(57)【要約】【課題】  複数の種類のウエイトベクトルを使用することによって、アダプティブアレイ信号処理の能力をさらに活用したい。【解決手段】  保持部２２は、複数のアンテナのそれぞれに対応づけられたウエイトベクトルを複数の種類保持する。合成部２４は、保持部２２において保持した複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれを単位にして、複数のアンテナにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけながら合成する。測定部２６は、合成部２４において合成した信号のそれぞれに対して、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値を測定する。選択部２８は、測定部２６において測定した値をもとに、合成部２４において合成した信号であって、かつ複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれに対応した信号のうち、少なくともひとつを選択する。【選択図】  図４
2007088784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナのそれぞれに対応づけられたウエイトベクトルを複数の種類保持する保持部と、
前記保持部において保持した複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれを単位にして、前記複数のアンテナにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけながら合成する合成部と、
前記合成部において合成した信号のそれぞれに対して、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値を測定する測定部と、
前記測定部において測定した値をもとに、前記合成部において合成した信号であって、かつ複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれに対応した信号のうち、少なくともひとつを選択する選択部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記保持部は、互いに直角に近くなるような方向のビームを形成すべき少なくともふたつのウエイトベクトルを固定的に保持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３】
前記複数のアンテナにおいて受信した信号から、互いに直交関係を有した複数の種類のウエイトベクトルを導出する導出部をさらに備え、
前記保持部は、前記導出部によって導出された複数の種類のウエイトベクトルを保持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４】
前記測定部は、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値として、前記合成部において合成した信号のそれぞれに含まれたドップラーシフト量を測定し、
前記選択部は、前記測定部において測定したドップラーシフト量の絶対値が小さくなるウエイトベクトルに対応した信号を選択することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の受信装置。
【請求項５】
前記選択部は、ひとつの信号を選択した後、前記合成部に対して、他の信号に対応したウエイトベクトルによる合成を停止させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の受信装置。
【請求項６】
複数のアンテナのそれぞれに対応づけられたウエイトベクトルを複数の種類保持しており、保持した複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれを単位にして、複数のアンテナにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけながら合成するステップと、
合成した信号のそれぞれに対して、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値を測定するステップと、
測定した値をもとに、前記合成するステップにおいて合成した信号であって、かつ複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれに対応した信号のうち、少なくともひとつを選択するステップと、
を備えることを特徴とする受信方法。
【請求項７】
複数のアンテナのそれぞれに対応づけられたウエイトベクトルをメモリに複数の種類保持しており、保持した複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれを単位にして、無線ネットワークを介して複数のアンテナにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけながら合成するステップと、
合成した信号のそれぞれに対して、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値を測定するステップと、
測定した値をもとに、前記合成するステップにおいて合成した信号であって、かつ複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれに対応した信号のうち、少なくともひとつを選択するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信技術に関し、特に複数のアンテナによって信号を受信する受信方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速なデータ伝送を可能にしつつ、マルチパス環境下に強い通信方式として、マルチキャリア方式のひとつであるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式がある。このＯＦＤＭ変調方式は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の標準化規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｇやＨＩＰＥＲＬＡＮ／２に適用されている。一方、ワイヤレス通信において、周波数資源を有効利用するための技術のひとつが、アダプティブアレイアンテナ技術である。アダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナのそれぞれにおいて、処理対象の信号の振幅と位相を制御することによって、アンテナの指向性パターンを制御する。
【０００３】
このような状況下、受信した信号がドップラー周波数の影響を受ける場合、ドップラーシフトによって、マルチキャリア間の直交性が成立しなくなる。その結果、マルチキャリア間において干渉が生じるので、受信した信号の特性が悪化する。このような特性の悪化を改善するために、先行技術では、マルチキャリアのうち、通信に使用していないサブキャリアでの受信信号の強度がゼロになるように、アレイのウエイトを制御する（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】西川  徹、原  嘉孝、原  晋介、「ドップラーシフト波を抑圧するＯＦＤＭアダプティブアレー」、信学技報、社団法人電子情報通信学会、２０００年１０月、Ａ・Ｐ２０００−９０、ＳＡＮＥ２０００−６７、ＲＣＳ２０００−１１３、ｐ．５７−６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術では、一種類のウエイトベクトルを使用しながら、アダプティブアレイ信号処理を実行している。しかしながら、アダプティブアレイ信号処理は、一般的に、複数のアンテナにおいて受信した信号と、ウエイトベクトルとの乗算をデジタル信号処理によって、実行するので、複数の種類のウエイトベクトルを使用しながら、乗算を並列に実行することも可能である。これにより、アレイ合成した結果が複数取得される。このような処理を使用すれば、精度の高い処理や簡易な処理が必要に応じて実行される。すなわち、複数の種類のウエイトベクトルを使用することによって、アダプティブアレイ信号処理の能力をさらに活用できる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の種類のウエイトベクトルを使用しながら、ドップラー周波数による受信特性の影響を低減する受信技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の受信装置は、複数のアンテナと、複数のアンテナのそれぞれに対応づけられたウエイトベクトルを複数の種類保持する保持部と、保持部において保持した複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれを単位にして、複数のアンテナにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけながら合成する合成部と、合成部において合成した信号のそれぞれに対して、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値を測定する測定部と、測定部において測定した値をもとに、合成部において合成した信号であって、かつ複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれに対応した信号のうち、少なくともひとつを選択する選択部と、を備える。
【０００７】
「ウエイトベクトル」とは、複数のアンテナのそれぞれ対応づけられた重み係数のグループであり、複数のアンテナの数だけの成分によって形成される。また、ひとつの成分は、同相成分と直交成分を有する。「ドップラー周波数によって影響を受けるべき値」とは、ドップラー周波数が変動した時にその値が変動する物理量であり、例えば、ドップラーシフト、誤り率、受信電力が含まれる。
【０００８】
この態様によると、複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれに対応させながら、合成した信号を生成し、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値が小さくなる信号を選択するので、ドップラーシフトの影響を低減できる。
【０００９】
保持部は、互いに直角に近くなるような方向のビームを形成すべき少なくともふたつのウエイトベクトルを固定的に保持してもよい。この場合、ウエイトベクトルの導出を省略できるので、処理量を低減できる。
【００１０】
複数のアンテナにおいて受信した信号から、互いに直交関係を有した複数の種類のウエイトベクトルを導出する導出部をさらに備え、保持部は、導出部によって導出された複数の種類のウエイトベクトルを保持してもよい。この場合、互いに直交関係を有した複数の種類のウエイトベクトルを導出するので、無線伝搬環境に適したウエイトベクトルを導出できる。
【００１１】
測定部は、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値として、合成部において合成した信号のそれぞれに含まれたドップラーシフト量を測定し、選択部は、測定部において測定したドップラーシフト量の絶対値が小さくなるウエイトベクトルに対応した信号を選択してもよい。この場合、ドップラーシフト量の絶対値が小さくなるウエイトベクトルに対応した信号を選択するので、信号に含まれたドップラーシフトの影響を小さくできる。
【００１２】
選択部は、ひとつの信号を選択した後、合成部に対して、他の信号に対応したウエイトベクトルによる合成を停止させてもよい。この場合、他の信号に対応したウエイトベクトルによる合成を停止させるので、処理量を低減できる。
【００１３】
本発明の別の態様は、受信方法である。この方法は、複数のアンテナのそれぞれに対応づけられたウエイトベクトルを複数の種類保持しており、保持した複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれを単位にして、複数のアンテナにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけながら合成するステップと、合成した信号のそれぞれに対して、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値を測定するステップと、測定した値をもとに、合成するステップにおいて合成した信号であって、かつ複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれに対応した信号のうち、少なくともひとつを選択するステップと、を備える。
【００１４】
合成するステップは、互いに直角に近くなるような方向のビームを形成すべき少なくともふたつのウエイトベクトルを固定的に保持してもよい。複数のアンテナにおいて受信した信号から、互いに直交関係を有した複数の種類のウエイトベクトルを導出するステップをさらに備え、合成するステップは、導出された複数の種類のウエイトベクトルを保持してもよい。測定するステップは、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値として、合成した信号のそれぞれに含まれたドップラーシフト量を測定し、選択するステップは、測定したドップラーシフト量の絶対値が小さくなるウエイトベクトルに対応した信号を選択してもよい。選択するステップは、ひとつの信号を選択した後、合成するステップに対して、他の信号に対応したウエイトベクトルによる合成を停止させてもよい。
【００１５】
本発明のさらに別の態様は、プログラムである。このプログラムは、複数のアンテナのそれぞれに対応づけられたウエイトベクトルをメモリに複数の種類保持しており、保持した複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれを単位にして、無線ネットワークを介して複数のアンテナにおいて受信した信号をウエイトベクトルによって重みづけながら合成するステップと、合成した信号のそれぞれに対して、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値を測定するステップと、測定した値をもとに、合成するステップにおいて合成した信号であって、かつ複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれに対応した信号のうち、少なくともひとつを選択するステップと、をコンピュータに実行させる。
【００１６】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の種類のウエイトベクトルを使用しながら、ドップラー周波数による受信特性の影響を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、ＯＦＤＭ変調方式に対応した信号を受信する受信装置に関する。また、受信装置は、複数のアンテナを備えており、複数のアンテナのそれぞれに対応させながらウエイトベクトルを導出する。さらに、受信装置は、導出したウエイトベクトルによって受信した信号を重みづけしながら、重みづけした信号を合成する。このような合成処理は、アレイ合成に相当する。送信装置の位置、受信装置の位置、周囲の環境のいずれかが変動する場合、受信装置において受信した信号は、ドップラーシフトの影響を受けている。特に、受信した信号がＯＦＤＭ変調方式に対応している場合、ドップラーシフトの影響によって、マルチキャリア間の直交性が成立しなくなる。本発明の実施例では、このような課題を解決するために、以下のような処理を実行する。
【００１９】
受信装置は、複数のアンテナのそれぞれに対応したウエイトベクトルを導出する際に、複数の種類のウエイトベクトルを導出する。ここで、複数の種類のウエイトベクトルは、互いに直交しているものとする。例えば、２種類のウエイトベクトルが導出される場合、第１のウエイトベクトルと第２のウエイトベクトルとは、互いに直交している。受信装置は、複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれを使用しながら、合成処理を実行する。その結果、複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれに対応した合成信号が導出される。また、受信装置は、複数の合成信号のそれぞれに含まれたドップラーシフト量を推定する。さらに、受信装置は、複数の合成信号の中から、ドップラーシフト量の絶対値が最も小さい合成信号を選択する。
【００２０】
図１は、本発明の実施例に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す。特に、図１は、ＯＦＤＭ変調方式での信号のスペクトルを示す。ＯＦＤＭ変調方式における複数のキャリアのひとつをサブキャリアと一般的に呼ぶが、ここではひとつのサブキャリアを「サブキャリア番号」によって指定するものとする。図示のごとく、サブキャリア番号「−２８」から「２８」までの５６サブキャリアが規定されている。なお、サブキャリア番号「０」は、ベースバンド信号における直流成分の影響を低減するため、ヌルに設定されている。さらに、複数のサブキャリアのうちの少なくともひとつには、既知の信号、すなわちパイロット信号が配置されている。例えば、サブキャリア番号「−２１」、「−７」、「７」、「２１」にパイロット信号が配置されている。
【００２１】
また、複数のサブキャリアにて構成されたひとつの信号の単位であって、かつ時間領域のひとつの信号の単位は、「ＯＦＤＭシンボル」と呼ばれるものとする。それぞれのサブキャリアには、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＳＰＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭ等の変調方式による変調がなされている。また、これらの信号には、誤り訂正方式として、畳み込み符号化が適用されている。
【００２２】
図２は、本発明の実施例に係る受信装置１００の構成を示す。受信装置１００は、アンテナ１０と総称される第１アンテナ１０ａ、第２アンテナ１０ｂ、第Ｎアンテナ１０ｎ、無線部１２と総称される第１無線部１２ａ、第２無線部１２ｂ、第Ｎ無線部１２ｎ、信号処理部１４、復調部１６、制御部１８を含む。
【００２３】
無線部１２は、複数のアンテナ１０のそれぞれによって受信した無線周波数の信号を周波数変換し、ベースバンドの信号を導出する。ここで、無線周波数の信号は、図１のごとく、マルチキャリア信号として形成されているものとする。無線部１２は、ベースバンドの信号を信号処理部１４に出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）やＡ／Ｄ変換部も含まれる。ここで、無線部１２において受信される信号は、パケット信号を形成しているものとし、パケット信号の先頭部分に既知信号が配置されているものとする。無線部１２は、パケット信号の先頭部分に配置された既知信号を使用しながら、ＡＧＣによる増幅率の設定を実行する。
【００２４】
信号処理部１４は、無線部１２から複数のベースバンドの信号を入力する。ここで、ベースバンドの信号は時間領域の信号であり、信号処理部１４は、時間領域の信号をそれぞれ周波数領域の信号に変換し、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。すなわち、信号処理部１４は、サブキャリアを単位にして、アダプティブアレイ信号処理を実行する。ここで、信号処理部１４は、アダプティブアレイ信号処理を実行する際に、ウエイトベクトルを導出する。ウエイトベクトルは、ひとつのサブキャリアに対して、アンテナ１０の数だけの成分を有する。また、ひとつの成分は、同相成分と直交成分とを含む。
【００２５】
ウエイトベクトルの導出方法は後述するが、信号処理部１４は、２種類のウエイトベクトルを導出する。ここで、２種類のウエイトベクトルは、互いに直交している。信号処理部１４は、２種類のウエイトベクトルのそれぞれを使用しながら、周波数領域の信号を重みづけする。さらに、重みづけられた信号が合成されることによって、信号処理部１４は、２種類のウエイトベクトルのそれぞれに対応した２種類の合成信号を生成する。２種類の合成信号のそれぞれに含まれたドップラーシフト量が推定され、信号処理部１４は、ドップラーシフト量の絶対値が小さい方の合成信号を選択する。信号処理部１４は、選択した合成信号を出力する。なお、信号処理部１４から出力される信号は、周波数領域の信号である。
【００２６】
ここで、周波数領域の信号は、図１のごとく、複数のサブキャリアの成分を含むものとする。図を明瞭にするために、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順番に並べられて、シリアル信号を形成しているものとする。
【００２７】
図３は、周波数領域の信号の構成を示す。ここで、図１に示したサブキャリア番号「−２８」から「２８」のひとつの組合せを「ＯＦＤＭシンボル」というものとする。「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルは、サブキャリア番号「１」から「２８」、サブキャリア番号「−２８」から「−１」の順番にサブキャリア成分を並べているものとする。また、「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルの前に、「ｉ−１」番目のＯＦＤＭシンボルが配置され、「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルの後ろに、「ｉ＋１」番目のＯＦＤＭシンボルが配置されているものとする。図４に戻る。
【００２８】
復調部１６は、信号処理部１４からの周波数領域の信号に対して、復調を実行する。なお、復調は、サブキャリア単位でなされる。また、図示しない送信装置において、誤り訂正符号化やインタリーブが実行されている場合、復調部１６は、復号とデインタリーブを実行する。なお、復調、復号、デインタリーブには、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。制御部１８は、受信装置１００のタイミング等を制御する。
【００２９】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３０】
図４は、信号処理部１４の構成を示す。信号処理部１４は、導出部２０、保持部２２と総称される第１保持部２２ａ、第２保持部２２ｂ、合成部２４と総称される第１合成部２４ａ、第２合成部２４ｂ、測定部２６、選択部２８、ＦＦＴ部３０を含む。
【００３１】
ＦＦＴ部３０は、時間領域の信号に対してＦＦＴを実行することによって、時間領域の信号を周波数領域の値に変換する。ここで、周波数領域の値は、図５のように構成されているものとする。すなわち、ひとつの時間領域の信号に対する周波数領域の値は、ひとつの信号線にて出力される。また、信号線の数は、図示しないアンテナ１０の数によって定められる。
【００３２】
導出部２０は、図示しない複数のアンテナ１０において受信した信号であって、かつＦＦＴ部３０において変換した周波数領域の信号から、互いに直交関係を有した複数の種類のウエイトベクトルを導出する。前述のごとく、ウエイトベクトルは、サブキャリア単位に導出される。また、ひとつのサブキャリアに対応したウエイトベクトルは、アンテナ１０の数に応じた成分を有する。さらに、ひとつの成分は、同相成分と直交成分を有する。そのため、ひとつの種類のウエイトベクトルは、サブキャリアの数にアンテナ１０の数を乗算し、さらにその乗算結果を２倍した値の数によって構成される。さらに、このようなウエイトベクトルが２種類導出される。前述のごとく、ここでは、２種類のウエイトベクトルの一方を第１のウエイトベクトルといい、他方を第２のウエイトベクトルというものとする。
【００３３】
ＦＦＴ部３０において変換した周波数領域の信号をベクトルＸによって示すと、相関行列は、以下のように示される。
【数１】
2007088784.tif 000003
アンテナ１０間において内部雑音の電力はほぼ等しく、アンテナ１０が異なれば内部雑音は無相関であるとすると、相関行列に対する固有値と固有ベクトルは、以下のように示される。
【００３４】
【数２】
2007088784.tif 000004
【数３】
2007088784.tif 000005
導出部２０は、固有ベクトルのそれぞれをウエイトベクトルとする。例えば、第１のウエイトベクトルはｅ１に相当し、第２のウエイトベクトルはｅ２に相当する。
【００３５】
保持部２２は、複数のアンテナ１０のそれぞれに対応づけられたウエイトベクトルであって、かつ導出部２０によって導出されたウエイトベクトルをそれぞれ保持する。なお、第１保持部２２ａが第１のウエイトベクトルを保持し、第２保持部２２ｂが第２のウエイトベクトルを保持する。
【００３６】
合成部２４は、ＦＦＴ部３０において変換した周波数領域の信号であって、かつアンテナ１０のそれぞれにおいて受信した周波数領域の信号に対して、保持部２２において保持した複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれを単位にして、ウエイトベクトルによる重みづけを実行する。また、合成部２４は、保持部２２において保持した複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれを単位にして、重みづけした信号を合成する。第１合成部２４ａが、第１のウエイトベクトルに対する合成を実行し、第２合成部２４ｂが、第２のウエイトベクトルに対する合成を実行する。
【００３７】
第１合成部２４ａにおける処理を具体的に説明する。ひとつの乗算対象として、第１保持部２２ａからの第１のウエイトベクトルのうち、ひとつのサブキャリアに対応したウエイトが選択される。選択されたウエイトは、アンテナ１０のそれぞれに対応した値を有する。また、別の乗算対象として、ＦＦＴ部３０にて変換された周波数領域の値のうち、ひとつのサブキャリアに対応した値が選択される。選択された値は、アンテナ１０のそれぞれに対応した値を有する。なお、選択されたウエイトと選択された値は、同一のサブキャリアに対応する。
【００３８】
アンテナ１０のそれぞれに対応づけられながら、選択されたウエイトと選択された値が、それぞれ乗算され、乗算結果が加算されることによって、ひとつのサブキャリアに対応した値が導出される。第１合成部２４ａでは、以上の処理が他のサブキャリアに対しても実行され、第１の合成信号が導出される。第２合成部２４ｂでも、同様の処理によって、第２の合成信号が導出される。
【００３９】
測定部２６は、合成部２４からの第１の合成信号と第２の合成信号のそれぞれに対して、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値を測定する。ここで、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値として、測定部２６は、第１の合成信号と第２の合成信号のそれぞれに含まれたドップラーシフト量を測定する。なお、ドップラーシフト量の導出については、後述する。
【００４０】
選択部２８は、測定部２６において測定した値をもとに、合成部２４からのふたつの合成信号のうちの少なくともひとつを選択する。ここで、選択部２８は、測定部２６において測定したドップラーシフト量の絶対値が小さい方の合成信号を選択する。
【００４１】
図５は、測定部２６の構成を示す。測定部２６は、第１測定部２６ａ、第２測定部２６ｂを含み、第１測定部２６ａは、遅延部４０、複素共役部４２、乗算部４４、平均部４６を含む。また、第２測定部２６ｂは、第１測定部２６ａと同様に構成される。なお、測定部２６は、複数のサブキャリアのうち、パイロット信号が配置されたサブキャリアを処理の対象にする。例えば、図３のごとく、ひとつのＯＦＤＭシンボルについてサブキャリア番号「−２１」、「−７」、「７」、「２１」の順に測定部２６に信号が入力される。なお、第１測定部２６ａには第１の合成信号が入力され、第２測定部２６ｂには第２の合成信号が入力される。
【００４２】
遅延部４０は、入力した信号をひとつのＯＦＤＭシンボルにわたって遅延させる。複素共役部４２は、遅延部４０によって遅延された信号の複素共役を実行する。乗算部４４は、複素共役部４２からの信号と、入力した信号とを乗算する。その結果、ひとつのＯＦＤＭにおける周波数オフセットが導出される。このような周波数オフセットは、ドップラーシフトだけでなく、図示しない送信装置に備えられた発振器によって発振される信号と、図１の受信装置１００に備えられた発振器によって発振される信号との間の周波数オフセットも含む。なお、図１の受信装置１００に備えられた発振器とは、無線部１２に含まれており、周波数変換のために使用される発振器である。平均部４６は、乗算部４４での乗算結果を所定の期間にわたって平均する。その結果、雑音の影響が低減される。
【００４３】
図６は、受信装置１００によって形成されるビームの一例を示す。ここでは、説明の明瞭化のため、アンテナ１０の数が「３」である場合のビームを図示する。また、実線にて示されたビームが、第１のウエイトベクトルによって形成されたビーム（以下、「第１ビーム」という）に相当し、点線にて示されたビームが、第２のウエイトベクトルによって形成されたビーム（以下、「第２ビーム」という）に相当する。また、図中に示された矢印は、信号の到来方向に相当する。第１ビームは、方向「Ａ」、「Ｃ」、「Ｅ」からの信号に対して、ある程度大きな利得を有しているが、方向「Ｂ」、「Ｄ」、「Ｆ」からの信号に対して、ある程度大きな利得を有していない。一方、第２ビームは、方向「Ｂ」、「Ｄ」、「Ｆ」からの信号に対して、ある程度大きな利得を有しているが、方向「Ａ」、「Ｃ」、「Ｅ」からの信号に対して、ある程度大きな利得を有していない。
【００４４】
例えば、方向「Ｄ」から到来される信号に含まれるドップラーシフトの絶対値が大きい場合、当該信号を第２ビームにて受信すれば、ある程度大きな利得によって受信されるので、受信した信号でのドップラーシフトの影響が大きくなる。一方、当該信号を第１ビームにて受信すれば、ある程度小さな利得によって受信されるので、受信した信号でのドップラーシフトの影響が小さくなる。このような状況下において、図４の測定部２６では、第１の合成信号に含まれるドップラーシフトの絶対値が、第２の合成信号に含まれるドップラーシフトの絶対値よりも小さい値になる。そのため、選択部２８は、第１の合成信号を選択する。その結果、合成信号に含まれるドップラーシフトの影響が小さくなる。
【００４５】
図７は、受信装置１００の変形例によって形成されるビームの一例を示す。ここでは、アンテナ１０の数が「２」である場合のビームを図示する。また、これまでの実施例と異なり、保持部２２は、導出部２０において導出されたウエイトベクトルを保持しているのではなく、予め定められたウエイトベクトルを保持している。これまでと同様、実線が第１ビームに相当し、点線が第２ビームに相当する。図示のごとく、図４の保持部２２は、互いに直角に近くなるような方向のビームを形成すべき少なくともふたつのウエイトベクトルを固定的に保持する。例えば、第１のウエイトベクトルは、以下のように示される。
【数４】
2007088784.tif 000006
【００４６】
また、第２のウエイトベクトルは、以下のように示される。
【数５】
2007088784.tif 000007
そのため、第１ビームは、方向「Ａ」からの信号に対して、ある程度大きな利得を有しているが、方向「Ｂ」からの信号に対して、ある程度大きな利得を有していない。一方、第２ビームは、方向「Ｂ」からの信号に対して、ある程度大きな利得を有しているが、方向「Ａ」からの信号に対して、ある程度大きな利得を有していない。これより、図６と同様の結果が得られる。
【００４７】
図示したビームを有する受信装置１００が自動車に備えられる場合、「Ａ」の方向が自動車の長手方向になるように設定される。そのため、自動車の進行方向からの信号に含まれるドップラーシフトの絶対値が大きくなる場合、図５の測定部２６では、第１の合成信号に含まれるドップラーシフトの絶対値が、第２の合成信号に含まれるドップラーシフトの絶対値よりも大きくなる。その結果、図４の選択部２８は、第２の合成信号を選択するので、合成信号におけるドップラーシフトの影響を小さくできる。一方、自動車の進行方向と直角の方向からの信号に含まれるドップラーシフトの絶対値が大きくなる場合、選択部２８は、第１の構成信号を選択するので、合成信号におけるドップラーシフトの影響を小さくできる。
【００４８】
以上の構成による受信装置１００の動作を説明する。図８は、受信装置１００による受信処理の手順を示すフローチャートである。受信装置１００は、パケット信号を入力する（Ｓ１０）。導出部２０は、２種類のウエイトを導出する（Ｓ１２）。合成部２４は、２種類のウエイトにて２種類の合成信号を生成する（Ｓ１４）。測定部２６は、２種類の合成信号のそれぞれに対するドップラーシフト量を導出する（Ｓ１６）。選択部２８は、ドップラーシフト量の小さい方の合成信号を出力する（Ｓ１８）。パケット信号が終了していなければ（Ｓ２０のＮ）、ステップ１４に戻る。一方、パケット信号が終了していれば（Ｓ２０のＹ）、処理を終了する。
【００４９】
本発明の実施例によれば、複数の種類のウエイトベクトルのそれぞれに対応させながら、合成信号を生成し、ドップラーシフトの絶対値が小さくなる合成信号を選択するので、ドップラーシフトの影響を低減できる。また、ドップラーシフトの影響を低減できるので、特性の悪化を抑制できる。また、複数の種類のウエイトベクトルを使用しながら、複数種類のアレイ合成を実行するので、アダプティブアレイ信号処理の能力を活用できる。また、複数の合成信号のうちのひとつを選択するので、ドップラーシフトに関する詳細な検討を省略でき、処理を簡易にできる。また、互いに直交関係を有した複数の種類のウエイトベクトルを導出するので、無線伝搬環境に適したウエイトベクトルを導出できる。また、互いに直交関係を有した複数の種類のウエイトベクトルを導出するので、ドップラーシフトの影響が大きい信号の到来方向が変化する場合であっても、特性の悪化を抑制できる。また、固定的なウエイトベクトルを使用することによって、ウエイトベクトルの導出を省略できるので、処理量を低減できる。
【００５０】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５１】
本発明の実施例において、選択部２８は、パケット信号を受信している期間にわたって、測定部２６での結果をもとにふたつの合成信号のうちのいずれかを選択している。すなわち、第１の合成信号が選択されている期間もあれば、第２の合成信号が選択されている期間もある。しかしながらこれに限らず例えば、パケット信号の先頭部分において、選択部２８がふたつの合成信号のうちのいずれかを選択したときに、当該パケット信号において、選択された方が固定的に選択されてもよい。そのとき、選択部２８は、ひとつの合成信号を選択した後、合成部２４に対して、他の信号に対応したウエイトベクトルによる合成を停止させる。すなわち、第１の合成信号が選択されている場合、第２合成部２４ｂの処理が停止される。本変形例によれば、処理量を低減できるとともに、消費電力を低減できる。つまり、複数の合成信号のうちのいずれかが選択されればよい。
【００５２】
本発明の実施例において、受信装置１００は、マルチキャリア信号を受信している。しかしながらこれに限らず、シングルキャリア信号であってもよい。その場合、ＦＦＴ部３０が省略される。本変形例によれば、様々な通信システムに本発明を適用できる。
【００５３】
本発明の実施例において、ドップラー周波数によって影響を受けるべき値として、ドップラーシフトの量を対象にしている。しかしながらこれに限らず例えば、誤り率、受信電力、ＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）、ＳＩＮＲを対象にしてもよい。本変形例によれば、設計の自由度を向上できる。つまり、ドップラー周波数が変化すると、変化するような値であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る受信装置の構成を示す図である。
【図３】図２における周波数領域の信号の構成を示す図である。
【図４】図２の信号処理部の構成を示す図である。
【図５】図４の測定部の構成を示す図である。
【図６】図２の受信装置によって形成されるビームの一例を示す図である。
【図７】図２の受信装置の変形例によって形成されるビームの一例を示す図である。
【図８】図２の受信装置による受信処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１０  アンテナ、  １２  無線部、  １４  信号処理部、  １６  復調部、  １８  制御部、  ２０  導出部、  ２２  保持部、  ２４  合成部、  ２６  測定部、  ２８  選択部、  ３０  ＦＦＴ部、  １００  受信装置。
【図１】
2007088784.tif 000008
【図２】
2007088784.tif 000009
【図３】
2007088784.tif 000010
【図４】
2007088784.tif 000011
【図５】
2007088784.tif 000012
【図６】
2007088784.tif 000013
【図７】
2007088784.tif 000014
【図８】
2007088784.tif 000015