(57)【要約】【課題】周波数オフセットの存在下においても受信特性の悪化を抑制したい。【解決手段】移相器１２、加算部１６は、複数のアンテナ１０のそれぞれにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけ合成しながら、周波数オフセットを補償する。導出部２２は、重みづけ合成した合成信号が既知である場合に、合成信号をもとに、ウエイトベクトルおよび周波数オフセット補償値を導出する。取得部２８は、予め定められた複数種類のウエイトベクトルを一定間隔にて切りかえながら、合成信号を一定間隔にて取得する。計算部３０は、取得した合成信号をもとに、複数のアンテナのそれぞれに対応した伝送路特性値と、一定間隔を基準にした位相誤差を計算する。決定部３２は、計算した伝送路特性値からウエイトベクトルを決定するとともに、計算した位相誤差から周波数オフセット補償値を決定する。【選択図】図１
2008141319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけ合成する合成部と、
前記合成部において生じる周波数オフセットを補償する補償部と、
前記合成部において重みづけ合成した合成信号が既知である場合に、合成信号をもとに、ウエイトベクトルおよび周波数オフセット補償値を導出する導出部とを備え、
前記導出部は、
予め定められた複数種類のウエイトベクトルを一定間隔にて切りかえながら、合成信号を一定間隔にて取得する取得部と、
前記取得部において取得した合成信号をもとに、複数のアンテナのそれぞれに対応した伝送路特性値と、一定間隔を基準にした位相誤差を計算する計算部と、
前記計算部において計算した伝送路特性値からウエイトベクトルを決定するとともに、前記計算部において計算した位相誤差から周波数オフセット補償値を決定する決定部とを備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記取得部は、複数種類のウエイトベクトルのそれぞれを順番に使用した後に、逆の順番に使用することによって、ひとつのウエイトベクトルに対して２種類の合成信号を取得し、
前記計算部は、同一のウエイトベクトルに対応した２種類の合成信号間の誤差をもとに、位相誤差を計算し、位相誤差をもとに合成信号を補正しながら伝送路特性値を計算することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記取得部は、複数種類のウエイトベクトルのそれぞれを順番に使用した後に、逆の順番に使用することによって、ひとつのウエイトベクトルに対して２種類の合成信号を取得し、
前記計算部は、同一のウエイトベクトルに対応した２種類の合成信号間の誤差をもとに、位相誤差を計算し、同一のウエイトベクトルに対応した２種類の合成信号を乗算しながら、伝送路特性値を計算することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけ合成する処理を実行するとともに、当該処理において生じる周波数オフセットを補償する受信方法であって、
重みづけ合成した合成信号が既知である場合に、予め定められた複数種類のウエイトベクトルを一定間隔にて切りかえながら、合成信号を一定間隔にて取得するステップと、
取得した合成信号をもとに、複数のアンテナのそれぞれに対応した伝送路特性値と、一定間隔を基準にした位相誤差を計算するステップと、
計算した伝送路特性値からウエイトベクトルを決定するとともに、計算した位相誤差から周波数オフセット補償値を決定するステップとを備えることを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信技術に関し、特に複数のアンテナにおいて受信した信号をアレイ合成する受信方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナ素子を備え、複数のアンテナ素子において受信した信号を重みづけ合成する。ここで、重みづけは、各アンテナ素子に対する振幅や位相の調節に相当する。また、アダプティブアレイアンテナ技術では、変動する通信環境に合わせて、各アンテナ素子に対する調整量（以下、「ウエイトベクトル」という）を変動させることによって、合成した信号のＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）が向上される。
【０００３】
このようなアダプティブアレイアンテナ技術は、一般的にデジタル方式によって実現される。その場合、複数のアンテナのそれぞれに対してＡＤ変換器が必要となり、回路規模や消費電力が大きくなる。一方、アナログ方式では、合成後にＡＤ変換器が必要になるだけなので、回路規模や消費電力の増加が抑制される。その場合、複数のアンテナのそれぞれに対して伝送路特性が推定された後に、ウエイトベクトルが導出される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−２４４３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
送信装置に備えられた局部発振器からの発振信号と、受信装置に備えられた局部発振器からの発振信号とには、一般的に周波数オフセットが存在する。また、周波数オフセットによって、受信装置における受信特性は悪化する。一方、アナログ方式のアダプティブアレイアンテナ技術において伝送路特性のみが導出されるので、周波数オフセットが存在する場合に適用すると、受信特性が悪化する。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、周波数オフセットの存在下においても受信特性の悪化を抑制するアナログ方式のアダプティブアレイアンテナ技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の受信装置は、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけ合成する合成部と、合成部において生じる周波数オフセットを補償する補償部と、合成部において重みづけ合成した合成信号が既知である場合に、合成信号をもとに、ウエイトベクトルおよび周波数オフセット補償値を導出する導出部とを備える。導出部は、予め定められた複数種類のウエイトベクトルを一定間隔にて切りかえながら、合成信号を一定間隔にて取得する取得部と、取得部において取得した合成信号をもとに、複数のアンテナのそれぞれに対応した伝送路特性値と、一定間隔を基準にした位相誤差を計算する計算部と、計算部において計算した伝送路特性値からウエイトベクトルを決定するとともに、計算部において計算した位相誤差から周波数オフセット補償値を決定する決定部とを備える。
【０００７】
この態様によると、予め定められた複数種類のウエイトベクトルを一定間隔にて切りかえながら、取得した合成信号をもとに、ウエイトベクトルおよび周波数オフセット補償値を導出するので、周波数オフセットの存在下においても受信特性の悪化を抑制できる。
【０００８】
取得部は、複数種類のウエイトベクトルのそれぞれを順番に使用した後に、逆の順番に使用することによって、ひとつのウエイトベクトルに対して２種類の合成信号を取得し、計算部は、同一のウエイトベクトルに対応した２種類の合成信号間の誤差をもとに、位相誤差を計算し、位相誤差をもとに合成信号を補正しながら伝送路特性値を計算してもよい。この場合、複数種類のウエイトベクトルのそれぞれを順番に使用した後に、逆の順番に使用するので、合成信号の対称性を利用しながら、周波数オフセット補償値を導出できる。
【０００９】
取得部は、複数種類のウエイトベクトルのそれぞれを順番に使用した後に、逆の順番に使用することによって、ひとつのウエイトベクトルに対して２種類の合成信号を取得し、計算部は、同一のウエイトベクトルに対応した２種類の合成信号間の誤差をもとに、位相誤差を計算し、同一のウエイトベクトルに対応した２種類の合成信号を乗算しながら、伝送路特性値を計算してもよい。この場合、複数種類のウエイトベクトルのそれぞれを順番に使用した後に、逆の順番に使用するので、合成信号の対称性を利用しながら、周波数オフセット補償値を導出できる。
【００１０】
本発明の別の態様は、受信方法である。この方法は、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけ合成する処理を実行するとともに、当該処理において生じる周波数オフセットを補償する受信方法であって、重みづけ合成した合成信号が既知である場合に、予め定められた複数種類のウエイトベクトルを一定間隔にて切りかえながら、合成信号を一定間隔にて取得するステップと、取得した合成信号をもとに、複数のアンテナのそれぞれに対応した伝送路特性値と、一定間隔を基準にした位相誤差を計算するステップと、計算した伝送路特性値からウエイトベクトルを決定するとともに、計算した位相誤差から周波数オフセット補償値を決定するステップとを備える。
【００１１】
複数種類のウエイトベクトルのそれぞれを順番に使用した後に、逆の順番に使用することによって、ひとつのウエイトベクトルに対して２種類の合成信号を取得し、同一のウエイトベクトルに対応した２種類の合成信号間の誤差をもとに、位相誤差を計算し、位相誤差をもとに合成信号を補正しながら伝送路特性値を計算してもよい。複数種類のウエイトベクトルのそれぞれを順番に使用した後に、逆の順番に使用することによって、ひとつのウエイトベクトルに対して２種類の合成信号を取得し、同一のウエイトベクトルに対応した２種類の合成信号間の誤差をもとに、位相誤差を計算し、同一のウエイトベクトルに対応した２種類の合成信号を乗算しながら、伝送路特性値を計算してもよい。
【００１２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、周波数オフセットの存在下においても受信特性の悪化を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、複数のアンテナを備え、複数のアンテナにおいて受信した信号に対してアダプティブアレイアンテナ信号処理を実行する受信装置に関する。受信装置は、高周波数を使用した高速伝送に使用されるので、消費電力の低減が必要になる。そのため、実施例に係る受信装置は、アナログ方式のアダプティブアレイアンテナ信号処理を実行する。また、前述のごとく、受信装置において処理対象にされる信号には、周波数オフセットが含まれる。受信特性の悪化を抑制するために、周波数オフセットの補償が必要である。周波数オフセットを推定しながら、アナログ方式のアダプティブアレイアンテナ信号処理におけるウエイトベクトルを導出するために、本実施例に係る受信装置は、以下の処理を実行する。
【００１５】
なお、受信装置に受信される信号は、パケット信号を形成しており、パケット信号の先頭部分に既知の信号（以下、「トレーニング信号」という）が配置され、それに続いてデータ信号が配置されている。受信装置は、パケット信号を受信すると、トレーニング信号の期間において周波数オフセットの補償量、およびウエイトベクトルを導出し、これらを使用しながら、データ信号を受信する。
【００１６】
トレーニング信号の期間において、受信装置は、複数種類のウエイトベクトルの組合せを予め規定し、一定間隔にてウエイトベクトルを切りかえながら複数種類の合成信号を取得する。ここで、各ウエイトベクトルはアンテナ数に応じた数の成分を有しており、複数種類のウエイトベクトルは、直交関係を形成するような値に規定されている。そのため、周波数オフセットの影響がなければ、取得された複数種類の合成信号に対して線形演算を実行すると、各アンテナに対する伝送路特性が取得される。
【００１７】
周波数オフセットが存在する場合に対応するために、複数種類のウエイトベクトルは順番に使用された後に、逆の順番にも使用される。そのため、同一のウエイトベクトルに対して２種類の合成信号が取得される。受信装置は、２種類の合成信号をもとに、周波数オフセットを導出し、導出した周波数オフセットによって合成信号を補正する。また、受信装置は、補正した合成信号をもとに、各アンテナに対する伝送路特性を導出する。最終的に、受信装置は、伝送路特性からウエイトベクトルを決定し、周波数オフセットから周波数オフセットの補償量を決定する。
【００１８】
図１は、本発明の実施例に係る受信装置１００の構成を示す。受信装置１００は、アンテナ１０と総称される第１アンテナ１０ａ、第２アンテナ１０ｂ、第３アンテナ１０ｃ、第４アンテナ１０ｄ、移相器１２と総称される第１移相器１２ａ、第２移相器１２ｂ、第３移相器１２ｃ、第４移相器１２ｄ、調節部１４と総称される第１調節部１４ａ、第２調節部１４ｂ、第３調節部１４ｃ、第４調節部１４ｄ、加算部１６、ＲＦ部１８、ＡＤ部２０、導出部２２、発振器２４、制御部２６を含む。また、導出部２２は、取得部２８、計算部３０、決定部３２を含む。
【００１９】
アンテナ１０は、図示しない送信装置から送信されたパケット信号を受信する。なお、受信したパケット信号は、無線周波数帯域にて規定されている。図２は、受信装置１００において受信されるパケット信号のフォーマットを示す。図示のごとく、先頭部分にトレーニング信号が配置されており、トレーニング信号の後段にデータ信号が配置されている。なお、トレーニング信号の配置は、図２に限定されず、例えば、パケット信号の任意の部分にも配置されてもよい。説明を明瞭にするために、ここでは、図２のフォーマットにしたがって説明する。
【００２０】
図３は、図２のフォーマットにおけるトレーニング信号の構成を示す。図示のごとく、トレーニング信号は、８つのシンボルにて構成されており、それぞれは「Ｔ１」から「Ｔ８」と示される。ここでは、説明を明瞭にするために、「Ｔ１」から「Ｔ８」の値は、すべて同一であるとする。また、後述するＲＦ部１８においてパケット信号には周波数オフセットが含まれるが、図示のごとく、周波数オフセットによるシンボル間の位相誤差は、「θ」であるとする。なお、トレーニング信号の構成は、図３に限定されず、８つ以上のシンボルによって構成されていてもよい。図１に戻る。
【００２１】
移相器１２は、アンテナ１０からパケット信号を入力し、後述の調節部１４からウエイトベクトルを入力し、ウエイトベクトルの値に応じてパケット信号の位相を制御する。つまり、移相器１２は、ウエイトベクトルによって示された位相に応じてパケット信号の位相を回転させる。ウエイトベクトルの詳細は後述するが、トレーニング信号の期間中には予め定められたウエイトベクトルが入力され、データ信号の期間中には周波数オフセットも補償したウエイトベクトル（以下、周波数オフセットを補償したウエイトベクトルも「ウエイトベクトル」という）が入力される。そのため、データ信号の期間中において、移相器１２は、周波数オフセットを補償する。
【００２２】
加算部１６は、移相器１２からのパケット信号を合成する。加算部１６は、合成したパケット信号を合成信号として出力する。つまり、移相器１２と加算部１６での処理は、複数のアンテナ１０のそれぞれにおいて受信したパケット信号をウエイトベクトルによって重みづけ合成することに相当する。ＲＦ部１８は、加算部１６からの合成信号に対して、無線周波数帯域からベースバンドへの周波数変換を実行する。周波数変換を実行するために、ＲＦ部１８は、図示しない局部発振器を内蔵するが、局部発振器から出力される発信号の周波数は、図示しない送信装置での発振信号での周波数と異なる。そのため、ＲＦ部１８において周波数オフセットが発生する。
【００２３】
なお、データ信号の期間では、前述のごとく、移相器１２において周波数オフセットが補償され、当該補償は、ＲＦ部１８において発生する周波数オフセットを打ち消すようになされる。一方、トレーニング信号の期間では、移相器１２において周波数オフセットが補償されないので、ＲＦ部１８から出力される合成信号には、周波数オフセットが含まれる。ＲＦ部１８は、ベースバンドに変換した合成信号を出力するが、ここでは、ベースバンドに変換した合成信号も合成信号と呼ぶ。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、ＲＦ部１８には、ＡＧＣも含まれる。
【００２４】
ＡＤ部２０は、ＲＦ部１８から合成信号に対して、アナログ信号からデジタル信号への変換を行う。ＡＤ部２０は、デジタル信号に変換した合成信号を出力するが、ここでは、デジタル信号に変換した合成信号も合成信号と呼ぶ。導出部２２は、トレーニング信号の期間中において、ＡＤ部２０からの合成信号をもとに、ウエイトベクトルおよび周波数オフセット補償値を導出する。また、導出部２２は、データ信号の期間中において、導出したウエイトベクトルおよび周波数オフセット補償値を出力する。以下では、導出部２２の処理を（１）トレーニング信号期間中と（２）データ信号期間中とに分けて説明する。
【００２５】
（１）トレーニング信号期間中の処理
取得部２８は、複数種類のウエイトベクトルを予め規定する。ここでは、複数種類のウエイトベクトルについての説明を明瞭にするために、まず、周波数オフセットが存在しない場合の処理を説明する。図４は、取得部２８において設定されるウエイトベクトルの組合せを示す。ここでは、シンボル「Ｔ５」から「Ｔ８」を考慮しない。図４は、トレーニング信号に含まれたシンボル「Ｔ１」から「Ｔ４」のそれぞれにおいて規定されるウエイトベクトル「ｗ１」から「ｗ４」の値を示す。例えば、シンボル「Ｔ１」において、ウエイトベクトル「ｗ１」から「ｗ４」は、すべて「０」に設定される。他のシンボルに対しても同様である。
【００２６】
ここで、「０」は、位相を変動させないことに相当し、「π」は、位相を反転させることに相当する。また、シンボル「Ｔ１」から「Ｔ４」に対するウエイトベクトルは、ウエイトセット「Ｓｅｔ１」から「Ｓｅｔ４」と総称される。ここで、「ｗ１」から「ｗ４」は、第１アンテナ１０ａから第４アンテナ１０ｄのそれぞれに対応づけられるウエイトベクトルの成分である。例えば、「ｗ１」は、第１調節部１４ａに出力される。トレーニング信号の期間において、発振器２４に対する制御はなされないので、「ｗ１」は、第１移相器１２ａにも出力される。他の成分についても同様である。
【００２７】
また、図示のごとく、ウエイトセット「Ｓｅｔ１」から「Ｓｅｔ４」は、直交関係を形成する。図１に戻る。取得部２８は、一定間隔、つまりシンボル間隔にてウエイトセットを切りかえながら、決定部３２、調節部１４を介して、ウエイトベクトルを移相器１２に設定する。また、取得部２８は、以上の処理の結果、ウエイトセットに対応した合成信号を一定間隔にて取得する。
【００２８】
以上の処理をさらに具体的に説明する。シンボル「Ｔ１」のタイミングにおいて、取得部２８は、ウエイトセット「Ｓｅｔ１」を設定するので、合成信号ｙ（Ｔ１）は、次のように示される。
【数１】
2008141319.tif 000003
ここで、第１アンテナ１０ａから第４アンテナ１０ｄのそれぞれにおいて受信されたトレーニング信号は、「Ｓ１」から「Ｓ４」と示される。同様に、シンボル「Ｔ２」のタイミングにおいて、取得部２８は、ウエイトセット「Ｓｅｔ２」を設定するので、合成信号ｙ（Ｔ２）は、次のように示される。
【数２】
2008141319.tif 000004
【００２９】
同様に、シンボル「Ｔ３」のタイミングにおいて、取得部２８は、ウエイトセット「Ｓｅｔ３」を設定するので、合成信号ｙ（Ｔ３）は、次のように示される。
【数３】
2008141319.tif 000005
同様に、シンボル「Ｔ４」のタイミングにおいて、取得部２８は、ウエイトセット「Ｓｅｔ４」を設定するので、合成信号ｙ（Ｔ４）は、次のように示される。
【数４】
2008141319.tif 000006
以上のように、取得部２８は、合成信号ｙ（Ｔ１）からｙ（Ｔ４）を取得し、それらを計算部３０に出力する。
【００３０】
計算部３０は、合成信号ｙ（Ｔ１）からｙ（Ｔ４）をもとに、各アンテナ１０にて受信されたトレーニング信号「Ｓ１」から「Ｓ４」は、次のように示される。
【数５】
2008141319.tif 000007
つまり、計算部３０は、合成信号ｙ（Ｔ１）からｙ（Ｔ４）に対して、パターンを変えながら線形結合を実行することによって、各アンテナ１０にて受信されたトレーニング信号を導出する。シンボル「Ｔ１」から「Ｔ４」の値（以下、シンボルを「Ｔ」と総称する）は、前述のごとく既知であるので、計算部３０は、受信されたトレーニング信号「Ｓ１」から「Ｓ４」と、既知のシンボル「Ｔ」をもとに、各アンテナ１０に対応した伝送路特性を導出する。伝送路特性の導出方法には、既知の技術が使用されればよいが、例えば、相関処理が実行される。
【００３１】
次に、周波数オフセットが存在する場合の処理を説明する。図５は、取得部２８において設定されるウエイトベクトルの別の組合せを示す。図５は、図４と同様に示されるが、シンボル「Ｔ５」から「Ｔ８」も考慮される。シンボル「Ｔ１」から「Ｔ４」におけるウエイトセット「Ｓｅｔ１」から「Ｓｅｔ４」は、図４と同一である。さらに、ここでは、シンボル「Ｔ５」に対してウエイトセット「Ｓｅｔ４」が再び使用され、シンボル「Ｔ６」に対してウエイトセット「Ｓｅｔ３」が再び使用され、シンボル「Ｔ７」に対してウエイトセット「Ｓｅｔ２」が再び使用され、シンボル「Ｔ８」に対してウエイトセット「Ｓｅｔ１」が再び使用される。つまり、取得部２８は、複数種類のウエイトセットのそれぞれを順番に使用した後に、逆の順番にも使用する。また、図３に示したようにシンボル間の位相誤差は、「θ」であり、シンボル「Ｔ４」と「Ｔ５」との間を基準に設定すると、各シンボルに対する位相誤差は、図５のように示される。図１に戻る。
【００３２】
取得部２８は、図５に示したようにシンボル「Ｔ１」から「Ｔ８」のそれぞれに対してウエイトセットを設定するので、ひとつのウエイトセット、つまりひとつのウエイトベクトルに対して２種類の合成信号を取得する。２種類の合成信号とは、例えば、シンボル「Ｔ１」における合成信号と、シンボル「Ｔ８」における合成信号に相当する。これまでの説明と同様に示せば、合成信号ｙ（Ｔ１）は、次のように示される。
【数６】
2008141319.tif 000008
同様に、合成信号ｙ（Ｔ２）からｙ（Ｔ８）は、次のように示される。
【数７】
2008141319.tif 000009
以上のように、取得部２８は、合成信号ｙ（Ｔ１）からｙ（Ｔ８）を取得し、それらを計算部３０に出力する。
【００３３】
計算部３０は、取得部２８において取得した合成信号をもとに、複数のアンテナ１０のそれぞれに対応した伝送路特性値と、一定間隔を基準にした位相誤差を計算する。一定間隔を基準にした位相誤差とは、例えば、シンボル間隔での位相誤差に相当する。ここで、計算部３０は、同一のウエイトベクトルに対応した２種類の合成信号間の誤差をもとに、位相誤差を計算し、位相誤差をもとに合成信号を補正しながら伝送路特性値を計算する。具体的に説明する。
【００３４】
図６は、計算部３０における計算の概要を示す。前述のごとく、合成信号ｙ（Ｔ１）とｙ（Ｔ８）は、同一のウエイトベクトルに対応するので、図６のように図示される。ここで、ｙ（Ｓｅｔ１）は、ｙ（Ｔ１）とｙ（Ｔ８）における位相誤差が除外された理想的な合成信号である。図示のごとく、雑音等の影響がなければ、ｙ（Ｓｅｔ１）より位相「−７θ／２」だけシフトした位相にｙ（Ｔ１）が存在し、ｙ（Ｓｅｔ１）より位相「７θ／２」だけシフトした位相にｙ（Ｔ８）が存在する。その結果、ｙ（Ｔ８）とｙ（Ｔ１）との位相差をもとに、位相誤差「θ」が導出される。図１に戻る。
【００３５】
計算部３０は、導出した位相誤差によって、合成信号ｙ（Ｔ１）からｙ（Ｔ８）のそれぞれを補正する。ここで、補正した合成信号は、ｙ（Ｔ１）’からｙ（Ｔ８）’と示される。例えば、合成信号ｙ（Ｔ１）’とｙ（Ｔ８）’は、次のように示される。
【数８】
2008141319.tif 000010
計算部３０は、補正した合成信号ｙ（Ｔ１）’とｙ（Ｔ８）’とをもとに、重みづけ合成を実行することによって、図６に示された合成信号ｙ（Ｓｅｔ１）を導出する。具体的には、次の処理が実行される。
【００３６】
【数９】
2008141319.tif 000011
他の合成信号に対しても同様の処理が実行される。つまり、計算部３０は、補正した合成信号ｙ（Ｔ２）’とｙ（Ｔ７）’から合成信号ｙ（Ｓｅｔ２）を導出し、補正した合成信号ｙ（Ｔ３）’とｙ（Ｔ６）’から合成信号ｙ（Ｓｅｔ３）を導出し、補正した合成信号ｙ（Ｔ４）’とｙ（Ｔ５）’から合成信号ｙ（Ｓｅｔ４）を導出する。
【００３７】
さらに、計算部３０は、合成信号ｙ（Ｓｅｔ１）からｙ（Ｓｅｔ４）をもとに、各アンテナ１０にて受信されたトレーニング信号「Ｓ１」から「Ｓ４」を導出する。ここでは、式（５）から（８）に示されたｙ（Ｔ１）からｙ（Ｔ４）をｙ（Ｓｅｔ１）からｙ（Ｓｅｔ４）に置きかえることによって、トレーニング信号「Ｓ１」から「Ｓ４」が導出される。その後、前述のごとく、計算部３０は、受信されたトレーニング信号「Ｓ１」から「Ｓ４」と、既知のシンボル「Ｔ」をもとに、各アンテナ１０に対応した伝送路特性を導出する。最終的に、計算部３０は、各アンテナ１０に対応した伝送路特性と、位相誤差「θ」を決定部３２に出力する。
【００３８】
決定部３２は、計算部３０において計算した伝送路特性値からウエイトベクトルを決定する。ウエイトベクトルの決定には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略するが、例えば、ＭＭＳＥや逆行列の導出によって実行される。また、決定部３２は、計算部３０において計算した位相誤差から周波数オフセット補償値を決定する。位相誤差が「θ」である場合、決定部３２は、周波数オフセット補償値を「−θ」に決定する。決定部３２におけるウエイトベクトルと周波数オフセット補償値の決定は、例えば、トレーニング信号の期間の終了時になされる。
【００３９】
発振器２４は、任意の周波数の信号を発振する。なお、発振器２４は、信号を発振しなくてもよい。また、調節部１４は、決定部３２を介して、取得部２８からウエイトセットを受けつける。ここで、ウエイトセットは、移相器１２にそのままウエイトベクトルとして設定されるものとする。前述のごとく、ウエイトセットは、シンボルごとに切りかえられるので、移相器１２に設定されるウエイトベクトルも、シンボルごとに切りかえられる。
【００４０】
（２）データ信号期間中の処理
取得部２８と計算部３０とは、処理を停止する。決定部３２は、決定したウエイトベクトルを調節部１４に出力する。また、決定部３２は、決定した周波数オフセット補償値によって位相が回転するように、発振器２４を制御する。決定した周波数オフセット補償値は「−θ」であるので、決定部３２は、シンボル間隔ごとに位相が「−θ」回転するように発振器２４を制御する。
【００４１】
発振器２４は、決定部３２による制御に応じて信号を発振する。調節部１４は、発振器２４によって発振された信号によって、決定部３２からのウエイトベクトルを調節する。つまり、調節部１４は、シンボル間隔ごとに位相が「−θ」回転するようなウエイトベクトルを移相器１２に出力する。このようにウエイトベクトルを回転させることによって、受信装置１００は、周波数オフセットを補正できる。制御部２６は、受信装置１００でのタイミング等を制御する。
【００４２】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４３】
以上の構成による受信装置１００の動作を説明する。トレーニング信号の期間において、取得部２８は、ウエイトセット「Ｓｅｔ１」から「Ｓｅｔ４」の順番に切りかえながら、ウエイトベクトルを設定した後に、ウエイトセットを逆の順番に切りかえながら、ウエイトベクトルを設定する。その結果、移相器１２、加算部１６等を介して、取得部２８は、それぞれのウエイトセットに対応した合成信号を取得する。計算部３０は、取得した合成信号のうち、同一のウエイトセットに対応した２種類の合成信号をもとに、位相誤差を導出する。また、計算部３０は、導出した位相誤差によって合成信号を補正した後に、各アンテナ１０に対する伝送路推定値を導出する。
【００４４】
決定部３２は、計算部３０において導出した位相誤差をもとに周波数オフセット補償値を決定するとともに、計算部３０において導出した伝送路特性値をもとに、ウエイトベクトルを決定する。データ信号の期間において、発振器２４は、決定部３２において決定された周波数オフセット補償値に応じて回転する信号を発振する。調節部１４は、発振器２４から発振された信号によってウエイトベクトルを回転させる。移相器１２、加算部１６は、調節部１４からのウエイトベクトルによって、データ信号を重みづけ加算する。
【００４５】
本発明の実施例によれば、予め定められた複数種類のウエイトベクトルを一定間隔にて切りかえながら、取得した合成信号をもとに、ウエイトベクトルおよび周波数オフセット補償値を導出するので、周波数オフセットの存在下においても受信特性の悪化を抑制できる。また、複数種類のウエイトベクトルのそれぞれを順番に使用した後に、逆の順番に使用するので、合成信号の対称性を利用しながら、位相誤差を導出できる。また、位相誤差が導出できるので、位相誤差の影響が少ない場合の理想的なウエイトベクトルを導出できる。
【００４６】
また、位相誤差が導出されるので、周波数オフセット補償値を導出できる。また、周波数オフセット補償値に応じてウエイトベクトルを回転させるので、周波数オフセットを補償できる。また、周波数オフセットが補償されるので、受信特性の悪化を抑制できる。また、直交関係が形成されるように複数種類のウエイトベクトルを規定するので、演算を容易にできる。また、直交関係が形成されるように複数種類のウエイトベクトルを規定するので、雑音を低減できる。
【００４７】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４８】
本発明の実施例において、計算部３０は、位相誤差によって合成信号を補正した後に、周波数オフセットの影響が小さい場合の理想的な合成信号を導出する。しかしながらこれに限らず例えば、計算部３０は、同一のウエイトベクトルに対応した２種類の合成信号間の誤差をもとに、周波数オフセットの影響が小さい場合の理想的な合成信号を導出してもよい。例えば、周波数オフセットの影響が小さい場合の理想的な合成信号ｙ（Ｓｅｔ１）からｙ（Ｓｅｔ４）は、合成信号ｙ（Ｔ１）等の平方根の積算によって次のように導出される。
【数１０】
2008141319.tif 000012
なお、これに続く処理は、実施例と同様であるので、説明を省略する。本変形例によれば、さまざまな方法でウエイトベクトル等を導出できる。
【００４９】
本発明の実施例において、アンテナ１０の数が「４」であるとしている。しかしながらこれに限らず例えば、アンテナ１０の数が「４」以外であってもよい。その際、取得部２８は、直交関係を形成するように、「４」以外のアンテナ１０に対するウエイトセットを規定する。本変形例によれば、受信装置１００の構成の自由度を向上できる。
【００５０】
本発明の実施例において、周波数オフセットの補償は、調節部１４、移相器１２において、ウエイトベクトルに対してなされている。しかしながらこれに限らず例えば、ＲＦ部１８に内蔵された局部発振器の周波数を調節するように、周波数オフセットの補償がなされてもよく、別にミキサを備えることによって、周波数オフセットの補償がなされてもよい。本変形例によれば、受信装置１００の構成の自由度を向上できる。
【００５１】
本発明の実施例において、取得部２８がウエイトセットを切りかえるタイミングと、トレーニング信号に含まれたシンボル間隔とが一致している。つまり、ひとつのウエイトセットがシンボルごとに切りかえられている。しかしながらこれに限らず例えば、トレーニング信号に含まれるシンボルの数が「８」以上であり、複数のシンボルが連続した後に、取得部２８は、ウエイトセットを切りかえてもよい。その際、合成信号の平均値等の統計処理値に対して、実施例における処理が実行されてもよい。また、本発明の実施例において、トレーニング信号は、同一の値を有したシンボルの連続にて構成されるが、所定のパターンによって構成されていてもよい。その際、同一のウエイトセットに対する１回目の合成処理と２回目の合成処理とに対するパターンは、反転の関係にあってもよい。本変形例によれば、雑音が低減されるので、受信特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例に係る受信装置の構成を示す図である。
【図２】図１の受信装置において受信されるパケット信号のフォーマットを示す図である。
【図３】図２のフォーマットにおけるトレーニング信号の構成を示す図である。
【図４】図１の取得部において設定されるウエイトベクトルの組合せを示す図である。
【図５】図１の取得部において設定されるウエイトベクトルの別の組合せを示す図である。
【図６】図１の計算部における計算の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  アンテナ、  １２  移相器、  １４  調節部、  １６  加算部、  １８  ＲＦ部、  ２０  ＡＤ部、  ２２  導出部、  ２４  発振器、  ２６  制御部、  ２８  取得部、  ３０  計算部、  ３２  決定部、  １００  受信装置。
【図１】
2008141319.tif 000013
【図２】
2008141319.tif 000014
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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