(57)【要約】【課題】ガードインターバル内の全ての遅延パスがＭＦ７を通過すれば、希望信号の遅延プロファイルを求めて、受信ウエイトの演算処理を開始することができるが、一部の遅延パスがＭＦ７を通過した段階では受信ウエイトの演算処理を開始することができず、速やかに受信ウエイトを決定することができない課題があった。【解決手段】複数のアンテナ５１の受信信号から遅延パスの伝搬ベクトルを特定する伝搬ベクトル特定部５４を設け、その伝搬ベクトル特定部５４が遅延パスの伝搬ベクトルを特定する毎に、その伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列Φを更新し、更新完了後の相関行列Φから受信ウエイトｗを決定する。【選択図】　　　　図１
2004040582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリア信号を受信する複数のアンテナと、上記複数のアンテナの受信信号から遅延パスの伝搬ベクトルを特定する伝搬ベクトル特定手段と、上記伝搬ベクトル特定手段が遅延パスの伝搬ベクトルを特定する毎に、その伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列を更新し、更新完了後の相関行列から受信ウエイトを決定するウエイト決定手段と、上記複数のアンテナの受信信号に対して上記ウエイト決定手段により決定された受信ウエイトを乗算し、各乗算結果を合成する信号合成手段と、上記信号合成手段の合成結果からキャリア毎の信号を抽出する信号抽出手段とを備えた無線受信装置。
【請求項２】
伝搬ベクトル特定手段は、時間的に連続する複数の既知信号波形における各遅延パスの伝搬ベクトルを特定することを特徴とする請求項１記載の無線受信装置。
【請求項３】
ウエイト決定手段は、伝搬ベクトル特定手段により特定された伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列を更新する際、その相関行列から時間的に最も古い伝搬ベクトルを除去することを特徴とする請求項１記載の無線受信装置。
【請求項４】
ウエイト決定手段は、希望信号の相関行列を更新する際、受信信号の相関行列を更新し、更新完了後の希望信号の相関行列と更新完了後の受信信号の相関行列から受信ウエイトを決定することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の無線受信装置。
【請求項５】
ウエイト決定手段は、受信信号の相関行列を更新する際、その相関行列から時間的に最も古い受信ベクトルを除去することを特徴とする請求項４記載の無線受信装置。
【請求項６】
ウエイト決定手段は、希望信号の相関行列を更新する際、受信信号の相関行列の逆行列を更新し、更新完了後の希望信号の相関行列と更新完了後の逆行列から受信ウエイトを決定することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の無線受信装置。
【請求項７】
複数のアンテナがマルチキャリア信号を受信すると、上記複数のアンテナの受信信号から遅延パスの伝搬ベクトルを特定し、その遅延パスの伝搬ベクトルを特定する毎に、その伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列を更新し、希望信号の相関行列の更新処理が完了すると、更新完了後の相関行列から受信ウエイトを決定し、上記複数のアンテナの受信信号に対して当該受信ウエイトを乗算して各乗算結果を合成し、その合成結果からキャリア毎の信号を抽出する無線受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のアンテナを用いてマルチキャリア信号を受信する無線受信装置及び無線受信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の無線通信では、伝送速度の高速化や移動速度の高速化の要求が高く、無線周波数帯において広帯域な信号の伝送の必要性が生じている。
広帯域信号の伝送に関しては、複数のキャリアを同時に用いて信号の並列伝送を行うマルチキャリア方式が特に注目を集めている。マルチキャリア伝送方式は、低速なデータを周波数上で並列に配置し、異なるキャリアを用いて同時に送信するものであり、信号の並列伝送を行うことによって伝送速度の向上を図っている。
【０００３】
マルチキャリア伝送方式は、到来パスの伝送遅延に強く、受信信号の変動特性が周波数によって変化する周波数選択性フェージング環境下においても良好な伝送が行えるという特徴を有している。しかし、ガードインターバルを越える遅延パスは、伝送キャリアに悪影響を及ぼすという弱点も併せ持っている。
このようなマルチキャリア信号の受信信号の品質を高めるため、これまでにアダプティブアレーアンテナを用いて広帯域なマルチキャリア信号を受信する技術が開発されている。なお、アダプティブアレーを用いてマルチキャリア信号を受信することにより、希望信号を強いレベルで受信することができると同時に、ある時間範囲を超える遅延パスを抑圧することができる。
【０００４】
図１５は例えば「羽根秀一、原嘉孝、原晋介著、“ＯＦＤＭアダプティブアレーアンテナを用いた到来波の選択的受信法に関する検討”、信学会、ＡＰ研究会２００１−６９、Ａｕｇ．２００２．」に示された従来の無線受信装置を示す構成図であり、図において、１はマルチキャリア信号を受信するアンテナ、２はアンテナ１の受信信号をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換器、３はＡ／Ｄ変換器２より出力されたデジタルの受信信号から希望信号の遅延プロファイルを測定し、その遅延プロファイルから希望信号の相関行列を演算し、その相関行列から受信ウエイトを決定するウエイト制御部、４はＡ／Ｄ変換器２から出力されたデジタルの受信信号に対してウエイト制御部３により決定された受信ウエイトを乗算するウエイト乗算器、５は各ウエイト乗算器４の乗算結果を合成する加算器、６は加算器５の合成結果からキャリア毎の信号を抽出するマルチキャリア受信装置である。
【０００５】
図１６はウエイト制御部３の処理内容を示す説明図であり、図において、７はＡ／Ｄ変換器２より出力されたデジタルの受信信号から希望信号の遅延プロファイルを抽出するウエイト制御部３の整合フィルタ（ＭＦ：Ｍａｔｃｈｅｄ　Ｆｉｌｔｅｒ）、８はＭＦ７から出力された希望信号の遅延プロファイルである。
【０００６】
次に動作について説明する。
最初に、送信側から伝送されるマルチキャリア信号のフォーマットについて説明する。
図１８に示すように、マルチキャリア信号１１〜１９は、複数のキャリア＃１〜＃Ｋを用いて伝送され、各キャリア＃１〜＃Ｋのデータは時間的に同期されている。
マルチキャリア信号１１〜１９は既知信号２２と情報信号２１に分かれており、既知信号２２はアダプティブアレーのビーム制御に用いられ、既知信号２２は各キャリア＃１〜＃Ｋで同一時刻に挿入されている。なお、２０はマルチキャリア信号１１〜１９のフレームである。
【０００７】
図１９はマルチキャリア信号の伝送時における既知信号の時間波形を示す説明図であり、各キャリアにおける既知信号３１〜３４の和によって伝送波形３５が形成される。マルチキャリア信号の伝送では、波形が時間的に異なる電力をもっている。また、各シンボルには伝送波形の一部をコピーしたガードインターバルが先頭に付加される。ガードインターバルは遅延が起きた場合にも信号波形を補完する役割を持っており、ガードインターバル時間内の遅延が発生しても、受信信号波形の劣化は発生しない。しかし、ガードインターバルを超える遅延パスが存在する場合には、波形を補完することができないため、受信波形に劣化が生じる。
なお、図２０はアダプティブアレーを用いて形成されるビームパターン４３を示し、到来パス４１と到来パス４２はガードインターバル内に存在する遅延パスであり、アダプティブアレーのビームによって受信される。
【０００８】
以下、無線受信装置の動作を具体的に説明する。
まず、各アンテナ１は、マルチキャリア信号Ｘ（ｐ）＝［ｘ１（ｐ），ｘ２（ｐ），・・・ｘＭ（ｐ）］Ｔを受信する。
各Ａ／Ｄ変換器２は、アンテナ１がマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）を受信すると、そのマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）をアナログ／デジタル変換する。
【０００９】
ウエイト制御部３は、Ａ／Ｄ変換器２によりアナログ／デジタル変換されたマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）を受けると、そのマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）から希望信号の遅延プロファイルを測定する。
即ち、ウエイト制御部３は、アンテナ１毎に希望信号のマルチキャリア時間波形に対応するＭＦ７を有しており、各ＭＦ７にマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）を通すことにより、ガードインターバル内の遅延時間に対する希望信号の遅延プロファイル８を測定する。
【００１０】
ｈ１＝［ｈ１１，ｈ２１，・・・，ｈＬ１］Ｔ
　　ｈｍ＝［ｈ１ｍ，ｈ２ｍ，・・・，ｈＬｍ］Ｔ
　　ｈＭ＝［ｈ１Ｍ，ｈ２Ｍ，・・・，ｈＬＭ］Ｔ
　ここで、ｈｍはｍ番目のアンテナ１の遅延プロファイル、ｈ１ｍはｍ番目のアンテナ１における１番目の遅延パスの振幅推定値、Ｌはガードインターバル時間に相当する受信サンプル数である。
【００１１】
ウエイト制御部３は、上記のようにして希望信号の遅延プロファイル８を測定すると、下記に示すように、その遅延プロファイル８から希望信号の相関行列Φを演算する。
Φ＝ＨＨＨ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
Ｈ＝［ｈ１，ｈ２，・・・，ｈＭ］
そして、ウエイト制御部３は、図１７に示すように、Φｅｔ＝λｔｅｔを固有値問題として、この固有値問題を満たす相関行列Φの固有ベクトルｅｔ（ｔ＝１，２，・・・，Ｍ）を求め、それらの固有ベクトルｅｔの中で、最大の固有値λ１を（λ１≧λ２≧・・・≧λＭ）を有する固有ベクトルｅ１を特定し、その固有ベクトルｅ１を受信ウエイトＷ＝［ｗ１，ｗ２，・・・ｗＭ］Ｔに決定する。
Ｗ＝ｅ１
【００１２】
ウエイト乗算器４は、上記のようにして、ウエイト制御部３が受信ウエイトＷを決定すると、Ａ／Ｄ変換器２によりアナログ／デジタル変換されたマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）に対して受信ウエイトＷを乗算する。
加算器５は、各ウエイト乗算器４がマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）に対して受信ウエイトＷを乗算すると、各ウエイト乗算器４の乗算結果を合成する。
マルチキャリア受信装置６は、加算器５が各ウエイト乗算器４の乗算結果を合成すると、その合成結果からキャリア毎の信号を抽出する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線受信装置は以上のように構成されているので、ガードインターバル内の全ての遅延パスがＭＦ７を通過すれば、希望信号の遅延プロファイルを求めて、受信ウエイトの演算処理を開始することができるが、一部の遅延パスがＭＦ７を通過した段階では受信ウエイトの演算処理を開始することができず、速やかに受信ウエイトを決定することができない課題があった。
【００１４】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、速やかに受信ウエイトを決定して、マルチキャリア信号の受信処理を完了することができる無線受信装置及び無線受信方法を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る無線受信装置は、複数のアンテナの受信信号から遅延パスの伝搬ベクトルを特定する伝搬ベクトル特定手段を設け、その伝搬ベクトル特定手段が遅延パスの伝搬ベクトルを特定する毎に、その伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列を更新し、更新完了後の相関行列から受信ウエイトを決定するようにしたものである。
【００１６】
この発明に係る無線受信装置は、時間的に連続する複数の既知信号波形における各遅延パスの伝搬ベクトルを特定するようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る無線受信装置は、伝搬ベクトル特定手段により特定された伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列を更新する際、その相関行列から時間的に最も古い伝搬ベクトルを除去するようにしたものである。
【００１８】
この発明に係る無線受信装置は、希望信号の相関行列を更新する際、受信信号の相関行列を更新し、更新完了後の希望信号の相関行列と更新完了後の受信信号の相関行列から受信ウエイトを決定するようにしたものである。
【００１９】
この発明に係る無線受信装置は、受信信号の相関行列を更新する際、その相関行列から時間的に最も古い受信ベクトルを除去するようにしたものである。
【００２０】
この発明に係る無線受信装置は、希望信号の相関行列を更新する際、受信信号の相関行列の逆行列を更新し、更新完了後の希望信号の相関行列と更新完了後の逆行列から受信ウエイトを決定するようにしたものである。
【００２１】
この発明に係る無線受信方法は、複数のアンテナの受信信号から遅延パスの伝搬ベクトルを特定し、その遅延パスの伝搬ベクトルを特定する毎に、その伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列を更新し、希望信号の相関行列の更新処理が完了すると、更新完了後の相関行列から受信ウエイトを決定するようにしたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による無線受信装置を示す構成図であり、図において、５１はマルチキャリア信号を受信するアンテナ、５２はアンテナ５１の受信信号をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換器、５３はＡ／Ｄ変換器５２から出力されたデジタルの受信信号に基づいて受信ウエイトを決定するウエイト制御部、５４はＡ／Ｄ変換器５２より出力されたデジタルの受信信号から遅延パスの伝搬ベクトルを特定する伝搬ベクトル特定部（伝搬ベクトル特定手段）、５５は伝搬ベクトル特定部５４が遅延パスの伝搬ベクトルを特定する毎に、その伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列を更新し、更新完了後の相関行列から受信ウエイトを決定するウエイト決定部（ウエイト決定手段）である。
【００２３】
５６はＡ／Ｄ変換器５２から出力されたデジタルの受信信号に対してウエイト制御部５３により決定された受信ウエイトを乗算するウエイト乗算器、５７は各ウエイト乗算器５６の乗算結果を合成する加算器である。なお、ウエイト乗算器５６及び加算器５７から信号合成手段が構成されている。５８は加算器５７の合成結果からキャリア毎の信号を抽出するマルチキャリア受信装置（信号抽出手段）である。
【００２４】
図２はウエイト制御部５３の処理内容を示す説明図であり、図において、５９はＡ／Ｄ変換器５２より出力されたデジタルの受信信号から遅延パスの伝搬ベクトルを抽出する整合フィルタ（ＭＦ：Ｍａｔｃｈｅｄ　Ｆｉｌｔｅｒ）であり、ＭＦ５９は伝搬ベクトル特定部５４の具体例に相当する。６０はＭＦ５９から出力された遅延パスの伝搬ベクトルである。
図５はウエイト決定部５５の処理内容を示すフローチャートである。
【００２５】
次に動作について説明する。
まず、各アンテナ５１は、マルチキャリア信号Ｘ（ｐ）＝［ｘ１（ｐ），ｘ２（ｐ），・・・ｘＭ（ｐ）］Ｔを受信する。
各Ａ／Ｄ変換器５２は、アンテナ５１がマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）を受信すると、そのマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）をアナログ／デジタル変換する。
【００２６】
ウエイト制御部５３は、Ａ／Ｄ変換器５２によりアナログ／デジタル変換されたマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）を受けると、そのマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）に基づいて受信ウエイトＷ＝［ｗ１，ｗ２，・・・ｗＭ］Ｔを決定する。
具体的には、まず、ウエイト制御部５３の伝搬ベクトル特定部５４は、Ａ／Ｄ変換器５２によりアナログ／デジタル変換されたマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）を受けると、そのマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）から遅延パスの伝搬ベクトルを特定する。即ち、図３に示すように、アンテナ１毎に設置されているＭＦ５９（伝搬ベクトル特定部５４に相当する）にマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）を通すことにより、遅延パスｓに対応する伝搬ベクトルを取得する。
【００２７】
ｈｓ＝［ｈｓ１，ｈｓ２，・・・，ｈｓＭ］Ｔ
　　ｓ＝１，・・・，Ｌ
ここで、ｈｓは遅延パスｓに対応する伝搬ベクトルであり、その要素は各アンテナ５１の検出値を含んでいる。ｈｓＭはＭ番目のアンテナ１におけるｓ番目の遅延パスの振幅推定値、Ｌはガードインターバル時間に相当する受信サンプル数である。
【００２８】
ウエイト制御部５３のウエイト決定部５５は、伝搬ベクトル特定部５４が遅延パスの伝搬ベクトルを特定する毎に、その伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列を更新する。
即ち、ウエイト決定部５５は、予め０行列の相関行列Φを用意するとともに、遅延パスを示す変数ｓを１に設定し（ステップＳＴ１）、伝搬ベクトル特定部５４であるＭＦ５９から伝搬ベクトルｈｓを受けると（ステップＳＴ２）、下記に示すように、その相関行列Φに当該伝搬ベクトルｈｓを追加することにより、その相関行列Φを更新する（ステップＳＴ３）。
Φ←Φ＋ｈｓｈｓＨ
　ウエイト決定部５５は、その後、遅延パスを示す変数ｓをインクリメントし（ステップＳＴ４）、その変数ｓが受信サンプル数Ｌより大きくなるまで、ステップＳＴ２〜ＳＴ４の処理を繰り返し実行する（ステップＳＴ５）。
Φ＝Σｓ＝１ＬｈｓｈｓＨ　　　　　　　（２）
【００２９】
ウエイト決定部５５は、変数ｓが受信サンプル数Ｌより大きくなると、相関行列Φの更新処理を完了して相関行列Φを確定する。
そして、図４に示すように、Φｅｔ＝λｔｅｔを固有値問題として、この固有値問題を満たす相関行列Φの固有ベクトルｅｔ（ｔ＝１，２，・・・，Ｍ）を求め、それらの固有ベクトルｅｔの中で、最大の固有値λ１を（λ１≧λ２≧・・・≧λＭ）を有する固有ベクトルｅ１を特定し、その固有ベクトルｅ１を受信ウエイトＷ＝［ｗ１，ｗ２，・・・ｗＭ］Ｔに決定する（ステップＳＴ６，ＳＴ７）。
Ｗ＝ｅ１
【００３０】
ウエイト乗算器５６は、上記のようにして、ウエイト制御部５３が受信ウエイトＷを決定すると、Ａ／Ｄ変換器５２によりアナログ／デジタル変換されたマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）に対して受信ウエイトＷを乗算する。
加算器５７は、各ウエイト乗算器５６がマルチキャリア信号Ｘ（ｐ）に対して受信ウエイトＷを乗算すると、各ウエイト乗算器５６の乗算結果を合成する。
マルチキャリア受信装置５８は、加算器５７が各ウエイト乗算器５６の乗算結果を合成すると、その合成結果からキャリア毎の信号を抽出する。
【００３１】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、複数のアンテナ５１の受信信号から遅延パスの伝搬ベクトルを特定する伝搬ベクトル特定部５４を設け、その伝搬ベクトル特定部５４が遅延パスの伝搬ベクトルを特定する毎に、その伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列Φを更新し、更新完了後の相関行列Φから受信ウエイトＷを決定するように構成したので、速やかに受信ウエイトＷを決定して、マルチキャリア信号の受信処理を完了することができる効果を奏する。
【００３２】
即ち、上記従来例の場合、一部の遅延パスがＭＦ７を通過した段階では希望信号の相関行列Φを演算することができないが、この実施の形態１では、全ての遅延パスがＭＦ５９を通過しなくても、一部の遅延パスがＭＦ５９を通過する毎に、希望信号の相関行列Φを更新することができるので、最後の遅延パスがＭＦ５９を通過したら、単に相関行列Φを更新するだけで相関行列Φを確定することができる。したがって、上記従来例よりも実施の形態１の方が、最後の遅延パスがＭＦを通過した時点から、希望信号の相関行列Φが特定されるまでの時間が短くなる。このため、上記従来例よりも実施の形態１の方が速やかに受信ウエイトＷを決定して、マルチキャリア信号の受信処理を完了することができる。
【００３３】
実施の形態２．
図６はウエイト制御部５３の処理内容を示す説明図であり、図７はウエイト決定部５５の処理内容を示すフローチャートである。
上記実施の形態１では、伝搬ベクトル特定部５４が１つの既知信号波形（図３のマルチキャリア信号を参照）における各遅延パスの伝搬ベクトルを特定するものについて示したが、伝搬ベクトル特定部５４が時間的に連続する複数の既知信号波形（１シンボル目の既知信号波形〜Ｎシンボル目の既知信号波形）における各遅延パスの伝搬ベクトルを特定するようにしてもよい。
【００３４】
具体的には、ウエイト決定部５５は、予め０行列の相関行列Φを用意するとともに、遅延パスを示す変数ｓを１に設定し、かつ、既知信号波形のシンボル数を示す変数ｎを１に設定する（ステップＳＴ１１）。その後、伝搬ベクトル特定部５４であるＭＦ５９からｎシンボル目の既知信号波形における伝搬ベクトルｈｓを受けると（ステップＳＴ１２，ＳＴ１３）、下記に示すように、その相関行列Φに当該伝搬ベクトルｈｓを追加することにより、その相関行列Φを更新する（ステップＳＴ１４）。
Φ←Φ＋ｈｓｈｓＨ
【００３５】
ウエイト決定部５５は、その後、遅延パスを示す変数ｓをインクリメントし（ステップＳＴ１５）、その変数ｓが受信サンプル数Ｌより大きくなるまで、ステップＳＴ１３〜ＳＴ１５の処理を繰り返し実行する（ステップＳＴ１６）。
ウエイト決定部５５は、変数ｓが受信サンプル数Ｌより大きくなると、既知信号波形のシンボル数を示す変数ｎをインクリメントし（ステップＳＴ１７）、その変数ｎがＮより小さい場合、ステップＳＴ１２の処理に戻り、ステップＳＴ１３〜ＳＴ１６の処理を繰り返し実行する（ステップＳＴ１８）。
Φ＝Σｎ＝１ＮΣｓ＝１ＬｈｓｈｓＨ　　　　（３）
【００３６】
ウエイト決定部５５は、変数ｎがＮになると、相関行列Φの更新処理を完了して相関行列Φを確定する。
そして、図４に示すように、Φｅｔ＝λｔｅｔを固有値問題として、この固有値問題を満たす相関行列Φの固有ベクトルｅｔ（ｔ＝１，２，・・・，Ｍ）を求め、それらの固有ベクトルｅｔの中で、最大の固有値λ１を（λ１≧λ２≧・・・≧λＭ）を有する固有ベクトルｅ１を特定し、その固有ベクトルｅ１を受信ウエイトＷ＝［ｗ１，ｗ２，・・・ｗＭ］Ｔに決定する（ステップＳＴ１９，ＳＴ２０）。
Ｗ＝ｅ１
　以下、上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００３７】
この実施の形態２によれば、伝搬ベクトル特定部５４が時間的に連続する複数の既知信号波形における各遅延パスの伝搬ベクトルを特定するようにして構成したので、上記実施の形態１よりも高精度な相関行列Φの推定が可能となり、その結果、マルチキャリア信号の受信精度を高めることができる効果を奏する。
【００３８】
実施の形態３．
図８はウエイト制御部５３の処理内容を示す説明図であり、図９はウエイト決定部５５の処理内容を示すフローチャートである。
上記実施の形態１，２では、ウエイト決定部５５が伝搬ベクトル特定部５４により特定された伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列Φを更新するものについて示したが、ウエイト決定部５５が伝搬ベクトル特定部５４により特定された伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列Φを更新する際、その相関行列Φから時間的に最も古い伝搬ベクトルを除去するようにしてもよい。
【００３９】
具体的には、ウエイト決定部５５は、ある既知信号波形から求めた相関行列Φが存在する場合（当該相関行列Φは、上記実施の形態１，２と同様にして計算する）、伝搬ベクトル特定部５４であるＭＦ５９から現在の既知信号波形における伝搬ベクトルｈｓを受けると（ステップＳＴ２１，ＳＴ２２）、下記に示すように、その相関行列Φに当該伝搬ベクトルｈｓを追加するとともに、その相関行列Φから時間的に最も古い伝搬ベクトルを除去することにより、その相関行列Φを更新する（ステップＳＴ２３）。
【００４０】
Φ←Φ＋ｈｓｈｓＨ−ｈ’ｓｈ’ｓＨ
　ここで、ｈ’ｓは相関行列Φに含まれる伝搬ベクトルのうち、時間的に最も古い伝搬ベクトルである。
ウエイト決定部５５は、その後、遅延パスを示す変数ｓをインクリメントし（ステップＳＴ４）、その変数ｓが受信サンプル数Ｌより大きくなるまで、ステップＳＴ２２，ＳＴ２３，ＳＴ４の処理を繰り返し実行する（ステップＳＴ５）。
以下、上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００４１】
この実施の形態３によれば、ウエイト決定部５５が伝搬ベクトル特定部５４により特定された伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列Φを更新する際、その相関行列Φから時間的に最も古い伝搬ベクトルを除去するように構成したので、毎回初期状態から相関行列Φを計算する必要がなくなる結果、少ない演算量で最新の相関行列Φを得ることができる効果を奏する。
【００４２】
実施の形態４．
図１０はウエイト制御部５３の処理内容を示す説明図であり、図１２はウエイト決定部５５の処理内容を示すフローチャートである。
上記実施の形態１〜３では、ウエイト決定部５５が希望信号の相関行列Φを更新するものについて示したが、ウエイト決定部５５が希望信号の相関行列Φを更新する際、受信信号の相関行列Ｒを更新し、更新完了後の希望信号の相関行列Φと更新完了後の受信信号の相関行列Ｒから受信ウエイトＷを決定するようにしてもよい。
【００４３】
具体的には、ウエイト決定部５５は、上記実施の形態１〜３と同様にして希望信号の相関行列Φを更新する。
また、ウエイト決定部５５は、希望信号の相関行列Φを更新する際、次のようにして、全受信信号に対する相関行列Ｒを計算する。
【００４４】
即ち、ウエイト決定部５５は、予め０行列の相関行列Ｒを用意し（ステップＳＴ３１）、Ａ／Ｄ変換器５２からマルチキャリア信号を受ける毎に、下記に示すように、その相関行列Ｒにマルチキャリア信号の受信ベクトルＸ（ｐ）＝［ｘ１（ｐ），ｘ２（ｐ），・・・ｘＭ（ｐ）］Ｔを追加することにより、その相関行列Ｒを更新する（ステップＳＴ３２）。
Ｒ←Ｒ＋Ｘ（ｐ）Ｘ（ｐ）Ｈ
【００４５】
ウエイト決定部５５は、その後、必要なサンプル数分だけ相関行列Ｒの更新処理を実施する（ステップＳＴ３３）。
Ｒ＝Σｐ＝１ＵＸ（ｐ）Ｘ（ｐ）Ｈ　（４）
なお、式（４）では、ｐ＝１からＵを累積範囲としているが、いかなる累積範囲であっても構わない。図１０の例では、相関行列ΦとＲが同じ累積範囲を有する場合を記述しているが、他の累積範囲であっても構わない。
【００４６】
ウエイト決定部５５は、希望信号の相関行列Φと、受信信号の相関行列Ｒとの更新が完了すると、図１１に示すように、Φｅｔ＝λｔＲｅｔのような一般化固有値問題をＲ−１Φｅｔ＝λｔｅｔのような固有値問題に変形する。
そして、この固有値問題を満たす相関行列Ｒ−１Φの固有ベクトルｅｔ（ｔ＝１，２，・・・，Ｍ）を求め、それらの固有ベクトルｅｔの中で、最大の固有値λ１を（λ１≧λ２≧・・・≧λＭ）を有する固有ベクトルｅ１を特定し、その固有ベクトルｅ１を受信ウエイトＷ＝［ｗ１，ｗ２，・・・ｗＭ］Ｔに決定する（ステップＳＴ３４，ＳＴ３５）。
Ｗ＝ｅ１
　以下、上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００４７】
この実施の形態４によれば、ウエイト決定部５５が希望信号の相関行列Φを更新する際、受信信号の相関行列Ｒを更新し、更新完了後の希望信号の相関行列Φと更新完了後の受信信号の相関行列Ｒから受信ウエイトＷを決定するように構成したので、干渉信号が存在する場合、その干渉信号を除去しながら希望信号を受信することができる。したがって、マルチキャリア信号の受信精度を高めることができる効果を奏する。
【００４８】
実施の形態５．
図１３はウエイト決定部５５の処理内容を示すフローチャートである。
上記実施の形態４では、ウエイト決定部５５が受信信号の相関行列Ｒを更新するものについて示したが、ウエイト決定部５５が受信信号の相関行列Ｒを更新する際、その相関行列Ｒから時間的に最も古い受信ベクトルを除去するようにしてもよい。
【００４９】
具体的には、ウエイト決定部５５は、ある既知信号波形から求めた相関行列Ｒが存在する場合（当該相関行列Ｒは、上記実施の形態４と同様にして計算する）、現在の既知信号波形における受信ベクトルＸ（ｐ）を受けると、下記に示すように、その相関行列Ｒに当該受信ベクトルＸ（ｐ）を追加するとともに、その相関行列Ｒから時間的に最も古い受信ベクトルを除去することにより、その相関行列Ｒを更新する（ステップＳＴ４２）。
【００５０】
Ｒ←Ｒ＋Ｘ（ｐ）Ｘ（ｐ）Ｈ−Ｘ（ｐ）’Ｘ（ｐ）’Ｈ
　ここで、Ｘ（ｐ）’は相関行列Ｒに含まれる受信ベクトルのうち、時間的に最も古い受信ベクトルである。
ウエイト決定部５５は、その後、必要なサンプル数分だけ相関行列Ｒの更新処理を実施する（ステップＳＴ３３）。
以下、上記実施の形態４と同様であるため説明を省略する。
【００５１】
この実施の形態５によれば、ウエイト決定部５５が受信信号の相関行列Ｒを更新する際、その相関行列Ｒから時間的に最も古い受信ベクトルを除去するように構成したので、毎回初期状態から相関行列Ｒを計算する必要がなくなる結果、少ない演算量で最新の相関行列Ｒを得ることができる効果を奏する。
【００５２】
実施の形態６．
上記実施の形態４では、ウエイト決定部５５が受信信号の相関行列Ｒを更新するものについて示したが、ウエイト決定部５５が受信信号の相関行列Ｒの逆行列Ｒ−１を更新し、更新完了後の希望信号の相関行列Φと更新完了後の逆行列Ｒ−１から受信ウエイトＷを決定するようにしてもよい。
【００５３】
即ち、ウエイト決定部５５は、式（４）を使用せずに図１４に示す逆行列演算の補助定理（更新式）を使用して、相関行列Ｒの逆行列Ｒ−１を更新する。
以後、上記実施の形態４と同様に、Ｒ−１Φｅｔ＝λｔｅｔを固有値問題として受信ウエイトＷ＝［ｗ１，ｗ２，・・・ｗＭ］Ｔに決定する。
この実施の形態６によれば、上記実施の形態４のように、Φｅｔ＝λｔＲｅｔの一般化固有値問題をＲ−１Φｅｔ＝λｔｅｔの固有値問題に変形する逆行列演算を行う必要がないので、より少ない演算量で受信ウエイトＷを決定することができる効果を奏する。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数のアンテナの受信信号から遅延パスの伝搬ベクトルを特定する伝搬ベクトル特定手段を設け、その伝搬ベクトル特定手段が遅延パスの伝搬ベクトルを特定する毎に、その伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列を更新し、更新完了後の相関行列から受信ウエイトを決定するように構成したので、速やかに受信ウエイトを決定して、マルチキャリア信号の受信処理を完了することができる効果がある。
【００５５】
この発明によれば、時間的に連続する複数の既知信号波形における各遅延パスの伝搬ベクトルを特定するように構成したので、高精度な相関行列の推定が可能となり、その結果、マルチキャリア信号の受信精度を高めることができる効果がある。
【００５６】
この発明によれば、伝搬ベクトル特定手段により特定された伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列を更新する際、その相関行列から時間的に最も古い伝搬ベクトルを除去するように構成したので、毎回初期状態から相関行列を計算する必要がなくなる結果、少ない演算量で最新の相関行列を得ることができる効果がある。
【００５７】
この発明によれば、希望信号の相関行列を更新する際、受信信号の相関行列を更新し、更新完了後の希望信号の相関行列と更新完了後の受信信号の相関行列から受信ウエイトを決定するように構成したので、干渉信号が存在する場合、その干渉信号を除去しながら希望信号を受信することができるようになり、その結果、マルチキャリア信号の受信精度を高めることができる効果がある。
【００５８】
この発明によれば、受信信号の相関行列を更新する際、その相関行列から時間的に最も古い受信ベクトルを除去するように構成したので、毎回初期状態から相関行列を計算する必要がなくなる結果、少ない演算量で最新の相関行列を得ることができる効果がある。
【００５９】
この発明によれば、希望信号の相関行列を更新する際、受信信号の相関行列の逆行列を更新し、更新完了後の希望信号の相関行列と更新完了後の逆行列から受信ウエイトを決定するように構成したので、より少ない演算量で受信ウエイトを決定することができる効果がある。
【００６０】
この発明によれば、複数のアンテナの受信信号から遅延パスの伝搬ベクトルを特定し、その遅延パスの伝搬ベクトルを特定する毎に、その伝搬ベクトルを用いて希望信号の相関行列を更新し、希望信号の相関行列の更新処理が完了すると、更新完了後の相関行列から受信ウエイトを決定するように構成したので、速やかに受信ウエイトを決定して、マルチキャリア信号の受信処理を完了することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による無線受信装置を示す構成図である。
【図２】ウエイト制御部の処理内容を示す説明図である。
【図３】遅延パスに対応する伝搬ベクトルの取得処理を示す説明図である。
【図４】固有値問題を示す説明図である。
【図５】ウエイト決定部の処理内容を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２による無線受信装置のウエイト制御部の処理内容を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２による無線受信装置のウエイト決定部の処理内容を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３による無線受信装置のウエイト制御部の処理内容を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３による無線受信装置のウエイト決定部の処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態４による無線受信装置のウエイト制御部の処理内容を示す説明図である。
【図１１】固有値問題を示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態４による無線受信装置のウエイト決定部の処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態５による無線受信装置のウエイト決定部の処理内容を示すフローチャートである。
【図１４】逆行列演算の補助定理を示す説明図である。
【図１５】従来の無線受信装置を示す構成図である。
【図１６】ウエイト制御部の処理内容を示す説明図である。
【図１７】固有値問題を示す説明図である。
【図１８】マルチキャリア信号のフォーマットを示す説明図である。
【図１９】マルチキャリア信号の伝送時における既知信号の時間波形を示す説明図である。
【図２０】アダプティブアレーを用いて形成されるビームパターンを示す説明図である。
【符号の説明】
５１　アンテナ、５２　Ａ／Ｄ変換器、５３　ウエイト制御部、５４　伝搬ベクトル特定部（伝搬ベクトル特定手段）、５５　ウエイト決定部（ウエイト決定手段）、５６　ウエイト乗算器（信号合成手段）、５７　加算器（信号合成手段）、５８　マルチキャリア受信装置（信号抽出手段）、５９　整合フィルタ、６０　伝搬ベクトル。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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