(57)【要約】ＯＡＭ受信装置（３０）は、互いに独立した、ＯＡＭ受信部（３４）及び干渉補償部（３５Ｃ）を有している。ＯＡＭ受信部（３４）及び干渉補償部（３５Ｃ）は、アンテナ素子（３１−１〜３１−４）によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に基づいて、「ＯＡＭ受信処理」及び「干渉補償処理」をそれぞれ実行する。
2020090378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＡＭ（orbital angular momentum）送信装置の複数の送信アンテナ素子からそれぞれ送信された複数の無線信号であって、各無線信号が、互いに共通のＯＡＭ（orbital angular momentum）モードによって形成され且つ垂直偏波によって送信された第１ＯＡＭ無線信号及び水平偏波によって送信された第２ＯＡＭ無線信号を含む、前記複数の無線信号を受信する、複数の受信アンテナ素子と、
前記複数の受信アンテナ素子によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に基づいて、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを用いたＯＡＭ受信処理及び偏波間の干渉成分を除去する干渉補償処理をそれぞれ実行し、且つ、互いに独立した、ＯＡＭ受信手段及び干渉補償手段と、
を具備するＯＡＭ受信装置。
【請求項２】
前記ＯＡＭ受信手段と前記干渉補償手段とは、直列に接続されている、
請求項１記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項３】
前記ＯＡＭ受信手段は、
前記複数の垂直成分受信信号に対して、第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを乗算することにより、第１ＯＡＭ受信処理を実行する第１ＯＡＭ受信処理手段と、
前記複数の水平成分信号に対して、第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを乗算することにより、第２ＯＡＭ受信処理を実行する第２ＯＡＭ受信処理手段と、
を具備し、
前記干渉補償手段は、
前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号を用いて、前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号から、前記垂直偏波に対する前記水平偏波による干渉成分を除去する第１干渉補償手段と、
前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号を用いて、前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号から、前記水平偏波に対する前記垂直偏波による干渉成分を除去する第２干渉補償手段と、
を具備する、
請求項１又は２に記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項４】
前記第１干渉補償手段によって干渉成分が除去された信号に対応するコンスタレーション上の第１受信信号点に基づいて第１シンボルを特定すると共に、該特定された第１シンボルと前記第１受信信号点との誤差を示す第１誤差ベクトル信号を出力する、第１硬判定手段と、
前記第２干渉補償手段によって干渉成分が除去された信号に対応するコンスタレーション上の第２受信信号点に基づいて第２シンボルを特定すると共に、該特定された第２シンボルと前記第２受信信号点との誤差を示す第２誤差ベクトル信号を出力する、第２硬判定手段と、
をさらに具備し、
前記第１ＯＡＭ受信処理手段は、前記第１誤差ベクトル信号に基づいて、前記第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整し、
前記第２ＯＡＭ受信処理手段は、前記第２誤差ベクトル信号に基づいて、前記第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整する、
請求項３記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項５】
前記ＯＡＭ送信装置から前記垂直偏波によって送信された既知信号に基づいて、前記複数の送信アンテナ素子と前記複数の受信アンテナ素子との間の通信路に関する第１通信路行列を算出する第１通信路行列推定手段と、
前記ＯＡＭ送信装置から前記水平偏波によって送信された既知信号に基づいて、前記複数の送信アンテナ素子と前記複数の受信アンテナ素子との間の通信路に関する第２通信路行列を算出する第２通信路行列推定手段と、
前記算出された第１通信路行列に基づいて、前記共通のＯＡＭモードに対応する基本受信ウェイトベクトルの共役転置行列を修正して、前記第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルの初期値を算出する第１ウェイト算出手段と、
前記算出された第２通信路行列に基づいて、前記基本受信ウェイトベクトルの共役転置行列を修正して前記第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルの初期値を算出する第２ウェイト算出手段と、
をさらに具備する、請求項４に記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項６】
前記ＯＡＭ送信装置は、各フレームの先頭部分において前記既知信号を送信し、各フレームの前記先頭部分を除くデータ送信部分においてデータ信号を送信し、
前記第１ＯＡＭ受信処理手段は、前記垂直偏波によって送信されたデータ信号に対応する前記第１誤差ベクトル信号に基づいて、前記第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整し、
前記第２ＯＡＭ受信処理手段は、前記水平偏波によって送信されたデータ信号に対応する前記第２誤差ベクトル信号に基づいて、前記第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整する、
請求項５記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項７】
前記第１干渉補償手段は、前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第１フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって、前記垂直偏波に対する前記水平偏波による水平干渉成分レプリカを形成する第１干渉成分レプリカ形成手段を具備し、
前記第２干渉補償手段は、前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第２フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって、前記水平偏波に対する前記垂直偏波による垂直干渉成分レプリカを形成する第２干渉成分レプリカ形成手段を具備し、
前記第１干渉成分レプリカ形成手段は、前記第１誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第１フィルタ係数を調整し、
前記第２干渉成分レプリカ形成手段は、前記第２誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第２フィルタ係数を調整する、
請求項６記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項８】
前記第１ＯＡＭ受信処理手段と前記第１干渉補償手段との間に設けられ、且つ、前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第３フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって歪み成分を除去する第１等化手段と、
前記第２ＯＡＭ受信処理手段と前記第２干渉補償手段との間に設けられ、且つ、前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第４フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって歪み成分を除去する第２等化手段と、
をさらに具備し、
前記第１等化手段は、前記第１誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第３フィルタ係数を調整し、
前記第２等化手段は、前記第２誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第４フィルタ係数を調整する、
請求項７記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項９】
前記ＯＡＭ送信装置は、複数のＯＡＭモードについてモード多重された複数のモード多重無線信号を前記複数の無線信号として送信し、
前記ＯＡＭ受信装置は、前記複数のＯＡＭモードにそれぞれ対応する、複数のセットの、前記第１ＯＡＭ受信処理手段、前記第２ＯＡＭ受信処理手段、前記第１干渉補償手段、及び前記第２干渉補償手段を具備する、
請求項３から８のいずれか１項に記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項１０】
ＯＡＭ（orbital angular momentum）送信装置の複数の送信アンテナ素子からそれぞれ送信された複数の無線信号であって、各無線信号が、互いに共通のＯＡＭ（orbital angular momentum）モードによって形成され且つ垂直偏波によって送信された第１ＯＡＭ無線信号及び水平偏波によって送信された第２ＯＡＭ無線信号を含む、前記複数の無線信号をそれぞれ受信する、複数の受信アンテナ素子を具備するＯＡＭ受信装置によって実行されるＯＡＭ受信方法であって、
前記複数の受信アンテナ素子によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に対して、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを用いたＯＡＭ受信処理及び偏波間の干渉成分を除去する干渉補償処理を、互いに独立したＯＡＭ受信手段及び干渉補償手段によって実行する、
ＯＡＭ受信方法。
【請求項１１】
前記ＯＡＭ受信処理を実行した後に、前記干渉補償処理を実行する、請求項１０記載のＯＡＭ受信方法。
【請求項１２】
ＯＡＭ送信装置及びＯＡＭ受信装置を具備するＯＡＭ伝送システムであって、
前記ＯＡＭ送信装置は、各無線信号が、互いに共通のＯＡＭ（orbital angular momentum）モードによって形成され且つ垂直偏波によって送信される第１ＯＡＭ無線信号及び水平偏波によって送信される第２ＯＡＭ無線信号を含む、複数の無線信号を、複数の送信アンテナ素子からそれぞれ送信し、
前記ＯＡＭ受信装置は、
前記送信された複数の無線信号を受信する複数の受信アンテナ素子と、
前記複数の受信アンテナ素子によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に対して、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを用いたＯＡＭ受信処理及び偏波間の干渉成分を除去する干渉補償処理をそれぞれ実行し、且つ、互いに独立した、ＯＡＭ受信手段及び干渉補償手段と、
を具備する、
ＯＡＭ伝送システム。
【請求項１３】
前記ＯＡＭ受信手段と前記干渉補償手段とは、直列に接続されている、
請求項１２記載のＯＡＭ伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＯＡＭ受信装置、ＯＡＭ受信方法、及びＯＡＭ伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
空間多重伝送と垂直偏波及び水平偏波の両偏波伝送とを組み合わせて無線通信を行う無線通信システムが提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示されている無線通信システムでは、ＭＩＭＯ（multiple-input and multiple-output）によって空間多重された空間多重信号を分離する空間多重分離処理と偏波間干渉を補償する偏波間干渉補償処理とが直列に（つまり、独立して順番に）実行されている。【０００３】
一方で、近年、軌道角運動量（ＯＡＭ：orbital angular momentum）を持つ電磁波を用いた無線伝送方式（つまり、ＯＡＭ伝送方式）が注目されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１１８８７号公報
【特許文献２】国際公開第２０１６／０６３３１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＯＡＭ伝送及び両偏波伝送の組み合わせによって無線送信された信号を、偏波間干渉補償して受信する方法は、未だ提案されていない。【０００６】
本開示の目的は、ＯＡＭ伝送及び両偏波伝送の組み合わせによって無線送信された信号を偏波間干渉補償して受信することができる、ＯＡＭ受信装置、ＯＡＭ受信方法、及びＯＡＭ伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様にかかるＯＡＭ受信装置は、ＯＡＭ（orbital angular momentum）送信装置の複数の送信アンテナ素子からそれぞれ送信された複数の無線信号であって、各無線信号が、互いに共通のＯＡＭ（orbital angular momentum）モードによって形成され且つ垂直偏波によって送信された第１ＯＡＭ無線信号及び水平偏波によって送信された第２ＯＡＭ無線信号を含む、前記複数の無線信号を受信する、複数の受信アンテナ素子と、前記複数の受信アンテナ素子によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に基づいて、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを用いたＯＡＭ受信処理及び偏波間の干渉成分を除去する干渉補償処理をそれぞれ実行し、且つ、互いに独立した、ＯＡＭ受信部及び干渉補償部と、を具備する。【０００８】
第２の態様にかかるＯＡＭ受信方法は、ＯＡＭ（orbital angular momentum）送信装置の複数の送信アンテナ素子からそれぞれ送信された複数の無線信号であって、各無線信号が、互いに共通のＯＡＭ（orbital angular momentum）モードによって形成され且つ垂直偏波によって送信された第１ＯＡＭ無線信号及び水平偏波によって送信された第２ＯＡＭ無線信号を含む、前記複数の無線信号をそれぞれ受信する、複数の受信アンテナ素子を具備するＯＡＭ受信装置によって実行されるＯＡＭ受信方法であって、前記複数の受信アンテナ素子によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に対して、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを用いたＯＡＭ受信処理及び偏波間の干渉成分を除去する干渉補償処理を、互いに独立したＯＡＭ受信部及び干渉補償部によって実行する。【０００９】
第３の態様にかかるＯＡＭ伝送システムは、ＯＡＭ送信装置及びＯＡＭ受信装置を具備するＯＡＭ伝送システムであって、前記ＯＡＭ送信装置は、各無線信号が、互いに共通のＯＡＭ（orbital angular momentum）モードによって形成され且つ垂直偏波によって送信される第１ＯＡＭ無線信号及び水平偏波によって送信される第２ＯＡＭ無線信号を含む、複数の無線信号を、複数の送信アンテナ素子からそれぞれ送信し、前記ＯＡＭ受信装置は、前記送信された複数の無線信号を受信する複数の受信アンテナ素子と、前記複数の受信アンテナ素子によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に対して、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを用いたＯＡＭ受信処理及び偏波間の干渉成分を除去する干渉補償処理をそれぞれ実行し、且つ、互いに独立した、ＯＡＭ受信部及び干渉補償部と、を具備する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示により、ＯＡＭ伝送及び両偏波伝送の組み合わせによって無線送信された信号を偏波間干渉補償して受信することができる、ＯＡＭ受信装置、ＯＡＭ受信方法、及びＯＡＭ伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のＯＡＭ伝送システムの一例を示す図である。
【図２】第１実施形態のＯＡＭ送信装置の一例を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態のＯＡＭ受信装置の一例を示すブロック図である。
【図４】第２実施形態のＯＡＭ受信装置の一例を示すブロック図である。
【図５】ウェイト更新部の一例を示すブロック図である。
【図６】制御装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図７】第２実施形態のＯＡＭ受信装置における等化器の一例を示すブロック図である。
【図８】係数更新部の一例を示すブロック図である。
【図９】第２実施形態のＯＡＭ受信装置における干渉補償部の一例を示すブロック図である。
【図１０】係数更新部の一例を示すブロック図である。
【図１１】フレームの説明に供する図である。
【図１２】第３実施形態のＯＡＭ送信装置の一例を示すブロック図である。
【図１３】基本ウェイト行列（ＯＡＭ送信ウェイト行列）の一例を示す図である。
【図１４】第３実施形態のＯＡＭ受信装置の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。なお、実施形態において、同一又は同等の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１３】
＜第１実施形態＞
＜ＯＡＭ伝送システムの概要＞
図１は、第１実施形態のＯＡＭ伝送システムの一例を示す図である。図１においてＯＡＭ伝送システム１は、ＯＡＭ送信装置１０と、ＯＡＭ受信装置３０とを有している。ＯＡＭ送信装置１０とＯＡＭ受信装置３０とは、例えば、見通し内環境に固定設置されて用いられる。
【００１４】
図１においてＯＡＭ送信装置１０は、アンテナ素子１５−１〜１５−４を有している。また、ＯＡＭ受信装置３０は、アンテナ素子３１−１〜３１−４を有している。なお、以下では、アンテナ素子１５−１〜１５−４を総称して「アンテナ素子１５」と呼ぶことがある。また、アンテナ素子３１−１〜３１−４を総称して「アンテナ素子３１」と呼ぶことがある。ここでは、アンテナ素子１５及びアンテナ素子３１の個数をそれぞれ４つとしているが、これに限定されるものでなく、２以上であればよい。
【００１５】
アンテナ素子１５−１〜１５−４は、例えば、円形配列されている。すなわち、アンテナ素子１５は、ＵＣＡ(Uniform Circular Array)アンテナを構成している。また、アンテナ素子３１−１〜３１−４は、例えば、円形配列されている。すなわち、アンテナ素子３１は、ＵＣＡ(Uniform Circular Array)アンテナを構成している。
【００１６】
ＯＡＭ送信装置１０は、「複数の無線信号」を、アンテナ素子１５−１〜１５−４からそれぞれ送信する。各無線信号は、互いに共通のＯＡＭモードによって形成され且つ垂直偏波によって送信される「第１ＯＡＭ無線信号」及び水平偏波によって送信される「第２ＯＡＭ無線信号」を含む。
【００１７】
ＯＡＭ受信装置３０は、ＯＡＭ送信装置１０のアンテナ素子１５−１〜１５−４からそれぞれ送信された複数の無線信号を、アンテナ素子３１−１〜３１−４のそれぞれによって受信する。すなわち、各アンテナ素子３１によって受信される無線信号は、アンテナ素子１５−１〜１５−４からそれぞれ送信された複数の無線信号が空間多重された無線信号である。
【００１８】
＜ＯＡＭ送信装置の構成例＞
図２は、第１実施形態のＯＡＭ送信装置の一例を示すブロック図である。図２においてＯＡＭ送信装置１０は、変調器１１，２１と、信号形成部１２，２２と、送信無線部１３−１〜１３−４，２３−１〜２３−４と、偏波多重器１４−１〜１４−４と、アンテナ素子１５−１〜１５−４とを有している。なお、送信無線部１３−１〜１３−４を総称して「送信無線部１３」と呼ぶことができる。また、送信無線部２３−１〜２３−４を総称して「送信無線部２３」と呼ぶことができる。また、偏波多重器１４−１〜１４−４を総称して「偏波多重器１４」と呼ぶことができる。
【００１９】
変調器１１，２１は、それぞれ異なる送信ストリームを入力する。そして、変調器１１，２１は、それぞれ、入力した送信ストリームを変調することによって、得られる変調信号（つまり、シンボル）を出力する。すなわち、変調器１１，２１から同時期に２つの異なるシンボルが出力されることになる。
【００２０】
信号形成部１２は、分配器１２Ａと、線形プリコーダ１２Ｂ−１〜１２Ｂ−４とを有している。
【００２１】
分配器１２Ａは、変調器１１から出力された各シンボルを、線形プリコーダ１２Ｂ−１〜１２Ｂ−４へ分配する。
【００２２】
線形プリコーダ１２Ｂ−１〜１２Ｂ−４は、分配されたシンボルに対して、使用されるＯＡＭモード（使用ＯＡＭモード）に対応する「基本ウェイトベクトル（ＯＡＭ送信ウェイトベクトル）」の４つのベクトル要素をそれぞれ乗算し、ＯＡＭ送信処理後のシンボルを得る。そして、線形プリコーダ１２Ｂ−１〜１２Ｂ−４は、ＯＡＭ送信処理後のシンボルを、送信無線部１３−１〜１３−４へそれぞれ出力する。ここで、使用ＯＡＭモードがモード（＋１）の場合、「ＯＡＭ送信ウェイトベクトル」のベクトル要素は、π／２ずつずれている。
【００２３】
送信無線部１３−１〜１３−４は、線形プリコーダ１２Ｂ−１〜１２Ｂ−４からＯＡＭ送信処理後のシンボルをそれぞれ受け取り、受け取ったシンボルに対して送信無線処理（ディジタルアナログ変換、アップコンバート等）を施す。そして、送信無線部１３−１〜１３−４は、送信無線処理によって得られた無線信号を偏波多重器１４−１〜１４−４へそれぞれ出力する。
【００２４】
信号形成部２２は、基本的に信号形成部１２と同じ処理を行う。信号形成部２２は、分配器２２Ａと、線形プリコーダ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−４とを有している。
【００２５】
分配器２２Ａは、変調器２１から出力された各シンボルを、線形プリコーダ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−４へ分配する。
【００２６】
線形プリコーダ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−４は、分配されたシンボルに対して、使用されるＯＡＭモード（使用ＯＡＭモード）に対応する「基本ウェイトベクトル（ＯＡＭ送信ウェイトベクトル）」の４つのベクトル要素をそれぞれ乗算し、ＯＡＭ送信処理後のシンボルを得る。線形プリコーダ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−４の使用ＯＡＭモードは、線形プリコーダ１２Ｂ−１〜１２Ｂ−４の使用ＯＡＭモードと同じである。すなわち、線形プリコーダ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−４にて使用されるＯＡＭ送信ウェイトベクトルは、線形プリコーダ１２Ｂ−１〜１２Ｂ−４にて使用されるＯＡＭ送信ウェイトベクトルと同じである。そして、線形プリコーダ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−４は、ＯＡＭ送信処理後のシンボルを、送信無線部２３−１〜２３−４へそれぞれ出力する。
【００２７】
送信無線部２３−１〜２３−４は、線形プリコーダ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−４からＯＡＭ送信処理後のシンボルをそれぞれ受け取り、受け取ったシンボルに対して送信無線処理（ディジタルアナログ変換、アップコンバート等）を施す。そして、送信無線部２３−１〜２３−４は、送信無線処理によって得られた無線信号を偏波多重器１４−１〜１４−４へそれぞれ出力する。
【００２８】
偏波多重器１４−１〜１４−４は、送信無線部１３−１〜１３−４から受け取る無線信号を垂直偏波信号に変換し、送信無線部２３−１〜２３−４から受け取る無線信号を水平偏波信号に変換し、該垂直偏波信号と水平偏波信号との偏波多重無線信号をアンテナ素子１５−１〜１５−４へ出力する。これにより、使用ＯＡＭモードによって偏波多重無線信号がアンテナ素子１５−１〜１５−４から送信されることになる。すなわち、変調器１１と、信号形成部１２と、送信無線部１３−１〜１３−４とは、垂直偏波の送信信号を形成する処理部であり、変調器２１と、信号形成部２２と、送信無線部２３−１〜２３−４とは、水平偏波の送信信号を形成する処理部である。
【００２９】
＜ＯＡＭ受信装置の構成例＞
図３は、第１実施形態のＯＡＭ受信装置の一例を示すブロック図である。図３においてＯＡＭ受信装置３０は、アンテナ素子３１−１〜３１−４と、偏波分離器３２−１〜３２−４と、受信無線部３３と、ＯＡＭ受信部３４と、干渉補償部３５Ｃを含む復調部３５とを有している。なお、偏波分離器３２−１〜３２−４を総称して「偏波分離器３２」と呼ぶことができる。
【００３０】
アンテナ素子３１−１〜３１−４は、ＯＡＭ送信装置１０のアンテナ素子１５−１〜１５−４からそれぞれ送信された複数の無線信号（つまり、空間多重信号）を受信して、偏波分離器３２−１〜３２−４へ出力する。
【００３１】
偏波分離器３２−１〜３２−４は、アンテナ素子３１−１〜３１−４にそれぞれ接続されている。各偏波分離器３２は、接続されているアンテナ素子３１から受け取る受信無線信号を、「垂直成分信号」と「水平成分信号」とに偏波分離し、受信無線部３３へ出力する。すなわち、偏波分離器３２−１〜３２−４から、４つの垂直成分信号と４つの水平成分信号とが出力されることになる。
【００３２】
受信無線部３３は、偏波分離器３２−１〜３２−４から受け取る、４つの垂直成分信号及び４つの水平成分信号のそれぞれに対して、受信無線処理（ダウンコンバート、アナログディジタル変換等）を施す。そして、受信無線部３３は、受信無線処理後の、４つの垂直成分信号及び４つの水平成分信号を、ＯＡＭ受信部３４へ出力する。
【００３３】
ＯＡＭ受信部３４は、受信無線部３３から受け取る、４つの垂直成分信号及び４つの水平成分信号に対して、「ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を用いた「ＯＡＭ受信処理」を実行する。これにより、４つの垂直成分信号に対応する、ＯＡＭ受信処理後の信号と、４つの水平成分信号に対応する、ＯＡＭ受信処理後の信号とが得られる。
【００３４】
復調部３５は、ＯＡＭ受信部３４にて得られた、垂直成分信号に対応するＯＡＭ受信処理後の信号及び水平成分信号に対応するＯＡＭ受信処理後の信号のそれぞれに対して、復調処理を実行する。復調部３５は、偏波間の干渉成分を除去する「干渉補償処理」を実行する干渉補償部３５Ｃを含んでいる。すなわち、ＯＡＭ受信部３４と干渉補償部３５Ｃとは、直列的に（縦列的に）接続されている。
【００３５】
なお、以上の説明では、ＯＡＭ受信処理が実行された後に、偏波間干渉の干渉補償処理が実行されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、順番は逆でもよい。すなわち、干渉補償部３５Ｃは、ＯＡＭ受信部３４の入力段に配設されてもよい。
【００３６】
以上のように第１実施形態によれば、ＯＡＭ受信装置３０は、互いに独立した、ＯＡＭ受信部３４及び干渉補償部３５Ｃを有している。ＯＡＭ受信部３４及び干渉補償部３５Ｃは、アンテナ素子３１−１〜３１−４によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に基づいて、「ＯＡＭ受信処理」及び「干渉補償処理」をそれぞれ実行する。
【００３７】
このＯＡＭ受信装置３０の構成により、ＯＡＭ伝送及び両偏波伝送の組み合わせによって無線送信された信号を偏波間干渉補償して受信することができる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、ＯＡＭ受信装置のより具体的な構成について説明する。なお、第２実施形態のＯＡＭ受信装置の基本構成は、第１実施形態のＯＡＭ受信装置３０の基本構成と同じである。
【００３９】
＜ＯＡＭ受信装置の構成例＞
図４は、第２実施形態のＯＡＭ受信装置の一例を示すブロック図である。図４には、第２実施形態のＯＡＭ受信装置３０の一部（受信無線部３３、ＯＡＭ受信部３４、及び復調部３５）が示されており、他の構成については図示を省略している。
【００４０】
図４においてＯＡＭ受信装置３０は、受信無線部３３、ＯＡＭ受信部３４、及び復調部３５を有している。
【００４１】
受信無線部３３は、受信無線部３３Ａ−１，３３Ａ−２，３３Ｂ−１，３３Ｂ−２，３３Ｃ−１，３３Ｃ−２，３３Ｄ−１，３３Ｄ−２を有している。受信無線部３３Ａ−１，３３Ａ−２は、偏波分離器３２−１に接続されている。受信無線部３３Ｂ−１，３３Ｂ−２は、偏波分離器３２−２に接続されている。受信無線部３３Ｃ−１，３３Ｃ−２は、偏波分離器３２−３に接続されている。受信無線部３３Ｄ−１，３３Ｄ−２は、偏波分離器３２−４に接続されている。受信無線部３３Ａ−１，３３Ｂ−１，３３Ｃ−１，３３Ｄ−１は、偏波分離器３２−１〜３２−４から垂直成分信号をそれぞれ受け取り、受信無線処理を施す。受信無線部３３Ａ−２，３３Ｂ−２，３３Ｃ−２，３３Ｄ−２は、偏波分離器３２−１〜３２−４から水平成分信号をそれぞれ受け取り、受信無線処理を施す。
【００４２】
ＯＡＭ受信部３４は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２と、通信路行列推定部３４Ｂ−１，３４Ｂ−２と、ウェイト算出部３４Ｃ−１，３４Ｃ−２とを有している。ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１、通信路行列推定部３４Ｂ−１、及びウェイト算出部３４Ｃ−１は、垂直成分信号に対応するＯＡＭ受信処理を実行する機能部である。一方、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２、通信路行列推定部３４Ｂ−２、及びウェイト算出部３４Ｃ−２は、水平成分信号に対応するＯＡＭ受信処理を実行する機能部である。
【００４３】
通信路行列推定部３４Ｂ−１は、受信無線部３３Ａ−１，３３Ｂ−１，３３Ｃ−１，３３Ｄ−１から受け取り且つＯＡＭ送信装置１０から垂直偏波によって送信された既知信号（例えば、パイロット信号）に対応する、４つの受信無線処理後の垂直成分信号に基づいて、「通信路行列（第１通信路行列）」を算出する。「第１通信路行列」は、アンテナ素子１５−１〜１５−４とアンテナ素子３１−１〜３１−４との間の通信路に関する通信路行列である。
【００４４】
ウェイト算出部３４Ｃ−１は、通信路行列推定部３４Ｂ−１にて算出された第１通信路行列に基づいて、上記の「使用ＯＡＭモード」に対応する「基本ウェイトベクトル」の共役転置行列を修正して、「第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」の初期値を算出する。「第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」の初期値は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１に設定（セット）される。
【００４５】
ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１は、受信無線部３３Ａ−１，３３Ｂ−１，３３Ｃ−１，３３Ｄ−１から受け取り且つＯＡＭ送信装置１０から垂直偏波によって送信されたデータ信号に対応する、４つの受信無線処理後の垂直成分信号に対して、「第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を乗算して、「第１ＯＡＭ受信処理」を実行する。ここで、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１は、後述する硬判定部３５Ｄ−１から受け取る「第１誤差ベクトル信号」に基づいて、「第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を調整（更新）しながら、「第１ＯＡＭ受信処理」を実行する。これにより、適応的な第１ＯＡＭ受信処理が可能となる。
【００４６】
通信路行列推定部３４Ｂ−２は、受信無線部３３Ａ−２，３３Ｂ−２，３３Ｃ−２，３３Ｄ−２から受け取り且つＯＡＭ送信装置１０から水平偏波によって送信された既知信号（例えば、パイロット信号）に対応する、４つの受信無線処理後の水平成分信号に基づいて、「通信路行列（第２通信路行列）」を算出する。「第２通信路行列」は、アンテナ素子１５−１〜１５−４とアンテナ素子３１−１〜３１−４との間の通信路行列である。
【００４７】
ウェイト算出部３４Ｃ−２は、通信路行列推定部３４Ｂ−２にて算出された第２通信路行列に基づいて、上記の「使用ＯＡＭモード」に対応する「基本ウェイトベクトル」の共役転置行列を修正して、「第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」の初期値を算出する。「第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」の初期値は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２に設定（セット）される。
【００４８】
ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２は、受信無線部３３Ａ−２，３３Ｂ−２，３３Ｃ−２，３３Ｄ−２から受け取り且つＯＡＭ送信装置１０から水平偏波によって送信されたデータ信号に対応する、４つの受信無線処理後の水平成分信号に対して、「第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を乗算して、「第２ＯＡＭ受信処理」を実行する。ここで、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２は、後述する硬判定部３５Ｄ−２から受け取る「第２誤差ベクトル信号」に基づいて、「第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を調整（更新）しながら、「第２ＯＡＭ受信処理」を実行する。これにより、適応的な第２ＯＡＭ受信処理が可能となる。
【００４９】
図５は、第２実施形態のＯＡＭ受信装置におけるＯＡＭ受信処理部の一例を示すブロック図である。図５においてＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１は、ウェイト更新部３４１Ａ−１〜３４１Ａ−４と、乗算器３４１Ｂ−１〜３４１Ｂ−４と、加算器３４１Ｃとを有している。なお、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１と同じ構成を有している。図５において、主信号Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３は、それぞれ、受信無線部３３Ａ−１〜３３Ｄ−１から出力された信号である。また、誤差ベクトル信号Ｅ１は、後述する硬判定部３５Ｄ−１から出力された誤差ベクトル信号を表している。また、初期ウェイトは、ウェイト算出部３４Ｃ−１によって算出された「第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」の初期値である。
【００５０】
ウェイト更新部３４１Ａ−１〜３４１Ａ−４には、主信号Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３がそれぞれ入力される。例えば、ウェイト更新部３４１Ａ−１は、主信号Ａ０と誤差ベクトル信号Ｅ１とに基づいて、ウェイト更新部３４１Ａ−１が保持しているＯＡＭ受信ウェイトを更新して、更新後のＯＡＭ受信ウェイトを乗算器３４１Ｂ−１へ出力する。ウェイト更新部３４１Ａ−２〜３４１Ａ−４も同様に、更新後のＯＡＭ受信ウェイトを、乗算器３４１Ｂ−２〜３４１Ｂ−４へそれぞれ出力する。
【００５１】
乗算器３４１Ｂ−１〜３４１Ｂ−４は、主信号Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３がそれぞれ入力される。また、乗算器３４１Ｂ−１〜３４１Ｂ−４は、ウェイト更新部３４１Ａ−１〜３４１Ａ−４から更新後のＯＡＭ受信ウェイトが入力される。各乗算器３４１Ｂは、入力される主信号とＯＡＭ受信ウェイトとを乗算して、乗算結果を加算器３４１Ｃへ出力する。
【００５２】
加算器３４１Ｃは、乗算器３４１Ｂ−１〜３４１Ｂ−４から受け取る４つの乗算結果を加算して、加算結果をＯＡＭ受信処理後の信号Ａ１ｋとして出力する。
【００５３】
図６は、ウェイト更新部の一例を示すブロック図である。ウェイト更新部３４１Ａ−１〜３４１Ａ−４の構成は同じなので、図６には、一例としてウェイト更新部３４１Ａ−１の構成が示されている。図６においてウェイト更新部３４１Ａ−１は、遅延回路３４１Ａ−１Ａと、相関回路３４１Ａ−１Ｂと、加算器３４１Ａ−１Ｃと、メモリ３４１Ａ−１Ｄとを有している。
【００５４】
遅延回路３４１Ａ−１Ａは、入力される主信号を、時間（Ｌ０×Ｔｓ）だけ保持した後に出力する。換言すれば、遅延回路３４１Ａ−１Ａは、入力される主信号を、時間（Ｌ０×Ｔｓ）だけ遅延させる。時間（Ｌ０×Ｔｓ）は、或るタイミングの主信号に応じた誤差ベクトル信号Ｅ１がフィードバックされるまでに掛かる時間（つまり、フィードバック遅延時間）に対応する。Ｔｓは、シンボル時間を表している。Ｌ０は、フィードバック遅延時間に含まれるシンボル時間Ｔｓの数を表している。すなわち、遅延回路３４１Ａ−１Ａが主信号をフィードバック遅延時間分だけ遅延させることにより、相関回路３４１Ａ−１Ｂには、主信号と該主信号に対応する誤差ベクトル信号とが同時期に入力されることになる。
【００５５】
相関回路３４１Ａ−１Ｂは、主信号と誤差ベクトル信号とを用いて相関値を算出し、算出した相関値を加算器３４１Ａ−１Ｃへ出力する。
【００５６】
加算器３４１Ａ−１Ｃは、相関回路３４１Ａ−１Ｂから受け取る相関値とメモリ３４１Ａ−１Ｄから受け取るウェイトとを加算して、加算結果をメモリ３４１Ａ−１Ｄへ出力する。
【００５７】
メモリ３４１Ａ−１Ｄは、メモリ３４１Ａ−１Ｄが保持しているウェイト（保持ウェイト）を加算器３４１Ａ−１Ｃへ出力し、加算器３４１Ａ−１Ｃから受け取る加算結果によって保持ウェイトを更新すると共に、更新した保持ウェイトを乗算器３４１Ｂ−１へ出力する。なお、メモリ３４１Ａ−１Ｄには、ウェイト算出部３４Ｃ−１で算出された初期ウェイトが最初に保持され、その初期ウェイトが更新される。
【００５８】
以上のように、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２では、主信号と誤差ベクトル信号との相関によって、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを更新している。
【００５９】
図４の説明に戻り、復調部３５は、復調処理部３５Ａ−１，３５Ａ−２を有している。復調処理部３５Ａ−１は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１に接続されており、垂直成分信号に対応する復調処理を実行する機能部である。復調処理部３５Ａ−２は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２に接続されており、水平成分信号に対応する復調処理を実行する機能部である。
【００６０】
復調処理部３５Ａ−１は、等化器３５Ｂ−１と、干渉補償部３５Ｃ−１と、硬判定部３５Ｄ−１と、フレーム同期部３５Ｅ−１とを有している。
【００６１】
等化器３５Ｂ−１は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１にて得られた信号から歪み成分を除去して得られた、歪み成分除去処理後の信号を干渉補償部３５Ｃ−１へ出力する。例えば、等化器３５Ｂ−１は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１にて得られた信号に対して、複数のフィルタ係数（以下、「複数の第３フィルタ係数」と呼ぶことがある）を用いてフィルタリングすることによって、歪み成分を除去する。ここで、等化器３５Ｂ−１は、後述する硬判定部３５Ｄ−１から受け取る「第１誤差ベクトル信号」に基づいて、複数の第３フィルタ係数を調整（更新）しながら、歪み成分除去処理を実行する。
【００６２】
図７は、第２実施形態のＯＡＭ受信装置における等化器の一例を示すブロック図である。図７において等化器３５Ｂ−１は、遅延回路３５１Ａ−１〜３５１Ａ−（Ｎ−１）と、係数更新部３５１Ｂ−１〜３５１Ｂ−Ｎと、乗算器３５１Ｃ−１〜３５１Ｃ−Ｎと、加算器３５１Ｄとを有している。なお、等化器３５Ｂ−２は、等化器３５Ｂ−１と同じ構成を有している。図７において主信号Ａ１ｋは、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１から出力されたＯＡＭ受信処理後の信号である。また、誤差ベクトル信号Ｅ１は、後述する硬判定部３５Ｄ−１から出力された誤差ベクトル信号を表している。
【００６３】
遅延回路３５１Ａ−１〜３５１Ａ−（Ｎ−１）は、それぞれ、入力される主信号を時間Ｔｓ分だけ遅延させて出力する。そして、遅延回路３５１Ａ−１〜３５１Ａ−（Ｎ−１）は、係数更新部３５１Ｂ−２〜３５１Ｂ−Ｎの入力段にそれぞれ配設されている。これにより、係数更新部３５１Ｂ−１〜３５１Ｂ−Ｎには、時間ＴｓずつずれたＮ個の主信号Ａ１ｋが同時期に入力されることになる。
【００６４】
各係数更新部３５１Ｂは、入力される主信号と誤差ベクトル信号Ｅ１とに基づいて、各係数更新部３５１Ｂが保持しているフィルタ係数を更新して、更新後のフィルタ係数を乗算器３５１Ｃへ出力する。
【００６５】
各乗算器３５１Ｃは、主信号Ａ１ｋとフィルタ係数とを乗算して、乗算結果を加算器３５１Ｄへ出力する。
【００６６】
加算器３５１Ｄは、乗算器３５１Ｃ−１〜３５１Ｃ−Ｎから受け取るＮ個の乗算結果を加算して、加算結果を等化処理後の信号として出力する。以上のように、等化器３５Ｂ−１は、例えば、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタである。
【００６７】
図８は、係数更新部の一例を示すブロック図である。係数更新部３５１Ｂ−１〜３５１Ｂ−Ｎの構成は同じなので、図８には、一例として係数更新部３５１Ｂ−１の構成が示されている。図８において係数更新部３５１Ｂ−１は、遅延回路３５１Ｂ−１Ａと、相関回路３５１Ｂ−１Ｂと、加算器３５１Ｂ−１Ｃと、メモリ３５１Ｂ−１Ｄとを有している。図８において主信号Ａ１ｋは、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１から出力されたＯＡＭ受信処理後の信号である。また、誤差ベクトル信号Ｅ１は、後述する硬判定部３５Ｄ−１から出力された誤差ベクトル信号を表している。
【００６８】
遅延回路３５１Ｂ−１Ａは、入力される主信号を、時間（Ｌ１×Ｔｓ）だけ保持した後に出力する。換言すれば、遅延回路３５１Ｂ−１Ａは、入力される主信号を、時間（Ｌ１×Ｔｓ）だけ遅延させる。時間（Ｌ１×Ｔｓ）は、或るタイミングの主信号に応じた誤差ベクトル信号Ｅ１がフィードバックされるまでに掛かる時間（つまり、フィードバック遅延時間）に対応する。Ｌ１は、フィードバック遅延時間に含まれるシンボル時間Ｔｓの数を表している。すなわち、遅延回路３５１Ｂ−１Ａが主信号をフィードバック遅延時間分だけ遅延させることにより、相関回路３５１Ｂ−１Ｂには、主信号と該主信号に対応する誤差ベクトル信号とが同時期に入力されることになる。
【００６９】
相関回路３５１Ｂ−１Ｂは、主信号と誤差ベクトル信号とを用いて相関値を算出し、算出した相関値を加算器３５１Ｂ−１Ｃへ出力する。
【００７０】
加算器３５１Ｂ−１Ｃは、相関回路３５１Ｂ−１Ｂから受け取る相関値とメモリ３５１Ｂ−１Ｄから受け取るフィルタ係数とを加算して、加算結果をメモリ３５１Ｂ−１Ｄへ出力する。
【００７１】
メモリ３５１Ｂ−１Ｄは、メモリ３５１Ｂ−１Ｄが保持しているフィルタ係数（保持フィルタ係数）を加算器３５１Ｂ−１Ｃへ出力し、加算器３５１Ｂ−１Ｃから受け取る加算結果によって保持フィルタ係数を更新すると共に、更新した保持フィルタ係数を乗算器３５１Ｃ−１へ出力する。
【００７２】
以上のように、等化器３５Ｂ−１では、主信号と誤差ベクトル信号との相関によって、フィルタ係数を更新している。
【００７３】
図４の説明に戻り、干渉補償部３５Ｃ−１は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２にて得られた信号を用いて、等化器３５Ｂ−１にて得られた歪み成分除去処理後の信号から、垂直偏波に対する水平偏波による干渉成分を除去する。例えば、干渉補償部３５Ｃ−１は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２にて得られた信号に対して複数のフィルタ係数（以下では、「複数の第１フィルタ係数」と呼ばれることがある）を用いてフィルタリングすることにより、「水平干渉成分レプリカ」を形成する。「水平干渉成分レプリカ」は、垂直偏波に対する水平偏波による干渉成分のレプリカである。そして、干渉補償部３５Ｃ−１は、等化器３５Ｂ−１にて得られた歪み成分除去処理後の信号から、「水平干渉成分レプリカ」を減算して、干渉補償処理後の信号を形成する。ここで、干渉補償部３５Ｃ−１は、後述する硬判定部３５Ｄ−１から受け取る「第１誤差ベクトル信号」に基づいて、複数の第１フィルタ係数を調整（更新）しながら、干渉補償処理を実行する。これにより、適応的な干渉補償処理が可能となる。
【００７４】
図９は、第２実施形態のＯＡＭ受信装置における干渉補償部の一例を示すブロック図である。図９において干渉補償部３５Ｃ−１は、干渉成分レプリカ形成部３５２Ａと、加算器（減算器）３５２Ｂとを有している。なお、干渉補償部３５Ｃ−２は、干渉補償部３５Ｃ−１と同じ構成を有している。図９において主信号Ｂ１ｋは、等化器３５Ｂ−１から出力された歪み成分除去処理後の信号である。また、主信号Ａ２ｋは、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２から出力されたＯＡＭ受信処理後の信号である。また、誤差ベクトル信号Ｅ１は、後述する硬判定部３５Ｄ−１から出力された誤差ベクトル信号を表している。
【００７５】
干渉成分レプリカ形成部３５２Ａは、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２にて得られた信号Ａ２ｋに対して複数のフィルタ係数を用いてフィルタリングすることにより、干渉成分レプリカを形成する。
【００７６】
図９に示すように、干渉成分レプリカ形成部３５２Ａは、遅延回路３５２Ｃ−１〜３５２Ｃ−（Ｍ−１）と、係数更新部３５２Ｄ−１〜３５２Ｄ−Ｍと、乗算器３５２Ｅ−１〜３５２Ｅ−Ｍと、加算器３５２Ｆとを有している。
【００７７】
遅延回路３５２Ｃ−１〜３５２Ｃ−（Ｍ−１）は、それぞれ、入力される主信号を時間Ｔｓ分だけ遅延させて出力する。そして、遅延回路３５２Ｃ−１〜３５２Ｃ−（Ｍ−１）は、係数更新部３５２Ｄ−２〜３５２Ｄ−Ｍの入力段にそれぞれ配設されている。これにより、係数更新部３５２Ｄ−１〜３５２Ｄ−Ｍには、時間ＴｓずつずれたＭ個の主信号Ａ２ｋが同時期に入力されることになる。
【００７８】
各係数更新部３５２Ｄは、入力される主信号Ａ２ｋと誤差ベクトル信号Ｅ１とに基づいて、各係数更新部３５２Ｄが保持しているフィルタ係数を更新して、更新後のフィルタ係数を乗算器３５２Ｅへ出力する。
【００７９】
各乗算器３５２Ｅは、主信号Ａ２ｋとフィルタ係数とを乗算して、乗算結果を加算器３５２Ｆへ出力する。
【００８０】
加算器３５２Ｆは、乗算器３５２Ｅ−１〜３５２Ｅ−Ｍから受け取るＭ個の乗算結果を加算して、加算結果を干渉成分レプリカとして出力する。以上のように、干渉成分レプリカ形成部３５２Ａは、例えば、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタである。
【００８１】
加算器（減算器）３５２Ｂは、主信号Ｂ１ｋから干渉成分レプリカを減算して、干渉補償処理後の信号Ｃ１ｋを出力する。
【００８２】
図１０は、係数更新部の一例を示すブロック図である。係数更新部３５２Ｄ−１〜３５２Ｄ−Ｍの構成は同じなので、図１０には、一例として係数更新部３５２Ｄ−１の構成が示されている。図１０において係数更新部３５２Ｄ−１は、遅延回路３５２Ｄ−１Ａと、相関回路３５２Ｄ−１Ｂと、加算器３５２Ｄ−１Ｃと、メモリ３５２Ｄ−１Ｄとを有している。図１０において主信号Ａ２ｋは、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２から出力されたＯＡＭ受信処理後の信号である。また、誤差ベクトル信号Ｅ１は、後述する硬判定部３５Ｄ−１から出力された誤差ベクトル信号を表している。
【００８３】
遅延回路３５２Ｄ−１Ａは、入力される主信号Ａ２ｋを、時間（Ｌ２×Ｔｓ）だけ保持した後に出力する。換言すれば、遅延回路３５２Ｄ−１Ａは、入力される主信号Ａ２ｋを、時間（Ｌ２×Ｔｓ）だけ遅延させる。時間（Ｌ２×Ｔｓ）は、或るタイミングの主信号Ａ２ｋに応じた誤差ベクトル信号Ｅ１がフィードバックされるまでに掛かる時間（つまり、フィードバック遅延時間）に対応する。Ｌ２は、フィードバック遅延時間に含まれるシンボル時間Ｔｓの数を表している。すなわち、遅延回路３５２Ｄ−１Ａが主信号Ａ２ｋをフィードバック遅延時間分だけ遅延させることにより、相関回路３５２Ｄ−１Ｂには、主信号Ａ２ｋと、該主信号Ａ２ｋと同時期の主信号Ｂ１ｋに対応する誤差ベクトル信号とが同時期に入力されることになる。
【００８４】
相関回路３５２Ｄ−１Ｂは、主信号Ａ２ｋと誤差ベクトル信号Ｅ１とを用いて相関値を算出し、算出した相関値を加算器３５２Ｄ−１Ｃへ出力する。
【００８５】
加算器３５２Ｄ−１Ｃは、相関回路３５２Ｄ−１Ｂから受け取る相関値とメモリ３５２Ｄ−１Ｄから受け取るフィルタ係数とを加算して、加算結果をメモリ３５２Ｄ−１Ｄへ出力する。
【００８６】
メモリ３５２Ｄ−１Ｄは、メモリ３５２Ｄ−１Ｄが保持しているフィルタ係数（保持フィルタ係数）を加算器３５２Ｄ−１Ｃへ出力し、加算器３５２Ｄ−１Ｃから受け取る加算結果によって保持フィルタ係数を更新すると共に、更新した保持フィルタ係数を乗算器３５２Ｅ−１へ出力する。
【００８７】
以上のように、干渉補償部３５Ｃ−１では、主信号Ａ２ｋと誤差ベクトル信号Ｅ１との相関によって、フィルタ係数を更新している。
【００８８】
図４の説明に戻り、硬判定部３５Ｄ−１は、干渉補償部３５Ｃ−１にて得られた干渉補償処理後の信号に対応する、コンスタレーション上の受信信号点（以下では、「第１受信信号点」と呼ぶことがある）に基づいて、「第１シンボル」を特定する。例えば、硬判定部３５Ｄ−１は、ＯＡＭ送信装置１０にて用いられた変調方式（ＰＳＫ（phase-shift keying）、ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）等）に対応するコンスタレーション上の複数のシンボルのうちで、「第１受信信号点」に最も近いシンボルを「第１シンボル」として特定する。そして、硬判定部３５Ｄ−１は、例えば、「第１受信信号点」と「第１シンボル」との差ベクトルを、「第１受信信号点」と「第１シンボル」との誤差を示す「第１誤差ベクトル信号」として出力する。
【００８９】
フレーム同期部３５Ｅ−１は、ＯＡＭ送信装置１０から垂直偏波によって送信されてＯＡＭ受信装置３０によって受信された既知信号と、予め保持している既知信号とのパターンマッチングによって、フレーム先頭タイミングを検出する。そして、フレーム同期部３５Ｅ−１は、検出したフレーム先頭タイミングを通信路行列推定部３４Ｂ−１へ出力する。これにより、通信路行列推定部３４Ｂ−１は、フレーム内の所定タイミングに配置されている既知信号を抽出することができる。
【００９０】
復調処理部３５Ａ−２は、等化器３５Ｂ−２と、干渉補償部３５Ｃ−２と、硬判定部３５Ｄ−２と、フレーム同期部３５Ｅ−２とを有している。等化器３５Ｂ−２、干渉補償部３５Ｃ−２、硬判定部３５Ｄ−２、及びフレーム同期部３５Ｅ−２の構成は、基本的には、等化器３５Ｂ−１、干渉補償部３５Ｃ−１、硬判定部３５Ｄ−１、及びフレーム同期部３５Ｅ−１の構成と同じである。
【００９１】
等化器３５Ｂ−２は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２にて得られた信号から歪み成分を除去して得られた、歪み成分除去処理後の信号を干渉補償部３５Ｃ−２へ出力する。例えば、等化器３５Ｂ−２は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２にて得られた信号に対して、複数のフィルタ係数（以下、「複数の第４フィルタ係数」と呼ぶことがある）を用いてフィルタリングすることによって、歪み成分を除去する。ここで、等化器３５Ｂ−２は、後述する硬判定部３５Ｄ−２から受け取る「第２誤差ベクトル信号」に基づいて、複数の第４フィルタ係数を調整（更新）しながら、歪み成分除去処理を実行する。
【００９２】
干渉補償部３５Ｃ−２は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１にて得られた信号を用いて、等化器３５Ｂ−２にて得られた歪み成分除去処理後の信号から、水平偏波に対する垂直偏波による干渉成分を除去する。例えば、干渉補償部３５Ｃ−２は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１にて得られた信号に対して複数のフィルタ係数（以下では、「複数の第２フィルタ係数」と呼ばれることがある）を用いてフィルタリングすることにより、「垂直干渉成分レプリカ」を形成する。「垂直干渉成分レプリカ」は、水平偏波に対する垂直偏波による干渉成分のレプリカである。そして、干渉補償部３５Ｃ−２は、等化器３５Ｂ−２にて得られた歪み成分除去処理後の信号から、「垂直干渉成分レプリカ」を減算して、干渉補償処理後の信号を形成する。ここで、干渉補償部３５Ｃ−２は、後述する硬判定部３５Ｄ−２から受け取る「第２誤差ベクトル信号」に基づいて、複数の第２フィルタ係数を調整（更新）しながら、干渉補償処理を実行する。
【００９３】
硬判定部３５Ｄ−２は、干渉補償部３５Ｃ−２にて得られた干渉補償処理後の信号に対応する、コンスタレーション上の受信信号点（以下では、「第２受信信号点」と呼ぶことがある）に基づいて、「第２シンボル」を特定する。例えば、硬判定部３５Ｄ−２は、ＯＡＭ送信装置１０にて用いられた変調方式（ＰＳＫ（phase-shift keying）、ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）等）に対応するコンスタレーション上の複数のシンボルのうちで、「第２受信信号点」に最も近いシンボルを「第２シンボル」として特定する。そして、硬判定部３５Ｄ−２は、例えば、「第２受信信号点」と「第２シンボル」との差ベクトルを、「第２受信信号点」と「第２シンボル」との誤差を示す「第２誤差ベクトル信号」として出力する。
【００９４】
フレーム同期部３５Ｅ−２は、ＯＡＭ送信装置１０から水平偏波によって送信されてＯＡＭ受信装置３０によって受信された既知信号と、予め保持している既知信号とのパターンマッチングによって、フレーム先頭タイミングを検出する。そして、フレーム同期部３５Ｅ−２は、検出したフレーム先頭タイミングを通信路行列推定部３４Ｂ−２へ出力する。これにより、通信路行列推定部３４Ｂ−２は、フレーム内の所定タイミングに配置されている既知信号を抽出することができる。
【００９５】
＜ＯＡＭ伝送システムの動作例＞
以上の構成を有するＯＡＭ伝送システムの動作例について説明する。
【００９６】
＜ＯＡＭ送信装置の動作例＞
ＯＡＭ送信装置１０は、連続した複数のフレームを用いて信号を送信する。図１１は、フレームの説明に供する図である。
【００９７】
図１１に示すように、各フレームは、フレームの先頭部分に「既知信号系列（パイロット信号系列）」がマッピングされ、先頭部分を除く部分に「データ信号系列」がマッピングされる。垂直偏波によって送信される既知信号系列のパターンと、水平偏波によって送信される既知信号系列のパターンとは、異なる。すなわち、変調器１１に入力される既知信号系列のパターンと、変調器２１に入力される既知信号系列のパターンとは、異なる。
【００９８】
また、変調器１１，２１では、既知信号系列に対しては、変調方式として、ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫが用いられる。一方、変調器１１，２１では、データ信号系列に対しては、変調方式として、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、及び２５６ＱＡＭ等が用いられる。
【００９９】
＜ＯＡＭ受信装置の動作例＞
〈フレーム同期〉
ＯＡＭ受信装置３０は、フレーム同期を確立するために、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２と、復調部３５とをＯＮにする。そして、フレーム同期部３５Ｅ−１，３５Ｅ−２は、フレーム先頭タイミングを検出し、検出したフレーム先頭タイミングを通信路行列推定部３４Ｂ−１，３４Ｂ−２へ出力する。そして、ＯＡＭ受信装置３０は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２をＯＦＦにする。
【０１００】
〈通信路行列の推定、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルの初期値の算出〉
ＯＡＭ受信装置３０は、通信路行列推定部３４Ｂ−１，３４Ｂ−２及びウェイト算出部３４Ｃ−１，３４Ｃ−２をＯＮにする。そして、通信路行列推定部３４Ｂ−１，３４Ｂ−２は、フレーム先頭タイミングに基づいて、受信無線部３３から受け取る受信無線処理後の信号から「既知信号」を抽出し、抽出した「既知信号」に基づいて、通信路行列を算出する。
【０１０１】
ウェイト算出部３４Ｃ−１，３４Ｃ−２は、通信路行列推定部３４Ｂ−１，３４Ｂ−２で算出された通信路行列に基づいて、「使用ＯＡＭモード」に対応する「基本ウェイトベクトル」の共役転置行列を修正して、「ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」の初期値を算出する。そして、ウェイト算出部３４Ｃ−１，３４Ｃ−２は、算出した「ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」の初期値を、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２にセットする。そして、ＯＡＭ受信装置３０は、通信路行列推定部３４Ｂ−１，３４Ｂ−２及びウェイト算出部３４Ｃ−１，３４Ｃ−２をＯＦＦにする。
【０１０２】
〈データ信号の受信〉
ＯＡＭ受信装置３０は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２をＯＮにする。そして、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２は、硬判定部３５Ｄ−１，３５Ｄ−２から受け取る「誤差ベクトル信号」に基づいて、「ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を調整（更新）しながら、「ＯＡＭ受信処理」を実行する。
【０１０３】
等化器３５Ｂ−１，３５Ｂ−２は、硬判定部３５Ｄ−１，３５Ｄ−２から受け取る「誤差ベクトル信号」に基づいて、複数のフィルタ係数を調整（更新）しながら、歪み成分除去処理を実行する。
【０１０４】
干渉補償部３５Ｃ−１，３５Ｃ−２は、硬判定部３５Ｄ−１，３５Ｄ−２から受け取る「誤差ベクトル信号」に基づいて、複数のフィルタ係数を調整（更新）しながら、干渉補償処理を実行する。
【０１０５】
硬判定部３５Ｄ−１，３５Ｄ−２は、干渉補償部３５Ｃ−１，３５Ｃ−２にて得られた干渉補償処理後の信号に対応する、コンスタレーション上の受信信号点に基づいて、「シンボル」を特定する。そして、硬判定部３５Ｄ−１，３５Ｄ−２は、特定した「シンボル」と受信信号点との誤差を示す誤差ベクトル信号を、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２、等化器３５Ｂ−１，３５Ｂ−２、及び、干渉補償部３５Ｃ−１，３５Ｃ−２へ出力する。なお、硬判定部３５Ｄ−１，３５Ｄ−２によって特定されたシンボルは、復調部３５の後段の機能部（図示せず）へ出力される。
【０１０６】
ここで、「ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」の初期値の更新は、通信路行列の算出に既知信号が用いられるため、最も頻繁に行うとしてもフレーム周期である。これに対して、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２は、硬判定部３５Ｄ−１，３５Ｄ−２から受け取る「誤差ベクトル信号」に基づいて、「ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を、逐次（例えばシンボル周期で）、調整（更新）する。これにより、ＯＡＭ送信装置１０とＯＡＭ受信装置３０との間の通信状況に対してよりマッチした「ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を用いて、ＯＡＭ受信処理を実行することができる。このように、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルの逐次調整により通信状況にマッチしたＯＡＭ信ウェイトベクトルが得られるので、ウェイト算出部３４Ｃ−１，３４Ｃ−２によるＯＡＭ信ウェイトベクトルの初期化は、例えば、通信の開始時に実行されればよい。
【０１０７】
以上のように第２実施形態によれば、ＯＡＭ受信装置３０は、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２と、干渉補償部３５Ｃ−１，３５Ｃ−２とを有している。ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１は、受信無線部３３Ａ−１，３３Ｂ−１，３３Ｃ−１，３３Ｄ−１から受け取る垂直成分受信信号に対して、「第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を乗算することにより、第１ＯＡＭ受信処理を実行する。ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２は、受信無線部３３Ａ−２，３３Ｂ−２，３３Ｃ−２，３３Ｄ−２から受け取る水平成分受信信号に対して、「第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を乗算することにより、第２ＯＡＭ受信処理を実行する。干渉補償部３５Ｃ−１は、第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号を用いて、第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号から、垂直偏波に対する水平偏波による干渉成分を除去する。干渉補償部３５Ｃ−２は、第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号を用いて、第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号から、水平偏波に対する垂直偏波による干渉成分を除去する。
【０１０８】
このＯＡＭ受信装置３０の構成により、ＯＡＭ伝送及び両偏波伝送の組み合わせによって無線送信された信号を偏波間干渉補償して受信することができる。
【０１０９】
また、ＯＡＭ受信装置３０においてＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１は、硬判定部３５Ｄ−１から受け取る「第１誤差ベクトル信号」に基づいて、「第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を調整（更新）しながら、「第１ＯＡＭ受信処理」を実行する。また、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２は、硬判定部３５Ｄ−２から受け取る「第２誤差ベクトル信号」に基づいて、「第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトル」を調整（更新）しながら、「第２ＯＡＭ受信処理」を実行する。
【０１１０】
このＯＡＭ受信装置３０の構成により、適応的なＯＡＭ受信処理が可能となる。
【０１１１】
また、ＯＡＭ受信装置３０において通信路行列推定部３４Ｂ−１は、ＯＡＭ送信装置１０から垂直偏波によって送信された既知信号に基づいて、複数の送信アンテナ素子と複数の受信アンテナ素子との間の通信路に関する第１通信路行列を算出する。通信路行列推定部３４Ｂ−２は、ＯＡＭ送信装置１０から水平偏波によって送信された既知信号に基づいて、複数の送信アンテナ素子と複数の受信アンテナ素子との間の通信路に関する第２通信路行列を算出する。ウェイト算出部３４Ｃ−１は、第１通信路行列に基づいて、使用ＯＡＭモードに対応する基本受信ウェイトベクトルの共役転置行列を修正して、第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルの初期値を算出する。ウェイト算出部３４Ｃ−２は、第２通信路行列に基づいて、使用ＯＡＭモードに対応する基本受信ウェイトベクトルの共役転置行列を修正して、第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルの初期値を算出する。
【０１１２】
このＯＡＭ受信装置３０の構成により、ＯＡＭ送信装置１０とＯＡＭ受信装置３０との間の通信状況に対して許容される精度範囲内でマッチした、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルの初期値を算出することができる。
【０１１３】
また、ＯＡＭ受信装置３０においてＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１は、垂直偏波によって送信されたデータ信号に対応する第１誤差ベクトル信号に基づいて、第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整する。ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−２は、水平偏波によって送信されたデータ信号に対応する第２誤差ベクトル信号に基づいて、第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整する。ここで、ＯＡＭ送信装置１０は、各フレームの先頭部分において既知信号を送信し、各フレームの先頭部分を除くデータ送信部分においてデータ信号を送信している。
【０１１４】
このＯＡＭ受信装置３０の構成により、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルをシンボル周期で調整できるので、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを、ＯＡＭ送信装置１０とＯＡＭ受信装置３０との間の通信状況に対してよりマッチした値により高速に近づけることができる。
【０１１５】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、ＯＡＭモード多重伝送に係る実施形態に関する。基本的にモード毎に独立なので、各モードに着目すれば、第３実施形態は、第２実施形態とほとんど相違はない。以下では、第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１１６】
＜ＯＡＭ送信装置の構成例＞
図１２は、第３実施形態のＯＡＭ送信装置の一例を示すブロック図である。図１２においてＯＡＭ送信装置５０は、変調器１１−１〜１１−４，２１−１〜２１−４と、信号形成部５２，６２とを有している。そして、信号形成部５２は、分配器５２Ａと、線形プリコーダ５２Ｂ−１〜５２Ｂ−４とを有している。また、信号形成部６２は、分配器６２Ａと、線形プリコーダ６２Ｂ−１〜６２Ｂ−４とを有している。
【０１１７】
変調器１１−１〜１１−４，２１−１〜２１−４は、それぞれ異なる送信ストリームを入力する。そして、変調器１１−１〜１１−４，２１−１〜２１−４のそれぞれは、入力した送信ストリームを変調することによって、得られる変調信号（つまり、シンボル）を出力する。すなわち、変調器１１−１〜１１−４から同時期に４つの異なるシンボルが出力されることになる。また、変調器２１−１〜２１−４からも同時期に４つの異なるシンボルが出力されることになる。ここで、変調器１１−１〜１１−４，２１−１〜２１−４は、複数の使用ＯＡＭモードと垂直偏波及び水平偏波との、複数の組み合わせにそれぞれ対応する。そして、変調器１１−１〜１１−４，２１−１〜２１−４に入力される既知信号系列のパターンは、互いに異なっている。これにより、複数の使用ＯＡＭモードと垂直偏波及び水平偏波との、複数の組み合わせのそれぞれによって、異なるパターンを持つ既知信号系列が送信されることになる。
【０１１８】
信号形成部５２において分配器５２Ａは、同時期に入力した４つのシンボルのそれぞれを、４つの線形プリコーダ５２Ｂ−１〜５２Ｂ−４へ出力する。すなわち、分配器５２Ａは、変調器１１−１から受け取ったシンボルを４つの線形プリコーダ５２Ｂ−１〜５２Ｂ−４に分配して、４つの線形プリコーダ５２Ｂ−１〜５２Ｂ−４のそれぞれに入力させる。変調器１１−２〜１１−４のそれぞれから受け取ったシンボルについても同様である。すなわち、各線形プリコーダ５２Ｂには、分配器５２Ａに同時期に入力した４つのシンボルから成るシンボルベクトルが入力されることになる。
【０１１９】
線形プリコーダ５２Ｂ−１〜５２Ｂ−４は、複数の使用ＯＡＭモードに対応する「基本ウェイト行列（ＯＡＭ送信ウェイト行列）」の４つの行ベクトルのそれぞれに対応する。なお、「基本ウェイト行列（ＯＡＭ送信ウェイト行列）」の複数の列ベクトルは、複数の使用ＯＡＭモードにそれぞれ対応する。
【０１２０】
図１３は、基本ウェイト行列（ＯＡＭ送信ウェイト行列）の一例を示す図である。図１３に示す基本ウェイト行列（ＯＡＭ送信ウェイト行列）の例では、列番号が０，１，２，３の４つの列ベクトルは、モード０、モード１、モード２、及びモード３にそれぞれ対応している。すなわち、列番号０の列ベクトル内における４つのベクトル要素の値の間のズレ量（位相変化量）は、ゼロである。また、列番号１の列ベクトル内における４つのベクトル要素の値の間のズレ量（位相変化量）は、π／２である。また、列番号２の列ベクトル内における４つのベクトル要素の値の間のズレ量（位相変化量）は、πである。また、列番号３の列ベクトル内における４つのベクトル要素の値の間のズレ量（位相変化量）は、３π／２である。以下では、複数の使用ＯＡＭモードが、モード０、モード１、モード２、及びモード３の４つのＯＡＭモードであることを前提として説明する。
【０１２１】
図１２の説明に戻り、各線形プリコーダ５２Ｂは、入力されたシンボルベクトルに対して、各線形プリコーダ５２Ｂが対応する行ベクトルを乗算する。これにより、多重信号が形成される。各線形プリコーダ５２Ｂは、形成した多重信号を、対応する送信無線部１３へ出力する。
【０１２２】
信号形成部６２の分配器６２Ａ及び線形プリコーダ６２Ｂ−１〜６２Ｂ−４は、分配器５２Ａ及び線形プリコーダ５２Ｂ−１〜５２Ｂ−４と同様の処理を実行する。
【０１２３】
すなわち、分配器６２Ａは、同時期に入力した４つのシンボルのそれぞれを、４つの線形プリコーダ６２Ｂ−１〜６２Ｂ−４へ出力する。
【０１２４】
線形プリコーダ６２Ｂ−１〜６２Ｂ−４は、複数の使用ＯＡＭモードに対応する「基本ウェイト行列（ＯＡＭ送信ウェイト行列）」の４つの行ベクトルのそれぞれに対応する。線形プリコーダ６２Ｂ−１〜６２Ｂ−４にて用いられる複数の使用ＯＡＭモードは、線形プリコーダ５２Ｂ−１〜５２Ｂ−４にて用いられる複数の使用ＯＡＭモードと同じである。すなわち、線形プリコーダ６２Ｂ−１〜６２Ｂ−４にて用いられる「基本ウェイト行列（ＯＡＭ送信ウェイト行列）」は、線形プリコーダ５２Ｂ−１〜５２Ｂ−４にて用いられる「基本ウェイト行列（ＯＡＭ送信ウェイト行列）」と同じである。
【０１２５】
そして、各線形プリコーダ６２Ｂは、形成した多重信号を、対応する送信無線部２３へ出力する。
【０１２６】
以上のようにして、ＯＡＭ送信装置５０から、複数のＯＡＭモードについてモード多重され且つ偏波多重された複数の無線信号が、アンテナ素子１５−１〜１５−４から送信されることになる。
【０１２７】
＜ＯＡＭ受信装置の構成例＞
図１４は、第３実施形態のＯＡＭ受信装置の一例を示すブロック図である。図１４においてＯＡＭ受信装置７０は、ＯＡＭ受信部７１と、復調部７２とを有している。
【０１２８】
ＯＡＭ受信部７１は、垂直成分信号に対応するＯＡＭ受信処理を実行する機能部である、分配器７１Ａ−１、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１、通信路行列推定部７１Ｆ−１、及びウェイト算出部７１Ｇ−１を有している。また、ＯＡＭ受信部７１は、水平成分信号に対応するＯＡＭ受信処理を実行する機能部である、分配器７１Ａ−２、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−２，７１Ｃ−２，７１Ｄ−２，７１Ｅ−２、通信路行列推定部７１Ｆ−２、及びウェイト算出部７１Ｇ−２を有している。
【０１２９】
分配器７１Ａ−１は、受信無線部３３Ａ−１，３３Ｂ−１，３３Ｃ−１，３３Ｄ−１から同時期に受け取った４つの受信無線処理後の信号のそれぞれを、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１へ出力する。すなわち、分配器７１Ａ−１は、受信無線部３３Ａ−１から受け取った無線処理後の信号を、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１に分配して、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１にそれぞれ入力させる。受信無線部３３Ｂ−１，３３Ｃ−１，３３Ｄ−１のそれぞれから受け取った受信無線処理後の信号についても同様である。すなわち、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１は、受信無線部３３Ａ−１，３３Ｂ−１，３３Ｃ−１，３３Ｄ−１から同時期に受け取った４つの受信無線処理後の信号から成る、受信信号ベクトルが入力されることになる。
【０１３０】
ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１は、「ＯＡＭ受信ウェイト行列」の４つの行ベクトル（つまり、４つのＯＡＭ受信ウェイトベクトル）にそれぞれ対応する。すなわち、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１は、４つの使用ＯＡＭモードにそれぞれ対応する。ここでは、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１は、モード０、モード１、モード２、及びモード３にそれぞれ対応している。
【０１３１】
ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１のそれぞれは、入力された受信信号ベクトルに対して、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１のそれぞれが対応する「ＯＡＭ受信ウェイト行列」の行ベクトルを乗算する。ここで、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１の各々は、上記ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１と同様に、復調処理部７２Ａ−１，７２Ｂ−１，７２Ｃ−１，７２Ｄ−１から受け取る「誤差ベクトル信号」に基づいてＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整しながらＯＡＭ受信処理を実行する。
【０１３２】
通信路行列推定部７１Ｆ−１は、受信無線部３３Ａ−１，３３Ｂ−１，３３Ｃ−１，３３Ｄ−１から受け取り且つＯＡＭ送信装置５０から垂直偏波によって送信された既知信号に対応する、４つの受信無線処理後の垂直成分信号に基づいて、「通信路行列」を算出する。ここで、上記の通り、ＯＡＭ送信装置１０から、複数の使用ＯＡＭモードと垂直偏波及び水平偏波との、複数の組み合わせのそれぞれによって、異なるパターンを持つ既知信号系列が送信される。これにより、通信路行列推定部７１Ｆ−１は、互いに異なるパターンの複数の既知信号系列を分離することができるので、各組み合わせの通信路の状態が反映された「通信路行列」を算出することができる。
【０１３３】
ウェイト算出部７１Ｇ−１は、通信路行列推定部７１Ｆ−１にて算出された通信路行列に基づいて、上記「基本ウェイト行列」の共役転置行列を修正して、「ＯＡＭ受信ウェイト行列」の初期値を算出する。「ＯＡＭ受信ウェイト行列」の初期値は、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１に設定（セット）される。なお、通信路行列推定部７１Ｆによる通信路行列の算出、及び、ウェイト算出部７１ＧによるＯＡＭ受信ウェイト行列の初期値の算出については、後に詳しく説明する。
【０１３４】
分配器７１Ａ−２、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−２，７１Ｃ−２，７１Ｄ−２，７１Ｅ−２、通信路行列推定部７１Ｆ−２、及びウェイト算出部７１Ｇ−２は、受信無線部３３Ａ−２，３３Ｂ−２，３３Ｃ−２，３３Ｄ−２からの信号を用いて動作する点以外、分配器７１Ａ−１、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１、通信路行列推定部７１Ｆ−１、及びウェイト算出部７１Ｇ−１と同様に動作する。
【０１３５】
復調部７２は、復調処理部７２Ａ−１，７２Ａ−２，７２Ｂ−１，７２Ｂ−２，７２Ｃ−１，７２Ｃ−２，７２Ｄ−１，７２Ｄ−２を有している。復調処理部７２Ａ−１，７２Ｂ−１，７２Ｃ−１，７２Ｄ−１は、それぞれ、第２実施形態の復調処理部３５Ａ−１に対応する。また、復調処理部７２Ａ−２，７２Ｂ−２，７２Ｃ−２，７２Ｄ−２は、それぞれ、第２実施形態の復調処理部３５Ａ−２に対応する。復調処理部７２Ａ−１，７２Ａ−２は、モード０に対応する。復調処理部７２Ｂ−１，７２Ｂ−２は、モード１に対応する。復調処理部７２Ｃ−１，７２Ｃ−２は、モード２に対応する。復調処理部７２Ｄ−１，７２Ｄ−２は、モード３に対応する。すなわち、復調処理部７２Ａ−１，７２Ａ−２と、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｂ−２との関係性は、第２実施形態の復調処理部３５Ａ−１，３５Ａ−２と、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２との関係性と同じである。同様に、復調処理部７２Ｂ−１，７２Ｂ−２と、ＯＡＭ受信処理部７１Ｃ−１，７１Ｃ−２との関係性は、第２実施形態の復調処理部３５Ａ−１，３５Ａ−２と、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２との関係性と同じである。復調処理部７２Ｃ−１，７２Ｃ−２と、ＯＡＭ受信処理部７１Ｄ−１，７１Ｄ−２との関係性は、第２実施形態の復調処理部３５Ａ−１，３５Ａ−２と、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２との関係性と同じである。復調処理部７２Ｄ−１，７２Ｄ−２と、ＯＡＭ受信処理部７１Ｅ−１，７１Ｅ−２との関係性は、第２実施形態の復調処理部３５Ａ−１，３５Ａ−２と、ＯＡＭ受信処理部３４Ａ−１，３４Ａ−２との関係性と同じである。すなわち、ＯＡＭ受信装置７０は、２つのＯＡＭ受信処理部及び２つの復調処理部のセットを、少なくとも複数の使用ＯＡＭモード（モード０，１，２，３）と同じ数だけ有している。
【０１３６】
＜ＯＡＭ伝送システムの動作例＞
以上の構成を有するＯＡＭ送信装置５０及びＯＡＭ受信装置７０を含むＯＡＭ伝送システムの動作例について説明する。
【０１３７】
＜ＯＡＭ送信装置の動作例＞
ＯＡＭ送信装置５０は、ＯＡＭ受信装置７０にフレーム同期を確立させるために、１つの使用ＯＡＭモード（例えば、モード０）及び両偏波を用いて既知信号を送信する。そして、ＯＡＭ送信装置５０は、ＯＡＭ受信装置７０に通信路行列を算出させるために、複数の使用ＯＡＭモード及び両偏波を用いて既知信号を送信する。例えば、ＯＡＭ送信装置５０は、フレームの先頭部分における最初の第１区間において１つのＯＡＭモード及び両偏波を用いて既知信号を送信し、該先頭部分における第１区間を除く第２区間において複数の使用ＯＡＭモード及び両偏波を用いて既知信号を送信してもよい。
【０１３８】
そして、ＯＡＭ送信装置５０は、フレームの先頭部分を除く部分において、データ信号系列を複数の使用ＯＡＭモード及び両偏波を用いて送信する。
【０１３９】
＜ＯＡＭ受信装置の動作例＞
〈フレーム同期〉
ＯＡＭ受信装置７０は、フレーム同期を確立するために、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｂ−２と、復調処理部７２Ａ−１，７２Ａ−２とをＯＮにする。そして、復調処理部７２Ａ−１，７２Ａ−２のフレーム同期部は、フレーム先頭タイミングを検出し、検出したフレーム先頭タイミングを通信路行列推定部７１Ｆ−１，７１Ｆ−２へ出力する。そして、ＯＡＭ受信装置７０は、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｂ−２をＯＦＦにする。
【０１４０】
〈通信路行列の推定、ＯＡＭ受信ウェイト行列の初期値の算出〉
ＯＡＭ受信装置７０は、通信路行列推定部７１Ｆ−１，７１Ｆ−２及びウェイト算出部７１Ｇ−１，７１Ｇ−２をＯＮにする。そして、通信路行列推定部７１Ｆ−１，７１Ｆ−２は、フレーム先頭タイミングに基づいて、受信無線部３３から受け取る受信無線処理後の信号から「既知信号」を抽出し、抽出した「既知信号」に基づいて、通信路行列を算出する。
【０１４１】
ウェイト算出部７１Ｇ−１，７１Ｇ−２は、通信路行列推定部７１Ｆ−１，７１Ｆ−２で算出された通信路行列に基づいて、「基本ウェイト行列」の共役転置行列を修正して、「ＯＡＭ受信ウェイト行列」の初期値を算出する。そして、ウェイト算出部７１Ｇ−１，７１Ｇ−２は、算出した「ＯＡＭ受信ウェイト行列」の初期値を、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１，７１Ｂ−２，７１Ｃ−２，７１Ｄ−２，７１Ｅ−２にセットする。そして、ＯＡＭ受信装置７０は、通信路行列推定部７１Ｆ−１，７１Ｆ−２及びウェイト算出部７１Ｇ−１，７１Ｇ−２をＯＦＦにする。
【０１４２】
＜データ信号の受信＞
ＯＡＭ受信装置７０は、ＯＡＭ受信処理部７１Ｂ−１，７１Ｃ−１，７１Ｄ−１，７１Ｅ−１，７１Ｂ−２，７１Ｃ−２，７１Ｄ−２，７１Ｅ−２及び復調処理部７２Ａ−１，７２Ａ−２，７２Ｂ−１，７２Ｂ−２，７２Ｃ−１，７２Ｃ−２，７２Ｄ−１，７２Ｄ−２をＯＮして、ＯＡＭ受信処理及び復調処理を実行する。
【０１４３】
なお、以上の説明では、ＯＡＭ送信装置５０は、ＯＡＭ受信装置７０に通信路行列を算出させるために、複数の使用ＯＡＭモード及び両偏波を用いて既知信号を送信するものとして説明したが、これに限定されない。ＯＡＭ送信装置５０は、ＯＡＭ受信装置７０に通信路行列を算出させるために、１つの使用ＯＡＭモード（例えば、モード０）及び両偏波を用いて既知信号を送信してもよい。
【０１４４】
ここで、通信路行列推定部７１Ｆによる通信路行列の算出、及び、ウェイト算出部７１ＧによるＯＡＭ受信ウェイト行列の初期値の算出について詳しく説明する。
【０１４５】
まず、送信信号と受信信号との関係は、次の式（１）で表すことができる。
【数１】
2020090378.tif 000003
ｙ（ｔ）は、時刻ｔの受信信号（ＯＡＭ分離後、つまりＯＡＭ受信処理後の信号）である。ｘ（ｔ）は、時刻ｔの送信信号（ＯＡＭ多重化前の信号）である。Ｈは、通信路行列である。ＷＴは、ＯＡＭ送信ウェイト行列である。ＷＲは、ＯＡＭ受信ウェイト行列である。
【０１４６】
次に、送信アンテナ素子と受信アンテナ素子とが正対する理想状態を考える。このとき、通信路行列Ｈは、巡回行列（Ｈｉｄ）となる。ここで、ＯＡＭ送信装置５０は、Ｎ個の送信アンテナ素子から成るＵＣＡアンテナを有し、ＯＡＭ受信装置７０は、Ｎ個の受信アンテナ素子から成るＵＣＡアンテナを有しているものとする。
【０１４７】
巡回行列の性質から、式（１）における「ＷＲＨＷＴ」は、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）行列Ｄを用いた対角化（Ａ）が可能である。従って、式（１）は、次の式（２）のように変形することができる。
【数２】
2020090378.tif 000004
ここで、Ａは、式（３）で表される。また、Ａは、対角行列であるので、式（４）のような形となる。
【数３】
2020090378.tif 000005
【数４】
2020090378.tif 000006
【０１４８】
ここで、ＯＡＭ送信装置５０のＵＣＡアンテナ及びＯＡＭ受信装置７０のＵＣＡアンテナを実際に設置する際には、例えば１°より小さい微小角が生じるため、通信路行列Ｈは、理想状態の通信路行列Ｈｉｄにはならない。
【０１４９】
非理想状態の通信路行列Ｈｎｉｄは、次の式（５）のようにモデル化することができる。
【数５】
2020090378.tif 000007
Ｒは、理想状態の通信路行列Ｈｉｄに対する非理想状態の通信路行列Ｈｎｉｄの差分を表す行列である。
【０１５０】
このときの送信信号と受信信号との関係は、次の式（６）で表すことができる。
【数６】
2020090378.tif 000008
【０１５１】
式（６）において、ＯＡＭ受信ウェイト行列ＷＲに、ＤＦＴ行列Ｄの共役転置をＲの逆行列によって修正したものを用いることにより、式（２）に表したような対角化が可能となる。ここで、「ＤＦＴ行列Ｄの共役転置をＲの逆行列によって修正したもの」を、例えば次の式（７）で表すと、対角化（Ａ）は次の式（８）によって表すことができる。
【数７】
2020090378.tif 000009
【数８】
2020090378.tif 000010
【０１５２】
このため、式（７）に表したＯＡＭ受信ウェイト行列を得るためには、Ｒの逆行列を算出できればよい。上記の通り、理想状態の通信路行列Ｈｉｄに対する非理想状態の通信路行列Ｈｎｉｄの差分を表す行列である。
【０１５３】
まず、理想状態の通信路行列Ｈｉｄを算出することは、理想的な状態にあるＮ個の送信アンテナ素子とＮ個の受信アンテナ素子との間のパス（ｄｋ，ｌ）に基づく位相回転を算出することと同義である。各パスに基づく位相回転量は、設計値である「アンテナ素子の数（Ｎ）」、「アレー半径（ｒ）」、「波長（λ）」、及び、設置時に測定した送受信間の「伝送距離（Ｚ）」によって、幾何学的に算出することができる。ここで、パス（ｄｋ，ｌ）は、ｋ番目の送信アンテナ素子とｌ番目の受信アンテナ素子との間のパスを意味している。
【０１５４】
パス（ｄｋ，ｌ）は、次の式（９）で表すことができる。また、理想状態の通信路行列Ｈｉｄは、次の式（１０）で表すことができる。
【数９】
2020090378.tif 000011
【数１０】
2020090378.tif 000012
【０１５５】
また、非理想状態の通信路行列Ｈｎｉｄは、既知信号（パイロット信号（ｐ））を用いて推定することができる。受信信号（ｙ）とパイロット信号（ｐ）とは、次の式（１１）で表される関係がある。
【数１１】
2020090378.tif 000013
Ｄは、行列サイズがＮ×ＮのＤＦＴ行列である。
【０１５６】
そして、次の式（１２）に表すように、予め計算しておいた行列（ｓＨＶ−１）を受信信号に行列積することによって、推定された通信路行列Ｈ＾ｎｉｄを算出することができる。
【数１２】
2020090378.tif 000014
【０１５７】
以上のように、通信路行列推定部７１Ｆ−１，７１Ｆ−２は、例えば式（１２）を用いて、通信路行列Ｈ＾ｎｉｄを算出することができる。そして、ウェイト算出部７１Ｇ−１，７１Ｇ−２は、通信路行列Ｈ＾ｎｉｄと理想状態の通信路行列Ｈｉｄとを用いてＲを算出する。そして、ウェイト算出部７１Ｇ−１，７１Ｇ−２は、式（７）に示すように、ＤＦＴ行列（つまり、基本ウェイト行列）Ｄの共役転置をＲの逆行列によって修正することによって、「ＯＡＭ受信ウェイト行列」の初期値を算出することができる。
【０１５８】
以上のように第３実施形態によれば、ＯＡＭ受信装置７０は、２つのＯＡＭ受信処理部及び２つの復調処理部（干渉補償部）のセットを、少なくとも複数の使用ＯＡＭモードと同じ数だけ有している。
【０１５９】
このＯＡＭ受信装置の構成により、ＯＡＭモード多重伝送及び両偏波伝送の組み合わせによって無線送信された信号を偏波間干渉補償して受信することができる。
【０１６０】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１６１】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１６２】
（付記１）
ＯＡＭ（orbital angular momentum）送信装置の複数の送信アンテナ素子からそれぞれ送信された複数の無線信号であって、各無線信号が、互いに共通のＯＡＭ（orbital angular momentum）モードによって形成され且つ垂直偏波によって送信された第１ＯＡＭ無線信号及び水平偏波によって送信された第２ＯＡＭ無線信号を含む、前記複数の無線信号を受信する、複数の受信アンテナ素子と、
前記複数の受信アンテナ素子によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に基づいて、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを用いたＯＡＭ受信処理及び偏波間の干渉成分を除去する干渉補償処理をそれぞれ実行し、且つ、互いに独立した、ＯＡＭ受信手段及び干渉補償手段と、
を具備するＯＡＭ受信装置。
（付記２）
前記ＯＡＭ受信手段と前記干渉補償手段とは、直列に接続されている、
付記１記載のＯＡＭ受信装置。
（付記３）
前記ＯＡＭ受信手段は、
前記複数の垂直成分受信信号に対して、第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを乗算することにより、第１ＯＡＭ受信処理を実行する第１ＯＡＭ受信処理手段と、
前記複数の水平成分信号に対して、第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを乗算することにより、第２ＯＡＭ受信処理を実行する第２ＯＡＭ受信処理手段と、
を具備し、
前記干渉補償手段は、
前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号を用いて、前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号から、前記垂直偏波に対する前記水平偏波による干渉成分を除去する第１干渉補償手段と、
前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号を用いて、前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号から、前記水平偏波に対する前記垂直偏波による干渉成分を除去する第２干渉補償手段と、
を具備する、
付記１又は２に記載のＯＡＭ受信装置。
（付記４）
前記第１干渉補償手段によって干渉成分が除去された信号に対応するコンスタレーション上の第１受信信号点に基づいて第１シンボルを特定すると共に、該特定された第１シンボルと前記第１受信信号点との誤差を示す第１誤差ベクトル信号を出力する、第１硬判定手段と、
前記第２干渉補償手段によって干渉成分が除去された信号に対応するコンスタレーション上の第２受信信号点に基づいて第２シンボルを特定すると共に、該特定された第２シンボルと前記第２受信信号点との誤差を示す第２誤差ベクトル信号を出力する、第２硬判定手段と、
をさらに具備し、
前記第１ＯＡＭ受信処理手段は、前記第１誤差ベクトル信号に基づいて、前記第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整し、
前記第２ＯＡＭ受信処理手段は、前記第２誤差ベクトル信号に基づいて、前記第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整する、
付記３記載のＯＡＭ受信装置。
（付記５）
前記ＯＡＭ送信装置から前記垂直偏波によって送信された既知信号に基づいて、前記複数の送信アンテナ素子と前記複数の受信アンテナ素子との間の通信路に関する第１通信路行列を算出する第１通信路行列推定手段と、
前記ＯＡＭ送信装置から前記水平偏波によって送信された既知信号に基づいて、前記複数の送信アンテナ素子と前記複数の受信アンテナ素子との間の通信路に関する第２通信路行列を算出する第２通信路行列推定手段と、
前記算出された第１通信路行列に基づいて、前記共通のＯＡＭモードに対応する基本受信ウェイトベクトルの共役転置行列を修正して、前記第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルの初期値を算出する第１ウェイト算出手段と、
前記算出された第２通信路行列に基づいて、前記基本受信ウェイトベクトルの共役転置行列を修正して前記第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルの初期値を算出する第２ウェイト算出手段と、
をさらに具備する、付記４に記載のＯＡＭ受信装置。
（付記６）
前記ＯＡＭ送信装置は、各フレームの先頭部分において前記既知信号を送信し、各フレームの前記先頭部分を除くデータ送信部分においてデータ信号を送信し、
前記第１ＯＡＭ受信処理手段は、前記垂直偏波によって送信されたデータ信号に対応する前記第１誤差ベクトル信号に基づいて、前記第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整し、
前記第２ＯＡＭ受信処理手段は、前記水平偏波によって送信されたデータ信号に対応する前記第２誤差ベクトル信号に基づいて、前記第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整する、
付記５記載のＯＡＭ受信装置。
（付記７）
前記第１干渉補償手段は、前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第１フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって、前記垂直偏波に対する前記水平偏波による水平干渉成分レプリカを形成する第１干渉成分レプリカ形成手段を具備し、
前記第２干渉補償手段は、前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第２フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって、前記水平偏波に対する前記垂直偏波による垂直干渉成分レプリカを形成する第２干渉成分レプリカ形成手段を具備し、
前記第１干渉成分レプリカ形成手段は、前記第１誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第１フィルタ係数を調整し、
前記第２干渉成分レプリカ形成手段は、前記第２誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第２フィルタ係数を調整する、
付記６記載のＯＡＭ受信装置。
（付記８）
前記第１ＯＡＭ受信処理手段と前記第１干渉補償手段との間に設けられ、且つ、前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第３フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって歪み成分を除去する第１等化手段と、
前記第２ＯＡＭ受信処理手段と前記第２干渉補償手段との間に設けられ、且つ、前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第４フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって歪み成分を除去する第２等化手段と、
をさらに具備し、
前記第１等化手段は、前記第１誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第３フィルタ係数を調整し、
前記第２等化手段は、前記第２誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第４フィルタ係数を調整する、
付記７記載のＯＡＭ受信装置。
（付記９）
前記ＯＡＭ送信装置は、複数のＯＡＭモードについてモード多重された複数のモード多重無線信号を前記複数の無線信号として送信し、
前記ＯＡＭ受信装置は、前記複数のＯＡＭモードにそれぞれ対応する、複数のセットの、前記第１ＯＡＭ受信処理手段、前記第２ＯＡＭ受信処理手段、前記第１干渉補償手段、及び前記第２干渉補償手段を具備する、
付記３から８のいずれか１項に記載のＯＡＭ受信装置。
（付記１０）
ＯＡＭ（orbital angular momentum）送信装置の複数の送信アンテナ素子からそれぞれ送信された複数の無線信号であって、各無線信号が、互いに共通のＯＡＭ（orbital angular momentum）モードによって形成され且つ垂直偏波によって送信された第１ＯＡＭ無線信号及び水平偏波によって送信された第２ＯＡＭ無線信号を含む、前記複数の無線信号をそれぞれ受信する、複数の受信アンテナ素子を具備するＯＡＭ受信装置によって実行されるＯＡＭ受信方法であって、
前記複数の受信アンテナ素子によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に対して、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを用いたＯＡＭ受信処理及び偏波間の干渉成分を除去する干渉補償処理を、互いに独立したＯＡＭ受信手段及び干渉補償手段によって実行する、
ＯＡＭ受信方法。
（付記１１）
前記ＯＡＭ受信処理を実行した後に、前記干渉補償処理を実行する、付記１０記載のＯＡＭ受信方法。
（付記１２）
ＯＡＭ送信装置及びＯＡＭ受信装置を具備するＯＡＭ伝送システムであって、
前記ＯＡＭ送信装置は、各無線信号が、互いに共通のＯＡＭ（orbital angular momentum）モードによって形成され且つ垂直偏波によって送信される第１ＯＡＭ無線信号及び水平偏波によって送信される第２ＯＡＭ無線信号を含む、複数の無線信号を、複数の送信アンテナ素子からそれぞれ送信し、
前記ＯＡＭ受信装置は、
前記送信された複数の無線信号を受信する複数の受信アンテナ素子と、
前記複数の受信アンテナ素子によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に対して、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを用いたＯＡＭ受信処理及び偏波間の干渉成分を除去する干渉補償処理をそれぞれ実行し、且つ、互いに独立した、ＯＡＭ受信手段及び干渉補償手段と、
を具備する、
ＯＡＭ伝送システム。
（付記１３）
前記ＯＡＭ受信手段と前記干渉補償手段とは、直列に接続されている、
付記１２記載のＯＡＭ伝送システム。
【０１６３】
この出願は、２０１８年１１月２日に出願された日本出願特願２０１８−２０７７４２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１６４】
１  ＯＡＭ伝送システム
１０，５０  ＯＡＭ送信装置
１１，２１  変調器
１２，２２，５２，６２  信号形成部
１２Ａ，２２Ａ，５２Ａ，６２Ａ  分配器
１２Ｂ，２２Ｂ，５２Ｂ，６２Ｂ  線形プリコーダ
１３  送信無線部
１４  偏波多重器
１５  アンテナ素子
２３  送信無線部
３０，７０  ＯＡＭ受信装置
３１  アンテナ素子
３２  偏波分離器
３３  受信無線部
３４，７１  ＯＡＭ受信部
３４Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ，７１Ｅ  ＯＡＭ受信処理部
３４Ｂ，７１Ｆ  通信路行列推定部
３４Ｃ，７１Ｇ  ウェイト算出部
３５，７２  復調部
３５Ａ，７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ  復調処理部
３５Ｂ  等化器
３５Ｃ  干渉補償部
３５Ｄ  硬判定部
３５Ｅ  フレーム同期部
７１Ａ  分配器
３５２Ａ  干渉成分レプリカ形成部
【図１】
2020090378.tif 000015
【図２】
2020090378.tif 000016
【図３】
2020090378.tif 000017
【図４】
2020090378.tif 000018
【図５】
2020090378.tif 000019
【図６】
2020090378.tif 000020
【図７】
2020090378.tif 000021
【図８】
2020090378.tif 000022
【図９】
2020090378.tif 000023
【図１０】
2020090378.tif 000024
【図１１】
2020090378.tif 000025
【図１２】
2020090378.tif 000026
【図１３】
2020090378.tif 000027
【図１４】
2020090378.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月14日(2021.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＡＭ（orbital angular momentum）送信装置の複数の送信アンテナ素子からそれぞれ送信された複数の無線信号であって、各無線信号が、互いに共通のＯＡＭ（orbital angular momentum）モードによって形成され且つ垂直偏波によって送信された第１ＯＡＭ無線信号及び水平偏波によって送信された第２ＯＡＭ無線信号を含む、前記複数の無線信号を受信する、複数の受信アンテナ素子と、
前記複数の受信アンテナ素子によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に基づいて、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを用いたＯＡＭ受信処理及び偏波間の干渉成分を除去する干渉補償処理をそれぞれ実行し、且つ、互いに独立した、ＯＡＭ受信手段及び干渉補償手段と、
を具備するＯＡＭ受信装置。
【請求項２】
前記ＯＡＭ受信手段と前記干渉補償手段とは、直列に接続されている、
請求項１記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項３】
前記ＯＡＭ受信手段は、
前記複数の垂直成分信号に対して、第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを乗算することにより、第１ＯＡＭ受信処理を実行する第１ＯＡＭ受信処理手段と、
前記複数の水平成分信号に対して、第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを乗算することにより、第２ＯＡＭ受信処理を実行する第２ＯＡＭ受信処理手段と、
を具備し、
前記干渉補償手段は、
前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号を用いて、前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号から、前記垂直偏波に対する前記水平偏波による干渉成分を除去する第１干渉補償手段と、
前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号を用いて、前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号から、前記水平偏波に対する前記垂直偏波による干渉成分を除去する第２干渉補償手段と、
を具備する、
請求項１又は２に記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項４】
前記第１干渉補償手段によって干渉成分が除去された信号に対応するコンスタレーション上の第１受信信号点に基づいて第１シンボルを特定すると共に、該特定された第１シンボルと前記第１受信信号点との誤差を示す第１誤差ベクトル信号を出力する、第１硬判定手段と、
前記第２干渉補償手段によって干渉成分が除去された信号に対応するコンスタレーション上の第２受信信号点に基づいて第２シンボルを特定すると共に、該特定された第２シンボルと前記第２受信信号点との誤差を示す第２誤差ベクトル信号を出力する、第２硬判定手段と、
をさらに具備し、
前記第１ＯＡＭ受信処理手段は、前記第１誤差ベクトル信号に基づいて、前記第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整し、
前記第２ＯＡＭ受信処理手段は、前記第２誤差ベクトル信号に基づいて、前記第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整する、
請求項３記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項５】
前記ＯＡＭ送信装置から前記垂直偏波によって送信された既知信号に基づいて、前記複数の送信アンテナ素子と前記複数の受信アンテナ素子との間の通信路に関する第１通信路行列を算出する第１通信路行列推定手段と、
前記ＯＡＭ送信装置から前記水平偏波によって送信された既知信号に基づいて、前記複数の送信アンテナ素子と前記複数の受信アンテナ素子との間の通信路に関する第２通信路行列を算出する第２通信路行列推定手段と、
前記算出された第１通信路行列に基づいて、前記共通のＯＡＭモードに対応する基本受信ウェイトベクトルの共役転置行列を修正して、前記第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルの初期値を算出する第１ウェイト算出手段と、
前記算出された第２通信路行列に基づいて、前記基本受信ウェイトベクトルの共役転置行列を修正して前記第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルの初期値を算出する第２ウェイト算出手段と、
をさらに具備する、請求項４に記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項６】
前記ＯＡＭ送信装置は、各フレームの先頭部分において前記既知信号を送信し、各フレームの前記先頭部分を除くデータ送信部分においてデータ信号を送信し、
前記第１ＯＡＭ受信処理手段は、前記垂直偏波によって送信されたデータ信号に対応する前記第１誤差ベクトル信号に基づいて、前記第１ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整し、
前記第２ＯＡＭ受信処理手段は、前記水平偏波によって送信されたデータ信号に対応する前記第２誤差ベクトル信号に基づいて、前記第２ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを調整する、
請求項５記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項７】
前記第１干渉補償手段は、前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第１フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって、前記垂直偏波に対する前記水平偏波による水平干渉成分レプリカを形成する第１干渉成分レプリカ形成手段を具備し、
前記第２干渉補償手段は、前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第２フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって、前記水平偏波に対する前記垂直偏波による垂直干渉成分レプリカを形成する第２干渉成分レプリカ形成手段を具備し、
前記第１干渉成分レプリカ形成手段は、前記第１誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第１フィルタ係数を調整し、
前記第２干渉成分レプリカ形成手段は、前記第２誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第２フィルタ係数を調整する、
請求項６記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項８】
前記第１ＯＡＭ受信処理手段と前記第１干渉補償手段との間に設けられ、且つ、前記第１ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第３フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって歪み成分を除去する第１等化手段と、
前記第２ＯＡＭ受信処理手段と前記第２干渉補償手段との間に設けられ、且つ、前記第２ＯＡＭ受信処理によって得られた信号に対して複数の第４フィルタ係数を用いてフィルタリングすることによって歪み成分を除去する第２等化手段と、
をさらに具備し、
前記第１等化手段は、前記第１誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第３フィルタ係数を調整し、
前記第２等化手段は、前記第２誤差ベクトル信号に基づいて前記複数の第４フィルタ係数を調整する、
請求項７記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項９】
前記ＯＡＭ送信装置は、複数のＯＡＭモードについてモード多重された複数のモード多重無線信号を前記複数の無線信号として送信し、
前記ＯＡＭ受信装置は、前記複数のＯＡＭモードにそれぞれ対応する、複数のセットの、前記第１ＯＡＭ受信処理手段、前記第２ＯＡＭ受信処理手段、前記第１干渉補償手段、及び前記第２干渉補償手段を具備する、
請求項３から８のいずれか１項に記載のＯＡＭ受信装置。
【請求項１０】
ＯＡＭ（orbital angular momentum）送信装置の複数の送信アンテナ素子からそれぞれ送信された複数の無線信号であって、各無線信号が、互いに共通のＯＡＭ（orbital angular momentum）モードによって形成され且つ垂直偏波によって送信された第１ＯＡＭ無線信号及び水平偏波によって送信された第２ＯＡＭ無線信号を含む、前記複数の無線信号をそれぞれ受信する、複数の受信アンテナ素子を具備するＯＡＭ受信装置によって実行されるＯＡＭ受信方法であって、
前記複数の受信アンテナ素子によって受信された複数の受信無線信号のそれぞれが偏波分離され且つダウンコンバートされて得られた、複数の垂直成分信号及び複数の水平成分信号に対して、ＯＡＭ受信ウェイトベクトルを用いたＯＡＭ受信処理及び偏波間の干渉成分を除去する干渉補償処理を、互いに独立したＯＡＭ受信手段及び干渉補償手段によって実行する、
ＯＡＭ受信方法。
【国際調査報告】
2020090378.tif 000029
2020090378.tif 000030
2020090378.tif 000031
2020090378.tif 000032