(57)【要約】  受信装置（１００）は、線形フィルタ部（１１３）と、非線形フィルタ部（１１４）とを含み、受信信号の等化処理を行う等化処理部（１０７）と、受信信号に含まれる既知信号を用いて伝搬路推定を行い、線形フィルタ部（１１３）のフィルタ係数を算出する線形伝搬路推定部（１０６）と、等化処理部（１０７）が出力する信号に基づいて、周波数偏差を補正する同期処理を行う同期処理部（１２０）と、を備え、等化処理部（１０７）は、線形フィルタ部（１１３）によりフィルタリングされた受信信号を同期処理部（１２０）へ出力する第１等化処理を実行した後、予め定められた条件が満たされると、線形フィルタ部（１１３）によりフィルタリングされた受信信号と非線形フィルタ部（１１４）によりフィルタリングされた受信信号との加算結果を同期処理部（１２０）へ出力する適応等化処理である第２等化処理を開始することを特徴とする。
2019171655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線形フィルタ部と、非線形フィルタ部とを含み、受信信号の等化処理を行う等化処理部と、
受信信号に含まれる既知信号を用いて伝搬路推定を行い、前記線形フィルタ部のフィルタ係数を算出する線形伝搬路推定部と、
前記等化処理部が出力する信号に基づいて、周波数偏差を補正する同期処理を行う同期処理部と、
を備え、
前記等化処理部は、前記線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号を前記同期処理部へ出力する第１等化処理を実行した後、予め定められた条件が満たされると、前記線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号と前記非線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号との加算結果を前記同期処理部へ出力する適応等化処理である第２等化処理を開始することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記同期処理部は、シンボルタイミング位相の推定結果に基づいて、タイミング位相を補償するタイミング制御部と、タイミング位相を補償後の信号を用いて周波数補正を行う周波数制御部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記等化処理部は、前記線形フィルタ部のフィルタ係数と、前記非線形フィルタ部のフィルタ係数とを制御するフィルタ係数制御部を有し、
前記フィルタ係数制御部は、前記第２等化処理において、前記線形フィルタ部のフィルタ係数の更新を開始した後、前記非線形フィルタ部のフィルタ係数の更新を開始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】
前記同期処理部は、前記線形フィルタ部がフィルタ係数の初期値を使用している状態で前記周波数偏差を推定する第１の周波数推定処理を行い、前記線形フィルタ部のフィルタ係数の更新が開始された後、前記非線形フィルタ部のフィルタ係数の更新が開始される前に、前記周波数偏差を推定する第２の周波数推定処理を行う周波数推定部を有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】
前記非線形フィルタ部は、メモリ多項式を用いた多項式フィルタであることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項６】
前記受信信号に含まれる変調方式および符号化率の少なくとも１つを示す情報に基づいて、前記非線形フィルタ部を使用するか否かを切り替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７】
前記線形伝搬路推定部は、送信側の帯域制限フィルタの形状情報を用いて前記伝搬路推定を行うことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項８】
前記線形伝搬路推定部は、オーバサンプルされた既知信号列を生成し、当該既知信号列に基づいて、前記帯域制限フィルタの影響を除く伝搬路成分を推定することを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
前記線形伝搬路推定部は、異なるタイミングオフセットで生成した複数の前記既知信号列を生成し、複数の前記既知信号列のそれぞれに基づいて、前記帯域制限フィルタの影響を除く伝搬路成分を推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】
予め定められた前記条件は、前記同期処理を開始してからの時間、前記同期処理を開始してからの処理サンプル数、および等化処理後の信号品質の少なくとも１つに基づくことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記受信信号は、時間的に非連続なバースト信号であり、
前記等化処理部に入力される受信信号の同期状態を示す同期情報と、前記等化処理部のフィルタ係数とを保存する制御情報保存部、
をさらに備え、
前記同期処理部は、過去の受信信号を処理する際に保存された前記同期情報を使用して、現在の受信信号に対する前記同期処理を行い、
前記等化処理部は、過去の受信信号を処理する際に保存された前記フィルタ係数を使用して、現在の受信信号に対する前記第２等化処理を行う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】
前記同期情報は、前記等化処理部に入力される受信信号の位相情報を含み、
前記制御情報保存部に保存されている過去の受信信号の位相情報と、現在の受信信号の位相情報との差分に基づいて、現在の受信信号の位相を制御する機能を有する位相制御部、
をさらに備え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】
前記同期情報は、前記等化処理部に入力される受信信号のシンボルタイミングを示すタイミング情報を含み、
シンボルタイミングのずれを推定して推定結果を示すタイミング情報を生成するタイミング推定部と、
前記制御情報保存部に保存されている過去の受信信号のタイミング情報と、前記タイミング推定部が出力する現在の受信信号のタイミング情報との差分に基づいて、現在の受信信号のサンプリングタイミングを変化させるタイミング制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１１または１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記等化処理部の前記線形フィルタ部のフィルタ係数と、前記非線形フィルタ部のフィルタ係数とをキャプチャし、キャプチャしたフィルタ係数を用いて、フィルタ係数を固定した状態でフィルタリングした周波数推定用の信号を出力する周波数推定用等化部、
をさらに備える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】
時間的に非連続に到来するバースト信号を受信する受信装置であって、
線形フィルタ部と非線形フィルタ部とを含み、受信信号の等化処理を行う等化処理部と、
入力される受信信号を補正する同期処理を行う同期処理部と、
前記等化処理部に入力される受信信号の同期状態を示す同期情報と、前記等化処理部のフィルタ係数とを保存する制御情報保存部と、
を備え、
前記同期処理部は、過去の受信信号を処理する際に前記制御情報保存部に保存された前記同期情報を用いて、現在の受信信号に対する前記同期処理を行い、
前記等化処理部は、過去の受信信号を処理する際に前記制御情報保存部に保存された前記フィルタ係数を使用して、前記線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号と前記非線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号との加算結果を前記同期処理部へ出力する適応等化処理を行うことを特徴とする受信装置。
【請求項１６】
前記同期情報は、前記等化処理部に入力される受信信号のサンプリングタイミングを示すタイミング情報、前記受信信号の位相情報、および前記受信信号の周波数情報を含み、
前記フィルタ係数は、前記線形フィルタ部のフィルタ係数と、前記非線形フィルタ部のフィルタ係数とを含むことを特徴とする請求項１５に記載の受信装置。
【請求項１７】
受信信号を受信する受信装置が、
前記受信信号に含まれる既知信号を用いて伝搬路推定を行い、線形フィルタ部のフィルタ係数を算出するステップと、
算出したフィルタ係数を用いた第１等化処理において線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号に基づき周波数偏差を補正する同期処理を行うステップと、
予め定められた条件が満たされると、前記線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号と非線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号との加算結果を等化処理の結果として出力する第２等化処理を開始するステップと、
前記線形フィルタ部および前記非線形フィルタ部のフィルタ係数を適応アルゴリズムを用いて更新するステップと、
を実行することを特徴とする受信信号処理方法。
【請求項１８】
時間的に非連続なバースト信号を受信する受信装置が、
前記更新するステップを実行した後に、
前記線形フィルタ部および前記非線形フィルタ部を含む等化処理部に入力された信号の同期状態を示す同期情報と、前記等化処理部のフィルタ係数とを制御情報保存部に保存するステップと、
受信信号が入力されると、当該受信信号のサンプリングタイミングおよび位相を推定するステップと、
前記制御情報保存部に保存されている、過去に推定したタイミング位相情報および位相情報を読み込み、現在の受信信号の推定値と比較するステップと、
比較結果に基づいて、受信信号を補正するステップと、
前記制御情報保存部に保存されている過去のフィルタ係数を用いて、補正後の前記受信信号に対して等化処理を行い、前記線形フィルタ部および前記非線形フィルタ部のフィルタ係数を適応アルゴリズムを用いて更新するステップと、
を繰り返し実行することを特徴とする請求項１７に記載の受信信号処理方法。
【請求項１９】
時間的に非連続なバースト信号を受信する受信装置が、
受信信号に含まれる既知信号を用いて受信信号のサンプリングタイミングおよび位相を推定するステップと、
制御情報保存部に保存された、過去に推定したサンプリングタイミングおよび位相を示す情報を読み込み、現在の受信信号のサンプリングタイミングおよび位相の推定結果と比較するステップと、
比較結果に基づいて、受信信号を補正するステップと、
前記制御情報保存部に保存されている過去のフィルタ係数を用いて、補正した前記受信信号に等化処理を行い、線形フィルタ部および非線形フィルタ部のそれぞれのフィルタ係数を適応アルゴリズムを用いて更新するステップと、
前記推定するステップにおいて推定された前記サンプリングタイミングを示すタイミング位相情報および前記位相を示す位相情報と、前記受信信号の周波数情報と、前記フィルタ係数とを前記制御情報保存部に保存するステップと、
を繰り返し実行することを特徴とする受信信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非線形等化処理を行う受信装置および受信信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて受信装置が受信する信号は、シンボル間干渉などに起因して歪みを受けている場合がある。歪みの主な原因としては、伝搬路におけるマルチパスに起因するシンボル間干渉が挙げられる。また、広帯域でシングルキャリア伝送を行う衛星通信などのシステムでは、バンドパスフィルタなどの装置の群遅延および振幅特性を周波数軸方向に一様とみなすことができず、マルチパスと同様なシンボル間干渉を引き起こすことがある。さらに、一部の無線通信システムでは、電力効率を改善するために増幅器の非線形領域を含む電力で信号を増幅することが多く、非線形歪みが発生することがある。【０００３】
特許文献１には、ボルテラフィルタを使用した適応型非線形等化器が開示されている。この適応型非線形等化器によれば、線形歪みおよび非線形歪みの両方を補償することが可能である。フィルタを使用する等化器では、既知信号を使用して伝搬路推定を行い、フィルタ係数を算出する必要がある。フィルタ係数の数は、フィルタのタップ長に応じた数となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５８６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の技術によれば、算出するフィルタ係数の数が既知信号のシンボル数よりも多い場合、フィルタ係数を求めることができないという問題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、算出するフィルタ係数の数よりも少ないシンボル数の既知信号を用いてフィルタ係数を求め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】
【０００７】
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、線形フィルタ部と、非線形フィルタ部とを含み、受信信号の等化処理を行う等化処理部と、受信信号に含まれる既知信号を用いて伝搬路推定を行い、線形フィルタ部のフィルタ係数を算出する線形伝搬路推定部と、等化処理部が出力する信号に基づいて、周波数偏差を補正する同期処理を行う同期処理部と、を備え、等化処理部は、線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号を同期処理部へ出力する第１等化処理を実行した後、予め定められた条件が満たされると、線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号と非線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号との加算結果を同期処理部へ出力する適応等化処理である第２等化処理を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる受信装置は、算出するフィルタ係数の数よりも少ないシンボル数の既知信号を用いてフィルタ係数を求めることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる受信装置の機能構成を示す図
【図２】図１に示す受信装置が受信する信号のフレーム構成を示す図
【図３】図１に示す線形伝搬路推定部の詳細な機能構成を示す図
【図４】図１に示す受信装置の動作を示すフローチャート
【図５】図４に示す動作の変形例を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態２にかかる線形伝搬路推定部の構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態３にかかる受信装置の機能構成を示す図
【図８】図７に示す受信装置が受信する信号の構成を示す図
【図９】図７に示す受信装置の動作を示すフローチャート
【図１０】本発明の実施の形態４にかかる受信装置の機能構成を示す図
【図１１】図１，７，１０に示す受信装置を専用のハードウェアを用いて構成する例を示す図
【図１２】図１，７，１０に示す受信装置をソフトウェアを用いて構成する例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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信号処理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。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる受信装置１００の機能構成を示す図である。受信装置１００は、受信アンテナ１０１と、ＲＦ（Radio  Frequency）回路部１０２と、タイミング制御部１０３と、周波数制御部１０４と、フレーム検出部１０５と、線形伝搬路推定部１０６と、等化処理部１０７と、タイミング推定部１０８と、周波数推定部１０９と、デマッピング部１１０と、ＦＥＣ（Forward  Error  Correction）部１１１と、参照信号生成部１１２とを有する。
【００１２】
等化処理部１０７は、線形フィルタ部１１３と、非線形フィルタ部１１４と、フィルタ加算部１１５と、線形フィルタ係数保持部１１６と、多項式フィルタ係数保持部１１７と、フィルタ係数制御部１１８とを有する。また、タイミング制御部１０３と、周波数制御部１０４と、タイミング推定部１０８と、周波数推定部１０９とは、同期処理部１２０を構成する。
【００１３】
受信アンテナ１０１は、図示しない送信装置から伝搬路を介して無線信号を受信する。受信アンテナ１０１は、受信信号をＲＦ回路部１０２に入力する。ＲＦ回路部１０２は、受信アンテナ１０１から入力される受信信号をダウンコンバージョンし、ベースバンド信号に変換する。ＲＦ回路部１０２は、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換器を有していてもよく、各種の周波数変換技術に基づいてベースバンド信号を生成し、生成したベースバンド信号をタイミング制御部１０３に入力する。
【００１４】
タイミング制御部１０３は、出力信号が予め定められたオーバサンプル比になるように、サンプリング値の補間処理、リサンプリング処理などを行い、出力信号のシンボルタイミングおよびサンプリングクロックの少なくとも１つを制御する。タイミング制御部１０３は、後述するタイミング推定部１０８が生成するタイミング位相情報、シンボルクロック周波数の制御情報などを用いることができる。タイミング制御部１０３は、出力信号を周波数制御部１０４に入力する。
【００１５】
周波数制御部１０４は、後述する周波数推定部１０９から入力される周波数偏差の推定結果に基づき、周波数補正を行う。周波数制御部１０４は、後述するフレーム検出部１０５から入力される周波数推定結果に基づいて、周波数偏差を除去することもできる。受信信号に含まれる周波数誤差の大きさによっては、フレーム検出部１０５からの周波数推定結果の入力を省略することもできる。周波数制御部１０４は、周波数補正後の受信信号を、フレーム検出部１０５と、等化処理部１０７の線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４とに入力する。
【００１６】
フレーム検出部１０５は、周波数補正後の受信信号に対して既知信号との相関処理を行って、フレームタイミングを抽出する。図２は、図１に示す受信装置１００が受信する信号のフレーム構成を示す図である。受信装置１００が受信する信号は、１フレーム内にヘッダ部１１と、パイロット部１２と、データ部１３とを含む。ヘッダ部１１は、既知信号を含む。このフレーム構成は、ＤＶＢ−Ｓ２（Digital  Video  Broadcasting−Satellite−Second  Generation）、ＤＶＢ−Ｓ２Ｘで使用されるシングルキャリア伝送のフォーマットと同一である。ヘッダ部１１は、ＰＬ（Physical  Layer）ヘッダに相当し、ＰＬヘッダは、既知信号であるＳＯＦ（Start  Of  Frame）を含む。
【００１７】
図１の説明に戻る。フレーム検出部１０５は、ＳＯＦとの相関をとることで、フレームタイミングを検出し、タイミング推定結果とＳＯＦに相当する時刻の受信信号を線形伝搬路推定部１０６に入力する。フレーム検出部１０５は、上述の通り、既知信号との相関処理に基づいて周波数を推定し、周波数推定結果を周波数制御部１０４に入力してもよい。なお、図２に示すフレーム構成は一例であり、既知信号を含むシングルキャリア伝送のフレームフォーマットを使用することができる。またフレーム内における既知信号の配置は、特に制限されない。
【００１８】
線形伝搬路推定部１０６は、フレーム検出部１０５から入力される受信信号に含まれる既知信号に基づいて、伝搬路推定を行い、線形フィルタ部１１３のフィルタ係数の初期値を推定する。線形伝搬路推定部１０６は、算出したフィルタ係数の初期値を、等化処理部１０７の線形フィルタ係数保持部１１６に入力する。
【００１９】
図３は、図１に示す線形伝搬路推定部１０６の詳細な機能構成を示す図である。線形伝搬路推定部１０６は、既知信号抽出部２０１と、既知信号保持部２０２と、逆行列計算部２０３と、フィルタ係数算出部２０４とを有する。
【００２０】
既知信号抽出部２０１は、フレーム検出部１０５から入力される受信信号から既知信号を抽出する。既知信号抽出部２０１が抽出する既知信号には、伝搬路の歪み成分の影響が含まれている。既知信号抽出部２０１は、抽出した既知信号を逆行列計算部２０３に入力する。
【００２１】
逆行列計算部２０３は、既知信号抽出部２０１から入力される既知信号から逆行列を生成する。逆行列計算部２０３は、生成した逆行列をフィルタ係数算出部２０４に入力する。既知信号保持部２０２は、歪み成分の影響が含まれていない理想的な既知信号を保持しており、この既知信号をフィルタ係数算出部２０４に入力する。
【００２２】
フィルタ係数算出部２０４は、逆行列計算部２０３から入力される逆行列と、既知信号保持部２０２から入力される理想的な既知信号とに基づいて、フィルタ係数を算出する。フィルタ係数算出部２０４が算出するフィルタ係数は、線形フィルタ部１１３のフィルタ係数の初期値になる。
【００２３】
図１の説明に戻る。等化処理部１０７は、周波数制御部１０４から入力される受信信号と、線形伝搬路推定部１０６から入力されるフィルタ係数とを用いて、等化処理を行い、等化処理後の受信信号をタイミング推定部１０８と、周波数推定部１０９と、デマッピング部１１０とに入力する。等化処理部１０７は、まず、フィルタ係数の初期値が設定された線形フィルタ部１１３によりフィルタリングする第１等化処理を行い、その後、予め定められた条件が満たされると、線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４によりフィルタリングする適応等化処理である第２等化処理を行う。第１等化処理において、等化処理部１０７は、線形フィルタ部１１３によりフィルタリングされた受信信号を同期処理部１２０に出力する。第２等化処理において、等化処理部１０７は、線形フィルタ部１１３によりフィルタリングされた受信信号と非線形フィルタ部１１４によりフィルタリングされた受信信号との加算結果を同期処理部１２０に出力する。
【００２４】
線形フィルタ部１１３は、畳み込みを行うＦＩＲ（Finite  Impulse  Response）型のデジタルフィルタである。非線形フィルタ部１１４は、例えば、ボルテラフィルタのうち、線形成分を除いたフィルタ成分である。また非線形フィルタ部１１４は、メモリ多項式による３次成分で構成されてもよい。第ｎ番目の受信信号サンプリング値をｙ（ｎ）とした場合、タップ長ｌ＋１の多項式フィルタの出力ｐｆout（ｎ）は、以下の数式（１）で表される。
ｐｆout（ｎ）＝ｗ（０）｜ｙ（ｎ）｜２ｙ（ｎ）＋ｗ（１）｜ｙ（ｎ−１）｜２ｙ（ｎ−１）＋…＋ｗ（ｌ）｜ｙ（ｎ−ｌ）｜２ｙ（ｎ−ｌ）  …（１）
【００２５】
ここでｗ（ｋ）は第ｋ番目の多項式フィルタの係数である。ｋは、０からｌの整数である。線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４のそれぞれは、オーバサンプルされた信号をオーバサンプル数分だけ一度にＦＩＲフィルタを構成するシフトレジスタにシフトしていくことで、１倍オーバサンプルの出力に変換することができる。また１サンプルずつシフトレジスタにシフトしていくことで、オーバサンプルされた状態で出力することも可能である。
【００２６】
線形フィルタ部１１３は、線形フィルタ係数保持部１１６に保持されるフィルタ係数を用いる。非線形フィルタ部１１４は、多項式フィルタ係数保持部１１７に保持されるフィルタ係数を用いる。線形フィルタ係数保持部１１６に保持されるフィルタ係数は、線形伝搬路推定部１０６が入力するフィルタ係数が初期値となり、その後、フィルタ係数制御部１１８によって更新される。多項式フィルタ係数保持部１１７に保持されるフィルタ係数は、例えば、初期値をゼロとし、その後、フィルタ係数制御部１１８によって更新される。
【００２７】
フィルタ加算部１１５は、線形フィルタ部１１３の出力と、非線形フィルタ部１１４の出力とを加算して、等化結果を生成する。フィルタ加算部１１５は、生成した等化結果をタイミング推定部１０８、周波数推定部１０９、およびデマッピング部１１０のそれぞれに入力する。
【００２８】
フィルタ係数制御部１１８は、線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４のそれぞれのフィルタ係数を制御する。具体的には、フィルタ係数制御部１１８は、最初に信号を検出してから、予め定められた条件が満たされるまでの間は、線形フィルタ部１１３を使用して非線形フィルタ部１１４を使用しない状態で、線形フィルタ部１１３のフィルタ係数を、線形伝搬路推定部１０６が算出したフィルタ係数とする第１等化処理を等化処理部１０７に行わせる。第１等化処理は、固定のフィルタ係数を使用する等化処理である。フィルタ係数制御部１１８は、非線形フィルタ部１１４のフィルタ係数をゼロに固定することで、非線形フィルタ部１１４を使用しない状態とすることができる。或いはフィルタ加算部１１５が、非線形フィルタ部１１４の出力を加算しないで線形フィルタ部１１３の出力のみを等化結果として出力することで、非線形フィルタ部１１４を使用しない状態としてもよい。
【００２９】
フィルタ係数制御部１１８は、予め定められた条件が満たされると、線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４の両方を使用する第２等化処理を開始することができる。第２等化処理は、後述する参照信号生成部１１２が生成する参照信号に基づいて、適応アルゴリズムによってフィルタ係数を制御する適応等化処理である。適応アルゴリズムとしては、ＬＭＳ（Least  Mean  Square）などを適用することができる。
【００３０】
第２等化処理を開始する条件は、例えば、同期処理部１２０が同期処理を開始してからの時間、同期処理を開始してからの処理サンプル数、および等化処理後の信号品質の少なくとも１つに基づくものであってよい。同期処理を開始してからの処理サンプル数は、後述するタイミング推定部１０８または周波数推定部１０９が処理したサンプル数とすることができる。処理サンプル数が閾値を超えた場合、フィルタ係数制御部１１８は、第２等化処理を開始することができる。等化処理後の信号品質は、デマッピング部１１０が等化処理部１０７の出力を硬判定した結果から得た参照値と等化処理部１０７の出力との間の誤差量に基づいて表すことができる。また等化処理後の信号品質は、ＦＥＣ部１１１が誤り訂正符号による誤り訂正を行った後、誤りを検出するか否かに基づいて表すことができる。誤差量が閾値以下である場合に第２等化処理を開始することにしてもよいし、誤りを検出しなかった場合に第２等化処理を開始することにしてもよい。
【００３１】
タイミング推定部１０８は、シンボルタイミング位相のずれを推定して推定結果を示すタイミング位相情報を生成し、生成したタイミング位相情報をタイミング制御部１０３に入力する。等化処理部１０７がフィルタ係数を固定している間、サンプリングクロックのずれにより、シンボルタイミング位相も次第にずれていく現象が発生する場合がある。タイミング推定部１０８は、逓倍タンク法などを用いてシンボルタイミング位相のずれを推定し、タイミング制御部１０３が、タイミング推定部１０８が生成するタイミング位相情報に基づいて、補間によりタイミング位相のずれを補償することで、シンボルタイミング位相のずれの発生を抑制することができる。
【００３２】
周波数推定部１０９は、等化処理部１０７から入力される受信信号に基づいて、周波数偏差を推定し、推定結果を周波数制御部１０４に入力する。周波数推定部１０９は、例えば、受信信号の位相回転を平均化したり、一度硬判定処理をして得られる参照信号を用いて、１タップのＬＭＳによる適応フィルタを利用することで位相回転を観測し、周波数偏差の推定を行うことができる。また周波数推定部１０９は、図２に示すように受信信号がパイロット部１２を含む場合、パイロット部１２の間の位相変動を観測して、周波数偏差の推定を行ってもよい。等化処理部１０７が出力する受信信号は、オーバサンプルされた受信信号を扱う分数間隔等化方式を利用していれば、理想的には、シンボルタイミング同期がとれた、ナイキスト点をサンプルした信号が出力される。しかしながら実際には、非線形歪み成分、周波数誤差による位相回転が加わっている。非線形歪み成分は、バックオフ値次第では、１％程度のビット誤り率で復調可能な程度の受信信号が得られることが多い。周波数偏差は、一般的に、雑音による揺らぎを除くと１シンボルあたり数度よりも小さい単位での位相回転として受信信号に観測される。このため、周波数推定部１０９が周波数偏差の推定を行い、この推定結果に基づいて周波数制御部１０４が周波数補正を行うことで、周波数偏差の影響を抑制することができる。
【００３３】
デマッピング部１１０は、ＦＥＣ部１１１が誤り訂正を行うために必要な軟判定処理、硬判定処理、デインタリーブ処理などを行う。以下、デマッピング部１１０は硬判定を行うこととして説明を行うが、デマッピング部１１０は、軟判定処理および硬判定処理の両方を行ってもよいし、軟判定処理および硬判定処理のうちの１つを行ってもよい。例えばデマッピング部１１０は、硬判定処理の結果を、ＦＥＣ部１１１および参照信号生成部１１２のそれぞれに出力する。
【００３４】
ＦＥＣ部１１１は、デマッピング部１１０から入力される硬判定処理の結果に基づいて、誤り訂正符号を用いた誤り訂正を行い、復号結果として出力する。またＦＥＣ部１１１は、チェックサムなどを用いて正しく復号されたか否かを判定し、正しく復号されたと判定された信号を再符号化したデータ列を参照信号生成部１１２に入力することもできる。
【００３５】
参照信号生成部１１２は、等化処理部１０７が適応等化処理を行うために用いる参照信号を生成し、生成した参照信号を等化処理部１０７のフィルタ係数制御部１１８に入力する。参照信号生成部１１２は、デマッピング部１１０から入力される硬判定結果およびＦＥＣ部１１１から入力される再符号化されたデータ列のうち少なくとも１つに基づいてマッピングを行い、参照信号に変換して、参照信号をフィルタ係数制御部１１８に入力する。
【００３６】
参照信号生成部１１２がＦＥＣ部１１１から入力されるデータ列に基づいて参照信号を生成する場合、ＦＥＣ部１１１が誤り訂正処理を行う時間が長くなり、遅延量が大きくなる。このため、処理遅延が許容できない状態では、参照信号生成部１１２は、ＦＥＣ部１１１から入力されるデータ列を使用せずに、デマッピング部１１０から入力される硬判定結果に基づいて参照信号を生成することができる。また、ＦＥＣ部１１１が誤り訂正に失敗したデータが存在する区間では、参照信号生成部１１２は、デマッピング部１１０から入力される硬判定結果に基づいて参照信号を生成してもよい。また、パイロット、ＳＯＦなどの既知信号が含まれる区間では、参照信号生成部１１２は、既知信号をそのまま参照信号として用いることもできる。
【００３７】
図４は、図１に示す受信装置１００の動作を示すフローチャートである。まず受信装置１００のフレーム検出部１０５は、既知信号の一部を検出するフレームタイミングの検出処理を行う（ステップＳ１０１）。フレーム検出部１０５は、検出結果に基づいて既知信号に対応する受信信号を取り出して線形伝搬路推定部１０６に入力する。線形伝搬路推定部１０６は、入力される受信信号を用いて、伝搬路推定処理を行い、線形フィルタ部１１３のフィルタ係数の初期値を算出する（ステップＳ１０２）。
【００３８】
等化処理部１０７は、算出された初期値を使用して、線形フィルタ部１１３を使用して非線形フィルタ部１１４を使用しない状態で行う第１等化処理を開始する（ステップＳ１０３）。第１等化処理において等化処理部１０７が出力する等化処理後の信号は、ナイキスト点のサンプルデータを含む信号列となる。
【００３９】
周波数推定部１０９は、ナイキスト点のサンプルデータ列に対して、周波数推定処理を行う（ステップＳ１０４）。具体的には、周波数推定部１０９は、変調方式ごとにデータビットの影響を取り除く処理、例えば変調方式がＱＰＳＫ（Quadrature  Phase  Shift  Keying）であれば位相４逓倍処理を行い、位相の変動から周波数偏差を推定したり、異なる時刻の複数の既知信号の間の位相変動量から周波数偏差を推定したりすることができる。なお図４では図示していないが、タイミング推定部１０８によるタイミング推定処理などが周波数推定処理と並行して実行されてもよい。
【００４０】
等化処理部１０７は、予め定められた条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ１０５）。予め定められた条件が満たされる場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、等化処理部１０７は、線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４を使用する適応等化処理である第２等化処理を開始する（ステップＳ１０６）。予め定められた条件が満たされない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１０４の周波数推定処理を繰り返す。
【００４１】
適応等化処理と周波数推定処理とを同時に行う場合、特にタップ数が大きく制御するフィルタ係数の数が多い場合、フィルタ係数が周波数偏差による位相回転に正しく追従することができないという問題が発生することがある。このため、上記の例では、まず固定のフィルタ係数を用いて周波数推定処理を行い、周波数推定の精度を高めた後に、適応アルゴリズムによるフィルタ係数の更新を開始している。
【００４２】
図５は、図４に示す動作の変形例を示すフローチャートである。フィルタのタップ数が大きい場合、受信装置１００に高い同期精度が求められる。このため、本変形例では、線形フィルタ部１１３のフィルタ係数の適応制御を開始した後、同期精度をさらに高めてから、非線形フィルタ部１１４のフィルタ係数の適応制御を開始する。図５に示すステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理は図４と同様である。
【００４３】
周波数推定部１０９は、固定のフィルタ係数を用いて、線形フィルタ部１１３のみで等化処理を行った受信信号に基づいて、第１周波数推定処理を行う（ステップＳ１０７）。そして、等化処理部１０７は、予め定められた第１条件が満たされるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。第１条件が満たされた場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、等化処理部１０７は、線形フィルタ部１１３のフィルタ係数の更新を開始する（ステップＳ１０９）。第１条件が満たされていない場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０７の第１周波数推定処理が繰り返される。
【００４４】
第１条件が満たされ、等化処理部１０７が線形フィルタ部１１３のフィルタ係数の更新を開始すると、周波数推定部１０９は、第２周波数推定処理を行う（ステップＳ１１０）。ここで、第２周波数推定処理は、第１周波数推定処理で使用するよりも長いシンボルデータ列を用いて、周波数の推定精度を向上させる。その後、等化処理部１０７は、第２条件が満たされているか否かを判断する（ステップＳ１１１）。第２条件が満たされている場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、等化処理部１０７は、非線形フィルタ部１１４のフィルタ係数の更新を開始する（ステップＳ１１２）。第２条件が満たされていない場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ステップＳ１１０の第２周波数推定処理が繰り返される。
【００４５】
図５に示すような動作を行うことで、受信装置１００は、同期が不完全である状態から次第に同期精度を高めて、適応アルゴリズムによるフィードバック処理および適応アルゴリズム自体の動作に悪影響を及ぼすことを抑制しながら、最終的に高精度な等化処理を実現することで、受信性能を改善することが可能になる。
【００４６】
以上説明したように、本発明の実施の形態１にかかる受信装置１００によれば、まず、非線形フィルタ部１１４のフィルタ係数をゼロにするなど、非線形フィルタ部１１４を使用せずに線形フィルタ部１１３を使用する状態で、既知信号を使用した伝搬路推定により求められたフィルタ係数の初期値を使用して第１等化処理が行われ、この第１等化処理後の受信信号を用いて同期処理が行われる。そして、同期精度を高めた後で、適応等化処理である第２等化処理が開始される。したがって、フィルタのタップ数が大きく、算出するフィルタ係数の数が既知信号のシンボル数よりも多い場合であっても、フィルタ係数を算出することが可能になる。
【００４７】
またフィルタ係数制御部１１８は、線形フィルタ部１１３のフィルタ係数の適応制御を開始するタイミングと、非線形フィルタ部１１４のフィルタ係数の適応制御を開始するタイミングとのそれぞれを個別に制御することができる。これにより、適応アルゴリズムのフィードバック処理が同期処理や適応アルゴリズム自体の動作に及ぼす悪影響を抑制することが可能になる。
【００４８】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２にかかる線形伝搬路推定部１０６−１の構成を示す図である。実施の形態２にかかる受信装置は、図１に示す受信装置１００の線形伝搬路推定部１０６を図６に示す線形伝搬路推定部１０６−１に置き換えたものであり、その他の構成は受信装置１００と同様であるため、説明を省略する。
【００４９】
線形伝搬路推定部１０６−１は、既知信号抽出部２０１と、既知信号保持部２０２と、帯域制限フィルタ情報保持部３０１と、レプリカ生成部３０２と、伝搬路算出部３０３と、伝搬路逆特性計算部３０４と、補間部３０５とを有する。
【００５０】
既知信号抽出部２０１および既知信号保持部２０２の機能は実施の形態１と同様である。既知信号抽出部２０１は、抽出した既知信号を伝搬路算出部３０３に入力する。既知信号保持部２０２は、保持している既知信号をレプリカ生成部３０２に出力する。
【００５１】
帯域制限フィルタ情報保持部３０１は、送信側の帯域制限、ロールオフフィルタの係数に対応したＦＩＲフィルタの係数である帯域制限フィルタ情報を保持する。或いは帯域制限フィルタ情報保持部３０１は、ＲＦ回路部１０２、および受信側の帯域制限フィルタの影響をたたみこんだ状態の重みを保持してもよい。帯域制限フィルタ情報保持部３０１は、レプリカ生成部３０２および伝搬路逆特性計算部３０４に、保持している帯域制限フィルタ情報を入力することができる。
【００５２】
レプリカ生成部３０２は、帯域制限フィルタ情報および既知信号保持部２０２から入力される既知信号を用いて、オーバサンプルされた状態で波形整形された受信信号列であるレプリカを生成する。レプリカ生成部３０２は、生成したレプリカを補間部３０５に入力する。
【００５３】
補間部３０５は、レプリカ生成部３０２から入力されるレプリカのサンプリングタイミングをずらして、伝搬路算出部３０３に入力することができる。補間部３０５は、異なるタイミングオフセットで生成した複数のレプリカを伝搬路算出部３０３および伝搬路逆特性計算部３０４に入力することができる。
【００５４】
伝搬路算出部３０３は、レプリカ生成部３０２で生成されるレプリカと、受信信号から抽出される既知信号とに基づいて、伝搬路推定を行う。具体的には、伝搬路算出部３０３は、レプリカの成分で構成された行列の逆行列と、受信信号の成分で構成された行列を乗算して、伝搬路推定を行う。伝搬路算出部３０３は、伝搬路推定結果を伝搬路逆特性計算部３０４に入力する。伝搬路算出部３０３は、このとき、補間部３０５から入力される複数のレプリカのそれぞれを用いて、複数の伝搬路推定結果を生成し、複数の伝搬路推定結果の中から１つを選択して、選択した伝搬路推定結果を伝搬路逆特性計算部３０４に入力することができる。例えば伝搬路算出部３０３は、複数の伝搬路推定結果のうち、フィルタ係数の絶対値の和が最も小さい候補を選択することができる。
【００５５】
伝搬路逆特性計算部３０４は、帯域制限フィルタ情報保持部３０１から入力される帯域制限フィルタ情報と、補間部３０５から入力されるレプリカと、伝搬路算出部３０３から入力される伝搬路推定結果とに基づいて、伝搬路逆特性である波形整形の影響を考慮した伝搬路推定値を計算する。伝搬路逆特性計算部３０４は、計算した伝搬路推定値を線形フィルタ部１１３のフィルタ係数に変換して出力する。
【００５６】
帯域制限フィルタの情報は、予め計算しておくことができる。このため、生成すべき逆特性の情報も予め生成することができる。伝搬路に応じて変動する成分の情報量を削減しておき、一部の逆特性を事前に計算しておくことで、逆特性計算の計算負荷を削減することができる。
【００５７】
以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかる線形伝搬路推定部１０６−１によれば、伝搬路の逆特性を直接計算するのではなく、伝搬路を同定した後に逆特性として等化処理部１０７のフィルタ係数を生成する。これにより、算出する伝搬路のタップ長を小さくすることができ、逆行列計算処理の構成が容易になる。また、線形伝搬路推定部１０６−１によれば、送信側の帯域制限フィルタの形状情報に基づいて、帯域制限フィルタの影響を除いて、伝搬路特性を推定することができる。このような構成をとることで、ロールオフ率が小さい場合など、等化処理部１０７のフィルタのタップ長が長くなりがちな状況であっても、推定すべき変数の数を低減することができ、既知信号のシンボル数が少なくても、等化処理部１０７のフィルタ係数を決定することが可能になる。
【００５８】
また、線形伝搬路推定部１０６−１によれば、補間部３０５は、異なる複数のタイミングオフセットで生成した複数の既知信号列を生成する。このため、レプリカ生成部３０２は、複数の既知信号列のそれぞれに基づいた複数のレプリカを生成することになる。レプリカ生成部３０２が生成するレプリカと既知信号抽出部２０１で生成した信号とのタイミングがずれていると、伝搬路成分の値のうち、帯域制限フィルタの影響を除く成分の値は変動する。上記のように、異なる複数のタイミングオフセットで生成した複数の既知信号列のそれぞれに基づいて、伝搬路推定を行うことで、このタイミングのずれによる影響を低減することが可能になる。
【００５９】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３にかかる受信装置５００の機能構成を示す図である。実施の形態３にかかる受信装置５００は、時間的に非連続にバースト信号が到来するシステムにおいて用いられる。時間的に非連続にバースト信号が到来するシステムとは、例えばＴＤＭＡ（Time  Division  Multiple  Access：時分割多重アクセス）技術を用いて、同一の端末から定められた間隔で信号が到来するシステムである。
【００６０】
図８は、図７に示す受信装置５００が受信する信号の構成を示す図である。受信装置５００が受信する信号は、ＴＤＭＡで時間的に区切られており、フレーム単位で非連続に到来するバースト信号である。図８に示すタイムスロットＴＳ０、ＴＳ１、ＴＳ２において、受信装置５００は信号を受信する。タイムスロットＴＳ１を受信したタイミングにおいて、タイムスロットＴＳ１を現タイムスロットと称すると、タイムスロットＴＳ０は、前回信号を受信したタイムスロットであるため、前タイムスロットと称することができる。また、現タイムスロットがタイムスロットＴＳ１である場合、タイムスロットＴＳ２のことを次タイムスロットと称することができる。同様に、現タイムスロットがタイムスロットＴＳ２である場合、前タイムスロットは、タイムスロットＴＳ１である。以下では、現タイムスロットの受信信号を現在の受信信号、前タイムスロットの受信信号を過去の受信信号などと称することがある。なお、図８では１フレームずつ一定の間隔をあけて信号が受信装置５００に到来する例を示したが、複数のフレームがまとまって受信装置５００に到来してもよいし、到来間隔は一定でなくてもよい。
【００６１】
図７の説明に戻る。受信装置５００は、受信アンテナ１０１と、ＲＦ回路部１０２と、タイミング制御部５０３と、周波数制御部５０４と、フレーム検出部５０５と、線形伝搬路推定部５０６と、等化処理部５０７と、タイミング推定部５０８と、周波数推定部５０９と、位相制御部５１０と、制御情報保存部５３０と、デマッピング部１１０と、ＦＥＣ部１１１と、参照信号生成部１１２とを有する。タイミング制御部５０３と、周波数制御部５０４と、タイミング推定部５０８と、周波数推定部５０９と、位相制御部５１０とは、まとめて同期処理部５２０と称することもある。等化処理部５０７は、線形フィルタ部１１３と、非線形フィルタ部１１４と、フィルタ加算部１１５と、線形フィルタ係数保持部１１６と、多項式フィルタ係数保持部１１７と、フィルタ係数制御部５１８とを有する。
【００６２】
受信装置５００の構成要素のうち、受信装置１００と同様の機能および動作を有する構成要素については、実施の形態１と同一の名称および符号を付して重複する説明を省略する。また、受信装置５００の構成要素のうち、受信装置１００と同様の機能を有し、動作の一部が異なる構成要素については、実施の形態１と同一の名称および異なる符号を付している。以下、受信装置１００と異なる構成要素について主に説明する。
【００６３】
制御情報保存部５３０は、同期処理部５２０が同期処理を行った後の受信信号であって、等化処理部５０７に入力される受信信号の同期状態を示す同期情報と、等化処理部５０７のフィルタ係数とを保存する。同期情報およびフィルタ係数をまとめて制御情報と呼ぶこともできる。同期情報は、同期処理部５２０のタイミング制御部５０３が補正した後の受信信号のサンプリングタイミングを示すタイミング情報と、同期処理部５２０の周波数制御部５０４が受信信号の周波数補正に使用した周波数制御値を示す周波数情報とを含む。同期情報は、等化処理部５０７に入力される受信信号の位相値をさらに含む。フィルタ係数は、線形フィルタ部１１３のフィルタ係数および非線形フィルタ部１１４のフィルタ係数を含む。
【００６４】
制御情報保存部５３０が制御情報を保存するタイミングは、例えば、１フレームに１回といった定期的なタイミングであってもよいし、制御情報保存部５３０が要求したタイミングであってもよい。
【００６５】
同期処理部５２０は、過去の受信信号を処理する際に保存された同期情報を制御情報保存部５３０から読み出して、過去の同期情報を使用して、現在の受信信号に対する同期処理を行う機能を有する。具体的には、同期処理部５２０は、読み出した過去の同期情報と現在の受信信号の同期情報との差分を求め、求めた差分に基づいて、現在の受信信号を補正する。より具体的には、タイミング制御部５０３は、タイミング制御部１０３の機能に加えて、同期情報に含まれるタイミング情報の差分を求め、差分を補間するように、現在の受信信号のサンプリングタイミングを補正する。位相制御部５１０は、同期情報に含まれる位相情報の差分を求め、差分を補間するように、現在の受信信号の位相を補正する。また、周波数制御部５０４は、周波数制御部１０４の機能に加えて、過去の同期情報に含まれる周波数情報が示す周波数制御値を使用して、現在の受信信号の周波数を補正することができる。このように、過去の周波数情報を再利用することによって、周波数推定を行う必要がなくなる。また、タイムスロット間隔に比べて周波数変動が大きく、周波数情報を再利用することが難しい場合には周波数推定を行えばよい。
【００６６】
受信装置５００が、図８に示すようなバースト信号を受信すると、まず、受信アンテナ１０１、ＲＦ回路部１０２が生成したベースバンド信号が同期処理部５２０のタイミング制御部５０３に入力される。以下、現タイムスロットがタイムスロットＴＳ１である例を用いて説明する。タイミング制御部５０３に現タイムスロットであるタイムスロットＴＳ１の受信信号が入力された場合、タイミング制御部５０３は、制御情報保存部５３０から、過去の制御情報、例えば、前タイムスロットであるタイムスロットＴＳ０の制御情報から、過去のタイミング情報を取り出し、現在のタイミング情報と過去のタイミング情報とを用いて、サンプリングタイミングの差分を求める。タイミング制御部５０３は、求めた差分を補間するように、サンプリングタイミングを補正する。このような機能によって、前タイムスロットと現タイムスロットとの間で発生するサンプリングタイミングのずれを補正することができ、フィルタ係数を再利用して等化処理を行うことができるようになる。なお、受信信号のサンプリングタイミングを補正するのではなく、保存されているタイミング情報を補正してもよい。この場合、タイミング制御部５０３は、制御情報保存部５３０から過去のタイミング情報を読み出して、現在のタイミング情報との差分を補間するように、過去のタイミング情報を補正して、再度、制御情報保存部５３０に補正後のタイミング情報を保存する。タイミングの補正方法としては、信号のサンプリング点をわずかに変化させる補間フィルタを用いるリサンプリング処理等が挙げられるが、サンプリングタイミングを補正できればどのような手法でもよい。タイミング制御部５０３は、補正処理を行った後の受信信号を周波数制御部５０４に入力する。
【００６７】
周波数制御部５０４は、制御情報保存部５３０に保存されている過去の周波数情報を読み出して、周波数情報が示す周波数制御値を再利用することができる。この場合、周波数推定処理を省略することができる。周波数制御値を再利用しない場合、周波数制御部５０４は、周波数推定処理を行えばよい。
【００６８】
位相制御部５１０は、過去のタイムスロット、例えば前タイムスロットであるタイムスロットＴＳ０のフィルタ係数が想定している受信信号の位相値を示す位相情報を制御情報保存部５３０から読み出して、後述するフレーム検出部５０５が出力する現タイムスロットにおける受信信号の位相推定値との差分を求める。位相制御部５１０は、求めた差分に基づいて受信信号の位相を制御する機能を有する。このような機能を用いることで、フィルタ係数を再利用して等化処理を行った際の等化後の受信信号の位相を想定通りとすることが可能になる。また、位相制御部５１０は、受信信号の位相を補正するのではなく、保存されているフィルタ係数の位相を回転させてもよい。この場合、位相制御部５１０は、制御情報保存部５３０から位相情報を読み出して、読み出した位相情報が示す位相を回転させて、回転後の位相を示す位相情報を、再度、制御情報保存部５３０に保存すればよい。位相制御部５１０は、位相を制御した後の受信信号を、フレーム検出部５０５、線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４に入力する。
【００６９】
フレーム検出部５０５は、フレーム検出部１０５の機能に加えて、受信信号と、既知信号であるＳＯＦとの相関値に基づいて、受信信号の位相値を推定する機能を有する。本機能を用いることで、現タイムスロットの受信信号の位相を認識可能となり、位相制御部５１０が現在の受信信号の位相を補正することが可能になる。また、フレーム検出部５０５は、現タイムスロットで用いているフィルタ係数が想定するサンプリングタイミングを推定するために、フレーム検出時に求めた、ＳＯＦに相当する時刻の受信信号をタイミング推定部５０８に入力する機能も有する。なお、ＳＯＦに相当する時刻の受信信号を線形伝搬路推定部５０６に入力する機能は、線形伝搬路推定部５０６が動作する場合にのみ動作する。
【００７０】
線形伝搬路推定部５０６は、線形伝搬路推定部１０６と同様の機能を有するが、制御情報保存部５３０に前タイムスロットにおけるフィルタ係数が保存されており、保存されたフィルタ係数を再利用して等化処理が行われる場合には、線形伝搬路推定部５０６は動作しない。この場合、線形伝搬路推定部５０６は、線形フィルタ係数保持部１１６に何も出力しない。なお、非線形フィルタ部１１４のフィルタ係数のみを再利用するような場合には、線形伝搬路推定部５０６は、線形伝搬路推定部１０６と同様に線形フィルタ部１１３の初期値推定を実行する。
【００７１】
等化処理部５０７は、位相制御部５１０から入力される受信信号を、線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４を使用したフィルタリング処理である等化処理を行う。このとき、線形フィルタ部１１３は、線形フィルタ係数保持部１１６から入力されるフィルタ係数を使用し、非線形フィルタ部１１４は、多項式フィルタ係数保持部１１７から入力されるフィルタ係数を使用する。前タイムスロットのタップ係数を再利用する場合には、実施の形態１に示すような第１等化処理と、第２等化処理とに分けることなく、最初から、適応等化処理である第２等化処理を実行することができる。なお、伝搬路の変動が大きい場合、ＴＤＭＡタイムスロットの間隔が広い場合などは、前タイムスロットのフィルタ係数の再利用が難しい。フィルタ係数の再利用が難しい場合、等化処理部５０７は、実施の形態１，２と同様に、第１等化処理から順番に実行すればよい。また、現タイムスロットで非線形等化を行う必要がない場合、例えば、変調多値数が少ない場合など、前タイムスロットの線形フィルタ係数のみを再利用し、非線形フィルタ係数は用いずに線形等化だけを実行してもよい。
【００７２】
フレーム検出部５０５、タイミング推定部５０８の推定精度が低い場合、ＬＭＳ更新のための参照信号を生成することはできるものの、等化出力誤差が大きく、受信信号の先頭部分の復調性能が低下する場合がある。この場合、受信信号の先頭部分のみを複数回等化処理部５０７に入力して、フィルタ係数を復調対象の受信信号に適応させてから、受信信号全てを復調することもできる。このような動作により、フレーム検出部５０５、タイミング推定部５０８の推定精度が低く、フィルタ係数を再利用した際に受信信号の先頭部分の復調性能が低下する問題を抑制することが可能になる。等化処理部５０７は、等化後の受信信号をデマッピング部１１０、周波数推定部５０９、およびタイミング推定部５０８に入力する。
【００７３】
フィルタ係数制御部５１８は、線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４のそれぞれのフィルタ係数を制御する。具体的には、フィルタ係数制御部５１８は、最初に受信信号を検出すると、前タイムスロットで用いていたフィルタ係数を制御情報保存部５３０から読み込み、読み込んだフィルタ係数を線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４に適用することができる。ただし、上述したように、非線形フィルタ部１１４を使用しない場合、フィルタ係数制御部５１８は、線形フィルタ部１１３のフィルタ係数のみを読み込んで適用することもできる。フィルタ係数制御部５１８は、次タイムスロットで現タイムスロットのフィルタ係数を使用するために、フィルタ係数を制御情報保存部５３０に保存する機能も有する。フィルタ係数制御部５１８がフィルタ係数を保存するタイミングは、例えば、１フレームに１回といった定期的なタイミングであってもよいし、制御情報保存部５３０から要求されたタイミングであってもよい。
【００７４】
タイミング推定部５０８は、タイミング推定部１０８の機能に加えて、フレーム検出部５０５から入力されるＳＯＦ系列と既知系列とのスライディング相関をとり、現タイムスロットの受信信号のサンプリングタイミングを推定する機能も有する。また、サンプリングタイミングを推定する精度が足りない場合、タイミング推定部５０８は、受信信号または既知系列をアップサンプルして、推定値の分解能を向上させることもできる。タイミング推定部５０８は、このような機能で生成したタイミング情報をタイミング制御部５０３に入力する。
【００７５】
周波数推定部５０９は、等化処理部５０７から入力される受信信号に基づいて、周波数偏差を推定する周波数推定処理を行い、推定値を示す周波数情報を周波数制御部５０４に入力する。周波数推定部５０９は、周波数推定部１０９と同様の機能を有するが、上述の通り、前タイムスロットから大きな周波数変動がない場合には、過去の周波数情報を使用することで、上記の周波数推定処理を省略することもできる。
【００７６】
デマッピング部１１０、ＦＥＣ部１１１、参照信号生成部１１２の機能は、実施の形態１と同様である。
【００７７】
図９は、図７に示す受信装置５００の動作を示すフローチャートである。受信装置５００のフレーム検出部５０５は、既知信号の一部を検出するフレームタイミングの検出処理を行う（ステップＳ５０１）。フレーム検出部５０５は、検出結果に基づいて既知信号に対応する受信信号を取り出してタイミング推定部５０８に入力する。また、フレーム検出部５０５は、フレーム検出した際に相関値から受信信号の位相を算出し、算出した位相を初期位相値として検出し、検出した初期位相値を位相制御部５１０に入力する。タイミング推定部５０８は、入力される受信信号を用いてサンプリングタイミングの推定を行い、推定結果を示すタイミング情報をタイミング制御部５０３に入力する（ステップＳ５０２）。
【００７８】
同期処理部５２０は、制御情報保存部５３０に保存された前タイムスロットの制御情報を読み出す（ステップＳ５０３）。具体的には、タイミング制御部５０３は、制御情報保存部５３０に保存された前タイムスロットの制御情報から、過去の受信信号のサンプリングタイミングを示すタイミング情報を読み出す。周波数制御部５０４は、制御情報保存部５３０に保存された前タイムスロットの制御情報から、過去の周波数情報を読み出す。位相制御部５１０は、制御情報保存部５３０に保存された前タイムスロットの制御情報から、位相情報を読み出す。
【００７９】
続いて、同期処理部５２０は、前タイムスロットの制御情報と現タイムスロットの制御情報との差分を補正する（ステップＳ５０４）。具体的には、タイミング制御部５０３は、読み出したタイミング情報が示す過去のサンプリングタイミングと、タイミング推定部５０８から入力される推定値との差分を求め、フィルタ係数を再利用することができるように、受信信号を補間したり、保存されたフィルタ係数をリサンプルしたりして差分を補正する。周波数制御部５０４は、読み出した周波数情報を用いて、受信信号を補正する。位相制御部５１０は、読み出した位相情報と、フレーム検出部５０５から入力される現在の受信信号の位相情報との差分を求め、求めた差分に基づいて、現在の受信信号の位相を制御したり、保存されたフィルタ係数に位相回転を与えることで、フィルタ係数の再利用を可能にする。
【００８０】
サンプリングタイミング、入力された受信信号の初期位相、および周波数制御量が得られると、等化処理部５０７は、前タイムスロットで使用された線形フィルタ部１１３のフィルタ係数、および非線形フィルタ部１１４のフィルタ係数を用いて、線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４のフィルタ係数を更新する適応等化処理である第２等化処理を開始する(ステップＳ５０５)。
【００８１】
また、例えば、既知信号が受信される周期、フレーム周期などにおいて、同期処理部５２０および等化処理部５０７は、フィルタ係数、および同期情報を制御情報として、制御情報保存部５３０に保存する（ステップＳ５０６）。保存した制御情報は、次タイムスロットの処理において使用される。図９に示すステップＳ５０１〜Ｓ５０６の動作を繰り返し行うことで、ＴＤＭＡで用いられるようなバースト信号を受信する場合であっても、信号を受信する度にフィルタ係数を求め直すことなく、非線形等化処理を行うことが可能になる。なお、上述のように、フィルタ係数の誤差が大きい場合には、ステップＳ５０５の前に、受信信号の先頭を等化処理部５０７に入力して、ＬＭＳでフィルタ係数を更新した後、再度、先頭から等化処理を実行するステップ（不図示）を実行し、フィルタ係数を受信信号に適応させてからステップＳ５０５を実行してもよい。
【００８２】
以上説明したように、本発明の実施の形態３によれば、まず、ＴＤＭＡなどのバースト信号が到来するシステムにおいて、過去に使用したフィルタ係数、例えば、前タイムスロットで使用したフィルタ係数を再利用することで、フィルタ係数を再推定することなく、非線形等化処理を実現することが可能になる。
【００８３】
なお、実施の形態３において説明したように、過去の制御情報を再利用する方法は、バースト信号が到来するシステムにおいて、過去の制御情報が保存された状態であれば適用することができる。例えば、実施の形態１で説明したように、第１等化処理においてフィルタリングされた受信信号に基づき同期処理を行った後、第２等化処理を開始し、フィルタ係数の更新が始まると、等化処理部５０７および同期処理部５２０は、更新後のフィルタ係数と、同期情報とを保存するようにしてもよい。ここで保存されたフィルタ係数および同期情報は、以降に到来した受信信号を処理する際に再利用される。
【００８４】
実施の形態４．
図１０は、本発明の実施の形態４にかかる受信装置５００ａの機能構成を示すブロック図である。図１０に示すように、受信装置５００ａは、実施の形態３にかかる受信装置５００の構成に加えて、線形フィルタ部１１３、非線形フィルタ部１１４およびフィルタ加算部１１５を含む周波数推定用等化処理部５０７ａを有する。受信装置５００ａの機能構成のうち、受信装置５００と同様の部分については同じ符号を付することで説明を省略し、以下では、受信装置５００と異なる点について主に説明する。
【００８５】
周波数推定用等化処理部５０７ａは、等化処理部５０７と並列に設けられ、周波数推定用等化処理部５０７ａの線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４には、同期処理部５２０の位相制御部５１０が出力する受信信号が入力される。また、周波数推定用等化処理部５０７ａは、等化処理部５０７が使用しているフィルタ係数をキャプチャする。周波数推定用等化処理部５０７ａは、キャプチャしたフィルタ係数を、周波数推定用等化処理部５０７ａの線形フィルタ部１１３および非線形フィルタ部１１４に適用して、このフィルタ係数を固定し、ＬＭＳによる更新を実行せずに、位相制御部５１０から入力された受信信号に対して等化処理を行う。周波数推定用等化処理部５０７ａは、等化処理後の受信信号を、タイミング推定部５０８および周波数推定部５０９に入力する。
【００８６】
本実施形態の構成は、タイミング制御部５０３で制御可能な分解能以下の小さなクロック偏差に対して、ＬＭＳでサンプリングタイミングを補正しながら復調する場合に有効である。クロック偏差にＬＭＳで追従する場合には、ＬＭＳの更新ステップサイズを大きくする必要があるが、一方で周波数推定部５０９で推定するはずの周波数偏差にも追従してしまうため、周波数推定部５０９における推定値が本来推定したい値ではなくなる場合がある。そこで、上記のように、周波数推定用等化処理部５０７ａと、クロック偏差に追従しながら等化処理を行って、後段で復調を実行するための等化処理部５０７とを分けて並列に動作させることで、高い周波数推定精度を得ながらクロック偏差に追従する非線形等化処理を実現することが可能になる。
【００８７】
ただし、同じフィルタ係数を使い続けると、クロック偏差により等化出力信号の誤差が大きくなり、周波数推定誤差が大きくなる。そこで、周波数推定用等化処理部５０７ａは、等化処理部５０７のフィルタ係数を定期的にキャプチャすることが好ましい。キャプチャする周期は、予め定められたサンプル数であってもよいし、フレーム先頭または既知信号が含まれている周期であってもよい。或いは、その他の方法で定めたタイミングを使用することができる。
【００８８】
また、タイミング推定部５０８に入力する等化出力信号は、図１０では、周波数推定用等化処理部５０７ａの出力する受信信号としているが、ＬＭＳによるクロック偏差追従で十分な場合には、等化出力信号を用いたタイミング推定は実行しなくてもよい。
【００８９】
なお、受信装置５００ａの構成は、周波数推定用等化処理部５０７ａの分だけ回路規模が大きくなり、等化処理に必要な回路規模は、凡そ２倍となる。このため、リソースに余裕がない場合は、時系列で処理を分けて、周波数等化処理と等化処理とを時分割で交互に実行してもよい。この場合、図７に示す受信装置５００の構成を用いて、時分割の処理を実現することができる。また、図１０では、周波数推定用等化処理部５０７ａと等化処理部５０７に同一の信号が入力されているが、周波数推定用等化処理部５０７ａには周波数制御部５０４に入力する信号を横流しして入力してもよい。本構成にすることで、周波数推定結果で補正された信号が周波数推定用等化処理部５０７ａに入力されるというフィードバック系の制御構成を回避でき、より安定的な動作を実現できる。ただしこの構成を用いる場合、等化処理部５０７からキャプチャしたフィルタ係数を周波数推定用等化処理部５０７ａでそのまま用いるため、周波数推定用等化処理部５０７ａの出力信号の位相は不明となる。しかし、周波数推定部５０９において受信信号の絶対位相を必要としない周波数推定処理を行う場合、たとえば、受信信号に定期的に含まれるパイロット信号の相対的な位相回転量から周波数を推定する等の手法を用いる場合、周波数推定用等化処理部５０７ａの出力信号の位相が不明でも問題なく周波数推定を行うことができる。
【００９０】
以上説明したように、本発明の実施の形態４にかかる受信装置５００ａによれば、周波数推定用等化処理部５０７ａが、クロック偏差に追従する復調用の等化処理部５０７と分離されるため、クロック偏差に追従しながら、周波数推定精度を維持することが可能になり、結果として、非線形等化の復調性能を向上させることが可能になる。
【００９１】
図１１は、図１，図７，図１０に示す受信装置１００，５００，５００ａを専用のハードウェアを用いて構成する例を示す図である。受信装置１００，５００，５００ａの機能は、受信データ生成回路４０１と、処理回路４０２と、受信結果格納装置４０３とを用いて実現することができる。
【００９２】
受信データ生成回路４０１は、アンテナから受信信号を取得する。処理回路４０２は、歪みを補償するベースバンド処理などを行う。処理回路４０２は、例えば、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、ＬＳＩ（Large  Scale  Integration）などの回路である。受信データ生成回路４０１が実行する処理と、処理回路４０２が実行する処理との分担は、必要に応じて変更することもできる。受信結果格納装置４０３は、処理回路４０２により復調されたデータを受信結果として記憶する。
【００９３】
図１２は、図１，図７，図１０に示す受信装置１００，５００，５００ａをソフトウェアを用いて構成する例を示す図である。受信装置１００，５００，５００ａの機能は、受信データ生成回路４０１と、プロセッサ４０４と、メモリ４０５と、ディスプレイ４０６とを用いて実現することができる。
【００９４】
プロセッサ４０４は、歪み補償を行うコンピュータプログラムをメモリ４０５から読み出して実行することにより、上記の受信装置１００，５００，５００ａの各機能を実現する。プロセッサ４０４は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）であり、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、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などとも呼ばれる。
【００９５】
メモリ４０５は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  ＥＰＲＯＭ）など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。メモリ４０５は、プロセッサ４０４が実行する各処理における一時メモリとしても用いられ、プロセッサ４０４の処理の途中データである波形、フィルタ係数、設定値などが読み書きされる。
【００９６】
ディスプレイ４０６は処理結果を表示する表示装置である。なおここでは受信装置１００，５００，５００ａがディスプレイ４０６を備えることとしたが、本復調結果を取得して動作する、受信装置１００，５００，５００ａ以外の装置がディスプレイ４０６を備えてもよい。
【００９７】
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。
【００９８】
例えば、誤り訂正符号を用いない通信システムでは、受信装置１００，５００，５００ａはＦＥＣ部１１１を省略してもよい。位相雑音が無視することができない程度に大きい環境では、受信装置１００，５００，５００ａは、周波数推定部１０９の前に位相補償機能を設けて、受信信号の位相オフセットの変動に追従して、フィルタ出力またはフィルタ入力に、観測した基準位相からのずれ量を補正する処理を加えてもよい。またロールオフフィルタなど係数が固定された波形整形フィルタをＲＦ回路部１０２よりも後段に備えてもよい。
【００９９】
また、上記の非線形歪み補償を伴う受信方式では、特に非線形歪みの大きいアンプの駆動電力で、かつ高いＳＮＲ（Signal-Noise  Ratio）で動作する多値化、高符号化率の伝送方式では、高い性能改善効果を得られる。これに対して低多値化方式では白色雑音の影響が支配的となり、性能改善効果は限定的となる。ＤＶＢ−Ｓ２伝送のように、変調方式を切り替え可能なシステムでは、フレームに含まれる変調方式情報（ＭＯＤＣＯＤ）、または符号化率の少なくとも１つを示す情報に基づいて、多値式フィルタの加算処理を停止することができるようにしてもよい。これにより、低いＳＮＲで駆動する変調方式を用いる場合でも不必要な非線形歪み補償を停止することができ、通信性能を向上させることが可能になる。
【符号の説明】
【０１００】
１１  ヘッダ部、１２  パイロット部、１３  データ部、１００，５００，５００ａ  受信装置、１０１  受信アンテナ、１０２  ＲＦ回路部、１０３，５０３  タイミング制御部、１０４，５０４  周波数制御部、１０５，５０５  フレーム検出部、１０６，１０６−１，５０６  線形伝搬路推定部、１０７，５０７  等化処理部、１０８，５０８  タイミング推定部、１０９，５０９  周波数推定部、１１０  デマッピング部、１１１  ＦＥＣ部、１１２  参照信号生成部、１１３  線形フィルタ部、１１４  非線形フィルタ部、１１５  フィルタ加算部、１１６  線形フィルタ係数保持部、１１７  多項式フィルタ係数保持部、１１８，５１８  フィルタ係数制御部、１２０，５２０  同期処理部、２０１  既知信号抽出部、２０２  既知信号保持部、２０３  逆行列計算部、２０４  フィルタ係数算出部、３０１  帯域制限フィルタ情報保持部、３０２  レプリカ生成部、３０３  伝搬路算出部、３０４  伝搬路逆特性計算部、３０５  補間部、４０１  受信データ生成回路、４０２  処理回路、４０３  受信結果格納装置、４０４  プロセッサ、４０５  メモリ、４０６  ディスプレイ、５０７ａ  周波数推定用等化処理部、５１０  位相制御部、５３０  制御情報保存部、ＴＳ０，ＴＳ１，ＴＳ２  タイムスロット。
【図１】
2019171655.tif 000003
【図２】
2019171655.tif 000004
【図３】
2019171655.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019171655.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019171655.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019171655.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月16日(2020.3.16)
【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】
線形フィルタ部と、非線形フィルタ部とを含み、受信信号の等化処理を行う等化処理部と、
受信信号に含まれる既知信号を用いて伝搬路推定を行い、前記線形フィルタ部のフィルタ係数を算出する線形伝搬路推定部と、
前記等化処理部が出力する信号に基づいて、周波数偏差を補正する同期処理を行う同期処理部と、
を備え、
前記等化処理部は、前記線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号を前記同期処理部へ出力する第１等化処理を実行した後、予め定められた条件が満たされると、前記線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号と前記非線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号との加算結果を前記同期処理部へ出力する適応等化処理である第２等化処理を開始することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記同期処理部は、シンボルタイミング位相の推定結果に基づいて、タイミング位相を補償するタイミング制御部と、タイミング位相を補償後の信号を用いて周波数補正を行う周波数制御部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記等化処理部は、前記線形フィルタ部のフィルタ係数と、前記非線形フィルタ部のフィルタ係数とを制御するフィルタ係数制御部を有し、
前記フィルタ係数制御部は、前記第２等化処理において、前記線形フィルタ部のフィルタ係数の更新を開始した後、前記非線形フィルタ部のフィルタ係数の更新を開始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】
前記同期処理部は、前記線形フィルタ部がフィルタ係数の初期値を使用している状態で前記周波数偏差を推定する第１の周波数推定処理を行い、前記線形フィルタ部のフィルタ係数の更新が開始された後、前記非線形フィルタ部のフィルタ係数の更新が開始される前に、前記周波数偏差を推定する第２の周波数推定処理を行う周波数推定部を有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】
前記非線形フィルタ部は、メモリ多項式を用いた多項式フィルタであることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項６】
前記受信信号に含まれる変調方式および符号化率の少なくとも１つを示す情報に基づいて、前記非線形フィルタ部を使用するか否かを切り替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７】
前記線形伝搬路推定部は、送信側の帯域制限フィルタの形状情報を用いて前記伝搬路推定を行うことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項８】
前記線形伝搬路推定部は、オーバサンプルされた既知信号列を生成し、当該既知信号列に基づいて、前記帯域制限フィルタの影響を除く伝搬路成分を推定することを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
前記線形伝搬路推定部は、異なるタイミングオフセットで生成した複数の前記既知信号列を生成し、複数の前記既知信号列のそれぞれに基づいて、前記帯域制限フィルタの影響を除く伝搬路成分を推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】
予め定められた前記条件は、前記同期処理を開始してからの時間、前記同期処理を開始してからの処理サンプル数、および等化処理後の信号品質の少なくとも１つに基づくことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記受信信号は、時間的に非連続なバースト信号であり、
前記等化処理部に入力される受信信号の同期状態を示す同期情報と、前記等化処理部のフィルタ係数とを保存する制御情報保存部、
をさらに備え、
前記同期処理部は、過去の受信信号を処理する際に保存された前記同期情報を使用して、現在の受信信号に対する前記同期処理を行い、
前記等化処理部は、過去の受信信号を処理する際に保存された前記フィルタ係数を使用して、現在の受信信号に対する前記第２等化処理を行う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】
前記同期情報は、前記等化処理部に入力される受信信号の位相情報を含み、
前記制御情報保存部に保存されている過去の受信信号の位相情報と、現在の受信信号の位相情報との差分に基づいて、現在の受信信号の位相を制御する機能を有する位相制御部、
をさらに備え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】
前記同期情報は、前記等化処理部に入力される受信信号のシンボルタイミングを示すタイミング情報を含み、
シンボルタイミングのずれを推定して推定結果を示すタイミング情報を生成するタイミング推定部と、
前記制御情報保存部に保存されている過去の受信信号のタイミング情報と、前記タイミング推定部が出力する現在の受信信号のタイミング情報との差分に基づいて、現在の受信信号のサンプリングタイミングを変化させるタイミング制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１１または１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記等化処理部の前記線形フィルタ部のフィルタ係数と、前記非線形フィルタ部のフィルタ係数とをキャプチャし、キャプチャしたフィルタ係数を用いて、フィルタ係数を固定した状態でフィルタリングした周波数推定用の信号を出力する周波数推定用等化部、
をさらに備える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】
時間的に非連続に到来するバースト信号を受信する受信装置であって、
線形フィルタ部と非線形フィルタ部とを含み、受信信号の等化処理を行う等化処理部と、
入力される受信信号を補正する同期処理を行う同期処理部と、
前記等化処理部に入力される受信信号の同期状態を示す同期情報と、前記等化処理部のフィルタ係数とを保存する制御情報保存部と、
を備え、
前記同期処理部は、過去の受信信号を処理する際に前記制御情報保存部に保存された前記同期情報を用いて、現在の受信信号に対する前記同期処理を行い、
前記等化処理部は、過去の受信信号を処理する際に前記制御情報保存部に保存された前記フィルタ係数を使用して、前記線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号と前記非線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号との加算結果を前記同期処理部へ出力する適応等化処理を行うことを特徴とする受信装置。
【請求項１６】
前記同期情報は、前記等化処理部に入力される受信信号のサンプリングタイミングを示すタイミング情報、前記受信信号の位相情報、および前記受信信号の周波数情報を含み、
前記フィルタ係数は、前記線形フィルタ部のフィルタ係数と、前記非線形フィルタ部のフィルタ係数とを含むことを特徴とする請求項１５に記載の受信装置。
【請求項１７】
受信信号を受信する受信装置が、
前記受信信号に含まれる既知信号を用いて伝搬路推定を行い、線形フィルタ部のフィルタ係数を算出するステップと、
算出したフィルタ係数を用いた第１等化処理において線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号に基づき周波数偏差を補正する同期処理を行うステップと、
予め定められた条件が満たされると、前記線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号と非線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号との加算結果を等化処理の結果として出力する第２等化処理を開始するステップと、
前記線形フィルタ部および前記非線形フィルタ部のフィルタ係数を適応アルゴリズムを用いて更新するステップと、
を実行することを特徴とする受信信号処理方法。
【請求項１８】
時間的に非連続なバースト信号を受信する受信装置が、
前記更新するステップを実行した後に、
前記線形フィルタ部および前記非線形フィルタ部を含む等化処理部に入力された信号の同期状態を示す同期情報と、前記等化処理部のフィルタ係数とを制御情報保存部に保存するステップと、
受信信号が入力されると、当該受信信号のサンプリングタイミングおよび位相を推定するステップと、
前記制御情報保存部に保存されている、過去に推定したタイミング位相情報および位相情報を読み込み、現在の受信信号の推定値と比較するステップと、
比較結果に基づいて、受信信号を補正するステップと、
前記制御情報保存部に保存されている過去のフィルタ係数を用いて、補正後の前記受信信号に対して等化処理を行い、前記線形フィルタ部および前記非線形フィルタ部のフィルタ係数を適応アルゴリズムを用いて更新するステップと、
を繰り返し実行することを特徴とする請求項１７に記載の受信信号処理方法。
【請求項１９】
時間的に非連続なバースト信号を受信する受信装置が、
受信信号に含まれる既知信号を用いて受信信号のサンプリングタイミングおよび位相を推定するステップと、
制御情報保存部に保存された、過去に推定したサンプリングタイミングおよび位相を示す情報を読み込み、現在の受信信号のサンプリングタイミングおよび位相の推定結果と比較するステップと、
比較結果に基づいて、受信信号を補正するステップと、
前記制御情報保存部に保存されている過去のフィルタ係数を用いて、補正した前記受信信号に等化処理を行い、線形フィルタ部および非線形フィルタ部のそれぞれのフィルタ係数を適応アルゴリズムを用いて更新するステップと、
前記推定するステップにおいて推定された前記サンプリングタイミングを示すタイミング位相情報および前記位相を示す位相情報と、前記受信信号の周波数情報と、前記フィルタ係数とを前記制御情報保存部に保存するステップと、
を繰り返し実行することを特徴とする受信信号処理方法。
【請求項２０】
受信信号を受信する受信装置を制御する制御回路であって、
前記受信信号に含まれる既知信号を用いて伝搬路推定を行い、線形フィルタ部のフィルタ係数を算出するステップと、
算出したフィルタ係数を用いた第１等化処理において線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号に基づき周波数偏差を補正する同期処理を行うステップと、
予め定められた条件が満たされると、前記線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号と非線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号との加算結果を等化処理の結果として出力する第２等化処理を開始するステップと、
前記線形フィルタ部および前記非線形フィルタ部のフィルタ係数を適応アルゴリズムを用いて更新するステップと、
を受信装置に実行させることを特徴とする制御回路。
【請求項２１】
時間的に非連続なバースト信号を受信する受信装置を制御する制御回路であって、
受信信号に含まれる既知信号を用いて受信信号のサンプリングタイミングおよび位相を推定するステップと、
制御情報保存部に保存された、過去に推定したサンプリングタイミングおよび位相を示す情報を読み込み、現在の受信信号のサンプリングタイミングおよび位相の推定結果と比較するステップと、
比較結果に基づいて、受信信号を補正するステップと、
前記制御情報保存部に保存されている過去のフィルタ係数を用いて、補正した前記受信信号に等化処理を行い、線形フィルタ部および非線形フィルタ部のそれぞれのフィルタ係数を適応アルゴリズムを用いて更新するステップと、
前記推定するステップにおいて推定された前記サンプリングタイミングを示すタイミング位相情報および前記位相を示す位相情報と、前記受信信号の周波数情報と、前記フィルタ係数とを前記制御情報保存部に保存するステップと、
を繰り返し受信装置に実行させることを特徴とする制御回路。
【請求項２２】
受信信号を受信する受信装置を制御するプログラムを記憶した記憶媒体において、該プログラムは、
前記受信信号に含まれる既知信号を用いて伝搬路推定を行い、線形フィルタ部のフィルタ係数を算出するステップと、
算出したフィルタ係数を用いた第１等化処理において線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号に基づき周波数偏差を補正する同期処理を行うステップと、
予め定められた条件が満たされると、前記線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号と非線形フィルタ部によりフィルタリングされた受信信号との加算結果を等化処理の結果として出力する第２等化処理を開始するステップと、
前記線形フィルタ部および前記非線形フィルタ部のフィルタ係数を適応アルゴリズムを用いて更新するステップと、
を受信装置に実行させることを特徴とする記憶媒体。
【請求項２３】
時間的に非連続なバースト信号を受信する受信装置を制御するプログラムを記憶した記憶媒体において、該プログラムは、
受信信号に含まれる既知信号を用いて受信信号のサンプリングタイミングおよび位相を推定するステップと、
制御情報保存部に保存された、過去に推定したサンプリングタイミングおよび位相を示す情報を読み込み、現在の受信信号のサンプリングタイミングおよび位相の推定結果と比較するステップと、
比較結果に基づいて、受信信号を補正するステップと、
前記制御情報保存部に保存されている過去のフィルタ係数を用いて、補正した前記受信信号に等化処理を行い、線形フィルタ部および非線形フィルタ部のそれぞれのフィルタ係数を適応アルゴリズムを用いて更新するステップと、
前記推定するステップにおいて推定された前記サンプリングタイミングを示すタイミング位相情報および前記位相を示す位相情報と、前記受信信号の周波数情報と、前記フィルタ係数とを前記制御情報保存部に保存するステップと、
を繰り返し受信装置に実行させることを特徴とする記憶媒体。
【国際調査報告】
2019171655.tif 000015
2019171655.tif 000016
2019171655.tif 000017
2019171655.tif 000018