(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信データを復調する復調装置において、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整部と、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算部と、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整部と、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定部と、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成部と、
を備え、
前記振幅調整部は、前記伝播路推定値に前記係数を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、
前記復調演算部は、前記レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、復調装置。
【請求項２】
前記復調演算部は、
前記調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解部と、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化部と、
前記レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ユニットと、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算部と、
を備える請求項１に記載の復調装置。
【請求項３】
前記尤度調整部は、前記仮尤度を、前記係数を自乗した除数で除算して、前記尤度を得る、請求項１又は２に記載の復調装置。
【請求項４】
受信データを復調する復調装置において、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整部と、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算部と、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整部と、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定部と、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成部と、
を備え、
前記振幅調整部は、前記レプリカ生成部に前記係数を供給して、前記レプリカ生成部から調整後レプリカを出力させ、
前記復調演算部は、前記調整後レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、復調装置。
【請求項５】
前記復調演算部は、
前記伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解部と、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化部と、
前記調整後レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ユニットと、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算部と、
を備える請求項４に記載の復調装置。
【請求項６】
前記尤度調整部は、前記仮尤度を、前記係数を自乗した除数で除算して、前記尤度を得る、請求項４又は５に記載の復調装置。
【請求項７】
受信データを復調する復調装置において、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整部と、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算部と、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整部と、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定部と、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成部と、
を備え、
前記振幅調整部は、前記伝播路推定値に前記係数の平方根を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、前記レプリカ生成部に前記係数の平方根を供給して、前記レプリカ生成部から調整後レプリカを出力させ、
前記復調演算部は、前記調整後レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、復調装置。
【請求項８】
前記復調演算部は、
前記調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解部と、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化部と、
前記調整後レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ユニットと、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算部と、
を備える請求項７に記載の復調装置。
【請求項９】
前記尤度調整部は、前記仮尤度を、前記係数を自乗した除数で除算して、前記尤度を得る、請求項７又は８に記載の復調装置。
【請求項１０】
受信データを復調する復調装置において、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整部と、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算部と、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整部と、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定部と、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成部と、
を備え、
前記振幅調整部は、前記伝播路推定値に第１の係数（α）を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、前記レプリカ生成部に第２の係数（β）（ここで、α≠β）を供給して、前記レプリカ生成部から調整後レプリカを出力させ、前記受信データに第３の係数（αβ）（ここで、第３の係数αβは第１の係数αと第２の係数βとの乗算結果）を乗じて、前記調整後受信データを出力し、
前記復調演算部は、前記調整後レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、記載の復調装置。
【請求項１１】
前記復調演算部は、
前記調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解部と、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化部と、
前記調整後レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ユニットと、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算部と、
を備える請求項１０に記載の復調装置。
【請求項１２】
前記尤度調整部は、前記仮尤度を、前記第３の係数（αβ）を自乗した除数（（αβ）２）で除算して、前記尤度を得る、請求項１０又は１１に記載の復調装置。
【請求項１３】
受信データの復調処理を行う復調処理方法であって、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整ステップと、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算ステップと、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整ステップと、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定ステップと、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成ステップと、
を含み、
前記振幅調整ステップは、前記伝播路推定値に前記係数を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、
前記復調演算ステップは、前記レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、復調処理方法。
【請求項１４】
前記復調演算ステップは、
前記調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解ステップと、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化ステップと、
前記レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ステップと、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算ステップと、
を含む請求項１３に記載の復調処理方法。
【請求項１５】
前記尤度調整ステップは、前記仮尤度を、前記係数を自乗した除数で除算して、前記尤度を得る、請求項１３又は１４に記載の復調処理方法。
【請求項１６】
受信データの復調処理を行う復調処理方法であって、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整ステップと、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算ステップと、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整ステップと、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定ステップと、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成ステップと、
を含み、
前記振幅調整ステップは、前記レプリカ生成ステップに前記係数を供給して、前記レプリカ生成ステップから調整後レプリカを出力させ、
前記復調演算ステップは、前記調整後レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、復調処理方法。
【請求項１７】
前記復調演算ステップは、
前記伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解ステップと、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化ステップと、
前記調整後レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ステップと、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算ステップと、
を含む請求項１６に記載の復調処理方法。
【請求項１８】
前記尤度調整ステップは、前記仮尤度を、前記係数を自乗した除数で除算して、前記尤度を得る、請求項１６又は１７に記載の復調処理方法。
【請求項１９】
受信データの復調処理を行う復調処理方法であって、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整ステップと、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算ステップと、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整ステップと、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定ステップと、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成ステップと、
を含み、
前記振幅調整ステップは、前記伝播路推定値に前記係数の平方根を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、前記レプリカ生成ステップに前記係数の平方根を供給して、前記レプリカ生成ステップから調整後レプリカを出力させ、
前記復調演算ステップは、前記調整後レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、復調処理方法。
【請求項２０】
前記復調演算ステップは、
前記調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解ステップと、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化ステップと、
前記調整後レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ステップと、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算ステップと、
を含む請求項１９に記載の復調処理方法。
【請求項２１】
前記尤度調整ステップは、前記仮尤度を、前記係数を自乗した除数で除算して、前記尤度を得る、請求項１９又は２０に記載の復調処理方法。
【請求項２２】
受信データの復調処理を行う復調処理方法であって、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整ステップと、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算ステップと、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整ステップと、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定ステップと、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成ステップと、
を含み、
前記振幅調整ステップは、前記伝播路推定値に第１の係数（α）を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、前記レプリカ生成ステップに第２の係数（β）（ここで、α≠β）を供給して、前記レプリカ生成ステップから調整後レプリカを出力させ、前記受信データに第３の係数（αβ）（ここで、第３の係数αβは第１の係数αと第２の係数βとの乗算結果）を乗じて、前記調整後受信データを出力し、
前記復調演算ステップは、前記調整後レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、復調処理方法。
【請求項２３】
前記復調演算ステップは、
前記調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解ステップと、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化ステップと、
前記調整後レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ステップと、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算ステップと、
を含む請求項２２に記載の復調処理方法。
【請求項２４】
前記尤度調整ステップは、前記仮尤度を、前記第３の係数（αβ）を自乗した除数（（αβ）２）で除算して、前記尤度を得る、請求項２２又は２３に記載の復調処理方法。
【請求項２５】
コンピュータに、受信データの復調処理を行わせるための復調処理プログラムであって、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整手順と、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算手順と、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整手順と、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定手順と、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成手順と、
を前記コンピュータに実行させ、
前記振幅調整手順は、前記伝播路推定値に前記係数を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、
前記復調演算手順は、前記レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、復調処理プログラム。
【請求項２６】
前記復調演算手順は、
前記調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解手順と、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化手順と、
前記レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算手順と、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算手順と、
を前記コンピュータに実行させる請求項２５に記載の復調処理プログラム。
【請求項２７】
前記尤度調整手順は、前記仮尤度を、前記係数を自乗した除数で除算して、前記尤度を得る、請求項２５又は２６に記載の復調処理プログラム。
【請求項２８】
コンピュータに、受信データの復調処理を行わせるための復調処理プログラムであって、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整手順と、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算手順と、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整手順と、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定手順と、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成手順と、
を前記コンピュータに実行させ、
前記振幅調整手順は、前記レプリカ生成手順に前記係数を供給して、前記レプリカ生成手順から調整後レプリカを出力させ、
前記復調演算手順は、前記調整後レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、復調処理プログラム。
【請求項２９】
前記復調演算手順は、
前記伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解手順と、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化手順と、
前記調整後レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算手順と、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算手順と、
を前記コンピュータに実行させる請求項２８に記載の復調処理プログラム。
【請求項３０】
前記尤度調整手順は、前記仮尤度を、前記係数を自乗した除数で除算して、前記尤度を得る、請求項２８又は２９に記載の復調処理プログラム。
【請求項３１】
コンピュータに、受信データの復調処理を行わせるための復調処理プログラムであって、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整手順と、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算手順と、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整手順と、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定手順と、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成手順と、
を前記コンピュータに実行させ、
前記振幅調整手順は、前記伝播路推定値に前記係数の平方根を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、前記レプリカ生成手順に前記係数の平方根を供給して、前記レプリカ生成手順から調整後レプリカを出力させ、
前記復調演算手順は、前記調整後レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、復調処理プログラム。
【請求項３２】
前記復調演算手順は、
前記調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解手順と、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化手順と、
前記調整後レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算手順と、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算手順と、
を前記コンピュータに実行させる請求項３１に記載の復調処理プログラム。
【請求項３３】
前記尤度調整手順は、前記仮尤度を、前記係数を自乗した除数で除算して、前記尤度を得る、請求項３１又は３２に記載の復調処理プログラム。
【請求項３４】
コンピュータに、受信データの復調処理を行わせるための復調処理プログラムであって、
前記受信データの振幅を調査して、該受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように前記受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整手順と、
前記調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算手順と、
前記仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整手順と、
前記受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定手順と、
送信データのレプリカを生成するレプリカ生成手順と、
を前記コンピュータに実行させ、
前記振幅調整手順は、前記伝播路推定値に第１の係数（α）を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、前記レプリカ生成手順に第２の係数（β）（ここで、α≠β）を供給して、前記レプリカ生成手順から調整後レプリカを出力させ、前記受信データに第３の係数（αβ）（ここで、第３の係数αβは第１の係数αと第２の係数βとの乗算結果）を乗じて、前記調整後受信データを出力し、
前記復調演算手順は、前記調整後レプリカを使用して、前記調整後受信データおよび前記調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、前記仮尤度を求める、復調処理プログラム。
【請求項３５】
前記復調演算手順は、
前記調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解手順と、
前記ユニタリ行列を用いて前記調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化手順と、
前記調整後レプリカを使用して、前記等化データと前記上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算手順と、
前記誤差から前記仮尤度を計算する尤度計算手順と、
を前記コンピュータに実行させる請求項３４に記載の復調処理プログラム。
【請求項３６】
前記尤度調整手順は、前記仮尤度を、前記第３の係数（αβ）を自乗した除数（（αβ）２）で除算して、前記尤度を得る、請求項３４又は３５に記載の復調処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、復調装置及び復調処理方法に関し、特に、受信データ（ＭＩＭＯ伝送信号）をＱＲ−ＭＬＤ法を用いて復調する復調装置および復調処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信分野ではさらなる通信速度向上のため、多アンテナを利用したＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）技術が開発され、その使用が始まっている。ＭＩＭＯ技術とは、例えば複数のデータを複数の送信アンテナから同時に送信することで空間多重し、受信側では受信データからもとの複数のデータを取り出す技術である。同時刻に送信するデータ量を増やせるため、通信速度が向上する。
【０００３】
また、変調方式も通信速度に大きく関係している。例えば、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）では２ビット、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）では４ビット、６４ＱＡＭでは６ビットと、こちらも同時に送れる情報ビット数を増やすことができる。
【０００４】
ただし、同時に送信する情報ビット数が増えるほど雑音耐性が落ちる。このため、符号化率や符号化方法とあわせて、伝播路環境の品質に応じた最適な方式を選択するＡＭＣ（Adaptive Modulation and Coding）という技術が開発され用いられている。移動体通信においても現在、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）において、ＬＴＥ（Long Term Evolution）として新しい通信方式での標準化が進められている。ＬＴＥでは、このＭＩＭＯ技術やＡＭＣ技術が採用されている。
【０００５】
ＭＩＭＯ技術により送信されたデータを受信し、もとのデータを取り出す方法のひとつにＭＬＤ（Maximum Likelihood Detection）法がある。ＭＬＤ法の一種として、ＱＲ−ＭＬＤ（ＱＲ decomposition ＭＬＤ）法が知られている（例えば、特開２００８−０５３８６７号公報（特許文献１）参照）。
【０００６】
この特許文献１に開示された復調装置は、ＱＡＭ変調されたＭＩＭＯ伝送信号を、ＱＲ−ＭＬＤ法を用いて復調すると共に、２乗ユークリッド距離を以って対数尤度とする復調装置である。復調装置は、各送信アンテナの送信信号レプリカと、受信信号と、チャネル推定値とを用いて、送信信号レプリカと対になる送信信号を推定する送信信号推定部と、送信信号推定値に最も近い送信信号点を検出する最尤シンボル検出部と、検出した最も近い送信信号点を基に尤度計算に用いる変調マップ上の信号点を選定する尤度計算シンボル選定部と、送信信号推定値と送信信号推定値に最も近い送信信号点とに基づいて、送信信号推定値の変調マップの格子長の半分の値の剰余を格子内距離として計算する格子内距離計算部と、格子内距離を用いて、選定された変調マップ上の信号点の対数尤度を計算する尤度計算部とを具備する。
【０００７】
とにかく、ＱＲ−ＭＬＤ法では、所定の式に基く演算が行われる。
【０００８】
また、本発明に関連する他の先行技術も知られている。例えば、特開２００８−１２４８４３号公報（特許文献２）は、演算量の削減効果を向上させる無線受信装置を開示している。この特許文献２に開示された無線受信装置は、空間多重する伝搬路のチャネル推定値を出力するチャネル推定部と、Ｍ個の空間多重送信信号の受信信号とチャネル推定部の出力を基に、Ｍ個の空間多重信号のうち第１の送信信号に対するシンボルを判定し、判定シンボルとして出力するシンボル判定部と、第１の送信信号の判定シンボルおよび第１の送信信号の判定シンボルに近接する近接シンボル群と、受信信号点との間の距離を算出する近接シンボル間距離算出部と、第１の送信信号の判定シンボルで表されるＮ個のビットのうち、ｋ番目のビットを反転したビットを含むシンボル群で第１の送信信号の判定シンボルに最近接する部分ビット反転シンボルと受信信号点との距離を算出する第１の反転シンボル間距離算出部と、近接シンボル間距離算出部および第１の反転シンボル間距離算出部の出力を基にビット尤度を算出するビット尤度算出部と、ビット尤度算出部の出力を基に誤り訂正復号を行う誤り訂正復号部と、を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−０５３８６７号公報
【特許文献２】特開２００８−１２４８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、特許文献１に開示されているようなＱＲ−ＭＬＤ法では、各式において様々な演算が行われる。例えば、乗算ならば、入力ビット幅をｎビットとすると、乗算後のビット幅は２ｎとなる。しかし、回路規模の観点から、結果全てのビットを保持することは現実的ではない。そのため、一部の切り捨てが必要である。ある一定の上位ビットを保存し、下位ビットを切り捨てるとする。この場合、入力信号の振幅が小さい時には、乗算後の情報全てあるいは殆どが切り捨てられていまい、復調性能が著しく劣化してしまう。特許文献２に開示された無線受信装置においても、上述したのと同様の問題がある。
【００１１】
とにかく、従来の復調装置では、入力データのビット幅に応じて演算器のビット幅を調節しなければならず、必要性能を満たすには回路規模が大きくなるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、復調性能を保ちつつ、小型の演算器を使用して復調演算を行うことが可能な復調装置及び復調処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明では、入力データの振幅を一定の範囲に収めることで、小型の演算器を使用して復調演算を行うことにより問題を解決している。
【００１４】
本発明の復調装置は、受信データを復調する復調装置であって、受信データの振幅を調査して、受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整部と、調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算部と、仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整部と、を備える。
【００１５】
本発明の復調処理方法は、受信データの復調処理を行う復調処理方法であって、受信データの振幅を調査して、受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整ステップと、調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算ステップと、仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整ステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果は、演算器のビット幅を縮小させることが可能となることである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】送信アンテナ数および受信アンテナ数が共に２本のＭＩＭＯ技術を用いた通信路モデルを示す図である。
【図２】ＱＰＳＫでの尤度計算例を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態による通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した通信システムに使用される復調部の第１の構成例を示すブロック図である。
【図５】図３に示した通信システムに使用される復調部の第２の構成例を示すブロック図である。
【図６】図３に示した通信システムに使用される復調部の第３の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
最初に、本発明の原理について説明する。
【００１９】
前述したように、ＭＩＭＯ技術により送信されたデータを受信し、もとのデータを取り出す方法のひとつにＭＬＤ（Maximum Likelihood Detection）法がある。ここでは、ＭＬＤ法の一種であるＱＲ−ＭＬＤ（ＱＲ decomposition ＭＬＤ）法について説明する。
【００２０】
図１に送信アンテナ数および受信アンテナ数が共に２本のＭＩＭＯ技術を用いた通信路モデルを示す。図１において、ｘ１、ｘ２が第１及び第２の送信アンテナ１４−１，１４−２から送信される第１及び第２の送信データを示し、ｈ１１、ｈ１２、ｈ２１、ｈ２２が各送受信アンテナ間における伝播路の状態を示す伝播路値を示し、ｎ１、ｎ２が第１及び第２の受信アンテナ２４−１，２４−２において混入する第１及び第２の雑音を示し、ｙ１、ｙ２が第１及び第２の受信アンテナ２４−１，２４−２で受信される第１及び第２の受信データを示す。以上のデータは複素数である。なお、送信データＸはもとのデータを変調したものである。数式で表すと、第１及び第２の受信データｙ１、ｙ２  は下記の式（１）で表される。
【００２１】
【数１】
0005419146.tif 000002
【００２２】
ここで、Ｙ＝［ｙ１、ｙ２］Ｔ、Ｈ＝［［ｈ１１、ｈ１２］、［ｈ２１、ｈ２２］］Ｔ、Ｘ＝［ｘ１、ｘ２］Ｔ、Ｎ＝［ｎ１、ｎ２］Ｔとすると、上記の式（１）は下記の式（２）のように表せる。
【００２３】
【数２】
0005419146.tif 000003
【００２４】
通常のＭＬＤ法では、この受信データＹと、推定した伝播路推定値Ｈ’＝［［ｈ’１１、ｈ’１２］、［ｈ’２１、ｈ’２２］］Ｔにより等化処理を施し、その等化データに対して、送信データＸとして想定される全レプリカとの誤差を逐次計算し、その誤差がもっとも小さくなるように復調を行う。なお、ここでいう「誤差」とは、等化データとレプリカとの自乗ユークリッド距離である。また、「レプリカ」とは、変調方式に応じたコンスタレーションシンボルである。
【００２５】
通常のＭＬＤ法では、全レプリカとの誤差を算出する必要があり、演算量が膨大になる。例えば、変調方式が６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）であるとする。この場合、第１の送信データｘ１と第２の送信データｘ２との組み合わせを考慮すると、６４×６４＝４０９６もの誤差計算を行う必要がある。ＱＲ−ＭＬＤ法は、この誤差計算にかかる演算を軽減する技術である。
【００２６】
ＱＲ−ＭＬＤ法では、推定した伝播路推定値Ｈ’をそのまま使用せず、ＱＲ分解を行う。Ｑはユニタリ行列、Ｒは上三角行列である。誤差計算時に、この上三角行列Ｒを利用することで、演算する要素を削減する。また、上三角行列Ｒの成分の一部は実数となるため、この分も演算量は削減できる。推定した伝播路推定値Ｈ’をＱＲ分解したものを、下記の式（３）とする。
【００２７】
【数３】
0005419146.tif 000004
【００２８】
なお、ＱＲ−ＭＬＤ法では、第１の送信データｘ１と第２の送信データｘ２とを一度に処理できない。そのため、まず一方について復調し、その後で受信データＹと推定した伝播路推定値Ｈ‘を倒置して他方の復調を行うことになる。以降は、第２の送信データｘ２の処理について説明する。
【００２９】
各成分の算出式は、下記の式（４）の通りである。
【００３０】
【数４】
0005419146.tif 000005
【００３１】
上三角行列Ｒのうち、ｒ１１とｒ２２とが実数となる。また、Ｑはユニタリ行列の為、下記の式（５）の関係がなりたつ。
【００３２】
【数５】
0005419146.tif 000006
【００３３】
ここで、Ｉは単位行列である。上記式（１）の伝播路値Ｈに、推定した伝播路推定値Ｈ’をＱＲ分解した行列ＱＲを代入すると、下記の式（６）になる。
【００３４】
【数６】
0005419146.tif 000007
【００３５】
上記式（６）の両辺にユニタリ行列Ｑの共役倒置行列ＱＨを乗算して展開すると、下記の式（７）になる。
【００３６】
【数７】
0005419146.tif 000008
【００３７】
Ｎ’＝ＱＨＮとする。Ｚ＝ＱＨＹとして行列に展開すると、下記の式（８）になる。
【００３８】
【数８】
0005419146.tif 000009
【００３９】
上記式（８）をｎ’’１、ｎ’２についてまとめると、下記の式（９）になる。
【００４０】
【数９】
0005419146.tif 000010
【００４１】
ＱＲ−ＭＬＤ法では、この雑音成分ｎ’１、ｎ’２の自乗誤差を求め、その合算値を最小にする第１及び第２の送信データｘ１、ｘ２を求めることになる。まずは、第２の送信データｘ２のレプリカをｘ２、ｊとして、それぞれのレプリカとの誤差ｎ’２、ｊを算出する。ｊ＝０〜（Ｊ−１）であり、Ｊは変調方式によって決まる格子点の数である。レプリカも格子点と同数必要となる。例えば６４ＱＡＭの場合、ＩＱ平面上に６４個の格子点として変調されるため、Ｊ＝６４となる。ｎ’２、ｊ  は、下記の式（１０）となる。
【００４２】
【数１０】
0005419146.tif 000011
【００４３】
ｎ’２、ｊを自乗したものをｅ２，ｊとすると、下記の式（１１）となる。
【００４４】
【数１１】
0005419146.tif 000012
【００４５】
続いてもう一方の誤差ｎ’１を求めるが、その前に第１の送信データｘ１のレプリカ候補ｘ１、ｊを絞り込む。これは自乗誤差の合算値が最小となる条件を利用してｘ１、ｊを決定する処理である。具体的には、各送信信号レプリカｘ2、ｊについてｎ’１、ｊ＝０となるｘ１、ｊを求める。ｘ１、ｊの条件式は、下記の式（１２）となる。
【００４６】
【数１２】
0005419146.tif 000013
【００４７】
つまり、上記式（１２）の内、下式の右辺に最も近いｘ１、ｊを求めることになる。これで、各ｘ２、ｊについて自乗誤差の合算値を最小にするｘ１、ｊが求まるため、残る誤差ｎ’１、ｊ  の算出もＪ個に抑えることができる。ｎ’１、ｊの自乗誤差をｅ１、ｊとすると、下記の式（１３）となる。
【００４８】
【数１３】
0005419146.tif 000014
【００４９】
こうして求めたｅ１、ｊ、ｅ2、ｊの合算値をｅｊとすると、下記の式（１４）になる。
【００５０】
【数１４】
0005419146.tif 000015
【００５１】
このｅｊを元に復調結果を尤度として計算することになる。
【００５２】
図２を参照して、尤度の計算について、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）での例を挙げて説明する。左右にあるＩＱ平面図は、ＱＰＳＫの為、各象限に１つの格子点となる。Ｊは４であり、ｅｊはｅ０、ｅ１、ｅ２、ｅ３までとなる。図中では各格子点の右あるいは左に対応するｅｊを示している。また１個の格子点には２ビットの情報ビットが含まれている。図中の各格子点の上あるいは下にある（ビット＃１、ビット＃０）がそれぞれの情報ビットを示す。各情報ビットの尤度は個別に算出する。ビット＃０に対する尤度をＬＬＲ０、ビット＃１に対する尤度をＬＬＲ１とすると、各々の尤度は、下記の式（１５）にしたがって算出される。
【００５３】
【数１５】
0005419146.tif 000016
【００５４】
ここで、ＭＩＮ（  ）は最小値を返す関数を意味する。尤度計算は各情報ビットについて‘１’あるいは‘０’に対応した最小誤差の差をとる。ビット＃０についてみれば、ビット＃０＝‘０’となる格子点はＩＱ平面の右側にあり、対応する誤差はｅ０、ｅ２となる。このうち最小となる誤差を求めているのが、上記式（１５）のＬＬＲ０の式の右辺第２項である。また、ビット＃０＝‘１’となる格子点はＩＱ平面の左側にあり、対応する誤差はｅ１、ｅ３となる。このうち最小となる誤差を求めているのが、上記式（１５）のＬＬＲ０の式の右辺第１項である。ビット＃１についても同様に、‘０’、‘１’に応じた最小誤差を求める。尤度は‘１’に応じた最小誤差から、‘０’に応じた最小誤差を減算することで算出する。
【００５５】
このように、ＱＲ−ＭＬＤ法では、各式において様々な演算が行われる。例えば、乗算ならば、入力ビット幅をｎビットとすると、乗算後のビット幅は２ｎとなる。しかし、回路規模の観点から、結果全てのビットを保持することは現実的ではない。そのため、一部の切り捨てが必要である。ある一定の上位ビットを保存し、下位ビットを切り捨てるとする。この場合、入力信号の振幅が小さい時には、乗算後の情報全てあるいは殆どが切り捨てられていまい、復調性能が著しく劣化する。
【００５６】
本発明は、この問題に鑑みなされたもので、入力データ振幅を平準化することにより、復調性能を保ちつつ、演算量を削減することを可能にするものである。
【００５７】
まず、上記式（２）の両辺に係数αを乗算する。αは受信データＹ及び推定した伝播路推定値Ｈ’の振幅に応じて適切に変更する。それにより、下記の式（１６）が得られる。
【００５８】
【数１６】
0005419146.tif 000017
【００５９】
尚、上記式（３）から上記式（１４）までの計算方法は、従来方法と同じである。但し、式（３）で用いる伝播路推定値Ｈ’は調整後伝播路推定値Ｈ”、式（６）の受信データＹは調整後受信データＹ’と読み替えるものとする。最終的に係数αを乗算した場合の自乗誤差合計式（１４）は、下記式（１７）の様に表現できる。
【００６０】
【数１７】
0005419146.tif 000018
【００６１】
つまり、自乗誤差合計は、係数αを掛けない場合と比べα２倍になる。尤度は上記式（１５）により求めるが、ＬＬＲも係数αを掛けない場合と比べα２倍になる。そのときのＬＬＲを、下記の数式（１８）で示されるように、仮尤度Ｌｔｍｐ０、Ｌｔｍｐ１とする。
【００６２】
【数１８】
0005419146.tif 000019
【００６３】
そこで最後に、下記の式（１９）のように、仮尤度ＬＬＲ（Ｌｔｍｐ０、Ｌｔｍｐ１）を除数α２で割ることで、係数αを掛けない場合と同じ尤度を求める。
【００６４】
【数１９】
0005419146.tif 000020
【００６５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００６６】
図３は、本発明の一実施の形態による通信システムの全体構成図である。図３に示すように、通信システムは、送信側１０と受信側２０とから構成される。図示の例では、送信側はたとえば基地局１０から成り、受信側はたとえばユーザ端末２０から成る。
【００６７】
基地局１０は、符号化部１１、変調部１２、Ｄ／Ａ変換部１３、および第１及び第２の送信アンテナ１４−１，１４−２を有する。ユーザ端末２０は、第１及び第２の受信アンテナ２４−１，２４−２、Ａ／Ｄ変換部２１、復調部２２、および復号化部２３を有する。
【００６８】
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態による通信システムの動作について説明する。
【００６９】
基地局１０では、例えば、まず基地局１０のＣＰＵ（不図示）が送信したいデータを情報ビットとして符号化部１１に入力する。符号化部１１は、入力された情報ビットに対しＣＲＣ付加やターボ符号化を施す。変調部１２は、入力された符号データを変調し、変調後のデータである複数の変調データをＤ／Ａ変換部１３に出力する。Ｄ／Ａ変換部１３は、変調部１２が出力した変調データをデジタル信号からアナログ信号に変換する。そしてアナログ信号に変換された変調データは第１及び第２の送信アンテナ１４−１，１４−２を介して送信される。
【００７０】
ユーザ端末２０は、第１及び第２の受信アンテナ２４−１，２４−２を介して送信側１０の第１及び第２の送信アンテナ１４−１，１４−２から送信されたデータを受信する。ただし、第１及び第２の受信アンテナ２４−１，２４−２が受信したデータは、第１及び第２の送信アンテナ１４−１，１４−２から出力された後、空間を伝播する際のノイズの影響を受けていることに留意する。
【００７１】
第１及び第２の受信アンテナ２４−１，２４−２が受信したデータはＡ／Ｄ変換部２１に入力される。Ａ／Ｄ変換部２１は、入力されたデータをアナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部２１は、変換後のデジタル信号を復調部２２に出力する。そして、復調部２２は、Ａ／Ｄ変換部２１が出力したデータを復調する。復調部２２は、復調して得た復調データを復号化部２３に出力する。復号化部２３は、入力された復調データに対して誤り訂正復号化を行う。
【００７２】
その結果得られる復号データを使用して、後段のＣＰＵ（不図示）などの処理回路が所定の処理を実施する。ここでは、送信側の基地局１０にある変調データを送信データ、受信側のユーザ端末２０にあるＡ／Ｄ変換部２１が出力したデータを受信データと呼ぶこととする。
【００７３】
本発明に係る復調装置は、図３の復調部２２において実施される。
【００７４】
図４は、図３に示した復調部２２の第１の構成例を示すブロック図である。本復調部２２は第１の送信データｘ１と第２の送信データｘ２の処理で回路を共有化する構成である。復調部２２は、まず一方の処理を行い、他方では入力データ（受信データ）Ｙと伝播路推定値Ｈ’を倒置して同様に処理を行うことになる。
【００７５】
図４に示すように、本復調部１１は、伝播路推定部３２、振幅調整部３４、ＱＲ分解部３６、等化部３８、レプリカ生成部４０、第１の誤差計算部４２、象限検出部４４、第２の誤差計算部４６、尤度計算部４８、および尤度調整部５０を有する。
【００７６】
以降は、第２の送信データｘ２の処理について説明する。
【００７７】
伝播路推定部３２は、受信データＹのうち既知のものを利用して伝播路推定を行い、伝播路推定値Ｈ’を出力する。振幅調整部３４は、伝播路推定値Ｈ’と受信データＹの値（振幅）を調査し、上記式（１６）にある係数αを乗じて、調整後伝播路推定値Ｈ”と調整後受信データＹ’とを出力する。
【００７８】
ＱＲ分解部３６は、調整後伝播路推定値Ｈ”をＱＲ分解し、上記式（３）にあるユニタリ行列Ｑと上三角行列Ｒとを出力する。等化部３８は、ユニタリ行列Ｑを用いて上記式（７）のとおりに調整後受信データＹ’を等化し、等化データＺを出力する。レプリカ生成部４０は、送信データＸの第２のレプリカＸ’２、第１のレプリカＸ’１を生成する。
【００７９】
第１の誤差計算部４２は、等化データＺと第２のレプリカＸ’２、上三角行列Ｒにより上記式（１１）に従って第２の誤差ｅ２を出力する。この時、第１の誤差計算部４２は、等化データＺも次段に受け渡す。象限検出部４４は、等化データＺと第２のレプリカＸ’２、上三角行列Ｒから上記式（１２）の条件にしたがって第１のレプリカＸ’１を選択する。また、象限検出部４４は、等化データＺと第２の誤差ｅ２を次段に受け渡す。第２の誤差計算部４６は、等化データＺと第２のレプリカＸ’２、第１のレプリカＸ’１、上三角行列Ｒから上記式（１３）にしたがって第１の誤差ｅ１を出力する。このとき、第２の誤差計算部４６は、第２の誤差ｅ２を次段に受け渡す。
【００８０】
したがって、第１の誤差計算部４２と象限検出部４４と第２の誤差計算部４６との組合せは、レプリカＸ’１、Ｘ’２を使用して、等化データＺと上三角行列Ｒとに基いて、誤差ｅ１、ｅ２を求める誤差計算ユニットとして働く。
【００８１】
尤度計算部４６では、第１の誤差ｅ１、第２の誤差ｅ２から上記式（１８）に従って仮尤度Ｌｔｍｐを求め出力する。
【００８２】
尤度調整部５０では、上記式（１９）に従って尤度ＬＬＲを求め出力する。この尤度ＬＬＲが復調データとして図３にある復号化部２３に渡される。
【００８３】
従って、ＱＲ分解部３６、等化部３８、第１の誤差計算部４２、象限検出部４４、第２の誤差計算部４６、および尤度計算部４８の組合せは、レプリカＸ’１、Ｘ’２を使用して、調整後伝播路推定値Ｈ”と調整後受信値Ｙ’とに基いて復調演算を行い、復調尤度（仮尤度）Ｌｔｍｐを求める復調演算部として働く。
【００８４】
このように、本実施の形態では、振幅調整部３４において入力信号（受信データＹと伝播路推定値Ｈ’）の振幅を調査し、必要に応じて入力信号の振幅を増大又は縮小させて、復調演算部（３６，３８，４２，４４，４６，４８）で復調演算を行い、尤度調整部５０において復調尤度（仮尤度）Ｌｔｍｐを調整して尤度を求めている。
【００８５】
すなわち、入力信号（Ｙ、Ｈ’）の振幅を一定の範囲に収めるように入力信号にオフセット（係数）αを掛けることにより、少ない演算量（小さい回路規模）で効率的に復調演算を行うことができる。
【００８６】
上述したように復調部（復調装置）２２は動作するが、このような動作をコンピュータ上で実現することもできる。例えば、上記動作を行う復調処理プログラムをメモリに格納しておき、それをプログラム制御プロセッサ（コンピュータ）によって実行することで、復調装置２２を実現することができる。
【００８７】
上記式（１６）の係数αは、伝播路推定値Ｈ’ではなく、送信信号レプリカＸに乗じてもよい。
【００８８】
図５は、これを実現する、図３に示した復調部の第２の構成例を示すブロック図である。ここでは、復調部に２２Ａの参照符号を付してある。復調部２２Ａは、振幅調整部およびレプリカ生成部が、図４に示されたものから後述するように変更されている点を除いて、図４に示した復調部２２と同様の構成を有し、動作をする。したがって、振幅調整部およびレプリカ生成部に、それぞれ、３４Ａおよび４０Ａの参照符号を付してある。以下では、説明の簡略化の為に、図４との相違点についてのみ説明する。
【００８９】
振幅調整部３４Ａは、伝播路推定値Ｈ’をそのままＱＲ分解部３６へ送出するとともに、係数αをレプリカ生成部４０Ａへ供給する。レプリカ生成部４０Ａは、第２のレプリカＸ’２および第１のレプリカＸ’１の代わりに、調整後第２のレプリカαＸ’２および調整後第１のレプリカαＸ’１を生成する。
【００９０】
ＱＲ分解部３６、等化部３８、第１の誤差計算部４２、象限検出部４４、第２の誤差計算部４６、および尤度計算部４８の組合せは、調整後レプリカαＸ’１、αＸ’２を使用して、伝播路推定値Ｈ’と調整後受信値Ｙ’とに基いて復調演算を行い、復調尤度（仮尤度）Ｌｔｍｐを求める復調演算部として働く。
【００９１】
また、第１の誤差計算部４２と象限検出部４４と第２の誤差計算部４６との組合せは、調整後レプリカαＸ’１、αＸ’２を使用して、等化データＺと上三角行列Ｒとに基いて、誤差ｅ１、ｅ２を求める誤差計算ユニットとして働く。
【００９２】
このように、本実施の形態では、振幅調整部３４Ａにおいて入力信号（受信データＹ）の振幅を調査し、必要に応じて入力信号の振幅を増大又は縮小させて、復調演算部（３６，３８，４２，４４，４６，４８）で復調演算を行い、尤度調整部５０において復調尤度（仮尤度）Ｌｔｍｐを調整して尤度を求めている。
【００９３】
すなわち、入力信号（Ｙ）の振幅を一定の範囲に収めるように入力信号にオフセット（係数）αを掛けることにより、少ない演算量（小さい回路規模）で効率的に復調演算を行うことができる。
【００９４】
上述したように復調部（復調装置）２２Ａは動作するが、このような動作をコンピュータ上で実現することもできる。例えば、上記動作を行う復調処理プログラムをメモリに格納しておき、それをプログラム制御プロセッサ（コンピュータ）によって実行することで、復調装置２２Ａを実現することができる。
【００９５】
また上記式（２）は、その右辺と左辺に乗ずる値が等しければよい。したがって、例えば、受信データＹに係数α２、伝播路推定値Ｈ’に係数α２の平方根α、レプリカＸ’１、Ｘ’２に係数α２の平方根αを乗じてもよい。この場合、尤度調整部で除される係数（除数）は、係数α２の自乗α４になる。
【００９６】
図６は、これを実現する、図３に示した復調部の第３の構成例を示すブロック図である。ここでは、復調部に２２Ｂの参照符号を付してある。復調部２２Ｂは、振幅調整部が、図５に示されたものから後述するように変更されている点を除いて、図５に示した復調部２２Ａと同様の構成を有し、動作をする。したがって、振幅調整部に、３４Ｂの参照符号を付してある。以下では、説明の簡略化の為に、図５との相違点についてのみ説明する。
【００９７】
振幅調整部３４Ｂは、受信データＹに係数（乗数）α２を乗じて得られる調整後受信データＹ”を等化部３８へ送出すると共に、伝播路推定値Ｈ’に係数α２の平方根（乗数）αを乗じて得られる調整後伝播路推定値Ｈ”をＱＲ分解部３６へ送出する。また、振幅調整部３４Ｂは、係数α２を自乗した値を除数α４として尤度調整部５０へ送出する。
【００９８】
ＱＲ分解部３６、等化部３８、第１の誤差計算部４２、象限検出部４４、第２の誤差計算部４６、および尤度計算部４８の組合せは、調整後レプリカαＸ’１、αＸ’２を使用して、調整後伝播路推定値Ｈ”と調整後受信値Ｙ”とに基いて復調演算を行い、復調尤度（仮尤度）Ｌｔｍｐを求める復調演算部として働く。
【００９９】
また、第１の誤差計算部４２と象限検出部４４と第２の誤差計算部４６との組合せは、調整後レプリカαＸ’１、αＸ’２を使用して、等化データＺと上三角行列Ｒとに基いて、誤差ｅ１、ｅ２を求める誤差計算ユニットとして働く。
【０１００】
このように、本実施の形態では、振幅調整部３４Ｂにおいて入力信号（受信データＹと伝播路推定値Ｈ’）の振幅を調査し、必要に応じて入力信号の振幅を増大又は縮小させて、復調演算部（３６，３８，４２，４４，４６，４８）で復調演算を行い、尤度調整部５０において復調尤度（仮尤度）Ｌｔｍｐを調整して尤度を求めている。
【０１０１】
すなわち、入力信号（Ｙ、Ｈ’）の振幅を一定の範囲に収めるように入力信号にオフセットα２、αを掛けることにより、少ない演算量（小さい回路規模）で効率的に復調演算を行うことができる。
【０１０２】
上述したように復調部（復調装置）２２Ｂは動作するが、このような動作をコンピュータ上で実現することもできる。例えば、上記動作を行う復調処理プログラムをメモリに格納しておき、それをプログラム制御プロセッサ（コンピュータ）によって実行することで、復調装置２２Ｂを実現することができる。
【０１０３】
以下に、本発明の態様について説明する。
【０１０４】
本発明の第１の態様による復調装置は、受信データを復調する復調装置であって、受信データの振幅を調査して、受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整部と、調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算部と、仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整部と、を備える。
【０１０５】
上記本発明の第１の態様による復調装置において、上記復調装置は、受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定部と、送信データのレプリカを生成するレプリカ生成部と、を更に備えてよい。
【０１０６】
上記振幅調整部は、伝播路推定値に係数を乗じて、調整後伝播路推定値を出力するものでよく、上記復調演算部は、レプリカを使用して、調整後受信データおよび調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算部は、調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解部と、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化部と、レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ユニットと、誤差から仮尤度を計算する尤度計算部と、を備えるものでよい。上記尤度調整部は、仮尤度を、係数を自乗した除数で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１０７】
その代わりに、上記振幅調整部は、上記レプリカ生成部に係数を供給して、上記レプリカ生成部から調整後レプリカを出力させるものでよく、上記復調演算部は、調整後レプリカを使用して、調整後受信データおよび伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算部は、伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解部と、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化部と、調整後レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ユニットと、誤差から仮尤度を計算する尤度計算部と、を備えるものでよい。上記尤度調整部は、仮尤度を、係数を自乗した除数で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１０８】
さらに、上記振幅調整部は、伝播路推定値に係数の平方根を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、上記レプリカ生成部に係数の平方根を供給して、上記レプリカ生成部から調整後レプリカを出力させるものでよく、上記復調演算部は、調整後レプリカを使用して、調整後受信データおよび調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算部は、調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解部と、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化部と、調整後レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ユニットと、誤差から仮尤度を計算する尤度計算部と、を備えるものでよい。上記尤度調整部は、仮尤度を、係数を自乗した除数で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１０９】
或いは、上記振幅調整部は、伝播路推定値に第１の係数αを乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、上記レプリカ生成部に第２の係数β（ここで、α≠β）を供給して、上記レプリカ生成部から調整後レプリカを出力させ、受信データに第３の係数（αβ）（ここで、第３の係数αβは第１の係数αと第２の係数βとの乗算結果）を乗じて、調整後受信データを出力させるものでよく、上記復調演算部は、調整後レプリカを使用して、調整後受信データおよび調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算部は、調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解部と、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化部と、調整後レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ユニットと、誤差から仮尤度を計算する尤度計算部と、を備えるものでよい。上記尤度調整部は、仮尤度を、第３の係数（αβ）を自乗した除数（（αβ）２）で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１１０】
本発明の第２の態様による復調処理方法は、受信データの復調処理を行う復調処理方法であって、受信データの振幅を調査して、受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整ステップと、調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算ステップと、仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整ステップと、を含む。
【０１１１】
上記本発明の第２の態様による復調処理方法において、受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定ステップと、送信データのレプリカを生成するレプリカ生成ステップと、を更に含んでよい。
【０１１２】
上記振幅調整ステップは、伝播路推定値に前記係数を乗じて、調整後伝播路推定値を出力するものでよく、上記復調演算ステップは、レプリカを使用して、調整後受信データおよび調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算ステップは、調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解ステップと、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化ステップと、レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ステップと、誤差から仮尤度を計算する尤度計算ステップと、を含むものでよい。上記尤度調整ステップは、仮尤度を、係数を自乗した除数で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１１３】
その代わりに、上記振幅調整ステップは、上記レプリカ生成ステップに係数を供給して、上記レプリカ生成ステップから調整後レプリカを出力させるものでよく、上記復調演算ステップは、調整後レプリカを使用して、調整後受信データおよび伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算ステップは、伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解ステップと、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化ステップと、調整後レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ステップと、誤差から仮尤度を計算する尤度計算ステップと、を含むものでよい。上記尤度調整ステップは、仮尤度を、係数を自乗した除数で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１１４】
さらに、上記振幅調整ステップは、伝播路推定値に係数の平方根を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、上記レプリカ生成ステップに係数の平方根を供給して、上記レプリカ生成ステップから調整後レプリカを出力させるものでよく、上記復調演算ステップは、調整後レプリカを使用して、調整後受信データおよび調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算ステップは、調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解ステップと、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化ステップと、調整後レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ステップと、誤差から仮尤度を計算する尤度計算ステップと、を含むものでよい。上記尤度調整ステップは、仮尤度を、係数を自乗した除数で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１１５】
或いは、上記振幅調整ステップは、伝播路推定値に第１の係数（α）を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、上記レプリカ生成ステップに第２の係数（β）（ここで、α≠β）を供給して、上記レプリカ生成ステップから調整後レプリカを出力させ、受信データに第３の係数（αβ）（ここで、第３の係数αβは第１の係数αと第２の係数βとの乗算結果）を乗じて、調整後受信データを出力するものでよく、上記復調演算ステップは、調整後レプリカを使用して、調整後受信データおよび調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算ステップは、調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解ステップと、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化ステップと、調整後レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算ステップと、誤差から仮尤度を計算する尤度計算ステップと、を含むものでよい。上記尤度調整ステップは、仮尤度を、第３の係数（αβ）を自乗した除数（（αβ）２）で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１１６】
本発明の第３の態様による復調処理プログラムは、コンピュータに、受信データの復調処理を行わせるための復調処理プログラムであって、受信データの振幅を調査して、受信データの振幅が一定の範囲内に収まるように受信データに係数を乗じて、調整後受信データを出力する振幅調整手順と、調整後受信データに対して復調演算を行い、仮尤度を求める復調演算手順と、仮尤度を調整して、尤度を求める尤度調整手順と、を上記コンピュータに実行させるものである。
【０１１７】
上記本発明の第３の態様による復調処理プログラムは、受信データに対して伝播路推定を行い、伝播路推定値を出力する伝播路推定手順と、送信データのレプリカを生成するレプリカ生成手順と、を更に上記コンピュータに実行させるようにしてよい。
【０１１８】
上記振幅調整手順は、伝播路推定値に係数を乗じて、調整後伝播路推定値を出力するものでよく、上記復調演算手順は、レプリカを使用して、調整後受信データおよび調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算手順は、調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解手順と、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化手順と、レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算手順と、誤差から仮尤度を計算する尤度計算手順と、を上記コンピュータに実行させるものでよい。上記尤度調整手順は、仮尤度を、係数を自乗した除数で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１１９】
その代わりに、上記振幅調整手順は、上記レプリカ生成手順に係数を供給して、上記レプリカ生成手順から調整後レプリカを出力させるものでよく、上記復調演算手順は、調整後レプリカを使用して、調整後受信データおよび伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算手順は、伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解手順と、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化手順と、調整後レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算手順と、誤差から仮尤度を計算する尤度計算手順と、を上記コンピュータに実行させるものでよい。上記尤度調整手順は、仮尤度を、係数を自乗した除数で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１２０】
さらに、上記振幅調整手順は、伝播路推定値に前記係数の平方根を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、上記レプリカ生成手順に係数の平方根を供給して、上記レプリカ生成手順から調整後レプリカを出力させるものでよく、上記復調演算手順は、調整後レプリカを使用して、調整後受信データおよび調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算手順は、調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解手順と、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化手順と、調整後レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算手順と、誤差から仮尤度を計算する尤度計算手順と、を上記コンピュータに実行させるものでよい。上記尤度調整手順は、仮尤度を、係数を自乗した除数で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１２１】
或いは、上記振幅調整手順は、伝播路推定値に第１の係数（α）を乗じて、調整後伝播路推定値を出力し、上記レプリカ生成手順に第２の係数（β）（ここで、α≠β）を供給して、上記レプリカ生成手順から調整後レプリカを出力させ、受信データに第３の係数（αβ）（ここで、第３の係数αβは第１の係数αと第２の係数βとの乗算結果）を乗じて、調整後受信データを出力するものでよく、上記復調演算手順は、調整後レプリカを使用して、調整後受信データおよび調整後伝播路推定値に基いて復調演算を行い、仮尤度を求めるものでよい。この場合、上記復調演算手順は、調整後伝播路推定値をＱＲ分解して、ユニタリ行列と上三角行列とを出力するＱＲ分解手順と、ユニタリ行列を用いて調整後受信データを等化して、等化データを出力する等化手順と、調整後レプリカを使用して、等化データと上三角行列とに基いて、誤差を求める誤差計算手順と、誤差から仮尤度を計算する尤度計算手順と、を上記コンピュータに実行させるものでよい。上記尤度調整手順は、仮尤度を、第３の係数（αβ）を自乗した除数（（αβ）２）で除算して、尤度を得るものでよい。
【０１２２】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。例えば、上記実施形態では、送信アンテナ数および受信アンテナ数が共に２本のＭＩＭＯ技術を例に挙げて説明したが、これらアンテナ数は２本に限定されないのは勿論である。また、伝搬路推定値に第１の係数αを乗じ、レプリカに第２の係数β（β≠α）を乗じ、受信データＹに第３の係数αβを乗じてもよい。この場合、尤度調整部は、仮尤度を、第３の係数αβを自乗した除数（αβ）２で除算して、尤度を得る。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、通信分野におけるＭＩＭＯ受信装置に適用できる。
【符号の説明】
【０１２４】
１０    送信側（基地局）
１１    符号化部
１２    変調部
１３    Ｄ／Ａ変換部
１４−１，１４−２    送信アンテナ
２０    受信側（ユーザ端末）
２１    Ａ／Ｄ変換部
２２、２２Ａ、２２Ｂ    復調部（復調装置）
２３    復号化部
２４−１，２４−２    受信アンテナ
３２    伝播路推定部
３４、３４Ａ、３４Ｂ    振幅調整部
３６    ＱＲ分解部
３８    等化部
４０、４０Ａ    レプリカ生成部
４２    第１の誤差計算部
４４    象限検出部
４６    第２の誤差計算部
４８    尤度計算部
５０    尤度調整部
【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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