(57)【要約】【課題】ＭＩＭＯなどの空間多重伝送方式を移動体通信においても高品質で実現する。【解決手段】誤り訂正符号とを無線により送信し、受信側では、既知のパイロットデータと、その受信データとに基づいて求められた伝送路の伝達特性を初期特性として、該伝達特性の更新タイミングにおいて伝達特性を、逐次、更新して、伝達特性と、受信データとに基づき、第１復号データを復号する。第１復号データを、誤り訂正符号を用いた訂正復号により、第２復号データを求める。受信データと、第２復号データとに基づき、受信データの受信時刻における補正伝達特性を演算する。その補正伝達特性と、受信データとに基づき、第３復号データを演算する。第３復号データを第１復号データとして、訂正復号により、第２復号データを求める。これを繰り返して、第２復号データを真の復号データとする。【選択図】図６
2009105847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線によるデータ伝送の復調方法であって、復調側において既知のパイロットデータと、その受信データとに基づいて求められた伝送路の伝達特性を初期特性として、該伝達特性の更新タイミングにおいて前記伝達特性を、逐次、更新して、前記伝達特性と、受信データとに基づき、第１復号データを復号する復調方法において、
前記受信データと、前記第１復号データに基づき、前記受信データの受信時刻における補正伝達特性を演算し、
その補正伝達特性と、前記受信データとに基づき、真の復号データを演算
することを特徴とする復調方法。
【請求項２】
受信側において既知のパイロットデータと、伝送すべき情報のデータと、誤り訂正符号とを無線により送信し、受信側では、既知のパイロットデータと、その受信データとに基づいて求められた伝送路の伝達特性を初期特性として、該伝達特性の更新タイミングにおいて前記伝達特性を、逐次、更新して、前記伝達特性と、受信データとに基づき、第１復号データを復号する復調方法において、
前記第１復号データを、誤り訂正符号を用いた訂正復号により、第２復号データを求め、
前記受信データと、前記第２復号データとに基づき、前記受信データの受信時刻における補正伝達特性を演算し、
その補正伝達特性と、前記受信データとに基づき、第３復号データを演算し、
前記第３復号データを前記第１復号データとして、前記訂正復号により、前記第２復号データを求める
ことを特徴とする復調方法。
【請求項３】
各受信時刻において、前記第１復号データ、前記第２復号データ、前記第３復号データを得ることを、繰り返し実行し、前記第２復号データ又は前記第３復号データを、真の復号データとすることを特徴とする請求項２に記載の復調方法。
【請求項４】
前記補正伝達特性は、最新の受信データとその最新の第１復号データとに基づいて求められる最新の補正伝達特性と、過去の所定回数の補正伝達特性とに基づいて決定される伝達特性であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の復調方法。
【請求項５】
前記補正伝達特性は、最新の受信データとその最新の第１復号データとに基づいて求められる最新の補正伝達特性と、前回における補正伝達特性とを加重平均した伝達特性であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の復調方法。
【請求項６】
復調タイミングにおいて、前記第１復号データを求めるのに用いられる伝達特性を、前回の復調タイミングにおいて求められた補正伝達特性とするか、又は、過去の復調タイミングにおいて求められた前記補正伝達特性の時間変化特性を、その復調タイミングまで外挿して得られる伝達特性とすることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の復調方法。
【請求項７】
無線によるデータ伝送の復調装置であって、復調側において既知のパイロットデータと、その受信データとに基づいて求められた伝送路の伝達特性を初期特性として、該伝達特性の更新タイミングにおいて前記伝達特性を、逐次、更新して、前記伝達特性と、受信データとに基づき、第１復号データを復号する復調装置において、
前記受信データと、前記第１復号データとに基づき、前記受信データの受信時刻における補正伝達特性を演算する伝達特性補正装置と、
その補正伝達特性と、前記受信データとに基づき、真の復号データを演算する復号装置と
を有することを特徴とする復調装置。
【請求項８】
受信側において既知のパイロットデータと、伝送すべき情報のデータと、誤り訂正符号とを無線により送信し、受信側では、既知のパイロットデータと、その受信データとに基づいて求められた伝送路の伝達特性を初期特性として、該伝達特性の更新タイミングにおいて前記伝達特性を、逐次、更新して、前記伝達特性と、受信データとに基づき、第１復号データを復号する復調装置において、
前記第１復号データを、誤り訂正符号を用いた訂正復号により、第２復号データを求め誤り訂正復号装置と、
前記受信データと、前記第２復号データとに基づき、前記受信データの受信時刻における補正伝達特性を演算する伝達特性補正装置と、
その補正伝達特性と、前記受信データとに基づき、第３復号データを演算する復号装置と、
前記誤り訂正復号装置に、前記第３復号データを前記第１復号データとして、入力させる制御装置と
を有することを特徴とする復調装置。
【請求項９】
前記制御装置は、各受信時刻において、前記第１復号データ、前記第２復号データ、前記第３復号データを得ることを、繰り返し実行し、前記第２復号データ又は前記第３復号データを、真の復号データとすることを特徴とする請求項８に記載の復調装置。
【請求項１０】
前記伝達特性補正装置は、前記補正伝達特性を、最新の受信データとその最新の第１復号データとに基づいて求められる最新の補正伝達特性と、過去の所定回数の補正伝達特性とに基づいて決定される伝達特性とすることを特徴とする請求項７乃至請求項９の何れか１項に記載の復調装置。
【請求項１１】
前記伝達特性補正装置は、前記補正伝達特性を、最新の受信データとその最新の第１復号データとに基づいて求められる最新の補正伝達特性と、前回における補正伝達特性とを加重平均した伝達特性とすることを特徴とする請求項７乃至請求項９の何れか１項に記載の復調装置。
【請求項１２】
復調タイミングにおいて、前記第１復号データを求めるのに用いられる伝達特性を、前回の復調タイミングにおいて求められた補正伝達特性とするか、又は、過去の復調タイミングにおいて求められた前記補正伝達特性の時間変化特性を、その復調タイミングまで外挿して得られる伝達特性とする伝達特性更新手段を有することを特徴とする請求項７乃至請求項１１の何れか１項に記載の復調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線によるデータ伝送方法における復調方法及び復調装置に関する。本発明は、特に、ＭＩＭＯ(Multi-Input Multi-Output)伝送方法に用いることができ、伝送路特性が時間的に変動する移動体通信に有効である。また、ＭＩＳＯ、ＳＴＢＣ（:Space Time Block Code）通信方式においても有効である。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＭＯを用いた空間多重伝送方法に関しては、下記特許文献が知られている。受信装置において復調された受信データから、真の送信データを予測するには、送信アンテナと受信アンテナ間の伝達関数である伝送路行列が知られている必要がある。何れの特許文献においても、この伝送路行列を推定する方法として、必要なシンボル数の、受信装置において既知のパイロットデータを送信して、これを受信装置で復調して受信データを得て、その受信データとパイロットデータとの関係から、伝送路行列を推定する方式が採用されている。パイロットデータのシンボル数の期間は、伝送路行列が変化しないとすれば、パイロットデータを受信した時の伝送路行列は、正確に推定することが可能となる。また、パイロットデータの送信周期に比べて、伝送路行列の変動周期が長い場合には、次のパイロットデータが受信されるまでの間は、前のパイロットデータにより推定された伝送路行列を用いることで、可なり正確な受信データの復調が可能となる。
【０００３】
また、上記の伝送方法においては、データに対してＬＤＰＣ(Low Dencity Parity Check)などのブロック符号化を行い、受信データの復調時には、誤り訂正符号を用いて誤り訂正をして復号することも行われている。
【特許文献１】特開２００６−２２２８７２号公報
【特許文献２】特開２００４−２０１２９６号公報
【特許文献３】特開２００５−２２３４５０号公報
【特許文献４】特開２００７−１６６１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のＭＩＭＯを用いた空間多重伝送方式を移動体通信に用いる場合には、次の問題がある。パイロットデータの送信周期に比べて、伝送路行列の変動周期が短くなった場合において、隣接するパイロットデータの送信時刻間で、一定の伝送路行列を用いて復調をした場合には、復調誤差が大きくなり、ビットエラーが発生する。
【０００５】
この問題を解決するために、特許文献４に開示された技術が存在する。その技術は、受信データと、その受信データとその時の伝送路行列とを用いて、真の復号データを判定し、その判定誤差を求め、その判定誤差に基づいて、次の復調時の伝送路行列を、逐次、推定する方式である。これは、時間的に変動する伝送路行列を、判定誤差によって、逐次、推定することから、判定帰還方式と言われている。
【０００６】
しかしながら、特許文献４の方式は、伝送路行列を、受信データを用いて逐次、推定する方式であるために、真の判定誤差が、隣接する符号間距離の１／２よりも小さい間は、正確に、送信符号に復号できる。しかし、真の判定誤差が、隣接する符号間距離の１／２を越えると、見かけ上の判定誤差が隣接する符号間距離の１／２よりも小さくなる基準符号（送信符号の候補となる符号）を、復号データとして選択するために、復号誤りが発生する。なお、真の判定誤差は、検出できず、判定誤差として得られるのは、見かけ上の判定誤差である。このような復号誤りが発生しても、伝送路行列は、見かけ上の判定誤差に基づいて、更新せざるを得ないので、それ以後、復号誤りが発生し、次のパイロットデータを受信するまでは、この誤りを修復することができない。このような復号誤りは、周波数選択フェージングや受信信号にドップラーシフトが発生する場合には、発生する確率が高くなる。
【０００７】
しかも、誤り訂正符号を付加している場合には、所定のデータ長を単位としてブロック符号化している。このために、周波数フェージングやドップラーシフトにより、隣接するパイロットデータ間で、誤り訂正復号（ブロック復号）できない程度のバーストビットエラーが発生すると、その1 ブロック全体のデータを全く真の値に復号することができないという問題がある。すなわち、伝送路の伝達特性を推定して、受信データを復調する場合において、判定誤りが発生する前の受信データにも、誤りが伝搬し、結局、1 ブロックのデータの全ての受信データを誤りなく復号することができなくなる。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、本発明の目的は、高速移動体通信においても正確な復調が可能なようにすることである。
また、高速移動体通信においてデータの正確な復号のできる確率を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための第１の発明は、無線によるデータ伝送の復調方法であって、復調側において既知のパイロットデータと、その受信データとに基づいて求められた伝送路の伝達特性を初期特性として、該伝達特性の更新タイミングにおいて伝達特性を、逐次、更新して、その伝達特性と、受信データとに基づき、第１復号データを復号する復調方法において、受信データと、第１復号データとに基づき、受信データの受信時刻における補正伝達特性を演算し、その補正伝達特性と、受信データとに基づき、真の復号データを演算することを特徴とする復調方法である。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の方法発明を実現する復調装置である。すなわち、第２の発明は、無線によるデータ伝送の復調装置であって、復調側において既知のパイロットデータと、その受信データとに基づいて求められた伝送路の伝達特性を初期特性として、該伝達特性の更新タイミングにおいて伝達特性を、逐次、更新して、その伝達特性と、受信データとに基づき、第１復号データを復号する復調装置において、受信データと、第１復号データとに基づき、受信データの受信時刻における補正伝達特性を演算する伝達特性補正装置と、その補正伝達特性と、受信データとに基づき、真の復号データを演算する復号装置とを有することを特徴とする復調装置である。
【００１１】
また、第３の発明は、受信側において既知のパイロットデータと、伝送すべき情報のデータと、誤り訂正符号とを無線により送信し、受信側では、既知のパイロットデータと、その受信データとに基づいて求められた伝送路の伝達特性を初期特性として、伝達特性の更新タイミングにおいて伝達特性を、逐次、更新して、その伝達特性と、受信データとに基づき、第１復号データを復号する復調方法において、第１復号データを、誤り訂正符号を用いた訂正復号により、第２復号データを求め、受信データと、第２復号データとに基づき、受信データの受信時刻における補正伝達特性を演算し、その補正伝達特性と、受信データとに基づき、第３復号データを演算し、第３復号データを第１復号データとして、訂正復号により、第２復号データを求めることを特徴とする復調方法である。
【００１２】
また、第４の発明は、第３の方法発明を実現する復調装置である。すなわち、第４の発明は、受信側において既知のパイロットデータと、伝送すべき情報のデータと、誤り訂正符号とを無線により送信し、受信側では、既知のパイロットデータと、その受信データとに基づいて求められた伝送路の伝達特性を初期特性として、伝達特性の更新タイミングにおいて伝達特性を、逐次、更新して、その伝達特性と、受信データとに基づき、第１復号データを復号する復調装置において、第１復号データを、誤り訂正符号を用いた訂正復号により、第２復号データを求め誤り訂正復号装置と、受信データと、第２復号データとに基づき、受信データの受信時刻における補正伝達特性を演算する伝達特性補正装置と、その補正伝達特性と、受信データとに基づき、第３復号データを演算する復号装置と、誤り訂正復号装置に、第３復号データを第１復号データとして、入力させる制御装置とを有することを特徴とする復調装置である。
【００１３】
本発明は、全てのディジタルの無線データ伝送方式に用いることができる。送信アンテナや受信アンテナの数には、限定されない。送信アンテナは、単数でも、複数でも良く、受信アンテナも、単数でも複数でも良い。送信アンテナと受信アンテナの数は同一であっても、異なっていても良い。また、複数の送信アンテナから送信される送信データの組（送信データベクトル）と、次のタイミングにおける送信データベクトルとが所定の関係にある時分割多重を行う方式、すなわち、ＳＴＢＣ(Space Time Block Code) 通信方式にも適用できる。また、ＭＩＳＯ、ＭＩＭＯ、ＭＩＭＯ−ＳＤＭ(Space Division Multiplex)に、適用することができる。
【００１４】
伝送路の伝達特性は、単一の送信アンテナと、単一の受信アンテナとを用いる場合には、それらのアンテナ間の伝達関数を意味する。また、複数の送信アンテナが用いられる場合には、この伝達特性は、伝送路行列として表される。請求項における伝送路の伝達特性は、これらの両者を含む概念である。伝送路の伝達特性の更新タイミングは、各受信データの復調タイミングであっても良いし、この復調タイミングの周期よりは長い周期であっても良い。また、伝送路の伝達特性の推定誤差が、所定値以上となった時に、伝送路の伝達特性を更新するようにしても良い。推定誤差としては、現受信データが現送信伝送路の補正された補正伝達特性により逆変換される送信データと、その送信データを判定した後に得られる真の送信データである真の復号データとの間の偏差を用いることがでできる。誤り訂正符号を用いて符号化している場合には、受信データが、訂正復号して得られる第２復号データと受信データとに基づいて求められる補正伝達特性により、逆変換して得られる送信データと、その送信データを判定した後に得られる真の復号データ（第３復号データ）との偏差を用いることができる。
【００１５】
本発明での変調方式は、ＦＳＫ、ＰＳＫなどのディジタル変調方式を用いることができるが、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどのＰＳＫ変調方式が有効である。また、ＱＰＳＫやＱＡＭなどのＰＳＫに、ＯＦＤＭ変調方式を組合せて周波数多重化した場合には、伝送路の伝達特性が、周波数特性を有するものとなり、伝送路行列の各成分が、周波数特性を有したものとなる。各サブキャリア毎に、ＭＩＭＯ、ＭＩＳＯ、ＳＴＢＣを適用して、各サブキャリア毎に、伝送路行列を含む伝送路の伝達特性を考えればよい。
【００１６】
ディジタル変調方式であれば、送信データの値は、複素空間上の離散的な値として限定されているので、受信データを用いて、ＭＬＤ(Maximum Likelihood Detection)等を用いて判定処理をして、真の送信データである真の復号データを推定することができる。判定処理をして、真の復号データを得る方法は、ＭＬＤの他、伝送行列の逆行列を用いるＺＦ(Zero Forcing)法、ＭＭＳＥ(Minimum Mean Square Error) 法などの空間フィルタリング手法を用いることができる。
【００１７】
誤り訂正符号を用いた符号化を用いる場合には、符号語は、伝達すべき情報データと、訂正符号（パリティチェックコード）とから成る。訂正符号は、たとえば、データの各ビットの線形結合で生成されるものを用いることができる。線形結合は、任意の線形結合を用いることができる。誤り訂正符号を用いたデータの復号には、受信符号語と、基準符号語（その種類は、予め、データのビット列の種類により、一意的に決定されている）とのハミング距離が最小の基準符号語を選択する最尤復号法を用いることができる。その他、受信符号語に対して、基準符号語の集合における最小ハミング距離の１／２以下の距離にある基準符号語を選択する最小距離復号法を用いることができる。また、ターボ符号やＬＤＰＣ符号を用いることができ、その復号には、Sum-Product 復号、繰り返し復号を用いることができる。符号化の方法や、誤り訂正復号の方法は、公知であるので、説明を省略する。符号化を用いた場合には、第１復号データと、第３復号データとが、判定後の復号データとなる。判定、誤り訂正、補正伝達特性の演算を繰り返す場合には、誤り訂正後の第２復号データを最終の真の復号データとするのが望ましい。しかし、第３復号データを真の復号データとしても良い。
【００１８】
マルチキャリア通信方法においては、誤り訂正符号を用いたブロック符号には、時間軸方向と周波数軸方向に配列されているデータを１ブロックとして、これらのデータを構成するビットの線形結合により、誤り訂正符号を発生させる方法を用いることができる。特定のサブキャリアをパイロットデータする場合には、パイロットデータが送信されている限り、そのサブキャリアの周波数での伝達特性を正確に求めることができる。したがって、正確に求められる周波数の伝達特性を用いて、その周波数間の任意の周波数の伝達特性は、補間演算により、求めることができる。一方、時間軸方向には、伝送路の伝達特性か、逐次、推定される。
【００１９】
ある受信時刻における伝送路の伝達特性は、過去の受信データと、それらの復号結果に基づいて決定されている。本発明は、この受信時刻において、予測される伝達特性を用いて、受信データを復号して第１復号データを得て、さらに、その第１復号データと受信データとに基づいて、その受信時刻での補正された伝達特性を、再度求め、その補正伝達特性と受信データとに基づいて真の復号データを得るようにしたことが特徴である。すなわち、伝達特性が、最新に受信された受信データに基づいて、補正された後に、その最新の補正伝達特性に基づいて、真の復号データを得るようにしている。したがって、周波数選択フェージングやドップラーシフトなど、高速移動体通信における受信品質を向上させることができる。
【００２０】
また、誤り訂正符号化を用いている場合には、上記の第１復号データを誤り訂正符号を用いて訂正復号して、第２復号データを得る。これにより、第２復号データの信頼性が向上する。信頼性の高い第２復号データと、受信データとに基づいて、その受信時刻での補正された補正伝達特性が求められる。すなわち、補正伝達特性の信頼性がより向上したものとなる。次に、この信頼性が高くなった補正伝達特性と、受信データとに基づいて、第３復号データが得られる。これにより、さらに、信頼性の高い第３復号データを得ることができる。この第３復号データを、第１復号データとして、誤り訂正符号を用いて訂正復号して、第２復号データが求められる。この第２復号データは、補正伝達特性を用いずに求められた最初の第２復号データよりは、より信頼性の高いものとなる。この第２復号データを最終の真の復号データとすることで、信頼性の高い復号が可能となる。この場合、この復号データを第２復号データとして、さらに、補正伝達特性を求めるようにしても良い。すなわち、誤り訂正符号を用いた訂正復号と、補正伝達特性を求める演算と、復号判定とを、繰り返すことにより、最終的に得られるデータは、極めて信頼性の高いものとなる。
【００２１】
各受信時刻間における伝達特性の更新は、次のように、実行される。復調タイミングにおいて、第１復号データを求めるのに用いられる伝達特性を、前回の復調タイミングにおいて求められた補正伝達特性とする方法がある。この補正伝達特性の演算に用いられた受信データの受信時刻と、次の受信データを復号化する時刻とは異なる。したがって、復調タイミングにおいて、真の復号データを求めるのに用いられる伝送路の伝達特性は、過去の復調タイミングにおいて求められた伝送路の伝達特性の時間変化特性を、その復調タイミングまで外挿して得られる伝達特性に補正することが望ましい。このようにすれば、さらに、復調時刻における伝送路の伝達特性を反映した伝達特性を求めることができる。復調タイミング間の伝達特性の変動を、移動体の速度を用いて予測することになる。
【００２２】
伝達特性の更新には、隣接する２つの第１パイロットデータと、第２パイロットデータ間の受信データを一旦、記憶しておき、時刻の経過方法に沿って、第１パイロットデータから第２パイロットデータに向けて更新する方法と、時刻の経過方向とは逆方向に沿って、更新する方法とがある。これらの方法は、何れか一方を用いても良いし、両方を用いると、より信頼性の高い復調が可能となる。
【００２３】
また、求められる伝送路の補正伝達特性は、復号データベクトルの組と受信データベクトルの組とが用いられるために、誤差を含む。推定された伝送路の伝達特性に高周波的に変動する誤差が含まれる場合には、正確な復調が妨げられる。よって、伝送路の補正伝達特性から高周波変動成分を除去するような各種のフィルタリングを行うことが望ましい。例えば、真の復号データ又は第３復号データを求めるための補正伝達特性は、最新の受信データとその最新の第１復号データ又は誤り訂正復号した第２復号データとに基づいて求められる、受信データの受信時刻での補正伝達特性（瞬時補正伝達特性）と、過去の所定回数の瞬時補正伝達特性とに基づいて決定される伝達特性とすることが望ましい。
【００２４】
また、真の復号データ又は第３復号データを求めるための補正伝達特性は、最新の受信データの受信時刻での上記で求められた瞬時補正伝達特性と、前回において加重平均された前回の補正伝達特性とを加重平均した伝達特性とすることができる。また、瞬時補正伝達特性と、過去に更新された所定回数の瞬時補正伝達特性とを平均した平均伝達特性を、真の復号データ又は第３復号データを求めるための補正伝達特性とするようにしても良い。このような処理をした伝送路の伝達特性を用いると、高周波的変動誤差が除去され、復号精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、過去に受信した受信データから予測される伝送路の伝達特性を用いて、ある時刻での受信データが復調されて第１復号データが得られる。この第１復号データと受信データとに基づいて、その受信時刻での、伝送路の伝達特性を補正伝達特性として求めて、その補正伝達特性を用いて、その時の受信データを、再度、復号するようにしている。したがって、その受信時刻での受信データによるその時の伝送路を反映した補正伝達特性が求められて、その補正伝達特性により、再度、受信データを復号するので、復号の信頼性が高くなる。
【００２６】
また、誤り訂正符号化を用いている場合には、訂正復号により得られた第２復号データと受信データとに基づいて、その時の補正伝達特性が求められる。その補正伝達特性を用いて、再度、受信データを復調して、第３復号データを得て、これを第１復号データとして、再度、訂正復号して、補正された第２復号データを得ている。このように、この第２復号データを最終の真の復号データとするか、上記の処理を所定回数又は誤差の大きさが収束するまで、繰り返して、最後に得られた第２復号データを、真の復号データとすることで、極めて、信頼性の高い復号が可能となる。したがって、周波数選択フェージングやドップラーシフトなど、高速移動体通信における受信品質を向上させることができる。とくに、マルチキャリア伝送方式において、周波数−時空間でブロック符号化した場合には、ある周波数ではバーストエラーが発生するような場合でも、健全な他の周波数のデータにより誤りを訂正でき、最新の正確な伝達特性を得て、復号できるので、精度の高い復号を実現することができる。
【００２７】
よって、本発明は、受信装置が停止しているが、送信装置が移動している場合、送信装置が停止しているが、受信装置が移動している場合、その両者が移動している場合などの、空間多重伝送方式を移動体通信に用いた場合に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
まず、伝送路の伝達特性を、逐次、推定して、受信信号を復号する原理について説明する。説明を簡単にするために、単一搬送波を用いたＱＰＳＫ変調方式で、送信アンテナ数が２、受信アンテナ数が２の２×２のＭＩＭＯ−ＳＤＭ方式に本発明を用いた場合について説明する。また、伝送路の伝達特性は、伝送路行列として表される。
【００２９】
なお、以下の説明で、誤り訂正符号化をする場合には、送信データベクトルや送信データ行列の成分、受信データベクトルや受信データ行列の成分は、データに誤り訂正符号を付加した符号語を構成する１シンボルを意味する。したがって、データを構成するシンボルだけではなく、誤り訂正符号を構成するシンボルをも意味する。また、本実施例では、１シンボルは４値の位相をとるが、これは２ビットの符号に相当する。データを構成する各シンボルを２ビットの符号に展開して得られる符号列が、ブロック符号、誤り訂正復号に関与するデータとなる。
【００３０】
１．時刻の経過方向に沿った伝送路行列の推定
〔初期伝送路行列の推定〕
伝送路の第１初期特性である初期伝送路行列が、次のように、推定される。
まず、伝送路行列Ｈは、２行２列であり、時刻ｔにおける伝送路行列Ｈ（ｔ）を（１）式のように定義する。ただし、ｈijは、図２に示すように、送信アンテナｊから受信アンテナｉへの伝送路の伝達関数である。
【数１】
2009105847.tif 000003
次に、各送信アンテナから送信される送信データの組を考える。すなわち、各送信アンテナの送信データを成分とするベクトルｓを、時刻ｔにおける送信データベクトルｓ（ｔ）として、（２）式のように定義する。ただし、ｓ1 、ｓ2 は、それぞれ、送信アンテナ１、２から送信される送信データである。ｓ1 、ｓ2 は、exp(π/4) 、exp(3 π/4) 、exp(5 π/4) 、exp(7 π/4) の４値の何れかをとる値である。
【数２】
2009105847.tif 000004
同様に、各受信アンテナにより受信される受信データの組を考える。すなわち、各受信アンテナにより受信される受信データを成分とするベクトルｒを、時刻ｔにおける受信データベクトルｒ（ｔ）として、（３）式のように定義する。ただし、ｒ1 、ｒ2 は、それぞれ、受信アンテナ１、２により受信される受信データである。
【数３】
2009105847.tif 000005
【００３１】
送信データベクトルｓ（ｔ）と受信データベクトルｒ（ｔ）と、伝送路行列Ｈ（ｔ）とは、（４）、（５）式の関係が成立する。
【数４】
2009105847.tif 000006
【数５】
2009105847.tif 000007
【００３２】
送信データベクトルｓ（ｔ）と、それに対応する受信データベクトルｒ（ｔ）を、与えても、（４）又は（５）式では、４要素を有する伝送路行列Ｈ（ｔ）を求めることができない。そこで、Δｔ時刻前、すなわち、時刻、ｔ−Δｔにおける送信データベクトルｓ（ｔ−Δｔ））と、それに対応する受信データベクトルｒ（ｔ−Δｔ）を考える。そして、２つの送信データベクトル（ｓ（ｔ）  ｓ（ｔ−Δｔ））から成る送信データ行列Ｓ（ｔ）を、（６）式で定義する。
【数６】
2009105847.tif 000008
同様に、２つの受信データベクトル（ｒ（ｔ）  ｒ（ｔ−Δｔ））から成る受信データ行列Ｒ（ｔ）を、（７）式で定義する。
【数７】
2009105847.tif 000009
【００３３】
以上の定義のように、行列は英文字の大文字、ベクトルは同一文字の小文字、行列、ベクトルの要素は、添字付きの小文字で表す。
【００３４】
受信データ行列Ｒ（ｔ）、送信データ行列Ｓ（ｔ）、伝送路行列Ｈ（ｔ）との間には、（８）、（９）式の関係が成立する。
【数８】
2009105847.tif 000010
【数９】
2009105847.tif 000011
【００３５】
以下、説明を簡単にするために、送信タイミングを０，Δｔ、２Δｔ、…、ｎΔｔとし、それぞれの時刻を、Δｔを１単位として、単に、０、１、２、…ｎで表す。そして、時刻０、１で送信される２シンボルの送信データをパイロットデータ（第１パイロットデータ）と定義する。すると、上記の送信データに関する定義から、各送信アンテナから送信される第１シンボルのパイロットデータは、ｓ1 （０）、ｓ2 （０）、第１シンボルのパイロットデータベクトルは、ｓ（０）、第２シンボルのパイロットデータは、ｓ1 （１）、ｓ2 （１）、第２シンボルのパイロットデータベクトルは、ｓ（１）、２シンボルで構成されるパイロットデータ行列は、Ｓ（１）で定義される。
【００３６】
同様に、時刻０、１で受信される２シンボルの受信データを受信パイロットデータと定義する。すると、上記の受信データに関する定義から、各受信アンテナから出力される第１シンボルの受信パイロットデータは、ｒ1 （０）、ｒ2 （０）、第１シンボルの受信パイロットデータベクトルは、ｒ（０）、第２シンボルの受信パイロットデータは、ｒ1 （１）、ｒ2 （１）、第２シンボルの受信パイロットデータベクトルは、ｒ（１）、２シンボルで構成される受信パイロットデータ行列は、Ｒ（１）で定義される。
【００３７】
このように定義すれば、パイロットデータ行列Ｓ（１）、受信パイロットデータ行列Ｒ（１）、伝送路行列Ｈ（１）には、（１０）、（１１）式の関係が成立する。
【数１０】
2009105847.tif 000012
【数１１】
2009105847.tif 000013
ここで、パイロットデータ行列Ｓ（１）の逆行列が存在するようにパイロットデータを選択する。すると、（１２）式により、伝送路行列Ｈ（１）を求めることができる。
【数１２】
2009105847.tif 000014
【００３８】
この伝送路行列Ｈ（１）が、初期値を与える初期伝送路行列となる。ただし、（１１）式から明らかなように、時刻０、１での送信データと受信データとから、伝送路行列を求めているので、時刻０と、時刻１とで、伝送路行列が不変であれば、（１１）式から、伝送路行列は正確に求まる。しかし、この時刻間で、伝送路行列が変動していると、（１２）式で求められる伝送路行列Ｈ（１）は、近似値となる。
【００３９】
今、受信装置が電波の進行方向に平行に直線的に等速運動をしているとする。搬送波の伝搬定数γ( ただし、γ＝α＋ｊβ、αは減衰定数、βは位相定数である）として、送信データの周期Δｔ間での受信装置の移動距離（送信装置から遠ざかる方向を正とする）Δｘで、搬送波はexp(- γΔｘ) だけ、振幅と位相が変化する。以下、γΔｘを、時間Δｔ又は距離Δｘ当たりの伝送量Δγ＝（α＋ｊβ）Δｘとする。伝送路行列Ｈは、Δｔの間に、exp(- γΔｘ) ＝exp(- Δγ) 倍の値に変化する。したがって、受信データベクトルは、伝送量Δγだけ、減算された値となる。例えば、減衰定数を０とすれば、受信データの位相は、伝送路がΔｘだけ長くなったことによる遅延作用により、βΔｘだけ遅れる。また、伝送路行列Ｈ（１）を受信データの復調に用いる時刻は時刻２であるから、伝送路行列は時刻２における値が必要となる。一般的に、時刻ｍ−１における伝送路行列Ｈ（ｍ−１）と、Δｔ後の時刻ｍにおける伝送路行列Ｈ（ｍ）との間には、（１３）式が成立する。
【数１３】
2009105847.tif 000015
ただし、Ｅは単位行列である。
【００４０】
このような伝送路行列の時間変化を考慮すると、（１２）式で求められた伝送路行列Ｈ（１）は、時刻０と時刻１との中点時刻における伝送路行列と考えることができる。したがって、時刻２における補正された正確な伝送路行列Ｇ（２）は、Ｈ（１）のexp(- ３Δγ／２) 倍の値となる。すなわち、Ｇ（２）とＨ（１）との間には、（１４）式による関係が成立する。
【数１４】
2009105847.tif 000016
【００４１】
この補正された時刻２における伝送路行列Ｇ（２）を、初期伝送路行列とすると、より正確な復調が可能となる。なお、復調時刻２において、伝送路行列Ｈ（１）を用いた場合には、伝送路行列Ｈ（１）は、（１５）式に示す誤差ΔＨ（１）を有する。
【数１５】
2009105847.tif 000017
【００４２】
ΔＨ（１）が存在しても、受信データを判定して、ＭＬＤ法などにより、真の送信データを求める場合に、ビットエラーが発生しない程度であれば、伝送路行列を補正することなく、Ｈ（１）を初期伝送路行列とすることも可能である。
以下の説明では、より正確な復調を実現するために、時刻２におけるより正確な伝送路行列である補正された初期伝送路行列Ｇ（２）を用いる。
【００４３】
〔受信データの復調〕
時刻２以後、次のパイロットデータが受信されるまでの期間において、Δｔ間隔で、データの復調が行われるものとする。
時刻２での復調においては、時刻１において推定された時刻２での伝送路行列Ｇ（２）を用いる。すると、時刻２で受信された受信データベクトルｒ（２）、送信データベクトルｓ（２）、初期伝送路行列Ｇ（２）との間には、（１６）式が成立する。
【数１６】
2009105847.tif 000018
【００４４】
したがって、受信装置において、推定される送信データベクトルｓ（２）は、伝送路行列Ｇ（２）の逆行列が存在すれば、（１７）式で、一意に、符号間干渉なく求められる。しかし、伝送路行列Ｇ（２）の逆行列が存在しない場合には、各送受信アンテナ間の伝送路の独立性がなく、一意的には、送信データベクトルを決定することはできない。すなわち、符号間干渉が発生する。
【数１７】
2009105847.tif 000019
【００４５】
このようにして、（１７）式で得られた送信データベクトルｓ（２）は、推定された伝送路行列Ｇ（２）が時刻２における現実の伝送路の正確な伝送路行列であれば、理論値である（exp(（２ｉ−１）π/4) 、exp(（２ｊ−１）π/4) ）の１６通りの何れかになる。ただし、ｉ，ｊ＝１、２、３、４である。ところが、伝送路行列Ｇ（２）は、時刻２における真の伝送路行列に対して、一般的には、推定誤差（第１判定誤差）を有する。したがって、（１７）式で求められた送信データベクトルｓ（２）に最も近い理論値（exp(（２ｉ−１）π/4) 、exp(（２ｊ−１）π/4) ）を決定する必要がある。これが受信データの判定処理である。この１６通りの理論値だけをとる送信データベクトルを候補送信データベクトルｕとする。（１８）式で定義されるように、（１７）式で求められた送信データベクトルｓ（２）と、候補送信データベクトルｕの差ベクトルのノルムＬs が最小となる候補送信データベクトルｕを真の復号データベクトルｑとして決定することで、受信データの判定が完了する。このときの送信データベクトルｓ（２）と真の復号データベクトルｑの差ベクトルのノルムが、第１判定誤差Γ（２）となる。
【数１８】
2009105847.tif 000020
【００４６】
また、上記の判定は、受信データベクトルの次元で行っても良い。候補送信データベクトルの任意の一つのベクトルｕに対して、その受信データベクトルをレプリカ受信データベクトルｖとすると、候補送信データベクトルｕと、時刻２でのレプリカ受信データベクトルｖ（２）との間には、（１９）式の関係が成立する。
【数１９】
2009105847.tif 000021
【数２０】
2009105847.tif 000022
【００４７】
そして、現実の受信データベクトルｒ（２）と、レプリカ受信データベクトルｖ（２）との差のベクトルのノルムＬr が最小となる候補送信ベクトルｕを真の復号データベクトルｑとして決定する。このようにしても、受信データベクトルｒ（２）に対応した最も確からしい復号データベクトルｑを決定することができる。
なお、伝送路行列Ｇ（２）の逆行列が存在しない場合にも、この方法で、復号データベクトルｑを決定することができるが、符号間干渉によりその復号データベクトルは複数となり、受信データベクトルから復号データベクトルを一意的に決定することができないことに変わりはない。この方法は、ＭＬＤ(Maximum Likelihood Detection)と言われる方法である。
【００４８】
〔伝送路行列の更新〕
次に、伝送路行列の更新方法について説明する。上記の（１８）式、又は、（２０）式のノルムを最小とする確定された一つの候補送信データベクトルｕを、時刻２における復号データベクトルｑ（２）として定義する。この復号データベクトルｑ（２）が、第１復号データである。また、Δｔ前の時刻１における復号データベクトルｑ（１）は、第２シンボルのパイロットデータｓ（１）として知られている。よって、この時刻１、２における復号データベクトル（ｑ（１）  ｑ（２））の行列を復号データ行列Ｑ（２）として定義する。この時の受信データ行列はＲ（２）となり、受信装置におて、既に、受信されているデータで構成される。
【００４９】
受信装置において真の送信データと考えられる復号データ行列Ｑ（２）を受信データ行列Ｒ（２）に変換する伝送路行列Ｈ（２）が、最も新しい受信データ情報により得られる補正伝送路行列である。補正伝送路行列Ｈ（２）が、補正伝達特性に該当する。この時刻２における推定すべき補正伝送路行列Ｈ（２）、復号データ行列Ｑ（２）、受信データ行列Ｒ（２）には、（２１）式の関係式が成立する。
よって、復号データ行列Ｑ（２）の逆行列が存在すれば、（２２）式により、時刻２における補正伝送路行列Ｈ（２）が求められる。
【数２１】
2009105847.tif 000023
【数２２】
2009105847.tif 000024
【００５０】
この伝送路行列Ｈ（２）に対して、（１４）式と類似した式で、位相を−Δγ／２だけ補正した補正伝送路行列Ｇ（２）を求める。この伝送路行列Ｇ（２）も復調時刻２におけるより正確な補正伝達特性に相当する。この復調時刻２における補正伝送路行列Ｇ（２）と、その時刻の受信データベクトルｒ（２）を用いて、再度、（１７）式〜（２０）式を用いて、復号データベクトルｑ（２）を得ることができる。この復号データベクトルｑ（２）が、復調時刻２での受信データの真の復号データとなる。
【００５１】
次に、次の復調時刻３の伝達関数を更新するために、次の処理が行われる。求めるべきは、次の受信データの復調タイミングである時刻３における予測される伝送路行列である。前述したように、この伝送路行列Ｈ（２）は、時刻１と時刻２との中点時刻１．５における伝送路行列である。中点時刻１．５と次の時刻３間における伝送路の伝達関数の変化を（１４）式と同様に考慮して、補正された時刻３における正確な伝送路行列Ｇ（３）（更新された伝達特性に相当）を求める。（１４）式におけるΔｒは、パイロットデータとパイロットデータの間のデータを送信するデータブロックにおいては、一定と見做す。受信装置の移動の様子（加速度などを）を知ることができるのであれば、それを考慮して、各時刻におけるΔｒを求めることは可能である。
このようにして、次の復調時刻３において、用いられる補正された伝送路行列Ｇ（３）を求めることができる。
【００５２】
〔逐次演算の一般化〕
時刻ｍにおける受信データの復調は、次のようにして行われる。Δｔ時間前の時刻ｍ−１において、時刻ｍにおける補正された正確な伝送路行列Ｇ（ｍ）は、既に、求められている。したがって、時刻ｍでの受信データベクトルｒ（ｍ）と送信データベクトルｓ（ｍ）と伝送路行列Ｇ（ｍ）との間には、（２３）式の関係式が成立する。
【数２３】
2009105847.tif 000025
【００５３】
次に、（２４）式により、受信データベクトルｒ（ｍ）と候補送信データベクトルｕのレプリカ受信データベクトルＧ（ｍ）ｕとの差ベクトルのノルムＬr （ｍ）が最小となる候補送信データベクトルを復号データベクトルｑ（ｍ）として決定する。これにより、時刻ｍにおいて、受信データベクトルｒ（ｍ）から、復調時刻ｍでの第１復号データベクトルｑ（ｍ）が決定される。
【数２４】
2009105847.tif 000026
【００５４】
そして、次のように時刻ｍでの補正伝達特性であるところの補正伝送路行列Ｈ（ｍ）を求める。時刻ｍ−１での真の復号データベクトルｑ（ｍ−１）は、時刻ｍ−１における復調処理によって決定されているので、復号データベクトルｑ（ｍ−１）と、上記で求められた第１復号データベクトルｑ（ｍ）からなる復号データ行列Ｑ（ｍ）を生成することができる。時刻ｍにおては、時刻ｍ−１における受信データベクトルｒ（ｍ−１）及びｒ（ｍ）は既知であるので、受信データ行列Ｒ（ｍ）を求めることができる。復号データ行列Ｑ（ｍ）が真の値であれば、復号データ行列Ｑ（ｍ）と、受信データ行列Ｒ（ｍ）との間の関係が、その時の伝送路行列Ｈ（ｍ）となる。Ｑ（ｍ）、Ｒ（ｍ）、Ｈ（ｍ）には、（２５）、（２６）式の関係が成立する。
【数２５】
2009105847.tif 000027
【数２６】
2009105847.tif 000028
【００５５】
そして、復号データ行列Ｑ（ｍ）の逆行列Ｑ-1（ｍ）が存在する場合には、（２７）により、その復調時刻ｍでの伝送路における瞬時の補正伝送路行列Ｈ（ｍ）を求めることができる。Ｑ-1（ｍ）が存在する場合とは、行列式ａ＝ｑ1 （ｍ−１）ｑ2 （ｍ）−ｑ1 （ｍ）ｑ2 （ｍ−１）≠０の場合である。
具体的には、補正伝送路行列Ｈ（ｍ）の各成分ｈij（ｍ）は、（２８）式により求められる。
【数２７】
2009105847.tif 000029
【数２８】
2009105847.tif 000030
【００５６】
次に、この伝送路行列Ｈ（ｍ）は、時刻ｍ−１と時刻ｍの中点時刻（２ｍ−１）／２における伝送路行列である。これが、補正伝達特性に相当する。そして、（２９）式と類似の式で、位相を−Δγ／２だけ補正した伝送路行列Ｇ（ｍ）を求める。伝送路行列Ｇ（ｍ）は、伝送行列Ｈ（ｍ）の時刻差を補正するもので、より正確な補正伝達特性に相当する。このようにして求められた復調時刻ｍにおける補正伝送路行列Ｇ（ｍ）と、その時刻の受信データベクトルｒ（ｍ）を用いて、再度、（２３）式〜（２４）式を用いて、基準データベクトルｕから復号データベクトルｑ（ｍ）を得ることができる。この復号データベクトルｑ（ｍ）が、復調時刻ｍでの受信データの真の復号データとなる。
【００５７】
次に、時刻ｍ＋１での伝送路行列Ｈ（ｍ＋１）が求められる。これは、伝達特性の更新演算に相当する。上記の補正伝送路行列Ｈ（ｍ）は、中点時刻（２ｍ−１）／２での値であるので、次の復調時刻ｍ＋１における伝送路行列を予測する必要がある。したがって、中点時刻（２ｍ−１）／２から時刻ｍ＋１までの伝送路の変動に基づく、補正された正確な伝送路行列Ｇ（ｍ＋１）を求める必要がある。補正は、（２９）式による。
【数２９】
2009105847.tif 000031
ただし、Δγ（ｍ）は、前述したように、時刻ｍにおいて予測される時刻ｍ＋１と時刻ｍ間における伝送量の変化分、又は、伝送路がその時間においてΔｘだけ長くなったことによるその長さΔｘの伝送路における伝送量である。このような補正は、伝送路行列の時間変化特性の外挿による補正である。
【００５８】
このようにして、時刻ｍでの全ての処理は完了する。時刻ｍ＋１では、伝送路行列Ｇ（ｍ＋１）を用いて、時刻ｍ＋１での補正伝送路行列の演算と、受信データの復調処理と、次の復調時刻ｍ＋２における伝送路行列の更新処理とが実行される。このような逐次演算が、次のパイロットデータが受信されるまで実行される。次のパイロットデータが受信された時には、伝送路行列をリセットして、２シンボルから成るパイロットデータにより正確な初期伝送路行列Ｈ（１）、Ｇ（２）が演算されて、上記の処理が繰り返される。
【００５９】
復号データ行列Ｑ（ｍ）の逆行列Ｑ-1（ｍ）が存在しない場合には、伝送路行列Ｈ（ｍ）の更新は、行わずに、直近に求められている伝送路行列Ｈ、Ｇを用いる。ただし、その求められた時刻と、次に復調に使用する時刻との差に応じた時間差又は距離差に対応する伝送量の補正を（２９）式と同様な式で補正しても良い。ただし、（２９）式の３／２が、時刻差又は距離差に対応した時間単位となる。
【００６０】
この復調の様子を図に示すと図１のようになる。時刻ｍにおける受信データベクトルｒ（ｍ）と、伝送路行列Ｇ（ｍ）とを用いて、第１復号データベクトルｑ（ｍ）を求める。次に、真の復号データベクトルｑ（ｍ−１）と、第１復号データベクトルｑ（ｍ）と、受信データベクトルｒ（ｍ−１）、ｒ（ｍ）とを用いて、補正伝送路行列Ｈ（ｍ）を求める。その補正伝送路行列Ｈ（ｍ）と、受信データベクトルｒ（ｍ）とから、真の復号データベクトルｑ（ｍ）を求める。その補正伝送路行列Ｈ（ｍ）から、伝送路の変動を考慮し、時刻ｍ＋１におけるより正確な補正伝送路行列Ｇ（ｍ＋１）を求める。これの繰り返し演算となる。初期値は、パイロットデータベクトルｓ（０）、ｓ（１）と、その受信データベクトルｒ（０）、ｒ（１）とから、伝送路行列Ｈ（１）を求める。その伝送路行列Ｈ（１）を、伝送路の変動を考慮して、最初にデータを復調する時刻２における補正された伝送路行列Ｇ（２）を求める。この逐次演算により伝送路行列が更新されて、正確な受信データの復調が可能となる。
【００６１】
次に、送信データを誤り訂正符号化をする場合について説明する。上記の処理により、受信データの復調、すなわち、送信した符号語を構成する各シンボルが復号されたことになる。以下、この各シンボルを符号列に変換して得られる符号の集合を、受信符号語という。この受信符号語から、誤り訂正符号を用いた復号により、データだけを復号することになる。この誤り訂正復号には、送信符号語の候補（以下、基準符号語という）の集合の中から、受信符号に対して、その集合の最小符号距離の１／２以下の距離にある基準符号を決定する最小距離復号法を用いる。最小符号距離の１／２以下の距離にある基準符号が、存在するとすると、その基準符号は、必ず１となる。その他、この復号には、受信符号語とのハミング距離が最も小さい基準符号語を選択する最尤復号法を用いることができる。また、ＬＤＰＣを用いた場合には、Sum-Product 復号や繰り返し復号を用いることができる。
【００６２】
上記の復調において、誤り訂正復号は、時刻ｍにおける受信データベクトルｒ（ｍ）と、伝送路行列Ｇ（ｍ）とを用いて、第１復号データベクトルｑ（ｍ）を求めた後、この第1 復号データベクトルｑ（ｍ）に対して実行される。そして、誤り訂正復号した後のデータを第２復号データベクトルｑ（ｍ）とする。次に、誤り訂正された真の復号データベクトルｑ（ｍ−１）と、第２復号データベクトルｑ（ｍ）と、受信データベクトルｒ（ｍ−１）、ｒ（ｍ）とを用いて、補正伝送路行列Ｈ（ｍ）を求め、Ｈ（ｍ）から時刻差を補償した補正伝送路行列Ｇ（ｍ）を求める。その補正伝送路行列Ｇ（ｍ）と、受信データベクトルｒ（ｍ）とから、第３復号データベクトルｑ（ｍ）を求める。そして、その第３復号データベトルｑ（ｍ）を、上記の第１復号データベクトルｑ（ｍ）として、再度、誤り訂正復号して、その結果である第２復号データベクトルｑ（ｍ）を求める。この第２復号データベクトルｑ（ｍ）を、最終の真の復号データベクトルとする。なお、この処理を、所定回数だけ、または、第２復号データベクトルｑ（ｍ）が収束するまで、実行しても良い。また、この処理の終了判定に、ＣＲＣチェックやＬＤＰＣのパリティチェックによる誤り率が所定値以下となる条件を用いても良い。
【００６３】
そして、補正伝送路行列Ｈ（ｍ）から、伝送路の変動を考慮し、時刻ｍ＋１におけるより正確な補正伝送路行列Ｇ（ｍ＋１）を求める。これの繰り返し演算となる。なお、上記の実施例において、時刻ｍにおいて、復号データを求める場合に、時刻ｍ−１で予測された時刻ｍでの伝送路行列から、第１復号データベクトルを求め、時刻ｍ−１での最終の復号データベクトルと、時刻ｍでの第１復号データベトルから成る復号データ行列と、時刻ｍ−１での受信データベトルと、時刻ｍでの受信データベクトルから成る受信データ行列とから、補正伝送路行列を求め、時刻ｍでの受信データベクトルとこの補正伝送路行列とから、時刻ｍでの復号データベクトルを求め、これを第１復号データベクトルとして、これらの処理を繰り返し演算するようにしても良い。
【００６４】
〔実施態様の各種の変形〕
（１）伝送量Δγの推定
パイロットデータのシンボル数を多くすれば、隣接するシンボルの各中点時刻における伝送路行列Ｈを複数求めることができる。この伝送路行列Ｈの時間変化特性を測定して、データの送信周期Δｔ当たりの伝送量の変化を測定すれば、Δγを得ることができる。パイロットデータブロックを受信する毎に、この伝送量Δγは、更新することができる。パイロットデータブロック間のデータブロックにおいては、伝送量Δγは一定と見做すか、受信装置の移動速度をリアルタイムに検出してΔｔ時間毎の移動距離Δｘを求めて、そのΔｘに応じて、伝送量Δγを補正するようにしても良い。
【００６５】
受信装置の移動速度が速くなく、パイロットデータブロックの送信周期が長い場合には、次のようにして求めても良い。一つのパイロットデータブロックを受信して、これから求められる伝送路行列Ｈの平均値ＨE を求めて、１周期前のパイロットデータブロックで求められている平均された伝送路行列Ｈの平均値ＨS を求め、それらの値ＨE 、ＨS から、隣接するパイロットデータブロック間のΔｔ当たりの平均された伝送量Δγを求める。この値を次のパイロットデータブロックが受信されるまでの伝送量Δγとする。多数シンボルで構成されるパイロットデータを用いる場合の上述の手法も含めて、これらは、直線外挿補間の手法であるが、受信装置の移動態様が測定でき、伝送量の曲線的変化が予測できるのであれば、曲線による外挿補間の手法を用いても良い。
【００６６】
（２）時刻補償された伝送路行列Ｇの必要性
上記したように、補正伝送路行列を求めた時刻と、それを用いて、次に、第１復調データを求める復調時刻のずれを、伝送量Δγにより補正することで、より、正確な受信データの復調が可能となる。上記したように、この補正は、１．５Δｔの時間差に基づく伝送量の変化を補正するものであるが、この期間の伝送量の変動が小さい場合には、１．５Δｔ時間前の伝送路を反映している伝送路行列Ｈを用いても良い。伝送路行列Ｈを用いた時の誤差は、（２４）式においてＧ（ｍ）をＨ（ｍ−１）として求められた復号データベクトルｑ（ｍ）のレプリカ受信ベクトルＨ（ｍ−１）ｑ（ｍ）と、受信データベクトルｒ（ｍ）との差ベクトルのノルムとなる。したがって、ビットエラーが発生する確率は、Ｇ（ｍ）を用いた場合に比べて高くなるが、ビットエラーが発生しない余裕がある範囲の誤差であれば、伝送路行列Ｈを用いることも十分に可能である。
また、上記の説明では、（２９）式のように、伝送路行列Ｈ（ｍ）の全ての要素について、同一の補正係数exp （−３Δγ／２）を掛けているが、各要素毎に補正係数が異なるのであれば、補正係数を各要素毎に変えても良い。
【００６７】
また、本発明は、受信時刻での受信データを反映させて補正伝送路行列をもとてめ、再度、復号データを求めるようにしている。したがって、第１復号データを得る時の伝送路行列に、前回の補正伝送路行列をそのまま用いても、時刻差による伝送路の変化量は、補正されるようになっているので、補正量が小さい場合には、伝送路行列の時刻差補償を行わなくとも良い。
【００６８】
（３）送信アンテナと受信アンテナの数について
上記の説明では、送信アンテナと受信アンテナとを同数の２本とした。上記の説明が、３以上のｎ×ｎのＭＩＭＯにおいても、成立することは明らかである。全ての行列がｎ×ｎの正方行列となるからである。
【００６９】
送信アンテナの数が、受信アンテナの数よりも多い場合にも、上記した説明は成立する。例えば、送信アンテナの数をｎ本、受信アンテナの数をｍ本（１≦ｍ＜ｎ）とした場合を考える。送信データ行列Ｓをｎ×ｎの正方行列（データ数を増加するだけであるので、このように設定できる）とすれば、受信データ行列Ｒはｍ×ｎ、伝送路行列Ｈは、ｍ×ｎ行となる。送信データ行列の逆行列が存在する限り、伝送路行列Ｈを求めることができる。伝送路行列Ｈが求まれば、受信データベクトルとレプリカ受信データベクトルの差ベクトルのノルムが最小な復号データベクトルを求めることができる。
【００７０】
また、送信アンテナの数が、受信アンテナの数よりも少ない場合にも、上記した説明は成立する。例えば、送信アンテナの数をｎ本、受信アンテナの数をｍ本（２≦ｎ＜ｍ）とした場合を考える。送信データ行列Ｓをｎ×ｎの正方行列とすれば、受信データ行列Ｒはｍ×ｎ、伝送路行列Ｈは、ｍ×ｎ行となる。送信データ行列の逆行列が存在する限り、伝送路行列Ｈを求めることができる。伝送路行列Ｈが求まれば、受信データベクトルとレプリカ受信データベクトルの差ベクトルのノルムが最小な復号データベクトルを求めることができる。
したがって、本発明は、送信アンテナが１本又は２本以上存在した空間多重伝送方式において適用することができる。
また、ＳＴＢＣ方式は、上述した方式の特別な場合であるから、送信データ行列Ｓを正方行列として、送信データ行列に逆行列が存在する限り、伝送路行列Ｈを推定することができる。よって、本発明は、ＳＴＢＣ方式にも適用可能である。
【００７１】
（４）伝送路行列の更新時期について
上記の説明では、Δｔ毎の毎回の復調時刻において、伝送路行列の更新を実行している。伝送路行列が大きく変化しないのであれば、この更新周期は、復調周期Δｔよりも長くすることができる。また、（２４）式におけるノルムＬr （ｍ）の最小値が所定値を越える毎に、伝送路行列の更新を実行し、越えない場合には、その更新を実行しないような不定期な更新であっても良い。さらに、更新周期が復調周期よりも長い場合において、直近に更新された補正伝送路行列をｋΔγで補正しして、ｋだけ経過した復調時刻における時刻補償された伝送路行列を求め、この伝送路行列を受信データの復調に用いても良い。そして、この時刻補償された伝送路行列に対して、（２４）式におけるノルムＬr （ｍ）の最小値が所定値を越える毎に、補正伝送路行列を更新するようにしても良い。
【００７２】
（５）伝送路行列Ｈ，Ｇのフィルタリングについて
上記の説明では、最も新しい受信データ行列Ｒ、復号データ行列Ｑとから、最新の補正伝送路行列Ｈ，Ｇを求めている。この場合には、推定された伝送路行列の高周波的変動が、そのまま、復号に反映される。高周波成分が雑音成分であることも考えられるので、この補正伝送路行列Ｈ，Ｇに関して、良く知られている比例、積分演算や、所定期間における各種の平均、加重平均などにより、補正伝送路行列を求めても良い。
【００７３】
例えば、（３０）式に示されるように、受信データ行列Ｒ、復号データ行列Ｑ（第１復号データ又は訂正復号された第２復号データ）とから求められる各復調時刻毎の瞬時補正伝送路行列Ｈ（ｔ）、Ｇ（ｔ）の過去の一定期間（ｋ＋１の復調時刻数）における平均行列Ｈ1 （ｍ）、Ｇ1 （ｍ）を、再度、復号データを求める又は次の時刻での第１復号データを求めるための補正伝送路行列としても良い。
【数３０】
2009105847.tif 000032
【００７４】
また、最新の時刻ｍにおいて求められた補正伝送路行列Ｈ（ｍ）、Ｇ（ｍ）と、それらのΔｔ時刻前の時刻ｍ−１での加重平均により求めれている補正伝送路行列Ｈ2 （ｍ−１）、Ｇ2 （ｍ−１）との、加重平均値を、新たに更新された補正伝送路行列Ｈ2 （ｍ）、Ｇ2 （ｍ）として、この伝送路行列に基づいて再度、復号し、又は、次の時刻ｍ＋１での第１復号データを得るための伝送路行列とする方法がある。すなわち、（３１）式により、補正伝送路行列Ｈ2 （ｍ）、Ｇ2 （ｍ）を求める方法がある。係数αを大きくすれば、過去の履歴に重きを置いて補正伝送路行列が演算されることになる。比例、積分演算で、積分係数を大きくしたのと等価である。
【数３１】
2009105847.tif 000033
【００７５】
また、上記の第１の方法と第２の方法とを組合せた方法も考えられる。受信データ行列Ｒ、復号データ行列Ｑとから求められた各復調時刻毎の補正伝送路行列Ｈ（ｔ）、Ｇ（ｔ）の過去の一定期間（ｋ＋１の復調時刻数）における平均行列Ｈ1 （ｍ）、Ｇ1 （ｍ）と、最新の時刻ｍにおいて求められた補正伝送路行列Ｈ（ｍ）、Ｇ（ｍ）との加重平均を、時刻ｍでの更新された補正伝送路行列Ｈ3 （ｍ）、Ｇ3 （ｍ）とする方法である。すなわち、（３２）式により、更新された伝送路行列Ｈ3 （ｍ）、Ｇ3 （ｍ）を求める方法である。
【数３２】
2009105847.tif 000034
【００７６】
（６）伝送路行列の更新の意味
復調時刻ｍにおける補正伝送路行列Ｈ（ｍ）、Ｇ（ｍ）は、それらの初期伝送路行列Ｈ（１）、Ｇ（２）を用いて、（３３）式のように表現することができる。ただし、Ｂ（ｍ）は、初期伝送路行列に対する変位を表しているので、変位行列と呼ぶ。
【数３３】
2009105847.tif 000035
また、送信データベクトルｓ（ｍ）は、受信データベクトルｒ（ｍ）を用いて、（３４）式で表現される。したがって、Ｂ-1（ｍ）ｒ（ｍ）を補正された受信データベクトルｒ' （ｍ）とすれば、この補正された受信データベクトルｒ' （ｍ）を用いるのであれば、変動しない初期伝送路行列Ｈ（１）、Ｇ（２）を用いて、復号できる。したがって、補正伝送路行列を求めることと、受信データベクトルのＢ-1（ｍ）ｒ（ｍ）による補正は、等価となる。よって、本件発明の伝送路行列の補正は、このような伝送路行列の変動により、受信データベクトルを補正することも含むものである。
【数３４】
2009105847.tif 000036
【実施例１】
【００７７】
以下、本発明の具体的な実施例として、本発明を実現する復調装置を示す。本実施例は、時刻の経過方向に、逐次、伝送路の伝達特性を推定する場合の例である。本実施例は図２に示すように、送信アンテナが２本、受信アンテナが２本の２×２のＭＩＭＯ伝送方式によるものである。送信装置１０は送信アンテナ１１、１２を有し、受信装置２０は受信アンテナ２１、２２を有する。送信装置１０はシリアルな送信データを、２系統に分離して、変調して、各送信アンテナ１１、１２から送信する多重化装置１５を有している。また、受信装置２０は、受信アンテナ２１、２２から受信された高周波変調信号を受信して、送信時のベースバンドデータに復号化する復調装置２５を有している。
【００７８】
送信アンテナ１１、１２から受信アンテナ２１、２２への伝達関数が伝送路行列である。伝送路行列の各要素は、図示されているように、ｈ11は、送信アンテナ１から受信アンテナ１への伝達関数、ｈ12は、送信アンテナ２から受信アンテナ１への伝達関数、ｈ21は、送信アンテナ１から受信アンテナ２への伝達関数、ｈ22は、送信アンテナ２から受信アンテナ２への伝達関数である。送信データｓ1 、ｓ2 、受信データｒ1 、ｒ2 、時刻ｍにおける送信データベクトル、受信データベクトル、送信データ行列、受信データ行列の定義は前述した通りである。
【００７９】
次に、受信装置２０の復調装置２５の構成について、図３に基づいて説明する。復調装置２５は、受信アンテナ２１、２２で受信された高周波変調信号から搬送波を再生して、その搬送波を用いて高周波変調信号を同期復調して受信データを得るＱＰＳＫ復調装置５０を有している。このＱＰＳＫ復調装置５０から、受信データｒ1 、ｒ2 が得られる。これらの受信データｒ1 、ｒ2 は、一旦、受信データ記憶装置５５に記憶される。受信データｒ1 、ｒ2 は複素空間にけおる任意の値exp(j θ) であり、まだ、exp(j （２ｋ−１）π／４）（ただし、ｋ＝１，２，３，４）の離散値には判定されて復号されていない値である。本明細書では、この離散的な真の送信データを求めることを復号と言い、誤り訂正符号を用いた誤り訂正復号も、復号という。
【００８０】
また、復調装置２５は、受信データ判定部５１と初期伝送路行列演算部５２とＭＩＭＯデコード部５３と伝送路行列更新部５４と伝達特性補正装置５６と復号装置５７などから主に構成されている。これらは、アナログ回路、デジタル回路、コンピュータ・ハードウェア、またはコンピュータ・ソフトウェアなどによって実現することができ、それらの実現方式は任意でよく、特段限定されるものではない。
【００８１】
受信データ判定部５１は、受信データｒ1 ，ｒ2 がパイロットデータであるか否かを判定し、これらがパイロットデータである場合には、受信データｒ1 ，ｒ2 を初期伝送路行列演算部５２へ、そうでなければ受信データｒ1 ，ｒ2 をＭＩＭＯデコード部５３へ送出する。また、同時に、受信データｒ1 ，ｒ2 がパイロットデータである場合には、スイッチｓｗ１を接点ａに接続し、そうでなければスイッチｓｗ１を接点ｂに接続する。
【００８２】
初期伝送路行列演算部５２は、入力されたパイロットデータに基づいて、送信局と当該受信局との間のマルチパスの各伝搬路特性を推定する。即ち、（１０）、（１１）、（１２）式にしたがって、初期伝送路行列Ｈ（１）を演算する。その後、（１４）式に従って、次の復調時刻２における時刻補償された初期伝送路行列Ｇ（２）を求め、接点ａに出力する。
【００８３】
ＭＩＭＯデコード部５３は、スイッチｓｗ１から初期伝送路行列Ｇ（２）を入力する。次に、ＭＩＭＯデコード部５３は、パイロットデータではない復号されるべき受信データｒ1 ，ｒ2 を受信データ判定部５１から入力する。（１６）〜（２０）式に従って、最初のデータの第１復号データｑ（２）を得る。
また、一般に、データの復調時刻ｍにおいては、受信データ判定部５１から受信データベクトルｒ（ｍ）を入力して、伝送路行列更新部５４からその時刻における伝送路行列Ｇ（ｍ）を入力して、（２４）式によるノルムＬr （ｍ）が最小となる候補送信データベクトルｕを第１の復号データベクトルｑ（ｍ）として求める。
【００８４】
伝達特性補正装置５６は、受信データ判定部５１から既に入力されているパイロットデータブロックではない復調時刻ｍ−１、ｍにおける受信データベクトルｒ（ｍ−１）、ｒ（ｍ）から、受信データ行列Ｒ（ｍ）を生成する。また、ＭＩＭＯデコード部から出力される第１復号データベクトルｑ（ｍ）と、復号装置５７から時刻ｍ−１において出力された復号データベクトルｑ（ｍ−１）とから復号データ行列Ｑ（ｍ）を生成し、その行列と受信データ行列Ｒ（ｍ）とから、補正伝送路行列Ｈ（ｍ）と、時刻補償した補正伝送路行列Ｇ（ｍ）を求める。そして、復号装置５７は、その補正伝送路行列Ｇ（ｍ）と、受信データベクトルｒ（ｍ）とから、真の復号データベクトルｑ（ｍ）を求める。
【００８５】
伝送路行列更新部５４は、伝達特性補正装置５６から補正伝送路行列Ｈ（ｍ）を入力して、（２９）式により、次の時刻での伝送路行列Ｇ（ｍ＋１）を演算する。そして、伝送路行列Ｇ（ｍ＋１）をＭＩＭＯデコード部５３に出力する。ＭＩＭＯデコード部５３は、次の復調時刻ｍ＋１において、入力した受信データベクトルｒ（ｍ＋１）と、伝送路行列Ｇ（ｍ＋１）から、第１復号データベクトルｑ（ｍ＋１）を求める。このような処理が、時刻の経過と共に、繰り返し実行される。
【００８６】
次に、復調装置２５の動作手順について、図４に基づいて説明する。本実施例では、図３の装置は、コンピュータ装置で実現したもので、受信された高周波変調信号をサンプリングして、ディジタルデータにしてから、ＱＰＳＫ復調以下の処理を行うものである。受信データ記憶装置５５は、ＦＩＦＯ構造のバッファメモリを構成しており、ＱＰＳＫ復調された受信データをリアルタイムで記憶している。図４のプログラムは、受信データ記憶装置５５に記憶されている２時刻の受信データを読み出して、処理するプログラムである。
【００８７】
複素空間のベースバンドの受信データｒに変換されたデータに関して、以下の処理が実行される。図４の手順は、復調装置２５が受信モードになった時に実行される。まず、ステップ１００において、受信データベクトルｒが、受信データ記憶装置５から読み取られ、ステップ１０２で、装置が受信モードに設定されてから、初めて入力するデータがパイロットデータか否かが判定される。パイロットデータが入力されていない場合には、伝送路行列が、全く求まっていないので、受信データの復調処理をすることなく、ステップ１００に戻る。このステップ１００、１０２のループにより、最初のパイロットデータが入力されるまで、ＣＰＵは、待機することになる。
【００８８】
次に、初めてのパイロットデータが入力されると、初めて、受信データの処理が可能となる。パイロットデータであれば、ステップ１０４において、受信データベクトルｒ（ｍ）として記憶し、時刻変数ｍを１だけ更新する。次に、ステップ１０６において、次の受信データベクトルｒが読み込まれ、次のステップ１０８において、パイロットデータか否かが判定される。パイロットデータであれば、次のステップ１１０において、パイロットデータの先頭か否かが判定れる。先頭でない場合には、次のステップ１１２で、受信データベクトルｒ（ｍ）を、他の記憶領域に記憶し、復調時刻変数ｍを１だけ更新し、ステップ１１４へ移行して、パイロットデータの終了か否かが判定される。受信データがパイロットデータの最終でない場合には、ステップ１０６へ移行して、受信データの記憶を繰り返す。受信データがパイロットデータの最終である場合には、本実施例では、２シンボルの受信パイロットデータｒ（０）、ｒ（１）の入力が完了したことになるので、ステップ１１６に移行して、初期伝送路行列Ｈ（１）が、（１２）式により演算される。ここで、送信データ行列Ｓ（１）は、パイロットデータｓ（０）、ｓ（１）で構成されるので、受信装置において既知の値である。次に、ステップ１１８において、（１４）式により、初期伝送路行列Ｈ（１）の補正演算を行って、次の復調時刻２における補正された初期伝送路行列Ｇ（２）が求められる。そして、次の受信データを読み取るべく、ステップ１０６に戻る。
【００８９】
ステップ１０８で、受信データがパイロットデータでないと判定された場合には、復号すべきデータであるから、ステップ１２０に移行して、受信データベクトルｒ（ｍ）を、他の領域に記憶して、時刻変数ｍを１だけ更新して、ステップ１２２に移行する。ステップ１２２では、時刻ｍにおける伝送路行列Ｇ（ｍ）、既に得られている受信データ行列Ｒ（ｍ）とから、（２３）、（２４）式により、候補送信データベクトルｕの中から、ノルムＬr （ｍ）を最小とする第１復号データベクトルｑ（ｍ）を求める。
【００９０】
次に、ステップ１２４において、第１復号データ行列Ｑ（ｍ）、受信データ行列Ｒ（ｍ）とから、補正伝送路行列（ｍ）を（２６）、（２７）式により求める。次に、ステップ１２６において、時刻ｍでの時刻補償された補正伝送行列Ｇ（ｍ）を求める。次に、ステップ１２８において、その補正伝送行列Ｇ（ｍ）と受信データ行列Ｒ（ｍ）とから、再度、復号データベクトルｑ（ｍ）を時刻ｍにおける最終の真の復号データとして求める。
【００９１】
次に、ステップ１３０において、補正伝送行列Ｈ（ｍ）から、次の復調時刻ｍ＋１での伝送路行列Ｇ（ｍ＋１）を（２９）式により求める。そして、ステップ１０６に戻る。この処理の繰り返しにより、受信データベクトルｒ（ｍ）から、精度高く、復号データベクトルｑ（ｍ）を得ることができる。
【００９２】
また、このデータの復号の後に、次のパイロットデータが受信されると、ステップ１０８の判断がYes となるので、ステップ１１０で、パイロットデータの先頭か否かが判定されて、判定がYes であれば、ステップ１２８において、時刻変数ｍが０に初期設定され、次のステップ１１２で、受信データベクトルｒ（ｍ）は、受信パイロットデータｒ（０）として、別の領域に記憶される。このような処理により、パイロットデータが受信される毎に、伝送路行列Ｈ、Ｇは、初期値にリセットされることになり、伝送路の推定誤差が伝搬することを防止することができる。
【実施例２】
【００９３】
本実施例は、送信データを誤り訂正符号化した例である。実施例１と異なる点は、ＭＩＭＯデコード部５３の出力する第１復号データベクトルｑ（ｍ）を入力して、誤り訂正復号して第２復号データベクトルｑ（ｍ）を伝達特性補正装置５６に出力する誤り訂正復号装置５８と、誤り訂正復号装置５８と伝達特性補正装置５６と復号装置５７とを制御する制御装置５９を設けたことである。制御装置５９は、誤り訂正復号、補正伝達特性、判定復号を繰り返し実行することを制御する装置である。
【００９４】
繰り返し演算は、図６、図７に示すように実行される。時刻ｍ−１において予測された時刻ｍでの伝送路行列Ｇ（ｍ）と、時刻ｍでの受信データベクトル（ｍ）とから、第１復号データベクトルｑ（ｍ）が判定復号される（ステップ２２２）。次に、この第１復号データベクトルｑ（ｍ）が、誤り訂正復号されて、第２復号データベクトルｑ（ｍ）とされる（ステップ２２４）。この第２復号データベクトルｑ（ｍ）と、時刻ｍ−１の最終の真の復号データベクトルｑ（ｍ−１）とから構成される第２復号データ行列Ｑ（ｍ）と、受信データ行列Ｒ（ｍ）とから、補正伝送路行列Ｈ（ｍ）が演算される（ステップ２２８）。そして、このをＨ（ｍ）を時刻補償して、補正伝送路行列Ｇ（ｍ）が求められる（ステップ２３０）。この補正伝送路行列Ｇ（ｍ）と受信データベクトルｒ（ｍ）とから、判定復号されて、第３復号データベクトルｑ（ｍ）が演算される（ステップ２２）。この第３復号データベクトルｑ（ｍ）は、第１復号データベトルｑ（ｍ）として、誤り訂正復号される（ステップ２２４）。この処理が繰り返されることになる。そして、所定回数の繰り返し演算が修了した後（ステップ２２６）に、誤り訂正復号された第２復号データベトルｑ（ｍ）が、受信データベトルｒ（ｍ）の最終の真の復号データベトルトとして出力される（ステップ２３４）。また、最後の補正伝送路行列Ｈ（ｍ）は、時刻補償されて、次の復調時刻ｍ＋１において、第１復調データベクトルを求めるための伝送路行列Ｇ（ｍ＋１）となる（ステップ２３６）。
【実施例３】
【００９５】
実施例１、２は、データの復調時刻毎に伝送路行列を推定する方法を採用している。本実施例では、（２４）式により、受信データベクトルｒ（ｍ）と、レプリカ受信データベクトルＧ（ｍ）ｕとの差ベクトルのノルムＬr （ｍ）の最小値、すなわち、受信データベクトルｒ（ｍ）とレプリカ復号データベクトルＧ（ｍ）ｑ（ｍ）のノルムＬq （ｍ）が所定値Ｔｈ以上である場合に、伝送路行列を更新するようにしたことが特徴である。図８に示すように、図４のステップ１２２と１２４との間に、又は、図７のステップ２２２と２２４との間に、ステップ３００の判定ステップを挿入している。ステップ３００で、上記のノルムＬq （ｍ）が所定値Ｔｈ以上と判定された場合には、図４又は図７のステップ１２４、２２４以下の送路行列Ｈ、Ｇの更新処理が実行され、そうでない場合には、図４のステップ１２４、図７のステップ２２４以下の更新処理をすることなく、図４のステップ１０６、図７のステップ２０６に戻り、次の復調時刻ｍ＋１での受信データベクトルｒ（ｍ＋１）の読取が実行される。
【００９６】
また、高周波変動誤差があることを考慮して、ノルムＬq （ｍ）が所定回数（例えば、３、４回）連続して、所定値Ｔｈ以上となった場合に、伝送路行列の更新を行うようにしても良い。さらに、ノルムＬq （ｍ）の過去の所定回数分の平均値が、所定値Ｔｈ以上となった場合に、伝送路行列の更新を行うようにしても良い。
【実施例４】
【００９７】
実施例１、２、３は、時刻ｍ−１、ｍの２時刻における２シンボル分の復号データベクトルｑ（ｍ−１）、ｑ（ｍ）と、受信データベクトルｒ（ｍ−１）、ｒ（ｍ）から、補正伝送路行列Ｈ（ｍ）、時刻補償された補正伝送路行列Ｇ（ｍ＋１）を求める方式である。したがって、伝送路の高周波的変動が直ちにデータの復号に反映されることになる。これも一つの利点ではあるが、この高周波変動を除去して、ある時間範囲での平均された値で補正伝送路行列を求めるのも効果がある。このために、実施例１、２における図４のステップ１２６、図７のステップ２３０の後に、上述した高周波成分を除去する（３１）、（３２）式で示すＧ2 （ｍ）、Ｇ3 （ｍ）を求めて、ステップ１２８、ステップ２３２の補正伝送路行列Ｇ（ｍ）としている。同様に、次の復調時刻で、第１復号データを求めるための伝送路行列は、ステップ１３０、ステップ２３６において、Ｈ2 （ｍ）、Ｈ3 （ｍ）から、（２９）式により求められるＧ2 （ｍ＋１）、Ｇ3 （ｍ）、Ｇ3 （ｍ＋１）とした。
【００９８】
〔変形例〕
全実施例において、時刻補償された伝送路行列Ｇを用いることなく、時刻ｍでの補正伝送路行列Ｈ（ｍ）を次の復調時刻ｍ＋１での第１復号データを求めるための伝送路行列としても良い。また、パイロットデータは、２×２のＭＩＭＯの場合には、少なくとも２シンボルあれば良い。パイロットデータは、送信データ行列を正方行列とするために、少なくとも送信アンテナの数だけのシンボルを有すれば良い。パイロットデータを最低限のシンボル数以上とした場合には、複数の初期伝送路行列を求めることができるので、それらの平均値などを用いることで、さらに、正確な初期伝送路行列を得ることができると共に、伝送路の変化特性を予測することができる。
【００９９】
誤り訂正符号化を用いずに、第１復号データを求めるための伝達特性は、前回の復号時に得られた補正伝達特性とした場合のＳ／Ｎ比とビットエラーレイトの関係をシミュレーションした結果を図９に示す。すなわち、実施例１で、 補正伝送路行列Ｈ（ｍ−１）を、時刻差だけ、位相補償して時刻ｍでの伝送路行列Ｇ（ｍ）を求めることなく、前回の補正伝送路行列Ｈ（ｍ−１）を、そのまま、時刻ｍでの第１復号データを求めるための伝送路行列Ｈ（ｍ）とした場合（Ｈ（ｍ）＝Ｈ（ｍ−１））のシミュレーション結果である。その時刻での受信データと第１復号データに基づいて補正伝達特性を求めて、その補正伝達特性と受信データとを用いて、再度、復号データを求めた場合の結果である。この補正伝達特性を求めずに、単に、時刻ｍ−１での伝送路行列を用いて得られた第１復号データを、最終の復号データとした場合と比較されている。実線が本発明の方式、破線が、補正伝達特性を求めない方式である。本発明の方が、ビットエラーレイトが小さいことが理解される。
【０１００】
次に、ＬＤＰＣの誤り訂正符号化を行って、さらに、補正伝達特性を求めて、復号する方式について、Ｓ／Ｎ比とビットエラーレイトの関係をシミュレーションした結果を図１０に示す。すなわち、実施例２において、時刻差の位相補償を行うことなく、前回の補正伝送路行列Ｈ（ｍ−１）を、そのまま、時刻ｍでの第１復号データを求めるための伝送路行列Ｈ（ｍ）とした場合（Ｈ（ｍ）＝Ｈ（ｍ−１））のシミュレーション結果である。判定復号、誤り訂正復号、補正伝達関数の演算、判定復号の繰り返し処理回数は、１、５、１０、３０回である。繰り返し回数が増加するにつれて、ビットエラーレイトが減少しているのが理解される。５回程度の繰り返しにより、ほぼ、飽和した特性が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、高品質の移動体通信に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の具体的な実施例１に係る伝送路行列の補正及び逐次更新を示した説明図。
【図２】本発明の具体的な一実施例に係るＭＩＭＯ伝送方式を示した説明図。
【図３】本発明の実施例１に係る装置の構成を示したブロック図。
【図４】本発明の実施例１に係る装置のＣＰＵの動作手順を示したフローチャート。
【図５】本発明の実施例２に係る装置の構成を示したブロック図。
【図６】本発明の具体的な実施例２に係る伝送路行列の補正及び逐次更新を示した説明図。
【図７】本発明の実施例２に係る装置のＣＰＵの動作手順を示したフローチャート。
【図８】本発明の実施例３に係る装置のＣＰＵの動作手順の特徴部を示したフローチャート。
【図９】Ｓ／Ｎ比とビットエラーレイトとの関係を示した特性図。
【図１０】誤り訂正符号化した場合のＳ／Ｎ比とビットエラーレイトとの関係を示した特性図。
【符号の説明】
【０１０３】
１０…送信装置
１５…多重化装置
２０…受信装置
２５…復調装置
５０…ＱＰＳＫ復調装置
５１…受信データ判定部
５２…初期伝送路行列演算部
５３…ＭＩＭＯデコード部
５４…伝送路行列更新部
５６…伝達特性補正装置
５７…復号データ選択部
５８…誤り訂正復号装置
５９…制御装置
【図１】
2009105847.tif 000037
【図２】
2009105847.tif 000038
【図３】
2009105847.tif 000039
【図４】
2009105847.tif 000040
【図５】
2009105847.tif 000041
【図６】
2009105847.tif 000042
【図７】
2009105847.tif 000043
【図８】
2009105847.tif 000044
【図９】
2009105847.tif 000045
【図１０】
2009105847.tif 000046