(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号から直接波のみを取り出す第１及び第２の受信機と、判定手段とを有する信号受信装置であって、
前記第１の受信機は、
受信信号をベースバンド信号に変換する第１の信号変換手段と、
前記第１の信号変換手段からのベースバンド信号に基づいて、インパルスレスポンス推定値を導出する第１のインパルスレスポンス推定手段と、
前記第１の信号変換手段からのベースバンド信号と、前記第１のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値とに基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値とベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第１の事後確率を導出する第１の最尤系列推定型等化手段と、
を備え、
前記第２の受信機は、
受信信号をベースバンド信号に変換する第２の信号変換手段と、
前記第２の信号変換手段からのベースバンド信号に基づいて、インパルスレスポンス推定値を導出する第２のインパルスレスポンス推定手段と、
前記第２の信号変換手段からのベースバンド信号を遅延させる第１の遅延手段と、
前記第１の遅延手段を介して導かれる前記第２の信号変換手段からのベースバンド信号、前記第２のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値、及び前記第１の最尤系列推定型等化手段からの第１の事後確率に基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値と前記第１の遅延手段を介して導かれるベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値に第１の事後確率を乗算した値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第２の事後確率を導出する第２の最尤系列推定型等化手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記第２の最尤系列推定型等化手段からの第２の事後確率を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出することを特徴とする信号受信装置。
【請求項２】
前記第１の信号変換手段からのベースバンド信号を遅延させる第２の遅延手段と、
前記第２の遅延手段を介して導かれる前記第１の信号変換手段からのベースバンド信号、前記第１のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値、及び前記第２の最尤系列推定型等化手段からの第２の事後確率に基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値と前記第２の遅延手段を介して導かれるベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値に第２の事後確率を乗算した値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第３の事後確率を導出する第３の最尤系列推定型等化手段と、
を更に備え、
前記判定手段は、前記第３の最尤系列推定型等化手段からの第３の事後確率を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出することを特徴とする請求項１に記載の信号受信装置。
【請求項３】
複数段に接続された最尤系列推定型等化手段と、
前記複数段に接続された最尤系列推定型等化手段の各段に対応して、前記第２の遅延手段からのベースバンド信号を遅延させる偶数段の遅延手段と、前記第１の遅延手段からのベースバンド信号を遅延させる奇数段の遅延手段と、
を更に備え、
奇数段目の第（ｍ：ｍ＝３、５、・・）の最尤系列推定型等化手段は、対応する第（ｍ−１）の遅延手段を介して導かれる前記第１の信号変換手段からのベースバンド信号、前記第１のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値、及び前段の偶数段目の第（ｍ−１）の最尤系列推定型等化手段からの第（ｍ−１）の事後確率に基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値と第（ｍ−１）の遅延手段を介して導かれるベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値に第（ｍ−１）の事後確率を乗算した値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第（ｍ）の事後確率を導出し、
偶数段目の第（ｍ＋１）の最尤系列推定型等化手段は、対応する第（ｍ）の遅延手段から導かれる前記第２の信号変換手段からのベースバンド信号、前記第２のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値、及び前段の奇数段目の第（ｍ）の最尤系列推定型等化手段からの第（ｍ）の事後確率に基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値と第（ｍ）の遅延手段を介して導かれるベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値に第（ｍ）の事後確率を乗算した値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第（ｍ＋１）の事後確率を導出し、
前記判定手段は、最終段の最尤系列推定型等化手段からの第（ｍ）又は第（ｍ＋１）の事後確率を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出することを特徴とする請求項２に記載の信号受信装置。
【請求項４】
第３の受信機を更に備え、該第３の受信機は、
受信信号をベースバンド信号に変換する第３の信号変換手段と、
前記第３の信号変換手段からのベースバンド信号に基づいて、インパルスレスポンス推定値を導出する第３のインパルスレスポンス推定手段と、
前記第３の信号変換手段からのベースバンド信号を遅延させる第３の遅延手段と、
前記第３の遅延手段を介して導かれる前記第３の信号変換手段からのベースバンド信号、前記第３のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値、及び前記第２の受信機における第２の最尤系列推定型等化手段からの第２の事後確率に基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値と前記第３の遅延手段を介して導かれるベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値に第２の事後確率を乗算した値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第３の事後確率を導出する第３の最尤系列推定型等化手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記第３の最尤系列推定型等化手段からの第３の事後確率を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出することを特徴とする請求項１に記載の信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、最尤系列推定型等化器を用いた信号受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、受信性能劣化対策として、信号受信装置にインパルスレスポンス推定器と最尤系列推定型等化器を備え、最尤系列推定の原理により最適なデータ列を検出し、受信性能の向上を図ることが行われている。
【０００３】
図８は、従来の信号受信装置の構成例を示すブロック図である。同図に示す信号受信装置５０２は、アンテナ５０４、乗算器５０６、局発信号発生器５０８、インパルスレスポンス推定器５１０、最尤系列推定型等化器５１２を備えて構成される。なお、変調方式には２値位相変調方式（ＢＰＳＫ：Binary Phase Shift Keying ）が用いられているものとする。
【０００４】
信号送信装置（図示せず）からは所定のデータ列が送信される。信号受信装置５０２は、このデータ系列を受信するものであるが、受信信号には、直接波の他に、信号伝搬路の状況に応じて、該直接波に対して所定のシンボル時間長遅延し、且つ振幅が減少した遅延波も含まれている。このため、そのまま各シンボルの判定を行うと、判定に誤りが生じる場合がある。そこで、信号受信装置５０２では、最尤系列推定の原理により、受信信号に直接波と遅延波が含まれている場合であっても、受信信号から元のデータ列を復元可能とする。
【０００５】
詳細な説明は、例えば、文献「笹岡秀一編、移動通信、オーム社」に記載されているので省略するが、要するに、乗算器５０６は、アンテナ５０４が受信した信号に、局発信号発生器５０４からの基準周波数信号を乗算し、ベースバンド信号に変換する。インパルスレスポンス推定器５１０は、このベースバンド信号に基づいて、インパルスレスポンス推定値を導出する。
【０００６】
最尤系列推定型等化器５１２は、乗算器５０６からのベースバンド信号とインパルスレスポンス推定器５１０からのインパルスレスポンス推定値に基づいて、後述するメトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる最適なデータ列を検出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の信号受信装置では、最尤系列推定型等化器５１２においてメトリック計算とビタビアルゴリズムにより最適なデータ列を得るものであったため、その精度には原理的に限界があり、受信性能を向上させることにも限界があった。このため、近年信号受信装置に対して更に受信性能を向上させてほしいという要求が高まりつつあるが、それに応えることができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、その目的は、受信性能を向上させた信号受信装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の信号受信装置は、受信信号から直接波のみを取り出す第１及び第２の受信機と、判定手段とを有する信号受信装置であって、前記第１の受信機は、受信信号をベースバンド信号に変換する第１の信号変換手段と、前記第１の信号変換手段からのベースバンド信号に基づいて、インパルスレスポンス推定値を導出する第１のインパルスレスポンス推定手段と、前記第１の信号変換手段からのベースバンド信号と、前記第１のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値とに基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値とベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第１の事後確率を導出する第１の最尤系列推定型等化手段と、を備え、前記第２の受信機は、受信信号をベースバンド信号に変換する第２の信号変換手段と、前記第２の信号変換手段からのベースバンド信号に基づいて、インパルスレスポンス推定値を導出する第２のインパルスレスポンス推定手段と、前記第２の信号変換手段からのベースバンド信号を遅延させる第１の遅延手段と、前記第１の遅延手段を介して導かれる前記第２の信号変換手段からのベースバンド信号、前記第２のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値、及び前記第１の最尤系列推定型等化手段からの第１の事後確率に基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値と前記第１の遅延手段を介して導かれるベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値に第１の事後確率を乗算した値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第２の事後確率を導出する第２の最尤系列推定型等化手段と、を備え、前記判定手段は、前記第２の最尤系列推定型等化手段からの第２の事後確率を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出する。
【００１０】
この場合において、前記第１の信号変換手段からのベースバンド信号を遅延させる第２の遅延手段と、前記第２の遅延手段を介して導かれる前記第１の信号変換手段からのベースバンド信号、前記第１のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値、及び前記第２の最尤系列推定型等化手段からの第２の事後確率に基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値と前記第２の遅延手段を介して導かれるベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値に第２の事後確率を乗算した値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第３の事後確率を導出する第３の最尤系列推定型等化手段と、を更に備え、前記判定手段は、前記第３の最尤系列推定型等化手段からの第３の事後確率を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出することが好ましい。
【００１１】
また、複数段に接続された最尤系列推定型等化手段と、前記複数段に接続された最尤系列推定型等化手段の各段に対応して、前記第２の遅延手段からのベースバンド信号を遅延させる偶数段の遅延手段と、前記第１の遅延手段からのベースバンド信号を遅延させる奇数段の遅延手段と、を更に備え、奇数段目の第（ｍ：ｍ＝３、５、・・）の最尤系列推定型等化手段は、対応する第（ｍ−１）の遅延手段を介して導かれる前記第１の信号変換手段からのベースバンド信号、前記第１のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値、及び前段の偶数段目の第（ｍ−１）の最尤系列推定型等化手段からの第（ｍ−１）の事後確率に基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値と第（ｍ−１）の遅延手段を介して導かれるベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値に第（ｍ−１）の事後確率を乗算した値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第（ｍ）の事後確率を導出し、偶数段目の第（ｍ＋１）の最尤系列推定型等化手段は、対応する第（ｍ）の遅延手段から導かれる前記第２の信号変換手段からのベースバンド信号、前記第２のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値、及び前段の奇数段目の第（ｍ）の最尤系列推定型等化手段からの第（ｍ）の事後確率に基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値と第（ｍ）の遅延手段を介して導かれるベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値に第（ｍ）の事後確率を乗算した値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第（ｍ＋１）の事後確率を導出し、前記判定手段は、最終段の最尤系列推定型等化手段からの第（ｍ）又は第（ｍ＋１）の事後確率を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出することが好ましい。
【００１２】
また、第３の受信機を更に備え、該第３の受信機は、受信信号をベースバンド信号に変換する第３の信号変換手段と、前記第３の信号変換手段からのベースバンド信号に基づいて、インパルスレスポンス推定値を導出する第３のインパルスレスポンス推定手段と、前記第３の信号変換手段からのベースバンド信号を遅延させる第３の遅延手段と、前記第３の遅延手段を介して導かれる前記第３の信号変換手段からのベースバンド信号、前記第３のインパルスレスポンス推定手段からのインパルスレスポンス推定値、及び前記第２の受信機における第２の最尤系列推定型等化手段からの第２の事後確率に基づいて、メトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、ｎ−１番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＡであるという条件下で、ｎ番目のタイミングにおける受信シンボルの状態がＢであるという事後確率を、各ブランチに対するブランチメトリックを、そのブランチに対する受信シンボルの真値と前記第３の遅延手段を介して導かれるベースバンド信号の雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値に第２の事後確率を乗算した値として、ＡからＢへのブランチのブランチメトリックを、Ａから各受信シンボルの状態へのブランチのブランチメトリックの総和によって除算した値により算出することによって、ｎ番目の受信シンボルに対応する第３の事後確率を導出する第３の最尤系列推定型等化手段と、を備え、前記判定手段は、前記第３の最尤系列推定型等化手段からの第３の事後確率を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出することが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図示した一実施形態に基いて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係る信号受信装置の構成例を示すブロック図である。同図に示す信号受信装置２は、２段に接続された第１の受信機４及び第２の受信機６と、判定部８とを備えて構成される。
【００１４】
１段目の受信機（第１の受信機）４は、アンテナ１２、局発信号発生器１４、乗算器１６、インパルスレスポンス推定器１８、最尤系列推定型等化器２０を備えて構成される。一方、２段目の受信機（第２の受信機）６は、アンテナ２２、局発信号発生器２４、乗算器２６、インパルスレスポンス推定器２８、遅延器２９、最尤系列推定型等化器３０を備えて構成される。
【００１５】
なお、信号の送信元である信号送信装置（図示せず）は、０と１からなる所定のデータ列を送信しており、その送信シンボルは、データが０のときに−１、１のときに１の値をとるものとする。また、伝搬路の特性により、信号受信装置２によって受信される受信信号には、直接波の他に、該直接波に対して例えば１シンボル時間遅延し、且つ振幅が１／２に減少するような遅延波が含まれているものとする。
【００１６】
受信機４の乗算器１６は、アンテナ１２が受信した信号に、局発信号発生器１４からの基準周波数信号を乗算し、ベースバンド信号に変換する。
【００１７】
インパルスレスポンス推定器１８は、このベースバンド信号に基づいて、インパルスレスポンス推定値を導出するものである。具体的には、信号送信装置（図示せず）は、図２に示す伝送フレームのトレーニング信号にインパルス信号を設定して送信し、インパルスレスポンス推定器１８は、この信号送信装置からの直接波として受信したトレーニング信号と遅延波として受信したトレーニング信号とのずれと振幅の差を検出し、これらをインパルスレスポンス推定値として導出する。
【００１８】
最尤系列推定型等化器２０は、乗算器１６からのベースバンド信号と、インパルスレスポンス推定器１８からのインパルスレスポンス推定値とに基づいて、後述するメトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、事後確率（第１の事後確率）を導出する。
【００１９】
以下、最尤系列推定型等化器２０による最尤系列推定の詳細を説明する。上述の通り、受信信号には、直接波の他に、該直接波に対して所定時間遅延した遅延波が含まれているため、受信信号のシンボル（以下、「受信シンボル」と称する）は、その時刻に送信されたシンボルと、それ以前に送信されたシンボルの遅延波の成分とが重畳された信号となる。なお、以下においては、説明を簡単にするために、遅延波は、直接波に対して、遅延が１シンボル時間、振幅が１／２の場合を想定して説明する。
【００２０】
従って、ある時刻に送信されたシンボルが−１（状態０）で、１つ前に送信されたシンボルが−１（状態０）であった場合には、遅延波が直接波の１／２の振幅であることを考慮すると、受信シンボルの値は−１．５になる。同様に、ある時刻に送信されたシンボルが−１（状態０）で、１つ前に送信されたシンボルが１（状態１）であった場合には、受信シンボルの値は−０．５になる。また、ある時刻に送信されたシンボルが１（状態１）で、１つ前に送信されたシンボルが−１（状態０）であった場合には、受信シンボルの値は０．５になり、ある時刻に送信されたシンボルが１（状態１）で、１つ前に送信されたシンボルが１（状態１）であった場合には、受信シンボルの値は１．５になる。
【００２１】
このように、受信シンボルは、−１．５、−０．５、０．５、１．５の何れかの値となるはずである。しかし、実際には受信シンボルには雑音等が含まれているため、必ずしもこれら４つの値にはならない。最尤系列推定では、これら４つの値（以下、「受信シンボルの真値」と称する）のそれぞれと、雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値をブランチメトリックとして算出するとともに、そこに至るまでのブランチメトリックの累積値（以下、「メトリック」と称する）を算出する。最適なパス（生き残りパス）は、このメトリックが最小のものであることが知られている。
【００２２】
図３は、最尤系列推定型等化器２０による生き残りパス検出の一例を示す図である。同図において、ｎ＋３番目の受信シンボルの状態０に着目すると、この状態０には１つ前のｎ＋２番目の受信シンボルの状態０から遷移する場合（経路Ａ１）と、状態１から遷移する場合（経路Ａ３）とがある。上述した通り、状態０から状態０に遷移する場合には、受信シンボルの真値は−１．５である。従って、ｎ＋３番目の受信シンボルにおける、経路Ａ１に対応するメトリックＳ00(n+3) は、ｎ＋３番目の受信シンボルの値と−１．５との差の２乗値（ブランチメトリック）に、ｎ＋２番目のシンボルの状態０に至るまでのメトリックを加算して得られる。また、状態１から状態０に遷移する場合には、受信シンボルの真値は−０．５である。従って、ｎ＋３番目の受信シンボルにおける、経路Ａ３に対応するメトリックＳ01(n+3) は、ｎ＋３番目の受信シンボルの値と０．５との差の２乗値（ブランチメトリック）に、ｎ＋２番目のシンボルの状態１に至るまでのメトリックを加算して得られる。そして、メトリックＳ00(n+3)、Ｓ01(n+3)を比較し、小さい方に対応する経路Ａ１、Ａ３の何れか一方を選択する。
【００２３】
同様に、ｎ＋３番目の受信シンボルの状態１に着目すると、この状態０には１つ前のｎ＋２番目の受信シンボルの状態０から遷移する場合（経路Ａ２）と、状態１から遷移する場合（経路Ａ４）とがある。上述した通り、状態０から状態１に遷移する場合には、受信シンボルの真値は０．５である。従って、ｎ＋３番目の受信シンボルにおける、経路Ａ２に対応するメトリックＳ10(n+3) は、ｎ＋３番目の受信シンボルの値と０．５との差の２乗値（ブランチメトリック）に、ｎ＋２番目のシンボルの状態０に至るまでのメトリックを加算して得られる。また、状態１から状態１に遷移する場合には、受信シンボルの真値は１．５である。従って、ｎ＋３番目の受信シンボルにおける、経路Ａ４に対応するメトリックＳ11(n+3) は、ｎ＋３番目の受信シンボルの値と１．５との差の２乗値（ブランチメトリック）に、ｎ＋２番目のシンボルの状態１に至るまでのメトリックを加算して得られる。そして、メトリックＳ10(n+3)、Ｓ11(n+3)を比較し、小さい方に対応する経路Ａ２、Ａ４の何れか一方を選択する。
【００２４】
このようにして選択された２つの経路がいずれもｎ＋２番目の受信シンボルの状態０から遷移するものであった場合、すなわち経路Ａ１、Ａ２が選択されている場合には、ｎ＋２番目の受信シンボルの状態０が生き残りパスとして選択される。同様に、選択された２つの経路がいずれもｎ＋２番目の受信シンボルの状態１から遷移するものであった場合、すなわち経路Ａ３、Ａ４が選択されている場合には、ｎ＋２番目の受信シンボルの状態１が生き残りパスとして選択される。
【００２５】
一方、選択された２つの経路の一方がｎ＋２番目の受信シンボルの状態０から遷移するものであり、他方が状態１から遷移するものである場合には、ｎ＋２番目の受信シンボルにおける生き残りパスは決定されない。この場合には、更にｎ＋４番目以降の受信シンボルにおいて、上述したｎ＋３番目の受信シンボルにおける処理と同様に、ブランチメトリック及びメトリックの算出と、算出したメトリックに基づく経路選択を行うことにより、ｎ＋２番目の受信シンボルにおける生き残りパスが決定されることになる。
【００２６】
上述の算出処理は、ビタビアルゴリズムと称されるものであり、各受信シンボルにおいて、このビタビアルゴリズムによる算出処理を行うことにより、生き残りパス、すなわち、受信シンボルの状態が決定される。
【００２７】
このような生き残りパスの検出は、従来の最尤系列推定型等化器においても行われているが、本実施形態の最尤系列推定型等化器２０では、更に第１の事後確率を導出する。以下においては、ｍ段目の受信機内の最尤系列推定型等化器で導出される、ｎ番目の受信シンボルに対応する第１の事後確率をＰ0(m,n)、Ｐ1(m,n)と表す。これら第１の事後確率は、Ｐ0(m,n)がｎ番目の受信シンボルが状態０でない確率を示し、第１の事後確率Ｐ1(m,n)がｎ番目の受信シンボルが状態１でない確率を示す。
【００２８】
具体的には、最尤系列推定型等化器２０は、ｎ−１番目の受信シンボルの状態を０、ｎ番目の受信シンボルの状態を０と決定した場合には、図４に示すように、ｎ−１番目の受信シンボルの状態０からｎ番目の受信シンボルの状態０へのブランチメトリック、すなわちｎ番目の受信シンボルの値と−１．５との差の２乗値Ｍ00(n) と、ｎ−１番目の受信シンボルの状態０からｎ番目の受信シンボルの状態１へのブランチメトリック、すなわちｎ番目の受信シンボルの値と０．５との差の２乗値Ｍ10(n) とに基づいて、ｎ番目の受信シンボルに対応する第１の事後確率Ｐ0(1,n)、Ｐ1(1,n)を
【００２９】
Ｐ0(1,n)＝Ｍ00(n)／（Ｍ00(n)＋Ｍ10(n)）          （１）
【００３０】
Ｐ1(1,n)＝Ｍ10(n)／（Ｍ00(n)＋Ｍ10(n)）          （２）
により導出する。
【００３１】
また、最尤系列推定型等化器２０は、ｎ−１番目の受信シンボルの状態を０、ｎ番目の受信シンボルの状態を１と決定した場合には、図４に示すように、ｎ−１番目の受信シンボルの状態０からｎ番目の受信シンボルの状態０へのブランチメトリック、すなわちｎ番目の受信シンボルの値と−１．５との差の２乗値Ｍ00(n) と、ｎ−１番目の受信シンボルの状態０からｎ番目の受信シンボルの状態１へのブランチメトリック、すなわちｎ番目の受信シンボルの値と０．５との差の２乗値Ｍ10(n) とに基づいて、ｎ番目の受信シンボルに対応する第１の事後確率Ｐ0(1,n)、Ｐ1(1,n)を
【００３２】
Ｐ0(1,n)＝Ｍ00(n)／（Ｍ00(n)＋Ｍ10(n)）          （３）
【００３３】
Ｐ1(1,n)＝Ｍ10(n)／（Ｍ00(n)＋Ｍ10(n)）          （４）
により導出する。
【００３４】
同様に、最尤系列推定型等化器２０は、ｎ−１番目の受信シンボルの状態を１、ｎ番目の受信シンボルの状態を０と決定した場合には、図４に示すように、ｎ−１番目の受信シンボルの状態１からｎ番目の受信シンボルの状態０へのブランチメトリック、すなわちｎ番目の受信シンボルの値と−０．５との差の２乗値Ｍ01(n) と、ｎ−１番目の受信シンボルの状態１からｎ番目の受信シンボルの状態１へのブランチメトリック、すなわちｎ番目の受信シンボルの値と１．５との差の２乗値Ｍ11(n) とに基づいて、ｎ番目の受信シンボルに対応する第１の事後確率Ｐ0(1,n)、Ｐ1(1,n)を
【００３５】
Ｐ0(1,n)＝Ｍ01(n)／（Ｍ01(n)＋Ｍ11(n)）          （５）
【００３６】
Ｐ1(1,n)＝Ｍ11(n)／（Ｍ01(n)＋Ｍ11(n)）          （６）
により導出する。
【００３７】
また、最尤系列推定型等化器２０は、ｎ−１番目の受信シンボルの状態を１、ｎ番目の受信シンボルの状態を１と決定した場合には、図４に示すように、ｎ−１番目の受信シンボルの状態１からｎ番目の受信シンボルの状態０へのブランチメトリック、すなわちｎ番目の受信シンボルの値と−０．５との差の２乗値Ｍ01(n) と、ｎ−１番目の受信シンボルの状態１からｎ番目の受信シンボルの状態１へのブランチメトリック、すなわちｎ番目の受信シンボルの値と０．５との差の２乗値Ｍ11(n) とに基づいて、ｎ番目の受信シンボルに対応する第１の事後確率Ｐ0(1,n)、Ｐ1(1,n)を
【００３８】
Ｐ0(1,n)＝Ｍ01(n)／（Ｍ01(n)＋Ｍ11(n)）          （７）
【００３９】
Ｐ1(1,n)＝Ｍ11(n)／（Ｍ01(n)＋Ｍ11(n)）          （８）
により導出する。
【００４０】
このようにして導出された第１の事後確率Ｐ0(1,n)、Ｐ1(1,n)は、後述する２段目の受信機６の最尤系列推定型等化器３０に送られる。
【００４１】
受信機６における乗算器２６は、アンテナ２２が受信した信号に、局発信号発生器２４からの基準周波数信号を乗算し、ベースバンド信号に変換する。
【００４２】
インパルスレスポンス推定器２８は、このベースバンド信号に基づいて、インパルスレスポンス推定値を導出するものである。具体的な導出方法は、受信機４のインパルスレスポンス推定器１８と同様であるのでその説明は省略する。
【００４３】
遅延器２９は、最尤系列推定型等化器３０に入力される、ベースバンド信号、インパルスレスポンス推定器２８からのインパルスレスポンス推定値、及び第１の受信機４の最尤系列推定型等化器２０からの第１の事後確率の入力タイミングを一致させるべく、乗算器２６からのベースバンド信号を所定時間遅延させて出力する。
【００４４】
最尤系列推定型等化器３０は、遅延器２９からのベースバンド信号、インパルスレスポンス推定器２８からのインパルスレスポンス推定値、及び受信機４の最尤系列推定型等化器２０からの第１の事後確率Ｐ0(1,n)、Ｐ1(1,n)に基づいて、上述のメトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、第２の事後確率Ｐ0(2,n)、Ｐ1(2,n)を導出する。
【００４５】
最尤系列推定型等化器３０による最尤系列推定は、基本的には、第１の受信機４における最尤系列推定型等化器２０と同様であるが、ブランチメトリックの算出方法が異なる。すなわち、最尤系列推定型等化器３０では、４つの受信シンボルの真値のそれぞれと、雑音を含む受信シンボルの値との差の２乗値に、受信機４の最尤系列推定型等化器２０からの第１の事後確率を乗算し、その値をブランチメトリックとする。
【００４６】
具体的には、ｎ−１番目の受信シンボルの状態０からｎ番目の受信シンボルの状態０へのブランチメトリックは、ｎ番目の受信シンボルの値と−１．５との差の２乗値Ｍ00(n) に、第１の事後確率Ｐ0(1,n)を乗算して得られる。また、ｎ−１番目の受信シンボルの状態１からｎ番目の受信シンボルの状態０へのブランチメトリックは、ｎ番目の受信シンボルの値と−０．５との差の２乗値Ｍ01(n) に、第１の事後確率Ｐ0(1,n)を乗算して得られる。
【００４７】
同様に、ｎ−１番目の受信シンボルの状態０からｎ番目の受信シンボルの状態１へのブランチメトリックは、ｎ番目の受信シンボルの値と０．５との差の２乗値Ｍ10(n) に、第１の事後確率Ｐ1(1,n)を乗算して得られ、ｎ−１番目の受信シンボルの状態１からｎ番目の受信シンボルの状態１へのブランチメトリックは、ｎ番目の受信シンボルの値と０．５との差の２乗値Ｍ11(n) に、第１の事後確率Ｐ1(1,n)を乗算して得られる。
【００４８】
このようにして各ブランチメトリックを算出すると、最尤系列推定型等化器３０は、ｎ番目の受信シンボルに対応するメトリックを算出し、生き残りパスの検出を行うとともに、第２の事後確率Ｐ0(2,n)、Ｐ1(2,n)を導出する。これら生き残りパスの検出方法と、第２の事後確率Ｐ0(2,n)、Ｐ1(2,n)の導出方法は、上述した受信機４の最尤系列推定型等化器２０と同様であるので、その説明は省略する。
【００４９】
最尤系列推定型等化器３０によって導出された第２の事後確率Ｐ0(2,n)、Ｐ1(2,n)は、判定部８に送られる。判定部８は、これら第２の事後確率Ｐ0(2,n)、Ｐ1(2,n)を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出する。
【００５０】
このように、本実施形態の信号受信装置２では、第１の受信機４及び第２の受信機６を２段に接続し、１段目の受信機４の最尤系列推定型等化器２０で導出された第１の事後確率Ｐ0(1,n)、Ｐ1(1,n)を、２段目の受信機６の最尤系列推定型等化器３０による生き残りパスの検出と第２の事後確率Ｐ0(2,n)、Ｐ1(2,n)の導出に用いるとともに、判定部８は、これら第２の事後確率Ｐ0(2,n)、Ｐ1(2,n)に基づいて、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータを検出しており、事後確率を導出、利用することにより、データ検出の正確性の向上、換言すれば、受信性能の向上を図ることができる。
【００５１】
ところで、図１に示した信号受信装置２に、最尤系列推定型等化器を更に接続するようにしてもよい。図５は、最尤系列推定型等化器を更に接続した信号受信装置の構成例を示すブロック図である。同図に示す信号受信装置１０２は、２段に接続された受信機４、６と、最尤系列推定型等化器１０４と、判定部８とを備えて構成される。なお、受信機４には遅延器１９が追加されている。
【００５２】
最尤系列推定型等化器１０４には、受信機４のインパルスレスポンス推定器１８からのインパルスレスポンス推定値、受信機６の最尤系列推定型等化器３０からの第２の事後確率Ｐ0(2,n)、Ｐ1(2,n)、及び受信機４の遅延器１９からのベースバンド信号が入力される。受信機４の遅延器１９は、これら入力される信号の入力タイミングを一致させるべく、乗算器１６からのベースバンド信号を所定時間遅延させるものである。
【００５３】
最尤系列推定型等化器１０４は、これら入力される信号に基づいて、上述のメトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、第３の事後確率Ｐ0(3,n)、Ｐ1(3,n)を導出する。具体的な動作は、図１に示した信号受信装置２の受信機６内の最尤系列推定型等化器３０と同様であるので、その説明は省略する。判定部８は、これら第３の事後確率Ｐ0(3,n)、Ｐ1(3,n)を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出する。
【００５４】
また、図１に示した信号受信装置２に、複数段の最尤系列推定型等化器を更に接続するようにしてもよい。図６は、最尤系列推定型等化器を更に接続した信号受信装置の構成例を示すブロック図である。同図に示す信号受信装置２０２は、２段に接続された受信機４、６と、３段に接続された最尤系列推定型等化器２０４、２０６、２０８と、遅延器２１０、２１２と、判定部８とを備えて構成される。なお、第１の受信機４には遅延器１９が追加されている。
【００５５】
最尤系列推定型等化器２０４には、受信機４のインパルスレスポンス推定器１８からのインパルスレスポンス推定値、受信機６の最尤系列推定型等化器３０からの第２の事後確率Ｐ0(2,n)、Ｐ1(2,n)、及び受信機４の遅延器１９からのベースバンド信号が入力される。最尤系列推定型等化器２０４は、これら入力される信号に基づいて、上述のメトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、第３の事後確率Ｐ0(3,n)、Ｐ1(3,n)を導出する。最尤系列推定型等化器２０６には、受信機６のインパルスレスポンス推定器１８からのインパルスレスポンス推定値、最尤系列推定型等化器２０４からの第３の事後確率Ｐ0(3,n)、Ｐ1(3,n)、及び遅延器２１０からのベースバンド信号が入力される。遅延器２１０は、最尤系列推定型等化器２０６に入力される、ベースバンド信号、インパルスレスポンス推定器２８からのインパルスレスポンス推定値、最尤系列推定型等化器２０４からの事後確率の入力タイミングを一致させるべく、受信機６の遅延器２９からのベースバンド信号を所定時間遅延させるものである。
【００５６】
最尤系列推定型等化器２０４は、これら入力される信号に基づいて、上述のメトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、第４の事後確率Ｐ0(4,n)、Ｐ1(4,n)を導出する。
【００５７】
最尤系列推定型等化器２０８には、受信機６のインパルスレスポンス推定器１８からのインパルスレスポンス推定値、最尤系列推定型等化器２０６からの第４の事後確率Ｐ0(4,n)、Ｐ1(4,n)、及び遅延器２１２からのベースバンド信号が入力される。遅延器２１２は、最尤系列推定型等化器２０６に入力される、ベースバンド信号、インパルスレスポンス推定器１８からのインパルスレスポンス推定値、最尤系列推定型等化器２０６からの事後確率の入力タイミングを一致させるべく、受信機４の遅延器１９からのベースバンド信号を所定時間遅延させるものである。
【００５８】
最尤系列推定型等化器２０８は、これら入力される信号に基づいて、上述のメトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、第５の事後確率Ｐ0(5,n)、Ｐ1(5,n)を導出する。
【００５９】
判定部８は、これら第５の事後確率Ｐ0(5,n)、Ｐ1(5,n)を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出する。
【００６０】
また、受信機を３段以上接続して信号受信装置を構成するようにしてもよい。図７は、受信機を３段に接続した信号受信装置の構成例を示すブロック図である。同図に示す信号受信装置３０２は、３段に接続された受信機４、受信機６及び受信機３０４と、判定部８とを備えて構成される。なお、受信機４、受信機６は、図１に示した信号受信装置２の受信機４、受信機６と同様の構成であるので、その説明は省略する。
【００６１】
３段目の受信機３０４は、アンテナ３１２、局発信号発生器３１４、乗算器３１６、インパルスレスポンス推定器３１８、最尤系列推定型等化器３２０を備えて構成される。
【００６２】
乗算器３１６は、アンテナ３１２が受信した信号に、局発信号発生器１４からの基準周波数信号を乗算し、ベースバンド信号に変換する。インパルスレスポンス推定器３１８は、上述した如くこのベースバンド信号に基づいて、インパルスレスポンス推定値を導出する。遅延器３１９は、最尤系列推定型等化器３２０に入力される、ベースバンド信号、インパルスレスポンス推定器３１８からのインパルスレスポンス推定値、及び受信機６の最尤系列推定型等化器３０からの事後確率の入力タイミングを一致させるべく、乗算器３１６からのベースバンド信号を所定時間遅延させて出力する。
【００６３】
最尤系列推定型等化器３２０は、遅延器３１９からのベースバンド信号、インパルスレスポンス推定器３１８からのインパルスレスポンス推定値、及び受信機６の最尤系列推定型等化器３０からの第２の事後確率Ｐ0(2,n)、Ｐ1(2,n)に基づいて、上述のメトリック計算を行い、ビタビアルゴリズムによる生き残りパスの検出を行うとともに、第３の事後確率Ｐ0(3,n)、Ｐ1(3,n)を導出する。具体的な動作は、図１に示した信号受信装置２の受信機６内の最尤系列推定型等化器３０と同様であるので、その説明は省略する。判定部８は、これら第３の事後確率Ｐ0(3,n)、Ｐ1(3,n)を比較し、小さい方の値に対応する状態を、ｎ番目の受信シンボルに対応するデータとして検出する。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態を図面に沿って説明した。しかしながら本発明は前記実施形態に示した事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基いてその変更、改良等が可能であることは明らかである。
【００６５】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、事後確率を導出、利用することにより、データ検出の正確性の向上、換言すれば、受信性能の向上を図ることができるという著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る信号受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】伝送フレームの一例を示す図である。
【図３】最尤系列推定型等化器による生き残りパス検出の一例を示す図である。
【図４】最尤系列推定型等化器による事後確率の導出の一例を示す図である。
【図５】最尤系列推定型等化器を更に接続した信号受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】２段の最尤系列推定型等化器を更に接続した信号受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】受信機を３段に接続した信号受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】従来の信号受信装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
２  信号受信装置
４、６  受信機
８  判定部
１２  アンテナ
１４  局発信号発生器
１６  乗算器
１８  インパルスレスポンス推定器
１９  遅延器
２０  最尤系列推定型等化器
２２  アンテナ
２４  局発信号発生器
２６  乗算器
２８  インパルスレスポンス推定器
２９  遅延器
３０  最尤系列推定型等化器
１０２  信号受信装置
１０４  最尤系列推定型等化器
２０２  信号受信装置
２０４、２０６、２０８  最尤系列推定型等化器
２１０、２１２  遅延器
３０２  信号受信装置
３０４  受信機
３１２  アンテナ
３１４  局発信号発生器
３１６  乗算器
３１８  インパルスレスポンス推定器
３１９  遅延器
３２０  最尤系列推定型等化器
【図１】
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【図２】
0003973351.tif 000003
【図３】
0003973351.tif 000004
【図４】
0003973351.tif 000005
【図５】
0003973351.tif 000006
【図６】
0003973351.tif 000007
【図７】
0003973351.tif 000008
【図８】
0003973351.tif 000009