(57)【要約】【課題】複数のアンテナを利用した通信を行う場合に、機器内に偏在するノイズの影響を低減した高速通信を実現できる技術を実現する。【解決手段】複数のアンテナを有する通信装置であって、前記複数のアンテナを用いて外部機器と通信を行う通信手段と、前記通信装置の状態を検出する検出手段と、前記通信装置の状態に応じて前記外部機器から受信した信号に混在するノイズ成分を特定する特定手段と、を有する。【選択図】図２
2019087921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを有する通信装置であって、
前記複数のアンテナを用いて外部機器と通信を行う通信手段と、
前記通信装置の状態を検出する検出手段と、
前記通信装置の状態に応じて前記外部機器から受信した信号に混在するノイズ成分を特定する特定手段と、を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記特定手段は、前記外部機器との間で所定の信号を送受信することにより前記ノイズ成分を求める第１のノイズ特定処理と、前記通信装置のアンテナ間で所定の信号を送受信することにより前記ノイズ成分を求める第２のノイズ特定処理のうち少なくともいずれかを実行することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第１のノイズ特定処理を行った後に前記第２のノイズ特定処理を行うように制御する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記特定手段は、
前記通信装置と前記外部機器の間の伝送路の特性を示す伝達関数を推定する推定手段と、
前記複数のアンテナごとに、受信信号に混在するノイズ成分の比を示すノイズ係数を保持する保持手段と、
前記ノイズ係数と前記伝達関数に基づいて前記複数のアンテナ間のノイズ比率を算出する算出手段と、
前記ノイズ比率を前記外部機器に送信する手段と、を含み、
前記第１のノイズ特定処理を実行することを特徴とする請求項２または３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記ノイズ係数は、前記通信手段の周波数帯に応じた値を含むことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記ノイズ係数は、前記通信装置に設けられた外部接続手段の接続状態または信号入出力状態に応じた値を含むことを特徴とする請求項４または５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記ノイズ係数は、前記通信装置に対して挿抜可能な記録媒体の有無に応じた値を含むことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項８】
前記ノイズ係数は、前記記録媒体の通信速度に応じた値を含むことを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記算出手段は、前記外部接続手段の接続状態または信号入出力状態が変化したことが検出されると、前記ノイズ比率を再計算することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記算出手段は、前記記録媒体の有無または通信速度が変化したことが検出されると、前記ノイズ比率を再計算することを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記複数のアンテナごとのノイズ係数の比が１よりも十分小さい場合は、前記算出手段は、前記伝達関数を前記ノイズ比率として算出することを特徴とする請求項４から１０のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記外部機器は、
複数のアンテナと、
前記所定の信号を生成する生成手段と、
前記複数のアンテナを介して前記所定の信号を送信する送信手段と、を有することを特徴とする請求項４から１１のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１３】
前記外部機器は、前記ノイズ比率に基づいて、前記複数のアンテナから送信される信号に対するノイズ成分の比が同等となるように各アンテナからの送信電力を制御することを特徴とする請求項４から１２のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１４】
前記特定手段は、
前記所定の信号を生成する生成手段と、
前記通信装置の状態が変化した場合に、前記複数のアンテナ間で前記所定の信号を送受信する処理を行う処理手段と、
前記所定の信号と、前記所定の信号を受信した信号とに基づいて前記通信装置の内部に偏在するノイズベクトルを抽出する抽出手段と、を含み、
前記第２のノイズ特定処理を実行することを特徴とする請求項２または３に記載の通信装置。
【請求項１５】
前記第２のノイズ特定処理を実行する際の処理条件を前記外部機器の通信条件と対応づけて記憶する手段をさらに有し、
前記処理手段は、前記外部機器の通信条件に基づいて前記処理条件を決定することを特徴とする請求項１４に記載の通信装置。
【請求項１６】
前記通信装置の状態が変化した場合とは、前記通信装置の起動直後または通信機能を有効化した直後の場合であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の通信装置。
【請求項１７】
前記通信装置の状態が変化した場合とは、前記外部機器との間の伝送路の特性が変化した場合であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の通信装置。
【請求項１８】
前記通信装置の状態が変化した場合とは、前記通信装置に設けられた外部接続手段の動作モードが変更された場合であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の通信装置。
【請求項１９】
前記通信装置の状態が変化した場合とは、前記通信装置に接続された記録媒体の通信速度が所定の速度以上の場合であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の通信装置。
【請求項２０】
前記通信装置の状態が変化した場合とは、複数の外部接続手段のいずれかに切り替えられた場合であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の通信装置。
【請求項２１】
前記通信装置の状態が変化した場合とは、受信信号の所定以上の誤り率が所定の期間継続した場合であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の通信装置。
【請求項２２】
前記通信装置の状態が変化した場合とは、前記通信装置の温度が所定の温度以上の場合であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の通信装置。
【請求項２３】
前記所定の信号は、前記複数のアンテナ間での受信時の信号強度と送信時の信号強度が同等になるように送受信されることを特徴とする請求項１４から２２のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項２４】
前記所定の信号は、前記外部機器と通信する際の周波数帯と同じ周波数帯で送受信されることを特徴とする請求項１４から２３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項２５】
前記生成手段は、所定の変調方式に基づいて空間配置された受信信号における全ての信号点または一部の信号点を用いて前記所定の信号を生成することを特徴とする請求項１４から２４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項２６】
前記生成手段は、前記空間配置された受信信号における全ての信号点のうち同一位相の中で最も振幅の大きい信号点を用いて前記所定の信号を生成することを特徴とする請求項２５に記載の通信装置。
【請求項２７】
複数のアンテナを有する通信装置の制御方法であって、
前記複数のアンテナを用いて外部機器と通信を行うステップと、
前記通信装置の状態を検出するステップと、
前記通信装置の状態に応じて前記外部機器から受信した信号に混在するノイズ成分を特定するステップと、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項２８】
コンピュータを、請求項１から２６のいずれか１項に記載の通信装置の各手段として機能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、複数のアンテナを利用して高速通信を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯可能な小型の電子機器において、高速無線通信を実現するためにＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）が採用されている。ＭＩＭＯは、複数のアンテナを利用して高速通信を実現する技術である。アンテナを内蔵する電子機器は、ある程度のノイズの偏在が固定的に生じる。例えば、ノイズ源となるようなハードウェアが近くにあるアンテナとそうでないアンテナとでは、常に生じるノイズ量に偏りがある。具体的には、小型の電子機器は、機器内のスペースに限りがあるため、ＳＤＩやＨＤＭＩ（登録商標）などの高速インターフェースとアンテナとが近接配置されている場合がある。このような場合、高速インターフェースの入出力信号などがノイズ源となり、機器内のアンテナ間でノイズに偏りが生じる。このような機器内部に偏在するノイズは自家中毒型のノイズ（以下、機器内ノイズ）と呼ばれる。
【０００３】
特許文献１には、複数アンテナを有する無線モジュールを搭載した機器において、ノイズ源に近い一方のアンテナを利用しない方法が記載されている。特許文献２には、ＭＩＭＯにおいて受信するノイズとして熱雑音を想定し、その影響を考慮して、複数有するアンテナのうち、有効なアンテナを選定する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９８６６９号公報
【特許文献２】特許４４７６１８４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、特許文献１では、例えば２本のアンテナを備える場合、実質１本のアンテナだけを使用するため、ＭＩＭＯによる高速通信を実現することができない。また、特許文献２では、ノイズとして熱雑音のみを想定しているだけで、上述したような機器内に偏在するノイズについては想定されていない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、複数のアンテナを利用した通信を行う場合に、機器内に偏在するノイズの影響を低減した高速通信を実現できる技術を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の通信装置は、複数のアンテナを有する通信装置であって、前記複数のアンテナを用いて外部機器と通信を行う通信手段と、前記通信装置の状態を検出する検出手段と、前記通信装置の状態に応じて前記外部機器から受信した信号に混在するノイズ成分を特定する特定手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数のアンテナを利用した通信を行う場合に、機器内に偏在するノイズの影響を低減した高速通信を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１の送信機器の構成を例示するブロック図。
【図２】実施形態１の受信機器の構成を例示するブロック図。
【図３】トレーニング信号の一例を示す図（ａ）およびノイズ係数のテーブルの一例を示す図（ｂ）。
【図４】実施形態１の受信機器におけるノイズ特定処理を示すフローチャート。
【図５】実施形態１のエラーレートの改善を説明する図。
【図６】実施形態２のシステム構成を例示する図。
【図７】実施形態２の受信機器のノイズ成分分離処理を説明する図。
【図８】実施形態２のデータ送受信のタイミングチャート。
【図９】実施形態２の受信機器の構成を例示する図。
【図１０】実施形態２の受信機器におけるノイズ特定処理を示すフローチャート。
【図１１】実施形態２の送信機器の通信条件の組み合わせを例示する図。
【図１２】実施形態２のトレーニング信号パターンを説明する図。
【図１３】実施形態２のトレーニング信号のパケット構成例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、後述する各実施形態の一部を適宜組み合わせて構成してもよい。
【００１１】
＜動作原理の説明＞まず、複数のアンテナを利用して高速通信を行うＭＩＭＯの動作原理について説明する。
【００１２】
以下では、送信機器と受信機器がそれぞれ２本のアンテナを有し、２つの送信系列１、２、２つの受信系列１、２を持つ場合の例を説明する。以下、上付きのＴはベクトルの転置を意味する。
【００１３】
送信信号、受信信号、ノイズ成分を、以下のように送信信号ベクトルＸ、受信信号ベクトルＹ、ノイズベクトルＮで表す。ただし、Ｘ１、Ｘ２は系列１、２の送信信号ベクトル、Ｙ１、Ｙ２は系列１、２の受信信号ベクトル、Ｎ１、Ｎ２は系列１、２のノイズベクトルを意味する。
Ｘ＝［Ｘ１、Ｘ２］Ｔ
Ｙ＝［Ｙ１、Ｙ２］Ｔ
Ｎ＝［Ｎ１、Ｎ２］Ｔ
送信アンテナと受信アンテナ間の伝送路の特性を示す伝達関数をＨとすると、ＭＩＭＯにおける無線通信は式１のようにモデル化できる。
（式１）
Ｙ＝Ｈ・Ｘ＋Ｎ
まず、機器内ノイズが混在していないことを前提として既知の送信信号であるトレーニング信号を送信する場合、送信信号をＸｒｅｆとし、受信信号ベクトルをＹｒｅｆとすると、式１から式２が得られる。
（式２）
Ｙｒｅｆ＝Ｈ・Ｘｒｅｆ
式１と式２を解くことにより、伝達関数Ｈの各要素と、逆行列Ｇ＝Ｈ−１を求めることができる。ここで、逆行列Ｇの各要素は式３のように表される。なお、式３の［  ］は行列を意味する。
（式３）
2019087921.tif 000003
次に、送信信号ベクトルＸが送信され、受信機器が機器内ノイズが重畳した受信信号ベクトルＹを受信した場合を考える。この場合、式１の両辺にＧを乗算すると、式４となる。
（式４）
Ｇ・Ｙ＝Ｘ＋Ｇ・Ｎ
ここで、左辺は受信機器が算出できる実際の値であり、これが送信信号ベクトルの値となるはずであるが、右辺を見てわかるように、送信信号ベクトルＸだけでなく第２項が存在する。第１項が信号成分であり、第２項はノイズ成分である。
【００１４】
ここで、ノイズ成分は主に機器内ノイズと考え、機器内部のノイズ源が受信系列１のアンテナの近傍に存在しているものとする。このような場合に、機器内ノイズ量Ｎｓに対して、受信系列１、２の各アンテナにノイズが混在する割合であるノイズ係数をそれぞれα、βとすると、ノイズベクトルは、式５のように表される。
（式５）
Ｎ＝［αＮｓ、βＮｓ］Ｔ、ただし、α＞β
次に、式４の右辺から、各送信系列の送信信号に対するノイズ信号の割合であるＳＮ比を求める。ここに、Ｅ［  ］を期待値、＊を複素共役の演算子として、送信系列１のＳＮ比は式６となり、送信系列２のＳＮ比は式７となる。
（式６）
Ｅ［Ｘ１・Ｘ１＊］／Ｅ［（ｇ１１・αＮｓ＋ｇ１２・βＮｓ）・（ｇ１１・αＮｓ＋ｇ１２・βＮｓ）＊］
（式７）
Ｅ［Ｘ２・Ｘ２＊］／Ｅ［（ｇ２１・αＮｓ＋ｇ２２・βＮｓ）・（ｇ２１・αＮｓ＋ｇ２２・βＮｓ）＊］
通常、送信信号の電力は通信初動時には、同じ出力レベルにするので、式６と式７の両者の分子Ｅ［Ｘ１・Ｘ１＊］とＥ［Ｘ２・Ｘ２＊］は同じとなる。また、分母にてＮｓが共通項となっているので、各送信系列のＳＮ比の比率（ノイズ比率）は、分母だけ取り出して、
送信系列１：（ｇ１１・ｇ１１＊）α２＋（ｇ１２・ｇ１２＊）β２
送信系列２：（ｇ２１・ｇ２２＊）α２＋（ｇ２１・ｇ２２＊）β２
の比となる。つまり、式８と式９の比である式１０となる。
（式８）
送信系列１：｜ｇ１１｜２・α２＋｜ｇ１２｜２・β２
（式９）
送信系列２：｜ｇ２１｜２・α２＋｜ｇ２２｜２・β２
（式１０）
｛｜ｇ１１｜２・α２＋｜ｇ１２｜２・β２｝／｛｜ｇ２１｜２・α２＋｜ｇ２２｜２・β２｝
また、各送信系列において、伝送容量はそれぞれのＳＮ比に略比例しており、各系列のノイズベクトルの値が小さいほどＳＮ比が大きく、伝送容量が大きくなる。
【００１５】
特に、受信系列１、２のノイズ係数α、βの比が１よりも十分小さい場合（β／α＜＜１）、式８と式９は、それぞれα２で除算すると、β／α≒０とみなせるので、式１１、式１２となる。
（式１１）
送信系列１：｜ｇ１１｜２＋｜ｇ１２｜２・（β／α）２≒｜ｇ１１｜２
（式１２）
送信系列２：｜ｇ２１｜２＋｜ｇ２２｜２・（β／α）２≒｜ｇ２１｜２
よって、どちらの系列も所定のＳＮ比以上になるように送信信号の出力レベルを設定すればよいが、実際は無線通信モジュールに供給する電力に制限があり、無制限に電力を大きくすることはできない。そのため、本実施形態では、各系列のＳＮ比が略同等になるように送信信号の出力レベルを制御することで最も効率的に電力を利用する。
【００１６】
この場合、現状の各送信系列のノイズ比率は式１３となり、これを受信機器から送信機器に送信する。
（式１３）
｜ｇ１１｜２／｜ｇ２１｜２
このノイズ比率に基づいて、送信機器は、式１４となるように、送信電力が制限された総電力量一定の条件下で、系列１の送信信号ベクトルＸ１と系列２の送信信号ベクトルＸ２の値を調整することで、各系列のＳＮ比が略同等になるように制御する。つまり、一方の送信系列のＳＮ比が極端に悪化しないように、両方の送信系列のエラー訂正後のデータが復元できるように制御する。
（式１４）
｜Ｘ１｜２／｜Ｘ２｜２∝｜ｇ１１｜２／｜ｇ２１｜２
ここで、各系列の送信電力をＡとした場合、総電力量一定のもとで、以下のように変化させることで、総電力量一定の条件下で各系列の送信電力を可変に制御できる。
送信系列１：Ａ→（１＋ｋ）Ａ
送信系列２：Ａ→（１−ｋ）Ａ
ここで、式１４の右辺に相当する値をｍとしたとき、
（１＋ｋ）／（１−ｋ）＝ｍ
となる。したがって、式１５のｋの値を用いて各系列の送信電力を調整すればよい。
（式１５）
ｋ＝（ｍ−１）／（ｍ＋１）
なお、本実施形態では、ノイズ比率として、式１０、式１３に示すような除算した値を例示しているが、これに限定されず、式８と式９に相当する値を送信機器に送信してもよい。
【００１７】
なお、アンテナが３本以上ある場合には、式８、式９に相当する式にて算出すればよい。また、いずれか１つのアンテナを基準として計算してもよい。例えば、アンテナＡとアンテナＢ、アンテナＡとアンテナＣとして、それぞれの式１０に相当するノイズ比率を求めてもよい。
【００１８】
［実施形態１］以下、図１から図５を参照して、実施形態１の無線通信システムについて説明する。
【００１９】
実施形態１のシステムにおいて、送信機器は、例えば携帯電話やその一種であるスマートフォン、タブレット端末などの小型の電子機器であり、受信機器は、例えばビデオカメラなどの撮像装置である。送信機器は、受信機器に対して制御データや映像データなどを送信し、受信機器は制御データや映像データを受信して撮像制御や再生制御を行う。
【００２０】
送信機器と受信機器はそれぞれ２本のアンテナを備え、各アンテナを用いて通信可能である。送信機器は、不図示の信号処理回路から出力される送信すべきデジタルデータ（以下、送信データ）を複数のデータストリームに分割し、送信機器が備える各アンテナから空間分割多重によって送信する。受信機器は、受信機器が備える各アンテナにより受信した信号から各データストリームを分離し、送信データを復元する。このように、複数のアンテナを利用してデータの送受信を行うことにより、単位時間当たりの通信データ量（スループット）を増加でき、高速通信を実現する。
【００２１】
ＭＩＭＯにおいて、送信機器は、シリアル伝送される送信データを伝送レートより遅いシンボル周期ごとにパラレルデータに直並列変換して各アンテナの系列に分配し、分配されたデータに対して変調処理を行い各アンテナから送信する。一方、受信機器は、複数のアンテナから受信した信号からデータストリームを分離、復号し、送信データを復元する。
【００２２】
本実施形態の無線通信システムは、上述したように、送信機器と受信機器の間で既知の送信信号（以下、トレーニング信号）を授受することにより、送信アンテナと受信アンテナ間の伝送路の特性を示す伝達関数Ｈを求める。そして、受信機器の動作状態の変化に応じたノイズ係数α、βを用いてノイズ比率を算出することで、送信信号の出力レベルを制御する。
【００２３】
＜装置構成＞まず、図１および図２を参照して、実施形態１の送信機器および受信機器の構成および機能について説明する。
【００２４】
図１は、実施形態１の複数のアンテナを有する送信機器の構成を例示するブロック図である。図２は、実施形態１の複数のアンテナを有する受信機器の構成を例示するブロック図である。
【００２５】
なお、本実施形態の無線通信システムを構成する通信装置は、送信機器および受信機器として動作可能であるが、以下では、ユーザデータである送信データを送信する主体を送信機器、受信する主体を受信機器と呼ぶものとする。本実施形態の送信機器と受信機器は、送信動作と受信動作が切り替えられる２本のアンテナでＭＩＭＯ動作を行う。
【００２６】
まず、図１を用いて送信機器１００の構成および機能を説明する。
【００２７】
制御部１０６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＲＡＭをワークメモリとして送信機器１００全体の動作を統括的に制御する。
【００２８】
直並列変換回路１０１は、不図示の信号処理回路からシリアル伝送される送信データをパラレルデータに変換して第１の系列の符号化回路１１１と第２の系列の符号化回路１２１に分配、出力する。第１の系列の符号化回路１１１と、第２の系列の符号化回路１２１は、直並列変換回路１０１から出力されるパラレルデータを符号化する。
【００２９】
トレーニング信号生成回路１０２は、上記動作原理で説明した既知の送信信号であるトレーニング信号を生成する。具体的には、一定の周期にて、通常のデータ送信動作の前に、２系列となる所定の送信信号ベクトルＸｒｅｆを生成し、第１の系列の信号多重回路１１２と、第２の系列の信号多重回路１２２に送出する。
【００３０】
信号多重回路１１２、１２２は、図３（ａ）で後述するように、一定周期の先頭タイミングにおいて、トレーニング信号の期間（トレーニング期間）だけトレーニング信号生成回路１０２から送出されるトレーニング信号を選択する。また、一定周期のその後は、それぞれ符号化回路１１１、１２１の信号を選択するように動作する。
【００３１】
図３（ａ）はトレーニング信号生成回路１０２で生成されるトレーニング信号の一例を示している。ユーザデータ領域の前にショートプリアンブル部とロングプリアンブル部が設けられ、伝送速度などのシステム情報領域の後にユーザデータ領域が設けられている。ショートプリアンブル部はタイミングの検出や自動周波数制御（ＡＦＣ：Ａｕｔｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）に用いられる。ロングプリアンブル部はＡＦＣの微調整や伝送路の推定に用いられる。つまり、トレーニング信号生成回路１０２では、ショートプリアンブル部とロングプリアンブル部を生成している。
【００３２】
変調回路１１３、１２３は、信号多重回路１１２、１２２から出力される信号に対して直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）による変調処理を行う。
【００３３】
周波数変換器１１４、１２４は、変調回路１１３、１２３から出力される変調信号について所定の中心周波数になるよう周波数変換処理を行う。
【００３４】
可変アンプ１１５、１２５は、レジスタ１０３から出力される設定値に応じて変調回路１１３、１２３から出力される周波数変換信号について送信電力の出力レベルを変更する。可変アンプ１１５と１２５から出力される送信信号は、それぞれＲＦスイッチ１１６、１２６を介してアンテナ１１６、１１７から伝送路に放射される。
【００３５】
ＲＦスイッチ１１６、１２６は、アンテナ１１６、１１７を送信アンテナまたは受信アンテナに切り替えるスイッチである。受信動作を行う場合には、アンテナ１１６、１２６を受信回路１０４に接続するように切り替える。受信回路１０４は、後述する受信機器２００からノイズ比率のデータを受信すると、レジスタ１０３に受信したデータを格納する。
【００３６】
電力比率演算回路１０５は、レジスタ１０３に格納されたノイズ比率に応じて、各アンテナの送信電力の比がノイズ比率になるように電力比率を演算する。また、電力比率演算回路１０５は、可変アンプ１１５、１２５のゲインを制御するように動作電圧を出力し、可変アンプ１１５と１２５は、上述した動作原理に基づきゲインが設定される。
【００３７】
次に、図２を用いて受信機器２００の構成および機能を説明する。
【００３８】
制御部２３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＲＡＭをワークメモリとして受信機器２００全体の動作を統括的に制御する。
【００３９】
ＲＦスイッチ２１２、２２１は、アンテナ２１１、２２１を送信アンテナまたは受信アンテナに切り替えるスイッチである。
【００４０】
アンテナ２１１、２２１により受信した信号は、それぞれＲＦスイッチ２１２、２２２を経由して信号分離回路２０１と伝送路推定回路２０４に入力される。
【００４１】
伝送路推定回路２０４は、トレーニング信号におけるプリアンブル部を検出する。伝送路推定回路２０４は、一定のパターンであるロングプリアンブル部において、受信信号ベクトルＹｒｅｆと既知の送信信号ベクトルＸｒｅｆとから、伝送路の特性を示す伝達関数Ｈの各要素を演算し、逆行列計算回路２０５に出力する。
【００４２】
逆行列計算回路２０５は、伝送路推定回路２０４から出力される伝達関数Ｈの各要素から、逆行列Ｇの各要素を算出する。また、逆行列計算回路２０５は、トレーニング期間において、逆行列Ｇの各要素の値を信号分離回路２０１と制御部２３０に出力する。
【００４３】
信号分離回路２０１は、逆行列Ｇの各要素の値を用いて、各系列ごとに送信信号を推定演算し、復調回路２００に出力する。
【００４４】
復調回路２０２は、推定された送信信号から送信データを復号し、信号処理回路２０３に出力する。
【００４５】
信号処理回路２０３は、復号した送信信号から映像データなどを復元する。また、信号処理回路２０３は、受信機器２００の動作モードに応じて、外部接続部２０９に出力するデータを生成してドライバ回路２０８に出力する。
【００４６】
ドライバ回路２０８は、信号処理回路２０３で生成されたデータを外部接続部２０９に出力する。外部接続部２０９は、外部機器と接続可能なＳＤＩ端子やＨＤＭＩ端子などの映像入出力端子、あるいは記録媒体を挿抜可能なメモリカードスロットなどである。
【００４７】
ノイズ係数保持回路２０６は、メモリの一種であり、上記動作原理で説明したノイズ係数αとβの値を保持している。図３（ｂ）はノイズ係数保持回路２０６が保持しているノイズ係数のテーブルの一例を示している。本実施形態では、外部接続部２０９としてのＳＤＩ端子の信号入出力とＨＤＭＩ端子の信号入出力が排他的に動作し、ＳＤＩ端子はアンテナ２１１の近傍に配置され、ＨＤＭＩ端子はアンテナ２２１の近傍に配置されているものとする。本実施形態では、各外部接続部２０９の信号入出力状態に応じてノイズ量を事前に計測し、図３（ｂ）に示すようなノイズ係数の値が算出されている。図３（ｂ）では、外部接続部２０９として、ＳＤＩ端子（端子１）の信号入出力状態によるノイズ係数と、ＨＤＭＩ端子（端子２）の影響を含めたノイズ係数と、メモリカードのバージョン（通信速度）に応じたノイズ係数をそれぞれ例示している。
【００４８】
図３（ｂ）からわかるように、ＳＤＩ端子（端子１）の信号入出力状態が高速化するほど、αの値が大きくなっている。また、αとβは、無線周波数が２．４Ｇ帯か５Ｇ帯かで異なる値を持つので、それぞれの無線周波数帯でのαとβの値を保持している。図３（ｂ）では、２．４Ｇ帯と５Ｇ帯のそれぞれにおける代表値を示しているが、各無線チャネルごとに指定してもよい。また、本実施形態では、ＳＤＩ端子、ＨＤＭＩ端子およびメモリカードなどをノイズ源として例示しているが、それ以外の信号もノイズ源となりうる。
【００４９】
なお、ＳＤＩ端子とＨＤＭＩ端子の信号入出力が同時に動作可能な場合には、図３（ｂ）に新たな行を追加して値を保持しておき、同時動作時にその値を読み出せばよい。なお、いずれの値を読み出すかの動作については後述する。また、複数のメモリカードスロットを有する場合には、スロットの有無や規格に応じて、図３（ｂ）のテーブルを拡張することができる。
【００５０】
制御部２３０には、逆行列計算回路２０５で算出された逆行列Ｇの各要素を示す値とノイズ係数保持回路２０６から読み出された値が入力される。
【００５１】
操作部２３１は、ユーザ操作を受け付ける物理的な操作部材、タッチパネル、電子スイッチなどを含み、ユーザ操作に応じた入力信号を制御部２３０に通知する。状態検出部２３２は、受信機器２００の状態や状態変化を検出し、制御部２３０に通知する。受信機器２００の状態や状態変化は、例えば、受信機器２００の動作モード、外部接続部２０９のケーブル接続の有無や設定変更の有無、実施形態２で後述する条件（１）〜（１０）などである。制御部２３０の詳しい動作は後述するが、上記動作原理で説明したように、制御部２３０は、逆行列の各要素の値とノイズ係数の値とからノイズ比率を算出し、送信回路２１０に出力する。送信回路２１０は、ＲＦスイッチ２１２、２２２を介してアンテナ２１１、２２１に接続され、所定のタイミングでノイズ比率のデータを送信機器１００に送信する。送信機器１００の動作は上述した通りである。
【００５２】
＜動作説明＞次に、図４を参照して、本実施形態の受信機器２００における第１のノイズ特定処理について説明する。
【００５３】
受信機器２００は、図３（ａ）に示すトレーニング信号を受信すると、トレーニング期間に逆行列計算回路２０５で逆行列が算出される。また、トレーニング期間が終了したタイミングで、制御部２３０に割り込み信号が入力され、図４の処理が開始される。
【００５４】
なお、図４の処理は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して制御部２３０が実行することにより実現する。
【００５５】
Ｓ４０１では、制御部２３０は、逆行列計算回路２０５から逆行列の各要素の値を受け取り、ＲＯＭに既に格納されている逆行列の各要素と比較して値が更新されているか否かを判定する。ここでは、比較した結果が所定の差分以上変化している場合に更新されていると判定する。制御部２３０は、更新されていないと判定し場合は、本処理を終了し、更新されていると判定した場合は、処理をＳ４０２に進める。
【００５６】
Ｓ４０２では、制御部２３０は、操作部２３１からの入力信号に応じて外部接続部２０９の設定変更があったか否かを判定する。制御部２３０は、設定変更があったと判定した場合は、処理をＳ４０４に進め、設定変更がないと判定した場合は、処理をＳ４０３に進める。
【００５７】
Ｓ４０３では、制御部２３０は、状態検出部２３２により外部接続部２０９の接続状態が検出されたか否かを判定し、接続状態が検出された場合は処理をＳ４０５に進め、検出されない場合は処理をＳ４０４に進める。
【００５８】
Ｓ４０４では、制御部２３０は、外部接続部２０９の設定や接続状態に基づいて、ノイズ係数保持回路２０６に保持されている図３（ｂ）に示すテーブルから、現状での適切なノイズ係数の値を選択し、ＲＡＭに記憶している値を更新する。
【００５９】
Ｓ４０５では、制御部２３０は、Ｓ４０４で選択されたノイズ係数の値と、逆行列計算回路２０５で算出された逆行列の各要素の値とから、上記動作原理で説明したようにノイズ比率を演算する。
【００６０】
Ｓ４０６では、制御部２３０は、Ｓ４０５で算出されたノイズ比率を送信回路２１０に出力する。送信回路２１０は制御部２３０から受けたノイズ比率をアンテナ２１１、２２１を経由して所定のタイミングで送信機器１００に送信し、本処理を終了する。
【００６１】
以下では、受信機器２００のＳＤＩ出力が１２Ｇ−ＳＤＩになった場合を図４の処理を当てはめて説明する。
【００６２】
例えば、トレーニング信号から検出された伝搬路を示す伝達関数Ｈが、
2019087921.tif 000004
であるとき、逆行列計算回路２０５は、逆行列Ｇとして
2019087921.tif 000005
を算出する。なお、上記ＨやＧは複素数を要素に持つが、ここでは説明を容易化するため実数で表している。また、上記ＨやＧの［  ］は行列を意味する。
【００６３】
次に、図４のＳ４０４で、図３（ｂ）のテーブルにおける第１行の値が選択されたとすると、無線周波数が２．４Ｇ帯の場合、α＝１０．０、β＝１．２が選択される。
【００６４】
Ｓ４０５では、式８から式１０を計算するので、上述したノイズ係数と逆行列の例では、式８が１６７．１、式９が３５．４、式１０が４．７２とそれぞれ計算される。ここで、式８と式９の値を送信してもよいが、式１０の値を送信機器１００に送信するものとする。
【００６５】
送信機器１００では、２つの送信系列の送信信号の出力レベルは通信初動時は同じ出力レベル１０ｄＢｍである。ここで、総電力量一定の条件による式１５から、ｋ＝０．６５となる。つまり、系列１は１．６５倍、系列２は０．３５倍すればよいので、これらをｄＢに換算すると、各送信系列の送信電力は、以下のように調整される。
送信系列１：１０ｄＢ→１４．３ｄＢ
送信系列２：１０ｄＢ→  ０．９ｄＢ
この場合、図５に示すように、受信機器２００で推定された各送信系列の当初のＳＮ比が、
送信系列１：８ｄＢ
送信系列２：２１ｄＢ
であったのが、上記のように調整した結果、送信信号成分Ｓが変化するので、
送信系列１：１２．３ｄＢ
送信系列２：１１．９ｄＢ
となる。これにより、いずれの系列もシステムのエラー訂正限界である１．００Ｅ−０３を下回り、通信状態を適切な状態に維持することができている。
【００６６】
ここでは、送信信号の出力レベルの変化や端子の接続状態を検出してノイズ比率を再計算しているが、記録媒体の挿抜を再計算のトリガとしてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、逆行列の算出を専用の逆行列計算回路２０５で行っているが、制御部２３０での演算処理で実施してもよい。また、ノイズ比率の計算を受信機器２００で行っているが、選択されたノイズ係数をそのまま逆行列の各要素の値と共に送信機器１００に送信してもよい。その場合、送信機器１００において、専用の回路もしくは送信機器１００の制御部１０６において計算してもよい。また、送信機器１００の総電力量一定の条件で各系列の送信電力の配分を求めているが、各系列にて上限のみが指定されているような条件としてもよい。
【００６８】
［実施形態２］以下、図６から図１３を参照して、実施形態２の無線通信システムについて説明する。
【００６９】
実施形態１では、送信機器１００は受信機器２００に既知の送信信号であるトレーニング信号を送信し、受信機器２００は機器の動作状態の変化に応じたノイズ係数を用いてノイズ比率を算出する第１のノイズ特定処理を説明した。これに対して、実施形態２では、受信機器のアンテナ間でトレーニング信号を送受信して各アンテナのノイズベクトルを抽出する第２のノイズ特定処理を行う。
【００７０】
そして、第１のノイズ特定処理を行った後に、第２のノイズ特定処理を行うことで実施形態１によりも高い精度で機器内ノイズを把握しＳＮ比を向上することができる。なお、以下では、第２のノイズ特定処理を第１のノイズ特定処理の後に行うことを前提として説明するが、第１のノイズ特定処理と第２のノイズ特定処理のいずれかを単独で行ってもよいし、第１のノイズ特定処理を第２のノイズ特定処理を行った後に行ってもよい。
【００７１】
以下では、上述した実施形態１と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７２】
＜システム構成＞以下、図６を参照して、実施形態２のシステム構成を説明する。
【００７３】
実施形態２の無線通信システムは、送信機器１００と受信機器６００の間でトレーニング信号の送受信を行うことに加え、受信機器６００の複数のアンテナ２１１、２２１間でトレーニング信号の送受信を行うことで機器内ノイズとしてのノイズベクトルを検出する。
【００７４】
なお、図６に示す送信機器１００と受信機器６００において、図１や図２と同様の構成については同一の符号を付し、信号処理回路とＲＦスイッチの間の内部構成については図示を省略している。
【００７５】
受信機器６００におけるアンテナ２１１およびアンテナ２２１からの送信信号をそれぞれｔ１（ｔ）とｔ２（ｔ）、アンテナ２１１およびアンテナ２２１に入力される受信信号をｒ１（ｔ）、ｒ２（ｔ）とすると、送信信号ベクトルＴ、受信信号ベクトルＲ、ノイズベクトルＮは、以下のように表すことができる。
Ｔ（ｔ）＝［ｔ１（ｔ），ｔ２（ｔ）］Ｔ
Ｒ（ｔ）＝［ｒ１（ｔ），ｒ２（ｔ）］Ｔ
Ｎ（ｔ）＝［ｎ１（ｔ），ｎ２（ｔ）］Ｔ
そして、受信機器６００のアンテナ２１１とアンテナ２２１の伝送路の特性を示す伝達関数をＶとすると、式１６のようにモデル化できる。
（式１６）
Ｒ（ｔ）＝Ｖ・Ｔ（ｔ）＋Ｎ（ｔ）
この場合、近接配置されたアンテナ２１１、２２１間の伝送路での通信による信号の減衰は無視できるので、Ｖ＝［ｖ１２，ｖ２１］Ｔ≒［１，１］Ｔとして、式１７となる。
（式１７）
Ｎ（ｔ）＝Ｒ（ｔ）−Ｔ（ｔ）
式１７から、ノイズベクトルＮ（ｔ）は、受信機器６００のアンテナ２１１、２２１間のトレーニング信号の受信信号ベクトルＲ（ｔ）と送信信号ベクトルＴ（ｔ）の差分により求めることができる。
【００７６】
＜ノイズベクトルの説明＞次に、図７を参照して、実施形態２の受信機器６００のアンテナ２１１、２２１間でトレーニング信号を送受信した場合のノイズ成分分離処理について説明する。
【００７７】
図７は、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying（４位相偏移変調）を用いてアンテナ２１１から送信信号ｓ１、アンテナ２２１から送信信号ｓ２を送信し、アンテナ２１１の受信信号ｒ１（ｔ）、アンテナ２２１の受信信号ｒ２（ｔ）が機器内ノイズの影響を受けた場合の受信信号点の空間配置を例示している。図７において、受信信号ｒ１（ｔ）の信号点７０１と、伝送路特性ｖ１２での送信信号ｓ２の理想的な信号点７０２、並びに、受信信号ｒ２（ｔ）の信号点７０３と、伝送路特性ｖ２１での送信信号ｓ２の理想的な信号点７０４に対し、式１７を適用する。これにより、アンテナ２１１とアンテナ２２１のノイズベクトル７０５、７０６を求めることができる。
【００７８】
＜送受信タイミング＞次に、図８を参照して、実施形態２のシステムにおける送受信タイミングを説明する。
【００７９】
本実施形態のシステムでは、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ）／ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ）プロトコルを用いて、送受信に利用するチャネル帯域幅が使用可能であるか否かを判定する。
【００８０】
図８（ａ）において、送信機器１００は機器周辺のチャネルがクリアであることを検証するため、送信機器１００からＲＴＳをＰＰＤＵ（ＰＬＣＰ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）フレーム構造で送信する（時刻ｔ０、ｔ４）。このＲＴＳを受信した受信機器６００は、データ受信可能な状態にあれば、その応答としてＣＴＳを返信する（時刻ｔ１、ｔ２、ｔ５、ｔ７）。
【００８１】
送信機器１００は、アンテナ１１７、１２７からＲＴＳを送信し、受信機器６００は各ＲＴＳに対して、アンテナ１１７、１２７からＣＴＳを返送する。
【００８２】
ここで、ＲＴＳは、実施形態１の図３に示したプリアンブル部を含むフレームに相当し、受信機器６００が伝送路状態を推定するためのサウンディングパケットと呼ばれるパケットを含んでいる。
【００８３】
一方、受信機器６００はＣＴＳパケットに加えて、送信機器１００で伝送路状態を把握するために、受信機器６００で得られたチャネル応答情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）をＣＴＳパケットに連接して返送する。
【００８４】
送信機器１００は、受信機器６００から返送されたＣＳＩフィードバックパケットの中から伝送路行列（実施形態１の伝達関数Ｈに相当）を取得して、特異値分解（ＳＶＤ：Ｓｉｎｇｕｌａｒ  Ｖａｌｕｅ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）と呼ばれるデジタル信号処理を施し、各アンテナの送信電力を決定する。
【００８５】
図８（ａ）において、受信機器６００はＣＴＳパケットの返送に続けて、受信機器６００のアンテナ２１１、２２１間で機器内ノイズの位相と振幅を判定するための信号としてトレーニング・シンボルを送信する（時刻ｔ３、ｔ６）。
【００８６】
以下、本実施形態では機器内ノイズを判定するための信号をセルフ・トレーニング・シンボル（ＳＴＳ：Ｓｅｌｆ  Ｔｒａｉｎｉｎｇ  Ｓｙｍｂｏｌ）と記述し、受信機器６００のアンテナ間でＳＴＳを送受信することをセルフ・トレーニング（ＳＴ）と記述する。
【００８７】
図８（ａ）では、ＣＴＳおよびＣＳＩを時分割多重化しているが、図８（ｂ）に示すように、各アンテナ２１１、２２１からの応答を空間分割多重により同時送信することも可能である。この場合でも、各アンテナから送信するＳＴＳは時分割多重により送信する。  ＜装置構成＞次に、図９および図１０を参照して、実施形態２の受信機器６００の構成および機能について説明する。
【００８８】
なお、実施形態２の送信機器１００の構成は、実施形態１の図１で示した構成と同様であるため、説明を省略する。
【００８９】
実施形態２の受信機器６００は、実施形態１の図２に示した構成に加えて、条件取得回路９０１、ＳＴ処理回路９０２、ノイズベクトル抽出回路９０３を備える。
【００９０】
条件取得回路９０１は、各アンテナ２１１、２２１によりデータを受信した場合の送信機器１００の通信条件を取得し、制御部２３０に出力する。制御部２３０は、取得した通信条件をＲＡＭに記憶する。
【００９１】
ＳＴ処理回路９０２は、ＳＴＳを生成して送信回路９０４に出力する。また、ＳＴ処理回路９０２は、制御部２３０のＲＡＭに格納された送信機器１００の通信条件に基づいて送信設定を判定し、送信回路９０４に通知する。
【００９２】
ノイズベクトル抽出回路９０３は、図７および図８で説明したノイズベクトルを抽出する。
【００９３】
送信回路９０４は、ＳＴ処理回路９０２から通知されたＳＴ処理条件でＲＦスイッチ２１２、２２２を介してアンテナ２１１またはアンテナ２２１からＳＴＳを送信する。ＳＴ処理条件については後述する。
【００９４】
次に、図１０を参照して、実施形態２の受信機器６００における第２のノイズ特定処理について説明する。
【００９５】
なお、図１０の処理は、送信機器１００および受信機器６００の電源が起動、または、通信機能が起動、または、送信機器１００から受信機器６００へのデータ送信ごとに実施される。
【００９６】
Ｓ１００１おいて、送信機器１００は、アンテナ１１７、１２７からＲＴＳを含むサウンディングパケットを送信する。
【００９７】
Ｓ１００２において、受信機器６００は、アンテナ２１１、２２１により受信したデータから、条件取得回路９０１により送信機器１００の通信条件を取得する。ここで、通信条件とは、例えば、送信機器１００からの受信信号から取得した伝達関数に基づいて求めた受信時の信号強度（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）、データ伝送に使用するチャネル情報、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）情報などである。ここで、ＭＣＳ情報とは、変調方式、符号化率、ストリーム数、データレートなどを含めた全てのパターンをＩｎｄｅｘで分類したものであり、受信機器６００はＭＣＳ情報から送信機器１００の通信条件を取得できる。
【００９８】
受信機器６００は、図１０（ａ）の処理を実施した後に、図１０（ｂ）の処理を実施する。
【００９９】
Ｓ１０１１において、ＳＴ処理回路９０２は、状態検出部２３２により検出された受信機器６００の状態変化に基づいてＳＴ処理を実行するか否かを判定する。ＳＴ処理回路９０２は、以下に例示する（１）〜（１０）のうちいずれかの条件が成立するとＳＴ処理を実行すると判定する。なお、以下に例示する各条件は、受信機器内部のノイズ分布がアンテナに対して恒常的に偏った状態、もしくは、偏った状態になる可能性のある場合である。
（１）システム起動直後：例えば、送信機器１００または受信機器６００の電源を起動し、かつ、セルフ・トレーニングを行う前の状態。
（２）ネットワーク機能が有効にされた直後：例えば、送信機器１００または受信機器６００において、ユーザ操作などによりネットワーク機能を有効に切り替え、かつ、セルフ・トレーニングを行う前の状態。
（３）伝達関数Ｈの変化を検出した場合：例えば、可動式の表示パネルなどの開閉操作により、アンテナ付近の伝搬路状況が変化したことを検出した場合。なお、開閉操作の検出方法はどのような方法であってもよい。例えば、表示パネルの開閉操作を検出可能なセンサなどを用いる方法、送信機器からのサウンディングパケット受信により、伝達関数の変化から検出する方法などでもよい。
（４）受信機器の動作モードが変更された場合：例えば、ユーザ操作により撮影モードを１９２０ｘ１０８０の「ＦＨＤ」から３８４０ｘ２１６０／４０９６＊２１６０の「４Ｋ  ＵＨＤＴＶ」や７６８０ｘ４３２０の「８Ｋ  ＵＨＤＴＶ」に切り替えた場合、ＳＤＩなどの映像信号の動作周波数を切り替えた場合、映像信号の動作周波数を切り替えた場合、影響のある機器内部のノイズ分布が変化する。
（５）受信機器の外部接続部の接続位置や使用する端子位置が変更された場合：例えば、ユーザ操作により映像端子の接続位置や使用する端子位置が変更された場合、ノイズ源の位置が変化し、影響のある機器内部のノイズ分布が変化する。
（６）受信機器の映像入出力モードが変更された場合：例えば、ＳＤＩ／ＨＤＭＩなどの映像端子から入出力される信号の動作周波数が変化した場合、影響のある機器内部のノイズ分布が変化する。なお、業務用のビデオカメラにはＧｅｎＬｏｃｋ（Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｌｏｃｋ）と呼ばれる機能があり、ＳＤＩ端子などから映像信号やＳＹＮＣ信号発生器などの信号を入力し、当該入力信号を基準信号としてカメラの映像を外部信号に同期させる機能がある。この場合、入力信号の動作周波数に合わせて、映像信号処理における不図示のトランシーバ回路の動作周波数が切り替えられ、リカバリクロック用の動作周波数が切り替えられたことにより、影響のある機器内部のノイズ分布が変化する。
（７）記録媒体の書き込み／読み出し速度が所定の速度以上である場合：例えば、カメラに装着されたメモリカードの通信速度が所定以上になった場合、影響のある機器内部のノイズ分布が変化する。本実施形態では、例えば、メモリカードのバージョン情報が所定のバージョン以上である場合に通信速度が所定の速度以上であると判定できる。
（８）受信データの誤り率が所定期間継続した場合：例えば、受信機器の復調回路で取得した受信データの誤り率の統計を蓄積しておき、予め定めた期間、所定以上の誤り率が継続したことを検知した場合。
（９）所定期間に所定以上の温度変化が発生した場合：例えば、受信機器にアンテナ近傍の温度を直接的に測定または推定可能な温度検出部を設け、予め定めた期間内に所定の温度以上の変化が発生したことを検知した場合。
（１０）電源オン中に所定の時間周期が経過した場合：例えば、前回のセルフ・トレーニング実行から予め定めた時間が経過したことを検知した場合。
【０１００】
なお、本実施形態においては、低温時（例えば、５℃以下）は、通常温度時（５〜３５℃）に比べて、セルフ・トレーニングの実施頻度を高くする。これは、アンテナが通常温度時に比べ、低温時にノイズの影響を強く受けることが実験的に確認されているためである。低温時のみ頻度を高くすることによって、セルフ・トレーニングによる通信期間の占有を回避し、他の通信に影響を与える可能性を防ぐことができる。
【０１０１】
Ｓ１０１１において、ＳＴ処理回路９０２は、ＳＴ処理を実行すると判定すると、Ｓ１０１２に進む。
【０１０２】
受信機器６００は、Ｓ１０１２〜Ｓ１０１５の処理をアンテナ２１１、２２１のそれぞれに対して実行する。
【０１０３】
Ｓ１０１２において、ＳＴ処理回路９０２は、ＳＴ処理条件およびＳＴＳの信号パターンを決定する。ＳＴ処理条件および信号パターンの決定方法については後述する。
【０１０４】
Ｓ１０１３において、ＳＴ処理回路９０２は、Ｓ１０１２で決定されたＳＴ処理条件および信号パターンに基づいてＳＴＳを生成し、送信回路９０４に出力する。
【０１０５】
Ｓ１０１４において、送信回路９０４は、ＳＴ処理回路９０２で決定および生成されたＳＴ処理条件およびＳＴＳに基づいて、アンテナ２１１、２２１間で相互にＳＴＳを送受信する。
【０１０６】
Ｓ１０１５において、ノイズベクトル抽出回路９０３は、図６および図７で説明した方法でアンテナ２１１とアンテナ２２１のノイズベクトルを抽出する。
【０１０７】
＜ＳＴ処理条件の決定方法＞次に、図１０（ｂ）のＳ１０１２におけるＳＴ処理条件の決定方法について説明する。
【０１０８】
制御部２３０は、送信機器１００の通信条件として、図１１に示すようなＭＣＳＩｎｄｅｘに対するストリーム数、変調方式、符号化率などを組み合わせたテーブルを予めＲＯＭに記憶している。なお、図１１はＭＣＳＩｎｄｅｘの一部を抜粋し示している。
【０１０９】
ＳＴ処理回路９０２は、条件取得回路９０１が受信信号から取得したＭＣＳＩｎｄｅｘと、図１１に示すテーブルとを照合し、Ｉｎｄｅｘに対応する通信条件をＳＴ処理条件として決定する。
【０１１０】
また、ＳＴ処理回路９０２は、受信信号から、送信機器１００が使用するチャネル情報と信号受信時の強度（ＲＳＳＩ）をＳＴ処理条件として決定する。すなわち、受信機器６００におけるＳＴ処理条件は、送信機器１００が受信機器６００に対して送信処理を行う場合のチャネル（周波数帯）、変調方式、および、受信時の信号強度（ＲＳＳＩ）などの通信条件に対応する。例えば、送信機器１００がＷ５２の３６〜４８チャネル、６４−ＱＡ変調方式、受信機器で受信時の信号強度が−９０ｄＢの場合、上記チャネルおよび変調方式で送信時の信号強度が同等となるように送信電力を制御するようにＳＴ処理条件を設定する。このように、ＳＴ処理条件として送信機器１００の通信条件に近い条件を適用することによって、送信機器１００から受信機器６００にデータを送信した場合の受信信号へのノイズ影響を、より近い条件で検出可能とする。
【０１１１】
＜信号パターンの決定方法＞次に、図１０（ｂ）のＳ１０１２におけるＳＴＳの信号パターンの決定方法について説明する。
【０１１２】
以下では、図１２に示すように１６−ＱＡＭ（Qquadrature Amplitude Modulation（直角位相振幅変調））変調方式に基づいてＳＴＳの信号パターンを決定する方法を一例として説明する。
【０１１３】
受信機器のアンテナ数をＮ本、変調信号の空間配置の数を例えば１６−ＱＡＭとすると、図１２（ａ）に示す１６点ＸＮ回のセルフ・トレーニングを必要とする。例えば、本実施形態では、アンテナ数は２本なので１６点Ｘ２回のセルフ・トレーニングとなる。なお、セルフ・トレーニングは符号周期内に完了する必要がある。前述した条件（１）〜（１０）のうち、（１）システム起動直後や（２）ネットワーク機能有効化直後の場合は、比較的長い期間のトレーニングでも問題にはならない。しかし、（３）〜（１０）などの通常動作中は、通常動作における送受信処理の妨げとなる可能性がある。そこで、本実施形態では、特に（３）〜（８）の通常動作時には図１２（ｂ）に示すように、空間配置した全ての信号点のうち、一部の信号点のトレーニングを優先的に実施する。
【０１１４】
ここで、一部の信号点とは、空間配置した全ての信号点のうち、同一位相の中で最も振幅の大きい信号点を用いる。例えば図１２（ｂ）に示す信号点のうち、黒丸で示す信号点をトレーニング信号で使用する。図１２（ｂ）の黒丸で示す信号点を選択することで、同一位相の中でもＳＮ比のよい信号点を使用して機器内ノイズを判定することが可能である。
【０１１５】
図１３は、実施形態２におけるＳＴＳのパケット構成例を示している。上述したセルフ・トレーニングに使用する信号点を連接し、既知の送信信号として受信機器６００のアンテナ２１１、２２１間で相互に送受信する。
【０１１６】
以上説明したように、本実施形態によれば、受信機器のアンテナ間でセルフ・トレーニングを実施することで機器内部のノイズベクトルを求め、送信機器から受信した信号ベクトルとノイズベクトルとの差分から理想の信号を求めることが可能となる。
【０１１７】
なお、本実施形態で求めた各アンテナのノイズベクトルの位相と振幅からノイズ比率を算出し、受信機器６００から送信機器１００にノイズ比率を通知する。送信機器１００がノイズ比率に応じて実施形態１のように各送信アンテナから出力する送信電力を制御してもよい。
【０１１８】
また、受信機器６００で算出した伝達関数に対してノイズ比率を乗算することにより、ノイズ比率を考慮した伝達関数を求め、伝達関数を送信機器１００に対して通知することにより、送信機器１００のビームフォーミングの精度が向上する効果がある。
【０１１９】
また、実施形態１のようなノイズ係数を保持しておき、本実施形態で検出したノイズベクトルの大きさから、ノイズ係数を更新する構成としてもよい。
【０１２０】
なお、本実施形態ではＳＴＳの信号パターンを、空間配置した信号点のうち同一位相の中で最も振幅の大きい信号点を用いるものとした。これは、同一位相の信号点から少なくとも１つを選択することにより、空間配置のうち全位相をトレーニングすることが目的であり、当該目的から逸脱しない限りはこれに限定するものではない。
【０１２１】
また、全ての位相の信号点を用いてセルフ・トレーニングを行うのではなく、複数位相の信号点によりを行い、その結果を用いた位相補間によってトレーニング結果を推測する構成としてもよい。
【０１２２】
また、本実施形態では受信機器のアンテナ間で互いにＳＴＳを送受信する構成を説明したが、ノイズの影響を受けやすいアンテナ側のノイズベクトルのみをセルフ・トレーニングにより求める構成としてもよい。また、複数の外部接続部２０９の位置に応じて、影響を受けるアンテナを事前に記憶しておくことにより、トレーニングを実行するアンテナを予め決めておくことができる。この場合、全てのアンテナのトレーニングを実施する場合に比べると、信号抽出精度は低下するが、トレーニング時間が１／２で済み、ノイズの影響を大きく受けるアンテナの信号受信精度を向上させる効果がある。
【０１２３】
また、本実施形態では、ＳＴ処理条件を送信機器１００の通信条件とした。ここで、例えば、ＳＤＩ信号などの映像信号入出力時に影響を受ける周波数帯を予め実験的に求めて保持しておき、この影響を受ける周波数帯およびチャネルを優先的にセルフ・トレーニングすることも可能である。すなわち、受信機器６００の動作モードに応じて影響のあるチャネル情報を予め保持しておき、該当するチャネルを優先的にセルフ・トレーニングすることも可能である。予め影響のある周波数帯およびチャネルを優先的にトレーニングを実施することで、時間制約のあるような場合でも、全チャネルに対してセルフ・トレーニングを実施することなく、ノイズの影響を強く受けるチャネルの信号受信精度を向上させる効果がある。
【０１２４】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
１００…送信機器、２００、６００…受信機器、１０６、２３０…制御部、１１７、１２７、２１１、２２１…アンテナ、２３２…状態検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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