(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線チャネルによる悪影響を軽減するように配置され、かつ構成される等化器であって、
入力信号を受信する入力結合器と、該入力結合器に接続される遅延回路と、該遅延回路に接続される出力結合器とを含み、中間信号と、遅延中間信号とを供給するように動作する遅延ラインであって、前記遅延回路は、前記中間信号を遅延させて前記遅延中間信号を生成する、前記遅延ラインと、
前記遅延ラインに接続されて前記中間信号を受信し、チャネル・パラメータの推定値に対応するスケール・ファクタに従ってスケーリングされる第１の硬判定値を備えるフィードフォーワード信号を前記出力結合器に供給するように動作するフィードフォーワード回路であって、前記第１の硬判定値は、前記中間信号の極性に対応するものである、前記フィードフォーワード回路と、
前記遅延ラインに接続されて前記遅延中間信号を受信し、前記チャネル・パラメータの推定値に対応する別のスケール・ファクタに従ってスケーリングされる第２の硬判定値を備えるフィードバック信号を前記入力結合器に供給するように動作するフィードバック回路であって、前記第２の硬判定値は、前記遅延中間信号の極性に対応するものである、前記フィードバック回路と
を備え、
前記入力結合器は、前記フィードバック信号及び前記入力信号を結合することにより、前記遅延回路に対する入力において前記中間信号を供給するように動作し、
前記出力結合器は、前記フィードフォーワード信号及び前記遅延中間信号を結合することにより、前記入力信号に対して遅延され、かつ前記無線チャネルが前記入力信号に与える悪影響が補償された出力信号を供給するように動作する、等化器。
【請求項２】
請求項１に記載の等化器において、前記フィードフォーワード回路は、さらに、前記遅延ラインに接続され、前記遅延回路に対する入力における信号の極性に対応する硬判定値を供給するように動作する回路と、前記極性に前記スケーリング・ファクタを関連付けて、前記フィードフォーワード信号を供給するように動作するスケーリング回路とを含み、前記出力結合器は、前記出力信号として、前記フィードフォーワード信号及び前記中間信号の線形結合を供給する加算器である、等化器。
【請求項３】
受信機において等化処理を行なって、受信信号に対して無線チャネルによりもたらされる悪影響を軽減する方法であって、
入力信号とフィードバック信号とを結合して中間信号を供給すること、
前記中間信号を遅延機能により遅延させることによって、遅延中間信号を供給すること、
チャネル・パラメータの推定値に対応するフィードフォーワード・スケール・ファクタに従ってスケーリングされる第１の硬判定値を備えるフィードフォーワード信号を供給することであって、前記第１の硬判定値は前記中間信号の極性に対応する、前記フィードフォーワード信号を供給すること、
前記チャネル・パラメータの推定値に対応するフィードバック・スケール・ファクタに従ってスケーリングされる第２の硬判定値を備える前記フィードバック信号を供給することであって、前記第２の硬判定値は前記遅延中間信号の極性に対応する、前記フィードバック信号を供給すること、
前記フィードフォーワード信号及び前記遅延中間信号を結合することにより、前記入力信号に対して遅延され、かつ前記無線チャネルが前記入力信号に与える悪影響が補償された出力信号を供給すること、
を備える方法。
【請求項４】
無線チャネルによる悪影響を軽減するために設けられた等化器であって、
遅延フォーワード信号を受信し、判定フィードバック・プロセスに基づいて、前記遅延フォーワード信号を、該遅延フォーワード信号の極性に対応する第１硬判定値をスケーリングすることにより調整し、調整された前記遅延フォーワード信号と入力信号とを結合して中間信号を供給する判定フィードバック等化器と、
前記中間信号を受信して遅延させることにより、前記遅延フォーワード信号を供給し、判定フィードフォーワード・プロセスに基づいて、前記中間信号を、該中間信号の極性に対応する第２硬判定値をスケーリングすることにより調整し、調整された中間信号と前記遅延フォーワード信号とを結合して、出力信号を供給する判定フィードフォーワード等化器と、
を備える等化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して無線通信システムに関し、より詳細には、判定フィードフォーワード等化器を無線通信システムの受信機に用いるための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域データレート及び超広帯域データレートを対応するシステムにおいてサポートする受信機及びトランシーバのような無線通信デバイスまたはユニットが開発されている。これらのシステムによって広帯域かつ高周波数チャネルが展開され、更に高度なエンコード及び変調方式が採用されるに至っている。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５ワーキンググループは、３．１ＧＨｚ〜５．１５ＧＨｚ及び５．８２５ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚの範囲のチャネルを指定し、最高１．３５Ｇｂｐｓ（１０億ビット／秒）のデータレートを指定する短距離通信標準を開発している。複合チャネルと呼ばれることが多い広帯域チャネルまたは超広帯域チャネルを有するこれらのシステムにより、実行者にとって種々の問題が発生する。一つの問題はシンボル間干渉である。この干渉は通常、マルチパス効果、例えば複数の信号または光線を、送信信号が受信機位置に到達する前に送信信号の反射を種々に組み合わせた結果として、受信する効果により主として決定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
等化器及び対応する方法を使用してシンボル間干渉の程度を改善するか、或いは低減することが知られている。一般的に、既知の信号が送信される場合にはトレーニング期間を利用する。受信機が既知の信号を回収すると、種々の技術を使用して回収信号を補償するか、或いは復元して既知信号の妥当な近似信号とすることができる。次に、結果として得られた補償または等化情報またはパラメータを使用して、引き続いて受信する未知信号を補償することができる。等化を実行する種々の技術は存在するものの、これらの技術は、計算が過度に複雑である、すなわち、計算に時間が掛かる、或いは複合チャネルの関連する不測の変動を処理することができない、などの種々の問題を有する。これらの不具合は、コスト及び電池寿命の点で制約があり、かつ処理リソースまたは計算リソースに乏しい受信機において特に問題となる。
【０００４】
従って、広帯域チャネルで使用する等化器及び対応する方法を更に簡便にし、改良する必要がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
添付図面では同一の参照番号は、個々の図を通じて同じ、または機能的に類似する構成要素を指し、かつ添付図面は以下の詳細な記述と共に明細書に組み込まれ、明細書の一部を構成する。添付図面は、種々の実施形態を例示し、かつ本発明による種々の原理及び利点を説明するために役立つ。
【０００６】
概括すると、本開示は通信ユニットまたはデバイス及び受信機を含む通信システムに関し、更に通信受信機、機器、またはユニットなどにおいて便利な形で使用することができる受信情報の等化を可能にし、かつ実行する方法及び装置に関する。更に詳細には、例えば通信受信機において使用され、受信信号の補償または等化を行なうか、或いは容易にして無線チャネルの影響を簡便かつ計算効率の高い形で軽減する等化器及び等化器を用いる対応する方法として具体化される種々の発明の概念及び原理について議論して、説明する。等化器及び等化器を用いる方法は、便利なことに、例えば特定目的のハードウェアにおいて集積回路の形で、或いは適切なソフトウェアを実行するデジタル信号プロセッサのような信号プロセッサを使用して、提供されるか、或いは具体化される。
【０００７】
通信ユニットまたは受信機は通常、短距離（１００メートル未満であり、１〜１０メートルの場合が多い）環境において用いられ、このような短距離環境としては、例えばローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network）またはパーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ：Personal Area Network ）が挙げられ、この場合、これらの通信リンクは、例えばビデオ・データを転送する場合のように高いデータレートをサポートする必要がある。これらの受信機は、短距離かつ高データレート無線通信リンクを必要とするか、或いはその利点を享受できるホーム・エンタテイメント・システム、または小規模オフィス及びオフィス機器、会議室及び会議用機器などに使用可能である。本発明にとって有益なデバイスまたはユニットは、無線ネットワーク動作を行なうように装備かつ構成され、更にこのような機器またはユニットが、ここに説明し、議論する原理及び概念に従って動作するように配置され、かつ構成される受信機を含む場合、異なる機能を備える種々のデバイスとすることができる。これらの受信機はＩＥＥＥ．８０２．１５標準などのような一つ以上のＩＥＥＥ標準に準拠して動作することができる。
【０００８】
本開示は、本発明に従って種々の実施形態を構成し、かつ使用する最良のモードを実行可能な形で更に説明するためになされる。本開示は更に、決して本発明を制限するのではなく、発明の原理及び原理の利点に関する理解及び評価を深めるためになされる。本発明は添付の請求項によってのみ定義され、これらの請求項には、本出願の係属中に行なわれる全ての補正及び開示するこれらの請求項の全ての均等物使用が含まれる。
【０００９】
使用された場合は、「第１の（first ）」及び「第２の（second）」、「頂部（top ）」及び「底部（bottom）」などのような関係を表わす用語は、一方の構成要素を他方の構成要素から、または一方の作用を他方の作用から区別するためにのみ使用され、必ずしも、実際のこのような関係または順番がこのような構成要素または作用の間に必要である訳ではない、または必ずしも、このような構成要素または作用の間の実際のこのような関係または順番を意味する訳ではない。
【００１０】
発明の機能の多く、及び発明の原理の多くは、特定用途向けＩＣまたはデジタル信号プロセッサのような集積回路（ＩＣ）及び適切なソフトウェア・プログラムまたは命令を用いて、或いは特定用途向けＩＣまたはデジタル信号プロセッサのような集積回路（ＩＣ）及び適切なソフトウェア・プログラムまたは命令の中で、最良の形で実行可能である。当業者は、例えば利用可能な時間、その時点での技術、及びコスト効率判断によりもたらされる相当な努力及び多くのデザイン選択が生じ得るにも拘らず、本明細書が開示する概念及び原理による示唆を得た暁には、このような集積回路及びソフトウェア命令及びプログラムを最小限の実験により容易に想到し得るであろう。従って、このようなソフトウェア及び集積回路についての更なる議論を行なうとしても、簡潔性及び本発明による原理及び概念を不明瞭にしてしまうリスクを最小化するという見地から好適な実施形態が使用する原理及び概念に関する基本にとどめることとする。図１を参照しながら、等化器を含む受信機の代表的な簡易ブロック図について議論し、説明することとする。図１に示す機能の多くは周知であるので、更に詳細に議論はしない。図１の受信機には、無線受信機１０１が含まれ、その概要が示されている。この受信機は広帯域または超広帯域信号を受信するのに適し、かつ無線制御装置兼インターフェイス１０３に接続されている。このインターフェイスは数ある機能の中でもとりわけ受信機バック・エンドとして動作するか、或いは機能する。図１の受信機はトランシーバ、例えば受信機及び送信機（図示せず）の一部として利用されることが多い。
【００１１】
無線受信機１０１は、数ある構成要素の中でもとりわけ、周知のアンテナ１１０、フロント・エンド１１５、相関器または超広帯域相関器１２０、及び受信クロックＣＬＫＲを供給するタイミング発生器１２５を備え、これらの構成要素は全て図示のように相互接続される。一般的に、フロント・エンド１１５は低雑音増幅器のような周知の機能、帯域通過フィルタのようなフィルタリングなどを含み、これらの機能は、相関器１２０が受信する信号を調整し、相関器が処理することができる形式（レベル、インピーダンス、雑音指数など）で表示するのに適する。
【００１２】
相関器１２０は着信信号を、タイミング発生器のクロックに従って生成される候補信号と相関させて受信機が着信信号または受信信号と同期しているか否か、及びデータが信号に含まれているか否かを判定する。通常、相関器はクロック発生器（無線制御装置兼インターフェイス１０３により制御される）の変化する位相により駆動されると、着信信号を位相と共に変化する相関ウィンドウを通して取得モードまたはトラッキング・モードのいずれかで相関させるように動作する。一旦、同期が行なわれると、相関器は同期を維持するために取得モードからトラッキング・モードにシフトする。
【００１３】
受信機が同期すると、相関器からの出力は妥当な信号対雑音比を有する信号となり、この信号は制御装置兼インターフェイス機能１０３に受信データ入力ポートを通して供給される。制御装置兼インターフェイス・ユニットは、この信号のバック・エンド処理を行ない、受信データを出力１５５から、ユーザ・インターフェイスなどのような他のプロセスに供給する。この信号は、本開示の技術範囲には関連しないか、或いは技術範囲を超えるパルス位置変調、スペクトル拡散、ＯＦＤＭなどのような多くの方式で表わされ得る。通常、無線受信機１０１からの信号はまず、Ａ／Ｄ変換器１３０によってデジタル信号に変換されるが、この変換器は通常、かなり広帯域の、例えば高速（１００Ｍサンプル／秒）の変換器である。Ａ／Ｄ変換器１３０からの出力はコード・プロセッサに供給され、このコード・プロセッサは、送信用にコード化された信号を、送信側の送信機の原信号を変調するために使用されたシンボルを表わす軟データに変換する。
【００１４】
軟データはシンボル間干渉、付加されたガウス型ホワイト・ノイズ、及び他の摂動及びエラーのような、チャネルによる種々の悪影響を含むことになる。軟データはデータ正規化機能１４０に供給され、この機能において、振幅及び帯域に関してスケーリングされ、更に、等化器（判定フィードフォワード・フィードバック等化器）１４５によって処理される。等化器１４５の動作について以下に詳細に議論する。等化器１４５から出力され、シンボル間干渉及び他のチャネルに起因する影響が等化または補償された軟データは、例えば転送エラー補正装置（Forward Error Corrector ）１５０に供給され、この補正装置において、軟データはデコードされ、例えばホワイト・ノイズまたはバースト・ノイズ、或いは他の摂動に起因する更なるエラーが取り除かれた出力データが硬形式で出力１５５に供給される。
【００１５】
図１の受信機は、複合チャネルで動作する場合に、シンボル間干渉を受けることが多い。マルチパス伝搬が生じるとすると、異なるパスからの受信成分は十分な強度及び大きな遅延を有するので、幾つかの隣接ビットの波形が相互干渉を示すようになる。シンボル間干渉（ＩＳＩ：Intersymbol Interference）として知られるこの現象は、受信シンボル・エラー・レートまたはビット・エラー・レート（ＢＥＲ：Bit Error Rate）に悪影響を及ぼすものであり、アイ・パターン（eye pattern ）を分析することにより定量的に評価可能である。狭帯域システムでは、ＩＳＩは通常、シンボルまたはビット間隔Ｔｂよりも長いインパルス応答に対応する有限のシステム帯域によってほぼ決まる。対照的に、チャネルのマルチパス効果は通常、広帯域または超広帯域（ＵＷＢ：Ultra Wideband）ＩＳＩの特徴をほぼ決定する。例えば、マルチパスＩＳＩが生じている状態では、混合器出力分布はガウス分布ではなく、ガウス分布をアイ・パターン内の異なる位置の平均値と混合したものとなる。ＩＳＩが顕著になるビット区間の数ｎはアイ・パターン内の混合（比較的異なるレベル）の数を表わす。例えば、ＩＳＩが３Ｔｂに渡って顕著になる場合、マルチパス成分の固有結合法の数は２３であり、８つの可能な３ビットの結合に相当する。これらの８つの固有の線形結合の相対値は、各混合成分のアイ・パターン内のレベルを決定する。
【００１６】
任意の取得段階、例えば受信機及び送信機及び他の環境構造、及び反射表面の相対位置に関して、チャネルによる正味の影響は、異なるマルチパス成分の相対的影響に対応するタップ係数及びＴｂの倍数のタップ遅延を有するＦＩＲフィルタとしてモデル化することができる。必要なタップ係数の数Ｎはチャネルの複雑さ（チャネル長などによって変わる）及びビット間隔の関数である。取得ポイント、例えば受信機位置に対応する時間基準または位相が与えられると、ＩＳＩ係数は、ＵＷＢ送信パルス自己相関をチャネル・インパルス応答に畳み込み、結果を取得ポイントからＴｂの間隔でサンプリングすることにより計算することができる。
【００１７】
図２を参照しながら、判定フィードバック等化（ＤＦＥ：Decision Feedback Equalization）簡易装置について議論し、説明する。通常、図２では、硬ビット判定による推定値を、着目する受信軟ビットに時間的に隣接するビットに対して用いる。次にこれらの推定硬ビットを、適切なチャネルＩＳＩ係数に従って重み付けし、結合して、受信軟ビットから減算する推定ＩＳＩ成分を形成する。チャネル係数が正確にわかっている場合、ＤＦＥ出力は平均ガウス型ホワイト・ノイズ（ＡＷＧＮ：Average White Gaussian Noise）によって破壊されるだけであり、このノイズは、ＤＦＥ機能の後の転送エラー補正（ＦＥＣ：Forward-Error Correction）のような他の技術を使用して補償することができる。更に詳細には、図２はフィードバック回路を使用する等化器を示しており、このフィードバック回路では、入力信号ｘ（ｎ）を受信する。入力信号ｘ（ｎ）はフィードバック信号ｂと結合される、例えばフィードバック信号ｂを入力信号ｘ（ｎ）から、例えば加算器２１０のような結合器（combiner）において減算して中間信号ｇ（ｎ）を形成する。この場合、ｂは時間ｎの関数である。中間信号ｇ（ｎ）は、遅延回路２２０のような遅延機能によって遅延され、例えば以前の時点における中間信号ｇであるｇ（ｎ−１）に等しい出力信号ｙ（ｎ）または「遅延出力信号」を形成する。出力信号は、遅延回路２２０が設けられているので遅延出力信号である。別の表現をすると、現出力信号ｙ（ｎ）は前に受信した入力信号ｘ（ｎ−１）を表わす。
【００１８】
出力信号ｙ（ｎ）はビット判定回路２３０及びスケーリング回路２４０を通してフィードバックされる。ビット判定回路２３０は、硬判定またはビット判定を出力信号ｙ（ｎ）の極性に基づいて行ない、出力信号ｙ（ｎ）が正の場合に＋１の値を、出力信号ｙ（ｎ）が負の場合に−１の値を出力する。スケーリング回路２４０は、ビット値をスケール・ファクタＣによりスケーリングして、＋Ｃまたは−Ｃの値を有するフィードバック信号ｂを生成する。ここで、時間ｎでのｂはこのように時間ｎ−１でのｙの極性によって変わることに注目されたい。従って、時間ｎでの出力信号は次式により表わすことができる。
ｙ（ｎ）＝ｇ（ｎ−１）＝ｘ（ｎ−１）−ｂ（ｎ−１）＝ｘ（ｎ−１）−ｓｇｎ［ｙ（ｎ−２）］Ｃ
上式に従った操作を行なって着信信号に対する反射効果を取り除く。信号に含まれる以前に送信されたシンボルまたはビットの反射は、現シンボルまたは現ビットを受信しているときに入ってくる。当該以前のビットは現ビットを解読する受信機に干渉することができ、これがＩＳＩの一つの形である。スケーリングしたフィードバック信号を減算することにより、受信機は反射された以前のビットの影響を低減することができ、現ビットを読み取ること、またはデコードすること、または判定することが容易になる。スケール・ファクタＣは、反射強度によって変化する。反射が強くなるとスケール・ファクタＣを大きくする必要がある。何故なら、この反射ビットは電力が大きいからである。同様に、反射が弱い場合には小さいスケール・ファクタＣを使用する。何故なら、この反射ビットは電力が小さいからである。スケール・ファクタＣを好適な形でスケーリングする、例えばフレーム当たり１回といったような具合に周期的に決定するが、別の実施形態では、スケール・ファクタをこの頻度よりも多い、または少ない頻度でスケーリングする。トレードオフは、完全適応スケール・ファクタＣ、すなわちリアルタイムでスケーリングされるスケール・ファクタを用いると大量の電力、例えば大量の計算リソース、従ってモバイル機器のバッテリ電力が必要となる場合と、固定スケール・ファクタＣを用いるとチャネルが変化していたときに着信信号を正しく重み付けすることができない場合との間にある。スケール・ファクタの決定は普通、例えば等化器のトレーニング局面の間に行なわれる。
【００１９】
しかしながら、多くの環境において、フィードバック等化器は十分な補償を行なうには満足の行くものではない。例えば、図３は、送信機３４０と受信機３５０との間に種々の信号経路を有するチャネル３００を想定する簡易図である。特に、図３は３つの信号経路を示している。第１信号経路３１０は送信機３４０から受信機３５０に真っ直ぐに進む。第２経路３２０は、受信機３５０に達する前に、壁３６０または他の障害物により１回だけ反射される。第３信号３３０は、受信機３５０に達する前に数回反射される。従って、第１信号３１０は最も速く到達し、次に第２信号３２０が、その次に第３信号３３０が到達する。
【００２０】
しかしながら、最も直接的な信号は、必ずしも最も大きな強度の信号であるという訳ではない。例えば、第１信号３１０を妨害する壁または他の構造のような幾つかの種類の障害３７０がある場合、第１信号の電力は減衰して、或いは低下して第２信号３２０の電力よりも小さくなり得る。更に、複数の反射がある場合、これらの反射が一緒に加わって、所定のビットの全ての同位相の反射は直接信号よりも強度が大きくなり得る。従って、最も速く到着する信号、または最短の信号経路を通る信号が必ずしも強度が最も大きい訳ではない。実際、所望ビット、または目標ビットの後に送信されるシンボルまたはビットは、受信機及び送信機が十分に互いから離れている場合、目標ビットと同時に、または以前に到達することができる。従って、以前に送信されたビット（previously transmitted bit）を着信信号から（フィードバックを通して）減算するだけでなく、以後に送信されるビット（future transmitted bit）を着信信号から（フィードフォーワードを通して）減算することは非常に有益である。これは、信号を受信するときに信号を遅延させると可能になる。
【００２１】
取得ポイントをチャネル・インパルス応答機能の開始に対して十分に遅延させる場合、例えば反射マルチパス成分が直接経路成分よりも強度が大きい場合、目標ビットの後に送信されるビットがマルチパス起因のＩＳＩに影響する可能性がある。このような取得条件は複合チャネルに関しては普通であるので、例えばフィードフォーワード経路だけでなくフィードバック経路をアーキテクチャ内で用いることにより、この「非因果的」現象を補償するＤＦＥが必要になる。この手法は、判定フィードフォーワード／フィードバック等化器または等化処理（ＤＦＦＥ：Decision Feed-forward/Feedback Equalizer or Equalizing）と呼ぶことができよう。ここで、このような等化器の実施形態は物理及び時間の法則に破らないことに注目されたい。すなわち、この実施形態は単に、非因果的成分の予測期間に等しいシステム遅延を導入する。一つの実施形態では、ＤＦＦＥは、目標または所望シンボルまたはビットの以前及び以後の両方におけるシンボルまたはビットに対して行なわれる硬判定を使用し、かつ等価チャネルＦＩＲに従って線形的に結合され、更に目標ビットから減算する硬判定値を使用する。
【００２２】
ＤＦＦＥを使用する一つの特定の実施形態を図４に示す。図４は、入力信号ｘ（ｎ）４０１を受信するフィードバック／フィードフォーワード回路を示している。入力信号ｘ（ｎ）からは、フィードバック信号ｂが第１加算器４１０において減算されて信号または中間信号ｇ（ｎ）が形成される。中間信号ｇ（ｎ）には、遅延回路４２０によって遅延されて更に別の中間信号または遅延中間信号ｇ（ｎ−１）が形成される。遅延中間信号ｇ（ｎ−１）からは、フィードフォーワード信号ｆが第２加算器４１５において減算されて出力信号ｙ（ｎ）が形成される。
【００２３】
中間信号ｇ（ｎ）はフィードフォーワード・ビット判定回路４３５に供給され、この判定回路は、硬判定、特にビット判定を、中間信号ｇ（ｎ）の極性に基づくか、或いは対応する形で実行または供給して、中間信号ｇ（ｎ）が正の場合に＋１の値を、そして中間信号ｇ（ｎ）が負の場合に−１の値を出力する。次に、フィードフォーワード・スケーリング回路４４５はビット値をスケール・ファクタＣｆによりスケーリングして、＋Ｃｆまたは−Ｃｆの値を有するフィードフォーワード信号ｆを生成する。
【００２４】
遅延中間信号ｇ（ｎ−１）はフィードバック・ビット判定回路４３０に供給され、この判定回路はビット判定を、遅延信号ｇ（ｎ−１）の極性に基づいて実行して、遅延信号ｇ（ｎ−１）が正の場合に＋１の値を、遅延信号ｇ（ｎ−１）が負の場合に−１の値を出力する。次に、フィードバック・スケーリング回路４４０はビット値をスケール・ファクタＣｂによりスケーリングして、＋Ｃｂまたは−Ｃｂの値を有するフィードバック信号ｂを生成する。
【００２５】
具体的には、次の等式を使用して上に議論した関係を表現することができる。
ｇ（ｎ）＝ｘ（ｎ）−Ｃｂ・ｂ（ｎ−１）
ｙ（ｎ）＝ｇ（ｎ−１）−Ｃｆ・ｂ（ｎ）
ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ−１）−Ｃｂ・ｂ（ｎ−２）−Ｃｆ・ｂ（ｎ）
ｙ（ｎ＋１）＝ｘ（ｎ）−Ｃｂ・ｂ（ｎ−１）−Ｃｆ・ｂ（ｎ＋１）．
更に、スケール・ファクタＣｂ及びＣｆは定数として表されるが、これらのスケール・ファクタは周期的に、または時々、トレーニング手順または計画を使用して更新して現在の伝送環境を反映させることが好ましい。先に説明したように、フィードバック補正及びフィードフォーワード補正の両方を行なう理由は、最も直接的な、すなわち最速の信号経路が必ずしも最大の信号強度を意味する訳ではない、例えば後から送信される情報が到達して現在の所望、または目標ビットまたはシンボルの受信及び復号に干渉し得る。
【００２６】
従って、図４の等化器は、無線チャネルによる悪影響を軽減するように配置かつ構成される。等化器は、入力信号４０１に接続される遅延ライン４０２を含み、この遅延ラインは出力結合器４１５に接続される遅延回路４２０を備え、この場合、遅延ラインは一つ以上の中間信号ｇ（ｎ−１）を供給するように動作する。等化器は更に、フィードフォーワード機能または回路４０５を含み、この回路は、ｇ（ｎ）を含む遅延ライン４０２に接続され、かつチャネル・パラメータの推定値に対応するスケール・ファクタによりスケーリングされる硬判定値を備えるフィードフォーワード信号４０６を供給するように動作する。結合器４１５は、フィードフォーワード信号４０６及び中間信号ｇ（ｎ−１）を結合して出力信号４０３を供給するように動作するが、この出力信号は、入力信号に対して遅延され、かつ無線チャネルが入力信号に与える悪影響に関して補償される。
【００２７】
フィードフォーワード回路または機能４０５は更に、回路または機能４３５及びスケーリング回路４４５を備え、この機能４３５は、遅延ラインに接続され、かつ遅延機能または回路４２０への入力における信号ｇ（ｎ）の極性に対応する硬判定値、例えばビット判定値を供給するように動作し、スケーリング回路４４５は、この極性をスケール・ファクタと相関させてフィードフォーワード信号４０６を供給するように動作する（フィードフォーワード信号は＋／−Ｃｆの値を有し、出力結合器４１５は、フィードフォーワード信号及び中間信号の線形結合、例えば代数和または代数差を出力信号として供給する加算器である）。
【００２８】
図４の等化器は他の実施形態においては更に、フィードバック機能または回路４０７を備え、この回路は、遅延ライン４０２に接続され、かつチャネル・パラメータの推定値に対応する他の、例えばフィードバック・スケール・ファクタＣｂによりスケーリングされるフィードバック信号４０８を供給するように動作する。遅延ラインは更に、入力結合器４１０を備え、この結合器は、フィードバック信号４０８及び入力信号４０１を結合して信号ｇ（ｎ）を遅延回路４２０の入力に供給するように動作する。フィードバック回路４０７は更に、回路または機能４３０及び他のスケーリング機能または回路４４０を備え、この機能４３０は遅延ラインに接続され、かつ遅延回路４２０の出力での信号ｇ（ｎ−１）の極性に対応する他の硬判定値を供給するように動作し、スケーリング回路４４０は、この極性を他のスケール・ファクタと相関させてフィードバック信号４０８を供給するように動作する。等化器の他の種々の実施形態及び対応する方法について以下に議論し、説明する。
【００２９】
図５のブロック図は、このような問題を補償することができる対応する方法を用いる等化器に関する更に一般的なアーキテクチャを示している。ＤＦＦＥを用いる図５のアーキテクチャは、次の等式により表わすことができる。
【００３０】
【数１】
0004503442.tif 000002
【００３１】
【数２】
0004503442.tif 000003
これらの等式において、ｘは入力信号ｘ（ｎ）５０１を表わし、ｙは出力信号ｙ（ｎ）５０９を表わし、ｇ０，．．．，ｇｎは遅延ライン５０３に沿った対応するノードにおける信号を表わし、この場合、Ｎ＝ｍａｘ（Ｎｆ，Ｎｂ）＋１であり、ｓｇｎ（ｇｉ）は、例えば０よりも小さい、または０よりも大きいｇｉの極性を表わし、ｃｉはフィードバック・スケール・ファクタを表わし、ｃ−Ｎｆ＋ｉは、チャネル・パラメータの推定値に対応するフィードフォーワード・スケール・ファクタを表わす。各係数機能またはボックスは、遅延ラインの軟データに対して硬ビット判定を実行し、この判定による判定値を適切なチャネル係数によりスケーリングする。この図では、フィードバック係数及びフィードフォーワード係数の数は等しいが、別の実施形態では、フィードバック機能または係数をフォーワード機能または係数よりも遥かに多くするように、各々の係数の数を異ならせてもよい。
【００３２】
図５の等化器は等化器の別の実施形態であり、この実施形態では、無線チャネルによる悪影響を軽減するように配置かつ構成される等化器を用いた対応する等化法が実施される。図５の等化器は、入力信号５０１に接続される遅延ライン５０３を含み、この遅延ラインは一つ以上の遅延回路を備え、遅延回路の一つは出力結合器５０７に接続され、この場合、遅延ライン５０３は中間信号ｇＮをノード５０８に供給するように動作する。等化器は更に、一つ以上のフィードフォーワード機能または回路を含み、これらの回路は遅延ラインに接続され、例えばフィードフォーワード機能５０５は信号ｇ０を含むノードに接続され、かつチャネル・パラメータの推定値に対応するスケール・ファクタｃ−Ｎｆによりスケーリングされる硬判定値を備えるフィードフォーワード信号５０６を供給するように動作する。出力結合器、ここでは加算器は、フィードフォーワード信号５０６及びノード５０８の中間信号を結合して出力信号５０９を供給するように動作する。この出力信号５０９は、入力信号に対して遅延ライン５０３によって遅延され、かつ無線チャネルが入力信号５０１に与える一つ以上の悪影響、例えばＩＳＩに関して補償される。
【００３３】
上述のフィードフォーワード機能または回路５０５は更に、０基準を有する比較器のような回路または機能５０４及びスケーリング回路５０２を備え、この機能５０４は、遅延ライン５０３に接続され、かつ遅延ライン５０３の一部である遅延回路への入力における信号ｇ０の極性に対応する硬判定値、例えば＋／−１を供給するように動作し、スケーリング回路５０２は、この極性をスケール・ファクタｃ−Ｎｆと相関させる、またはこの極性にスケール・ファクタｃ−Ｎｆを割り当てて（これらの２つを乗算する）、＋／−の値のスケール・ファクタまたは係数を有するフィードフォーワード信号５０６を供給するように動作する。出力結合器５０７は、中間信号ｇＮ及びフィードフォーワード信号５０６の線形結合、例えばそれぞれの入力に割り当てられる極性が付与された代数和または代数差を出力信号５０９として供給する加算器である。
【００３４】
図５の等化器の特定の実施形態には更に、フィードバック機能または回路５１１のようなフィードバック回路機能または回路動作が含まれ、このフィードバック回路５１１は、遅延ライン５０３にノード５０８において接続され、かつチャネル・パラメータの推定値にも対応する他のスケール・ファクタ、またはフィードバック・スケール・ファクタＣＮｂによりスケーリングされるフィードバック信号５１３を供給するように動作する。遅延ライン５０３は更に入力結合器５１４を備え、この結合器は、フィードバック信号５１３及び入力信号５０１を結合して信号ｇ０を遅延ライン５０３の複数の遅延回路のうちの一つの遅延回路の入力に供給するように動作する。フィードバック機能または回路５１１は更に、例えば０を基準とする比較器のような機能または回路５１３及び他のスケーリング回路５１７を備え、この回路５１３は遅延ラインにノード５０８において接続され、かつ遅延ラインの一部である一つの遅延回路の出力での信号の極性に対応する他の硬判定値またはフィードバック硬判定値を供給するように動作し、スケーリング回路５１７は、この極性を他のスケール・ファクタと相関させる、またはこの極性に他のスケール・ファクタを割り当ててフィードバック信号５１３を供給するように動作する。
【００３５】
更に別の実施形態では、図５に示すように、等化器、特に遅延ライン５０３は直列接続の遅延回路を備え、フィードフォーワード回路５０５はＮｆ個のフィードフォーワード回路５２１のうちの一つのフィードフォーワード回路である、または更にＮｆ個のフィードフォーワード回路５２１を備え、これらのフィードフォーワード回路の各々は、直列接続の遅延回路の異なるいずれか一つの遅延回路の入力に接続され、Ｎｆ個のフィードフォーワード回路５２１は、Ｎｆ個のフィードフォーワード信号５２３を供給するように動作する。出力結合器５０７は更に、Ｎｆ個のフィードフォーワード信号及び中間信号を結合して出力信号５０９を供給するように動作する。フィードバック機能または回路５１１は、Ｎｂ個のフィードバック回路５２５のうちの一つのフィードバック回路である、または更にＮｂ個のフィードバック回路５２５を備え、これらのフィードバック回路の各々は、直列接続の遅延回路の異なるいずれか一つの遅延回路の出力に接続され、Ｎｂ個のフィードバック機能または回路５２５はＮｂ個のフィードバック信号５２７を供給するように動作する。入力結合器５１４は更に、Ｎｂ個のフィードバック信号５２７及び入力信号５０１を結合して直列接続の遅延回路の第１入力に信号ｇ０を供給するように動作する。
【００３６】
図示のＮｆ個のフィードフォーワード回路５２１の各々は更に、対応する回路及び対応するスケーリング回路を備え、この対応する回路は遅延ラインに接続され、かつ対応する遅延機能または回路の対応する入力における信号の極性に従った対応する硬判定値を供給するように動作し、対応するスケーリング回路は、この極性を、フィードフォーワード・スケール・ファクタ、例えばｃ−Ｎｆ〜ｃ−１のうちの一つと相関させてＮｆ個のフィードフォーワード信号のうちの対応する一つの信号を供給するように動作し、出力結合器は、Ｎｆ個のフィードフォーワード信号及び中間信号の線形結合を出力信号として供給する加算器である。
【００３７】
図示のＮｂ個のフィードバック機能または回路５１１の各々は更に、一の回路及び他のスケーリング回路を備え、この一つの回路は遅延ラインに接続され、かつ対応する遅延機能または回路の出力における信号の極性に対応する他の硬判定値を供給するように動作し、他のスケーリング回路は、この極性を、他のスケール・ファクタ、またはフィードバック・スケール・ファクタと相関させてＮｂ個のフィードバック信号のうちの対応する一つの信号を供給するように動作する。入力結合器は、Ｎｂ個のフィードバック信号及び入力信号の線形結合を供給する別の加算器、例えば入力信号からＮｂ個のフィードバック信号の和を減算して、直列接続の遅延回路の第１入力に信号を供給する別の加算器である。
【００３８】
ここで、直列接続の遅延回路は多数の直列接続の遅延回路を備え、この場合の遅延回路の数は、それぞれフィードフォーワード・スケール・ファクタの数Ｎｆ及びフィードバック・スケール・ファクタの数Ｎｂのうちの大きい方の数以上の数であることに注目されたい。幾つかの実施形態では、ＮｂはＮｆ以上である。フィードフォーワード機能またはフィードバック機能、従って用いる必要のある遅延素子の特定の数は種々の要因によって変わり、これらの要因としては、チャネル特性、チャネルの所望ビット・レートまたはシンボル・レート、所望の信頼度、利用可能な処理リソースなどが挙げられる。通常、チャネル、特に複合チャネルの場合、スケール・ファクタまたは係数、或いはチャネル・パラメータは一定ではないため、どのような長い期間に渡っても先見的に知ることはできない。従って、等化器をトレーニングして正しいスケール・ファクタを決定する必要がある。
【００３９】
従って、トレーニング期間を設け、その期間の間に、チャネル係数を、等化器が動作する前に推定する必要がある。ＤＦＦＥをトレーニングし、動作させるための種々の検討材料として、次の項目のうちの一つ以上を挙げることができ、これらの項目の多くは、特定の環境、上に記載した要因、及び当業者であれば認識できる他の問題によって変化する。
【００４０】
・フィードバック係数の数（Ｎｂ）及びフィードフォーワード係数の数（Ｎｆ）
・トレーニング方法：最小自乗法または繰り返し最小自乗法；教師信号を必要としない自己組織学習(blind) 、または教師付き学習(supervised)
・トレーニングの繰り返しの数
・係数に対する軟入力データの大きさ
・軟入力データの量子化解像度
・ＤＦＦＥ係数の量子化解像度
・ＤＦＦＥの実施形態がＡＳＩＣのタイミング制約を満たすことができるか否か
トレーニングの一つの手法は、チャネルを通して送信される既知のビット・シーケンスを利用する、教師付き学習によってデータを収集する構成のトレーニング(supervised training) として知られる。この手法では通常、例えば教師信号を必要としない自己組織学習によるシーケンス推定を使用する場合よりも正確なチャネル・パラメータ推定値が生成される。線形フィードバック・シフト・レジスタ（ＬＦＳＲ：Linear Feedback Shift Register）により生成した擬似ランダム・ノイズ（ＰＮ：Pseudo-random Noise ）シーケンスを有するプリアンブルを利用することにより、受信機はこのシーケンスを自動追尾し、続いて既知の原送信ビットと同じ、自律生成されるトレーニング・シーケンスを生成することができる。
【００４１】
２値（＋１／−１）または他の既知のシンボル・パターンが隣接時間ｋにおける送信データであるとし、かつ次式により表わされるとする。
ｂｋ＝［ｂｋ−Ｎｆ．．．ｂｋ−１  ｂｋ  ｂｋ＋１．．．ｂｋ＋Ｎｂ］Ｔ．この式において、Ｎｆ及びＮｂはそれぞれフィードフォーワード・ビットの数及びフィードバック・ビットの数である。このデータが、チャネル等価ＦＩＲ  ｃ＝［  ｃ−Ｎｆ．．．ｃ−１  １  ｃ１．．．ｃＮｂ］Ｔで表わされるマルチパス・チャネルを通して送信される場合、受信軟データはｘｋ＝ｂｋＴｃにより表わされる。トレーニングの最終目標は、有限の期間に渡ってｃに関する解を求めることであるので、一つの別の方法は、Ｋ＞＞Ｎｆ＋Ｎｂ＋１を満たすＫ個のサンプルに基づき最小自乗（ＬＳ：Least Squares ）解法を用いることである。Ｋ個のトレーニング・ベクトルから成るシーケンスの場合、［ｘ１  ｘ２．．．ｘＫ］Ｔ＝［ｂ１Ｔ  ｂ２Ｔ．．．ｂＫＴ］Ｔｃが得られる、またはより簡単な表現を行なうと、ｘ＝Ｂ ｃが得られる。
【００４２】
最小自乗誤差によるチャネル推定値を得るためのｘ＝Ｂ ｃの閉じた形の解は次式で与えられる。
ｃＬＳ＝（ＢＴＢ）−１ＢＴｘ．
ＬＳ解法によってチャネル・パラメータの良好な推定値が得られるが、この解法は、行列ＢのＫ×（Ｎｆ＋Ｎｂ＋１）個の要素を保存し、（Ｎｆ＋Ｎｂ＋１）×（Ｎｆ＋Ｎｂ＋１）行列（ＢＴＢ）の逆行列演算を行なう必要がある。この行列はテプリッツ（Toeplitz）行列であるが、この行列の逆行列演算は、まだＯ（Ｎ２）回の操作を必要とし、これらの操作には悪条件となり得る系を処理するための測定数が含まれず、従ってリソースの少ない、またはコスト低減が必要な受信機においては実用的ではない場合が多い。
【００４３】
ＬＳ解法に代わる魅力的な次善の方法は、周知の最小平均自乗（ＬＭＳ：Least Mean Squares）アルゴリズムを使用することである。この効率的で強固な手法では、推定チャネル係数を適合させて、観測軟データと現チャネル推定値から得られる推測軟データとの間の誤差ｅｋを最小化しようとする。ｋ番目の繰り返しにおける誤差がｅｋ＝ｘｋ−ｂｋＴｃｋにより与えられる場合、チャネル係数のＬＭＳ更新値はｃｋ＋１＝ｃｋ＋ｅｋμｋｂｋにより与えられる。この式において、μは収束を決定するステップ・サイズ・ファクタである。この式の第２項は実際は、チャネル係数空間の表面勾配の２次誤差の粗い推定である。一般的に、μの値が大きくなると真の係数への高速の収束が生じ易いが、大きな調整不良誤差または収束点近傍のノイズを伴う。この挙動を考慮して、幾つかの実施形態では、最初の数回のＬＭＳ反復（ｋ＜１６）に対してμｋ＝１／１６を適用して初期の高速収束を実現し、次に残りの反復に対してμｋ＝１／６４を使用して、後の収束能力を低く抑えつつ収束性ノイズを確実に小さくする。ここで、μｋ＝１／２ｍとすると、ステップ・サイズのスケーリングを、除算ではなく単なるｍビット分のシフトとして行なうことができることに注目されたい。
【００４４】
特定の実施形態のトレーニング動作及び通常動作の両方の動作の間、ＤＦＦＥは、ベースバンド・デジタル・コード・プロセッサからの６ビット軟データを使用する。このデータはＡＧＣ（自動ゲイン制御）、続いて暫定的なデジタルＡＧＣを適用してスケーリングし、これにより確実にＤＦＦＥ入力が最適レベルに近くなり、６ビットで表わされる値の平均絶対値が１６となるようにする。この操作は、８ビットの値のうちの６４をコード・プロセッサに要求する操作に類似する。Ａ／Ｄのフルスケールは平均絶対値には利用されない。何故なら、ＩＳＩ及びＡＷＧＮを過度のクリッピング歪みを生じることなく処理するためには十分なダイナミック・レンジが必要とされるからである。現在用いられているように、ＬＭＳアルゴリズムは、８ビット・チャネル係数を２００回反復してトレーニングする。トレーニングの後、係数値の最上位６ビットのみを使用して動作回数を減らし、かつ、例えば６つのフィードバック係数及び３つのフィードフォーワード係数を使用する１００Ｍｂｐｓのリアルタイム動作を保証する。
【００４５】
一つの実施形態では、２００回のトレーニングを実際に４００ビット区間について繰り返して、計算密度または計算複雑性を推定し、ＩＣ機能を強化してリアルタイムでのトレーニングを行なう。幾つかの別のトレーニング法を利用することができ、このトレーニング法では、チャネル係数自体が一つおきのビット区間について更新される場合でもトレーニング・データの全てを使用することができる。
【００４６】
この別の手法またはアルゴリズムは次のように動作する。
時間ｋでのエラーは次式により表わされる。
ｅｋ＝ｘｋ−ｂｋＴｃｋ＝ｘｋ−ｂｋＴ（ｃｋ−１＋μｅｋ−１ｂｋ−１）．
最終式は時間ｋ−１でのチャネル及びエラーの関数であり、時間ｋでの必要な値はトレーニング・ビットｂｋのみであることが分かる。従って、時間に関するチャネル更新ｃｋ＋１は、
ｃｋ＋１＝ｃｋ＋ｅｋμｋｂｋ．
のままであり、この場合、更新には自動的に全ての利用可能なトレーニング・ビット及び軟ビットが利用されるが、一つおきのサンプルに対して行なわれる。このような形態を用いることによって、ベクトル乗算をパイプライン化し、かつ単一サンプル遅れで実行し、次に最終更新に関する出力先を変更することができる。
【００４７】
ＤＦＦＥの実施形態について更に考えられることは、例えばフィードフォーワード機能５２１またはフィードバック機能５１１が実行する推定硬ビットの線形結合をそれぞれルックアップ・テーブルに置き換えることである。対応する方法を用い、かつルックアップ・テーブルを使用する等化器のこの実施形態を図６に示す。フィードフォーワード・セクションまたは機能または回路５２１、或いはフィードバック・セクションまたは機能または回路５２５が判定する、遅延ライン５０３に沿った種々のノードにおける信号の極性に対応する硬ビット・パターンを使用してそれぞれのルックアップ・テーブルのレジスタ・アドレスを指定する、または決定することができ、この場合、当該レジスタのコンテンツは、硬判定値、例えばビット符号により重み付けしたチャネル応答のフィードフォーワード部分またはフィードバック部分に対応するチャネル係数の部分和または線形結合を含む。
【００４８】
ＤＦＦＥフィードバック補正は、フィードバック・スケール・ファクタまたはチャネル係数を加算する、または入力信号、例えば軟ビットから次式に従って減算する操作に対応する。
【００４９】
【数３】
0004503442.tif 000004
従って、第２項、すなわち和は、Ｎｂ個のビットの可能な組み合わせの各々に対応するＬ＝２Ｎｂ個の異なる値を想定しているだけである。この和をＤＦＦＥ出力が要求される度に行なうのではなく、Ｌ個の可能な値をルックアップ・テーブルに保存し、特定のビット・パターンがＤＦＦＥ動作において出て来る度に利用することができる。同様な解析を行なうことができるので、同様な実施形態をＤＦＦＥのフィードフォーワード機能またはセクションに関して２Ｎｆ個のルックアップ・レジスタを使用して利用することができる。この手法では、ルックアップ・テーブル値に関する事前計算をトレーニングの最終ステップとすることが必要ではあるが、この実施形態自体は、パイプライン効果及び遅延効果を等化器としての動作の中で処理する操作の影響をかなり受け難くなる。
【００５０】
図６は入力信号５０１及び遅延ライン５０３を示しており、この遅延ライン５０３は入力結合器５１４と、対応するノードにおいて信号ｇ０〜ｇＮを含む直列接続遅延機能または回路と、ｇＮ５０８に接続されて、上に議論した構成と同様なフィードフォーワード回路または機能（群）６０１及びフィードバック回路または機能（群）６０７とともに動作して出力信号５０９を供給する出力結合器５０７と、を備える。
【００５１】
しかしながら、図６のフィードフォーワード回路または機能は有利なことにフィードフォーワード・ルックアップ・テーブル６０３を備え、このテーブルは複数のフィードフォーワード硬判定値の結合に従って指定され、各フィードフォーワード硬判定値は直列接続遅延回路のうちの異なる一つの回路における入力信号の極性に対応する。フィードフォーワード・ルックアップ・テーブル６０３は、複数のフィードフォーワード・スケール・ファクタの固有の線形結合を、複数のフィードフォーワード硬判定値の結合のうちの各固有の一つの結合に関するフィードフォーワード信号６０５として供給するように動作し、この場合、上述したフィードフォーワード・スケール・ファクタはフィードフォーワード・チャネル・パラメータの推定値に対応する。フィードフォーワード信号６０５は結合器５０７において結合されて、結果として生じる出力信号５０９を供給する。
【００５２】
また、フィードバック機能または回路６０７は更に、フィードバック・ルックアップ・テーブル６０９を備え、このテーブルは複数のフィードバック硬判定値の結合に従って指定され、各フィードバック硬判定値は直列接続遅延回路の他の異なる一つの回路における出力信号の極性に対応する。フィードバック・ルックアップ・テーブル６０９は、複数のフィードバック・スケール・ファクタの固有の線形結合を、これらのフィードバック硬判定値の結合のうちの各固有の一つの結合に関するフィードバック信号６１１として供給するように動作し、この場合、上述したフィードバック・スケール・ファクタはフィードバック・チャネル・パラメータの推定値に対応する。
【００５３】
上に議論し、かつ更に図７及び図８を参照しながら議論する等化器の実施形態は、入力信号が、例えば２値位相シフト・キーイング（Bipolar Phase Shift Keyed ）信号に対応する場合に便利な形で適用することができるが、その概念及び原理はより広い範囲に適用することができる。これらの実施形態は、無線受信機において使用することができるように配置、構成される場合に、例えば集積回路に用いられる場合の等化器及び対応する方法に特に有用である。ここで、その等化器機能は、特殊目的またはカスタム集積回路、または特に適切と考えられる高速ＣＭＯＳ技術を用いる特定用途向け集積回路において具体化可能である。また、図示し、説明する機能は、種々の機能を実行するように構成されるプロセッサであって、種々の機能を実行するソフトウェアを走らせる信号プロセッサとして少なくとも部分的に具体化することができる。この機能は、受信機を適切な信号に対して用いることが要求される他の機能と一緒に便利な形で設けることができ、この場合、これらの実施形態または他の実施形態のいずれを選択するかは、適用される種々の制約を考えると、実践者に大きく依存する。
【００５４】
更に別の実施形態では、フィードバック・ループ及びフィードフォーワード・ループまたはフィードバック回路及びフィードフォーワード回路の数を更に変更することができる。図７は、２つのフィードフォーワード経路及び３つのフィードバック経路を有する回路を示している。特に、図７の回路または装置は、第１加算器７１０、第１〜第４遅延器７２２，７２４，７２６，７２８、第１フィードバック・ビット判定回路７３０及び第１フィードバック・スケーラー７３５を有する第１フィードバック経路、第２フィードバック・ビット判定回路７４０及び第２フィードバック・スケーラー７４５を有する第２フィードバック経路、第３フィードバック・ビット判定回路７５０及び第３フィードバック・スケーラー７５５を有する第３フィードバック経路、第１フィードフォーワード・ビット判定回路７６０及び第１フィードフォーワード・スケーラー７６５を有する第１フィードフォーワード経路、第２フィードフォーワード・ビット判定回路７７０及び第２フィードフォーワード・スケーラー７７５を有する第２フィードフォーワード経路、及び第２加算器７１５を含む。
【００５５】
入力信号ｘ（ｎ）から、第１〜第３フィードバック信号ｂ１，ｂ２，及びｂ３を第１加算器において減算して中間信号ｇ（ｎ）を形成する。中間信号ｇ（ｎ）に、第１〜第４遅延回路７２２〜７２８により遅延を加えて第１〜第４遅延信号ｇ（ｎ−１），ｇ（ｎ−２），ｇ（ｎ−３），及びｇ（ｎ−４）を形成する。第４遅延信号ｇ（ｎ−４）から、第１及び第２フィードフォーワード信号ｆ１及びｆ２を第２加算器７１５において減算して、入力信号に対して遅延する出力信号５０９を形成する。
【００５６】
第１遅延信号ｇ（ｎ−１）は第１フィードバック・ビット判定回路７３０に供給され、この判定回路は、ビット判定を、第１遅延信号ｇ（ｎ−１）の極性に基づいて行ない、第１遅延信号ｇ（ｎ−１）が正の場合に＋１の値を、第１遅延信号ｇ（ｎ−１）が負の場合に−１の値を出力する。次に、第１フィードバック・スケーリング回路７３５は、ビット値をスケール・ファクタＣｂ１によりスケーリングして、＋Ｃｂ１または−Ｃｂ１の値を有する第１フィードバック信号ｂ１を生成する。
【００５７】
第２遅延信号ｇ（ｎ−２）は第２フィードバック・ビット判定回路７４０に供給され、この判定回路は、ビット判定を、第２遅延信号ｇ（ｎ−２）の極性に基づいて行ない、第２遅延信号ｇ（ｎ−２）が正の場合に＋１の値を、第２遅延信号ｇ（ｎ−２）が負の場合に−１の値を出力する。次に、第２フィードバック・スケーリング回路７４５は、ビット値をスケール・ファクタＣｂ２によりスケーリングして、＋Ｃｂ２または−Ｃｂ２の値を有する第２フィードバック信号ｂ２を生成する。
【００５８】
第３遅延信号ｇ（ｎ−３）は第３フィードバック・ビット判定回路７５０に供給され、この判定回路は、ビット判定を、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）の極性に基づいて行ない、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）が正の場合に＋１の値を、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）が負の場合に−１の値を出力する。次に、第３フィードバック・スケーリング回路７５５は、ビット値をスケール・ファクタＣｂ３によりスケーリングして、＋Ｃｂ３または−Ｃｂ３の値を有する第３フィードバック信号ｂ３を生成する。
【００５９】
第３遅延信号ｇ（ｎ−３）は第３フィードフォーワード・ビット判定回路７６０に供給され、この判定回路は、ビット判定を、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）の極性に基づいて行ない、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）が正の場合に＋１の値を、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）が負の場合に−１の値を出力する。次に、第１フィードフォーワード・スケーリング回路７６５は、ビット値をスケール・ファクタＣｆ１によりスケーリングして、＋Ｃｆ１または−Ｃｆ１の値を有する第１フィードフォーワード信号ｆ１を生成する。
【００６０】
第２遅延信号ｇ（ｎ−２）は第２フィードフォーワード・ビット判定回路７７０に供給され、この判定回路は、ビット判定を、第２遅延信号ｇ（ｎ−２）の極性に基づいて行ない、第２遅延信号ｇ（ｎ−２）が正の場合に＋１の値を、第２遅延信号ｇ（ｎ−２）が負の場合に−１の値を出力する。次に、第２フィードフォーワード・スケーリング回路７７５は、ビット値をスケール・ファクタＣｆ２によりスケーリングして、＋Ｃｆ２または−Ｃｆ２の値を有する第２フィードフォーワード信号ｆ２を生成する。
【００６１】
フィードバック経路及びフィードフォーワード経路の数は必要に応じて変更することができ、２つの数は同じである必要はない。フィードバック・ループの数がフィードフォーワード・ループの数よりも大きいのが通常である。これは、次に受信するビットよりも前に受信したビットによる干渉の確率が高いからである。上に説明したように、スケール・ファクタＣｂ１，Ｃｂ２，Ｃｂ３，Ｃｆ１，及びＣｆ２は周期的にトレーニング・プロセスを通して、例えばフレーム毎、または２フレーム毎の頻度で更新される。
【００６２】
別の実施形態では、複数のフィードフォーワード・スケーラーを、周期的に更新されるルックアップ・テーブル・ペアに置き換えることができる。図８はフィードフォーワード・ルックアップ・テーブル及びフィードバック・ルックアップ・テーブルを使用するフィードバック回路のブロック図である。図８に示すように、この回路は、第１加算器８１０、第１〜第４遅延器８２２，８２４，８２６，８２８、第１〜第３フィードバック・ビット判定回路８３２，８３４，８３６、フィードバック・ルックアップ・テーブル８４０、第１及び第２フィードフォーワード・ビット判定回路８５２，８５４、フィードフォーワード・ルックアップ・テーブル８６０、及び第２加算器８１５を含む。
【００６３】
入力信号ｘ（ｎ）から、フィードバック信号ｂを第１加算器５１０において減算して中間信号ｇ（ｎ）を形成する。中間信号ｇ（ｎ）に、第１〜第４遅延回路８２２〜８２８により遅延を加えて第１〜第４遅延信号ｇ（ｎ−１），ｇ（ｎ−２），ｇ（ｎ−３），及びｇ（ｎ−４）を形成する。第４遅延信号ｇ（ｎ−４）から、フィードフォーワード信号ｆを第２加算器８１５において減算して出力信号ｙ（ｎ）を形成する。
【００６４】
第１遅延信号ｇ（ｎ−１）は第１フィードバック・ビット判定回路８３２に供給され、この判定回路は、ビット判定を、第１遅延信号ｇ（ｎ−１）の極性に基づいて行ない、第１遅延信号ｇ（ｎ−１）が正の場合に＋１の値を、第１遅延信号ｇ（ｎ−１）が負の場合に−１の値を出力する。第２遅延信号ｇ（ｎ−２）は第２フィードバック・ビット判定回路８３４に供給され、この判定回路は、ビット判定を、第２遅延信号ｇ（ｎ−２）の極性に基づいて行ない、第２遅延信号ｇ（ｎ−２）が正の場合に＋１の値を、第１遅延信号ｇ（ｎ−２）が負の場合に−１の値を出力する。第３遅延信号ｇ（ｎ−３）は第３フィードバック・ビット判定回路８３６に供給され、この判定回路は、ビット判定を、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）の極性に基づいて行ない、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）が正の場合に＋１の値を、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）が負の場合に−１の値を出力する。
【００６５】
第３遅延信号ｇ（ｎ−３）は第１フィードフォーワード・ビット判定回路８５２に供給され、この判定回路は、ビット判定を、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）の極性に基づいて行ない、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）が正の場合に＋１の値を、第３遅延信号ｇ（ｎ−３）が負の場合に−１の値を出力する。第２遅延信号ｇ（ｎ−２）は第２フィードフォーワード・ビット判定回路８５４に供給され、この判定回路は、ビット判定を、第２遅延信号ｇ（ｎ−２）の極性に基づいて行ない、第２遅延信号ｇ（ｎ−２）が正の場合に＋１の値を、第２遅延信号ｇ（ｎ−２）が負の場合に−１の値を出力する。
【００６６】
次に、第１〜第３フィードバック・ビット判定回路８３２，８３４，８３６が出力する３つのビットをフィードバック・ルックアップ・テーブル８４０のアドレスとして使用する。このようにして、単一のフィードバック信号ｂのみが必要となり、この信号は個々のフィードバック部分の和を表わす。同様にして次に、第１及び第２フィードフォーワード・ビット判定回路８５２，８５４が出力する２つのビットをフィードフォーワード・ルックアップ・テーブル８６０のアドレスとして使用する。ここで、＋／−１は実際には、アドレスとして使用される場合は＋１／０とすることができる。このようにして、単一のフィードフォーワード信号ｆのみが必要となり、この信号は個々のフィードフォーワード部分の和を表わす。
【００６７】
図９は、図４〜図８のうちの一つ以上を参照しながら上に議論したような、フィードフォーワード経路及びフィードバック経路を有する判定フィードフォーワード等化器を使用する概略の方法を示すフローチャートである。図９に示すように、システムはまず、９１０において、送信信号ｘ（ｎ）を受信する。次に、９２０において、システムはフィードバック信号（群）を加算して中間信号ｇ（ｎ）を生成する。
【００６８】
９３０において、中間信号ｇ（ｎ）を使用してフィードフォーワード信号を決定する。このフィードフォーワード信号は、中間信号ｇ（ｎ）の極性に基づいたビット判定値であり、フィードフォーワード・スケール・ファクタが乗算されることによりスケーリングされている。次に、９４０において、中間信号ｇ（ｎ）に遅延を加えて遅延中間信号ｇ（ｎ−１）を形成する。９５０において、この遅延中間信号ｇ（ｎ−１）を使用してフィードバック信号を決定する。このフィードバック信号は、遅延中間信号ｇ（ｎ−１）の極性に基づくビット判定値であり、フィードバック・スケール・ファクタが乗算されることによりスケーリングされている。
【００６９】
最後に、９６０において、フィードフォーワード信号を遅延中間信号ｇ（ｎ−１）から減算して出力信号ｙ（ｎ）を形成する。この信号は、遅延回路部により時間ｎ＋１において遅延されている。一般的に、出力信号は次式により求めることができる。
【００７０】
【数４】
0004503442.tif 000005
或いは、
【００７１】
【数５】
0004503442.tif 000006
これらの式において、Ｒは遅延レジスタの数であり、Ｎはフィードバック項の数であり、Ｍはフィードフォーワード項の数であり、Ｃｂｉは最初のフィードバック項から数えたときのｉ番目のフィードバック・スケール・ファクタであり、Ｃｆｉは最後のフィードフォーワード項から数えたときのｉ番目のフィードフォーワード・スケール・ファクタであり、ｂ（ｎ）はｇ（ｎ）のビット値である。効率的な実施形態では、Ｒは通常、ＮまたはＭの最大値に等しい。
【００７２】
更に一般的には、上に示し、議論した種々の実施形態に加えて種々の他の実施形態を使用して、受信機、または等化器または受信機の集積回路バージョンにおいて等化法を実施して無線チャネルによって生じる受信信号への悪影響を軽減することができる。この方法では、９４０に示すように、入力信号に対応する信号に遅延機能により遅延を加えて中間信号を供給し、９３０に示すように、この信号に対応するフィードフォーワード信号であって、チャネル・パラメータの推定値に対応するフィードフォーワード・スケール・ファクタにしたがってスケーリングされる硬判定値を備えるフィードフォーワード信号を供給し、フィードフォーワード信号及び中間信号を結合して、入力信号に対して遅延され、かつ入力信号に対する無線チャネルの悪影響が補償された出力信号を供給する。
【００７３】
フィードフォーワード信号を供給する動作においては、例えば入力での信号の極性に対応する硬判定値またはビット判定値を遅延機能に供給し、９３０に示すように、この極性をフィードフォーワード・スケール・ファクタと相関させてフィードフォーワード信号を供給し、結合させる動作においては更に、９６０に示すように、フィードフォーワード信号を中間信号から減算して出力信号を供給する。
【００７４】
別の実施形態における方法では更に、９５０に示すように、チャネル・パラメータの推定値に対応するフィードバック・スケール・ファクタによりスケーリングされるフィードバック信号を供給し、９２０に示すように、フィードバック信号及び入力信号を結合して、入力における入力信号に対応する信号を遅延機能に供給する。フィードバック信号を供給する動作においては更に、遅延機能の出力における信号の極性に対応する別の硬判定値を供給し、この極性をフィードバック・スケール・ファクタと相関させてフィードバック信号を供給する。
【００７５】
上に説明したプロセスを更に次のように適合させるとすると、更に別の実施形態において更に一般的な形で、上に議論し、説明した方法を実施して、以前に送信されたビットまたはシンボルによる（フィードバック）干渉、または以後に送信されるビットまたはシンボルによる（フィードフォーワード）干渉に起因するＩＳＩに関して入力信号を等化する、または補償することができる。ここで、本方法は、図５の構造及び同様な機能を備える他の構造によって便利な形で実施することができることに注目されたい。入力信号に対応する信号に遅延を加える動作においては更に、信号に直列接続遅延機能により遅延を加える。
【００７６】
フィードフォーワード信号を供給する動作においては更に、Ｎｆ個のフィードフォーワード信号を供給し、各信号は対応する硬判定値及び対応するフィードフォーワード・スケール・ファクタによって変化し、この場合、対応する硬判定値は、直列接続遅延機能のうちの対応する一つの遅延機能の入力における信号の極性、及びこの極性に関連する対応するフィードフォーワード・スケール・ファクタを表わす。フィードフォーワード信号を結合する動作においては更に、Ｎｆ個のフィードフォーワード信号及び中間信号を結合して出力信号を供給する。
【００７７】
フィードバック信号を供給する動作においては更に、Ｎｂ個のフィードバック信号を供給し、各信号は対応する他の硬判定値及び対応するフィードバック・スケール・ファクタによって変化し、この場合、対応する他の硬判定値は、直列接続遅延機能のうちの対応するいずれか一つの遅延機能の出力における信号の極性、及びこの極性に関連する対応するフィードバック・スケール・ファクタを表わす。フィードバック信号を結合する動作においては更に、Ｎｂ個のフィードバック信号及び入力信号を結合して信号を直列接続遅延機能の第１入力に供給する。
【００７８】
上述の方法は、直列接続遅延機能が多くの直列接続遅延機能を備え、かつ直列接続遅延機能の数がＮｆ及びＮｂの大きい方以上の場合に、大きな利点をもたらす。考慮する必要のあるフィードバック・スケール・ファクタまたはチャネル係数の数Ｎｂは多くの場合、フィードフォーワード・スケール・ファクタの数Ｎｆに少なくとも等しく、通常は数Ｎｆよりも大きい。
【００７９】
上に説明した方法の実施形態の一つ以上を更に以下に議論するように適合させることができる。この方法は、図６の構造及び同様な構造において用いることができ、読者は図６に関する議論を参照すれば更に詳細な内容が分かる。ここで、フィードフォーワード信号を供給する動作においては更に、フィードフォーワード・スケール・ファクタの複数の固有の線形結合を供給し、この場合、フィードフォーワード・スケール・ファクタはチャネル・パラメータの推定値に対応し、さらにフィードフォーワード・スケール・ファクタの複数の固有の線形結合のうちの一つをフィードフォーワード信号として選択する。この選択は、複数のフィードフォーワード硬判定値の結合に基づき、各フィードフォーワード硬判定値は直列接続遅延機能のうちの異なる一つの遅延機能における入力信号の極性に対応する。
【００８０】
更に別の態様では、フィードバック信号を供給する動作においては更に、フィードバック・スケール・ファクタの複数の固有の線形結合を供給し、この場合、フィードバック・スケール・ファクタはチャネル・パラメータの推定値に対応し、さらにフィードバック・スケール・ファクタの複数の固有の線形結合のうちの一つをフィードバック信号として選択するが、この選択は、複数のフィードバック硬判定値の結合に基づき、各フィードバック硬判定値は直列接続遅延回路のうちの異なる一つの遅延回路における出力信号の極性に対応する。
【００８１】
上に説明した方法及び構造は、２値位相シフト・キーイング信号などに対応する、または２値位相シフト・キーイング信号などから得られる入力信号に特に適する。種々の実施形態は、特定数のフィードバック経路またはフィードフォーワード経路を有するものとして示されるが、この構成は本発明による別の実施形態を制限するものではない。フィードバック経路及びフィードフォーワード経路の数は、チャネル条件、利用可能な処理リソースなどにより必要に応じて変更可能である。
【００８２】
フィードフォーワード及びフィードバックを使用する等化器の別の実施形態について、図１０及び図１１を参照しながら以下に議論及び説明することとし、これらの構造及び対応する方法はＭ進信号の等化処理に特に適する。Ｍ値２進直交キーイング（Ｍ−ＢＯＫ：M-ary Binary Orthogonal Keying）信号のようなＭ進信号では、複数のビットまたは複数のデータ・ビットが単一のシンボルで送信される。例えば、ｋビットをシンボル・マッピングにより送信する場合、１ビットを使用してシンボルの極性（＋／−）を変更することができ、同時に（ｋ−１）ビットを使用してＭ／２個のシンボルのうちのどのシンボルを送信するかを選択する。ｋ＝３及びＭ＝８（８−ＢＯＫ）の場合のマッピング例は以下のように与えられる。
【００８３】
Ｃ１〜  １    １    １
Ｃ２〜  １    １  −１
Ｃ３〜  １  −１    １
Ｃ４〜  １  −１  −１
−Ｃ４〜−１    １    １
−Ｃ３〜−１    １  −１
−Ｃ２〜−１  −１    １
−Ｃ１〜−１  −１  −１
上のマッピング例において、Ｃ１及び負のＣ１は１８０度の位相差を有する同じシンボルであり、他のシンボルＣ２．．．Ｃ４についても同じことが当てはまる。
【００８４】
上の説明から、ＢＰＳＫ  ＤＦＦＥの目的は、以前に受信したデータ・ビット及び「以後に受信する（future）」データ・ビット（後者はフィードフォーワード成分である）に関する硬判定に基づいてＩＳＩを補正することであった。この硬判定は、遅延ラインから取り出される軟データの極性または符号を使用して、或いは極性または符号に基づいて行なわれた（具体的には、図５及び図６を参照されたい）。チャネル係数に対応するスケール・ファクタによって、これらの硬判定値の各々に対して数学的手法による重み付けを行なうが、この重み付けは、これらの硬判定値がどの程度、現在の軟データに関するＩＳＩに、軟データに対してフィードバック調整を行なう等化器の入力として、または軟データに対してフィードフォーワード調整を行なう等化器からの出力として影響するのかに基づいて行なわれる。
【００８５】
図１０及び図１１の等化器に注目すると、検出器は「硬」判定を各シンボル間隔で行なうが、この判定は、入力相関器から最大振幅を生成するコード・シンボル（１，．．．Ｍ／２）を選択することにより行なわれる。相関器によって供給される選択シンボルまたはコード、及びその極性を使用して、検出器は、「硬」マッピングをデータ・ビットに付加し、この硬判定値はタップ付き遅延ラインに検出器の出力から供給される。システムはまた、軟判定ＦＥＣ復号に使用されるシンボル相関器の各々に関する軟出力「ＤＡＴＡ  ＯＵＴ」を供給する。
【００８６】
一般性を損なうことなく、現在受信しているシンボルを実際にｃ１と仮定する。相関器出力に影響を与えるＩＳＩは、以前に受信した（フィードフォーワード要素に関しては「以後に受信する」）シンボルのうちのどのシンボルが送信されたのか、によって変化する。このＩＳＩ成分は、「Ｃ１に関するＮｂ個の重み付けの和」と表記されたシステム構成要素において計算される。このシステム構成要素への入力は以前に受信したシンボルに関するＮｂ個の硬判定値であり、これらの硬判定値にはそれぞれ、トレーニング手順において推定されるチャネル・パラメータに対応する（Ｍ／２）個の重み付けのうちの一つの重み付けが選択され加算されて（または硬判定値の極性によっては減算されて）ＩＳＩ（１）と呼ぶことができる中間結果を形成する。この値またはフィードバック信号をフィードバックし、ｃ１相関器出力から減算する。この動作は、ＩＳＩがｃ１に関して以前に受信したシンボルに関する硬判定値に基づいて計算される様子を示している。Ｍ値ＢＯＫ等化処理を完了するために、ＩＳＩ（１），．．．，ＩＳＩ（Ｍ／２）を計算し、これらの計算結果をこれらのＩＳＩに対応する相関器出力から減算する必要がある。別の実施形態では、ルックアップ・テーブルを（「Ｎ個の重み付けの和」に代えて）使用して、以前に受信したシンボルに関する硬判定値に基づくＩＳＩ（１），．．．，ＩＳＩ（Ｍ／２）の事前計算値を指定する。
【００８７】
図１０を参照しながら、Ｍ進信号に対する無線チャネルの悪影響を軽減するように配置、構成される等化器について議論し、説明する。等化器は、入力信号１００１に接続される入力セクション１００３を備える。入力信号は、ＭＢＯＫ信号のようなＭ進信号に対応する。入力セクションは、更に一般的なＭ値の場合におけるＭＢＯＫ信号またはＣＭに関する複数のシンボル、例えばＣ１．．．ＣＭ／２に対応する複数の信号を供給するように動作し、この場合、Ｍは上に議論したように、シンボル空間における固有シンボルの数である。
【００８８】
更に検出器１００５が設けられ、この検出器は複数の信号に接続され、複数のシンボルのうちの一つのシンボルを示す硬判定値を供給するように動作する、または供給するためのものである。検出器は複数の信号のうちのどの信号が最大振幅を有するのかを判定し、硬判定値、例えば最大信号振幅に対応するシンボルに関する対応するビット・パターンをＭＢＯＫシンボル空間における極性と共に出力する。従って、各時間ｎにおいて、検出器は最大信号振幅によって表わすことができるシンボルを示す対応する硬判定値を供給する。
【００８９】
更には遅延ライン１００７が設けられ、この遅延ラインは更に、幾つかの実施形態において遅延回路または直列接続遅延回路を備える。遅延回路または機能は硬判定値（群）に接続され、かつ一つ以上の遅延ライン硬判定値，ｇ１．．．ｇＮまたは複数の遅延ライン硬判定値を供給するように動作する。
【００９０】
更にはフィードフォーワード・セクション１００９が設けられ、このフィードフォーワード・セクションは遅延ラインに接続され、かつ複数のフィードフォーワード信号を供給するように動作し、この場合、各フィードフォーワード信号は、遅延硬判定値のうちの一つ以上に対応するフィードフォーワード・スケール・ファクタを含む。フィードフォーワード・スケール・ファクタは、チャネル・パラメータの推定値に対応し、複数のフィードフォーワード信号は複数の信号に１対１で対応する。
【００９１】
設けられる最後の構成要素は、複数の結合器を備える出力セクション１０１１であり、これらの結合器の各々は、複数の信号のうちの対応する一つの信号と、複数のフィードフォーワード信号のうちの対応する一つの信号とを結合して、入力信号に対して遅延され、かつ入力信号に対する無線チャネルによるＩＳＩのような悪影響が補償された出力信号１０１３を供給するように動作する。
【００９２】
更に別の実施形態では、入力セクション１００３は複数の相関器１０２０〜１０２２またはＭ／２個の相関器を備え、各相関器は入力信号を複数のシンボルＣ１，Ｃ２，．．．ＣＭ／２のうちの一つと相関させ、複数の相関器信号のうちの一つを対応する相関器出力から供給するように動作し、この場合、これらの相関器信号の各々は複数の信号のうちの一つに対応する。遅延ライン１００７は更に、Ｎ個の直列接続遅延回路１０２５〜１０２７を備え、各遅延回路は検出器からの硬判定値に連続して遅延を加えて、連続する遅延された遅延硬判定値に対応する最大遅延信号であるｇＮの遅延ライン硬判定値を供給する。
【００９３】
フィードフォーワード・セクション１００９は更に複数のフィードフォーワード・スケーリング機能１０３０〜１０３２を備え、各機能は、第１遅延ライン硬判定値に対応する第１フィードフォーワード・スケール・ファクタ及び第２遅延ライン硬判定値に対応する第２フィードフォーワード・スケール・ファクタ、及び更に別の遅延ライン硬判定値に対応する可能な更に別のフィードフォーワード・スケール・ファクタを選択するように動作し、この場合、これらのフィードフォーワード・スケール・ファクタは複数のシンボルのうちの対応する一つのシンボルに関連する。フィードフォーワード・スケーリング機能はまた、複数のフィードフォーワード信号１０３４〜１０３６のうちの対応する一つの信号を供給するように選択されると、第１及び第２フィードフォーワード・スケール・ファクタ、及び他のフィードフォーワード・スケール・ファクタを結合するように動作する。例えば、スケーリング機能１０３０はシンボルＣ１に対応し、スケーリング機能１０３１はシンボルＣ２に対応する、等である。選択されるスケール・ファクタは硬判定値、例えば対応するシンボルだけでなくスケーリング機能に対応するシンボルによって変化する。遅延ライン硬判定値が負のＣ３を示すとすると、Ｃ２に対応するスケーリング機能１０３１は一つのスケール・ファクタ、特にシンボルＣ３に対応するチャネル・パラメータを示すフィードフォーワード・スケール・ファクタを選択し、極性が負であるので、このスケール・ファクタを他の選択された全てのスケール・ファクタの和から減算して対応するフィードフォーワード信号１０３５を供給する。
【００９４】
これらのスケーリング機能の各々は、Ｎｆ個のスケール・ファクタまたは重み付けを、遅延ライン１００７からの対応する硬判定値に従って選択し、これらの重み付けを合算してフィードフォーワード信号を供給する、例えばスケーリング機能１０３０はフィードフォーワード信号１０３４を供給する。ここで、図１０は、ＮｆがＮ、例えば遅延ラインの直列接続遅延機能の数に等しい一般的な場合を示していることに留意されたい。通常のケースである、ＮｆがＮよりも小さい場合、フィードフォーワード・スケーリング機能の各々は、複数の遅延ライン硬判定値に遅延機能または素子の入力において接続され、これらの遅延ライン硬判定値は最も遅延の大きい方の遅延信号、例えばｇＮ−１，ｇＮ−２．．．ｇＮ−Ｎｆである、というのは、これらの遅延信号は着目するシンボルに時間が最も近いからである。
【００９５】
いずれにしても、等化器の他の実施形態は出力セクション１０１１を含み、この出力セクションは更に遅延ライン１０３９を備え、この遅延ライン１０３９は複数の信号に接続され、かつ遅延ライン１００７が硬判定値（群）に加える遅延と同じ大きさの遅延量Ｎだけ遅延された複数の信号を供給する。これによって、複数の信号を対応するフィードフォーワード信号に揃えることができるので、正しい調整を複数の信号の各々に対して行なって、後で送信されてくるシンボルによる着目するシンボルに対する干渉を補償することができる。従って、出力データ１０１３は、このような干渉が補償された軟データとなる。
【００９６】
図１０の等化器の多くの実施形態に含まれる更に別の構成要素はフィードバック・セクション１０１５であり、このフィードバック・セクションは遅延ラインに接続され、かつ複数のフィードバック信号を供給するように動作し、各フィードバック信号は、複数の遅延ライン硬判定値のうちの第２硬判定値に対応するフィードバック・スケール・ファクタを備える。フィードバック・スケール・ファクタはまた、チャネル・パラメータの推定値に対応し、複数のフィードバック信号は複数の信号に対応する。入力セクション１００３は更に複数の入力結合器１０１７を備え、この場合、複数の入力結合器１０４９〜１０５１の各々は、複数の相関器信号のうちの対応する一つの信号及びフィードバック信号のうちの対応する一つの信号を結合して複数の信号のうちの対応する一つの信号を、例えば検出器１００５及び遅延ライン１０３９の両方に供給するように動作する。
【００９７】
フィードバック・セクション１０１５は更に複数のフィードバック機能１０４５〜１０４７を備え、各フィードバック機能は、複数の遅延ライン硬判定値のうちの第１遅延ライン硬判定値に対応する第１フィードバック・スケール・ファクタ及び複数の遅延ライン硬判定値のうちの第２遅延ライン硬判定値に対応する第２フィードバック・スケール・ファクタを選択するように動作し、この場合、第１及び第２フィードバック・スケール・ファクタは複数のシンボルのうちの対応する一つのシンボルに関連し、各フィードバック機能は更に、第１及び第２フィードバック・スケール・ファクタを結合して複数のフィードバック信号のうちの対応する一つの信号を供給するように動作する。ここで、これらのフィードバック・スケール・ファクタはフィードフォーワード・スケール・ファクタとは異なり、かつ硬判定値に対応するシンボル及び遅延ライン内の位置によって変わり、この場合のシンボルはフィードバック信号が生成される対象である。スケーリング機能は、関連するスケール・ファクタに、フィードフォーワード・スケーリング機能に関して上に議論した内容に従って作用する。
【００９８】
ここで、遅延ライン１００７の直列接続遅延機能または回路の数Ｎは、ＮｂまたはＮｆのうちの大きい方であり、ＮｂまたはＮｆは、フィードバック等化または補償及びフィードフォーワード等化または補償にそれぞれ対応する遅延ライン硬判定値、従ってスケール・ファクタの数であることに留意されたい。また、遅延ライン１００７の直列接続遅延機能の数は、遅延ライン１０３９のこのような遅延または遅延機能の数に等しいことにも留意されたい。
【００９９】
図１１を参照しながら、等化器の別の実施形態について議論し、説明する。ここで、同一の参照番号は図１０の同様な構成要素を指し、図１０の実施形態と図１１の実施形態の間で唯一明らかに異なるのは、フィードフォーワード・セクション及びフィードバック・セクションの実現形態または実施形態のみである。図１１では、フィードバック・セクションは更に複数のフィードバック・ルックアップ・テーブル（ＬＵＴ：Look Up Table ）１１４５〜１１４７を備え、各ＬＵＴは、複数の遅延ライン硬判定値に対応し、かつ複数のシンボルのうちの対応する一つのシンボルに関連するフィードバック・スケール・ファクタの線形結合を選択するように動作し、各ＬＵＴは更に、フィードバック・スケール・ファクタの線形結合を複数のフィードバック信号のうちの対応する一つの信号として供給するように動作する。基本的に、それぞれのスケール・ファクタの両方の極性の考えられる全ての数学的結合は事前に計算しておき、それぞれのＬＵＴに保存し、更に遅延ライン硬判定値の結合をテーブルのアドレスまたはインデックス、従ってそれぞれのスケール・ファクタの対応する結合として使用する。この実施形態では、トレーニング・プロセスの間に等化器を追加計算の代わりとして使用しながら計算リソースを節約する。
【０１００】
同様に、フィードフォーワード・セクション１００９は更に複数のフィードフォーワード・ルックアップ・テーブルＬＵＴ１１３０〜１１３２を備え、各ＬＵＴは、複数の遅延ライン硬判定値に対応し、かつ複数のシンボルのうちの対応する一つのシンボルに関連するフィードフォーワード・スケール・ファクタの線形結合を選択するように動作し、各ＬＵＴは更に、フィードフォーワード・スケール・ファクタの線形結合を複数のフィードフォーワード信号のうちの対応する一つの信号として供給するように動作する。フィードフォーワード・スケール・ファクタの線形結合は事前に計算しておき、これらのＬＵＴに保存し、更にフィードバック・セクションに関する上の議論と同様な遅延ライン硬判定値に対応するアドレスに基づいて利用することができる。上に説明したように、図１０及び図１１の等化器は、Ｍ進信号、すなわちＭ値２進直交キーイング信号のような入力信号を処理するのに特に適する。更に、図１０及び図１１の特定構造に関する議論において開示される等化処理方法は、同様な機能を有する別の構造に用いることができる。
【０１０１】
ＤＦＦＥの性能が、変形Ｎａｆｔａｌｉチャネル・モデルを使用する幾つかのシミュレートされた伝搬条件でシミュレートされるＢＰＳＫデータを使用して分析された。このモデルはチャネル応答内に幾つかの取得ポイントを想定し、Ｔｂの間隔におけるＩＳＩを表現する。モデルは、ランダムな重み付け設定を行なった（random weighting）、 因果的関係で、かつ指数関数的に減衰する包絡線及び非因果的関係で、かつ指数関数的に減衰する包絡線の両方を用いてチャネル等価ＦＩＲフィルタを生成する。 
【０１０２】
【数６】
0004503442.tif 000007
上式において、τｂ及びτｆは因果的関係で減衰する包絡線及び非因果的関係で減衰する包絡線に関する時定数であり、ａｋは、分散が１、平均がゼロであるガウス・ランダム変数である。中程度の、比較的大きい、非常に大きいＩＳＩに対応する時定数は、τｂ＝｛５，１０，２０｝及びτｆ＝｛２，７，１０｝により特徴付けられる。（τｂ，τｆ）ペアが（２０，１０）の場合に観察されるＩＳＩは通常、２つの壁を使用して行なわれる我々の１０ｍチャネル測定において観察されるＩＳＩよりも大きく、（τｂ，τｆ）ペアが（５，２）の場合は、同様なＩＳＩが２ｍ見通し線（障害の無い自由空間）チャネルに関して観察される。
【０１０３】
次のテーブルは、トレーニングに８ビット係数を、トレーニング後の実施には６ビット係数を使用して、６ビット軟データに対してトレーニングを２００回反復した後のＤＦＦＥ性能の特徴を表したものである。第１列はτｂ＿τｆペアの特徴であり、第２列はＩＳＩデータに加算されるＡＷＧＮの程度の特徴であり、第３及び第４列は、２０回の個別試行に渡るＳＮＲの平均／標準偏差を示し、この場合、各試行には列１のパラメータを使用して異なるチャネルを用いた。最後の２つの列は、ＡＧＣによってＤＦＦＥへの最適入力レベルが＋／−３ｄＢだけ悪化するときの結果を示している。ここで、大きなノイズ及び小さなＩＳＩがある場合に、予測されるようにＤＦＦＥによってＳＮＲがわずかに悪化する。何故なら、係数トレーニングがノイズによって大きく左右されるからである。
【０１０４】
【表１】
0004503442.tif 000008
上に議論した装置、プロセス及びシステム、及びこれらに関する本発明による原理によって、複合チャネルにより送信される信号を等化処理する現在の手法により生じる問題を解決するだけでなく、例えば無線通信受信機またはデバイスに使用されるこのような等化器及び等化器を使用する方法を実現する新規かつ便利な方法が提供される。上に議論した原理によれば、共通の遅延ラインからの軟データに対して硬判定を行ない、適切なフィードバック・スケール・ファクタ及びフィードフォーワード・スケール・ファクタをこのような硬判定に基づいて選択し、更にこれらのスケール・ファクタを着信信号と結合させて、等化処理され、かつ補償された出力信号を軟データの形で、かつ最小遅延を示す、直接的計算による高効率な方法で供給するが、この原理を使用することにより、複合チャネル等化器及び対応する受信機を改良する、コスト効率が高く、効率的で実用的な手法が容易になるので、システム性能が向上し、ユーザの要求を満たすことができる。
【０１０５】
上に説明した原理、概念及び実施形態を理解した当業者であれば、通信デバイスまたはプロトコルに依存し、かつ受信機の周波数ずれの計算及び推定を容易にする更に別の高速かつ高効率の手法も提供する他の別の手順及び構造を実現することができると考えられる。以下に示す請求項は多くのこのような他の手順及び構造を含むと考えられる。
【０１０６】
本開示は、本発明の真の、意図した、公正な技術範囲及び技術思想を制限するのではなく、本発明による種々の実施形態を構成し、かつ使用する方法を説明するためになされる。これまでの説明は、全てを網羅しようとするものではなく、本発明を開示した詳細な構成に限定するものでもない。変形及び変更は上に開示された示唆を考慮すると可能である。実施形態（群）は、本発明の原理及びその適用形態の最良の例を提供し、この技術分野の当業者が本発明を種々の実施形態で、かつ考えられる特定の利用形態に適する種々の変形を加える形で利用することができるように選択され、説明された。全てのこのような変形及び変更は、本特許出願の係属中に補正することができる添付の請求項、及び公正に、合法的に、かつ公平に正当と判断される範囲で解釈される場合の、これらの請求項の全ての均等物使用により定義される本発明の技術範囲に含まれる。
【０１０７】
尚、本願の国際出願の英文明細書においては、ＪＩＳコードでは表記できない箇所があったため、本翻訳文では代替表記を行った。具体的には、英文明細書においてボールド体（太字）により表記されていた記号（Ｃ，ｂ等）を、本翻訳文においてはその記号に下線を付すことにより表した。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】等化器を含む受信機の代表的形態の簡易ブロック図。
【図２】判定フィードバック等化器の例示のブロック図。
【図３】送信機と受信機との間の例示のチャネル。
【図４】図１の受信機に使用する判定フィードフォーワード等化器のブロック図。
【図５】判定フィードフォーワード等化器の別の実施形態。
【図６】判定フィードフォーワード等化器の別の実施形態。
【図７】判定フィードフォーワード等化器の別の実施形態。
【図８】判定フィードフォーワード等化器の別の実施形態。
【図９】信号を等化する方法の実施形態のフローチャート。
【図１０】Ｍ進信号を等化するのに適するＤＦＦＥ等化器の例示のブロック図。
【図１１】Ｍ進信号を等化するのに適するＤＦＦＥ等化器の例示のブロック図。
【図１】
0004503442.tif 000009
【図２】
0004503442.tif 000010
【図３】
0004503442.tif 000011
【図４】
0004503442.tif 000012
【図５】
0004503442.tif 000013
【図６】
0004503442.tif 000014
【図７】
0004503442.tif 000015
【図８】
0004503442.tif 000016
【図９】
0004503442.tif 000017
【図１０】
0004503442.tif 000018
【図１１】
0004503442.tif 000019