(57)【要約】  受信装置（２−１）は、等化範囲内の受信信号を直交変換し、直交変換後の周波数領域信号を等化処理し、等化処理後の信号を逆直交変換し、逆直交変換後の時間領域信号から検出対象データを抽出する重畳保留等化部（２０８）を備え、重畳保留等化部（２０８）が検出対象データを抽出する範囲である抽出範囲を、等化範囲内における等化処理後の信号に含まれる雑音成分の大きさ、および、等化処理後の信号のデータ誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて決定することを特徴とする。
2019138470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等化範囲内の受信信号を直交変換し、直交変換後の周波数領域信号を等化処理し、等化処理後の信号を逆直交変換し、逆直交変換後の時間領域信号から検出対象データを抽出する重畳保留等化部、
を備え、
前記重畳保留等化部が前記検出対象データを抽出する範囲である抽出範囲を、前記等化範囲内における等化処理後の信号に含まれる雑音成分の大きさ、および、等化処理後の前記信号のデータ誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて決定することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記雑音成分の大きさに基づいて、前記抽出範囲を決定する等化パラメータ決定部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記等化パラメータ決定部は、前記受信信号から推定される伝送路インパルス応答に基づいて、前記等化範囲を決定することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記等化パラメータ決定部は、前記伝送路インパルス応答の前記等化範囲内における経時変化量に基づいて、前記等化範囲を調整し、調整後の前記等化範囲内における等化後の信号に含まれる前記雑音成分の大きさに基づいて、前記抽出範囲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】
前記等化パラメータ決定部は、前記経時変化量および前記伝送路インパルス応答の遅延量に基づいて前記等化範囲を調整することを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
前記等化パラメータ決定部は、前記等化処理後の信号の信号電力の測定量と、前記等化処理後の信号に含まれる雑音電力および誤差電力のうち少なくとも１つの測定量とを用いて、前記雑音成分の大きさを示す信号対干渉雑音比を計算することを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項７】
前記等化パラメータ決定部は、前記等化範囲の両端を除く位置の伝送路インパルス応答を用いて前記抽出範囲を決定することを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項８】
複数の受信アンテナ、
をさらに備え、
前記等化パラメータ決定部は、複数の前記受信アンテナが受信する複数の受信信号に対して、同一の前記等化範囲および前記抽出範囲を決定することを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項９】
複数の受信アンテナ、
をさらに備え、
前記等化パラメータ決定部は、使用する受信アンテナと、当該受信アンテナが受信する受信信号に対する前記等化範囲および前記抽出範囲とを決定することを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記重畳保留等化部は、受信信号に含まれる干渉成分をキャンセルする干渉キャンセル処理および等化処理を繰り返して行い、
前記等化パラメータ決定部は、繰り返し毎に前記等化範囲および前記抽出範囲の少なくとも１つを決定することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項１１】
互いに異なる前記等化範囲または前記抽出範囲の組み合わせを用いて、等化処理を複数回実行して得られる複数の等化処理後の信号に含まれる雑音成分の大きさ、および、等化処理後の前記信号のデータ誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて、複数の前記等化後の受信信号のうちの１つを選択する選択部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１２】
複数の前記重畳保留等化部と、
複数の前記重畳保留等化部のそれぞれが出力する複数の等化処理後の信号に含まれる雑音成分の大きさを測定する測定部、前記信号のデータ誤り検出を実行可能な巡回冗長検査部、および前記信号のデータ誤り検出を実行可能な誤り訂正復号部の少なくとも１つと、
をさらに備え、
複数の前記重畳保留等化部のそれぞれは、互いに異なる前記等化範囲および前記抽出範囲の組み合わせを用いて、等化処理を実行し、
前記選択部は、前記測定部が出力する前記雑音成分の大きさ、前記巡回冗長検査部が出力する誤り検出結果、および前記誤り訂正復号部が出力する誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて、複数の前記等化処理後の受信信号のうちの１つを選択することを特徴とする請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記重畳保留等化部は、周波数変換幅の大きさが異なる複数の周波数変換部を有し、前記等化範囲の大きさと前記複数の周波数変換部のそれぞれの周波数変換幅の大きさとに基づいて、使用する前記周波数変換部を選択することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記重畳保留等化部は、離散フーリエ変換、離散コサイン変換、離散サイン変換、およびウェーブレット変換の少なくとも１つを用いて、前記直交変換および前記逆直交変換を行うことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１５】
前記重畳保留等化部は、前記受信信号に含まれる干渉成分のレプリカを用いて、前記受信信号から干渉成分を取り除く干渉キャンセル部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１６】
受信装置が、
等化範囲内の受信信号を直交変換するステップと、
直交変換後の周波数領域信号に等化処理を行うステップと、
等化処理後の信号を逆直交変換するステップと、
逆直交変換後の時間領域信号から検出対象データを抽出するステップと、
を含み、
前記受信装置は、前記時間領域信号から前記検出対象データを抽出する範囲である抽出範囲を、前記等化範囲内における等化処理後の信号に含まれる雑音成分の大きさ、および、等化処理後の前記信号のデータ誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて決定することを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重畳保留法を用いて等化処理を行う受信装置および受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル無線通信において、遅延波の広がりによって生じるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter  Symbol  Interference）を抑制するために、受信装置は、受信信号を等化する等化処理を行う。周波数領域で等化処理を行うために、予め定められた長さに分割したそれぞれのデータの先頭に、各データの末尾のデータをコピーしたものをＣＰ（Cyclic  Prefix）と呼ばれるガード区間として付加する技術が用いられることがある。ＣＰを付加することによって、受信信号を周波数領域に変換する際に、隣接するブロックからの干渉を抑制することができる。しかしながら、ＣＰの長さはマルチパス遅延量よりも長くする必要があるため、マルチパス遅延の影響を抑制するためには、マルチパス遅延が大きくなるほどＣＰの長さを長くする必要があり、伝送効率が低下するという課題があった。【０００３】
伝送効率を改善するために、ＣＰを用いないブロック伝送として、検出対象データを含む等化範囲の受信信号を周波数変換して周波数領域で等化し、時間変換した後、検出対象ブロックを抽出する重畳保留法と呼ばれる手法が知られている。等化範囲で等化した後の受信信号に含まれるブロック間干渉（ＩＢＩ：Inter  Block  Interference）の干渉成分は、時間領域で等化範囲の両端部において支配的である。このため、等化範囲の中央部分を抽出することで、ブロック間干渉の影響を低減することができる。重畳保留法は、ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）、ＳＣ−ＦＤＥ（Single-Carrier  Frequency  Domain  Equalization）伝送などにおいてＣＰ長を超過するマルチパス遅延が生じる場合およびブロック伝送を用いないシングルキャリア伝送にも適用することができる。【０００４】
重畳保留法においては、等化範囲と、検出対象データを抽出する抽出範囲とを適切に定める必要がある。特許文献１には、遅延波の最大遅延量と周波数領域等化のインパルス応答の広がりとに基づいて、等化範囲を設定し、等化後インパルス応答を用いて抽出範囲を決定する無線通信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７３７７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、伝送路の状態が経時的に変化することは考慮されていない。このため、伝送路の状態の経時的変化に対応することができず、伝送特性が低下してしまう場合があるという問題があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、伝送特性の低下を抑制することが可能な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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる受信装置は、等化範囲内の受信信号を直交変換し、直交変換後の周波数領域信号を等化処理し、等化処理後の信号を逆直交変換し、逆直交変換後の時間領域信号から検出対象データを抽出する重畳保留等化部を備え、重畳保留等化部が検出対象データを抽出する範囲である抽出範囲を、等化範囲内における等化処理後の信号に含まれる雑音成分の大きさ、および、等化処理後の信号のデータ誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる受信装置は、伝送特性の低下を抑制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】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる送信装置の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる受信装置の構成を示す図
【図３】図２に示す重畳保留等化部およびＬＬＲ算出部の行う処理を示す図
【図４】図３に示す等化範囲内における伝送路の状態の経時変化を示す図
【図５】図３に示す等化範囲内における伝送路インパルス応答の遅延量と抽出範囲との関係を示す図
【図６】図２に示す等化パラメータ決定部の詳細な構成を示す図
【図７】図６に示す等化パラメータ決定部の動作を示すフローチャート
【図８】図６に示す等化パラメータ決定部の動作を説明するための説明図
【図９】本発明の実施の形態２にかかる受信装置の構成を示す図
【図１０】図９に示す受信装置の第１の変形例を示す図
【図１１】図９に示す受信装置の第２の変形例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３にかかる受信装置の構成を示す図
【図１３】本発明の実施の形態４にかかる受信装置の構成を示す図
【図１４】本発明の実施の形態５にかかる受信装置の構成を示す図
【図１５】本発明の実施の形態６にかかる送信装置の構成の第１の例を示す図
【図１６】本発明の実施の形態６にかかる送信装置の構成の第２の例を示す図
【図１７】本発明の実施の形態６にかかる受信装置の構成を示す図
【図１８】本発明の実施の形態７にかかる受信装置の構成を示す図
【図１９】図１８に示す受信装置が繰り返し干渉キャンセル処理を行うときの動作を示すフローチャート
【図２０】本発明の実施の形態８にかかる受信装置の構成を示す図
【図２１】図２０に示す受信装置が行う干渉キャンセル処理の説明図
【図２２】本発明の実施の形態９にかかる受信装置の動作を示すフローチャート
【図２３】本発明の実施の形態１〜９にかかる送信装置および受信装置の機能を実現するための専用のハードウェアである処理回路を示す図
【図２４】本発明の実施の形態１〜９にかかる送信装置および受信装置の機能を実現するための制御回路の構成を示す図
【図２５】本発明の実施の形態１〜９において、ＣＰを用いるブロック伝送を行う場合の伝送ブロックを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる受信装置および受信方法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。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる送信装置１の構成を示す図である。送信装置１は、誤り訂正符号化部１０１と、インタリーバ１０２と、マッピング部１０３と、既知信号生成部１０４と、多重化部１０５と、インタポレーション部１０６と、帯域制限部１０７と、ＤＡＣ（Digital  to  Analog  Converter）１０８と、アナログフロントエンド１０９と、送信アンテナ１１０とを有する。図１に示す例では、送信装置１が有する送信アンテナ１１０は１本としたが、送信アンテナ数に制約はない。
【００１３】
誤り訂正符号化部１０１は、入力される送信情報のビット系列を誤り訂正符号化して、誤り訂正符号化後の符号化ビット系列をインタリーバ１０２に入力する。インタリーバ１０２は、ブロック単位でインタリーブ処理を行って符号化ビット系列の順番を入れ替える。インタリーバ１０２は、得られた符号化ビット系列をマッピング部１０３に入力する。マッピング部１０３は、入力された符号化ビット系列を用いて多値数に基づいたマッピングを行い、ＰＳＫ（Phase  Shift  Keying）、ＱＡＭ（Quadrature  Amplitude  Modulation）などの変調方式を用いてシンボル系列を生成する。既知信号生成部１０４は、既知信号系列を生成する。多重化部１０５は、シンボル系列と既知信号系列との多重化処理を行って送信信号を生成し、生成した送信信号をインタポレーション部１０６に入力する。
【００１４】
インタポレーション部１０６は、入力された送信信号のサンプリング周波数を上げるインタポレーション処理を行って、処理後の送信信号を帯域制限部１０７に入力する。帯域制限部１０７は、入力された送信信号の帯域制限処理を行い、処理後の送信信号をＤＡＣ１０８に入力する。ＤＡＣ１０８は、入力された送信信号をデジタル信号からアナログ信号に変換して、変換後の送信信号をアナログフロントエンド１０９に入力する。アナログフロントエンド１０９は、送信信号をアップコンバートおよび増幅して、送信アンテナ１１０から送信信号を送信する。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態１にかかる受信装置２−１の構成を示す図である。受信装置２−１は、図１に示す送信装置１と無線通信することができる。また受信装置２−１は、送信装置１と同一の筐体内に実装され、無線送信機能と無線受信機能とを併せ持つ無線通信装置であってもよい。
【００１６】
受信装置２−１は、受信アンテナ２０１と、アナログフロントエンド２０２と、ＡＤＣ（Analog  to  Digital  Converter）２０３と、帯域制限部２０４と、デシメーション部２０５と、タイミング検出部２０６と、周波数偏差補正部２０７と、重畳保留等化部２０８と、伝送路推定部２０９と、等化パラメータ決定部２１０と、ＬＬＲ（Log  Likelihood  Ratio）算出部２１１と、デインタリーバ２１２と、誤り訂正復号部２１３とを有する。重畳保留等化部２０８は、周波数変換部２１４と、データ分離部２１５と、等化部２１６と、時間変換部２１７と、データ抽出部２１８とを有する。
【００１７】
受信アンテナ２０１は、送信側の無線通信装置から無線信号を受信する。受信アンテナ２０１が受信する無線信号には、送信側で付加された既知のプリアンブルなどの既知信号が含まれている。受信アンテナ２０１は、受信信号をアナログフロントエンド２０２に入力する。アナログフロントエンド２０２は、受信アンテナ２０１から入力された信号をダウンコンバートしてダウンコンバートした信号をＡＤＣ２０３に入力する。ＡＤＣ２０３は、入力されたアナログの信号をデジタル信号に変換して、デジタル信号を帯域制限部２０４に入力する。帯域制限部２０４は、入力されたデジタル信号の帯域を制限して帯域が制限されたデジタル信号をデシメーション部２０５に入力する。デシメーション部２０５は、入力された信号のサンプリングレートを下げてサンプリングレートを下げられた信号をタイミング検出部２０６に入力する。
【００１８】
タイミング検出部２０６は、入力された信号のシンボルブロックタイミングを検出する。具体的には、タイミング検出部２０６は、既知のプリアンブルなどを用いた相互相関処理を行うことにより、シンボルブロックタイミングを検出して信号を周波数偏差補正部２０７に入力する。周波数偏差補正部２０７は、既知のプリアンブルなどを用いて、入力された信号の周波数偏差推定を行い、推定した周波数偏差を用いて、入力された信号のデータ領域に対して周波数偏差補正を行う。
【００１９】
重畳保留等化部２０８は、等化パラメータ決定部２１０により決定される各種の等化パラメータを用いて、等化範囲の受信信号を直交変換し、直交変換後の周波数領域信号を等化処理し、等化処理後の信号を逆直交変換し、逆直交変換後の時間領域信号から検出対象データを抽出する。
【００２０】
伝送路推定部２０９は、重畳保留等化部２０８から入力される受信信号に基づいて、伝送路推定を行い、伝送路推定の結果得られる伝送路推定値を等化パラメータ決定部２１０および重畳保留等化部２０８の等化部２１６に入力する。等化パラメータ決定部２１０は、重畳保留等化部２０８が行う等化処理のパラメータである等化パラメータを決定する。等化パラメータは、受信信号のうち等化処理を行う対象の範囲である等化範囲と、検出対象のブロックを含む範囲であり、等化範囲内から信号を抽出する範囲である抽出範囲とを含むことができる。
【００２１】
ＬＬＲ算出部２１１は、重畳保留等化部２０８から入力される信号に基づいて、それぞれのシンボルの各ビット全てのＬＬＲを算出してＬＬＲ系列を生成し、ＬＬＲ系列をデインタリーバ２１２に出力する。デインタリーバ２１２は、最新のＬＬＲ系列をブロック単位でデインタリーブして順列を戻し、誤り訂正復号部２１３に入力する。誤り訂正復号部２１３は、入力された信号を誤り訂正復号化してビット系列を取得する。
【００２２】
図３は、図２に示す重畳保留等化部２０８およびＬＬＲ算出部２１１の行う処理を示す図である。図３は、受信信号のうち第ｎｂ番ブロックの信号検出を行う処理を示している。重畳保留等化部２０８は、等化パラメータ決定部２１０から入力される等化範囲１０を用いて、受信信号から、等化範囲１０内の受信信号である処理対象信号２０を取り出す。処理対象信号２０は、その後、直交変換されて周波数領域の信号になる。周波数領域の処理対象信号２０は、その後、等化処理され、等化処理後の処理対象信号２０が逆直交変換され時間領域の信号になる。時間領域の処理対象信号２０には、時間軸方向で両端部にＩＢＩが偏在している。このため、時間領域の信号の中央部分を抽出範囲１１として、中央部分だけを取り出すことで、ＩＢＩの影響を低減することができる。抽出範囲１１内の信号である抽出信号３０から、ＬＬＲ算出部２１１によってＬＬＲが算出され、ＬＬＲ系列４０が出力される。等化範囲１０内であって抽出範囲１１以外の部分は破棄されるため、破棄範囲１２とも呼ばれる。
【００２３】
図２の説明に戻る。重畳保留等化部２０８の詳細な構成について説明する。周波数変換部２１４は、周波数偏差補正部２０７から入力される受信信号を、等化範囲１０毎に直交変換して周波数領域信号を生成する。直交変換は周波数変換とも呼ばれる。周波数領域信号の第ｆ周波数の受信信号Ｒ（ｆ）は、以下の数式（１）で表される。周波数変換部２１４は、周波数領域信号をデータ分離部２１５に入力する。
【００２４】
Ｒ（ｆ）＝Ｈ（ｆ）Ｓ（ｆ）＋Ｎ（ｆ）・・・（１）
【００２５】
ここで、Ｈ（ｆ）は第ｆ周波数の伝送路情報、Ｓ（ｆ）は第ｆ周波数の送信信号成分、Ｎ（ｆ）は第ｆ周波数の雑音成分である。
【００２６】
データ分離部２１５は、周波数変換部２１４から入力される周波数領域信号を、データ信号と既知信号とに分離する。データ分離部２１５は、受信信号から分離したデータ信号を等化部２１６に入力し、受信信号から分離した既知信号を伝送路推定部２０９に入力する。
【００２７】
伝送路推定部２０９は、データ分離部２１５から入力される既知信号を用いて、伝送路推定を行う。伝送路推定部２０９は、伝送路推定の結果得られる伝送路推定値、例えば伝送路インパルス応答の値を等化部２１６および等化パラメータ決定部２１０に入力する。具体的には、伝送路推定部２０９は、以下の数式（２）を使用して伝送路推定値Ｈ（ハット）（ｆ）を算出することができる。
【００２８】
なお、Ｈ（ハット）は、Ｈにハットが付されていることを示す。以下の説明中において、ハットが付された文字を示す場合、その文字の後に（ハット）を記載し、チルダが付された文字を示す場合、その文字の後に（チルダ）を記載し、バーが付された文字を示す場合、その文字の後に（バー）を記載する場合がある。
【００２９】
【数１】
2019138470.tif 000003
【００３０】
伝送路推定部２０９は、得られた伝送路推定値Ｈ（ハット）（ｆ）を、等化部２１６と、等化パラメータ決定部２１０とに入力する。
【００３１】
等化部２１６は、伝送路推定部２０９から入力される伝送路推定値Ｈ（ハット）（ｆ）を用いて、各周波数で１タップの等化処理を行うように、等化重みＷ（ｆ）を計算する。例えばＭＭＳＥ（Minimum  Mean  Square  Error）規範に基づく等化重みＷ（ｆ）は、以下の数式（３）で表される。
【００３２】
【数２】
2019138470.tif 000004
【００３３】
ここで、σ２は、雑音電力であり、具体的にはＩＳＩ電力およびＩＢＩ電力を含む。等化部２１６は、得られた等化重みＷ（ｆ）を用いて、受信信号に等化処理を行う。等化後の周波数領域の受信信号Ｒ（チルダ）（ｆ）は、以下の数式（４）で表される。等化部２１６は、等化後の受信信号Ｒ（チルダ）（ｆ）を、時間変換部２１７に入力する。
【００３４】
【数３】
2019138470.tif 000005
【００３５】
時間変換部２１７は、等化部２１６から入力される受信信号を逆直交変換して時間領域の受信信号ｒ（チルダ）（ｔ）を得る。時間変換部２１７は、得られた時間領域の受信信号ｒ（チルダ）（ｔ）を、データ抽出部２１８に入力する。
【００３６】
データ抽出部２１８は、等化パラメータ決定部２１０から入力される抽出範囲１１を用いて、時間変換部２１７から入力される時間領域の受信信号ｒ（チルダ）（ｔ）から、抽出範囲１１内の信号を抽出して、抽出後の受信信号をＬＬＲ算出部２１１に入力する。データ抽出部２１８に入力される時間領域の受信信号ｒ（チルダ）（ｔ）は、時間軸方向の両端部にＩＢＩが偏在している。このため、抽出範囲１１を中央部分に設定することで、ＩＢＩの影響を低減することができる。
【００３７】
以下、ＩＢＩについて数式を使用して説明する。Ｎｄシンボルを処理ブロックの単位とする行列ベクトルで示される受信信号ｒ＝［ｒ（０），…ｒ（Ｎｄ−１）］Ｔは、以下の数式（５）で表される。
【００３８】
【数４】
2019138470.tif 000006
【００３９】
数式（５）において、Ｓは信号電力であり、ｎ＝［ｎ（０），…ｎ（Ｎd−１）］Ｔは、Ｎd次元の雑音ベクトルであり、ｄ＝［ｄ（０），…ｄ（Ｎd−１）］Ｔは、検出対象の送信信号ベクトルであり、ｄ-1＝［ｒ（０），…ｒ（Ｎd−１）］Ｔは、検出対象よりも１ブロック前の送信信号ベクトルである。ｈ０は、巡回性を担保する伝送路インパルス応答であり、以下の数式（６）で表される。
【００４０】
【数５】
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【００４１】
また、ｈ０は循環行列であるため、周波数変換行列Ｆを用いて、固有値、つまり周波数領域における伝聞関数Ｈを求めることができる。伝聞関数Ｈは、以下の数式（７）で表される。
【００４２】
Ｈ＝Ｆｈ0ＦH＝diag［Ｈ（０），…，Ｈ（Ｎd−１）］・・・（７）
【００４３】
周波数変換行列Ｆは、以下の数式（８）で表される。
【００４４】
【数６】
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【００４５】
ｈ-1は、ＩＢＩ伝送路インパルス応答行列であり、以下の数式（９）で表される。
【００４６】
【数７】
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【００４７】
μIBIは、等化ＩＢＩであり、以下の数式（１０）で表される。
【００４８】
【数８】
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【００４９】
図４は、図３に示す等化範囲１０内における伝送路の状態の経時変化を示す図である。実際の伝送環境においては、周辺地形に起因して多重伝送路の中を端末が移動するために、伝送路の状態が経時的に変化する経時変化に加えて、遅延プロファイルにおけるパス数の増減、遅延量の変化などが生じる可能性がある。
【００５０】
等化範囲１０内の伝送路インパルス応答の経時変化量５０が、等化範囲１０の大きさに対して大きいと、直交変換する際に生じるキャリア間干渉が大きくなる。このため、等化範囲１０の大きさは、経時変化量５０に対して十分小さくすることが望ましい。また、抽出範囲１１についても、範囲が大きいと経時変化量に起因する伝送路誤差の影響を受けるため、小さい方が望ましい。しかしながら抽出範囲１１が小さいと、所定長の受信信号に対する重畳保留法の実施回数が増大するため、演算量が増大する。このため、伝送路誤差の影響と演算量とのバランスを考慮して適切な範囲の大きさを設定することが望ましい。
【００５１】
図５は、図３に示す等化範囲１０内における伝送路インパルス応答の遅延量５１と抽出範囲１１との関係を示す図である。伝送路の状態が経時的に変化すると、伝送路インパルス応答の遅延量５１も変化する。抽出範囲１１は、遅延量が破棄範囲１２の大きさよりも小さくなるように設定する必要がある。このため、抽出範囲１１は、伝送路の状態の経時的な変化に合わせて設定することが望ましい。抽出範囲１１の設定が不適切である場合、抽出後の信号にＩＢＩが残留してしまい、伝送特性が低下してしまう。このため、本実施の形態１にかかる等化パラメータ決定部２１０は、伝送路インパルス応答の経時変化量５０に基づいて等化範囲１０を調整し、調整後の等化範囲１０内の信号に含まれる雑音成分の大きさに基づいて、抽出範囲１１を決定する。なお本明細書中において雑音成分は、データ信号以外の成分を指し、熱雑音のみならず伝送路推定等の誤差成分、干渉成分などを含む。
【００５２】
例えば、インパルス性雑音、不特定の干渉成分などは、予め定められた時間または周波数にて無送信区間を設けて、上記区間を用いて推定される。無送信区間は、ヌルとも呼ばれる。また、インパルス性雑音、不特定の干渉成分などは、データ信号成分をキャンセルすることでも推定可能である。上記のような瞬時的なインパルス性雑音、不特定の干渉などが存在する場合、推定雑音電力が閾値を超過するときには、対象区間の抽出範囲１１を小さくすることができれば、対象区間に隣接する区間に対してインパルス性雑音、不特定干渉などによる等価的な雑音増大による性能劣化を回避することができる。
【００５３】
図６は、図２に示す等化パラメータ決定部２１０の詳細な構成を示す図である。等化パラメータ決定部２１０は、時間変換部３０１と、等化範囲決定部３０２と、等化後雑音推定部３０３と、抽出範囲決定部３０４とを有する。
【００５４】
時間変換部３０１は、伝送路推定部２０９から入力される周波数領域の伝送路推定値を用いて、逆直交変換を行って、時間領域の伝送路インパルス応答推定値を得る。時間変換部３０１は、得られた時間領域の伝送路インパルス応答推定値を等化範囲決定部３０２、等化後雑音推定部３０３および抽出範囲決定部３０４に入力する。
【００５５】
等化範囲決定部３０２は、時間変換部３０１から入力される伝送路インパルス応答推定値に基づいて、パスごとに、伝送路インパルス応答の経時変化量５０を推定する。等化範囲決定部３０２は、推定した経時変化量５０に基づいて、等化範囲１０を調整する。等化範囲決定部３０２は、調整後の等化範囲１０を等化後雑音推定部３０３、抽出範囲決定部３０４、周波数変換部２１４、等化部２１６および時間変換部２１７に入力する。また等化範囲決定部３０２は、調整後の等化範囲１０を用いて、周波数領域の伝送路推定値を再算出し、経時変化量５０を再度推定する。等化範囲決定部３０２は、再度推定した経時変化量５０を抽出範囲決定部３０４に入力する。
【００５６】
等化後雑音推定部３０３は、時間変換部３０１から入力される伝送路インパルス応答推定値と、等化範囲決定部３０２から入力される、調整後の等化範囲１０とを用いて、等化範囲１０内の信号に含まれる雑音成分の大きさを推定する。例えば、等化後雑音推定部３０３は、雑音成分の大きさとして、ＩＢＩ干渉成分の大きさを、等化重みを使用して推定することができる。等化後雑音推定部３０３は、推定した雑音成分の大きさを抽出範囲決定部３０４に入力する。
【００５７】
抽出範囲決定部３０４は、時間変換部３０１から入力される伝送路インパルス応答推定値と、等化範囲決定部３０２から入力される等化範囲１０および経時変化量５０と、等化後雑音推定部３０３から入力される雑音成分の大きさとに基づいて、抽出範囲１１を決定する。抽出範囲決定部３０４は、等化範囲１０の少なくとも両端を除く位置、例えば中央付近の伝送路インパルス応答を用いて抽出範囲１１を決定することができる。伝送路インパルス応答は、抽出範囲１１のものを使用することが望ましい。抽出範囲決定部３０４は、調整後の等化範囲１０内の雑音成分の大きさが許容閾値以下となるように、抽出範囲１１を決定する。
【００５８】
図７は、図６に示す等化パラメータ決定部２１０の動作を示すフローチャートである。図８は、図６に示す等化パラメータ決定部２１０の動作を説明するための説明図である。等化パラメータ決定部２１０は、伝送路インパルス応答の推定経時変化量５２を求める（ステップＳ１０１）。例えば、等化パラメータ決定部２１０は、時刻ｔ１における伝送路インパルス応答の推定値Ｇ１と、時刻ｔ２における伝送路インパルス応答の推定値Ｇ２とを用いて、複数のパスのそれぞれにおける、伝送路インパルス応答の推定値Ｇ１とＧ２との差異である誤差電力を推定経時変化量５２とする。等化パラメータ決定部２１０は、求めた複数の推定経時変化量５２のうち最大のものの大きさを、最大の推定経時変化量ｅmaxとする。
【００５９】
等化パラメータ決定部２１０は、最大の推定経時変化量ｅmaxのパスを対象に、伝送路インパルス応答の変化が許容経時変化量５３以下となる等化範囲１０を決定する（ステップＳ１０２）。等化パラメータ決定部２１０は、決定した等化範囲１０内における等化後の信号に含まれる干渉電力を推定する等化後干渉推定処理を行う（ステップＳ１０３）。また、等化パラメータ決定部２１０は、決定した等化範囲１０内における等化後の信号に含まれる誤差電力を推定する等化後誤差推定処理を行う（ステップＳ１０４）。
【００６０】
等化パラメータ決定部２１０は、推定した干渉電力および誤差電力を用いて、等化後の信号に含まれる雑音成分の大きさを示すＳＩＮＲ（Signal-to-Interference-plus-Noise  Ratio：信号対干渉雑音比）を算出し、ＳＩＮＲの大きさに基づいて、抽出範囲１１を決定する（ステップＳ１０５）。具体的には、等化パラメータ決定部２１０は、ＳＩＮＲの大きさが許容閾値Ｔｈ以下となる範囲を抽出範囲１１とすることができる。
【００６１】
以上説明したように、本発明の実施の形態１によれば、受信装置２−１は、等化範囲１０を伝送路インパルス応答の経時変化量５０に基づいて調整し、抽出範囲１１を等化処理後の信号に含まれる雑音成分の大きさに基づいて決定する。このため、伝送路の経時変化、遅延量の経時変化などに柔軟に対応し、適切な演算量で、伝送特性の低下を抑制することができる。
【００６２】
また上記の実施の形態１の構成において、周波数変換部２１４が等化範囲１０の大きさが互いに異なる複数の直交変換回路を有し、等化パラメータ決定部２１０が決定する等化範囲１０の大きさに基づいて、複数の直交変換回路の中から、使用する直交変換回路を選択するようにしてもよい。具体的には、直交変換回路が高速フーリエ変換を用いる場合、等化範囲１０の大きさは２のべき乗である必要があるため、周波数変換部２１４は、等化パラメータ決定部２１０が決定した等化範囲１０の大きさに最も近く、実装上使用可能な、高速フーリエ変換の等化範囲１０の大きさに量子化してもよい。
【００６３】
なお、上記の実施の形態１において、周波数変換部２１４は、直交変換可能な周波数変換処理を用いることができ、使用する変換処理の種類は制限されず、離散フーリエ変換、高速フーリエ変換、ウェーブレット変換などを使用することができる。
【００６４】
また上記の実施の形態１は一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。上記では等化範囲１０および抽出範囲１１の両方の大きさを可変としたが、本実施の形態はかかる例に限定されない。例えば、等化範囲１０の大きさを固定にして、抽出範囲１１の大きさを可変とすることもできる。この場合、抽出範囲１１の大きさを変更することで、伝送路の経時変化による影響を低減することになる。その際、抽出範囲１１は経時変化量５０に基づいて決定してもよい。
【００６５】
また上記の実施の形態１では、伝送路インパルス応答の経時変化量５０に基づいて等化範囲１０を調整し、調整後の等化範囲１０内の等化後干渉電力および等化後誤差電力を推定し、抽出範囲１１を決定することとしたが、本実施の形態はかかる例に限定されない。例えば、等化パラメータ決定部２１０は、伝送路インパルス応答の遅延量について、閾値を用いてパス数を判定し、判定した有効パスから遅延量を算出し、破棄範囲１２を算出した遅延量以上とし、且つ、伝送路インパルス応答の経時変化量５０に基づいて等化範囲１０を決定してもよい。
【００６６】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２にかかる受信装置２−２の構成を示す図である。受信装置２−２は、受信アンテナ２０１と、アナログフロントエンド２０２と、ＡＤＣ２０３と、帯域制限部２０４と、デシメーション部２０５と、タイミング検出部２０６と、周波数偏差補正部２０７と、複数の重畳保留等化部２３０−１〜２３０−Ｎと、測定部２１９と、選択部２２０と、デインタリーバ２１２と、誤り訂正復号部２１３とを有する。以下、重畳保留等化部２３０−１〜２３０−Ｎのそれぞれを区別する必要がない場合、単に重畳保留等化部２３０と称する。
【００６７】
複数の重畳保留等化部２３０のそれぞれは、伝送路推定部２０９と、周波数変換部２１４と、データ分離部２１５と、等化部２１６と、時間変換部２１７と、データ抽出部２１８と、ＬＬＲ算出部２１１とを有する。
【００６８】
受信装置２−２は、等化パラメータ決定部２１０を有さず、複数の重畳保留等化部２３０のそれぞれは、互いに異なる固定の等化パラメータセットを使用して、重畳保留等化処理を行う。複数の重畳保留等化部２３０のそれぞれは、データ抽出部２１８が抽出した信号を測定部２１９に入力し、ＬＬＲ算出部２１１が算出して得られるＬＬＲ系列を選択部２２０に入力する。
【００６９】
測定部２１９は、入力される複数の信号のそれぞれについて、予め定められた区間に対して、受信信号に含まれる雑音成分の大きさを測定する。測定部２１９は、例えば等化後の受信信号とコンステレーションとの誤差電力を累積したものを、雑音信号の大きさとすることができる。測定部２１９は、複数の等化後の受信信号のうち最も誤差電力が小さい受信信号を生成した重畳保留等化部２３０を示す情報を、選択部２２０に出力する。
【００７０】
選択部２２０は、測定部２１９から入力される情報に基づいて、複数の重畳保留等化部２３０のうちの１つを選択して、選択した重畳保留等化部２３０から入力されたＬＬＲ系列をデインタリーバ２１２に出力する。複数の重畳保留等化部２３０のうちの１つを選択することで、選択部２２０は、等化パラメータセットを選択する。
【００７１】
なお図９の例では、受信装置２−２は、複数の重畳保留等化部２３０を用いて、複数の等化パラメータセットを用いた重畳保留等化処理を並列処理で行ったが、本実施の形態はかかる例に限定されない。例えば、受信装置２−２は、１つの重畳保留等化部２３０を用いて複数回の重畳保留等化処理を逐次的に行ってもよい。本実施の形態２で行う複数回の重畳保留等化処理において使用する複数の等化パラメータセットは、例えば、既知信号の等化後受信信号に対する誤差測定および誤差累積結果に基づいて、決定することができる。伝送路の状態が大きく変動しないことが想定される環境では、周期的に既知信号を用いて等化パラメータセットを更新することが望ましい。
【００７２】
図１０は、図９に示す受信装置２−２の第１の変形例を示す図である。図１０に示す受信装置２−２Ａは、受信アンテナ２０１と、アナログフロントエンド２０２と、ＡＤＣ２０３と、帯域制限部２０４と、デシメーション部２０５と、タイミング検出部２０６と、周波数偏差補正部２０７と、重畳保留等化部２３０Ａ−１〜２３０Ａ−Ｎと、選択部２２０とを有する。以下、重畳保留等化部２３０Ａ−１〜２３０Ａ−Ｎのそれぞれを区別する必要がない場合、単に重畳保留等化部２３０Ａと称する。
【００７３】
複数の重畳保留等化部２３０Ａのそれぞれは、周波数変換部２１４と、データ分離部２１５と、伝送路推定部２０９と、等化部２１６と、時間変換部２１７と、データ抽出部２１８と、ＬＬＲ算出部２１１と、デインタリーバ２１２と、誤り訂正復号部２１３とを有する。以下、図９に示す受信装置２−２と異なる点を主に説明する。
【００７４】
誤り訂正復号部２１３は、データの健全性を検査して、等化処理後の信号のデータ誤りの検出結果をデータの検査結果として出力する機能を有する。誤り訂正復号部２１３は、復号後のビット系列に加えて、データの検査結果を選択部２２０に出力する。選択部２２０は、測定部２１９から入力される情報の代わりに、誤り訂正復号部２１３から入力される検査結果に基づいて、複数の重畳保留等化部２３０Ａのうちの１つを選択する。選択部２２０は、選択した重畳保留等化部２３０Ａから入力された復号後のビット系列を出力する。複数の重畳保留等化部２３０Ａのうちの１つを選択することで、選択部２２０は、等化パラメータセットを選択する。
【００７５】
図１１は、図９に示す受信装置２−２の第２の変形例を示す図である。図１１に示す受信装置２−２Ｂは、受信アンテナ２０１と、アナログフロントエンド２０２と、ＡＤＣ２０３と、帯域制限部２０４と、デシメーション部２０５と、タイミング検出部２０６と、周波数偏差補正部２０７と、重畳保留等化部２３０Ｂ−１〜２３０Ｂ−Ｎと、選択部２２０とを有する。以下、重畳保留等化部２３０Ｂ−１〜２３０Ｂ−Ｎのそれぞれを区別する必要がない場合、単に重畳保留等化部２３０Ｂと称する。
【００７６】
複数の重畳保留等化部２３０Ｂのそれぞれは、周波数変換部２１４と、データ分離部２１５と、伝送路推定部２０９と、等化部２１６と、時間変換部２１７と、データ抽出部２１８と、ＬＬＲ算出部２１１と、デインタリーバ２１２と、誤り訂正復号部２１３と、ＣＲＣ（Cyclic  Redundancy  Check）部２２１とを有する。以下、図９に示す受信装置２−２と異なる点を主に説明する。
【００７７】
誤り訂正復号部２１３は、誤り訂正復号処理を行った後の、復号後のビット系列を選択部２２０およびＣＲＣ部２２１に出力する。ＣＲＣ部２２１は、誤り訂正復号部２１３から入力されるビット系列を用いて、巡回冗長検査を行う巡回冗長検査部とも呼ばれ、等化処理後の信号のデータ誤りを検出し、データ誤りの検出結果を、データの検査結果として選択部２２０に出力する。
【００７８】
選択部２２０は、ＣＲＣ部２２１が出力する検査結果に基づいて、複数の重畳保留等化部２３０Ｂのうちの１つを選択する。選択部２２０は、選択した重畳保留等化部２３０Ｂから入力された復号後のビット系列を出力する。複数の重畳保留等化部２３０Ｂのうちの１つを選択することで、選択部２２０は、等化パラメータセットを選択する。
【００７９】
以上、受信装置２−２では、等化処理後の信号の信号品質の検査結果を示す指標として、等化処理後の信号に含まれる雑音成分の大きさを使用する例を説明し、受信装置２−２Ａでは、等化処理後の信号の信号品質の検査結果を示す指標として、誤り訂正復号部２１３におけるデータの誤り検出結果を使用する例を説明した。また受信装置２−２Ｂでは、等化処理後の信号の信号品質の検査結果を示す指標として、ＣＲＣ部２２１におけるデータの誤り検出結果を使用する例を説明した。本実施の形態は、上記で説明した例に限定されず、複数の指標を組み合わせて用いてもよい。本実施の形態では、抽出範囲は、等化処理後の信号に含まれる雑音成分の大きさ、および、等化処理後の信号のデータ誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて決定される。本明細書の他の実施の形態においても同様であり、抽出範囲は、等化処理後の信号に含まれる雑音成分の大きさ、および、等化処理後の信号のデータ誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて決定されてよい。等化処理後の信号に含まれる雑音成分の大きさに基づいて抽出範囲を決定することが記載されている場合、雑音成分の大きさを他の指標に置き換えてもよいし、他の指標と組み合わせて使用してもよい。
【００８０】
以上説明したように、本実施の形態２にかかる受信装置２−２、受信装置２−２Ａ、受信装置２−２Ｂは、選択部２２０を用いて、測定部２１９の測定する雑音成分の大きさ、ＣＲＣ部２２１におけるデータ誤り検出結果、および誤り訂正復号部２１３におけるデータ誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて、複数の重畳保留等化部２３０、２３０Ａ、２３０Ｂのうちの１つの等化結果を選択する。このため、抽出範囲１１は、重畳保留等化部２３０の出力する受信信号に含まれる雑音成分の大きさ、および、データ誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて選択されることになる。したがって、実施の形態１と同様に、伝送路の経時変化、遅延量の経時変化などに柔軟に対応し、伝送特性の低下を抑制することができる。
【００８１】
また、実施の形態２にかかる受信装置２−２は、等化パラメータ決定部２１０を備えない代わりに、固定の等化パラメータセットを使用して実際に等化処理を行った結果の受信信号に含まれる雑音成分の大きさに基づいて、等化パラメータセットを選択する。また受信装置２−２Ａおよび受信装置２−２Ｂも受信装置２−２と同様に、等化パラメータ決定部２１０を備えない代わりに、固定の等化パラメータセットを使用して実際に等化処理を行った結果の受信信号のデータ誤り検出結果に基づいて、等化パラメータセットを選択する。このため、等化パラメータ決定部２１０の行う等化パラメータ決定処理を省略することができる。
【００８２】
実施の形態３．
図１２は、本発明の実施の形態３にかかる受信装置２−３の構成を示す図である。受信装置２−３は、受信アンテナ２０１と、アナログフロントエンド２０２と、ＡＤＣ２０３と、帯域制限部２０４と、デシメーション部２０５と、タイミング検出部２０６と、周波数偏差補正部２０７と、重畳保留等化部２４０−１〜２４０−Ｎと、等化パラメータ決定部２１０と、測定部２１９と、選択部２２０と、デインタリーバ２１２と、誤り訂正復号部２１３とを有する。
【００８３】
Ｎ個の重畳保留等化部２４０−１〜２４０−Ｎは、１つの等化パラメータ決定部２１０に接続されている。以下、重畳保留等化部２４０−１〜２４０−Ｎのそれぞれを区別する必要がない場合、単に重畳保留等化部２４０と称する。複数の重畳保留等化部２４０のそれぞれは、周波数変換部２１４と、データ分離部２１５と、等化部２１６と、時間変換部２１７と、データ抽出部２１８と、ＬＬＲ算出部２１１と、伝送路推定部２０９とを有する。
【００８４】
本実施の形態３にかかる受信装置２−３は、実施の形態１に係る受信装置２−１の等化パラメータ決定部２１０の機能と、実施の形態２にかかる受信装置２−２の測定部２１９および選択部２２０の機能とを併せ持つ。具体的には、等化パラメータ決定部２１０は、複数の基準に基づいて等化パラメータセットを決定し、決定した複数の等化パラメータセットのそれぞれを複数の重畳保留等化部２４０のそれぞれに入力する。このような等化パラメータ決定部２１０によって、複数の重畳保留等化部２４０が使用する等化パラメータセットは互いに異なるものになる。
【００８５】
等化パラメータ決定部２１０は、ＳＩＮＲ、ＳＩＲ（Signal  to  Interference  Ratio：信号対干渉電力比）、伝送路インパルス応答に基づいて、等化パラメータセットを決定することができる。また、複数の重畳保留等化部２４０のうち、一部は固定の等化パラメータセットを用いて、一部は等化パラメータ決定部２１０が決定する等化パラメータセットを用いるようにしてもよい。
【００８６】
以上説明したように、本実施の形態３にかかる受信装置２−３は、等化パラメータ決定部２１０が決定する複数の等化パラメータセットを用いて、実際に重畳保留等化処理を行う。受信装置２−３は、複数の重畳保留等化処理の結果の中から、測定部２１９の測定結果に基づいて、１つの重畳保留等化処理の結果を選択する。このため、等化パラメータ決定部２１０において複数の抽出範囲１１の候補が決定された後、選択部２２０において、複数の抽出範囲１１の候補のうちの１つが選択されることになる。等化範囲１０についても同様である。したがって、実施の形態１および２と同様に、伝送路の経時変化、遅延量の経時変化などに柔軟に対応し、伝送特性の低下を抑制することができる。
【００８７】
また受信装置２−３は、等化パラメータ決定部２１０において、伝送特性の低下を抑制可能な等化パラメータセットの複数の候補を決定した後、実際に候補の等化パラメータセットを用いて重畳保留等化処理を行った結果に基づいて、最終的に使用する等化パラメータセットが選択される。このため、伝送路特性の低下をより確実に抑制することが可能になる。
【００８８】
なお、受信装置２−３は、複数の重畳保留等化部２４０を有することとしたが、本実施の形態はかかる例に限定されない。受信装置２−３は、実施の形態２と同様に、１つの重畳保留等化部２４０を用いて複数回の重畳保留等化処理を逐次的に行ってもよい。複数回の重畳保留等化処理において使用する複数の等化パラメータセットは、等化パラメータ決定部２１０において決定される。
【００８９】
また受信装置２−３は、実施の形態１と同様に、周波数変換部２１４が等化範囲１０の大きさが互いに異なる複数の直交変換回路を有し、等化パラメータ決定部２１０が決定する等化範囲１０の大きさに基づいて、複数の直交変換回路の中から、使用する直交変換回路を選択するようにしてもよい。
【００９０】
また複数の重畳保留等化部２４０が用いる等化パラメータセットは、等化範囲１０の大きさが固定であって、抽出範囲１１の大きさがそれぞれ異なる大きさであってもよい。この場合、抽出範囲１１の大きさを変更することで、伝送路の経時変化による影響を低減することになる。
【００９１】
実施の形態４．
図１３は、本発明の実施の形態４にかかる受信装置２−４の構成を示す図である。受信装置２−４は、複数の受信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎｒと、複数の受信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎｒのそれぞれに対応して設けられる複数の受信処理部２５０−１〜２５０−Ｎｒと、タイミング検出部２０６と、周波数偏差補正部２０７と、重畳保留等化部２６０と、等化パラメータ決定部２１０と、ＬＬＲ算出部２１１と、デインタリーバ２１２と、誤り訂正復号部２１３とを有する。以下、複数の受信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎｒのそれぞれを区別する必要がない場合、単に受信アンテナ２０１と称し、複数の受信処理部２５０−１〜２５０−Ｎｒのそれぞれを区別する必要がない場合、単に受信処理部２５０と称する。
【００９２】
複数の受信処理部２５０のそれぞれは、アナログフロントエンド２０２と、ＡＤＣ２０３と、帯域制限部２０４と、デシメーション部２０５とを有する。重畳保留等化部２６０は、複数の周波数変換部２１４−１〜２１４−Ｎｒと、複数のデータ分離部２１５−１〜２１５−Ｎｒと、等化部２１６と、時間変換部２１７と、データ抽出部２１８と、伝送路推定部２０９とを有する。
【００９３】
受信装置２−４は、複数の受信アンテナ２０１を有しているため、複数の受信アンテナ２０１のそれぞれの伝送路の状態は異なる。しかしながら、複数の受信アンテナ２０１が受信する複数の受信信号のそれぞれに異なる等化範囲１０および抽出範囲１１を用いると、周波数領域でのダイバーシチ合成処理が複雑且つ困難となる。このため受信装置２−４は、伝送路推定部２０９において、複数の受信信号のそれぞれについて伝送路推定を行い、等化パラメータ決定部２１０において、複数の伝送路推定値に基づいて、等化パラメータセットを決定する。
【００９４】
等化パラメータ決定部２１０が、複数の伝送路推定値に基づいて等化パラメータセットを決定する方法としては、例えば、全ての伝送路インパルス応答の経時変化量５０のうち最も大きい経時変化量に基づいて等化範囲１０を決定し、受信ダイバーシチ合成後の受信信号に基づいて、抽出範囲１１を決定する方法が挙げられる。例えば、等化パラメータ決定部２１０は、ダイバーシチ合成時のＳＩＮＲに基づいて抽出範囲１１を決定することができる。
【００９５】
等化部２１６は、周波数領域の等化処理を行った後、受信ダイバーシチ合成処理を行う。等化部２１６は、ダイバーシチ合成に対応するＭＭＳＥ型の等化重みを使用することができる。
【００９６】
なお、上記の例では、経時変化量５０が最も大きい受信アンテナ２０１に合わせて等化範囲１０を決定したが、一部の受信アンテナ２０１のみ伝送路インパルス応答の経時変化量５０が突出して大きい場合、最大の経時変化量５０に合わせて等化範囲１０が小さくなる。この場合、経時変化量５０が突出して大きい受信アンテナ２０１以外が受信する受信信号に対しては等化範囲１０が小さすぎてしまい、遅延量に対する耐性が低下してしまうという問題がある。このため、突出して大きい経時変化量５０の受信アンテナ２０１がある場合、突出した経時変化量５０を有する受信アンテナ２０１の受信信号を除く残りの受信信号を用いて、重畳保留等化処理が行われてもよい。
【００９７】
以上説明したように、本発明の実施の形態４によれば、実施の形態１〜３と同様に、受信装置２−４は、等化範囲１０を伝送路インパルス応答の経時変化量５０に基づいて調整し、抽出範囲１１を等化後の信号に含まれる雑音成分の大きさに基づいて決定する。このため、伝送路の経時変化、遅延量の経時変化などに柔軟に対応し、伝送特性の低下を抑制することができる。
【００９８】
また本実施の形態４にかかる受信装置２−４は、複数の受信アンテナ２０１を有するが、複数の受信アンテナ２０１の複数の受信信号に基づいて等化パラメータセットが決定され、１つの等化パラメータセットを用いて重畳保留等化処理が行われる。このため、複数の受信アンテナ２０１を有する際に生じる、処理の複雑化を抑制することが可能になる。
【００９９】
実施の形態５．
図１４は、本発明の実施の形態５にかかる受信装置２−５の構成を示す図である。受信装置２−５は、複数の受信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎｒと、複数の受信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎｒのそれぞれに対応して設けられる複数の受信処理部２５０−１〜２５０−Ｎｒとを有する。また、受信装置２−５は、タイミング検出部２０６と、周波数偏差補正部２０７と、複数の重畳保留等化部２７０−１〜２７０−Ｎと、複数の伝送路推定部２０９−１〜２０９−Ｎと、等化パラメータ決定部２１０と、測定部２１９と、選択部２２０と、デインタリーバ２１２と、誤り訂正復号部２１３とを有する。以下、重畳保留等化部２７０−１〜２７０−Ｎのそれぞれを区別する必要がない場合、単に重畳保留等化部２７０と称する。
【０１００】
複数の重畳保留等化部２７０のそれぞれは、複数の周波数変換部２１４−１〜２１４−Ｎｒと、複数のデータ分離部２１５−１〜２１５−Ｎｒと、等化部２１６と、時間変換部２１７と、データ抽出部２１８と、ＬＬＲ算出部２１１とを有する。
【０１０１】
受信装置２−５は、実施の形態４の受信装置２−４の構成に対して、実施の形態２と同様に複数の重畳保留等化部２７０を用いて複数回の重畳保留等化処理を行って、重畳保留等化処理の複数の処理結果から１つを選択する機能を加えたものである。
【０１０２】
複数の重畳保留等化部２７０のそれぞれには、２つ以上の受信信号が入力される。つまり、受信装置２−５では、複数の受信アンテナ２０１の２つ以上を一組にし、等化パラメータ決定部２１０は、組ごとに使用する等化パラメータセットを決定する。
【０１０３】
以上説明したように、本実施の形態５にかかる受信装置２−５によれば、実施の形態１〜４と同様に、伝送路の経時変化、遅延量の経時変化などに柔軟に対応し、伝送特性の低下を抑制することができる。
【０１０４】
実施の形態６．
本実施の形態では、複数の送信アンテナ１１０を使用して送信された信号を受信する受信装置２−６がより適切な等化パラメータセットを使用して重畳保留等化処理を行う方法について説明する。
【０１０５】
まず本実施の形態において前提となる送信構成について説明する。複数の送信アンテナ１１０を使用して送信された信号は、複数の送信装置１が送信した信号である場合と、複数の送信アンテナ１１０を有する送信装置１が送信した信号である場合とが考えられる。
【０１０６】
図１５は、本発明の実施の形態６にかかる送信装置１の構成の第１の例を示す図である。図１５では、複数ユーザの送信系であり、Ｎｔ人のユーザそれぞれの送信装置１−１〜１−Ｎｔを示している。以下、送信装置１−１〜１−Ｎｔのそれぞれを区別する必要がない場合、単に送信装置１と称する。
【０１０７】
複数の送信装置１のそれぞれは、誤り訂正符号化部１０１と、インタリーバ１０２と、マッピング部１０３と、既知信号生成部１０４と、多重化部１０５と、インタポレーション部１０６と、帯域制限部１０７と、ＤＡＣ１０８と、アナログフロントエンド１０９と、送信アンテナ１１０とを有する。
【０１０８】
ここでは、各送信装置１が有する送信アンテナ１１０は１つとしたが、送信アンテナ数に制約はない。複数の送信装置１のそれぞれの構成は、図１に示す送信装置１と同様であるためここでは説明を省略する。
【０１０９】
図１６は、本発明の実施の形態６にかかる送信装置１ａの構成の第２の例を示す図である。送信装置１ａは、誤り訂正符号化部１０１と、インタリーバ１０２と、マッピング部１０３と、ＳＰ変換部１１１と、複数の送信処理部１１２−１〜１１２−Ｎｔと、複数の送信アンテナ１１０−１〜１１０−Ｎｔとを有する。以下、複数の送信処理部１１２−１〜１１２−Ｎｔのそれぞれを区別する必要がない場合、単に送信処理部１１２と称し、複数の送信アンテナ１１０−１〜１１０−Ｎｔのそれぞれを区別する必要がない場合、単に送信アンテナ１１０と称する。
【０１１０】
複数の送信処理部１１２のそれぞれは、既知信号生成部１０４と、多重化部１０５と、インタポレーション部１０６と、帯域制限部１０７と、ＤＡＣ１０８と、アナログフロントエンド１０９とを有する。
【０１１１】
図１６は、空間多重の送信構成を示しており、マッピング部１０３がマッピング処理を行った後、ＳＰ変換部１１１は、１次変調シンボルに対して送信アンテナ本数分の直並列変換処理を行う。直並列変換されたそれぞれのシンボル系列に対する変調処理は、図１と同様にＣＰがない変調処理である。
【０１１２】
なお図１６では空間多重の送信構成を示したが、送信装置１ａは、送信符号化の送信構成を有していてもよい。この場合、送信装置１ａは、ＳＰ変換部１１１の代わりに、符号化処理を行う送信符号化部を備える。
【０１１３】
図１７は、本発明の実施の形態６にかかる受信装置２−６の構成を示す図である。受信装置２−６は、複数の受信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎｒと、複数の受信処理部２５０−１〜２５０−Ｎｒと、タイミング検出部２０６と、周波数偏差補正部２０７と、複数の重畳保留等化部２７０−１〜２７０−Ｎｔと、伝送路推定部２０９−１〜２０９−Ｎｔと、等化パラメータ決定部２１０と、ＰＳ変換部２２２と、デインタリーバ２１２と、誤り訂正復号部２１３とを有する。
【０１１４】
受信装置２−６は、送信アンテナの本数Ｎｔと同数の重畳保留等化部２７０を有する。また、マルチユーザＭＩＭＯ、同一周波数複局同時送信する基地局間ＭＩＭＯ、空間多重などの場合、等化部２１６は、下記の数式（１１）に基づいたＭＭＳＥの等化重みＷ（ｆ）を使用する。
【０１１５】
【数９】
2019138470.tif 000011
【０１１６】
数式（１１）において、Ｈ（ｆ）は第ｆ周波数におけるＮｒ行Ｎｔ列チャネル行列であり、σ２はＩＢＩ／ＩＳＩ電力を含む雑音電力であり、ＩNrはＮｒ次単位行列である。
【０１１７】
ＰＳ変換部２２２は、並直変換処理を行う。なお送信装置１、１ａがＳＰ変換部１１１に代えて送信符号化部を有する場合、受信装置２−６は、ＰＳ変換部２２２に代えて、送信符号化部で符号化されたデータ復号処理を行う送信符号化復号部を有してもよい。
【０１１８】
なお、受信装置２−６は、さらに測定部２１９および選択部２２０を有してもよい。この場合、受信装置２−６は、実施の形態３と同様に、複数の等化パラメータセットを使用して複数回の重畳保留等化処理を行うことになる。
【０１１９】
実施の形態７．
図１８は、本発明の実施の形態７にかかる受信装置２−７の構成を示す図である。受信装置２−７は、受信アンテナ２０１と、アナログフロントエンド２０２と、ＡＤＣ２０３と、帯域制限部２０４と、デシメーション部２０５と、タイミング検出部２０６と、周波数偏差補正部２０７と、重畳保留等化部２８０と、伝送路推定部２０９と、等化パラメータ決定部２１０と、ＬＬＲ算出部２１１と、デインタリーバ２１２と、誤り訂正復号部２１３と、レプリカ生成部２２４と、周波数変換部２２５とを有する。
【０１２０】
受信装置２−７は、等化処理と干渉キャンセル処理とを行う場合に、より適切な重畳保留等化を実現するための機能を有する。重畳保留等化処理では、検出対象データ区間内においても、ＩＢＩ、ＩＳＩなどの干渉成分が残留する。このため、干渉成分のレプリカを生成して、等化後の受信信号からレプリカを減算すると、干渉成分がキャンセルされて伝送性能が改善することが知られている。しかしながら、伝送路インパルス応答の経時変化量５０、遅延量などが変化する場合には、等化範囲１０および抽出範囲１１を固定にすると、干渉成分を十分にキャンセルすることができない場合がある。特に、伝送路インパルス応答の経時変化量５０が大きい場合、等化範囲１０の大きさを小さくする必要があり、遅延量が大きい場合、抽出範囲１１の大きさを大きくする必要がある。経時変化量５０および遅延量が共に大きい場合、許容経時変化量５３を大きくして、等化範囲１０の大きさを大きくする、或いは、ＳＩＮＲ閾値を大きくして、抽出範囲１１の大きさを小さくする必要がある。
【０１２１】
重畳保留等化部２８０は、周波数変換部２１４と、データ分離部２１５と、等化部２１６と、干渉キャンセル部２２３と、時間変換部２１７と、データ抽出部２１８とを有する。以下、実施の形態１と異なる部分について主に説明する。
【０１２２】
等化パラメータ決定部２１０は、実施の形態１と同様の処理によって、等化範囲１０および抽出範囲１１を決定する。重畳保留等化部２８０は、決定された等化範囲１０を用いて等化処理を行い、逆直交変換した時間領域の受信信号から、決定された抽出範囲１１を用いて検出対象データの抽出が行われる。ＬＬＲ算出部２１１は、抽出されたデータを用いて、ＬＬＲ系列を生成する。
【０１２３】
レプリカ生成部２２４は、生成されたＬＬＲ系列を用いて、対象となる受信系列に対応する干渉成分のソフトレプリカを生成する。レプリカ生成部２２４は、生成したソフトレプリカを周波数変換部２２５、等化部２１６および等化パラメータ決定部２１０に入力する。周波数変換部２２５に入力されたソフトレプリカは直交変換されて周波数領域の信号となり、干渉キャンセル部２２３に入力される。干渉キャンセル部２２３は、入力されたソフトレプリカの周波数領域の信号を用いて、干渉キャンセルを行うが、このとき、再度、干渉キャンセル時の等化範囲１０および抽出範囲１１を再計算する。
【０１２４】
等化部２１６は、ソフトレプリカを使用して、後段の干渉キャンセル部２２３で残留する干渉成分を考慮した等化重みを算出する。等化パラメータ決定部２１０は、許容経時変化量５３に対応する等化範囲１０を決定し、重畳保留等化および干渉キャンセルを実行した後のＳＩＮＲを算出して抽出範囲１１を決定する。このとき、等化範囲１０の大きさは、初回の重畳保留等化を行ったときよりも小さくする。繰り返し干渉キャンセル処理を行う場合、干渉キャンセル処理を行うたびに、等化パラメータ決定部２１０は、等化範囲１０および抽出範囲１１を決定する。以下、経時変化量５０を優先して等化範囲１０の大きさを小さくして、干渉キャンセルを実行して遅延量を低減するときの動作を説明する。
【０１２５】
図１９は、図１８に示す受信装置２−７が繰り返し干渉キャンセル処理を行うときの動作を示すフローチャートである。まず等化パラメータ決定部２１０は、等化範囲１０を決定する（ステップＳ２０１）。続いて等化パラメータ決定部２１０は、抽出範囲１１を決定する（ステップＳ２０２）。等化範囲１０および抽出範囲１１を決定した後、周波数変換部２１４は、これらの等化パラメータを用いて、受信信号を周波数変換する（ステップＳ２０３）。さらに等化部２１６は、伝送路推定部２０９が推定する伝送路インパルス応答を用いて、周波数領域の等化重みを生成する（ステップＳ２０４）。
【０１２６】
繰り返しｉ回目における第ｎｒ受信アンテナに対する第ｆ周波数のＭＭＳＥ等化重みＷnr(i)（ｆ）は、以下の数式（１２）で表される。
【０１２７】
【数１０】
2019138470.tif 000012
【０１２８】
数式（１２）のｇ(i)は、残留ＩＢＩ電力およびＩＳＩ電力を含む残留干渉電力に相当し、以下の数式（１３）で表される。
【０１２９】
【数１１】
2019138470.tif 000013
【０１３０】
数式（１３）のＮｄは、等化範囲の大きさ、ｄ（ハット）(i)（ｔ）は、繰り返し回数ｉ回目における時間領域のソフトレプリカである。ＱＰＳＫ（Quadrature  Phase  Shift  Keying）が用いられる場合のソフトレプリカは、以下の数式（１４）で表される。
【０１３１】
【数１２】
2019138470.tif 000014
【０１３２】
数式（１４）のλ(i)（ｔ，ｎ）は、時刻ｔシンボルの第ｎビットにおける繰り返し回数ｉ回目のＬＬＲ値である。
【０１３３】
続いて、等化部２１６は、等化処理を以下の数式（１５）に従って実行する（ステップＳ２０５）。
【０１３４】
【数１３】
2019138470.tif 000015
【０１３５】
干渉キャンセル部２２３は、等化後の受信信号に対して、以下の数式（１６）に従って、周波数領域で干渉キャンセル処理を行う（ステップＳ２０６）。
【０１３６】
【数１４】
2019138470.tif 000016
【０１３７】
数式（１６）のＨ（バー）(i)（ｆ）は、等化処理後の等価チャネル利得であり、Ｄ(ハット)(i)（ｆ）は、周波数領域のソフトレプリカである。干渉キャンセル処理の後、時間変換部２１７は、時間変換処理を行う（ステップＳ２０７）。そしてデータ抽出部２１８は、等化パラメータ決定部２１０が決定した抽出範囲１１を用いて、時間領域の信号からデータを抽出する（ステップＳ２０８）。
【０１３８】
ＬＬＲ算出部２１１は、抽出されたデータを用いて、ＬＬＲを算出する（ステップＳ２０９）。その後、得られたＬＬＲ系列を用いて、レプリカ生成部２２４は、ＩＢＩ，ＩＳＩを含む干渉成分のレプリカを生成する（ステップＳ２１０）。周波数変換部２２５は、得られたレプリカを、次の繰り返しのために、周波数変換する（ステップＳ２１１）。
【０１３９】
等化パラメータ決定部２１０は、繰り返し回数ｉがｉmaxに達したか否かを判断する(ステップＳ２１２)。繰り返し回数ｉがｉmaxに達していない場合（ステップＳ２１２：Ｎｏ）、繰り返し回数ｉをインクリメントしてｉ＋１にし（ステップＳ２１３）、ステップＳ２０１の処理に戻る。繰り返し回数ｉがｉmaxに達した場合（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、繰り返し処理を終了する。
【０１４０】
以上説明したように本発明の実施の形態７にかかる受信装置２−７は、周波数領域で干渉キャンセル処理を行う際にも、適切な等化範囲および抽出範囲１１を設定することができる。このため、干渉の影響を低減することができ、伝送特性を向上させることが可能である。
【０１４１】
実施の形態８．
図２０は、本発明の実施の形態８にかかる受信装置２−８の構成を示す図である。実施の形態７では、時間変動を優先して等化範囲１０の大きさを小さくし、遅延量を干渉キャンセルで低減する例を示したが、実施の形態８にかかる受信装置２−８は、遅延量を優先して、破棄範囲１２の大きさを大きくする。
【０１４２】
受信装置２−８は、受信アンテナ２０１と、アナログフロントエンド２０２と、ＡＤＣ２０３と、帯域制限部２０４と、デシメーション部２０５と、タイミング検出部２０６と、周波数偏差補正部２０７と、重畳保留等化部２９０と、伝送路推定部２０９と、等化パラメータ決定部２１０と、デインタリーバ２１２と、誤り訂正復号部２１３と、レプリカ生成部２２４とを有する。
【０１４３】
重畳保留等化部２９０は、干渉キャンセル部２２３と、周波数変換部２１４と、データ分離部２１５と、等化部２１６と、時間変換部２１７と、データ抽出部２１８と、ＬＬＲ算出部２１１とを有する。本実施の形態８では、干渉キャンセル部２２３は、周波数変換部２１４に入力する前の時間領域の受信信号を受け付け、干渉キャンセル処理を行った後の受信信号を周波数変換部２１４に入力する。
【０１４４】
レプリカ生成部２２４は、ＬＬＲ算出部２１１から入力されるＬＬＲ系列を用いて、干渉成分のレプリカを生成し、生成したレプリカを干渉キャンセル部２２３、等化部２１６および等化パラメータ決定部２１０に入力する。本実施の形態８では、干渉キャンセル部２２３には時間領域の受信信号が入力されるため、干渉成分のレプリカも時間領域の信号のまま干渉キャンセル部２２３に入力される。
【０１４５】
図２１は、図２０に示す受信装置２−８が行う干渉キャンセル処理の説明図である。本実施の形態８では、レプリカを用いて、伝送路インパルス応答の経時変化量５０を再生し、時間領域で干渉キャンセル処理が行われる。レプリカを用いて経時変化量５０と逆の変化をする誤差電力５４を加えることで、干渉キャンセル処理を行った後の伝送路インパルス応答５５は、等価的に経時変化がないものと見なすことができる。これにより、等化パラメータ決定部２１０は、伝送路インパルス応答の遅延量に対して許容量の範囲を拡張することができる。つまり、経時変化量がないものと見做すことができるため、伝送路インパルス応答の経時変化量が大きいときと比較して、等化範囲１０の大きさを大きくすることができ、抽出範囲１１を小さくして、破棄範囲１２を大きくすることができる。
【０１４６】
なお、図示しないが受信装置２−８の動作は、図１９に示す受信装置２−７の動作のうち、ステップＳ２１１の周波数変換処理を省略し、ステップＳ２０６の干渉キャンセル処理をステップＳ２０３の周波数変換処理よりも前に移動させたものとなる。
【０１４７】
以上説明したように本発明の実施の形態８にかかる受信装置２−８は、時間領域で干渉キャンセル処理を行う際にも、適切な等化範囲１０および抽出範囲１１を設定することができる。このため、干渉成分の影響を低減することができると共に、伝送特性を向上させることが可能になる。
【０１４８】
なお、実施の形態７では周波数領域の干渉キャンセル処理を示し、実施の形態８では時間領域の干渉キャンセル処理を示したが、周波数領域と時間領域との両方で干渉キャンセル処理を行ってもよく、制約はない。
【０１４９】
なお、実施の形態７および実施の形態８で説明したような、干渉キャンセルごとに等化範囲１０および抽出範囲１１を決定する構成は、実施の形態４および実施の形態５で示したような複数の受信アンテナ２０１を備える受信装置に適用することもできる。この場合、受信装置は、干渉キャンセルごとに使用する受信アンテナ２０１を選択する。
【０１５０】
実施の形態９．
図２２は、本発明の実施の形態９にかかる受信装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態７および実施の形態８で説明したような、干渉キャンセルごとに等化範囲１０および抽出範囲１１を決定する構成は、実施の形態６に示したような、複数の送信アンテナを使用して送信された信号を受信する受信装置にも適用することができる。
【０１５１】
なお、簡単のためここでは図示しないが、実施の形態９にかかる受信装置２−９は、図１７の受信装置２−６の構成にレプリカ生成部２２４および周波数変換部２２５を追加して、重畳保留等化部２７０の等化部２１６と時間変換部２１７との間に干渉キャンセル部２２３を追加した構成である。以下、これらの符号を用いて説明する。
【０１５２】
等化パラメータ決定部２１０は、全ての送受信アンテナ間の伝送路インパルス応答から共通の等化範囲１０を決定する（ステップＳ３００）。そして、等化パラメータ決定部２１０は、信号検出対象の送信アンテナおよび抽出範囲１１を決定する（ステップＳ３０１）。
【０１５３】
ステップＳ２０３〜ステップＳ２０９は、図１９と同様であるためここでは説明を省略する。ＬＬＲが算出された後、レプリカ生成部２２４は、干渉成分のレプリカを生成する（ステップＳ３０２）。
【０１５４】
複数の送信アンテナから送信される信号は、互いに干渉ＩＡＩ（Inter  Antenna  Interference：他アンテナ干渉）となるため、ステップＳ３０２のレプリカ生成においては、干渉成分には、ＩＢＩ、ＩＳＩに加えてＩＡＩも含まれることになる。例えば、全送信アンテナからの送信信号レプリカの周波数成分Ｄ（ハット）nr(i)（ｆ）を、並列干渉キャンセルする場合、干渉成分のレプリカＲ（ハット）nt(i)（ｆ）は、以下の数式（１７）で表される。
【０１５５】
【数１５】
2019138470.tif 000017
【０１５６】
レプリカを周波数変換した後、等化パラメータ決定部２１０は、アンテナカウントntが送信アンテナ数Ntに達したか否かを判断する（ステップＳ３０３）。アンテナカウントntが送信アンテナ数Ntに達していない場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、つまり全送信信号を検出していない場合、アンテナカウントntをインクリメントしてnt＋１にし（ステップＳ３０４）、ステップＳ３００の処理に戻る。このとき、検出済みのレプリカによって、検出済みの信号に関するＩＡＩがキャンセルされる。このため、上記の送信アンテナに関する伝送路インパルス応答を除いた、未検出送信アンテナと各受信アンテナ２０１との間の全ての伝送路インパルス応答を用いることができる。
【０１５７】
全ての送信信号を検出した場合、アンテナカウントntが送信アンテナ数Ntに達し（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、繰り返し処理が完了する。
【０１５８】
続いて、本発明の実施の形態１〜９にかかる受信装置２のハードウェア構成について説明する。送信装置１および受信装置２の各構成要素は、ハードウェアにより実現することができる。送信アンテナ１１０および受信アンテナ２０１は、無線通信用のアンテナである。その他の構成要素は、例えば処理回路により実現される。複数の構成要素が１つの処理回路により実現されてもよいし、１つの構成要素が複数の処理回路により実現されてもよい。
【０１５９】
また処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリおよびメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵを備える制御回路であってもよい。図２３は、本発明の実施の形態１〜９にかかる送信装置１および受信装置２の機能を実現するための専用のハードウェアである処理回路７１を示す図である。図２４は、本発明の実施の形態１〜９にかかる送信装置１および受信装置２の機能を実現するための制御回路７４の構成を示す図である。
【０１６０】
図２３に示す処理回路７１は、専用のハードウェアであり、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものである。
【０１６１】
制御回路７４は、メモリ７２およびプロセッサ７３を備える。メモリ７２は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）などである。
【０１６２】
プロセッサ７３は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）ともいう）である。
【０１６３】
プロセッサ７３は、メモリ７２に記憶された、各構成要素のそれぞれの処理に対応するプログラムを読み出して実行することにより、送信装置１および受信装置２の各機能は実現される。またメモリ７２は、プロセッサ７３が実行する各処理における一時メモリとしても使用される。
【０１６４】
送信装置１および受信装置２を構成する各構成要素は、一部が専用のハードウェアである処理回路７１を用いて実現され、一部がＣＰＵを備える制御回路７４を用いて実現されてもよい。
【０１６５】
以上説明した処理は、逐次干渉キャンセルと呼ばれる処理であるが、この方法に限られず、並列干渉キャンセル、逐次干渉キャンセルおよび並列干渉キャンセルを併用することも可能である。また、上記では空間多重送信を例に挙げたが、送信ダイバーシチ方式においても、上記の処理を適用することができる。
【０１６６】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【０１６７】
例えば、上記の実施の形態では、ＯＦＤＭ、ＳＣブロック伝送などのブロック伝送に限らず、シングルキャリア伝送、ＦＳＫ（Frequency  Shift  Keying：周波数偏移変調）、ＡＳＫ（Amplitude  Shift  Keying：振幅偏移変調）、ＳＳＢ  ＡＳＫ（Single  Side  Bank  ＡＳＫ）などの変調方式を用いる場合であっても同様に上記の技術を適用することが可能である。変調方式、伝送方式に制限はなく、無線伝送に限らず有線伝送においても上記の技術を適用することができる。
【０１６８】
また、上記ではＣＰを用いないブロック伝送について説明したが、本実施の形態の技術は、ＣＰを用いるブロック伝送において、ＣＰ長を超過するマルチパス遅延が生じる場合にも適用することができる。
【０１６９】
図２５は、本発明の実施の形態１〜９において、ＣＰを用いるブロック伝送を行う場合の伝送ブロックを示す図である。ＣＰ５６は、データ５７の後半の予め定められた長さＮcpシンボルの部分をコピーしたものである。ＣＰ５６を用いるブロック伝送に本発明の技術を適用する場合、ＣＰ長は伝送効率を考慮した長さにとどめておき、ＣＰ長を超過するマルチパス遅延が生じる場合には、上記のように抽出範囲１１、等化範囲１０などを調整することで、伝送特性の低下を抑制することが可能である。
【符号の説明】
【０１７０】
１，１ａ，１−１，１−Ｎｔ  送信装置、２，２−１，２−２，２−３，２−４，２−５，２−６，２−７，２−８，２−９  受信装置、１０  等化範囲、１１  抽出範囲、１２  破棄範囲、２０  処理対象信号、３０  抽出信号、４０  ＬＬＲ系列、５０  経時変化量、５１  遅延量、５２  推定経時変化量、５３  許容経時変化量、５４  誤差電力、５５  伝送路インパルス応答、５６  ＣＰ、５７  データ、７１  処理回路、７２  メモリ、７３  プロセッサ、７４  制御回路、１０１  誤り訂正符号化部、１０２  インタリーバ、１０３  マッピング部、１０４  既知信号生成部、１０５  多重化部、１０６  インタポレーション部、１０７，２０４  帯域制限部、１０８  ＤＡＣ、１０９，２０２  アナログフロントエンド、１１０，１１０−１，１１０−Ｎｔ  送信アンテナ、１１１  ＳＰ変換部、１１２，１１２−１，１１２−Ｎｔ  送信処理部、２０１，２０１−１，２０１−Ｎｒ  受信アンテナ、２０３  ＡＤＣ、２０５  デシメーション部、２０６  タイミング検出部、２０７  周波数偏差補正部、２０８，２３０，２３０−１，２３０−Ｎ，２４０，２４０−１，２４０−Ｎ，２６０，２７０，２７０−１，２７０−Ｎ，２８０，２９０  重畳保留等化部、２０９，２０９−１，２０９−Ｎ  伝送路推定部、２１０  等化パラメータ決定部、２１１  ＬＬＲ算出部、２１２  デインタリーバ、２１３  誤り訂正復号部、２１４，２１４−１，２１４−Ｎｒ，２２５  周波数変換部、２１５，２１５−１，２１５−Ｎｒ  データ分離部、２１６  等化部、２１７，３０１  時間変換部、２１８  データ抽出部、２１９  測定部、２２０  選択部、２２１  ＣＲＣ部、２２２  ＰＳ変換部、２２３  干渉キャンセル部、２２４  レプリカ生成部、２５０，２５０−１，２５０−Ｎｒ  受信処理部、３０２  等化範囲決定部、３０３  等化後雑音推定部、３０４  抽出範囲決定部。
【図１】
2019138470.tif 000018
【図２】
2019138470.tif 000019
【図３】
2019138470.tif 000020
【図４】
2019138470.tif 000021
【図５】
2019138470.tif 000022
【図６】
2019138470.tif 000023
【図７】
2019138470.tif 000024
【図８】
2019138470.tif 000025
【図９】
2019138470.tif 000026
【図１０】
2019138470.tif 000027
【図１１】
2019138470.tif 000028
【図１２】
2019138470.tif 000029
【図１３】
2019138470.tif 000030
【図１４】
2019138470.tif 000031
【図１５】
2019138470.tif 000032
【図１６】
2019138470.tif 000033
【図１７】
2019138470.tif 000034
【図１８】
2019138470.tif 000035
【図１９】
2019138470.tif 000036
【図２０】
2019138470.tif 000037
【図２１】
2019138470.tif 000038
【図２２】
2019138470.tif 000039
【図２３】
2019138470.tif 000040
【図２４】
2019138470.tif 000041
【図２５】
2019138470.tif 000042
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月19日(2018.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等化範囲内の受信信号を直交変換し、直交変換後の周波数領域信号を等化処理し、等化後の信号を逆直交変換し、逆直交変換後の時間領域信号から検出対象データを抽出する重畳保留等化部と、
前記受信信号に基づいて伝送路推定を行う伝送路推定部と、
を備え、
前記重畳保留等化部が前記検出対象データを抽出する範囲である抽出範囲を、前記伝送路推定の結果に基づいて求められる等化後の前記受信信号に含まれる時間領域の経時変化量、等化後の前記受信信号と既知信号との誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、等化後の前記受信信号とコンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号の巡回冗長検査または誤り訂正復号により得られるデータ誤りの検出結果の少なくとも１つに基づいて決定することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記伝送路推定の結果に基づいて求められる等化後の前記受信信号に含まれる時間領域の経時変化量、等化後の前記受信信号と前記既知信号との誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、等化後の前記受信信号と前記コンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号の巡回冗長検査または誤り訂正復号により得られるデータ誤りの検出結果の少なくとも１つに基づいて、前記抽出範囲を決定する等化パラメータ決定部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記等化パラメータ決定部は、前記等化後の前記受信信号の信号電力の測定量と、前記等化後の前記受信信号に含まれる時間領域の経時変化量、等化後の前記受信信号と前記既知信号との誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、等化後の前記受信信号と前記コンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号の巡回冗長検査または誤り訂正復号により得られるデータ誤りの検出結果のうち少なくとも１つの測定量とを用いて、等化後の前記受信信号に含まれる雑音成分の大きさを示す信号対干渉雑音比を計算することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記等化パラメータ決定部は、前記等化範囲の両端を除く時刻に対応する伝送路インパルス応答を推定し、推定した伝送路インパルス応答から求められる等化後の前記受信信号に含まれる時間領域の経時変化量、または、等化後の前記受信信号と既知信号またはコンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさに基づき前記抽出範囲を決定することを特徴とする請求項２または３に記載の受信装置。
【請求項５】
複数の受信アンテナ、
をさらに備え、
前記等化パラメータ決定部は、複数の前記受信アンテナが受信する複数の受信信号を用いて、全ての伝送路インパルス応答推定値を用いて得られる等化後の信号に含まれる時間領域の経時変化量、等化後の前記受信信号と前記既知信号との誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、等化後の前記受信信号と前記コンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号の巡回冗長検査または誤り訂正復号により得られるデータ誤りの検出結果の少なくとも１つに基づいて、各受信アンテナにおいて共通の前記等化範囲および前記抽出範囲の少なくとも１つを決定することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項６】
複数の受信アンテナ、
をさらに備え、
前記等化パラメータ決定部は、等化後の信号に含まれる時間領域の前記経時変化量、または前記誤差成分の大きさの少なくとも１つに基づいて、使用する受信アンテナを選択し、選択した受信アンテナが受信する受信信号から、前記経時変化量および前記誤差成分の大きさの少なくとも１つに基づいて、前記等化範囲および前記抽出範囲の少なくとも１つとを決定することを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項７】
前記重畳保留等化部は、受信信号に含まれる干渉成分をキャンセルする干渉キャンセル処理および等化処理を繰り返して行い、
前記等化パラメータ決定部は、繰り返し毎に、等化後の信号に含まれる時間領域の前記経時変化量、および、前記誤差成分の大きさの少なくとも１つを算出し、算出結果に基づいて、前記等化範囲および前記抽出範囲の少なくとも１つを決定することを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項８】
互いに異なる前記等化範囲および前記抽出範囲からなる組み合わせを複数用意して、組み合わせ毎に等化処理を実行し、前記等化処理で得られる、各組み合わせに対応する等化後の信号に含まれる雑音成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号のデータ誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて、各組み合わせで等化処理された受信信号のうちの１つを選択する選択部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項９】
複数の前記重畳保留等化部と、
複数の前記重畳保留等化部のそれぞれが出力する複数の等化後の前記受信信号に含まれる前記雑音成分の大きさを測定する測定部、前記受信信号のデータ誤り検出を実行可能な巡回冗長検査部、および前記受信信号のデータ誤り検出を実行可能な誤り訂正復号部の少なくとも１つと、
をさらに備え、
複数の前記重畳保留等化部のそれぞれは、互いに異なる前記等化範囲および前記抽出範囲からなる組み合わせを複数用意して、組み合わせ毎に等化処理を実行し、
前記選択部は、前記測定部が出力する各組み合わせに対応する前記雑音成分の大きさ、前記巡回冗長検査部が出力する誤り検出結果、および前記誤り訂正復号部が出力する誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて、複数の前記等化後の受信信号のうちの１つを選択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】
前記重畳保留等化部は、周波数変換幅の大きさが異なる複数の周波数変換部を有し、等化後の前記受信信号に含まれる時間領域の前記経時変化量、等化後の前記受信信号と前記既知信号との誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、等化後の前記受信信号と前記コンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号の巡回冗長検査または誤り訂正復号により得られるデータ誤りの検出結果の少なくとも１つを算出し、算出結果に基づいて決定した前記等化範囲の大きさと前記複数の周波数変換部のそれぞれの周波数変換幅の大きさとに基づいて、使用する前記周波数変換部を選択することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記重畳保留等化部は、前記受信信号に含まれる干渉成分のレプリカを用いて、前記受信信号から干渉成分を取り除く干渉キャンセル部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１２】
受信装置が、
等化範囲内の受信信号を直交変換するステップと、
直交変換後の周波数領域信号に等化処理を行うステップと、
等化後の前記受信信号を逆直交変換するステップと、
前記受信信号に基づいて伝送路推定を行うステップと、
逆直交変換後の時間領域信号から検出対象データを抽出するステップと、
を含み、
前記受信装置は、前記時間領域信号から前記検出対象データを抽出する範囲である抽出範囲を、前記伝送路推定の結果に基づいて求められる等化後の前記受信信号に含まれる時間領域の経時変化量、等化後の前記受信信号と既知信号との誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、等化後の前記受信信号とコンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号の巡回冗長検査または誤り訂正復号により得られるデータ誤りの検出結果の少なくとも１つに基づいて決定することを特徴とする受信方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月15日(2018.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等化範囲内の受信信号を直交変換し、直交変換後の周波数領域信号を等化処理し、等化後の信号を逆直交変換し、逆直交変換後の時間領域信号から検出対象データを抽出する重畳保留等化部と、
前記受信信号に基づいて伝送路推定を行う伝送路推定部と、
前記重畳保留等化部が前記検出対象データを抽出する範囲である抽出範囲を、前記伝送路推定の結果に基づいて求められる等化後の前記受信信号に含まれる時間領域の経時変化量、等化後の前記受信信号と既知信号との誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号とコンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさの少なくとも１つに基づいて決定する等化パラメータ決定部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記等化パラメータ決定部は、前記等化範囲の両端を除く時刻に対応する伝送路インパルス応答を推定し、推定した伝送路インパルス応答から求められる等化後の前記受信信号に含まれる時間領域の経時変化量、または、等化後の前記受信信号と既知信号またはコンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさに基づき前記抽出範囲を決定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】
複数の受信アンテナ、
をさらに備え、
前記等化パラメータ決定部は、複数の前記受信アンテナが受信する複数の受信信号を用いて、全ての伝送路インパルス応答推定値を用いて得られる等化後の信号に含まれる時間領域の経時変化量、等化後の前記受信信号と前記既知信号との誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、等化後の前記受信信号と前記コンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号の巡回冗長検査または誤り訂正復号により得られるデータ誤りの検出結果の少なくとも１つに基づいて、各受信アンテナにおいて共通の前記等化範囲および前記抽出範囲の少なくとも１つ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】
複数の受信アンテナ、
をさらに備え、
前記等化パラメータ決定部は、等化後の信号に含まれる時間領域の前記経時変化量、または前記誤差成分の大きさの少なくとも１つに基づいて、使用する受信アンテナを選択し、選択した受信アンテナが受信する受信信号から、前記経時変化量および前記誤差成分の大きさの少なくとも１つに基づいて、前記等化範囲および前記抽出範囲の少なくとも１つを決定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項５】
前記重畳保留等化部は、受信信号に含まれる干渉成分をキャンセルする干渉キャンセル処理および等化処理を繰り返して行い、
前記等化パラメータ決定部は、繰り返し毎に、等化後の信号に含まれる時間領域の前記経時変化量、および、前記誤差成分の大きさの少なくとも１つを算出し、算出結果に基づいて、前記等化範囲および前記抽出範囲の少なくとも１つを決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項６】
互いに異なる前記等化範囲および前記抽出範囲からなる組み合わせを複数用意して、組み合わせ毎に等化処理を実行し、前記等化処理で得られる、各組み合わせに対応する等化後の信号に含まれる雑音成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号のデータ誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて、各組み合わせで等化処理された受信信号のうちの１つを選択する選択部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項７】
複数の前記重畳保留等化部と、
複数の前記重畳保留等化部のそれぞれが出力する複数の等化後の前記受信信号に含まれる前記雑音成分の大きさを測定する測定部、前記受信信号のデータ誤り検出を実行可能な巡回冗長検査部、および前記受信信号のデータ誤り検出を実行可能な誤り訂正復号部の少なくとも１つと、
をさらに備え、
複数の前記重畳保留等化部のそれぞれは、互いに異なる前記等化範囲および前記抽出範囲からなる組み合わせを複数用意して、組み合わせ毎に等化処理を実行し、
前記選択部は、前記測定部が出力する各組み合わせに対応する前記雑音成分の大きさ、前記巡回冗長検査部が出力する誤り検出結果、および前記誤り訂正復号部が出力する誤り検出結果の少なくとも１つに基づいて、複数の前記等化後の受信信号のうちの１つを選択することを特徴とする請求項６に記載の受信装置。
【請求項８】
前記重畳保留等化部は、周波数変換幅の大きさが異なる複数の周波数変換部を有し、等化後の前記受信信号に含まれる時間領域の前記経時変化量、等化後の前記受信信号と前記既知信号との誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、等化後の前記受信信号と前記コンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号の巡回冗長検査または誤り訂正復号により得られるデータ誤りの検出結果の少なくとも１つを算出し、算出結果に基づいて決定した前記等化範囲の大きさと前記複数の周波数変換部のそれぞれの周波数変換幅の大きさとに基づいて、使用する前記周波数変換部を選択することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項９】
前記重畳保留等化部は、前記受信信号に含まれる干渉成分のレプリカを用いて、前記受信信号から干渉成分を取り除く干渉キャンセル部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１０】
受信装置が、
等化範囲内の受信信号を直交変換するステップと、
直交変換後の周波数領域信号に等化処理を行うステップと、
等化後の前記受信信号を逆直交変換するステップと、
前記受信信号に基づいて伝送路推定を行うステップと、
逆直交変換後の時間領域信号から検出対象データを抽出するステップと、
を含み、
前記受信装置は、前記時間領域信号から前記検出対象データを抽出する範囲である抽出範囲を、前記伝送路推定の結果に基づいて求められる等化後の前記受信信号に含まれる時間領域の経時変化量、等化後の前記受信信号と既知信号との誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、および、等化後の前記受信信号とコンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさの少なくとも１つに基づいて決定することを特徴とする受信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる受信装置は、等化範囲内の受信信号を直交変換し、直交変換後の周波数領域信号を等化処理し、等化後の信号を逆直交変換し、逆直交変換後の時間領域信号から検出対象データを抽出する重畳保留等化部と、受信信号に基づいて伝送路推定を行う伝送路推定部と、重畳保留等化部が検出対象データを抽出する範囲である抽出範囲を、伝送路推定の結果に基づいて求められる等化後の受信信号に含まれる時間領域の経時変化量、等化後の受信信号と既知信号との誤差測定により得られる誤差成分の大きさ、および、等化後の受信信号とコンステレーションとの誤差測定により得られる誤差成分の大きさの少なくとも１つに基づいて決定する等化パラメータ決定部と、を備えることを特徴とする。
【国際調査報告】
2019138470.tif 000043
2019138470.tif 000044
2019138470.tif 000045
2019138470.tif 000046