(57)【要約】【課題】  ランダムに光子が発生するＣＷの伝令型量子鍵配付システムにおいて、伝令信号と量子信号が時間的に重なってしまうことによるクロストーク雑音を低減する。【解決手段】  エンタングル光子対の一方をエンタングル光子対の他方の到着を知らせる伝令信号として用いる量子鍵配布システムであって、送信装置は、エンタングル光子対を発生する光子対発生源と、エンタングル光子対の一方を検出する光検出器と、光検出器が検出することにより伝令信号を発生する伝令用レーザー光源と、エンタングル光子対の他方である量子信号を遅延させる遅延調整器と、伝令信号発生手段により発生した伝令信号と、遅延調整器により遅延した量子信号とを波長多重して伝送路へ送出する波長多重フィルタと、を備え、遅延調整器における遅延時間が、伝送路内での量子信号に対する伝令信号の遅れを、光子検出器のデッドタイム以下とするものである。【選択図】図１
2011130503.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る受信装置において、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無線通信システムであって、
自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いる手段を前記受信装置に有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備える受信装置において、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無線通信システムであって、
ビット０における第１の自乗ユークリッド距離と、ビット１における第２の自乗ユークリッド距離とを蓄積しかつ蓄積した自乗ユークリッド距離を基に仮の自乗ユークリッド距離を出力する蓄積装置を含み、前記第１及び第２の自乗ユークリッド距離のうちのいずれかが出力されない時に前記仮の自乗ユークリッド距離を用いて尤度計算を行う手段を受信装置に有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
前記自乗ユークリッド距離に替えて、前記自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いることを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
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であって、
自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いる手段を有することを特徴とする受信装置。
【請求項５】
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であって、
ビット０における第１の自乗ユークリッド距離と、ビット１における第２の自乗ユークリッド距離とを蓄積し、かつ、蓄積した自乗ユークリッド距離を基に仮の自乗ユークリッド距離を出力する蓄積装置を含み、前記第１及び第２の自乗ユークリッド距離のうちのいずれかが出力されない時に前記仮の自乗ユークリッド距離を用いて尤度計算を行う手段を有することを特徴とする受信装置。
【請求項６】
前記自乗ユークリッド距離に替えて、前記自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いることを特徴とする請求項５記載の受信装置。
【請求項７】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備える受信装置において、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復調方法であって、
自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いるステップを有することを特徴とした復調方法。
【請求項８】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備える受信装置において、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復調方法であって、
ビット０における第１の自乗ユークリッド距離と、ビット１における第２の自乗ユークリッド距離とを蓄積し、かつ、蓄積した自乗ユークリッド距離を基に仮の自乗ユークリッド距離を出力するステップを含み、前記第１及び第２の自乗ユークリッド距離のうちのいずれかが出力されない時に前記仮の自乗ユークリッド距離を用いて尤度計算を行うステップを有することを特徴とした復調方法。
【請求項９】
前記自乗ユークリッド距離に替えて、前記自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いることを特徴とする請求項８記載の復調方法。  
【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、受信装置及びそれらに用いる復調方法に関し、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】
従来、特開２００３−１７８０４８号公報に開示される複数の参照信号系列に対する出力を同時に得る技術や特開平９−２１９６１６号公報に開示される複数のセンサー素子からなるアレーセンサーによって受信された複数の到来信号を処理する技術がある。
【０００３】
図３２はこの種の無線通信システムの構成を示す図である。受信装置８００が複数の受信アンテナ８０１−１〜８０１−４を用い、最尤系列推定による復調方法にて受信信号の復調を行っている。
【０００４】
図３２においては、３本の送信アンテナ（図示せず）から送られた信号を４本の受信アンテナ８０１−１〜８０１−４を備えた受信装置８００で受信するものとし、各送信アンテナからは１６値の信号ｃ1〜ｃ16のいずれかが送信されているものとする。
【０００５】
受信装置８００は４本の受信アンテナ８０１−１〜８０１−４を備え、各受信アンテナ８０１−１〜８０１−４はそれぞれ信号を受信する。チャネル係数推定装置８０２は受信信号を入力として送受信アンテナ間のチャネル係数を推定し、チャネル行列を出力する。最尤系列推定装置８０３は受信信号とチャネル行列とを入力として送信系列の推定を行う。
【０００６】
上記の例のように、３本の送信アンテナから１６値の信号ｃ1〜ｃ16のいずれかが送られている場合、最尤系列推定装置８０３は４０９６個の誤差計算装置８０４−１〜８０４−４０９６と、１つの信号選択装置８０５とから構成される。
【０００７】
誤差計算装置８０４−１〜８０４−４０９６の各々は、図３３に示す誤差計算装置８０４の構成をとっている。第１段の誤差計算装置８０４−１において、送信シンボル生成装置８１１は各アンテナに対する送信シンボルｓ1-1、ｓ1-2、ｓ1-3を生成して出力する。
【０００８】
受信信号レプリカ生成装置８１２は送信シンボルとチャネル係数とを入力として受信信号レプリカを生成して出力する。
【０００９】
誤差計算装置８１３は受信信号と受信信号レプリカとを入力として誤差計算を行う。但し、送信シンボル生成装置８１１で生成される送信シンボルは信号ｃ1〜ｃ16のいずれかであり、誤差計算装置８０４−１〜８０４−４０９６の各々で互いに異なる送信シンボルが生成される。
【００１０】
受信信号レプリカ生成装置８１２では、
ｒ1-1＝ｈ11ｓ1-1＋ｈ12ｓ1-2＋ｈ13ｓ1-3
ｒ1-2＝ｈ21ｓ1-1＋ｈ22ｓ1-2＋ｈ23ｓ1-3
ｒ1-3＝ｈ31ｓ1-1＋ｈ32ｓ1-2＋ｈ33ｓ1-3
ｒ1-4＝ｈ41ｓ1-1＋ｈ42ｓ1-2＋ｈ43ｓ1-3
として、４つの受信信号レプリカｒ1-1、ｒ1-2、ｒ1-3、ｒ1-4を生成する。ここで、ｈ11、ｈ12、ｈ13、ｈ21、ｈ22、ｈ23、ｈ31、ｈ32、ｈ33、ｈ41、ｈ42、ｈ43は送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル係数である。
【００１１】
誤差計算装置８１３では受信信号と受信信号レプリカとを入力として誤差信号ｅ1を、
ｅ1＝｜ｒ1−ｒ1-1｜2＋｜ｒ2−ｒ1-2｜2
＋｜ｒ3−ｒ1-3｜2＋｜ｒ4−ｒ1-4｜2
という式から計算する。
【００１２】
第１段の誤差計算装置８０４−１は生成した送信シンボルｓ1-1、ｓ1-2、ｓ1-3と計算した誤差信号ｅ1とを出力する。同様に、第２段の誤差計算装置８０４−２は送信シンボルｓ2-1、ｓ2-2、ｓ2-3及び誤差信号ｅ2を、第４０９６段の誤差計算装置８０４−４０９６は送信シンボルｓ4096-1、ｓ4096-2、ｓ4096-3及び誤差信号ｅ4096をそれぞれ出力する。
【００１３】
信号選択装置８０５は４０９６個の誤差計算装置群８０４−１〜８０４−４０９６から出力された送信シンボル及び誤差信号を入力として最小誤差を選択し、当該誤差を与える送信シンボルを出力する。これによって、送信信号の復調が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した従来の送信系列推定装置では、信号選択装置４０５に４０９６個の信号が入力され、３つの信号を復調するために４０９６個の信号を生成して比較する必要があり、非常に多くの演算を必要とすることとなる。
【００１５】
これは送信された可能性のある全ての候補から生成した擬似受信信号と実際に受信した信号とを比較しているためであり、一般的に、Ｄ値の信号が各送信アンテナから送信されている場合には、Ｄ値の信号を復調するためにDM個の信号生成及び比較が必要となる。
【００１６】
したがって、指数的に組合せ数が増大し、非常に複雑な構成となる。尚、上記の特開２００３−１７８０４８号公報および特開平９−２１９６１６号公報はＱＲ分解を行う技術例として挙げたにすぎず、これらの技術にて上記の課題を解決することはできない。
【００１７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、非常に簡易な構成で信号を復調することができる無線通信システム、受信装置及びそれらに用いる復調方法並びにそのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の無線通信システムは、Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備える受信装置において、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無線通信システムであって、自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いる手段を前記受信装置に有することを特徴とする。
本発明の他の形態による無線通信システムは、Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備える受信装置において、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無線通信システムであって、
ビット０における第１の自乗ユークリッド距離と、ビット１における第２の自乗ユークリッド距離とを蓄積しかつ蓄積した自乗ユークリッド距離を基に仮の自乗ユークリッド距離を出力する蓄積装置を含み、前記第１及び第２の自乗ユークリッド距離のうちのいずれかが出力されない時に前記仮の自乗ユークリッド距離を用いて尤度計算を行う手段を受信装置に有することを特徴とする。
この場合、前記自乗ユークリッド距離に替えて、前記自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いることとしてもよい。
本発明の受信装置は、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であって、
自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いる手段を有することを特徴とする。
本発明の他の形態による受信装置は、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であって、
ビット０における第１の自乗ユークリッド距離と、ビット１における第２の自乗ユークリッド距離とを蓄積し、かつ、蓄積した自乗ユークリッド距離を基に仮の自乗ユークリッド距離を出力する蓄積装置を含み、前記第１及び第２の自乗ユークリッド距離のうちのいずれかが出力されない時に前記仮の自乗ユークリッド距離を用いて尤度計算を行う手段を有することを特徴とする。
この場合、前記自乗ユークリッド距離に替えて、前記自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いることとしてもよい。
本発明の復調方法は、Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備える受信装置において、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復調方法であって、自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いるステップを有することを特徴とする。
本発明の他の形態による復調方法は、Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナを備える受信装置において、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復調方法であって、ビット０における第１の自乗ユークリッド距離と、ビット１における第２の自乗ユークリッド距離とを蓄積し、かつ、蓄積した自乗ユークリッド距離を基に仮の自乗ユークリッド距離を出力するステップを含み、前記第１及び第２の自乗ユークリッド距離のうちのいずれかが出力されない時に前記仮の自乗ユークリッド距離を用いて尤度計算を行うステップを有することを特徴とする。
この場合、前記自乗ユークリッド距離に替えて、前記自乗ユークリッド距離に基づいたユークリッド距離を用いることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、非常に簡易な構成で信号を復調することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態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の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１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４】本発明の第２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５】図４の送信系列推定装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５の第３段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図５の第２段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図５の第１段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施例による受信装置の復調処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３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１１】図１０の送信系列推定装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１の第２段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１１の第１段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第３の実施例による受信装置の復調処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第４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１６】本発明の第４の実施例による受信装置の復調処理を示すフローチャートである。
【図１７】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。
【図１８】図１７の送信系列推定装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】図１８の第２段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】図１８の第１段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第５の実施例による受信装置の復調処理を示すフローチャートである。
【図２２】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。
【図２３】図２２の送信系列推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２４】図２３の第２段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。
【図２５】図２３の第１段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。
【図２６】本発明の第９の実施例による信号選択装置の構成を示すブロック図である。
【図２７】送信信号への情報割り当て例を示す図である。
【図２８】本発明の第１０の実施例による信号選択装置の構成を示すブロック図である。
【図２９】本発明の第１１の実施例によるチャネル係数推定装置の構成を示すブロック図である。
【図３０】図２９に示すチャネル係数推定装置を用いる場合の送信信号構成の一例を示す図である。
【図３１】本発明の第１２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３２】従来例による受信装置の構成を示すブロック図である。
【図３３】図３２の誤差計算装置の構成を示すブロック図である。
【図３４】本発明の第１３の実施例による信号選択装置の構成を示すブロック図である。
【図３５】本発明の第１４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３６】図３５の送信系列推定装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態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１において、本発明の実施の形態による無線通信システムにおいては、受信装置１と送信装置２とが無線通信にて接続可能となっている。
【００２２】
受信装置１はＮ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎを備え、ヌリング装置１０と、送信系列推定装置１５と、記録媒体１６とから構成されている。また、送信装置２はＭ本（Ｍは２以上の整数）の送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍを備えている。
【００２３】
図２は図１の受信装置１による復調処理を示すフローチャートである。これら図１及び図２を参照して本発明の実施の形態による受信装置１による復調処理について説明する。尚、図２に示す処理は受信装置１が記録媒体１６に格納されたプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）を実行することで実現される。
【００２４】
受信装置１は送信装置２の送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍからの送信信号を受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎで受信すると（図２ステップＳ１）、ヌリング装置１０にて送受信アンテナ間のチャネル係数を要素とするチャネル行列を用いて受信信号をヌリングする（図２ステップＳ２）。
【００２５】
受信装置１はヌリング装置１０にてヌリングした受信信号に対して、送信系列推定装置１５にて第Ｍ番目の送信系列から第１番目の送信系列へと降順に復調処理を行う（図２ステップＳ３）。受信装置１は上記の処理を処理終了まで（図２ステップＳ４）、繰り返し行う。
【００２６】
続いて、ヌリング装置１０によるヌリング処理について説明する。受信装置１でＮ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎ各々で送信装置２からの信号を受信する時、各受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎで受信される信号を要素とする受信信号ベクトルｒは、
ｒ＝（ｒ1，・・・，ｒN）
と表すことができる。但し、ｒ1は１番目の受信アンテナ１１−１で受信される受信信号を、ｒNはＮ番目の受信アンテナ１１−Ｎで受信される受信信号をそれぞれ表している。
【００２７】
いま、送信アンテナ２１−ｊと受信アンテナ１１−ｉとの間のチャネル係数をhijとし、チャネル係数hijを要素に持つチャネル行列をＨとすると、受信信号ベクトルｒは、
【００２８】
【数１】
2011130503.tif 000003
と記述することができる。ここで、ｓは各送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍから送信される信号を要素に持つ送信信号ベクトルを、ｎは各受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎで付加されるガウス雑音を要素に持つガウス雑音ベクトルをそれぞれ表している。
【００２９】
ヌリング装置１０はヌリング行列Ａを用いてヌリング信号ｚを生成する。これは、
ｚ＝Ａｒ＝ＡＨｓ＋Ａｎ
と表すことができる。ここで、ヌリングとは受信信号の直交化を表し、Ｍ個の直交軸としてｓM，ｓM＋ｓM-1，ｓM＋ｓM-1＋ｓM2，・・・，ｓM＋ｓM1＋・・・＋ｓ1を選ぶと、ヌリング信号ｚは、
【００３０】
【数２】
2011130503.tif 000004
と記述することができる。ヌリング行列Ａとしては、例えば、チャネル行列ＨのＱＲ分解
【００３１】
【数３】
2011130503.tif 000005
を行うことによって求められるＱ行列の複素転置行列を用いることができる。この場合のヌリング処理は、
ｚ＝ＱHｙ
＝ＱH（Ｈｓ＋ｎ）
＝ＱH（ＱＲｓ＋ｎ）
＝ＱHＱＲｓ＋ＱHｎ
＝Ｒｓ＋ｎ'
と記述できる。ここで、一般的に、Ｑ行列はＱHＱ＝Ｉ（Ｉは単位行列）を満たす。
【００３２】
送信系列推定装置１５はｓMからｓ1へと降順にシンボル候補を準備して送信信号ベクトルｓ1，ｓ2，・・・，ｓMを推定して出力する。これによって、Ｍ本の送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍを有する送信装置２から同時に送信されたＭ個の信号を復調することができる。よって、本発明の実施の形態では、適当な数の系列を用いることで、従来技術を用いた場合と比較して非常に簡易な構成で信号の復調が可能となる。
【実施例１】
【００３３】
図３は本発明の第１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。まず、本発明の第１の実施例による無線通信システムは上記の図１に示す本発明の実施の形態による無線通信システムと同様の構成となっている。図３において、本発明の第１の実施例による受信装置１はＭ本（Ｍは２以上の整数）の送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍから送信された信号をＮ本（Ｎは２以上の整数）の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎで受信している。
【００３４】
受信装置１はＮ本の受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎと、チャネル係数推定装置１２と、ＱＲ分解装置１３と、ＱH演算装置１４と、送信系列推定装置１５と、受信装置１の各部の処理を実現するためのプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）を格納する記録媒体１６とから構成されている。ここで、チャネル係数推定装置１２と、ＱＲ分解装置１３と、ＱH演算装置１４とが上記のヌリング装置１０に相当する。つまり、本実施例ではヌリング処理としてＱＲ分解処理を行っている。
【００３５】
受信アンテナ１１−１は信号を受信し、チャネル係数推定装置１２は受信信号を入力としてチャネル係数の推定を行い、ＱＲ分解装置１３はチャネル係数からなる行列を入力としてチャネル行列のＱＲ分解を行ってＱ行列及びＲ行列を出力する。
【００３６】
ＱH演算装置１４はＱ行列と受信信号とを入力として受信信号にＱ行列の複素共役転置行列を乗算して得られた変換系列を出力し、送信系列推定装置１５は変換系列とＲ行列とを入力として送信系列の推定を行って出力する。
【００３７】
送信系列推定装置１５は、受信機全体の構成に応じて、送信信号系列に対する尤度、あるいは送信信号系列によって送信されたビットに対する尤度を出力することが可能となっている。尚、各受信アンテナ１１−１〜１１−Ｎで受信される信号を要素とする受信信号ベクトルｒは、上述した通りである。
【００３８】
ＱＲ分解装置１３から出力されるＱ行列はＮ行Ｍ列のユニタリー行列であり、ＱHＱ＝Ｉを満たす。ここで、Ｈは共役複素転置を表し、Ｉは単位行列を表す。また、Ｒ行列はＭ行Ｍ列の上三角行列となる。
【００３９】
ＱH演算装置１４における演算は、
【００４０】
【数４】
2011130503.tif 000006
と記述することができる。
【００４１】
送信系列推定装置１５は変換信号ベクトルｚとＲ行列とを入力として送信系列の推定を行い、最も尤度の大きい送信信号系列ｓ'1，・・・，ｓ'Mを出力する。これによって、Ｍ本の送信アンテナ２１−１〜２１−Ｍを有する送信装置２から同時に送信されたＭ個の信号を復調することができる。
【００４２】
このように、本実施例では、チャネル行列をＱＲ分解して用い、確からしい複数の系列から生成した擬似受信信号と実際に受信した受信信号とを用いて送信系列の推定を行うことによって、適当な数の系列を用いることで、従来技術を用いた場合と比較して非常に簡易な構成で信号の復調を行うことができる。
【実施例２】
【００４３】
図４は本発明の第２の実施例による受信装置の構成を示すブロック図であり、図５は図４の送信系列推定装置の構成を示すブロック図であり、図６は図５の第３段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図であり、図７は図５の第２段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図であり、図８は図５の第１段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。本発明の第２の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３を配置した以外は、上記の図１に示す本発明の実施の形態による無線通信システムと同様の構成となっている。
【００４４】
図４において、本発明の第２の実施例による受信装置３は、３本の送信アンテナ２１−１〜２１−３を持つ送信装置２から送信された信号を４本の受信アンテナ３１−１〜３１−４で受信している。この場合、各送信アンテナ２１−１〜２１−３からは１６値の信号ｃ1〜ｃ16のいずれかが送信されているものとする。
【００４５】
受信装置３は４本の受信アンテナ３１−１〜３１−４と、チャネル係数推定装置３２と、ＱＲ分解装置３３と、ＱH演算装置３４と、送信系列推定装置４と、受信装置３の各部の処理を実現するためのプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）を格納する記録媒体３５とから構成されている。
【００４６】
各受信アンテナ３１−１〜３１−４はそれぞれ信号を受信し、チャネル係数推定装置３２は受信信号ｒ1〜ｒ4を入力として、チャネル係数を推定し、推定されたチャネル係数からなるチャネル行列Ｈを出力する。ＱＲ分解装置３３はチャネル行列Ｈを入力として、チャネル行列ＨのＱＲ分解を行い、Ｑ行列及びＲ行列を出力する。
【００４７】
ＱH演算装置３４はＱ行列と受信信号ｒ1〜ｒ4とを入力として、受信信号ｒ1〜ｒ4にＱ行列の共役複素転置行列を乗算し、変換信号ｚを出力する。送信系列推定装置４は変換信号ｚとＲ行列とを入力として各送信アンテナ２１−１〜２１−３から送信された信号を推定して出力する。
【００４８】
送信系列推定装置４は、図５に示すように、各々尤度計算装置４１−１〜４１−１６，４３−１〜４３−１６Ｋ１，４５−１〜４５−１６Ｋ２からなる３段の尤度計算装置群と、３段の信号選択装置４２，４４，４６とから構成され、第３段、第２段、第１段の順に信号処理を行う。本実施例では、送信アンテナ２１−１〜２１−３から送られる信号が１６値である場合、第３段の尤度計算装置群は１６個の尤度計算装置４１−１〜４１−１６で構成され、各尤度計算装置４１−１〜４１−１６は変換信号ｚ3及びＲ行列の成分ｒ33を入力として誤差信号ｅ3-1〜ｅ3-16からなる誤差信号群及び送信シンボル候補ｓ3-1-3〜ｓ3-16-3からなる送信シンボル候補群を出力する。
【００４９】
第３段の第１番の尤度計算装置４１−１は、図６に示すように、送信シンボル候補生成装置４１１と、変換信号レプリカ生成装置４１２と、誤差計算装置４１３とから構成されている。尚、他の尤度計算装置４１−２〜４１−１６も上記の尤度計算装置４１−１と同様の構成となっている。
【００５０】
この尤度計算装置４１−１において、送信シンボル候補生成装置４１１は信号ｃ1〜ｃ16のいずれかのシンボルからなる送信シンボル候補ｓ3-1-3を生成して出力する。変換信号レプリカ生成装置４１２はＲ行列の成分ｒ33と送信シンボル候補ｓ3-1-3とを入力として変換信号レプリカｚ3-1を生成して出力する。
【００５１】
誤差計算装置４１１は変換信号ｚ3と変換信号レプリカｚ3-1とを入力として二つの信号の誤差を計算し、誤差信号ｅ3-1を出力する。この時、変換信号レプリカｚ3-1は、
ｚ3-1＝ｒ33ｓ3-1-3
という式にて計算され、誤差信号ｅ3-1は、
ｅ3-1＝｜ｚ3−ｚ3-1｜2
という式にて計算される。
【００５２】
第１番の尤度計算装置４１−１は誤差信号ｅ3-1及び送信シンボル候補ｓ3-1-3を出力する。同様に、第２番の尤度計算装置４１−２は誤差信号ｅ3-2及び送信シンボル候補ｓ3-2-3を、第１６番の尤度計算装置４１−１６は誤差信号ｅ3-16及び送信シンボル候補ｓ3-16-3をそれぞれ出力する。
【００５３】
第３段の信号選択装置４２は第３段の１６個の尤度計算装置群４１−１〜４１−１６で計算された誤差信号群及び送信シンボル候補群を入力として最も誤差の小さいＫ１個の誤差信号ｅ'''1〜ｅ'''K1と、当該誤差を与えるＫ１個の送信シンボル候補ｓ'''1-3〜ｓ'''K1-3とを出力する。出力されるＫ１個の送信シンボル候補は信号ｃ1〜ｃ16のいずれかとなる。
【００５４】
第２段の尤度計算装置群は１６Ｋ１個の尤度計算装置４３−１〜４３−１６Ｋ１で構成され、第１〜第１６番の尤度計算装置４３−１〜４３−１６は変換信号ｚ2と、Ｒ行列の成分ｒ22、ｒ23と、誤差信号ｅ'''1及び送信シンボル候補ｓ'''1-3とを入力とする。第１７番〜第３２番の尤度計算装置４３−１７〜４３−３２は変換信号ｚ2と、Ｒ行列の成分ｒ22、ｒ23と、誤差信号ｅ'''2及び送信シンボル候補ｓ'''2-3とを入力とする。第１６（Ｋ１−１）＋１〜第１６Ｋ１番の尤度計算装置４３−１６（Ｋ１−１）＋１〜４３−１６Ｋ１は変換信号ｚ2と、Ｒ行列の成分ｒ22、ｒ23と、誤差信号ｅ'''K1及び送信シンボル候補ｓ'''K1-3とを入力とする。
【００５５】
第２段の第１番の尤度計算装置４３−１は、図７に示すように、送信シンボル候補生成装置４３１と、変換信号レプリカ生成装置４３２と、誤差計算装置４３３とから構成されている。尚、他の尤度計算装置４３−２〜４３−１６Ｋ１も上記の尤度計算装置４３−１と同様の構成となっている。
【００５６】
第１番の尤度計算装置４３−１において、送信シンボル候補生成装置４３１は送信シンボル候補ｓ'''1を入力として信号ｃ1〜ｃ16のいずれかのシンボルからなる送信シンボル候補ｓ2-1-3、ｓ2-1-2を出力する。変換信号レプリカ生成装置４３２はＲ行列の成分ｒ22、ｒ23と送信シンボル候補ｓ2-1-3、ｓ2-1-2を入力として変換信号レプリカｚ2-1を出力する。
【００５７】
誤差計算装置４３３は変換信号ｚ2と、変換信号レプリカｚ2-1と、誤差信号ｅ'''1とを入力として誤差信号ｅ2-1を出力する。この時、変換信号レプリカｚ2-1は、
ｚ2-1＝ｒ22ｓ2-1-2＋ｒ23ｓ2-1-3
という式で計算され、誤差信号ｅ2-1は、
ｅ2-1＝｜ｚ2−ｚ2-1｜2＋ｅ'''1
という式で計算される。
【００５８】
第１番の尤度計算装置４３−１は誤差信号ｅ2-1及び送信シンボル候補ｓ2-1-3、ｓ2-1-2を出力する。同様に、第２番の尤度計算装置４３−２は誤差信号ｅ2-2及び送信シンボル候補ｓ2-2-3、ｓ2-2-2を出力する。
【００５９】
第１７番の尤度計算装置４３−１７において、送信シンボル候補生成装置４３１は送信シンボル候補ｓ'''2-3を入力として信号ｃ1〜ｃ16のいずれかのシンボルからなる送信シンボル候補ｓ2-17-3、ｓ2-17-2を出力する。変換信号レプリカ生成装置４３２はＲ行列の成分ｒ22、ｒ23と送信シンボル候補ｓ2-17-3、ｓ2-17-2とを入力として変換信号レプリカｚ2-17を出力する。
【００６０】
誤差計算装置４３３は変換信号ｚ2と、変換信号レプリカｚ2-17と、誤差信号ｅ'''2とを入力として誤差信号ｅ2-17を出力する。この時、変換信号レプリカｚ2-17は、
ｚ2-17＝ｒ22ｓ2-17-2＋ｒ23ｓ2-17-3
という式で計算され、誤差信号ｅ2-17は、
ｅ2-17＝｜ｚ2−ｚ2-17｜2＋ｅ'''17
という式で計算される。
【００６１】
第１６Ｋ１番の尤度計算装置４３−１６Ｋ１は誤差信号ｅ2-16K1及び送信シンボル候補ｓ2-16K1-3、ｓ2-16K1-2を出力する。第２段の信号選択装置４４は第２段の１６Ｋ１個の尤度計算装置４３−１〜４３−１６Ｋ１で計算された誤差信号及び送信シンボル候補を入力として最も誤差の小さいＫ２個の誤差信号ｅ''1〜ｅ''K2と、当該誤差を与えるＫ２個の送信シンボル候補セット（ｓ''1-3、ｓ''1-2）〜（ｓ''K2-3、ｓ''K2-2）とを出力する。
【００６２】
第１段の尤度計算装置群は１６Ｋ２個の尤度計算装置４５−１〜４５−１６Ｋ２で構成され、第１〜第１６番の尤度計算装置４５−１〜４５−１６は変換信号ｚ1と、Ｒ行列の成分ｒ11、ｒ12、ｒ13と、誤差信号ｅ''1及び送信シンボル候補セット（ｓ''1-3、ｓ''1-2）を入力とする。
【００６３】
第１７〜第３２番の尤度計算装置４５−１７〜４５−３２は変換信号ｚ1と、Ｒ行列の成分ｒ11、ｒ12、ｒ13と、誤差信号ｅ''2と、送信シンボル候補セット（ｓ''2-3、ｓ''2-2）とを入力とする。
【００６４】
第１６（Ｋ２−１）＋１〜第１６Ｋ２番の尤度計算装置４５−１６（Ｋ２−１）＋１〜４５−１６Ｋ２は変換信号ｚ1と、Ｒ行列の成分ｒ11、ｒ12、ｒ13と、誤差信号ｅ''K2と、送信シンボル候補セット（ｓ''K2-3、ｓ''K2-2）とを入力とする。
【００６５】
第１段の第１番の尤度計算装置４５−１は、図８に示すように、送信シンボル候補生成装置４５１と、変換信号レプリカ生成装置４５２と、誤差計算装置４５３とから構成されている。尚、他の尤度計算装置４５−２〜４５−１６Ｋ１も上記の尤度計算装置４５−１と同様の構成となっている。
【００６６】
第１番の尤度計算装置４５−１において、送信シンボル候補生成装置４５１は送信シンボル候補セット（ｓ''1-3、ｓ''1-2）を入力として１６値の信号ｃ1〜ｃ16のいずれかからなる送信シンボル候補ｓ1-1-3、ｓ1-1-2、ｓ1-1-1を出力する。変換信号レプリカ生成装置４５２はＲ行列の成分ｒ11、ｒ12、ｒ13と、送信シンボル候補ｓ1-1-3、ｓ1-1-2、ｓ1-1-1とを入力として変換信号レプリカｚ1-1を出力する。
【００６７】
誤差計算装置４５３は変換信号ｚ1と、変換信号レプリカｚ1-1と、誤差信号ｅ''1とを入力として誤差信号ｅ1-1を出力する。この時、変換信号レプリカｚ1-1は、
ｚ1-1＝ｒ11ｓ1-1-1＋ｒ12ｓ1-1-2＋ｒ13ｓ1-1-3
という式から計算され、誤差信号ｅ1-1は、
ｅ1-1＝｜ｚ1−ｚ1-1｜2＋ｅ''1
という式から計算される。
【００６８】
第１番の尤度計算装置４５−１は誤差信号ｅ1-1及び送信シンボル候補ｓ1-1-3、ｓ1-1-2、ｓ1-1-1を出力する。同様に、第２番の尤度計算装置４５−２は誤差信号ｅ1-2及び送信シンボル候補ｓ1-2-3、ｓ1-2-2、ｓ1-2-1を出力する。第１６Ｋ２番の尤度計算装置４５−１６Ｋ２は誤差信号ｅ1-16K2と、送信シンボル候補ｓ1-16K2-3、ｓ1-16K2-2、ｓ1-16K2-1とを出力する。
【００６９】
最終段（第１６Ｋ２段）の信号選択装置４６は第１段の１６Ｋ２個の尤度計算装置４５−１〜４５−１６Ｋ２で計算された誤差信号と送信シンボル候補とを入力として最も小さい誤差信号ｅ'1を与える送信シンボル候補ｓ'1、ｓ'2、ｓ'3を出力する。
【００７０】
このように、本実施例では、各段の信号選択装置に入力される送信シンボル候補が第３段の尤度計算装置群４１−１〜４１−１６の１６個、第２段の尤度計算装置群４３−１〜４３−１６Ｋ１の１６Ｋ１個、第１段の尤度計算装置群４５−１〜４５−１６Ｋ２の１６Ｋ２個であり、合計で１６（１＋Ｋ１＋Ｋ２）個となる。
【００７１】
したがって、本実施例では、例えば、Ｋ１を「１６」とし、Ｋ２を「３２」とすることで、送信シンボル候補の総数は「７８４」となる。よって、本実施例では、従来技術を用いた場合に、送信シンボル候補が「４０９６」であることと比較してその演算処理数を大きく削減することができる。
【００７２】
図９は本発明の第２の実施例による受信装置３の復調処理を示すフローチャートである。これら図４〜図９を参照して本発明の第２の実施例による受信装置３の復調処理について説明する。尚、図９に示す処理は受信装置３の演算装置（ＣＰＵ：中央処理装置）が記録媒体３５のプログラムを実行することで実現される。また、上記の説明では送信装置２が３本の送信アンテナ２１−１〜２１−３を持つ場合について述べたが、以下の動作では送信装置２がＭ本の送信アンテナを持つ場合について述べる。
【００７３】
受信装置３ではＱＲ分解装置３３にてチャネル行列HをＱＲ分解し、それを基にＱH演算装置３４にて変換信号ｚを算出する（図９ステップＳ１１）。送信系列推定装置４はパラメータｍをＭに、ＫM+1を１に設定し（図９ステップＳ１２）、送信信号ｓmに対するシンボル候補をＱｍ個生成し（図９ステップＳ１３）、パラメータｑを１に設定する（図９ステップＳ１４）。
【００７４】
送信系列推定装置４は送信信号sm+1〜sMに対するｋ番目のシンボル候補と、送信信号smに対するｑ番目のシンボル候補とを用いて変換信号zmに対する（ｋＱｍ＋ｑ）番目のレプリカzm-kQm+qを計算する（図９ステップＳ１５）。さらに、送信系列推定装置４は変換信号zmとレプリカzm- kQm+qとの誤差を計算し、sm+1〜sMのｋ番目のシンボル候補に対する誤差ekを加算する（図９ステップＳ１６）。
【００７５】
送信系列推定装置４は「ｑ＋＋＝Ｑｍ」でなく（図９ステップＳ１７）、「ｋ＋＋＝Ｋm+1」でなく（図９ステップＳ１８）、「ｍ−−＝１」でない場合（図９ステップＳ１９）、送信信号ｓm〜ｓMに対するシンボル候補Ｋｍ個と、当該誤差を選択して保存する（図９ステップＳ２０）。また、送信系列推定装置４は「ｍ−−＝１」である場合（図９ステップＳ１９）、最小誤差を与える送信信号ｓ1〜ｓMを出力する（図９ステップＳ２１）。
【実施例３】
【００７６】
図１０は本発明の第３の実施例による受信装置の構成を示すブロック図であり、図１１は図１０の送信系列推定装置の構成を示すブロック図であり、図１２は図１１の第２段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図であり、図１３は図１１の第１段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。本発明の第３の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５を配置した以外は、上記の図１に示す本発明の実施の形態による無線通信システムと同様の構成となっている。
【００７７】
図１０において、本発明の第３の実施例による受信装置５は、２本の送信アンテナ２１−１，２１−２を持つ送信装置２から送信された信号を３本の受信アンテナ５１−１〜５１−３で受信している。この場合、各送信アンテナ５１−１〜５１−３からは１６値の信号ｃ1〜ｃ16のいずれかが送信されているものとする。
【００７８】
受信装置５は３本の受信アンテナ５１−１〜５１−３と、チャネル係数推定装置５２と、ＱＲ分解装置５３と、ＱH演算装置５４と、送信シンボル候補選択装置５５と、送信系列推定装置６と、受信装置５の各部の処理を実現するためのプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）を格納する記録媒体５６とから構成されている。
【００７９】
各受信アンテナ５１−１〜５１−３はそれぞれ信号を受信する。チャネル係数推定装置５２は受信信号ｒ1〜ｒ3を入力としてチャネル係数を推定し、推定されたチャネル係数からなるチャネル行列Ｈを出力する。ＱＲ分解装置５３はチャネル行列Ｈを入力としてＱＲ分解を行い、Ｑ行列及びＲ行列を出力する。
【００８０】
ＱH演算装置５４はＱ行列と受信信号ｒ1〜ｒ3とを入力として受信信号ｒ1〜ｒ3にＱ行列の共役複素転置行列を乗算し、変換信号ｚを出力する。送信シンボル候補選択装置５５は受信信号ｒ1〜ｒ3を入力として変換信号ｚに対する送信シンボル候補を選択する。本実施例では、例えばＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）フィルタを用いて送信シンボル候補として８つの信号を選択するものとする。
【００８１】
送信シンボル候補選択装置５５では受信信号ｒ1〜ｒ3を基に第１の送信アンテナ２１−１から送信された信号に対するＭＭＳＥ基準のウェイトベクトルを用意し、受信信号ｒ1〜ｒ3に乗積することで、仮の復調信号ｙ1を得る。この仮の復調信号ｙ1は、
【００８２】
【数５】
2011130503.tif 000007
と表される。ここで、ｗはＭＭＳＥ基準で生成された重みベクトルである。
【００８３】
次に、得られた仮の復調信号ｙ1と、１６値の信号ｃ1〜ｃ16との自乗ユークリッド距離を計算すると、
信号ｃiとの自乗ユークリッド距離＝｜ｃi−ｙ1｜2
となる。ここでは、得られた自乗ユークリッド距離をそれぞれｑ1-1〜ｑ1-16とする。
【００８４】
送信シンボル候補選択装置５５は計算された１６個の自乗ユークリッド距離ｑ1-1〜ｑ1-16の中で、最も小さい８つの自乗ユークリッド距離を選択し、当該誤差を与える８つのシンボルを第１の送信アンテナ２１−１に対するシンボル候補として選択する。送信シンボル候補選択装置５５は、上記と同様にして、第２の送信アンテナ２１−２から送信された信号に対するシンボル候補を８つ選択する。
【００８５】
送信シンボル候補選択装置５５は上記の手順で得られたシンボル候補をｘ1-1〜ｘ1-8、ｘ2-1〜ｘ2-8として出力する。ここで、シンボル候補ｘi-mはｉ番目の送信アンテナ２１−ｉから送信された信号に対するｍ番目の送信シンボル候補を表し、１６値の信号ｃ1〜ｃ16のいずれかである。
【００８６】
送信系列推定装置６は変換信号ｚと、Ｒ行列と、送信シンボル候補選択装置５５で選択されたシンボル候補とを入力として各送信アンテナ２１−１，２１−２から送信された信号を推定して出力する。
【００８７】
送信系列推定装置６は、図１１に示すように、各々尤度計算装置６１−１〜６１−８，６３−１〜６３−８Ｋ１からなる２段の尤度計算装置群と２段の信号選択装置６２，６４とから構成され、第２段の尤度計算装置群、第２段の信号選択装置６２、第１段の尤度計算装置群、第１段の信号選択装置６４の順に信号処理を行う。本実施例では、送信シンボル候補選択装置５５で各送信アンテナ２１−１，２１−２に対するシンボル候補として８個のシンボルを選択した場合、第２段の尤度計算装置群は８個の尤度計算装置６１−１〜６１−８で構成されている。
【００８８】
第１番の尤度計算装置６１−１は変換信号ｚ2と、Ｒ行列の成分ｒ22と、シンボル候補ｘ2-1とを入力とし、第２番の尤度計算装置６１−２は変換信号ｚ2と、Ｒ行列の成分ｒ22と、シンボル候補ｘ2-2とを入力とし、第８番の尤度計算装置６１−８は変換信号ｚ2と、Ｒ行列の成分ｒ22と、シンボル候補ｘ2-8とを入力とする。
【００８９】
第２段の第１番の尤度計算装置６１−１は、図１２に示すように、送信シンボル候補生成装置６１１と、変換信号レプリカ生成装置６１２と、誤差計算装置６１３とから構成されている。尚、他の尤度計算装置６１−２〜６１−８も上記の尤度計算装置６１−１と同様の構成となっている。
【００９０】
この尤度計算装置６１−１において、送信シンボル候補生成装置６１１はシンボル候補ｘ2-1を入力として送信シンボル候補ｓ2-1-2を出力し、変換信号レプリカ生成装置６１２は受信信号ベクトルｒ22と送信シンボル候補ｓ2-1-2とを入力として変換信号レプリカｚ2-1を出力し、誤差計算装置６１３は変換信号ｚ2と、変換信号レプリカｚ2-1とを入力として誤差信号ｅ2-1を出力する。
【００９１】
この時、変換信号レプリカｚ2-1は、
ｚ2-1＝ｒ22ｓ2-1-2
という式で計算され、誤差信号ｅ2-1は、
ｅ2-1＝｜ｚ2−ｚ2-1｜2
という式で計算される。
【００９２】
第１番の尤度計算装置６１−１は誤差信号ｅ2-1及び送信シンボル候補ｓ2-1-2を出力する。同様に、第２番の尤度計算装置６１−２は誤差信号ｅ2-2及び送信シンボル候補ｓ2-2-2を、第８番の尤度計算装置６１−８は誤差信号ｅ2-8及び送信シンボル候補ｓ2-8-2をそれぞれ出力する。
【００９３】
第２段の信号選択装置６２は第２段の８個の尤度計算装置６１−１〜６１−８で計算された誤差信号及び送信シンボル候補を入力として最も誤差の小さいＫ１個の誤差信号ｅ''1〜ｅ''K1と、当該誤差を与えるＫ１個の送信シンボル候補ｓ''1-2〜ｓ''K1-2とを出力する。
【００９４】
第１段の尤度計算装置群は８Ｋ１個の尤度計算装置６３−１〜６３−８Ｋ１で構成され、第１番〜第８番の尤度計算装置６３−１〜６３−８は変換信号ｚ1と、Ｒ行列の成分ｒ11、ｒ12と、誤差信号ｅ''1と、送信シンボル候補ｓ''1-2とを入力とする。また、第１番の尤度計算装置６３−１はシンボル候補ｘ1-1を、第２番の尤度計算装置６３−２はシンボル候補ｘ1-2を、第８番の尤度計算装置６３−８はシンボル候補ｘ1-8をそれぞれ入力とする。
【００９５】
第９〜第１６番の尤度計算装置６３−９〜６３−１６は変換信号ｚ1と、Ｒ行列の成分ｒ11、ｒ12と、誤差信号ｅ''1と、送信シンボル候補ｓ''2-2とを入力とし、さらに、第９番の尤度計算装置６３−９はシンボル候補ｘ1-1を、第１０番の尤度計算装置６３−１０はシンボル候補ｘ1-2を、第１６番の尤度計算装置６３−１６はシンボル候補ｘ1-8をそれぞれ入力とする。
【００９６】
第８（Ｋ１−１）＋１〜第８Ｋ１番の尤度計算装置６３−８（Ｋ１−１）＋１〜６３−８Ｋ１は変換信号ｚ1と、Ｒ行列の成分ｒ11、ｒ12と、誤差信号ｅ''1と、送信シンボル候補ｓ''K1-2とを入力とし、さらに、第８（Ｋ１−１）＋１番の尤度計算装置６３−８（Ｋ１−１）＋１はシンボル候補ｘ1-1を、第８（Ｋ１−１）＋２番の尤度計算装置６３−８（Ｋ１−１）＋２はシンボル候補ｘ1-2を、第８Ｋ１番の尤度計算装置６３−８Ｋ１はシンボル候補ｘ1-8をそれぞれ入力とする。
【００９７】
第１番の尤度計算装置６３−１は、図１３に示すように、送信シンボル候補生成装置６３１と、変換信号レプリカ生成装置６３２と、誤差計算装置６３３とから構成されている。尚、他の尤度計算装置６３−２〜６３−８Ｋ１も上記の尤度計算装置６３−１と同様の構成となっている。
【００９８】
この尤度計算装置６３−１において、送信シンボル候補生成装置６３１は送信シンボル候補ｓ''1-1とシンボル候補ｘ1-1とを入力として１６値の信号ｃ1〜ｃ16のいずれかからなる送信シンボル候補ｓ1-1-2、ｓ1-1-1を出力し、変換信号レプリカ生成装置６３２はＲ行列の成分ｒ11、ｒ12と、送信シンボル候補ｓ1-1-2、ｓ1-1-1とを入力として変換信号レプリカｚ1-1を出力し、誤差計算装置６３３は変換信号ｚ1と、変換信号レプリカｚ1-1と、誤差信号ｅ''1とを入力として誤差信号ｅ1-1を出力する。
【００９９】
この時、変換信号レプリカｚ1-1は、
ｚ1-1＝ｒ11ｓ1-1-1＋ｒ12ｓ1-1-2
という式で計算され、誤差信号ｅ1-1は、
ｅ1-1＝｜ｚ1−ｚ1-1｜2＋ｅ"1
という式で計算される。
【０１００】
第１番の尤度計算装置６３−１は誤差信号ｅ1-1及び送信シンボル候補ｓ1-1-2、ｓ1-1-1を出力する。同様に、第２番の尤度計算装置６３−２は誤差信号ｅ1-2及び送信シンボル候補ｓ1-2-2、ｓ1-2-1を、第８Ｋ１番の尤度計算装置６３−８Ｋ１は誤差信号ｅ1-8K1と、送信シンボル候補ｓ1-8K1-2と、ｓ1-8K1-1とを出力する。第１段の信号選択装置６４は第１段の８Ｋ１個の尤度計算装置６３−１〜６３−８Ｋ１で計算された誤差信号及び送信シンボル候補を入力として最も小さい誤差を与える送信シンボル候補ｓ'1、ｓ'2を出力する。
【０１０１】
このように、本実施例では、各段の信号選択装置に入力される送信シンボル候補が、第２段の尤度計算装置６１−１〜６１−８から８個、第１段の尤度計算装置６３−１〜６３−８Ｋ１から８Ｋ１個であり、合計で８（１＋Ｋ１）個となる。
【０１０２】
したがって、本実施例では、例えばＫ１を「８」に設定することで、送信シンボル候補の総数は「７２」となる。従来の技術を用いた場合には、送信シンボル候補が２５６個必要となることと比較し、演算処理数を大きく削減することができる。
【０１０３】
また、本実施例では、各送信アンテナ２１−１，２１−２から送信されるシンボルに対して８つを候補として選択しているが、これは一つの例であり、必ずしもアンテナ間で同数である必要はない。さらに、送信シンボル候補選択方法が各送信アンテナ２１−１，２１−２に対して必ずしも同一である必要はない。
【０１０４】
図１４は本発明の第３の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。これら図１０〜図１４を参照して本発明の第３の実施例による受信装置５の復調処理について説明する。尚、図１４に示す処理は受信装置５の演算装置（ＣＰＵ：中央処理装置）が記録媒体５６のプログラムを実行することで実現される。また、上記の説明では送信装置２が２本の送信アンテナ２１−１，２１−２を持つ場合について述べたが、以下の動作では送信装置２がＭ本の送信アンテナを持つ場合について述べる。
【０１０５】
受信装置５ではＱＲ分解装置５３にてチャネル行列HをＱＲ分解し、それを基にＱH演算装置５４にて変換信号ｚを算出する（図１４ステップＳ３１）。送信系列推定装置６は送信信号ｓmに対するシンボル候補をｘm個生成し（図１４ステップＳ３２）、パラメータｍをＭに、ＫM+1を１に設定し（図１４ステップＳ３３）、パラメータｑを１に設定する（図１４ステップＳ３４）。
【０１０６】
送信系列推定装置６は送信信号ｓm+1〜ｓMに対するｋ番目のシンボル候補と、送信信号ｓmに対するｑ番目のシンボル候補とを用いてレプリカｚmに対する（ｋＱｍ＋ｑ）番目のレプリカｚm-kQm+qを計算する（図１４ステップＳ３５）。さらに、送信系列推定装置６はレプリカｚmとレプリカｚm-kQm+qとの誤差を計算し、当該送信信号ｓm+1〜ｓMに対する誤差ｚm+1〜ｚMを加算する（図１４ステップＳ３６）。
【０１０７】
送信系列推定装置６は「ｑ＋＋＝Ｑｍ」でなく（図１４ステップＳ３７）、「ｋ＋＋＝Ｋm+1」でなく（図１４ステップＳ３８）、「ｍ−−＝１」でない場合（図１４ステップＳ３９）、送信信号ｓm〜ｓMに対するシンボル候補Ｋm個と、当該誤差を選択して保存する（図１４ステップＳ４０）。送信系列推定装置６は「ｍ−−＝１」である場合（図１４ステップＳ３９）、最小誤差を与える送信信号ｓ1〜ｓMを出力する（図１４ステップＳ４１）。
【実施例４】
【０１０８】
図１５は本発明の第４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。本発明の第４の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、上記の図１に示す本発明の実施の形態による無線通信システムと同様の構成となっている。
【０１０９】
図１５において、本発明の第４の実施例による受信装置７は３本の送信アンテナ２１−１〜２１−３を持つ送信装置２から送信された信号を４本の受信アンテナ７１−１〜７１−４で受信している。また、各送信アンテナ２１−１〜２１−３からは１６値の信号ｃ1〜ｃ16が送信されているものとする。
【０１１０】
受信装置７は４本の受信アンテナ７１−１〜７１−４と、チャネル係数推定装置７２と、優先順位決定装置７３と、チャネル係数並べ替え装置７４と、ＱＲ分解装置７５と、ＱH演算装置７６と、送信系列推定装置７７と、復元装置７８と、受信装置５の各部の処理を実現するためのプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）を格納する記録媒体７９とから構成されている。
【０１１１】
各受信アンテナ７１−１〜７１−４はそれぞれ信号を受信する。チャネル係数推定装置７２は受信信号ｒ1〜ｒ4を入力としてチャネル係数を推定し、推定されたチャネル係数からなるチャネル行列Ｈを出力する。優先順位決定装置７３は受信信号ｒ1 〜ｒ4を入力として送信アンテナ２１−１〜２１−３間の優先順位を決定し、決定された優先順位を表す信号Ｘpriを出力する。
【０１１２】
優先順位決定装置７３ではチャネル行列Ｈの３つの列ベクトルのノルムを計算して各送信系列に対する電力とし、電力の大きい送信系列に高い優先順位を与える。チャネル係数並び替え装置７４はチャネル行列Ｈと信号Ｘpriとを入力としてチャネル行列Ｈの列ベクトルを並び替え、変形チャネル行列Ｈ'を出力する。
【０１１３】
この時、チャネル係数並び替え装置７４は優先順位の低い列から順に並べる。例えば、チャネル行列Ｈが、
【０１１４】
【数６】
2011130503.tif 000008
であり、優先順位が送信系列２，１，３の順で高い場合には、変形チャネル行列Ｈ'は、
【０１１５】
【数７】
2011130503.tif 000009
となる。
【０１１６】
ＱＲ分解装置７５、ＱH演算装置７６、送信系列推定装置７７は、上述した本発明の第２の実施例と同一の手順によって、それぞれＱＲ分解、ＱH演算及び送信系列の推定を行い、送信系列推定装置７７は最小の誤差を与える送信シンボル系列を出力する。
【０１１７】
復元装置７８はチャネル係数推定装置７２からのチャネル行列Ｈと、送信系列推定装置７７からの送信シンボル系列とを入力として送信シンボル系列を並び替える。これは変形チャネル行列Ｈ'に対して推定された送信系列をチャネル行列Ｈに対して推定された送信系列となるようにするためである。
【０１１８】
送信系列推定装置７７では変形チャネル行列Ｈ'を用いて送信系列の推定を行うことによって、優先順位の高い系列から順に処理を行うことができ、系列推定精度の向上を図ることが期待される。
【０１１９】
本実施例では、優先順位を各送信系列の受信電力に基づいて決定しているが、受信電力対雑音電力比、あるいは受信電力対雑音電力、及び干渉電力比を測定して優先順位を決定することも可能である。
【０１２０】
図１６は本発明の第４の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。これら図１５及び図１６を参照して本発明の第４の実施例による受信装置７の復調処理について説明する。尚、図１６に示す処理は受信装置７の演算装置（ＣＰＵ：中央処理装置）が記録媒体７９のプログラムを実行することで実現される。また、上記の説明では送信装置２が３本の送信アンテナ２１−１〜２１−３を持っている場合について述べたが、以下の動作では送信装置２がＭ本の送信アンテナを持つ場合について述べる。
【０１２１】
受信装置７ではチャネル係数並び替え装置７４にてチャネル行列Ｈの並べ替えを行い（図１６ステップＳ５１）、その後にＱＲ分解装置７５にてチャネル行列HをＱＲ分解し、それを基にＱH演算装置７６にて変換信号ｚを算出する（図１６ステップＳ５２）。送信系列推定装置７７はパラメータｍをＭに、ＫM+1を１に設定し（図１６ステップＳ５３）、送信信号ｓmに対するシンボル候補をＱm個生成し（図１６ステップＳ５４）、パラメータｑを１に設定する（図１６ステップＳ５５）。
【０１２２】
送信系列推定装置７７は送信信号ｓm+1〜ｓMに対するｋ番目のシンボル候補と、送信信号ｓmに対するｑ番目のシンボル候補とを用いてレプリカｚmに対する（ｋＱｍ＋ｑ）番目のレプリカｚm-kQm+qを計算する（図１６ステップＳ５６）。さらに、送信系列推定装置７７はレプリカｚmとレプリカｚm-kQm+qとの誤差を計算し、当該送信信号ｓm+1〜ｓMに対する誤差ｚm+1〜ｚMを加算する（図１６ステップＳ５７）。
【０１２３】
送信系列推定装置７７は「ｑ＋＋＝Ｑｍ」でなく（図１６ステップＳ５８）、「ｋ＋＋＝Ｋm+1」でなく（図１６ステップＳ５９）、「ｍ−−＝１」でない場合（図１６ステップＳ６０）、送信信号ｓm〜ｓMに対するシンボル候補Ｋm個と、当該誤差を選択して保存する（図１６ステップＳ６１）。
【０１２４】
送信系列推定装置７７は「ｍ−−＝１」である場合（図１６ステップＳ６０）、最小誤差を与える送信信号ｓ1〜ｓMを出力する（図１６ステップＳ６２）。復元装置７８は並び替えによる順序を復元してチャネル行列Ｈに対して推定された送信系列を出力する（図１６ステップＳ６３）。
【実施例５】
【０１２５】
図１７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り、図１８は図１７の送信系列推定装置の構成を示すブロック図であり、図１９は図１８の第２段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図であり、図２０は図１８の第１段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。本発明の第５の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８を配置した以外は、上記の図１に示す本発明の実施の形態による無線通信システムと同様の構成となっている。
【０１２６】
図１７において、本発明の第５の実施例による受信装置８は４本の送信アンテナ２１−１〜２１−４を持つ送信装置２から送信された信号を２本の受信アンテナ８１−１，８１−２で受信している。
【０１２７】
受信装置８は２本の受信アンテナ８１−１，８１−２と、チャネル係数推定装置８２と、優先順位決定装置８３と、チャネル係数並べ替え装置８４と、ＱＲ分解装置８５と、ＱH演算装置８６と、送信系列推定装置９と、送信系列候補選択装置８７と、受信装置８の各部の処理を実現するためのプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）を格納する記録媒体８８とから構成され、復元装置８９に接続されている。
【０１２８】
各受信アンテナ８１−１，８１−２はそれぞれ信号を受信する。チャネル係数推定装置８２は受信信号ｒ1，ｒ2を入力としてチャネル係数の推定を行い、チャネル行列Ｈを出力する。優先順位決定装置８３は受信信号ｒ1，ｒ2を入力として変換系列の優先順位を決定し、優先順位を表す信号Ｘpriを出力する。チャネル係数並び替え装置８４はチャネル行列Ｈと信号Ｘpriとを入力としてチャネル行列Ｈの並び替えを行い、変形チャネル行列Ｈ'を出力する。
【０１２９】
ＱＲ分解装置８５は変形チャネル行列Ｈ'を入力として変形チャネル行列Ｈ'のＱＲ分解を行い、Ｑ行列及びＲ行列を出力する。ＱH演算装置８６は受信信号ｒ1，ｒ2とＱ行列とを入力として受信信号ベクトルｒにＱ行列の複素共役転置を乗算し、変換信号ｚを出力する。送信系列推定装置９は変換信号ｚ及びＲ行列を入力として送信系列の推定を行って出力する。
【０１３０】
ここで、チャネル係数推定装置８２で推定されたチャネル行列Ｈを、
【０１３１】
【数８】
2011130503.tif 000010
とし、送信系列４，２，１，３の順に優先順位が高いものとすると、並び替え装置８４において並び替えられた変形チャネル行列Ｈ'は、
【０１３２】
【数９】
2011130503.tif 000011
となる。また、チャネル係数推定装置８２では、優先順位の高い二つの送信系列を推定するものとする。
【０１３３】
送信系列候補選択装置８７は優先順位の高い送信系列４及び送信系列２に対して、例えば、
ｅi,j＝｜ｒ1−ｈ14xi−ｈ12xj｜2
＋｜ｒ2−ｈ24xi−ｈ22xj｜2
という式で計算される値を最も小さくするＫ個の系列候補（ｘ1-4，ｘ1-2）〜（ｘK-4，ｘK-2）を送信アンテナ２１−４，２１−２の送信系列候補（ｖ1-4，ｖ1-2）〜（ｖK-4，ｖK-2）として出力する。但し、各候補シンボルは信号ｃ1〜ｃ16のいずれかである。
【０１３４】
優先順位の高い二つの送信系列４及び送信系列２に対して送信系列候補の選択を行った場合には、送信系列推定装置９は図１８に示すように、各々尤度計算装置９１−１〜９１−１６Ｋ，９３−１〜９３−１６Ｋ１からなる２段の尤度計算装置群と２段の信号選択装置９２，９４とから構成され、第２段の尤度計算装置群、第２段の信号選択装置９２、第１段の尤度計算装置群、第１段の信号選択装置９４の順に信号処理を行う。
【０１３５】
本実施例のように、各送信アンテナ２１−１〜２１−４から送信される信号が１６値であり、送信系列候補選択装置８７からＫ個の送信系列候補（ｖ1-4，ｖ1-2）〜（ｖK-4，ｖK-2）が出力される場合には、第２段の尤度計算装置群が１６Ｋ個の尤度計算装置９１−１〜９１−１６Ｋで構成される。
【０１３６】
第１番〜第１６番の尤度計算装置９１−１〜９１−１６は変換信号ｚ2と、Ｒ行列の成分ｒ22，ｒ23，ｒ24と、送信系列候補（ｖ1-4，ｖ1-2）〜（ｖK-4，ｖK-2）とを入力とし、第１７番〜第３２番の尤度計算装置９１−１７〜９１−３２は変換信号ｚ2と、Ｒ行列の成分ｒ22，ｒ23，ｒ24と、送信系列候補（ｖ2-4，ｖ2-2）〜（ｖK-4，ｖK-2）とを入力とし、第１６（Ｋ−１）＋１番〜第１６Ｋ番の尤度計算装置９１−１６（Ｋ−１）＋１〜９１−１６Ｋは変換信号ｚ2と、Ｒ行列の成分ｒ22，ｒ23，ｒ24と、送信系列候補（ｖK-4，ｖK-2）〜（ｖK-4，ｖK-2）とを入力とする。
【０１３７】
第２段の第１番の尤度計算装置９１−１は、図１９に示すように、送信シンボル候補生成装置９１１と、変換信号レプリカ生成装置９１２と、誤差計算装置９１３とから構成されている。尚、他の尤度計算装置９１−２〜９１−１６Ｋも上記の尤度計算装置９１−１と同様の構成となっている。
【０１３８】
この尤度計算装置９１−１において、送信シンボル候補生成装置９１１は送信系列候補（ｖ1-4，ｖ1-2）〜（ｖK-4，ｖK-2）を入力として信号ｃ1〜ｃ16のいずれかからなる送信シンボル候補ｓ2-1-4，ｓ2-1-3，ｓ2-1-2を生成して出力する。変換信号レプリカ生成装置９１２はＲ行列の成分ｒ22，ｒ23，ｒ24と送信シンボル候補ｓ2-1-4，ｓ2-1-3，ｓ2-1-2とを入力として変換信号レプリカｚ2-1を、
ｚ2-1＝ｒ22ｓ2-1-2＋ｒ23ｓ2-1-3＋ｒ24ｓ2-1-4
という式から算出して出力する。
【０１３９】
誤差計算装置９１３は変換信号ｚ2と、変換信号レプリカz2-1とを入力として誤差信号ｅ2-1を、
ｅ2-1＝｜ｚ2 −ｚ2-1｜2
という式から算出して出力する。
【０１４０】
第１番の尤度計算装置９１−１は誤差信号ｅ2-1及び送信シンボル候補ｓ2-1-4，ｓ2-1-3，ｓ2-1-2を出力する。同様に、第２番の尤度計算装置９１−２は誤差信号ｅ2-2及び送信シンボル候補ｓ2-2-4，ｓ2-2-3，ｓ2-2-2を、第１６Ｋ番の尤度計算装置９１−１６Ｋは誤差信号ｅ2-16K及び送信シンボル候補ｓ2-16K-4，ｓ2-16K-3，ｓ2-16K-2をそれぞれ出力する。
【０１４１】
第２段の信号選択装置９２は上述した本発明の第２の実施例と同一の手順によって、Ｋ１個の最も小さい誤差信号ｅ"1 〜ｅ"K1と、当該誤差を与えるＫ１個のシンボル候補セット（ｓ"1-4，ｓ"1-3，ｓ"1-2）〜（ｓ"K1-4，ｓ"K1-3，ｓ"K1-2）とを出力する。
【０１４２】
第１段の尤度計算装置群は１６Ｋ１個の尤度計算装置９３−１〜９３−１６Ｋ１で構成され、第１番〜第１６番の尤度計算装置９３−１〜９３−１６は変換信号ｚ1と、Ｒ行列の成分ｒ11，ｒ12，ｒ13，ｒ14と、シンボル候補セット（ｓ"1-4，ｓ"1-3，ｓ"1-2）とを入力とし、第１６（Ｋ１−１）＋１番〜第１６Ｋ１番の尤度計算装置９３−１６（Ｋ１−１）＋１〜９３−１６Ｋ１は変換信号ｚ1と、Ｒ行列の成分ｒ11，ｒ12，ｒ13，ｒ14と、シンボル候補セット（ｓ"K1-4，ｓ"K1-3，ｓ"K1-2）とを入力とする。
【０１４３】
第１番の尤度計算装置９３−１は、図２０に示すように、送信シンボル候補生成装置９３１と、変換信号レプリカ生成装置９３２と、誤差計算装置９３３とから構成されている。尚、他の尤度計算装置９３−２〜９３−１６Ｋ１も上記の尤度計算装置９３−１と同様の構成となっている。
【０１４４】
この尤度計算装置９３−１において、送信シンボル候補生成装置９３１は信号ｃ1 〜ｃ16のいずれかからなる送信シンボル候補ｓ1-1-4，ｓ1-1-3，ｓ1-1-2、ｓ1-1-1を生成して出力する。変換信号レプリカ生成装置９３２はＲ行列の成分ｒ11、ｒ12，ｒ13，ｒ14と、送信シンボル候補ｓ1-1-4，ｓ1-1-3，ｓ1-1-2、ｓ1-1-1とを入力として変換信号レプリカｚ1-1を、
ｚ1-1＝ｒ11ｓ1-1-1＋ｒ12ｓ1-1-2＋ｒ13ｓ1-1-3＋ｒ14ｓ1-1-4
という式から算出して出力する。
【０１４５】
誤差計算装置９３３は変換信号ｚ1と、変換信号レプリカｚ1-1と、誤差信号ｅ"1とを入力として誤差信号ｅ1-1を、
ｅ1-1＝｜ｚ1−ｚ1-1｜2＋ｅ"1
という式から算出して出力する。
【０１４６】
第１番の尤度計算装置９３−１は誤差信号ｅ1-1及び送信シンボル候補ｓ1-1-4，ｓ1-1-3，ｓ1-1-2、ｓ1-1-1とを出力する。同様に、第２番の尤度計算装置９３−２は誤差信号ｅ1-2及び送信シンボル候補ｓ1-2-4，ｓ1-2-3，ｓ1-2-2，ｓ1-2-1を、第１６Ｋ１番の尤度計算装置９３−１６Ｋ１は誤差信号ｅ2-16K1及び送信シンボル候補ｓ1-16K1-4，ｓ1-16K1-3，ｓ1-16K1-2，ｓ1-16K1-1をそれぞれ出力する。
【０１４７】
第１段の信号選択装置９４は１６Ｋ１個の尤度計算装置９３−１〜９３−１６Ｋ１から出力される誤差信号及び送信シンボル候補を入力として最も小さい誤差を与える送信系列ｓ'1，ｓ'2，ｓ'3，ｓ'4を出力する。
【０１４８】
このように、本実施例では、ＱＲ分解装置８５で計算されるＲ行列の上三角部において不定となる系列を、送信系列推定装置９で推定することによって、受信アンテナが送信アンテナよりも少ない場合でも送信信号系列を復調することができる。
【０１４９】
図２１は本発明の第５の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。これら図１７〜図２１を参照して本発明の第５の実施例による受信装置８の復調処理について説明する。尚、図２１に示す処理は受信装置８の演算装置（ＣＰＵ：中央処理装置）が記録媒体８８のプログラムを実行することで実現される。また、上記の説明では送信装置２が４本の送信アンテナ２１−１〜２１−４を持つ場合について述べたが、以下の動作では送信装置２がＭ本の送信アンテナを持つ場合について述べる。
【０１５０】
受信装置８ではＱＲ分解装置８５にてチャネル行列HをＱＲ分解し、それを基にＱH演算装置８６にて変換信号ｚを算出する（図２１ステップＳ７１）。送信系列候補選択装置８７は送信信号ｓM〜ｓM-L+1に対するシンボル候補セットをＫL個決定する（図２１ステップＳ７２）。
【０１５１】
送信系列推定装置９はパラメータｍを（Ｍ−Ｌ）に設定し（図２１ステップＳ７３）、送信信号ｓmに対するシンボル候補をＱm個生成し（図２１ステップＳ７４）、パラメータｑを１に設定する（図２１ステップＳ７５）。
【０１５２】
その後、送信系列推定装置９は送信信号ｓm+1〜ｓMに対するｋ番目のシンボル候補と、送信信号ｓmに対するｑ番目のシンボル候補とを用いてレプリカｚmに対する（ｋＱｍ＋ｑ）番目のレプリカｚm-kQm+qを計算する（図２１ステップＳ７６）。さらに、送信系列推定装置６はレプリカｚmとレプリカｚm-kQm+qとの誤差を計算し、当該送信信号ｓm+1〜ｓMに対する誤差ｚm+1〜ｚMを加算する（図２１ステップＳ７７）。
【０１５３】
送信系列推定装置９は「ｑ＋＋＝Ｑｍ」でなく（図２１ステップＳ７８）、「ｋ＋＋＝Ｋm+1」でなく（図２１ステップＳ７９）、「ｍ−−＝１」でない場合（図２１ステップＳ８０）、送信信号ｓm〜ｓMに対するシンボル候補Ｋm個と、当該誤差とを選択して保存する（図２１ステップＳ８１）。送信系列推定装置９は「ｍ−−＝１」である場合（図２１ステップＳ８０）、最小誤差を与える送信信号ｓ1〜ｓMを出力する（図２１ステップＳ８２）。
【０１５４】
上述した本発明の第１〜第５の実施例では、信号選択装置の出力を最小誤差を与える送信シンボル候補としているが、受信機全体の構成に応じて、各送信シンボルの尤度や各送信シンボルで送信されるビットの尤度とすることもできる。
【実施例６】
【０１５５】
図２２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り、図２３は図２２の送信系列推定装置の構成を示すブロック図であり、図２４は図２３の第２段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図であり、図２５は図２３の第１段目の尤度計算装置の構成を示すブロック図である。本発明の第６の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１００を配置した以外は、上記の図１に示す本発明の実施の形態による無線通信システムと同様の構成となっている。
【０１５６】
図２２において、本発明の第６の実施例による受信装置１００は２本の送信アンテナ２１−１，２１−２を持つ送信装置２から送信された信号を２本の受信アンテナ１０１−１，１０１−２で受信している。
【０１５７】
受信装置１００は２本の受信アンテナ１０１−１，１０１−２と、チャネル係数推定装置１０２と、制御チャネル復号装置１０３と、優先順位決定装置１０４と、チャネル係数並べ替え装置１０５と、ＱＲ分解装置１０６と、ＱH演算装置１０７と、送信系列推定装置１１０と、受信装置１００の各部の処理を実現するためのプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）を格納する記録媒体１０８とから構成され、復元装置１２０に接続されている。
【０１５８】
各送信アンテナ１０１−１，１０１−２はそれぞれ独立な変調方式によって変調されており、送信アンテナ２１−１からは信号ｃ1〜ｃL1のいずれかが、送信アンテナ２１−２からは信号ｃ1〜ｃL2のいずれかが送信されているものとする。例えば、送信アンテナ２１−１の変調方式がＱＰＳＫ（Quaternary Phase Shift Keying）の場合にＬ1＝４、送信アンテナ２１−２の変調方式が１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）の場合にＬ2＝１６となる。
【０１５９】
受信装置１００は２本の受信アンテナ１０１−１，１０１−２を備え、各受信アンテナ１０１−１，１０１−２はそれぞれ信号を受信する。チャネル係数推定装置１０２は受信信号ｒ1，ｒ2を入力としてチャネル係数を推定し、推定されたチャネル係数からなるチャネル行列Ｈを出力する。
【０１６０】
ＱＲ分解装置１０６はチャネル行列を入力としてチャネル行列のＱＲ分解を行い、Ｑ行列及びＲ行列を出力する。ＱH演算装置１０７はＱ行列と受信信号ｒ1，ｒ2とを入力として受信信号にＱ行列の共役複素転置行列を乗積し、変換信号ｚを出力する。
【０１６１】
優先順位決定装置１０４は制御チャネル復号装置１０３から通知される各送信アンテナ２１−１，２１−２の信号点数（Ｌ1，Ｌ2）を入力として送信アンテナ間の優先順位を決定し、決定された優先順位を表す信号Ｘpriを出力する。ここで、各送信アンテナ２１−１，２１−２に用いられる変調方式は、予め決められたフォーマットを用いた制御チャネルによって送信側から通知されているものとする。優先順位決定装置１０４では信号点数の少ない送信系列（変調多値数の低い送信系列）を有するアンテナに高い優先順位を与える。
【０１６２】
チャネル係数並び替え装置１０５はチャネル行列Ｈと優先順位を表す信号Ｘpri を入力としてチャネル行列Ｈの列ベクトルを並び替え、変形チャネル行列Ｈ'を出力する。この時、チャネル係数並び替え装置１０５は優先順位の低い列から順に並べる。本実施例では、優先順位の低いアンテナの信号点数をＬ１'、優先順位の高いアンテナの信号点数をＬ２'とする。送信系列推定装置１１０は変換信号ｚとＲ行列とを入力として各送信アンテナ２１−１，２１−２から送信された信号を推定して出力する。
【０１６３】
送信系列推定装置１１０は、図２３に示すように、各々尤度計算装置１１１−１〜１１１−Ｌ２'，１１３−１〜１１３−Ｌ１'Ｋ１からなる２段の尤度計算装置群と２段の信号選択装置１１２，１１４とから構成され、第２段の尤度計算装置群、第２段の信号選択装置１１２、第１段の尤度計算装置群、第１段の信号選択装置１１４の順に信号処理を行う。
【０１６４】
本実施例のように、送信アンテナ２１−１，２１−２から送信される信号の最大信号点数がＬMAXである場合には、第２段の尤度計算装置群は、ＬMAX個の尤度計算装置で構成される。各尤度計算装置１１１−１〜１１１−Ｌ２'は変換信号ｚ2と、Ｒ行列の成分ｒ22とを入力として誤差信号群及び送信シンボル候補群を出力する。
【０１６５】
第２段の第１番の尤度計算装置１１１−１は、図２４に示すように、送信シンボル候補生成装置１１１１と、変換信号レプリカ生成装置１１１２と、誤差計算装置１１１３とから構成されている。尚、他の尤度計算装置１１１−２〜１１１−Ｌ２'も上記の尤度計算装置１１１−１と同様の構成となっている。
【０１６６】
この尤度計算装置１１１−１において、送信シンボル候補生成装置１１１１は信号ｃ1〜ｃL2'のいずれかのシンボルからなる送信シンボル候補ｓ2-1-2を生成して出力する。変換信号レプリカ生成装置１１１２はＲ行列の成分ｒ22と送信シンボル候補ｓ2-1-2とを入力として変換信号レプリカｚ2-1を生成して出力する。
【０１６７】
誤差計算装置１１１３は変換信号ｚ2と、変換信号レプリカｚ2-1とを入力として二つの信号の誤差を計算し、誤差信号ｅ2-1を出力する。この時、変換信号レプリカｚ2-1は、
ｚ2-1＝ｒ22ｓ2-1-2
という式で計算され、誤差信号ｅ2-1は、
ｅ2-1＝｜ｚ2−ｚ2-1｜2
という式で計算される。
【０１６８】
第１番の尤度計算装置１１１−１は誤差信号ｅ2-1及び送信シンボル候補ｓ2-1-2を出力する。第２段の信号選択装置１１２は第２段のＬ２'個の尤度計算装置１１１−１〜１１１−Ｌ２'で計算された誤差信号群及び送信シンボル候補群を入力として最も誤差の小さいＫ1個の誤差信号ｅ"1〜ｅ"K1と、当該誤差を与えるＫ1個の送信シンボル候補ｓ"1-2〜ｓ"K1-2を出力する。出力されるＫ１個の送信シンボル候補は信号ｃ1〜ｃL2'のいずれかとなる。
【０１６９】
第１段の尤度計算装置群はＬMAX Ｋ1個の尤度計算装置で構成され、第１番〜第Ｌ1'番の尤度計算装置１１３−１〜１１３−Ｌ１'は変換信号ｚ1と、Ｒ行列の成分ｒ11，ｒ12と、誤差信号ｅ"1と、送信シンボル候補ｓ"1-2とを入力とし、第Ｌ１'（Ｋ１−１）＋１番〜第Ｌ１'Ｋ１番の尤度計算装置１１３−Ｌ１'（Ｋ１−１）＋１〜１１３−Ｌ１'Ｋ１は変換信号ｚ1と、Ｒ行列の成分ｒ11，ｒ12と、誤差信号ｅ"K1と、送信シンボル候補ｓ"K1-2とを入力とする。
【０１７０】
第１番の尤度計算装置１１３は、図２５に示すように、送信シンボル候補生成装置１１３１と、変換信号レプリカ生成装置１１３２と、誤差計算装置１１３３とから構成されている。尚、他の尤度計算装置１１３−２〜１１３−Ｌ１'Ｋ１も上記の尤度計算装置１１３−１と同様の構成となっている。
【０１７１】
この尤度計算装置１１３−１において、送信シンボル候補生成装置１１３１は送信シンボル候補ｓ"1-2を入力としてｃ1〜ｃL1'のいずれかのシンボルからなる送信シンボル候補ｓ1-1-2，ｓ1-1-1を出力する。変換信号レプリカ生成装置１１３２はＲ行列の成分ｒ11，ｒ12と送信シンボル候補ｓ1-1-2，ｓ1-1-1とを入力として変換信号レプリカｚ1-1を出力する。
【０１７２】
誤差計算装置１１３３は変換信号ｚ1と、変換信号レプリカｚ1-1と、誤差信号ｅ"1を入力として誤差信号ｅ1-1を出力する。この時、変換信号レプリカｚ1-1は、
ｚ1-1＝ｒ11ｓ1-1-1＋ｒ12ｓ1-1-2
という式で計算され、誤差信号ｅ1-1は、
ｅ1-1＝｜ｚ1−ｚ1-1｜2 ＋ｅ"1
という式で計算される。
【０１７３】
第１番の尤度計算装置１１３−１は誤差信号ｅ1-1と、送信シンボル候補ｓ1-1-2，ｓ1-1-1とを出力する。第Ｌ１'Ｋ１番の尤度計算装置１１３−Ｌ１'Ｋ１は誤差信号ｅ1-L1'K1と、送信シンボル候補ｓ1-L1'K1-2，ｓ1-L1'K1-1とを出力する。
【０１７４】
第１段の信号選択装置１１４は第１段のＬ1'Ｋ1個の尤度計算装置１１３−１〜１１３−Ｌ１'Ｋ１で計算された誤差信号及び送信シンボル候補を入力として最も小さい誤差信号ｅ'1を与える送信シンボル候補ｓ'1-2，ｓ'1-1を出力する。ここで、ｓ'1-2はｓ1-1-2〜ｓ1-L1'K1-2の中から、ｓ'1-2はｓ1-1-1〜ｓ1-L1'K1-1の中から選択された送信シンボル候補である。
【０１７５】
復元装置１２０は優先順位決定装置１０４で生成した優先順位を表す信号Ｘpri を入力として送信シンボル系列を並べ替え、送信アンテナ番号ｓ'1、ｓ'2を出力する。
【０１７６】
第２段の信号選択装置１１２ではＬ２'個の送信シンボル候補群の中から、最も誤差の小さいＫ１個の送信シンボル候補を選択している。この場合、Ｌ２'とＫ１との差が大きいほど、正しい送信シンボルが誤って候補から削除される可能性が高くなるため、受信特性が劣化してしまう。本実施例では、信号点数の少ないアンテナに優先順位を与え、チャネル係数の並べ替えを行っている。したがって、信号点数の少ないアンテナの順に処理を行うことが可能となり、前段において大幅な候補削減が行われる回数が少なくなり、結果として受信特性が改善される。
【０１７７】
また、上述した本発明の第６の実施例において、送信系列候補選択装置８７は優先度の高い送信系列４及び送信系列２に対して、誤差信号を小さくするＫ個の系列候補を選択している。ここで、送信系列４及び送信系列２の信号点数をそれぞれｃL4，ｃL2とすると、送信系列候補選択装置８７はｃL4×ｃL2の組合せの中からＫ個の候補を選択する。したがって、この場合においても、信号点数の少ない送信系列を優先的に処理するようにすれば、より少ない組合せの中からＫ個の候補を選択すればよくなり、送信系列候補選択装置８７の選択エラーによる特性劣化が抑えられる。さらに、ｃL4×ｃL2＜Ｋの関係が成り立てば、送信系列候補選択装置８７そのものが不要になる。
【実施例７】
【０１７８】
次に、本発明の第７の実施例について説明するが、本発明の第７の実施例は上記の本発明の第６の実施例と同様の構成となっているので、図２２〜図２５を参照して説明する。
【０１７９】
送信アンテナから送られる信号の最大信号点数がＬMAXである場合には、第２段の尤度計算装置群はＬMAX個の尤度計算装置で構成される。また、第１段の尤度計算装置群はＬMAXＫ1個の尤度計算装置で構成される。
【０１８０】
ここで、適応変調等によって、各送信アンテナの変調方式、すなわち信号点数が変化する場合について考える。第１段の尤度計算装置群に用意されるＬMAXＫ1個の尤度計算装置のうち、実際に使用される尤度計算装置数はＬ１'Ｋ１個となる。したがって、Ｌ１'がＬMAXより小さい場合には、用意した尤度計算装置全てが活用されない状態となる。
【０１８１】
そこで、本実施例では、Ｌ１'に応じてＫ１の数を設定する。今、第１段の尤度計算装置群の最大数をＪ１MAXとした場合、
【０１８２】
【数１０】
2011130503.tif 000012
という式によって、Ｌ１'に応じてＫ１を設定することで、Ｊ１MAX個の尤度計算装置を全て活用することができる。これによって、本実施例ではトータルの受信特性が改善される。
【実施例８】
【０１８３】
次に、本発明の第８の実施例について説明するが、本発明の第８の実施例は上記の本発明の第６の実施例と同様の構成となっているので、図２２〜図２５を参照して説明する。
【０１８４】
上述した各実施例において、アンテナの優先順位の決定処理では、受信電力、受信電力対雑音電力比、あるいは受信電力対雑音電力、及び干渉電力比等に基づく優先順位決定、及び変調方式に基づく優先順位決定を用いているが、本実施例では符号化率に基づく優先順位決定にてアンテナの優先順位の決定処理を行っている。
【０１８５】
優先順位決定装置１０４は、送信アンテナ２１−１，２１−２から送信されるデータ系列がそれぞれ独立の符号化率によって符号化される場合において、送信アンテナ２１−１，２１−２各々における符号化率を基に優先順位を決定する。
【０１８６】
ここで、各送信アンテナの符号化率が変化する場合について考える。本発明の送信系列推定装置では、アンテナの処理順によって、アンテナ毎の信号分離特性に差が生じる。具体的には、前段のステージで処理するアンテナの信号ほど信号分離特性が悪く、後段のステージで処理するアンテナの信号ほど信号分離特性が良くなる。これは、ＱＲ分解による直交化後においても、他のアンテナ干渉の影響が残るので、前段のステージにおける候補点選択に誤りが生じるためと考えられる。
【０１８７】
したがって、本実施例では、符号化率の低いアンテナに対して高い優先順位を与えることによって、誤り訂正能力の高い（符号化率の低い）信号に対して信号分離特性の悪い前段のステージを割り当て、誤り訂正能力の低い（符号化率の高い）信号に対して信号分離特性の良い後段のステージを割り当てることで、トータルの受信特性の改善及びアンテナ間の特性の均一化が可能となる。
【実施例９】
【０１８８】
図２６は本発明の第９の実施例による信号選択装置の構成を示すブロック図である。図２６において、本発明の第９の実施例による信号選択装置２００はビット尤度出力機能を内蔵しており、アンテナ毎最小値選択装置２０１と、ビット判定装置２０２，２０３と、ビット毎最小値選択装置２０４，２０５と、ビット毎尤度計算装置２０６，２０７とから構成され、ターボ復号器２１０，２１１に接続されている。
【０１８９】
ターボ復号器２１０，２１１等の軟判定ビット情報を用いた誤り訂正復号装置と組み合わせる場合、送信されたデータ系列のビット尤度を出力する機能を備えた信号選択装置２００を用いる必要がある。ここでは、２本の送信アンテナ２１−１，２１−２を持つ送信装置２からそれぞれ４値の信号ｃ1〜ｃ4のいずれかが送信されているものとする。この時、各信号には、図２７に示すように、２ｂｉｔの情報が割り当てられる。また、送信アンテナ２１−１から送信される信号点のビットをｂ1-1，ｂ1-2、送信アンテナ２１−２から送信される信号のビットをｂ2-1，ｂ2-2とする。
【０１９０】
アンテナ毎最小値選択装置２０１は、第１段の４Ｋ１個の尤度計算装置（図示せず）で計算された誤差信号及び送信シンボル候補を入力として、最も小さい誤差信号ｅ'1と、その誤差信号ｅ'1を与えるアンテナ毎の送信シンボル候補ｓ'1，ｓ'2を出力する。ビット判定装置２０２，２０３はアンテナ毎に設けられ、それぞれの送信シンボル候補を入力として、各信号のビット判定を行う。
【０１９１】
ビット毎最小値選択装置２０４，２０５はアンテナ毎に設けられ、ビット判定装置２０２，２０３の出力である判定ビットと、第１段の４Ｋ１個の尤度計算装置で計算された誤差信号及び送信シンボル候補を入力として、判定ビットと異なるビット（反転ビット）を有する送信シンボル候補の中から、最も小さい誤差信号を出力する。
【０１９２】
例えば、送信アンテナｉのｊ番目のビットの判定ビットｂi-jが０の場合、ビット毎最小値選択装置２０４，２０５は、ｃ1〜ｃ4のうちｊ番目のビットが１となる信号点の中から、最も小さい誤差信号Ｅを出力する。ここで、誤差信号Ｅは、
【０１９３】
【数１１】
2011130503.tif 000013
と表される。
【０１９４】
ビット毎尤度計算装置２０６，２０７はアンテナ毎に設けられ、アンテナ毎最小値選択装置２０４，２０５から出力される誤差信号ｅ'1と、ビット毎最小値選択装置２０４，２０５の出力である誤差信号Ｅとを入力とし、ビット毎の尤度λi-jを出力する。ビット毎の尤度は、
【０１９５】
【数１２】
2011130503.tif 000014
（ｗｈｅｎ ｂi-j＝０）
【０１９６】
【数１３】
2011130503.tif 000015
（ｗｈｅｎ ｂi-j＝１）
という式によって求められる。
【０１９７】
信号選択装置２００は上述した処理によって求められたビット尤度をターボ復号器２１０，２１１に入力することによって、軟判定情報に基づいた誤り訂正復号を行うことができる。ここでは、送信アンテナ毎に符号化が行われていることを想定している。尚、図２２に示すように、優先順位に基づく処理の並べ替えを行っている場合には、ビット毎尤度計算装置２０６，２０７の出力を復元装置（図示せず）に入力し、送信アンテナ番号順のビット尤度に並べ替えた後、所定のターボ復号器に入力して処理を行う。
【実施例１０】
【０１９８】
図２８は本発明の第１０の実施例による信号選択装置の構成を示すブロック図である。図２８において、本発明の第１０の実施例による信号選択装置３００はビット尤度出力機能を内蔵しており、アンテナ毎最小値選択装置３０１と、ビット判定装置３０２，３０３と、ビット毎最小値選択装置３０４，３０５と、誤差信号蓄積装置３０６，３０７と、ビット毎尤度計算装置３０８，３０９とから構成され、ターボ復号器３１０，３１１に接続されている。
【０１９９】
ビット毎最小値選択装置３０１では誤差信号が最小となる送信シンボル候補の判定ビットと異なるビット（反転ビット）を有する送信シンボル候補の中から、最も小さい誤差信号を探し出す。ところが、前段の信号選択装置（例えば、図２３に示す信号選択装置１１２）による送信シンボル候補の絞り込みによって、反転ビットのシンボル候補が全て削除されている場合が起こり得る。
【０２００】
この時、上記の式によるλi-jの計算が成り立たず、尤度の計算ができないとう問題が生じる。例えば、アンテナ毎最小値選択装置３０１で検出された信号点がｃ1の場合、ｂ1-1＝０となる、この時、前段の信号選択装置において、信号点ｃ2，ｃ3が選択されずに削除されたと仮定すると、ビット毎最小値選択装置３０４，３０５に対して、ｂ1-1＝１となる反転ビットの誤差信号が入力されないため、ビット尤度の計算が不可能となる。
【０２０１】
上記の問題を解決するため、本実施例では、誤差信号蓄積装置３０６，３０７を設けている。誤差信号蓄積装置３０６，３０７は反転ビットに対する誤差信号Ｅの出力を一定区間蓄積する。そして、誤差信号蓄積装置３０６，３０７は一定区間蓄積した結果を平均する等して、反転ビットに対する仮の誤差信号ｅ'1-ave，ｅ'2-aveを出力する。
【０２０２】
ビット毎尤度計算装置３０８，３０９はアンテナ毎最小値選択装置３０１から出力される誤差信号ｅ'1と、ビット毎最小値選択装置３０４，３０５の出力である誤差信号Ｅと、誤差信号蓄積装置３０６，３０７からの仮の誤差信号ｅ'i-aveとを入力とし、ビット毎の尤度λi-jを出力する。ここで、仮の誤差信号ｅ'i-aveは、ビット毎最小値選択装置３０４，３０５において、反転ビットの誤差信号が出力できない場合に、ビット毎の尤度計算の代用として用いられる。
【０２０３】
これによって、本実施例では、上記の処理によって前段の信号選択装置によるシンボル候補の絞込みが行われた場合においても、常にビット尤度の計算を行うことが可能となる。
【実施例１１】
【０２０４】
図２９は本発明の第１１の実施例によるチャネル係数推定装置の構成を示すブロック図であり、図３０は図２９に示すチャネル係数推定装置を用いる場合の送信信号構成の一例を示す図である。図２９において、チャネル係数推定装置５００はパイロットシンボルレプリカ生成装置５０１−１〜５０１−３，５０５−１〜５０５−３，・・・（パイロットシンボルレプリカ生成装置５０１−２，５０５−２は図示せず）と、相関検出装置５０２−１〜５０２−３，５０６−１〜５０６−３，・・・（相関検出装置５０２−２，５０６−２は図示せず）とから構成されている。
【０２０５】
図３０に示すように、各送信アンテナ＃１〜＃３からは送信アンテナ＃１〜＃３毎に異なる４シンボル長のパイロットシンボルがデータシンボルに対して周期的に挿入されている。この図３０に示す例では、各送信アンテナ＃１〜＃３のパイロットシンボルパターンは互いに直交している。
【０２０６】
このような直交パターンは、例えばパイロットシンボル数と同じ長さのＷａｌｓｈ系列を用いることで生成可能である。以降、送信アンテナ＃ｍのパイロットシンボル系列をｐｍ（ｎ）とする。ここで、ｎはシンボル番号を表すものとする。
【０２０７】
チャネル係数推定装置５００では、受信信号ｒ1を相関検出装置５０２−１に入力する。また、パイロットシンボルレプリカ生成装置５０１−１では送信アンテナ＃１（図示せず）のパイロットシンボル系列ｐ1を生成して相関検出装置５０２−１に出力する。
【０２０８】
相関検出装置５０２−１では、受信信号ｒ1 に送信アンテナ＃１のパイロットシンボル系列ｐ1 の複素共役値を乗算した値を４パイロットシンボル分平均化することによって、送信アンテナ＃１と受信アンテナ＃１（図示せず）との間のチャネル係数ｈ11を推定して出力する。尚、チャネル係数ｈ11は、
【０２０９】
【数１４】
2011130503.tif 000016
という式で推定される。ここで，ｒ1（ｎ）は、パイロットシンボルｎが受信される時の受信信号ｒ1を示す。実際には、チャネル係数ｈ11の推定を、複数のパイロットシンボル送信区間で得られたチャネル係数推定値に対して重み付け平均を行うことで求めることも可能である。
【０２１０】
同様にして、相関検出装置５０２−ｍ（図示せず）では、受信信号ｒ1と、パイロットシンボルレプリカ生成装置５０１−ｍ（図示せず）で生成された送信アンテナ＃ｍのパイロットシンボル系列ｐmを入力として、チャネル係数ｈ1mを推定して出力する。
【０２１１】
さらに同様にして、相関検出装置５０６−１では、受信信号ｒ4 と、パイロットシンボルレプリカ生成装置５０５−１で生成される送信アンテナ＃１のパイロットシンボル系列ｐ1とを入力して相関を求めることで、チャネル係数ｈ41を推定して出力する。
【０２１２】
本実施例では、上述した動作を繰り返すことで、３つの送信アンテナ（図示せず）と４つの受信アンテナ（図示せず）との間の各チャネル係数を推定し、推定されたチャネル係数からなるチャネル行列Ｈを出力する。尚、本実施例では、パイロットシンボルがデータシンボルに時間的に多重される構成を例に挙げて説明しているが、周波数多重や符号多重、これらの組み合わせを用いた場合にも、上記と同様の方法でチャネル係数推定値を得ることができる。
【実施例１２】
【０２１３】
図３１は本発明の第１２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。本発明の第１２の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７００を配置した以外は、上記の図１に示す本発明の実施の形態による無線通信システムと同様の構成となっている。
【０２１４】
図３１において、本発明の第１２の実施例による受信装置７００は、３本の送信アンテナ２１−１〜２１−３を持つ送信装置２から送信された信号を４本の受信アンテナ７０１−１〜７０１−４で受信している。この場合、各送信アンテナ２１−１〜２１−３からは１６値の信号ｃ1〜ｃ16のいずれかが送信されているものとする。
【０２１５】
本発明の第１２の実施例による受信装置７００は、送信装置２において、送信信号であるｃ1〜ｃ16のいずれかが予め同一の拡散符号によって拡散されている場合に適用される。
【０２１６】
受信装置７００は４本の受信アンテナ７０１−１〜７０１−４と、チャネル係数推定装置７０２と、ＱＲ分解装置７０３と、４個の逆拡散装置７０４−１〜７０４−４と、ＱH演算装置７０５と、送信系列推定装置７０６と、受信装置７００の各部の処理を実現するためのプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）を格納する記憶媒体７０７とから構成されている。
【０２１７】
各受信アンテナ７０１−１〜７０１−４はそれぞれ信号を受信する。チャネル係数推定装置７０２は受信信号ｒ1〜ｒ4を入力としてチャネル係数を推定し、推定されたチャネル係数からなるチャネル行列Ｈを出力する。ＱＲ分解装置７０３はチャネル行列Ｈを入力としてＱＲ分解を行い、Ｑ行列及びＲ行列を出力する。
【０２１８】
逆拡散装置７０４−１〜７０４−４はそれぞれ受信信号ｒ1〜ｒ4を入力として、送信装置２において拡散に用いられた拡散符号と同一の拡散符号レプリカを用いて逆拡散を行い、逆拡散後の受信信号ｒ'1〜ｒ'4を出力する。
【０２１９】
ＱH演算装置７０５は、図４に示す本発明の第２の実施例による受信装置３内のＱH演算装置３４と同様の演算を行うが、入力信号として受信信号ｒ1〜ｒ4の代わりに、逆拡散後の受信信号ｒ'1〜ｒ'4を入力するところが本発明の第２の実施例と異なる。ＱH演算装置７０５は逆拡散後の受信信号ｒ'1〜ｒ'4にＱ行列の共役複素転置行列を乗算し、変換信号ｚを出力する。
【０２２０】
送信系列推定装置７０６は変換信号ｚとＲ行列とを入力として、図４に示す本発明の第２の実施例による受信装置３内の送信系列推定装置４と同様の演算によって、送信系列推定値ｓ'1，ｓ'2，ｓ'3を出力する。本実施例では、上記の構成を用いることで、拡散信号の系列を推定する場合に比較して、送信系列推定装置７０６における演算量を拡散率分の１に抑えることができる。
【実施例１３】
【０２２１】
図３４は本発明の第１３の実施例による信号選択装置の構成を示すブロック図である。但し、ここでは、送信アンテナ１に対するビット尤度出力装置のみを記載している。図３４において、関数演算装置９０５〜９０８はアンテナ毎最小値選択装置９０１、ビット毎最小値選択装置９０３、誤差信号蓄積装置９０４のそれぞれから出力される誤差信号（自乗ユークリッド距離）に対して、任意の関数演算を施すことで、それぞれの誤差信号の値を変換している。例えば、関数演算が平方根の場合、自乗ユークリッド距離は、ユークリッド距離に変換される。
【０２２２】
ここで、関数演算子をｆ｛・｝と定義すると、送信アンテナｉのｊ番目のビットの尤度は、
【０２２３】
【数１５】
2011130503.tif 000017
（ｗｈｅｎ bi-j＝０）
【０２２４】
【数１６】
2011130503.tif 000018
（ｗｈｅｎ bi-j＝１）
という式によって求められる。
【０２２５】
また、関数演算に平方根を用いた場合には、
【０２２６】
【数１７】
2011130503.tif 000019
（ｗｈｅｎ bi-j＝０）
【０２２７】
【数１８】
2011130503.tif 000020
（ｗｈｅｎ bi-j＝１）
という式となる。
【実施例１４】
【０２２８】
本発明の第１０の実施例では、反転ビットのシンボル候補が全て削減された場合の問題解決のために、ビット尤度出力機能を内蔵した信号選択装置について説明している。ビット尤度出力機能を内蔵した信号選択装置を用いた場合、以下に説明する構成によって信号を復調することもできる。
【０２２９】
図３５は本発明の第１４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。本実施例では、送信信号は１６値の値のいずれかをとる信号であるとする。図３５において、受信装置１２００は４本の受信アンテナを有し、それぞれ信号ｒ1，ｒ2，ｒ3，ｒ4を受信する。チャネル係数推定装置３２は、送受信アンテナ間のチャネル推定を行って出力する。送信系列推定装置１２０２は送信系列の推定を行ってビット尤度比を出力し、復号装置１２０３は復号を行って出力する。
【０２３０】
図３６は図３５の送信系列推定装置１２０２の構成を示すブロック図である。この図３６を参照して送信系列推定装置１２０２について説明する。図３６において、送信系列推定装置１２０２では、図５と同様に、３段の尤度計算装置群と、３段の信号選択装置群とから構成されている。但し、図５と異なり、各尤度計算装置１２０４−１〜１２０４−１６，１２０６−１〜１２０６−１６Ｋ１，１２０８−１〜１２０８−１６Ｋ２は、受信信号とチャネル推定値とを入力としており、第３段の信号選択装置１２０９はビット尤度出力機能を内蔵した信号選択装置である。
【０２３１】
尤度計算装置１２０４−１は、受信信号ｒ1〜ｒ4とチャネル行列Ｈとを入力として誤差信号ｅ3-1を、
【０２３２】
【数１９】
2011130503.tif 000021
と計算して出力する。ここで、Ｓ3は第３の送信アンテナから送られた信号に対するシンボル候補である。
【０２３３】
上記と同様に、尤度計算装置１２０４−２〜１２０４−１６でも誤差信号を計算して出力する。信号選択装置１２０５は計算された誤差信号から最も誤差の小さいＫ１個を選択し、当該誤差を与えるシンボル候補を出力する。
【０２３４】
尤度計算装置１２０６−１は、受信信号ｒ1〜ｒ4と信号選択装置１２０５で選択されたシンボル候補とを用いて誤差信号ｅ2-1を、
【０２３５】
【数２０】
2011130503.tif 000022
と計算する。但し、Ｓ'''1-3は信号選択装置１２０５で選択された第３のアンテナから送信された信号に対する第１の候補であり、Ｓ2は第２の送信アンテナから送られた信号に対するシンボル候補である。
【０２３６】
上記と同様にして、尤度計算装置１２０６−２〜１２０６−１６Ｋ１は誤差信号を計算し、計算された誤差及び当該誤差を与えるシンボル候補を出力する。信号選択装置１２０７は尤度計算装置１２０６−１〜１２０６−１６Ｋ１で計算された１６Ｋ１個の誤差信号及びシンボル候補を入力とし、最も小さいＫ２個のシンボル候補セット（Ｓ''1-3Ｓ''1-2）〜（Ｓ''K2-3Ｓ''K2-2）を出力する。
【０２３７】
尤度計算装置１２０８−１は受信信号ｒ1〜ｒ4と信号選択装置１２０７で選択されたシンボル候補とを用いて誤差信号ｅ1-1を、
【０２３８】
【数２１】
2011130503.tif 000023
と計算する。但し、Ｓ''1-3，Ｓ''1-2は信号選択装置１２０７で選択された第３及び第２のアンテナから送信された信号に対する第１の候補であり、Ｓ1は第１の送信アンテナから送られた信号に対するシンボル候補である。
【０２３９】
上記と同様にして、尤度計算装置１２０８−２〜１２０８−１６Ｋ２は誤差信号を計算し、計算された誤差及び当該誤差を与えるシンボル候補を出力する。第３段の尤度計算装置群から出力される誤差信号及びシンボル候補数は１６Ｋ２個である。したがって、Ｋ１やＫ２の設定によっては、本発明の第１０の実施例で述べたように、シンボル候補の削減によって反転ビットメトリックが計算できない場合も発生する。
【０２４０】
そこで、ビット尤度出力機能を内蔵した信号選択装置１２０９は、本発明の第１０の実施例で説明した計算と同様の計算によって、全てのビットに対する尤度を計算して出力する。このように、本実施例では、ビット尤度出力機能を内蔵した信号選択装置１２０９を備えた送信系列推定装置１２０２によって、受信信号とチャネル行列とから信号の復調を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０２４１】
１，３，５，７，８，１００，７００，１２００  受信装置
２  送信装置
４，６，９，１５，７７，１１０，７０６，１２０２  送信系列推定装置
１０  ヌリング装置
１１−１〜１１−Ｎ，３１−１〜３１−４，５１−１〜５１−３，７１−１〜７１−４，８１−１，８１−２，１０１−１，１０１−２，７０１−１〜７０１−４，  １２０１−１〜１２０１−４  受信アンテナ
１２，３２，５２，７２，  ８２，１０２，５００  チャネル係数推定装置
１３，３３，５３，７５，８５，１０６，７０３  ＱＲ分解装置
１４，３４，５４，７６，８６，１０７，７０５  ＱH演算装置
１６，３５，５６，７９，１０８，７０７  記録媒体
２１−１〜２１−Ｍ  送信アンテナ
４１−１〜４１−１６，４３−１〜４３−１６Ｋ１，４５−１〜４５−１６Ｋ２，６１−１〜６１−８，６３−１〜６３−８Ｋ１，９１−１〜９１−１６Ｋ，９３−１〜９３−１６Ｋ１，１１１−１〜１１１−Ｌ２’，１１３−１〜１１３−Ｌ１’Ｋ１，１２０４−１〜１２０４−１６，１２０６−１〜１２０６−１６Ｋ１，１２０８−１〜１２０８−１６Ｋ２  尤度計算装置
４２，４４，４６，６２，６４，９２，９４，１１２，１１４，２００，３００，１２０５，１２０７  信号選択装置
５５  送信シンボル候補選択装置
７３，８３，１０４  優先順位決定装置
７４，８４，１０５  チャネル係数並べ替え装置
７８，８９，１２０  復元装置
１０３  制御チャネル復号装置
２０１，３０１，９０１  アンテナ毎最小値選択装置
２０２，２０３，３０２，３０３，９０２  ビット判定装置
２０４，２０５，３０４，３０５，９０３  ビット毎最小値選択装置
２０６，２０７，３０８，３０９，９０９  ビット毎尤度計算装置
２１０，２１１，３１０，３１１  ターボ復号器
３０６，３０７，９０４  誤差信号蓄積装置
４１１，４３１，４５１，６１１，６３１，９１１，９３１，１１１１，１１３１  送信シンボル候補生成装置
４１２，４３２，４５２，６１２，６３２，９１２，９３２，１１１２，１１３２  変換信号レプリカ生成装置
４１３，４３３，４５３，６１３，６３３，９１３，９３３，１１１３，１１３３  誤差計算装置
５０１−１，５０１−３，５０５−１，５０５−３  パイロットシンボルレプリカ生成装置
５０２−１，５０２−３，５０６−１，５０６−３  相関検出装置
７０４−１〜７０４−４  逆拡散装置
９０５〜９０８  関数演算装置
１２０３  復号装置
１２０９  ビット尤度出力機能を内蔵した信号選択装置
【図１】
2011130503.tif 000024
【図２】
2011130503.tif 000025
【図３】
2011130503.tif 000026
【図４】
2011130503.tif 000027
【図５】
2011130503.tif 000028
【図６】
2011130503.tif 000029
【図７】
2011130503.tif 000030
【図８】
2011130503.tif 000031
【図９】
2011130503.tif 000032
【図１０】
2011130503.tif 000033
【図１１】
2011130503.tif 000034
【図１２】
2011130503.tif 000035
【図１３】
2011130503.tif 000036
【図１４】
2011130503.tif 000037
【図１５】
2011130503.tif 000038
【図１６】
2011130503.tif 000039
【図１７】
2011130503.tif 000040
【図１８】
2011130503.tif 000041
【図１９】
2011130503.tif 000042
【図２０】
2011130503.tif 000043
【図２１】
2011130503.tif 000044
【図２２】
2011130503.tif 000045
【図２３】
2011130503.tif 000046
【図２４】
2011130503.tif 000047
【図２５】
2011130503.tif 000048
【図２６】
2011130503.tif 000049
【図２７】
2011130503.tif 000050
【図２８】
2011130503.tif 000051
【図２９】
2011130503.tif 000052
【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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