(57)【要約】  ディジタル信号復調部（１０３）は、希望信号の伝送路応答行列推定を行う希望信号伝送路推定部（２００）と、干渉信号の伝送路応答行列推定を行う干渉信号伝送路推定部（２０１）と、推定された希望信号の伝送路応答行列と干渉信号の伝送路応答行列とを結合して結合伝送路応答行列を生成する結合伝送路行列生成部（２０２）と、結合された結合伝送路応答行列を上三角行列に変換する行列演算部（２０３）と、格子点空間内に受信信号点を中心とした超球を生成する超球生成部（２０４）と、上三角化された結合伝送路応答行列から格子点空間を形成して、超球内に存在する格子点のうち受信信号点とのメトリックが最小となる格子点を検索して、この格子点を希望信号及び干渉信号の推定値と判定するシンボル検索部（２０５）とを含むことを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波アナログ信号を受信する１以上の素子アンテナと、受信した複数の高周波アナログ信号をそれぞれダウンコンバートするアナログ信号処理部と、ダウンコンバートしたアナログ信号をそれぞれディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、変換された複数のディジタル信号から所定のディジタル信号を復調するディジタル信号復調部とを備える受信装置において、
前記ディジタル信号復調部は、
希望信号の伝送路応答行列推定を行う希望信号伝送路推定部と、
干渉信号の伝送路応答行列推定を行う干渉信号伝送路推定部と、
推定された前記希望信号の伝送路応答行列と前記干渉信号の伝送路応答行列とを結合して結合伝送路応答行列を生成する結合伝送路行列生成部と、
結合された前記結合伝送路応答行列を上三角行列に変換する行列演算部と、
格子点空間内に受信信号点を中心とした超球を生成する超球生成部と、
前記上三角化された結合伝送路応答行列から前記格子点空間を形成して、前記超球内に存在する格子点のうち受信信号点とのメトリックが最小となる格子点を検索して、該格子点を希望信号及び干渉信号の推定値と判定するシンボル検索部と、を含む
ことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記ディジタル信号復調部は、
前記結合伝送路行列生成部より後段側に設けられ、前記結合伝送路応答行列から任意の数の信号を抽出して行列を再構成する所望成分抽出部をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記シンボル検索部は、前記希望信号及び干渉信号の推定値に加えて推定値のメトリックをさらに出力し、
前記ディジタル信号復調部は、
前記干渉信号の推定値から干渉信号のレプリカを作成し、受信信号から前記レプリカを減算するレプリカ減算部と、
前記レプリカが減算された受信信号から、希望信号の伝送路応答行列推定を行う第２の希望信号伝送路推定部と、
推定された前記伝送路応答行列を上三角行列に変換する第２の行列演算部と、
第２の格子点空間内に受信信号点を中心とした超球を生成する第２の超球生成部と、
前記上三角化された伝送路応答行列から前記第２の格子点空間を形成して、前記超球内に存在する格子点のうち受信信号点とのメトリックが最小となる格子点を検索して、該格子点を希望信号の推定値と判定する第２のシンボル検索部と、をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記シンボル検索部の出力する希望信号及び干渉信号の推定値がフィードバックされ、  前記希望信号伝送路推定部は、フィードバックされた前記希望信号の推定値を入力した際、該推定値を用いて希望信号の伝送路応答行列推定を再度行い、
前記干渉信号伝送路推定部は、フィードバックされた前記干渉信号の推定値を入力した際、該推定値を用いて干渉信号の伝送路応答行列推定を再度行い、
ループを形成する、前記希望信号伝送路推定部、前記干渉信号伝送路推定部、前記結合伝送路行列生成部、前記行列演算部、前記超球生成部及び前記シンボル検索部の動作が所定回数繰り返し行われた後、前記シンボル検索部から希望信号及び干渉信号の推定値が出力される
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
前記ディジタル信号復調部は、
希望信号の伝送路応答行列推定を行う第２の希望信号伝送路推定部と、
干渉信号の伝送路応答行列推定を行う第２の干渉信号伝送路推定部と、
推定された前記希望信号の伝送路応答行列と前記干渉信号の伝送路応答行列とを結合して第２の結合伝送路応答行列を生成する第２の結合伝送路行列生成部と、
結合された前記第２の結合伝送路応答行列を上三角行列に変換する第２の行列演算部と、
第２の格子点空間内に受信信号点を中心とした第２の超球を生成する第２の超球生成部と、
前記シンボル検索部の出力する前記推定値を入力するとともに、前記上三角化された第２の結合伝送路応答行列から前記第２の格子点空間を形成して、入力した前記推定値を初期値として、前記第２の超球内に存在する格子点のうち受信信号点とのメトリックが最小となる格子点を検索して、該格子点を希望信号及び干渉信号の推定値と判定する第２のシンボル検索部と、をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項６】
前記ディジタル信号復調部は、
事前情報と前記シンボル検索部の出力する希望信号の推定値とから、前記希望信号の推定値に対する軟判定値を算出する軟判定値生成部と、
前記軟判定値から前記事前情報を減算したものをデインターリーブするデインターリーブ部と、
デインターリーブされた前記軟判定値に対して軟入力軟出力復号化を行うことで前記事前情報を生成するとともに復号データを出力する復号部と、
前記デインターリーブ部が出力する軟判定値を前記事前情報から減算したものをインターリーブして前記ディジタル信号復調部に入力するインターリーブ部と、をさらに含み
ループを形成する、前記軟判定値生成部、前記デインターリーブ部、前記復号部及び前記インターリーブ部の行う一連の動作が所定回数繰り返し行われた後、前記復号部から前記復号データが出力される
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項７】
前記Ａ／Ｄ変換部の後段に設けられ、入力されたディジタル信号に対して離散変換を行い離散時間信号をサブキャリア毎の周波数領域信号に変換して前記ディジタル信号復調部に入力する高速フーリエ変換部と、
前記ディジタル信号復調部がサブキャリア毎に復調した復調データを所定の順に並び替える直並列変換部と、をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項８】
前記ディジタル信号復調部は、
推定された前記干渉信号の伝送路応答行列の信号数を雑音電力よりも大きい値のもののみに減じる干渉レベル推定部をさらに有し、
前記結合伝送路行列生成部は、
推定された前記希望信号の伝送路応答行列と前記干渉レベル推定部により減じられた前記干渉信号の伝送路応答行列とを結合して結合伝送路応答行列を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項９】
前記ディジタル信号復調部は、
推定された前記希望信号の伝送路応答行列と前記干渉信号の伝送路応答行列とを適当な順番に並び替える順序付け部をさらに含み、
前記結合伝送路行列生成部は、
並び替えられた前記希望信号の伝送路応答行列と前記干渉信号の伝送路応答行列とを結合して結合伝送路応答行列を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記ディジタル信号復調部は、
推定された前記希望信号の伝送路応答行列と前記干渉信号の伝送路応答行列から到来している前記希望信号のレベルと前記干渉信号のレベルとを推定する信号レベル推定部をさらに含み、
前記順序付け部は、前記希望信号のレベル及び前記干渉信号のレベルに基づいて、前記希望信号の伝送路応答行列と前記干渉信号の伝送路応答行列を適当な順番に並び替える
ことを特徴とする請求項９に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記ディジタル信号復調部は、
推定された前記希望信号の伝送路応答行列と前記干渉信号の伝送路応答行列の要素間の相関を計算する相関計算部をさらに含み、
前記順序付け部は、前記希望信号の伝送路応答行列と前記干渉信号の伝送路応答行列の要素間の相関に基づいて、前記希望信号の伝送路応答行列と前記干渉信号の伝送路応答行列を適当な順番に並び替える
ことを特徴とする請求項９に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディジタル通信の希望信号判定動作に用いられる最尤判定法において演算量を削減する技術に関するものであり、特に、セルラ移動通信ネットワークシステム等のように、受信機に希望信号の他に同一周波数帯を用いて送信されている干渉信号も到来しているような環境において、低演算量で適切な希望信号を判定する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＨＳ（Personal  Handyphone  System）のように複数のセルから構成される移動通信ネットワークシステムにおいては、複数のセルに同一周波数チャネルを再配置するので、近隣のセルからの干渉波の影響を受ける場合がある。例えば、基地局Ａと、該基地局Ａとの通信を行う移動局ａ、及び、基地局Ａに隣接する基地局Ｂと、該基地局Ｂとの通信を行う移動局ｂを有している移動通信ネットワークシステムの場合、基地局Ａの電波によるセルと基地局Ｂの電波によるセルとは異なるが一部が重なっていてもよい。移動局ａは、基地局Ｂの電波によるセルには在圏しないが基地局Ｂからの電波は受ける。そのため、基地局Ａと基地局Ｂとから、同一の周波数チャネルの信号を送信した場合、移動局ａが存在する場所によっては、基地局Ｂからの電波が幾分か到達する。これにより、移動局ａが基地局Ａからの希望波を受けるときの干渉波として作用するには充分である状況が起こりうる。このような希望信号の他に同一周波数帯を用いて送信されている干渉信号も到来する環境において、移動局ａは適切な希望信号を判定しなければならない。【０００３】
一方、従来より広くディジタル通信分野における希望信号（送信信号）判定法として、最尤判定法が提案されている。この最尤判定法は、受信装置において、伝送路応答と送信シンボル候補（送信信号候補）から作成されるレプリカと受信信号とのメトリックを算出し、メトリックが最小となるレプリカを全ての組み合わせの中から探し出し、対応する送信シンボル候補を判定信号として出力するというものである。この最尤判定法を用いることにより優れた受信性能の受信装置とすることができる。しかしながら、この最尤判定法は、考えられる全ての組み合わせについてメトリックを算出するため、一般に膨大な演算量となる。これに対して、従来、最尤判定法における演算量削減技術として、非特許文献１のスフィアデコーディング（Sphere  Decoding、以降、ＳＤ）が提案されている。これは全てのレプリカによって形成される格子点空間において、受信信号点を中心とした超球を設定し、その内部に存在するレプリカに限りメトリックを算出することで演算量を削減するという技術である。【０００４】
【非特許文献１】Emanuele  Viterbo,  Joseph  Boutros,  “A  Universal  Lattice  Code  Decoder  for  Fading  Channels,”  IEEE  Transactions  on  Information  Theory,  Vol.  45,  No.  5,  pp.  1639-1642,  July  1999.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の非特許文献１のＳＤに関しては、使用している周波数帯に干渉となる信号が存在しない場合に少ない演算量で希望信号を判定することができ優れた復調特性を得ることができる。しかしながら、例えば、上述の移動通信ネットワークシステムのように、希望信号の他に同一周波数帯を用いて送信されている干渉信号も到来する環境においては、効果的に低演算化を行うことができない。そのため、良好な復調特性とすることができず改善が求められていた。【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、干渉信号存在下においても低演算量とすることができ良好な復調特性が得られる受信装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る受信装置は、高周波アナログ信号を受信する１以上の素子アンテナと、受信した複数の高周波アナログ信号をそれぞれダウンコンバートするアナログ信号処理部と、ダウンコンバートしたアナログ信号をそれぞれディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、変換された複数のディジタル信号から所定のディジタル信号を復調するディジタル信号復調部とを備える受信装置において、前記ディジタル信号復調部は、希望信号の伝送路応答行列推定を行う希望信号伝送路推定部と、干渉信号の伝送路応答行列推定を行う干渉信号伝送路推定部と、推定された前記希望信号の伝送路応答行列と前記干渉信号の伝送路応答行列とを結合して結合伝送路応答行列を生成する結合伝送路行列生成部と、結合された前記結合伝送路応答行列を上三角行列に変換する行列演算部と、格子点空間内に受信信号点を中心とした超球を生成する超球生成部と、前記上三角化された結合伝送路応答行列から前記格子点空間を形成して、前記超球内に存在する格子点のうち受信信号点とのメトリックが最小となる格子点を検索して、該格子点を希望信号及び干渉信号の推定値と判定するシンボル検索部と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る受信装置によれば、干渉信号の影響を含めた結合伝送路応答行列を用いて送信信号判定が行われるため、干渉の影響を併せて考慮した判定結果を得ることができ、例えば移動通信ネットワークシステムにおける環境のような希望信号の他に干渉信号が到来する環境下でも適切な希望信号の判定をすることができる。また、行列演算部において、結合伝送路応答行列を上三角化処理するので、演算量を大幅に削減することができる。さらには、格子点空間において、受信信号点を中心とした超球内に存在する格子点から、最も受信信号点に近い格子点を希望信号及び干渉信号の送信信号として判定するので、さらに大幅に演算量を削減することができる。この２つの特徴的な演算量削減効果が得られる構成は、干渉信号の影響を含めた結合伝送路応答行列を処理するに当たり相乗的に働き特別な効果を発揮して低演算化する。この結果、上述のような希望信号の他に干渉信号が到来する環境下において良好な復調特性の受信装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明に係る実施の形態１の受信装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示されたディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。
【図３】図３は、伝送路応答推定の方法を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明に係る実施の形態２の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明に係る実施の形態３の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。
【図６】図６は、図５に示された第１の信号判定部の主要部を示すブロック図である。
【図７】図７は、図５に示された第２の信号判定部の主要部を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明に係る実施の形態４の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明に係る実施の形態５の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、図９に示された第２の信号判定部の主要部を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る実施の形態６の受信装置の主要部を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、図１１に示されたディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、本発明に係る実施の形態７の受信装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、本発明に係る実施の形態８の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明に係る実施の形態９の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、本発明に係る実施の形態１０の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１０】
１００−１〜１００−Ｎ，１２００−１〜１２００−Ｎ    アンテナ
１０１−１〜１０１−Ｎ，１２０１−１〜１２０１−Ｎ    アナログ信号処理部
１０２−１〜１０２−Ｎ，１２０２−１〜１２０２−Ｎ    Ａ／Ｄ変換部
１２０３−１〜１２０３−Ｎ    高速フーリエ変換部（ＦＦＴ部）
１０３，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ    ディジタル信号復調部
２００，３０１，５０１，７０１    希望信号伝送路推定部
２０１，３０２，５０２，７０２    干渉信号伝送路推定部
２０２，３０３，５０３，７０３，１３０２    結合伝送路行列生成部
２０３，３０４，５０４，６０２，７０４，１３０３    行列演算部
２０４，３０６，５０６，７０５    超球生成部
２０５，３０７，５０７，７０６    シンボル検索部
３０３    結合伝送路応答行列生成部
３０５，５０５    所望成分抽出部
４０１，８０１    第一信号判定部
４０２    レプリカ減算部
４０３，８０２    第二信号判定部
６０１，９００    第二希望信号伝送路推定部
６０２，９０３    第二行列演算部
６０３，９０４    第二超球生成部
６０４，９０５    第二シンボル検索部
９０１，９０２    第二結合伝送路行列生成部
１００１    ディジタル信号復調部
１００２    加算器
１００３    デインターリーブ部
１００４    復号部
１００５    加算器
１００６    インターリーブ部
１１０１    信号判定部
１１０２    軟判定値生成部
１２０４    ディジタル信号復調部
１２０５    直並列変換部
１３０１    干渉レベル推定部
１４０１    信号レベル推定部
１４０２，１５０１    相関計算部
１５０２    順序付け部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る受信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。【００１２】
実施の形態１．
図１は本発明に係る実施の形態１の受信装置の全体構成を示すブロック図である。図１において、Ｎ素子（Ｎは１以上の整数）のアンテナ１００−１〜１００−Ｎは、Ｎ個のアナログ信号処理部１０１−１〜１０１−Ｎにそれぞれ接続されている。さらに、Ｎ個のアナログ信号処理部１０１−１〜１０１−Ｎは、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎにそれぞれ接続されている。そして、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎは、ディジタル信号復調部１０３に接続されている。【００１３】
図２は図１に示されたディジタル信号復調部１０３の主要部を示すブロック図である。図２において、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎ（図１）の出力は、行列演算部２０３に入力されているとともに、希望信号伝送路推定部２００と干渉信号伝送路推定部２０１に入力されている。希望信号伝送路推定部２００と干渉信号伝送路推定部２０１の出力は、結合伝送路行列生成部２０２に入力されている。結合伝送路行列生成部２０２の出力は、行列演算部２０３に入力されている。行列演算部２０３の出力と超球生成部２０４の出力は、シンボル検索部２０５に入力されている。シンボル検索部２０５は、判定信号を出力する。【００１４】
ここで、希望信号と干渉信号に関して説明する。受信装置が、受信信号ベクトルを入力した際には、希望信号と干渉信号とは区別がつかない。しかしながら、例えば送受信間で既知の信号系列を挿入することにより、各伝送路応答行列を推定することができる。一例として、図３に示すような信号のフォーマットで、２つの送信機＃１，＃２がそれぞれ２つのアンテナ＃１，＃２から同時に送信信号を送っている場合を仮定すると、各送信機の各アンテナで異なる参照信号系列＃１〜＃４が送信されていることは、解っているので、相関演算等で参照信号系列部分を検出し、参照信号系列部分を用いて各信号が通過してきた伝送路の応答を推定することができる。【００１５】
図１に戻り、本実施の形態における受信装置の全体動作概要について説明する。アンテナ１００−１〜１００−Ｎを用いて受信した高周波アナログ信号に対して、各アンテナに接続されているアナログ信号処理部１０１−１〜１０１−Ｎにおいてダウンコンバート等のアナログ信号処理が行われる。ダウンコンバート後の信号は、Ａ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎにおいてディジタル信号に変換され、さらにディジタル信号復調部１０３へ出力される。そして、本実施の形態の特徴であるディジタル信号復調部１０３で復調処理が行われ、判定信号が得られる。【００１６】
次に、ディジタル信号復調部１０３の動作について、図２を用いて詳細に説明する。以下では、説明を簡単にするために、希望信号を送信している送信機と干渉信号を送信している送信機がそれぞれ一つずつ存在しており、各送信機からの送信信号が受信機に到来している状況を仮定する。しかしながら、本実施の形態はこの場合に限定されず、送信機数が増えた、より一般化された環境にも適用可能である。【００１７】
ディジタル信号復調部１０３には、各Ａ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎ（図１）から出力されたＮ系統のベースバンドディジタル信号が入力される。以下では便宜上、これらの入力信号をＮ次元の受信信号ベクトルとして表現する。はじめに、このＮ次元の受信信号ベクトルを用いて、希望信号伝送路推定部２００及び干渉信号伝送路推定部２０１において、希望信号の伝送路応答行列推定と干渉信号の伝送路応答行列推定が行われる。これらの伝送路応答行列推定は、上述の図３にて説明した手法により行われ、具体的には例えば最小２乗法のような既に広く知られた手法を用いて行うことができる。【００１８】
ここで、送信機において、装備しているＭ（Ｍは１以上の整数）素子アンテナから同一時刻、同一周波数を用いて同時に信号が送信されているとすると、各伝送路応答行列は、受信機において用いているアンテナ数Ｎを用いてＭ行Ｎ列のサイズで表すことができる。なお、このＭ行Ｎ列の行列は、Ｍ及びＮの値により、行列ではなくベクトルや単にスカラーとなる場合もあるが、本説明ではその場合も含めて伝送路応答行列という標記で統一する。当然のことながら、伝送路応答行列がベクトルやスカラーとなるような場合においても本実施の形態はそのまま適用可能である。【００１９】
希望信号伝送路推定部２００と干渉信号伝送路推定部２０１の出力は、結合伝送路行列生成部２０２へ入力される。結合伝送路行列生成部２０２では、推定した希望信号の伝送路応答行列と干渉信号の伝送路応答行列とを結合してサイズが大きな一つの結合伝送路応答行列を生成する。結合伝送路行列生成部２０２は、この結合伝送路応答行列を行列演算部２０３へ出力する。【００２０】
行列演算部２０３は、行列乗算機能、逆行列演算機能及び上三角行列変換機能を持つ。行列演算部２０３への入力信号は、受信信号ベクトルと結合伝送路応答行列である。行列演算部２０３は、入力した結合伝送路応答行列に対して上三角化処理（上三角行列への変換）を行い、その結果をシンボル検索部２０５に出力する。上三角化処理については、例えばＱＲ分解やコレスキー分解のような数学的に広く知られている方法を用いて行うことができる。行列演算部２０３は、更に結合伝送路応答行列の逆行列を算出し、入力した受信信号ベクトルに対してこの逆行列を乗算する。そして、その結果に関してもシンボル検索部２０５に出力する。【００２１】
超球生成部２０４では、適切な半径設定基準を用いて、干渉信号を含めた送信信号候補と結合伝送路応答行列から形成される格子点空間における受信信号点を中心とした超球を生成する。ここで、受信信号点はそれぞれのＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎにおいてディジタル信号に変換された受信信号を要素に持つ上述の受信信号ベクトルの指し示す点であり、格子点空間において一点となる。一方、超球の半径設定基準は、例えば雑音の分散や受信信号電力、適当な固定値等、任意のものを用いることが出来る。また、基準として複数個用いることも可能である。すなわち、格子点を少なくとも一つ含むものであれば如何なる構成の半径設定基準を用いてもよい。【００２２】
シンボル検索部２０５は、行列演算部２０３の処理結果を入力して、希望信号及び干渉信号の送信信号候補と結合伝送路応答行列から形成される格子点空間を形成する。そして、超球生成部２０４の処理結果を入力して、形成した格子点空間において、受信信号点を中心とした超球内に存在する各格子点について、受信信号点とのメトリックを算出して、メトリックが最小となる格子点を探す。そして、最も受信信号点に近い格子点を希望信号及び干渉信号の送信信号として判定する。そして、判定結果から、希望信号の該当する成分のみを抽出し、判定信号として出力する。必要ならば希望信号成分のみの抽出を行わず、干渉信号をも含めた判定信号として出力することも可能である。なお、メトリックが最小となる格子点を検索する際に、受信信号点から近いと予想される格子点から検索をはじめて、所定数の格子点に関してメトリックを算出するようにしてもよい。【００２３】
以上のように、本実施の形態によれば、干渉信号の影響を含めた結合伝送路応答行列を用いて送信信号判定を行うため、干渉の影響を併せて考慮した判定結果を得ることが可能になり、その結果、例えば移動通信ネットワークシステムにおける環境のような希望信号の他に干渉信号が到来する環境下でも適切な希望信号を判定することが可能になる。また、行列演算部２０３において、結合伝送路応答行列を上三角化処理するので、演算量を大幅に削減することができる。さらには、格子点空間において、受信信号点を中心とした超球内に存在する格子点のみを判定の対象として、最も受信信号点に近い格子点を希望信号及び干渉信号の送信信号として判定するので、さらに大幅に演算量を削減することができる。この２つの特徴的な演算量削減効果の期待できる構成は、干渉信号の伝送路応答行列を含むサイズの大きな結合伝送路応答行列を処理するに当たり相乗的に働き特別な効果を発揮する。この結果、上述のような希望信号の他に干渉信号が到来する環境下において良好な復調特性の受信装置とすることができる。なお、本発明の範囲は本実施の形態に限定されず、同様の効果を持つ他の構成もその範囲に含まれる。【００２４】
実施の形態２．
図４は本発明に係る実施の形態２の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。図４において、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎ（図１）の出力は、ディジタル信号復調部１０３ｂの行列演算部３０４に入力されているとともに、希望信号伝送路推定部３０１と干渉信号伝送路推定部３０２に入力されている。希望信号伝送路推定部３０１と干渉信号伝送路推定部３０２の出力は、結合伝送路行列生成部３０３に入力されている。結合伝送路行列生成部３０３の出力は、行列演算部３０４に入力されている。行列演算部３０４の出力は、所望成分抽出部３０５に入力されている。所望成分抽出部３０５の出力と超球生成部３０６の出力は、シンボル検索部３０７に入力されている。シンボル検索部３０７は、判定信号を出力する。本実施の形態の受信装置の特徴は、ディジタル信号復調部１０３ｂの結合伝送路行列生成部３０３と所望成分抽出部３０５にある。その他の構成は概略実施の形態１と同様である。【００２５】
はじめに、希望信号伝送路推定部３０１と干渉信号伝送路推定部３０２においては、実施の形態１の希望信号伝送路推定部２００と干渉信号伝送路推定部２０１と同様の処理を行い、各伝送路応答行列を推定する。結合伝送路行列生成部３０３は、希望信号伝送路推定部３０１と干渉信号伝送路推定部３０２にて推定された各伝送路応答行列を入力し、結合伝送路応答行列を生成する。このとき、本実施の形態の結合伝送路行列生成部３０３は、後段の行列演算部３０４において結合伝送路応答行列が上三角化された際に、干渉信号に関連する項が列番号の小さい方に格納され、希望信号に関連する項が列番号の大きい方に格納されるように結合伝送路応答行列を生成する。行列演算部３０４では、実施の形態１の行列演算部２０３と同様の処理が行われる。【００２６】
所望成分抽出部３０５は、入力された逆行列演算後の受信信号と上三角化された結合伝送路応答行列から、希望信号成分と任意の数の干渉信号成分のみ抽出して低次元の結合伝送路応答行列に再構成する。所望成分抽出部３０５の入力する上三角化された結合伝送路応答行列は、既に説明したように結合伝送路応答行列生成部３０３の処理によって干渉信号に関する成分が列番号の小さい部分に格納され、希望信号に関する成分が列番号の大きい部分に格納されている。そのため、所望成分抽出部３０５において低次元の行列を再構成する際には、上三角化された結合伝送路応答行列の右下に格納されている要素をそのまま抽出すればよい。所望成分抽出部３０５は、再構成後の結合伝送路応答行列をシンボル検索部３０７へ出力する。【００２７】
超球生成部３０６は、実施の形態１の超球生成部２０４と同様な動作を行う。つまり、干渉信号を含めた送信信号候補と結合伝送路応答行列から形成される格子点空間において受信信号点を中心とした超球を生成する。ただし、ここで考慮する格子点空間の次元は所望成分抽出部３０５で抽出した信号数に対応する低次元のものでよい。つまり、超球の半径設定基準は行列の低次元化に対応した小さなものとされてよい。【００２８】
所望成分抽出部３０５と超球生成部３０６からの信号を受け、シンボル検索部３０７は、所望成分抽出部３０５で抽出した信号数に対応する低次元の送信信号候補と結合伝送路応答行列から形成される格子点空間において、受信信号点を中心とした超球内に存在する格子点と受信信号点とのメトリックを算出し、最小となる格子点を到来している信号として判定する。【００２９】
以上のように、本実施形態によれば、所望成分抽出部において希望信号成分と任意の数の干渉信号成分のみを抽出してから判定処理を行うため、考慮すべき次元（行列）が減少し、さらに大きな演算量削減を実現することが出来る。【００３０】
実施の形態３．
図５は本発明に係る実施の形態３の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。本実施の形態の特徴であるディジタル信号復調部１０３ｃは、考慮すべき次元（行列）を削減した信号判定処理を行う第１の信号判定部４０１と、干渉信号成分を検出してこれを除去するレプリカ減算部４０２と、干渉信号成分が除去された信号から希望信号成分を検出する第２の信号判定部４０３とを有している。図５において、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎ（図１）の出力は、第１の信号判定部４０１とレプリカ減算部４０２とに入力されている。また、第１の信号判定部４０１の出力のうち、判定信号はレプリカ減算部４０２に出力され、メトリックは第２の信号判定部４０３に出力されている。レプリカ減算部４０２の出力は第２の信号判定部４０３に入力されている。第２の信号判定部４０３は、判定信号を出力する。【００３１】
図６は図５に示された第１の信号判定部４０１の主要部を示すブロック図である。図６において、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎ（図１）の出力は、ディジタル信号復調部１０３ｂの行列演算部５０４に入力されているとともに、希望信号伝送路推定部５０１と干渉信号伝送路推定部５０２に入力されている。希望信号伝送路推定部５０１と干渉信号伝送路推定部５０２の出力は、結合伝送路行列生成部５０３に入力されている。結合伝送路行列生成部５０３の出力は、行列演算部５０４に入力されている。行列演算部５０４の出力は、所望成分抽出部５０５に入力されている。所望成分抽出部５０５の出力と超球生成部５０６の出力は、シンボル検索部５０７に入力されている。シンボル検索部５０７は、判定信号とメトリックを出力する。【００３２】
本実施の形態の第１の信号判定部４０１と図４に示した実施の形態２のディジタル信号復調部１０３ｂの構成の違いは、処理結果として判定信号のみならず、シンボル検索部５０７において算出したメトリックをも出力する点にある。また、結合伝送路行列生成部５０３は、実施の形態２のものとは逆に、結合伝送路行列として、行列演算部５０４において結合伝送路応答行列を上三角化した際に、希望信号に関連する項が列番号の小さい方に格納され、干渉信号に関連する項が列番号の大きい方に格納されるように結合伝送路応答行列を生成する。【００３３】
行列演算部５０４において、実施の形態２の行列演算部３０４と同様の行列演算処理が行われた後、所望成分抽出部５０５では、入力された逆行列演算後の受信信号ベクトルと上三角化された結合伝送路応答行列から、干渉信号成分に対応する部分を含む任意の数の信号成分のみ抽出して低次元の行列を再構成する。そして、再構成後の信号をシンボル検索部５０７へ出力する。超球生成部５０６及びシンボル検索部５０７は、実施の形態２の超球生成部３０６及びシンボル検索部３０７と同様な処理を行い、最終的な処理結果として判定信号とメトリックを出力する。【００３４】
レプリカ減算部４０２は、第１の信号判定部４０１からの判定信号を受け、干渉信号成分のレプリカを受信信号から減算する処理を行い、第２の信号判定部４０３へ出力する。      【００３５】
図７は図５に示された第２の信号判定部４０３の主要部を示すブロック図である。図７において、レプリカ除去後の受信信号は、行列演算部６０２と第２の希望信号伝送路推定部６０１に入力されている。第２の希望信号伝送路推定部６０１の出力は、第２の行列演算部６０２に入力されている。第２の行列演算部６０２の出力と第２の超球生成部６０３の出力は、第２のシンボル検索部６０４に入力されている。第２のシンボル検索部６０４は、判定信号を出力する。【００３６】
第２の信号判定部４０３は、図４に示した実施の形態２のディジタル信号復調部１０３ｂの構成から、干渉信号に関する構成要素である干渉信号伝送路推定部と結合伝送路行列生成部を省いた構成を成している。第２の希望信号伝送路推定部６０１においてレプリカ除去後の受信信号から希望信号の伝送路応答行列を推定する。第２の行列演算部６０２では実施の形態２の行列演算部３０４と同様の処理が行われ、処理結果は、第２のシンボル検索部６０４へ出力する。第２の超球生成部６０３では、第１の信号判定部４０１から受け渡されるメトリックを基準として、送信信号候補と伝送路応答行列から形成される第２の格子点空間において、受信信号点を中心とした超球を生成する。第２のシンボル検索部６０４では、第２の行列演算部６０２の処理結果と第２の超球生成部６０３の処理結果を入力として、送信信号候補と希望信号の伝送路応答行列から形成される第２の格子点空間において、受信信号点を中心とした超球内に存在する格子点と受信信号点とのメトリックを算出し、最小となる格子点を送信信号として判定する。【００３７】
以上のように、本実施の形態によれば、はじめに、考慮すべき次元（行列）を削減した信号判定処理を用いて干渉信号成分を検出して除去し、その後、同じく次元（行列）を削減した信号判定処理を用いて希望信号成分を検出するため、低演算量且つ高精度な復調処理が可能となる。【００３８】
なお、本実施の形態の別な構成例として、第１の信号判定部４０１から第２の信号判定部４０３へ希望信号の伝送路応答行列を出力し、第２の信号判定部４０３には希望信号伝送路応答推定部を持たせない構成とすることもできる。また、第２の信号判定部４０３のかわりに第１の信号判定部４０１のものと同様の機能を持つ回路を用いて干渉信号を併せて判定する構成とすることも出来る。このとき、更に、レプリカ減算部と信号判定部を後段に複数個持たせ、信号判定とレプリカ減算を繰り返し行う構成とすることも可能である。また、超球の設定方法などもここで説明した手法以外の任意のものを用いることができる。【００３９】
実施の形態４．
図８は本発明に係る実施の形態４の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。図８において、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎ（図１）の出力は、ディジタル信号復調部１０３ｄの行列演算部７０４に入力されているとともに、希望信号伝送路推定部７０１と干渉信号伝送路推定部７０２に入力されている。希望信号伝送路推定部７０１と干渉信号伝送路推定部７０２の出力は、結合伝送路行列生成部７０３に入力されている。結合伝送路行列生成部７０３の出力は、行列演算部７０４に入力されている。行列演算部７０４の出力と超球生成部７０５の出力は、シンボル検索部７０６に入力されている。シンボル検索部７０６は判定信号を出力する。そして、本実施の形態においては、シンボル検索部７０６の処理結果である判定信号（希望信号と判定信号の推定値）が、希望信号伝送路推定部７０１と干渉信号伝送路推定部７０２にフィードバックされている。【００４０】
希望信号伝送路推定部７０１と干渉信号伝送路推定部７０２は、初回の処理では、受信機において既知であるトレーニング信号を用いた伝送路推定や任意のブラインド伝送路推定技術を用いて希望信号の伝送路応答行列と干渉信号の伝送路応答行列を推定する。後段の結合伝送路行列生成部７０３〜シンボル検索部７０６までの処理は実施の形態１のもので説明したものと同様である。【００４１】
シンボル検索部７０６において得られた判定信号は、希望信号伝送路推定部７０１及び干渉信号伝送路推定部７０２へ入力される。判定信号を受けて希望信号伝送路推定部７０１と干渉信号伝送路推定部７０２は、判定信号を用いて再度伝送路推定を行う。その後、それぞれループを形成する、希望信号伝送路推定部７０１、結合伝送路行列生成部７０３、行列演算部７０４、超球生成部７０５及びシンボル検索部７０６を循環する動作、及び、干渉信号伝送路推定部７０２、結合伝送路行列生成部７０３、行列演算部７０４、超球生成部７０５及びシンボル検索部７０６を循環する動作が所定回数繰り返し行われた後、シンボル検索部７０６から判定信号（希望信号と判定信号の推定値）が出力される。【００４２】
以上のように、本実施の形態によれば、判定値を用いて再度伝送路推定を行うことができるため、初期の伝送路推定で精度良く伝送路推定ができない環境においても、高精度な伝送路推定を実行できる。その結果、良好な復調特性を得ることが可能となる。【００４３】
実施の形態５．
図９は本発明に係る実施の形態５の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。本実施の形態の特徴であるディジタル信号復調部１０３ｅは、第１の信号判定部８０１と第２の信号判定部８０２の２つの信号判定部を有している。第１の信号判定部８０１は、処理結果として低次元の判定信号を出力する。第２の信号判定部８０２は、これを初期値として入力して、判定信号を出力する。【００４４】
第１の信号判定部８０１は、図４に示した実施の形態２のディジタル信号復調部１０３ｂの構成と同様の構成を成し同等な処理を行う。ただし、結合伝送路行列生成部及び所望成分抽出部の動作は実施の形態２で説明した動作に限定されず、例えば結合伝送路行列生成部では、干渉信号に関する成分を列番号の小さい要素に配置し、希望信号に関する成分を列番号の大きい要素に配置するといった処理は必要としない。第１の信号判定部８０１は、処理結果として低次元の判定信号を出力する。【００４５】
図１０は図９に示された第２の信号判定部８０２の主要部を示すブロック図である。図１０において、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎ（図１）の出力は、第２の行列演算部９０３に入力されているとともに、第２の希望信号伝送路推定部９００と第２の干渉信号伝送路推定部９０１に入力されている。両伝送路推定部９００，９０１の出力は、第２の結合伝送路行列生成部９０２に入力され、その出力は、第２の行列演算部９０３に入力されている。そして、本実施の形態においては、第２の行列演算部９０３の出力、第２の超球生成部９０４の出力及び第１の信号判定部８０１の出力（判定信号）が、第２のシンボル検索部９０５に入力されている。第２のシンボル検索部９０５は判定信号を出力する。【００４６】
第２の信号判定部８０２は、図２に示した実施の形態１のディジタル信号復調部１０３の構成と同様の構成を成すが、入力として受信信号と第１の信号判定部８０１を入力して、入力した判定信号が、初期値として第２のシンボル検索部９０５に受け渡される点が異なる。第２のシンボル検索部９０５では、推定する判定信号の初期値として、第１の信号判定部８０１からの入力信号を用いる。第２のシンボル検索部９０５は他の実施の形態と同様に、第２の超球生成部９０４にて生成された、干渉信号を含めた送信信号候補と結合伝送路応答行列から形成される格子点空間において受信信号点を中心とした超球内に存在する信号点のうち、もっとも確からしい信号点を判定信号として検索する。このとき、初期値として上述したように第１の信号判定部８０１からの入力信号を用い、この入力信号を含む信号点を優先的に検索していくことで、最終的な判定信号に至るまでの処理が短縮される。その結果、高精度な復調処理を低演算量で実現可能になる。【００４７】
実施の形態６．
図１１は本発明に係る実施の形態６の受信装置の主要部を示すブロック図である。図１１において、図１に示した実施の形態１の受信装置と同じ構成であるアンテナ１００−１〜１００−Ｎ、アナログ信号処理部１０１−１〜１０１−Ｎ及びＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎは省略しており、Ａ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎ以降の構成のみ示している。Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎ（図１）の出力は、ディジタル信号復調部１００１に入力されている。ディジタル信号復調部１００１の出力する軟判定値は、加算器１００２にて事前情報が減算された後、デインターリーブ部１００３に入力されている。デインターリーブ部１００３の出力が復号部１００４に入力されている。復号部１００４の出力する事前情報は、加算器１００５にて軟判定値が減算された後、インターリーブ部１００６に入力されている。インターリーブ部１００６の出力（事前情報）が、ディジタル信号復調部１００１に入力されている。【００４８】
図１２は図１１に示された本実施の形態のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。図１２において、ディジタル信号復調部１００１は、信号判定部１１０１と軟判定値生成部１１０２を有している。信号判定部１１０１は、図２に示した実施の形態１のディジタル信号復調部１０３に相当する機能を有する回路である。信号判定部１１０１が出力する判定信号（希望信号の推定値）と信号判定処理で算出されたメトリックとが軟判定値生成部１１０２へ出力される。軟判定値生成部１１０２においては、図１１に示した復号部１００４から出力され、加算器１００５、インターリーブ部１００６を経由して受け渡される事前情報を用いて、信号判定部１１０１で判定した希望信号の判定値に対して軟判定値が算出される。ここで、軟判定値生成部１１０２の行う軟判定値の算出方法としては、例えば広く知られている対数尤度比を用いる方式などが適用できる。【００４９】
ディジタル信号復調部１００１から出力された軟判定値は、加算器１００２において、インターリーブ部１００６からの入力される事前情報が減算されてデインターリーブ部１００３へ送られる。デインターリーブ部１００３では、送信信号に施されているインターリーブ処理の逆処理を行い、その結果を復号部１００４へ出力する。復号部１００４には、ＳＯＶＡ（Soft  Output  Viterbi  Algorithm）復号器や、ＭＡＰ（Maximum  A  posteriori  Probability）復号器のような、いわゆる軟入力軟出力復号器を用い、復号データと事前情報を出力する。事前情報は、加算器１００５においてデインターリーブ部１００３からの信号が減算されたのち、インターリーブ部１００６へ入力される。インターリーブ部１００６では、送信信号に施されているのと同じインターリーブ処理を事前情報に対して行い、ディジタル信号復調部１００１及び加算器１００２へ出力する。【００５０】
図１１から明らかなように、上記処理はディジタル信号復調部１００１と復号部１００４との間で軟判定値と事前情報をやり取りしながら繰り返し行われることとなる。そして、所望の回数だけ繰り返しが行われた後、最終的な復号データが得られる。【００５１】
以上のように、本実施の形態によれば、軟判定値を用いた復号を行うため、より誤りの少ないデータ受信を行うことが可能となる。また、ディジタル信号復調部１００１と復号部１００４の間で軟判定値と事前情報とのやり取りが行われ、繰り返し復調・復号処理が行われるので、繰り返す毎に判定値の精度が向上し、良好な通信を実現できる。【００５２】
実施の形態７．
図１３は本発明に係る実施の形態７の受信装置の全体構成を示すブロック図である。図１３において、Ｎ素子（Ｎは１以上の整数）のアンテナ１２００−１〜１２００−Ｎは、Ｎ個のアナログ信号処理部１２０１−１〜１２０１−Ｎにそれぞれ接続されている。さらに、Ｎ個のアナログ信号処理部１２０１−１〜１２０１−Ｎは、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１２０２−１〜１２０２−Ｎにそれぞれ接続されている。そして、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１２０２−１〜１２０２−Ｎは、Ｎ個の高速フーリエ変換部（以降、ＦＦＴ部）１２０３−１〜１２０３−Ｎにそれぞれ接続されている。Ｎ個のＦＦＴ部１２０３−１〜１２０３−Ｎは、ディジタル信号復調部１２０４に接続されている。ディジタル信号復調部１２０４は、複数の出力を受け渡せるように直並列変換部１２０５に接続されている。【００５３】
本実施の形態において、Ｎ素子のアンテナ１２００−１〜１２００−Ｎは、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing：直交周波数分割多重方式）やＭＣ−ＣＤＭＡ（Multi  Carrier  Code  Division  Multiple  Access：マルチキャリア符号分割多元接続方式）のようなマルチキャリアの高周波アナログ信号を受信する。受信したマルチキャリア高周波アナログ信号は、アナログ信号処理部１２０１−１〜１２０１−Ｎにおいてダウンコンバートされる。Ａ／Ｄ変換部１２０２−１〜１２０２−Ｎは、入力された信号に対してＡＤ変換を行い、ディジタル信号を出力する。ＦＦＴ部１２０３−１〜１２０３−Ｎは、ディジタル信号に対し、離散フーリエ変換、または高速離散フーリエ変換を行い、時間領域信号をサブキャリア毎の周波数領域信号に変換する。各サブキャリアの信号は、本実施の形態の特徴であるディジタル信号復調部１２０４へ入力される。【００５４】
ディジタル信号復調部１２０４は、例えば実施の形態１〜６で説明したものと同様の構成を成すが、その処理はサブキャリア毎に行われることになる。直並列変換部１２０５は、ディジタル信号復調部１２０４にて推定された各サブキャリアの復調データを並列に並び替え、出力する。【００５５】
以上のように、本実施の形態によれば、ＯＦＤＭやＭＣ−ＣＤＭＡのようなマルチキャリア信号においても本発明を適用した干渉除去効果を得ることが可能となる。また、本発明の範囲はここで例示した構成に限らず、同様の効果を持つ、考えられる全ての構成がその範囲となる。【００５６】
実施の形態８．
図１４は本発明に係る実施の形態８の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。図１４において、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎ（図１）の出力は、ディジタル信号復調部１０３ｆの行列演算部１３０３に入力されているとともに、希望信号伝送路推定部２００と干渉信号伝送路推定部２０１に入力されている。希望信号伝送路推定部２００の出力は、結合伝送路行列生成部１３０２に入力されている。干渉信号伝送路推定部２０１の出力は、干渉レベル推定部１３０１に入力されている。干渉レベル推定部１３０１の出力は、結合伝送路行列生成部１３０２に入力されている。結合伝送路行列生成部１３０２の出力は、行列演算部１３０３に入力されている。行列演算部１３０３の出力と超球生成部２０４の出力は、シンボル検索部１３０４に入力されている。シンボル検索部１３０４は、判定信号を出力する。本実施の形態の受信装置の特徴は、ディジタル信号復調部１０３ｆの干渉レベル推定部１３０１と結合伝送路行列生成部１３０２と行列演算部１３０３にある。その他の構成は概略実施の形態１と同様である。【００５７】
希望信号伝送路推定部２００と干渉信号伝送路推定部２０１においては、実施の形態１のものと同様の処理を行い、各伝送路応答行列を推定する。推定した干渉信号の伝送路応答行列は干渉レベル推定部１３０１に受け渡される。干渉レベル推定部１３０１では、干渉信号の伝送路応答情報に基づいて受信装置に到来している干渉信号の電力情報を推定し、雑音電力よりも大きい値を示すような強い電力を有する干渉信号の伝送路応答情報のみを結合伝送路行列生成部１３０２へ出力する。干渉信号の電力情報の推定は、例えば干渉信号の伝送路応答情報の各要素の２乗値を計算することで実現することができる。【００５８】
結合伝送路行列生成部１３０２は、希望信号伝送路推定部２００から出力される希望信号の伝送路応答行列と、干渉レベル推定部１３０１から出力される強い電力を有する干渉信号の伝送路応答行列とを結合してサイズの大きな一つの結合伝送路応答行列を生成する。ここで、干渉レベル推定部１３０１で干渉信号電力に関する情報を推定した結果、レベルの高い干渉信号が存在しないと判定された場合には、結果的に結合伝送路行列生成部１３０２は結合伝送路応答行列として希望信号の伝送路応答行列をコピーしたのみの情報を生成することとなる。【００５９】
行列演算部１３０３、シンボル検索部１３０４の機能は基本的に図２に示した行列演算部２０３およびシンボル検索部２０５と同一であるが、本実施の形態では干渉レベル推定部１３０１の処理によって結合伝送路行列生成部１３０２以降で考慮する干渉信号の数が変動する点が異なる。【００６０】
以上のように、本実施の形態によれば、到来している干渉信号の強さによって考慮する干渉信号の数を変化させることができるため、伝搬環境の変動等によって干渉信号のレベルが変化する場合でも推定誤差を抑えながら干渉除去効果を得ることが可能になる。また、到来している干渉信号数が少ない場合に干渉信号数を余分に考慮してしまう可能性が減少するため、処理量を削減することも可能になる。本発明はこの構成例に限らず、同様の効果を持つ、考えうる全ての構成がその範囲となる。例えば実施の形態２および実施の形態３で説明した構成に適用することも可能である。また、干渉レベル推定部１３０１については、その機能を満足するならば必ずしも干渉信号伝送路推定部２０１の後段に配する構成にする必要はなく、任意の位置に配置してよい。【００６１】
実施の形態９．
図１５は本発明に係る実施の形態９の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。図１５において、Ｎ個のＡ／Ｄ変換部１０２−１〜１０２−Ｎ（図１）の出力は、ディジタル信号復調部１０３ｇの行列演算部３０４に入力されているとともに、希望信号伝送路推定部３０１と干渉信号伝送路推定部３０２に入力されている。希望信号伝送路推定部３０１と干渉信号伝送路推定部３０２の出力は、順序付け部１４０２に入力されているとともに信号レベル推定部１４０１に入力されている。信号レベル推定部１４０１の出力は、順序付け部１４０２に入力されている。順序付け部１４０２の出力は、結合伝送路応答行列生成部３０３に入力されている。結合伝送路行列生成部３０３の出力は、行列演算部３０４に入力されている。行列演算部３０４の出力は、所望成分抽出部３０５に入力されている。所望成分抽出部３０５の出力と超球生成部３０６の出力は、シンボル検索部３０７に入力されている。シンボル検索部３０７は、判定信号を出力する。本実施の形態の受信装置の特徴は、信号レベル推定部１４０１と順序付け部１４０２にある。その他の構成は概略実施の形態２と同様である。【００６２】
本実施の形態において、希望信号伝送路推定部３０１と干渉信号伝送路推定部３０２は実施の形態２と同様な処理で各伝送路応答行列を推定する。推定した各伝送路応答行列は信号レベル推定部１４０１および順序付け部１４０２へ出力される。信号レベル推定部１４０１では、入力された各伝送路応答行列に基づき、希望信号と干渉信号の電力に関する情報を推定し、その情報を順序付け部１４０２へ受け渡す。順序付け部１４０２では、信号レベル推定部１４０１から入力される希望信号と干渉信号の電力に関する情報を用いて、希望信号伝送路推定部３０１および干渉信号伝送路推定部３０２で推定した各伝送路応答行列の順序付けを行う。順序付けの際には、後段の結合伝送路行列生成部３０３、行列演算部３０４、そして所望成分抽出部３０５の処理結果として得られる低次元に再構成された上三角行列の要素が大きくなるように、希望信号と干渉信号の電力に関する情報を参照しながら適切に順序付けを行う。そして、順序付けの結果と各伝送路応答行列を、結合伝送路行列生成部３０３へ出力する。結合伝送路行列生成部３０３は、順序付けられた結果を反映しながら希望信号の伝送路応答行列と干渉信号の伝送路応答行列を結合した一つの大きなサイズの結合伝送路応答行列を生成し、行列演算部３０４へ受け渡す。以降の処理は実施の形態２と同様である。【００６３】
以上のように、本実施の形態によれば、所望成分抽出後の上三角行列の要素が大きくなるため、信号検出精度が向上し、より良好な干渉除去性能と通信品質を提供することが可能になる。また、シンボル検索部３０７におけるシンボル検索処理は、考慮するモデルにおける信号電力対雑音電力比が大きい場合により高速に収束する。上三角行列の要素が大きくなれば信号電力対雑音電力比も大きくなるため、本実施の形態によって干渉除去と希望信号の検出にかかる処理量を削減することも可能である。更に、このことから、本実施の形態は所望成分抽出部３０５を含まない構成、例えば実施の形態１で例示した構成においても演算処理量削減の観点から有用である。【００６４】
また、本実施の形態は実施の形態３で例示した構成に適用することも可能である。この場合、図５における第１の信号判定部４０１に対して本実施の形態で示した構成を適用し、そこで得られた判定信号をレプリカ減算部４０２で受信信号から減算する構成にする。これによって第１の信号判定部４０１の処理結果である判定信号の精度が向上するため、第１の信号判定部４０１での判定誤りが後段の第２の信号判定部４０３へ伝播してしまう可能性が減少し、最終的に得られる判定信号の精度が大きく向上する。【００６５】
実施の形態１０．
図１６は本発明に係る実施の形態１０の受信装置のディジタル信号復調部の主要部を示すブロック図である。図１６において、図１５に示す実施の形態９と同様の機能を有する要素は同一の番号を付してその説明を省略する。本実施の形態が実施の形態９と異なる点は、ディジタル信号復調部１０３ｈが相関計算部１５０１を有しており、相関計算部１５０１の処理結果に基づいて順序付け部１５０２が動作することにある。【００６６】
相関計算部１５０１では、推定した希望信号と干渉信号を含む全ての伝送路応答に関して、送信アンテナ間の伝送路応答の相関情報を計算し、他のベクトルとの独立性が高い伝送路情報を行列の先頭に順序付ける。これは、例えば各伝送路応答行列を列ベクトルに分解し、一つの列ベクトルとそれ以外の列ベクトルの和との内積を全ての組み合わせについて計算し、内積の大きさが最も小さいものから順に並べ替えるという処理手順にて実現することができる。相関計算部１５０１における計算結果は順序付け部１５０２へ出力される。【００６７】
順序付け部１５０２では、入力された各伝送路応答行列を相関計算部１５０１の計算結果を用いて並び替え、結合伝送路応答行列生成部３０３へ出力する。結合伝送路応答行列生成部３０３以降の処理は図４に示す実施の形態２のものと同様に行われる。伝送路応答行列の要素を順序付けすることによって、行列演算部３０４の処理結果である上三角行列は、行番号及び列番号が大きな要素に、より大きな値を持つようになる。その結果、所望成分抽出部３０５で低次元の行列に再構成した後もより信頼度の高い情報を用いてシンボル検索処理を実行できることになる。【００６８】
以上のように、本実施の形態によれば、伝送路応答行列の要素間の相関情報を用いて順序付けを行うため、低次元の行列に再構成した後の行列により信頼度の高い情報を集めることができ、高精度な干渉除去効果および信号検出が行える。また、シンボル検索部３０７における処理量も削減することができる。本発明は本実施の形態に限らず、例えば所望成分抽出部３０５を持たない構成にも適用可能である。このとき、シンボル検索部３０７における処理量を削減する効果が実現できる。また、相関計算部１５０１の処理内容や構成についても図１６に例示した構成に限らず、考えうる全ての構成が発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明に係る受信装置は、希望信号の他に同一周波数帯を用いて送信されている干渉信号も到来する通信システムに適し、例えば移動通信ネットワークシステム等に適用されて好適なものである。
【図１】
2007020745.tif 000002
【図２】
2007020745.tif 000003
【図３】
2007020745.tif 000004
【図４】
2007020745.tif 000005
【図５】
2007020745.tif 000006
【図６】
2007020745.tif 000007
【図７】
2007020745.tif 000008
【図８】
2007020745.tif 000009
【図９】
2007020745.tif 000010
【図１０】
2007020745.tif 000011
【図１１】
2007020745.tif 000012
【図１２】
2007020745.tif 000013
【図１３】
2007020745.tif 000014
【図１４】
2007020745.tif 000015
【図１５】
2007020745.tif 000016
【図１６】
2007020745.tif 000017
【国際調査報告】
2007020745.tif 000018
2007020745.tif 000019
2007020745.tif 000020
2007020745.tif 000021