
【０１０７】
ブースト比設定手段４３は、初期処理において、予め設定されたＵＷの既知のブースト比bstをブースト比bst’’に設定し、ブースト比bst’’を除算手段４４に出力する。
【０１０８】
ブースト比設定手段４３は、シンボル判定部３４から入力した歪み情報に応じて、異なるブースト比bst’’を設定して除算手段４４に出力する。この場合、ブースト比設定手段４３は、歪み情報がＭＥＲの場合、ＭＥＲが最大となるようにブースト比bst’’を設定し、歪み情報がＥＶＭの場合、ＥＶＭが最小となるようにブースト比bst’’を設定する（ステップＳ１００２）。そして、ブースト比設定手段４３は、ブースト比bst’’を除算手段４４に出力する。
【０１０９】
除算手段４４は、ＳＮ測定部３０からＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWを入力すると共に（ステップＳ１００３）、ブースト比設定手段４３からブースト比bst’’を入力する。
【０１１０】
除算手段４４は、ブースト比bst’’が電力基準の値である場合、Ｓ／ＮUWをブースト比bst’’で除算し、データシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを求める（ステップＳ１００４）。
【０１１１】
一方、除算手段４４は、ブースト比bst’’が振幅基準の値である場合、Ｓ／ＮUWをブースト比bst’’の二乗値bst’’2で除算し、データシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを求める。
【０１１２】
除算手段４４は、データシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを周波数領域等化部３２に出力する（ステップＳ１００５）。
【０１１３】
これにより、ＳＮ補正部３１−３において、歪み情報から求めたブースト比bst’’を用いて、ＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWがデータシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAに補正される。
【０１１４】
〔シミュレーション結果〕
次に、図１に示した送信装置１及び図３に示した本発明の実施形態の受信装置２によるシミュレーション結果について説明する。図１１は、そのシミュレーション結果を示す図である。図１１のシミュレーション結果は、データ部分の変調方式を３２ＡＰＳＫ、符号化率を１／２、ＵＷのブースト比を１．４、ノイズをＡＷＧＮ（加算性白色ガウス雑音）、等化基準をＭＭＳＥ基準とした条件下で得られたデータである。尚、誤り訂正符号は畳込み符号を用いており、シミュレーション結果は、軟判定ビタビ復号後のデータから得られたものである。
【０１１５】
横軸は所要Ｃ／Ｎ［ｄＢ］を示し、縦軸はＢＥＲ（Bit Error Ratio：ビット誤り率）を示す。点線は、ＵＷのＳＮ比を用いてＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行う従来技術の特性を示し、実線は、本発明の実施形態の特性を示す。
【０１１６】
図１１から、所要ＢＥＲが１×１０-4において、本発明の実施形態では、所要ＣＮが従来技術よりも約０．１５ｄＢ改善されていることがわかる。
【０１１７】
以上のように、本発明の実施形態の受信装置２によれば、ＳＮ測定部３０は、ＵＷのＳＮ比であるＳ／ＮUWを測定する。ＳＮ補正部３１の第１構成例は、予め設定された既知のＵＷのブースト比bstを用いて、Ｓ／ＮUWをブースト比bst（または二乗値bst2）で除算することで、Ｓ／ＮUWをＳ／ＮDATAに補正する。
【０１１８】
また、ＳＮ補正部３１の第２構成例は、ブースト比bst’を用いて、Ｓ／ＮUWをブースト比bst’（または二乗値bst’2）で除算することで、Ｓ／ＮUWをＳ／ＮDATAに補正する。
【０１１９】
この場合のブースト比bst’は、予め設定された既知のブースト比bst’が用いられる。または、ブースト比bst’は、予め設定されたＵＷの既知のブースト比bstを、予め設定されたデータシンボルの既知の平均ブースト比bstaで除算して得られた値が用いられる。ここで、データシンボルの平均ブースト比bstaが予め設定されていない場合、この平均ブースト比bstaは、データシンボルを構成するそれぞれの情報等についての予め設定された既知のブースト比から算出される。
【０１２０】
また、ＳＮ補正部３１の第３構成例は、シンボル判定部３４により算出された歪み情報がＭＥＲの場合、ＭＥＲが最大となるように、ブースト比bst’’を設定し、歪み情報がＥＶＭの場合、ＥＶＭが最小となるように、ブースト比bst’’を設定する。そして、第３構成例は、Ｓ／ＮUWをブースト比bst’’ （または二乗値bst’’2）で除算することで、Ｓ／ＮDATAを求める。
【０１２１】
周波数領域等化部３２は、チャネル推定部２８により推定された伝送路特性、フーリエ変換部２９により生成されたデータシンボル及びＵＷの部分に関する周波数領域の信号、並びにＳＮ補正部３１により生成されたデータシンボルのＳＮ比であるＳ／ＮDATAを用いて、前記式（２）に示したＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行う。
【０１２２】
これにより、パイロット信号であるＵＷのブースト比bstが、データシンボルとの振幅比または電力比で１よりも大きい場合に、データシンボルの正確なＳＮ比であるＳ／ＮDATAを求めることができる。このため、Ｓ／ＮDATAを用いてＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行うことで、チャネル等化の精度が向上し、所要Ｃ／Ｎを低減することができる。したがって、ＵＷのＳＮ比または送信信号全体のＳＮ比を用いてＭＭＳＥ基準のチャネル等化を行う場合よりも、さらに所要Ｃ／Ｎを低減することができる。
【０１２３】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、パイロット信号であるＵＷのブースト比が振幅比または電力比で１よりも大きいＳＣ−ＦＤＥ方式に基づいた放送または通信等の無線伝送システムに有用である。
【符号の説明】
【０１２５】
１  送信装置
２  受信装置
１１  送信前処理部
１２  マッピング部
１３  ＵＷ（ユニークワード）生成部
１４  ＳＣ（シングルキャリア）ブロック構成部
１５  帯域制限フィルタ部
１６  直交変調部
１７  ＤＡ（デジタルアナログ）変換部
１８  周波数変換部
１９  電力増幅部
２０  送信アンテナ
２１  受信アンテナ
２２  周波数変換部
２３  ＡＤ（アナログデジタル）変換部
２４  直交復調部
２５  帯域制限フィルタ部
２６  ブロック同期部
２７  ＵＷフーリエ変換部
２８  チャネル推定部
２９  フーリエ変換部
３０  ＳＮ測定部
３１  ＳＮ補正部
３２  周波数領域等化部
３３  逆フーリエ変換部
３４  シンボル判定部
３５  復号部
４１，４２，４４  除算手段
４３  ブースト比設定手段
【図１】
2020113927.tif 000010
【図２】
2020113927.tif 000011
【図３】
2020113927.tif 000012
【図４】
2020113927.tif 000013
【図５】
2020113927.tif 000014
【図６】
2020113927.tif 000015
【図７】
2020113927.tif 000016
【図８】
2020113927.tif 000017
【図９】
2020113927.tif 000018
【図１０】
2020113927.tif 000019
【図１１】
2020113927.tif 000020