(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを用いて複数のユーザからの信号を受信することができる無線受信システムであって、
前記複数のアンテナで受信された信号に所定の信号処理を施す信号処理手段と、
前記信号処理手段から出力される信号に基づいて、前記複数のユーザにそれぞれ対応する信号成分を抽出する複数の第１の信号抽出手段と、
前記信号処理手段から出力される信号に対する前記第１の信号抽出手段で抽出された信号成分の関係に関するフェージング速度を推定する複数の第１の推定手段と、
前記複数のアンテナで受信された信号に基づいて、対応する前記第１の推定手段で推定された前記フェージング速度を考慮して干渉除去を行うか否か判定する第１の干渉除去判定手段と、
前記信号処理手段から出力される信号から、前記干渉除去判定手段により干渉除去を行うと判定された前記抽出された信号成分を減算する第１の演算手段とを備えたことを特徴とする無線受信システム。
【請求項２】
前記第１の干渉除去判定手段は、前記第１の信号抽出手段で抽出された複数のユーザに対応する信号成分に基づき干渉除去を行うか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の無線受信システム。
【請求項３】
前記第１の信号抽出手段で抽出された複数のユーザに対応する信号成分がそれぞれ復調エラーを含むか否かを判定する複数の第１のエラー判定手段と、を更に備え、前記信号処理手段から出力される信号から、前記干渉除去判定手段により対応する前記フェージング速度を考慮して干渉除去を行うと判定され且つ前記第１のエラー判定手段により復調エラーを含まないと判定された前記抽出された信号成分を減算する第１の演算手段とを備えたことを特徴とする請求項１ないし２のいずれかに記載の無線受信システム。
【請求項４】
前記第１の演算手段から出力される信号に基づいて、前記第１のエラー判定手段により復調エラーを含むと判定されたユーザにそれぞれ対応する信号成分を抽出する複数の第２の信号抽出手段と、
前記第１の演算手段から出力される信号に対する前記第２の信号抽出手段で抽出された信号成分の関係に関するフェージング速度を推定する複数の第２の推定手段と、
前記第２の信号抽出手段で抽出された複数のユーザに対応する信号成分に基づきそれぞれが干渉除去を行うか否かを判定する第２の干渉除去判定手段と、
前記第２の信号抽出手段で抽出された信号成分がそれぞれ復調エラーを含むか否かを判定する複数の第２のエラー判定手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の無線受信システム。
【請求項５】
前記信号処理手段から出力される信号から、前記第１および第２のエラー判定手段により復調エラーを含まず且つ前記第１および第２の干渉除去判定手段により対応する前記フェージング速度を考慮して干渉除去を行うと判定された前記第１および第２の信号抽出手段で抽出された信号成分を減算する第２の演算手段をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の無線受信システム。
【請求項６】
前記第１の演算手段から出力される信号から、前記第２のエラー判定手段により復調エラーを含まないと判定された前記第２の信号抽出手段で抽出された信号成分を減算する第３の演算手段をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の無線受信システム。
【請求項７】
前記複数のユーザからの信号はＰＤＭＡ通信方式によって伝送された信号であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の無線受信システム。
【請求項８】
前記複数のユーザからの信号はＣＤＭＡ通信方式によって伝送された信号であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の無線受信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は無線受信システムに関し、特に、ＰＤＭＡ（Path Division Multiple Access）、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）などの通信方式による無線受信システムであって、受信信号から、他のユーザによる干渉信号成分を除去することができる無線受信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発達しつつある携帯型電話機のような移動通信システムにおいて、周波数の有効利用を図るべく種々の伝送チャネル割当方法が提案されており、その一部のものは実用化されている。
【０００３】
図１２は、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）およびＰＤＭＡの各種通信システムにおけるチャネルの配置図である。まず、図１２を参照して、ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡおよびＰＤＭＡについて簡単に説明する。
【０００４】
図１２（ａ）はＦＤＭＡのチャネル配置を示す図であって、異なる周波数ｆ１〜ｆ４の電波でユーザ１〜４のアナログ信号が周波数分割されて伝送され、各ユーザ１〜４の信号は周波数フィルタによって分離される。
【０００５】
図１２（ｂ）はＴＤＭＡのチャネル配置を示す図であって、各ユーザのデジタル化された信号は、異なる周波数ｆ１〜ｆ４の電波でかつ一定の時間（タイムスロット）ごとに時分割されて伝送され、各ユーザ１〜８の信号は、周波数フィルタと、基地局および各ユーザ移動端末装置間の時間同期とにより分離される。
【０００６】
一方、最近では、携帯型電話機の普及により電波の周波数利用効率を高めるために、ＰＤＭＡ方式が提案されている。このＰＤＭＡ方式は、図１２（ｃ）に示すように、同じ周波数における１つのタイムスロットを空間的に分割して複数のユーザのデータを伝送するものである。このＰＤＭＡでは各ユーザの信号は、周波数フィルタと、基地局および各ユーザ移動端末装置間の時間同期と、アダプティブアレイなどの信号抽出装置とを用いて分離される。
【０００７】
図１３は従来のＰＤＭＡ用基地局の受信システムを示す図である。この例では、ユーザ１と２とを識別するために、４本のアンテナ３〜６が設けられていて、それぞれのアンテナの出力は周波数変換回路７に与えられて、それぞれ対応する局部発振信号Ｌｏによって周波数変換され、Ａ／Ｄ変換器８によってデジタル信号に変換されてデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１０に与えられる。
【０００８】
ＤＳＰ１０Ｄには、アダプティブアレイ１１，１２と、受信信号ベクトル計算機１３と、メモリ１４と、相関値計算機１５と、チャネル割当装置１６とが内蔵されている。アダプティブアレイ１１，１２は、Ａ／Ｄ変換器８から出力される受信信号から特定のユーザ信号のみを抽出する。各アダプティブアレイはたとえば、タイムスロットに含まれるプリアンブルを用いる方法、変調信号の包絡線が一定となる性質を用いる方法などのウェイトベクトル計算方法に依拠して、後述するチャネル割当装置１６で指定されたユーザ信号を抽出する。
【０００９】
受信信号ベクトル計算機１３はＡ／Ｄ変換器８からの受信信号とアダプティブアレイ１１，１２の出力信号とを入力し、すべてのユーザに対応した受信信号ベクトルを計算してメモリ１４に記憶させる。チャネル割当装置１６はメモリ１４と相関値計算機１５とに対して二人のユーザを指定する。相関値計算機１５はメモリ１４に記憶した受信信号ベクトルのうち、指定された二人のユーザの受信信号ベクトルの相互相関値を計算する。チャネル割当装置１６は二人のユーザの受信信号ベクトルの算出された相互相関値を受取る。そして、その相互相関値がある一定値以下であれば、その二人のユーザを同一時刻のタイムスロットにパス多重接続させる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図１３に示したアダプティブアレイ１１，１２はそれぞれ対応のユーザ１および２の信号を抽出するが、ユーザ１および２に加えてたとえばユーザ３がユーザ１と同じ方向から信号を送信してきた場合、アダプティブアレイ１１からユーザ１およびユーザ３の信号が混ざり合って出力されることになる。しかしながら、従来のアダプティブアレイ１１ではユーザ１および３の信号を分離できず、ユーザ１の信号のみを抽出することができなかった。
【００１１】
それゆえに、この発明の主たる目的は、干渉除去の精度を上げ、不要なユーザの信号をキャンセルすることにより通信品質を向上できるような無線受信システムを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、複数のアンテナを用いて複数のユーザからの信号を受信することができる無線受信システムであって、前記複数のアンテナで受信された信号に所定の信号処理を施す信号処理手段と、前記信号処理手段から出力される信号に基づいて、前記複数のユーザにそれぞれ対応する信号成分を抽出する複数の第１の信号抽出手段と、
前記信号処理手段から出力される信号に対する前記第１の信号抽出手段で抽出された信号成分の関係に関するフェージング速度を推定する複数の第１の推定手段と、前記複数のアンテナで受信された信号に基づいて、対応する前記第１の推定手段で推定された前記フェージング速度を考慮して干渉除去を行うか否か判定する第１の干渉除去判定手段と、
前記信号処理手段から出力される信号から、前記干渉除去判定手段により干渉除去を行うと判定された前記抽出された信号成分を減算する第１の演算手段と、を備える。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、前記第１の干渉除去判定手段は、前記第１の信号抽出手段で抽出された複数のユーザに対応する信号成分に基づきそれぞれが干渉除去を行うか否かを判定する。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、前記第１の信号抽出手段で抽出された複数のユーザに対応する信号成分がそれぞれ復調エラーを含むか否かを判定する複数の第１のエラー判定手段と、を更に備え、前記信号処理手段から出力される信号から、前記干渉除去判定手段により対応する前記フェージング速度を考慮して干渉除去を行うと判定され且つ前記第１のエラー判定手段により復調エラーを含まないと判定された前記抽出された信号成分を減算する第１の演算手段とをさらに備える。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、前記第１の演算手段から出力される信号に基づいて、前記第１のエラー判定手段により復調エラーを含むと判定されたユーザにそれぞれ対応する信号成分を抽出する複数の第２の信号抽出手段と、前記第１の演算手段から出力される信号に対する前記第２の信号抽出手段で抽出された信号成分の関係に関するフェージング速度を推定する複数の第２の推定手段と、前記第２の信号抽出手段で抽出された(4) 特開２００２−１１１５７８複数のユーザに対応する信号成分に基づきそれぞれが干渉除去を行うか否かを判定する第２のの干渉除去判定手段と、前記第２の信号抽出手段で抽出された信号成分がそれぞれ復調エラーを含むか否かを判定する複数の第２のエラー判定手段とをさらに備える。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、前記信号処理手段から出力される信号から、前記第１および第２のエラー判定手段により復調エラーを含まず且つ前記第１および第２の干渉除去判定手段により対応する前記フェージング速度を考慮して干渉除去を行うと判定された前記第１および第２の信号抽出手段で抽出された信号成分を減算する第２の演算手段とをさらに備える。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、前記第１の演算手段から出力される信号から、前記第２のエラー判定手段により復調エラーを含まないと判定された前記第２の信号抽出手段で抽出された信号成分を減算する第３の演算手段とをさらに備える。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１から６のいずれかに記載の無線受信システムにおいて、複数のユーザからの信号はＰＤＭＡ通信方式によって伝送された信号である。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１から６のいずれかに記載の無線受信システムにおいて、複数のユーザからの信号はＣＤＭＡ通信方式によって伝送された信号である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の前提となるマルチステージの干渉キャンセラとして提案されたＰＤＭＡ用基地局の受信システムを示すブロック図である。この発明の前提となる提案された受信システムは、同じ時刻に送信されたｍ（ｍは２以上の整数）人のユーザ１，…，ｋ，…，ｍからの信号Ｓ1（ｔ），…，Ｓk（ｔ），…，Ｓm（ｔ）を互いに分離して並列に取出すものである。
【００２２】
図１において、図１３の従来例と同様に、ＰＤＭＡ用基地局の受信システムには、４本のアンテナ３〜６と、周波数変換回路７と、Ａ／Ｄ変換器８とが設けられている。Ａ／Ｄ変換器８から出力された入力信号ベクトルＸ1（ｔ）は、第１段目の演算装置１０１と、第１段目のアダプティブアレイＡＡ11，…，ＡＡk1，…，ＡＡm1と、第１段目のパラメータ推定器ＰＥ11，…，ＰＥk1，…，ＰＥm1とに与えられる。アダプティブアレイの詳細については後で説明する。
【００２３】
アダプティブアレイＡＡ11，…，ＡＡk1，…，ＡＡm1からは、対応するユーザの信号成分を最も強く含む（その他にも他のユーザからの干渉信号成分をも含む）複素信号であるユーザ信号Ｙ11（ｔ），…，Ｙk1（ｔ），…，Ｙm1（ｔ）がそれぞれ出力され、第１段目の演算装置１０１に与えられるとともに、それぞれ対応する検波器ＤＥ11，…，ＤＥk1，…，ＤＥm1で検波される。
【００２４】
パラメータ推定器ＰＥ11，…，ＰＥk1，…，ＰＥm1は、それぞれ、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）と、検波器ＤＥ11，…，ＤＥk1，…，ＤＥm1の対応する検波出力とに基づいて、対応するユーザの受信応答ベクトルＨ11，…，Ｈk1，…，Ｈm1を推定し、第１段目の演算装置１０１に与える。より具体的に、各パラメータ推定器は、対応するユーザの信号成分が入力信号ベクトルにどの程度含まれているか、対応するユーザの信号成分が入力信号ベクトルに対してどの程度位相回転しているか、などを推定する。
【００２５】
第１段目の演算装置１０１は、各ユーザｉ（ｉ＝１，２，…，ｍ）ごとに、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）から、当該ユーザｉを除く他のすべてのユーザの信号成分を差し引くことにより、干渉信号成分を除去し、当該ユーザｉのさらなる入力信号ベクトルＸi2（ｔ）を算出し出力する。演算装置１０１の動作については、図２を参照して後で詳細に説明する。
【００２６】
第１段目の演算装置１０１は、ユーザごとに対応して入力信号ベクトルＸ12（ｔ），…，Ｘk2（ｔ），…，Ｘm2（ｔ）を出力し、対応する第２段目のアダプティブアレイＡＡ12，…，ＡＡk2，…，ＡＡm2に与える。
【００２７】
第２段目のアダプティブアレイＡＡ12，…，ＡＡk2，…，ＡＡm2から出力されるユーザ信号Ｙ12（ｔ），…，Ｙk2（ｔ），…，Ｙm2（ｔ）は、第２段目の演算回路１０２に与えられるとともに、それぞれ対応する検波器ＤＥ12，…，ＤＥk2，…，ＤＥm2で検波される。
【００２８】
パラメータ推定器ＰＥ12，…，ＰＥk2，…，ＰＥm2は、それぞれ、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）と、検波器ＤＥ12，…，ＤＥk2，…，ＤＥm2の対応する検波出力とに基づいて、対応するユーザの受信応答ベクトルＨ12，…，Ｈk2，…，Ｈm2を推定し、第２段目の演算装置１０２に与える。演算装置１０２は、さらなる入力信号ベクトルＸ13（ｔ），…，Ｘk3（ｔ），…，Ｘm3（ｔ）を出力し、対応する（図示省略した）第３段目のアダプティブアレイＡＡ13，…，ＡＡk3，…，ＡＡm3に与える。
【００２９】
このように、アダプティブアレイとパラメータ推定器と演算装置とからなる干渉キャンセラを直列に複数段（第１段から第Ｌ段まで）設けたことにより、それぞれの段から出力されるユーザ信号に含まれる他のユーザ信号成分の割合を段階的に減少させて、干渉の除去がさらに図られることになる。その結果、通信特性のさらなる向上が図られる。
【００３０】
図２は、図１に示した複数段の演算装置の一例としての演算装置１０１の具体的なブロック図である。図２において、演算装置１０１は、乗算器ＭＰ1，…，ＭＰk-1，ＭＰk+1，…，ＭＰmと加算器ＡＤkとから構成されている。なお、説明の簡略化のために図示していないが、図示した乗算器および加算器以外にも、乗算器ＭＰkおよび加算器ＡＤ1，…，ＡＤk-1，ＡＤk+1，…，ＡＤmが演算装置１０１に内蔵されているものとする。
【００３１】
乗算器ＭＰ1，…，ＭＰk-1，ＭＰk+1，…，ＭＰmにはそれぞれ、アダプティブアレイＡＡ11，…，ＡＡk-1，ＡＡk+1，…，ＡＡmからのユーザ信号Ｙ11（ｔ），…，Ｙ(k-1)1（ｔ），Ｙ(k+1)1（ｔ），…，Ｙm1（ｔ）と、パラメータ推定器ＰＥ11，…，ＰＥ(k-1)1，ＰＥ(k+1)1，…，ＰＥm1からの受信応答ベクトルＨ11，…，Ｈ(k-1)1，Ｈ(k+1)1，…，Ｈm1とが与えられる。
【００３２】
乗算器ＭＰ1，…，ＭＰk-1，ＭＰk+1，…，ＭＰmの出力は加算器ＡＤkの負の入力に与えられ、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）は加算器ＡＤkの正の入力に与えられる。これにより、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）からユーザｋ以外のユーザに対応する信号成分が減算され、ユーザｋに対応する信号成分Ｘk2（ｔ）が加算器ＡＤkから出力されることになる。前述のように、これらのアダプティブアレイ、パラメータ推定器および演算装置は全体として、１段の干渉キャンセラを構成しているものとする。
【００３３】
この結果、かなりの干渉信号成分が除去されることになる。そして、このようにして演算装置１０１により干渉信号成分がかなり除去された新たな入力ベクトル信号Ｘk2（ｔ）を第２段目以降の干渉キャンセラに与えることにより、最終的に出力されるユーザ信号Ｓk（ｔ）に含まれる他のユーザからの干渉信号成分の割合を十分に低下させることができ、良好な通信特性を実現することができる。
【００３４】
なお、加算器ＡＤk以外の図示しない加算器の各々にも、並行して同様に、乗算器ＭＰ1，…，ＭＰk，…，ＭＰmのうちの当該加算器に対応する乗算器以外のものからの出力と、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）とが与えられる。そしてこれらの加算器はそれぞれ、図１に示す新たな入力信号ベクトルを出力して第２段目以降の干渉キャンセラに与えている。
【００３５】
次に、図１および図２に示した装置のさらに具体的な動作について説明する。アンテナ素子数をｎ本、同時に通話するユーザ数をｍ人とすると、Ａ／Ｄ変換器８から出力される入力信号ベクトルＸ1（ｔ）は次式で表わされる。
【００３６】
Ｘ1（ｔ）＝［ｘ1（ｔ），ｘ2（ｔ），…ｘn（ｔ）］T  …  （１）
ｘj（ｔ）＝ｈj1Ｓ1（ｔ）＋ｈj2Ｓ2（ｔ）＋…＋ｈjiＳi（ｔ）＋…＋ｈjmＳm（ｔ）＋ｎj（ｔ），（ｊ＝１，２，…，ｎ）  …  （２）
上記の第（１）式および第（２）式をベクトル表記に直すと次の第（３）式が得られる。
【００３７】
Ｘ1（ｔ）＝Ｈ1Ｓ1（ｔ）＋Ｈ2Ｓ2（ｔ）＋…＋ＨiＳi（ｔ）＋…＋ＨmＳm（ｔ）＋Ｎ（ｔ）  …  （３）
Ｈi＝［ｈ1i，ｈ2i，…，ｈni］T，（ｉ＝１，２，…，ｍ）  …  （４）
Ｎ（ｔ）＝［ｎ1（ｔ），ｎ2（ｔ），…，ｎn（ｔ）］T  …  （５）
【００３８】
次に，図２の演算装置１０１から新たな入力信号ベクトルＸk2（ｔ）が出力される動作についてさらに詳細に説明する。
【００３９】
パラメータ推定器ＰＥ11，…，ＰＥk1，…，ＰＥm1でＨi（ｉ＝１，２，…，ｍ）が推定できるものとする。また１段目のアダプティブアレイＡＡ11，…，ＡＡk1，…，ＡＡm1が比較的良好に動作したとすると、Ｙi1（ｔ）≒Ｓi（ｔ）とみなすことができる。
【００４０】
この段階で、すべてのユーザ信号とすべてのユーザ信号の受信応答ベクトルとが求まったことになる。ここで、２段目のユーザｋの信号検出に用いる入力信号ベクトルＸk2（ｔ）を第（６）式により求めることができる。
【００４１】
Ｘk2（ｔ）＝Ｘ1（ｔ）−Ｈ1Ｓ1（ｔ）−…−Ｈk-1Ｓk-1（ｔ）−Ｈk+1Ｓk+1（ｔ）−…−ＨmＳm（ｔ）  …  （６）
この第（６）式に第（３）式を代入すると、第（７）式が得られる。
【００４２】
Ｘk2（ｔ）＝ＨkＳk（ｔ）＋Ｎ（ｔ）  …  （７）
Ｘ1（ｔ）とＸk2（ｔ）を比較すると、Ｘk2（ｔ）の方がＳk（ｔ）以外の干渉成分Ｓi（ｔ）（ｉ＝１，２，…ｍ、ただしｉ≠ｋ）が減少していて、２段目のアダプティブアレイがより動作しやすくなる。
【００４３】
図１に示すように、干渉キャンセラを複数段接続して構成したマルチステージの干渉キャンセラでは、受信信号をアダプティブアレイによってユーザごとに分離し、当該ユーザ以外のユーザの信号を干渉波として受信信号から除去して得た結果を、当該ユーザの入力信号として次段の干渉キャンセラに与えている。この結果、次段の干渉キャンセラでは、入力されるユーザ信号の干渉波が少ない分、通信特性の良いユーザ信号が得られる。そして、このような干渉波の除去を複数段繰返すことによって干渉波の除去はさらに進み、ＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio）はより改善され、所望のユーザ信号をより抽出しやすくなる。
【００４４】
しかしながら、上述のようなマルチステージ干渉キャンセラを用いれば確かに干渉波の除去は進むものの、次のような問題点が生じる。
【００４５】
（１）上述のマルチステージ干渉キャンセラの例では、各アダプティブアレイで抽出されたユーザ信号を、その復調エラーの有無を判定することなく、受信信号から干渉波成分として除去するように構成されている。したがって、もしもアダプティブアレイで抽出されたユーザ信号に復調エラーがあり、何らかの変形した波形、たとえばインパルス状の波形を有する信号となっていれば、このようなエラーを含む信号成分が受信信号から減算された結果得られる各演算装置の出力（次段の干渉キャンセラへの入力信号）には、復調エラーの影響によるインパルス状のノイズが含まれることになるなどの影響が生じることになる。
【００４６】
（２）信号の復元においては、復元するユーザの受信電力が低い、フェージングが速い（ドップラー周波数が大きい）、干渉信号が多いなどの悪条件時には、復元精度の劣化が生じる。復元精度が悪い信号で干渉除去を行うと不必要な信号成分を除去することがある。
【００４７】
このような復元信号で干渉除去をした場合、干渉除去後の信号（次のステージに持ち越される入力信号）の精度が悪くなるため、次のステージに遷移しても所望の信号を得ることができずマルチステージ干渉キャンセラの効果が見られなくなる。
【００４８】
この発明は、上述の問題点（１）および（２）を解決しようとするものである。
【００４９】
［実施の形態１］
図３は、この発明の実施の形態１によるＰＤＭＡ用基地局の受信システムを示すブロック図である。
【００５０】
図３において、演算装置１０１′と、複数のユーザごとに設けられた第１のゲート部ＧＡ，干渉除去部ＩＣおよび第２のゲート部ＧＢとが、第１段目の干渉キャンセラの基本構成をなしている。
【００５１】
なお、図示の簡略化のために省略しているが、演算装置１０２′の後段にも複数のユーザごとに第１段目の干渉キャンセラと全く同じ態様で第１のゲート部ＧＡ，干渉除去部ＩＣおよび第２のゲート部ＧＢが設けられており、演算装置１０２′とこれらの図示しない構成要素ＧＡ，ＩＣ，ＧＢとで第２段目の干渉キャンセラが構成されているものとする。
【００５２】
さらに図示省略するが、この２段目の干渉キャンセラの後段にも、第１段目の干渉キャンセラと全く同じ態様で構成された（演算装置と、第１および第２のゲート部と、干渉除去部とからなる）干渉キャンセラが複数段続いているものとする。
【００５３】
したがって、図３の受信システムは、全体としてマルチステージの干渉キャンセラで構成されたことになり、最終段の干渉キャンセラの複数のユーザごとに設けられた第２のゲート部ＧＢ（図示せず）の出力が、当該受信システムの最終出力となる。
【００５４】
まず、図１の受信システムと同様に、Ａ／Ｄ変換器８からは入力信号ベクトルＸ1（ｔ）が出力され、第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′に与えられるとともに、第１段目の干渉キャンセラの前段に複数のユーザごとに対応して設けられた複数の干渉除去部ＩＣ11，…，ＩＣk1，…，ＩＣm1にも共通に与えられる。
【００５５】
この実施の形態の例では、４本のアンテナ３〜６が設けられていて、それぞれのアンテナの出力は周波数変換回路７に与えられて、それぞれ対応する局部発振信号Ｌｏによって周波数変換され、Ａ／Ｄ変換器８によってデジタル信号に変換されて受信電力検出部９に与えられる。
【００５６】
受信電力検出部９はＡ／Ｄ変換器８から与えらた４本のアンテナからのデジタル出力により、当該ユーザの受信電力の大きさを求め、干渉除去選択器１０に与える。この干渉除去選択器１０は、後述するように、干渉除去部ＩＣで算出された各ユーザの受信応答ベクトルＨが与えられ、ＳＮＲを推定する。更に、この干渉除去選択器１０は、後述するように、算出された受信応答ベクトルＨに基づき、フェージング速度（ＦＤ）、干渉信号の度合（ＳＩＲ：信号対干渉波比）を検出する。そして、これら得られたデータに基づき、当該ステージにおいて干渉除去を行うかを判定する。
【００５７】
図３の受信システムにおいて、干渉除去部ＩＣはすべて同じ構成を有しており、その一例として干渉除去部ＩＣk1の構成を図４に示す。
【００５８】
図４において、干渉除去部ＩＣk1に入力された入力信号ベクトルＸ1（ｔ）からアダプティブアレイＡＡk1で抽出されたユーザｋの複素信号は、復調器ＤＭk1によってビット情報信号に変換される。このビット情報信号は、エラー判定器ＥＤk1に与えられるとともに再変調器ＲＭk1にも与えられる。
【００５９】
エラー判定器ＥＤk1は、復調器ＤＭk1からのビット情報信号に基づいて、アダプティブアレイＡＡk1からの抽出信号の復調エラーの有無を判定する。そして、復調エラー有りと判定すれば、Ｌレベルのエラー判定信号Ｅk1を発生して第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′に与える。
【００６０】
再変調器ＲＭk1は、復調器ＤＭk1からのビット情報信号を再度、複素信号であるユーザ信号Ｙk1（ｔ）に変換し、第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′に与えるとともに、パラメータ推定器ＰＥk1に与える。
【００６１】
パラメータ推定器ＰＥk1は、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）と、ユーザ信号Ｙk1（ｔ）とに基づいて、対応するユーザの受信応答ベクトルＨk1を算出し、第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′に与える。さらに、パラメータ推定器ＰＥk1は、算出した受信応答ベクトルＨk1を干渉除去選択器１０に与える。
【００６２】
この干渉除去選択器１０は、算出した受信応答ベクトルＨk1に基づき、この応答ベクトルの推定精度が高いか否か判断し、推定精度の高いユーザの復元信号のみ当該ステージでの干渉除去を行うように制御信号を出力する。すなわち、応答ベクトルの推定精度が高いか否か判断し、干渉除去を行わないランクの信号であると判定すれば、Ｌレベルの選択信号Ｉk1を発生して各干渉キャンセラの演算装置１０１′…並びにゲート部ＧＡ、ＧＢに与える。
【００６３】
この干渉除去選択器１０において、応答ベクトル推定精度の高いユーザを選択する方法は次のように行われる。予めシミュレーションを実施し、当該ユーザの受信電力の大きさ（ＳＮＲ：信号対雑音比）、フェージング速度（ＦＤ）、干渉信号の度合（ＳＩＲ：信号対干渉波比）の各条件に応じた応答ベクトル推定精度を取得しておき、それをランキングし、テーブルに保持しておく。そして、算出した応答ベクトルＨk1に基づきＦＤ及びＳＩＲを検出し、また、受信電力検出部９からの信号に基づき、ＳＮＲを推定し、当該ステージでの干渉除去を行うか否かを判定する。応答ベクトルの推定精度が高いと干渉除去するレプリカ信号の精度が向上するため、次ステージに入力される信号の精度が高くなる。その結果、次ステージでのエラーフリーとなる確率が高くなる。
【００６４】
上記したように、テーブルには、当該ユーザの受信電力の大きさ（ＳＮＲ：信号対雑音比）、フェージング速度（ＦＤ）、干渉信号の度合（ＳＩＲ：信号対干渉波比）の各条件を保持してこれらのランキングに基づいて、当該ステージでの干渉除去を行うか否かを判定を行うように構成したが、処理速度等を考慮して、いずれかの条件により判定を行うようにしても良い。例えば、干渉信号の度合（ＳＩＲ：信号対干渉波比）の値に応じてランキングしたものをテーブルに保持し、このランキング値に応じて算出した応答ベクトルＨk1から当該ステージでの干渉除去を行うか否かを判定するように構成しても良い。
【００６５】
図５は、この発明の実施の形態による干渉除去選択器１０の構成を示すブロック図である。図５を参照してこの発明の実施の形態による干渉選択器１０の動作につき説明する。
【００６６】
ここでは、例えば、上下回線のそれぞれ４スロットからなる合計８スロットを１フレームとする。そして、このようなフレームが時系列的に連続して上下回線の通信が交互に行われることになる。
【００６７】
干渉除去部ＩＣk1のパラメータ推定器ＰＥk1は、受信信号または入力信号ベクトルＸ1（ｔ）と、ユーザ信号Ｙk1（ｔ）とに基づいて、現在のフレームのスロットにおける受信応答ベクトルＨk1を算出し、干渉除去選択器１０の相関演算および各条件推定回路１０１及びメモリ１０２に与える。
【００６８】
相関演算および各条件推定回路１０１は、パラメータ推定器ＰＥk1で推定された現在のフレームのスロットにおける受信応答ベクトルとメモリ１０２に格納されている前フレームの対応するスロットにおける受信応答ベクトルとの相関値を演算する。
【００６９】
なお、時間的に前後する２フレームの受信応答ベクトルの相関値αは次式により定義される。
【００７０】
α＝│ｈ1ｈ2H│／│ｈ1││ｈ2│
ここで、ｈ2Hはｈ2の各成分の複素共役をとり、さらに転置したものを表す。
【００７１】
また、ｈi（ｉ＝１，２）は、フレームｉにおけるアンテナ素子ごとの位相振幅情報を要素とする受信応答ベクトル（ｈ11，ｈ12，ｈ13，ｈ14）を表している。
【００７２】
このようにして算出される相関値と、ドップラー周波数（フェージング速度）との正確な対応関係を求めることは困難であるが、実験によりおおよその対応関係を経験的に求めることができる。例えば、相関値が１から０．９５の範囲内にあれば、ドップラー周波数ＦＤはＦＤ＝０Ｈｚであると推定する。また、相関値が０．９５から０．８０の範囲内にあれば、ＦＤ＝１０Ｈｚであると推定する、等である。
【００７３】
このように経験的に得られたと受信応答ベクトル相関値とドップラー周波数ＦＤとのおおよその対応関係が相関演算および各条件推定回路１０１に予め格納されており、上述の計算式により算出されたベクトル同士の相関値から、該当するドップラー周波数ＦＤが有無判定回路１０４に出力される。
【００７４】
ユーザの受信電力の大きさ（ＳＮＲ：信号対雑音比）の算出につき説明する。受信電力検出部９からの信号は全ユーザの合成信号であるため、ユーザ毎の受信電力に変換しなければならない。そのためには、算出した受信応答ベクトルＨを必要とする。
【００７５】
基本的には、各ユーザの応答ベクトル（複素数）のＩ成分とＱ成分の２乗和がそれぞれのユーザの電力となるが、応答ベクトルの大きさからは絶対的な大きさは分からない。そのために。受信電力検出部９からの受信電力を基準にして、それぞれのユーザの受信電力に分配する。以下のようにして分配される。
【００７６】
ユーザｉの受信電力＝（受信電力×ユーザｉの応答ベクトルの大きさ（２乗和）／（全ユーザの応答ベクトルの大きさ（２乗和）の総和）
【００７７】
例えば、２多重時において、受信電力検出部９からの電力が５０［ｄＢμＶ］であり、ユーザ２の応答ベクトルの大きさが３０，ユーザ１の応答ベクトルの大きさが７０、全てのユーザの応答ベクトルの大きさが１００（＝３０＋７０）であれば、ユーザ１の受信電力は３５［ｄＢμＶ］，ユーザ２の受信電力は１５［ｄＢμＶ］となる。
【００７８】
受信電力検出部９からの信号がノイズが含まれないとすると、上記値はＳ（所望波）信号の値である。従って、ＳＮＲに換算するためにはノイズとの比を取らなければならない。ノイズは基地局ごと若干異なるが事前に測定されているものとすると、
ＳＮＲ＝１０・ｌｏｇ10（所望波電力／ノイズ電力）
で計算される。
【００７９】
干渉信号の度合（ＳＩＲ：信号対干渉波比）の算出について説明する。ＳＩＲはＳＮＲとは異なり、受信電力検出部９からの絶対的な受信電力は必要とせず、ユーザごとの受信電力の比で計算される。従って、上記した方法により、各ユーザの応答ベクトルから各ユーザの受信電力を計算し、それらの比を取ればよく、同様に
ＳＩＲ＝１０・ｌｏｇ10（所望波電力／干渉波電力）
で計算される。
【００８０】
このようにして、各条件推定回路１０１は、受信応答ベクトルや受信応答ベクトル相関値とユーザの受信電力の大きさ（ＳＮＲ：信号対雑音比）、干渉信号の度合（ＳＩＲ：信号対干渉波比）を得、その値が有無判定回路１０４に出力される。
【００８１】
予めシミュレーションを実施し、当該ユーザの受信電力の大きさ（ＳＮＲ：信号対雑音比）、フェージング速度（ＦＤ）、干渉信号の度合（ＳＩＲ：信号対干渉波比）の各条件に応じた応答ベクトル推定精度を取得しておき、それをランキングしたものがテーブルメモリ１０３に格納されている。
【００８２】
有無判定回路１０４は、相関演算および各条件推定回路１０１から与えられたＳＮＲ、ＳＩＲ、ＦＤを引数として、テーブルメモリ１０３を参照し、これらのランキングに基づいて、当該ステージでの干渉除去を行うか否かを判定し、その結果を出力する。
【００８３】
このように、干渉除去選択器１０は干渉除去部ＩＣにて算出された受信応答ベクトルに応じて当該ステージでの干渉除去を行うか否かを判定し、その結果を後述するように、ゲート部ＧＡ、ＧＢ及び演算装置に出力する。
【００８４】
図５に示すような処理は、通常、例えば、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を用いてソフトウェア的に実行される。
【００８５】
また、図４に示すような、アダプティブアレイ、復調器、エラー判定器、再変調器、パラメータ推定器及び干渉信号除去選択器からなる配列は、図３のすべての干渉除去部ＩＣに共通であるので、さらなる説明は繰返さない。
【００８６】
図６は、図３の受信システムを構成する複数段の干渉キャンセラの一例としての第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′の具体的構成を示すブロック図である。図６において、演算装置１０１′は、乗算器ＭＰ1，…，ＭＰk-1，ＭＰk，ＭＰk+1，…，ＭＰmと、ＡＮＤゲートＡＮＤ1，…，ＡＮＤk-1，ＡＮＤk，ＡＮＤk+1，…，ＡＮＤmと、加算器ＡＤとから構成されている。
【００８７】
乗算器ＭＰ1，…，ＭＰk-1，ＭＰk，ＭＰk+1，…，ＭＰmにはそれぞれ、前段の干渉除去部ＩＣ11，…，ＩＣ(k-1)1，ＩＣk1，ＩＣ(k+1)1，…，ＩＣm1からのユーザ信号Ｙ11（ｔ），…，Ｙ(k-1)1（ｔ），Ｙk1（ｔ），Ｙ(k+1)1（ｔ），…，Ｙm1（ｔ）と、応答ベクトルＨ11，…，Ｈ(k-1)1，Ｈk1，Ｈ(k+1)1，…，Ｈm1とが与えられる。
【００８８】
乗算器ＭＰ1，…，ＭＰk-1，ＭＰk，ＭＰk+1，…，ＭＰmの出力はそれぞれ対応する３入力ＡＮＤゲートＡＮＤ1，…，ＡＮＤk-1，ＡＮＤk，ＡＮＤk+1，…，ＡＮＤmの第１入力に与えられ、これらのＡＮＤゲートの第２入力には、前段の干渉除去部ＩＣ11，…，ＩＣ(k-1)1，ＩＣk1，ＩＣ(k+1)1，…，ＩＣm1からの対応のエラー判定信号Ｅ11，…，Ｅ(k-1)1，Ｅk1，Ｅ(k+1)1，…，Ｅm1が入力される。そして、これらのＡＮＤゲートの第３入力には、前段の干渉除去部ＩＣ11，…，ＩＣ(k-1)1，ＩＣk1，ＩＣ(k+1)1，…，ＩＣm1の受信応答ベクトルに対応して干渉除去選択器１０で算出した干渉除去選択信号Ｉ11，…，Ｉ(k-1)1，Ｉk1，Ｉ(k+1)1，…，Ｉm1が入力される。
【００８９】
３入力ＡＮＤゲートＡＮＤ1，…，ＡＮＤk-1，ＡＮＤk，ＡＮＤk+1，…，ＡＮＤmの出力は加算器ＡＤの負の入力に与えられ、Ａ／Ｄ変換器８からの入力信号ベクトルＸ1（ｔ）は加算器ＡＤの正の入力に与えられる。
【００９０】
加算器ＡＤの出力は入力信号ベクトルＸ2（ｔ）として演算装置１０１′から出力され、図３に示すように、複数のユーザにそれぞれ対応する第１のゲート部ＧＡ12，…，ＧＡk2，…，ＧＡm2に共通に与えられる。
【００９１】
また、図６の演算装置１０１′のブロック図では図示省略したが、前段のそれぞれの干渉部ＩＣ11，…，ＩＣk1，…，ＩＣm1から出力された受信応答ベクトルＨ11，…，Ｈk1，…，Ｈm1、エラー判定信号Ｅ11，…，Ｅk1，…，Ｅm1、およびユーザ信号Ｙ11（ｔ），…，Ｙk1（ｔ），…，Ｙm1（ｔ）は、演算装置１０１′をそのまま通過し、ユーザごとに第１段目の干渉キャンセラの対応する第１のゲート部ＧＡ12，…，ＧＡk2，…，ＧＡm2にそのまま与えられる。
【００９２】
ここで、図６を参照して、上述のように前段の干渉除去部において復調エラー有り及び／又は干渉除去選択器１０で干渉除去を行わないと判定されたユーザ信号、たとえばＹ11（ｔ）に対応した干渉除去部ＩＣ11のエラー判定器ＥＤ11からＬレベルのエラー判定信号Ｅ11が及び／又は干渉除去選択器１０からのＬレベルの選択信号Ｉk1が演算装置１０１′の対応するＡＮＤゲートＡＮＤ1の他方入力に与えられる。この結果、当該ＡＮＤゲートは閉じられ、対応する乗算器ＭＰ1から出力される、受信応答ベクトルＨ11とユーザ信号Ｙ11（ｔ）との積、すなわちレプリカ信号の加算器ＡＤへの入力は阻止される。
【００９３】
この結果、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）から減算されるべきそれぞれのユーザの干渉波成分（レプリカ信号）から、復調エラーを含むユーザ信号及び／又は干渉除去を行わないものと判定されたユーザ信号に対応する干渉波成分（レプリカ信号）が除外される。このため、第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′から出力される入力信号ベクトルＸ2（ｔ）に、たとえばインパルス状のノイズが含まれることがなくなる。
【００９４】
第１段目の干渉キャンセラにおいて、ユーザごとに対応する第１のゲート部ＧＡ、たとえばユーザ１に対応するゲート部ＧＡ12の選択制御入力には、前段の干渉除去部ＩＣ11から演算装置１０１′を通過したエラー信号Ｅ11及び干渉除去選択器１０からの干渉除去選択信号Ｉ11が与えられる。
【００９５】
そして、前段の干渉除去部ＩＣ11でエラー有り及び／又は干渉除去を行わないとの判定がなされていたときには、第１のゲート部ＧＡ12は、エラー判定信号Ｅ11及び／又は干渉除去選択信号Ｉ11に応じて、演算装置１０１′で新たに算出された、ノイズを含まない高精度の入力信号ベクトルＸ2（ｔ）を選択して干渉除去部ＩＣ12に与える。
【００９６】
この干渉除去部ＩＣ12は、先に図４のＩＣk1に関連して説明したように、この入力信号ベクトルＸ2（ｔ）に基づいて、受信応答ベクトルＨ12と、エラー判定信号Ｅ12と、ユーザ信号Ｙ12（ｔ）とを新たに算出し、第２のゲート部ＧＢ12に与える。
【００９７】
一方、前段の干渉除去部ＩＣ11でエラー無し及び干渉除去選択器１０で干渉除去を行うとの判定がなされていたときには、第１のゲート部ＧＡ12は、エラー判定信号Ｅ11及び干渉除去選択信号Ｉ11に応じて、演算装置１０１′を通過してきた、受信応答ベクトルＨ11，エラー判定信号Ｅ11，ユーザ信号Ｙ11を選択して第２のゲート部ＧＢ12へ与える。
【００９８】
第２のゲート部ＧＢ12の選択制御入力には、第１のゲート部ＧＡ12と共通にエラー判定信号Ｅ11及び干渉除去選択信号Ｉ11が与えられる。第２のゲート部ＧＢ12は、前段の干渉除去部ＩＣ11でエラー有り及び／又は干渉除去選択器１０で干渉除去を行わないの判定がなされていたときは、エラー判定信号Ｅ11及び／又は干渉除去選択信号Ｉ11に応じて、干渉除去部ＩＣ12で新たに算出された受信応答ベクトルＨ12，エラー判定信号Ｅ12およびユーザ信号Ｙ12（ｔ）を選択して出力し、第２段目の干渉キャンセラを構成する演算装置１０２′に与える。
【００９９】
一方、第２のゲート部ＧＢ12は、前段の干渉除去部ＩＣ11でエラー無しの判定及び干渉除去選択器１０で干渉除去を行うとの判定がなされていたときには、エラー判定信号Ｅ11及び干渉除去選択信号Ｉ11に応じて、第１のゲート部ＧＡ12から送られてきた、受信応答ベクトルＨ11，エラー判定信号Ｅ11及びユーザ信号Ｙ11（ｔ）をそのまま選択出力して、受信応答ベクトルＨ12，エラー判定信号Ｅ12及びユーザ信号Ｙ12（ｔ）として、第２段目の干渉キャンセラを構成する演算装置１０２′に与える。この演算装置１０２’には、受信応答ベクトルＨ12に基づいて干渉除去選択器１０で判定された干渉除去選択信号Ｉ12が与えられる。
【０１００】
ユーザ１以外の他のユーザに対応するゲート部ＧＡ，ＧＢ、干渉除去部ＩＣにおいても全く同じ動作がなされるので、その説明を省略する。
【０１０１】
以上の動作を要約すると、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）を受けた前段の干渉除去部ＩＣのうち、エラー無し及び干渉除去を行うと判定されたユーザに関しては、当該干渉除去部ＩＣで算出された受信応答ベクトルＨと、エラー判定信号Ｅと、ユーザ信号Ｙ（ｔ）とがそのまま、第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′と、第１のゲート部ＧＡと、第２のゲート部ＧＢとを通過し、第２段目の干渉キャンセラに与えられる。すなわち、一旦干渉除去部ＩＣでエラー無し及び干渉除去を行うと判定されたユーザに関しては、もはや後段の干渉キャンセラの干渉除去部ＩＣに与えられることはなく、受信応答ベクトルＨやエラー判定信号Ｅやユーザ信号Ｙ（ｔ）が新たに算出されることはない。
【０１０２】
一方、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）を受けた前段の干渉除去部ＩＣのうち、エラー有り及び／又は干渉除去選択器１０で干渉除去を行わないと判定されたユーザに関しては、第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′でノイズを導入することなく高精度に干渉波除去がなされた入力信号ベクトルＸ2（ｔ）に基づいて、第１段目の干渉キャンセラの干渉除去部ＩＣが改めて受信応答ベクトルＨとエラー判定信号Ｅとユーザ信号Ｙ（ｔ）とを算出し、第２段目の干渉キャンセラに与える。また、干渉除去選択器１０は、算出された受信応答ベクトルＨに基づいて、干渉除去の有無を判定し、干渉除去選択信号Ｉを第２段目の干渉キャンセラに与える。
【０１０３】
第２段目の干渉キャンセラの演算装置１０２′は、第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′と全く同じ構成を有しており、図６に関連して説明した動作と全く同じ動作を実行する。すなわち、初期入力信号ベクトルＸ1（ｔ）から、復調エラーを含まないユーザ信号に対応するレプリカ信号のみが減算され、次の入力信号ベクトルＸ2（ｔ）が加算器ＡＤ（図６）から出力されることになる。
【０１０４】
すなわち、前段の干渉除去部ＩＣ11，…，ＩＣk1，…，ＩＣm1でエラー無し及び干渉除去を行うと一旦判定されたユーザに関しては、後段のどの段の干渉キャンセラにおいてもそのレプリカ信号は初期入力信号ベクトルＸ1（ｔ）からの減算の対象となる。
【０１０５】
一方、一旦前段の干渉除去部ＩＣ11，…，ＩＣk1，…，ＩＣm1でエラー有り及び／又は干渉除去を行わないと判定され第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′で初期入力信号ベクトルＸ1（ｔ）からの減算対象から除外されたユーザであっても、第１段目の干渉キャンセラの干渉除去部ＩＣ12，…，ＩＣk2，…，ＩＣm2のいずれかでエラー無し及び干渉除去を行うと判定された場合には、後段のどの段の干渉キャンセラにおいてもそのレプリカ信号は初期入力信号ベクトルＸ1（ｔ）からの減算の対象となる。
【０１０６】
この結果、第２段目の干渉キャンセラの演算装置１０２′では、ノイズを導入することなくさらに高精度で干渉波除去がなされた入力信号ベクトルＸ3（ｔ）が得られる。
【０１０７】
演算装置１０２′を含む第２段目の干渉キャンセラの動作は、演算装置１０１′、第１のゲート部ＧＡ12，…，ＧＡk2，…，ＧＡm2、干渉除去部ＩＣ12，…，ＩＣk2，…，ＩＣm2、第２のゲート部ＧＢ12，…，ＧＢk2，…，ＧＢm2からなる上述の第１段目の干渉キャンセラの動作と全く同じである。
【０１０８】
このような干渉キャンセラを複数段直列に接続し、各段の干渉キャンセラの演算装置において、初期入力信号ベクトルＸ1（ｔ）から、エラー無し及び干渉除去を行うと判定されたユーザのレプリカ信号のみを減算することによって、各段の干渉キャンセラにおいて高精度な干渉波の除去を行なうことができる。
【０１０９】
そして、前段を含むいずれかの段における干渉除去部ＩＣでエラー無し及び干渉除去選択器１０で干渉除去を行うと一旦判定されたユーザに関しては、その干渉除去部ＩＣで算出された受信信号ベクトルＨとエラー判定信号Ｅとユーザ信号Ｙ（ｔ）とが最終段の干渉キャンセラの第２のゲート部ＧＢ（図示せず）から出力され、そのうちのユーザ信号Ｙ（ｔ）が最終的なエラーのないユーザ信号として抽出され、当該受信システムから出力されることになる。
【０１１０】
ところで、応答ベクトルは、エラーフリーユーザの再変調信号に対して周波数オフセット情報を付加（周波数オフセットを逆補償）し、周波数オフセットの逆補償後の再変調信号と受信信号（アンテナ入力信号）の相関のアンサンブル平均により推定される。応答ベクトルに誤差が含まれると、干渉除去時に誤った情報を除去することになり、結果として、必要な情報を除去してしまったり、ノイズを挿入することになるため、応答ベクトルは精度が要求される。即ち、応答ベクトルの精度が悪いと、干渉除去の精度は悪くなり、次ステージにおいて、所望信号の抽出精度が悪くなり、その結果、エラーフリーになりにくい。
【０１１１】
上記したように、本発明によれば応答ベクトル推定精度が高いと予めシミュレーションした結果に応じて、干渉除去するか否か判断されるため、干渉除去の精度は良くなり、次ステージにおいて、所望信号の抽出精度が良く、その結果、エラーフリーになりやすい。
【０１１２】
一方、すべての段における干渉除去部ＩＣにおいてエラー有り及び／又は干渉除去を行わないと判定されたユーザに関しては、最終段の干渉キャンセラの干渉除去部ＩＣで算出された受信信号係数ベクトルＨとエラー判定信号Ｅと干渉除去選択信号Ｉとユーザ信号Ｙ（ｔ）とが第２のゲート部ＧＢから出力され、そのうちユーザ信号Ｙ（ｔ）が最終的にエラーを伴うユーザ信号として抽出され、当該受信システムから出力されることになる。
【０１１３】
この実施の形態１の効果についてより具体的に説明する。上述の実施の形態１においては、マルチステージの干渉キャンセラの各段ごとに、演算装置において初期入力信号Ｘ1（ｔ）から、それぞれのユーザに対応する干渉成分すなわちレプリカ信号を除去するように構成されている。このような実施の形態１の構成により、次のような効果が得られる。
【０１１４】
たとえば、４人のユーザのうち、ユーザ４の受信信号を求める場合において、前段の干渉除去部ＩＣ11およびＩＣ21でユーザ１および２のみが復調エラー無しと判定された場合、ユーザ１および２のレプリカ信号のみが第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′において初期入力信号ベクトルＸ1（ｔ）から減算されることになる。この結果、第１段目の干渉キャンセラのユーザ４に関する受信信号Ｘ2（ｔ）は、
初期入力信号−（ユーザ１のレプリカ信号＋ユーザ２のレプリカ信号）
となる。
【０１１５】
しかも干渉除去を行うと選択されている場合には、エラーとなる確率が少ないので、干渉除去する復元信号の精度も増す。
【０１１６】
次に、第１段目の干渉キャンセラの干渉除去部ＩＣ32において、ユーザ１および２に加えて、ユーザ３についても復調エラー無しと判定された場合、第２段目の干渉キャンセラの演算装置１０２′において、ユーザ１、ユーザ２およびユーザ３のレプリカ信号が初期入力信号Ｘ1（ｔ）から減算されることになる。この結果、第２段の干渉キャンセラのユーザ４に関する受信信号Ｘ3（ｔ）は、
初期入力信号−（ユーザ１のレプリカ信号＋ユーザ２のレプリカ信号＋ユーザ３のレプリカ信号）となる。
【０１１７】
［実施の形態２］
図７は、この発明の実施の形態２によるＰＤＭＡ用基地局の受信システムを示すブロック図である。この実施の形態２による受信システムは、各段の干渉キャンセラの演算装置において初期入力信号ベクトルＸ1（ｔ）からレプリカ信号の減算を行なった図３の実施の形態１における受信システムと異なり、各段の干渉キャンセラの演算装置で新たに算出された入力信号ベクトルから、それぞれのユーザに対応する干渉成分すなわちレプリカ信号を減算するように構成したものである。
【０１１８】
図７に示した実施の形態２による受信システムは、以下の点で図３に示した実施の形態１による受信システムと異なっている。すなわち、図７における演算装置１０１′と、ゲート部ＧＡ12，…，ＧＡk2，…，ＧＡm2と、干渉除去部ＩＣ12，…，ＩＣk2，…，ＩＣm2とからなる第１段目の干渉キャンセラでは、演算装置１０１から出力された入力信号ベクトルＸ2（ｔ）が、図３のＸ1（ｔ）の代わりに、２段目の干渉キャンセラの演算装置１０２’に与えられている。また、図７では、図３の第２のゲート部ＧＢが設けられておらず、干渉除去部ＩＣの出力である受信応答ベクトルＨ，エラー信号Ｅおよびユーザ信号Ｙ（ｔ）と、ゲート部ＧＡを介して前段の干渉除去部ＩＣから通過してきた受信応答ベクトルＨ，エラー判定信号Ｅ、干渉除去信号Ｉおよびユーザ信号Ｙ（ｔ）とが並列に、２段目の干渉キャンセラの演算装置１０２’に与えられている。
【０１１９】
また、この２段目の干渉キャンセラの演算装置１０２’（および以降の各段の干渉キャンセラの演算装置）は、前述の図６に示す構成ではなく、図８に示すような構成を有している。
【０１２０】
図８に示した演算装置１０２’では、前段の干渉キャンセラの干渉除去部ＩＣ、たとえば干渉除去部ＩＣ12からの受信応答ベクトルＨ12，エラー判定信号Ｅ12，干渉除去選択器１０からの干渉除去選択信号Ｉ12及びユーザ信号Ｙ12（ｔ）と、さらに前段の干渉除去部ＩＣ11から第１段目の干渉キャンセラを通過してきた受信応答ベクトルＨ11、エラー判定信号Ｅ11、そして干渉除去選択信号Ｉ11およびユーザ信号Ｙ11（ｔ）とがゲート部ＧＣ1に与えられる。
【０１２１】
ゲート部ＧＣ1の選択制御入力には、エラー判定信号Ｅ11及び干渉除去選択信号Ｉ11が与えられ、エラー判定信号Ｅ11がエラー無し、干渉除去選択信号Ｉ11が干渉除去を行うことを示す場合には、干渉除去部ＩＣ11からの受信応答ベクトルＨ11，エラー判定信号Ｅ11，干渉除去選択器１０からの干渉除去選択信号Ｉ11、ユーザ信号Ｙ11（ｔ）を選択して受信応答ベクトルＨ12，エラー判定信号Ｅ12，干渉除去選択信号Ｉ12、ユーザ信号Ｙ12（ｔ）として出力し、エラー判定信号Ｅ11がエラー有り及び／又は干渉除去選択信号Ｉ11が干渉除去を行わない場合には、干渉除去部ＩＣ12からの受信応答ベクトルＨ12，エラー判定信号Ｅ12，干渉除去選択器１０からの干渉除去選択信号Ｉ12、ユーザ信号Ｙ12（ｔ）を選択して出力する。
【０１２２】
一方、第１段目の干渉キャンセラの干渉除去部ＩＣ12からの受信応答ベクトルＨ12とユーザ信号Ｙ12（ｔ）とが乗算器ＭＰ1で乗算され、その出力はＡＮＤゲートＡＮＤ1の第１の入力に与えられる。またＡＮＤゲートＡＮＤ1の第２の入力には、干渉除去部ＩＣ12からのエラー判定信号Ｅ12が与えられる。そして、ＡＮＤゲートＡＮＤ1の第３の入力には、干渉除去選択器１０からの干渉除去選択信号Ｉ12が与えられる。
【０１２３】
ＡＮＤゲートＡＮＤ1と加算器ＡＤとの間には、ゲート部ＧＤ1が設けられており、ゲート部ＧＤ1の選択制御入力には、エラー判定信号Ｅ11、干渉除去選択信号Ｉ11がエラー無し及び干渉除去を行うことを示す場合、ゲート部ＧＤ1は閉じてＡＮＤゲートＡＮＤ1の出力を加算器ＡＤの負入力に与えない。一方、エラー判定信号Ｅ11がエラー有りを示す場合及び／又は干渉除去選択信号Ｉ11が干渉除去を行わない場合は、ゲート部ＧＤ1は開いてＡＮＤゲートＡＮＤ1の出力を加算器ＡＤの負入力に与える。
【０１２４】
加算器ＡＤの正入力には、実施の形態１のように入力信号ベクトルＸ1（ｔ）ではなく、前段の干渉キャンセラの演算装置１０１′で算出された入力信号ベクトルＸ2（ｔ）が入力される。
【０１２５】
以上は、ユーザ１に対応する構成の説明であるが、演算装置１０２’は、ユーザ１からユーザｍまで同様の構成を含むものとする。
【０１２６】
以上の構成を有する実施の形態２の受信システムの動作を説明すると、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）を受けた前段の干渉除去部ＩＣ11，…，ＩＣk1，…，ＩＣm1のうち、エラー無し及び干渉除去を行うと判定されたユーザに関しては、当該干渉除去部ＩＣで算出された受信信号ベクトルＨと、エラー判定信号Ｅと、干渉除去選択器１０からの干渉除去選択信号Ｉと、ユーザ信号Ｙ（ｔ）とが、そのまま第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′と、ゲート部ＧＡと、第２段目の干渉キャンセラの演算装置１０２’のゲート部ＧＣとを通過し、第２段目の干渉キャンセラのゲート部ＧＡ（図示せず）に与えられる。
【０１２７】
すなわち、一旦前段の干渉除去部ＩＣでエラー無し及び干渉除去選択器１０で干渉除去を行うと判定されたユーザに関しては、後段の干渉除去部ＩＣに与えられることはない。
【０１２８】
一方、入力信号ベクトルＸ1（ｔ）を受けた前段の干渉除去部ＩＣ11，…，ＩＣk1，…，ＩＣm1のうちエラー有り及び／又は干渉除去を行わないと判定されたユーザに関しては、第１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１′でノイズを導入することなく高精度で干渉波除去がなされた入力信号ベクトルＸ2（ｔ）に基づいて、第２段目の干渉キャンセラの干渉除去部ＩＣが、改めて受信応答ベクトルＨと、エラー判定信号Ｅと、ユーザ信号Ｙ（ｔ）とを算出し、第２段目の干渉キャンセラの演算装置１０２’（図７）に与える。更に、この干渉除去選択部ＩＣが算出した受信応答ベクトルＨに基づいて判定した干渉除去選択信号Ｉが第２段目の干渉キャンセラの演算装置１０２’に与える。
【０１２９】
第２段目の干渉キャンセラの演算装置１０２’では、前段の干渉キャンセラの演算装置１０１′から出力された入力信号ベクトルＸ2（ｔ）から、復調エラーを含まないことが前段（第１段目）の干渉キャンセラの干渉除去部ＩＣで判定されたユーザに対応するレプリカ信号のみが、入力信号ベクトルＸ2（ｔ）から減算される。
【０１３０】
ここで、既に、前段の干渉除去部ＩＣ11，…，ＩＣk1，…，ＩＣm1のいずれかで、たとえば干渉除去部ＩＣ11でエラー無し及び干渉除去選択器１０で干渉除去を行うと判定されたユーザ１に関しては、そのレプリカ信号は既に演算装置１０１′で、初期入力信号ベクトルＸ1（ｔ）から減算されてしまっており、演算装置１０２’の加算器ＡＤに与えられる入力信号ベクトルＸ2（ｔ）にはもはや含まれてはいない。そのようなエラー無し及び干渉除去を行うと判定されたユーザ１に関しては、第１段目の干渉キャンセラのゲート部ＧＡ12で、前段の干渉除去部ＩＣ11の出力である受信応答ベクトルＨ11、エラー判定信号Ｅ11、干渉除去選択信号Ｉ11、ユーザ信号Ｙ11（ｔ）が選択されて、さらに演算装置１０２’のゲート部ＧＣ1を通過して後段に出力される。したがって、このユーザ１に対応する第１段の干渉キャンセラの干渉除去部ＩＣ12にはＸ2（ｔ）は与えられず、受信応答ベクトルＨ12、エラー判定信号Ｅ12、ユーザ信号Ｙ12（ｔ）は出力されない。
【０１３１】
したがって、エラー無し及び干渉除去を行うと既に判断されたユーザ１に関しては、乗算器ＭＰ1、ＡＮＤゲートＡＮＤ1による演算は行なわれず、加算器ＡＤによる入力信号ベクトルＸ2（ｔ）からの減算からは除外される。ただし、干渉除去部ＩＣ12への入力Ｘ2（ｔ）が０であっても、干渉除去部ＩＣ12の動作によって何らかのノイズが発生し、乗算器ＭＰ1、ＡＮＤゲートＡＮＤ1を介して加算器ＡＤに入力されることを防止するため、エラー無しが判定されたユーザ１に関してはゲート部ＧＤ1が閉じ、ＡＮＤゲートＡＮＤ1から加算器ＡＤへの出力は完全に遮断される。
【０１３２】
この実施の形態２の効果についてより具体的に説明すると、この実施の形態２によれば、各段の干渉キャンセラは、自段の演算装置で算出した入力信号ベクトルから、レプリカ信号を次段の演算装置で除去するように構成されている。
【０１３３】
たとえば、４人のユーザのうち、ユーザ４の受信信号を求める場合において、前段の干渉除去部ＩＣ11およびＩＣ21においてユーザ１および２のみがエラー無し及び干渉除去を行うと判定された場合、第１段目の干渉キャンセラのユーザ４に関する受信信号ベクトルＸ2（ｔ）は、
初期入力信号−（ユーザ１のレプリカ信号＋ユーザ２のレプリカ信号）
となる。
【０１３４】
次に、第２段目の干渉キャンセラでのユーザ４に関する受信信号は、この実施の形態２では、
Ｘ2（ｔ）−（ユーザ３のレプリカ信号）
となる。
【０１３５】
すなわち、前述の実施の形態１では、各段の干渉キャンセラの演算装置において、初期入力信号ベクトルＸ1（ｔ）からのレプリカ信号の減算を行なっているため、一旦エラー無しとして減算したユーザのレプリカ信号も、後続の各段で繰返し入力信号ベクトルから減算し直す必要があるが、この実施の形態２では、エラー無しとして既に入力信号ベクトルから減算されたユーザについては、後段でもはや入力信号ベクトルから減算をやり直す必要はない。したがって、この実施の形態２によれば、計算処理量の大幅な軽減を図ることができる。
【０１３６】
［実施の形態３］
ところで、図３〜図８に示された実施の形態は、ＰＤＭＡ用基地局の受信システムに関するものである。近年、このＰＤＭＡ通信方式に加えて、ＣＤＭＡ通信方式が提案されており、すでに実用化されている。
【０１３７】
このＣＤＭＡ通信方式では、送信側で、送信されるデジタルデータのシンボルに所定の拡散符号を乗算して遥かに高い周波数の信号として送信し、受信側では上記拡散符号を用いて受信信号を逆拡散することによりデータの復調を行なっている。
【０１３８】
ここで、拡散符号として互いに相関のない異なるものを複数種類用いれば、同一周波数の複数のデータ信号が拡散されて送信されている場合であっても、送信時に対応する拡散符号で逆拡散を行なうことにより所望のユーザの信号のみを確実に分離抽出することができる。したがって、このＣＤＭＡ通信方式を用いることにより、さらなる通信容量の増大を図ることが可能となる。このようなＣＤＭＡ通信方式はすでに実用化され、当該技術分野において周知であるので、詳細な説明は省略する。
【０１３９】
以下に説明する実施の形態は、この発明による無線受信システムを、ＣＤＭＡ通信方式に適用したものである。
【０１４０】
図９は、この発明の実施の形態３によるＣＤＭＡ用基地局の受信システムを示すブロック図であり、図１０および図１１は、それぞれ、図９に示した干渉除去部および演算装置の具体的なブロック図である。
【０１４１】
図９ないし図１１示す実施の形態３のＣＤＭＡ受信システムは、以下の点を除いて、図３ないし図５に示した実施の形態１のＰＤＭＡ受信システムと同じである。
【０１４２】
すなわち、図３に示す実施の形態１の受信システムの干渉除去部ＩＣの構成を、図４に示す実施の形態１の構成から、図１０に示す実施の形態３の構成に変更したものである。図１０に示す干渉除去部（一例としての干渉除去部ＩＣK1′）では、アダプティブアレイおよびパラメータ推定器の前段に、ＣＤＭＡ通信方式で送信されアンテナ３〜６で受信された信号を逆拡散するための逆拡散器ＩＳk1が設けられている。各干渉除去部において逆拡散器でユーザごとに逆拡散された受信信号は、対応するアダプティブアレイおよびパラメータ推定器に与えられ、前述の実施の形態１と同じ動作により、それぞれのユーザ信号が抽出されて、
後段の干渉キャンセラの演算装置に与えられる。
【０１４３】
図１１に示す１段目の干渉キャンセラの演算装置１０１ａは、乗算器ＭＰ1，…，ＭＰk-1，ＭＰk，ＭＰk+1，…，ＭＰmの出力をそれぞれ拡散する拡散器Ｓ11，…，Ｓ(k-1)1，Ｓk1，Ｓ(k+1)1，…，Ｓm1が設けられている点を除いて、図５に示した演算装置１０１′と同じである。
【０１４４】
すなわち、ＣＤＭＡ通信方式により拡散されたままの入力信号ベクトルＸ1（ｔ）からの減算を行なうために、各乗算器の出力が再度対応する拡散符号により拡散される。
【０１４５】
そして各拡散器の出力、すなわち演算装置１０１ａの出力は、後段の対応する干渉除去部の逆拡散器により再度逆拡散されて、アダプティブアレイおよびパラメータ推定器に与えられる。
【０１４６】
第２段の干渉キャンセラの演算装置１０２ａは、図１１に示す演算装置１０１ａと同じ構成を有している。他の動作は、図３ないし図５に示した実施の形態１と同じである。
【０１４７】
上記した各実施の形態においては、干渉除去部ＩＣでエラー判定信号Ｅを、干渉除去選択器１０で干渉除去選択信号Ｉとを求め、双方の信号を用いて次段の干渉除去動作を行うか否か決定しているが、干渉除去部ＩＣではエラー判定を行わず、干渉除去選択器１０で干渉除去選択信号Ｉとを求め、この信号のみで次段の干渉除去動作を行うか否か決定するように構成してもよい。この場合は、精度は若干落ちることは否めないが、干渉除去を行う復元信号の精度が高いものを予め条件として選択しておけば、復元精度の高いものは十分得ることができる。
【０１４８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１４９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ユーザに対応する信号抽出手段で抽出された干渉ユーザ信号成分を入力信号ベクトルから干渉除去手段で取除くことにより、所望のユーザ信号成分を、干渉成分がより抑制された状態で抽出することができ、移動通信システムなどの無線通信システムにおける通信品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の前提となるＰＤＭＡ用基地局の受信システムのブロック図である。
【図２】図１に示した演算装置の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるＰＤＭＡ用基地局の受信システムのブロック図である。
【図４】図３に示した干渉除去部の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態による干渉除去選択器の構成を示すブロック図である
【図６】図３に示した演算装置の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２によるＰＤＭＡ用基地局の受信システムのブロック図である。
【図８】図７に示した演算装置の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態３によるＣＤＭＡ用基地局の受信システムのブロック図である。
【図１０】図８に示した干渉除去部の構成を示すブロック図である。
【図１１】図９に示した演算装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】ＦＤＭＡ，ＴＤＭＡおよびＰＤＭＡの各通信方式におけるユーザ信号のチャネル配置図である。
【図１３】従来のＰＤＭＡ用基地局の受信システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
１，２  ユーザ、３〜６  アンテナ、７  周波数変換回路、８  Ａ／Ｄ変換器、  ９  電力検出部、  １０  干渉除去選択器、  １１，１２，ＡＡ  アダプティブアレイ、ＩＣ  干渉除去部、ＤＭ  復調器、ＲＭ  再変調器、ＥＤ  エラー判定器、ＰＥ  パラメータ推定器、ＭＰ  乗算器、ＡＤ  加算器、ＡＮＤ  ＡＮＤゲート、ＧＡ，ＧＢ，ＧＣ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＦ，ＧＧ，ＧＨ  ゲート部、Ｓ  拡散器、ＩＳ  逆拡散器。
【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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