(57)【要約】【課題】ＤＳＴＢＣ変調された信号を受信する際の受信性能を改善することができる受信装置を得ること。【解決手段】差動時空間符号化信号を受信信号として受信する受信装置であって、差動時空間符号化処理単位である１ブロック分の受信信号を受信ブロックとするとき、受信ブロックと基準信号とに基づいて差動復調処理を実施する差動復調部４と、差動復調処理の結果に基づいてシンボル判定を行う判定部５と、１ブロック前の受信ブロックと、１ブロック以上前の判定部５による判定結果と２ブロック以上前の受信ブロックとの乗算値と、を重み付け加算することにより基準信号を生成する基準信号生成部６と、重み付け加算に用いる重みを動的に制御する重み制御部７と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動時空間符号化信号を受信信号として受信する受信装置であって、
差動時空間符号化処理単位である１ブロック分の前記受信信号を受信ブロックとするとき、前記受信ブロックと基準信号とに基づいて差動復調処理を実施する差動復調部と、
前記差動復調処理の結果に基づいてシンボル判定を行う判定部と、
１ブロック前の前記受信ブロックと、１ブロック以上前の前記判定部による判定結果と２ブロック以上前の前記受信ブロックとの乗算値と、を重み付け加算することにより前記基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記重み付け加算に用いる重みを動的に制御する重み制御部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記差動時空間符号化信号を、差動時空間符号化後に複数の直交符号を用いて複数の情報が多重された信号とし、
前記複数の直交符号のうち１つの符号を用いて前記受信信号を分離するコード分離部、
をさらに備え、
前記差動復調部は、前記コード分離部によりコード分離された前記受信ブロックに基づいて前記差動復調処理を実施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３】
前記重み制御部は、前記受信信号の品質を示す品質情報に基づいて前記重み付け加算に用いる重みを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記重み制御部は、前記品質情報が閾値以上であるか否かを判断し、判断結果に基づいて、前記基準信号の生成に用いる前記判定結果の数と前記重みとを決定することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
前記品質情報を受信電力とすることを特徴とする請求項３または４に記載の受信装置。
【請求項６】
前記品質情報をＳＮＲまたはＳＩＮＲとすることを特徴とする請求項３または４に記載の受信装置。
【請求項７】
前記重み制御部は、受信信号の相関処理により前記重み付け加算に用いる重みを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
【請求項８】
前記受信信号に対して非同期な状態であるか同期している状態であるかを判定する状態制御部、
をさらに備え、
前記重み制御部は、前記状態制御部により判定された状態に基づいて前記重み付け加算に用いる重みを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
【請求項９】
前記重み制御部は、前記状態制御部により判定された状態が非同期な状態である場合、１ブロック以上前の前記判定部による判定結果を前記基準信号の算出で用いないよう前記重みを決定することを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記重み制御部は、前記判定結果の信頼度情報に基づいて前記重み付け加算に用いる重みを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記重み制御部は、前記信頼度情報が閾値未満となった前記受信ブロックを前記基準信号の算出で用いないよう前記重みを決定することを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１２】
前記基準信号生成部は、前記差動復調部が処理対象とするｋ（ｋは整数）番目の前記受信ブロックをＲ（ｋ）とし、ｋ番目の受信ブロックの前記判定結果をＳ（ｋ）とし、Ｎを１以上の整数とし、ｖ0，ｖ1，ｖ2，…，ｖN-1を重み係数とするとき、前記基準信号であるＲ’（ｋ−１）を
Ｒ’（ｋ−１）＝ｖ0Ｒ（ｋ−１）＋ｖ1Ｓ（ｋ−１）Ｒ（ｋ−２）
＋ｖ2Ｓ（ｋ−１）Ｓ（ｋ−２）Ｒ（ｋ−３）＋…
＋ｖN-1Ｓ（ｋ−１）Ｓ（ｋ−２）…Ｓ（ｋ−Ｎ＋１）Ｒ（ｋ−Ｎ）
として求めることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１つに記載の受信装置。
【請求項１３】
前記基準信号生成部と差動復調部とをそれぞれ複数備え、
複数の前記基準信号生成部は、互いに異なる算出方法で算出された重みを用いて前記重み付け加算を行い、
複数の前記差動復調部は、互いに異なる前記基準信号生成部により生成された前記基準信号を用いて前記差動復調処理を行うことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１つに記載の受信装置。
【請求項１４】
複数の直交符号を用いて複数の情報が多重された差動時空間符号化信号を受信信号として受信する受信装置であって、
前記複数の直交符号のうち１つの符号を用いて前記受信信号を分離するコード分離部と、
差動時空間符号化処理単位である１ブロック分の前記コード分離部により分離された信号を受信ブロックとするとき、前記受信ブロックと基準信号とに基づいて差動復調処理を実施する差動復調部と、
前記差動復調処理の結果に基づいてシンボル判定を行う判定部と、
１ブロック前の前記受信ブロックと、１ブロック以上前の前記判定部による判定結果と２ブロック以上前の前記受信ブロックとの乗算値と、を重み付け加算することにより前記基準信号を生成する基準信号生成部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１５】
前記基準信号生成部と差動復調部とをそれぞれ複数備え、
複数の前記基準信号生成部は、互いに異なる重みを用いて前記重み付け加算を行い、
複数の前記差動復調部は、互いに異なる前記基準信号生成部により生成された前記基準信号を用いて前記差動復調処理を行うことを特徴とする請求項１４に記載の受信装置。
【請求項１６】
前記基準信号生成部と差動復調部と判定部とをそれぞれ複数備え、
前記判定部ごとに誤り検出部を備え、
判定結果を選択する出力選択部を備え、
前記受信信号は、誤り検出用の冗長ビットを含み、
複数の前記基準信号生成部は、互いに異なる算出方法で算出された重みを用いて前記重
み付け加算を行い、
複数の前記差動復調部は、互いに異なる前記基準信号生成部により生成された前記基準
信号を用いて前記差動復調処理を行い、
前記判定部は、対応する前記差動復調部の差動復調結果から判定系列を生成し、
前記誤り検出部は、対応する前記判定部により生成された判定系列に基づいて誤り検出を行い、
前記出力選択部は、前記誤り検出部により誤りを検出しなかった判定系列を判定出力として選択することを特徴とする請求項１から１５のいずれか１つに記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線信号伝送に際しては、フェージングなどの影響を抑えるためのダイバーシチ技術が使用されている。特に近年、複数の送信アンテナを用いて、特定の規則で信号を送出することで、ダイバーシチ効果を得ることができる差動時空間符号化（ＳＴＢＣ：Ｓｐａｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｉｎｇ）は受信機の処理が簡易であることが特徴であり、さまざまなシステムに利用されている。
【０００３】
ＳＴＢＣでは一般に受信機において伝搬路推定が必要である。差動符号化をＳＴＢＣのブロック単位で行うことで、伝送路推定を不要にする差動時空間符号化（ＤＳＴＢＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｐａｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｉｎｇ）が非特許文献１に開示されている。たとえば、２アンテナ送信によるＤＳＴＢＣでは、２シンボルを１つのブロックとして構成し、２つのブロックのデータから差動符号化を行い、受信側では２つのブロックの受信データを差動復号化することで、データを復調することとなり、非特許文献１に記載の通り、２つのブロックの受信信号の相関から復調データを生成する必要がある。
【０００４】
一方、周波数利用効率の向上を目的として、複数の送信局から、同一周波数で直交符号を用いて多重送信し、受信側で所望の送信局の符号を使って分離する方式が非特許文献２で開示されている。たとえば２つの直交符号（コード）を用いて、２つのストリームを多重する方式では、１ストリームあたりの伝送レートを半減させて、直交符号の長さと対応した２倍の時間をかけて伝送するか、１ストリームあたりの伝送レートを変えず、２倍の帯域幅でデータ伝送する必要がある。特に前者の手段によって伝送する場合、直交符号の長さ分のブロックを繰り返し伝送するため、１回の差動復調処理に４つのブロックが必要となる。原理上、差動復調処理に影響する期間の伝搬路変動が無視できない高速移動においては、理想的なＤＳＴＢＣによる送信ダイバーシチ利得を得ることが難しくなってしまう。
【０００５】
差動時空符号伝送システムにおいて、高速移動環境での伝搬路変動の影響を補償する方法が、非特許文献３に開示されている。非特許文献３では、過去の受信信号と、過去に判定した信号を用いて、判定結果から、過去のいくつかのブロックに対応する時刻の伝搬路情報を生成し、重み付け加算によって差動復調に用いる２つの時刻の伝搬路の違いを補償して、性能改善する方法が提案されている。非特許文献３の受信機は、過去に判定したシンボルに対応する送信信号を受信信号と乗算することで、ある時刻に、ある波形を送信したときの受信信号を模擬する判定帰還型の受信機である。
【０００６】
また、複数の過去の時刻を重み付けする方法として、高次推定方式が提案されている。推定次数や、使用する過去のブロック数（以降、観測ブロック数と称する）といった推定パラメータによって、固定の重みを使用する方式が開示されている。本方式は、伝搬路環境によって、最適な推定パラメータが変化することが想定される。たとえば、伝搬環境の変動が大きい場合、直近のいくつかの時刻の信号から、所望の時刻の信号を外挿処理によって求めるような重み付け係数が適しているが、伝搬環境が変動しない場合は、複数の時刻を等しい重みで合成することで、雑音を抑圧するような構成としたほうが、良好な性能が得られる可能性がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｖ．Ｔａｒｏｋｈ，Ｈ．Ｊａｆａｒｋｈａｎｉ，“Ａ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｃｈｅｍｅ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ,”ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｎ  Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ａｒｅａｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．１８，ｐｐ１１６９−１１７４，Ｊｕｌｙ  ２０００．
【非特許文献２】佐野  他、「差動時空符号化を用いたコード多重方式の検討」、電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、Ｓｅｐ．  ２０１２．
【非特許文献３】久保、「差動時空ブロック符号化のための判定帰還伝送路予測による復調方式」、信学技報ＲＣＳ２０１２−１６３、Ｎｏｖ．  ２０１２．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
コード多重を適用し、１ストリームあたりの伝送レートを低下させるＤＳＴＢＣにおいては、上述の通り、コード多重を適用しないＤＳＴＢＣ方式と比べ高速移動に対して性能劣化量が大きくなる。また、判定帰還型の受信機で、複数の過去の時刻の信号を重み付けする方法は、上述の通り伝搬路の状況によって適した重みが変化することが想定され、さまざまな環境で固定の重みを使用する場合、判定帰還処理を行わない場合よりも性能が劣化する環境がありうる、といった問題があった。
【０００９】
また、判定帰還型受信機では、一般的に誤判定結果が次の判定にフィードバックされる誤り伝搬の問題があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＤＳＴＢＣ変調された信号を受信する際の受信性能を改善することができる受信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、差動時空間符号化信号を受信信号として受信する受信装置であって、差動時空間符号化処理単位である１ブロック分の前記受信信号を受信ブロックとするとき、前記受信ブロックと基準信号とに基づいて差動復調処理を実施する差動復調部と、前記差動復調処理の結果に基づいてシンボル判定を行う判定部と、１ブロック前の前記受信ブロックと、１ブロック以上前の前記判定部による判定結果と２ブロック以上前の前記受信ブロックとの乗算値と、を重み付け加算することにより前記基準信号を生成する基準信号生成部と、前記重み付け加算に用いる重みを動的に制御する重み制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＤＳＴＢＣ変調された信号を受信する際の受信性能を改善することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態１の受信装置の機能構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態２の受信信号を用いて重みを制御する受信装置の機能構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態２の状態に応じて重みを制御する受信装置の機能構成例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態２の判定結果の品質に応じて重み制御を行う受信装置の機能構成例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態３の受信装置の機能構成例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態４の受信装置の機能構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる受信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる受信装置（受信装置）の実施の形態１の機能構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の受信装置は、受信機ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１、コード分離部２、基準信号生成部３、差動復調部４、判定部５および受信アンテナ２０を備える。
【００１６】
はじめに、コード多重を適用しないＤＳＴＢＣ変調信号について述べる。ＤＳＴＢＣ変調信号は、差動符号化の単位である複数シンボルの信号をまとめた行列を用いて取り扱うことで簡易に表記できる。たとえば、２アンテナＤＳＴＢＣでは、２シンボル間の２つのアンテナでそれぞれ送信する各信号を要素とした行列として、送信信号を表現する。１つの行列で表される区間の信号をブロックと呼ぶ。ブロックｋ（ｋは整数）における送信信号の行列をＣ（ｋ）とすると、Ｃ（ｋ）は、差動符号化前の送信情報に相当するブロックを示す行列Ｓ（ｋ）と、１つ前の送信信号Ｃ（ｋ−１）とを用いて、次の式（１）で表すことができる。
Ｃ（ｋ）＝Ｓ（ｋ）Ｃ（ｋ−１）          …（１）
【００１７】
ブロックｋの送信信号を受信した際の受信信号を示す行列をＲ（ｋ）とし、伝搬路を表す行列をＨ（ｋ）とすると、受信信号Ｒ（ｋ）は下記の式（２）のように表される。ただし、雑音成分は式を簡単する都合上無視する。
Ｒ（ｋ）＝Ｃ（ｋ）Ｈ（ｋ）              …（２）
【００１８】
受信装置における復調操作は、以下の式（３）に従って実施することができる。
Ｓ（ｋ）＝Ｒ（ｋ）｛Ｒ（ｋ−１）｝-1    …（３）
【００１９】
上記式（３）は、復調操作は、現在のブロックの受信信号と、１つ過去のブロックの受信信号との相関処理と表現でき、基準信号である１つ前のブロックの信号と、次の信号との間の関係から送信信号が復元できることを示している。なお、信号のユニタリ性を仮定して、逆行列演算をエルミート転置でおきかえることができる。
【００２０】
次に、基準信号を、１つ過去のブロックの受信信号だけでなく、さらに過去の受信信号も利用して生成する方法の原理について述べる。上記式（２）と式（１）より、たとえば受信信号Ｒ（ｋ−２）に、判定結果の信号から生成されることが期待できる信号Ｓ（ｋ−１）を乗算すると、以下の式（４）のようになる。
Ｓ（ｋ−１）Ｒ（ｋ−２）＝Ｃ（ｋ−１）Ｈ（ｋ−２）  …（４）
【００２１】
結果として、Ｓ（ｋ−１）Ｒ（ｋ−２）を求めることにより、Ｒ（ｋ−１）（＝Ｃ（ｋ−１）Ｈ（ｋ−１））に対して、伝搬路成分のみ、ブロックインデクスが１つ過去のブロックに置き換えられた信号が得られることがわかる。同様に、Ｒ（ｋ−３）について、２つの過去の判定信号を乗算することで、以下の式（５）を得る。
Ｓ（ｋ−１）Ｒ（ｋ−２）Ｒ（ｋ−３）
＝Ｃ（ｋ−１）Ｈ（ｋ−３）  …（５）
【００２２】
結果として、Ｒ（ｋ−１）に対して、伝搬路成分のみ、ブロックインデクスが２つ過去のブロックに置き換えられた信号が得られることがわかる。同様にして、複数の時刻の受信信号と、判定した送信信号とから、Ｒ（ｋ−１）の伝搬路部分以外が一致する信号成分を重み付け加算すると、次の式（６）に示すＲ’（ｋ−１）を得る。
Ｒ’（ｋ−１）＝ｖ0Ｒ（ｋ−１）＋ｖ1Ｓ（ｋ−１）Ｒ（ｋ−２）
＋ｖ2Ｓ（ｋ−１）Ｓ（ｋ−２）Ｒ（ｋ−３）＋…
＋ｖN-1Ｓ（ｋ−１）Ｓ（ｋ−２）…Ｓ（ｋ−Ｎ＋１）Ｒ（ｋ−Ｎ）    …（６）
【００２３】
ここで、ｖn（ｎ＝０，１，・・・，Ｎ−１）（Ｎは１以上の整数）はある係数列を表し、以降重みベクトルと呼称する。上記式（６）で得られるＲ’（ｋ−１）は、各時刻の伝搬路応答を重み付けして得た新しい基準信号と見なすことができ、上記式（３）のＲ（ｋ−１）の代わりに用いることができる。係数の算出方法としては、どのような方法を用いてもよいが、既知の方法の一例として、伝搬路の変動モデルをＬ次の多項式にあてはめて、過去Ｎブロックの受信信号と判定結果から基準値を生成する方法が考えられている。たとえば、Ｌ＝１、Ｎ＝２とすれば、伝搬路が時間に対して直線的な変動となるモデルを適用したこととなり、１つ過去の信号と、２つ過去の信号を結んで得た係数として、現在の時刻の伝搬路の係数に相当するものを作り出すことになる。このとき、具体的計数値はｖ0＝２，ｖ1＝−１である。もう一つの例として、Ｌ＝０を用いた場合、伝搬路の０次近似モデルを適用したことになる。これは伝搬路変動を仮定しないモデルに相当し、各時刻の受信信号を平均化するように動作するため、伝搬路変動がない環境では、雑音を平均化し実効的にＳＮＲを向上する効果が得られ、性能向上が期待できる。一方、伝搬路変動が含まれる場合は、変動に追従できないため、性能が劣化し、Ｌ＝１のモデルを使用したほうが良好な性能を得られる。以上のように、判定帰還によって重み付けした基準信号を適切に利用することで、性能向上をはかることができる。
【００２４】
次に、コード多重を適用する場合について述べる。コード多重型のＤＳＴＢＣ変調信号は、上記ブロックＣ（ｋ）に対して、符号長（チップ長）の長さだけ、各チップの係数を乗算したものを送信する。たとえば、２ストリームを多重する場合、符号長２の直交符号を構成することができ、その２種類のコードはたとえば（＋１，＋１）、（＋１，−１）である。この直交符号を送信局毎に割り当てて、ある送信装置が２ブロックにわたってＣ１（ｋ），Ｃ１（ｋ）を送り、他の送信装置はＣ２（ｋ），−Ｃ２（ｋ）を送信する。受信側では、所望の送信ストリームに対応するコードで相関をとった上で合成することで、所望の送信ストリームのみを分離することができる。その後、分離後の信号を上記式（３）に示す受信信号Ｒ（ｋ）と読み替えて処理することで、もとの送信信号を復元することができる。
【００２５】
コード多重を適用する場合、受信側で理想的に各コードを分離できれば、上述の基準信号生成において判定帰還の仕組みを利用することで、性能改善をはかることができる。本実施の形態では、判定帰還の仕組みを利用して基準信号を生成することで、性能改善をはかる。
【００２６】
以下、本実施の形態の受信装置の動作について説明する。本実施の形態の受信装置は、送信装置において、コード多重されたＤＳＴＢＣを受信する。受信機ＲＦ部１は、受信アンテナ２０で得られた受信信号に対して所定の受信処理を実施してブロックごとの信号として纏められてコード分離部２に出力する。受信機ＲＦ部１は、一般的に用いられる受信ＲＦ回路、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部におけるフィルタリングなどの信号処理などの機能を含んでいる。
【００２７】
コード分離部２は、所望のストリームに対応した直交符号（コード）を保持しており、受信ブロックに対して符号の相関（内積）処理を行い、コードで分離された受信信号を生成して差動復調部４および基準信号生成部３へ出力する。基準信号生成部３は、コード分離部２から入力される過去Ｎブロック分の受信信号を保持し、また、判定部５から入力される過去Ｎ−１ブロック分の判定結果を保持する。基準信号生成部３は、上記式（６）に相当する基準信号を生成するため、過去Ｎブロック分の受信信号と、Ｎ−１ブロック分の判定結果とを用いて、内部で保持する重みベクトルに従って重み付けして基準信号を生成し、差動復調部４に渡す。差動復調部４は、上記式（３）に相当する処理、すなわち、受信信号と基準信号から、送信信号を復調する処理を行い、復調結果を判定部５へ出力する。
【００２８】
判定部５は、ブロックに含まれるシンボルの硬判定処理、または送信側で誤り訂正符号化が行われている場合には誤り訂正復号処理を実施し、判定した系列を判定結果として出力する。判定結果は、基準信号生成部３にフィードバックされるが、フィードバックされる信号は、判定ビット列または、これが再度マッピングされた信号のいずれでもよい（判定ビット列をフィードバックする場合、基準信号生成部３がマッピング済みの行列Ｓに相当する信号を生成する処理を行う）。
【００２９】
以上のように、本実施の形態では、コード多重されたＤＳＴＢＣ信号に対して、コード分離処理、過去複数の判定帰還した信号および受信信号を用いて重み付けする基準信号生成処理を含み、生成した基準信号を用いて差動復調を行うようにした。このため、コード多重化されたＤＳＴＢＣ方式の受信における伝搬路変動の影響の補償、またはノイズ平均化によるＳＮＲ向上効果により、受信性能を向上することができるという効果を奏する。
【００３０】
なお、以上の説明では、図１に示すように受信アンテナを１本としたが、受信アンテナを２本以上用いて受信ダイバーシチを行う受信装置においても、本方式を同様に適用することができる。たとえば、差動復調処理までを並列に実施し、差動復調処理後の信号を合成後に判定処理を行う構成とすれば、受信ダイバーシチと本発明の効果を同時に得ることができる。
【００３１】
実施の形態２．
図２、図３、図４は、本発明にかかる受信装置の実施の形態２の機能構成例を示す図である。図２、図３、図４に示す受信装置は、いずれも基準信号生成における重みベクトルを動的に制御することで、各種伝搬路に適した重みの制御、および誤った判定結果を用いた判定帰還処理を防ぐことを目的としている。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる部分を説明する。
【００３２】
図２は、受信信号を用いて、重みを制御する受信装置を示している。図２に示す受信装置は、実施の形態１の受信装置に重み制御部７を追加し、基準信号生成部３の代わりに基準信号生成部６を備える以外は、実施の形態１の受信装置と同様である。ブロック毎に分けられた受信信号は、実施の形態１と同様に基準信号生成部６に入力されると同時に、本実施の形態ではさらに重み制御部７に入力される。実施の形態１の基準信号生成部３は、重みベクトル（重み係数を表すベクトル）を固定のものとしたが、本実施の形態の基準信号生成部６は、重み制御部７から入力された重みベクトルを使用する。基準信号生成部６の動作は、重みベクトルの求め方が異なる以外の動作は基準信号生成部３と同様である。
【００３３】
重み制御部７の重み制御の制御方法に制約はないが、以下に、具体的動作例として２つの例を挙げる。第１の例として、各時刻の受信電力などから与えられる受信品質情報の遷移を観測して重みを制御する方法が考えられる。受信信号は、高速移動環境ではフェージングなどの影響で受信電力が変動する。そのため、重み制御に使う観測ブロック数Ｎ間の最大受信電力と最小受信電力には大きな差がついている場合がある。このとき、最大受信電力周辺で生成した判定値は信頼度が高い一方、最小受信電力近辺で生成した判定値は信頼度が低いと想定される。そのため、受信電力がある閾値を下回った期間に受信された受信信号に対する判定結果（判定データ）に対して、当該判定結果を基準信号の算出におけるフィードバックに含めないよう、動的に観測ブロック数Ｎを変化させる。具体的には、例えば、観測ブロック数Ｎの最大値（基準信号の算出に用いる過去の判定結果の全てを算出した時点で受信電力が閾値以上であった場合の観測ブロック数）をＮ0と定めておく。重み制御部７は、受信電力が閾値を下回った期間に入力された判定結果を識別し、上記式（６）の右辺の項のうち、前述の識別された判定結果を用いる項を除いた項の数を観測ブロック数Ｎとする。これにより、誤ったデータのフィードバックを防止する効果を期待できる。例えば、Ｓ（ｋ−１）が入力された時点では受信電力がある閾値以上であり、Ｓ（ｋ−２）が入力された時点で受信電力がある閾値を下回った場合、Ｓ（ｋ−２）を含む項すなわち３番目以降の項を除いて基準信号が生成されるため、ｖ0Ｒ（ｋ−１）とｖ1Ｓ（ｋ−１）Ｒ（ｋ−２）の２つの項で基準信号を算出することになり、観測ブロック数は２となる。
【００３４】
重み制御の具体的方法としては、たとえば、観測ブロック数ごとの重みベクトルをあらかじめ保持しておき、保持している重みベクトルから受信電力に基づいて決定した観測ブロック数に応じた値を選択することにより、重みベクトルを切り替える。重みベクトルの次元数は、例えば観測ブロック数によらずＮ0としておき、信頼度の低いデータ（前述の受信電力がある閾値を下回ったときに入力された判定結果）からの寄与がないように、重みベクトルの一部分の要素（重み）を０にするようにしてもよい。ここでは、重みの切り替え基準として閾値を利用したものとしたが、閾値は現在の電力と過去の電力との間の比などで設定してもよく、また、閾値を用いて判定する対象として、受信電力ではなく、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ），ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）などを利用してもよい。
【００３５】
第２の例として、受信信号の統計的性質に基づいて重みベクトルを制御する方法があげられる。受信信号の相関処理を行うことで、ドップラー周波数などの伝搬路を求めることができ、たとえば、ドップラー周波数と対応する時間方向の伝搬路相関値を用いたＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）を基準とした補間フィルタリングを適用するための重みベクトル生成などを適用できる。なお、ＭＭＳＥを用いた補間フィルタリングについては、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｅｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）などを適用したシステムにおける伝搬路係数の補間用補間フィルタ係数を求める方法などとして一般的に既知の方法であり、ＤＳＴＢＣの判定帰還を用いた予測に対しても同様の考え方が適用可能である。相関値を計算する際には、基準信号生成部６で生成される上記式（６）の加算対象の被加算項を重み制御部７へ入力するように構成してもよく、その場合、送信信号の影響が正規化され、伝搬路の値のみを使った相関値を計算しやすくなる。第１の例で示した重み制御は、誤りのフィードバックを発生しにくくすることを主な目的としているが、第２の例では、伝搬路の統計的性質を用いる重み制御を行うことを目的としている。２つの考え方を組み合わせて、予測に使う観測ブロック数を受信品質に応じて制御し、その設定ブロック数を予測フィルタタップ数として、ＭＭＳＥベースの補間係数を重みベクトルとして設定する、という構成としてもよい。
【００３６】
図３は、受信装置の状態に応じて重みを制御するように構成する例を示している。図３の受信装置は、図２の受信装置に状態制御部８を追加し、重み制御部７の代わりに重み制御部９を備える以外は、図２の受信装置と同様である。図３の受信装置では、重み制御部９は、状態制御部８が出力する状態に応じて重みベクトルを切り替える。受信装置は、起動時には送信信号と非同期な状態である。その後、たとえば既知の系列として同期ワードなどを一定回数検知すると同期状態に移行する。本実施の形態では、例えば、このように送信信号に対して非同期状態である、同期状態であるなどといった受信装置の状態を管理する。状態制御部８は、判定部５の出力であるビット系列から同期ワードの検出や、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ）判定などを行い、受信装置の状態か非同期、同期のいずれの状態であるか判断する。
【００３７】
重み制御部９は、状態制御部８の判断結果が同期状態であれば、図２の例と同様に、過去複数の判定結果、受信信号を使って予測処理ができる重みベクトルの設定を行い、状態制御部８の判断結果が非同期であれば、過去の信号を使用しない重みベクトルを設定する。過去の信号を使用しない重みベクトル設定値の例としては、Ｎ＝１と設定し、ｖ0＝１とした設定が考えられる。通常、受信装置は、起動時には周波数やタイミング同期処理が行われる必要があり、適切に同期制御がされていない状態での判定値の品質は劣悪であるため、誤判定のフィードバックが起こりやすい状況にある。図３の例では、状態に応じて重みベクトルを制御することで、誤判定のフィードバックが起こることを防止し、判定値が安定してからフィードバックをはじめることで、受信性能を向上することができる、という効果を得られる。なお、受信機ＲＦ部１、コード分離部２、基準信号生成部６、差動復調部４、判定部５の動作は、図２で示した受信装置と同様である。
【００３８】
図４は、判定結果の信頼度に応じて重みを制御するように構成する例を示している。図４の受信装置は、重み制御部７の代わりに重み制御部１０を備える以外は、図２の受信装置と同様である。差動復調結果が硬判定される前の信号は、いわゆる軟判定値を取り出すことができ、たとえば対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）の絶対値から、判定される信号の信頼度情報を生成することができる。つまり、誤判定結果のフィードバックを抑えるために、判定結果のＬＬＲなどから求めた信頼度情報に基づき、図２の構成例について第１の例として説明したものと同様に、重み制御部１０は、信頼度が閾値を下回った状態で判定されたデータ（判定結果）に対して、その判定結果をフィードバックに含めないよう、動的に観測ブロック数Ｎを変化させる。このため、誤ったフィードバックを防止する効果を期待できる。重み制御の具体的動作としては、図２の構成例と同様に、観測ブロック数ごとに重みベクトルを保持しておき、信頼度に基づいて求めた観測ブロック数に応じて重みベクトルを設定する。重みベクトルの次元数は、例えば観測ブロック数によらずＮ0としておき、信頼度の低い判定結果からの寄与がないように、重みベクトルの一部分の要素（重み）を０にするようにしてもよい。なお、重みの切り替え基準として閾値を利用したものとしたが、閾値は現在の信頼度と過去の各ブロックの信頼度との間の比などで設定してもよい。受信機ＲＦ部１，コード分離部２，基準信号生成部６，差動復調部４，判定部５の動作は、図２の受信装置と同様である。
【００３９】
以上のように、本実施の形態では、ＤＳＴＢＣ信号に対して、差動復調における基準信号の生成方法を、受信信号から算出される品質情報などをもとに制御するようにした。このため、様々な伝搬環境への適応、および誤判定結果が判定帰還としてフィードバックされる現象の発生率を抑圧することが期待でき、結果として受信性能を向上することができる、という効果を得られる。
【００４０】
なお、以上の説明では、受信アンテナ２０を１本として説明したが、図１と同様に、２本以上用いて受信ダイバーシチを行う受信機においても、本方式を同様に適用することができる。また、本実施の形態では、コード多重型ＤＳＴＢＣを想定したが、本実施の形態の基準信号の生成方法は、コード多重型に限定するものではない。コード多重を適用しないＤＳＴＢＣにおいては、コード分離部２を除去し、受信機ＲＦ部１とその後段を直接接続するなどの変更によって同様に実施可能である。
【００４１】
実施の形態３．
図５は、本発明にかかる受信装置の実施の形態３の機能構成例を示す図である。本実施の形態の受信装置は、受信機ＲＦ部１、コード分離部２、基準信号生成部１１〜１３、差動復調部４−１〜４−３、選択判定部１４および受信アンテナ２０を備える。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる部分を説明する。
【００４２】
本実施の形態では、複数の重み付け手法を用いてそれぞれ差動復調結果を求め、差動復調結果を選択することで判定結果を得ることにより、受信性能を向上することを目的とする。上述の通り、判定帰還を用いて基準信号を生成する方式を適用する場合、伝搬環境や、判定結果の品質によって、適切な重みベクトルが変化するため、それらを適切に選択する必要がある。実施の形態２の図２から図４の構成例では、品質の指標から動的に重みを設定するように構成したが、本実施の形態では、いくつか固定の重みベクトルを備えた基準信号生成部を複数個搭載し、それぞれ差動復調動作を行った結果である軟判定情報の品質に基づいて、最も品質の高い候補を選択することで、実質的に適応的な重み制御を行うように構成している。
【００４３】
ここで、基準信号生成部１１，基準信号生成部１２，基準信号生成部１３はそれぞれ異なる重みベクトルを保持しており、各々保持している重みベクトルを用いて基準信号を生成し、差動復調部４−１〜４−３にそれぞれ出力する。差動復調部４−１〜４−３は、それぞれ差動復調部４と同様に動作する。差動復調部４−１〜４−３から出力される複数の差動復調結果は、複数の候補として選択判定部１４に入力される。選択判定部１４は、複数の差動復調結果から、ＬＬＲの絶対値などによる品質情報に基づいて、最も信頼度の高いものを選んで判定を実施し、判定結果を各基準信号生成部１１〜１３にフィードバックする。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。
【００４４】
以上のように、本実施の形態では、ＤＳＴＢＣ信号に対して、差動復調における基準信号を、複数の重みづけによってそれぞれ生成し差動復調し、判定結果の品質をもとに適した信号を選ぶように制御するようにした。このため、様々な伝搬環境への適応、および誤判定結果が判定帰還としてフィードバックされる現象の発生率を抑圧することが期待でき、結果として受信性能を向上することができる、という効果を得られる。
【００４５】
なお、本実施の形態は、図５の構成に限定されるものではなく、例えば、並列に記載した基準信号生成部、差動復調部を時分割で使用することとして回路を共用し、回路構成として１つの基準信号生成部、差動復調部を持つようなものとしても、同様の効果を得ることができる。また、選択判定部の動作に関して、ブロック毎に逐次的に良好な品質の候補を選ぶように構成することもできるし、一定期間（たとえば、１フレームの期間）で品質の値を蓄積し、期間ごとに１つの候補を選ぶようにしてもよい。また、品質の相対的に高い複数の候補に対して、軟判定値を重み付け合成した後に判定するような動作としてもよく、いずれも上述の構成と同様な効果を得ることが期待できる。
【００４６】
また、図５の構成例では、基準信号生成部および差動復調部を３式備えることとしたが、基準信号生成部および差動復調部の数はこれに限定されない。また、ここでは、基準信号生成部１１〜１３が固定の重みベクトルを保持するようにしたが、実施の形態２で述べたように基準信号生成部１１〜１３ごとに重み制御部を備え、基準信号生成部１１〜１３が、重み制御部により動的に生成される重みベクトルを用いて基準信号を生成してもよい。この場合、各基準信号生成部１１〜１３に対応する重み制御部の重み制御方法は、互いに異なる方法とする。
【００４７】
また、以上の説明では、受信アンテナ２０を１本として説明したが、図１と同様に、２本以上用いて受信ダイバーシチを行う受信機においても、本方式を同様に適用することができる。また、本実施の形態では、コード多重型ＤＳＴＢＣを想定したが、本実施の形態の基準信号の生成方法は、コード多重型に限定するものではない。コード多重を適用しないＤＳＴＢＣにおいては、コード分離部２を除去し、受信機ＲＦ部１とその後段を直接接続するなどの変更によって同様に実施可能である。
【００４８】
実施の形態４．
図６は、本発明にかかる受信装置の実施の形態４の機能構成例を示す図である。本実施の形態の受信装置は、受信機ＲＦ部１、コード分離部２、基準信号生成部１５〜１６、重み制御部１７〜１８、差動復調部４−４〜４−５、復号部１９，２４、ＣＲＣ計算部（誤り検出部）２１〜２２および出力選択部２３を備える。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４９】
実施の形態４における受信装置は、実施の形態３の受信装置の構成に対して、動的な重み制御を導入するために基準信号生成部１５，１６と重み制御部１７，１８を有するように構成されている。また、実施の形態３における選択判定部１４の具体的動作として、各フレームまたは符号語に付加されたＣＲＣを使った誤り検出計算結果を選択基準として用いるため、復号部１９，２４とＣＲＣ計算部２１，２２と出力選択部２３を有するよう構成する。以下に具体的な動作を説明する。
【００５０】
本実施の形態では、複数の重み付け手法を用いてそれぞれ差動復調結果を求め、差動復調結果を選択することで判定結果を得ることにより、受信性能を向上することを目的とする点は実施の形態３と同様である。本実施の形態では、計算処理量や回路規模削減のため、基準信号生成部１５および１６から始まる受信処理に対してそれぞれ動的に重み制御できるよう構成する。本実施の形態では、受信信号には誤り巡回冗長符号（ＣＲＣ）等の誤り検出符号の冗長ビットが付加されているとする。そして、差動復調結果の選択において、それぞれ誤り訂正等の通信フォーマットに従った所定の復号処理を行い判定系列を生成し、判定系列を一定周期で区切ったフレームまたは誤り訂正符号における符号語にそれぞれ付加されている冗長ビット（ＣＲＣ）を利用し、誤り検出のための計算処理を行い、誤りが検出されなかった判定結果を最終的に出力する。
【００５１】
たとえば、重み制御部１７は伝搬路変動の小さい環境を想定した係数、すなわち上述の０次近似等の平均化処理を行う重みを生成し、重み制御部１８は伝搬路の変動が大きい環境を想定した１次近似等の重みを生成する。差動復調部４−４，４−５では、これらの重みから生成された基準信号を使った差動復調を行い、その判定出力（軟判定出力または硬判定出力）を復号部１９，２４でそれぞれ復号し、ＣＲＣ計算部２１，２２がそれぞれ復号結果に含まれるＣＲＣと、ＣＲＣ以外の当該フレームの情報ビットとを使って誤り検出を行う。ここで、復号部１９，２４は実施の形態１〜３における判定部の処理を行う機能を含む。出力選択部２３は、復号部１９，２４からの復号結果と、ＣＲＣ計算部２１，２２からの誤り検出結果とを用いて、誤りが検出されなかった方の結果を選択して出力する。実施の形態３の構成では、誤り訂正復号処理を選択判定部の次の処理として実施する実装も考えられるが、ある単一のフレームまたは、単一の符号語を受信している最中に選択結果が変化すると、軟判定信号の品質が変化し、復号処理の制御が複雑になる可能性がある。本実施の形態ではフレームまたは符号語単位で選択を行うことで、復号処理の制御を簡易にしながら高品質の判定結果を得ることができるようになるという効果を得られる。
【００５２】
また、本実施の形態では、出力選択部２３から重み制御部１７，１８を制御可能な構成としている。実施の形態２で例示した重み制御方法は通信の同期状態および軟判定値の品質情報であるが、本形態では出力選択結果を用いて重みを制御する。たとえば、基準信号生成部１５，１６からそれぞれ始まる受信処理をそれぞれ異なる重み制御結果を用いて復調したとしても、両者とも誤り検出してしまう場合があり得るため、その時に重み制御部１７または１８において、実施の形態２にて説明したフィードバックの停止を行うよう重みを制御する。つまりＮ＝１と設定し、たとえばｖ0＝１とした重みとなるよう、重み制御部１７または１８が重みを制御し、基準信号生成、復号、誤り検出からなる受信処理を行う。このとき、高速クロックを用いた時分割処理によって、回路規模を増やすことなく、重みを変更しながら何度も受信処理を行うような構成としてもよく、さらに、ＣＲＣによる誤り検出で誤りが検出されなくなるまで重みを何度も変更しながら受信処理をさせるように重み制御部１７，１８を構成してもよい。これら複数の重みは、上述のＮの値やＬの値を変化させて生成することができる。
【００５３】
また、本実施例では、出力選択部の動作結果で重みを制御したが、実施の形態２で示したような、同期状態情報を使った重み制御と組み合わせて動作させてもよい。ここで、本実施形態において重みの動的制御は必須ではなく、基準信号生成部１５，１６から始まる各並列な受信回路が固定重みを使用してもＣＲＣによる誤り検出を使用した選択処理の導入によってより高品質の判定結果を得ることができるようになるという効果を得られる。また、図６の例では受信回路を２並列な系統としたが、実施の形態３と同様に３個以上の受信回路を持ってもよい。各受信回路のすべて、または一部が動的な重み制御を行い、繰り返し時分割で動作するような構成としてもよく、すべて時分割動作として、回路上は１個の受信回路で動作するようにしたり、ソフトウェア処理として逐次的に各重みでの受信処理を時分割で実現してもよい。
【００５４】
また、以上の説明では、受信アンテナ２０を１本として説明したが、図１と同様に、２
本以上用いて受信ダイバーシチを行う受信機においても、本方式を同様に適用することが
できる。また、本実施の形態の説明では、コード多重型ＤＳＴＢＣを想定したが、本実施の形態の基準信号の生成方法は、コード多重型に限定するものではない。コード多重を適用しないＤＳＴＢＣにおいては、コード分離部２を除去し、受信機ＲＦ部１とその後段を直接接続するなどの変更によって同様に実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明にかかる受信装置は、ＤＳＴＢＣ信号を受信する受信装置に有用であり、特に、コード多重されたＤＳＴＢＣ信号を受信する受信装置に適している。
【符号の説明】
【００５６】
１  受信機ＲＦ部、２  コード分離部、３，６，１１，１２，１３，１５，１６  基準信号生成部、４  差動復調部、５  判定部、７，９，１０，１７，１８  重み制御部、８  状態制御部、１４  選択判定部、１９，２４  復号部、２０  受信アンテナ、２１，２２  ＣＲＣ計算部、２３  出力選択部。
【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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