(57)【要約】  光空間通信システムにおいて通信の安定性を確保しつつ、受信装置の回路規模を削減する。複数の入力信号から一つのデータを復号するデータ受信装置は、上記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、上記複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、上記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、上記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、上記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と、を有し、上記スケジュール手段は、上記第一記録手段に記録された上記入力信号の数が上記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、上記デジタル信号処理手段に上記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理させ、および、当該時刻の上記入力信号のうち上記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を上記第一記録手段に記録させ、上記第一記録手段に記録された上記入力信号の数が上記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、上記デジタル信号処理手段に上記第一記録手段に記録された信号と上記入力信号を処理させ、上記デジタル信号処理手段で処理する上記入力信号の数が上記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは上記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち上記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを上記第一記録手段に記録するように制御を行う。
2017169927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置において、
前記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
前記複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
前記複数の入力信号もしくは前記第一記録手段に記録された値を前記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
前記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、前記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
前記デジタル信号処理手段から出力された値を一時的に記録する第二記録手段と、
前記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
前記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と
を有し、
前記スケジュール手段は、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、前記デジタル信号処理手段に前記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理させ、および、当該時刻の前記入力信号のうち前記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を前記第一記録手段に記録させ、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、前記デジタル信号処理手段に前記第一記録手段に記録された信号と前記入力信号を処理させ、前記デジタル信号処理手段で処理する前記入力信号の数が前記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは前記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち前記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを前記第一記録手段に記録させる
ように制御を行うデータ受信装置。
【請求項２】
請求項１記載のデータ受信装置は、複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号から前記データ信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
前記アナログ信号の受信強度をモニタするモニタ手段と、
を有し、
前記ＳＮ比推定手段は前記モニタ手段から得られる値に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項３】
請求項１記載のデータ受信装置は、複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段から出力された信号から前記データ信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
を有し、
前記ＳＮ比推定手段は前記増幅手段の増幅率に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のデータ受信装置において、
前記デジタル信号処理手段と前記第二記録手段との間に第二合成手段を有する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のデータ受信装置において、
前記スイッチ手段と前記第一記録手段との間にスループットを平滑化するスループット平滑化手段を有する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のデータ受信装置において、
前記データを故意にオーバーラップさせるオーバーラップ追加手段と、
前記オーバーラップ追加手段が追加したオーバーラップ部分を除去するオーバーラップ除去手段と、を有する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のデータ受信装置において、
前記ＳＮ比推定手段は、前記複数の入力信号を合成しても所定の誤り率以下を実現できない場合は、当該データを処理しないように動作する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のデータ受信装置と、モード分離器と、前記複数の入力信号を前記データ受信装置に与える複数の受信光学系と、を含む光空間通信の受信装置。
【請求項９】
複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置の制御方法であって、
前記データ受信装置は、
複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
前記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、前記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
前記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
複数の入力信号もしくは前記第一記録手段に記録された値を前記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
前記デジタル信号処理手段から出力された値を一時的に記録する第二記録手段と、
前記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
前記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と
を有し、
前記スケジュール手段は、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理し、および、当該時刻の前記入力信号のうち前記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を前記第一記録手段に記録し、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された信号と前記入力信号を処理し、前記デジタル信号処理手段で処理する前記入力信号の数が前記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは前記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち前記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを前記第一記録手段に記録するように制御する
データ受信装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項９記載のデータ受信装置の制御方法は、
複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号から前記データ信号を生成し、
前記アナログ信号の受信強度をモニタし、
前記ＳＮ比推定手段は前記アナログ信号の受信強度のモニタ結果に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項９記載のデータ受信装置の制御方法は、
複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号を増幅し、
前記増幅された複数のアナログ信号から前記データ信号を生成し、
前記ＳＮ比推定手段は前記複数のアナログ信号の増幅率に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項９乃至請求項１１のいずれか一項に記載のデータ受信装置の制御方法において、前記第二記録手段は、前記デジタル信号処理手段から出力された一部の信号のみを記録するように動作を変更したことを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項９乃至請求項１２のいずれか一項に記載のデータ受信装置の制御方法において、前記スイッチ手段と前記第一記録手段との間でスループットを平滑化することを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項９乃至請求項１３のいずれか一項に記載のデータ受信装置の制御方法において、前記スイッチ手段に入力される複数の入力信号の前記データを故意にオーバーラップさせ、
前記デジタル信号処理手段から出力された前記データのオーバーラップ部分を除去することを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
【請求項１５】
請求項９乃至請求項１４のいずれか一項に記載のデータ受信装置の制御方法において、前記ＳＮ比推定手段は、前記複数の入力信号を合成しても所定の誤り率以下を実現できない場合は、当該データを処理しないように動作することを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
【請求項１６】
複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体であって、
コンピュータを、
前記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
前記複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
前記複数の入力信号もしくは前記第一記録手段に記録された値を前記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
前記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、前記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
前記デジタル信号処理手段から出力された値を一時的に記録する第二記録手段と、
前記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
前記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と
して、機能させ、
前記スケジュール手段は、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理し、および、当該時刻の前記入力信号のうち前記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を前記第一記録手段に記録し、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された信号と前記入力信号を処理し、前記デジタル信号処理手段で処理する前記入力信号の数が前記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは前記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち前記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを前記第一記録手段に記録する
ように制御を行うデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体。
【請求項１７】
請求項１６記載のデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体は、
前記データ受信装置は複数のアナログ信号を受信し、
前記コンピュータを、
前記複数のアナログ信号から前記データ信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
前記アナログ信号の受信強度をモニタするモニタ手段として機能させ、
前記ＳＮ比推定手段が前記モニタ手段から得られる値に基づいてＳ／Ｎ比を推定するように機能させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体。
【請求項１８】
請求項１６記載のデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体は、
前記データ受信装置は複数のアナログ信号を受信し、
前記コンピュータを、
前記複数のアナログ信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段から出力された信号から前記データ信号を生成するアナログデジタル変換手段として機能させ、
前記ＳＮ比推定手段が前記増幅手段の増幅率に基づいてＳ／Ｎ比を推定するように機能させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体。
【請求項１９】
請求項１６乃至請求項１８のいずれか一項に記載のデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体は、
前記コンピュータを、
前記第二記録手段が、前記デジタル信号処理手段から出力された一部の信号のみを記録するように動作を変更させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体。
【請求項２０】
請求項１６乃至請求項１９のいずれか一項に記載のデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体は、
前記コンピュータを、
前記スイッチ手段と前記第一記録手段との間でスループットを平滑化するスループット平滑化手段としてさらに機能させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体。
【請求項２１】
請求項１６乃至請求項２０のいずれか一項に記載のデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体は、
前記コンピュータを、
前記データを故意にオーバーラップさせるオーバーラップ追加手段と、
前記オーバーラップ追加手段が追加したオーバーラップ部分を除去するオーバーラップ除去手段と、してさらに機能させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体。
【請求項２２】
請求項１６乃至請求項２１のいずれか一項に記載のデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体は、
前記コンピュータを、
前記ＳＮ比推定手段が、前記複数の入力信号を合成しても所定の誤り率以下を実現できない場合は、当該データを処理しないように動作させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラムを記録したプログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光空間通信の受信装置およびその制御方法に関し、特に受信した複数の信号を合成して復号処理を行う受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、航空機や人工衛星に搭載されたセンサーなどの性能向上に伴い、これらの移動体から地上への伝送容量拡大が求められている。将来予想される更なる伝送容量の拡大要求に応えるために、これまでのマイクロ波を用いた無線通信システムに比べて格段に伝送容量を拡大可能な光空間通信システムがある。【０００３】
しかしながら、現在の光空間通信システムは送信するデジタル信号の１と０をそのまま光のオンとオフに対応させ、その光強度を受光素子で検波する強度変調直接検波方式や、非特許文献１に記載されているようなパルス位置変調を用いた方式を利用している。このため、これ以上の伝送容量増加は困難である。【０００４】
そのため、光ファイバ通信システムで用いられているデジタルコヒーレント技術（非特許文献２）を、光空間通信システムに適用することが求められている。しかし、光は大気の影響（一般的に大気揺らぎと呼ばれる）を受けるため、特にデジタルコヒーレント技術で利用されるシングルモードファイバへ受信光を結合させる場合は、ファイバのコア径が小さいため、大きな課題となる。【０００５】
この課題を解決するために、特許文献１では、ファイバのコア径がシングルモードファイバよりも大きいマルチモードファイバを利用することにより、ファイバ結合効率の劣化を回避する方法が、提案されている。【０００６】
図１４は、特許文献１が提案する方法を適用して光空間通信の受信装置を構成した場合の、想定される全体像を示すブロック図である。図１４の受信装置は、光学レンズ１０、マルチモードファイバ２０、モード分離装置（Ｍｏｄｅ  Ｄｅｍｕｘ）３０、ある固有伝搬モードの光信号４０を伝搬するシングルモードファイバ４０ｓ、および９０度ハイブリッド部５０を含む。さらに図１４の光空間通信受信装置は、トランスインピーダンス変換増幅器（ＴＩＡ）６０、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）７０、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）８０、局部発振器（ＬＯ）９０などを含む。【０００７】
図１４の光空間通信の受信装置では、受信光を光学レンズ１０でマルチモードファイバ２０に結合させ、モード分離装置３０で各固有伝搬モードに分離した後、デジタル信号処理部８０で各々の信号を処理し合成する方法である。複数の光信号４０は、デジタル信号処理部８０で合成、復号された後、出力信号８０ｓとなってデジタル信号処理部８０から出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１３６５７２号
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Bryan S. Robinson,  ”781 Mbit/s photon-counting optical communications using a superconducting nanowire detector”, OPTICS LETTERS, Vol.31, No.4, pp.444-446, 2006.
【非特許文献２】鈴木他、”光通信ネットワークの大容量化に向けたデジタルコヒーレント信号処理技術の研究開発”、電子情報通信学会会誌、Ｖｏｌ．９５、Ｎｏ．１２、ｐｐ．１１００−１１１６、２０１２．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１記載の光空間通信システムでは、適切な受信望遠鏡サイズを用いることで各固有伝搬モードの光強度の確率分布はほぼ同一分布になるので、受信する固有伝搬モード数を増加することでビット誤り率を低下させることが可能になる。【００１１】
しかしながら、複数の望遠鏡で受信した光や固有伝搬モードを受信して一つの信号を合成する光空間通信システムでは、各受信光や固有伝搬モードを処理するデジタル信号処理手段の回路規模が処理する受信光や固有伝搬モードの数に比例して大きくなるという課題がある。図１４のデジタル信号処理部８０の回路規模は、複数の信号を合成する部分ではなく、各固有伝搬モードの処理が大部分を占めるため、処理する固有伝搬モード数に比例して大きくなるという課題がある。【００１２】
より具体的に記載すれば、一つの固有伝搬モードを処理するために１個のＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が必要である場合、２１モードのマルチモードファイバを利用する光空間通信システムでは２１個のＦＰＧＡを必要とする。つまり、２１モードのマルチモードファイバを利用する光空間通信システムの場合には、特許文献１記載の光空間通信システムは、通信を安定化させることが出来るものの、その規模およびコストは少なくとも２１倍になるという、課題がある。【００１３】
本発明の目的は、光空間通信システムにおいて通信の安定性を確保しつつ、受信装置の回路規模を削減する、光空間通信の受信装置およびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するため、本発明に係るデータ受信装置は、複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置において、
上記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
上記複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
上記複数の入力信号もしくは上記第一記録手段に記録された値を上記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
上記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、上記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
上記デジタル信号処理手段から出力された値を一時的に記録する第二記録手段と、
上記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
上記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と
を有し、
上記スケジュール手段は、
上記第一記録手段に記録された上記入力信号の数が上記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、上記デジタル信号処理手段に上記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理させ、および、当該時刻の上記入力信号のうち上記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を上記第一記録手段に記録させ、
上記第一記録手段に記録された上記入力信号の数が上記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、上記デジタル信号処理手段に上記第一記録手段に記録された信号と上記入力信号を処理させ、上記デジタル信号処理手段で処理する上記入力信号の数が上記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは上記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち上記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを上記第一記録手段に記録させる
ように制御を行う。【００１５】
本発明に係るデータ受信装置の制御方法は、複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置の制御方法であって、
上記データ受信装置は、
複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
上記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、上記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
上記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
複数の入力信号もしくは上記第一記録手段に記録された値を上記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
上記デジタル信号処理手段から出力された値を一時的に記録する第二記録手段と、
上記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
上記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と
を有し、
上記スケジュール手段は、
上記第一記録手段に記録された上記入力信号の数が上記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、上記デジタル信号処理手段は上記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理し、および、当該時刻の上記入力信号のうち上記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を上記第一記録手段に記録し、
上記第一記録手段に記録された上記入力信号の数が上記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、上記デジタル信号処理手段は上記第一記録手段に記録された信号と上記入力信号を処理し、上記デジタル信号処理手段で処理する上記入力信号の数が上記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは上記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち上記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを上記第一記録手段に記録するように制御する。【００１６】
本発明に係るデータ受信装置の制御プログラムは、複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置の制御プログラムであって、
コンピュータを、
上記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
上記複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
上記複数の入力信号もしくは上記第一記録手段に記録された値を上記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
上記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、上記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
上記デジタル信号処理手段から出力された値を一時的に記録する第二記録手段と、
上記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
上記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と
して機能させ、
上記スケジュール手段は、
上記第一記録手段に記録された上記入力信号の数が上記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、上記デジタル信号処理手段が上記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理し、および、当該時刻の上記入力信号のうち上記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を上記第一記録手段に記録し、
上記第一記録手段に記録された上記入力信号の数が上記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、上記デジタル信号処理手段が上記第一記録手段に記録された信号と上記入力信号を処理し、上記デジタル信号処理手段で処理する上記入力信号の数が上記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは上記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち上記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを上記第一記録手段に記録するように制御を行う。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、光空間通信システムにおいて通信の安定性を確保しつつ、受信装置の回路規模を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】最上位概念の実施形態による受信装置を示したブロック図である。
【図２】第１実施形態による受信装置を示したブロック図である。
【図３】フレームを説明するための図である。
【図４】ＳＮ比推定手段の動作の一例を説明するための図である。
【図５】第１実施形態の受信装置の動作を説明するための図である。
【図６】第２実施形態による受信装置を示したブロック図である。
【図７】第３実施形態による受信装置を示したブロック図である。
【図８】第４実施形態による受信装置を示したブロック図である。
【図９】第５実施形態による受信装置を示したブロック図である。
【図１０】第６実施形態による受信装置を示したブロック図である。
【図１１】オーバーラップを説明するための図である。
【図１２】第７実施形態による受信装置を示したブロック図である。
【図１３】（ａ）はその他の実施形態による受信装置のための情報処理装置を示したブロック図であり、（ｂ）は（ａ）の情報処理装置により実現される受信装置を示すブロック図である。
【図１４】特許文献１が提案する方法を適用して光空間通信の受信装置を構成した場合の、想定される全体像を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の受信装置を概観すると、本発明の受信装置は、複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置である。本発明の受信装置は、上記複数の入力信号のＳ／Ｎ比を推定するＳＮ比推定手段と、各信号の値を一時的に退避するメモリを備える。本発明の受信装置では、メモリに記録された信号の数がデジタル信号処理手段の数よりも多いときは、デジタル信号処理手段はメモリに記録された時刻が早い順に処理しおよび当該時刻の入力信号をメモリに記録するように動作する。本発明の受信装置では、メモリに記録された信号の数がデジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、デジタル信号処理手段はメモリに記録された信号と入力信号とを処理する。そして、デジタル信号処理手段で処理する信号の数がＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは、入力信号のうち必要となる信号のみをメモリに記録するように動作する。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態について説明する前に、本発明の最上位概念の実施形態による受信装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。
【００２１】
図１の受信装置は、光空間通信の受信装置である。図１の受信装置は、ＳＮ比推定手段１０１、第一記録手段１０２、複数のデジタル信号処理手段１０３、スイッチ手段１０４、第二記録手段１０５、合成手段１０６、およびスケジュール手段１０９を含む。
【００２２】
ＳＮ比推定手段１０１は、入力される複数のデジタル信号の各々のＳ／Ｎ比（Signal to Noise ratio）を推定する。第一記録手段１０２は、スケジュール手段１０９の決定に基づいて、デジタル信号の値を一時的に記録する。
【００２３】
複数のデジタル信号処理手段１０３は、デジタル信号処理を行うブロックであり、シンボル判定できるように各デジタル信号にある歪みなどを除去する。
【００２４】
スイッチ手段１０４は、入力される上記複数のデジタル信号もしくは第一記録手段１０２に記録されたデータから、デジタル信号処理手段１０３の数分のデータを選択し、デジタル信号処理手段１０３に渡す。スイッチ手段１０４は、スケジュール手段１０９の指示に従い実行する。
【００２５】
第二記録手段１０５は、デジタル信号処理手段１０３が処理した結果を記録する手段である。第二記録手段１０５は、デジタル信号処理手段１０３から出力されたデータを一時的に記録する。
【００２６】
合成手段１０６は、各フレーム（後述）のデータのうち、全部のデータが第二記録手段１０５に記録されたら、そのフレームの合成処理を行い、復号データを生成する。
【００２７】
スケジュール手段１０９は、ＳＮ比推定手段１０１が推定した各データ信号のＳ／Ｎ比を元に受信装置全体を制御する。スケジュール手段１０９は、上述した各種手段の制御をある時間間隔で行う。
【００２８】
（本実施形態の効果）
図１の受信装置によれば、デジタル信号処理手段１０３の数を削減することが出来る。
【００２９】
その理由は、第一記録手段１０２に記録された入力信号の数が、デジタル信号処理手段１０３の数よりも多いときもしくは等しいときと、デジタル信号処理手段１０３の数よりも少ないときで、制御を異ならせて、それぞれ制御を最適化しているからである。
【００３０】
具体的には、第一記録手段１０２に記録された入力信号の数が、デジタル信号処理手段１０３の数よりも多いときもしくは等しいときには、デジタル信号処理手段１０３は第一記録手段１０２に記録された時刻が早い順に処理する。さらに、当該時刻の入力信号のうちＳＮ比推定手段１０１が合成すると決定した信号を第一記録手段１０２に記録する。
【００３１】
また第一記録手段１０２に記録された入力信号の数がデジタル信号処理手段１０３の数よりも少ないときは、デジタル信号処理手段１０３は第一記録手段１０２に記録された信号と入力信号を処理する。そして、デジタル信号処理手段１０３で処理する入力信号の数がＳＮ比推定手段１０１によって決定された合成数よりも少ないときは、ＳＮ比推定手段１０１が決定した信号のうちデジタル信号処理手段１０３で処理しない信号のみを第一記録手段１０２に記録する。
【００３２】
デジタル信号処理手段１０３の数を削減することができた結果、受信装置の回路規模を削減することができる。また、上述した実施形態の受信装置によれば、光空間通信システムにおいて通信の安定性を確保しつつ、システム全体の回路規模を削減できる。以下、本発明のより具体的な実施形態について説明する。
【００３３】
〔第１実施形態〕
次に、本発明の第１実施形態による受信装置について、説明する。図２は、第１実施形態による受信装置を示したブロック図である。図３は、フレームを説明するための図である。図４は、ＳＮ比推定手段２０１の動作の一例を説明するための図である。図５は、第１実施形態の受信装置の動作を説明するための図である。
【００３４】
図２の受信装置は、複数のＡＤＣ２００、ＳＮ比推定手段２０１、第一記録手段２０２、複数のデジタル信号処理手段２０３、スイッチ手段２０４、第二記録手段２０５、合成手段２０６、およびスケジュール手段２０９を含む。
【００３５】
図２の受信装置では、複数のＡＤＣ２００の一例として、Ａ個のアナログ信号を入力し、Ａ個のデジタル信号を生成するＡＤＣ２００．１〜２００．Ａの場合を示す。さらに、図２の受信装置では、複数のデジタル信号処理手段２０３の一例として、Ｂ個のデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂを備えた場合を示す。
【００３６】
（本実施形態の動作）
各機能の動作を説明する前に、図３を用いてフレームについて説明を行う。図３の数字ｘは、ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａから出力される時刻ｘのＡＤＣの出力値を示している。フレームとはスケジュール手段２０９が動作を切り替える単位であり、図３の場合はほぼ１０２４単位で行うことを示しており、以下明細書ではＦとして記載する。例えば、伝送速度２．５Ｇｂｐｓで遅延干渉受信を行い２回／シンボルでサンプリングした場合の１フレーム（１０２４個のデータ）の時間は２０４．８ｎｓとなる。光空間通信システムの場合、大気揺らぎによる光強度の変動速度は数ｋＨｚ程度とされているので、フレームの大きさをそれよりも短く設計すれば、同一フレーム内では大気揺らぎによる光強度変動はないと仮定して設計することが出来る。
【００３７】
次に各機能の動作について、さらに詳細に説明する。
【００３８】
ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａは、Ａ個のアナログ信号からＡ個のデジタル信号を生成する。つまり、１つのアナログ信号から１つのデジタル信号を生成する変調方式に限定され、例えば、遅延干渉受信を利用したＢＰＳＫ[Binary Phase Shift Keying]が例として挙げられる。
【００３９】
ＳＮ比推定手段２０１は、ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａから出力されたＡ個のデジタル信号を元に各信号のＳ／Ｎ比を推定する。たとえばＳ／Ｎ比は、フレーム毎に図４のようなヒストグラムを用いて推定する。図４の場合、信号は各シンボルの頂点と仮定し、ノイズは各シンボル位置と信号の位置との差と仮定すれば良い。また、Ｓ／Ｎ比を推定する別の方法としては、ＡＤＣのクリップ率（ＡＤＣの出力値が最小値もしくは最大値になっている割合）を使用して推定する方法もある。
【００４０】
第一記録手段２０２は、スケジュール手段２０９の決定に基づいて、上記デジタル信号を記録する。第一記録手段２０２に必要となる容量は、デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂの数、通信を成立させるために必要となる合成数の確率分布、第一記録手段２０２の容量不足で処理が継続出来なくてもよい確率から決定される。この第一記録手段２０２に必要となる容量は、例えば、待ち行列理論を用いて求めることが可能である。一方、スイッチ手段２０４から第一記録手段２０２へのスループット（帯域幅、１秒間に転送できるデータ量）は、少なくとも「ＡＤＣのサンプリングレート×ＡＤＣの分解能×Ａ」である。その逆の第一記録手段２０２からスイッチ手段２０４へのスループットは「ＡＤＣのサンプリングレート×ＡＤＣの分解能×Ｂ」となる。
【００４１】
デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂは、Ｂ個のデジタル信号処理を行うブロックであり、シンボル判定できるように各デジタル信号にある歪みなどを除去する。当然Ａ＞Ｂである。各デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂは、ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａからのデータもしくは第一記録手段２０２に記録されたデータを１フレーム単位で処理し、通信路や送受信機で生じる歪みなどを補償する。
【００４２】
スイッチ手段２０４は、ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａもしくは第一記録手段２０２に記録されたデータから、デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂの数分のデータを選択し、デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂに渡す。言い換えると、スケジュール手段２０９の指示に従い、ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａもしくは第一記録手段２０２に記録されたデータの中から、デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂに渡す。また、同時にＡＤＣ２００．１〜２００．Ａから出力されるデータのうち、第一記録手段２０２にもデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂにも渡さず、破棄するのも本手段の役割である。
【００４３】
第二記録手段２０５は、デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂが処理した結果を記録する手段である。第二記録手段２０５は、デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂから出力されたデータを一時的に記録する。
【００４４】
合成手段２０６は、各フレームのデータのうち、全部のデータが第二記録手段２０５に記録されたら、そのフレームの合成処理を行い、復号データを生成する手段である。合成手段２０６の合成手法は、最大比合成でも構わないし、等比合成でも構わない。
【００４５】
スケジュール手段２０９は、ＳＮ比推定手段２０１が推定した各データ信号のＳ／Ｎ比を元に、受信装置全体を制御する。スケジュール手段２０９は、上述した各種手段の制御をある時間間隔で行う。今後、この時間間隔をフレームと呼ぶことにする。
【００４６】
次に本実施形態の詳しい動作の流れを、図５の例を用いて説明する。このとき、入力信号数を表すＡは８以上（以下では８として説明）、デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂの数Ｂは４の場合について説明するが、入力信号の数（Ａ）やデジタル信号処理手段２０３の数（Ｂ）はこれに限られない。
【００４７】
図５は、ＳＮ比推定手段２０１が、時刻１には４個、時刻２には２個、時刻３には８個、時刻４には１個、時刻５には５個、時刻６には１個、時刻７には１個、時刻８には１個、の信号を合成すると判断した場合の例である。各デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．４にあるＸ＿Ｙは、該当するデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．４がＸ時刻のデータのうちＹ番目にＳ／Ｎ比の高い信号を処理するという意味である。つまり、時刻１においては、デジタル信号処理手段２０３．１は時刻１の最もＳ／Ｎ比が高い信号を処理し、デジタル信号処理手段２０３．２は時刻１の２番目にＳ／Ｎ比が高い信号を処理するという意味である。
【００４８】
時刻１では、各デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．４はＳ／Ｎ比の高い順に時刻１のデータを処理する。スイッチ手段２０４は、ＡＤＣ２００．１〜２００．８から出力されるデータのうちＳ／Ｎ比の高い４個のデータをデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．４に入力し、その他の４個のデータは破棄するように動作する。デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．４で処理された信号は、第二記録手段２０５に記録される。
【００４９】
時刻２では、各デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．４はＳ／Ｎ比の高い順に時刻２のデータを処理する。ＳＮ比推定手段２０１は２個のデータの合成で良いと判断したため、２個のデータをデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．２で処理する。このときスイッチ手段２０４は時刻１と同じくＳ／Ｎ比の高い２個のデータをデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．２に入力し、その他の６個のデータは破棄するように動作する。このように処理すべき最低限のデータのみを処理することで、消費電力や第二記録手段２０５の記憶容量などを削減することが出来る。ただし、通信の誤り率を低下させたい場合はデジタル信号処理手段２０３．３〜２０３．４は空いているため、それらにデータ２＿３と２＿４を供給するようにスケジュールしても良い。
【００５０】
時刻３では、各デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．４はＳ／Ｎ比の高い順に時刻３のデータを処理する。時刻３ではＳＮ比推定手段２０１は８個の信号を合成する必要があると判断しているため、残りの４個のデータは第一記録手段２０２に記録される。デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．４で処理された４個のデータは、今後第一記録手段２０２に記録されたデータと共に合成するため、一時的に第二記録手段２０５に保存される。
【００５１】
時刻４では、ＳＮ比推定手段２０１が１個のデータで充分としているため、スイッチ手段２０４は、デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．４がデータ３＿５、３＿６、３＿７、３＿８を処理するように動作し、入力データ４＿１（時刻４で最もＳ／Ｎ比の高い信号）を第一記録手段２０２に記録し、その他の入力データを破棄するように動作する。合成手段２０６は、第二記録手段２０５からデータ１＿１、１＿２、１＿３、１＿４を読み込み、合成し、時刻１に対する復号データを出力する。この例では遅延量を３としているが、この遅延量が短すぎると合成手段２０６からの出力データが途切れる区間もあり、遅延量を長くすると途切れることはなくなるが第二記録手段２０５に必要となる容量は大きくなるという課題がある。また合成に使用した１＿１、１＿２、１＿３、１＿４のデータは第二記録手段２０５から消去する。
【００５２】
時刻５では、第一記録手段２０２にデータ４＿１が記録されているため、これを優先的に処理するように動作する。ただし、残り３個のデジタル信号処理手段２０３．２〜２０３．４があるので、スイッチ手段２０４はデータ５＿１、５＿２、５＿３をデジタル信号処理手段２０３．２〜２０３．４に、データ５＿４、５＿５を第一記録手段２０２に記録し、残りの５＿６、５＿７、５＿８を廃棄するように動作する。合成手段２０６は、時刻４に続いて時刻２に対するデータ２＿１、２＿２を第二記録手段２０５から読み込み、合成し、出力する。
【００５３】
時刻６では、第一記録手段２０２にデータ５＿４とデータ５＿５が記録されているため、これを優先的に処理するように動作する。ただし、残り２個のデジタル信号処理手段２０３．３、２０３．４があり、ＳＮ比推定手段２０１が１個のデータで良いと判断しているので、スイッチ手段２０４はデータ６＿１をデジタル信号処理手段２０３．３に入力する。残りのデジタル信号処理手段２０３．４には、通信を安定させるためにデータ６＿２を処理しても良いし、消費電力や第二記録手段２０５の使用容量を削減するために動作を停止するのでも良い。合成手段２０６は、時刻５に続いて時刻３に対するデータ３＿１〜３＿８を第二記録手段２０５から読み込み、合成し、出力する。
【００５４】
（本実施形態の効果）
図２の受信装置によれば、デジタル信号処理手段２０３の数を削減することが出来る。
【００５５】
その理由は、第一記録手段２０２に記録された入力信号の数が、デジタル信号処理手段２０３の数よりも多いときもしくは等しいときと、デジタル信号処理手段２０３の数よりも少ないときとで、制御を異ならせ、それぞれ制御を最適化しているからである。
【００５６】
具体的には、第一記録手段２０２に記録された入力信号の数が、デジタル信号処理手段２０３の数よりも多いときもしくは等しいときには、デジタル信号処理手段２０３は第一記録手段２０２に記録された時刻が早い順に処理する。さらに、当該時刻の入力信号のうちＳＮ比推定手段２０１が合成すると決定した信号を第一記録手段２０２に記録する。
【００５７】
また第一記録手段２０２に記録された入力信号の数が、第一記録手段２０２に記録された入力信号の数がデジタル信号処理手段２０３の数よりも少ないときは、デジタル信号処理手段２０３は第一記録手段２０２に記録された信号と入力信号を処理する。そして、デジタル信号処理手段２０３で処理する入力信号の数がＳＮ比推定手段２０１によって決定された合成数よりも少ないときは、ＳＮ比推定手段２０１が決定した信号のうちデジタル信号処理手段２０３で処理しない信号のみを第一記録手段２０２に記録する。
【００５８】
デジタル信号処理手段２０３の数を削減することができた結果、システム全体の回路規模を削減することができる。
【００５９】
たとえば、本実施形態では入力信号の数Ａ＝８で、デジタル信号処理手段２０３の数Ｂ＝４なので、４（＝８−４）個のデジタル信号処理手段２０３が削減できる。
【００６０】
また、本実施形態でＳＮ比推定手段２０１はデジタル信号処理手段２０３の数以上の信号の合成が必要と判断したときは、最大数合成するように動作を固定しても良い。これにより、第一記録手段２０２に必要となる記録容量は増加し、デジタル信号処理手段２０３が処理するデータ総数は増加するものの、複雑な制御を簡易化することが出来る利点がある。
【００６１】
また、第一記録手段２０２と第二記録手段２０５を同一の記録手段で構成しても良い。これにより動作は複雑になるが、物理的な装置点数を削減できる利点がある。
【００６２】
また、スケジュール手段２０９は、ＳＮ比推定手段２０１が入力された信号全てを合成しても復号できないと判断したときは、そのフレームごと処理を飛ばすようにスケジュールしても良い。これによりデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂで処理するデータ量を減らすことが可能になる。
【００６３】
また、Ｂ個のデジタル信号処理手段２０３のうち、デジタル信号処理手段２０３．１はデジタル信号処理手段２０３．Ｂより高精度で設計しても良い。デジタル信号処理手段２０３．１はデジタル信号処理手段２０３．Ｂよりも高いＳ／Ｎ比を持つ信号を処理し、Ｓ／Ｎ比の高い信号の方が合成時の重みが大きいため、このように構成することで、合成後のノイズを低減することが出来る。
【００６４】
また、上述した本実施形態の動作は、大まかな流れを示している。実際の回路では、デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂで生じる遅延や、パイプラインの導入などで実際の処理時刻と本実施形態の流れで説明した時刻が合わないことがあるものの、本発明を限定するものではない。
【００６５】
また、本実施形態は説明を簡単にするために、一つの光信号を一つのデジタル信号に対応させているが、本発明の実施形態はこれに限られない。一つの光信号が二つのデジタル信号（たとえば、片偏波ＱＰＳＫ[Quadrature Phase Shift Keying]）の場合も、一つの光信号に対応するデジタル信号をまとめて扱うことで対応可能である。また一つの光信号が四つのデジタル信号（たとえば、両偏波ＱＰＳＫ）の場合も、一つの光信号に対応するデジタル信号をまとめて扱うことで対応可能である。
【００６６】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態による受信装置について、説明する。本実施形態は、Ｓ／Ｎ比推定に外部の光モニタを使用する方法に関するものである。図６は、第２実施形態による受信装置を示したブロック図である。第１実施形態による受信装置と同様な構成には、同じ参照番号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
【００６７】
第２実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００、ＳＮ比推定手段２０１、第一記録手段２０２、複数のデジタル信号処理手段２０３、スイッチ手段２０４、および第二記録手段２０５を含む。さらに第２実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、合成手段２０６、およびスケジュール手段２０９を含む。
【００６８】
図６の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００の一例として、Ａ個のアナログ信号を入力し、Ａ個のデジタル信号を生成するＡＤＣ２００．１〜２００．Ａの場合を示す。さらに、図６の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のデジタル信号処理手段２０３の一例として、Ｂ個のデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂを備えた場合を示す。
【００６９】
さらに第２実施形態の受信装置は、モニタ手段６００を含む。モニタ手段６００は例えば外部に設けられるもので、ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａに入力される前の受信信号の強度をモニタする。第１実施形態では、ＳＮ比推定手段２０１が、ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａから出力されたＡ個のデジタル信号の各々のＳ／Ｎ比を推定しているが、本実施形態はＡＤＣ２００．１〜２００．Ａに入力される前の受信信号の強度をモニタするモニタ手段６００を使用して、各信号のＳ／Ｎ比を推定する形態である。
【００７０】
ＳＮ比推定手段２０１は、Ｓ／Ｎ比が受信信号強度に依存する（一般的には強度の弱い信号はノイズが多く、強度の強い信号はノイズが少ない）ことを利用してＳ／Ｎ比を推定する。例えば、ＳＮ比推定手段２０１は、受信強度毎のＳ／Ｎ比を予め測定し、その値とモニタ手段６００により取得された受信強度を比較することでＳ／Ｎ比を推定する。
【００７１】
本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、デジタル信号処理手段２０３の数を削減することが出来る。デジタル信号処理手段２０３の数を削減することができた結果、システム全体の回路規模を削減することができる。
【００７２】
さらに本実施形態では、モニタ手段６００が、ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａに入力される前の受信信号の強度をモニタすることにより、より正確にＳ／Ｎ比を推定することが可能となる。
【００７３】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態による受信装置について、説明する。本実施形態は、Ｓ／Ｎ比を外部の増幅手段の増幅率を見て判断する方法に関するものである。図７は、本発明の第３実施形態による受信装置を示したブロック図である。第１実施形態による受信装置と同様な構成には、同じ参照番号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
【００７４】
第３実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００、ＳＮ比推定手段２０１、第一記録手段２０２、複数のデジタル信号処理手段２０３、スイッチ手段２０４、第二記録手段２０５を含む。さらに第３実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、合成手段２０６、およびスケジュール手段２０９を含む。
【００７５】
図７の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００の一例として、Ａ個のアナログ信号を入力し、Ａ個のデジタル信号を生成するＡＤＣ２００．１〜２００．Ａの場合を示す。さらに、図７の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のデジタル信号処理手段２０３の一例として、Ｂ個のデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂを備えた場合を示す。
【００７６】
さらに第３実施形態の受信装置は、増幅手段７００を含む。増幅手段７００は例えば外部に設けられるもので、電気もしくは光の増幅器であり、ＡＤＣ２００の性能を最大限引き出すためにＡＤＣ２００への入力パワーを一定にするように増幅する。図７では、ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａに対し、増幅手段７００．１〜７００．Ａを設けた場合を示す。
【００７７】
本実施形態では、第１実施形態のようにＳＮ比推定手段２０１がＡＤＣ２００．１〜２００．Ａの出力を見て判断するのではなく、ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａの前にある増幅手段７００．１〜７００．Ａの増幅率を見て、各信号のＳ／Ｎ比を推定する。
【００７８】
第２実施形態で説明したように、一般的に強度の弱い信号はノイズが多く、強度の強い信号はノイズが少ないため、増幅率の高い信号はノイズが多く、増幅率の低い信号はノイズが少ない。この傾向を利用し、ＳＮ比推定手段２０１は増幅手段７００．１〜７００．Ａの増幅率を見て、増幅率の高い信号はノイズが多く、低い信号はノイズが少ないように、判定する。例えば、ＳＮ比推定手段２０１は、増幅率毎のＳ／Ｎ比を予め測定し、その値と増幅手段７００．１〜７００．Ａの増幅率とを比較することでＳ／Ｎ比を推定する。
【００７９】
本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、デジタル信号処理手段２０３の数を削減することが出来る。デジタル信号処理手段２０３の数を削減することができた結果、システム全体の回路規模を削減することができる。
【００８０】
さらに本実施形態では、ＡＤＣ２００の性能を引き出すためにＡＤＣ２００への入力パワーを一定にするように増幅する増幅手段７００．１〜７００．Ａの増幅率を見て、各信号のＳ／Ｎ比を推定する。ＡＤＣ２００．１〜２００．Ａの周波数特性などの影響を受けないので、第１実施形態よりも、正確にＳ／Ｎ比を推定することが可能となる。
【００８１】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態による受信装置について、説明する。本実施形態は、簡易的に合成した後に記録することを特徴とするものである。図８は、本発明の第４実施形態による受信装置を示したブロック図である。第１実施形態による受信装置と同様な構成には、同じ参照番号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
【００８２】
第４実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００、ＳＮ比推定手段２０１、第一記録手段２０２、複数のデジタル信号処理手段２０３、スイッチ手段２０４、第二記録手段２０５、および合成手段２０６を含む。第４実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、スケジュール手段２０９を含む。
【００８３】
図８の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００の一例として、Ａ個のアナログ信号を入力し、Ａ個のデジタル信号を生成するＡＤＣ２００．１〜２００．Ａの場合を示す。さらに、図８の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のデジタル信号処理手段２０３の一例として、Ｂ個のデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂを備えた場合を示す。
【００８４】
さらに第３実施形態の受信装置は、第二合成手段８００を含む。第二合成手段８００は、デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂと第二記録手段２０５の間に追加されている。
【００８５】
第二合成手段８００は、第二記録手段２０５に書き込むデータ量を削減するために、部分的に合成を行うものである。例えば、図５の時刻３の場合はデータ３＿１、３＿２、３＿３、３＿４を合成したものを、時刻５の場合はデータ５＿１、５＿２、５＿３を合成した信号を、第二記録手段２０５に記録する。より具体的に説明すると、例えば、３つの信号をｓ＿ｉ、合成の重みをｗ＿ｉとし、３つの信号を最大比合成する場合は、ｓ１ｗ１＋ｗ２ｓ２＋ｗ３ｓ３を書き込む。
【００８６】
合成手段２０６は、ある時刻のデータが揃った時点で第二合成手段８００が部分的に合成した値を読み込み、加算を行う。例えば、図５の時刻４において時刻３のデータを合成する場合は、（データ３＿１、３＿２、３＿３、３＿４）を合成した値と、（データ３＿５、３＿６、３＿７、３＿８）を合成した値の２つを加算して合成する。
【００８７】
本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、デジタル信号処理手段２０３の数を削減することが出来る。デジタル信号処理手段２０３の数を削減することができた結果、システム全体の回路規模を削減することができる。
【００８８】
さらに本実施形態では、第１実施形態と比較して、第二記録手段２０５の容量およびスループットを削減することが出来る。
【００８９】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態による受信装置について、説明する。本実施形態は、スループットを下げるために、第一記録手段と第二記録手段との間にバッファを挟んだ構成に関するものである。図９は、本発明の第５実施形態による受信装置を示したブロック図である。第１実施形態による受信装置と同様な構成には、同じ参照番号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
【００９０】
第５実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００、ＳＮ比推定手段２０１、第一記録手段２０２、複数のデジタル信号処理手段２０３、スイッチ手段２０４、第二記録手段２０５、および合成手段２０６を含む。第５実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、スケジュール手段２０９を含む。
【００９１】
図９の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００の一例として、Ａ個のアナログ信号を入力し、Ａ個のデジタル信号を生成するＡＤＣ２００．１〜２００．Ａの場合を示す。さらに、図９の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のデジタル信号処理手段２０３の一例として、Ｂ個のデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂを備えた場合を示す。
【００９２】
さらに第５実施形態の受信装置は、スループット平滑化手段９００を含む。スループット平滑化手段９００は、第一記録手段２０２とスイッチ手段２０４との間に追加されている。
【００９３】
スループット平滑化手段９００は、第一記録手段２０２への書込速度を平滑化するものである。第１実施形態では、第一記録手段２０２への書込スループットは「ＡＤＣのサンプリングレート×ＡＤＣの分解能×Ａ」となり、伝送容量１０ＧｂでもＡの大きさによっては数百ＧＢ／ｓｅｃのスループットが必要となる。ただし、第一記録手段２０２への書込頻度はせいぜい１０％程度なので、これを利用してスループットを下げるのが、スループット平滑化手段９００の役割である。
【００９４】
本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、デジタル信号処理手段２０３の数を削減することが出来る。デジタル信号処理手段２０３の数を削減することができた結果、システム全体の回路規模を削減することができる。
【００９５】
さらに本実施形態では、第１実施形態と比較して、第一記録手段２０２への書込スループットを大幅に削減できる。
【００９６】
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態による受信装置について、説明する。図１０は、本発明の第６実施形態による受信装置を示したブロック図である。第１実施形態による受信装置と同様な構成には、同じ参照番号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
【００９７】
第６実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００、ＳＮ比推定手段２０１、第一記録手段２０２、複数のデジタル信号処理手段２０３、スイッチ手段２０４、および第二記録手段２０５を含む。さらに第６実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、合成手段２０６、およびスケジュール手段２０９を含む。
【００９８】
図１０の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００の一例として、Ａ個のアナログ信号を入力し、Ａ個のデジタル信号を生成するＡＤＣ２００．１〜２００．Ａの場合を示す。さらに、図１０の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のデジタル信号処理手段２０３の一例として、Ｂ個のデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂを備えた場合を示す。
【００９９】
さらに第６実施形態の受信装置は、オーバーラップ追加手段１０００、およびオーバーラップ除去手段１００１を含む。言い換えると、第６実施形態は、第１実施形態にオーバーラップ追加手段１０００とオーバーラップ除去手段１００１を追加した形態である。
【０１００】
オーバーラップ追加手段１０００とは、図１１のように各フレームの前後にオーバーラップ部分のデータを追加する手段である。より具体的に記載すれば、図１１の２フレーム目であれば前後に灰色時刻に相当するデータを追加する手段である。
【０１０１】
オーバーラップ除去手段１００１とは、オーバーラップ追加手段１０００とは逆に、各フレームの前後に追加したオーバーラップ部分のデータを削除する手段である。より具体的に記載すれば、図１１の２フレーム目であれば前後に灰色時刻に相当するデータを除去する手段である。
【０１０２】
本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、デジタル信号処理手段２０３の数を削減することが出来る。デジタル信号処理手段２０３の数を削減することができた結果、システム全体の回路規模を削減することができる。
【０１０３】
上述した第１実施形態の場合はフレームの先頭の誤差を推定するのにそれより前のデータを使用することが出来ないが、本実施形態はフレームの先頭より前のデータを用いてフレームの先頭の誤差を推定できる。これにより、デジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂにより多くのアルゴリズムを採用出来、より良い補償を行うことが可能となる。
【０１０４】
〔第７実施形態〕
次に、本発明の第７実施形態による受信装置について、説明する。本実施形態は、より具体化された受信装置に関するものである。図１２は、本発明の第７実施形態による受信装置を示したブロック図である。第１実施形態による受信装置と同様な構成には、同じ参照番号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
【０１０５】
第７実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００、ＳＮ比推定手段２０１、第一記録手段２０２、複数のデジタル信号処理手段２０３、スイッチ手段２０４、および第二記録手段２０５を含む。さらに第７実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様に、合成手段２０６、およびスケジュール手段２０９を含む。
【０１０６】
図１２の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のＡＤＣ２００の一例として、Ａ個のアナログ信号を入力し、Ａ個のデジタル信号を生成するＡＤＣ２００．１〜２００．Ａの場合を示す。さらに、図１２の受信装置では第１実施形態の受信装置と同様に、複数のデジタル信号処理手段２０３の一例として、Ｂ個のデジタル信号処理手段２０３．１〜２０３．Ｂを備えた場合を示す。
【０１０７】
さらに第７実施形態の受信装置は、モード分離器１２００、複数の受信光学系１２０１、および複数の増幅器１２０２を含む。図１２では複数の受信光学系１２０１の一例として、Ａ個の受信光学系１２０１．１〜１２０１．Ａの場合を示す。図１２では複数の増幅器１２０２の一例として、Ａ個の増幅器１２０２．１〜１２０２．Ａの場合を示す。
【０１０８】
言い換えると、第７実施形態は第１実施形態に、特許文献１などのモード分離器１２００、受信光学系１２０１．１〜１２０１．Ａ、増幅器１２０２．１〜１２０２．Ａを追加した形態である。
【０１０９】
モード分離器１２００は、マルチモードファイバ１２０３からの出力を入力とし、Ａ個の固有伝搬モードに分離し、シングルモードファイバに各固有伝搬モードの信号を出力するものである。
【０１１０】
受信光学系１２０１．１〜１２０１．Ａは、遅延干渉器や９０度ハイブリッドなど各変調方式に合わせた光学系である。増幅器１２０２．１〜１２０２．Ａは、受信光学系１２０１．１〜１２０１．Ａから出力された電気の値をＡＤＣ２００．１〜２００．Ａの性能を最大限引き出すように電気の値を増幅するものである。
【０１１１】
本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、デジタル信号処理手段２０３の数を削減することが出来る。デジタル信号処理手段２０３の数を削減することができた結果、システム全体の回路規模を削減することができる。
【０１１２】
さらに本実施形態によれば、デジタル信号処理の回路規模を固有伝搬モード数分増やさず、同程度の誤り率を実現できる効果がある。
【０１１３】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述した各実施形態の特徴を、他の実施形態による受信装置に組み合わせて構成することもできる。例えば、第４実施形態の第二合成手段８００を、第２実施形態、第３実施形態や第５実施形態〜第７実施形態の受信装置に組み合わせて、受信装置を構成することも考えられる。また第５実施形態のスループット平滑化手段９００を、第２実施形態〜第４実施形態、第６実施形態や第７実施形態の受信装置に組み合わせて、受信装置を構成することも考えられる。
【０１１４】
また本発明の受信装置は、一つの送信信号を複数の受信器で受信し、受信した複数の信号を合成して復号処理を行う受信装置に用いられる。特に、レーザー光を大気中に伝搬させて通信を行う光空間通信に用いられる。また、当該技術は光ファイバ通信および無線通信にも適用可能である。請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。
【０１１５】
〔その他の実施形態〕
上述した光空間通信の受信装置は、上述した動作を実現するプログラムを実行できる情報処理装置によっても実現され得る。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体の形態で、流通され得る。このような記録媒体に記録されたプログラムを読み込んで、情報処理装置で実行することにより、上述した実施形態の受信装置をソフトウェア的に実現することもできる。
【０１１６】
図１３（ａ）は本発明のその他の実施形態による受信装置のための情報処理装置を示したブロック図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の情報処理装置により実現される受信装置を示すブロック図である。図１３（ａ）の情報処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３０１や、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成されるメモリ１３０２を、含む。
【０１１７】
このようなハードウェア構成の情報処理装置で、図１３（ｂ）の第一記録手段１３１１、スイッチ手段１３１２、ＳＮ比推定手段１３１３、スケジュール手段１３１４、およびデジタル信号処理手段１３１５の一部又は全部は実現され得る。またこのようなハードウェア構成の情報処理装置で、図１３（ｂ）の第二記録手段１３１６、および合成手段１３１７の一部又は全部は実現され得る。図１３（ａ）の情報処理装置に、受信装置の制御プログラムを読み込んで実行させることによっても、本発明の実施形態の受信装置は実現できる。
【０１１８】
また、この受信装置の制御プログラムは、プログラムを記録した記録媒体の形態で、流通され得る。このプログラムは、ＣＦ（Compact Flash（登録商標））及びＳＤ（Secure Digital）等の汎用的な半導体記録デバイス、フレキシブルディスク（Flexible Disk）等の磁気記録媒体、又はＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などの光学記録媒体などの形態で、流通され得る。
【０１１９】
（課題を解決するための手段のまとめ）
複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置において、
前記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
前記複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
前記複数の入力信号もしくは前記第一記録手段に記録された値を前記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
前記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、前記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
前記デジタル信号処理手段から出力された値を一時的に記録する第二記録手段と、
前記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
前記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて前記の全手段の制御を行うスケジュール手段とを有し、
前記スケジュール手段は、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも多い時もしくは等しい時は、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理し、および、当該時刻の前記入力信号のうち前記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を前記第一記録手段に記録し、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも少ない時は、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された信号と前記入力信号を処理し、前記デジタル信号処理手段で処理する前記入力信号の数が前記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ない時は前記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち前記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを前記第一記録手段に記録するように制御を行うデータ受信装置。
【０１２０】
（実施形態による効果のまとめ）
本発明の実施形態の第一の効果は、デジタル信号処理手段（ＤＳＰ）の回路規模を削減できることである。
【０１２１】
その理由は、スケジュール手段は、第一記録手段に記録された入力信号の数がデジタル信号処理手段の数よりも多い時もしくは等しい時は、デジタル信号処理手段は第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理し、および、当該時刻の入力信号のうちＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を第一記録手段に記録し、第一記録手段に記録された入力信号の数がデジタル信号処理手段の数よりも少ない時は、デジタル信号処理手段は第一記録手段に記録された信号と入力信号を処理し、デジタル信号処理手段で処理する入力信号の数がＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ない時はＳＮ比推定手段が決定した信号のうちデジタル信号処理手段で処理しない信号のみを第一記録手段に記録するように制御するためである。
【０１２２】
このように制御することで、必要となるデジタル信号処理手段の数は、通信を安定化させるのに必要となる平均の数とすることができ、デジタル信号処理手段の数を削減することが出来る。
【０１２３】
本発明の実施形態の第二の効果は、第一の効果の副次的な効果であるが、消費電力の削減、チップ歩留まり率向上などの効果がある。
【０１２４】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置において、
前記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
前記複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
前記複数の入力信号もしくは前記第一記録手段に記録された値を前記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
前記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、前記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
前記デジタル信号処理手段から出力された値を一時的に記録する第二記録手段と、
前記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
前記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と
を有し、
前記スケジュール手段は、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、前記デジタル信号処理手段に前記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理させ、および、当該時刻の前記入力信号のうち前記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を前記第一記録手段に記録させ、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、前記デジタル信号処理手段に前記第一記録手段に記録された信号と前記入力信号を処理させ、前記デジタル信号処理手段で処理する前記入力信号の数が前記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは前記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち前記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを前記第一記録手段に記録させる
ように制御を行うデータ受信装置。
（付記２）付記１記載のデータ受信装置は、複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号から前記データ信号を生成するアナログデジタル変換手段と、前記アナログ信号の受信強度をモニタするモニタ手段と、
を有し、
前記ＳＮ比推定手段は前記モニタ手段から得られる値に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置。
（付記３）付記１記載のデータ受信装置は、複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段から出力された信号から前記データ信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
を有し、
前記ＳＮ比推定手段は前記増幅手段の増幅率に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置。
（付記４）付記１乃至付記３のいずれか一つに記載のデータ受信装置において、
前記デジタル信号処理手段と前記第二記録手段との間に第二合成手段を有する
ことを特徴とするデータ受信装置。
（付記５）付記１乃至付記４のいずれか一つに記載のデータ受信装置において、
前記スイッチ手段と前記第一記録手段との間にスループットを平滑化するスループット平滑化手段を有する
ことを特徴とするデータ受信装置。
（付記６）付記１乃至付記５のいずれか一つに記載のデータ受信装置において、
前記データを故意にオーバーラップさせるオーバーラップ追加手段と、
前記オーバーラップ追加手段が追加したオーバーラップ部分を除去するオーバーラップ除去手段と、を有する
ことを特徴とするデータ受信装置。
（付記７）付記１乃至付記６のいずれか一つに記載のデータ受信装置において、
前記ＳＮ比推定手段は、前記複数の入力信号を合成しても所定の誤り率以下を実現できない場合は、当該データを処理しないように動作する
ことを特徴とするデータ受信装置。
（付記８）付記１乃至付記７のいずれか一つに記載のデータ受信装置と、
モード分離器と、前記複数の入力信号を前記データ受信装置に与える複数の受信光学系と、を含む
光空間通信の受信装置。
（付記９）複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置の制御方法であって、
前記データ受信装置は、
複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
前記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、前記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
前記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
複数の入力信号もしくは前記第一記録手段に記録された値を前記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
前記デジタル信号処理手段から出力されたデータを一時的に記録する第二記録手段と、
前記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
前記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と
を有し、
前記スケジュール手段は、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理し、および、当該時刻の前記入力信号のうち前記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を前記第一記録手段に記録し、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された信号と前記入力信号を処理し、前記デジタル信号処理手段で処理する前記入力信号の数が前記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは前記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち前記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを前記第一記録手段に記録するように制御する
データ受信装置の制御方法。
（付記１０）付記９記載のデータ受信装置の制御方法は、
複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号から前記データ信号を生成し、
前記アナログ信号の受信強度をモニタし、
前記ＳＮ比推定手段は前記アナログ信号の受信強度のモニタ結果に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
（付記１１）付記９記載のデータ受信装置の制御方法は、
複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号を増幅し、
前記増幅された複数のアナログ信号から前記データ信号を生成し、
前記ＳＮ比推定手段は前記複数のアナログ信号の増幅率に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
（付記１２）付記９乃至付記１１のいずれか一つに記載のデータ受信装置の制御方法において、
前記第二記録手段は、前記デジタル信号処理手段から出力された一部の信号のみを記録するように動作を変更した
ことを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
（付記１３）付記９乃至付記１２のいずれか一つに記載のデータ受信装置の制御方法において、
前記スイッチ手段と前記第一記録手段との間でスループットを平滑化する
ことを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
（付記１４）付記９乃至付記１３のいずれか一つに記載のデータ受信装置の制御方法において、
前記スイッチ手段に入力される複数の入力信号の前記データを故意にオーバーラップさせ、
前記デジタル信号処理手段から出力された前記データのオーバーラップ部分を除去する
ことを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
（付記１５）付記９乃至付記１４のいずれか一つに記載のデータ受信装置の制御方法において、
前記ＳＮ比推定手段は、前記複数の入力信号を合成しても所定の誤り率以下を実現できない場合は、当該データを処理しないように
動作することを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
（付記１６）複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置の制御プログラムであって、
コンピュータを、
前記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
前記複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
前記複数の入力信号もしくは前記第一記録手段に記録された値を前記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
前記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、前記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
前記デジタル信号処理手段から出力された値を一時的に記録する第二記録手段と、
前記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
前記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と
して、機能させ、
前記スケジュール手段は、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理し、および、当該時刻の前記入力信号のうち前記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を前記第一記録手段に記録し、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された信号と前記入力信号を処理し、前記デジタル信号処理手段で処理する前記入力信号の数が前記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは前記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち前記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを前記第一記録手段に記録する
ように制御を行うデータ受信装置の制御プログラム。
（付記１７）付記１６記載のデータ受信装置の制御プログラムは、
前記データ受信装置は複数のアナログ信号を受信し、
前記コンピュータを、
前記複数のアナログ信号から前記データ信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
前記アナログ信号の受信強度をモニタするモニタ手段として機能させ、
前記ＳＮ比推定手段が前記モニタ手段から得られる値に基づいてＳ／Ｎ比を推定するように機能させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラム。
（付記１８）付記１６記載のデータ受信装置の制御プログラムは、
前記データ受信装置は複数のアナログ信号を受信し、
前記コンピュータを、
前記複数のアナログ信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段から出力された信号から前記データ信号を生成するアナログデジタル変換手段として機能させ、
前記ＳＮ比推定手段が前記増幅手段の増幅率に基づいてＳ／Ｎ比を推定するように機能させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラム。
（付記１９）付記１６乃至付記１８のいずれか一つに記載のデータ受信装置の制御プログラムは、
前記コンピュータを、
前記第二記録手段が、前記デジタル信号処理手段から出力された一部の信号のみを記録するように動作を変更させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラム。
（付記２０）付記１６乃至付記１９のいずれか一つに記載のデータ受信装置の制御プログラムは、
前記コンピュータを、
前記スイッチ手段と前記第一記録手段との間でスループットを平滑化するスループット平滑化手段としてさらに機能させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラム。
（付記２１）付記１６乃至付記２０のいずれか一つに記載のデータ受信装置の制御プログラムは、
前記コンピュータを、
前記データを故意にオーバーラップさせるオーバーラップ追加手段と、
前記オーバーラップ追加手段が追加したオーバーラップ部分を除去するオーバーラップ除去手段と、してさらに機能させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラム。
（付記２２）付記１６乃至付記２１のいずれか一つに記載のデータ受信装置の制御プログラムは、
前記コンピュータを、
前記ＳＮ比推定手段が、前記複数の入力信号を合成しても所定の誤り率以下を実現できない場合は、当該データを処理しないように動作させる
ことを特徴とするデータ受信装置の制御プログラム。
【０１２５】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【０１２６】
この出願は、２０１６年３月２９日に出願された日本出願特願２０１６−６５８７８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１２７】
１０１、２０１    ＳＮ比推定手段
１０２、２０２    第一記録手段
１０３、２０３、２０３．１〜２０３．Ｂ    デジタル信号処理手段
１０４、２０４    スイッチ手段
１０５、２０５    第二記録手段
１０６、２０６    合成手段
１０９、２０９    スケジュール手段
２００、２００．１〜２００．Ａ    ＡＤＣ
６００    モニタ手段
７００、７００．１〜７００．Ａ    増幅手段
８００    第二合成手段
９００    スループット平滑化手段
１０００    オーバーラップ追加手段
１００１    オーバーラップ除去手段
１２００    モード分離器
１２０１、１２０１．１〜１２０１．Ａ    受信光学系
１２０２、１２０２．１〜１２０２．Ａ    増幅器
１２０３    マルチモードファイバ
１３０１    ＣＰＵ
１３０２    メモリ
【図１】
2017169927.tif 000003
【図２】
2017169927.tif 000004
【図３】
2017169927.tif 000005
【図４】
2017169927.tif 000006
【図５】
2017169927.tif 000007
【図６】
2017169927.tif 000008
【図７】
2017169927.tif 000009
【図８】
2017169927.tif 000010
【図９】
2017169927.tif 000011
【図１０】
2017169927.tif 000012
【図１１】
2017169927.tif 000013
【図１２】
2017169927.tif 000014
【図１３】
2017169927.tif 000015
【図１４】
2017169927.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月13日(2018.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置において、
前記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
前記複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
前記複数の入力信号もしくは前記第一記録手段に記録された値を前記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
前記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、前記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
前記デジタル信号処理手段から出力された値を一時的に記録する第二記録手段と、
前記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
前記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と
を有し、
前記スケジュール手段は、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、前記デジタル信号処理手段に前記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理させ、および、当該時刻の前記入力信号のうち前記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を前記第一記録手段に記録させ、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、前記デジタル信号処理手段に前記第一記録手段に記録された信号と前記入力信号を処理させ、前記デジタル信号処理手段で処理する前記入力信号の数が前記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは前記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち前記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを前記第一記録手段に記録させる
ように制御を行うデータ受信装置。
【請求項２】
請求項１記載のデータ受信装置は、複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号から前記データ信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
前記アナログ信号の受信強度をモニタするモニタ手段と、
を有し、
前記ＳＮ比推定手段は前記モニタ手段から得られる値に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項３】
請求項１記載のデータ受信装置は、複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段から出力された信号から前記データ信号を生成するアナログデジタル変換手段と、
を有し、
前記ＳＮ比推定手段は前記増幅手段の増幅率に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のデータ受信装置において、
前記デジタル信号処理手段と前記第二記録手段との間に第二合成手段を有する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のデータ受信装置において、
前記スイッチ手段と前記第一記録手段との間にスループットを平滑化するスループット平滑化手段を有する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のデータ受信装置において、
前記データを故意にオーバーラップさせるオーバーラップ追加手段と、
前記オーバーラップ追加手段が追加したオーバーラップ部分を除去するオーバーラップ除去手段と、を有する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のデータ受信装置において、
前記ＳＮ比推定手段は、前記複数の入力信号を合成しても所定の誤り率以下を実現できない場合は、当該データを処理しないように動作する
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項８】
複数の入力信号から、一つのデータを復号するデータ受信装置の制御方法であって、
前記データ受信装置は、
複数の入力信号を一時的に記録する第一記録手段と、
前記複数の入力信号の各々のＳ／Ｎ比を推定し、前記複数の入力信号の合成数と合成する信号を決定するＳＮ比推定手段と、
前記複数の入力信号に対して信号処理を行う少なくとも２以上のデジタル信号処理手段と、
複数の入力信号もしくは前記第一記録手段に記録された値を前記デジタル信号処理手段に供給するスイッチ手段と、
前記デジタル信号処理手段から出力された値を一時的に記録する第二記録手段と、
前記第二記録手段に記録された複数のデータを用いて合成する合成手段と、
前記ＳＮ比推定手段の結果に基づいて全体制御を行うスケジュール手段と
を有し、
前記スケジュール手段は、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも多いときもしくは等しいときは、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された時刻が早い順に処理し、および、当該時刻の前記入力信号のうち前記ＳＮ比推定手段が合成すると決定した信号を前記第一記録手段に記録し、
前記第一記録手段に記録された前記入力信号の数が前記デジタル信号処理手段の数よりも少ないときは、前記デジタル信号処理手段は前記第一記録手段に記録された信号と前記入力信号を処理し、前記デジタル信号処理手段で処理する前記入力信号の数が前記ＳＮ比推定手段によって決定された合成数よりも少ないときは前記ＳＮ比推定手段が決定した信号のうち前記デジタル信号処理手段で処理しない信号のみを前記第一記録手段に記録するように制御する
データ受信装置の制御方法。
【請求項９】
請求項８記載のデータ受信装置の制御方法は、
複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号から前記データ信号を生成し、
前記アナログ信号の受信強度をモニタし、
前記ＳＮ比推定手段は前記アナログ信号の受信強度のモニタ結果に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項８記載のデータ受信装置の制御方法は、
複数のアナログ信号を受信し、
前記複数のアナログ信号を増幅し、
前記増幅された複数のアナログ信号から前記データ信号を生成し、
前記ＳＮ比推定手段は前記複数のアナログ信号の増幅率に基づいてＳ／Ｎ比を推定する
ことを特徴とするデータ受信装置の制御方法。
【国際調査報告】
2017169927.tif 000017
2017169927.tif 000018