(57)【要約】【課題】アンテナおよび変復調器を複数用いて比較的低いＣ／Ｎで伝送速度を向上させる。【解決手段】送信機のｍ個の送信ブロック３２ａ〜３２ｍは、各送信ブロック固有の参照信号とともに、それぞれの送信アンテナから同一周波数で同一時間を共有してデータを無線送信する。受信機のｎ個（ｎ≧ｍ）の受信ブロック４２ａ〜４２ｎの各々は、当該受信アンテナで受信された信号に基づいて送信アンテナから送信された参照信号Ｓ１〜Ｓｍを検出し、これらの検出された参照信号に基づいて、複数の送信アンテナから送信された信号が各受信アンテナで受信される信号に寄与する程度を表す複数の要素からなる行列の値を算出する。受信信号分離器４５は、この算出された行列の値に基づいて、複数の受信ブロックの受信信号から複数の送信ブロックが送信した信号成分を分離し、これを復調器４７が復調する。【選択図】  図４
2004297336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々送信アンテナを有する複数（ｍ個）の送信ブロックを有する送信機と、
各々受信アンテナを有する複数（ｎ個：ｎ≧ｍ）の受信ブロックを有する受信機とを備え、
前記送信機の複数の送信ブロックは、各送信ブロック固有の参照信号とともに、それぞれの送信アンテナから同一周波数で同一時間を共有してデータを無線送信し、
前記受信機の複数の受信ブロックの各々は、当該受信アンテナで受信された信号に基づいて前記複数の送信アンテナから送信された参照信号を検出し、これらの検出された参照信号に基づいて、前記複数の送信アンテナから送信された信号が各受信アンテナで受信される信号に寄与する程度を表す複数の要素からなる行列の値を算出し、前記受信機は、この算出された行列の値に基づいて、前記複数の受信ブロックの受信信号から前記複数の送信ブロックが送信した信号成分を分離する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
各送信ブロックは当該送信データより低い電力レベルで当該参照信号を当該送信データと時間的に重複して送信し、各受信ブロックは当該受信信号と各送信機の参照信号との相関をとることにより前記行列の１行の各要素を求めることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
複数の送信アンテナから、複数のデータ信号を、各送信アンテナに固有の参照信号とともに、同一周波数で同一時間を共有して無線送信し、その際、前記参照信号は前記データ変調信号より低電力レベルで送信するステップと、
複数の受信アンテナで受信された信号に基づいて、前記複数の送信アンテナから送信された参照信号を検出するステップと、
これらの検出された参照信号に基づいて、前記複数の送信アンテナから送信された信号が各受信アンテナで受信される信号に寄与する程度を表す複数の要素からなる行列の値を算出するステップと、
この算出された行列の値に基づいて、前記複数の受信ブロックの受信信号から前記複数の送信ブロックが送信した信号成分を分離するステップと、
を備えたことを特徴とする無線通信方法。
【請求項４】
送信データを前記複数の送信アンテナで送信するために分配するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記参照信号はｉ成分およびｑ成分の一方のみに情報を持たせて、受信側でｉ成分およびｑ成分の有効な一方のみを利用して前記行列要素の一部を算出し、当該行列の一部に基づいてｑ成分に対応する残りの行列要素を算出することを特徴とする請求項３記載の無線通信方法。
【請求項６】
各送信データを変調してデータ変調信号を発生するステップと、
このデータ変調信号に先だってプリアンブル信号を送信するステップと、
このプリアンブル信号を検出して受信データをサンプリングするためのタイミング信号を生成するステップと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の無線通信方法。
【請求項７】
各送信ブロックのプリアンブルおよび参照信号に用いられる信号としては互いに異なる疑似雑音信号が用いられることを特徴とする請求項６記載の無線通信方法。
【請求項８】
それぞれ同一周波数で同一時間を共有して複数のデータを送信する複数の送信アンテナを有する複数（ｍ個）の送信ブロックを備えた送信機であって、
各送信ブロックは、
送信データを変調してデータ変調信号を発生する変調器と、
この変調器により変調されたデータ変調信号に先だって送信されるプリアンブル信号を発生するプリアンブル発生器と、
前記データ変調信号と時間的に重複して送信される参照信号を発生する参照信号発生器と、
これらの各信号を重畳した送信ベースバンド信号に基づいて送信高周波信号を発生する高周波回路と、
この送信高周波信号を無線送信する送信アンテナと、
を有し、
前記参照信号およびプリアンブル信号は各送信ブロックに固有の信号であり、かつ、前記参照信号は前記データ変調信号より低電力レベルで送信されることを特徴とする送信機。
【請求項９】
送信データを前記複数の送信ブロックに分配するデータ分配器をさらに備えたことを特徴とする請求項８記載の送信機。
【請求項１０】
前記参照信号はｉ成分およびｑ成分の一方のみに情報を持たせることを特徴とする請求項８記載の送信機。
【請求項１１】
各送信ブロックのプリアンブルおよび参照信号に用いられる信号としては互いに異なる疑似雑音信号が用いられることを特徴とする請求項８記載の送信機。
【請求項１２】
それぞれ同一周波数で同一時間を共有して複数のデータを送信する複数の送信アンテナを有する複数（ｍ個）の送信ブロックを備えた送信機であって、
各送信ブロックは、
送信データを変調してデータ変調信号を発生する変調器と、
この変調器により変調されたデータ変調信号に先だって送信されるプリアンブル信号を発生するプリアンブル発生器と、
前記データ変調信号と時間的に分割して送信される参照信号を発生する参照信号発生器と、
これらの各信号を含む送信ベースバンド信号に基づいて送信高周波信号を発生する高周波回路と、
この送信高周波信号を無線送信する送信アンテナと、
を有し、
前記参照信号およびプリアンブル信号は各送信ブロックに固有の信号であり、かつ、前記参照信号は前記データ変調信号とほぼ同じ電力レベルで送信されることを特徴とする送信機。
【請求項１３】
それぞれ同一周波数で同一時間を共有して複数のデータを送信する複数（ｍ個）の送信アンテナから送信された信号をそれぞれ受信する受信アンテナを有する複数（ｎ個）の受信ブロックと、受信信号分離器と、復調器とを備え、
各受信ブロックは、
受信アンテナと、
この受信アンテナによる受信高周波信号を受信ベースバンド信号に変換する高周波回路と、
前記受信高周波信号から前記プリアンブル信号を検出するプリアンブル検出器と、
このプリアンブル検出器の検出タイミングに応じて前記受信ベースバンド信号をサンプリングするサンプルホールド回路と、
このサンプルホールド回路の出力信号と前記複数の送信アンテナから送信された固有の参照信号との相関をとることにより前記複数の送信アンテナから送信された信号が各受信アンテナで受信される信号に寄与する程度を表す複数の要素からなる行列の値を算出する参照信号検出器と、
を有し、
前記受信信号分離器は、この算出された行列の値に基づいて、前記サンプルホールド回路の出力信号から前記複数の送信ブロックが送信した信号成分を分離し、
前記復調器はこの分離された信号成分から送信データを復調する
ことを特徴とする受信機。
【請求項１４】
前記プリアンブル検出器は、前記サンプルホールド回路の出力信号と前記複数の送信アンテナから送信された固有のプリアンブル信号との相関をとることにより前記複数の送信アンテナから送信された信号が各受信アンテナで受信される信号に寄与する程度を表す複数の要素からなる行列の値を算出し、前記受信信号分離器は周期的に前記行列の値を利用し、その最初の行列の値として前記プリアンブル検出器により求められた行列の値を用いることを特徴とする請求項１３記載の受信機。
【請求項１５】
前記参照信号検出器は、参照信号のｉ成分およびｑ成分の有効な一方に基づいて前記行列要素の一部を算出し、前記受信信号分離回路は当該行列の一部に基づいてｑ成分に対応する残りの行列要素を算出することを特徴とする請求項１４記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを用いて、同一周波数で同一時間を共有して複数のデータを同時に送受信することができる無線通信システム、無線通信方法、ならびにこれに用いる送信機および受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来の送信機の一例を示すブロック図である。この送信機は、プリアンブルを生成するプリアンブル発生器と、変調器と、高周波回路と、アンテナから構成される。送信データの送信時、送信信号の先頭でまずプリアンブルがプリアンブル発生器から送出され、続いて変調器で変調された送信データのデータ変調信号が送出される。プリアンブルとデータの関係は図３の通りである。
【０００３】
図２は従来の受信機の一例を示すブロック図である。この受信機は、アンテナと、高周波回路と、プリアンブル検出器と、サンプルホールド回路と、復調器から構成される。アンテナで受信された信号は高周波回路でベースバンド信号に変換され、プリアンブル検出器およびサンプルホールド回路に入力される。プリアンブル検出回路ではプリアンブルの検出が行われる。このプリアンブルの検出タイミングに応じてサンプルホールド回路で受信ベースバンド信号のサンプリングが行われ、サンプリングされたデータが復調器へ入力される。復調器は、プリアンブルの検出により得られた振幅および位相情報ならびにサンプルホールド回路のサンプリングデータを受けて受信信号の復調を行い、受信データを生成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来例において伝送速度を向上させる方法としては、搬送波の帯域幅１Ｈｚ当たりの情報量の大きな変調方式（例えば、ＱＡＭ）が用いられている。しかし、このような変調方式は大きなＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ）比を必要とするため、無線通信においては１Ｈｚ当たりの情報量をあまり大きくできなかった。
【０００５】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、アンテナおよび変復調器を複数用いて比較的低いＣ／Ｎで伝送速度を向上させることを可能とする無線通信システム、無線通信方法、ならびにこれに用いる送信機および受信機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による無線通信システムは、各々送信アンテナを有する複数（ｍ個）の送信ブロックを有する送信機と、各々受信アンテナを有する複数（ｎ個：ｎ≧ｍ）の受信ブロックを有する受信機とを備えて構成される。前記送信機の複数の送信ブロックは、各送信ブロック固有の参照信号とともに、それぞれの送信アンテナから同一周波数で同一時間を共有してデータを無線送信する。また、前記受信機の複数の受信ブロックの各々は、当該受信アンテナで受信された信号に基づいて前記複数の送信アンテナから送信された参照信号を検出し、これらの検出された参照信号に基づいて、前記複数の送信アンテナから送信された信号が各受信アンテナで受信される信号に寄与する程度を表す複数の要素からなる行列の値を算出する。前記受信機は、この算出された行列の値に基づいて、前記複数の受信ブロックの受信信号から前記複数の送信ブロックが送信した信号成分を分離する。
【０００７】
無線送信において、データとともに各送信ブロック固有の参照信号を送信することにより、同一周波数で同一時間を共有しても、各受信ブロックで当該参照信号に基づいて、前記行列の値を算出することができ、この行列の値に基づいて、前記複数の受信ブロックの受信信号から前記複数の送信ブロックが送信した信号成分を分離することができる。
【０００８】
より具体的には、各送信ブロックは当該送信データより低い電力レベルで当該参照信号を当該送信データと時間的に重複して送信し、各受信ブロックは当該受信信号と各送信機の参照信号との相関をとることにより前記行列の１行の各要素を求める。この際、相関器においてデータ信号はノイズとして相殺される。一方、参照信号は送信データより低い電力レベルで送信されるので、復調時に参照信号は無視され、データのみが復調される。また、参照信号を当該送信データと時間的に重複して送信することにより、通信のスループットが向上する。
【０００９】
本発明による無線通信方法は、複数の送信アンテナから、複数のデータ信号を、各送信アンテナに固有の参照信号とともに、同一周波数で同一時間を共有して無線送信し、その際、前記参照信号は前記データ変調信号より低電力レベルで送信するステップと、複数の受信アンテナで受信された信号に基づいて、前記複数の送信アンテナから送信された参照信号を検出するステップと、前記複数の送信アンテナから送信された信号が各受信アンテナで受信される信号に寄与する程度を表す複数の要素からなる行列の値を算出するステップと、この算出された行列の値に基づいて、前記複数の受信ブロックの受信信号から前記複数の送信ブロックが送信した信号成分を分離するステップとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記参照信号はｉ成分およびｑ成分の一方のみに情報を持たせて、受信側でｉ成分およびｑ成分の有効な一方のみを利用して前記行列要素の一部を算出し、当該行列の一部に基づいてｑ成分に対応する残りの行列要素を算出するようにしてもよい。送信ベースバンド信号に含める送信信号成分を低減することは、受信側での処理の信頼性を向上させるよう機能する。
【００１１】
各送信ブロックのプリアンブルおよび参照信号に用いられる信号としては互いに異なる疑似雑音信号が用いられる。
【００１２】
本発明は、上記無線通信システムを構成する送信機または受信機としても把握される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図４は、本実施の形態における無線通信システムの概略構成を示す。
【００１５】
このシステムは、送信側のそれぞれ送信アンテナを有するｍ個の送信ブロック３２ａ〜３２ｍと、受信側のそれぞれ受信アンテナを有するｎ個の受信ブロック４２ａ〜４２ｎ、受信信号分離器４５および復調器４７により構成される。複数の送信ブロックは、各送信ブロック固有の参照信号とともに、それぞれの送信アンテナから同一周波数で同一時間を共有してデータを無線送信する。受信機の複数の受信ブロックの各々は、当該受信アンテナで受信された信号に基づいて前記複数の送信アンテナから送信された参照信号を検出し、これらの検出された参照信号に基づいて、前記複数の送信アンテナから送信された信号が各受信アンテナで受信される信号に寄与する程度を表す複数の要素からなる行列の値を算出する。受信機の受信信号分離器４５は、この算出された行列の値に基づいて、前記複数の受信ブロックの受信信号から前記複数の送信ブロックが送信した信号成分を分離し、復調器４７はこの分離された信号成分を復調して送信データを出力する。
【００１６】
図５は本実施の形態における送信機の構成例を示している。送信機は、データ分配器３１と、複数（ｍ個）の送信ブロック３２ａ〜３２ｍおよび送信アンテナ３３０ａ〜３３０ｍから構成される。各送信ブロック３２（３２ａ〜３２ｍを総称：他の参照符号についても同様）は、変調器３２５、プリアンブル発生器３２１、参照信号発生器３２３、高周波回路３２９によって構成される。
【００１７】
データ分配器３１は、送信データをｍ個の送信ブロックに分割して分配する。
【００１８】
プリアンブル発生器３２１はデータ送信に先だってプリアンブル信号を送出し、変調器３２５はプリアンブル信号に続いてデータ変調信号を送出すると同時に、参照信号発生器３２３は参照信号を低電力レベルで送出する。本実施の形態における変調器３２５の変調方式としては例えばＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ等を用いることができる。これらのデータ変調信号および参照信号は重畳部３２７で重畳され、送信ベースバンド信号３２８となる。各高周波回路３２９は各々に入力される送信ベースバンド信号３２８を高周波信号に変換して自己のアンテナ３３０から無線信号として送信する。送信機の各アンテナから送信される送信信号は同一周波数、同一時間を共有し、各アンテナから同時にデータを送信する。
【００１９】
各送信ブロックのプリアンブルおよび参照信号には疑似雑音信号が用いられる。プリアンブル同士は、互いに相関の小さな関係の系列、例えば異なる疑似乱数列が用いられる。各送信ブロックの参照信号としては、プリアンブルとは異なる疑似乱数系列を用いる。各送信ブロックが送出する参照信号同士も、互いに相関の小さな関係の系列、例えば異なる疑似乱数列が用いられる。
【００２０】
各送信ブロックがプリアンブルを送出するタイミング、および各データを送出するタイミングは同期しなければならない。
【００２１】
各無線信号送信ブロックにおける動作は次の通りである。図７に示すように、データに先立ってまずプリアンブル６１が参照信号発生器から送出される。プリアンブル６１に続いて変調器がデータを変調してデータ６３として送出する。同時に参照信号発生器はプリアンブル６１とは異なる疑似雑音信号を参照信号６５として送出する。参照信号６５とデータ信号６３は同速度で同期していなければならない。データ６３に重畳される参照信号６５は、データ復調の妨げにならない程度の小電力とする。すなわち、両者間にはデータ復調時必要なＣ／Ｎ比にマージンαを加えただけの電力差を設ける。
【００２２】
このように、プリアンブルはデータ変調信号とほぼ同じ電力で送信するが、参照信号はデータ変調信号に対して復調時に必要なＣ／Ｎ比以下の小電力で送信する。したがって、データと参照信号とで同一時間を共有して送信しても、復調器ではデータのみを復調することができる。また、参照信号は、小電力であっても、後述するような相関値を求める参照信号検出器によってデータの如何によらず検出することができる。
【００２３】
なお、後述するように受信機において参照信号検出器内の相関器を用いて振幅および位相情報が取り出されるが、その際の相関長と、参照信号の単位６５（ｒ１，ｒ２，・・・，ｒｙ）の周期とは必ずしも一致する必要はない。参照信号の系列長とは関係なく相関長を長くすることによって、相関器から得られる振幅および位相情報の精度を向上させることができる。ただし、相関長を短くして、相関器の出力を繰り返し足し合わせることでＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ）比を確保することも可能である。
【００２４】
本明細書において、送信信号および受信信号の直交する位相成分ｉ成分およびｑ成分はそれぞれ振幅および位相とほぼ同義である。位相成分ｉ成分およびｑ成分をＳｉ，Ｓｑとすれば、振幅は√（Ｓｉ２＋Ｓｑ２）、位相はＴａｎ−１（Ｓｑ／Ｓｉ）となる。
【００２５】
図８は、参照信号発生器３２３から発生される参照信号３２４と変調器３２５から発生されるデータ変調信号３２６と、これらの信号から生成される送信ベースバンド信号３２８との関係を示す具体例を表している。送信ベースバンド信号３２８は、参照信号３２４とデータ変調信号３２６との和をとった結果を示している。
【００２６】
図６に、図５の送信機に対応する受信機の構成例を示す。この受信機は、ｎ個の受信アンテナ４２１ａ〜４２１ｎと、ｎ個の受信ブロック４２ａ〜４２ｎと、受信信号分離器４５と、復調器４７とにより構成される。受信ブロックの数ｎは、送信機の送信ブロックの数（ｍ）と等しいか、それ以上である（すなわちｎ≧ｍ）。各受信機４２は、高周波回路４２３と、プリアンブル検出器４２５と、サンプルホールド回路４２９と、参照信号検出器４３１とを含む。
【００２７】
高周波回路４２３はアンテナ４２１で受信された受信高周波信号４２２を受信ベースバンド信号に変換する。
【００２８】
各プリアンブル検出器４２５は、受信ベースバンド信号４２４に含まれるｍ個の送信ブロックが送信するｍ個のプリアンブルを検出し、各送信ブロックが送信する信号の受信タイミング信号４２６、各信号の振幅および位相情報４２７を出力する。受信タイミングはサンプルホールド回路４２９に入力され、ここで適正なタイミングの受信ベースバンド信号４３０が抽出される。なお、サンプルホールド回路４２９によるサンプリングは全送信ブロックに対して共通の１つの受信タイミング信号に基づいて行う。この１つの受信タイミング信号は、いずれかの送信ブロックのプリアンブル検出に基づき生成することができる。あるいは、複数の送信ブロックのプリアンブル検出結果の平均に基づいて生成する等の他の方法も可能である。
【００２９】
各参照信号検出器４３１はサンプルホールド後のベースバンド信号４３０から各送信ブロック３２によって送信された信号の振幅および位相情報４３２を検出し出力する。すなわち、参照信号検出器４３１で、各送信ブロック３２が送出する参照信号を検出することによって、行列Ｐの各要素を求めるために必要な各送信アンテナから送信されている信号の振幅および位相情報４３２を抽出することができる。
【００３０】
受信信号分離器４５は受信信号から各送信アンテナによって送出された送信信号を分離する。受信信号分離器４５にはプリアンブル検出器４２５の出力（データ先頭における送信ｉ成分の情報）、参照信号検出器４３１の出力（データ途中における送信ｉ成分の情報）と、受信ベースバンド信号とが入力される。受信信号分離器４５からは各送信アンテナによって送出されたベースバンド信号が分離されて出力される。この信号を復調器４７によって復調し、送信データに相当する受信データを得る。
【００３１】
高周波回路に線形回路を用いることを前提とすれば、受信信号は次式で与えられる。
【００３２】
Ｒｄ＝Ｐ  Ｓｄ  ・・・  式１
ここで、
【数１】
2004297336.tif 000003
ここに、Ｓ１ｉ、Ｓ１ｑ、・・・Ｓｍｉ、Ｓｍｑは、送信ブロック１、・・・、ｍ中の変調データの互いに直交する成分（ｉ成分、ｑ成分）である。
【数２】
2004297336.tif 000004
ここに、Ｒ１ｉ、Ｒ１ｑ、・・・、Ｒｎｉ、Ｒｎｑは、受信アンテナ１、・・・、ｎで受信されるベースバンド信号の直交成分である。
【数３】
2004297336.tif 000005
【００３３】
この行列Ｐの各要素は、各送信アンテナから送信される信号（ｉ，ｑ成分）が各受信アンテナで受信される信号（ｉ，ｑ成分）に寄与する程度を示している。例えば要素Ｐｎｉ，ｍｑは、受信アンテナｎの受信ベースバンド信号のｉ成分に対して送信アンテナｍの変調ベースバンド信号のｑ成分がどの程度寄与しているかを示す指標である。
【００３４】
各送信ブロックの変調ベースバンド信号Ｓは次式によって求められる。
【００３５】
Ｓ＝［ＰＴＰ］−１ＰＴＲ    ・・・  式２
ここに右肩にＴの付加された行列は転置行列、−１の付加された行列は逆行列を示す。
【００３６】
送信ブロック（すなわちアンテナ）数と受信アンテナ数が同じ場合には、各送信ブロックの変調ベースバンド信号Ｓは次式で求められる。
【００３７】
Ｓ＝Ｐ−１Ｒ      ・・・  式３
【００３８】
以上が、受信信号から送信信号を分離する仕組みである。行列Ｐを求めるために送信側が参照信号を送信し、受信側がこれらを受信し相関器で取り出すことによって行列Ｐの各要素の値を計算する。ｉ成分とｑ成分とは直交しているため、片方が求まれば良く、参照信号には本実施の形態では参照信号のｉ成分のみ情報を持たせる。
【００３９】
さて、参照信号はｉ成分のみの信号とすると、各受信アンテナのｉ，ｑ成分毎の受信参照信号を表す行列Ｒｒは、各送信アンテナのｉ，ｑ成分毎の送信参照信号を表す行列Ｓｒとすると、次のように表される。
【００４０】
Ｒｒ＝Ｐ  Ｓｒ
ここに、各行列Ｓｒ，Ｒｒ，およびＰは次の通りである。
【数４】
2004297336.tif 000006
【数５】
2004297336.tif 000007
【数６】
2004297336.tif 000008
【００４１】
送信信号のｑ成分の項は０である（含まれないことを意味する）。（ｉ成分とｑ成分は直交するので、ｑ成分については、ｉ成分を９０度回転させることで求められる（Ｐ１ｉ，１ｉとＰ１ｑ，１ｉから、ｑ成分（Ｐ１ｑ，１ｉと−Ｐ１ｉ，１ｉ）が求められる）。
【００４２】
例えば、Ｐ２ｉ，１ｉの要素は、受信アンテナ２のｉ成分と、送信アンテナ１が用いる参照信号と同じ受信機に既知の参照信号（Ｓｒ１）との相関をとることで計算できる。
【数７】
2004297336.tif 000009
【００４３】
上式で、相関長Ｌを十分長くとればＳｒ１と他の参照信号との相関は無視できるほど小さくなるため、第２項から第ｍ項の値は無視できるほど小さくなる。よって、相関結果を相関長Ｌで割れば要素Ｐ２ｉ，１ｉが求まる。要素Ｐ２ｉ，１ｑや要素Ｐ２ｑ，２ｑのような送信のｑ成分に相当する要素は観測できないが、ｉ成分と直交しているので、それぞれ要素Ｐ２ｉ，１ｉおよび要素Ｐ２ｑ，１ｉから求めることができる。
【００４４】
図９に示すように、行列Ｐの値はデータの受信期間中に周期的に求められ、この値が復調に反映される。行列Ｐの値は時間とともに変化しうるためである。その周期は例えばデータの１０００〜１００００シンボルに１回とすると、２０ＭＨｚの搬送波として５０〜５００μＳとなる。
【００４５】
なお、初期的には、プリアンブルからも行列Ｐが求められる。そのために、プリアンブル検出器４２５は、参照信号検出器４３１と同様に複数の相関器を内蔵し、プリアンブルの相関を検出することにより最初の行列Ｐを求める。但し、プリアンブルはデータとは独立して送信されかつその電力レベルは参照信号のように低くないので、その相関長は参照信号検出器の相関器ほど長くなくてもよい。パケットデータ通信ではプリアンブルは必須であるが、放送のようにストリームデータを定常的に送信するような場合には、直ちに復調できる必要が無く参照信号の検出に時間がかけられるため、プリアンブルは必ずしも無くてもよい（参照信号を直接検出してタイミングを生成することができる）。
【００４６】
図１０に参照信号検出器４３１の構成例を示す。参照信号検出器４３１では、受信ベースバンド信号４２４と、各送信アンテナから送信された参照信号の疑似乱数系列との相関を求める。受信信号のｉ成分およびｑ成分に対して、各送信の参照信号との相関値が計算されるので、送信アンテナがｍ個ある場合には、２×ｍ個の相関器で構成される。この結果、当該受信ブロックの受信ベースバンド信号のｉ成分、ｑ成分に含まれる、送信各ブロックのｉ成分が出力される。なお、相関器自体の構成は既知であり、ここでは詳述しない。
【００４７】
図１１は、受信信号分離回路４５の働きを示す。参照信号検出器４３１で検出された振幅および位相情報にはｑ成分の情報が不足しているため、図１０の参照信号検出器４３１で求められたｉ成分に対応する行列要素からｑ成分に対応する行列要素を求める。これによって行列Ｐの各要素が求まる。
【００４８】
続いて、
［ＰＴＰ］−１ＰＴＲｄ
の計算を行うことにより、送信ベースバンド信号が分離される。
【００４９】
図１２は本実施の形態の変形例を示す送信信号のフォーマットを示している。上記の実施の形態では参照信号をデータに重畳して両者を同時に送信するようにしたが、図１２に示すようにプリアンブルの後、データ６７と参照信号６８とを時間的に分割して交互に送信するようにしてもよい。この場合、参照信号６８はデータ６７と時間的に重ならないのでデータ６７と同じ電力レベルで送信することができる。また、参照信号６８の電力レベルが高いので相関長はより短くてもよい。
【００５０】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも、種々の変形、変更が可能である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のアンテナを用いて異なるデータを同時刻、同一周波数で送信し、これを複数のアンテナを用いて受信することによって、限られた帯域で高速通信を実現することができる。
【００５２】
また、参照信号をデータ信号に対して時間的に重畳させるようにすれば、通信のスループットの低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の送信機の一例を示すブロック図である。
【図２】従来の受信機の一例を示すブロック図である。
【図３】従来のプリアンブルとデータの関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態における送信機の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５の送信機に対応する受信機の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態における各無線信号送信ブロックの送信動作を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態における参照信号とデータ変調信号と、これらの信号から生成される送信ベースバンド信号との関係を示すブロック図およびタイミング図である。
【図９】本発明の実施の形態における行列Ｐの値を求めるタイミングの説明図である。
【図１０】図６内に示した参照信号検出器の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図６内に示した受信信号分離回路の働きを示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態の変形例を示す送信信号のフォーマットを示す図である。
【符号の説明】
３２ａ〜３２ｍ…送信ブロック、４２ａ〜４２ｎ…受信ブロック、受信信号分離器４２ａ〜４２ｎ、４５…受信信号分離器、４７…復調器、３３０ａ〜３３０ｍ…送信アンテナ、４２１ａ〜４２１ｎ…受信アンテナ、４３１ａｉ，４３１ａｑ〜４３１ｍｉ，４３１ｍｑ…相関器
【図１】
2004297336.tif 000010
【図２】
2004297336.tif 000011
【図３】
2004297336.tif 000012
【図４】
2004297336.tif 000013
【図５】
2004297336.tif 000014
【図６】
2004297336.tif 000015
【図７】
2004297336.tif 000016
【図８】
2004297336.tif 000017
【図９】
2004297336.tif 000018
【図１０】
2004297336.tif 000019
【図１１】
2004297336.tif 000020
【図１２】
2004297336.tif 000021