(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解する第１ＱＲ分解部と、
前記第１ＱＲ分解部により生成されたユニタリ行列に基づいて受信信号を変換する第１ユニタリ変換部と、
前記第１ユニタリ変換部により変換された第１受信信号と第１送信信号のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算する第１メトリック計算部と、
前記第１ユニタリ変換部により変換された第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する第１象限判定部と、
前記第１ユニタリ変換部により変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記第１象限判定部により検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算部の計算結果との合計メトリックを計算する第２メトリック計算部と、
前記第２メトリック計算部により計算された前記合計メトリックに基づいて前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルを検索する最小値検索部と、
前記最小値検索部により検索された前記第２送信信号の最尤シンボルの各ビットを反転したビット値を有する１以上の反転ビットシンボルを検索する反転ビットシンボル検索部と、
前記チャネル行列の列成分を入れ替えたチャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解する第２ＱＲ分解部と、
前記第２ＱＲ分解部により生成されたユニタリ行列に基づいて受信信号を変換する第２ユニタリ変換部と、
前記第２ユニタリ変換部により変換された第２受信信号から前記反転ビットシンボル検索部により検索された前記反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する第２象限判定部と、
前記第２象限判定部により検索された前記信号点と前記反転ビットシンボル検索部により検索された反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算部の計算結果との合計メトリックを計算する第３メトリック計算部と、
前記最小値検索部により検索された前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルに対して前記第２メトリック計算部により計算された前記合計メトリック、並びに前記第３メトリック計算部により計算された前記合計メトリック、に基づいてビット対数尤度比を計算するＬＬＲ算出部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記チャネル行列の列成分の電力値に基づいて前記チャネル行列および前記チャネル行列の列成分を入れ替えたチャネル行列のうち一方を前記第１ＱＲ分解部へ出力し、他方を前記第２ＱＲ分解部へ出力するチャネルランキング部を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記第１ユニタリ変換部により変換された前記第１受信信号に近い順に前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補を序列化するランキング部を備え、
前記第１メトリック計算部は、前記第１ユニタリ変換部により変換された前記第１受信信号と、前記ランキング部により序列化された前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補のうち、前記第１ユニタリ変換部により変換された前記第１受信信号に近い順に所定数のシンボルレプリカ候補と、のメトリックを計算することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
チャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解し、該ユニタリ行列に基づいて受信信号を変換する第１ＱＲ処理ステップと、
前記第１ＱＲ処理ステップで変換された第１受信信号と第１送信信号のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算する第１メトリック計算ステップと、
前記第１ＱＲ処理ステップで変換された第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する第１象限判定ステップと、
前記第１ＱＲ処理ステップで変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記第１象限判定ステップで検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算ステップで計算された計算結果との合計メトリックを計算する第２メトリック計算ステップと、
前記第２メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリックに基づいて前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルを検索する最小値検索ステップと、
前記チャネル行列の列成分を入れ替えたチャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解し、該ユニタリ行列に基づいて受信信号を変換する第２ＱＲ処理ステップと、
前記最小値検索ステップで検索された前記第２送信信号の最尤シンボルの各ビットを反転したビット値を有する１以上の反転ビットシンボルを検索する反転ビットシンボル検索ステップと、
前記第２ＱＲ処理ステップで変換された第２受信信号から前記反転ビットシンボル検索ステップで検索された前記反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する第２象限判定ステップと、
前記第１ＱＲ処理ステップで変換された前記第２受信信号から前記第２象限判定ステップで検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記反転ビットシンボル検索ステップで検索された反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算ステップで計算された計算結果との合計メトリックを計算する第３メトリック計算ステップと、
前記最小値検索ステップで検索された前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルに対して前記第２メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリック、並びに前記第３メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリック、に基づいてビット対数尤度比を計算するＬＬＲ算出ステップと、
を含むことを特徴とする受信方法。
【請求項５】
前記チャネル行列の列成分の電力値に基づいて前記チャネル行列および前記チャネル行列の列成分を入れ替えたチャネル行列のうち一方を前記第１ＱＲ処理ステップで用いられるチャネル行列として選択し、他方を前記第２ＱＲ処理ステップで用いられるチャネル行列として選択するチャネルランキングステップを含むことを特徴とする請求項４に記載の受信方法。
【請求項６】
前記第１ＱＲ処理ステップで変換された前記第１受信信号に近い順に前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補を序列化するランキングステップを備え、
前記第１メトリック計算ステップは、前記第１ＱＲ処理ステップで変換された前記第１受信信号と、前記ランキングステップで序列化された前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補のうち、前記第１ＱＲ処理ステップで変換された前記第１受信信号に近い順に所定数のシンボルレプリカ候補と、のメトリックを計算することを特徴とする請求項４に記載の受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受信装置および受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信技術の一つとしてＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ、マルチプルインプット・マルチプルアウトプット、マイモ）技術がある。ＭＩＭＯシステムにおいては、送信装置は、Ｌ個のデータストリームをプリコーディングによりＭ個の送信信号に変換し、Ｍ個の信号をＭ本の送信アンテナから送信する。受信装置は、Ｎ本の受信アンテナによりＮ個の信号を受信して分離する。Ｌは１以上の整数であり、ＭおよびＮは２以上の整数である。ここで、データストリームをＬ行１列のベクトルｘとし、プリコーディング行列をＭ行Ｌ列の行列Ｐとし、チャネル行列をＮ行Ｍ列の行列Ｈとする。チャネル行列Ｈは、ｊ番目の送信アンテナとｉ番目の受信アンテナとの間の伝搬路利得ｈijを要素に有する。ｉは０からＮ−１までの整数であり、ｊは０からＭ−１までの整数である。受信信号をＮ行１列のベクトルｙとし、雑音をＮ行１列のベクトルｎとすると、受信信号のベクトルｙは次の（１）式で表される。
【０００３】
【数１】
0005434690.tif 000002
【０００４】
チャネル行列Ｈにプリコーディング行列Ｐを乗算した行列を有効チャネル行列Ｈ(eff)とすると、有効チャネル行列Ｈ(eff)は次の（２）式で表される。従って、有効チャネル行列Ｈ(eff)を用いて受信信号のベクトルｙは次の（３）式で表される。以下の説明においては、改めて有効チャネル行列Ｈ(eff)をＨと表記することとし、表記を簡略化する。従って、改めて受信信号のベクトルｙは次の（４）式で表される。
【０００５】
【数２】
0005434690.tif 000003
【０００６】
【数３】
0005434690.tif 000004
【０００７】
【数４】
0005434690.tif 000005
【０００８】
受信装置においてストリームを分離するアルゴリズムとして、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ、最小２乗誤差）やＭＬＤ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ、最尤復号）がある。ＭＬＤでは、複数のストリーム信号の全てのシンボルレプリカ候補の組み合わせに対して二乗ユークリッド距離などのメトリックが計算され、合計メトリックが最小になる組み合わせがストリーム分離後の信号とされる。ＭＬＤによれば、ＭＭＳＥ等の線形分離法と比較して、優れた受信特性を得ることができる。しかしながら、ｌ番目の変調多値数をｍlとすると、全てのシンボルレプリカ候補の組み合わせの数は次の（５）式で表される。ｌは０からＬ−１までの整数である。ｍlの値は、例えばＱＰＳＫでは４であり、１６ＱＡＭでは１６であり、６４ＱＡＭでは６４である。そのため、変調多値数や送信ストリーム数が増加するのに伴い、メトリック計算回数が指数関数的に増大し、処理量が膨大になってしまう。
【０００９】
【数５】
0005434690.tif 000006
【００１０】
そこで、ＭＬＤの演算量を減らしたアルゴリズムとして、ＱＲ分解とＭアルゴリズムを組み合わせたＱＲＭ−ＭＬＤが提案されている。ＱＲ分解では、チャネル行列がユニタリ行列Ｑと上三角行列Ｒとの積ＱＲの形に分解される。ユニタリ行列Ｑは、ユニタリ行列Ｑのエルミート共役ＱHとの積が単位行列となる行列である。上三角行列Ｒでは、対角線よりも下側の要素はすべて０である。Ｍアルゴリズムでは、ＭＬＤにおいて、複数のストリーム信号の全てのシンボルレプリカ候補の組み合わせのうち、信頼度の高いものから所定数の組み合わせが判定対象とされる。ＱＲＭ−ＭＬＤでは、前のステージの生き残りシンボルレプリカ候補に対して、全てのシンボルレプリカ候補との二乗ユークリッド距離等のメトリックが計算される。ｋ番目のステージの生き残り候補数をＳkとすると、メトリック計算回数は次の（６）式で表される。ｋは０からＬ−２までの整数である。例えば、送信ストリーム数Ｌが２であり、変調多値数ｍ0およびｍ1がともに６４である場合、Ｓ0を６４とすると、メトリック計算回数は４１６０回となる。
【００１１】
【数６】
0005434690.tif 000007
【００１２】
また、ＡＳＥＳＳ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  ＳＥｌｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｕｒｖｉｖｉｎｇ  Ｓｙｍｂｏｌ  ｒｅｐｌｉｃａ  ｃａｎｄｉｄａｔｅｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｔｈｅ  ｍａｘｉｍｕｍ  ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ）法が提案されている。ＡＳＥＳＳ法では、各ステージにおけるシンボルレプリカ候補が象限判定により序列化される。そして、メトリックの累積値が小さいシンボルレプリカから順に、生き残りシンボルレプリカ候補数だけメトリックが計算される。ｋ番目のステージの生き残り候補数をＳkとすると、メトリック計算回数は次の（７）式で表される。ｋは０からＬ−２までの整数である。例えば、送信ストリーム数Ｌが２である場合、Ｓ0およびＳ1をともに６４とすると、メトリック計算回数は１２８回となる。
【００１３】
【数７】
0005434690.tif 000008
【００１４】
ところで、誤り訂正符号を用いたシステムにおいて、軟判定復号を行う場合、軟判定情報が計算される。その際、軟判定情報値としてビット対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）が用いられることがある。ビットＬＬＲの計算には、メトリックが最小となるシンボルの組み合わせの各ビットごとに反転ビットを持つシンボルレプリカとの最小メトリックが必要となる。しかしながら、ＱＲＭ−ＭＬＤやＡＳＥＳＳ法では、計算されないシンボルレプリカ候補の組み合わせがある。そのため、計算された反転ビットを持つシンボルレプリカとのメトリックが最小ではない可能性や、計算するメトリックを絞り込む過程で反転ビットを持つシンボルレプリカとのメトリックが計算されない可能性がある。これは、シンボルレプリカ候補の全ての組み合わせに対して網羅的にメトリックを計算する本来のＭＬＤと比較した場合の特性劣化の一因となっている。
【００１５】
そこで、計算するメトリックを絞り込む過程で反転ビットを持つシンボルレプリカとのメトリックが計算されない場合に、ビットＬＬＲを近似する方法がある。また、反転ビットを持つシンボルレプリカとのメトリックが最小ではない可能性があるという問題や、反転ビットを持つシンボルレプリカとのメトリックが計算されないことがあるという問題を解決する方法としてＬＯＲＤ（Ｌａｙｅｒｅｄ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｌａｔｔｉｃｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）法がある。ＬＯＲＤ法では、送信ストリーム数が２である場合に限定されているが、第１ステージで全てのシンボルレプリカとのメトリックが計算される。第２ステージでは象限判定の結果、一番近いと判定されたシンボルレプリカとのメトリックが計算される。そして、チャネル行列の列を入れ替えた後に、同様の処理が行われる。メトリック計算回数は次の（８）式で表される。例えば、送信ストリーム数Ｌが２であり、変調多値数ｍ0およびｍ1がともに６４である場合、メトリック計算回数は２５６回となる。
【００１６】
【数８】
0005434690.tif 000009
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００８−１２４８４３号公報
【特許文献２】特開２００７−６４４９号公報
【特許文献３】特開２００９−１６８８７号公報
【特許文献４】特開２００５−３５４６７８号公報
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Ｋ．  Ｊ．  Ｋｉｍ  ａｎｄ  Ｊ．  Ｙｕｅ，  "Ｊｏｉｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄａｔａ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ  ｆｏｒ  ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，"  ｉｎ  Ｐｒｏｃ．  Ｔｈｉｒｔｙ−Ｓｉｘｔｈ  Ａｓｉｌｏｍａｒ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｓｉｇｎａｌｓ，  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，  ｐｐ．  １８５７−１８６１，  Ｎｏｖ．  ２００２．
【非特許文献２】Ｋ．  Ｈｉｇｕｃｈｉ，  Ｈ．  Ｋａｗａｉ，  Ｎ．  Ｍａｅｄａ  ａｎｄ  Ｍ．  Ｓａｗａｈａｓｈｉ，  "Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｕｒｖｉｖｉｎｇ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｒｅｐｌｉｃａ  Ｃａｎｄｉｄａｔｅｓ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ  ｉｎ  ＱＲＭ−ＭＬＤ  ｆｏｒ  ＯＦＣＤＭ  ＭＩＭＯ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，"Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｇｌｏｂｅｃｏｍ  ２００４，  ｐｐ．  ２４８０−２４８６，  Ｎｏｖ．  ２００４．
【非特許文献３】Ｈ．  Ｋａｗａｉ，  Ｋ．  Ｈｉｇｕｃｈｉ，  Ｎ．  Ｍａｅｄａ，  Ｍ．  Ｓａｗａｈａｓｈｉ，  Ｔ．  Ｉｔｏｈ，  Ｙ．  Ｋａｋｕｒａ，  Ａ．  Ｕｓｈｉｒｏｋａｗａ  ａｎｄ  Ｈ．  Ｓｅｋｉ："Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ＱＲＭ−ＭＬＤ  Ｓｕｉｔａｂｌｅ  ｆｏｒ  Ｓｏｆｔ−Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  Ｔｕｒｂｏ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｉｔｓ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｆｏｒ  ＯＦＣＤＭ  ＭＩＭＯ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ  Ｆａｄｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌ，"ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｃｏｍｍｕｎ．，  Ｖｏｌ．Ｅ８８−Ｂ，  Ｎｏ．１，  ｐｐ．４７−５７，  Ｊａｎ．  ２００５．
【非特許文献４】Ｍ．  Ｓｉｔｉ，  Ｍ．  Ｐ．  Ｆｉｔｚ，  "Ｌａｙｅｒｅｄ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｌａｔｔｉｃｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  ｆｏｒ  Ｔｗｏ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，"  ｉｎ  Ｐｒｏｃ．  Ａｌｌｅｒｔｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，  Ｃｏｎｔｒｏｌ，  Ａｎｄ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，  Ｓｅｐ．  ２００５．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、ＡＳＥＳＳ法では、生き残りシンボルレプリカを適応的に選択する処理が逐次的なアルゴリズムになっているため、並列に処理することができない。そのため、ストリームを分離する処理の高速化を図ることが困難であるという問題点がある。また、上述したように、反転ビットを持つシンボルレプリカとのメトリックが最小でないことや、反転ビットを持つシンボルレプリカとのメトリックが計算されないことがある。そのため、ビットＬＬＲを算出することができないことがあるという問題点がある。
【００２０】
ストリームを分離する処理を高速に行うことができる受信装置および受信方法を提供することを目的とする。ビットＬＬＲを計算することができる受信装置および受信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この受信装置および受信方法は、第１ＱＲ分解部によりチャネル行列がユニタリ行列と上三角行列とに分解され、第１ユニタリ変換部によりユニタリ行列に基づいて受信信号が変換される。第１メトリック計算部により、第１ユニタリ変換部により変換された第１受信信号と第１送信信号のシンボルレプリカ候補とのメトリックが計算される。第１象限判定部により、第１ユニタリ変換部により変換された第２受信信号から第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点が検索される。第２メトリック計算部により、第１ユニタリ変換部により変換された第２受信信号から第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と、第１象限判定部により検索された信号点のシンボルレプリカ候補と、のメトリックが計算される。第２メトリック計算部により、当該計算結果と第１メトリック計算部の計算結果との合計メトリックが計算される。最小値検索部により、第２メトリック計算部により計算された合計メトリックに基づいて第１送信信号の最尤シンボルおよび第２送信信号の最尤シンボルが検索される。反転ビットシンボル検索部により、最小値検索部により検索された第２送信信号の最尤シンボルの各ビットを反転したビット値を有する１以上の反転ビットシンボルが検索される。第２ＱＲ分解部により、チャネル行列の列成分を入れ替えたチャネル行列がユニタリ行列と上三角行列とに分解され、第２ユニタリ変換部により、チャネルを入れ替えたユニタリ行列に基づいて受信信号が変換される。第２象限判定部により、第２ユニタリ変換部により変換された第２受信信号から反転ビットシンボル検索部により検索された反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点が検索される。第３メトリック計算部により、第２象限判定部により検索された信号点と反転ビットシンボル検索部により検索された反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補とのメトリックが計算される。第３メトリック計算部により、当該計算結果と第１メトリック計算部の計算結果との合計メトリックが計算される。ＬＬＲ算出部により、最小値検索部により検索された第１送信信号の最尤シンボルおよび第２送信信号の最尤シンボルに対して第２メトリック計算部により計算された合計メトリック、並びに第３メトリック計算部により計算された合計メトリック、に基づいてビット対数尤度比が計算される。
【発明の効果】
【００２２】
この受信装置および受信方法によれば、ストリームを分離する処理を高速に行うことができる。ビットＬＬＲを計算することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１にかかる受信装置が適用されるＭＩＭＯシステムを示すブロック図である。
【図２】実施例１にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。
【図３】実施例１にかかる受信装置の象限判定部での判定の仕方を説明する図である。
【図４】実施例１にかかる受信装置の象限判定部での判定の仕方を説明する図である。
【図５】実施例１にかかる受信装置の象限判定部での判定の仕方を説明する図である。
【図６】実施例１にかかる受信装置のメトリック計算結果を説明する図である。
【図７】実施例１にかかる受信方法を示すフローチャートである。
【図８】実施例１にかかる受信方法の第１ＱＲ処理ステップを示すフローチャートである。
【図９】実施例１にかかる受信方法の第１メトリック計算ステップを示すフローチャートである。
【図１０】実施例１にかかる受信方法の第１象限判定ステップを示すフローチャートである。
【図１１】実施例１にかかる受信方法の第２メトリック計算ステップを示すフローチャートである。
【図１２】実施例１にかかる受信方法の第２ＱＲ処理ステップを示すフローチャートである。
【図１３】実施例１にかかる受信方法の反転ビットシンボル検索ステップを示すフローチャートである。
【図１４】実施例１にかかる受信方法の第２象限判定ステップを示すフローチャートである。
【図１５】実施例１にかかる受信方法の第３メトリック計算ステップを示すフローチャートである。
【図１６】実施例２にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。
【図１７】実施例３にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。
【図１８】実施例３にかかる受信装置のメトリック計算結果を説明する図である。
【図１９】実施例３にかかる受信方法を示すフローチャートである。
【図２０】実施例４にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。
【図２１】実施例５にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。
【図２２】実施例５にかかる受信方法を示すフローチャートである。
【図２３】実施例５にかかる受信方法の第１メトリック計算ステップを示すフローチャートである。
【図２４】実施例５にかかる受信方法の第２メトリック計算ステップを示すフローチャートである。
【図２５】実施例５にかかる受信方法の第２象限判定ステップを示すフローチャートである。
【図２６】実施例５にかかる受信方法の第３メトリック計算ステップを示すフローチャートである。
【図２７】実施例６にかかる受信方法の反転ビットシンボル検索ステップを示すフローチャートである。
【図２８】実施例６にかかる受信方法の第２象限判定ステップを示すフローチャートである。
【図２９】実施例６にかかる受信方法の第３メトリック計算ステップを示すフローチャートである。
【図３０】実施例７にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。
【図３１】実施例７にかかる受信方法を示すフローチャートである。
【図３２】実施例７にかかる受信方法の第３メトリック計算ステップを示すフローチャートである。
【図３３】実施例８にかかる受信方法を示すフローチャートである。
【図３４】実施例８にかかる受信方法の第３メトリック計算ステップを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、この受信装置および受信方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の各実施例の説明においては、同様の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００２５】
（実施例１）
・ＭＩＭＯシステムの説明
図１は、実施例１にかかる受信装置が適用されるＭＩＭＯシステムを示すブロック図である。図１に示すように、ＭＩＭＯシステムにおいて、送信装置１は、複数の送信アンテナ２から複数の送信信号を送信する。受信装置３は、複数の受信アンテナ４により複数の信号を受信する。受信装置３は、受信した複数の信号をストリーム分離部５により分離する。受信装置３は、分離した信号ごとに誤り訂正復号部６により誤り訂正を行いながら復号する。以下、実施例１を含む各実施例において、送信ストリーム数Ｌが２であり、受信アンテナ数Ｎが２である場合を例にして説明する。
【００２６】
・ストリーム分離部の説明
図２は、実施例１にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。図２に示すように、ストリーム分離部５は、チャネル入替部１１、第１ＱＲ処理部１２、第２ＱＲ処理部１３、ＭＩＭＯ復調部１４およびＬＬＲ算出部１５を備えている。第１ＱＲ処理部１２は、第１ＱＲ分解部１６および第１ユニタリ変換部１７を備えている。第２ＱＲ処理部１３は、第２ＱＲ分解部１８および第２ユニタリ変換部１９を備えている。ＭＩＭＯ復調部１４は、第１メトリック計算部２０、第１象限判定部２１、第２メトリック計算部２２、最小値検索部２３、反転ビットシンボル検索部２４、第２象限判定部２５および第３メトリック計算部２６を備えている。以下に、各部について説明する。
【００２７】
・第１ＱＲ分解部の説明
第１ＱＲ分解部１６は、チャネル行列Ｈをユニタリ行列Ｑと上三角行列Ｒとの積ＱＲの形に分解する。この処理を式で表すと次の（９）式となる。
【００２８】
【数９】
0005434690.tif 000010
【００２９】
・第１ユニタリ変換部の説明
第１ユニタリ変換部１７は、次の（１０）式で表されるように、受信信号ベクトルｙにユニタリ行列Ｑのエルミート共役ＱHを乗算して、ユニタリ変換ベクトルｚを得る。ユニタリ変換ベクトルｚと送信ストリームベクトルｘとの間には、次の（１１）式で表される関係が成り立っている。送信ストリームベクトルｘにおいて、下側の要素ｘ1は第１送信信号のストリーム（以下、送信ストリームｘ1もしくは送信信号ｘ1、または単にｘ1と表記する）である。上側の要素ｘ0は第２送信信号のストリーム（以下、ｘ0と同様に表記する）である。ユニタリ変換ベクトルｚにおいて、下側の要素ｚ1は第１受信信号のストリーム（以下、受信ストリームｚ1もしくは受信信号ｚ1、または単にｚ1と表記する）である。上側の要素ｚ0は第２受信信号のストリーム（以下、ｚ0と同様に表記する）である。
【００３０】
【数１０】
0005434690.tif 000011
【００３１】
【数１１】
0005434690.tif 000012
【００３２】
・チャネル入替部の説明
チャネル入替部１１は、チャネル行列Ｈの列を入れ替える。チャネル入れ替え後のチャネル行列Ｈ'は、次の（１２）式で表される。行列Ｈ'を導出する過程で出現するｘ'は、チャネル入れ替え後の送信ストリームベクトルであり、送信ストリームベクトルｘの行を入れ替えたものである。
【００３３】
【数１２】
0005434690.tif 000013
【００３４】
・第２ＱＲ分解部の説明
第２ＱＲ分解部１８は、チャネル入れ替え後のチャネル行列Ｈ'をユニタリ行列Ｑ'と上三角行列Ｒ'との積Ｑ'Ｒ'の形に分解する。この処理を式で表すと次の（１３）式となる。
【００３５】
【数１３】
0005434690.tif 000014
【００３６】
・第２ユニタリ変換部の説明
第２ユニタリ変換部１９は、次の（１４）式で表されるように、受信信号ベクトルｙにチャネル入れ替え後のユニタリ行列Ｑ'のエルミート共役Ｑ'Hを乗算して、チャネル入れ替え後のユニタリ変換ベクトルｚ'を得る。チャネル入れ替え後のユニタリ変換ベクトルｚ'とチャネル入れ替え後の送信ストリームベクトルｘ'との間には、次の（１５）式で表される関係が成り立っている。チャネル入れ替え後のユニタリ変換ベクトルｚ'において、下側の要素ｚ'1は第１受信信号のストリームであり、上側の要素ｚ'0は第２受信信号のストリーム（以下、受信ストリームｚ'0もしくは受信信号ｚ'0、または単にｚ'0と表記する）である。
【００３７】
【数１４】
0005434690.tif 000015
【００３８】
【数１５】
0005434690.tif 000016
【００３９】
・第１メトリック計算部の説明
第１メトリック計算部２０は、受信ストリームｚ1と送信ストリームｘ1のシンボルレプリカ候補ｒ11ｃ1,iとのメトリックｄ1（ｃ1,i）を計算する。ｃ1,iは、送信ストリームｘ1の送信に用いられた変調方式の信号点である。変調方式の一例として、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ、４位相偏移変調）や１６ＱＡＭ（１６  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）や６４ＱＡＭ（６４  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などが挙げられる。なお、その他の変調方式であってもよい。メトリックとして二乗ユークリッド距離を用いる場合には、ｄ1（ｃ1,i）は次の（１６）式で表される。メトリックとしてマンハッタン距離を用いる場合には、ｄ1（ｃ1,i）は次の（１７）式で表される。以下の説明においては、一例として二乗ユークリッド距離を用いるが、マンハッタン距離を用いてもよい。
【００４０】
【数１６】
0005434690.tif 000017
【００４１】
【数１７】
0005434690.tif 000018
【００４２】
ここで、上三角行列Ｒの対角成分が実数であるので、シンボルレプリカ候補を生成する際のｒ11とｃ1,iとの乗算は、次の（１８）式で表される。Ｒｅ（ｃ1,i）はｃ1,iの実部を表し、Ｉｍ（ｃ1,i）はｃ1,iの虚部を表す。従って、信号点１点あたり実数の乗算が２回で済むので、処理量を削減することができる。また、６４ＱＡＭの場合には、Ｒｅ（ｃ1,i）およびＩｍ（ｃ1,i）は、次の（１９）式に示す８つの値となる。従って、６４個の各信号点に対して実数の乗算が８回ずつで済むので、処理量を削減することができる。さらに、（１９）式の８つの値が４つの値の正負を反転した値であるので、６４個の各信号点に対して実数の乗算が４回ずつで済むので、処理量を削減することができる。６４ＱＡＭに限らず、１６ＱＡＭやＱＰＳＫなどの他の変調方式においても同様である。
【００４３】
【数１８】
0005434690.tif 000019
【００４４】
【数１９】
0005434690.tif 000020
【００４５】
また、次の（２０）式の関係に着目すると、各信号点あたり１回のノルム演算を行う必要がないので、処理量を削減することができる。
【００４６】
【数２０】
0005434690.tif 000021
【００４７】
・第１象限判定部の説明
第１象限判定部２１は、受信信号ｚ0から送信信号ｘ1のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号ｕ0,iの象限判定を行い、当該信号ｕ0,iに一番近い送信信号ｘ0の信号点ｘ0(min)（ｃ1,i）を得る。ｕ0,iは、次の（２１）式で表される。
【００４８】
【数２１】
0005434690.tif 000022
【００４９】
図３〜図５を参照しながら、６４ＱＡＭの場合を例にして象限判定の仕方について説明する。これらの図には、信号点ｕ0,iが星印３１で示されている。まず、図３に示すように、１回目の象限判定において、ｕ0,iの実部および虚部の正負を判定し、ｕ0,iがどの象限に属しているかが判定される。図３に示す例では、ｕ0,iの実部および虚部がともに負であるので、ｕ0,iは、図３に示す座標軸の第４象限３２に属していると判定される。
【００５０】
次いで、図４に示すように、原点を次の（２２）式で表される点に移動して、２回目の象限判定が行われる。原点を次の（２２）式で表される点に移動したことによって、ｕ0,iは次の（２３）式で表される。（２３）式では、ｕ0,i(2)として、原点を移動した後のｕ0,iであることを表している。図４に示す例では、ｕ0,iは、図４に示す座標軸の第１象限３３に属していると判定される。
【００５１】
【数２２】
0005434690.tif 000023
【００５２】
【数２３】
0005434690.tif 000024
【００５３】
次いで、図５に示すように、原点を次の（２４）式で表される点に移動して、３回目の象限判定が行われる。その結果、図５に示す例では、ｕ0,iは、図５に示す座標軸の第３象限３４に属していると判定される。従って、「１１０００１」のシンボルが、信号点ｕ0,iに一番近い信号点であると検出される。１６ＱＡＭの場合には、象限判定を２回行えばよい。ＱＰＳＫの場合には、象限判定を１回行えばよい。
【００５４】
【数２４】
0005434690.tif 000025
【００５５】
ここで、ｕ0,iの計算に除算がでてくるが、ｕ0,iを次の（２５）式で表し、象限判定の際に移動した座標軸の原点を次の（２６）式で表される値とすることによって、除算が不要になる。従って、処理量を削減することができる。
【００５６】
【数２５】
0005434690.tif 000026
【００５７】
【数２６】
0005434690.tif 000027
【００５８】
・第２メトリック計算部の説明
第２メトリック計算部２２は、上述した信号点ｕ0,iと第１象限判定部２１による判定の結果得られた信号点ｘ0(min)（ｃ1,i）のシンボルレプリカ候補ｒ00ｘ0(min)（ｃ1,i）とのメトリックｄ2（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））を計算する。二乗ユークリッド距離をメトリックとする場合、ｄ2（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））は次の（２７）式で表される。
【００５９】
【数２７】
0005434690.tif 000028
【００６０】
第２メトリック計算部２２は、ｄ2（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））と第１メトリック計算部２０により計算されたメトリックとの合計メトリックｄ（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））を計算する。ｄ（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））は次の（２８）式で表される。合計メトリックｄ（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））が最小となるシンボルの組み合わせが最尤なシンボル組み合わせになる。
【００６１】
【数２８】
0005434690.tif 000029
【００６２】
図６は、メトリック計算結果を説明する図である。図６において、符号４１ａ〜４１ｆは、第１メトリック計算部２０により計算されたメトリックｄ1である。符号４２ａ〜４２ｆは、第２メトリック計算部２２により計算されたメトリックｄ2（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））である。図６の縦軸はメトリックの大きさを表しているので、図６において合計メトリックの高さが最も低いものが最尤なシンボル組み合わせになる。
【００６３】
・最小値検索部の説明
最小値検索部２３は、第２メトリック計算部２２により計算された合計メトリックｄ（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））の最小値検索を行い、最小となるシンボルの組み合わせを最尤なシンボル組み合わせとする。図６に示す例では、符号４１ｅのシンボルと符号４２ｅのシンボルの組み合わせが最も低いので、最尤なシンボル組み合わせとなる。最尤なシンボル組み合わせを式で表すと、次の（２９）式のようになる。ｘ0(ML)は最尤なシンボル組み合わせにおけるｘ0の最尤シンボルであり、ｘ1(ML)は最尤なシンボル組み合わせにおけるｘ1の最尤シンボルである。
【００６４】
【数２９】
0005434690.tif 000030
【００６５】
・反転ビットシンボル検索部の説明
反転ビットシンボル検索部２４は、最小値検索部２３による検索の結果得られた送信信号ｘ0の最尤シンボルｘ0(ML)の各ビットごとに反転ビットを持つ一番近いシンボル（以下、反転ビットシンボルとする）を検索する。反転ビットシンボルは、ｘ0の変調多値数をｍ0に応じて次の（３０）式で表される個数存在する。信号点ごとに各信号点に対応する反転ビットシンボルが一意に決まるので、予め各信号点に対応する反転ビットシンボルをテーブル化して実装することができる。例えば、６４ＱＡＭにおいて、最尤シンボルが「００００００」である場合、反転ビットシンボルは「０００００１」、「００００１０」、「０００１００」、「００１０００」、「０１００００」および「１０００００」の６個となる（図３参照）。以下、反転ビットシンボルを次の（３１）式のように表記する。
【００６６】
【数３０】
0005434690.tif 000031
【００６７】
【数３１】
0005434690.tif 000032
【００６８】
・第２象限判定部の説明
第２象限判定部２５は、（３０）式で表される個数の反転ビットシンボルについて、受信信号ｚ'0から反転ビットシンボルｘ0,p(inv)のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号ｕ'0,pの象限判定を行う。ｕ'0,pは、次の（３２）式で表される。象限判定の仕方は、第１象限判定部２１において説明したとおりである。象限判定の結果として、第２象限判定部２５は、当該信号ｕ'0,pに一番近い送信信号ｘ1の信号点ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)）を得る。
【００６９】
【数３２】
0005434690.tif 000033
【００７０】
・第３メトリック計算部の説明
第３メトリック計算部２６は、第２象限判定部２５による判定の結果得られた信号点ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)）と反転ビットシンボルｘ0,p(inv)のシンボルレプリカ候補ｒ00ｘ0,p(inv)とのメトリックｄ2（ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)），ｘ0,p(inv)）を計算する。二乗ユークリッド距離をメトリックとする場合、ｄ2（ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)），ｘ0,p(inv)）は次の（３３）式で表される。
【００７１】
【数３３】
0005434690.tif 000034
【００７２】
第３メトリック計算部２６は、ｄ2（ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)），ｘ0,p(inv)）と、ｕ'0,pに一番近い信号点ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)）に対して第１メトリック計算部２０により計算されたメトリックと、の合計メトリックｄ(add)（ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)），ｘ0,p(inv)）を計算する。ｄ(add)（ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)），ｘ0,p(inv)）は次の（３４）式で表される。
【００７３】
【数３４】
0005434690.tif 000035
【００７４】
図６において、符号４３ａ〜４３ｆは、第３メトリック計算部２６により計算されたメトリックｄ2（ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)），ｘ0,p(inv)）である。第３メトリック計算部２６により計算された（３０）式で表される個数の反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補に対するメトリックは、それぞれ、第２象限判定部２５により検索されたｕ'0,pに一番近い信号点ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)）に対するメトリックに加算される。
【００７５】
・ＬＬＲ算出部の説明
ＬＬＲ算出部１５は、ｘ1およびｘ0の各送信ストリームについてビットＬＬＲを計算する。ｘ1のｎ番目のビットのビットＬＬＲは、最小値検索部２３により検出された最尤なシンボル組み合わせに対する合計メトリックの二乗根と、ｘ1の最尤シンボルｘ1(ML)のｎ番目のビットの反転値を持つシンボルに対する合計メトリックの最小値の二乗根と、の差となる。ｘ0のｎ番目のビットＬＬＲは、最小値検索部２３により検出された最尤なシンボル組み合わせに対する合計メトリックの二乗根と、ｘ0の最尤シンボルｘ0(ML)のｎ番目のビットの反転値を持つシンボルに対する合計メトリックの最小値の二乗根と、の差となる。これらを式で表すと、次の（３５）式〜（３８）式となる。これらの式において、ｌはストリーム番号を表し、ｂｉｔ（ｘ，ｎ）はｘのｎ番目のビット値を表し、ｉｎｖｂｉｔ（ｘ，ｎ）はｘのｎ番目の反転ビット値を表す。
【００７６】
【数３５】
0005434690.tif 000036
【００７７】
【数３６】
0005434690.tif 000037
【００７８】
【数３７】
0005434690.tif 000038
【００７９】
【数３８】
0005434690.tif 000039
【００８０】
（３８）式ではメトリックの二乗根を取っているが、二乗根を取らなくてもよい。また、上述した例では、最尤シンボルｘ0(ML)のｎ番目のビットの反転値を持つシンボルに対する合計メトリックの最小値を、第２メトリック計算部２２で計算した合計メトリックおよび第３メトリック計算部２６で計算した合計メトリックの中から検索している。それに対して、第３メトリック計算部２６で計算した合計メトリックの中から最小値を検索してもよい。その場合、（３７）式は次の（３９）式となる。
【００８１】
【数３９】
0005434690.tif 000040
【００８２】
・受信方法の説明
図７は、実施例１にかかる受信方法を示すフローチャートである。図８〜図１５は、各ステップの詳細なフローチャートである。図７に示すように、ストリームの分離処理が開始されると、まず、ストリーム分離部５は第１ＱＲ処理を行う（ステップＳ１）。図８に示すように、第１ＱＲ処理では、第１ＱＲ分解部１６によりチャネル行列Ｈがユニタリ行列Ｑと上三角行列Ｒとに分解される（ステップＳ１０１）。次いで、第１ユニタリ変換部１７により受信信号ｙにユニタリ行列Ｑのエルミート共役ＱHが乗算される。すなわち、ｚ＝ＱHｙが計算される（ステップＳ１０２）。そして、図７の処理に戻る。
【００８３】
次いで、ストリーム分離部５は第１メトリック計算を行う（ステップＳ２）。図９に示すように、第１メトリック計算では、まずｉが０に設定される（ステップＳ２０１）。次いで、第１メトリック計算部２０により、送信ストリームｘ1の信号点ｃ1,iに対して上述したメトリックｄ1（ｃ1,i）が計算される（ステップＳ２０２）。そして、ｉがインクリメントされる（ステップＳ２０３）。ｉが送信ストリームｘ1の変調多値数ｍ1に達するまで（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２およびステップＳ２０３が繰り返される。ｉが送信ストリームｘ1の変調多値数ｍ1に達すると（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、図７の処理に戻る。
【００８４】
次いで、ストリーム分離部５は第１象限判定を行う（ステップＳ３）。図１０に示すように、第１象限判定では、まずｉが０に設定される（ステップＳ３０１）。次いで、第１象限判定部２１により、上述した信号ｕ0,iに一番近いシンボルが検索される（ステップＳ３０２）。そして、ｉがインクリメントされる（ステップＳ３０３）。ｉが送信ストリームｘ1の変調多値数ｍ1に達するまで（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０２およびステップＳ３０３が繰り返される。ｉが送信ストリームｘ1の変調多値数ｍ1に達すると（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、図７の処理に戻る。
【００８５】
次いで、ストリーム分離部５は第２メトリック計算を行う（ステップＳ４）。図１１に示すように、第２メトリック計算では、まずｉが０に設定される（ステップＳ４０１）。次いで、第２メトリック計算部２２により、上述したｘ0(min)（ｃ1,i）に対する合計メトリックｄ（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））が計算される（ステップＳ４０２）。そして、ｉがインクリメントされる（ステップＳ４０３）。ｉが送信ストリームｘ1の変調多値数ｍ1に達するまで（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０２およびステップＳ４０３が繰り返される。ｉが送信ストリームｘ1の変調多値数ｍ1に達すると（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、図７の処理に戻る。
【００８６】
次いで、ストリーム分離部５は最小値検索を行う（ステップＳ５）。最小値検索部２３により、合計メトリックｄ（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））の最小値が検索され、最尤なシンボル組み合わせが検索される。
【００８７】
また、ストリーム分離部５は第２ＱＲ処理を行う（ステップＳ６）。図１２に示すように、第２ＱＲ処理では、チャネル入替部１１によりチャネル行列Ｈの列が入れ替えられる（ステップＳ６０１）。次いで、第２ＱＲ分解部１８により、チャネル入れ替え後のチャネル行列Ｈ'がユニタリ行列Ｑ'と上三角行列Ｒ'とに分解される（ステップＳ６０２）。次いで、第２ユニタリ変換部１９により、受信信号ｙにチャネル入れ替え後のユニタリ行列Ｑ'のエルミート共役Ｑ'Hが乗算される。すなわち、ｚ'＝Ｑ'Hｙが計算される（ステップＳ６０３）。そして、図７の処理に戻る。
【００８８】
次いで、ストリーム分離部５は反転ビットシンボル検索を行う（ステップＳ７）。図１３に示すように、反転ビットシンボル検索では、まずｐが０に設定される（ステップＳ７０１）。次いで、反転ビットシンボル検索部２４により、送信信号ｘ0の最尤シンボルｘ0(ML)の各ビットごとに反転ビットを持つ一番近い反転ビットシンボルが検索される（ステップＳ７０２）。そして、ｐがインクリメントされる（ステップＳ７０３）。ｐが反転ビットシンボルの数、すなわち上記（３０）式の値に達するまで（ステップＳ７０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ７０２およびステップＳ７０３が繰り返される。ｐが上記（３０）式の値に達すると（ステップＳ７０４：Ｎｏ）、図７の処理に戻る。
【００８９】
次いで、ストリーム分離部５は第２象限判定を行う（ステップＳ８）。図１４に示すように、第２象限判定では、まずｐが０に設定される（ステップＳ８０１）。次いで、第２象限判定部２５により、上述した信号ｕ'0,pに一番近いシンボルが検索される（ステップＳ８０２）。そして、ｐがインクリメントされる（ステップＳ８０３）。ｐが上記（３０）式の値に達するまで（ステップＳ８０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ８０２およびステップＳ８０３が繰り返される。ｐが上記（３０）式の値に達すると（ステップＳ８０４：Ｎｏ）、図７の処理に戻る。
【００９０】
次いで、ストリーム分離部５は第３メトリック計算を行う（ステップＳ９）。図１５に示すように、第３メトリック計算では、まずｐが０に設定される（ステップＳ９０１）。次いで、第３メトリック計算部２６により、上述した合計メトリックｄ(add)（ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)），ｘ0,p(inv)）が計算される（ステップＳ９０２）。そして、ｐがインクリメントされる（ステップＳ９０３）。ｐが上記（３０）式の値に達するまで（ステップＳ９０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ９０２およびステップＳ９０３が繰り返される。ｐが上記（３０）式の値に達すると（ステップＳ９０４：Ｎｏ）、図７の処理に戻る。
【００９１】
次いで、ストリーム分離部５はＬＬＲ算出を行う（ステップＳ１０）。ＬＬＲ算出部１５により、ｘ1およびｘ0の各送信ストリームについてビットＬＬＲが計算される。そして、一連の処理が終了する。図７には、各ステップが逐次的に行われるように示されているが、これはフローチャートが逐次的に表現するものであるからである。図７に示す処理において、第１ＱＲ処理（ステップＳ１）と第２ＱＲ処理（ステップＳ６）との間には依存関係にないので、同時に並列処理することができる。また、第１メトリック計算（図９）、第１象限判定（図１０）および第２メトリック計算（図１１）の各ステップにおいて設定されているｉと、反転ビットシンボル検索（図１３）、第２象限判定（図１４）および第３メトリック計算（図１５）の各ステップにおいて設定されているｐと、の間には依存関係にないので、同時に並列処理することができる。
【００９２】
実施例１によれば、上述したようにストリーム分離部５におけるストリームを分離処理において処理の並列化が可能であるので、処理の高速化を図ることができる。第３メトリック計算部２６において反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補に対するメトリックが計算され、当該計算結果がストリームの分離結果の一情報としてＬＬＲ算出部１５に渡される。従って、誤り訂正符号を用いたシステムの受信装置においてビットＬＬＲを計算することができる。また、ＡＳＥＳＳ法における生き残りシンボルレプリカを適応的に選択する処理には分岐処理が必要であるため、ハードウェアの実装には適さないが、実施例１にはこのような分岐処理がないので、ハードウェアの実装に適する。
【００９３】
（実施例２）
実施例２は、チャネル行列Ｈの列ベクトルの電力に応じて、チャネル行列Ｈおよびチャネル入れ替え後のチャネル行列Ｈ'のうちの一方を第１ＱＲ処理部に与え、他方を第２ＱＲ処理部に与えるようにしたものである。
【００９４】
・ストリーム分離部の説明
図１６は、実施例２にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。図１６に示すように、ストリーム分離部５は、チャネル入替部の代わりにチャネルランキング部２７を有する。チャネルランキング部２７は、チャネル行列Ｈの４個の要素について次の（４０）式で表される計算を行い、チャネル行列Ｈの列ベクトルの電力Ｐ0およびＰ1を求める。
【００９５】
【数４０】
0005434690.tif 000041
【００９６】
チャネルランキング部２７は、（４０）式のＰ0がＰ1以上である場合、チャネル行列Ｈを第１ＱＲ処理部１２へ出力し、チャネル入れ替え後のチャネル行列Ｈ'を第２ＱＲ処理部１３へ出力する。チャネルランキング部２７は、（４０）式のＰ1がＰ0よりも大きい場合、チャネル行列Ｈを第２ＱＲ処理部１３へ出力し、チャネル入れ替え後のチャネル行列Ｈ'を第１ＱＲ処理部１２へ出力する。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００９７】
・受信方法の説明
実施例２にかかる受信方法では、ストリームの分離処理が開始されると、まず、チャネルランキング部２７によりチャネル行列Ｈの列ベクトルの電力Ｐ0およびＰ1が計算される。電力Ｐ0およびＰ1に基づいて、チャネルランキング部２７により第１ＱＲ処理部１２および第２ＱＲ処理部１３にチャネル行列Ｈまたはチャネル入れ替え後のチャネル行列Ｈ'が与えられる。これ以降の処理は、図７〜図１５に示す実施例１における処理と同様である。実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られる。
【００９８】
（実施例３）
実施例３は、反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補に対するメトリックをｘ1の最尤シンボルｘ1(ML)に対するメトリックに加算するようにしたものである。
【００９９】
・ストリーム分離部の説明
図１７は、実施例３にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。図１７に示すように、ストリーム分離部５には、チャネル入替部、第２ＱＲ処理部および第２象限判定部が設けられていない。つまり、実施例３では、チャネル行列の列の入れ替え、チャネル入れ替え後のチャネル行列のＱＲ分解、チャネル入れ替え後のユニタリ行列によるユニタリ変換ベクトルの生成は行われない。実施例３では、実施例１の第１ＱＲ処理部、第１ＱＲ分解部、第１ユニタリ変換部および第１象限判定部をそれぞれＱＲ処理部１２、ＱＲ分解部１６、ユニタリ変換部１７および象限判定部２１とする。
【０１００】
第３メトリック計算部２６は、最小値検索部２３による検索の結果得られたｘ1の最尤シンボルｘ1(ML)と反転ビットシンボルｘ0,p(inv)のシンボルレプリカ候補ｒ00ｘ0,p(inv)とのメトリックｄ2（ｘ1(ML)，ｘ0,p(inv)）を計算する。二乗ユークリッド距離をメトリックとする場合、ｄ2（ｘ1(ML)，ｘ0,p(inv)）は次の（４１）式で表される。
【０１０１】
【数４１】
0005434690.tif 000042
【０１０２】
第３メトリック計算部２６は、ｄ2（ｘ1(ML)，ｘ0,p(inv)）と、ｘ1の最尤シンボルｘ1(ML)に対して第１メトリック計算部２０により計算されたメトリックと、の合計メトリックｄ（ｘ1(ML)，ｘ0,p(inv)）を計算する。ｄ（ｘ1(ML)，ｘ0,p(inv)）は次の（４２）式で表される。
【０１０３】
【数４２】
0005434690.tif 000043
【０１０４】
図１８は、メトリック計算結果を説明する図である。図１８に示すように、第３メトリック計算部２６により計算された（３０）式で表される個数の反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補に対するメトリック４３ａ〜４３ｆは、ｘ1の最尤シンボルｘ1(ML)に対するメトリック４１ｅに加算される。その他の構成は、実施例１と同様である。
【０１０５】
・受信方法の説明
図１９は、実施例３にかかる受信方法を示すフローチャートである。図１９に示すように、ストリームの分離処理が開始されると、まず、ストリーム分離部５はＱＲ処理を行う（ステップＳ１１）。ＱＲ処理の詳細については、実施例１において図８を参照しながら第１ＱＲ処理として説明したとおりである。次いで、ストリーム分離部５は第１メトリック計算を行う（ステップＳ１２）。第１メトリック計算の詳細については、実施例１において図９を参照しながら説明したとおりである。次いで、ストリーム分離部５は象限判定を行う（ステップＳ１３）。象限判定の詳細については、実施例１において図１０を参照しながら説明したとおりである。
【０１０６】
次いで、ストリーム分離部５は第２メトリック計算を行う（ステップＳ１４）。第２メトリック計算の詳細については、実施例１において図１１を参照しながら説明したとおりである。次いで、ストリーム分離部５は最小値検索を行う（ステップＳ１５）。最小値検索部２３により最尤なシンボル組み合わせが検索される。次いで、ストリーム分離部５は反転ビットシンボル検索を行う（ステップＳ１６）。反転ビットシンボル検索の詳細については、実施例１において図１３を参照しながら説明したとおりである。次いで、ストリーム分離部５は第３メトリック計算を行う（ステップＳ１７）。第３メトリック計算の詳細については、実施例１において図１５を参照しながら説明したとおりである。
【０１０７】
次いで、ストリーム分離部５はＬＬＲ算出を行う（ステップＳ１８）。ＬＬＲ算出部１５により、ｘ1およびｘ0の各送信ストリームについてビットＬＬＲが計算される。そして、一連の処理が終了する。図１９に示す処理において、実施例１と同様に、第１メトリック計算、象限判定および第２メトリック計算と反転ビットシンボル検索および第３メトリック計算とを同時に並列処理することができる。実施例３によれば、実施例１と同様の効果が得られる。
【０１０８】
（実施例４）
実施例４は、実施例３において、チャネル行列Ｈの列ベクトルの電力に応じて、チャネル行列Ｈおよびチャネル入れ替え後のチャネル行列Ｈ'のうちのいずれか一方をＱＲ処理部に与えるようにしたものである。
【０１０９】
・ストリーム分離部の説明
図２０は、実施例４にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。図２０に示すように、ストリーム分離部５はチャネルランキング部２７を有する。チャネルランキング部２７は、実施例２と同様にしてチャネル行列Ｈの列ベクトルの電力Ｐ0およびＰ1を求める（（４０）式参照）。チャネルランキング部２７は、Ｐ0がＰ1以上である場合、チャネル行列ＨをＱＲ処理部１２へ出力する。チャネルランキング部２７は、Ｐ1がＰ0よりも大きい場合、チャネル入れ替え後のチャネル行列Ｈ'をＱＲ処理部１２へ出力する。その他の構成は、実施例３と同様である。
【０１１０】
・受信方法の説明
実施例４にかかる受信方法では、ストリームの分離処理が開始されると、まず、チャネルランキング部２７によりチャネル行列Ｈの列ベクトルの電力Ｐ0およびＰ1が計算される。電力Ｐ0およびＰ1に基づいて、チャネルランキング部２７によりＱＲ処理部１２にチャネル行列Ｈまたはチャネル入れ替え後のチャネル行列Ｈ'が与えられる。これ以降の処理は、図１９に示す実施例３における処理と同様である。実施例４によれば、実施例１と同様の効果が得られる。
【０１１１】
（実施例５）
実施例５は、実施例１において、受信信号ｚ1に近い所定数の送信信号ｘ1のシンボルレプリカ候補についてメトリックを計算するようにしたものである。
【０１１２】
・ストリーム分離部の説明
図２１は、実施例５にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。図２１に示すように、ストリーム分離部５はＭＩＭＯ復調部１４にランキング部２８を有する。ランキング部２８は、受信信号ｚ1をｒ11で除算した信号ｚ1／ｒ11の象限判定を行う。象限判定の仕方は、実施例１の第１象限判定部２１において説明したとおりである。ランキング部２８は、象限判定結果に基づいてｚ1／ｒ11に近い順に送信信号ｘ1のシンボルレプリカ候補を序列化する。ｚ1／ｒ11に対する送信信号ｘ1のシンボルレプリカ候補の近さの序列は、ｚ1／ｒ11が属する象限に対して一意に決まる。従って、この序列をテーブル化して実装することができる。また、第一象限判定部の説明と同様に、上記の除算は不要にすることができる。
【０１１３】
第１メトリック計算部２０は、ランキング部２８による序列化の結果に基づいて、上位のＳ1個のシンボルレプリカ候補に対して、実施例１において説明したメトリック計算を行う。このように、第１メトリック計算部２０において全てのシンボルレプリカ候補に対してメトリック計算が行われるわけではない。従って、第３メトリック計算部２６においてメトリック計算を行う際に、必要なシンボルレプリカ候補に対して第１メトリック計算部２０でのメトリック計算が済んでいないことがある。そのような場合には、第３メトリック計算部２６は、第１メトリック計算部２０でのメトリック計算が済んでいないシンボルレプリカ候補に対して第１メトリック計算部２０と同様のメトリック計算を行ってから、合計メトリックの計算を行う。その他の構成は、実施例１と同様である。
【０１１４】
・受信方法の説明
図２２は、実施例５にかかる受信方法を示すフローチャートである。図２３〜図２６は、各ステップの詳細なフローチャートである。図２２に示すように、ストリームの分離処理が開始されると、まず、ストリーム分離部５は第１ＱＲ処理を行う（ステップＳ２１）。第１ＱＲ処理の詳細については、実施例１において図８を参照しながら説明したとおりである。次いで、ストリーム分離部５は、受信信号ｚ1をｒ11で除算した信号ｚ1／ｒ11の象限判定を行い、送信信号ｘ1のシンボルレプリカ候補を序列化する（ステップＳ２２）。
【０１１５】
次いで、ストリーム分離部５は第１メトリック計算を行う（ステップＳ２３）。図２３に示すように、第１メトリック計算では、まずｉが０に設定される（ステップＳ２１１）。次いで、第１メトリック計算部２０により、ランキング部２８により序列化されたシンボルレプリカ候補のうち上位のＳ1個のシンボルレプリカ候補に対してメトリックｄ1が計算される（ステップＳ２１２）。そして、ｉがインクリメントされる（ステップＳ２１３）。ｉがＳ1に達するまで（ステップＳ２１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１２およびステップＳ２１３が繰り返される。ｉがＳ1に達すると（ステップＳ２１４：Ｎｏ）、図２２の処理に戻る。次いで、ストリーム分離部５は第１象限判定を行う（ステップＳ２４）。象限判定の詳細については、実施例１において図１０を参照しながら説明したとおりである。
【０１１６】
次いで、ストリーム分離部５は第２メトリック計算を行う（ステップＳ２５）。図２４に示すように、第２メトリック計算では、まずｉが０に設定される（ステップＳ４１１）。次いで、第２メトリック計算部２２により、上述したｘ0(min)（ｃ1,i）に対する合計メトリックｄ（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））が計算される（ステップＳ４１２）。そして、ｉがインクリメントされる（ステップＳ４１３）。ｉがＳ1に達するまで（ステップＳ４１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１２およびステップＳ４１３が繰り返される。ｉがＳ1に達すると（ステップＳ４１４：Ｎｏ）、図２２の処理に戻る。
【０１１７】
次いで、ストリーム分離部５は最小値検索を行う（ステップＳ２６）。最小値検索部２３により最尤なシンボル組み合わせが検索される。次いで、ストリーム分離部５は第２ＱＲ処理を行う（ステップＳ２７）。第２ＱＲ処理の詳細については、実施例１において図１２を参照しながら説明したとおりである。次いで、ストリーム分離部５は反転ビットシンボル検索を行う（ステップＳ２８）。反転ビットシンボル検索の詳細については、実施例１において図１３を参照しながら説明したとおりである。
【０１１８】
次いで、ストリーム分離部５は第２象限判定を行う（ステップＳ２９）。図２５に示すように、第２象限判定では、まずｐが０に設定される（ステップＳ８１１）。次いで、第２象限判定部２５により、上述した信号ｕ'0,pに一番近いシンボルが検索される（ステップＳ８１２）。そして、ｐがインクリメントされる（ステップＳ８１３）。ｐが上記（３０）式の値よりも１小さい値に達するまで（ステップＳ８１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ８１２およびステップＳ８１３が繰り返される。ｐが上記（３０）式の値よりも１小さい値に達すると（ステップＳ８１４：Ｎｏ）、図２２の処理に戻る。
【０１１９】
次いで、ストリーム分離部５は第３メトリック計算を行う（ステップＳ３０）。図２６に示すように、第３メトリック計算では、まずｐが０に設定される（ステップＳ９１１）。次いで、ステップＳ２９での判定の結果得られた信号点ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)）に対するメトリックがステップＳ２３において計算済みであるか否かが判定される（ステップＳ９１２）。ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)）に対するメトリックが計算されていない場合（ステップＳ９１２：Ｎｏ）、第３メトリック計算部２６により、ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)）に対して第１メトリック計算部２０と同様のメトリック計算が行われる（ステップＳ９１３）。ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)）に対するメトリックが計算済みである場合（ステップＳ９１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ９１３は省略される。次いで、第３メトリック計算部２６により、上述した合計メトリックｄ(add)（ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)），ｘ0,p(inv)）が計算される（ステップＳ９１４）。そして、ｐがインクリメントされる（ステップＳ９１５）。ｐが上記（３０）式の値に達するまで（ステップＳ９１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ９１２からステップＳ９１５までが繰り返される。ｐが上記（３０）式の値に達すると（ステップＳ９１６：Ｎｏ）、図２２の処理に戻る。
【０１２０】
次いで、ストリーム分離部５はＬＬＲ算出を行う（ステップＳ３１）。ＬＬＲ算出部１５により、ｘ1およびｘ0の各送信ストリームについてビットＬＬＲが計算される。そして、一連の処理が終了する。図２２に示す処理において、実施例１と同様に、第１ＱＲ処理と第２ＱＲ処理とを同時に並列処理することができる。また、第１メトリック計算、第１象限判定および第２メトリック計算と、反転ビットシンボル検索、第２象限判定および第３メトリック計算とを同時に並列処理することができる。実施例５によれば、実施例１と同様の効果が得られる。また、実施例５ではランキング部２８により序列化したシンボルレプリカ候補のうち上位の所定数のシンボルレプリカ候補についてメトリック計算を行うので、メトリック計算の回数を減らすことができる。
【０１２１】
（実施例６）
実施例６は、ｘ0の最尤シンボルｘ0(ML)に近い順にＳ2番目までの反転ビットシンボルを検索するようにしたものである。例えばＳ2の値は、２であってもよいし、３であってもよいし、その他の数であってもよい。ストリーム分離部の構成は、実施例１、２、３、４または５と同様である。
【０１２２】
・受信方法の説明
実施例６にかかる受信方法では、反転ビットシンボル検索、第２象限判定および第３メトリック計算の各ステップの処理は、次のようになる。ただし、実施例３および４では第２象限判定のステップはない。
【０１２３】
図２７に示すように、反転ビットシンボル検索では、まずｐが０に設定される（ステップＳ７１１）。次いで、反転ビットシンボル検索部２４により、送信信号ｘ0の最尤シンボルｘ0(ML)の各ビットごとに反転ビットを持つ反転ビットシンボルが近い順にＳ2番目まで検索される（ステップＳ７１２）。そして、ｐがインクリメントされる（ステップＳ７１３）。ｐが上記（３０）式の値に達するまで（ステップＳ７１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ７１２およびステップＳ７１３が繰り返される。ｐが上記（３０）式の値に達すると（ステップＳ７１４：Ｎｏ）、図７、図１９または図２２の処理に戻る。
【０１２４】
図２８に示すように、第２象限判定では、まずｐが０に設定され（ステップＳ８２１）、ｊが０に設定される（ステップＳ８２２）。次いで、第２象限判定部２５により、上述した信号ｕ'0,pに一番近いシンボルが検索される（ステップＳ８２３）。そして、ｊがインクリメントされる（ステップＳ８２４）。ｊがＳ2の値に達するまで（ステップＳ８２５：Ｙｅｓ）、ステップＳ８２３およびステップＳ８２４が繰り返される。ｊがＳ2の値に達すると（ステップＳ８２５：Ｎｏ）、ｐがインクリメントされる（ステップＳ８２６）。ｐが上記（３０）式の値に達するまで（ステップＳ８２７：Ｙｅｓ）、ステップＳ８２２からステップＳ８２６までが繰り返される。ｐが上記（３０）式の値に達すると（ステップＳ８２７：Ｎｏ）、図７、図１９または図２２の処理に戻る。
【０１２５】
図２９に示すように、第３メトリック計算では、まずｐが０に設定され（ステップＳ９２１）、ｊが０に設定される（ステップＳ９２２）。次いで、第３メトリック計算部２６により、上述した合計メトリックｄ(add)（ｘ1(min)（ｘ0,p(inv)），ｘ0,p(inv)）が計算される（ステップＳ９２３）。そして、ｊがインクリメントされる（ステップＳ９２４）。ｊがＳ2の値に達するまで（ステップＳ９２５：Ｙｅｓ）、ステップＳ９２３およびステップＳ９２４が繰り返される。ｊがＳ2の値に達すると（ステップＳ９２５：Ｎｏ）、ｐがインクリメントされる（ステップＳ９２６）。ｐが上記（３０）式の値に達するまで（ステップＳ９２７：Ｙｅｓ）、ステップＳ９２２からステップＳ９２６までが繰り返される。ｐが上記（３０）式の値に達すると（ステップＳ９２７：Ｎｏ）、図７、図１９または図２２の処理に戻る。その他のステップの処理は、上述した各実施例と同様である。実施例６によれば、実施例１と同様の効果が得られる。
【０１２６】
（実施例７）
実施例７は、実施例３の第３メトリック計算部２６において、受信信号ｚ0から送信信号ｘ1のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号ｕ0,iをＳＩＳＯ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）と仮定してビットＬＬＲを計算し、合計メトリックを計算するようにしたものである。
【０１２７】
・ストリーム分離部の説明
図３０は、実施例７にかかる受信装置のストリーム分離部を示すブロック図である。図３０に示すように、ストリーム分離部５には、反転ビットシンボル検索部が設けられていない。つまり、実施例７では、反転ビットシンボルは検索されない。
【０１２８】
第２メトリック計算部２２は、実施例１と同様に、上記（２７）式のｄ2（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））および上記（２８）式のｄ（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））を計算する。第２メトリック計算部２２は、ｄ2（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））を計算する過程で得られるｚ0−ｒ01ｃ1,i−ｒ00ｘ0(min)（ｃ1,i）の同相成分の二乗をｄ2I（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））、および直交成分の二乗をｄ2Q（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））として保存しておく。ｄ2I（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））およびｄ2Q（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））は次の（４３）式で表される。
【０１２９】
【数４３】
0005434690.tif 000044
【０１３０】
第３メトリック計算部２６は、上記（２１）式のｕ0,iをＳＩＳＯと仮定してビットＬＬＲを計算する。以下に示す（４４）式から（５５）式については、特表２００９−５１３０８７号公報に表として掲載されている。ただし、当該公報の表においてαkが（４４）式から（５５）式のＫに相当する。変調方式がＱＰＳＫである場合、Ｋを１／√２とすると、ビットＬＬＲは次の（４４）式および（４５）式で表される。ＬＬＲn,i(SISO)はｎ番目のビットのビットＬＬＲであることを表す。
【０１３１】
【数４４】
0005434690.tif 000045
【０１３２】
【数４５】
0005434690.tif 000046
【０１３３】
変調方式が１６ＱＡＭである場合、Ｋを１／√１０とすると、ビットＬＬＲは次の（４６）式から（４９）式で表される。
【０１３４】
【数４６】
0005434690.tif 000047
【０１３５】
【数４７】
0005434690.tif 000048
【０１３６】
【数４８】
0005434690.tif 000049
【０１３７】
【数４９】
0005434690.tif 000050
【０１３８】
変調方式が６４ＱＡＭである場合、Ｋを１／√４２とすると、ビットＬＬＲは次の（５０）式から（５５）式で表される。
【０１３９】
【数５０】
0005434690.tif 000051
【０１４０】
【数５１】
0005434690.tif 000052
【０１４１】
【数５２】
0005434690.tif 000053
【０１４２】
【数５３】
0005434690.tif 000054
【０１４３】
【数５４】
0005434690.tif 000055
【０１４４】
【数５５】
0005434690.tif 000056
【０１４５】
第３メトリック計算部２６は、（４４）式から（５５）式の各ビットＬＬＲを用いて合計メトリックを計算する。合計メトリックは、最尤シンボルｘ0(ML)のｎ番目のビットが０（ｂｉｔ（ｘ0(ML)，ｎ）＝０）である場合、ＱＰＳＫの１ビット目、１６ＱＡＭの１および３ビット目、並びに６４ＱＡＭの１、３および５ビット目については、次の（５６）式で表される。ＱＰＳＫの２ビット目、１６ＱＡＭの２および４ビット目、並びに６４ＱＡＭの２、４および６ビット目の合計メトリックは、次の（５７）式で表される。
【０１４６】
【数５６】
0005434690.tif 000057
【０１４７】
【数５７】
0005434690.tif 000058
【０１４８】
最尤シンボルｘ0(ML)のｎ番目のビットが１（ｂｉｔ（ｘ0(ML)，ｎ）＝１）である場合、ＱＰＳＫの１ビット目、１６ＱＡＭの１および３ビット目、並びに６４ＱＡＭの１、３および５ビット目の合計メトリックは、次の（５８）式で表される。ＱＰＳＫの２ビット目、１６ＱＡＭの２および４ビット目、並びに６４ＱＡＭの２、４および６ビット目の合計メトリックは、次の（５９）式で表される。
【０１４９】
【数５８】
0005434690.tif 000059
【０１５０】
【数５９】
0005434690.tif 000060
【０１５１】
ＬＬＲ算出部１５は、ｘ1およびｘ0の各送信ストリームについてビットＬＬＲを計算する。式で表すと、上記（３５）式、（３６）式および（３８）式、並びに次の（６０）式となる。（６０）式において、ｂｉｔ（ｘ，ｎ）はｘのｎ番目のビット値を表し、ｉｎｖｂｉｔ（ｘ，ｎ）はｘのｎ番目の反転ビット値を表す。その他の構成は、実施例３と同様である。
【０１５２】
【数６０】
0005434690.tif 000061
【０１５３】
・受信方法の説明
図３１は、実施例７にかかる受信方法を示すフローチャートである。図３１に示すように、ストリームの分離処理が開始されると、まず、ストリーム分離部５はＱＲ処理を行う（ステップＳ４１）。ＱＲ処理の詳細については、実施例１において図８を参照しながら第１ＱＲ処理として説明したとおりである。次いで、ストリーム分離部５は第１メトリック計算を行う（ステップＳ４２）。第１メトリック計算の詳細については、実施例１において図９を参照しながら説明したとおりである。次いで、ストリーム分離部５は象限判定を行う（ステップＳ４３）。象限判定の詳細については、実施例１において図１０を参照しながら説明したとおりである。
【０１５４】
次いで、ストリーム分離部５は第２メトリック計算を行う（ステップＳ４４）。第２メトリック計算の詳細については、実施例１において図１１を参照しながら説明したとおりである。計算の途中で得られるｚ0−ｒ01ｃ1,i−ｒ00ｘ0(min)（ｃ1,i）の同相成分の二乗をｄ2I（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））、および直交成分の二乗をｄ2Q（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））として保存される。次いで、ストリーム分離部５は最小値検索を行う（ステップＳ４５）。最小値検索部２３により最尤なシンボル組み合わせが検索される。
【０１５５】
次いで、ストリーム分離部５は第３メトリック計算を行う（ステップＳ４６）。図３２に示すように、第３メトリック計算では、まずｉが０に設定される（ステップＳ９３１）。次いで、第３メトリック計算部２６により、ｕ0,iをＳＩＳＯと仮定して上述したようにビットＬＬＲが計算される（ステップＳ９３２）。次いで、第３メトリック計算部２６により、上述した合計メトリックｄi,n(add)が計算される（ステップＳ９３３）。そして、ｉがインクリメントされる（ステップＳ９３４）。ｉが送信ストリームｘ1の変調多値数ｍ1に達するまで（ステップＳ９３５：Ｙｅｓ）、ステップＳ９３２からステップＳ９３４までが繰り返される。ｉが送信ストリームｘ1の変調多値数ｍ1に達すると（ステップＳ９３５：Ｎｏ）、図３１の処理に戻る。
【０１５６】
次いで、ストリーム分離部５はＬＬＲ算出を行う（ステップＳ４７）。ＬＬＲ算出部１５により、ｘ1およびｘ0の各送信ストリームについてビットＬＬＲが計算される。そして、一連の処理が終了する。実施例７によれば、実施例１と同様の効果が得られる。
【０１５７】
（実施例８）
実施例８は、実施例７の第３メトリック計算部２６において、ｘ1の最尤シンボルｘ1(ML)に近い順にＳ個のシンボルについてｕ0,iをＳＩＳＯ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）と仮定してビットＬＬＲを計算するようにしたものである。ストリーム分離部の構成は、実施例７と同様である。
【０１５８】
・受信方法の説明
図３３は、実施例８にかかる受信方法を示すフローチャートである。図３３に示すように、ストリームの分離処理が開始されると、まず、ストリーム分離部５はＱＲ処理を行う（ステップＳ５１）。ＱＲ処理の詳細については、実施例１において図８を参照しながら第１ＱＲ処理として説明したとおりである。次いで、ストリーム分離部５は第１メトリック計算を行う（ステップＳ５２）。第１メトリック計算の詳細については、実施例１において図９を参照しながら説明したとおりである。次いで、ストリーム分離部５は象限判定を行う（ステップＳ５３）。象限判定の詳細については、実施例１において図１０を参照しながら説明したとおりである。
【０１５９】
次いで、ストリーム分離部５は第２メトリック計算を行う（ステップＳ５４）。第２メトリック計算の詳細については、実施例１において図１１を参照しながら説明したとおりである。計算の途中で得られるｚ0−ｒ01ｃ1,i−ｒ00ｘ0(min)（ｃ1,i）の同相成分の二乗をｄ2I（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））、および直交成分の二乗をｄ2Q（ｃ1,i，ｘ0(min)（ｃ1,i））として保存される。次いで、ストリーム分離部５は最小値検索を行う（ステップＳ５５）。最小値検索部２３により最尤なシンボル組み合わせが検索される。
【０１６０】
次いで、ストリーム分離部５は、ｘ1の最尤シンボルｘ1(ML)に近い順にＳ個のシンボルを検索する（ステップＳ５６）。次いで、ストリーム分離部５は第３メトリック計算を行う（ステップＳ５７）。図３４に示すように、第３メトリック計算では、まずｉが０に設定される（ステップＳ９４１）。次いで、第３メトリック計算部２６により、ｕ0,iをＳＩＳＯと仮定して上述したようにビットＬＬＲが計算される（ステップＳ９４２）。次いで、第３メトリック計算部２６により、上述した合計メトリックｄi,n(add)が計算される（ステップＳ９４３）。そして、ｉがインクリメントされる（ステップＳ９４４）。ｉがＳに達するまで（ステップＳ９４５：Ｙｅｓ）、ステップＳ９４２からステップＳ９４４までが繰り返される。ｉがＳに達すると（ステップＳ９４５：Ｎｏ）、図３３の処理に戻る。
【０１６１】
次いで、ストリーム分離部５はＬＬＲ算出を行う（ステップＳ５８）。ＬＬＲ算出部１５により、ｘ1およびｘ0の各送信ストリームについてビットＬＬＲが計算される。そして、一連の処理が終了する。実施例８によれば、実施例１同様の効果が得られる。
【０１６２】
上述した実施例１〜８に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１６３】
（付記１）チャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解する第１ＱＲ分解部と、前記第１ＱＲ分解部により生成されたユニタリ行列に基づいて受信信号を変換する第１ユニタリ変換部と、前記第１ユニタリ変換部により変換された第１受信信号と第１送信信号のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算する第１メトリック計算部と、前記第１ユニタリ変換部により変換された第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する第１象限判定部と、前記第１ユニタリ変換部により変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記第１象限判定部により検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算部の計算結果との合計メトリックを計算する第２メトリック計算部と、前記第２メトリック計算部により計算された前記合計メトリックに基づいて前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルを検索する最小値検索部と、前記最小値検索部により検索された前記第２送信信号の最尤シンボルの各ビットを反転したビット値を有する１以上の反転ビットシンボルを検索する反転ビットシンボル検索部と、前記チャネル行列の列成分を入れ替えたチャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解する第２ＱＲ分解部と、前記第２ＱＲ分解部により生成されたユニタリ行列に基づいて受信信号を変換する第２ユニタリ変換部と、前記第２ユニタリ変換部により変換された第２受信信号から前記反転ビットシンボル検索部により検索された前記反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する第２象限判定部と、前記第２象限判定部により検索された前記信号点と前記反転ビットシンボル検索部により検索された反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算部の計算結果との合計メトリックを計算する第３メトリック計算部と、前記最小値検索部により検索された前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルに対して前記第２メトリック計算部により計算された前記合計メトリック、並びに前記第３メトリック計算部により計算された前記合計メトリック、に基づいてビット対数尤度比を計算するＬＬＲ算出部と、を備えることを特徴とする受信装置。
【０１６４】
（付記２）前記チャネル行列の列成分の電力値に基づいて前記チャネル行列および前記チャネル行列の列成分を入れ替えたチャネル行列のうち一方を前記第１ＱＲ分解部へ出力し、他方を前記第２ＱＲ分解部へ出力するチャネルランキング部を備えることを特徴とする付記１に記載の受信装置。
【０１６５】
（付記３）前記第１ユニタリ変換部により変換された前記第１受信信号に近い順に前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補を序列化するランキング部を備え、前記第１メトリック計算部は、前記第１ユニタリ変換部により変換された前記第１受信信号と、前記ランキング部により序列化された前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補のうち、前記第１ユニタリ変換部により変換された前記第１受信信号に近い順に所定数のシンボルレプリカ候補と、のメトリックを計算することを特徴とする付記１に記載の受信装置。
【０１６６】
（付記４）チャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解するＱＲ分解部と、前記ＱＲ分解部により生成されたユニタリ行列に基づいて受信信号を変換するユニタリ変換部と、前記ユニタリ変換部により変換された第１受信信号と第１送信信号のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算する第１メトリック計算部と、前記ユニタリ変換部により変換された第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する象限判定部と、前記ユニタリ変換部により変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記象限判定部により検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算部の計算結果との合計メトリックを計算する第２メトリック計算部と、前記第２メトリック計算部により計算された前記合計メトリックに基づいて前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルを検索する最小値検索部と、前記最小値検索部により検索された前記第２送信信号の最尤シンボルの各ビットを反転したビット値を有する１以上の反転ビットシンボルを検索する反転ビットシンボル検索部と、前記最小値検索部により検索された前記第１送信信号の最尤シンボルと前記反転ビットシンボル検索部により検索された反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１送信信号の最尤シンボルに対する前記第１メトリック計算部の計算結果との合計メトリックを計算する第３メトリック計算部と、前記最小値検索部により検索された前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルに対して前記第２メトリック計算部により計算された前記合計メトリック、並びに前記第３メトリック計算部により計算された前記合計メトリック、に基づいてビット対数尤度比を計算するＬＬＲ算出部と、を備えることを特徴とする受信装置。
【０１６７】
（付記５）前記チャネル行列の列成分の電力値に基づいて前記チャネル行列または前記チャネル行列の列成分を入れ替えた入替チャネル行列のいずれか一方を前記ＱＲ分解部へ出力するチャネルランキング部、を備えることを特徴とする付記４に記載の受信装置。
【０１６８】
（付記６）チャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解するＱＲ分解部と、前記ＱＲ分解部により生成されたユニタリ行列に基づいて受信信号を変換するユニタリ変換部と、前記ユニタリ変換部により変換された第１受信信号と第１送信信号のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算する第１メトリック計算部と、前記ユニタリ変換部により変換された第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する象限判定部と、前記ユニタリ変換部により変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記象限判定部により検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算部の計算結果との合計メトリックを計算する第２メトリック計算部と、前記第２メトリック計算部により計算された前記合計メトリックに基づいて前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルを検索する最小値検索部と、前記ユニタリ変換部により変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号のビット対数尤度比を計算し、該計算結果、前記第１メトリック計算部の計算結果、並びに前記ユニタリ変換部により変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記象限判定部により検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補との差の実部の二乗および虚部の二乗の各値、に基づいて、合計メトリックを計算する第３メトリック計算部と、前記最小値検索部により検索された前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルに対して前記第２メトリック計算部により計算された前記合計メトリック、並びに前記第３メトリック計算部により計算された前記合計メトリック、に基づいてビット対数尤度比を計算するＬＬＲ算出部と、を備えることを特徴とする受信装置。
【０１６９】
（付記７）チャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解し、該ユニタリ行列に基づいて受信信号を変換する第１ＱＲ処理ステップと、前記第１ＱＲ処理ステップで変換された第１受信信号と第１送信信号のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算する第１メトリック計算ステップと、前記第１ＱＲ処理ステップで変換された第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する第１象限判定ステップと、前記第１ＱＲ処理ステップで変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記第１象限判定ステップで検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算ステップで計算された計算結果との合計メトリックを計算する第２メトリック計算ステップと、前記第２メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリックに基づいて前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルを検索する最小値検索ステップと、前記チャネル行列の列成分を入れ替えたチャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解し、該ユニタリ行列に基づいて受信信号を変換する第２ＱＲ処理ステップと、前記最小値検索ステップで検索された前記第２送信信号の最尤シンボルの各ビットを反転したビット値を有する１以上の反転ビットシンボルを検索する反転ビットシンボル検索ステップと、前記第２ＱＲ処理ステップで変換された第２受信信号から前記反転ビットシンボル検索ステップで検索された前記反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する第２象限判定ステップと、前記第１ＱＲ処理ステップで変換された前記第２受信信号から前記第２象限判定ステップで検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記反転ビットシンボル検索ステップで検索された反転ビットシンボルのシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算ステップで計算された計算結果との合計メトリックを計算する第３メトリック計算ステップと、前記最小値検索ステップで検索された前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルに対して前記第２メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリック、並びに前記第３メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリック、に基づいてビット対数尤度比を計算するＬＬＲ算出ステップと、を含むことを特徴とする受信方法。
【０１７０】
（付記８）前記チャネル行列の列成分の電力値に基づいて前記チャネル行列および前記チャネル行列の列成分を入れ替えたチャネル行列のうち一方を前記第１ＱＲ処理ステップで用いられるチャネル行列として選択し、他方を前記第２ＱＲ処理ステップで用いられるチャネル行列として選択するチャネルランキングステップを含むことを特徴とする付記７に記載の受信方法。
【０１７１】
（付記９）前記第１ＱＲ処理ステップで変換された前記第１受信信号に近い順に前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補を序列化するランキングステップを備え、前記第１メトリック計算ステップは、前記第１ＱＲ処理ステップで変換された前記第１受信信号と、前記ランキングステップで序列化された前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補のうち、前記第１ＱＲ処理ステップで変換された前記第１受信信号に近い順に所定数のシンボルレプリカ候補と、のメトリックを計算することを特徴とする付記７に記載の受信方法。
【０１７２】
（付記１０）チャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解し、該ユニタリ行列に基づいて受信信号を変換するＱＲ処理ステップと、前記ＱＲ処理ステップで変換された第１受信信号と第１送信信号のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算する第１メトリック計算ステップと、前記ＱＲ処理ステップで変換された第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する象限判定ステップと、前記ＱＲ処理ステップで変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記象限判定ステップで検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算ステップで計算された計算結果との合計メトリックを計算する第２メトリック計算ステップと、前記第２メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリックに基づいて前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルを検索する最小値検索ステップと、前記最小値検索ステップで検索された前記第２送信信号の最尤シンボルの各ビットを反転したビット値を有する１以上の反転ビットシンボルを検索する反転ビットシンボル検索ステップと、前記ＱＲ処理ステップで変換された前記第２受信信号から前記最小値検索ステップで検索された前記第１送信信号の最尤シンボルのシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記反転ビットシンボル検索ステップで検索された反転ビットシンボルとのメトリックを計算し、該計算結果と前記最小値検索ステップで検索された前記第１送信信号の最尤シンボルに対して前記第１メトリック計算ステップで計算された計算結果との合計メトリックを計算する第３メトリック計算ステップと、前記最小値検索ステップで検索された前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルに対して前記第２メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリック、並びに前記第３メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリック、に基づいてビット対数尤度比を計算するＬＬＲ算出ステップと、を含むことを特徴とする受信方法。
【０１７３】
（付記１１）前記チャネル行列の列成分の電力値に基づいて前記チャネル行列または前記チャネル行列の列成分を入れ替えた入替チャネル行列のいずれか一方を前記ＱＲ処理ステップで用いられるチャネル行列として選択するチャネルランキングステップ、を含むことを特徴とする付記１０に記載の受信方法。
【０１７４】
（付記１２）チャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とに分解し、該ユニタリ行列に基づいて受信信号を変換するＱＲ処理ステップと、前記ＱＲ処理ステップで変換された第１受信信号と第１送信信号のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算する第１メトリック計算ステップと、前記ＱＲ処理ステップで変換された第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号に最も近い信号点を検索する象限判定ステップと、前記ＱＲ処理ステップで変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記象限判定ステップで検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補とのメトリックを計算し、該計算結果と前記第１メトリック計算ステップで計算された計算結果との合計メトリックを計算する第２メトリック計算ステップと、前記第２メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリックに基づいて前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルを検索する最小値検索ステップと、前記ＱＲ処理ステップで変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号のビット対数尤度比を計算し、該計算結果、前記第１メトリック計算ステップで計算された計算結果、並びに前記ＱＲ処理ステップで変換された前記第２受信信号から前記第１送信信号のシンボルレプリカ候補をキャンセルした信号と前記象限判定ステップで検索された前記信号点のシンボルレプリカ候補との差の実部の二乗および虚部の二乗の各値、に基づいて、合計メトリックを計算する第３メトリック計算ステップと、前記最小値検索ステップで検索された前記第１送信信号の最尤シンボルおよび前記第２送信信号の最尤シンボルに対して前記第２メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリック、並びに前記第３メトリック計算ステップで計算された前記合計メトリック、に基づいてビット対数尤度比を計算するＬＬＲ算出ステップと、を含むことを特徴とする受信方法。
【符号の説明】
【０１７５】
３  受信装置
１５  ＬＬＲ算出部
１６  第１ＱＲ分解部
１７  第１ユニタリ変換部
１８  第２ＱＲ分解部
１９  第２ユニタリ変換部
２０  第１メトリック計算部
２１  第１象限判定部
２２  第２メトリック計算部
２３  最小値検索部
２４  反転ビットシンボル検索部
２５  第２象限判定部
２６  第３メトリック計算部
２７  チャネルランキング部
２８  ランキング部
【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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