(57)【要約】 【課題】  誤りの少ない無線伝送を行うのに好適な受信装置等を提供する。【解決手段】  受信装置１１において、Ｍ個のマルチユーザ検出部１４は、周波数ホッピング通信におけるマルチユーザ検出を行ってトーン信号の受信電力を補正し、受信部１２は、複数の送信装置から送信されるトーン信号を受信し、分割部１３は、当該受信されたトーン信号を、当該単位チップ時間を１／Ｍ倍した時間長の断片に分割して、分割されるごとに、当該断片をＭ個のマルチユーザ検出部のそれぞれに、順に与え、総和部１５は、Ｍ個のマルチユーザ検出部のそれぞれが出力する電力の総和を求め、検出部１６は、求められた総和と、所望の送信装置に割り当てられた周波数ホッピングパターンとを対比して、当該所望の送信装置から伝送される情報を検出する。【選択図】  図５
2005109624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信装置と、受信装置と、を備える通信システムであって、
（ａ）当該複数の送信装置のそれぞれについて、当該送信装置には複数の周波数ホッピングパターンが割り当てられ、当該複数の周波数ホッピングパターンは、１番目からＬ番目までのチップのそれぞれに対して、Ｑ個の互いに異なる周波数からいずれか１つを割り当てることを表現し、
伝送すべき情報を当該周波数ホッピングパターンの列に変換して、当該列に含まれる周波数ホッピングパターンのそれぞれについて、１番目からＬ番目のチップのそれぞれについて、順に、当該チップに割り当てられた周波数のトーン信号を単位チップ時間だけ送信することにより、周波数ホッピング送信を行い、
当該複数の周波数ホッピングパターンは、いずれも、当該複数の送信装置のうち、他の送信装置に割り当てられる複数の周波数ホッピングパターンのいずれとも異なり、
（ｂ）当該受信装置は、
周波数ホッピング通信におけるマルチユーザ検出を行ってトーン信号の受信電力を補正するＭ個のマルチユーザ検出部と、
当該複数の送信装置から送信されるトーン信号を受信する受信部と、
当該受信されたトーン信号を、当該単位チップ時間を１／Ｍ倍した時間長の断片に分割して、分割されるごとに、当該断片を前記Ｍ個のマルチユーザ検出部のそれぞれに、順に与える分割部と、
前記Ｍ個のマルチユーザ検出部のそれぞれが出力する電力の総和を求める総和部と、
前記求められた総和と、所望の送信装置に割り当てられた周波数ホッピングパターンとを対比して、当該所望の送信装置から伝送される情報を検出する検出部と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記Ｍ個のマルチユーザ検出部のそれぞれは、当該複数の送信装置のそれぞれに割り当てられた複数の周波数ホッピングパターンと、受け付けたトーン信号の断片と、を対比して、トーン信号の受信電力を補正する
ことを特徴とするもの。
【請求項３】
周波数ホッピング通信におけるマルチユーザ検出を行ってトーン信号の受信電力を補正するＭ個のマルチユーザ検出部と、
複数の送信装置から送信されるトーン信号を受信する受信部と、
当該受信されたトーン信号を、当該単位チップ時間を１／Ｍ倍した時間長の断片に分割して、分割されるごとに、当該断片を前記Ｍ個のマルチユーザ検出部のそれぞれに、順に与える分割部と、
前記Ｍ個のマルチユーザ検出部のそれぞれが出力する電力の総和を求める総和部と、
前記求められた総和と、所望の送信装置に割り当てられた周波数ホッピングパターンとを対比して、当該所望の送信装置から伝送される情報を検出する検出部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の受信装置であって、
前記Ｍ個のマルチユーザ検出部のそれぞれは、当該複数の送信装置のそれぞれに割り当てられた複数の周波数ホッピングパターンと、受け付けたトーン信号の断片と、を対比して、トーン信号の受信電力を補正する
ことを特徴とするもの。
【請求項５】
周波数ホッピング通信におけるマルチユーザ検出を行って受信電力を独立に補正するＭ個のマルチユーザ検出工程と、
複数の送信装置から送信されるトーン信号を受信する受信工程と、
当該受信されたトーン信号を、当該単位チップ時間を１／Ｍ倍した時間長の断片に分割して、分割されるごとに、当該断片を前記Ｍ個のマルチユーザ検出工程のそれぞれに、順に与える分割工程と、
前記Ｍ個のマルチユーザ検出部のそれぞれが出力する電力の総和を求める総和工程と、
前記求められた総和と、所望の送信装置に割り当てられた周波数ホッピングパターンとを対比して、当該所望の送信装置から伝送される情報を検出する検出工程と、
を備えることを特徴とする受信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の受信方法であって、
前記Ｍ個のマルチユーザ検出工程のそれぞれは、当該複数の送信装置のそれぞれに割り当てられた複数の周波数ホッピングパターンと、受け付けたトーン信号の断片と、を対比して、トーン信号の受信電力を補正する
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
コンピュータ（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit、ソフトウェアラジオ）を含む。）を、請求項３または４に記載の受信装置の各部として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数ホッピング通信において誤りの少ない無線伝送を行うのに好適な通信システム、受信装置、受信方法、ならびに、これらをコンピュータにより実現するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル無線伝送の分野では、従来から、周波数ホッピング通信方式による情報伝送が提案されている。この方式においては、各ユーザに伝送すべき情報の値（典型的には「０」と「１」）のそれぞれに対して、異なる周波数ホッピングパターンを割り当てる。そして、受信装置では、各ユーザに割り当てられた周波数ホッピングパターンを用いて、当該受信装置のユーザ宛の信号を、受信信号から抽出する。このようなディジタル無線伝送の分野については、以下の文献において、種々の技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−８４２１４号
【特許文献２】特開２００１−２５７６５７号
【特許文献３】特開平１０−２４８０７９号
【非特許文献１】Mabuchi T.，Kohno R.，and Imai H., "Multi-User Detection Scheme based on Canceling Co-Channel Interference for MFSK/FH-SSMA System," IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol.JSAC-12, No.4, pp.593-604, １９９４年５月
【非特許文献２】Halford K.W.and Brandt-Pearce M., "Multi-State Multi-User Detection for FHMA," IEEE Transactions on Communications, Vol.48, No.9, pp.1550-1562, ２０００年９月
【非特許文献３】Einarsson G., "Address Assignment for a Time-Frequency-Coded，Spread Spectrum System," The Bell System Technical Journal, Vol.59, No.7, pp.1241-1255, １９８０年９月
【０００３】
ここで、[特許文献１]には、ＣＤＭＡ方式を採用した無線通信システムにもいて、他局からの影響を軽減するマルチユーザ型の干渉キャンセラに関する技術が開示されている。すなわち、送信選択ダイバーシチを行う基地局から送信された信号を受信し、自身に割り当てられたコード以外のすべてのシンボル電力をアンテナブランチごとに算出し、干渉コード数をアンテナブランチごとに検出し、干渉コード選択部において検出した干渉コードをアンテナブランチごとに選択し、選択した干渉局による干渉をＭＵＤ（Multi User Detection）で干渉キャンセラにより除去するものである。
【０００４】
一方、[特許文献２]には、直交周波数分割多重方式の無線通信システム等において、アップリンクタイミング同期およびアクセス制御に使用される信号の構築・検出・推定に関する発明が開示されている。すなわち、指定されたタイミングおよびアクセス間隔で送信されるタイミングおよびアクセス信号は、直交マルチトーン信号から構築され、マルチトーン信号は、基地局における信号の受信に関連付けらえたサイクリックプレフィクスを拡張し、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex；直交周波数分割多重）データ送信時に使用されるマルチトーンとして利用するものである。
【０００５】
さらに、[特許文献３]には、無線リンクを介して移動端末に結合され、通信コントローラと移動情報を交換するように構成された少なくとも１つのトランシーバ局を含む移動通信システムに関する発明が開示されている。すなわち、トランシーバ局の第１のマッピングおよびローディング部が所定の通信信号を第１のパケットの制御部の所定のフィールドにマップし、移動情報の残りの部分を第１のパケットのペイロードにマップする構成と、通信コントローラの第２のマッピングおよびローディング部が第１のパケットの制御部の所定のから所定の通信信号を抽出するものである。
【０００６】
そして、[非特許文献１]や[非特許文献２]には、には、周波数ホッピング通信方式において、各受信側で、当該受信装置（希望局）ならびにそれ以外の受信装置（干渉局）に割り当てられた周波数ホッピングパターンがすべて既知である場合に、マルチユーザディテクションを行って伝送品質を改善する技術が提案されている。ここで、マルチユーザディテクション受信機とは、干渉局に対する信号も同時に検出を行って、受信信号から干渉局検出信号を取り除いて、希望局信号の検出の誤りを少なくするものである。この点で、希望局のみに対する信号検出を行うシングルユーザディテクション受信機とは異なる。
【０００７】
さらに、[非特許文献３]には、周波数ホッピングパターンを行列によって表現し、当該パターンと受信信号の各周波数における受信強度を各要素に配置した行列とを照合して、希望局の信号を得る技術が開示されている。特に、本文献には、受信特性を最良とするための、各ユーザ、各値に割り当てるための効率的な周波数ホッピングパターンの割り当て技術が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、周波数ホッピング通信方式を含む各種のディジタル信号通信の分野では、マルチユーザディテクションにおける受信特性をさらに向上させるための技術が強く望まれている。
【０００９】
特に、複数の送信装置がある場合には、送信装置と受信装置との間の距離が異なることから、到着時刻が変わるため、ある送信装置のあるチップと、他の送信装置のあるチップとの時間が重なってしまうことにより、通信の品質が低下して、誤りが多くなってしまうため、これを防止する手法が望まれている。
【００１０】
本発明は、周波数ホッピング通信において誤りの少ない無線伝送を行うのに好適な通信システム、受信装置、受信方法、ならびに、これらをコンピュータにより実現するプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【００１２】
本発明の第１の観点に係る通信システムは、複数の送信装置と、受信装置と、を備え、以下のように構成する。
【００１３】
すなわち、当該複数の送信装置のそれぞれについて、当該送信装置には複数の周波数ホッピングパターンが割り当てられ、当該複数の周波数ホッピングパターンは、１番目からＬ番目までのチップのそれぞれに対して、Ｑ個の互いに異なる周波数からいずれか１つを割り当てることを表現する。一方、伝送すべき情報を当該周波数ホッピングパターンの列に変換して、当該列に含まれる周波数ホッピングパターンのそれぞれについて、１番目からＬ番目のチップのそれぞれについて、順に、当該チップに割り当てられた周波数のトーン信号を単位チップ時間だけ送信することにより、周波数ホッピング送信を行う。さらに、当該複数の周波数ホッピングパターンは、いずれも、当該複数の送信装置のうち、他の送信装置に割り当てられる複数の周波数ホッピングパターンのいずれとも異なる。
【００１４】
一方、当該受信装置は、受信部と、分割部と、Ｍ個のマルチユーザ検出部と、総和部と、検出部と、を備え、以下のように構成する。
【００１５】
すなわち、受信部は、当該複数の送信装置から送信されるトーン信号を受信する。
【００１６】
一方、分割部は、当該受信されたトーン信号を、当該単位チップ時間を１／Ｍ倍した時間長の断片に分割して、分割されるごとに、当該断片をＭ個のマルチユーザ検出部のそれぞれに、順に与える。
【００１７】
さらに、Ｍ個のマルチユーザ検出部は、周波数ホッピング通信におけるマルチユーザ検出を行ってトーン信号の受信電力を補正する。
【００１８】
そして、総和部は、Ｍ個のマルチユーザ検出部のそれぞれが出力する電力の総和を求める。
【００１９】
一方、検出部は、求められた総和と、所望の送信装置に割り当てられた周波数ホッピングパターンとを対比して、当該所望の送信装置から伝送される情報を検出する。
【００２０】
また、本発明の通信システムにおいて、Ｍ個のマルチユーザ検出部のそれぞれは、当該複数の送信装置のそれぞれに割り当てられた複数の周波数ホッピングパターンと、受け付けたトーン信号の断片と、を対比して、トーン信号の受信電力を補正するように構成することができる。
【００２１】
本発明の他の観点に係る受信装置は、上記通信システムの受信装置である。
【００２２】
本発明の他の観点に係る受信方法は、受信工程と、分割工程と、Ｍ個のマルチユーザ検出工程と、総和工程と、検出工程と、を備え、以下のように構成する。
【００２３】
すなわち、受信工程では、当該複数の送信装置から送信されるトーン信号を受信する。
【００２４】
一方、分割工程では、当該受信されたトーン信号を、当該単位チップ時間を１／Ｍ倍した時間長の断片に分割して、分割されるごとに、当該断片をＭ個のマルチユーザ検出工程のそれぞれに、順に与える。
【００２５】
さらに、Ｍ個のマルチユーザ検出工程では、周波数ホッピング通信におけるマルチユーザ検出を行って受信電力を独立に補正する。
【００２６】
そして、総和工程では、Ｍ個のマルチユーザ検出部のそれぞれが出力する電力の総和を求める。
【００２７】
一方、検出工程では、求められた総和と、所望の送信装置に割り当てられた周波数ホッピングパターンとを対比して、当該所望の送信装置から伝送される情報を検出する。
【００２８】
また、本発明の受信方法において、Ｍ個のマルチユーザ検出工程のそれぞれは、当該複数の送信装置のそれぞれに割り当てられた複数の周波数ホッピングパターンと、受け付けたトーン信号の断片と、を対比して、トーン信号の受信電力を補正するように構成することができる。
【００２９】
本発明の他の観点に係るプログラムは、コンピュータ（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit、ソフトウェアラジオ）を含む。）を、上記の受信装置として機能させ、もしくは、コンピュータに上記の受信方法を実行させるように構成する。
【００３０】
当該プログラムは、コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリ等のコンピュータ読取可能な情報記録媒体に記録することができる。
【００３１】
上記プログラムは、当該プログラムが実行される無線通信端末とは独立して、コンピュータ通信網を介して配布・販売することができる。また、上記情報記録媒体は、当該無線通信端末とは独立して配布・販売することができる。
【発明の効果】
【００３２】
上記のように、本発明によれば、周波数ホッピング通信において誤りの少ない無線伝送を行うのに好適な通信システム、受信装置、受信方法、ならびに、これらをコンピュータにより実現するプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
【００３４】
（発明の実施の形態）
本実施形態では、周波数ホッピングパターンの割り当てについて、[非特許文献３]に開示されている手法を利用する。図１は、本実施形態に係る受信装置と、これに対応する送信装置と、の間で利用される周波数ホッピングパターンの様子を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【００３５】
図１には、３人のユーザUser 1、User 2、User 3に送信されるディジタル情報の値0（図中の「Bit 0」）、1（図中の「Bit 1」）に対して割り当てられる周波数ホッピングパターンがそれぞれ示されている。本図に示す例では、ホッピング用の周波数として９種類を用意している（図の縦軸に相当する）。そして、この周波数のトーンを時間順に５つ割り当てている。このように、ホッピングパターンは、９×５の行列に対応付けることができる。これらの周波数の数、時間順の数は、任意の数とすることができる。以下、適宜Q×Kと表記する。また、行列Xの(q,k)要素を適宜Xq,kと表記する。
【００３６】
本図には、ホッピング用の周波数を順にf1〜f9と書き、時刻t1，t2，t3，t4，t5（等間隔）から、当該間隔の長さ（チップ長）のトーン信号を送信する例を示している。
【００３７】
本図によれば、User 1に対して値０を送信したい場合には、周波数f1，f3，f5，f7，f9の順にそれぞれ所定のチップ長のトーン信号を送信する。User 2に対して値１を送信したい場合は、周波数f2，f4，f9，f8，f3の順にそれぞれ所定のチップ長のトーン信号を送信する。
【００３８】
これらのパターンは、それぞれ、以下のような行列X1,0やX2,1に対応する。
X1,01,1 = 1；
X1,03,2 = 1；
X1,05,3 = 1；
X1,07,4 = 1；
X1,09,5 = 1；
X1,0q,k = 0  （上記以外）
X2,12,1 = 1；
X2,14,2 = 1；
X2,19,3 = 1；
X2,18,4 = 1；
X2,13,5 = 1；
X2,1q,k = 0  （上記以外）
【００３９】
そこで、あるユーザu (1≦u≦U)の値vに対するパターン行列をXu,vと表記することとする。
【００４０】
さて、ある受信装置向けの信号の電力レベルを考えると、行列中で色塗りがされている部分では、電力が高くなり、そうでない部分では、電力が低くなる（典型的には０となる）。図２は、複数のユーザにトーン信号を同時に送信した場合に、受信装置で得られる受信信号の様子を示す説明図である。本図では、User 1に対して値０を、User 2に対して値０を、User 3に対して値１を、それぞれ送信した場合を示している。
【００４１】
図２に示す９×５の行列は、それぞれのユーザの値に割り当てられた行列を重ね合わせたもので、色塗りされている部分が電力レベルが高くそうでない部分では、電力レベルが低くなっている。
【００４２】
また、上記のようにパターンを行列で表現した場合には、図２に示す９×５の行列は、それぞれのユーザに対するそれぞれの値に割り当てられた行列の線形和（各項の係数は、たとえば、伝搬路の状況によって決まる）に、各種のノイズを加算したものに相当する。
【００４３】
このようにして得られた受信信号は、信号伝搬路における雑音等の影響や、受信装置や送信装置における熱雑音等の影響を受けているので、受信信号から適切に、各ユーザ宛の伝送情報を得る必要がある。
【００４４】
また、図２に表す状況は理想的な状態、すなわち、各送信装置から送られるチップが同期している場合を表したものであり、現実には、送信装置と受信装置との電波伝搬路の状況や距離の差異等から、これらのチップの切れ目には、ずれが生じる。
【００４５】
図３は、このようなずれが生じた場合の様子を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【００４６】
本図では、白で所望のユーザ（目的局）のホッピングパターンのチップ（A chip for the desired signal）が、黒で他のユーザ（干渉局）のホッピングパターンのチップ（A chip of the interfering signal）が、それぞれ表記されている。図中央には、白のチップと黒のチップとが重なった部分がある。チップ長Tcのうち、Tovが重なった部分（オーバーラップ部分）である。
【００４７】
このようなオーバーラップ部分が存在すると、本来トーン信号がない部分にもトーン信号があると認識してしまう現象が生じるため、従来の同期型周波数ホッピング通信技術におけるＭＵＤ技術をそのまま適用しても、通信品質の低下が起こりうる。
【００４８】
図４は、各チップを分割して処理する様子を説明する説明図である。以下、詳細に説明する。
【００４９】
図４（ａ）には、時間長Tcのチップが１つ図示されている（Conventional received signal）が、本実施形態では、当該１つのチップをＭ個の断片（時間長Ｔｃ／Ｍ）に等分割して処理することが示されている（M-divided received signal）。
【００５０】
本実施形態では、すでに種々提案されているＭＵＤ技術によりマルチユーザ検出を行うＭＵＤ部をＭ個用意する。そして、受信信号をTc/M長の断片に分割し、当該断片を、マルチユーザ検出部のそれぞれに順に、与えて、マルチユーザ検出を行わせる。
【００５１】
すなわち、受信装置における分割の切れ目が、所望のユーザのチップと同期したとき、すなわち、図４（ｂ）に示されるときは、１番目の断片は１番目のマルチユーザ検出部に、２番目の断片は２番目のマルチユーザ検出部に、…Ｍ番目の断片はＭ番目のマルチユーザ検出部に、それぞれ与えられることになる。
【００５２】
図５は、本実施形態に係る受信装置の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００５３】
受信装置１１は、受信部１２と、分割部１３と、Ｍ個のＭＵＤ部１４と、総和部１５と、検出部１６と、を備える。
【００５４】
ここで、受信部１２は、各送信送信から送信された周波数ホッピングパターンに対応する複数の周波数のチップ長Tcのトーン信号を（チップずれがある状態で）受信する。ついで、分割部１３は、当該受信された複数の周波数のチップ長Tcのトーン信号を、時間長Tc/Mの断片に分割する。
【００５５】
これらの処理は、具体的には、以下のように行うことができる。すなわち、アンテナを介して受信した受信信号を、バンドパスフィルタ等を用いてf1，...，fQの周波数成分に分解し、それぞれの電力レベルを得る。
【００５６】
そこで、時刻tにおける周波数fqの周波数成分の電力レベルを、aq(t)と表記することとする。処理を開始した時刻をt0とすると、i (0≦i<M)番目のＭＵＤ部１４には、断片として、ベクトルの列
(a1(t0 + i・Tc/M +     0)，…，aq(t0 + i・Tc/M +     0)),
(a1(t0 + i・Tc/M +    Tc)，…，aq(t0 + i・Tc/M +    Tc)),
(a1(t0 + i・Tc/M + 2・Tc)，…，aq(t0 + i・Tc/M + 2・Tc)),
(a1(t0 + i・Tc/M + 3・Tc)，…，aq(t0 + i・Tc/M + 3・Tc)),
……，
(a1(t0 + i・Tc/M + (Q-1)Tc)，…，aq(t0 + i・Tc/M + (Q-1)Tc))，
(a1(t0 + i・Tc/M +   Q・Tc)，…，aq(t0 + i・Tc/M +   Q・Tc))，
(a1(t0 + i・Tc/M + (Q+1)Tc)，…，aq(t0 + i・Tc/M + (Q+1)Tc))，…
が入力として与えられることになる。
【００５７】
さて、ＭＵＤ部１４は、それぞれ、あたかも、Q個の周波数、K個のチップに対するパターンを用いる周波数ホッピング通信用の受信装置のＭＵＤ部であるかのように働く。したがって、与えられるベクトルを、K個ごとにまとめて、Q行K列の行列とし、これを受信電力の行列と考えて、以下のようなＭＵＤ処理を繰り返し行う。
【００５８】
図６は、ＭＵＤ部１４の詳細な構成を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。図７は、ＭＵＤ部１４で行われる処理の制御の流れを示すフローチャートである。以下、これらの図を参照して説明する。
【００５９】
本実施形態に係るＭＵＤ部１４は、記憶部１０２と、生成部１０４と、更新部１０５と、出力部１０６と、を備える。
【００６０】
記憶部１０２には、Q行K列の行列A、B、Cを記憶するための領域が確保されている。行列Bと行列Cは、一時的に利用する記憶域である。
【００６１】
まず、行列Aに、上記のように与えられたベクトルをK個ごとにまとめたものを記憶する（ステップＳ２０１）。以下、行列Aのq行k列の要素をAq,kと表記することとする。
【００６２】
次に、生成部１０４は、1≦q≦Q，1≦k≦Kのそれぞれについて（ステップＳ２０３）、所定の閾値Thと、Aq,kとを比較し（ステップＳ２０４）、Th ≦ Aq,kである場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、Bq,kに１を代入する（ステップＳ２０５）。そうでない場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、Bq,kに０を代入する（ステップＳ２０６）。ここで、閾値Thは、受信装置１１の熱雑音を信号として検出しない程度の値とする。
【００６３】
ついで、ステップＳ２０３〜ステップＳ２１２を所定の回数繰り返すため、ここで繰返し回数の判断を行う（ステップＳ２０７）。以下、ステップＳ２０３〜ステップＳ２１２の各繰返しを、ステージと呼ぶ。
【００６４】
次に、更新部１０５は、行列Cをすべての要素を０にクリアして（ステップＳ２０８）、すべてのユーザの各値に割り当てられたホッピングパターンのそれぞれについて、以下の処理ステップＳ２０８〜Ｓ２０９を繰り返す（ステップＳ２０９）。
【００６５】
すなわち、ユーザu、値vについて、u = 1，…，Uのそれぞれと、値v = 0，1のそれぞれと、について、以下の処理を繰り返す。
【００６６】
まず、当該パターンXu,vと行列Bとがマッチするか否かを判定する（ステップＳ２１０）。あるユーザuのある値vに対するパターンXu,vと、行列Bとは、条件「Xu,vq,k = 1を満たす任意のq,kについて、Bq,k = 1」が満たされる場合にマッチする。
【００６７】
マッチする場合（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）、Xu,vq,k = 1を満たす任意のq,kについて、Cq,kの値を１増やして（ステップＳ２１１）、ステップＳ２０９に戻る。なお、１増やすのではなく、１とビット和をとるなど、Cq,kの値が非０となるようにする演算であって、いったんCq,kの値が非０となった場合には、それが維持されるような演算を利用してもよい。一方、マッチしない場合（ステップＳ２１０；Ｎｏ）、ステップＳ２０９に戻る。ここで得られる行列Cを干渉行列と呼ぶ。
【００６８】
干渉行列Cが得られたら（ステップＳ２０９；Ｎｏ）、Cq,k ≠ 0を満たす任意のq,kについて、Aq,kの値を所定の係数ρ倍して（ステップＳ２１２）、更新する。所定の係数ρとしては、０より大きく１より小さい値をあらかじめ選択する。なお、後述する実験によれば、０.３〜０.５程度が好適である。更新した後は、ステップＳ２０３に戻る。
【００６９】
そして、出力部１０６は、所定のステージ回数だけ上記の処理を繰り返した後（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、行列Aを出力し（ステップＳ２１３）、ステップＳ２０１に戻る。
【００７０】
これにより、与えられた行列により表現されるトーン信号の（断片の）受信電力が補正されることとなる。
【００７１】
上記のような処理を行うと、１ステージごとに検出された干渉局宛のパターン成分が、ρ倍に小さくなる。したがって、希望局宛のパターン成分が相対的に大きくなっていく。後述する実験によれば、適切な係数ρを選択すれば、繰り返すステージ回数は、１〜３回程度で十分であり、２回でも十分な場合が多い。
【００７２】
なお、[非特許文献２]に開示される手法は、本実施形態にかかる定数ρを０としたものに相当する。同手法では、行列Aから行列Bを生成する際に、受信装置の熱雑音や干渉信号の影響により、行列Bの要素が反転してしまう場合があったが、０より大きく１より小さい定数ρを導入すればこのような現象が生じることを防止することができる。また、本実施形態では、ρとして０を採用しても十分な性能が得られる場合も多い。
【００７３】
このようにして、各ＭＵＤ部１４が、それぞれ、Q行K列の行列を順次出力することとなるが、総和部１５は、同時に出力される行列の各要素の総和をとる。
【００７４】
そして、検出部１６は、総和行列と、所望のユーザw（希望局）に割り当てられたパターンXw,vを対比し、総和行列にマッチするものがあるか否かを判定する。マッチの手法は、上記の手法と同様である。マッチするものがある場合は、検出部１６は、マッチするパターンXw,vに割り当てられた値vを出力する。マッチするものがない場合は、ユーザw宛の信号は検出できなかった旨を報告する。
【００７５】
このような処理を繰り返すことによって、所望のユーザwからの信号を、高い頻出で受信できるのようになるのである。
【００７６】
特に、本実施形態の受信装置は、従来の周波数ホッピング通信方式の送信装置をそのまま利用しても、受信特性を向上させることができる、という利点を有する。
【００７７】
また、このような受信装置は専用のハードウェアを用意して実装するほか、コンピュータ（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit、ソフトウェアラジオ）を含む。）を用いてソフトウェア的に実現することができる。
【００７８】
（実験の結果）
図８は、従来の手法と、本実施形態の手法との実験結果を示すグラフである。本実験の諸元は、以下の通りである。
・高速ＦＨ／ＭＦＳＫシステムにおけるビットエラー率（ＢＥＲ）を計測。
・ホッピング周波数の種類数Q = 16
・チップ数K = 5
・分割数M = 2
・チップ長に対する最大チップずれの割合Δmax = ±１／２}
・ρ = 0.3
・Ｃ／Ｎ＝１６ｄｂにおけるＡＷＧＮチャネル転送
・縦軸はＢＥＲ、横軸はユーザ数U
【００７９】
本実験では、本実施形態の手法（Proposed MUD）、チップの分割を行わないＭＵＤ（Conventional MUD）、チップの分割を行わないＳＵＤ（Conventional SUD）のＢＥＲを対比している。
【００８０】
ユーザ数が増加するとＢＥＲは高くなるものの、本実施形態の手法が最も優れた特性を示すことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上説明したように、本発明は周波数ホッピング通信技術に適用することができ、誤りの少ない無線伝送を行うのに好適な受信装置、受信方法、ならびに、これらをコンピュータにより実現するプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】各ユーザ、各値に対する周波数ホッピングパターンの様子を示す説明図である。
【図２】複数のユーザに同時に信号を伝送した場合に、受信側で得られるパターンの様子を示す説明図である。
【図３】チップずれが生じた場合のトーン信号の様子を示す説明図である。
【図４】各チップを分割して処理する様子を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施形態の１つに係る受信装置の概要構成を示す説明図である。
【図６】ＭＵＤ部の詳細な構成を示す説明図である。
【図７】ＭＵＤ部で行われる処理の制御の流れを示すフローチャートである。
【図８】各種の受信装置における実験において、ユーザ数とＢＥＲの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８３】
１１    受信装置
１２    受信部
１３    分割部
１４    ＭＵＤ部
１５    総和部
１６    検出部
１０２  記憶部
１０４  生成部
１０５  更新部
１０６  出力部
【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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