(57)【要約】【課題】複数の送信アンテナから送られた信号を、複数の受信アンテナを用いて受信する受信装置を備えた無線通信システムで、選択処理が不要で、ビット尤度を確実に計算する。【解決手段】送信装置２は、Ｍ本の送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍを備え、各送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍから信号ｓ１〜ｓＭを送信する。受信装置１は、Ｎ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎを備え、信号を受信する。Ｋ個のヌリング装置１２−１〜１２−Ｋは、受信した信号ｒ１〜ｒＮを用いてヌリングを行い、ヌリング信号ｚ１−１〜ｚ１−Ｌ１、…、ｚＫ−１〜ｚＫ−ＬＫの一部を出力する。Ｋ個の復調装置１３−１〜１３−Ｋは、ヌリング信号を入力として信号の復調を行い、復調信号ｓ１−１〜ｓ１−Ｍ１、…、ｓＫ−１〜ｓＫ−ＭＫを出力する。並直列変換装置１４は、復調信号を入力として並列形式から直列形式に変換し、復調データｓ１〜ｓＭとして出力する。【選択図】図１
2006203782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備え、Ｍ本（Ｍは２以上の整数）の送信アンテナを有する送信装置からの送信信号を受信して復調する受信装置を有する無線通信システムであって、
前記受信装置は、前記Ｎ本の受信アンテナに接続される第１から第Ｋ（Ｋは２以上Ｍ以下）までのＫ個の適応ヌリング手段と、前記Ｋ個の適応ヌリング手段に接続される適応復調手段とを備え、
前記Ｋ個の適応ヌリング手段のうち第ｋ（ｋは１以上Ｋ以下の整数）の適応ヌリング手段は、前記受信アンテナと前記送信アンテナとの間のチャネル係数を要素とする行列を用いて前記受信アンテナで受信された受信信号を直交化してＬｋ個（Ｌｋは１以上Ｍ未満の整数、ｋはｋ番目の適応ヌリング手段を表し１以上Ｋ以下）のヌリング信号を生成して出力し、
前記適応復調手段は、前記ヌリング信号を用いて前記受信信号を復調して出力することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記適応復調手段は、前記Ｋ個の適応ヌリング手段により出力された前記ヌリング信号を用いて前記受信信号を復調しその復調信号を出力するＫ個の復調手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記適応ヌリング手段は、前記Ｎ本の受信アンテナで受信された受信信号から前記ヌリング信号を生成して出力するヌリング手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記適応復調手段は、前記Ｋ個の適応ヌリング手段により出力された前記ヌリング信号を用いて前記受信信号を復調しその復調信号を出力するＫ個の復調手段と、前記Ｍ本の送信アンテナから送られた信号の品質に応じて前記復調信号の選択処理と合成処理のいずれか一方又は両方を行って前記復調信号を出力する選択合成手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第ｋの適応ヌリング手段は、前記Ｍ本の送信アンテナから送られた信号の品質に応じてチャネル行列の並び替えを行う適応制御手段と、前記チャネル行列を用いて前記Ｎ本の受信アンテナで受信された受信信号から前記ヌリング信号を生成して出力するヌリング手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記適応復調手段は、Ｐ個（Ｐは１以上Ｋ未満の整数）の復調手段を備え、前記Ｍ本の送信アンテナから送られた信号の品質に応じて前記ヌリング信号を選択しそのヌリング信号を用いて前記受信信号を復調することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記品質は、受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference-plus-Noise Ratio）であることを特徴する請求項４乃至６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記品質は、受信ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）であることを特徴する請求項４乃至６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記品質は、受信電力であることを特徴する請求項４乃至６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備え、Ｍ本（Ｍは２以上の整数）の送信アンテナを有する送信装置からの送信信号を受信して復調する受信装置であって、
前記Ｎ本の受信アンテナに接続される第１から第Ｋ（Ｋは２以上Ｍ以下）までのＫ個の適応ヌリング手段と、
前記Ｋ個の適応ヌリング手段に接続される適応復調手段とを備え、
前記Ｋ個の適応ヌリング手段のうち第ｋ（ｋは１以上Ｋ以下の整数）の適応ヌリング手段は、前記受信アンテナと前記送信アンテナとの間のチャネル係数を要素とする行列を用いて前記受信アンテナで受信された受信信号を直交化してＬｋ個（Ｌｋは１以上Ｍ未満の整数で、ｋはｋ番目の適応ヌリング化手段を表し１以上Ｋ以下）のヌリング信号を生成して出力し、
前記適応復調手段は、前記ヌリング信号を用いて前記受信信号を復調して出力することを特徴とする受信装置。
【請求項１１】
前記適応復調手段は、前記Ｋ個の適応ヌリング手段により出力された前記ヌリング信号を用いて前記受信信号を復調しその復調信号を出力するＫ個の復調手段を備え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】
前記適応ヌリング手段は、前記Ｎ本の受信アンテナで受信された受信信号から前記ヌリング信号を生成して出力するヌリング手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記適応復調手段は、前記Ｋ個の適応ヌリング手段により出力された前記ヌリング信号を用いて前記受信信号を復調しその復調信号を出力するＫ個の復調手段と、前記Ｍ本の送信アンテナから送られた信号の品質に応じて前記復調信号の選択処理と合成処理のいずれか一方又は両方を行って前記復調信号を出力する選択合成手段とを備えることを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記第ｋの適応ヌリング手段は、前記Ｍ本の送信アンテナから送られた信号の品質に応じてチャネル行列の並び替えを行う適応制御手段と、前記チャネル行列を用いて前記Ｎ本の受信アンテナで受信された受信信号から前記ヌリング信号を生成して出力するヌリング手段とを備えることを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１５】
前記適応復調手段は、Ｐ個（Ｐは１以上Ｋ未満の整数）の復調手段を備え、前記Ｍ本の送信アンテナから送られた信号の品質に応じて前記ヌリング信号を選択しそのヌリング信号を用いて前記受信信号を復調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１６】
前記品質は、受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference-plus-Noise Ratio）であることを特徴する請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１７】
前記品質は、受信ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）であることを特徴する請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１８】
前記品質は、受信電力であることを特徴する請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１９】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備え、Ｍ本（Ｍは２以上の整数）の送信アンテナを有する送信装置からの送信信号を受信して復調する受信装置の復調方法であって、
前記受信アンテナと前記送信アンテナとの間のチャネル係数を要素とする行列を用いて前記受信アンテナで受信した受信信号を直交化してＬｋ個（Ｌｋは１以上Ｍ未満の整数で、ｋはｋ番目の適応ヌリングステップを表し１以上Ｋ以下）のヌリング信号を生成して出力する第ｋ（ｋは１以上Ｋ以下の整数）の適応ヌリングステップを含む第１から第Ｋ（Ｋは２以上Ｍ以下）までのＫ個の適応ヌリングステップと、
前記ヌリング信号を用いて前記受信信号を復調して出力する適応復調ステップとを備えることを特徴とする復調方法。
【請求項２０】
前記適応復調ステップは、前記Ｋ個の適応ヌリングステップにより出力された前記ヌリング信号を用いて前記受信信号を復調しその復調信号を出力するＫ個の復調ステップを備えることを特徴とする請求項１９に記載の復調方法。
【請求項２１】
前記適応ヌリングステップは、前記Ｎ本の受信アンテナで受信された受信信号から前記ヌリング信号を生成して出力するヌリングステップを備えることを特徴とする請求項１９に記載の復調方法。
【請求項２２】
前記適応復調ステップは、前記Ｋ個の適応ヌリングステップにより出力された前記ヌリング信号を用いて前記受信信号を復調しその復調信号を出力するＫ個の復調ステップと、前記Ｍ本の送信アンテナから送られた信号の品質に応じて前記復調信号の選択処理と合成処理のいずれか一方又は両方を行って前記復調信号を出力する選択合成ステップとを備えることを特徴とする請求項１９に記載の復調方法。
【請求項２３】
前記第ｋの適応ヌリングステップは、前記Ｍ本の送信アンテナから送られた信号の品質に応じてチャネル行列の並び替えを行う適応制御ステップと、前記チャネル行列を用いて前記Ｎ本の受信アンテナで受信された受信信号から前記ヌリング信号を生成して出力するヌリングステップとを備えることを特徴とする請求項１９に記載の復調方法。
【請求項２４】
前記適応復調ステップは、Ｐ個（Ｐは１以上Ｋ未満の整数）の復調ステップを備え、前記Ｍ本の送信アンテナから送られた信号の品質に応じて前記ヌリング信号を選択しそのヌリング信号を用いて前記受信信号を復調することを特徴とする請求項１９に記載の復調方法。
【請求項２５】
前記品質として、受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference-plus-Noise Ratio）を用いることを特徴する請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載の復調方法。
【請求項２６】
前記品質として、受信ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を用いることを特徴する請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載の復調方法。
【請求項２７】
前記品質として、受信電力を用いることを特徴する請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載の復調方法。
【請求項２８】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備え、Ｍ本（Ｍは２以上の整数）の送信アンテナを備える送信装置からの送信信号を受信して復調する受信装置の復調方法で用いるプログラムであって、
前記受信アンテナと前記送信アンテナとの間のチャネル係数を要素とする行列を用いて前記受信アンテナで受信された受信信号を直交化してＬｋ個（Ｌｋは１以上の整数で、ｋはｋ番目の適応ヌリング処理を表し１以上Ｋ以下）のヌリング信号を生成して出力する第ｋ（ｋは１以上Ｋ以下の整数）の適応ヌリング処理を含む第１から第Ｋ（Ｋは２以上Ｍ以下）までのＫ個の適応ヌリング処理ステップと、
前記ヌリング信号を用いて前記受信信号を復調して出力する適応復調処理ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、受信装置、それらに用いる復調方法、及びそのプログラムに関し、特に複数の送受信アンテナを用いた無線通信システムの受信装置における復調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の送信アンテナを備えた送信装置から送信された信号を、複数の受信アンテナを備えた受信装置で受信する無線通信システムでは、受信装置での演算規模を削減する技術が数多く研究されてきた。ここでは、非特許文献１記載の方式について、図１９を用いて説明する。
【０００３】
図１９は、非特許文献１記載の方式を構成するブロック図である。図１９を参照すると、このシステムは、４本の送信アンテナ２１−１〜２１−４を備えた送信装置６と、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４を備えた受信装置１２とから構成されている。さらに、受信装置１２は、ＱＲ分解装置１２１、ＱＨ演算装置１２２、復調装置１２３、及び並直列変換装置５４を備えている。送信装置６の送信アンテナ２１−１〜２１−４は、それぞれ１６値のいずれかを採用する信号を送信するものとする。受信装置１２は、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４を備え、それぞれｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４の信号を受信する。
【０００４】
いま、送信アンテナ１１−ｍ（ｍは１以上４以下）と受信アンテナ１１−ｎ（ｎは１以上４以下）とが成す信号伝搬路のチャネル係数をｈｍｎ（ｈ１１〜ｈ１４、ｈ２１〜、ｈ２４、…、ｈ４１〜ｈ４４）とすると、このチャネル係数ｈｍｎを用いて、送信信号ｓ１〜ｓ４と受信信号ｒ１〜ｒ４とは、次式のように関係付けられる。
【０００５】
【数１】
2006203782.tif 000003
ここで、ｎ１〜ｎ４は、それぞれ受信信号ｒ１〜ｒ４に付加される雑音を表す。
【０００６】
いま、受信信号ｒ１〜ｒ４を要素とするベクトルを受信信号ベクトルｒ、チャネル係数ｈ１１〜ｈ４４を要素とする行列をチャネル行列Ｈ、送信信号ｓ１〜ｓ４を要素とするベクトルを送信信号ベクトルｓ、受信信号ｒ１〜ｒ４に付加される雑音ｎ１〜ｎ４を要素とするベクトルを雑音ベクトルｎとすると、上記数１の式は、
【０００７】
【数２】
2006203782.tif 000004
と行列形式で書ける。
【０００８】
ＱＲ分解装置１２１は、受信信号ｒ１〜ｒ４を用いてチャネル行列Ｈを推定し、ＱＲ分解を行う。この結果を、Ｈ＝ＱＲとする。ここで、Ｑはユニタリー行列（以下、Ｑ行列）であり、Ｒは実数の対角要素を持つ上三角行列（以下、Ｒ行列）である。
【０００９】
ＱＨ演算装置１２２は、受信信号ベクトルｒにＱ行列の複素共役転置を乗積することにより、受信信号ｒ１〜ｒ４を座標変換したヌリング信号ｚ１〜ｚ４を出力する。ここで、Ｑ行列がＱＨＱ＝Ｉ（Ｉは単位行列）を満たすことに注意すると、ヌリング信号ｚ１〜ｚ４を要素するヌリング信号ベクトルｚは、ｚ＝ＱＨｒ＝Ｒｓ＋ＱＨｎと書ける。このとき、Ｒ行列が上三角行列であるため、
【００１０】
【数３】
2006203782.tif 000005
と書ける。
【００１１】
ここで、受信信号ベクトルｒは、これを構成する各要素（ｒ１〜ｒ４）の全てが送信信号ｓ１〜ｓ４に依存するのに対し、ヌリング信号ベクトルｚは、これを構成する各要素（ｚ１〜ｚ４）のうち、ｚ４は送信信号ｓ４のみに、ｚ３は送信信号ｓ３とｓ４に、ｚ２は送信信号ｓ２とｓ３とｓ４に、ｚ１は送信信号ｓ１〜ｓ４のみにそれぞれ依存する。
【００１２】
従って、受信信号を直接用いる場合よりも、受信信号を座標変換したヌリング信号を用いる場合の方が、以下に述べる受信信号のレプリカ信号を用いた復調を行う際に、本質的にレプリカ数を削減できることになる。
【００１３】
一般に、最尤な信号復調法では、送信時に用いた可能性のある全ての信号候補を用いて、受信信号のレプリカ（擬似受信信号）を計算し、計算されたレプリカと、実際に受信された信号とを比較し、実際に受信された信号のうち最も近いレプリカを与える信号が送信されたものとして復調する。
【００１４】
これに対し、非特許文献１の方式では、ヌリング信号ｚ４、ｚ３、ｚ２、ｚ１の順にレプリカを生成する。このとき、各段階で、ヌリング信号のレプリカを生成する信号候補をＭ個に限定することで、大幅な演算量削減を図っている（これを「Ｍアルゴリズム」という）。
【００１５】
復調装置１２３は、Ｒ行列とヌリング信号ベクトルｚを入力して、Ｍアルゴリズムを適用した最尤推定法により信号を復調する。ここでは、Ｍアルゴリズムによって選択される誤差及び当該誤差を与える信号候補の数を１６とする。
【００１６】
初めに、上記数３の式において、ｚ４＝ｒ４４ｓ４＋ｎ４に注目する。ｎ４は雑音信号であり、受信装置１２で推定することは極めて困難である。そこで、ｒ４４と送信信号ｓ４の信号候補を用いてヌリング信号ｚ４に対するレプリカ信号を計算する。送信信号ｓ４は、１６値のいずれかからなる信号であるから、送信信号ｓ４の取り得る値を、ｃ１〜ｃ１６とすると、ヌリング信号ｚ４のレプリカ信号は、ｒ４−１＝ｒ４４ｃ１、ｒ４−２＝ｒ４４ｃ２、…、ｒ４−１６＝ｒ４４ｃ１６と計算できる。次に、計算した１６個のレプリカ信号ｒ４−１〜ｒ４−１６とヌリング信号ｚ４との誤差を求める。いま、全信号候補数は１６であるため、Ｍアルゴリズムによる選択処理は不要となる。
【００１７】
次に、上記数３の式において、ｚ３＝ｒ３３ｓ３＋ｒ３４ｓ４＋ｎ３に注目する。送信信号ｓ３も１６値のいずれかからなる信号であるため、ｒ３３、ｒ３４と、送信信号ｓ３、ｓ４の信号候補を用いてヌリング信号ｚ３のレプリカ信号は、ｚ３−１＝ｒ３３ｃ１＋ｒ３４ｃ１、ｚ３−２＝ｒ３３ｃ１＋ｒ３４ｃ２、…、ｚ３−２５６＝ｒ３３ｃ１６＋ｒ３４ｃ１６と計算でき、計算したレプリカ信号ｚ３−１〜ｚ３−２５６とヌリング信号ｚ３との誤差を求める。
【００１８】
いま、送信信号ｓ３、ｓ４の信号候補セットが２５６個あるため、Ｍアルゴリズムによる１６個への選択処理が必要になる。これは、ヌリング信号ｚ４に対して計算した１６個のレプリカと、ヌリング信号ｚ３に対して計算した２５６個のレプリカを用い、ヌリング信号ｚ３、ｚ４に対して小さい誤差を与える１６個の送信信号ｓ３、ｓ４の信号候補セットを求め、選択することで処理できる。
【００１９】
次に、ヌリング信号ｚ２のレプリカを計算する。このとき、送信信号ｓ３、ｓ４の信号候補セットは１６個に選択されており、ｓ２の信号候補も１６個であるから、ヌリング信号ｚ２のレプリカ信号は、２５６個計算できる。ここでも、Ｍアルゴリズムによる１６個への選択処理が必要である。同様にして、ヌリング信号ｚ１に対しても２５６個のレプリカが計算され、ヌリング信号ｚ２、ｚ３、ｚ４に対する１６個のレプリカとあわせて、最終的に最も確からしい送信信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４の信号候補セットを復調信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４として選択し、出力する。
【００２０】
並直列変換装置５４は、これらの復調信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４を並直列変換し、直列形式の復調データｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４として出力する。
【００２１】
ここで、誤り訂正符号を用いた場合など、ビット尤度を計算する受信装置１２では、最終的に残った信号候補とその誤差から、ビット尤度を計算する。これは、以下のように計算できる。
【００２２】
通常、各送信信号の信号候補ｃ１〜ｃ１６は、それぞれ００００〜１１１１のいずれかが割り当てられている。ビット尤度とは、あるビット位置のビットに着目し、その位置のビットが０である確からしさと１である確からしさのことである。これは、本方式で最終的に計算された誤差で近似することができる。例えば、あるビット位置のビットが０である確からしさを求めるためには、最終的に残った信号候補の中から、当該ビット位置が０である信号候補を検索し、その信号候補から計算された最終的な誤差のうち、最も小さいものを選択する。これを全てのビット位置のビット０、１に対して繰り返し計算することで、全てのビットのビット尤度が計算される。
【００２３】
ここで説明した従来技術では、復調信号或いはビット尤度を計算するために、１６＋２５６＋２５６＋２５６＝７８４回のレプリカ計算が必要となる。また、ｚ３、ｚ２に対しては２５６個から１６個の選択処理が、ｚ１に対しては２５６個から１個の選択処理が必要になる。
【非特許文献１】Jiang Yue, Kyeong Jin Kim; Gibson, J.D.; Iltis, R.A, ”Channel Estimation and Data Detection for MIMO-OFDM Systems,” In Proc. Of IEEE Intl. Conf. on Global Telecommunications Conference, Vol. 2, pp. 581-585, Dec. 2003.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、上述した従来技術には次のような問題があった。
【００２５】
第１の問題点は、多数の選択処理が必要であるため、処理遅延が発生することである。その理由は、Ｍアルゴリズムによって、信号候補と誤差の選択を行っているためである。
【００２６】
第２の問題点は、ビット尤度が計算できない場合があることである。その理由は、最終的に残った信号候補において、あるビット位置のビットが全て０或いは１となる場合が発生する可能性があるためである。
【００２７】
第３の問題点は、チャネルの状況に関わらず、一定の処理を行っており、残留数の設定が必ずしも効率的であるとは言えないことである。その理由は、受信装置で品質に応じた適応制御を行っていないためである。
【００２８】
本発明の目的は、複数の送信アンテナから送られた信号を、複数の受信アンテナを用いて受信する受信装置を備えた無線通信システムにおいて、選択処理が不要で、ビット尤度が確実に計算できる受信装置を構築することにある。
【００２９】
また、本発明の他の目的は、上記に加え、チャネルの状況に応じて効率的な適応制御を行える受信装置を構築することである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記課題を解決するため、本発明による第１の無線通信システムは、２本以上の受信アンテナと、２つ以上の適応ヌリング装置および、適応復調装置を備えた受信装置を有し、２本以上の送信アンテナを備えた送信装置から送信された信号を受信する。このような構成を採用することで、選択処理が不要で、ビット尤度が確実に計算できる受信装置を構築することができる。
【００３１】
本発明による第２の無線通信システムは、第１の無線通信システムが備える適応復調装置において、選択合成装置を備え、信号の回線品質に応じて、選択と合成のいずれか一方あるいは、両方を行う。このような構成を採用することで、選択処理が不要で、ビット尤度が確実に計算できる受信装置を構築することができる。
【００３２】
本発明による第３の無線通信システムは、第１の無線通信システムが備える適応ヌリング装置において、並び替え制御装置を備え、信号の回線品質に基づいてヌリング装置での並び替えを決定する。このような構成を採用することで、選択処理が不要で、ビット尤度が確実に計算でき、チャネルの状況に応じて効率的な制御を行える受信装置を構築することができる。
【００３３】
本発明による第４の無線通信システムは、第１の無線通信システムが備える適応復調装置において、切り替え制御装置を備え、信号の回線品質に基づいて、動作させる復調装置を制御する。このような構成を採用することで、選択処理が不要で、ビット尤度が確実に計算でき、チャネルの状況に応じて効率的な適応制御を行える受信装置を構築することができる。
【００３４】
本発明による第５の無線通信システムは、第１の無線通信システムが備える適応ヌリング装置において出力数切り替え装置を、適応復調装置において復調信号数切り替え装置を備え、信号の回線品質に基づいて、各適応ヌリング装置から出力されるヌリング信号数と復調装置で復調する信号数を制御する。このような構成を採用することで、選択処理が不要で、ビット尤度が確実に計算でき、チャネルの状況に応じて効率的な適応制御を行える受信装置を構築することができる。
【００３５】
本発明による無線通信システムは、以上のような着想の元に完成されたもので、Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備え、Ｍ本（Ｍは２以上の整数）の送信アンテナを有する送信装置からの送信信号を受信して復調する受信装置を有する無線通信システムであって、前記受信装置は、前記Ｎ本の受信アンテナに接続される第１から第Ｋ（Ｋは２以上Ｍ以下）までのＫ個の適応ヌリング手段と、前記Ｋ個の適応ヌリング手段に接続される適応復調手段とを備え、前記Ｋ個の適応ヌリング手段のうち第ｋ（ｋは１以上Ｋ以下の整数）の適応ヌリング手段は、前記受信アンテナと前記送信アンテナとの間のチャネル係数を要素とする行列を用いて前記受信アンテナで受信された受信信号を直交化してＬｋ個（Ｌｋは１以上Ｍ未満の整数、ｋはｋ番目の適応ヌリング手段を表し１以上Ｋ以下）のヌリング信号を生成して出力し、前記適応復調手段は、前記ヌリング信号を用いて前記受信信号を復調して出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、複数の送信アンテナから送られた信号を、複数の受信アンテナを用いて受信する受信装置を備えた無線通信システムにおいて、選択処理が不要で、ビット尤度が確実に計算できる受信装置を構築することができる。これに加え、チャネルの状況に応じて効率的な適応制御を行う受信装置を構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００３８】
図１は、本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図１を参照すると、本実施例による無線通信システムは、送信データから送信信号ｓ１〜ｓＭを生成しその送信信号ｓ１〜ｓＭをＭ本（Ｍは２以上の整数）の送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍを介して送信する送信装置２と、送信装置２からの信号をＮ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎを介して受信し、受信された信号ｒ１〜ｒＮを復調して出力する受信装置１とを含む構成となっている。
【００４０】
受信装置１は、Ｎ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎの出力側に接続され、受信された各受信信号ｒ１〜ｒＮのヌリングを行うＫ個（Ｋは２以上Ｍ以下の整数）の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋと、Ｋ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋの各出力側に接続され、信号の復調を行う適応復調装置１６と、適応復調装置１６の出力側に接続され、信号の並列直列変換を行う並直列変換装置１４と、受信装置１内の演算装置（図示しない）に接続され、受信装置１内の各部の処理を実現するためのプログラムが格納される記録媒体１５とを備える。
【００４１】
Ｋ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋは、Ｎ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎで受信したＮ個の信号ｒ１〜ｒＮをヌリングし、それぞれヌリング信号ｚ１−１〜ｚ１−Ｌ１、〜、ｚＫ−１〜ｚＫ−ＬＫを適応復調装置１６に出力する。
【００４２】
このＫ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋのうち、第ｋの適応ヌリング装置１２−ｋについて説明する。受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎで受信される信号をそれぞれｒ１〜ｒＮとすると、受信信号ベクトルｒは、ｒ＝（ｒ１，ｒ２，…，ｒＮ）と書ける。第ｋの適応ヌリング装置１２−ｋは、第ｋのヌリング行列により、ｚｋ＝Ａｋ・ｒとしてヌリングを行う。ここで、ｚｋは、ヌリングされた信号からなる第ｋのヌリング信号ベクトルを、Ａｋは、第ｋのヌリング行列をそれぞれ表す。いま、ＡｋをＭ行Ｎ列の行列とすると、ｚｋはＭ個のヌリング信号を要素とするヌリング信号ベクトルとなる。第ｋのヌリング装置１２−ｋは、Ｍ個のヌリング信号ｚｋ−１〜ｚｋ−Ｍのうち、Ｌｋ個のヌリング信号ｚｋ−１〜ｚｋ−Ｌｋを出力する。
【００４３】
適応復調装置１６は、Ｋ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋの出力に個別に接続されるＫ個の復調装置１３−１〜１３−Ｋを備える。Ｋ個の復調装置１３−１〜１３−Ｋは、Ｋ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋからのヌリング信号ｚ１−１〜ｚ１−Ｌ１、〜、ｚＫ−１〜ｚＫ−ＬＫを入力として信号の復調を行い、復調信号ｓ１−１〜ｓ１−Ｍ１、〜、ｓＫ−１〜ｓＫ−ＭＫを並直列変換装置１４に出力する。
【００４４】
このＫ個の復調装置１３−１〜１３−Ｋのうち、第ｋの復調装置１３−ｋは、Ｌｋ個のヌリング信号を入力として信号の復調を行い、復調信号ｓｋ−１〜ｓｋ−Ｍｋを出力する。
【００４５】
並直列変換装置１４は、Ｋ個の復調装置１３−１〜１３−Ｋで復調された復調信号ｓ１−１〜ｓ１−Ｍ１、…、ｓＫ−１〜ｓＫ−ＭＫを直列形式に変換し、復調データｓ１〜ｓＭとして出力する。
【００４６】
図２は、本実施例の動作を示すフローチャートである。図２に示す処理は、受信装置１内の演算装置（図示しない）が記録媒体１６に格納されたプログラムを実行することで実現される。
【００４７】
図２において、まず、Ｎ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎがそれぞれ信号を受信する（ステップＳ１：ＹＥＳ）。次いで、受信装置１がパラメータｋを１に設定し（ステップＳ２）、Ｋ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋのうち第１の適応ヌリング装置１２−１が受信信号に対し第１のヌリングを行い（ステップＳ３）、Ｌ１（Ｌ１は２以上Ｍ未満）個のヌリング信号ｚ１−１〜ｚ１−Ｌ１を出力する。次いで、Ｋ個の復調装置１３−１〜１３−Ｋのうち第１の復調装置１３−１がＬ１個のヌリング信号ｚ１−１〜ｚ１−Ｌ１を入力として復調処理を行い、復調信号ｓ１−１〜ｓ１−Ｍ１（Ｍ１は１以上Ｌ１以下の整数）を出力する（ステップＳ４）。
【００４８】
次に、パラメータｋがＫと等しいか否かを調べ（ステップＳ５）、パラメータｋがＫと等しくない場合（ステップＳ５：ＮＯ）は、パラメータｋを１つ大きくし（ステップＳ６）、上記ステップＳ３に戻って上記と同様のステップを繰り返す。一方、パラメータｋがＫと等しい場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、並直列変換装置１４がＫ個の復調装置１３−１〜１３−Ｋで復調された信号ｓ１−１〜ｓ１−Ｍ１、…、ｓＫ−１〜ｓＫ−ＭＫを並直列変換して、直列形式の復調データｓ１〜ｓＭとして出力する（ステップＳ７）。さらに復調する信号がある否かを検出し（ステップＳ８）、復調する信号がある場合（ステップＳ８：ＮＯ）は、上記ステップＳ１に戻って上記と同様の処理を繰り返し実行し、復調する信号がない場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）は、処理を終了する。
【００４９】
これにより、Ｍ本の送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍより同時に送信された送信信号２１−１〜２１−Ｍを復調することができる。なお、ヌリング行列の決定に際し、送信された信号の回線品質に応じて適応的に制御する方式も本実施例に含まれる。
【実施例２】
【００５０】
次に、本発明の第２の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００５１】
図３は、本実施例の構成を示すブロック図である。本実施例による無線通信システムは、受信装置１の代わりに受信装置３を配置した以外の構成は、図１に示す第１の実施例による無線通信システムと同様である。
【００５２】
図３を参照すると、本実施例による受信装置３は、送信装置２からＭ本の送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍを介して送られてくる送信データに基づく送信信号ｓ１〜ｓＭをＮ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎを介して受信し、受信された信号ｒ１〜ｒＮを復調して出力する。この受信装置３は、Ｎ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎの出力側に接続され、各受信信号ｒ１〜ｒ４のヌリングを行うＫ個（Ｋは２以上Ｍ以下の整数）の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋと、この各適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋの出力側に接続され、信号の復調を行う適応復調装置３３と、この適応復調装置３３の出力側に接続される並直列変換装置１４と、受信装置３内の演算装置（図示しない）に接続される記録媒体３２とを備えている。
【００５３】
このうち、適応復調装置３３は、Ｋ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋの出力側に個別に接続されるＫ個の復調装置１３−１〜１３−Ｋと、この各復調装置１３−１〜１３−Ｋの出力側に接続される選択合成装置３１を備えている。ここで、選択合成装置３１以外の構成は、第１の実施例と同一であるため、選択合成装置３１のみ説明する。
【００５４】
選択合成装置３１は、送信された信号の回線品質に応じて、Ｋ個の復調装置１３−１〜１３−Ｋで復調される信号ｓ１−１〜ｓ１−Ｍ１、〜、ｓＫ−１〜ｓＫ−ＭＫに対し、選択と合成のいずれか一方或いは、両方を行い、復調信号ｓ１〜ｓＭを出力する。
【００５５】
図４は、本実施例の動作を示すフローチャートである。図４に示す処理は、受信装置３内の演算装置（図示しない）が記録媒体３２に格納されたプログラムを実行することで実現される。
【００５６】
図４において、まず、Ｎ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎがそれぞれ信号を受信し（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、第１の実施例と同様に、Ｋ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋと、Ｋ個の復調装置１３−１〜１３−Ｋが信号を復調する（ステップＳ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６）。
【００５７】
次いで、選択合成装置３１が、Ｋ個の復調装置１３−１〜１３−Ｋで復調された信号ｓ１−１〜ｓ１−Ｍ１、〜、ｓＫ−１〜ｓＫ−ＭＫに対し、選択と合成のいずれか一方或いは両方を行い、Ｍ個の復調信号ｓ１〜ｓＭを出力する（ステップＳ１７）。次いで、並直列変換装置１４が、第１の実施例と同様に、Ｍ個の復調信号ｓ１〜ｓＭを並直列変換し、直列形式の復調データｓ１〜ｓＭして出力する（ステップ１８）。さらに、処理する信号があるか否かを調べ（ステップ１９）、処理する信号がある場合（ステップ１９：ＮＯ）は、上記ステップＳ２１に戻って上記と同様の処理を繰り返し実行し、処理する信号がない場合（ステップ１９：ＹＥＳ）は、処理を終了する。
【００５８】
従って、本実施例では、選択合成装置３１を用い、重複した復調信号に対して、選択合成を行うことで、受信性能の向上が期待できる。
【実施例３】
【００５９】
次に、本発明の第３の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００６０】
図５は、本実施例の構成を示すブロック図である。本実施例による無線通信システムは、受信装置１の代わりに受信装置４を配置した以外の構成は、図１に示す第１の実施例による無線通信システムと同様である。
【００６１】
図５を参照すると、本実施例による受信装置４は、送信装置２からＭ本の送信アンテナ２１−１を介して送られてくる送信信号ｓ１〜ｓＭをＮ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎを介して受信し、受信された信号１〜ｒＮを復調して出力する。この受信装置４は、Ｎ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎの出力側に接続されるＫ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋと、この各適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋの出力側に接続される適応復調装置４５と、この各適応復調装置４５の出力側に接続される並直列変換装置１４と、受信装置３内の演算装置（図示しない）に接続される記録媒体４４とを備えている。
【００６２】
適応復調装置４５は、Ｎ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎの出力側に接続される適応制御装置４１と、Ｋ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋの出力側に接続され且つ適応制御装置４１の制御信号出力側に接続されるＫ個のスイッチ４２−１〜４２−Ｋと、Ｋ個のスイッチ４２−１〜４２−Ｋの出力側に接続されるＫ個の復調装置４３−１〜４３−Ｋを備えている。ここで、適応制御装置４１とＫ個のスイッチ４２−１〜４２−Ｋ以外の構成は、第１の実施例と同一であるため、適応制御装置４１とＫ個のスイッチ４２−１〜４２−Ｋのみ説明する。
【００６３】
適応制御装置４１は、受信信号ｒ１〜ｒＮから求まる回線品質に基づき、Ｋ個の復調装置４３−１〜４３−Ｋのうち、動作させる復調装置数を決定し、これに関する制御信号ｘ−ｃｔｒｌを出力する。
【００６４】
Ｊ個（Ｊは１以上Ｋ以下の整数）の復調装置４３−１〜４３−Ｊにより信号を復調する場合、スイッチ４２−１〜４２−Ｋは、適応制御装置４１からの制御信号ｘ−ｃｔｒｌと、Ｋ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋからのヌリング信号とを入力とし、そのうち、Ｊ個のスイッチ４２−１〜４２−Ｊは、ヌリング信号ｚ１−１〜ｚ１−Ｌ１、〜、ｚＪ−１〜ｚＪ−ＬＪを復調装置４３−１〜４３−Ｊへ出力するが、残りのスイッチ４２−（Ｊ＋１）〜４２−Ｋは、出力しない。これにより、Ｊ個の復調装置４３−１〜４３−Ｊは、復調を行い、復調信号ｓ１−１〜ｓ１−Ｍ１、…、ｓ１−１〜ｓ１−ＭＪを出力するが、残りの復調装置４３−（Ｊ＋１）〜４３−Ｋは、動作しない。
【００６５】
図６は、本実施例の動作を示すフローチャートである。図６に示す処理は、受信装置４内の演算装置（図示しない）が記録媒体４４に格納されたプログラムを実行することで実現される。
【００６６】
図６において、まず、Ｎ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎがそれぞれ信号を受信する（ステップＳ２１）。次いで、第１の実施例と同様にＫ個の適応ヌリング装置１２−１〜１２−Ｋを用いて信号のヌリングを行う（ステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５）。次いで、適応制御装置４１は、何らかの手段により、動作させる復調装置数を表すパラメータＪを決定する（ステップＳ２６）。
【００６７】
次に、パラメータｋを１に設定し（ステップＳ２７）、Ｋ個の復調装置４３−１〜４３−Ｋのうち第１の復調装置４３−１で復調して復調信号ｓ１−１〜ｓ１−Ｍ１を出力し（ステップ２８）、パラメータｋがＪと等しいか否かを調べ（ステップＳ２９）、パラメータｋがＪと等しくない場合（ステップＳ２９：ＮＯ）は、パラメータｋを１つ大きくし（ステップＳ３０）、上記ステップＳ２８に戻って上記と同様のステップを繰り返す。
【００６８】
一方、パラメータｋがＪと等しい場合（ステップＳ２９：ＹＥＳ）は、Ｊ個の復調装置４３−１〜４３−Ｊで復調された信号ｓ１−１〜ｓ１−Ｍ１、…、ｓ１−１〜ｓ１−ＭＪを並直列変換して、直列形式の復調データｓ１〜ｓＭとして出力する（ステップＳ３１）。さらに復調する信号がある否かを検出し（ステップＳ３２）、復調する信号がある場合（ステップＳ３２：ＮＯ）は、上記ステップＳ２１に戻って上記と同様の処理を繰り返し実行し、復調する信号がない場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）は、処理を終了する。
【００６９】
これにより、Ｍ本の送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍより同時に送信された送信信号をチャネルの状況などに応じて、品質と演算のバランスを取りながら効率よく復調することが期待できる。
【００７０】
以下の各実施例４〜９では、送信装置の送信アンテナは４本、受信装置の受信アンテナは４本であり、送信信号は１６値の信号であり、復調処理は最尤推定法であることを仮定するが、これは説明のための仮定であり、本発明の実施を制限するものではない。
【実施例４】
【００７１】
図７は、本発明の第４の実施例による受信装置の構成を示す図である。本実施例による無線通信システムは、図１に示す第１の実施例による無線通信システムと同様の構成となっている。
【００７２】
図７を参照すると、本実施例による無線通信システムにおいて、送信装置６は、４本の送信アンテナ２１−１〜２２−４を備え、それぞれ信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４を送信する。また、受信装置５は、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４を備え、送信装置６から送られてくる信号ｓ１〜ｓ４を受信する。受信装置５による受信信号ｒ１〜ｒ４は、従来例と同じく、以下のように行列形式で書ける。
【００７３】
【数４】
2006203782.tif 000006
ここで、ｒは受信信号ｒ１〜ｒ４を要素とするベクトルを受信信号ベクトル、Ｈはチャネル係数ｈ１１〜ｈ４４を要素とする行列をチャネル行列、ｓは送信信号ｓ１〜ｓ４を要素とするベクトルを送信信号ベクトル、ｎは受信信号ｒ１〜ｒ４に付加される雑音ｎ１〜ｎ４を要素とするベクトルを雑音ベクトルｎをそれぞれ表す。
【００７４】
図７を参照すると、受信装置５は、４本の送信アンテナ２１−１〜２２−４の出力側に接続される２個の適応ヌリング装置５１−１及び５１−２と、この各適応ヌリング装置５１−１及び５１−２の出力側に接続される適応復調装置５９と、この適応復調装置５９の出力側に接続される並直列変換装置５４と、受信装置５内の演算装置（図示しない）に接続され、受信装置５の各部の処理を実現するためのプログラムを格納する記録媒体５８とを備えている。
【００７５】
このうち、適応ヌリング装置５１−１は、各送信アンテナ２１−１〜２２−４の出力側に並列に接続されるＱＲ分解装置５５−１及びＱＨ演算装置５７−１を備え、これと同様に、適応ヌリング装置５１−２も、各送信アンテナ２１−１〜２２−４の出力側に並列に接続されるＱＲ分解装置５５−２及びＱＨ演算装置５７−２を備えている。また、適応復調装置５９は、ＱＲ分解装置５５−１及びＱＨ演算装置５７−１と、ＱＲ分解装置５５−２及びＱＨ演算装置５７−２との各出力側に接続される２個の復調装置５３−１及び５３−２を備える。即ち、本実施例では、ヌリング処理としてＱＲ分解を用いたヌリングを行っている。
【００７６】
ＱＲ分解装置５５−１は、第１のチャネル行列Ｈ１のＱＲ分解を行い、Ｑ行列Ｑ１と、Ｒ行列Ｒ１を出力する。これは、Ｈ１＝Ｑ１Ｒ１と書ける。ここで、第１のチャネル行列Ｈ１は、前述したチャネル行列Ｈに等しいものとする。
【００７７】
ＱＨ演算装置５７−１は、Ｑ行列Ｑ１と、受信信号ｒ１〜ｒ４を入力として、受信信号ベクトルｒにＱ行列Ｑ１の複素共役転置を左から掛けることにより直交化し、ヌリング信号ｚ１−１〜ｚ１−４として出力する。ここで、Ｑ行列Ｑ１が、Ｑ１ＨＱ１＝Ｉ（Ｉは単位行列）を満たすため、直交化したヌリング信号ｚ１−１〜ｚ１−４を要素とするヌリング信号ベクトルｚ１は、ｚ１＝Ｑ１Ｈｒ＝Ｒ１ｓ＋ＱＨｎと書ける。このとき、Ｒ行列Ｒ１が上三角行列であることに注意すると、上記数４の式は、
【００７８】
【数５】
2006203782.tif 000007
と書ける。ＱＨ演算装置５７−１は、このうち２つのヌリング信号ｚ１−３及びｚ１−４を出力する。
【００７９】
復調装置５３−１は、ＱＨ演算装置５７−１からの２つのヌリング信号ｚ１−３及びｚ１−４と、ＱＲ分解装置５５−１からのＲ行列Ｒ１とを入力して信号の復調を行う。具体的には、Ｒ１行列と送信信号の信号候補からヌリング信号ｚ１−３及びｚ１−４のレプリカを計算し、ヌリング信号ｚ１−３及びｚ１−４との誤差を計算し、最も誤差の小さい誤差を与える送信信号の信号候補を復調信号ｓ３、ｓ４として出力する。このとき、復調装置５３−１に入力される２つのヌリング信号ｚ１−３とｚ１−４は、
【００８０】
【数６】
2006203782.tif 000008
と書ける。ヌリング信号ｚ１−４のレプリカをｚ１−４−１＝ｒ１−４４ｃ１、ｚ１−４−２＝ｒ１−４４ｃ２、…、ｚ１−４−１６＝ｒ１−４４ｃ１６と計算し、ヌリング信号ｚ１−３のレプリカをｚ１−３−１＝ｒ１−３３ｃ１＋ｒ１−３４ｃ１、ｚ１−３−２＝ｒ１−３３ｃ１＋ｒ１−３４ｃ２、…、ｒ１−３−２５６＝ｒ１−３３ｃ１６＋ｒ１−３４ｃ１６と計算し、それぞれ計算されたレプリカ信号ｚ１−４−１〜ｚ１−４−１６及びｚ１−３−１〜ｒ１−３−２５６と、２つのヌリング信号ｚ１−４及びｚ１−３との誤差を計算し、最も小さい誤差を与える送信信号の候補を復調信号ｓ３、ｓ４とする。従って、復調装置５３−１で計算するレプリカ数は、２７２となる。
【００８１】
一方、ＱＲ分解装置５５−２は、第２のチャネル行列Ｈ２に対してＱＲ分解を行う。ここで、第２のチャネル行列Ｈ２は、前述したチャネル行列Ｈの１、２列と３、４列を並び替えたものであるとすると、
【００８２】
【数７】
2006203782.tif 000009
と書ける。ＱＲ分解装置５５−２は、第２のチャネル行列Ｈ２をＱＲ分解し、Ｑ行列Ｑ２とＲ行列Ｒ２を出力する。これは、Ｈ２＝Ｑ２Ｒ２と書ける。
【００８３】
ＱＨ演算装置５７−２は、Ｑ行列Ｑ２と受信信号ｒ１〜ｒ４を入力として受信信号ベクトルにＱ行列Ｑ２の複素共役転置を左から掛けることにより直交化し、ヌリング信号ｚ２−１〜ｚ２−４として出力する。ここで、Ｑ行列Ｑ２が、Ｑ２ＨＱ２＝Ｉ（Ｉは単位行列）を満たすため、直交化したヌリング信号ｚ２−１〜ｚ２−４を要素とするヌリング信号ベクトルｚ２は、ｚ２＝Ｑ２Ｈｒ＝Ｒ２ｓ＋Ｑ２Ｈｎと書ける。このとき、Ｒ２が上三角行列であることに注意すると、上記数７の式は、
【００８４】
【数８】
2006203782.tif 000010
と書ける。ＱＨ演算装置５７−２は、このうち２つのヌリング信号ｚ２−３及びｚ２−４を出力する。
【００８５】
復調装置５３−２は、ＱＨ演算装置５７−２からの２つのヌリング信号ｚ２−３及びｚ２−４と、ＱＲ分解装置５５−２からのＲ行列Ｒ２とを入力して信号の復調を行い、復調信号ｓ１及びｓ２を出力する。このとき、復調装置５３−２に入力される２つのヌリング信号ｚ２−３及びｚ２−４は、
【００８６】
【数９】
2006203782.tif 000011
と書け、復調装置５３−１と同様の手段で復調することにより、復調信号ｓ１、ｓ２を得るために必要なレプリカ信号は、２７２個となる。
【００８７】
並直列変換装置５４は、復調された信号ｓ１〜ｓ４を入力として並直列変換を行い、直列形式の復調データｓ１〜ｓ４を出力する。
【００８８】
図８は、本実施例による受信装置５の復調処理を示すフローチャートである。図７、図８を参照して本実施例による受信装置５の復調処理について説明する。なお、図８に示す処理は、受信装置５内の演算装置（図示しない）が記録媒体５８のプログラムを実行することで実現される。
【００８９】
図８において、まず、Ｎ本の受信アンテナ１１−１〜１１−４がそれぞれ信号を受信すると（ステップＳ４１）、ＱＲ分解装置５５−１が第１のチャネル行列Ｈ１のＱＲ分解を行い（ステップＳ４２）、ＱＨ演算装置５７−１が受信信号ベクトルｒにＱ行列Ｑ１の複素共役転置を左から書けることで直交化を行って２つのヌリング信号ｚ１−３及びｚ１−４を出力し（ステップＳ４３）、復調装置５３−１が、ＱＨ演算装置５７−１からの２つのヌリング信号ｚ１−３及びｚ１−４と、ＱＲ分解装置５５−１からのＲ行列Ｒ１とを入力として、信号の復調を行い、２つの復調信号ｓ３、ｓ４を出力する（ステップＳ４４）。
【００９０】
一方、上記ステップＳ４２〜Ｓ４４の処理に並行して、ＱＲ分解装置５５−２が、第２のチャネル行列Ｈ２のＱＲ分解を行い（ステップＳ４５）、ＱＨ演算装置５７−２が、受信信号ベクトルｒにＱ行列Ｑ２の複素共役転置を左から書けることで直交化を行って２つのヌリング信号ｚ２−３及びｚ２−４を出力し（ステップＳ４６）、復調装置５３−２が、ＱＨ演算装置５７−２からの２つのヌリング信号ｚ２−３及びｚ２−４と、ＱＲ分解装置５５−２からのＲ行列Ｒ２とを入力として、信号の復調を行い、２つの復調信号ｓ１、ｓ２を出力する（ステップＳ４７）。
【００９１】
次いで、並直列変換装置５４が、４つの復調信号ｓ１〜ｓ４を並直列変換して、直列形式の復調データｓ１〜ｓ４を出力する（ステップＳ４８）。次いで、他に受信した信号があるか否かを検出し（ステップＳ４９）、受信した信号がある場合（ステップＳ４９：ＮＯ）は、上記ステップＳ４１に戻って上記と同様の処理を行い、受信した信号がない場合（ステップＳ４９：ＹＥＳ）は、処理を終了する。
【００９２】
従って、本実施例では、復調装置５３−１と５３−２で必要なレプリカ総数は合計で５４４個であり、従来技術で必要なレプリカ総数７８４個に比べ、削減できていることがわかる。また、本実施例で説明したとおり、本発明においては選択処理を必要としない。さらに、復調装置５３−１、５３−２において、信号ｓ３、ｓ４或いは信号ｓ１、ｓ２の全ての組み合わせを用いて復調信号を決定するため、ビット尤度が必要な場合でも、計算できなくなる場合は発生しない。
【実施例５】
【００９３】
図９は、本発明の第５の実施例による受信装置の構成を示すブロック図である。本実施例による無線通信システムの構成は、受信装置１の代わりに受信装置７を配置した以外は、図１に示す第１の実施例と同様の構成となっている。
【００９４】
図９を参照すると、本実施例による受信装置７は、第４の実施例における受信装置５と同じように、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４を備え、送信装置６から４本の送信アンテナ２１−１〜２１−４を介して送られてくる送信信号ｓ１〜ｓ４を受信し、受信された信号ｒ１〜ｒ４を復調して出力する。このとき、受信装置７による受信信号ｒ１〜ｒ４と、送信装置６による送信信号ｓ１〜ｓ４とは、第４の実施例と同様に、次のように関係付けられ、
【００９５】
【数１０】
2006203782.tif 000012
ｒ＝Ｈｓ＋ｎと書ける。
【００９６】
図７を参照すると、受信装置７は、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に接続される３個の適応ヌリング装置５１−１、７１−２、及び７１−３と、この各適応ヌリング装置５１−１、７１−２、及び７１−３の出力側に個別に接続される３個の復調装置５３−１、７３−２、及び７３−３を有する適応復調装置７７と、この適応復調装置７７の各復調装置５３−１、７３−２、及び７３−３の出力側に接続される並直列変換装置５４と、受信装置５内の演算装置（図示しない）に接続され、受信装置５内の各部の処理を実現するためのプログラムを格納する記録媒体７６とを備えている。
【００９７】
このうち、適応ヌリング装置７１−２は、各受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に並列に接続されるＱＲ分解装置５５−２とＱＨ演算装置７５−２を備え、同様に適応ヌリング装置７１−３は、各受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に並列に接続されるＱＲ分解装置５５−３とＱＨ演算装置７５−３を備える。ここで、適応ヌリング装置５１−１と復調装置５３−１の動作は、第４の実施例と同じのため、説明は省略する。
【００９８】
ヌリング装置７１−２は、ＱＲ分解装置５５−２において、第４の実施例と同じように第２のチャネル行列Ｈ２を用いてＱＲ分解を行い、Ｑ行列Ｑ２とＲ行列Ｒ２を出力する。
【００９９】
ＱＨ演算装置７５−１は、第４の実施例と同じようにＱ行列Ｑ２を用いてヌリングを行うが、ヌリング信号ｚ２−４のみを出力する。
【０１００】
復調装置７３−２は、ヌリング信号ｚ２−４とＱ行列Ｒ２から信号の復調を行って復調信号ｓ２を出力するが、ｚ２−４＝ｒ２−４４ｓ２＋ｎ２−４となるため、復調装置７３−２で必要なレプリカ数は、１６となる。
【０１０１】
ヌリング装置７１−３は、ＱＲ分解装置５５−３において、第３のチャネル行列に対し、ＱＲ分解を行い、Ｑ行列Ｑ３とＲ行列Ｒ３を出力する。いま、第３のチャネル行列は、チャネル行列の要素を用いて以下のように並び替えたものであるとする。
【０１０２】
【数１１】
2006203782.tif 000013
ＱＨ演算装置７５−３は、ヌリング装置７１−２と同様に受信信号のヌリングを行い、ヌリング信号ｚ３−４を出力する。復調装置７３−３は、ヌリング信号ｚ３−４とＲ行列Ｒ３から信号の復調を行って復調信号ｓ３を出力するが、ｚ３−４＝ｒ３−４４ｓ１＋ｎ３−４となるため、復調装置７３−３で必要なレプリカ数は復調装置７３−２と同様に１６となる。
【０１０３】
並直列変換装置５４は、復調された信号ｓ１〜ｓ４を入力として並直列変換を行い、復調信号を出力する。
【０１０４】
図１０は、本実施例による受信装置７の復調処理を示すフローチャートである。図９、図１０を参照して、本実施例による受信装置７の復調処理について説明する。なお、図１０に示す処理は、受信装置７内の演算装置（図示しない）が記録媒体７６のプログラムを実行することで実現される。
【０１０５】
図１０において、まず、受信アンテナ１１−１〜１１−４がそれぞれ信号を受信すると（ステップＳ５１）、ＱＲ分解装置５５−１が第１チャネル行列のＱＲ分解を行い（ステップＳ５２）、ＱＨ演算装置５７−１が受信信号ベクトルにＱ行列Ｑ１の複素共役転置を左から書けることで直交化を行い（ステップＳ５３）、復調装置５３−１が２つのヌリング信号とＲ行列Ｒ１を入力として信号の復調を行い、２つの復調信号ｓ３、ｓ４を出力する（ステップＳ５４）。
【０１０６】
次いで、ＱＲ分解装置５５−２が第２チャネル行列のＱＲ分解を行い（ステップＳ５５）、ＱＨ演算装置７５−１が受信信号ベクトルにＱ行列Ｑ２の複素共役転置を左から書けることで直交化を行い（ステップＳ５６）、復調装置７３−２が１つのヌリング信号とＲ行列Ｒ２を入力として信号の復調を行い、１つの復調信号ｓ２を出力する（ステップＳ５７）。
【０１０７】
次いで、ＱＲ分解装置５５−３が第３チャネル行列のＱＲ分解を行い（ステップＳ５８）、ＱＨ演算装置７５−３が受信信号ベクトルにＱ行列Ｑ３の複素共役転置を左から書けることで直交化を行い（ステップＳ５９）、復調装置７３−３が１つのヌリング信号とＲ行列Ｒ３を入力として信号の復調を行い、１つの復調信号ｓ１を出力する（ステップＳ６０）。
【０１０８】
次いで、並直列変換装置５４が、４つの復調信号ｓ１〜ｓ４を並直列変換して直列形式の復調データｓ１〜ｓ４として出力する（ステップＳ６１）。次いで、他に受信した信号があるか否かを検出し（ステップＳ６２）、受信した信号がある場合（ステップＳ６２：ＮＯ）は、上記ステップ５１に戻って上記と同様の処理を繰り返し行い、受信した信号がない場合（ステップＳ６２：ＹＥＳ）は、処理を終了する。
【０１０９】
これにより、３個の復調装置５３−１、７３−２、及び７３−３で必要なレプリカは、それぞれ２７２個、１６個、及び１６個であるため、合計で３０４個のレプリカが計算されることになる。従って、本実施例によれば、従来技術で必要なレプリカ数７８４個に比べ、大きく削減できていることがわかる。また、送信信号候補の選択は不要であり、結果としてビット尤度が必要な場合においても、ビット尤度が計算できなくなるような場合は発生しない。
【実施例６】
【０１１０】
図１１は、本発明の第６の実施例による受信装置の構成を示すブロック図である。
【０１１１】
図１１を参照すると、本実施例による受信装置８は、送信装置６から４本の送信アンテナ２１−１〜２１−４を介して送られてくる送信信号ｓ１〜ｓ４を４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４を介して受信し、受信された信号ｒ１〜ｒ４を復調して出力する。この受信装置８は、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に接続される３個の適応ヌリング装置５１−１、７１−２及び７１−３と、この各適応ヌリング装置５１−１、７１−２及び７１−３の出力側に接続される適応復調装置８３と、この適応復調装置８３の出力側に接続される並直列変換装置５４と、受信装置５内の演算装置（図示しない）に接続され、受信装置５内の各部の処理を実現するためのプログラムを格納する記録媒体８２を備えている。
【０１１２】
このうち、適応復調装置８３は、３個の適応ヌリング装置５１−１、７１−２、及び７１−３の出力側に個別に接続される３個の復調装置５３−１、５３−２、及び７３−３と、このうち２個の復調装置５３−２、及び７３−３の出力側に接続される選択装置８１とを備えている。
【０１１３】
図１２は、本実施例による受信装置８の復調処理を示すフローチャートである。図１１、図１２を参照して、本実施例による受信装置８の復調処理について説明する。なお、図１２に示す処理は、受信装置８内の演算装置（図示しない）が記録媒体８２のプログラムを実行することで実現される。
【０１１４】
図１２において、まず、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４がそれぞれ信号を受信する（ステップＳ７１）し、適応ヌリング装置５１−１が第４の実施例と同様に第１チャネル行列を用いてヌリングを行い、２つのヌリング信号ｚ１−４及びｚ１−３を出力する（ステップＳ７２）。次いで、復調装置５３−１が、２つのヌリング信号ｚ１−４及びｚ１−３と、Ｒ行列Ｒ１を用いて復調を行い、２つの復調信号ｓ４、ｓ３を出力する（ステップＳ７３）。
【０１１５】
次いで、適応ヌリング装置５１−２が、第４の実施例と同様に第２チャネル行列を用いてヌリングを行い、２つのヌリング信号ｚ２−４及びｚ２−３を出力する（ステップＳ７４）。次いで、復調装置５３−２が、２つのヌリング信号ｚ２−４及びｚ２−３と、Ｒ行列Ｒ２を用いて復調を行い、２つの復調信号ｓ１、ｓ２を出力する（ステップＳ７５）。
【０１１６】
次いで、適応ヌリング装置７１−３が、第５の実施例と同様に第３チャネル行列を用いてヌリングを行い、１つのヌリング信号ｚ３−４を出力する（ステップＳ７６）。次いで、復調装置７３が、１つのヌリング信号ｚ３−４と、Ｒ行列Ｒ３を用いて復調をし、１つの復調信号ｓ１を出力する（ステップＳ７７）。
【０１１７】
次いで、選択装置８１が、復調装置５３−２及び７３−３で復調された各信号ｓ１、ｓ１のうち、受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference-plus-Noise Ratio）の高い方を選択し、選択された信号ｓ１を出力する（ステップＳ７８）。
【０１１８】
次いで、並直列変換装置５４が、４つの復調信号ｓ１〜ｓ４を並直列変換して直列形式の復調データｓ１〜ｓ４として出力する（ステップＳ７９）。次いで、他に受信した信号があるか検出し（ステップＳ８０）、受信した信号がある場合（ステップＳ８０：ＮＯ）は、上記ステップＳ７９に戻って上記と同様の処理を繰り返し行い、受信した信号がない場合（ステップＳ８０：ＹＥＳ）は、処理を終了する。
【０１１９】
従って、本実施例の構成及び方式を用いることにより、特に信号ｓ１については、２つの復調信号から良好なものを選択できるため、伝送特性の改善が期待できる。
【０１２０】
なお、本実施例では、選択装置８１により、１つの信号に関して選択しているが、これはあくまで１つの例であり選択する信号の数に制限は特にない。また、本実施例では、信号を選択する装置を設けているが、受信機の構成によっては合成あるいは、選択と合成の両方を行う装置を設けることもできる。さらに、本実施例では選択の基準として、ＳＩＮＲを用いたが、これも説明のために用いた１つの例であり、選択の基準を拘束するものではない。
【実施例７】
【０１２１】
図１３は、本発明の第７の実施例による受信装置の構成を示すブロック図である。
【０１２２】
図１３を参照すると、本実施例による受信装置９は、送信装置６から４本の送信アンテナ２１−１〜２１−４を介して送られてくる送信信号ｓ１〜ｓ４を４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４を介して受信し、受信された信号ｒ１〜ｒ４を復調して出力する。この受信装置９は、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に接続される３個の適応ヌリング装置９１−１、９１−２、及び９１−３と、この各適応ヌリング装置９１−１、９１−２、及び９１−３の出力側に個別に接続される３個の復調装置５３−１、７３−２、及び７３−３を有する適応復調装置９４と、適応復調装置９４の出力側に接続される並直列変換装置５４と、受信装置５内の各部の処理を実現するためのプログラムを格納する記録媒体９５を備えている。
【０１２３】
適応ヌリング装置９１−１は、各受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に並列に接続される並び替え制御装置９２−１、ＱＲ分解装置９３−１、及びＱＨ演算装置５７を備える。これと同様に、適応ヌリング装置９１−２も、各受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に並列に接続される並び替え制御装置９２−２、ＱＲ分解装置９３−２、ＱＨ演算装置７５−２−を備える。また、適応ヌリング装置９１−３も、各受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に並列に接続される並び替え制御装置９２−３、ＱＲ分解装置９３−３、ＱＨ演算装置７５−３を備える。
【０１２４】
図１４は、本実施例による受信装置９の復調処理を示すフローチャートである。図１３、図１４を参照して、本実施例による受信装置９の復調処理について説明する。なお、図１４に示す処理は、受信装置９内の演算装置（図示しない）が記録媒体９５のプログラムを実行することで実現される。
【０１２５】
図１４において、まず、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４がそれぞれ信号を受信する（ステップＳ９１）。次いで、並び替え制御装置９２−１が、受信信号ｒ１〜ｒ４から回線品質を測定し、第１チャネル行列の生成を制御する制御信号ｘ−ｃｔｒｌ１を生成する（ステップ９２）。次いで、ＱＲ分解装置９３−１が、制御信号ｘ−ｃｔｒｌ１を入力し、チャネル行列の並び替えを行うことで第１のチャネル行列Ｈ１を決定してＱＲ分解を行い、Ｑ行列Ｑ１とＲ行列Ｒ１を出力する（ステップＳ９３）。次いで、ＱＨ演算装置５７−１及び復調装置５３−１が、第１の実施例と同様に受信信号ｒ１〜ｒ４のヌリング及び信号の復調を行い、２つの復調信号ｓ１、ｓ２を出力する（ステップＳ９４、Ｓ９５）。
【０１２６】
上記と同様に、並び替え制御装置９２−２及び９２−３が、第２及び第３のチャネル行列Ｈ２及びＨ３を生成するための制御信号ｘ−ｃｔｒｌ２及びｘ−ｃｔｒｌ３を生成し（ステップＳ９６、Ｓ１００）、ＱＲ分解装置９３−２及び９３−３が、第２及び第３のチャネル行列Ｈ２及びＨ３のＱＲ分解を行い、Ｑ行列Ｑ２、Ｑ３とＲ行列Ｒ２、Ｒ３を出力する（ステップＳ９７、Ｓ１０１）。次いで、ＱＨ演算装置７５−２、７５−３、及び復調装置７３−２、７３−３が、第５の実施例と同様に受信信号ｒ１〜ｒ４のヌリング及び信号の復調を行い、それぞれ１つの復調信号ｓ３、ｓ４を出力する（ステップＳ９８、Ｓ９９、Ｓ１０２、Ｓ１０３）。
【０１２７】
次いで、並直列変換装置５４が、４つの復調信号ｓ１〜ｓ４を並直列変換して復調データｓ１〜ｓ４を出力する（ステップＳ１０４）。次いで、他に受信した信号があるか検出し（ステップＳ１０５）、受信した信号がある場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）は、上記ステップＳ９１に戻って上記と同様の処理を繰り返し行い、受信した信号がない場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）は、処理を終了する。
【０１２８】
次に、並び替え制御装置９２−１、９２−２、９２−３の動作について説明する。
【０１２９】
第４、第５の実施例で説明したように、復調装置５３−１は、２つの信号を２７２個のレプリカから復調するのに対し、復調装置７３−２、７３−３は、１つの信号を１６個のレプリカから復調する。このとき、復調装置５３−１はより多くのレプリカを用いて信号を復調するため、復調信号の精度が高くなる。そこで、並び替え制御装置９２−１、９２−２、９２−３は、品質の劣悪な信号を復調装置５３−１で、良好な信号を７３−２および、７３−３で復調するように制御する。
【０１３０】
並び替え制御装置は、例えば品質として各送信信号の受信電力を測定する。ここでは、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４であったとする（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４はそれぞれ送信信号１、２、３、４の受信電力を表す）。この場合、並び替え制御装置９２−１は、送信信号１、２が復調装置５３−１で、並び替え制御装置９２−２は、送信信号３が復調装置７３−２で、並び替え制御装置９２−３は、送信信号４が復調装置７３−３でそれぞれ復調されるように制御する。具体的には、例えば第１、第２、第３のチャネル行列Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が以下となるように制御する信号を出力する。
【０１３１】
【数１２】
2006203782.tif 000014
これにより、本実施例によれば、送信信号間の品質に応じた復調が可能となるため、復調信号の精度向上が期待できる。なお、本実施例で示した第１、第２、第３チャネル行列はあくまで例であり、本発明の実施を限定するものではない。
【実施例８】
【０１３２】
図１５は、本発明の第８の実施例による受信装置の構成を示すブロック図である。
図１５を参照すると、本実施例による受信装置１０は、送信装置６から４本の送信アンテナ２１−１〜２１−４を介して送られてくる送信信号ｓ１〜ｓ４を４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４を介して受信し、受信された信号ｒ１〜ｒ４を復調して出力する。この受信装置１０は、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に接続される４個の適応ヌリング装置５１−１、５１−２、７１−３、及び７１−４と、この各適応ヌリング装置５１−１、５１−２、７１−３、及び７１−４の出力側に接続される適応復調装置１０１と、この適応復調装置１０１の出力側に接続される並直列変換装置５４と、受信装置５内の各部の処理を実現するためのプログラムを格納する記録媒体１０５を備えている。
【０１３３】
復調装置１０１は、１個の適応ヌリング装置５１−１の出力側に接続される復調装置５３−１と、３個の適応ヌリング装置５１−２、７１−３、及び７１−４の出力側に接続される３個のスイッチ１０３−１、１０４−１、１０４−２と、各スイッチ１０３−１、１０４−１、１０４−２の出力側に接続される３個の復調装置５３−２、７３−３、７３−４と、各受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に接続される切り換え装置１０２とを備える。
【０１３４】
図１６は、本実施例による受信装置１０の復調処理を示すフローチャートである。図１５、図１６を参照して、本実施例による受信装置１０の復調処理について説明する。なお、図１６に示す処理は、受信装置１０内の演算装置（図示しない）が記録媒体１０５のプログラムを実行することで実現される。
【０１３５】
図１６において、まず、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４がそれぞれ信号を受信する（ステップＳ１１１）。次いで、４個の適応ヌリング装置５１−１、５１−２、７１−３、７１−４が、第４、第５の実施例と同じようにチャネル行列を用いて受信信号ｒ１〜ｒ４のヌリングを行い、それぞれ２つ或いは１つのヌリング信号ｚ１−３及びｚ１−４、ｚ２−３及びｚ２−４、ｚ３−４、及びｚ４−４を出力する（ステップＳ１１２）。
【０１３６】
次いで、適応復調装置１０１に備えられた切り替え装置１０２が、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４から送信された信号の受信品質を測定し、切り替え制御信号ｘ−ｃｔｒｌを３個のスイッチ１０３−１、１０４−１、及び１０４−２に出力する（ステップ１１３）。
【０１３７】
次いで、３個のスイッチ１０３−１、１０４−１、及び１０４−２が、切り替え装置１０２からの切り替え制御信号ｘ−ｃｔｒｌに基づいて切り替えを行う（ステップＳ１１４）。次いで、４個の復調装置５３−１、５３−２、７３−３、及び７３−４が、第１、第２の実施例と同じように信号の復調を行い、１個の復調装置５３−１からの２つの復調信号ｓ３及びｓ４と、３個の復調装置５３−２、７３−３、７３−４からの復調信号のうち切り替え制御信号ｘ−ｃｔｒｌにて切り替えられた２つの復調信号ｓ１及びｓ２とを出力する（ステップＳ１１５）。
【０１３８】
次いで、並直列変換装置５４が、４つの復調信号ｓ１〜ｓ４を並直列変換して直列形式の復調データｓ１〜ｓ４を出力する（ステップＳ１１６）。次いで、他に受信した信号があるか検出し（ステップＳ１１７）、受信した信号がある場合（ステップＳ１１７：ＮＯ）は、上記ステップＳ１１１に戻って上記と同様の処理を繰り返し行い、受信した信号がない場合（ステップＳ１１７：ＹＥＳ）は、処理を終了する。
【０１３９】
次に、切り替え制御装置１０２について説明する。
【０１４０】
切り替え制御装置１０２は、送信信号の品質として、受信ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を測定する。いま、ｇ４＜ｇ３＜ｇ２＜ｇ１であったとする（ここで、ｇ４、ｇ３、ｇ２、ｇ１はそれぞれ送信信号４、３、２、１の受信ＳＮＲを表す）。本実施例では品質の高い２つの送信信号ｓ２、ｓ１の復調を制御する。
【０１４１】
いま、品質の基準となる受信ＳＮＲをｇ０とすると、ｇ２＜ｇ０すなわち、送信信号２の受信品質が基準より低い場合には、切り替え装置１０２は、スイッチ１０３−２をオンに、スイッチ１０４−３及び１０４−４をオフにそれぞれ制御する。これにより、送信信号ｓ２、ｓ１は、第４の実施例で説明したように２５６個のレプリカから復調される。この場合、ｓ３、ｓ４の復調とあわせ、全部で５４４個のレプリカが必要になる。
【０１４２】
一方、ｇ２＞ｇ０すなわち送信信号２の受信品質が基準より高い場合には、切り替え装置１０１は、スイッチ１０４−３及び１０４−４をオンに、スイッチ１０３−２をオフに制御する。これにより、送信信号ｓ２、ｓ１は第５の実施例で説明したように１６のレプリカから復調される。この場合、全部で３０４個のレプリカが必要になる。
【０１４３】
従って、本実施例によれば、品質が良好な場合には少ない演算量での復調が実現でき、品質が劣悪な場合には、復調に用いるレプリカ数を増やすことによって、高精度な復調が期待できる。したがって、品質に応じて演算量と復調精度を効率的に制御することが期待できる。
【０１４４】
なお、本実施例では２つの信号を適応的に復調しているが、これは説明のための仮定であり、本発明の実施を制約するものではない。
【実施例９】
【０１４５】
図１７は、本発明の第９の実施例による受信装置の構成を示すブロック図である。
【０１４６】
図１７を参照すると、本実施例による受信装置１１は、送信装置６から４本の送信アンテナ２１−１〜２１−４を介して送られてくる送信信号ｓ１〜ｓ４を４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４を介して受信し、受信された信号ｒ１〜ｒ４を復調して出力する。この受信装置１１は、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に接続される２個の適応ヌリング装置１１１−１及び１１１−２と、各適応ヌリング装置１１１−１及び１１１−２の出力側に接続される適応復調装置１１８と、適応復調装置１１８の出力側に接続される並直列変換装置５４と、受信装置５内の各部の処理を実現するためのプログラムを格納する記録媒体１１７を備えている。
【０１４７】
適応ヌリング装置１１１−１は、各受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に並列に接続される出力数切り替え装置１１２−１、ＱＲ分解装置１１３−１、及びＱＨ演算装置１１４−１を備える。同様に、適応ヌリング装置１１１−２も、各受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に並列に接続される出力切り替え装置１１２−２、ＱＲ分解装置１１３−２、ＱＨ演算装置１１４−２を備える。
【０１４８】
適応復調装置１１８は、２個のＱＨ演算装置１１４−１及び１１４−２の出力側に個別に接続される２個の復調装置１１５−１及び１１６−２と、各受信アンテナ１１−１〜１１−４の出力側に接続される復調信号数切り替え装置１１９とを備える。
【０１４９】
図１８は、本実施例による受信装置１１の復調処理を示すフローチャートである。図１７、図１８を参照して、本実施例による受信装置１１の復調処理について説明する。なお、図１８に示す処理は、受信装置１１内の演算装置（図示しない）が記録媒体１１７のプログラムを実行することで実現される。
【０１５０】
図１８において、まず、４本の受信アンテナ１１−１〜１１−４がそれぞれ信号を受信する（ステップ１２１）。次いで、２個の出力切り替え装置１１２−１及び１１２−２が、２個のＱＨ演算装置１１４−１及び１１４−２から出力されるヌリング信号ｚ１−４、ｚ１−３、ｚ１−３、及びｚ２−４のヌリング信号数を送信信号の回線品質に基づいて決定し、これに関する２つの制御信号ｘ−ｃｔｒｌ１及びｘ−ｃｔｒｌ２を２個のＱＲ分解装置１１３−１及び１１３−２にそれぞれ出力する（ステップＳ１２２）。次いで、復調信号数切り替え装置１１９が、２個の復調装置１１５−１及び１１６−２で出力される復調信号ｓ１〜ｓ４の信号数を送信信号の回線品質に基づいて決定し、これに関する制御信号ｘ−ｃｔｒｌを２個の復調装置１１５−１及び１１６−２にそれぞれ出力する（ステップＳ１２３）。
【０１５１】
次いで、ＱＲ分解装置１１３−１が、出力切り替え装置１１２−１からの制御信号ｘ−ｃｔｒｌに基づいてチャネル行列のＱＲ分解を行って第１のチャネル行列を出力し、ＱＨ演算装置１１４−１が、第１のチャネル行列のＱ行列Ｑ１を用いて受信信号ｒ１〜ｒ４をヌリングし、３つのヌリング信号ｚ１−２、ｚ１−３、及びｚ１−４を出力し（ステップＳ１２４）、復調装置１１５−１が、３つのヌリング信号ｚ１−２、ｚ１−３、及びｚ１−４と、Ｒ行列Ｒ１とを用いて、３つの信号ｓ１〜ｓ３を復調して出力する（ステップＳ１２５）。
【０１５２】
一方、ＱＲ分解装置１１３−２が、出力切り替え装置１１２−２からの制御信号ｘ−ｃｔｒ２に基づいてチャネル行列のＱＲ分解を行って出力し第２のチャネル行列を出力し、ＱＨ演算装置１１４−２が、第２のチャネル行列のＱ行列Ｑ２を用いて受信信号ｒ１〜ｒ４をヌリングして、１つのヌリング信号ｚ２−４を出力し（ステップＳ１２６）、復調装置１１６−２が、１つのヌリング信号ｚ２−４と、Ｒ行列Ｒ２とを用いて１つの信号ｓ４を復調して出力する（ステップ１２７）。
【０１５３】
次いで、並直列変換装置５４が、４つの復調信号ｓ１〜ｓ４を並直列変換して、直列形式の復調データｓ１〜ｓ４を出力する（ステップＳ１２８）。次いで、他に受信した信号があるか検出し（ステップＳ１２９）、受信した信号がある場合（ステップＳ１２９：ＮＯ）は、上記ステップＳ１２１に戻って上記と同様の処理を繰り返し行い、受信した信号がない場合（ステップＳ１２９：ＹＥＳ）は、処理を終了する。
【０１５４】
この場合には、復調装置１１５−１では４０９６個のレプリカが、復調装置１１６−２では１６個のレプリカが必要になり、全部で４１１２個のレプリカが必要になる。また、第１のチャネル行列Ｈ１、第２のチャネル行列Ｈ２は、例えば以下のようになる。
【０１５５】
【数１３】
2006203782.tif 000015
いま、送信信号ｓ４の品質が極めて良好であり、送信信号ｓ１、ｓ２、ｓ３の品質が同じ程度に劣悪である場合、本構成を用いることにより、送信信号ｓ４については、１６個のレプリカを用いて簡易に復調でき、送信信号ｓ１、ｓ２、ｓ３については、４０１６個のレプリカを用いて非常に高精度に復調できる。
【０１５６】
一方、出力数切り替え装置１１２−１、１１２−２において、ＱＨ演算装置１１４−１、１１４−２から出力されるヌリング信号を２つと決定し、復調信号数切り替え装置１１９において復調装置１１５−１、１１６−２で復調する信号数をそれぞれ２つと決定した場合には、復調装置１１５−１、１１６−２で必要なレプリカ数は、第４の実施例と同じで５４４である（図示せず）。
【０１５７】
例えば、送信信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４の回線品質が同程度の場合、本構成を用いることにより、５４４個のレプリカを用いて各送信信号を同程度の品質で復調できる。従って、本実施例の構成により、回線品質に応じた適応的な信号復調が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の第１の実施例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す受信装置による復調処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す受信装置による復調処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す受信装置による復調処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第４の実施例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示す受信装置による復調処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第５の実施例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す受信装置による復調処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第６の実施例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す受信装置による復調処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第７の実施例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示す受信装置による復調処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第８の実施例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５に示す受信装置による復調処理を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第９の実施例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１８】図１７に示す受信装置による復調処理を示すフローチャートである。
【図１９】従来例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１、３、４、５、７、８、９、１０、１１、１２  受信装置
２、６  送信装置
１１−１〜１１−Ｎ  受信アンテナ
１２−１〜１２−Ｋ、５１−１、５１−２、７１−２、７１−３、７１−４、９１−１、９１−２、９１−３、１１１−１、１１１−２  適応ヌリング装置
１６、３３、４５、５９、７７、８３、９４、１０１、１１８  適応復調装置
１３−１〜１３−Ｋ、４３−１〜４３−Ｋ、５３−１、５３−２、７３−２、７３−３、１１５−１、１１６−２、１２３  復調装置
１４、５４  並直列変換装置
１５、３２、４４、５８、７６、８２、９５、１０５、１１７  記録媒体
２１−１〜２１−Ｍ  送信アンテナ
３１  選択合成装置
４２−１〜４２−Ｋ、１０３−２、１０４−３、１０４−４  スイッチ
５５−１、５５−２、５５−３、９３−１、９３−２、９３−３、１１３−１、１１３−２  ＱＲ分解装置
５７−１、５７−２、７５−２、７５−３、１１４−１、１１４−２  ＱＨ演算装置
８１  選択装置
９２−１、９２−２、９２−３  並び替え制御装置
１０２  切り替え制御装置
１１２−１、１１２−２  出力数切り替え装置
１１９  復調信号数切り替え装置
【図１】
2006203782.tif 000016
【図２】
2006203782.tif 000017
【図３】
2006203782.tif 000018
【図４】
2006203782.tif 000019
【図５】
2006203782.tif 000020
【図６】
2006203782.tif 000021
【図７】
2006203782.tif 000022
【図８】
2006203782.tif 000023
【図９】
2006203782.tif 000024
【図１０】
2006203782.tif 000025
【図１１】
2006203782.tif 000026
【図１２】
2006203782.tif 000027
【図１３】
2006203782.tif 000028
【図１４】
2006203782.tif 000029
【図１５】
2006203782.tif 000030
【図１６】
2006203782.tif 000031
【図１７】
2006203782.tif 000032
【図１８】
2006203782.tif 000033
【図１９】
2006203782.tif 000034