(57)【要約】【課題】複数の適応等化器を多段階に縦型接続する手段を用いることによって、適応等化器を単体で用いた場合より、システム性能を向上させる情報伝送システムを提供する。【解決手段】情報源から送信された送信信号は、通信路で雑音を受け、受信信号として適応等化器に入力され、それを経て出力信号となり、最終的に受信者に伝送される情報伝送系において、発明した情報伝送システム（図１）は、複数（N個）の適応等化器を備え、それらを多段階（N段階）に縦型接続することによって、適応等化器を単体で用いる情報伝送システムより性能を向上させる。発明した情報伝送システム（図１）は、適応等化器の構成（線形等化器、非線形等化器）や適応等化器のモード（トレーニングモード、トラッキングモード）に拠らず、適用可能な方法である。【選択図】図１
2010028253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
適応等化器として線形適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トレーニングモードに使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項２】
適応等化器として線形適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トラッキングモードに使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項３】
適応等化器として判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トレーニングモードに使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項４】
適応等化器として判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トラッキングモードに使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項５】
適応等化器としてフィードバック型とフィードフォワード型との双方を備えた判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トレーニングモード期間中、フィードバック動作に使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項６】
適応等化器としフィードバック型とフィードフォワード型との双方を備えた判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トレーニングモード期間中、フィードフォワードに動作使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項７】
適応等化器としてフィードバック型とフィードフォワード型との双方を備えた判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トラッキングモード期間中、フィードバック動作に使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項８】
適応等化器としてフィードバック型とフィードフォワード型との双方を備えた判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トラッキングモード期間中、フィードフォワード動作に使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする情報伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報通信システム及び情報伝送方法特に、無線通信などのフェージング通信路において考慮が必要となるフェージング補償対策のひとつである適応等化技術、適応等化器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や高速無線LAN、地上波ディジタルTVなどディジタル通信放送システムの普及が急速に進んでいる。しかし、無線通信環境下では、熱雑音による影響に加えて、建物などによる反射、回折、散乱や移動体の走行に伴って、受信信号の包絡線（振幅）と位相を急激に変化させるフェージングの影響が顕著となる。このようなフェージングの影響は、信号を構成する周波数成分が一様に減衰する周波数非選択性フェージングと、信号の周波数成分によって異なる減衰を受ける周波数選択性フェージングの２種類に分類される。伝送路の特性に依存するが、後者は、一般に広帯域信号を伝送する場合に検討すべきフェージングであり、多重波伝播遅延を無視することができない。よって、無線通信などのフェージング通信路においては、何らかのフェージング補償対策の考慮が必須となる。主なフェージング補償技術として、適応等化技術、ダイバーシチ技術、アダプティブアレーアンテナ技術などが挙げられる。このうち、ダイバーシチ、アダプティブアレーアンテナでは受信アンテナが複数本必要となり、装置の小型化に適さない。一方、適応等化であれば、１本の受信アンテナに発生した信号をディジタル信号処理することによって、フェージングで発生した歪みを低減させることができる。また、適応等化技術は、周波数選択性フェージングを補償する１つの技術である。本発明は、この適応等化技術、適応等化器に関連する。
【０００３】
適応等化技術は、送信されたディジタル信号が伝送路で歪みを受け、判定が困難になったものを送信側で等化し、正しくする技術であり、伝送路の特性を推定する適応化処理と推定された伝送路にもとづいて実際に等化を行う等化処理とからなる。等化処理には、線形フィルタを用いて等化する線形等化と、非線形等化を用いて等化する非線形等化とがある（非特許文献１）。よって、適応等化器は、そのフィルタ構成およびフィルタ係数更新方法（適応アルゴリズム）により、線形等化器と非線形等化器に大別される。
【０００４】
線形等化器は適応等化器の基礎であり、その特性もよく解析され、動作が安定している（フィルタの不安定性を本質的に考慮する必要がない）という長所をもつ反面、特性が極端に落ち込む周波数成分を持つような伝送路に対しては原理的に等化が困難になる上、回路規模が大きくなるという短所をもつ。具体的には、線形等化器は、基本的に通信路の逆特性を表現するように構成されるため、通信路特性によっては、通信システムの符号間干渉の低減レベルを得るために多くの等化器次数を必要とする場合がある。また、線形等化器の適応アルゴリズムは、逐次的にタップ係数を制御するが、非最小位相系のマルチパスパス環境では伝送特性が著しく劣化するという問題があった。
【０００５】
そこで、伝送路の特性が激しく変動する移動体通信においては、非線形等化器が用いられる。非線形等化器は大別して判定帰還型適応等化器と最尤系列推定適応等化器がある。
【０００６】
最尤系列推定適応等化器はシンボル間干渉を積極的に活かして最尤系列推定を用いて情報シンボルを推定する適応等化器である。具体的には、マルチパス通信路を畳み込み符号器とみなして、ビタビアルゴリズムによって送信信号系列を決定する。
【０００７】
一方、判定帰還型適応等化器は、判定器にて判定した信号をフィードバックして重み付け合成することで、伝送路特性により歪んだ受信信号波形を整形し、以前に判定したシンボルによる符号間干渉の影響をなくす適応等化器である。
【０００８】
図２を用いて従来の一般的な判定帰還型適応等化器の動作を説明する。判定帰還型適応等化器は、フィードフォワードフィルタとフィードバックフィルタとで構成した適応等化器であり、各々のフィルタにてフィルタリングすることにより等化された１シンボルデータを得る。
【０００９】
入力端から送信された送信信号は、遅延素子Tにより１シンボル時間遅延させ、シンボル間隔でフィードフォワードフィルタの各タップ係数と乗算し、乗算結果をフィードフォワードフィルタ部の加算器に入力する。スイッチを端子１に接続し、前シンボルの加算器の出力である等化結果を符号判定器にて符号判定した符号判定データ、もしくはトレーニング系列を帰還データとして遅延素子T’ により１シンボル時間遅延させ、シンボル間隔でフォードバックフィルタの各タップ係数と乗算し、乗算結果をフィードバックフィルタ部の加算器に入力する。ここで、トレーニング系列は、端子２から入力される、入力端から送信される送信信号と同様の信号列である。このフィードバックフィルタ部の加算器の出力が、判定帰還型適応等化器の等化結果であり、等化結果を符号判定器で符号判定した符号判定データを受信データとして出力端に出力する。
【００１０】
トレーニングモード時では、トレーニング系列と加算器の出力結果との差を誤差情報として係数更新部に供給する。トラッキングモード時では、符号判定器で符号判定した符号判定データと加算器の出力結果との差を誤差情報として係数更新部に供給する。係数更新部では、予め具備されている適応アルゴリズムにもとづき、誤差情報を低減するようにフィードフォワードフィルタおよびフォードバックフィルタの各タップ係数を更新する。このように、判定帰還型適応等化器では、フィードフォワードフィルタおよびフォードバックフィルタの両方で波形等化を行っている。
【００１１】
ところで、適応等化器における所望信号とは、等化器の原理からして、復号されるべき送信信号である。したがって、受信側で送信信号を用いることができれば、基本的には適応等化器が実現できる。そこで通常、受信側でトレーニング信号と呼ばれる送信信号と同じ信号を発生させる方式をとる。トレーニング信号は、送信側と受信側で同期を取ることができれば、容易に発生することが可能である。このようにして、受信側でトレーニング信号を発生している状態が、適応等化器におけるトレーニングモードと呼ばれる状態である。このトレーニングモードにおいて、適応等化器の係数が調整される。しかし、このトレーニングモードでは、実質の情報伝送がなされない。
【００１２】
実質の情報伝達を行うために、ある時間経過後、トレーニングモードからトラッキングモード（判定直接モードともいわれる）と呼ばれる状態に切り替える。トラッキングモードでは、トレーニング信号を用いず、適応等化器の出力の符号判定値を所望信号とする。トラッキングモードにおいてこのような所望信号を用いるのは、トレーニングモードにおいて十分な係数調整がなされれば、適応等化器の出力の符号判定値は、送信信号とほぼ等しくなるためである。実際、通信路特性が時不変で、トレーニングモードでの収束特性が良好な場合には、トラッキングモードで適応等化器は安定して働くことが知られている。また、通信路特性が時変であっても、その特性があまり激しくなく、判定器の誤る確率が１/２であれば、有効に働くことが知られている（非特許文献２）。
【非特許文献１】堀越 淳 監修「ディジタル移動通信のための波形等化技術」トリケップス、１９９６年６月１日発行
【非特許文献２】S.V.H.Qureshi"Adaptive equalization"  Proc.IEEE  vol.73 no.9 pp.1349-1387 1985
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図３に示すトレーニングモード時の線形適応等化器を解析モデルとして、適応等化技術の原理を述べる。まず、情報源から送信信号d(t)が送信される。これが伝送途中において雑音n(t)を受け、未知の伝送路を経て、受信信号x(t)となる。これが適応等化器を経て出力信号y(t)となる。e(t)は出力信号と送信信号を遅延素子に通して遅延させた信号との誤差信号である。 
【００１４】
この時、受信信号x(t)は（数１）となる。
【数１】
2010028253.tif 000003
ここで、Cnは伝送路特性を決定する係数、Wnは適応等化器として用いる各フィルタの係数、pはフィルタ係数の総数である。
ここで、受信信号x(t)から送信信号d(t)を復元するフィルタのことを等化器という。
【００１５】
フィルタ係数をWnとすると、出力信号y(t)は（数２）となる。
【数２】
2010028253.tif 000004
通常、受信側では送信信号d(t)は未知である。しかし、何サンプルかごとに決まった信号（パイロット信号）を送信すると決めておけば、受信側でも送信信号d(t)を知ることができる。
【００１６】
また、誤差信号e(t)は（数３）のように求まる。遅延量をDとして、（数３）となる。ここでの遅延は、非最小位相系の通信路への考慮である。
【数３】
2010028253.tif 000005
【００１７】
誤差信号e(t)の分散をσε2とすると、誤差信号e(t)の平均自乗誤差は（数４）となる。
【数４】
2010028253.tif 000006
ただし、ho=1としている。右辺第二項は非負なので、Wn=hn(n=0,1,2,...,p-1)の時、（数４）つまりE[{e(t)}2]は最小となる。
【００１８】
この時、出力信号y(t)は（数５）となる。
【数５】
2010028253.tif 000007
【００１９】
（数５）より、雑音n(t)の影響を取り除けば、フィルタの出力信号y(t)を情報源からの送信信号d(t)に近づけることができる。これが適応等化器の原理である。従って、通信路にてフェージング歪みの影響を受けた受信信号に対して、適応等化器が行う処理によって、いかに送信信号に近づけるようにするかが解決しなければならない課題である。
【００２０】
従来技術では、適応等化器を単体で用いることを前提に、既存の適応アルゴリズムの改良や新たな適応アルゴリズムを提案することによって、システムの性能向上を実現するものが多かった。
【００２１】
既存の適応アルゴリズムであるLMS（Least Mean Square）アルゴリズムは通常、あらかじめ固定されたステップサイズを用いる。しかし、入力信号に時間変化性がある場合には、時間帯によって入力信号の特性が良くなったり、また悪くなったりするという事態を招く。そこで、特許文献１では、LMS（Least Mean
Square）アルゴリズムにおいて、ステップサイズを可変にして特性改善を実現している。
【００２２】
特許文献２では、従来の適応等化器では、誤差信号の平均自乗誤差を十分小さく取るように適応アルゴリズムを改良することによって、入力信号の時間変化が激しい場合においても、所望信号に十分に追従することを可能としている。
【００２３】
特許文献３では、フェージングによる誤り伝播を防止する手段として、等化出力の正当性を判断する手段を設け、所定のアルゴリズムにもとづき等化出力が誤りと判定した場合には、前シンボルの等化出力が誤っていると推定し、前シンボルの判定データの中から現シンボルの等化出力として最適なものを抽出し、それを帰還データとして採用し、波形等化処理に行っている。
【００２４】
特許文献４では、振幅が大きいサージ雑音の受信に伴い適応等化器のタップ係数を発散方向へ移行させる恐れがある事態が発生した場合、発散方向へ移行しようとすることを検知して、事前に阻止し、なおかつ、適応等化器の復旧手順であるトレーニングモードを実行することなく、適応等化器の波形等化機能を復旧させ、タップ係数を収束させる方法を発明している。
【００２５】
また一般に、従来の適応等化器を単体で用いた情報伝送システムでは、ハード故障など何らかの事情で適応等化器が正常動作しなくなった場合、十分な波形等化が行われず、本来の情報伝送システムとして機能を満たせない事態を招く可能性がある。
【００２６】
無線通信では通信途中において、マルチパスフェージングなどの影響により、信号が劣化するのは前述したとおりである。具体的には、情報源から送信された信号は、無線通信などのマルチパスフェージング通信路において、振幅と位相の二要素の影響を受ける。この歪みを受けた信号に対して、受信側で適応等化器は、歪みを除去（フェージング補償）する処理を行っている。しかし、現状のシステムでは、1つの適応等化器が振幅と位相という二要素の補償処理を行うので、負荷がかかる場合も有りうる。この負荷を分散させることが望ましい場合もある。
【特許文献１】特開２００４−６４６８１号公報
【特許文献２】特開２００７−３６７９１号公報
【特許文献３】特開２００１−３４５７４３号公報
【特許文献４】特開２００５−３０３７８６号公報
【課題を解決するための手段】
【００２７】
前記の目的を達成するためになされた特許請求の範囲の請求項１に記載の情報伝送システムは、適応等化器として線形適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トレーニングモードに使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする。
【００２８】
請求項２に記載の機能水の情報伝送システムは、適応等化器として線形適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トラッキングモードに使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする。
【００２９】
請求項３に記載の機能水の情報伝送システムは、適応等化器として判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トレーニングモードに使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする。
【００３０】
請求項４に記載の機能水の情報伝送システムは、適応等化器として判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トラッキングモードに使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする。
【００３１】
請求項５に記載の機能水の情報伝送システムは、適応等化器としてフィードバック型とフィードフォワード型との双方を備えた判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トレーニングモード期間中、フィードバック動作に使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする。
【００３２】
請求項６に記載の機能水の情報伝送システムは、適応等化器としフィードバック型とフィードフォワード型との双方を備えた判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トレーニングモード期間中、フィードフォワードに動作使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする。
【００３３】
請求項７に記載の機能水の情報伝送システムは、適応等化器としてフィードバック型とフィードフォワード型との双方を備えた判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トラッキングモード期間中、フィードバック動作に使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする。
【００３４】
請求項８に記載の機能水の情報伝送システムは、適応等化器としてフィードバック型とフィードフォワード型との双方を備えた判定帰還型適応等化器を用いる情報伝送システムにおいて、トラッキングモード期間中、フィードフォワード動作に使用する適応等化器を多段階に縦型接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は、複数の適応等化器を多段階に縦型接続する手段を用いて、適応等化器を単体で使用した場合より、システム性能を向上させる。また、その方法は、適応等化器の構成（線形等化器、非線形等化器）や適応等化器のモード（トレーニングモード、トラッキングモード）に拠らず、汎用性が高い。具体的な応用分野として、携帯電話や高速無線LAN、地上波ディジタルTVなどディジタル通信放送など、適応等化器が用いられる情報通信分野に適用可能である。また、他の音声処理や画像処理など適応等化器、ディジタル信号処理が用いられる分野にも適用可能である。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
【００３７】
従来技術に見られるような一つの適応等化器を用いるアプローチから脱却し、複数の適応等化器を用いて、その長所を活かす。具体的には、図１に示すように複数の適応等化器を多段階（図１ではN段）に縦型接続する手段を用いることによって、適応等化器を単体で用いた場合より、システム性能を向上させる情報伝送システムを提供する。このような接続形態に従えば、1つ目の等化器の出力を次の等化器の入力として使用するため、1つの等化器にて歪みが補正された出力信号が、次の等化器への入力信号になり、再度歪みが補正される。縦型接続した多段数分、これを繰り返すことにより、更なる特性改善が期待できる。
【００３８】
ここで、多段にする適応等化器は、適応等化器の構成（線形等化器、非線形等化器）や適応等化器のモード（トレーニングモード、トラッキングモード）に依存しない。
【００３９】
本発明の一実施形態として、線形適応等化器に適用した場合を示す。図４にトレーニングモードにおける線形適応等化器をN段階にした構成図、図５にトラッキングモードにおける線形適応等化器をN段階にした構成図を示す。適応等化に関する原理、発明方式による特性改善の原理は前述したとおりである。図４に示すように、トレーニングモードにおける誤差信号は、システム構成上、第N段目の適応等化器に入力されるのが望ましい。これは、図５に示すように、トラッキングモードにおいても同様である。これらの構成における改善効果については、計算機シミュレーションによって明らかにしており、後述する。
【００４０】
本発明の一実施形態として、非線形等化器のうち、判定帰還型適応等化器に適用した場合を示す。まず、図６に従来技術（トレーニングモードにおける判定帰還型適応等化器）を示す構成図、図７に従来技術（トラッキングモードにおける判定帰還型適応等化器）を示す構成図を示す。これらは、図６、図７に示すように、適応等化器１（フィードバック部）と適応等化器２（フィードフォワード部）から構成される。本発明の一実施形態として、図８にトレーニングモードにおける判定帰還型適応等化器を二段階にした構成図、図９にトラッキングモードにおける判定帰還型適応等化器を２段階にした構成図を示す。これらは、図８、図９に示すように、適応等化器１（フィードバック部 １段）、適応等化器２（フィードバック部 ２段）、適応等化器３（フィードフォワード部 １段）、適応等化器４（フィードフォワード部 ２段）から構成される。これらの構成における改善効果については、計算機シミュレーションによって明らかにしており、後述する。図８、図９の例では、フィードバック部、フィードフォワード部をともに２段からなる多段階構成としたが、どちらかが１段でも従来方式より特性改善が望める。また、状況に応じて、フィードバック部を１段、フィードフォワード部を３段などのようなシステム構成を採ることも可能である。発明方式に従えば、通信品質の特性改善が期待できるだけでなく、従来方式のように適応等化器を単体で用いた場合に起こり得るハード故障などの事態にも有効である。つまり、図８、図９に示すように、適応等化器１（フィードバック部 １段）、適応等化器２（フィードバック部 ２段）、適応等化器３（フィードフォワード部 １段）、適応等化器４（フィードフォワード部 ２段）の冗長構成をとることにより、適応等化器１（フィードバック部 １段）が正常に動作しなくなっても、適応等化器２（フィードバック部 ２段）が正常に動作すれば、本来の目的である情報通信自体には支障がない。これは、フィードフォワード部についても同様のことがいえる。
【００４１】
発明方式を用いた方法は、接続する適応等化器は、何段でも構わない。何段に接続すればシステムとして最適かは、システム要件とハード構成のトレードオフであり、状況に依存する。また、接続段数に比例して特性が良くなるわけではなく、ある段数以上になると特性改善は見込まれなくなる。つまり、理論値に近づくことになる。
【００４２】
本発明の実施例として、２通りの方法で計算機シミュレーションを行い、発明方式の有効性、最良の形態について検証する。１つ目のシミュレーション方法は、主に発明方式、提案手法の効果の確認を目的として、基底帯域（ベースバンド）伝送における実施例である。具体的には、±1のランダムな擬似信号を用いて、帯域制限フィルタとして全２乗余弦形フィルタ（フルコサインロールオフフィルタ）を採用して検証する。２つ目のシミュレーション方法は、搬送波周波数帯域（パスバンド）伝送における実施例である。具体的には、実際の移動体通信環境を想定して、QPSK変調方式を用いてフェージング通信路での実施例とする。
【００４３】
１つ目のシミュレーション方法および結果について述べる。この方法で用いるフルコサインロールオフフィルタ特性を有する通信路（レイズドコサイン通信路）では、シンボルタイミングおよびシンボル切り替わりタイミングの両方において、シンボル間の干渉がなくなる。これは、ナイキスト第二基準を満たしており、帯域はシンボルレートの倍必要になるが、シンボルの切替え点が適切に検出できるため、シンボル同期やシンボルタイミングトラッキング（送受信のタイミングのずれを受信側で補正していくこと）を容易とする理想的な通信路とみなせる。まず雑音のない環境で、送信信号として±1のランダムな擬似信号を発生させ、それに通信路のインパルス応答を畳み込み、受信信号を生成する。次に、生成した受信信号に雑音を加え、最終的に雑音を含む通信路出力信号、つまり適応等化器への入力信号を生成する。ここで用いた適応等化器の構成は、図８に示すトレーニングモードにおける判定帰還型適応等化器を二段階にした構成、ならびに図９に示すトラッキングモードにおける判定帰還型適応等化器を２段階にした構成である。従来方式同様、トレーニングモードから一定時間経過後、トラッキングモードに切替える仕組みとなる。
主なシミュレーション緒元を図１０に示す。評価したパターンを図１１に示す。これらの条件の元、独立試行回数（Number of Iterations）に対して平均自乗誤差（Mean Square Error (dB) ）を測定した結果を図１２に示す。この図から、（A）従来方式（フィードフォワードフィルタ１段、フィードバックフィルタ１段）よりも（B）発明方式（フィードフォワードフィルタ２段、フィードバックフィルタ２段）の方が、収束速度が改善されている。
【００４４】
以上より、判定帰還型適応等化器におけるフィードフォワードフィルタおよびフィードバックフィルタを多段にすることにより、発明方式の有効性が示せた。
【００４５】
２つ目のシミュレーション方法および結果について述べる。実際の移動体通信環境では、送信機から伝送された信号は直接受信機に到達するのではなく、受信機の周囲の建物や地面などによって、反射、回折、散乱しながら届く。この時、受信機に届くそれぞれの電波は経路長が異なるため、ある時点に到達する時間も異なる。この結果、移動端末の進行方向に定在波が発生し、移動局はその中を通過することになる。これにより受信信号の電界強度が大きく変化する。これをマルチパスフェージングといい、マルチパスフェージング路では受信信号の振幅がレイリー分布に従って変化するため、レイリー・フェージング通信路という。このレイリー・フェージング通信路において、発明方式の評価を行う。主なシミュレーション緒元を図１３に示す。評価したパターンを図１４に示す。ここで用いた適応等化器の構成は、図４に示すトレーニングモードにおける線形適応等化器を多段階にした構成、ならびに図５に示すトラッキングモードにおける線形適応等化器を多段階にした構成である。適応等化器の段数であるが、最大３段までの測定を行った。シミュレーションの概要を述べる。まず、情報源から送信信号が送信される。これは{0,1}のランダムなデータ列であり、畳込み符号化し、QPSK変調される。通信路として、AWGN通信路、フェージング通信路を考える。伝送途中において雑音を受け，その受信信号が適応等化器を経て出力信号となる。出力信号と送信信号との差は誤差信号となる。適応等化器として、動作が安定なFIR構造を有するトランスバーサル型の正規LMS等化器を採用した。これが誤差信号の自乗を小さくするように作用し、通信路による波形歪みの補正する。また適応等化器は，トレーニングモードから一定時間経過後，トラッキングモードへ切り替えられる。判定器から出力された信号は、復調され、ビタビ復号化される。これらの条件の元、受信信号と送信信号よりビット誤り率（BER）特性を測定した結果を図９に示す。この図から、従来方式（LMS １段、誤り訂正有り）より発明方式（LMS ２段、誤り訂正有り）の方が良い特性を示し、発明方式（LMS ２段、誤り訂正有り）より発明方式（LMS ３段、誤り訂正有り）の方が良い特性を示している。また、３段にすると、従来方式の理論値（レイリーフェージング  誤り訂正 無し）に漸近していることから、本条件における最適接続段数は３と推定できる。以上、定量的評価により、発明方式の改善効果を示した。
【００４６】
以降、発明方式の改善効果の定性的評価を行う。具体的には、従来方式（適応等化器なし）、発明方式（適応等化器１段、適応等化器２段）のある時刻における信号点軌跡、信号点散布図、アイパターンを観測する。
【００４７】
まず、信号点軌跡（Signal
Trajectory）を観測することにより、従来方式に対する発明方式の特性改善効果を確認した。図１６は従来方式（適応等化器なし）、図１７は発明方式（適応等化器１段）、図１８は発明方式（適応等化器２段）のある時刻における信号点軌跡である。図における横軸は信号の同相成分の振幅（In-phase Amplitude）、縦軸は信号の直交成分の振幅（Quadrature Amplitude）である。図１６と図１７を比較すると、適応等化器を用いることによって、QPSK信号点配置に近づいていることからその効果を確認できる。図１７と図１８を比較すると、適応等化器を多段にすれば、さらにQPSK信号点配置に近づいていることから発明方式の有効性を確認できる。
【００４８】
次に、信号点散布図（Scatter
Plot）を観測することにより、従来方式に対する発明方式の特性改善効果を確認した。図１９は従来方式（適応等化器なし）、図２０は発明方式（適応等化器１段）、図２１は発明方式（適応等化器２段）のある時刻における信号点散布図である。図における横軸は信号の同相成分の振幅（In-phase Amplitude）、縦軸は信号の直交成分の振幅（Quadrature Amplitude）である。結果の考察として、上述した信号点軌跡と同じことがいえる。つまり、図１９と図２０を比較すると、適応等化器を用いることによって、QPSK信号点配置に近づいていることからその効果を確認できる。図２０と図２１を比較すると、適応等化器を多段にすれば、さらにQPSK信号点配置に近づいていることから発明方式の有効性を確認できる。
【００４９】
さらに、アイダイヤグラムを観測することにより、従来方式に対する発明方式の特性改善効果を確認した。図２２に従来方式（適応等化器なし）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の同相成分の振幅）、図２３に従来方式（適応等化器なし）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の直交成分の振幅）を示す。図２４に発明方式（適応等化器１段）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の同相成分の振幅）、図２５に発明方式（適応等化器１段）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の直交成分の振幅）を示す。図２６に発明方式（適応等化器２段）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の同相成分の振幅）、図２７に発明方式（適応等化器２段）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の直交成分の振幅）を示す。アイダイヤグラムとは、連続したシンボルがどの状態であるかを、繰り返して重ね合わせて表示させたものである。これを評価することによって、送信または受信でのベースバンド信号が、全体的にどのような状態になっているのか、その特徴を把握することができる。アイダイヤグラムにおける縦の開き（アイパーチャ）は、識別における雑音に対する余裕度を表している。一方、アイダイヤグラムにおける横の開きは、クロック信号の統計的なゆらぎ（ジッタ）等による識別タイミング劣化に対する余裕度を表している。つまり、アイダイヤグラムにおける縦と横（アイ）がしっかりと開いていることが望ましい。従来方式のアイ（図２２、２３）は、全体的につぶれている。しかし、発明方式（適応等化器１段）のアイ（図２４、２５）、発明方式（適応等化器２段）のアイ（図２６、２７）を比較すると、段数に従い、縦横方向に対して、しっかりと開いており、特性改善されていることがわかる。
【００５０】
以上より、線形適応等化器を多段にすることにより、発明方式の有効性が示せた。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の多段階構成をなす適応等化器のシステム構成図である。
【図２】従来技術（判定帰還型適応等化器の動作）を示す構成図である。
【図３】従来技術（線形適応等化器を用いた適応等化技術の原理）を示す構成図である。
【図４】本発明の実施形態として、トレーニングモードにおける線形適応等化器を多段階にした構成図である。
【図５】本発明の実施形態として、トラッキングモードにおける線形適応等化器を多段階にした構成図である。
【図６】従来技術（トレーニングモードにおける判定帰還型適応等化器）を示す構成図である。
【図７】従来技術（トラッキングモードにおける判定帰還型適応等化器）を示す構成図である。
【図８】本発明の実施形態として、トレーニングモードにおける判定帰還型適応等化器を二段階にした構成図である。
【図９】本発明の実施形態として、トラッキングモードにおける判定帰還型適応等化器を二段階にした構成図である。
【図１０】発明方式を検証するために、レイズドコサイン通信路において計算機シミュレーションで検証する際に用いたシミュレーション緒元である。
【図１１】発明方式を検証するために、レイズドコサイン通信路において計算機シミュレーションで検証した測定パターンである。
【図１２】発明方式を検証するために、レイズドコサイン通信路において計算機シミュレーションで平均自乗誤差を測定した結果である。
【図１３】発明方式を検証するために、フェージング通信路において計算機シミュレーションで検証する際に用いたシミュレーション緒元である。
【図１４】発明方式を検証するために、フェージング通信路において計算機シミュレーションで検証した測定パターンである。
【図１５】発明方式を検証するために、フェージング通信路において計算機シミュレーションでビット誤り率を測定した結果である。
【図１６】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、従来方式（適応等化器なし）による信号点軌跡である。
【図１７】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、発明方式（適応等化器１段）による信号点軌跡である。
【図１８】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、発明方式（適応等化器２段）による信号点軌跡である。
【図１９】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、従来方式（適応等化器なし）による信号点散布図である。
【図２０】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、発明方式（適応等化器１段）による信号点散布図である。
【図２１】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、発明方式（適応等化器２段）による信号点散布図である。
【図２２】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、従来方式（適応等化器なし）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の同相成分の振幅）である。
【図２３】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、従来方式（適応等化器なし）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の直交成分の振幅）である。
【図２４】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、発明方式（適応等化器１段）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の同相成分の振幅）である。
【図２５】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、発明方式（適応等化器１段）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の直交成分の振幅）である。
【図２６】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、発明方式（適応等化器２段）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の同相成分の振幅）である。
【図２７】フェージング通信路において計算機シミュレーションで評価した、発明方式（適応等化器２段）によるアイダイヤグラム（時間に対する信号の直交成分の振幅）である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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