(57)【要約】【課題】  送信信号ベクトルｓの検出処理における処理量の軽減と、回路規模の軽減を行なうことで、製造コストを低く抑えることのできる、無線通信システムの受信装置を提供する。【解決手段】  ＭＩＭＯ通信を行なう無線通信システムの、受信装置において、ＮＴ本の送信信号に対してそれぞれの信号検出順番を決定し、伝搬路行列Ｈの列ベクトルを、信号検出順番に基づいて並び替えを行ない、並び替え後の行列をＱＲ分解し、当該行列をユニタリー行列Ｑと上三角行列Ｒに変換する。そして、ユニタリー行列Ｑを用いて受信ベクトルｘをフィルタリングし、上三角行列Ｒとフィルタリングの結果とを用いて、後退代入によりＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出する。【選択図】    図１
2007049267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一周波数チャネルを用いてそれぞれ無線信号を送信するＮＴ本（ＮＴ≧２、ＮＴは整数）の送信アンテナを備えた送信装置と、前記送信された無線信号をＮＲ本（ＮＲ≧ＮＴ≧２、ＮＲは整数）の受信アンテナでそれぞれ受信する受信装置と、により構成されるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信を行なう無線通信システムの、前記受信装置であって、
前記ＮＴ本の送信信号に対してそれぞれの信号検出順番を決定する信号検出順番決定手段と、
伝搬路行列Ｈの列ベクトルを、前記信号検出順番に基づいて並び替えを行なう伝搬路行列並び替え手段と、
前記並び替え後の行列をＱＲ分解し、当該行列をユニタリー行列Ｑと上三角行列Ｒに変換する行列変換手段と、
前記ユニタリー行列Ｑを用いて受信ベクトルｘをフィルタリングする受信ベクトルフィルタリング手段と、
前記上三角行列Ｒと前記フィルタリングの結果とを用いて、後退代入により前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出する送信時無線信号検出手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記信号検出順番決定手段は、
前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトルのノルムを計算し、
前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトル間それぞれの相関を計算し、
前記ノルムと前記相関とに基づいて、前記信号検出順番を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記受信ベクトルフィルタリング手段は、
前記ユニタリー行列Ｑの複素共役転置と前記受信ベクトルｘとを乗算して、前記受信ベクトルｘをフィルタリングする
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記送信時無線信号検出手段は、
上三角行列Ｒの三角構造を利用して、前記フィルタリング結果で得られた受信ベクトルの各要素を順じ求め、当該各要素の軟判定結果と、その軟判定結果の量子化による硬判定結果を求めることにより、前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
同一周波数チャネルを用いてそれぞれ無線信号を送信するＮＴ本（ＮＴ≧２、ＮＴは整数）の送信アンテナを備えた送信装置と、前記送信された無線信号をＮＲ本（ＮＲ≧ＮＴ≧２、ＮＲは整数）の受信アンテナでそれぞれ受信する受信装置と、により構成されるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信を行なう無線通信システムの、前記送信装置の送信した無線信号の検出方法であって、
前記受信装置の信号検出順番決定手段が、前記ＮＴ本の送信信号に対してそれぞれの信号検出順番を決定し、
前記受信装置の伝搬路行列並び替え手段が、伝搬路行列Ｈの列ベクトルを、前記信号検出順番に基づいて並び替えを行ない、
前記受信装置の行列変換手段が、前記並び替え後の行列をＱＲ分解し、当該行列をユニタリー行列Ｑと上三角行列Ｒに変換し、
前記受信装置の受信ベクトルフィルタリング手段が、前記ユニタリー行列Ｑを用いて受信ベクトルｘをフィルタリングし、
前記受信装置の送信時無線信号検出手段が、前記上三角行列Ｒと前記フィルタリングの結果とを用いて、後退代入により前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出する
ことを特徴とする無線信号の検出方法。
【請求項６】
前記信号検出順番決定手段は、
前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトルのノルムを計算し、
前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトル間それぞれの相関を計算し、
前記ノルムと前記相関とに基づいて、前記信号検出順番を決定する
ことを特徴とする請求項５に記載の無線信号の検出方法。
【請求項７】
前記受信ベクトルフィルタリング手段は、
前記ユニタリー行列Ｑの複素共役転置と前記受信ベクトルｘとを乗算して、前記受信ベクトルｘをフィルタリングする
ことを特徴とする請求項５に記載の無線信号の検出方法。
【請求項８】
前記送信時無線信号検出手段は、
上三角行列Ｒの三角構造を利用して、前記フィルタリング結果で得られた受信ベクトルの各要素を順じ求め、当該各要素の軟判定結果と、その軟判定結果の量子化による硬判定結果を求めることにより、前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出する
ことを特徴とする請求項５に記載の無線信号の検出方法。
【請求項９】
同一周波数チャネルを用いてそれぞれ無線信号を送信するＮＴ本（ＮＴ≧２、ＮＴは整数）の送信アンテナを備えた送信装置と、前記送信された無線信号をＮＲ本（ＮＲ≧ＮＴ≧２、ＮＲは整数）の受信アンテナでそれぞれ受信する受信装置と、により構成されるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信を行なう無線通信システムの、前記受信装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記ＮＴ本の送信信号に対してそれぞれの信号検出順番を決定する信号検出順番決定処理と、
伝搬路行列Ｈの列ベクトルを、前記信号検出順番に基づいて並び替えを行なう伝搬路行列並び替え処理と、
前記並び替え後の行列をＱＲ分解し、当該行列をユニタリー行列Ｑと上三角行列Ｒに変換する行列変換処理と、
前記ユニタリー行列Ｑを用いて受信ベクトルｘをフィルタリングする受信ベクトルフィルタリング処理と、
前記上三角行列Ｒと前記フィルタリングの結果とを用いて、後退代入により前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出する送信時無線信号検出処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１０】
前記信号検出順番決定処理においては、
前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトルのノルムを計算し、
前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトル間それぞれの相関を計算し、
前記ノルムと前記相関とに基づいて、前記信号検出順番を決定する
ことを特徴とする請求項９に記載のプログラム。
【請求項１１】
前記受信ベクトルフィルタリング処理は、
前記ユニタリー行列Ｑの複素共役転置と前記受信ベクトルｘとを乗算して、前記受信ベクトルｘをフィルタリングする
ことを特徴とする請求項９に記載のプログラム。
【請求項１２】
前記送信時無線信号検出処理は、
上三角行列Ｒの三角構造を利用して、前記フィルタリング結果で得られた受信ベクトルの各要素を順じ求め、当該各要素の軟判定結果と、その軟判定結果の量子化による硬判定結果を求めることにより、前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出する
ことを特徴とする請求項９に記載のプログラム。
【請求項１３】
請求項９〜請求項１２に記載のプログラムを記憶する記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一周波数チャネルを用いてそれぞれ無線信号を送信するＮＴ本（ＮＴ≧２、ＮＴは整数）の送信アンテナを備えた送信装置と、前記送信された無線信号をＮＲ本（ＮＲ≧ＮＴ≧２、ＮＲは整数）の受信アンテナでそれぞれ受信する受信装置と、により構成されるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信を行なう無線通信システムの受信装置、送信装置の送信した無線信号の検出方法並びにそのプログラムと記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＭＯのような多入力多出力デジタル無線通信システムでは、送信装置は、無線信号を送信するＮＴ本の送信アンテナを備え、また受信装置は、前記送信された無線信号を受信するＮＲ本の受信アンテナを備えている。つまり、このような多入力多出力デジタル無線通信システムでは、送信装置が、ＮＴ個の信号要素を持つ送信信号ｓを送り出し、それらの信号は伝搬路を通して受信装置側へ到達し、受信装置ではＮＲ個の信号要素を持つ受信信号ｘとして受け取る。そして、受信装置側の各アンテナに対応する受信系統で生じる雑音をｗとすると、
【０００３】
【数１】
2007049267.tif 000003
【０００４】
のような数学的関係で表すことができる。なお、ｘはＮＲ次元の信号要素を持つ受信信号のベクトル、ｓはＮＴ次元の信号要素を持つ送信信号のベクトル、ｗはＮＲ次元の雑音ベクトル、ＨはＮＲ行ＮＴ列の伝搬路行列を表す。
【０００５】
そして、上述のような多入力多出力デジタル無線通信システムにおいて、受信装置は、通信目的を実現するために、検出した受信信号ベクトルｘおよび既知の伝搬路行列Ｈと雑音ｗとを用いて、未知の送信信号ベクトルｓを正確に検出することが求められる。なお、ＭＩＭＯシステムにおいて同じ周波数帯域で同時に送られた複数の送信信号を、受信側で分離する技術が公開されている（非特許文献１参照）。
【非特許文献１】P.W.Wolniansky他３名、「V-BLAST:An Architecture for Realizing Very High Data Rates Over the Rich-Scattering Wireless Channel」、Bell Laboratories,Lucent Technologies,Crawford Hill Laboratory、Signals,Systems,and Electronics, 1998. ISSSE 98. 1998 URSI International Symposium on 29 Sept.-2 Oct. 1998 Page(s):295 - 300
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、従来における送信信号ベクトルｓの検出処理は、以下のような処理手順であった。
（ａ）ＮＴ個の送信信号に対してそれぞれの信号を検出する順番を決定する（ＮＴ回の反復計算が必要）。
（ｂ）ＮＴ個の送信信号に対して、それぞれを検出する為のＮＴ個の抽出ベクトル（nulling vectorあるいはweight vector）を決定する（ＮＴ回の反復計算が必要）。
（ｃ）上記（ａ）で決定した順番に従い、（ｂ）で生成した抽出ベクトルを用いて送信信号ｓを検出する（ＮＴ回の反復計算が必要）。
（ｄ）受信ベクトルｘと伝搬路行列Ｈを更新する（ＮＴ回の反復計算が必要）。
【０００７】
しかしながら、上述の（ａ）〜（ｄ）で示すように送信信号ベクトルｓの検出処理では、以下の問題が発生していた。
（１）ＮＴ回の擬似逆行列の演算が必要であり、所要演算量が膨大となってしまう。
（２）擬似逆行列の演算処理には大きな記憶容量が必要となり、また、毎回擬似逆行列の計算結果をメモリなどの記憶装置に書き込む処理が発生し、処理負荷がかかる。
（３）回路規模は所要演算量に比例するので、したがって所要回路規模も非常に大きくなり、装置の小型化が困難となる。
（４）所要演算量が大きい為、比例して所要消費電力も大きくなり、装置の動作寿命（バッテリーによる駆動時間）が短くなる。
（５）ＮＴ回の擬似逆行列演算は並列化は不可能であるため、処理の遅延が非常に大きく、リアルタイムでの信号処理は極めて困難となる。
【０００８】
そこでこの発明は、送信信号ベクトルｓの検出処理における処理量の軽減と、回路規模の軽減を行なうことで、製造コストを低く抑えることのできる、無線通信システムの受信装置、送信装置の送信した無線信号の検出方法並びにそのプログラムと記録媒体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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、同一周波数チャネルを用いてそれぞれ無線信号を送信するＮＴ本（ＮＴ≧２、ＮＴは整数）の送信アンテナを備えた送信装置と、前記送信された無線信号をＮＲ本（ＮＲ≧ＮＴ≧２、ＮＲは整数）の受信アンテナでそれぞれ受信する受信装置と、により構成されるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信を行なう無線通信システムの、前記受信装置であって、前記ＮＴ本の送信信号に対してそれぞれの信号検出順番を決定する信号検出順番決定手段と、伝搬路行列Ｈの列ベクトルを、前記信号検出順番に基づいて並び替えを行なう伝搬路行列並び替え手段と、前記並び替え後の行列をＱＲ分解し、当該行列をユニタリー行列Ｑと上三角行列Ｒに変換する行列変換手段と、前記ユニタリー行列Ｑを用いて受信ベクトルｘをフィルタリングする受信ベクトルフィルタリング手段と、前記上三角行列Ｒと前記フィルタリングの結果とを用いて、後退代入により前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出する送信時無線信号検出手段と、を備えることを特徴とする受信装置。
【００１０】
また本発明は、前記信号検出順番決定手段が、前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトルのノルムを計算し、前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトル間それぞれの相関を計算し、前記ノルムと前記相関とに基づいて、前記信号検出順番を決定することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記受信ベクトルフィルタリング手段が、前記ユニタリー行列Ｑの複素共役転置と前記受信ベクトルｘとを乗算して、前記受信ベクトルｘをフィルタリングすることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記送信時無線信号検出手段が、上三角行列Ｒの三角構造を利用して、前記フィルタリング結果で得られた受信ベクトルの各要素を順じ求め、当該各要素の軟判定結果と、その軟判定結果の量子化による硬判定結果を求めることにより、前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、同一周波数チャネルを用いてそれぞれ無線信号を送信するＮＴ本（ＮＴ≧２、ＮＴは整数）の送信アンテナを備えた送信装置と、前記送信された無線信号をＮＲ本（ＮＲ≧ＮＴ≧２、ＮＲは整数）の受信アンテナでそれぞれ受信する受信装置と、により構成されるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信を行なう無線通信システムの、前記送信装置の送信した無線信号の検出方法であって、前記受信装置の信号検出順番決定手段が、前記ＮＴ本の送信信号に対してそれぞれの信号検出順番を決定し、前記受信装置の伝搬路行列並び替え手段が、伝搬路行列Ｈの列ベクトルを、前記信号検出順番に基づいて並び替えを行ない、前記受信装置の行列変換手段が、前記並び替え後の行列をＱＲ分解し、当該行列をユニタリー行列Ｑと上三角行列Ｒに変換し、前記受信装置の受信ベクトルフィルタリング手段が、前記ユニタリー行列Ｑを用いて受信ベクトルｘをフィルタリングし、前記受信装置の送信時無線信号検出手段が、前記上三角行列Ｒと前記フィルタリングの結果とを用いて、後退代入により前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出することを特徴とする無線信号の検出方法である。
【００１４】
また本発明は、上述の無線信号の検出方法において、前記信号検出順番決定手段は、前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトルのノルムを計算し、前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトル間それぞれの相関を計算し、前記ノルムと前記相関とに基づいて、前記信号検出順番を決定することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、上述の無線信号の検出方法において、前記受信ベクトルフィルタリング手段は、前記ユニタリー行列Ｑの複素共役転置と前記受信ベクトルｘとを乗算して、前記受信ベクトルｘをフィルタリングすることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、上述の無線信号の検出方法において、前記送信時無線信号検出手段は、上三角行列Ｒの三角構造を利用して、前記フィルタリング結果で得られた受信ベクトルの各要素を順じ求め、当該各要素の軟判定結果と、その軟判定結果の量子化による硬判定結果を求めることにより、前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、同一周波数チャネルを用いてそれぞれ無線信号を送信するＮＴ本（ＮＴ≧２、ＮＴは整数）の送信アンテナを備えた送信装置と、前記送信された無線信号をＮＲ本（ＮＲ≧ＮＴ≧２、ＮＲは整数）の受信アンテナでそれぞれ受信する受信装置と、により構成されるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信を行なう無線通信システムの、前記受信装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、前記ＮＴ本の送信信号に対してそれぞれの信号検出順番を決定する信号検出順番決定処理と、伝搬路行列Ｈの列ベクトルを、前記信号検出順番に基づいて並び替えを行なう伝搬路行列並び替え処理と、前記並び替え後の行列をＱＲ分解し、当該行列をユニタリー行列Ｑと上三角行列Ｒに変換する行列変換処理と、前記ユニタリー行列Ｑを用いて受信ベクトルｘをフィルタリングする受信ベクトルフィルタリング処理と、前記上三角行列Ｒと前記フィルタリングの結果とを用いて、後退代入により前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出する送信時無線信号検出処理と、をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００１８】
また本発明は、上記プログラムの信号検出順番決定処理においては、前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトルのノルムを計算し、前記伝搬路行列Ｈの各列ベクトル間それぞれの相関を計算し、前記ノルムと前記相関とに基づいて、前記信号検出順番を決定することを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、上記プログラムの前記受信ベクトルフィルタリング処理は、前記ユニタリー行列Ｑの複素共役転置と前記受信ベクトルｘとを乗算して、前記受信ベクトルｘをフィルタリングすることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、上記プログラムの前記送信時無線信号検出処理は、上三角行列Ｒの三角構造を利用して、前記フィルタリング結果で得られた受信ベクトルの各要素を順じ求め、当該各要素の軟判定結果と、その軟判定結果の量子化による硬判定結果を求めることにより、前記ＮＴ本の各送信アンテナで送信した無線信号それぞれを検出することを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、上述のプログラムを記憶する記録媒体である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、擬似逆行列を一回も計算することなく、伝搬路行列Ｈの列ベクトル間の相関と、各列ベクトルのノルムの情報により、検出順番の決定を行い、更に、列ベクトルを並び替えた伝搬路行列をＱＲ分解し、Ｒ行列の三角構造を利用して一回の後退代入で順番に送信信号を検出する。従って、従来のような、ＮＴ回の擬似逆行列演算により、ＮＴ個の送信信号における信号検出順番決定と、信号抽出ベクトル生成を行い、更に、抽出ベクトルを用いて順番に送信信号を検出手法に比べて、所要演算量が少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態による無線通信システムを図面を参照して説明する。そして、図１は同実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。この図において、符号１０は送信機（送信装置）であり、送信情報を変調符号化する変調符号化処理部１１と、ＮＴ個の送信アンテナ１２−１〜１２−ＮＴとを備えている。ここで、各送信アンテナ１２−１〜１２−ＮＴで送信される送信信号をｓ１〜ｓＮＴとする。また符号２０は受信器（受信装置）であり、ＮＲ個の受信アンテナ２１−１〜２１−ＮＲと、信号検出処理部２２と、復調複合化処理部２３とを備えている。ここで各受信アンテナ２１−１〜２１―ＮＲで受信する受信信号をｘ１〜ｘＮＲとする。また、受信アンテナ２１−１〜２１―ＮＲそれぞれの受信系統で発生する雑音をｗ１〜ｗＮＲとする。また信号検出処理部２２で検出された送信信号をｓ~１〜ｓ~ＮＴとする。また送信機１０と受信器２０の間の無線信号の伝搬路行列をＨとする。
【００２４】
そして、本無線通信システムにおいては、送信機１０から送信された無線信号を受信器２０が受信アンテナ２１−１〜２１―ＮＲで受信する。そして、信号検出処理部２２が伝搬路行列Ｈと、受信信号ｘ１〜ｘＮＲと、雑音をｗ１〜ｗＮＲと、の情報を用いて、送信機で送信される送信信号ｓ１〜ｓＮＴの予測検出結果である、ｓ~１〜ｓ~ＮＴを算出する。この時、以下の処理により、従来の処理と比べて、処理量の軽減できる手法を用いて、予測送信信号ｓ~１〜ｓ~ＮＴを算出する。
【００２５】
図２は予測送信信号の算出処理のフローを示す図である。
次に図２を用いて、本実施形態による予測送信信号ｓ~１〜ｓ~ＮＴの算出処理について説明する。
まず、伝搬路行列Ｈと、雑音ｗ１〜ｗＮＲの値は、予め計測されており、信号検出処理部２２で記憶している。また受信信号ｘ１〜ｘＮＲは、受信アンテナ２１−１〜２１―ＮＲで検出される信号であるので、以降、これらの情報を用いて、信号検出処理部２２は、予測送信信号ｓ~１〜ｓ~ＮＴの算出処理を行なう。
【００２６】
＜ステップＳ１＞
まず、ＮＴ個の送信信号に対してそれぞれの信号検出順番を決定する。
この処理において、信号検出処理部２２は、伝搬路行列Ｈの各列ベクトルのノルムを計算する。ノルムの計算は、
【００２７】
【数２】
2007049267.tif 000004
【００２８】
により行なわれる。次に、信号検出処理部２２は、伝搬路行列Ｈの各列ベクトル間の相関を計算する。各列ベクトル間の相関は、
【００２９】
【数３】
2007049267.tif 000005
【００３０】
により行なわれる。また信号検出処理部２２は、式（３）により得られた値を用いて式（４）を計算する。
【００３１】
【数４】
2007049267.tif 000006
【００３２】
そして、信号検出処理部２２は、式（２）でと式（４）の結果を用いて式（５）を計算する。
【００３３】
【数５】
2007049267.tif 000007
【００３４】
上記式（５）による算出結果はＮＴ個である。そして、この結果を式（６）で示すように降順に並び替える。
【００３５】
【数６】
2007049267.tif 000008
【００３６】
つまり、γｍａｘ１は、式（６）で計算したγｋのうち、最も大きい値を示すものである。そして送信信号ｓ１〜ｓＮＴの検出順番をｓＰｉ（Ｐｉ＝１，・・・，ＮＴ）として、それぞれのＰｉを要素に持つベクトルＰについて、
【００３７】
【数７】
2007049267.tif 000009
【００３８】
とし、式（６）の並び替えで得られたインデックスｍａｘｉに対応するｋ（１，・・・，ＮＴ）の送信信号を、信号検出の順番Ｐｉとする。以上の処理により１回の計算で信号検出の順番を決定することができる。なおこの時Ｐｉとｍａｘｉとｋの値を対応付けて記憶しておく。
【００３９】
＜ステップＳ２＞
次に、伝搬路行列Ｈの列ベクトルの順番並び替えを行なって行列Ｈ~を生成する。
【００４０】
【数８】
2007049267.tif 000010
【００４１】
＜ステップＳ３＞
また、行列Ｈ~に対してＱＲ分解を行なう。
【００４２】
【数９】
2007049267.tif 000011
【００４３】
ＱＲ分解とは、ＮＲ行ＮＴ列の行列Ｈ~を、ＮＲ行ＮＴ列のの列ユニタリー行列Ｑと、ＮＴ行ＮＴ列の上三角行列Ｒに分解することである。列ユニタリー行列Ｑは、その行列の列ベクトルのノルムが常に１であり、また、上三角行列Ｒは、その行列の体格要素より下にある要素が全て０である行列である。このＱＲ分解は１回の計算で行なうことができる。
【００４４】
＜ステップＳ４＞
次に、行列Ｑを使って受信ベクトルｘをフィルタリングする。この時、信号検出処理部２２は、行列Ｑの複素共役転置と受信ベクトルｘとを乗算する。すると、式（１０）が得られる。
【００４５】
【数１０】
2007049267.tif 000012
【００４６】
なおｓ~は送信ベクトルｓの要素をベクトルＰに従って順番を並び替えたものである。そして式（１０）の演算により並び替えが実現できる。
【００４７】
＜ステップＳ５＞
次に、行列Ｒの三角構造を利用し、後退代入により、ＮＴ個の予測送信信号ｓ~を順番に検出する。この処理においては、式（１１）
【００４８】
【数１１】
2007049267.tif 000013
【００４９】
を用いて
【００５０】
【数１２】
2007049267.tif 000014
【００５１】
の軟判定結果を求める。また式（１２）
【００５２】
【数１３】
2007049267.tif 000015
【００５３】
を用いて軟判定結果を量子化し、
【００５４】
【数１４】
2007049267.tif 000016
【００５５】
の硬判定結果を求める。そして、式（１１）、式（１２）により、ｓ~の要素１つが出力され、これを繰り返すことで、ｓｐ１からｓｐＮＴを出力する。
【００５６】
＜ステップＳ６＞
次に、ステップＳ５において出力した（ｓｐ１・・ｓｐｉ・・ｓｐＮＴ）について、ステップＳ２で行なった並び替えとは逆の並び替えを行なう。つまりステップＳ１でＰｉとｍａｘｉとｋとを対応付けて記憶したが、ｋの順番に並び替える。これにより、
【００５７】
【数１５】
2007049267.tif 000017
【００５８】
で示すようなＮＴ個の予測送信信号ｓ~を検出する。
【００５９】
なお、本実施形態で示した数式においては以下の様に記号や用語を定義する。
ａｉ：または（Ａ）ｉ：  ＝行列Ａのｉ番目ベクトル
ａｊ：または（Ａ）：ｊ  ＝行列Ａのｊ番目列ベクトル
ａｉｊ                ＝行列Ａのｉ番目行ｊ番目列の要素
ＡＨ                  ＝行列Ａの複素共役転置
ＡＴ                  ＝行列Ａの転置
||ａ||               ＝ベクトルａのノルム
ａ←ｂ               ＝ｂの値をａに与える
ａ~                  ＝ａに対する検出結果
【００６０】
以上説明したように、本発明では擬似逆行列を一回も計算することなく、伝搬路行列Ｈの列ベクトル間の相関と、各列ベクトルのノルムの情報により、検出順番の決定を行い、更に、列ベクトルを並び替えた伝搬路行列をＱＲ分解し、Ｒ行列の三角構造を利用して一回の後退代入で順番に送信信号を検出する。従って、従来のような、ＮＴ回の擬似逆行列演算により、ＮＴ個の送信信号における信号検出順番決定と、信号抽出ベクトル生成を行い、更に、抽出ベクトルを用いて順番に送信信号を検出手法に比べて、所要演算量が少なくなる。つまり、本発明の主な演算は、（１）伝搬路行列Ｈの各列ベクトル間の相関の計算、（２）一回のＱＲ分解の計算、（３）一回の後退代入の３つとなる。これにより、所要演算量は従来技術と比較して極めて少ない。
【００６１】
また、擬似行列演算が無いため、必要な記憶部の容量を軽減することができる。また回路規模は所要演算量に比例するので、従って、本発明による所要回路規模も非常に小さくなる。また後退代入以外の演算では並列実装が可能であるため、処理の遅延は非常に小さく押さえられ、これによりリアルタイムでの信号処理に適するという効果が得られる。以上の効果を踏まえて、本発明によるハードウェアでの実装は極めて実現性が高くなる。また所要回路規模と記憶部の容量を小さくすることができるため、従来技術を実装した装置の小型化が用意となる。また本発明を用いた装置は、小型化、低消費電力化、低処理遅延化、低製造コスト化が可能となり、大量製造に適するという効果が得られる。
【００６２】
上述の送信機や受信器は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００６３】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】予測送信信号の算出処理のフローを示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０：送信機
１１：変調符号化処理部
１２−１，１２−２，・・・，１２−ＮＴ：送信アンテナ
２０：受信器
２１−１，２１−２，・・・，２１−ＮＴ：送信アンテナ
２２：信号検出処理部
２３：復調復号化処理部
【図１】
2007049267.tif 000018
【図２】
2007049267.tif 000019