(57)【要約】【課題】ＭＩＭＯにおけるチャネル推定の精度を向上させることが可能な、通信装置、および通信システムを提供する。【解決手段】受信信号からユニークワードを含む送信信号を検出する信号検出部と、ユニークワードの位相回転量によって検出された送信信号を判別する信号判別部と、ユニークワードの位相回転量と判別された送信信号に対応する基準位相回転量との位相回転差分に基づいて、判別された送信信号の位相を補正する第１位相補正部と、位相回転差分に基づいて位相が補正された送信信号と位相の初期値との誤差を補正する第２位相補正部と、補正された送信信号と既知の信号とに基づいて、チャネルを推定するチャネル推定部とを備え、信号検出部は、受信信号から受信電力を算出して受信電力のヒストグラムをとり、受信電力のヒストグラムから受信電力の弱いピークを特定して切替区間を検出する通信装置が提供される。【選択図】図５
2014082543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナから切り替えて送信される、前記送信アンテナごとにユニークなユニークワードを含む送信信号が含まれうる、受信アンテナにより受信された信号が復調された受信信号を処理する通信装置であって、
前記受信信号から切り替えて送信される前記送信信号の切替区間を検出することによって、前記送信信号を検出する信号検出部と、
検出された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量によって、検出された送信信号を判別する信号判別部と、
判別された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量と、前記判別された送信信号に対応する基準位相回転量との位相回転差分に基づいて、前記判別された送信信号の位相を補正する第１位相補正部と、
前記位相回転差分に基づいて位相が補正された送信信号と位相の初期値との誤差を補正する第２位相補正部と、
位相の誤差が補正された前記判別された送信信号と、既知の信号とに基づいて、チャネルを推定するチャネル推定部と、
を備え、
前記信号検出部は、
前記受信信号から受信電力を算出して受信電力のヒストグラムをとり、
前記受信電力のヒストグラムから受信電力の弱いピークを特定して、前記切替区間を検出することを特徴とする、通信装置。
【請求項２】
前記ユニークワードの前後には、反転されたデータが付加される、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第１位相補正部は、前記位相回転差分を、前記判別された送信信号に乗算することによって、前記判別された送信信号の位相を補正することを特徴とする、請求項１、または２に記載の通信装置。
【請求項４】
複数の前記受信アンテナと、
前記受信アンテナそれぞれが受信した信号を復調する受信部と、
をさらに備え、
前記信号検出部は、前記受信部から伝達される前記受信信号から、前記送信信号を検出することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
複数の前記送信アンテナと、
前記送信アンテナに対応する送信信号を切り替えて送信させる送信部と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
送信アンテナごとにユニークなユニークワードを含む送信信号を、複数の送信アンテナから切り替えて送信する第１の通信装置と、
前記送信信号が含まれうる、受信アンテナにより受信された信号が復調された受信信号を処理する第２通信装置と、
を有する通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
複数の送信アンテナと、
前記送信アンテナに対応する送信信号を切り替えて送信させる送信部と、
を備え、
前記第２通信装置は、
前記受信信号から切り替えて送信される前記送信信号の切替区間を検出することによって、前記送信信号を検出する信号検出部と、
検出された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量によって、検出された送信信号を判別する信号判別部と、
判別された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量と、前記判別された送信信号に対応する基準位相回転量との位相回転差分に基づいて、前記判別された送信信号の位相を補正する第１位相補正部と、
前記位相回転差分に基づいて位相が補正された送信信号と位相の初期値との誤差を補正する第２位相補正部と、
位相の誤差が補正された前記判別された送信信号と、既知の信号とに基づいて、チャネルを推定するチャネル推定部と、
を備え、
前記信号検出部は、
前記受信信号から受信電力を算出して受信電力のヒストグラムをとり、
前記受信電力のヒストグラムから受信電力の弱いピークを特定して、前記切替区間を検出することを特徴とする、通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アレーアンテナやＭＩＭＯ（Multiple-Input  and  Multiple-Output）を用いた空間センサが開発されている。上記空間センサに係る技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術や特許文献２に記載の技術が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３９０７７号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常のＭＩＭＯにおける送信信号は、例えば、送信側のアンテナ（以下、「送信アンテナ」と示す。）から同時に送信される。また、通常のＭＩＭＯでは、高速化、大容量化のために、ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）により変調された信号（以下、「ＯＦＤＭ信号」と示す。）が用いられている。ＭＩＭＯを用いる場合には、チャネル推定が必要であり、チャネル推定の精度を高めるためには、送信側の通信装置と、受信側の通信装置との間で同期をとることが望ましい。ここで、ＯＦＤＭでは、例えば、ショートプリアンブルや、パイロット信号、カードインターバルなどを用いて送信側の通信装置と、受信側の通信装置との間で同期がとられている。
【０００５】
ここで、ＯＦＤＭを用いる場合には、通信に係るデバイス（例えば送信機回路など）のコストが大きく、また、使用可能な周波数帯域にも制限が存在しうる。また、例えばＭＩＭＯを用いた空間センサでは、実際にはＯＦＤＭ信号のような高速な信号は必要なく、より低速な信号を用いれば十分である。よって、ＯＦＤＭを用いずに、より低速な信号を用いることが可能な、ＭＩＭＯを用いた空間センサが望まれている。
【０００６】
しかしながら、ＭＩＭＯにおいて低速な信号を用いる場合には、キャリアオフセット（送信側の通信装置と、受信側の通信装置における搬送波周波数のずれ）が信号の伝送速度に対して等価的に大きくなることから、チャネル推定を行うことが困難となる。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ＭＩＭＯにおけるチャネル推定の精度を向上させることが可能な、新規かつ改良された通信装置、および通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、複数の送信アンテナから切り替えて送信される、上記送信アンテナごとにユニークなユニークワードを含む送信信号が含まれうる、受信アンテナにより受信された信号が復調された受信信号を処理する通信装置であって、上記受信信号から切り替えて送信される上記送信信号の切替区間を検出することによって、上記送信信号を検出する信号検出部と、検出された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量によって、検出された送信信号を判別する信号判別部と、判別された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量と、上記判別された送信信号に対応する基準位相回転量との位相回転差分に基づいて、上記判別された送信信号の位相を補正する第１位相補正部と、上記位相回転差分に基づいて位相が補正された送信信号と位相の初期値との誤差を補正する第２位相補正部と、位相の誤差が補正された上記判別された送信信号と、既知の信号とに基づいて、チャネルを推定するチャネル推定部と、を備え、上記信号検出部は、上記受信信号から受信電力を算出して受信電力のヒストグラムをとり、上記受信電力のヒストグラムから受信電力の弱いピークを特定して、上記切替区間を検出する通信装置が提供される。
【０００９】
かかる構成によって、フレーム同期、キャリア同期、およびタイミング同期とを図った上でチャネルを推定することができる。よって、かかる構成によって、ＭＩＭＯにおけるチャネル推定の精度を向上させることができる。
【００１０】
また、上記ユニークワードの前後には、反転されたデータが付加されてもよい。
【００１１】
また、上記第１位相補正部は、上記位相回転差分を、上記判別された送信信号に乗算することによって、上記判別された送信信号の位相を補正してもよい。
【００１２】
また、複数の上記受信アンテナと、上記受信アンテナそれぞれが受信した信号を復調する受信部と、をさらに備え、上記信号検出部は、上記受信部から伝達される上記受信信号から、上記送信信号を検出してもよい。
【００１３】
また、複数の上記送信アンテナと、上記送信アンテナに対応する送信信号を切り替えて送信させる送信部と、をさらに備えてもよい。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、送信アンテナごとにユニークなユニークワードを含む送信信号を、複数の送信アンテナから切り替えて送信する第１の通信装置と、上記送信信号が含まれうる、受信アンテナにより受信された信号が復調された受信信号を処理する第２通信装置と、を有する通信システムであって、上記第１の通信装置は、複数の送信アンテナと、上記送信アンテナに対応する送信信号を切り替えて送信させる送信部と、を備え、上記第２通信装置は、上記受信信号から切り替えて送信される上記送信信号の切替区間を検出することによって、上記送信信号を検出する信号検出部と、検出された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量によって、検出された送信信号を判別する信号判別部と、判別された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量と、上記判別された送信信号に対応する基準位相回転量との位相回転差分に基づいて、上記判別された送信信号の位相を補正する第１位相補正部と、上記位相回転差分に基づいて位相が補正された送信信号と位相の初期値との誤差を補正する第２位相補正部と、位相の誤差が補正された上記判別された送信信号と、既知の信号とに基づいて、チャネルを推定するチャネル推定部と、を備え、上記信号検出部は、上記受信信号から受信電力を算出して受信電力のヒストグラムをとり、上記受信電力のヒストグラムから受信電力の弱いピークを特定して、上記切替区間を検出する通信システムが提供される。
【００１５】
かかる構成によって、ＭＩＭＯにおけるチャネル推定の精度を向上させることが可能な通信システムが実現される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＭＩＭＯにおけるチャネル推定の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るチャネル推定方法の概要を説明するための説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る第１の通信装置が送信する本発明の実施形態に係る送信信号のデータフォーマットの一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る第１の通信装置が送信する本発明の実施形態に係る送信信号のデータフォーマットの他の例を示す説明図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態に係る第１の通信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態に係る第１の通信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る第２の通信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第２の通信装置におけるフレーム同期に係る処理の一例を説明するための説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る第２の通信装置におけるフレーム同期に係る処理の一例を説明するための説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る第２の通信装置における信号判別に係る処理の一例を説明するための説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係る第２の通信装置におけるキャリア同期に係る処理の一例を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る第２の通信装置におけるチャネル推定の結果の一例を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る第２の通信装置におけるチャネル推定の結果の一例を説明するための説明図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る第２の通信装置におけるチャネル推定の結果の一例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
（本発明の実施形態に係るチャネル推定方法の概要）
本発明の実施形態に係る通信装置の構成について説明する前に、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法の概要について説明する。以下では、説明の簡単化のために、ＳＩＳＯ（Single-Input  and  Single-Output）を例に挙げて、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法の概要について説明する。なお、以下においてＳＩＳＯを例に挙げて説明する本発明の実施形態に係るチャネル推定方法の概要は、ＭＩＭＯにおいても本質的に同一である。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法の概要を説明するための説明図である。図１では、送信側の通信装置を「Ｔｘ」と示し、受信側の通信装置を「Ｒｘ」と示している。
【００２１】
例えば図１において受信側の通信装置が受信する受信信号は、例えば下記の数式１で表される。ここで、数式１に示す“ｙ（ｔ）”は、受信信号を示し、数式１に示す“ｈ１１”は、マルチパスの合成波を示している。また、数式１に示す“ｓｐ（ｔ）”は、送信側の通信装置および受信側の通信装置において既知の信号を示しており、数式１に示すｎ（ｔ）は、熱雑音を示している。
【００２２】
【数１】
2014082543.tif 000003
・・・（数式１）
【００２３】
受信側の通信装置は、受信信号を既知の信号ｓｐ（ｔ）で割ることによって、例えば下記の数式２に示すように、チャネルを推定することができる。ここで、数式２に示す“ｎ（ｔ）／ｓｐ（ｔ）”は、雑音成分であるので無視することが可能である。
【００２４】
【数２】
2014082543.tif 000004
・・・（数式２）
【００２５】
しかしながら、例えば数式２に示すようにチャネルを推定する場合には、受信信号ｙ（ｔ）が既知の信号ｓｐ（ｔ）と同じ時刻ｔに相当するビット列の変調信号でないと、正しいチャネル推定を行うことができない。よって、例えば数式２に示すようにチャネルを推定する場合において、チャネルの推定制度を向上させるためには、受信側の通信装置においてフレーム同期を行う必要がある。
【００２６】
また、受信信号ｙ（ｔ）は、時間の経過と共に周波数回転を起こすため、受信側の通信装置では、同じ時刻ｔに相当するビット列の変調信号（送信側の通信装置から送信された送信信号）を受信信号ｙ（ｔ）から取り出すことができない。よって、例えば数式２に示すようにチャネルを推定する場合には、受信側の通信装置においてキャリア同期を行う必要がある。
【００２７】
また、受信信号ｙ（ｔ）は、時間の経過と共にサンプルタイミングがずれるため、受信側の通信装置では、同じ時刻ｔに相当するビット列の変調信号（送信側の通信装置から送信された送信信号）を受信信号ｙ（ｔ）から取り出すことができない。よって、例えば数式２に示すようにチャネルを推定する場合には、受信側の通信装置においてタイミング同期を行う必要がある。
【００２８】
ＭＩＭＯにおいて例えば数式２に示すようにチャネルを推定する場合には、ＳＩＳＯを例に挙げて説明したように、受信側の通信装置において、フレーム同期と、キャリア同期と、タイミング同期とを図る必要がある。
【００２９】
ここで、上述したように、ＯＦＤＭでは、例えば、ショートプリアンブルや、パイロット信号、カードインターバルなどを用いて送信側の通信装置と、受信側の通信装置との間で同期がとられている。そのため、ＯＦＤＭを用いる場合には、フレーム同期と、キャリア同期と、タイミング同期とを図ることができるので、ＭＩＭＯにおけるチャネル推定の精度を向上させることが可能である。
【００３０】
しかしながら、上述したように、ＯＦＤＭを用いる場合には、通信に係るデバイスのコストが大きく、また、使用可能な周波数帯域にも制限が存在しうる。また、例えばＭＩＭＯを用いた空間センサを実現する場合には、ＯＦＤＭ信号のような高速の信号は必要ない。
【００３１】
そこで、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法では、例えば、ＯＦＤＭを用いず、またＯＦＤＭ信号よりも低速な信号を用いる。より具体的には、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法では、本発明の実施形態に係る送信側の通信装置（以下、「第１の通信装置」と示す場合がある。）が、例えば、ＦＳＫ（Frequency  Shift  Keying）により変調されたＦＳＫ信号を、送信信号として送信する。ここで、本発明の実施形態に係るＦＳＫ信号としては、例えば、ＣＰＦＳＫ（Continuous  Phase  Frequency  Shift  Keying）により変調されたＣＰＦＳＫ信号や、ＭＳＫ（Minimum  Shift  Keying）により変調されたＭＳＫ信号、ＧＦＳＫ（Gaussian  filtered  Frequency  Shift  Keying）により変調されたＧＦＳＫ信号、ＧＭＳＫ（Gaussian  filtered  Minimum  Shift  Keying）により変調されたＧＭＳＫ信号などが挙げられる。なお、本発明の実施形態に係る送信信号の変調方式が、上記に限られないことは、言うまでもない。
【００３２】
また、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法では、本発明の実施形態に係る受信側の通信装置（以下、「第２の通信装置」と示す場合がある。）が、ユニークワード（後述する）を含む送信信号が含まれうる、受信アンテナにより受信された信号が復調された受信信号を処理し、フレーム同期と、キャリア同期と、タイミング同期とを図ることによって、ＭＩＭＯにおけるチャネル推定を行う。
【００３３】
［１］本発明の実施形態に係る第１の通信装置における、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法に係る処理
まず、本発明の実施形態に係る第１の通信装置における、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法に係る処理について説明する。以下では、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が、第１の送信アンテナと第２の送信アンテナとの２つの送信アンテナを備える場合を主に例に挙げて、第１の通信装置における本発明の実施形態に係るチャネル推定方法に係る処理について説明する。なお、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が備える送信アンテナの数は、２つに限られない。例えば、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、３以上の送信アンテナを備えていてもよい。
【００３４】
図２は、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が送信する本発明の実施形態に係る送信信号のデータフォーマットの一例を示す説明図であり、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が、２つの送信アンテナを備える場合において送信される送信信号の一例を示している。図２に示す“Ｔｘ１”は、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が備える第１の送信アンテナ（図２に示す送信アンテナ＃１）から送信される第１の送信信号の一例を示している。また、図２に示す“Ｔｘ２”は、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が備える第２の送信アンテナ（図２に示す送信アンテナ＃２）から送信される第２の送信信号の一例を示している。
【００３５】
例えば２つの送信アンテナを備える場合、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、例えば図２に示すように、第１の送信アンテナから第１送信信号を送信し、第２の送信アンテナから第２送信信号を切り替えて送信する。
【００３６】
また、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、例えば図２に示すように、ユニークワード（図２に示すＵＷ）が含まれる送信信号を送信する。ここで、本発明の実施形態に係るユニークワードとは、例えば、送信信号が送信される送信アンテナごとにユニークなデータである（言い換えると、各送信アンテナから送信される送信信号に含まれるユニークデータは、互いに異なる。）。
【００３７】
より具体的には、例えば２つの送信アンテナを備える場合、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、第１ユニークワード（図２に示すＵＷ１）が含まれる第１送信信号を送信し、第２ユニークワード（図２に示すＵＷ２）が含まれる第２送信信号を送信する。
【００３８】
ここで、本発明の実施形態に係る第１送信信号に含まれる第１ユニークワード（図２に示すＵＷ１）と、本発明の実施形態に係る第２送信信号に含まれる第２ユニークワード（図２に示すＵＷ２）としては、例えば図２に示すように、ビットが反転したデータが挙げられる。例えば図２に示すように第１ユニークワードと第２ユニークワードとのビットを反転させることによって、本発明の実施形態に係る第２の通信装置では、ユニークワードを用いて受信信号に含まれる送信信号の種別を判別することが可能となる（後述する）。
【００３９】
また、本発明の実施形態に係るユニークワードの前後には、反転されたデータが付加されていてもよい。本発明の実施形態に係るユニークワードの前後に反転されたデータが付加されることによって、本発明の実施形態に係る第２の通信装置では、ユニークワードそれぞれの先頭シンボルをより容易に検出することが可能となる。
【００４０】
より具体的には、例えば図２に示すように、第１ユニークワードおよび第２ユニークワードそれぞれの前後に反転されたデータが付加される場合には、本発明の実施形態に係る第１送信信号と本発明の実施形態に係る第２送信信号との位相回転量が反転する。よって、例えば、第１ユニークワードおよび第２ユニークワードそれぞれの前後に反転されたデータが付加されることによって、本発明の実施形態に係る第２の通信装置では、第１ユニークワードおよび第２ユニークワードそれぞれの先頭シンボルをより容易に検出することができる。
【００４１】
なお、本発明の実施形態に係る送信信号のデータフォーマットは、図２に示す例に限られない。
【００４２】
例えば、本発明の実施形態に係る第１送信信号、本発明の実施形態に係る第２送信信号には、第１ユニークワードおよび第２ユニークワードそれぞれの前後に反転されたデータが付加されていなくてもよい。第１ユニークワードおよび第２ユニークワードそれぞれの前後に反転されたデータが付加されていない場合であっても、本発明の実施形態に係る第２の通信装置では、受信信号から、本発明の実施形態に係る第１送信信号または本発明の実施形態に係る第２送信信号を検出することが可能である。
【００４３】
また、本発明の実施形態に係る第１ユニークワードと本発明の実施形態に係る第２ユニークワードとのビット数は３２ビットに限られず、また、第１ユニークワードおよび第２ユニークワードそれぞれの前後に付加される反転されたデータのビット数は８ビットに限られない。
【００４４】
また、図２では、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が、第１の送信アンテナと第２の送信アンテナとの２つの送信アンテナを備える場合において送信される送信信号のデータフォーマットの一例を示したが、上述したように、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が備える送信アンテナの数は、２つに限られない。本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、ユニークワードの系列を変えることによって、複数の任意の数の送信アンテナから送信信号を切り替えて送信することが可能である。
【００４５】
図３は、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が送信する本発明の実施形態に係る送信信号のデータフォーマットの他の例を示す説明図であり、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が、４つの送信アンテナを備える場合において送信される送信信号のデータフォーマットの一例を示している。図３に示す“Ｔｘ１”は、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が備える第１の送信アンテナ（図３に示す送信アンテナ＃１）から送信される第１の送信信号の一例を示している。また、図３に示す“Ｔｘ２”は、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が備える第２の送信アンテナ（図３に示す送信アンテナ＃２）から送信される第２の送信信号の一例を示している。また、図３に示す“Ｔｘ３”は、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が備える第３の送信アンテナ（図３に示す送信アンテナ＃３）から送信される第３の送信信号の一例を示している。また、図３に示す“Ｔｘ４”は、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が備える第４の送信アンテナ（図３に示す送信アンテナ＃４）から送信される第４の送信信号の一例を示している。
【００４６】
４つの送信アンテナを備える場合、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、例えば図３に示すように、第１の送信アンテナから第１のユニークワード（ＵＷ１）を含む第１送信信号、第２の送信アンテナから第２のユニークワード（ＵＷ２）を含む第２送信信号、第３の送信アンテナから第３のユニークワード（ＵＷ３）を含む第３送信信号、第４の送信アンテナから第４のユニークワード（ＵＷ４）を含む第４送信信号を切り替えて送信する。また、例えば図３に示すように、各送信信号に含まれるユニークワード（ＵＷ１〜ＵＷ４）は、異なるビット列を有するユニークなデータである。
【００４７】
なお、図３に示す各ユニークワード（ＵＷ１〜ＵＷ４）の前後には、反転されたデータが付加されていてもよい。ここで、図３に示す第１のユニークワード（ＵＷ１）の前後に付加される反転されたデータとしては、例えば、“０”のビット列が挙げられる。また、図３に示す第２のユニークワード（ＵＷ２）の前に付加される反転されたデータとしては、例えば、“０”のビット列が挙げられ、図３に示す第２のユニークワード（ＵＷ２）の後に付加される反転されたデータとしては、例えば、“１”のビット列が挙げられる。また、図３に示す第３のユニークワード（ＵＷ３）の前に付加される反転されたデータとしては、例えば、“１”のビット列が挙げられ、図３に示す第３のユニークワード（ＵＷ３）の後に付加される反転されたデータとしては、例えば、“０”のビット列が挙げられる。また、図３に示す第４のユニークワード（ＵＷ４）の前後に付加される反転されたデータとしては、例えば、“１”のビット列が挙げられる。なお、図３に示す各ユニークワード（ＵＷ１〜ＵＷ４）に付加される反転されたデータは、上記に限られない。例えば、図３に示す各ユニークワード（ＵＷ１〜ＵＷ４）には、ユニークワードそれぞれの先頭シンボルをより容易に検出することが可能な、任意のビット列を付加することが可能である。
【００４８】
例えば図２、図３に示すように、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、送信アンテナごとに異なるビット列を有するユニークワードを含む送信信号を、複数のアンテナから切り替えて送信する。また、後述するように、本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、ユニークワードのビット列の違いによって、送信信号を判別し、また、送信信号が送信された送信アンテナを判別することが可能である。よって、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、ユニークワードの系列を変えることによって、複数の任意の数の送信アンテナを備え、各送信アンテナからユニークワードを含む送信信号を切り替えて送信する構成をとることができる。
【００４９】
［２］本発明の実施形態に係る第２の通信装置における、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法に係る処理
次に、本発明の実施形態に係る第２の通信装置における、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法に係る処理について説明する。以下では、本発明の実施形態に係る第２の通信装置が、第１の送信アンテナと第２の送信アンテナとの２つの送信アンテナを備える第１の通信装置から送信される、第１送信信号または第２送信信号が含まれうる受信信号を処理する場合を主に例に挙げて、第２の通信装置における、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法に係る処理について説明する。
【００５０】
本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、例えば図２や図３に示すような、ユニークワードを含む送信信号が含まれうる受信信号から、ユニークワードを含む送信信号を検出することによって、フレーム同期を図る。また、本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、ユニークワードの位相回転量などに基づいて検出された送信信号の位相を補正することによって、キャリア同期、およびタイミング同期を図る。
【００５１】
例えば上記のように、本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、フレーム同期、キャリア同期、およびタイミング同期を図る。よって、本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、例えば数式２と同様の原理によって、チャネルをより正確に推定することができる。なお、本発明の実施形態に係る第２の通信装置における、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法に係る処理の具体例については、後述する。
【００５２】
本発明の実施形態に係るチャネル推定方法が用いられる場合には、本発明の実施形態に係る第１の通信装置（送信側の通信装置）、および本発明の実施形態に係る第２の通信装置（受信側の通信装置）それぞれにおいて、上記のような処理が行われる。
【００５３】
ここで、本発明の実施形態に係る第１の通信装置と本発明の実施形態に係る第２の通信装置としては、例えば、別体の通信装置が挙げられる。本発明の実施形態に係る第１の通信装置と本発明の実施形態に係る第２の通信装置とが、別体の通信装置である場合には、本発明の実施形態に係る第１の通信装置と本発明の実施形態に係る第２の通信装置とを有する通信システムによって、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法が実現される。
【００５４】
なお、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法は、通信システムによってされることに限られない。例えば、本発明の実施形態に係る第１の通信装置と本発明の実施形態に係る第２の通信装置とは、１つの通信装置であってもよい。つまり、本発明の実施形態に係る通信装置は、本発明の実施形態に係る第１の通信装置の機能と、本発明の実施形態に係る第２の通信装置との双方を有していてもよい。
【００５５】
以下、本発明の実施形態に係る第１の通信装置の構成と、本発明の実施形態に係る第２の通信装置との構成について、より具体的に説明する。また、以下では、本発明の実施形態に係る第１の通信装置と本発明の実施形態に係る第２の通信装置とが、別体の通信装置である場合を主に例に挙げて、本発明の実施形態に係る第１の通信装置の構成および本発明の実施形態に係る第２の通信装置との構成それぞれについて説明する。
【００５６】
また、以下では、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が、第１の送信アンテナと第２の送信アンテナとの２つの送信アンテナを備える場合を例に挙げて、本発明の実施形態に係る第１の通信装置の構成の一例について説明する。また、以下では、本発明の実施形態に係る第２の通信装置が、第１の送信アンテナと第２の送信アンテナとの２つの送信アンテナを備える第１の通信装置から送信される、第１送信信号または第２送信信号が含まれうる受信信号を処理する場合を例に挙げて、本発明の実施形態に係る第２の通信装置の構成の一例について説明する。
【００５７】
（本発明の実施形態に係る第１の通信装置：送信側の通信装置）
図４Ａ、図４Ｂは、本発明の実施形態に係る第１の通信装置１００の構成の一例を示すブロック図である。
【００５８】
第１の通信装置１００は、例えば、第１の送信アンテナ１０２Ａと、第２の送信アンテナ１０２Ｂと、送信部１０４とを備える。
【００５９】
また、第１の通信装置１００は、例えば、制御部（図示せず）や、ＲＯＭ（Read  Only  Memory。図示せず）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory。図示せず）などを備えていてもよい。第１の通信装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバスにより上記各構成要素間を接続する。
【００６０】
ここで、制御部（図示せず）は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）や各種処理回路などで構成され、第１の通信装置１００全体を制御する。また、制御部（図示せず）は、例えば、送信部１０４の役目を果たしてもよい。なお、送信部１０４は、専用の（または汎用の）処理回路で構成されていてもよいことは、言うまでもない。
【００６１】
第１の送信アンテナ１０２Ａは、第１の通信装置１００が備える第１の通信アンテナであり、第１の送信アンテナ１０２Ａからは、送信部１０４から伝達される第１送信信号が送信される。
【００６２】
第２の送信アンテナ１０２Ｂは、第１の通信装置１００が備える第２の通信アンテナであり、第２の送信アンテナ１０２Ｂからは、送信部１０４から伝達される第２送信信号が送信される。
【００６３】
送信部１０４は、例えば図２に示すように、第１送信信号と第２送信信号とを切り替えて送信アンテナから送信させる。
【００６４】
ここで、送信部１０４は、例えば図４Ａに示すように、１つの送信回路によって第１送信信号と第２送信信号とを切り替えて対応する送信アンテナから送信させるが、送信部１０４の構成は、上記に限られない。例えば、送信部１０４は、図４Ｂに示すように、第１の送信アンテナ１０２Ａに対応する第１送信回路１０６Ａと、第２の送信アンテナ１０２Ｂに対応する第２送信回路１０６Ｂとを備え、第１送信回路１０６Ａと第２送信回路１０６Ｂとが連携することによって、第１送信信号と第２送信信号とを対応する送信アンテナから切り替えて送信させてもよい。
【００６５】
第１の通信装置１００は、例えば、図４Ａや図４Ｂに示す構成によって、例えば図２に示すように、第１の送信アンテナから第１送信信号を送信し、第２の送信アンテナから第２送信信号を切り替えて送信する。
【００６６】
なお、本発明の実施形態に係る第１の通信装置の構成は、図４Ａ、図４Ｂに示す構成に限られない。
【００６７】
例えば、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、３つ以上の送信アンテナを備えていてもよい。３つ以上の送信アンテナを備える場合、本発明の実施形態に係る第１の通信装置（より具体的には、例えば第１の通信装置が備える送信部）は、例えば図３に示すように、ユニークワードの系列を変えることによって、各送信アンテナからユニークワードを含む送信信号を切り替えて送信する。
【００６８】
また、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、例えば、後述する本発明の実施形態に係る第２の通信装置が備える構成をさらに備えていてもよい。本発明の実施形態に係る第１の通信装置が後述する本発明の実施形態に係る第２の通信装置が備える構成をさらに備える場合には、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、送信側の通信装置および受信側の通信装置双方の機能を有することとなる。
【００６９】
例えば上記のように、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が、送信側の通信装置および受信側の通信装置双方の機能を有する場合であっても、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、後述する本発明の実施形態に係る第２の通信装置と同様にチャネルを推定することが可能である。よって、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が、送信側の通信装置および受信側の通信装置双方の機能を有する場合には、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、ＭＩＭＯにおけるチャネル推定の精度を向上させることができる。
【００７０】
（本発明の実施形態に係る第２の通信装置：受信側の通信装置）
図５は、本発明の実施形態に係る第２の通信装置２００の構成の一例を示すブロック図である。
【００７１】
第２の通信装置２００は、例えば、第１の受信アンテナ２０２Ａと、第２の受信アンテナ２０２Ｂと、受信部２０４と、信号検出部２０６と、信号判別部２０８と、第１位相補正部２１０と、第２位相補正部２１２と、チャネル推定部２１４とを備える。
【００７２】
また、第２の通信装置２００は、例えば、制御部（図示せず）や、ＲＯＭ（図示せず）、ＲＡＭ（図示せず）などを備えていてもよい。第２の通信装置２００は、例えば、データの伝送路としてのバスにより上記各構成要素間を接続する。
【００７３】
ここで、制御部（図示せず）は、例えば、ＣＰＵや各種処理回路などで構成され、第２の通信装置２００全体を制御する。また、制御部（図示せず）は、例えば、受信部２０４、信号検出部２０６、信号判別部２０８、第１位相補正部２１０、第２位相補正部２１２、およびチャネル推定部２１４のうちの１または２以上の役目を果たしてもよい。なお、受信部２０４、信号検出部２０６、信号判別部２０８、第１位相補正部２１０、第２位相補正部２１２、およびチャネル推定部２１４それぞれは、各部の機能を実現することが可能な専用の（または汎用の）処理回路で構成されていてもよいことは、言うまでもない。
【００７４】
第１の受信アンテナ２０２Ａは、第２の通信装置２００が備える第１の通信アンテナであり、本発明の実施形態に係る第１の通信装置から送信される送信信号が含まれるうる信号を、受信する。例えば本発明の実施形態に係る第１の通信装置が、図４Ａや図４Ｂに示す構成である場合、第１の受信アンテナ２０２Ａは、例えば図２に示すような、第１の送信アンテナ１０２Ａから送信される第１送信信号または第２の送信アンテナ１０２Ｂから第２送信信号が含まれうる信号を、受信する。
【００７５】
第２の受信アンテナ２０２Ｂは、第２の通信装置２００が備える第２の通信アンテナであり、本発明の実施形態に係る第１の通信装置から送信される送信信号が含まれるうる信号を、受信する。例えば本発明の実施形態に係る第１の通信装置が、図４Ａや図４Ｂに示す構成である場合、第２の受信アンテナ２０２Ｂは、例えば図２に示すような、第１の送信アンテナ１０２Ａから送信される第１送信信号または第２の送信アンテナ１０２Ｂから第２送信信号が含まれうる信号を、受信する。
【００７６】
受信部２０４は、例えば受信アンテナそれぞれに対応する受信回路を備え、受信アンテナそれぞれが受信した信号を復調する。例えば図５に示す例では、受信部２０４は、第１の受信アンテナ２０２Ａが受信した信号を復調する第１受信回路２１６Ａと、第２の受信アンテナ２０２Ｂが受信した信号を復調する第２受信回路２１６Ｂとを備える。
【００７７】
信号検出部２０６は、フレーム同期を行う役目を果たす。より具体的には、信号検出部２０６は、例えば、受信信号から切り替えて送信される送信信号の切替区間を検出することによって、送信信号を検出する。例えば図２に示すような第１送信信号と第２送信信号とが本発明の実施形態に係る第１の通信装置から送信される場合には、信号検出部２０６は、例えば、受信信号から第１送信信号と第２送信信号との切替区間を検出することによって、第１送信信号と第２送信信号とのうちのいずれかの送信信号を検出する。
【００７８】
ここで、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、例えば図２や図３に示すように、各送信信号を切り替えて送信する。また、例えば図２や図３に示すように、本発明の実施形態に係る送信信号の切り替えに際しては、切替区間が存在する。なお、本発明の実施形態に係る切替区間は、例えば、本発明の実施形態に係る第１の通信装置が意図的に設ける期間であってもよいし、本発明の実施形態に係る第１送信信号と本発明の実施形態に係る第２送信信号との切り替えに際して生じる期間であってもよい。
【００７９】
本発明の実施形態に係る切替区間は、本発明の実施形態に係る第１の通信装置から送信信号が送信されない期間であるので、第２の通信装置２００が処理する受信信号は、ノイズのみとなる。そこで、第２の通信装置２００は、ノイズのみを含む受信信号を検出すること、すなわち、受信信号におけるノイズ区間を検出することによって、受信信号から第１送信信号または第２送信信号を含むデータ区間を検出する。
【００８０】
より具体的には、第２の通信装置２００は、例えば、受信信号から受信電力を算出して受信電力のヒストグラムをとる。ここで、第２の通信装置２００は、例えば、２シンボル分に相当する時間など設定されている時間内において、受信電力のヒストグラムをとる。
【００８１】
そして、第２の通信装置２００は、受信電力のヒストグラムから受信電力の弱いピークを特定して、切替区間を検出する。より具体的には、第２の通信装置２００は、例えば、受信電力のヒストグラムから特定した受信電力の弱いピークの値から設定されている値を減算した値を、閾値として設定する。そして、第２の通信装置２００は、設定された閾値以下の区間（または、設定された閾値より小さな区間。以下、同様とする。）を、ノイズ区間（すなわち切替区間）として判定し、判定されたノイズ区間に続く区間を、送信信号を含む区間であるデータ区間であると判定する。
【００８２】
第２の通信装置２００が、例えば、上記のようにノイズ区間を検出することにより送信信号を含む区間であるデータ区間を検出することによって、例えば、第１送信信号の受信電力と第２送信信号の受信電力との電力差が大きい場合など隣接する期間に送信される送信信号間の電力差が大きい場合や、ＳＮＲ（Signal-to-Noise  Ratio）が低い場合であっても、ノイズ区間とデータ区間との判別を行うことが可能となる。したがって、例えば、上記のようにノイズ区間を検出することにより送信信号を含む区間であるデータ区間を検出することによって、第２の通信装置２００は、より精度の高いフレーム同期を実現することができる。
【００８３】
図６、図７は、本発明の実施形態に係る第２の通信装置２００におけるフレーム同期に係る処理の一例を説明するための説明図である。ここで、図６は、第２の通信装置２００が受信する受信信号の一例を示しており、図７のＡ〜Ｃそれぞれは、第２の通信装置２００が受信信号から受信電力を算出してとった受信電力のヒストグラムの一例を示している。
【００８４】
第２の通信装置２００は、受信電力のヒストグラムから受信電力の弱いピークを特定する。ここで、受信信号に基づく受信電力のヒストグラムは、例えば図７のＡに示すように、受信電力の強いピークと受信電力の弱いピークとの受信電力の２つのピークが明確に表れる場合もあれば、例えば図７のＢ、図７のＣに示すように、当該受信電力の２つのピークが明確に表れない場合もある。そこで、第２の通信装置２００は、例えば、設定されているサンプリング数の閾値以上の受信電力の値（または、設定されているサンプリング数の閾値より大きな受信電力の値）のうち、最も値が小さな受信電力の値を、受信電力の弱いピークとして特定する。
【００８５】
ここで、本発明の実施形態に係るサンプリング数の閾値としては、例えば、１５０が挙げられるが、本発明の実施形態に係るサンプリング数の閾値は、上記に限られない。
【００８６】
例えば上記のように受信電力の弱いピークが特定されると、第２の通信装置２００は、例えば図６に示すように、特定された受信電力の弱いピークの値から設定されている値を減算した値を、閾値として設定する。ここで、本発明の実施形態に係る特定された受信電力の弱いピークの値から減算する値としては、例えば５［ｄＢ］が挙げられるが、本発明の実施形態に係る特定された受信電力の弱いピークの値から減算する値は、上記に限られない。
【００８７】
上記のように閾値を設定すると、第２の通信装置２００は、例えば、設定された閾値以下の区間を、ノイズ区間（すなわち切替区間）として判定し、判定されたノイズ区間に続く区間を、送信信号を含む区間であるデータ区間であると判定する。
【００８８】
例えば上記のように、送信信号を含むデータ区間を判定することによって、第２の通信装置２００は、フレーム位置を特定することが可能となる。したがって、第２の通信装置２００が、受信信号から切り替えて送信される送信信号の切替区間を検出して、送信信号を検出することによって、第２の通信装置２００は、フレーム同期を図ることができる。
【００８９】
再度図５を参照して、本発明の実施形態に係る第２の通信装置２００の構成の一例について説明する。信号判別部２０８は、検出された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量によって、検出された送信信号を判別する。例えば図２に示すような第１送信信号と第２送信信号とが本発明の実施形態に係る第１の通信装置から送信される場合には、信号判別部２０８は、検出された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量によって、検出された送信信号が、第１送信信号であるかまたは第２送信信号であるかを判別する。
【００９０】
また、例えば図４Ａ、図４Ｂを参照して説明したように、本発明の実施形態に係る第１の通信装置は、第１送信信号と第２送信信号となど、送信アンテナに対応する送信信号を異なる送信アンテナから切り替えて送信する。よって、信号判別部２０８は、検出された送信信号を判別することによって、送信信号が送信された送信アンテナを判別することができる。例えば図２に示すような第１送信信号と第２送信信号とが本発明の実施形態に係る第１の通信装置から送信される場合には、信号判別部２０８は、検出された送信信号が第１送信信号であるかまたは第２送信信号であるかを判別することによって、送信信号が送信された送信アンテナが、第１の通信アンテナ１０２Ａであるか、または、第２の通信アンテナ１０２Ｂであるかを判別することができる。
【００９１】
以下、例えば図２に示すような第１送信信号と第２送信信号とが本発明の実施形態に係る第１の通信装置から送信される場合を例に挙げて、信号判別部２０８における信号判別に係る処理の一例を説明する。
【００９２】
より具体的には、信号判別部２０８は、例えば、検出された送信信号においてユニークワードの前後に付加されている、ユニークワードを反転したデータを削除する。そして、信号判別部２０８は、ユニークワードの位相回転量を算出し、算出されたユニークワードの位相回転量によって、検出された送信信号が、第１送信信号であるかまたは第２送信信号であるかを判別する。
【００９３】
ここで、例えば本発明の実施形態に係る第１送信信号に含まれる第１のユニークワードが、全て“１”のデータである場合には、第１のユニークワードの位相回転量は、理想的には、１シンボルあたり９０［度］ずつ位相が回転する。また、例えば本発明の実施形態に係る第２送信信号に含まれる第２のユニークワードは、第１のユニークワードを反転したデータであるので、例えば本発明の実施形態に係る第１送信信号に含まれる第１のユニークワードが全て“１”のデータである場合には、第２のユニークワードの位相回転量は、理想的には、１シンボルあたり−９０［度］ずつ位相が回転する。なお、本発明の実施形態に係る信号判別部２０８は、位相回転量を算出可能な任意の方法を用いて位相回転量を算出する。
【００９４】
図８は、本発明の実施形態に係る第２の通信装置２００における信号判別に係る処理の一例を説明するための説明図である。ここで、図８に示すＡは、図２に示す第１のユニークワードに対応するデータの位相回転量の一例を示しており、図８に示すＢは、図２に示す第２のユニークワードに対応するデータの位相回転量の一例を示している。
【００９５】
例えば図８に示すように、第１のユニークワードと第２のユニークワードとが反転したデータである場合には、第１のユニークワードと第２のユニークワードとにおける位相の傾きの正負が反転する。よって、信号判別部２０８は、例えば、算出した位相回転量の傾きが正であれば、検出された送信信号が第１送信信号であると判定し、また、算出した位相回転量の傾きが負であれば、検出された送信信号が第２送信信号であると判定する。
【００９６】
なお、上記では、例えば図２に示すような第１送信信号と第２送信信号とが本発明の実施形態に係る第１の通信装置から送信される場合を例に挙げて、信号判別部２０８における信号判別に係る処理の一例を説明したが、本発明の実施形態に係る信号判別部２０８における信号判別に係る処理は、上記に限られない。例えば、第２の通信装置２００が、図３に示すような送信信号など３以上の送信アンテナから送信される送信信号を処理する場合においても、信号判別部２０８は、例えば図２に示すような第１送信信号と第２送信信号とが本発明の実施形態に係る第１の通信装置から送信される場合と同様に、ユニークワードのビット列の違いに基づく位相回転量の傾きによって、送信信号を判別し、また、送信アンテナを判別することができる。
【００９７】
再度図５を参照して、本発明の実施形態に係る第２の通信装置２００の構成の一例について説明する。第１位相補正部２１０は、キャリア同期を行う役目を果たす。
【００９８】
第１位相補正部２１０は、例えば、判別された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量と、判別された送信信号に対応する基準位相回転量との位相回転差分を算出する。そして、第１位相補正部２１０は、算出された位相回転差分に基づいて、判別された送信信号の位相を補正することによって、キャリア同期を行う。
【００９９】
以下、例えば図２に示すような第１送信信号と第２送信信号とが本発明の実施形態に係る第１の通信装置から送信される場合を例に挙げて、第１位相補正部２１０におけるキャリア同期に係る処理の一例を説明する。なお、第１位相補正部２１０は、例えば、第２の通信装置２００が、図３に示すような送信信号など３以上の送信アンテナから送信される送信信号を処理する場合においても、以下に示す処理と同様の処理によって、キャリア同期を行うことができる。
【０１００】
図９は、本発明の実施形態に係る第２の通信装置２００におけるキャリア同期に係る処理の一例を説明するための説明図である。ここで、図９に示すＡは、図２に示す第１のユニークワードに対応するデータの位相回転量の一例を示しており、図９に示すＢは、キャリア同期に係る処理の結果の一例を示している。
【０１０１】
上述したように、本発明の実施形態に係るユニークワードの位相回転量は、図２に示すＵＷ１のように全てのビットが“１”を示すデータである場合、理想的には１シンボルあたり９０［度］ずつ位相が回転する。ここで、Ｎｓシンボル経過すると、ユニークワードの位相は９０×Ｎｓ［度］することとなるが、実際には、図９のＡに示すように、θ１［度］回転する。また、“θ１”と“９０×Ｎｓ”との位相回転差分Ｆｓは、Ｆｓ＝θ１−９０×Ｎｓであり、１シンボルあたりの位相回転差分は、“Ｆｓ／Ｎｓ”で表される。
【０１０２】
第１位相補正部２１０は、例えば、位相回転差分Ｆｓ／Ｎｓを判別された送信信号に乗算することによって、判別された送信信号の位相を補正する。また、時刻ｔの信号をｒ（ｔ）とすると、補正後の受信信号は、下記の数式３で表される。
【０１０３】
2014082543.tif 000005
【０１０４】
例えば上記のように、位相回転差分Ｆｓ／Ｎｓを判別された送信信号に乗算することによって、例えば図９のＢに示すように、補正後のユニークワードの位相回転量の傾きは、理想的なユニークワードの位相回転量の傾きに近づく。よって、第１位相補正部２１０が、判別された送信信号に含まれるユニークワードの位相回転量と判別された送信信号に対応する基準位相回転量との位相回転差分に基づいて判別された送信信号の位相を補正することによって、キャリアオフセットが補償されるので、キャリア同期が図られる。
【０１０５】
再度図５を参照して、本発明の実施形態に係る第２の通信装置２００の構成の一例について説明する。第２位相補正部２１２は、タイミング同期を行う役目を果たす。
【０１０６】
第２位相補正部２１２は、第１位相補正部２１０から伝達される、位相回転差分に基づいて位相が補正された送信信号と、位相の初期値との誤差を補正する。
【０１０７】
以下、例えば図２に示すような第１送信信号と第２送信信号とが本発明の実施形態に係る第１の通信装置から送信される場合を例に挙げて、第２位相補正部２１２における処理の一例を説明する。なお、第２位相補正部２１２は、例えば、第２の通信装置２００が、図３に示すような送信信号など３以上の送信アンテナから送信される送信信号を処理する場合においても、以下に示す処理と同様の処理によって、位相の初期値との誤差を補正することができる。
【０１０８】
例えば図９のＢに示すように、補正後のユニークワードの位相回転量と理想的なユニークワードの位相回転量との間にはタイミング誤差が生じ、当該タイミング誤差によって、位相回転差分に基づいて位相が補正された送信信号の初期位相は０［度］からずれてしまう。ここで、図９のＢに示すようなタイミング誤差は、例えば、例えば、“本発明の実施形態に係る第１の通信装置が備える送信回路が有するＤ／Ａコンバータ（Digital-to-Analog  converter）と、受信部２０４が備える受信回路が有するＡ／Ｄコンバータ（Analog-to-Digital  converter）との間のサンプリングレート誤差”や、本発明の実施形態に係る第１の通信装置における送信信号の切り替え時間の誤差などによって生じる。
【０１０９】
そこで、第２位相補正部２１２は、上記のような、位相回転差分に基づいて位相が補正された送信信号と位相の初期値との誤差を補正することによって、タイミングを補償し、タイミング同期を図る。
【０１１０】
タイミング誤差をＴｓ［度］とすると、第２位相補正部２１２において補正された受信信号は、例えば下記の数式４で表される。
【０１１１】
2014082543.tif 000006
【０１１２】
再度図５を参照して、本発明の実施形態に係る第２の通信装置２００の構成の一例について説明する。チャネル推定部２１４は、第２位相補正部２１２において位相の誤差が補正された判別された送信信号と、既知の信号（本発明の実施形態に係る第１の通信装置および第２の通信装置２００において既知の信号）とに基づいて、チャネルを推定する。
【０１１３】
より具体的には、チャネル推定部２１４は、例えば、既知信号の先頭（ｔ＝ｔｍａｘ）を検出する。そして、チャネル推定部２１４は、検出された既知信号の先頭を用いて、第２位相補正部２１２において位相の誤差が補正された判別された送信信号（すなわち第１位相補正部２１０および第２位相補正部２１２において位相の誤差が補正された判別された受信信号“ｒ’
’（ｔ）”）に対して、例えば下記の数式５に示す演算を行うことによって、チャネルを推定する。
【０１１４】
ここで、数式５に示す “ｒ’’（ｔ）”は、例えば下記の数式６で表される。また、数式６に示す“ｈ”は、チャネル応答を示し、数式６に示す“ｓ（ｔ）”は、本発明の実施形態に係る第１の通信装置および第２の通信装置２００における既知の信号を示している。また、数式６に示す“ｎ（ｔ）”は、熱雑音を示している。
【０１１５】
【数３】
2014082543.tif 000007
・・・（数式５）
【０１１６】
2014082543.tif 000008
【０１１７】
図１０〜図１２は、本発明の実施形態に係る第２の通信装置２００におけるチャネル推定の結果の一例を説明するための説明図である。ここで、図１０は、第２の通信装置２００が受信した受信信号の一例を示している。また、図１１は、第２の通信装置２００において、図１０に示す受信信号に対して本発明の実施形態に係るチャネル推定方法に係る処理が行われた結果の一例、すなわち、フレーム同期、キャリア同期、およびタイミング同期が図られた結果の一例を示している。また、図１２は、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法に係る処理が行われた結果を説明するための比較例であり、図１０に示す受信信号に対してフレーム同期、キャリア同期、およびタイミング同期が図られていない場合の結果の一例を示している。図１１に示すＡ、および図１２に示すＡは、位相回転量を示しており、また、図１１に示すＢ、および図１２に示すＢは、推定チャネルを示している。
【０１１８】
例えば、図１１のＢ、図１２のＢに示すように、第２の通信装置２００が本発明の実施形態に係るチャネル推定方法に係る処理を行うことによって、チャネルの推定精度が向上していることが分かる。
【０１１９】
第２の通信装置２００は、例えば図５に示す構成によって、チャネルを推定する。
【０１２０】
ここで、第２の通信装置２００は、信号検出部２０６においてフレーム同期を図り、第１信号判別部２０８において送信信号（または、送信アンテナ）を判別する。また、第２の通信装置２００は、第１位相補正部２１０においてキャリア同期を図り、第２位相補正部２１２においてタイミング同期を図る。そして、第２の通信装置２００は、チャネル推定部２１４において、キャリア同期とタイミング同期とが図られた送信信号（受信信号から検出した送信信号）からチャネルを推定する。
【０１２１】
したがって、第２の通信装置２００は、例えば図５に示す構成によって、図９に示すように、ＭＩＭＯにおけるチャネル推定の精度を向上させることができる。
【０１２２】
また、第２の通信装置２００は、例えば、ＯＦＤＭを用いずに、ＦＳＫにより変調されたＦＳＫ信号を処理してチャネル推定を行うことが可能である。よって、第２の通信装置２００が用いられることによって、ＯＦＤＭが用いられる場合よりも通信に係るデバイス（例えば送信機回路など）のコストを低減することができる。
【０１２３】
さらに、第２の通信装置２００は、例えば、ＯＦＤＭを用いずに、ＦＳＫにより変調されたＦＳＫ信号を処理してチャネル推定を行うことが可能であるので、ＯＦＤＭ信号のような高速な信号は必要なく、より低速な信号を用いてチャネルを推定することができる。
【０１２４】
なお、本発明の実施形態に係る第２の通信装置の構成は、図５に示す構成に限られない。
【０１２５】
例えば本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、受信アンテナ２０２Ａ、２０２Ｂ、および／または、受信部２０４とを備えない構成であってもよい。受信アンテナ２０２Ａ、２０２Ｂ、および／または、受信部２０４とを備えない構成であっても、本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、例えば、“受信アンテナ２０２Ａ、２０２Ｂに該当する外部の通信に係るデバイスから受信した信号に基づく受信信号”や、“受信アンテナ２０２Ａ、２０２Ｂおよび受信部２０４に該当する外部の通信に係るデバイスから受信した受信信号”に対して、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法に係る処理を行うことが可能である。よって、例えば受信アンテナ２０２Ａ、２０２Ｂ、および／または、受信部２０４とを備えない構成であっても、本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、ＭＩＭＯにおけるチャネル推定の精度を向上させることができる。
【０１２６】
また、本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、例えば、上述した本発明の実施形態に係る第１の通信装置が備える構成（例えば図４Ａ、図４Ｂに示す構成や変形例に係る構成など）をさらに備えていてもよい。本発明の実施形態に係る第２の通信装置が上述した本発明の実施形態に係る第１の通信装置が備える構成をさらに備える場合には、本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、送信側の通信装置および受信側の通信装置双方の機能を有することとなる。
【０１２７】
例えば上記のように、本発明の実施形態に係る第２の通信装置が、送信側の通信装置および受信側の通信装置双方の機能を有する場合であっても、本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、例えば図５に示す構成と同様にチャネルを推定することが可能である。よって、本発明の実施形態に係る第２の通信装置が、送信側の通信装置および受信側の通信装置双方の機能を有する場合であっても、本発明の実施形態に係る第２の通信装置は、例えば図５に示す第２の通信装置２００と同様の効果を奏することができる。
【０１２８】
以上、本発明の実施形態として第１の通信装置（送信側の通信装置）を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、伝搬チャネル応答変化を利用する電波センサや空間センサ、当該センサを有する様々な装置に適用することができる。
【０１２９】
また、本発明の実施形態として第２の通信装置（受信側の通信装置）を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、伝搬チャネル応答変化を利用する電波センサや空間センサ、当該センサを有する様々な装置に適用することができる。また、本発明の実施形態は、上記のようなセンサや装置に組み込むことが可能な、信号処理ＩＣ（Integrated  Circuit）として実現することも可能である。
【０１３０】
また、上述したように、本発明の実施形態では、例えば、本発明の実施形態に係る第１の通信装置と本発明の実施形態に係る第２の通信装置とを有する通信システムによって、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法を実現してもよいし、本発明の実施形態に係る第１の通信装置の機能と本発明の実施形態に係る第２の通信装置の機能との双方の通信装置の機能を有する１つの通信装置によって、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法を実現することも可能である。
【０１３１】
また、上記では、本発明の実施形態に係るチャネル推定方法が、ＭＩＭＯに適用される例を示したが、本発明の実施形態は、例えば、ＭＩＳＯ（Multi-Input  Single-Output）に適用することも可能である。
【０１３２】
（本発明の実施形態に係るプログラム）
コンピュータを、本発明の実施形態に係る第１の通信装置（送信側の通信装置）として機能させるためのプログラム（例えば、図４Ａ、図４Ｂに示す送信部１０４として機能させるためのプログラム）が、コンピュータにおいて実行されることによって、複数の送信アンテナそれぞれに対応する送信信号の送信の切り替えが実現される。
【０１３３】
また、コンピュータを、本発明の実施形態に係る第２の通信装置（受信側の通信装置）として機能させるためのプログラム（例えば、図５に示す信号検出部２０６、信号判別部２０８、第１位相補正部２１０、第２位相補正部２１２、およびチャネル推定部２１４として機能させるためのプログラム）が、コンピュータにおいて実行されることによって、ＭＩＭＯにおけるチャネル推定の精度を向上させることができる。
【０１３４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１３５】
例えば、上記では、コンピュータを、本発明の実施形態に係る第１の通信装置（送信側の通信装置）、または、本発明の実施形態に係る第２の通信装置（受信側の通信装置）として機能させるためのプログラム（コンピュータプログラム）が提供されることを示したが、本発明の実施形態は、さらに、上記プログラムをそれぞれ記憶させた記録媒体や、上記プログラムを共に記憶させた記録媒体も併せて提供することができる。
【符号の説明】
【０１３６】
１００    第１の通信装置
１０２Ａ、１０２Ｂ    送信アンテナ
１０４    送信部
１０６    送信回路
１０６Ａ    第１送信回路
１０６Ｂ    第２送信回路
２００    第２の通信装置
２０２Ａ、２０２Ｂ    受信アンテナ
２０４    受信部
２０６    信号検出部
２０８    信号判別部
２１０    第１位相補正部
２１２    第２位相補正部
２１４    チャネル推定部
２１６Ａ    第１受信回路
２１６Ｂ    第２受信回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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