"NNは2以上の整数個の送信アンテナから送信された独立の送信信号をMMはNより小さい整数個の受信アンテナで受信した受信信号ベクトルに基づいて、N個の復号信号からなる復号信号ベクトルを生成する復号器であって、前記受信信号ベクトルに基づいて、複数の候補ベクトルを生成する生成部と、前記複数の候補ベクトルの中から、最尤検出によって、前記復号信号ベクトルを決定する決定部と、を備え、前記生成部は、N個の送信アンテナから送信されたN個の送信信号のうち、LLは、以上かつN-1以下の整数個の送信アンテナより送信されたL個の送信信号の値を、各送信信号がとり得る値のいずれかで仮定することで、前記L個の送信アンテナ以外のN-L個のアンテナより送信されたN-L個の送信信号を、復号し、復号されたN-L個の送信信号と、値が仮定された前記L個の送信信号と、の組み合わせを一つの候補ベクトルとし、L個の送信信号がとり得る値のすべての組み合わせについての複数の候補ベクトルを生成する復号器。N個の送信信号のうち、値が仮定されるL個の送信信号を選択する選択部を備え、前記選択部は、N個の送信信号のうち、受信信号ベクトルにおける信頼性の低い順に、L個の送信信号を選択する請求項1記載の復号器。前記Lは、N-Mである請求項1又は2記載の復号器。前記Lの値を、NM以上かつN-1以下の範囲で変更する変更部を備えている請求項1又は2記載の復号器。NNは2以上の整数個の送信アンテナから送信された独立の送信信号をMMはNより小さい整数個の受信アンテナで受信した受信信号ベクトルに基づいて、N個の復号信号からなる復号信号ベクトルを生成する信号復号方法であって、前記受信信号ベクトルに基づいて、候補ベクトルを生成し、複数の前記候補ベクトルの中から、最尤検出によって、前記復号信号ベクトルを決定する、ステップを含み、前記候補ベクトルを生成する際には、N個の送信アンテナから送信されたN個の送信信号のうち、LLは、以上かつN-1以下の整数個の送信アンテナより送信されたL個の送信信号の値を、各送信信号がとり得る値のいずれかで仮定することで、前記L個の送信アンテナ以外のN-L個のアンテナより送信されたN-L個の送信信号を、復号し、復号されたN-L個の送信信号と、値が仮定された前記L個の送信信号と、の組み合わせを一つの候補ベクトルとし、L個の送信信号がとり得る値のすべての組み合わせについての複数の候補ベクトルを生成する信号復号方法。しかし、前記1の方法では、送信側の多いアンテナ数を活用できず、高速化を達成できない。また、前記2の方法では、高速化は可能であるものの、受信側の演算負荷が大きくなり、それに伴い消費電力も増加する。つまり、MLD復号法は、送信信号のアルファベットサイズ信号点数をAとすると、復号に要する演算規模は、ANとなり、演算量が送信アンテナ数Nに応じて指数関数的に増大する欠点がある。そこで、本発明は、従来のMLD復号法よりも演算量復号時間を低減することが可能な新たな復号器及び復号方法を提供することを目的とする。1本発明は、NNは2以上の整数個の送信アンテナから送信された独立の送信信号をMMはNより小さい整数個の受信アンテナで受信した受信信号ベクトルに基づいて、N個の復号信号からなる復号信号ベクトルを生成する復号器であって、前記受信信号ベクトルに基づいて、複数の候補ベクトルを生成する生成部と、前記複数の候補ベクトルの中から、最尤検出によって、前記復号信号ベクトルを決定する決定部と、を備え、前記生成部は、N個の送信アンテナから送信されたN個の送信信号のうち、LLは、以上かつN-1以下の整数個の送信アンテナより送信されたL個の送信信号の値を、各送信信号がとり得る値のいずれかで仮定することで、前記L個の送信アンテナ以外のN-L個のアンテナより送信されたN-L個の送信信号を、復号し、復号されたN-L個の送信信号と、値が仮定された前記L個の送信信号と、の組み合わせを一つの候補ベクトルとし、L個の送信信号がとり得る値のすべての組み合わせについての複数の候補ベクトルを生成する復号器である。2N個の送信信号のうち、値が仮定されるL個の送信信号を選択する選択部を備え、前記選択部は、N個の送信信号のうち、受信信号ベクトルにおける信頼性の低い順に、L個の送信信号を選択することができる。3前記Lは、N-Mであるのが好ましい。4前記Lの値を、NM以上かつN-1以下の範囲で変更する変更部を備えているものとすることができる。5他の観点からみた本発明は、NNは2以上の整数個の送信アンテナから送信された独立の送信信号をMMはNより小さい整数個の受信アンテナで受信した受信信号ベクトルに基づいて、N個の復号信号からなる復号信号ベクトルを生成する信号復号方法であって、前記受信信号ベクトルに基づいて、候補ベクトルを生成し、複数の前記候補ベクトルの中から、最尤検出によって、前記復号信号ベクトルを決定する、ステップを含み、前記候補ベクトルを生成する際には、N個の送信アンテナから送信されたN個の送信信号のうち、LLは、以上かつN-1以下の整数個の送信アンテナより送信されたL個の送信信号の値を、各送信信号がとり得る値のいずれかで仮定することで、前記L個の送信アンテナ以外のN-L個のアンテナより送信されたN-L個の送信信号を、復号し、復号されたN-L個の送信信号と、値が仮定された前記L個の送信信号と、の組み合わせを一つの候補ベクトルとし、L個の送信信号がとり得る値のすべての組み合わせについての複数の候補ベクトルを生成する信号復号方法である。以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。[1.第1実施形態ZF-MLD復号方式][1.1全体構成]図1は、第1実施形態に係る復号器を有する通信装置1を示している。通信装置1は、例えば、モバイル通信やワイヤレスLANなどの高速信号伝送システムにおける端末装置ユーザ端末として用いられる。通信装置1は、基地局送信側の下り回線の信号を受信し、復号する。この伝送システムでは、MIMOMultiInputMultiOutput伝送技術が利用されている。基地局2は、複数N個の送信アンテナ21a,21b,21cから、独立の多値QAM信号QPSK,16QAM,64QAMなどのデジタル変調信号を送信し、伝搬路空間で信号を多重化する。本実施形態において、送信側である基地局2の送信アンテナ21a,21b,21cの数Nは、3個であり、受信側である通信装置端末装置1の受信アンテナ11a,11bの数Mは、2個である。つまり、N>Mとなっている。なお、送信アンテナ数は、2以上、受信アンテナ数は、1以上であれば、それらの数は、特に限定されるものではない。また、本実施形態において送信側である基地局2は、送信アンテナ21a,21b,21cからは、それぞれ独立のQPSK信号が送信されるものとする。つまり、送信信号の変調アルファベットサイズA=4である。ただし、変調方式も特に限定されるものではなく、16QAMA=16、64QAMA=64などであってもよい。図1に示すように、通信装置1の復号器は、受信信号に基づいて、複数の候補ベクトルを生成する生成部30と、複数の候補ベクトルの中から、最尤検出によって、復号信号ベクトルを決定する決定部40とを備えている。以下、生成部30と決定部40における処理内容を説明する。[1.2候補ベクトルの生成]生成部30は、次の処理を実行する。まず、ここでは、第j番目j=1~Nの送信アンテナで送信された送信信号をxjとし、第i番目i=1~Mの受信アンテナで受信された受信信号をyiとする。また、第j番目の送信アンテナと第i番目の受信アンテナと間の伝搬路定数伝搬路特性を、hijとする。この伝搬路定数は、プリアンブル又はパイロット信号などの既知トレーニング信号に基づき、復号に先立って、予め推定されている。このとき、2個の受信アンテナ11a,11bで、受信される信号は、ベクトル形式により、次式で与えられる。受信側である通信装置1において、伝搬路行列Hが既知であるとしても、その擬似左逆行列が存在しないため、MLD法以外の従来法では、送信信号ベクトルを復号できない。これは、受信信号ベクトルにN-M=3-2=1の自由度が不足しているためである。つまり、M個の受信アンテナで受信した通信装置1では、M個の方程式が得られるが、N>Mの場合、M個の方程式には、Mよりも大きいN個の未知数送信信号が含まれるため、M個の方程式からは、N個の未知数送信信号を求めることができない。そこで、本実施形態では、N=3個の送信アンテナ21a,21b,21cのうち、第3番目の送信アンテナ21cから送信されたQPSK信号送信信号x3を、自由変数x3=s3kk=1~Aと仮定する。自由変数s3kは、QPSK信号送信信号x3がとり得る値多値変調値のうちのいずれかの値をとる。例えば、送信信号が、1シンボルで2bitの信号を送信できるQPSK信号である場合、変調アルファベットサイズA=4であるから、自由変数s3kは、s30=00,s3110,s32=11,s33=01のいずれかに対応する値変調値をとる。送信信号x3が、自由変数s3kとして仮定されることで、送信信号x3がとり得る値のうちのいずれかの値をとる仮の既知信号となる。この仮定の下では、M個の方程式における1個N-M個の未知数が、既知信号となる。したがって、M個の方程式における未知数は、M以下となり、具体的には、N-N-M=M個=2個となる。自由変数として仮定された送信信号以外のM個の送信信号は、M個の方程式から求めることが可能である。なお、自由変数として仮定する送信信号の数Lは、N-Mに限定されるものではなく、N-M以上、かつ、N-1以下であれば、任意の数を採用できる。本第1実施形態では、受信信号ベクトルに加えて、自由変数s3kに基づくレプリカベクトル後述を用いることで、第1番目及び第2番目の送信アンテナ21a,21bが送信した送信信号x1,x2を、従来の比較的簡易な復号法ZF法で、復号する。本実施形態において、自由変数s3kに基づくレプリカベクトルは、第3番目の送信アンテナ11cが送信した送信信号x3がとり得る値のうちのいずれかの値で仮定した送信信号自由変数s3kが、M個2個の受信アンテナ11a,11bで受信された場合の受信信号ベクトルである。なお、自由変数の数Lが2以上の場合においても、自由変数に基づくレプリカベクトルは、自由変数と仮定された送信信号が、M個の受信アンテナで受信された場合の受信信号ベクトルとなる。受信信号ベクトルから、自由変数s3kに基づくレプリカベクトルを減算すると、次式のベクトルが得られる。式2及びH2の逆行列から、次式が得られる。したがって、第1番目及び第2番目の送信アンテナ21a,21bから送信されたQPSK信号x1,x2の推定値は、式3の値の硬判定結果として、次式のように与えられる<z>はzの硬判定出力を示す。前記候補ベクトルは、以上の演算により得られた送信信号x1,x2の推定値仮の復号結果と、送信信号x3がとり得る値のうちのいずれかの値で仮定した送信信号s3kと、の組み合わせとして生成される。候補ベクトルは、LここではL=1個の自由変数s3kがとり得るすべての組み合わせについて生成される。つまり、送信信号がQPSK信号の場合、AL=41=4個の候補ベクトルが生成される。[1.3復号信号ベクトルの決定]自由度を補うために使用したL個の自由変数それぞれは、必ずしも送信された信号とは限らないため、式4によって復号したM個の信号も正しい送信信号であるとは限らない。そこで、生成された複数ALの候補ベクトルの中から、復号信号ベクトルを決定するため、最尤検出MLD;MaximumLikelihoodDetectionを用いる。具体的には、復号信号ベクトルは、次式に基づいて決定される。式5によって、複数の候補ベクトルの中から、受信信号ベクトルに照らして最尤2乗ユークリッド距離dk2が最小の候補ベクトルが、復号信号ベクトルとして、決定される。本実施形態において、最尤検出の対象となる候補ベクトルの数は、AL=4である。一方、従来のMLD復号法では、最尤検出の対象となる候補ベクトルの数は、ANであり、本実施形態のようにA=4,N=3であれば、AN=43=64となる。したがって、本実施形態の復号方法によれば、従来のMLD復号法に比べて、演算量を削減できる。[1.4通信装置の構成]前述の候補ベクトル生成に関する処理を行う生成部30は、伝搬路行列生成部31、逆行列生成部32、候補信号テーブル33、乗算部34a,34b、加算部35a,35b、及びZF復号部36を備えている。また、復号信号ベクトルを決定に関する処理を行う決定部40は、レプリカベクトル生成部41、距離算出部42、最小値判定部43、及び出力部44を備えている。伝搬路行列生成部31は、復号に先立ち、既知トレーニング信号により、伝搬路定数h11,h12,h13,h21,h22,h23を推定し、伝搬路行列Hを生成する。伝搬路行列生成部31は、生成した伝搬路行列Hを記憶するデータベースでもある。伝搬路行列生成部31に記憶された伝搬路行列伝搬路定数は、復号時に読み出されて使用される。逆行列生成部32は、伝搬路行列Hから、自由変数に対応する列ベクトルh3を削除して、残りの行列から逆行列H2-1を生成する。候補信号テーブル33は、送信信号がとり得る値skk=1~Aのすべてが候補信号として格納されたテーブルである。復号の際には、自由変数s3kとして仮定される送信信号x3がとる値候補信号を、候補信号テーブル33から読み出し、その候補信号s3kに、伝搬路行列生成部31に記憶されている伝搬路行列の一部である第3列ベクトルh3=[h13h23]Tを、乗算器34a,34bにて乗算し、レプリカベクトルs3kh3を生成する。レプリカベクトル乗算器34a,34bの出力は、加算器35a,35bに与えられる。加算器35a,35bは、受信信号ベクトルy=[y1y2]Tから、レプリカベクトルs3kh3を減算し、ベクトルy’=y-s3kh3=[y1’y2’]を出力する。ベクトルy’は、ZF復号部36に与えられる。ZF復号部36は、ベクトルy’から、ZF法によって、送信信号x1,x2の仮の復号結果を得る。仮に復号された送信信号推定値と、既知信号として仮定された自由変数s3kと、は結合されて、仮の復号信号ベクトルとしての候補ベクトルxkとなる。レプリカベクトル生成部41は、伝搬路行列生成部31に記憶された伝搬路行列Hと、候補ベクトルxkとを乗算して、Hxkを出力する。そして、距離計算部42は、レプリカベクトル生成部41の出力Hxkと、受信信号ベクトルyとの間の、2乗ユークリッド距離を算出する。距離計算部42までの演算は、全ての候補ベクトルについて行われる。最小値判定部43は、Hxkと受信信号ベクトルyとの間の2乗ユークリッド距離が最小となるkを求める。出力部は、複数の候補ベクトルのうち、2乗ユークリッド距離が最小となるkについての候補ベクトルxkを、復号信号ベクトル復号結果として出力する。[2.第2実施形態QRD-MLD復号方式]第2実施形態では、仮の復号結果を得るための復号方法として、第1実施形態におけるZF法に代えて、QRD法を用いる。なお、第2実施形態において、特に説明しない点については、第1実施形態と同様である。第2実施形態における通信装置1の復号器も、受信信号に基づいて、複数の候補ベクトルを生成する生成部30と、複数の候補ベクトルの中から、最尤検出によって、復号信号ベクトルを決定する決定部40とを備えている。第2実施形態において、決定部40の処理は、第1実施形態と同様であるが、生成部30の処理が、第1実施形態と異なる。以下、第2実施形態における生成部30の処理について説明する。まず、2行3列の伝搬路行列Hは、次式に示すようにユニタリ行列Qと上三角行列Rに分解できる。Q-1=QHQHはQのエルミート転置を示すであるから、式1に示す受信信号ベクトルyにQHを乗算して次式を得る。第1実施形態と同様に、第3番目の送信アンテナ11cから送信されたQPSK信号x3を、自由変数s3kに置き換え、上三角行列Rの第3列ベクトルr3=[r13r23]Tにより、レプリカベクトルs3kr3を生成し、式7の両辺から減算し、下記式8を得る。x3=s3kとした場合、x2の硬判定出力は、式8の第2式より、次式9で与えられる。また、x1の硬判定出力は、式9を式8の第1式に後退代入することで、次式10により与えられる。以上により、第1実施形態と同様に、送信信号の候補ベクトルxkが求められる。決定部40では、AL=4個の候補ベクトルxkから、4個の受信信号レプリカベクトルを生成し、式5に示すように、受信信号ベクトルとの2乗ユークリッ距離が最小の候補ベクトルxiを、復号信号ベクトルとして決定する。以上の処理を行う第2実施形態の生成部30は、図2に示すように、伝搬路行列生成部31、候補信号テーブル33、QHテーブル37a、Rテーブル37b、乗算器38、及びQRD復号部39を備えている。伝搬路行列生成部31は、伝搬路行列Hを生成するとともに、伝搬路行列Hを、QR分解する。QHテーブル37aは、QR分解して得られた行列Qのエルミート転置QHを生成し、QHの成分を記憶する。Rテーブル37bは、QR分解して得られた行列Rの成分を記憶する。乗算部38は、受信信号ベクトルyに、QHテーブル37aに記憶されたQHを乗算する式7参照。受信信号ベクトルyに、QHを乗算することで、乗算部38の出力y2’に含まれる送信信号成分は、x2とx3のみになる式8参照。この結果を利用して、図3に示すQRD復号部39では、乗算器39aにて、x3の受信レプリカr23s3iを生成し、加算器39bにて、乗算部51の出力y2’から受信レプリカr23s3iを減算して、y2’’=y2’-r23s3kを得る。なお、s3kは、候補信号テーブル33から読み出された候補信号である。また、rijは、行列Rのi行j列の成分であり、Rテーブル37bに記憶されている。次に、図3に示すQRD復号部39では、乗算器39cにて、加算器39bの出力減算結果;y2’’に、1/r22を乗算する式9参照。その乗算結果乗算器39cの出力を、硬判定部39dにて硬判定し、送信信号x2の仮の復号結果を得る。乗算部38の出力y1’には、送信信号成分x1,x2,及びx3が含まれる。したがって、QRD復号部39では、乗算器39eにて、r13とs3kとを乗算し、加算器39fにて、y1’から、その乗算結果r13s3kを減算する。また、r12と、送信信号x2の仮の復号結果と、を乗算器39gにて乗算し、加算器39hにて、加算器39fの出力から、乗算器39gの乗算結果を減算する。そして、加算器39hの出力に対し、乗算器39iにて、1/r11を乗算し、その結果を、硬判定部39jにて硬判定して、送信信号x1の仮の復号結果を得る。送信信号x1,x2の仮の復号結果と、自由変数s3kと、を結合して、第1実施形態と同様に、候補ベクトルxkを生成することができる。以上のような第1及び第2実施形態に係る復号器によれば、メモリ量及び復号時間を低減することができる。すなわち、従来のMLD法では、受信信号ベクトルと全ての送信信号ベクトルとの2乗ユークリッド距離を計算する必要があり、その演算のためには、送信信号のアルファベットサイズAに対しAN個のN次元候補ベクトルを記憶するテーブルを必要とした。すなわち、復号に要する時間とメモリ量が大きくなる欠点を有していた。これに対し、第1及び第2実施形態によれば、送受信アンテナ数の差Lに等しい数の送信信号を、自由変数とみなして、従来の簡易な復号法で復号し、仮の復号結果を用いて受信レプリカベクトルを生成し、その受信レプリカベクトルと受信信号ベクトルとの2乗ユークリッド距離が最小となる候補ベクトルを復号結果として出力する。したがって、候補ベクトルとしてテーブルに格納するベクトルは、AN-M個のN-M次元ベクトルで済む。この結果、MLD法に比べ、メモリ量を1/AMに低減することができ、また、候補ベクトルの数が減少した分だけ復号に要する時間を1/AMに短縮できる。[3.第3実施形態自由変数となる送信信号の選択]第1及び第2実施形態では、いずれの場合も第3番目の送信アンテナ21cから送信される送信信号x3を自由変数s3kとして扱った。ただし、原理的には、複数の送信アンテナ21a,21b,21cのうちの任意p番目の送信アンテナから送信される送信信号を、自由変数として扱うことができる。つまり、送信信号x1を自由変数s1kとしてもよいし、送信信号x2を自由変数s2kとしてもよい。ところで、第p番目のアンテナから送信された信号xpは、伝搬路行列Hの第p番目の列ベクトルhpで受信信号空間に射影される。したがって、伝搬路行列Hに含まれるN個の列ベクトルhpp=1~N中、ノルム∥hp∥が最小となるpについては、受信側におけるxpの信号電力は、他の信号xqp≠qの信号電力よりも小さいといえる。つまり、受信信号ベクトルに含まれる受信信号の中で最も信頼性の低い送信信号xpに、自由変数xpkを割り当てれば、他の送信信号の復号誤りを小さくできる。そこで、第3実施形態の復号器は、図4に示すように、生成部30、決定部40のほか、自由変数として仮定する送信信号を選択する選択部50を備えている。選択部50は、伝搬路行列生成部31が生成した伝搬路行列Hに基づいて、伝搬路行列Hに含まれるN個の列ベクトルhpp=1~Nそれぞれのノルム∥hp∥を求める。そして、自由変数の数Lが1の場合、ノルム∥hp∥が最小となるpに対応する、送信信号xpを自由変数xpkとして扱う。また、自由変数の数Lが2以上の場合、ノルム∥hp∥が小さい信頼性が低い順に、L個の送信信号を自由変数として扱えばよい。生成部30では、選択部50から、自由変数として扱う送信信号の番号pを取得する。生成部30では、自由変数として扱う送信信号の番号pが、3に限定されるのではなく、選択部50から取得した番号pになるほかは、第1及び第2実施形態と同様の処理が行われる。[4.第4実施形態Lの値の変更]第1~3実施形態では、Lの値は、N-M=1であったが、Lの値は、N-M以上かつN-1以下のいずれかの値をとることができる。最尤検出の演算は、ALとなるため、Lの値は、N-Mとした場合に、演算量削減効果が最も大きくなり、N-Mよりも大きくすると、演算量削減効果が小さくなる。しかし、Lの値をM-Mよりも大きくすることでダイバーシチ効果が得られるため、演算量がやや多くなっても、ダイバーシチ効果を得たい場合には、Lの値をM-Mよりも大きくすることができる。そこで、第4実施形態の復号器は、図5に示すように、生成部30、決定部40のほか、Lの値を変更する変更部60を備えている。演算量削減効果を最大限得たい場合には、Lを最も小さいN-Mとしたり、ダイバーシチ効果を得たい場合には、Lの値を最も大きいN-1としたりするなど、Lの値を変更することで、状況に応じた対応が可能となる。なお、第4実施形態の復号器において、第3実施形態の選択部50を具備させることもできる。つまり、変更部60にて決定したLの値に応じて、自由変数として扱う送信信号を選択部50にて選択することができる。また、第3及び第4実施形態において、説明を省略した点は、第1又は第2実施形態と同様である。図6は、Lの値を1,2,3に変更した場合の、BER特性を示している。ここでは、N=3,M=2のMIMO-QPSK信号のBER特性を示した。また、生成部30は、第2実施形態に示すように、QRD法を用いる。図6の実線で示す特性は、比較例であり、N=M=1のQPSK信号のBER特性である。N=3の場合、図6の実線で示す比較例N=1に比べて、3倍の情報量を伝送することになる。しかし、N=3であって、自由変数の数が1個L=1の場合、比較例N=1と同等のBER特性が得られている。また、自由変数の数が2個L=2の場合、自由変数が3個L=3;従来のMLD法と同様のBER特性であるが、自由変数が1個の場合に比べて、自由変数の数が増えていることでダイバーシチ効果が得られる。なお、L=1の場合、従来のMLD法に比べて、復号時間とメモリ量を、約1/42に低減でき、L=2の場合、従来のMLD法に比べて、復号時間とメモリ量を、約1/4に低減できた。[5.付記]なお、本明細書の実施形態として開示した事項は、例示であって、本発明を限定するものではなく、様々な変形が可能である。"