(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報ビツトから生成した符号化ビツトに所定の変調処理を施すことにより情報シンボルを生成し、当該情報シンボルの合間に受信側で既知のパイロツトシンボルを挿入することにより送信シンボルを生成し、当該送信シンボルに所定の送信処理を施すことにより生成された送信信号を、それぞれ受信する複数のアンテナ手段と、
上記複数のアンテナ手段で受信したそれぞれの受信信号から上記パイロツトシンボルを抽出し、抽出したそれぞれのパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出し、当該重み係数をそれぞれの上記受信信号から抽出した上記情報シンボルに乗算することにより当該情報シンボルに含まれる干渉波成分を除去した後、当該情報シンボルを合成して受信情報シンボルを生成し、当該受信情報シンボルに所定の復調処理を施すことによつて上記符号化ビツトを復元する受信信号処理手段と、
上記受信信号処理手段から出力される上記符号化ビツトに最尤系列推定を施して上記情報ビツトを復元する復号化手段と
を具えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
上記受信信号処理手段は、
それぞれの上記受信信号から抽出したパイロツトシンボルと、送信側で挿入したパイロツトシンボルに等しいシンボルとに基づいて、それぞれのシンボルどうしの期待値を算出し、当該期待値を基に干渉波成分を最小にする上記重み係数を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
上記受信信号処理手段は、
上記受信情報シンボルから当該受信情報シンボルに含まれるノイズ電力を算出し、当該ノイズ電力を基に伝送路の信頼性を示す信頼性係数を算出して上記符号化ビツトに乗算することにより当該符号化ビツトの信号レベルに伝送路の信頼性を反映する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
上記受信信号処理手段は、
上記送信シンボルが差動変調されている場合、上記受信信号からそれぞれ取り出した受信シンボルに差動復調処理を施した後、当該受信シンボルからそれぞれ上記パイロツトシンボルと上記情報シンボルを抽出する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
情報ビツトに符号化処理を施して符号化ビツトを生成する符号化手段と、
上記符号化ビツトに所定の変調処理を施すことにより情報シンボルを生成する変調手段と、
上記情報シンボルの合間に受信側で既知のパイロツトシンボルを挿入することにより送信シンボルを生成するパイロツトシンボル付加手段と、
上記送信シンボルに所定の送信処理を施すことにより送信信号を生成して送信する送信手段と
を有する送信装置と、
上記送信信号をそれぞれ受信する複数のアンテナ手段と、
上記複数のアンテナ手段で受信したそれぞれの受信信号から上記パイロツトシンボルを抽出し、抽出したそれぞれのパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出し、当該重み係数をそれぞれの上記受信信号から抽出した上記情報シンボルに乗算することにより当該情報シンボルに含まれる干渉波成分を除去した後、当該情報シンボルを合成して受信情報シンボルを生成し、当該受信情報シンボルに所定の復調処理を施すことによつて上記符号化ビツトを復元する受信信号処理手段と、
上記受信信号処理手段から出力される上記符号化ビツトに最尤系列推定を施して上記情報ビツトを復元する復号化手段と
を有する受信装置と
を具えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
上記受信信号処理手段は、
それぞれの上記受信信号から抽出したパイロツトシンボルと、送信側で挿入したパイロツトシンボルに等しいシンボルとに基づいて、それぞれのシンボルどうしの期待値を算出し、当該期待値を基に干渉波成分を最小にする上記重み係数を算出する
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
上記受信信号処理手段は、
上記受信情報シンボルから当該受信情報シンボルに含まれるノイズ電力を算出し、当該ノイズ電力を基に伝送路の信頼性を示す信頼性係数を算出して上記符号化ビツトに乗算することにより当該符号化ビツトの信号レベルに伝送路の信頼性を反映する
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項８】
上記送信装置は、
差動変調手段を有し、当該差動変調手段によつて差動変調処理を施した上記送信シンボルを上記送信手段を介して送信し、
上記受信装置の上記受信信号処理手段は、
上記受信信号からそれぞれ取り出した受信シンボルに差動復調処理を施した後、当該受信シンボルからそれぞれ上記パイロツトシンボルと上記情報シンボルを抽出する
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項９】
上記パイロツトシンボルは通信毎に異なるシンボルである
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
上記パイロツトシンボルは通信毎に互いに直交関係にあるシンボルであり、当該パイロツトシンボルを予め決められている挿入位置に挿入する
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
情報ビツトから生成した符号化ビツトに所定の変調処理を施すことにより情報シンボルを生成し、当該情報シンボルの合間に受信側で既知のパイロツトシンボルを挿入することにより送信シンボルを生成し、当該送信シンボルに所定の送信処理を施すことにより生成した送信信号を送信し、
受信側では、上記送信信号をそれぞれ複数のアンテナ手段で受信し、受信したそれぞれの受信信号から上記パイロツトシンボルを抽出し、抽出したそれぞれのパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出し、当該重み係数をそれぞれの上記受信信号から抽出した上記情報シンボルに乗算することにより当該情報シンボルに含まれる干渉波成分を除去した後、当該情報シンボルを合成して受信情報シンボルを生成し、当該受信情報シンボルに所定の復調処理を施すことによつて上記符号化ビツトを復元し、当該符号化ビツトに最尤系列推定を施して上記情報ビツトを復元する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項１２】
それぞれの上記受信信号から抽出したパイロツトシンボルと、送信側で挿入したパイロツトシンボルに等しいシンボルとに基づいて、それぞれのシンボルどうしの期待値を算出し、当該期待値を基に干渉波成分を最小にする上記重み係数を算出する
ことを特徴とする請求項１１に記載の通信方法。
【請求項１３】
上記受信情報シンボルから当該受信情報シンボルに含まれるノイズ電力を算出し、当該ノイズ電力を基に伝送路の信頼性を示す信頼性係数を算出して上記符号化ビツトに乗算することにより当該符号化ビツトの信号レベルに伝送路の信頼性を反映する
ことを特徴とする請求項１１に記載の通信方法。
【請求項１４】
送信側では、上記送信シンボルに差動変調処理を施して送信し、
受信側では、上記受信信号からそれぞれ取り出した受信シンボルに差動復調処理を施した後、当該受信シンボルからそれぞれ上記パイロツトシンボルと上記情報シンボルを抽出する
ことを特徴とする請求項１１に記載の通信方法。
【請求項１５】
上記パイロツトシンボルは通信毎に異なるシンボルである
ことを特徴とする請求項１１に記載の通信方法。
【請求項１６】
上記パイロツトシンボルは通信毎に互いに直交関係にあるシンボルであり、当該パイロツトシンボルを予め決められている挿入位置に挿入する
ことを特徴とする請求項１１に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
【０００２】
発明の属する技術分野
従来の技術（図２１〜図２４）
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
発明の実施の形態
（１）第１の実施の形態
（１−１）無線通信システムの全体構成（図１）
（１−２）送信装置の構成（図２〜図８）
（１−３）受信装置の構成（図９）
（１−４）重み係数算出部の構成
（１−４−１）回路構成（図１０）
（１−４−２）重み係数算出部の重み係数算出手順（図１１）
（１−４−３）重み係数算出の原理
（１−５）復調回路の構成
（１−５−１）ＱＰＳＫ変調に対応した復調回路の構成（図１２）
（１−５−２）８ＰＳＫ変調に対応した復調回路の構成（図１３）
（１−５−３）16ＱＡＭ変調に対応した復調回路の構成（図１４）
（１−５−４）64ＱＡＭ変調に対応した復調回路の構成（図１５）
（１−６）動作及び効果
（２）第２の実施の形態（図１６及び図１７）
（３）他の実施の形態（図１８〜図２０）
発明の効果
【０００３】
【発明の属する技術分野】
本発明は受信装置及び無線通信システム並びに通信方法に関し、例えば携帯電話システムのような無線通信システムに適用して好適なものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来、この種の無線通信システムにおいては、受信装置に複数のアンテナを設けてダイバーシチ受信を行うことにより伝送路で受けたフエージングの影響を除去し得るようになされたものがある。ここでこのような無線通信システムについて以下に具体例を上げて説明する。なお、ここでは、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access ：いわゆる時分割多元接続）方式によつてデイジタルデータを送受信する同期検波系の無線通信システムを例にとつて説明する。
【０００５】
図２１に示すように、この種の無線通信システム１は送信装置２と受信装置３とによつて構成され、送信装置２のアンテナ２Ａから送信された送信信号を受信装置３のアンテナ３Ａ、３Ｂによつてダイバーシチ受信し、これら２つのアンテナ３Ａ、３Ｂによつて受信した受信信号を受信信号処理部４によつて信号処理することにより、フエージングの影響を除去した受信ビツトストリームＳ１を得るようになされている。
【０００６】
ここで無線通信システム１を形成する送信装置２及び受信装置３の具体的構成を図２２及び図２３に示す。図２２に示すように、送信装置２は大きく分けて畳み込み符号化回路５、インターリーブバツフア６、スロツト化処理回路７、変調回路８、パイロツトシンボル付加回路９、送信回路１０及びアンテナ２Ａによつて構成されており、送信データである情報ビツト系列Ｓ２をまず畳み込み符号化回路５に入力するようになされている。
【０００７】
畳み込み符号化回路５は所定段数のシフトレジスタとエクスクルーシブオア回路からなり、入力される情報ビツト系列Ｓ２に畳み込み符号化を施し、その結果得られる符号化ビツト系列Ｓ３をインターリーブバツフア６に出力する。インターリーブバツフア６は符号化ビツト系列Ｓ３を順番に内部の記憶領域に格納し、当該記憶領域全体に符号化ビツト系列Ｓ３が格納されると（すなわち符号化ビツト系列Ｓ３が所望量蓄積されると）、符号化ビツト系列Ｓ３の順番をランダムに並び換え（以下、この順番を並び換えることをインターリーブと呼ぶ）、その結果得られる符号化ビツト系列Ｓ４をスロツト化処理回路７に出力する。因みに、インターリーブバツフア６の記憶容量としては、複数の送信スロツトに符号化ビツト系列が分散されるようにするため、複数スロツト分の記憶容量を有している。
【０００８】
スロツト化処理回路７は、ＴＤＭＡ方式に基づいて時分割形成された送信スロツトに符号化ビツト系列Ｓ４を割り当てる回路であり、当該符号化ビツト系列Ｓ４を所定ビツト数毎に区分けし、その結果得られる符号化ビツト群Ｓ５を順に変調回路８に出力する。変調回路８は、供給される符号化ビツト群Ｓ５にそれぞれ所定の変調処理（例えばＱＰＳＫ変調等の同期検波系の変調処理）を施し、その結果得られる情報シンボル群Ｓ６をパイロツトシンボル付加回路９に出力する。
【０００９】
パイロツトシンボル付加回路９は、図２４に示すように、送信スロツトに応じて区分けされた情報シンボル群Ｓ６の各シンボル群の先頭位置（すなわち情報シンボルＩの先頭）にヘツダとしてパイロツトシンボルＰをそれぞれ付加し、その結果得られる送信シンボル群Ｓ７を送信回路１０に出力する。因みに、ここで付加されるパイロツトシンボルＰは受信装置側において予め分かつている既知パターンのシンボルであり、当該受信装置側ではこのパイロツトシンボルＰを使用して伝送路の特性（フエージング状況）を推定するようになされている。
【００１０】
送信回路１０は、このパイロツトシンボルＰが付加された送信シンボル群Ｓ７に対して順にフイルタリング処理を施した後、当該送信シンボル群Ｓ７にデイジタル・アナログ変換処理を施して送信信号を生成する。そして送信回路１０は、その送信信号に周波数変換を施すことによつて所定周波数チヤネルの送信信号Ｓ８を生成し、これを所定電力に増幅した後、アンテナ２Ａを介して送信する。かくして送信装置２からはＴＤＭＡ方式の送信スロツトのタイミングに同期して送信信号Ｓ８が送信される。
【００１１】
一方、図２３に示すように、受信装置３は大きく分けてアンテナ３Ａ、３Ｂ、受信信号処理部４及びビタビ復号化回路２０によつて構成され、送信装置２から送信された送信信号Ｓ８をそれぞれアンテナ３Ａ、３Ｂによつて受信し、その結果得られる受信信号Ｓ１０、Ｓ１１をそれぞれ受信信号処理部４に入力するようになされている。受信信号処理部４はこの受信信号Ｓ１０、Ｓ１１をそれぞれ内部の受信回路２１、２２に供給する。
【００１２】
受信回路２１は入力される受信信号Ｓ１０を増幅した後、当該受信信号Ｓ１０に周波数変換を施すことによつてベースバンド信号を取り出し、そのベースバンド信号にフイルタリング処理を施した後、当該ベースバンド信号にアナログ・デイジタル変換処理を施すことによつて上述した送信シンボル群Ｓ７に対応する受信シンボル群Ｓ１２を取り出し、これをそれぞれ伝送路推定回路２３及び受信電力測定回路２４に出力する。因みに、この受信シンボル群Ｓ１２は伝送路でフエージングの影響を受けていることにより振幅成分や位相成分に変動が生じており、送信シンボル群Ｓ７とは必ずしも一致したものではない。
【００１３】
伝送路推定回路２３は伝送路の特性を調べると共にその調査結果に応じた等化処理を行う回路であり、受信シンボル群Ｓ１２に含まれるパイロツトシンボルＰを参照することにより伝送路の特性を推定し、その推定結果に基づいて伝送路の逆特性を算出する。そして伝送路推定回路２３は、イコライザからなる等化回路を使用してその伝送路の逆特性を示す数値を受信シンボル群Ｓ１２の各情報シンボルＩに対して時間領域で畳み込み乗算することにより伝送路において受けたフエージングの影響を取り除く。この処理により伝送路推定回路２３は、送信された情報シンボル群Ｓ６に対応する受信情報シンボル群Ｓ１３を生成し、これを乗算器２５に出力する。
【００１４】
一方、受信電力測定回路２４は入力される受信シンボル群Ｓ１２を基に当該受信シンボル群Ｓ１２の電力を測定し、その受信電力値Ｓ１４を乗算器２５に出力する。乗算器２５は、受信電力測定回路２４から供給される受信電力値Ｓ１４を受信情報シンボル群Ｓ１３の信頼性を示す重み係数として当該受信情報シンボル群Ｓ１３に乗算することにより信頼性が反映された受信情報シンボル群Ｓ１５を生成し、これを加算器２６に出力する。因みに、受信情報シンボル群Ｓ１３の信頼性は受信電力値Ｓ１４に比例しており、当該受信電力値Ｓ１４が大きければ信頼性としても高くなる。
【００１５】
同様に、受信回路２２は入力される受信信号Ｓ１１を増幅した後、当該受信信号Ｓ１１に周波数変換を施すことによつてベースバンド信号を取り出し、そのベースバンド信号にフイルタリング処理を施した後、当該ベースバンド信号にアナログ・デイジタル変換処理を施すことによつて上述した送信シンボル群Ｓ７に対応する受信シンボル群Ｓ１６を取り出し、これをそれぞれ伝送路推定回路２７及び受信電力測定回路２８に出力する。因みに、この受信シンボル群Ｓ１６も伝送路でフエージングの影響を受けていることにより振幅成分や位相成分に変動が生じており、送信シンボル群Ｓ７とは必ずしも一致したものではない。また完全に同じ状態のフエージングを受けるわけではないので、受信シンボル群Ｓ１６は上述した受信シンボル群Ｓ１２とも必ずしも一致したものではない。
【００１６】
伝送路推定回路２７も同様にして伝送路の特性を調べると共にその調査結果に応じた等化処理を行う回路であり、受信シンボル群Ｓ１６に含まれるパイロツトシンボルＰを参照することにより伝送路の特性を推定し、その推定結果に基づいて伝送路の逆特性を算出する。そして伝送路推定回路２７は、イコライザからなる等化回路を使用してその伝送路の逆特性を示す数値を受信シンボル群Ｓ１６の各情報シンボルＩに対して時間領域で畳み込み乗算することにより伝送路において受けたフエージングの影響を取り除く。この処理により伝送路推定回路２７は、送信された情報シンボル群Ｓ６に対応する受信情報シンボル群Ｓ１７を生成し、これを乗算器２９に出力する。
【００１７】
一方、受信電力測定回路２８は入力される受信シンボル群Ｓ１６を基に当該受信シンボル群Ｓ１６の電力を測定し、その受信電力値Ｓ１８を乗算器２９に出力する。乗算器２９は、受信電力測定回路２８から供給される受信電力値Ｓ１８を受信情報シンボル群Ｓ１７の信頼性を示す重み係数として当該受信情報シンボル群Ｓ１７に乗算することにより信頼性が反映された受信情報シンボル群Ｓ１９を生成し、これを加算器２６に出力する。
【００１８】
加算器２６は信頼性が反映された受信情報シンボル群Ｓ１５と受信情報シンボル群Ｓ１９とを各シンボルの同期を取つて加算することによりフエージングによつて受けた変動を打ち消した合成受信情報シンボル群Ｓ２０を生成する。このようにしてそれぞれのアンテナ３Ａ、３Ｂによつて受信した受信情報シンボル群Ｓ１３、Ｓ１７に重み付けを行つて加算する処理は、一般に最大比合成法と呼ばれており、選択合成法等の他の方法に比べて処理が複雑ではあるがノイズやフエージングに最も強い信号処理方法であることが知られている。
【００１９】
このようにして生成された合成受信情報シンボル群Ｓ２０は後段の復調回路３０に入力される。復調回路３０は、合成受信情報シンボル群Ｓ２０に対して所定の復調処理を施すことにより送信側の符号化ビツト群Ｓ５に対応する符号化ビツト群Ｓ２１を復元し、これをスロツト連結処理回路３１に出力する。因みに、この符号化ビツト群Ｓ２１の各ビツトは値が「０」又は「１」の２値信号ではなく、伝送路上でノイズ成分が加算されたことにより多値信号となつている。スロツト連結処理回路３１は、スロツト単位で断片的に得られる符号化ビツト群Ｓ２１を連続信号となるように連結する回路であり、後段のデインターリーブバツフア３２の記憶容量分だけ符号化ビツト群Ｓ２１が蓄積したら当該符号化ビツト群Ｓ２１を連結し、その結果得られる符号化ビツト系列Ｓ２２をデインターリーブバツフア３２に出力する。
【００２０】
デインターリーブバツフア３２は複数スロツト分の記憶容量を有しており、供給される符号化ビツト系列Ｓ２２を順次内部の記憶領域に格納した後、送信装置２のインターリーブバツフア６で行つた並び換えと逆の手順で当該符号化ビツト系列Ｓ２２の順番を並び換えることにより元の並び順に戻し、その結果得られる符号化ビツト系列を上述した受信ビツトストリームＳ１としてビタビ復号化回路２０に出力する（以下、この元の並びに戻すことをデインターリーブと呼ぶ）。ビタビ復号化回路２０は軟判定ビタビ復号化回路からなり、入力される符号化ビツト系列Ｓ１に基づいて畳み込み符号化のトレリスを考え、データとして取り得る全ての状態遷移の中から最も確からしい状態を推定（いわゆる最尤系列推定）することにより、送信された情報ビツト系列Ｓ２３を復元して出力する。かくしてこのような受信装置３の処理により、受信装置３は伝送路で受けたフエージングの影響を回避して、送信装置２から送信された情報ビツト系列Ｓ２３を復元する。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる従来の受信装置３においては、２つのアンテナ３Ａ、３Ｂによつて受信した受信情報シンボル群Ｓ１３、Ｓ１７に受信電力値Ｓ１４、Ｓ１８に応じた重み付けを行つて加算することにより最大比合成処理を行つてフエージングの影響を除去しているが、強い同一チヤネル干渉波がスロツト毎に点在する場合には、その干渉波電力も受信電力として扱われることにより本来の最大比合成の特性を得ることができなくなり、フエージングの影響を良好に回避し得ず、情報ビツト系列Ｓ２３を正確に復元し得ないといつた問題がある。
【００２２】
またダイバーシチ受信は基本的にフエージングによる希望波の受信電力の落ち込みを防ぐ効果はあるものの干渉波をキヤンセルする能力はないので、かかる従来の受信装置３は干渉波の影響を基本的に除去し得ず、干渉波を受信した場合には情報ビツト系列Ｓ２３を正確に復元し得ないといつた問題がある。このようにして従来の受信装置３では、干渉波に対する対策が未だ不十分であり、情報ビツト系列Ｓ２３を正確に復元し得ないといつた問題がある。
【００２３】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、干渉波の影響を除去して送信された情報ビツトを正確に復元し得る受信装置及び無線通信システム並びに通信方法を提案しようとするものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、受信装置において、情報ビツトから生成した符号化ビツトに所定の変調処理を施すことにより情報シンボルを生成し、当該情報シンボルの合間に受信側で既知のパイロツトシンボルを挿入することにより送信シンボルを生成し、当該送信シンボルに所定の送信処理を施すことにより生成された送信信号をそれぞれ受信する複数のアンテナ手段と、複数のアンテナ手段で受信したそれぞれの受信信号からパイロツトシンボルを抽出し、抽出したそれぞれのパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出し、当該重み係数をそれぞれの受信信号から抽出した情報シンボルに乗算することにより当該情報シンボルに含まれる干渉波成分を除去した後、当該情報シンボルを合成して受信情報シンボルを生成し、当該受信情報シンボルに所定の復調処理を施すことによつて符号化ビツトを復元する受信信号処理手段と、受信信号処理手段から出力される符号化ビツトに最尤系列推定を施して情報ビツトを復元する復号化手段とを設けるようにした。
【００２５】
また本発明においては、無線通信システムにおいて、情報ビツトに符号化処理を施して符号化ビツトを生成する符号化手段と、符号化ビツトに所定の変調処理を施すことにより情報シンボルを生成する変調手段と、情報シンボルの合間に受信側で既知のパイロツトシンボルを挿入することにより送信シンボルを生成するパイロツトシンボル付加手段と、送信シンボルに所定の送信処理を施すことにより送信信号を生成して送信する送信手段とを送信装置に設けると共に、送信信号をそれぞれ受信する複数のアンテナ手段と、複数のアンテナ手段で受信したそれぞれの受信信号からパイロツトシンボルを抽出し、抽出したそれぞれのパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出し、当該重み係数をそれぞれの受信信号から抽出した情報シンボルに乗算することにより当該情報シンボルに含まれる干渉波成分を除去した後、当該情報シンボルを合成して受信情報シンボルを生成し、当該受信情報シンボルに所定の復調処理を施すことによつて符号化ビツトを復元する受信信号処理手段と、受信信号処理手段から出力される符号化ビツトに最尤系列推定を施して情報ビツトを復元する復号化手段とを受信装置に設けるようにした。
【００２６】
また本発明においては、通信方法において、情報ビツトから生成した符号化ビツトに所定の変調処理を施すことにより情報シンボルを生成し、当該情報シンボルの合間に受信側で既知のパイロツトシンボルを挿入することにより送信シンボルを生成し、当該送信シンボルに所定の送信処理を施すことにより生成した送信信号を送信し、受信側では、送信信号をそれぞれ複数のアンテナ手段で受信し、受信したそれぞれの受信信号からパイロツトシンボルを抽出し、抽出したそれぞれのパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出し、当該重み係数をそれぞれの受信信号から抽出した情報シンボルに乗算することにより当該情報シンボルに含まれる干渉波成分を除去した後、当該情報シンボルを合成して受信情報シンボルを生成し、当該受信情報シンボルに所定の復調処理を施すことによつて符号化ビツトを復元し、当該符号化ビツトに最尤系列推定を施して情報ビツトを復元するようにした。
【００２７】
このようにして送信側で挿入したパイロツトシンボルをそれぞれの受信信号から抽出し、抽出したそれぞれのパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出し、当該重み係数をそれぞれの受信信号から抽出した情報シンボルに乗算することにより当該情報シンボルに含まれる干渉波成分を除去するようにしたことにより、干渉波を受信した場合でも、受信信号に含まれる干渉波成分を容易に除去し得る。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００２９】
（１）第１の実施の形態
（１−１）無線通信システムの全体構成
図１において、４０は全体として本発明を適用した無線通信システムを示し、送信装置４１と受信装置４２とによつて構成される。送信装置４１のアンテナ４３を介して送信された送信信号Ｓ３０は受信装置４２の４つのアンテナ４４Ａ〜４４Ｄによつてそれぞれ受信される。またこの無線通信システム４０の近隣には、送信装置４１が送信する送信信号Ｓ３０と同一の周波数チヤネルで送信信号Ｓ３１を送信する他の送信装置４６が存在しており、この送信装置４６から送信された送信信号Ｓ３１も干渉波としてアンテナ４４Ａ〜４４Ｄによつてそれぞれ受信される。受信装置４２においては、この４つのアンテナ４４Ａ〜４４Ｄによつて受信された受信信号をそれぞれ内部の受信信号処理部４５に入力し、ここで受信信号に含まれる干渉波成分を除去することにより干渉波の影響を除去した受信ビツトストリームＳ３２を生成するようになされている。
【００３０】
因みに、受信装置４２においては、４つのアンテナ４４Ａ〜４４Ｄを送信信号Ｓ３０の周波数に対してそれぞれ１／２波長以上離れた位置に配置することにより、それぞれのアンテナ４４Ａ〜４４Ｄで受信した４つの受信信号のフエージング相関を無くすようになされている。これによりこの受信装置４２では、４つの受信信号のフエージング相関を無くしてダイバーシチ受信を効果的に行えるようになされている。なお、一般にダイバーシチ受信は複数のアンテナによつて受信した受信信号を所定の方法で合成することによりフエージングの影響を除去する技術であり、それぞれの受信信号にフエージング相関があると、原理的にダイバーシチ受信の効果が減少してしまうといつた特徴がある。このためこの受信装置４２では上述したように４つのアンテナ４４Ａ〜４４Ｄの配置を規定するようになされている。
【００３１】
またこの無線通信システム４０においては、１つの周波数チヤネルを例えば24本のサブキヤリアによつて構成するようになされており、通信時には、送信する情報ビツト系列をスロツト単位に区分けし、そのスロツト単位に区分けされた情報ビツト系列をこの複数のサブキヤリアに分散させて重畳し、いわゆる複数のキヤリアを使用して情報ビツトを同時に送信するマルチキヤリア通信を行うようになされている。
【００３２】
（１−２）送信装置の構成
ここで上述した無線通信システムの送信装置４１について、図２を用いて具体的に説明する。図２２との対応部分に同一符号を付した図２に示すように、送信装置４１は大きく分けて畳み込み符号化回路５、インターリーブバツフア６、スロツト化処理回路７、変調回路８、パイロツトシンボル付加回路５０、逆高速フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ）５１、送信回路５２及びアンテナ４３によつて構成され、逆高速フーリエ変換回路５１が追加されたこと、及びパイロツトシンボル付加回路５０及び送信回路５２の処理内容が変更されたことを除いて、図２２に示した送信装置２とほぼ同様の構成を有している。
【００３３】
まずこの送信装置４１においては、スロツト化処理回路７によつて区分けされた符号化ビツト群Ｓ５は変調回路８に入力される。変調回路８は、この送信装置４１の場合にも、入力される符号化ビツト群Ｓ５に対して同期検波系の変調処理を施す。その変調処理としては種々の変調方式が考えられるが、代表的なものとして、例えばＱＰＳＫ変調（Quadrature Phase Shift Keying ：いわゆる４相位相変調）、８ＰＳＫ変調（8 Phase Shift Keying：いわゆる８相位相変調）、16ＱＡＭ変調（16 Quadrature Amplitude Modulation：いわゆる16値直交振幅変調）、64ＱＡＭ変調（64 Quadrature Amplitude Modulation：いわゆる64値直交振幅変調）等がある。
【００３４】
ここで各変調方式について簡単に説明すると、ＱＰＳＫ変調はその名の通り４つの位相状態が存在する位相変調であり、図３に示すように、π／４、３π／４、５π／４又は７π／４の位相値のところに存在する４通りの信号点（シンボル）によつて２ビツト分の情報を表すようになされた変調方式である。また８ＱＰＳＫ変調はその名の通り８つの位相状態が存在する位相変調であり、図４に示すように、振幅「１」の同心円上であつて位相値がそれぞれπ／４ずつ離れた８通りの信号点によつて３ビツト分の情報を表すようになされた変調方式である。また16ＱＡＭ変調はその名の通り振幅が異なる16通りの信号点が存在する変調であり、図５に示すように、Ｉ成分（同相成分）及びＱ成分（直交成分）の大きさをそれぞれ±√(2/5) の閾値で分けることによつて生成された16通りの信号点によつて４ビツト分の情報を表すようになされた変調方式である。また64ＱＡＭ変調はその名の通り振幅が異なる64通りの信号点が存在する変調であり、図６に示すように、Ｉ成分及びＱ成分の大きさをそれぞれ±√(2/21)、± 2×√(2/21)、± 3×√(2/21)の閾値で分けることによつて生成された64通りの信号点によつて６ビツト分の情報を表すようになされた変調方式である。因みに、図３〜図６において、信号点に添えられている数値はその信号点が示すビツト情報である。
【００３５】
変調回路８はこのような変調処理のうちいずれかの処理を符号化ビツト群Ｓ５に対してそれぞれ施し、その結果得られた情報シンボル群Ｓ６を続くパイロツトシンボル付加回路５０に出力する。パイロツトシンボル付加回路５０は情報シンボル群Ｓ６の各シンボル群に対してパイロツトシンボルＰを付加する回路であり、この送信装置４１の場合には、シンボル群の先頭位置にパイロツトシンボルＰを付加するのではなく、例えば図７に示すように、シンボル群を構成する情報シンボルＩの合間に等間隔でパイロツトシンボルＰを挿入するようになされている。
【００３６】
因みに、１スロツトのシンボルはそれぞれ上述したように24本のサブキヤリアに分散されるため、ここでは１スロツトはパイロツトシンボルＰと情報シンボルＩとを合わせて24シンボルになつている。なお、パイロツトシンボルＰは受信装置側で予め分かつている既知パターンのシンボルであり、その振幅値は「１」で位相値はランダムなものとなつている。但し、位相値に関しては他の通信とは異なるようにランダム化されており、これにより通信毎にパイロツトシンボルＰが異なるようになされている。これは、受信装置側においてはこのパイロツトシンボルＰを基準にして干渉波成分を検出するので、他の通信と同じであると自局の通信相手からの信号成分なのか干渉波成分なのか把握できなくなるからである。
【００３７】
このようにしてパイロツトシンボルＰを付加することにより生成された送信シンボル群Ｓ３５は続く逆高速フーリエ変換回路５１に出力される。逆高速フーリエ変換回路５１は、送信シンボル群Ｓ３５を構成する各シンボルを上述した24本のサブキヤリアに分散させて重畳するため（すなわち送信シンボル群Ｓ３５の各シンボルを周波数軸上に並べて送信するため）、当該送信シンボル群Ｓ３５に対してそれぞれ逆フーリエ変換を施す。これにより時間軸上に並んで入力されたシンボル群を周波数軸上において並べたような信号が生成される。ここで逆フーリエ変換を施すことによつて生成された送信シンボル群Ｓ３６の様子を図８に示す。この図８は送信シンボル群Ｓ３６の様子を周波数を基準にして示しており、逆フーリエ変換を行うことにより、パイロツトシンボルＰや情報シンボルＩからなる24個のシンボルは周波数軸上に並べられ、24本のサブキヤリアに対して１つずつ割り当てられている様子が分かる。
【００３８】
また逆高速フーリエ変換回路５１は、このような逆フーリエ変換処理に先立つて送信シンボル群Ｓ３５に対して窓かけ処理いわゆるウインドウ処理を施し、これにより不要な帯域外スプリアスを抑えるようにもなつている。なお、ウインドウ処理の具体的方法としては、送信シンボル群Ｓ３５に対して時間軸上でコサイン・ロールオフ・フイルタをかけることにより実現される。かくしてこのような逆高速フーリエ変換回路５１の処理によつて生成された送信シンボル群Ｓ３６は続く送信回路５２に出力される。
【００３９】
送信回路５２は、送信シンボル群Ｓ３６にフイルタリング処理を施した後、当該送信シンボル群Ｓ３６にデイジタル・アナログ変換処理を施して送信信号を生成する。そして送信回路５２は、その送信信号に周波数変換を施すことによつて所定周波数チヤネルの送信信号Ｓ３０を生成し、これを所定電力に増幅した後、アンテナ４３を介して送信する。
【００４０】
かくして送信装置４１においては、スロツト単位に区分けした符号化ビツト群を複数のサブキヤリアに分散して重畳することにより送信対象の情報ビツト系列を複数のサブキヤリアで同時に送信するマルチキヤリア通信を行うようになされている。
【００４１】
（１−３）受信装置の構成
図２３との対応部分に同一符号を付した図９に示すように、受信装置４２は大きく分けて４つのアンテナ４４Ａ〜４４Ｄ、受信信号処理部４５及びビタビ復号化回路２０によつて構成され、送信装置４１から送信された送信信号Ｓ３０をそれぞれアンテナ４４Ａ〜４４Ｄによつて独立に受信し、その結果得られる受信信号Ｓ４０〜Ｓ４３をそれぞれ受信信号処理部４５に入力するようになされている。なお、この場合、他の送信装置４６から送信された送信信号Ｓ３１を干渉波として受信し、受信信号Ｓ４０〜Ｓ４３にはその干渉波成分も載つているものとする。受信信号処理部４５はこの受信信号Ｓ４０〜Ｓ４３をそれぞれ内部の受信回路６０〜６３に供給する。
【００４２】
受信回路６０は入力される受信信号Ｓ４０を増幅した後、当該受信信号Ｓ４０に周波数変換を施すことによつてベースバンド信号を取り出し、そのベースバンド信号にフイルタリング処理を施した後、当該ベースバンド信号にアナログ・デイジタル変換処理を施すことによつて受信シンボル群Ｓ４４を取り出し、これを高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）６４に出力する。
【００４３】
同様に、受信回路６１〜６３も入力される受信信号Ｓ４１〜Ｓ４３をそれぞれ増幅した後、当該受信信号Ｓ４１〜Ｓ４３に周波数変換を施すことによつてベースバンド信号を取り出し、そのベースバンド信号にフイルタリング処理を施した後、当該ベースバンド信号にアナログ・デイジタル変換処理を施すことによつて受信シンボル群Ｓ４５〜Ｓ４７を取り出し、これをそれぞれ高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）６５〜６７に出力する。
【００４４】
高速フーリエ変換回路６４は、入力される受信シンボル群Ｓ４４に窓かけ処理いわゆるウインドウ処理を施すことにより１スロツト分の信号成分を取り出し、その取り出した信号成分に対してフーリエ変換を施す。これにより周波数軸上に並んで取り出されたシンボル群を時間軸上に並べて取り出すことができる。このように高速フーリエ変換回路６４のフーリエ変換によつて取り出された受信シンボル群Ｓ４８は選択スイツチ６８に出力される。因みに、高速フーリエ変換回路６４は、時間軸上で受信シンボル群Ｓ４４に対してコサイン・ロールオフ・ウインドウをかけることにより窓かけ処理を行うようになされており、これによりスロツト内のシンボル間干渉を抑えることができるようになされている。
【００４５】
同様に、高速フーリエ変換回路６５〜６７も、それぞれ入力される受信シンボル群Ｓ４５〜Ｓ４７に窓かけ処理を施すことにより１スロツト分の信号成分を取り出し、その取り出した信号成分に対してフーリエ変換を施すことにより各シンボルが時間軸上に並んだ受信シンボル群Ｓ４９〜Ｓ５１を取り出し、これをそれぞれ選択スイツチ６９〜７１に出力する。
【００４６】
選択スイツチ６８は受信シンボル群Ｓ４８に含まれるパイロツトシンボルＰと情報シンボルＩとを分離するためのスイツチであり、パイロツトシンボルＰのタイミングのときに重み係数算出部７２に接続状態を切り換えることによりパイロツトシンボルＰのみからなるシンボル群Ｓ５２を抽出してこれを当該重み係数算出部７２に出力し、情報シンボルＩのタイミングのときにバツフア７４に接続状態を切り換えることにより情報シンボルＩのみからなるシンボル群Ｓ５６を抽出してこれを当該バツフア７４に出力する。
【００４７】
同様に、選択スイツチ６９〜７１もそれぞれ受信シンボル群Ｓ４９〜Ｓ５１に含まれるパイロツトシンボルＰと情報シンボルＩとを分離するスイツチであり、接続状態を切り換えることによりパイロツトシンボルＰのみからなるシンボル群Ｓ５３〜Ｓ５５を抽出してこれを重み係数算出部７２に出力すると共に、情報シンボルＩのみからなるシンボル群Ｓ５７〜Ｓ５９を抽出してこれをバツフア７５〜７７に出力する。
【００４８】
バツフア７４〜７７はそれぞれフアーストイン・フアーストアウト・バツフアによつて構成されており、入力されるシンボル群Ｓ５６〜Ｓ５９の各シンボルをそれぞれ順に内部の記憶領域に記憶し、後述する重み係数算出部７２の信号出力タイミングに合わせてその記憶したシンボル群Ｓ５６〜Ｓ５９を順に読み出して乗算器７８〜８１に出力する。
【００４９】
一方、重み係数算出部７２は、送信側で情報シンボル群Ｓ６に対して挿入したパイロツトシンボルＰと等しいシンボルによつて構成されるシンボル群Ｓ６０をパイロツトシンボル発生回路７３から受け、当該シンボル群Ｓ６０と受信したパイロツトシンボルＰからなるシンボル群Ｓ５２〜Ｓ５５とに基づいて所定の演算処理を行うことにより、シンボル群Ｓ５６〜Ｓ５９の信号対干渉波電力比ＣＩＲが最大となる（すなわち干渉波成分が最小となる）ような重み係数Ｓ６４を算出し、これをそれぞれ乗算器７８〜８１に出力する。因みに、この重み係数算出部７２によつて算出される重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４は複素数からなる係数である。またこの重み係数算出部７２では、シンボル群毎にこの重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４を算出する。
【００５０】
乗算器７８〜８１は、この重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４と、当該重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４の出力タイミングに同期してバツフア７４〜７７から出力されるシンボル群Ｓ５６〜Ｓ５９とをそれぞれシンボル単位で複素乗算することにより、当該シンボル群Ｓ５６〜Ｓ５９に含まれる干渉波成分を除去し、その結果得られるシンボル群Ｓ６５〜Ｓ６８をそれぞれ加算器８２に出力する。
【００５１】
加算器８２はこのようにして算出されたシンボル群Ｓ６５〜Ｓ６８を各シンボルの同期を取つて加算することにより４つのアンテナ４４Ａ〜４４Ｄによつてダイバーシチ受信した信号成分を合成し、その結果得られる受信情報シンボル群Ｓ６９を復調回路８３に出力する。
【００５２】
復調回路８３は、受信情報シンボル群Ｓ６９に対してそれぞれ所定の復調処理（すなわち送信側で行つた変調方式に対応した復調処理であつて、例えばＱＰＳＫ変調や８ＰＳＫ変調、或いは16ＱＡＭ変調や64ＱＡＭ変調に対応した復調処理）を施すことにより、当該受信情報シンボル群Ｓ６９から符号化ビツト群Ｓ７０を取り出し、これを後段のスロツト連結処理回路３１に出力する。
【００５３】
スロツト連結処理回路３１は、スロツト単位で断片的に得られる符号化ビツト群Ｓ７０を連続信号となるように連結する回路であり、後段のデインターリーブバツフア３２の記憶容量分だけ符号化ビツト群Ｓ７０が蓄積したら当該符号化ビツト群Ｓ７０を連結し、その結果得られる符号化ビツト系列Ｓ７１をデインターリーブバツフア３２に出力する。
【００５４】
デインターリーブバツフア３２は複数スロツト分の記憶容量を有しており、供給される符号化ビツト系列Ｓ７１を順次内部の記憶領域に格納した後、送信装置４１のインターリーブバツフア６で行つた並び換えと逆の手順で当該符号化ビツト系列Ｓ７１の順番を並び換えることにより元の並び順に戻し、その結果得られる符号化ビツト系列を上述した受信ビツトストリームＳ３２としてビタビ復号化回路２０に出力する。
【００５５】
ビタビ復号化回路２０は軟判定ビタビ復号化回路からなり、入力される符号化ビツト系列Ｓ３２に対して最尤系列推定を行うことにより送信された情報ビツト系列Ｓ７２を復元する。この場合、前段の乗算器７８〜８１においてシンボル群Ｓ５６〜Ｓ５９に対してそれぞれ重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４を乗算することにより各シンボル群Ｓ５６〜Ｓ５９に含まれる干渉波成分を除去し、これを合成することにより干渉波成分を除去した受信情報シンボル群Ｓ６９を生成している。このためビタビ復号化回路２０に入力される符号化ビツト系列Ｓ３２も干渉波成分が除去されている。従つてこのような符号化ビツト系列Ｓ３２をビタビ復号化回路２０に入力すれば、ビタビ復号化回路２０では干渉波の影響を受けずに正確に最尤系列推定を行うことができ、情報ビツト系列Ｓ７２を一段と正確に復元することができる。
【００５６】
（１−４）重み係数算出部の構成
（１−４−１）回路構成
図１０に示すように、重み係数算出部７２は、受信したパイロツトシンボルＰからなるシンボル群Ｓ５２〜Ｓ５５と実際に送信されたパイロツトシンボルＰからなるシンボル群Ｓ６０とに基づいて各シンボル群間の期待値ｄ0 〜ｄ3 及びｅ00〜ｅ33を算出する期待値算出部９０と、当該期待値算出部９０によつて算出された期待値ｄ0 〜ｄ3 及びｅ00〜ｅ33に基づいて所定の演算処理を行うことにより重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４を算出する計算部９１とによつて構成される。
【００５７】
期待値算出部９０においては、まず受信したシンボル群Ｓ５２を乗算器９２Ａ〜９２Ｅにそれぞれ入力するようになされている。この乗算器９２Ａ〜９２Ｅに対しては複素乗算の対象としてシンボル群Ｓ６０、Ｓ５２、Ｓ５３、Ｓ５４又はＳ５５がそれぞれ入力されており、当該乗算器９２Ａ〜９２Ｅはシンボル群Ｓ５２の共役値とシンボル群Ｓ６０、Ｓ５２、Ｓ５３、Ｓ５４又はＳ５５をそれぞれ複素乗算するようになされている（図中示す「＊」は共役値を示す）。
【００５８】
すなわち乗算器９２Ａはシンボル群Ｓ５２の各シンボルの共役値とシンボル群Ｓ６０の各シンボルとをシンボル毎に順に複素乗算し、乗算器９２Ｂはシンボル群Ｓ５２の各シンボルの共役値とシンボル群Ｓ５２の各シンボルとをシンボル毎に順に複素乗算し、乗算器９２Ｃはシンボル群Ｓ５２の各シンボルの共役値とシンボル群Ｓ５３の各シンボルとをシンボル毎に順に複素乗算し、乗算器９２Ｄはシンボル群Ｓ５２の各シンボルの共役値とシンボル群Ｓ５４の各シンボルとをシンボル毎に順に複素乗算し、乗算器９２Ｅはシンボル群Ｓ５２の各シンボルの共役値とシンボル群Ｓ５５の各シンボルとをシンボル毎に順に複素乗算する。
【００５９】
乗算器９２Ａ〜９２Ｅの各乗算結果はそれぞれ累積加算器９３Ａ〜９３Ｅに入力され、ここで要素毎に累積加算されることにより積分される。１つのシンボル群を構成する全てのシンボルの乗算結果を累積加算（積分）すると、累積加算回路９３Ａ〜９３Ｅはその積分結果をそれぞれ期待値ｄ0 、ｅ00、ｅ10、ｅ20又はｅ30として計算部９１に出力する。
【００６０】
同様に期待値算出部９０は受信したシンボル群Ｓ５３を乗算器９４Ａ〜９４Ｅにそれぞれ入力する。この乗算器９４Ａ〜９４Ｅには複素乗算の対象としてシンボル群Ｓ６０、Ｓ５２、Ｓ５３、Ｓ５４又はＳ５５がそれぞれ入力されており、当該乗算器９４Ａ〜９４Ｅはシンボル群Ｓ５３の共役値とシンボル群Ｓ６０、Ｓ５２、Ｓ５３、Ｓ５４又はＳ５５をそれぞれ複素乗算する。
【００６１】
すなわち乗算器９４Ａはシンボル群Ｓ５３の各シンボルの共役値とシンボル群Ｓ６０の各シンボルとをシンボル毎に順に複素乗算し、乗算器９４Ｂはシンボル群Ｓ５３の各シンボルの共役値とシンボル群Ｓ５２の各シンボルとをシンボル毎に順に複素乗算し、乗算器９４Ｃはシンボル群Ｓ５３の各シンボルの共役値とシンボル群Ｓ５３の各シンボルとをシンボル毎に順に複素乗算し、乗算器９４Ｄはシンボル群Ｓ５３の各シンボルの共役値とシンボル群Ｓ５４の各シンボルとをシンボル毎に順に複素乗算し、乗算器９４Ｅはシンボル群Ｓ５３の各シンボルの共役値とシンボル群Ｓ５５の各シンボルとをシンボル毎に順に複素乗算する。
【００６２】
乗算器９４Ａ〜９４Ｅの各乗算結果はそれぞれ累積加算器９５Ａ〜９５Ｅに入力され、ここで要素毎に累積加算されることにより積分される。１つのシンボル群を構成する全てのシンボルの乗算結果を累積加算（積分）すると、累積加算回路９５Ａ〜９５Ｅはその積分結果をそれぞれ期待値ｄ1 、ｅ01、ｅ11、ｅ21又はｅ31として計算部９１に出力する。
【００６３】
以下同様にして、重み係数算出部７２においては、乗算器９６Ａ〜９６Ｅによつてシンボル群Ｓ５４の共役値とシンボル群Ｓ６０、Ｓ５２、Ｓ５３、Ｓ５４又はＳ５５をそれぞれ複素乗算し、その乗算結果を累積加算回路９７Ａ〜９７Ｅによつて累積加算することにより期待値ｄ2 、ｅ02、ｅ12、ｅ22又はｅ32を算出し、これを計算部９１に入力する。また重み係数算出部７２においては、乗算器９８Ａ〜９８Ｅによつてシンボル群Ｓ５５の共役値とシンボル群Ｓ６０、Ｓ５２、Ｓ５３、Ｓ５４又はＳ５５をそれぞれ複素乗算し、その乗算結果を累積加算回路９９Ａ〜９９Ｅによつて累積加算することにより期待値ｄ3 、ｅ03、ｅ13、ｅ23又はｅ33を算出し、これを計算部９１に入力する。
【００６４】
計算部９１は、このようにして期待値算出部９０によつて算出した期待値ｄ0 〜ｄ3 及びｅ00〜ｅ33に基づいて所定の演算処理を行うことにより重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４を算出するようになされている。具体的には、計算部９１は、期待値ｄ0 〜ｄ3 及びｅ00〜ｅ33を、次式
【００６５】
【数１】
0003862111.tif 000002
【００６６】
に示す行列式に代入し、Gauss 法やＬＵ法或いはGauss-Jordan法等の数学的手法を用いてこの行列式を解き、複素変数Ｗ0 〜Ｗ3 を算出する。そして計算部９１はこの算出した複素変数Ｗ0 〜Ｗ3 をそれぞれ重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４として出力する。
【００６７】
（１−４−２）重み係数算出部の重み係数算出手順
ここで上述したような構成の重み係数算出部７２の重み係数算出手順を図１１に示すフローチヤートを用いて説明する。但し、ここでは受信したシンボル群Ｓ５２のシンボルをＰ0 、シンボル群Ｓ５３のシンボルをＰ1 、シンボル群Ｓ５４のシンボルをＰ2 、シンボル群Ｓ５５のシンボルをＰ3 とし、送信されたパイロツトシンボルに相当するシンボル群Ｓ６０のシンボルをＰd とする。
【００６８】
まず重み係数算出部７２においては、ステツプＳＰ１から入つたステツプＳＰ２において受信したシンボルＰ0 〜Ｐ3 どうしの乗算値Ｘijをシンボル毎に求めると共に、受信したシンボルＰ0 〜Ｐ3 と送信されたシンボルＰd との乗算値Ｙj をシンボル毎に求める。その乗算の際には、重み係数算出部７２は、一方のシンボルについて共役値を求め、これを他方のシンボルに乗算することにより乗算値Ｘij及びＹj を求めるようになされている。すなわち重み係数算出部７２は、変数ｉ及びｊをそれぞれｉ＝０〜３、ｊ＝０〜３として、次式
【００６９】
【数２】
0003862111.tif 000003
【００７０】
に示す演算を順に行うことにより全ての組み合わせに関して乗算値Ｘijを算出すると共に、次式
【００７１】
【数３】
0003862111.tif 000004
【００７２】
に示す演算を順に行うことにより全ての組み合わせに関して乗算値Ｙj を算出する。但し、（２）式及び（３）式に示す「＊」は共役値であることを示す。
【００７３】
次のステツプＳＰ３においては、重み係数算出部７２は、シンボル群のシンボル数をｋとし（すなわち１スロツトに含まれるパイロツトシンボル数をｋとする）、ｋ個分の乗算値Ｘijをそれぞれ要素毎に加算して期待値ｅijを算出すると共に、ｋ個分の乗算値Ｙj をそれぞれ要素毎に加算して期待値ｄj を算出する。すなわち重み係数算出部７２は、乗算値Ｘijを、次式
【００７４】
【数４】
0003862111.tif 000005
【００７５】
に示すように要素毎に加算して期待値ｅijを求めると共に、乗算値Ｙj を次式
【００７６】
【数５】
0003862111.tif 000006
【００７７】
に示すように要素毎に加算して期待値ｄj を求める。これによりシンボル群Ｓ５２〜Ｓ５５及びＳ６０の各組み合わせ毎の期待値ｄ0 〜ｄ3 及びｅ00〜ｅ33が算出される。
【００７８】
次のステツプＳＰ４においては、重み係数算出部７２は、この算出した各期待値ｄ0 〜ｄ3 及びｅ00〜ｅ33を上述した（１）式に示す行列式に代入し、その行列式を解くことにより重み係数Ｗ0 〜Ｗ3 を算出する。そして重み係数算出７２はこの算出した重み係数Ｗ0 〜Ｗ3 をそれぞれ重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４として出力する。この処理が終えると、重み係数算出部７２は次のステツプＳＰ５に移つて処理を終了する。因みに、重み係数算出部７２は、この図１１に示した重み係数算出手順を、１スロツト分の受信信号を得ることによつてシンボル群Ｓ５２〜Ｓ５５が入力される度に行い、スロツト毎に重み係数Ｗ0 〜Ｗ3 を算出する。
【００７９】
（１−４−３）重み係数算出の原理
ここで、上述したような期待値ｄ0 〜ｄ3 及びｅ00〜ｅ33を（１）式に示す行列式に代入してこれを解くことにより各シンボル群Ｓ５６〜Ｓ５９に含まれる干渉波成分を最小にできる重み係数Ｗ0 〜Ｗ3 を算出し得る原理について説明する。
【００８０】
まずアンテナ素子数がＫ本である場合を想定する。またそれぞれのアンテナ素子には（Ｍ＋１）本の信号波ｓkm(t) が到着し、そのうちのｓk0(t) が希望波、残りのｓk1(t) 〜ｓkm(t) が干渉波であるものとする。また各アンテナ素子で受信される信号には、ホワイトノイズが加算されているものとする。このような条件のもとで、各アンテナ素子で受信された信号を合成した受信信号の電圧ｙ(t) は、次に説明するように表せる。
【００８１】
まずＫ番目のアンテナ素子に到着した（Ｍ＋１）本の信号波のうちのｍ番目の信号波をｓkm(t) 、ｋ番目のアンテナ素子に加算されるホワイトノイズをｎk (t) とすると、ｋ番目のアンテナ素子において受信される信号ｘk (t) は、次式
【００８２】
【数６】
0003862111.tif 000007
【００８３】
に示すように表せる。またこの各信号ｘk (t) にそれぞれ重み係数Ｗk を掛け合わせたものを足し合わせると、受信信号ｙ(t) となることから、当該受信信号ｙ(t) は、次式
【００８４】
【数７】
0003862111.tif 000008
【００８５】
に示すように表される。
【００８６】
ここで本来受信するべき理想信号をｄ(t) とすると、この理想信号ｄ(t) と実際に受信された受信信号ｙ(t) との平均二乗誤差ＭＳＥは、次式
【００８７】
【数８】
0003862111.tif 000009
【００８８】
によつて表される。但し、この（８）式に示すＥ〔ｘ〕はｘの期待値（すなわち時間平均値）を表している。また各変数ｄ(t) 、ｙ(t) 及びＷk はそれぞれ複素数である。
【００８９】
ところで（８）式から平均二乗誤差ＭＳＥの値が小さければ小さいほど、受信信号ｙ(t) が理想信号ｄ(t) に近いことが分かる。従つて平均二乗誤差ＭＳＥが最小になるように重み係数Ｗk を設定することにより、干渉波成分を最大限に除去し得ることが分かる。平均二乗誤差ＭＳＥを最小にする重み係数Ｗk を求める場合には、まず平均二乗誤差ＭＳＥを重み係数Ｗk で偏微分し、その偏微分した平均二乗誤差ＭＳＥの値が「０」となるような重み係数Ｗk 、すなわち平均二乗誤差ＭＳＥが極小値となるような重み係数Ｗk を探せば良いことになる。
【００９０】
重み係数Ｗk は複素数であることから、当該重み係数Ｗk を、次式
【００９１】
【数９】
0003862111.tif 000010
【００９２】
に示すように表すと、平均二乗誤差ＭＳＥを重み係数Ｗk で偏微分した結果は、次式
【００９３】
【数１０】
0003862111.tif 000011
【００９４】
に示すように表せる。平均二乗誤差ＭＳＥが極小値となる重み係数Ｗk を求めれば良いので、この偏微分値が、次式
【００９５】
【数１１】
0003862111.tif 000012
【００９６】
に示すような関係となる重み係数Ｗk を求めれば、それが干渉波成分を最も低減し得る重み係数Ｗk となる。
【００９７】
ここでアンテナ素子数を「４」とすると、変数ｋ＝０〜３となるので、この（11）式に基づいて、次式
【００９８】
【数１２】
0003862111.tif 000013
【００９９】
【数１３】
0003862111.tif 000014
【０１００】
【数１４】
0003862111.tif 000015
【０１０１】
【数１５】
0003862111.tif 000016
【０１０２】
に示す４元の連立方程式が得られる。ところで（12）式〜（15）式に示す方程式は所定の数学的手法を用いて展開すると、次式
【０１０３】
【数１６】
0003862111.tif 000017
【０１０４】
【数１７】
0003862111.tif 000018
【０１０５】
【数１８】
0003862111.tif 000019
【０１０６】
【数１９】
0003862111.tif 000020
【０１０７】
に示すように変形し得る。この（16）式〜（19）式に示す方程式を行列式として表せば、次式
【０１０８】
【数２０】
0003862111.tif 000021
【０１０９】
に示すように表せる。従つてこの（20）式から次式
【０１１０】
【数２１】
0003862111.tif 000022
【０１１１】
に示す行列式を得ることができ、当該（21）式から重み係数Ｗ0 〜Ｗ3 を解けば、干渉波成分を最も低減できる重み係数Ｗ0 〜Ｗ3 を得ることができる。
【０１１２】
ところで（21）式の左辺にある期待値Ｅ〔ｘi (t) ｘj * (t) 〕はそれぞれ受信した信号どうしの期待値であり、上述した（１）式の期待値ｅ00〜ｅ33に相当している。同様に（21）式の右辺にある期待値Ｅ〔ｄ(t) ｘj * (t) 〕はそれぞれ受信したい信号と実際に受信した信号との期待値であり、上述した（１）式の期待値ｄ0 〜ｄ3 に相当している。さらに重み係数Ｗ0 〜Ｗ3 は（１）式で求めたい重み係数Ｗ0 〜Ｗ3 に相当しているので、結局、重み係数算出部７２においては（１）式に示す行列式に基づいて重み係数Ｗ0 〜Ｗ3 を求めれば、干渉波成分を最小にできる、すなわち干渉波成分を最大限に除去し得る重み係数Ｗ0 〜Ｗ3 を得ることができる。
【０１１３】
（１−５）復調回路の構成
続いてこの項では復調回路８３の構成について説明する。この復調回路８３は、送信側においては所定の変調方式に応じて符号化ビツトの数ビツトをシンボルに割り当てたがその処理とは逆の処理を行うことにより符号化ビツトを復元する。この復調回路８３は、送信側で行う変調方式に応じてその構成が変更されるので、ここでは変調方式毎にその構成を説明する。
【０１１４】
（１−５−１）ＱＰＳＫ変調に対応した復調回路の構成
送信側で行う変調方式がＱＰＳＫ変調の場合には、復調回路８３は、図１２に示すように構成され、受信情報シンボル群Ｓ６９として受けた各シンボルのＩ成分及びＱ成分をそれぞれそのまま第１及び第２の軟判定ビツト（Soft Decision Bit ）ｂ１、ｂ２として取り出し、当該第１及び第２の軟判定ビツトｂ１、ｂ２を復元した符号化ビツト群Ｓ７０として出力するようになされている。
【０１１５】
（１−５−２）８ＰＳＫ変調に対応した復調回路の構成
送信側で行う変調方式が８ＰＳＫ変調の場合には、復調回路８３は、図１３に示すように構成され、受信情報シンボル群Ｓ６９として受けた各シンボルのＩ成分及びＱ成分をそれぞれそのまま第１及び第２の軟判定ビツトｂ１、ｂ２として取り出すと共に、当該Ｉ成分及びＱ成分に対して所定の演算処理を施すことにより第３の軟判定ビツトｂ３を取り出すようになされており、その取り出した第１、第２及び第３の軟判定ビツトｂ１、ｂ２及びｂ３を復元した符号化ビツト群Ｓ７０として出力するようになされている。
【０１１６】
この復調回路８３においては、第３の軟判定ビツトｂ３を取り出す場合、まずＩ成分及びＱ成分をそれぞれ絶対値回路１００、１０１に入力する。絶対値回路１００、１０１はそれぞれＩ成分の絶対値Ｓ８０、Ｑ成分の絶対値Ｓ８１を求め、これを減算器１０２に出力する。減算器１０２はこのＩ成分の絶対値Ｓ８０からＱ成分の絶対値Ｓ８１を減算し、その差分値Ｓ８２を演算回路１０３に出力する。演算回路１０３はＩ成分とＱ成分の差分値Ｓ８２を例えば1/√2 倍し、その演算結果を第３の軟判定ビツトｂ３として出力する。かくしてこの復調回路８３においては、このような処理により第１、第２及び第３の軟判定ビツトｂ１、ｂ２及びｂ３を簡易な構成で容易に得ることができる。
【０１１７】
（１−５−３）16ＱＡＭ変調に対応した復調回路の構成
送信側で行う変調方式が16ＱＡＭ変調の場合には、復調回路８３は、図１４に示すように構成され、受信情報シンボル群Ｓ６９として受けた各シンボルのＩ成分及びＱ成分をそれぞれそのまま第１及び第２の軟判定ビツトｂ１、ｂ２として取り出すと共に、当該Ｉ成分及びＱ成分に対して所定の演算処理を施すことにより第３及び第４の軟判定ビツトｂ３、ｂ４を取り出すようになされており、その取り出した第１、第２、第３及び第４の軟判定ビツトｂ１〜ｂ４を復元した符号化ビツト群Ｓ７０として出力するようになされている。
【０１１８】
この復調回路８３においては、第３及び第４の軟判定ビツトｂ３、ｂ４を取り出す場合、まずＩ成分及びＱ成分をそれぞれ絶対値回路１０５、１０６に入力する。絶対値回路１０５、１０６はそれぞれＩ成分の絶対値Ｓ８５、Ｑ成分の絶対値Ｓ８６を求め、これをそれぞれ減算器１０７、１０８に出力する。減算器１０７には信号レベルの判定閾値Ｓ８７として例えば値「√(2/5) 」が入力されており、当該減算器１０７はＩ成分の絶対値Ｓ８５から判定閾値Ｓ８７を減算し、その演算結果を第３の軟判定ビツトｂ３として出力する。同様に、減算器１０８には信号レベルの判定閾値Ｓ８７が入力されており、当該減算器１０８はＱ成分の絶対値Ｓ８６から判定閾値Ｓ８７を減算し、その演算結果を第４の軟判定ビツトｂ４として出力する。
【０１１９】
このようにこの復調回路８３では、Ｉ成分及びＱ成分の値をそのまま第１及び第２の軟判定ビツトｂ１、ｂ２とし、第３の軟判定ビツトｂ３に関してはＩ成分の絶対値Ｓ８５から判定閾値Ｓ８７を減算することによつて求め、第４の軟判定ビツトｂ４に関してはＱ成分の絶対値Ｓ８６から判定閾値Ｓ８７を減算することによつて求めるようにしたことにより、簡易な構成で容易に第１、第２、第３及び第４の軟判定ビツトｂ１〜ｂ４を得ることができる。
【０１２０】
（１−５−４）64ＱＡＭ変調に対応した復調回路の構成
送信側で行う変調方式が64ＱＡＭ変調の場合には、復調回路８３は、図１５に示すように構成され、受信情報シンボル群Ｓ６９として受けた各シンボルのＩ成分及びＱ成分をそれぞれそのまま第１及び第２の軟判定ビツトｂ１、ｂ２として取り出すと共に、当該Ｉ成分及びＱ成分に対して所定の演算処理を施すことにより第３、第４、第５及び第６の軟判定ビツトｂ３〜ｂ６を取り出すようになされており、その取り出した第１ないし第６の軟判定ビツトｂ１〜ｂ６を復元した符号化ビツト群Ｓ７０として出力するようになされている。
【０１２１】
この復調回路８３においては、第３ないし第６の軟判定ビツトｂ３〜ｂ６を取り出す場合、まずＩ成分及びＱ成分をそれぞれ絶対値回路１１０、１１１に入力する。絶対値回路１１０、１１１はそれぞれＩ成分の絶対値Ｓ９０、Ｑ成分の絶対値Ｓ９１を求め、これをそれぞれ減算器１１２、１１３に出力する。減算器１１２には信号レベルの第１の判定閾値Ｓ９２として例えば値「√(8/21)」が入力されており、当該減算器１１２はＩ成分の絶対値Ｓ９０から第１の判定閾値Ｓ９２を減算し、その演算結果を第３の軟判定ビツトｂ３として出力すると共に、当該演算結果を絶対値回路１１４に出力する。同様に、減算器１１３には第１の判定閾値Ｓ９２が入力されており、当該減算器１１３はＱ成分の絶対値Ｓ９１から第１の判定閾値Ｓ９２を減算し、その演算結果を第４の軟判定ビツトｂ４として出力すると共に、当該演算結果を絶対値回路１１５に出力する。
【０１２２】
絶対値回路１１４、１１５はそれぞれ第３の軟判定ビツトｂ３の絶対値Ｓ９３、第４の軟判定ビツトｂ４の絶対値Ｓ９４を求め、これをそれぞれ減算器１１６、１１７に出力する。減算器１１６には信号レベルの第２の判定閾値Ｓ９５として例えば値「√(2/21)」が入力されており、当該減算器１１６は第３の軟判定ビツトｂ３の絶対値Ｓ９３から第２の判定閾値Ｓ９５を減算し、その演算結果を第５の軟判定ビツトｂ５として出力する。同様に、減算器１１７には第２の判定閾値Ｓ９５が入力されており、当該減算器１１７は第４の軟判定ビツトｂ４の絶対値Ｓ９４から第２の判定閾値Ｓ９５を減算し、その演算結果を第６の軟判定ビツトｂ６として出力する。
【０１２３】
このようにこの復調回路８３では、Ｉ成分及びＱ成分の値をそのまま第１及び第２の軟判定ビツトｂ１、ｂ２とし、第３の軟判定ビツトｂ３に関してはＩ成分の絶対値Ｓ９０から第１の判定閾値Ｓ９２を減算することによつて求め、第４の軟判定ビツトｂ４に関してはＱ成分の絶対値Ｓ９１から第１の判定閾値Ｓ９２を減算することによつて求め、第５の軟判定ビツトｂ５に関しては第３の軟判定ビツトｂ３の絶対値Ｓ９３から第２の判定閾値Ｓ９５を減算することによつて求め、第６の軟判定ビツトｂ６に関しては第４の軟判定ビツトｂ４の絶対値Ｓ９４から第２の判定閾値Ｓ９５を減算することによつて求めるようにしたことにより、簡易な構成で容易に第１ないし第６の軟判定ビツトｂ１〜ｂ６を得ることができる。
【０１２４】
（１−６）動作及び効果
以上の構成において、受信装置４２の場合には、４つのアンテナ４４Ａ〜４４Ｄによつて送信装置４１からの送信信号Ｓ３０を独立に受信し、その結果得られる受信信号Ｓ４０〜Ｓ４３をそれぞれ受信信号処理部４５に入力する。受信信号処理部４５はこれらの受信信号Ｓ４０〜Ｓ４３にそれぞれ所定の受信処理を施すことにより当該受信信号Ｓ４０〜Ｓ４３から受信シンボル群Ｓ４４〜Ｓ４７を取り出した後、その受信シンボル群Ｓ４４〜Ｓ４７に対してそれぞれ高速フーリエ変換を施すことにより各シンボルが時間軸上に並ぶ受信シンボル群Ｓ４８〜Ｓ５１を取り出す。
【０１２５】
そして受信信号処理部４５は情報シンボルＩとパイロツトシンボルＰとからなる受信シンボル群Ｓ４８〜Ｓ５１から情報シンボルＩを取り出し、その情報シンボルＩのみからなるシンボル群Ｓ６５〜Ｓ６８を加算器８２によつて加算して合成することにより受信情報シンボル群Ｓ６９を得、その受信情報シンボル群Ｓ６９に復調処理及び復号化処理を施して情報ビツト系列Ｓ７２を復元する。このようにしてこの受信装置４２では、複数のアンテナ４４Ａ〜４４Ｄによつて受信した信号成分を加算することによつてダイバーシチ受信を行うことにより、フエージングによる受信電力の落ち込みを回避して良好に通信を行うことができる。
【０１２６】
ところで通信相手の送信信号Ｓ３０と同じ周波数チヤネルを使用して送信された送信信号Ｓ３１が存在すると、アンテナ４４Ａ〜４４Ｄはこの送信信号Ｓ３１も干渉波として受信することになる。この干渉波成分は情報シンボルＩの信号成分に加えられ、通常の受信装置であればこの干渉波成分によつて良好に情報ビツト系列を復元し得なくなる。
【０１２７】
しかしながらこの受信装置４２の場合には、この干渉波成分を除去するような重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４を受信シンボル群Ｓ４８〜Ｓ５１から抽出したパイロツトシンボルＰを基準にして求め、この重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４をそれぞれ情報シンボルＩのシンボル群Ｓ５６〜Ｓ５９に乗算することにより当該情報シンボルＩのシンボル群Ｓ５６〜Ｓ５９に含まれる干渉波成分を除去している。これによりこの受信装置４２の場合には、干渉波を受信したとしてもその干渉波成分を除去し得るので、情報ビツト系列Ｓ７２を正確に復元することができる。
【０１２８】
重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４を算出する場合には、それぞれのアンテナ４４Ａ〜４４Ｄによつて受信した受信シンボル群Ｓ４８〜Ｓ５１からパイロツトシンボルＰを抽出し、そのパイロツトシンボルＰのみからなるシンボル群Ｓ５２〜Ｓ５５をそれぞれ重み係数算出部７２に入力する。重み係数算出部７２はこの受信したパイロツトシンボルＰの他にも送信側で挿入したパイロツトシンボルＰそのものをパイロツトシンボル発生回路７３から受け、これらパイロツトシンボルＰどうしの期待値を全ての組み合わせで算出する。すなわち重み係数算出部７２は、受信したパイロツトシンボルＰどうしの期待値ｅ00〜ｅ33を算出すると共に、受信したパイロツトシンボルＰと実際に送信されたパイロツトシンボルＰ（すなわち受信したい理想のパイロツトシンボル）との期待値ｄ0 〜ｄ3 を算出する。そして重み係数算出部７２はこれらの期待値ｅ00〜ｅ33及びｄ0 〜ｄ3 を基に（１）式に示すような連立方程式を解いて重み係数Ｗ0 〜Ｗ3 を算出し、これを重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４として出力する。
【０１２９】
このようにして情報シンボルＩの合間に挿入されたパイロツトシンボルＰから期待値ｅ00〜ｅ33及びｄ0 〜ｄ3 を算出し、その期待値ｅ00〜ｅ33及びｄ0 〜ｄ3 を基にした演算により重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４を算出するようにしたことにより、この受信装置４２の場合には、演算処理による簡単な処理で重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４を算出し得、簡易な構成で容易に重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４を算出し得る。
【０１３０】
またこの重み係数算出の原理は、上述した説明からも分かるように受信したパイロツトシンボルＰに重畳されている干渉波成分を期待値というパラメータによつて把握することである。このためこの無線通信システム４０では、送信する際に、パイロツトシンボルＰを情報シンボルＩの先頭に付けるのではなく、当該パイロツトシンボルＰを情報シンボルＩの合間に挿入している。これにより受信側では、干渉波の影響をスロツト全体にわたつてほぼ均一に把握し得、干渉波を除去する重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４をより正確に算出することができる。
【０１３１】
以上の構成によれば、送信側ではパイロツトシンボルＰを情報シンボルＩの合間に挿入してなる送信シンボルＳ３５を送信し、受信側では複数のアンテナ４４Ａ〜４４Ｄによつて受信した受信シンボルＳ４８〜Ｓ５１からそれぞれパイロツトシンボルＰを抽出し、当該パイロツトシンボルＰを基に干渉波成分を最小にする重み係数Ｓ６１〜Ｓ６４を算出してこれを受信した情報シンボルＳ５６〜Ｓ５９に乗算するようにしたことにより、干渉波を受信した場合でも、受信した情報シンボルＳ５６〜Ｓ５９から干渉波成分を除去し得、かくして送信された情報ビツト系列Ｓ７２を正確に復元することができる。
【０１３２】
（２）第２の実施の形態
上述の第１の実施の形態では、受信情報シンボル群Ｓ６９から単に符号化ビツト群Ｓ７０を復元するだけの構成を説明したが、この第２の実施の形態においては、復元した符号化ビツト群Ｓ７０に対して伝送路の信頼性を反映させる構成の復調回路について説明する。
【０１３３】
図１６において、１２０は全体として第２の実施の形態による復調部を示し、上述した第１の実施の形態で説明した復調回路８３に加えて、信頼性算出回路１２１、バツフア１２２及び乗算器１２３が新たに設けられている。この復調部１２０においては、まず加算器８２から出力される受信情報シンボル群Ｓ６９を復調回路８３と信頼性算出回路１２１に入力するようになされている。
【０１３４】
復調回路８３は第１の実施の形態で説明したもの同じ回路であり、入力される受信情報シンボル群Ｓ６９に所定の復調処理を施して当該受信情報シンボル群Ｓ６９から符号化ビツト群Ｓ７０を復元し、これを後段のバツフア１２２に出力する。バツフア１２２はフアーストイン・フアーストアウト・バツフアによつて構成されており、入力される符号化ビツト群Ｓ７０の各軟判定ビツトを順に内部の記憶領域に格納すると共に、その記憶した各軟判定ビツトを後述する信頼性算出回路１２１の信号出力タイミングに同期して順に読み出して、後段の乗算器１２３に出力する。
【０１３５】
信頼性算出回路１２１は、入力される受信情報シンボル群Ｓ６９に基づいて、当該受信情報シンボル群Ｓ６９のノイズ電力を算出し、この逆数値を受信情報シンボル群Ｓ６９が送られてきたときの伝送路の信頼性を示す信頼性係数Ｓ１００として乗算器１２３に出力する。乗算器１２３は、バツフア１２２から読み出された符号化ビツト群Ｓ７０の各軟判定ビツトに対して信頼性係数Ｓ１００をビツト単位で乗算し、その結果得られる符号化ビツト群Ｓ１０１を後段のスロツト連結処理回路３１に出力する。因みに、信頼性係数Ｓ１００はノイズ電力の逆数値であることから、信頼性係数Ｓ１００が乗算された後の符号化ビツト群Ｓ１０１の信号レベルは受信情報シンボル群Ｓ６９が送られてきたときの伝送路の信号対雑音電力比Ｓ／Ｎに応じたレベルとなる。
【０１３６】
このようにしてこの復調部１２０では、受信情報シンボル群Ｓ６９が送られてきたときの伝送路の信頼性を算出し、その信頼性を示す信頼性係数Ｓ１００を符号化ビツト群Ｓ７０の各軟判定ビツトに乗算するようにしたことにより、当該符号化ビツト群Ｓ７０の各ビツトの信号レベルを伝送路の信頼性に応じたレベルに調整し得、符号化ビツト群Ｓ７０に伝送路の信頼性を反映し得る。従つてこのように伝送路の信頼性が信号レベルに反映された符号化ビツト群Ｓ１０１を後段のビタビ復号化回路２０に入力して復号化処理を行えば、ビタビ復号化回路２０では、伝送路の信頼性を加味した上で最尤系列推定を行うことができ、一段と正確に情報ビツト系列Ｓ７２を復元することができる。
【０１３７】
ここで信頼性算出回路１２１の構成を図１７に示す。この図１７に示すように、信頼性算出回路１２１においては、加算器８２から供給される受信情報シンボル群Ｓ６９を減算器１２５及び仮判定回路１２６に入力するようになされている。仮判定回路１２６は受信情報シンボル群Ｓ６９として入力される各シンボルがどの信号点配置に位置するものか判定し、その判定位置を示すシンボルを判定シンボルＳ１０２として出力する。例えば送信側の変調方式がＱＰＳＫ変調の場合には、受信したシンボルが図３に示した信号点配置のうちいずれに相当するものであるか判定し、その判定位置を示すシンボルを出力する。同様に、送信側の変調方式が８ＰＳＫ変調や16ＱＡＭ変調或いは64ＱＡＭ変調の場合には、受信したシンボルが図４、図５又は図６に示した信号点配置のうちいずれに相当するものであるか判定し、その判定位置を示すシンボルを出力する。なお、仮判定回路１２６は、受信したシンボルから最も近い位置のシンボルを判定シンボルＳ１０２として出力する。
【０１３８】
減算器１２５は受信情報シンボル群Ｓ６９として入力されたシンボルから仮判定回路１２６から出力される判定シンボルＳ１０２を順に減算し、その減算値Ｓ１０３を二乗回路１２６に出力する。なお、判定シンボルＳ１０２は本来受信するべきシンボルであるので、減算器１２５から出力される減算値Ｓ１０３は受信したシンボルに重畳されたノイズ成分を示している。
【０１３９】
二乗回路１２６は入力される減算値Ｓ１０３を順に二乗することにより各シンボルのノイズ電力を算出し、これをシンボル当たりのノイズ電力Ｓ１０４として累積加算器１２７に出力する。累積加算器１２７はこのノイズ電力Ｓ１０４を１シンボル群のシンボル数分だけ累積加算し（すなわち１スロツト分累積加算する）、その結果得られる１スロツト分のノイズ電力Ｓ１０５を逆数算出回路１２８に出力する。かくして逆算出回路１２８によつてこのノイズ電力Ｓ１０５の逆数値を算出して出力することにより、この信頼性算出回路１２１では、信頼性係数Ｓ１００を算出するようになされている。
【０１４０】
以上の構成において、この第２の実施の形態による復調部１２０では、受信した受信情報シンボル群Ｓ６９から当該受信情報シンボル群Ｓ６９に重畳されているノイズ成分の電力Ｓ１０５を算出し、このノイズ電力Ｓ１０５の逆数値を当該受信情報シンボル群Ｓ６９が送られてきたときの伝送路の信頼性を示す係数として算出する。そして復調部１２０では、この信頼性を示す信頼性係数Ｓ１００を受信情報シンボル群Ｓ６９から復元した符号化ビツト群Ｓ７０の各ビツトに乗算することにより、当該符号化ビツト群Ｓ７０の信号レベルを伝送路の信頼性に応じたレベルに調整する。
【０１４１】
このように伝送路の信頼性に応じた信号レベルに調整された符号化ビツト群Ｓ１０１を後段のビタビ復号化回路２０で復号化すれば、伝送路の信頼性を加味した上で最尤系列推定を行うことができ、一段と正確に情報ビツト系列Ｓ７２を復元することができる。
【０１４２】
以上の構成によれば、受信情報シンボル群Ｓ６９からノイズ電力を算出して伝送路の信頼性を示す信頼性係数Ｓ１００を算出し、これを受信した符号化ビツト群Ｓ７０に乗算するようにしたことにより、当該符号化ビツト群Ｓ７０の信号レベルを伝送路の信頼性に応じたレベルに調整し得、かくして伝送路の信頼性を加味した上で最尤系列推定を行い得ることから一段と正確に情報ビツト系列Ｓ７２を復元し得る。
【０１４３】
（３）他の実施の形態
（３−１）なお上述の実施の形態においては、情報シンボルＩにパイロツトシンボルＰを挿入して生成した送信シンボル群Ｓ３５を逆高速フーリエ変換回路５１及び送信回路５２を介して送信し、受信側では受信回路６０〜６３及び高速フーリエ変換回路６４〜６７を介して得た受信シンボル群Ｓ４８〜Ｓ５１から情報シンボルＳ５６〜Ｓ５９を抽出した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、送信シンボル群Ｓ３５に差動変調を施して送信し、受信側では受信シンボル群Ｓ４８〜Ｓ５１に対してそれぞれ差動復調を施した後、その受信シンボル群Ｓ４８〜Ｓ５１から情報シンボルＳ５６〜Ｓ５９を抽出するようにしても良い。この点について、以下に具体的に説明する。
【０１４４】
図２との対応部分に同一符号を付して示す図１８において、１３０は全体として送信装置を示し、この送信装置１３０の場合には、パイロツトシンボルＰを挿入した送信シンボル群Ｓ３５を差動変調回路１３１に入力して当該送信シンボル群Ｓ３５に差動変調を施すようになされている。差動変調回路１３１は、まず送信シンボル群Ｓ３５を乗算器１３２に入力する。この乗算器１３２には遅延回路１３３を介して遅延した１シンボル分前のシンボルＳ１０９が入力されており、乗算器１３２はこの１シンボル前のシンボルＳ１０９と入力された送信シンボル群Ｓ３５のシンボルとを複素乗算することにより当該送信シンボル群Ｓ３５に対して差動変調を施し、その結果得られる送信シンボル群Ｓ１１０を逆高速フーリエ変換回路５１及び上述した遅延回路１３３に出力する。この場合、１シンボル前のシンボルと入力されたシンボルとを複素乗算していることから、送信シンボル群Ｓ１１０として出力される各シンボル間の差に実際のシンボル情報が重畳されることになる。
【０１４５】
かくしてこの送信装置１３０においては、このようにして差動変調を施した送信シンボル群Ｓ１１０に逆フーリエ変換を施して送信シンボル群Ｓ３６を生成し、この送信シンボル群Ｓ３６に所定の送信処理を施すことにより送信信号Ｓ３０を生成してこれを送信するようになされている。
【０１４６】
一方、図９との対応部分に同一符号を付した図１９に示すように、受信装置１４０においては高速フーリエ変換回路６４〜６７の後にそれぞれ差動復調回路１４１〜１４４を設け、この差動復調回路１４１〜１４４によつて受信シンボル群Ｓ４８〜Ｓ５１に対して差動復調を施し、その結果得られる受信シンボル群Ｓ１１５〜Ｓ１１８からそれぞれパイロツトシンボルＰと情報シンボルＩを抽出するようになされている。
【０１４７】
図２０に示すように、差動復調回路１４１においては、高速フーリエ変換回路６４から供給される受信シンボル群Ｓ４８を遅延回路１４５及び乗算器１４６に入力するようになされている。乗算器１４６は、遅延回路１４５を介して遅延した１シンボル分前のシンボルＳ１２０の共役値と入力される受信シンボル群Ｓ４８のシンボルとを複素乗算することにより当該受信シンボル群Ｓ４８のシンボルに差動復調を施し、その結果得られる受信シンボル群Ｓ１１５を出力する。この場合、１シンボル前のシンボルの共役値を入力されるシンボルに複素乗算していることから、複素乗算によつて１つ前のシンボルとの差分が取られ、その結果、差動復調処理が行われることになる。因みに、差動復調回路１４２〜１４４も、この図２０に示した差動復調回路１４１と同様の構成を有している。
【０１４８】
かくしてこの受信装置１４０では、差動復調回路１４１〜１４４によつて受信シンボル群Ｓ４８〜Ｓ５１に差動復調を施し、その結果得られる受信シンボル群Ｓ１１５〜Ｓ１１８に第１の実施の形態と同様の処理を施して送信された情報ビツト系列Ｓ７２を復元するようになされている。
【０１４９】
このようにして送信側で送信シンボルに差動変調を施し、受信側では受信シンボルに差動復調を施すようにすると、隣り合うシンボル間の差を取ることになるので、伝送路で周波数選択性フエージングが生じたとしても、シンボル間の差を取ることによりその周波数選択性フエージングによつて受けた変動を小さくし得る。かくするにつき送信側で差動変調を行い、受信側で差動復調を行うようにしたことにより、周波数選択性フエージングが生じた場合でも、その影響を低減して情報ビツト系列Ｓ７２を正確に復元し得る。
【０１５０】
（３−２）また上述の実施の形態においては、受信装置４２に４つのアンテナ４４Ａ〜４４Ｄを設けてダイバーシチ受信した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、アンテナ数として少なくとも２つ以上あれば良い。因みに、各アンテナによつて受信した受信信号に含まれるパイロツトシンボルを基に干渉波成分を除去する重み係数を算出していることから、アンテナ数が多ければ多いほど、干渉波成分を精度良く除去し得ると思われる。また本発明をセルラー無線通信システムに適用する場合には、アンテナ数としては６本もあれば十分であり、３〜６本程度が効果的かつ現実的な本数であると思われる。なお、セルラー無線通信システムとは、通信サービスを提供するエリアを所望の大きさのセルに分割して当該セル内にそれぞれ固定無線局としての基地局を設置し、移動無線局としての通信端末装置は自分が存在するセル内の基地局と無線通信するようになされた無線通信システムである。
【０１５１】
（３−３）また上述の実施の形態においては、パイロツトシンボルＰを情報シンボルＩの合間に等間隔で挿入した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、パイロツトシンボルＰを間隔的にランダムに挿入するようにしても良い。要は、情報シンボルＩにパイロツトシンボルＰを適当に分散させて挿入するようにすれば上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１５２】
（３−４）また上述の実施の形態においては、振幅が「１」で位相が通信毎にランダムとなるパイロツトシンボルＰを情報シンボルＩの合間に挿入するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば伝搬遅延が少ない環境であつて他の通信と同期が取れているような環境（具体例を上げれば、本発明をセルラー無線通信システムに適用し、各基地局間で時間的な同期が取れている場合）であれば、通信毎に直交関係にあるパイロツトシンボルを予め決められている挿入位置に挿入するようにしても良い。このようにしてパイロツトシンボルを規定しておけば、単にパイロツトシンボルを通信毎にランダムにする場合に比してパイロツトシンボルの数を減らすことができる。
【０１５３】
（３−５）また上述の実施の形態においては、サブキヤリアの本数を24本とした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、サブキヤリアの本数としてその他の本数であつても良い。
【０１５４】
（３−６）また上述の実施の形態においては、符号化回路として畳み込み符号化回路５を使用し、復号化回路としてビタビ復号化回路２０を使用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ターボコード等、その他の符号化を行う符号化回路や復号化回路を適用するようにしても良い。要は、送信側では系列間距離を大きくするような符号化を使用し、受信側では符号化ビツト系列を最尤系列推定により復号化するような符号化／復号化方法を使用すれば、上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１５５】
（３−７）また上述の実施の形態においては、送信シンボルＳ３５を複数のサブキヤリアによつて構成される周波数チヤネルを使用して送信した場合について述べた、本発明はこれに限らず、スロツト毎に使用する周波数チヤネルをランダムに変更する、いわゆる周波数ホツピングを行うようにしても良い。このように周波数ホツピングを行うようにすれば、干渉波を受信する確率を低減し得るので、干渉波の影響を回避する上では一段と効果的である。
【０１５６】
（３−８）また上述の実施の形態においては、複数のサブキヤリアに送信対象の情報を分散させて重畳し、その複数のサブキヤリアを送信する、いわゆるマルチキヤリア方式の無線通信システムに本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＴＤＭＡ方式等、その他の通信方式であつても、上述のように受信したパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出して当該干渉波成分を除去するようにすれば、上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１５７】
要は、受信装置において、情報ビツトから生成した符号化ビツトに所定の変調処理を施すことにより情報シンボルを生成し、当該情報シンボルの合間に受信側で既知のパイロツトシンボルを挿入することにより送信シンボルを生成し、当該送信シンボルに所定の送信処理を施すことにより生成された送信信号を、それぞれ受信する複数のアンテナ手段と、複数のアンテナ手段で受信したそれぞれの受信信号からパイロツトシンボルを抽出し、抽出したそれぞれのパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出し、当該重み係数をそれぞれの受信信号から抽出した情報シンボルに乗算することにより当該情報シンボルに含まれる干渉波成分を除去した後、当該情報シンボルを合成して受信情報シンボルを生成し、当該受信情報シンボルに所定の復調処理を施すことによつて符号化ビツトを復元する受信信号処理手段と、受信信号処理手段から出力される符号化ビツトに最尤系列推定を施して情報ビツトを復元する復号化手段とを設けるようにすれば、上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１５８】
同様に、無線通信システムにおいて、情報ビツトに符号化処理を施して符号化ビツトを生成する符号化手段と、符号化ビツトに所定の変調処理を施すことにより情報シンボルを生成する変調手段と、情報シンボルの合間に受信側で既知のパイロツトシンボルを挿入することにより送信シンボルを生成するパイロツトシンボル付加手段と、送信シンボルに所定の送信処理を施すことにより送信信号を生成し、当該送信信号を送信する送信手段とを送信装置に設けると共に、送信信号をそれぞれ受信する複数のアンテナ手段と、複数のアンテナ手段で受信したそれぞれの受信信号からパイロツトシンボルを抽出し、抽出したそれぞれのパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出し、当該重み係数をそれぞれの受信信号から抽出した情報シンボルに乗算することにより当該情報シンボルに含まれる干渉波成分を除去した後、当該情報シンボルを合成して受信情報シンボルを生成し、当該受信情報シンボルに所定の復調処理を施すことによつて符号化ビツトを復元する受信信号処理手段と、受信信号処理手段から出力される符号化ビツトに最尤系列推定を施して情報ビツトを復元する復号化手段とを受信装置に設けるようにすれば、上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１５９】
さらに同様に、通信方法において、情報ビツトから生成した符号化ビツトに所定の変調処理を施すことにより情報シンボルを生成し、当該情報シンボルの合間に受信側で既知のパイロツトシンボルを挿入することにより送信シンボルを生成し、当該送信シンボルに所定の送信処理を施すことにより生成した送信信号を送信し、受信側では、送信信号をそれぞれ複数のアンテナ手段で受信し、受信したそれぞれの受信信号からパイロツトシンボルを抽出し、抽出したそれぞれのパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出し、当該重み係数をそれぞれの受信信号から抽出した情報シンボルに乗算することにより当該情報シンボルに含まれる干渉波成分を除去した後、当該情報シンボルを合成して受信情報シンボルを生成し、当該受信情報シンボルに所定の復調処理を施すことによつて符号化ビツトを復元し、当該符号化ビツトに最尤系列推定を施して情報ビツトを復元するようにすれば、上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１６０】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、送信側で挿入したパイロツトシンボルをそれぞれの受信信号から抽出し、抽出したそれぞれのパイロツトシンボルを基に干渉波成分を最小にする重み係数を算出し、当該重み係数をそれぞれの受信信号から抽出した情報シンボルに乗算することにより当該情報シンボルに含まれる干渉波成分を除去するようにしたことにより、干渉波を受信した場合でも、受信信号に含まれる干渉波成分を容易に除去し得、かくして干渉波の影響を除去して送信された情報ビツトを正確に復元することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した無線通信システムの構成を示すブロツク図である。
【図２】本発明を適用した送信装置の構成を示すブロツク図である。
【図３】ＱＰＳＫ変調の原理説明に供する信号点配置図である。
【図４】８ＰＳＫ変調の原理説明に供する信号点配置図である。
【図５】  16ＱＡＭ変調の原理説明に供する信号点配置図である。
【図６】  64ＱＡＭ変調の原理説明に供する信号点配置図である。
【図７】パイロツトシンボルの配置説明に供する略線図である。
【図８】逆フーリエ変換後の送信シンボルの説明に供する略線図である。
【図９】本発明を適用した受信装置の構成を示すブロツク図である。
【図１０】重み係数算出部の構成を示すブロツク図である。
【図１１】重み係数算出部の重み係数算出手順を示すフローチヤートである。
【図１２】ＱＰＳＫ変調に対応した復調回路の構成を示すブロツク図である。
【図１３】８ＰＳＫ変調に対応した復調回路の構成を示すブロツク図である。
【図１４】  16ＱＡＭ変調に対応した復調回路の構成を示すブロツク図である。
【図１５】  64ＱＡＭ変調に対応した復調回路の構成を示すブロツク図である。
【図１６】第２の実施の形態による復調回路の構成を示すブロツク図である。
【図１７】信頼性算出回路の構成を示すブロツク図である。
【図１８】他の実施の形態による送信装置の構成を示すブロツク図である。
【図１９】他の実施の形態による受信装置の構成を示すブロツク図である。
【図２０】差動復調回路の構成を示すブロツク図である。
【図２１】従来の無線通信システムの構成を示すブロツク図である。
【図２２】従来の送信装置の構成を示すブロツク図である。
【図２３】従来の受信装置の構成を示すブロツク図である。
【図２４】従来のパイロツトシンボルの配置説明に供する略線図である。
【符号の説明】
１、４０……無線通信システム、２、４１、４６、１３０……送信装置、３、４２、１４０……受信装置、２Ａ、３Ａ、３Ｂ、４３、４４Ａ〜４４Ｄ……アンテナ、４、４５……受信信号処理回路、５……畳み込み符号化回路、６……インターリーブバツフア、７……スロツト化処理回路、８……変調回路、９、５０……パイロツトシンボル付加回路、１０、５２……送信回路、２０……ビタビ復号化回路、２１、２２、６０〜６３……受信回路、２３、２７……伝送路推定回路、２４、２８……受信電力測定回路、３０、８３……復調回路、３１……スロツト連結処理回路、３２……デインターリーブバツフア、５１……逆高速フーリエ変換回路、６４〜６７……高速フーリエ変換回路、７２……重み係数算出部、７３……パイロツトシンボル発生回路、９０……期待値算出部、９１……計算部、１２０……復調部、１２１……信頼性算出回路、１３１……差動変調回路、１４１〜１４４……差動復調回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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