JP2003244103A - 多入力多出力ターボ受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤り率を改善する。 【解決手段】 Ｎ個のアンテナよりの受信信号サンプル
値を、第１〜第Ｍストリーム用等化器２１-１〜２１-Ｍ
にそれぞれ入力し、ａ回目（今回）の処理において第ｍ
等化器２１-ｍは既に処理された等化器２１-１〜２１-
ｍ−１より尤度値及びａ−１回目（前回）に処理された
等化器２１-ｍ〜２１-Ｍよりの尤度値と、インパルス応
答とを用いて干渉成分を生成し、受信信号から干渉成分
を引いた信号に対し、前記Ｍ個の尤度信号とインパルス
レス応答を用いてＭＭＳＥに基づくフィルタ処理によ
り、第ｍストリームと対応した信号を得、これと、前記
Ｍ個の尤度信号と、インパルス応答を用いて尤度値を計
算する。以上のことを繰返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば移動通信
に利用され、複数の送信アンテナから送信された信号を
複数のアンテナで受信する方法、いわゆるＭＩＭＯ（Mu
ltiple Input Multiple Output）チャネル信号の受信方
法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】移動通信において伝送速度の高速化及び
システム容量の増大をねらいとしたＭＩＭＯ（Multiple
Input Multiple Output）チャネル信号伝送方式が検討
されている［文献１］。図１９にＭＩＭＯチャネル信号
伝送の送受信システム例を示す。ここで、送信アンテナ
ＡＮＳの数はＭ、受信アンテナＡＮＲの数はＮとする。
ＭＩＭＯチャネル信号伝送とは、送信側で複数送信機Ｔ
Ｘ-１〜ＴＸ-ＭとアンテナＡＮＳ-１〜ＡＮＳ-Ｍを用い
てそれぞれ異なった情報を同一周波数を用いた信号とし
て伝送し、受信側において複数のアンテナＡＮＲ-１〜
ＡＮＲ-Ｎと１個の受信機ＲＸを用いて受信を行う方式
であり、通信容量を増大できることが示されている［文
献２］。このＭＩＭＯチャネル信号伝送については、一
人のユーザ（利用者）が複数の送受信アンテナを用いて
信号伝送を行う場合や、複数のユーザがその移動機より
１本以上の送信アンテナを用いて同一周波数で送信を行
い基地局側で複数のアンテナを用いて受信を行うという
利用方法が考えられる。

【０００３】このＭＩＭＯチャネル信号伝送では、送信
側で複数のアンテナで同一周波数を用いてそれぞれ異な
った情報を送るために、それらの伝送信号は足し合わさ
れて受信される。したがって、各々の送信アンテナＡＮ
Ｓ-１〜ＡＮＳ-Ｍから送信された信号を、受信信号から
分離して取り出す信号処理が必要となる。この信号処理
に関しては文献３の方法を用いることにより最適な特性
を得ることができる。しかしこの方法は送信アンテナ数
の増加に伴い受信機における演算量が多くなる。そこ
で、最適な特性は得られないが少ない演算量で処理を行
うことができるＶ−ＢＬＡＳＴ（Vertical Bell Labora
tories Layered Space Time Architecture）と呼ばれる
方法が検討されている［文献４］。

【０００４】Ｖ−ＢＬＡＳＴ法の受信機構成を図２０に
示す。同図において、各アンテナＡＮＲ-１〜ＡＮＲ-Ｎ
よりの受信信号がベースバンド信号とされ、更に、送信
データのシンボル周波数以上の周波数でサンプリングさ
れてデジタル値とされた受信信号サンプル値系列が入力
端子１１-１〜１１-Ｎより第１〜第Ｍストリーム用等化
器１２-１〜１２-Ｍの全てにそれぞれ入力される。 第
１ストリーム用等化器１２-１は、１番目の送信アンテ
ナＡＮＳ-１から送信されたデータ系列を処理するため
の等化器を表し、同様に第Ｍストリーム用等化器１２-
Ｍは、Ｍ番目の送信アンテナＡＮＳ-Ｍから送信された
データ系列を処理するための等化器を表す。

【０００５】始めに、複数の受信アンテナＡＮＲ-１〜
ＡＮＲ-Ｎで受信された信号を用いて第１ストリーム用
等化器１２-１において処理を行う。次に、この第１ス
トリーム用等化器１２-１からの第１ストリームデータ
出力と全ての受信信号を用いて、第２ストリーム用等化
器１２-２において処理を行う。このようにそれまで得
られた各等化器のストリームデータ出力と、全受信信号
を用いて処理することを第Ｍストリーム用等化器１２-
Ｍまで行う。つまり、第Ｍストリーム用等化器１２-Ｍ
では、受信信号と第１ストリームから第Ｍ−１ストリー
ム用等化器１２-１〜１２-Ｍ−１の各データ出力とを用
いて、等化処理を行う。

【０００６】図２１に各ストリーム用等化器１２-ｍ
（ｍ＝１，２，…，Ｍ）の構成を示す。伝送路推定器１
３では全受信信号を用いて各送受信アンテナ間のインパ
ルスレスポンスを推定する。干渉成分生成器１４ではこ
れら推定されたインパルスレスポンスと、既に処理が終
了しているストリームのデータ出力を利用して、その受
信信号成分を生成して、これらを第ｍストリームに対す
る干渉成分として、その送信アンテナＡＮＳ-ｍから受
信アンテナＡＮＲ-１〜ＡＮＲ-Ｎへの伝送路と対応する
成分を、受信信号から引算部１５-１〜１５-Ｎで差し引
き、その結果を線形フィルタ１６に入力する。線形フィ
ルタ１６として文献４ではＺＦ（Zero Forcing）とＭＭ
ＳＦ（Minimum Mean Squared Error）に基づく線形フィ
ルタが紹介されている。最後に線形フィルタ１６の出力
を判定器１７において判定することにより、第ｍストリ
ームのデータ出力を出力端子１８-ｍに得ることができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】Ｖ−ＢＬＡＳＴ法で
は、あるストリーム、例えば第ｍストリームの等化処理
により得られた信号判定結果が間違っていた場合、その
次に行われる第ｍ＋１ストリームの等化処理において、
受信信号から正しく干渉成分を差し引くことができない
ために、さらに誤りが生じてしまう。この発明の目的
は、このような誤りが伝搬する現象を抑え、誤り率特性
を改善し、かつ、演算量を削減することができる多入力
多出力ターボ受信機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにその発明では、以下の手段を用いる。この発明の第
１形態では、複数のストリーム用等化器からなるＭＩＭ
Ｏ等化器と判定器からなり、各ストリーム用等化器の尤
度値出力が、それ以降に処理が行われるストリーム用等
化器に入力される。各ストリーム用等化器は、伝送路推
定器、干渉成分の信号生成器、ＭＭＳＥフィルタ、尤度
値計算器からなり、複数のアンテナで受信された受信信
号サンプル値が伝送路推定器に入力される。伝送路推定
器により推定されたインパルスレスポンスと各ストリー
ムの尤度値出力は干渉成分の信号生成器に入力される。
受信信号から干渉成分の信号を引いたものと、各ストリ
ームの尤度値出力と、推定されたインパルスレスポンス
はＭＭＳＥフィルタに入力される。尤度値計算器には、
ＭＭＳＥフィルタの出力と各ストリームの尤度値出力と
推定されたインパルスレスポンスが入力される。

【０００９】この発明の第２形態では、第１形態に係わ
る受信機と構成は同じであるが、各ストリーム用等化器
の干渉成分の信号生成器において用いられる尤度値出力
が異なる。ａ回目（ａは１以上の任意の整数）の各スト
リーム用等化器の処理では、ａ−１回目の各ストリーム
用等化器において導出された尤度値出力を用いる。この
発明の第３形態は、複数のストリーム用等化器と判定器
からなるＭＩＭＯ等化器と、デインターリーバと復号器
の組み合わせからなる、各ストリーム用等化器の構成は
第１形態の構成と同等であり、各ストリーム用等化器の
尤度値出力が、それ以降に処理が行われるストリーム用
等化器に入力される。ａ回目の全ストリーム用等化器に
おける処理が終了した後、得られた尤度値出力はデイン
ターリーバに入力され、復号器に入力される。復号器か
ら出力された尤度値出力はインターリーバを介して、各
ストリーム用等化器に入力され、ａ＋１回目の等化処理
が行われる。

【００１０】この発明の第４形態においてはマルチキャ
リア化されて多重化された信号を元に戻すための高速フ
ーリエ変換器と並直列変換器と第１形態におけるＭＩＭ
Ｏ等化器の組み合わせからなる。ここで、高速フーリエ
変換器を用いる代わりに、一般のフーリエ変換器や複数
の周波数発振器を用いることができる。この発明の第５
形態は、マルチキャリア化されて多重化された信号を元
に戻すための高速フーリエ変換器と並直列変換器と第２
形態におけるＭＩＭＯ等化器の組み合わせからなる。こ
こで、高速フーリエ変換器を用いる代わりに、一般のフ
ーリエ変換器や複数の周波数発振器を用いることができ
る。

【００１１】この発明の第６形態はマルチキャリア化さ
れて多重化された信号を元に戻すための高速フーリエ変
換器と並直列変換器と第３形態におけるＭＩＭＯ等化器
の組み合わせからなる。ここで、高速フーリエ変換器を
用いる代わりに、一般のフーリエ変換器や複数の周波数
発振器を用いることができる。この発明の第７形態は第
６形態における構成と同一であるが、ＭＩＭＯ等化器に
おいて、ａ回目（ａは１以上の任意の整数）の各ストリ
ーム用等化器における尤度値出力は、他の各ストリーム
用等化器へは入力されず、並直列変換、デインターリー
バを介して復号器に入力される。復号器から出力される
尤度値はインターリーバを介して、各ＭＩＭＯ等化器の
各ストリーム用等化器に入力されて、ａ＋１回目の処理
が行われる。

【００１２】この発明の第８形態によれば、判定器を含
む複数のストリーム用等化器からなる多入力多出力等化
器と復号器の組み合わせからなる。各ストリーム用等化
器の構成は、干渉成分生成器、ＭＭＳＥフィルタ、判定
器からなり、１回目の等化処理においては各ストリーム
用等化器の判定出力が、それ以降に処理が行われるスト
リーム用等化器に入力される。そして、１回目の全スト
リームの等化処理が終了した後、復号器において復号が
行われて、その結果得られる符号化系列を用いて再び等
化器で等化処理を行う。２回目以降の等化処理では、各
ストリーム用等化器における干渉成分生成器において、
復号器から得られる符号化系列を用いる。つまり、１回
目における等化処理とは異なり、あるストリーム用等化
器における判定結果は次に処理が行われるストリーム用
等化器には入力されない。等化処理に前回の復号結果が
用いられ、全てのストリーム用等化器は同時に処理され
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を実施例に
より説明する。実施例１ 図１にこの発明の実施例１の構成を示す。この構成と図
２０に示したＶ−ＢＬＡＳＴ法との違いは各ストリーム
用等化器２１-１〜２１-Ｍからは尤度値が出力され、そ
の尤度値がまだ等化処理が終了していない各ストリーム
の等化器に入力され、そのストリームにおける等化処理
に用いられることと、第１ストリーム用等化器２１-１
から第Ｍストリーム用等化器２１-Ｍの各処理が終了し
た後に、得られた尤度値出力を用いて再び第１ストリー
ム用等化器２１-１から第Ｍストリーム用等化器２１-Ｍ
の処理を行うということを繰返すことである。このよう
にすることにより特性を改善できる。ここで、尤度値と
は各ビット（シンボル）が０である確率と１である確率
の対数尤度比であり、以下の式（１）で定義される。

【００１４】 ｌｏｇ［Ｐ[ｂ（ｉ）＝０]／Ｐ[ｂ（ｉ）＝１]］ （１） 式（１）の分母と分子を逆にして、尤度値をｌｏｇ［Ｐ
[ｂ（ｉ）＝１]／Ｐ[ｂ（ｉ）＝０]］と定義する場合も
ある。この式において、Ｐ[ｂ（ｉ）＝０]は時点ｉにお
けるビットｂ（ｉ）が０となる確率を表し、Ｐ[ｂ
（ｉ）＝１]は時点ｉにおけるビットｂ（ｉ）が１とな
る確率を表す。式（１）で定義される尤度値は、−∞か
ら＋∞の値を取り、着目しているビットが０である可能
性が高いほど正の大きな値となり、着目しているビット
が１である確率が高いほど負の大きな値となる。尤度値
が０の場合は、着目しているビットが０である確率と１
である確率が等しいことを表す。

【００１５】この実施例１の処理の流れについて説明す
る。始めに受信信号を用いて第１ストリーム用等化器２
１-１において処理が行われ、第１ストリームの尤度値
出力λ₁ が導出される。次に、導出された第１ストリー
ムの尤度値出力λ₁ と受信信号を用いて第２ストリーム
用等化器２１-２における処理が行われる。同様にして
第Ｍストリーム用等化器２１-Ｍでは、先に導出された
第１ストリーム尤度値出力λ₁ から第Ｍ−１ストリーム
尤度値出力λ_M-1 と受信信号を用いて処理が行われる。
以上の処理が、１回目の第１ストリーム用等化器２１-
１から第Ｍストリーム用等化器２１-Ｍの等化処理であ
り、各ストリームの尤度値λ₁ 〜λ_M の出力を判定器１
７-１〜１７-Ｍによってそれぞれ判定することにより各
ストリームにおけるデータ出力を得ることができる。

【００１６】この実施例１では同一受信信号に対しさら
に各ストリームにおける等化処理を繰返し行う。つま
り、１回目の第１ストリームから第Ｍストリームの等化
処理が終わった後で、各ストリームからの尤度値出力λ
₁ 〜λ_M と受信信号を用いて再び第１ストリーム用等化
器２１-１において処理を行い、尤度値λ₁ を出力す
る。その結果、より確からしい尤度値λ₁ を得ることが
できる。これは、１回目の第１ストリームにおける等化
処理においては、受信信号しか用いることができなかっ
たのに対して、２回目の第１ストリームにおける等化処
理においては、受信信号と各ストリームの尤度値λ₁ 〜
λ_M の出力を利用できるからである。

【００１７】同様にして、２回目の第２ストリーム用等
化器２１-２では、第１ストリーム用等化器２１-１の２
回目の処理により得られた尤度値出力λ₁ と、１回目の
処理により得られた第２ストリームから第Ｍストリーム
の各尤度値λ₂ 〜λ_M の出力と受信信号を用いて、等化
処理を行う。以上の処理を繰り返すことがこの実施例１
の特徴であり、処理を繰返し行うことで、より確かな尤
度値を得ることができるために特性を改善することがで
きる。なお、図２０に示したＶ−ＢＬＡＳＴ法では、各
ストリーム用等化器からは、連続的な値である尤度値出
力ではなく、離散的な値であるデータ出力しか得られな
いために、処理を繰返し行っても特性は殆ど改善されな
い。

【００１８】次に、図１中の各ストリーム用等化器２１
-ｍの構成について図２に基づいて説明する。伝送路推
定器１３では図２１中のものと同様に受信信号を用いて
送信アンテナＡＮＳ-ｍと各受信アンテナＡＮＲ-１〜Ａ
ＮＲ-Ｎ間のインパルスレスポンスを推定する。１回目
の等化処理において、推定されたインパルスレスポンス
と、端子２２-１〜２２-ｍ−１よりの既に処理が終了し
た第１〜第ｍ−１ストリームの尤度値λ₁ 〜λ_m-1 の出
力とを用いて、干渉成分生成器２３ではすでに処理が終
了している第１〜第ｍ−１ストリームの信号成分を生成
し、これらを第ｍストリームに対する干渉成分として、
受信信号から引算部１５-１〜１５-Ｎで差し引き、その
結果を線形フィルタ１６に入力する。線形フィルタ１６
ではＭＭＳＥに基づくフィルタ処理が行われる。最後に
線形フィルタ１６の出力と、インパルスレスポンスと、
既に処理が終了した各ストリームの尤度値λ₁ 〜λ_m-1
の出力を用いて、尤度値出力λ_m を尤度値計算器２４で
計算する。以下に尤度値の具体的な計算方法を説明す
る。始めに時点ｋにおける受信信号ベクトルｒ（ｋ）
を以下の形で定義する。

【００１９】 ｒ(k)＝[ｒ₁(k+Q-1)]…ｒ_N(k+Q-1)ｒ_l(k+Q-2)…ｒ_N(k+Q-2)…ｒ_l(k)…ｒ_N (k)]^T （２） ここで、Ｎは受信アンテナ数、Ｑは等化器２１-ｍが考
慮する最大遅延シンボル数＋１であり、上添字の^T は転
置であることを表す。また、ｒ₁（ｋ）は１番目の受信
アンテナＡＮＲ-１よりの時点ｋの受信信号サンプル値
を表し、ｒ_N（ｋ）はＮ番目の受信アンテナＡＮＲ−Ｎ
よりの時点ｋの受信信号サンプル値を表す。次に推定さ
れたインパルスレスポンスを用いて以下の行列を定義す
る。

【００２０】

【数１】

【００２１】ここで、ｈ_1,1（ｋ，０）は、１番目の送
信アンテナＡＮＳ-１から１番目の受信アンテナＡＮＲ-
１への伝送路における、時点ｋのインパルスレスポンス
の０シンボル遅延の値を表す。同様にして、ｈ
_1,1（ｋ，Ｑ−１）は、１番目の送信アンテナＡＮＳ-１
から１番目の受信アンテナＡＮＲ-１に至る伝送路にお
ける、時点ｋのインパルスレスポンスの（Ｑ−１）シン
ボル遅延の値を表し、ｈ_1,N（ｋ，０）は、１番目の送
信アンテナＡＮＳ-１からＮ番目の受信アンテナＡＮＲ-
Ｎに至る伝送路における、時点ｋのインパルスレスポン
スの０シンボル遅延の値を表し、ｈ_1,N（ｋ，Ｑ−１）
は、１番目の送信アンテナＡＮＳ-１からＮ番目の受信
アンテナＡＮＲ-Ｎに至る伝送路における、時点ｋのイ
ンパルスレスポンスの（Ｑ−１）シンボル遅延の値を表
す。

【００２２】同様にして２…，Ｍ番目の送信アンテナＡ
ＮＳ-２〜ＡＮＳ-Ｍからそれぞれ送信された信号の各受
信信号アンテナＡＮＲ-１〜ＡＮＲ-Ｎに至るインパルス
レスポンスを用いて、行列Ｈ₂（ｋ），…，Ｈ
_M（ｋ）を定義する。この場合、Ｍ番目の送信アンテナ
ＡＮＳ-Ｍと各受信信号アンテナＡＮＲ-１〜ＡＮＲ-Ｎ
間のインパルスレスポンスを表す行列Ｈ_M（ｋ）は以
下の式で表される。

【００２３】

【数２】

【００２４】次に、１番目の送信アンテナＡＮＳ-１か
ら送信された第１ストリームの信号の時点ｋにおけるビ
ットの尤度値λ₁（ｋ）を以下の式で定義する。 λ₁（ｋ）＝ｌｏｇ［Ｐ[ｂ（ｋ）＝０]／Ｐ[ｂ（ｋ）＝１]］ （５） この尤度値を用いて、１番目のストリームの尤度値ベク
トルｂ₁（ｋ）を以下の式で定義する。ｂ₁ （ｋ）＝［tanh（λ₁(k+(Q-1))/2)…tanh（λ₁(k+1)/2)tanh（λ₁(k)/2) tanh（λ₁(k-1)/2)…tanh（λ₁(k-(Q-1))/2)］^T （６） ここでtanhはハイバポリックタンジェントを表す。−∞
から＋∞の値を取る尤度値λが、tanh（λ／２）とする
ことにより、−１から１の値を取ることとなる。同様に
して、２，…，Ｍ番目の送信アンテナＡＮＳ-２，…，
ＡＮＳ-Ｍから送信された信号の時点ｋにおけるビット
の尤度値をλ₂（ｋ），…，λ_M（ｋ）として、第２，
…，Ｍストリームの尤度値ベクトルをｂ₂（ｋ），
…，ｂ_M（ｋ）とする。このとき、ｂ_M（ｋ）は以下
の式で表される。ｂ_M （ｋ）＝［tanh（λ_M(k+(Q-1))/2)…tanh（λ_M(k+1)/2)tanh（λ_M(k)/2) tanh（λ_M(k-1)/2)…tanh（λ_M(k-(Q-1))/2)]^T （７） 以上、定義された変数を用いて図２について説明する。
はじめに、１回目の第１ストリーム用等化器２１-１に
おける処理について説明する。伝送路推定器１３により
インパルスレスポンスを推定して、式（３）で定義され
る行列Ｈ₁（ｋ）を生成する。ここでｋは時点を表
す。この段階では、他のストリーム用等化器２１-２〜
２１-Ｍにおいて処理が終了していないために、干渉成
分生成器２３には端子２２-１〜２２-Ｍよりの各ストリ
ームの尤度値出力は入力されないため、ｍ＝１，…，Ｍ
の全ての尤度値λ_m（ｋ）はゼロとなり、尤度値ベクト
ルｂ_m（ｋ）もゼロベクトルとなる。したがって、干
渉成分生成器２３の出力もゼロとなり、受信信号ベクト
ルｒ（ｋ）がＭＭＳＥフィルタ１６に入力される。Ｍ
ＭＳＥフィルタ１６のフィルタ係数ベクトルをＷ
₁（ｋ）とするとＷ₁（ｋ）は、行列Ｈ₁（ｋ）を用
いて以下の式で表される。Ｗ₁ （ｋ）＝｛Ｈ₁（ｋ）Ｈ₁ ^H（ｋ）＋σ²Ｉ｝^-1Ｈ₁（ｋ）ｅ_Q （８） ここで、σ²は平均雑音電力を表し、Ｉは単位行列を
表す。また、添字の^Hは複素共役転置を表す。ｅ_Qは、
中央に位置する要素が１で、それ以外の要素が０となる
全要素の数が２Ｑ−１の列ベクトルであり、以下の式で
定義される。

【００２５】ｅ_Q ＝［０…０１０…０］^T （９） このとき、ＭＭＳＥフィルタ１６の出力ｚ₁（ｋ）は以
下の式で表される。 ｚ₁（ｋ）＝ｅ_Q ^TＨ₁ ^H（ｋ）｛Ｈ₁（ｋ）Ｈ₁ ^H（ｋ）＋σ²Ｉ｝^-1 ｒ（ｋ） （１０） この、ＭＭＳＥフィルタ１６の出力ｚ₁（ｋ）とインパ
ルスレスポンスを用いて生成された行列Ｈ₁（ｋ）を
用いて、尤度値計算器２４により尤度値λ₁（ｋ）が計
算される［文献５］。 λ₁（ｋ）＝４×Ｒｅ｛ｚ₁（ｋ）｝／（１−μ₁（ｋ）） （１１） ここで、Ｒｅ｛ｚ（ｋ）｝はｚ（ｋ）の実数部の値を取
ることを表し、μ₁（ｋ）は以下の式で定義される。

【００２６】 μ₁（ｋ）＝ｅ_Q ^TＨ₁ ^H（ｋ）｛Ｈ₁（ｋ）Ｈ₁ ^H（ｋ）＋σ²Ｉ｝^-1 Ｈ₁（ｋ）ｅ_Q （１２） 以上が、１回目の第１ストリーム用等化器２１-１の処
理であり、尤度値λ₁（ｋ）が出力される。次に、１回
目の第２ストリーム用等化器２１-２の処理について説
明する。第２ストリームの信号検出においては、第１ス
トリームの信号成分は干渉成分となるので、受信信号ベ
クトルから干渉成分を引いた信号ベクトルがＭＭＳＥフ
ィルタ１６にて処理される。以下、第２ストリーム用等
化器２１-２における処理を順に述べる。はじめに伝送
路推定器１３により推定されたインパルスレスポンスを
用いて、行列Ｈ₂（ｋ）を生成する。干渉成分生成器
２３では、第１ストリーム用等化器２１-１の尤度値λ₁
（ｋ）の出力を用いて、式（６）で定義される尤度値ベ
クトルｂ₁（ｋ）を生成し、これと行列Ｈ₁（ｋ）と
から第１ストリーム信号成分Ｈ₁（ｋ）ｂ₁（ｋ）を
干渉成分として生成する。式（１３）に示すように受信
信号ベクトルから第１ストリームによる干渉成分が差し
引かれ、ＭＭＳＥフィルタ１６に入力される。

【００２７】 ｒ₁′（ｋ）＝ｒ（ｋ）−Ｈ₁（ｋ）ｂ₁（ｋ） （１３） なお、受信信号ｒ₁（ｋ），…，ｒ_N（ｋ）からＨ
₁（ｋ）ｂ₁（ｋ）の対応する成分が引算部１５-１〜
１５-Ｎでそれぞれ差し引かれる。ＭＭＳＥにフィルタ
１６では、信号ベクトルｒ′（ｋ）と、インパレスレ
スポンスから得られる行列Ｈ₁（ｋ），Ｈ₂（ｋ）
と、尤度値ベクトルｂ₁（ｋ）を用いてフィルタ処理
が行われる。このとき、フィルタ出力ｚ₂（ｋ）は以下
の式で表される。 ｚ₂（ｋ）＝ｅ_Q ^TＨ₂ ^H（ｋ）｛Ｈ₁（ｋ）Λ₁（ｋ）Ｈ₁ ^H（ｋ） ＋Ｈ₂（ｋ）Ｈ₂ ^H（ｋ）＋σ²Ｉ｝^-1ｒ₁′（ｋ） （１４） ここで、Λ₁（ｋ）はｂ₁（ｋ）の要素を用いて以下の
形で定義される対角行列である。

【００２８】

【数３】

【００２９】最後に、尤度値計算器２４では、フィルタ
１６の出力と尤度値ベクトルｂ₁（ｋ）とインパレス
レスポンスから得られる行列Ｈ₁（ｋ），Ｈ₂（ｋ）
を用いて、以下の式で表される尤度値出力λ₂（ｋ）が
計算される。 λ₂（ｋ）＝４×Ｒｅ｛ｚ₂（ｋ）｝／（１−μ₂（ｋ）） （１６） ここで、μ₂（ｋ）は以下の式で定義される。 μ₂（ｋ）＝ｅ_Q ^TＨ₂ ^H（ｋ）｛Ｈ₁（ｋ）Λ₁（ｋ）Ｈ₁ ^H（ｋ） ＋Ｈ₂（ｋ）Ｈ₂ ^H（ｋ）＋σ²Ｉ｝^-1Ｈ₂（ｋ）ｅ_Q （１７） 同様にして、１回目の第Ｍストリーム用等化器２１-Ｍ
における処理では、既に処理が終了している尤度値λ₁
（ｋ），…，λ_M-1（ｋ）から得られる尤度値ベクトル
（ｂ₁（ｋ），…，ｂ_M-1（ｋ）を用いて、受信信号
ベクトルｒ（ｋ）から他のストリームの信号成分が干
渉成分として式（１８）に示すように差し引かれ、 ｒ_M′（ｋ）＝ｒ（ｋ）−Ｈ₁（ｋ）ｂ₁（ｋ） −Ｈ₂（ｋ）ｂ₂（ｋ）−…−Ｈ_M-1（ｋ）ｂ_M-1（ｋ）（１８ ） この信号ベクトルｒ′（ｋ）がＭＭＳＥフィルタ１６
で処理され、フィルタ出力ｚ_M（ｋ）が式（１９）に示
すように得られる。

【００３０】 ｚ_M（ｋ）＝ｅ_Q ^TＨ_M ^H（ｋ）｛Ｈ₁（ｋ）Λ₁（ｋ）Ｈ₁ ^H（ｋ） ＋…＋Ｈ_M-1（ｋ）Λ_M-1（ｋ）Ｈ_M-1 ^H（ｋ） ＋Ｈ_M（ｋ）Ｈ_M ^H（ｋ）＋σ²Ｉ｝^-1 ｒ_M′（ｋ）（１９） 尤度値計算器２４では、フィルタ出力ｚ_M（ｋ）、既に
処理が終了している尤度値λ₁（ｋ），…，λ
_M-1（ｋ）、推定されたインパルスレスポンスから得ら
れる行列Ｈ₁（ｋ），…，Ｈ_M（ｋ）を用いて、尤度
値出力λ_M（ｋ）が計算される。 λ_M（ｋ）＝４×Ｒｅ｛ｚ_M（ｋ）｝／（１−μ_M（ｋ）） （２０） ここで、μ_M（ｋ）は以下の式で定義される。

【００３１】 μ_M（ｋ）＝ｅ_Q ^TＨ_M ^H（ｋ）｛Ｈ₁（ｋ）Λ₁（ｋ）Ｈ₁ ^H（ｋ） ＋…＋Ｈ_M-1（ｋ）Λ_M-1（ｋ）Ｈ_M-1 ^H（ｋ） ＋Ｈ_M（ｋ）Ｈ_M ^H（ｋ）＋σ²Ｉ｝^-1 Ｈ_M（ｋ）ｅ_Q （２１） 以上が、１回目の各ストリーム用等化器における処理と
なる。続いて、２回目における各ストリーム用等化器に
おける処理を説明する。はじめに、２回目の第１ストリ
ーム用等化器２１-１における処理について述べる。１
回目の処理とは異なり、尤度値λ₁（ｋ），…，λ
_M（ｋ）を利用して処理が行われる。受信信号ベクトル
から第２ストリームから第Ｍストリームの信号成分が干
渉成分として差し引かれる。

【００３２】 ｒ₁′（ｋ）＝ｒ（ｋ）−Ｈ₁（ｋ）ｂ₁′（ｋ） −Ｈ₂（ｋ）ｂ₂（ｋ）−…−Ｈ_M（ｋ）ｂ_M（ｋ）（２２） ここで、ｂ₁′（ｋ）は式（６）におけるｂ₁（ｋ）
の中央に位置する要素をゼロとしたベクトルであり、以
下の形で定義される。 ｂ₁′（ｋ）＝［tanh(λ₁(k+(Q-1))/2…tanh(λ₁(k+1)/2 ０ tanh(λ₁(k- 1))/2…tanh(λ₁(k-(Q-1))/2]^T （２３） これは、第１ストリームの時点ｋの信号成分を残し、そ
の前後の符号間干渉成分を除去するように作用する。

【００３３】干渉成分が差し引かれた式（２２）で与え
られる信号ベクトルｒ₁′（ｋ）がＭＭＳＥフィルタ
１６にて処理され、２回目のフィルタ出力ｚ₁′（ｋ）
が式（２４）により計算される。 ｚ₁（ｋ）＝ｅ_Q ^TＨ₁ ^H（ｋ）｛Ｈ₁（ｋ）Λ₁′（ｋ）Ｈ₁ ^H（ｋ） ＋Ｈ₂（ｋ）Λ₂（ｋ）Ｈ₂ ^H（ｋ）＋…＋Ｈ_M（ｋ）Λ_M（ｋ） Ｈ_M ^H（ｋ）＋σ²Ｉ｝^-1 ｒ₁′（ｋ） （２４） ここで、Λ₁′（ｋ）は式（１５）で定義されるΛ
₁（ｋ）の中央に位置する要素を１とした対角行列であ
り、以下の形で表される。

【００３４】

【数４】

【００３５】中央の要素のみを１とすることは、
ｂ₁′（ｋ）の場合と同様に、時点ｋの信号成分を残
し、その前後の符号間干渉成分を除去するように作用す
る。最後に、尤度値計算器２４により尤度値出力λ₁′
（ｋ）が計算される。 λ₁′（ｋ）＝４×Ｒｅ｛ｚ₁′（ｋ）｝／（１−μ₁′（ｋ）） （２６） ここで、μ₁′（ｋ）は以下の式で定義される。 μ₁′(k)＝ｅ_Q ^T Ｈ₁ ^H(k)｛Ｈ₁(k)Λ₁′(k)Ｈ₁ ^H(k)＋Ｈ₂(k)Λ₂(k)Ｈ₂ ^H (k)＋…＋Ｈ_M(k)Λ_M Ｈ_M ^H(k)＋σ² Ｉ｝^-1Ｈ₁(k)ｅ_Q (２７ ） 同様にして、第２ストリーム用等化器２１-２の２回目
の処理においても、はじめに受信信号ベクトルから干渉
成分を引いた信号ベクトルを以下の式により求める。

【００３６】 ｒ₂′(k）＝ｒ（ｋ）−Ｈ₁(ｋ）ｂ₁(ｋ）−Ｈ₂(ｋ）ｂ₂′(ｋ） −…−Ｈ_M(ｋ）ｂ_M(ｋ） （２８） ここで、ｂ₁(ｋ）は、第１ストリーム用等化器２１-
１において２回目の等化処理により導出された尤度値出
力λ₁′(ｋ）を用いて生成される尤度値ベクトルであ
り、ｂ₂′(ｋ）は式（２３）の場合と同様に、中央の
要素を０として、残りは１回目の第２ストリーム用等化
器２１-２から出力された尤度値λ₂(ｋ）を用いて生成
される尤度値ベクトルである。この差ベクトルｒ₂′
(ｋ）がＭＭＳＥフィルタ１６に入力されてフィルタ処
理される。このとき、フィルタ出力ｚ₂′(ｋ）は以下の
式で表される。

【００３７】 ｚ₂′(k)＝ｅ_Q ^T Ｈ₂ ^H(k)｛Ｈ₁(k)Λ₁(k)Ｈ₁ ^H(k)＋Ｈ₂(k)Λ₂′(k)Ｈ₂ ^H (k)＋…＋Ｈ_M(k)Λ_M(ｋ）Ｈ_M ^H(k)＋σ² Ｉ｝^-1ｒ₂′(k) (２９) ここで、Λ₂′(ｋ）はΛ₂(ｋ）の中央に位置する要素を
１とした対角行列である。このフィルタ出力を用いて、
尤度値計算器２４により尤度値出力λ₂′(ｋ）が計算さ
れる。 λ₂′(k）＝４×Ｒｅ｛ｚ₂′(k)｝／（１−μ₂′（ｋ）） （３０） ここで、μ₂′（ｋ）は以下の式で定義される。

【００３８】 μ₂′(k)＝ｅ_Q ^T Ｈ₂ ^H(k)｛Ｈ₁(k)Λ₁(k)Ｈ₁ ^H(k)＋Ｈ₂(k)Λ₂′(k)Ｈ₂ ^H (k)＋Ｈ₃(k)Λ₃(ｋ） Ｈ₃ ^H(k)＋…＋Ｈ_M(k)Λ_M(ｋ） Ｈ_M ^H(k)＋ σ² Ｉ｝^-1Ｈ₂(k)ｅ_Q (３１） 同様にして、第ｍストリーム用等化器２１-ｍのａ回目
（ａは１以上の任意の整数）の処理においては、ａ−１
回目の等化処理における第ｍストリーム用等化器２１-
ｍから第Ｍストリーム等化器２１-Ｍの尤度値出力と、
ａ回目の等化処理における第１ストリーム用等化器２１
-１から第ｍ−１ストリーム用等化器２１-ｍ−１の尤度
値出力を用いて、はじめに受信信号から干渉成分を次式
により差し引く。

【００３９】 ｒ_m′(k）＝ｒ（ｋ）−Ｈ₁(ｋ）ｂ₁(ｋ）−…−Ｈ_m-1(ｋ）ｂ_m-1 (ｋ）−Ｈ_m(ｋ）ｂ_m′(ｋ）−Ｈ_m+1(ｋ）ｂ_m+1(ｋ）−…−Ｈ_M(ｋ）ｂ_M (ｋ） （３２） ここで、ｂ₁(ｋ），…，ｂ_m-1(ｋ）はそれぞれ第１
ストリーム用等化器２１-１から第ｍ−１ストリーム用
等化器２１-ｍ−１のａ回目の等化処理により得られた
尤度値出力より生成される尤度値ベクトルを表し、ｂ
_m′(ｋ），ｂ_{m+ 1}(ｋ），…，ｂ_M(ｋ）は第ｍストリ
ーム用等化器２１-ｍから第Ｍストリーム用等化器２１-
Ｍのａ−１回目の等化処理により得られた尤度値出力よ
り生成される尤度値ベクトルを表す（ａ＝１である１回
目の等化処理においては、ｂ₁(ｋ），…，ｂ_M(ｋ）
は全てゼロにより構成されるベクトルとなる）。また、
尤度値ベクトルｂ_k′（ｋ）の中央に位置する要素は
ゼロとする。この信号ベクトルｒ′（ｋ）がＭＭＳＥ
フィルタ１６により処理されて、以下の式で示されるフ
ィルタ出力ｚ_m(ｋ）を得る。

【００４０】 ｚ_m(k)＝ｅ_Q ^T Ｈ_m ^H(k)｛Ｈ₁(k)Λ₁(k)Ｈ₁ ^H(k)＋…＋Ｈ_m-1(k)Λ_m-1 (ｋ）Ｈ_m-1 ^H(k)＋Ｈ_m(k)Λ_m′(ｋ）Ｈ_m ^H(k)＋Ｈ_m+1(k)Λ_m+1(ｋ）Ｈ_{m +1} ^H (k)＋…＋Ｈ_M(k)Λ_M(ｋ）Ｈ_M ^H(k)＋σ² Ｉ｝^-1ｒ_m′(k) (３３) ここで、Λ₁(ｋ），…，Λ_m-1(ｋ）は、それぞれ第１ス
トリーム用等化器２１-１から第ｍ−１ストリーム用等
化器２１-ｍ−１のａ回目の等化処理により得られた尤
度値出力により生成される対角行列であり、Λ_m′
（ｋ），Λ_m+1(ｋ），…，Λ_M(ｋ）は、それぞれ第ｍス
トリーム用等化器２１-ｍから第Ｍストリーム用等化器
２１-Ｍのａ−１回目の等化処理により得られた尤度値
出力により生成される対角行列である。また、Λ_m′
（ｋ）の中央に位置する要素は１とする。最後にフィル
タ出力を用いて、尤度値計算器２４により尤度値出力λ
_m(ｋ）が得られる。

【００４１】 λ_m(ｋ）＝４×Ｒｅ｛ｚ_m(ｋ）｝／（１−μ_m(ｋ）） （３４） ここで、μ_m(ｋ）は以下の式で定義される。 μ_m(k)＝ｅ_Q ^T Ｈ_m ^H(k)｛Ｈ₁(k)Λ₁(k)Ｈ₁ ^H(k)＋…＋Ｈ_m-1(k)Λ_m-1 (k)Ｈ_m-1 ^H(k)＋Ｈ_m(k)Λ_m′(ｋ） Ｈ_m ^H(k)＋Ｈ_m+1(k)Λ_m+1(ｋ） Ｈ_{m +1} ^H (k)＋…＋Ｈ_M(k)Λ_M(ｋ） Ｈ_M ^H(k)＋σ² Ｉ｝^-1Ｈ_m(k)ｅ_Q (３５） 以上の処理を繰り返し行うことで、各ストリーム用等化
器において、より確からしい尤度値出力を得ることがで
きるために、最終的に得られた尤度値λ₁(ｋ）〜λ
_M(ｋ）の出力を判定器１７−１〜１７−Ｍに通して得ら
れるデータ出力として誤りの少ないデータを得ることが
できる。なお、第ｍストリーム用等化器２１-ｍにおけ
る干渉成分生成器２３の機能構成は図３Ａに示すように
なる。端子２２-１〜２２-ｍ−１よりの今回（ａ回目）
の等化処理で得られた尤度値λ₁（ｋ）〜λ_m-1（ｋ）が
尤度ベクトル生成部２６-１〜２６-ｍ−１に入力され
て、それぞれ式（６）中の添字「１」をそれぞれ
「１」，〜，「ｍ−１」とした尤度ベクトルｂ
₁（ｋ）〜ｂ_m-1（ｋ）が生成され、端子２２-ｍ〜２
２-Ｍより前回（ａ−１回目）の等化処理で得られた尤
度値λ_m（ｋ）〜λ_M（ｋ）が尤度ベクトル生成部２６-
ｍ〜２６-Ｍに入力され、尤度ベクトル生成部２６-ｍ＋
１〜２６-Ｍでは式（６）中の添字「１」をそれぞれ
「ｍ＋１」，〜，「Ｍ」とした尤度ベクトルｂ
_m+1（ｋ）〜ｂ_M（ｋ）が生成され、尤度ベクトル生成
部２６-ｍでは式（２３）中の添字「１」を「ｍ」とし
た尤度ベクトルｂ_m′（ｋ）が生成される。

【００４２】これら尤度ベクトルｂ₁（ｋ），ｂ_m-1
（ｋ），ｂ_m′（ｋ），ｂ_m+1（ｋ），…ｂ
_M（ｋ）と伝送路推定器１３よりのインパルスレスポン
ス行列Ｈ₁（ｋ），…，Ｈ_m-1（ｋ），Ｈ
_m（ｋ），Ｈ_m+1（ｋ），…，Ｈ_M（ｋ）とがそれぞ
れ乗算部２７-１〜２７-Ｍで乗算されて、第１〜第Ｍス
トリームの第ｍストリームに対する各干渉成分が生成さ
れる。またフィルタ１６の機能構成は図３Ｂに示すよう
に、対角行列生成部２８に今回（ａ回目）の等化処理で
得られた尤度値λ₁（ｋ）〜λ_m-1（ｋ）と前回（ａ−１
回目）の等化処理で得られた尤度値λ_m+1（ｋ）〜λ
_M（ｋ）が入力され、式（１５）中の添字「１」をそれ
ぞれ「１」〜「ｍ−１」，「ｍ＋１」〜「Ｍ」とした対
角行列Λ₁（ｋ）〜Λ_m-1（ｋ），Λ_m+1（ｋ）〜Λ
_M（ｋ）が生成され、また前回（ａ−１回目）の等化処
理で得られた尤度値λ_m（ｋ）が対角行列生成部２８′
に入力され、式（２５）中の添字「１」を「ｍ」とした
対角行列Λ_m′（ｋ）が生成される。これら対角行列Λ₁
（ｋ）〜Λ_m-1（ｋ），Λ_m+1（ｋ）〜Λ_M（ｋ）及び
Λ_m′（ｋ）と、インパルスレスポンスＨ₁（ｋ）〜
Ｈ_M（ｋ）と平均雑音電力σ²とが行列演算部２９に入
力され、式（３３）の右辺中の差ベクトルｒ_m′
（ｋ）を除いた式が演算されてフィルタ係数Ｗ
_m（ｋ）が計算される。対角行列生成部２８及び２８′
と行列演算部２９によりフィルタ係数計算部３１が構成
される。受信ベクトルｒ（ｋ）から干渉成分が差し引
かれた差ベクトルｒ_m′（ｋ）がフィルタ係数Ｗ
_m（ｋ）とによりフィルタ処理部３２でフィルタ演算処
理され、つまりＷ_m（ｋ）ｒ_m′（ｋ）が演算されて
フィルタ出力Ｚ_m（ｋ）が得られる。

【００４３】尤度値計算部２４ではフィルタ出力ｚ
_m（ｋ）と、フィルタ係数Ｗ_m（ｋ）と、インパルスレ
スポンスＨ_m（ｋ）とが入力されて、μ_m（ｋ）＝Ｗ
_m（ｋ）Ｈ_m（ｋ）ｅ_Q、つまり式（３５）が演算部
２４ａで計算され、更に演算部２４ｂでμ_m（ｋ）とｚ_m
（ｋ）とから式（３４）が計算されて尤度値λ_m（ｋ）
が得られる。この尤度値λ_m（ｋ）は判定器１７-ｍに入
力され、２値判定が行われる。前述したように尤度値λ
_m（ｋ）はtanh（λ_m（ｋ）／２）と正規化されて各種演
算に利用されるため、各ストリーム用等化器２１-ｍ
（ｍ＝１，・・・，Ｍ）に共通の正規化部により各tanh
（λ_m（ｋ）／２）の演算を行うことが好ましい。

【００４４】以上の等化処理の手順の例を図４に示す。
まずインパルスレスポンスＨ₁（ｋ）〜Ｈ_M（ｋ）を
求め（Ｓ０）、パラメータｍを１とし（Ｓ１）、今回求
めた尤度値λ₁（ｋ）〜λ_m-1（ｋ）（又はtanh（λ
₁（ｋ）／２）〜tanh（λ_m-1（ｋ）／２）以下同様）と
前回求めた尤度値λ_m（ｋ）〜λ_M（ｋ）（又はtanh（λ
_m（ｋ）／２）〜tanh（λ_M（ｋ）／２）以下同様）によ
り尤度ベクトル生成部２６−１〜２６−Ｍで尤度ベクト
ルΛ₁（ｋ），…，Λ_m-1（ｋ），Λ_m′（ｋ），Λ
_m+1（ｋ），…，Λ_M（ｋ）を生成する（Ｓ２）。これら
尤度ベクトルとインパルスレスポンスＨ₁（ｋ）〜
Ｈ_M（ｋ）とを用いて干渉成分を乗算部２７-１〜２７
-Ｍで計算する（Ｓ３）。各尤度ベクトルを生成するご
とに対応する干渉生成を計算してもよい。

【００４５】受信ベクトルｒ（ｋ）からこれら干渉成
分を除去して差ベクトルｒ_m′（ｋ）を求める（Ｓ
４）。また今回求めた尤度値λ₁（ｋ）〜λ_m-1（ｋ）と
前回求めた尤度値λ_m（ｋ）〜λ_M（ｋ）とインパルスレ
スポンスＨ₁（ｋ）〜Ｈ_M（ｋ）と平均雑音電力σ²
とを用いてフィルタ係数計算部３１でフィルタ係数Ｗ
_m（ｋ）を計算する（Ｓ５）。フィルタ係数Ｗ_m（ｋ）
で差ベクトルｒ_m′（ｋ）をフィルタ処理してフィル
タ出力ｚ_m（ｋ）を求める（Ｓ６）。フィルタ出力ｚ
_m（ｋ）、フィルタ係数Ｗ_m（ｋ）、インパルスレスポ
ンスＨ_m（ｋ）により尤度値計算器２４により尤度値
λ_m（ｋ）（又はtanh（λ_m（ｋ）／２））を計算する
（Ｓ７）。

【００４６】ｍがＭになったかを調べ（Ｓ８）、Ｍにな
っていなければｍを＋１してステップＳ２に戻る（Ｓ
９）。ｍがＭになったら、等化処理を所定回数行ったか
を調べ（Ｓ１０）、所定回数行っていなければステップ
Ｓ１に戻り、所定回数行ったならば、この時の尤度値λ
_m（ｋ）（又はtanh（λ_m（ｋ）／２））を判定器１７で
判定して出力する（Ｓ１１）。ステップＳ８でｍ＝Ｍで
あったら、破線枠Ｓ１２で示すように尤度値λ_m（ｋ）
の判定器１７による判定を行って、途中結果として出力
するようにしてもよい。ステップＳ５のフィルタ係数計
算を、ステップＳ２〜Ｓ４の前に行ってもよい。

【００４７】計算機シミュレーションにより、実施例１
による受信機と、文献４による受信機の特性比較を行っ
た結果を図５に示す。計算機シミュレーションの諸元と
して、送信アンテナ数Ｍ及び受信アンテナ数Ｎはそれぞ
れ５として変調方式はＢＰＳＫとした。伝搬路は１波レ
イリーフェージング伝搬路として、送信信号の１フレー
ム内で時間変動はしないこととし、伝送路（インパルス
レスポンス）推定は理想的に行われているものとし、各
フレームは情報２５６シンボルにより構成されることと
した。受信機ではインパルスレスポンスにより各ストリ
ームの受信信号電力を比較して、最も受信電力の強いス
トリームを第１ストリームとして、受信電力の大きい順
に各ストリーム用等化器における処理を行うこととし
た。

【００４８】図５において破線３５は文献４の受信機構
成において第１ストリーム用等化器１２-１から第Ｍス
トリーム用等化器１２-Ｍまでの処理を行った後の、各
ストリームのデータ出力の平均ビット誤り率を示す。破
線３６は文献４の受信機構成において第１ストリーム用
等化器１２-１から第Ｍストリーム用等化器１２-Ｍまで
の処理を行った後、得られたデータ出力を用いて、さら
に第１ストリーム用等化器１２-１から第Ｍストリーム
用等化器１２-Ｍまでの処理を行った後の各ストリーム
のデータ出力の平均ビット誤り率を示す。実線３７は実
施例１の受信機構成を用いて第１ストリーム用等化器２
１-１から第Ｍストリーム用等化器２１-Ｍまでの処理が
終わった後での平均ビット誤り率を示し、実線３８は実
施例１の受信機構成を用いて第１ストリーム用等化器２
１-１から第Ｍストリーム用等化器２１-Ｍまでの処理が
終わった後、さらに再び第１ストリーム用等化器２１-
１から第Ｍストリーム用等化器２１-Ｍまでの処理を行
った後での平均ビット誤り率を示す。つまり、実線３８
は、各ストリーム用等化器における処理を２回繰り返し
た後の特性となる。

【００４９】Ｅ_bはビットエネルギー、Ｎ₀ は雑音電力
を示す。図５に示す結果より、文献４の方法を用いた場
合は処理を繰り返しても殆ど特性が改善されないが、実
施例１の構成では、処理を繰り返すことにより特性が改
善するとともに、各ストリーム用等化器の処理を１回だ
け行った場合の結果においても、文献４の受信機構成に
よる特性よりも優れていることが確認された。次に、３
波レイリーフェージング伝搬路（先行波、１シンボル遅
延波、２シンボル遅延波）における特性を図６に示す。
ここで、等化器が考慮する最大遅延シンボル数は２とし
た。破線４１，４２，４３は文献４の方法を用いてそれ
ぞれ１回、２回、３回処理した場合であり、実線４４，
４５，４６は実施例１の構成によりそれぞれ１回、２
回、３回処理した場合である。この場合は文献４の方法
も処理を繰返し行うことにより特性が改善しているが、
実施例１の構成の特性の方が優れていることが確認でき
る。文献４の方法では遅延波が考慮されていないが、図
６より遅延波を考慮した場合においても、実施例１は文
献４の方法に比べて特性を改善することができる。

【００５０】図１に示した構成中の判定器１７-１〜１
７-Ｍを除いた部分は多入力多出力等化器を構成してい
る。実施例２ 続いて、この発明の実施例２を図７に基づいて説明す
る。図７においては図１に示したストリーム用等化器２
１-１〜２１-Ｍの代りにストリーム用等化器４７-１〜
４７-Ｍを用い、そのストリーム用等化器の尤度値出力
の受け渡し方が実施例１と異なる。実施例１では、第ｍ
ストリーム用等化器２１-ｍの処理により得られた尤度
値出力を第ｍ＋１ストリーム用等化器２１-ｍ＋１の処
理において用いていたが、実施例２では第ｍストリーム
用等化器４７-ｍよりの尤度値出力を第ｍ＋１ストリー
ム用等化器４７-ｍ＋１の処理に用いない。

【００５１】したがって、実施例２では始めに第１スト
リーム用等化器４７-１から第Ｍストリーム用等化器４
７-Ｍは受信信号ベクトルのみを用いて等化処理を行
う。全ストリーム用等化器４７-１〜４７-Ｍにおける１
回目の処理が終了した後、得られた各尤度値出力と同一
の受信信号ベクトルを用いて、再び各ストリーム用等化
器４７-１〜４７-Ｍにおいて処理が行われる。この構成
では、各ストリーム用等化器４７-１〜４７-Ｍの処理を
同時に行うことができるので、全体の処理に必要な時間
を削減できる。この場合の処理手順の例を図８を参照し
て簡単に説明する。まずインパルスレスポンスＨ
₁（ｋ）〜Ｈ_M（ｋ）を推定し（Ｓ０）、これらを用い
て以下の処理をｍ＝１，…，Ｍについて行う。まずフィ
ルタ係数Ｗ_m（ｋ）を、式（８）の添字の「１」を
「ｍ」とすることにより計算し（Ｓ１）、これら各フィ
ルタ係数Ｗ_m（ｋ）により受信ベクトルｒ（ｋ）を
フィルタ処理し（Ｓ２）、各フィルタ処理結果ｚ
_m（ｋ）とフィルタ係数Ｗ_m（ｋ）、インパルスレスポ
ンスＨ_m（ｋ）を用いて尤度値λ_m（ｋ）（又はtanh
（λ_m／２））を求める（Ｓ３）。これまでが１回目の
処理である。

【００５２】次にｍ＝１，…，Ｍについて以下の処理を
行う。まず前回の尤度値λ₁（ｋ）〜λ_M（ｋ）を用いて
尤度ベクトルを生成する（Ｓ４）、この尤度ベクトルの
生成は図４中のステップＳ２と同様であるが、ただ尤度
値として前回処理により求めたものを全て用いる点が異
なる。次に各ｍ＝１，…，Ｍストリームに対する干渉成
分をそれぞれ生成し（Ｓ５）、これら干渉成分を、受信
ベクトルｒ（ｋ）からそれぞれ除去してｒ₁′
（ｋ）〜ｒ_M′（ｋ）を求め（Ｓ６）、またフィルタ
係数Ｗ₁（ｋ）〜Ｗ_M（ｋ）を計算する（Ｓ７）。こ
の計算は図４中のステップＳ５と同様であるが、ただ尤
度値として前回処理により求めたものを全て用いる点が
異なる。

【００５３】これらフィルタ係数Ｗ₁（ｋ）〜Ｗ
_M（ｋ）によりｒ₁′（ｋ）〜ｒ_M′（ｋ）をそれぞ
れフィルタ処理し（Ｓ８）、これらフィルタ処理結果ｚ
₁（ｋ）〜ｚ_M（ｋ）とフィルタ係数Ｗ₁（ｋ）〜Ｗ_M
（ｋ）と、インパルスレスポンスＨ₁（ｋ）〜Ｈ
_M（ｋ）をそれぞれ用いて、図４中のステップＳ７と同
様な計算により尤度値λ₁（ｋ）〜λ_M（ｋ）をそれぞれ
計算する（Ｓ９）。処理回数が所定回数になったかを調
べ（Ｓ１０）、なっていなければステップＳ４に戻り、
なっていれば尤度値λ₁（ｋ）〜λ_M（ｋ）をそれぞれ判
定器で判定して出力する（Ｓ１１）。ステップＳ９の後
に、尤度値λ₁（ｋ）〜λ_M（ｋ）を判定して途中結果と
して出力してもよい（Ｓ１２）。

【００５４】この、実施例１による受信機構成と実施例
１による受信機構成の各特性を計算機シミュレーション
により比較した。その結果を図９に示す。計算機シミュ
レーション諸元は図６の場合と同等であり、図９におけ
る実線５１，５２，５３は実施例２の受信機構成におけ
る１回、２回、３回の処理の特性を示し、破線５４，５
５，５６は実施例１における受信機構成の１回、２回、
３回の処理の特性を示す。実施例２の受信機構成におけ
る１回目、２回目の処理が終了した後の特性は、実施例
１の受信機構成における特性の対応するものよりも劣化
しているが、３回目の処理が終了した後の特性は、ほぼ
同等である。したがって、３回繰返し処理を行う場合
は、実施例２の受信機構成を用いることにより、実施例
１の受信機構成を用いる場合よりも、処理時間を削減す
ることができる。

【００５５】図７中の判定器１７-１〜１７-Ｍを除いた
部分は多入力多出力等化器を構成している。実施例３ 次に、この発明の実施例３について説明する。文献５で
はＭＩＭＯチャネル信号伝送に関して、等化と復号を繰
返し処理する受信機構成が提案されている。図２２は、
文献５における送受信機構成を示す。第１〜第Ｍストリ
ームのデータは符号器６１-１〜６１-Ｍでそれぞれ符号
化され、これら符号化データはインターリーバ６２-１
〜６２-Ｍでフレーム間の符号化系列の並ぶ順序が変え
られ、これらデータにより、送信機６３-１〜６３-Ｍで
搬送波が変調され、送信アンテナＡＮＳ-１〜ＡＮＳ-Ｎ
に供給される。受信アンテナＡＮＲ-１〜ＡＮＲ-Ｍに受
信された信号はＭＩＭＯ等化器６４に入力され、その等
化出力（尤度値出力）はデインターリーバ６５-１〜６
５-Ｍでそれぞれ並びかえが戻され、復号器６６-１〜６
６-Ｍで復号される。これら復号器６６-１〜６６-Ｍよ
り各尤度値出力はインターリーバ６７-１〜６７-Ｍでそ
れぞれ並びかえられてＭＩＭＯ等化器６４に入力され、
先の受信信号の等化処理に利用される。

【００５６】ＭＩＭＯ等化器６４は図２３に示すように
各アンテナＡＮＲ-１〜ＡＮＲ-Ｎからの受信信号サンプ
ル値は第１〜第Ｍストリーム用等化器６８-１〜６８-Ｍ
にそれぞれ入力され、これら等化器６８-１〜６８-Ｍに
は復号器６６-１〜６６-Ｍからの各尤度値がインターリ
ーバをそれぞれ介して入力される。各ストリーム用等化
器６８-ｍにおいて尤度値出力を導出して、その値をＳ
ＩＳＯ（Soft-Input Soft-Output）復号器６６-ｍにて
復号を行う。復号器６６-ｍから得られた尤度値出力
は、インターリーバ６７-ｍを介して再び各ストリーム
用等化器６８-ｍにおいて用いられ処理が行われる。以
上の処理を繰返し行い、最終的に復号器６６-１〜６６-
Ｍから第１〜第Ｍストリームのデータ出力が得られる。
図２０に示した構成では、各ストリーム用等化器６８-
１〜６８-Ｍの処理を同時に行うことができる。

【００５７】実施例３は、各ストリーム用等化器は処理
を順次行い、復号器よりの尤度値と今回の処理における
ストリーム用等化器の出力尤度値も利用される。つまり
図１０に示すように第１〜第Ｍストリーム用等化器７１
-１〜７１-Ｍにおいて、これらは処理を順次行い、第ｍ
ストリーム用等化器７１-１には第１〜第ｍ−１ストリ
ーム用等化器７１-１〜７１-ｍ−１よりの尤度値出力
と、復号器６６-ｍ〜６６-Ｍよりの尤度値出力とが入力
される。このように第ｍストリーム用等化器７１-ｍに
おいて得られた尤度値出力を第ｍ＋１ストリーム用等化
器７１-ｍ＋１において用いることで、より確からしい
尤度値を用いて処理を行うことができるために、特性を
改善することができる。実施例４ 次に、この発明の実施例４について図１１に基づいて説
明する。実施例４は実施例１の方法をマルチキャリア型
として遅延波の影響軽減を行い、各ストリーム用等化器
において等化器が到来波を一波のみ考慮する構成とし
て、各ストリーム用等化器の演算量を削減することを特
徴とする。マルチキャリア方式は、高速伝送を行う上で
問題となる遅延波の影響を軽減するために複数のキャリ
ア（搬送波）を用いて信号を伝送する方式であり、デジ
タル放送などにおいて注目されている技術である。マル
チキャリア方式は、一つのキャリアを用いて信号伝送を
行う場合と同じ帯域幅の周波数を複数のサブキャリアに
分けて信号伝送を行うことにより、各サブキャリアにお
ける情報伝送速度を下げることができるために、遅延波
の影響を軽減することができる。また、ガードインター
バルを設けることにより、効率的に遅延波の影響を軽減
することができる。このマルチキャリア方式は、送受信
機をキャリアの数だけ用いることにより実現することが
可能であるが、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Divis
ion Multiplexing）と呼ばれる高速フーリエ変換を用い
てマルチキャリア多重化を行う方法が一般的である。

【００５８】図１１を参照してマルチキャリア方式につ
いて説明する。送信側では第１〜第Ｍストリームにおい
て、変調器７３-１〜７３-ＭによりＢＰＳＫやＱＰＳＫ
などの変調を行い、その後で直列−並列変換器７４-１
〜７４-Ｍにより直並列変換を行い、更にマルチキャリ
ア化を行う。マルチキャリア化の一手段として、図１１
では高速逆フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Trans
form）器７５-１〜７５-Ｍを用い、各並列出力ごとに高
速逆フーリエ変換を行ってマルチキャリア化を行ってい
る。図１１では略されているが、高速逆フーリエ変換さ
れた信号はガードインターバルが付加された後で送信さ
れる。

【００５９】受信側では、各アンテナＡＮＲ-１〜ＡＮ
Ｒ-Ｎにおいて受信されたマルチキャリア多重化された
信号を各サブキャリアごとの信号に戻す。図１１ではマ
ルチキャリア多重化された信号を各サブキャリアごとの
信号に戻す一手段として高速フーリエ変換（Fast Fouri
er Transform）器７６-１〜７６-Ｎを用いている。高速
フーリエ変換器７６-１〜７６-Ｎで高速フーリエ変換さ
れた各周波数成分、つまり各サブキャリアは、サブキャ
リアごとにＭＩＭＯ等化器７７-１〜７７-Ｊにより、複
数の送信アンテナから送信された信号の分離を行う。つ
まりアンテナＡＮＲ-１〜ＡＮＲ-Ｎより得られた各サブ
キャリアｆ_j(ｊ＝１，…，Ｊ）は同一のＭＩＭＯ等化器
７７-ｊに入力される。

【００６０】各ＭＩＭＯ等化器７７-ｊの構成は図１２
に示す受信機構成となる。同一サブキャリアｆ_jの各ア
ンテナ対応の受信信号サンプル値が端子１１-１〜１１-
Ｎに入力される。これらは第１〜第Ｍストリーム用等化
器７９-１〜７９-Ｍに入力される。端子８１-１〜８１-
Ｍに後で述べる並列直列変換器７８-１〜７８-Ｍよりの
第１〜第Ｍストリームの尤度値が入力される。第ｍスト
リーム用等化器７９-ｍには第１〜第ｍ−１ストリーム
用等化器７９-１〜７９-ｍ−１の出力尤度値と、端子８
１-ｍ〜８１-Ｍよりの尤度値が入力されて、等化処理に
用いられる。つまりこれ等の等化処理動作は図１、図１
０と同様である。

【００６１】先に述べたように、直並列変換することに
より、更に必要に応じてガードインターバルを設けるこ
とにより、遅延波の影響を軽減することができるため、
各ストリーム用等化器７９-Ｍの構成は図２に示した構
成において、到来波を１波のみ考慮して遅延波を考慮し
ない場合の構成となる。各ＭＩＭＯ等化器７７-１〜７
７-Ｊの各第１〜第Ｍストリーム対応尤度値出力はそれ
ぞれ第１〜第Ｍ並列−直列変換器７８-１〜７８-Ｍでそ
れぞれ直列の尤度値出力とされて、これら第１〜第Ｍ直
列尤度値出力はそれぞれ判定器１７-１〜１７-Ｍへ供給
されると共に図１２中の端子８１-１〜８１-Ｍへ供給さ
れる。

【００６２】各ストリーム用等化器７９-ｍは到来波を
１波のみ考慮し、遅延を考慮しない構成であるため、そ
の結果、マルチキャリア型としない場合は受信アンテナ
数Ｎ、等化器２１-ｍが考慮する最大遅延シンボル数を
Ｑ−１とすると、式（３５）の逆行列演算のために演算
量は（Ｎ×Ｑ）³ のオーダーで増加してしまうのに対し
て、実施例４では等化器７９-ｍは遅延波を考慮しない
ために、演算量はＮ³のオーダーでの増加に抑えること
ができる。つまり、実施例４により演算量を従来の方式
と比較して１／Ｑ³に削減することができる。なお、高
速フーリエ変換器７６-ｎ（ｎ＝１，…，Ｎ）の代りに
複数の周波数発振器に周波数変換器の組合せを用いても
よい、つまり各受信アンテナＡＮＲ-ｎの受信信号対応
は、その受信信号をサブキャリアごとに分離する分離部
を設ければよい。実施例５ この発明の実施例５について説明する。図１１に示した
マルチキャリア型ＭＩＭＯチャネル信号伝送において、
実施例４では、ＭＩＭＯ等化器７７-ｊの構成は図１２
に示した構成としたが、この実施例５ではＭＩＭＯ等化
器７７-ｊにおけるストリーム用等化器７９-１〜７９-
Ｍの接続構成を図１３に示すように図７に示したと同様
の接続構成とする。この構成により各ストリーム用等化
器７９-ｍの処理を同時に行うことができる。したがっ
て、図１２に示した構成と比較して、処理にかかる時間
を削減することができる。実施例６ この発明の実施例６について図１４及び図１５を参照し
て説明する。図１４及び図１５に示すマルチキャリア型
ＭＩＭＯチャネル信号伝送の送受信構成は、図１１に示
したマルチキャリア型ＭＩＭＯチヤネル信号伝送に、図
２２に示した符号化を加えた構成であって、対応する部
分に同一参照符号を付けてある。図１４において、第１
ストリームから第Ｍストリームの各送信アンテナから送
信される情報は、始めに符号器６１-ｍによりそれぞれ
符号化が行われ、インターリーバ６２-ｍによってフレ
ーム内の符号化系列が並ぶ順序が変えられる。ここで、
図では各送信アンテナにおける符号化を別々に表してい
るが、例えば一人のユーザが複数のアンテナＡＮＳ-１
〜ＡＮＳ-Ｍを用いて信号伝送を行う場合は、各アンテ
ナＡＮＳ-１〜ＡＮＳ-Ｍに対応する符号化を協調して行
うことにより、受信品質の特性が改善できる。これ以降
における送信側での処理は、図１１に示した処理と同等
となる。

【００６３】受信側では、図１５に示すように、マルチ
キャリア多重化された信号を各キャリアごとの信号に戻
して、図１０に示した構成のＭＩＭＯ等化器７７-ｊを
用いて信号分離を行い、並列−直列変換器７８-ｍによ
り並直列変換を行う。その後に、デインターリーバ６５
-ｍを介して復号器６６-ｍにより復号を行う。ここで、
送信側において各送信アンテナにおける符号化を協調し
て行った場合は、復号についても一括で処理を行うこと
となる。復号器６６-ｍとしてはＳＩＳＯ型の復号器を
用いて、符号化系列の尤度値出力を導出して、その結果
を、インターリーバ６７-ｍを介してＭＩＭＯ等化器７
７-１〜７７-Ｊに戻す。このように、信号分離と復号の
処理を繰返し行い、復号器６６-ｍから出力されるデー
タ出力が最終的な判定結果となる。

【００６４】図１５に示したようにマルチキャリア化す
ることにより、各ストリーム用等化器における演算量を
削減することができる。具体的には、マルチキャリア型
としない場合は受信アンテナ数Ｎ、等化器が考慮する最
大遅延シンボル数をＱ−１とすると、式（３５）の逆行
列演算のために各ストリーム用等化器の演算量は（Ｎ×
Ｑ）³ のオーダーで増加してしまうのに対して、実施例
６では等化器は遅延波を考慮しないために、演算量はＮ
³ のオーダーでの増加に抑えることができる。つまり、
この実施例６により演算量を従来の方式と比較して１／
Ｑ³ に削減することができる。実施例７ 図１５に示した実施例６における送受信機構成におい
て、ＭＩＭＯ等化器７７−ｊの構成を図２３に示した構
成とすることにより、各ストリーム用等化器の処理を同
時に行うことができる。したがって、図１０に示した構
成をとる実施例６の方法と比較して、処理に要する時間
を削減することができる。実施例８ 図２０及び図２１に示したＶ−ＢＬＡＳＴ法の構成で
は、発明が解決しようとする課題の項で述べたように、
あるストリームの等化処理により得られた信号判定結果
が間違っていた場合、その次に行われるストリームの等
化処理において、受信信号から正しく他のストリームの
信号成分を差し引くことができないために、さらに誤り
が生じてしまう。これは誤り伝播と呼ばれる。Ｖ−ＢＬ
ＡＳＴ型等化器においてより確からしい信号判定結果を
用いる方法として、送信側で誤り訂正符号化を行い、受
信側で復号器から得られる結果を用いてＶ−ＢＬＡＳＴ
型等化器において処理を行い、等化と復号の処理を繰返
し行うという方式が考えられる。しかし、この場合にお
いても誤り伝播の影響による特性劣化が起きてしまう。
そこでこの発明の実施例８では、等化と復号の処理を繰
返し行うこととして、１回目の等化処理は図２０に示し
た構成により行い、２回目以降の等化処理は図１６に示
す構成により前回の復号結果を用い、各ストリーム用等
化器１２-ｍとしては尤度値の導出を必要としない図２
１に示した構成を用いる。

【００６５】つまり例えば図１７に示すように、伝送路
推定器１３によりインパルスレスポンス行列Ｈ₁(ｋ)
〜Ｈ_M(ｋ)を推定し（Ｓ１）、ｍを１に初期化する
（Ｓ２）。第ｍストリーム等化器１２-ｍにおいて、既
に１回目の等化処理を済した第１〜第ｍ−１ストリーム
等化器１２-１〜１２-ｍ−１よりの判定器１７-１〜１
７-ｍ−１の出力データｂ₁(ｋ)〜ｂ_m-1(ｋ)と、インパ
ルスレスポンス行列Ｈ₁(ｋ)〜Ｈ_m-1(ｋ)を用いて、
受信ベクトルｒ（ｋ）中の第１〜第ｍ−１ストリーム
の信号による干渉成分を、干渉成分生成器１４で生成す
る（Ｓ３）。式（６）中の尤度値ｔａｎｈ（λ₁(ｋ)）
の代りにｂ₁(ｋ)を用いてｂ₁(ｋ)と対応する干渉シン
ボルベクトル ｂ″₁(k)＝［ｂ₁(ｋ＋Ｑ−１)…ｂ₁(ｋ)…ｂ₁(ｋ−Ｑ＋１)］^T （36） を作り、同様にｂ₂(ｋ)〜ｂ_m-1(ｋ)についても干渉シン
ボルベクトルｂ″₂(k)〜ｂ″_m-1(k)を作り、これら
と対応するインパルスレスポンスＨ₁(ｋ)〜Ｈ
_m-1(ｋ)との積により干渉成分を生成する。

【００６６】これら干渉成分を受信ベクトルｒ（ｋ）
から差し引き、差ベクトルｒ′_m(ｋ）を求める（Ｓ
４）。またＨ₁(ｋ)〜Ｈ_m(ｋ)よりフィルタ係数ｗ
_m(ｋ)を計算し（Ｓ５）、このフィルタ係数ｗ_m(ｋ)で
差ベクトルｒ′_m(ｋ）を線形フィルタ１６でフィルタ
処理し（Ｓ６）、そのフィルタ処理結果ｚ_m(ｋ)を判定
器１７-ｍで判定し、第ｍストリームデータ出力を得る
（Ｓ７）。この第ｍストリームデータ出力を図１６に示
すように復号器９１-ｍで誤り訂正復号する（Ｓ８）。
送信側ではデータを誤り訂正符号方法により符号化して
いる。次にｍがＭになったかを調べ（Ｓ９）、Ｍになっ
ていなければｍを＋１してステップＳ３に戻り次のスト
リーム等化器の処理に移る（Ｓ１０）。ステップＳ９で
ｍ＝Ｍであれば、第１〜第Ｍストリーム等化器１２-１
〜１２-Ｍにおける１回目の等化処理が終了する。要す
るにこの１回目の等化処理は実施例１において尤度値ｔ
ａｎｈ（λ_m(ｋ)）の代りに既に処理された判定結果ｂ_m
(ｋ)のみを用いたものであり、文献４に示すＶ−ＢＬＡ
ＳＴ法と同一である。

【００６７】２回目以後の等化処理においては、前回の
等化処理、誤り訂正復号された出力（復号結果）ｂ′
₁(ｋ)〜ｂ′_M(ｋ)を、端子９２-１〜９２-Ｍより全スト
リーム等化器１２-１〜１２-Ｍに入力して、その干渉成
分生成器１４においてインパルスレスポンス行列Ｈ
₁(ｋ)〜Ｈ_m(ｋ)を用い、各ストリームの干渉成分を生
成する（Ｓ１１）。この場合第ｍストリーム等化器１２
-ｍにおいては干渉ベクトルｂ″₁(ｋ)〜ｂ″
_m-1(ｋ)，ｂ″_m+1(ｋ)〜ｂ″_M(ｋ)は式（３６）の
添字「１」を対応した添字と置きかえたものであるが、
ｂ″_m(ｋ)は式（３６）の添字「１」を「ｍ」とし、
干渉ベクトルｂ″_m(ｋ)の中央に位置する要素をゼロ
としたものである。

【００６８】各第ｍストリーム等化器１２-ｍにおい
て、同一受信ベクトルｒ（ｋ）から対応する干渉成分
を除去してそれぞれ差ベクトルｒ′_m(ｋ)を求める
（Ｓ１２）。各第ｍストリーム等化器１２-ｍの線形フ
ィルタ１６でフィルタ係数ｗ_m(ｋ)を計算する（Ｓ１
３）。このフィルタ係数ｗ_m(ｋ)は実施例１における
式（３３）中のフィルタ係数の項のｔａｎｈ（λ_m(ｋ)
／２）、（ｍ＝１，…，ｎ）の代りに前回の復号結果
ｂ′_m(ｋ)を用いて計算すればよい。そのフィルタ係数
ｗ_m(ｋ)により差ベクトルｒ′_m(ｋ)をフィルタ処理
する（Ｓ１４）。その各フィルタ処理結果ｚ_m(ｋ)をそ
れぞれ判定器１７-ｍで判定し（Ｓ１５）、その判定結
果を復号器９１-ｍでそれぞれ誤り訂正復号する（Ｓ１
６）。

【００６９】この前回の復号結果ｂ′₁(ｋ)〜ｂ′_M(ｋ)
を用いた等化処理が所定回数になっていなければ（Ｓ１
７）、ステップＳ１１に戻り、所定回数になっていれ
ば、終了する。以上述べたようにこの実施例８では２回
目以降の等化処理においては前回の誤り訂正復号結果を
用い、処理が終了したストリームの判定結果を次のスト
リームにおける処理において用いない。その結果、誤り
伝播に起因する平均誤り率特性の劣化を抑えることがで
きる。これにより、２回目以降の等化処理においては、
各ストリーム用等化器１２-１〜１２-Ｍにおける処理を
同時に行うことができるので、処理遅延を低減すること
ができる。

【００７０】この実施例８では等化器１２-１〜１２-Ｍ
では判定結果及び復号結果を用いて処理を行い、また復
号器９１-１〜９１-Ｍではフィルタ１６の出力を判定器
１７で判定された結果を用いて処理を行うために、等化
器１２-１〜１２-Ｍにおいて尤度値の計算を行う尤度値
計算器２４は必要としない。また、復号器９１-１〜９
１-Ｍにおいても尤度値を導出するための装置を必要と
しない。さらに、この実施例８はマルチキャリア型ＭＩ
ＭＯチャネル信号伝送の受信機においても、同様に用い
ることができる。つまり図１５において全てのデインタ
ーリーバ６５-ｍ及び全てのインターリーバ６７を省略
し、復号器６６-Ｍとして復号器９１-ｍを用い、各多入
力多出力等化器７７−ｊを、図２０、図２１及び図１６
に示した構成とし、図１７に示した手順で処理すればよ
い。

【００７１】図１８にこの実施例８の受信機構成におけ
る平均誤り率（ＢＥＲ）特性の計算機シミュレーション
結果を示す。シミュレーション諸元として、送信アンテ
ナ数及び受信アンテナ数はそれぞれ２として、変調方式
はＢＰＳＫとして、伝搬路は遅延時間差が０，１，２，
３，４シンボルの５パスレイリーフェージング伝搬路を
用いた。遅延波による特性劣化を抑えるためにサブキャ
リア数１６、ガードインターバル４シンボルのＯＦＤＭ
（マルチキャリア方式）を用いた図中破線９３と破線９
４はＶ−ＢＬＡＳＴ型等化器と復号器を組み合わせた従
来の受信機構成における結果を示し、実線９５と９６は
実施例８の受信機構成における結果を示す。また、破線
９３と実線９５は１回目の等化、復号の結果を示し、破
線９４及び実線９６は等化→復号→等化→復号を行った
後、つまり２回処理した結果を示す。これらの結果よ
り、等化、復号を１回行った後の特性は同等であるのに
対して、等化、復号を２回行った後の特性は、実施例８
の特性が従来のＶ−ＢＬＡＳＴ法と比較して改善されて
いる。これは、誤り伝播の影響を軽減できているためで
ある。

【００７２】上述において、第１〜第Ｍストリーム用等
化器における伝送路推定器１３は共通に用いることがで
きる。また上述において同一マルチキャリア内の各サブ
キャリアは同一伝搬路を通るから、同様のことが云える
から１つの多入力多出力等化器７７-ｊにおける１つの
ストリーム用等化器７９の伝送路推定器を全ての多入力
多出力等化器７７-ｊに共通に利用することもできる。
図１５及び図２２に示した実施例において、送信側でイ
ンターリーバを省略している場合は、受信側でデインタ
ーリーバ及びインターリーバを省略する。しかし、これ
らインターリーバ、デインターリーバを用いた方が、特
性がよいものとなる。

【００７３】

【発明の効果】この発明の実施例１により、文献４の受
信機構成と比較して、誤り率特性を改善することができ
る。この発明の実施例２により、文献４の受信機構成と
比較して、処理に要する時間を削減し、誤り率特性を改
善することができる。この発明の実施例３により、文献
５の方法と比較して、誤り率特性を改善することができ
る。この発明の実施例４により、実施例１と比較して演
算量を削減することができる。

【００７４】この発明の実施例５により、実施例４と比
較して、処理に要する時間を削減することができる。こ
の発明の実施例６により、実施例３と比較して、演算量
を削減することができる。この発明の実施例７により、
実施例６と比較して、処理に要する時間を削減すること
ができる。この発明の実施例８により、文献４記載の受
信機構成と復号器を用いた場合と比較して、誤り率特性
を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の機能構成を示す図。

【図２】図１中の各ストリーム用等化器２１-ｍの機能
構成例を示す図。

【図３】Ａは図２中の干渉成分生成器２３の機能構成例
を示す図、Ｂは図２中のフィルタ１６及び尤度値計算器
２４の機能構成例を示す図である。

【図４】図１に示す構成の処理手順の例を示す流れ図。

【図５】実施例１と文献４における受信機構成との１波
レイリーフェージング伝搬路における平均ＢＥＲ特性を
示す図。

【図６】実施例１と、文献４における受信機構成の３波
レイリーフェージング伝搬路における平均ＢＥＲ特性を
示す図。

【図７】実施例２の受信機構成を示す図。

【図８】図７に示す受信機の処理手順の例を示す流れ
図。

【図９】実施例２の平均ＢＥＲ特性と、実施例１の平均
ＢＥＲ特性を示す図。

【図１０】実施例３におけるＭＩＭＯ等化器６４の構成
を示す図。

【図１１】マルチキャリア型ＭＩＭＯチャネル信号伝送
の送受信構成を示す図。

【図１２】実施例４の各ＭＩＭＯ等化器７７-ｊの構成
を示す図。

【図１３】実施例５の各ＭＩＭＯ等化器７７-ｊの受信
機構成を示す図。

【図１４】実施例６における受信機構成と対応する送信
機構成を示す図。

【図１５】実施例６の受信機構成を示す図。

【図１６】実施例８における２回目以後の処理での受信
機構成を示す図。

【図１７】実施例８の処理手順の例を示す流れ図。

【図１８】実施例８における受信機構成と文献４におけ
る受信機構成の平均ＢＥＲ特性を示す図。

【図１９】ＭＩＭＯチャネル信号伝送における送受信構
成を示す図。

【図２０】文献４に示す受信機構成を示す図。

【図２１】図２０中のストリーム用等化器１２-ｍの構
成を示す図。

【図２２】文献５における送受信機構成を示す図。

【図２３】図２２中のＭＩＭＯ等化器６４の構成を示す
図。 ［参考文献］ １．冨里繁，浅井孝浩，松本正，“移動通信用ＭＩＭＯ
チャネル信号伝送における無線信号処理，”信学技報，
RCS2001-136, pp.43-48, Oct,2001 ２．G.J. Foschini and M.J. Gans,“On limits of wir
eless communicationsin a fading environment when u
sing multiple antennas,”Wireless Personal Communi
cation,vol.6,no.3,pp.315-335,March,1998. ３．H.Yoshino, K.Fukawa, H.Suzuki,“Interference c
anceling equalizer(ICE) for mobile radio communica
tion,”IEEE Trans, on VT,vol.46,no.4,pp.849-861,No
v.1997. ４．P.W.Wolniansky, G.J.Foschini, G.D.Golden, and
R.A.Valenzuela,“V-blast:An architecture for reali
zing very high data rates over the rich-scattering
wireless channel.”URSI International Symposium o
n Signals, Systems, and Electronics Conference Pro
ceedings, pages 295-300,1998. ５．阿部哲士，松本正，“周波数選択性ＭＩＭＯチャネ
ルにおける時空ターボ等化器，”信学技法，RCS2000-25
6, pp.75-80, March,2001

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J065 AA01 AB01 AC02 AD10 AE07 AF03 AG05 AG06 AH06 5K014 AA01 BA10 CA03 EA08 FA16 GA02 HA10 5K022 FF00

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の送信アンテナより伝送された複数
   のストリームの信号を受信する受信機において、 上記各ストリームと対応して設けられ、処理の順序が決
   められる複数のストリーム用等化器を有する多入力多出
   力等化器と、受信信号が入力され、各ストリームの信号
   伝搬路のインパルスレスポンスを推定する伝送路推定器
   と、 上記各ストリーム用等化器は、 今回の処理が済まされたストリーム用等化器より出力さ
   れる尤度値及び今回の処理が済まされていないストリー
   ム用等化器の前回の処理した尤度値と、インパルスレス
   ポンスが入力され、処理が済まされたストリーム用等化
   器と対応するストリームの受信信号を干渉成分として生
   成する干渉成分生成器と、 受信信号から干渉成分を引いた信号と、インパルスレス
   ポンスと、処理が済まされたストリーム用等化器より出
   力される尤度値とが入力され、干渉成分が引かれた受信
   信号をフィルタ処理してそのストリーム用等化器と対応
   した信号を出力するフィルタと、 そのフィルタ出力と、上記処理が済まされたストリーム
   用等化器より出力される尤度値及び上記処理が済まされ
   ていないストリーム用等化器の前回の処理した尤度値
   と、インパルスレスポンスが入力され、尤度値を出力す
   る尤度値計算器とを具備することを特徴とする多入力多
   出力ターボ受信機。
2. 【請求項２】 複数の送信アンテナより伝送された複数
   のストリームの信号を受信する受信機において、 上記各ストリームと対応して設けられた複数のストリー
   ム用等化器よりなる多入力多出力等化器と、 受信信号が入力され、各ストリームの信号伝搬路のイン
   パルスレスポンスを推定する伝送路推定器とを備え、 各ストリーム用等化器は、 受信信号が入力され、各ストリームの信号伝搬路のイン
   パルスレスポンスを推定する伝送路推定器と、 前回の処理により出力された各ストリーム用等化器より
   の尤度値と、インパルスレスポンスが入力され、干渉成
   分を生成する干渉成分生成器と、 受信信号から干渉成分を引いた信号と、インパルスレス
   ポンスと、上記尤度値が入力され、当該ストリーム用等
   化器と対応する信号を出力するフィルタと、 そのフィルタ出力と、上記尤度値と、インパルスレスポ
   ンスが入力され、尤度値を出力する尤度値計算器とを具
   備することを特徴とする多入力多出力ターボ受信機。
3. 【請求項３】 上記各ストリームの信号は直列−並列変
   換され、その各並列信号がサブキャリアに乗せられたマ
   ルチキャリア多重化された信号であって、 各受信アンテナよりの受信信号を各サブキャリアの信号
   に分離する複数の分離部と、 分離部で分離された同一サブキャリアよりの受信信号が
   それぞれ入力されるサブキャリアごとの請求項１記載の
   複数の多入力多出力等化器と、 これら多入力多出力等化器よりの各ストリーム対応の尤
   度値がそれぞれ入力され、ストリーム対応の直列の尤度
   値を出力して上記各多入力多出力等化器へ入力する複数
   の並列−直列変換器とを備えることを特徴とする請求項
   １記載の多入力多出力ターボ受信機。
4. 【請求項４】 上記各ストリームの信号は直列−並列変
   換され、その各並列信号がサブキャリアに乗せられたマ
   ルチキャリア多重化された信号であって、 各受信アンテナよりの受信信号を各サブキャリアの信号
   に分離する複数の分離部と、 分離部で分離された同一サブキャリアよりの受信信号が
   それぞれ入力されるサブキャリアごとの請求項２記載の
   複数の多入力多出力等化器と、 これら多入力多出力等化器よりの各ストリーム対応の尤
   度値がそれぞれ入力され、ストリーム対応の直列の尤度
   値を出力して上記各多入力多出力等化器へ入力する複数
   の並列−直列変換器とを備えることを特徴とする請求項
   ２記載の多入力多出力ターボ受信機。
5. 【請求項５】 複数の送信アンテナより伝送された複数
   のストリームの信号を受信する受信機において、 上記各送信アンテナと対応して設けられ、処理の順序が
   決められ、第１尤度値を出力する複数のストリーム用等
   化器よりなる多入力多出力等化器と、 各ストリーム用等化器より出力される第１尤度値がそれ
   ぞれ供給され、第２尤度値を出力する複数の復号器と、 受信信号が入力され、各送信アンテナより送信され、受
   信された信号の伝搬路のインパルスレスポンスを推定す
   る伝送路推定器と、 各ストリーム用等化器は、 処理が済まされたストリーム用等化器よりの第１尤度値
   と、処理が済まされていないストリーム用等化器と対応
   する復号器よりの第２尤度値と、インパルスレスポンス
   とが入力され、干渉成分を生成する干渉成分生成器と、 受信信号から干渉成分を引いた信号と、インパルスレス
   ポンスと、処理が済まされたストリーム用等化器よりの
   第１尤度値と、処理が済まされていないストリーム用等
   化器と対応する復号器からの第２尤度値とが入力され、
   干渉成分が引かれた受信信号をフィルタ処理して第１尤
   度値を出力するフィルタと、 を具備することを特徴とする多入力多出力ターボ受信
   機。
6. 【請求項６】 上記各ストリームの信号は直列−並列変
   換され、その各並列信号がサブキャリアに乗せられたマ
   ルチキャリア多重化された信号であって、 各受信アンテナよりの受信信号を各サブキャリアの信号
   に分離する複数の分離部と、 分離部で分離された同一サブキャリアよりの受信信号が
   それぞれ入力されるサブキャリアごとの請求項５記載の
   複数の多入力多出力等化器と、 これら多入力多出力等化器よりの各ストリーム対応の第
   １尤度値がそれぞれ入力され、ストリーム対応の直列の
   第１尤度値を出力して上記対応する復号器へ入力する複
   数の並列−直列変換器とを備えることを特徴とする請求
   項５記載の多入力多出力ターボ受信機。
7. 【請求項７】 各ストリームの信号が直列−並列変換さ
   れ、各並列信号がサブキャリアに乗せられたマルチキャ
   リア多重化された信号が複数の送信アンテナより伝送さ
   れた信号を受信する受信機において、 各受信アンテナよりの受信信号を各サブキャリアの信号
   に分離する複数の分離部と、 分離部で分離された同一サブキャリアよりの受信信号が
   それぞれ入力されるサブキャリアごとの複数の多入力多
   出力等化器と、 これら多入力多出力等化器よりの各ストリーム対応の第
   １尤度値がそれぞれ入力され、ストリーム対応の直列の
   第１尤度値を出力する複数の並列−直列変換器と、 上記直列の第１尤度値の対応するものがそれぞれ入力さ
   れ、第２尤度値を上記複数多入力多出力等化器へ供給す
   る複数の復号器とを備え、 上記各多入力多出力等化器は上記各ストリームと対応し
   て設けられた複数のストリーム用等化器を備え、 上記各ストリーム用等化器は、 受信信号が入力され、各ストリームの信号伝搬路のイン
   パルスレスポンスを推定する伝送路推定器と、 前回の処理により出力された各復号器よりの第２尤度値
   と、インパルスレスポンスが入力され、干渉成分を生成
   する干渉成分生成器と、 受信信号から干渉成分を引いた信号と、インパルスレス
   ポンスと、上記第２尤度値が入力され、当該ストリーム
   と対応する第１尤度値を出力するフィルタとを具備する
   ことを特徴とする多入力多出力ターボ受信機。
8. 【請求項８】 複数の送信アンテナより伝送された複数
   のストリームの信号を受信する受信機において、 上記各ストリームと対応して設けられた複数のストリー
   ム用等化器よりなる多入力多出力等化器と、 受信信号が入力され、各ストリームの信号伝搬路のイン
   パルスレスポンスを推定する伝送路推定器と、 各ストリーム用等化器の判定出力がそれぞれ入力され、
   復号処理を行う複数の復号器とを備え、 各ストリーム用等化器は、 全ての復号器よりの前回の復号結果とインパルスレスポ
   ンスが入力され、干渉成分を生成する干渉成分生成器
   と、 受信信号から干渉成分を引いた信号と、インパルスレス
   ポンスと、上記前回の復号結果が入力され、当該ストリ
   ーム用等化器と対応する信号を出力するフィルタと、 そのフィルタ出力が入力され、２値判定を行い、その判
   定結果をストリーム用等化器出力とする判定器とを具備
   することを特徴とする多入力多出力ターボ受信機。
9. 【請求項９】 上記各ストリームの信号は直列−並列変
   換され、その各並列信号がサブキャリアに乗せられたマ
   ルチキャリア多重化された信号であって、 各受信アンテナよりの受信信号を各サブキャリアの信号
   に分離する複数の分離部と、 分離部で分離された同一サブキャリアよりの受信信号が
   それぞれ入力されるサブキャリアごとの請求項８記載の
   複数の多入力多出力等化器と、 これら多入力多出力等化器よりの各ストリーム対応の判
   定結果がそれぞれ入力され、ストリーム対応の直列の判
   定結果を出力して上記復号器の対応するものへ入力する
   複数の並列−直列変換器とを備えることを特徴とする請
   求項８記載の多入力多出力ターボ受信機。
10. 【請求項１０】 ２以上の整数Ｍ個の送信アンテナより
    送信されたＭ個のストリームの信号を受信し、各送信ア
    ンテナよりの受信信号の伝搬路インパルスレスポンスを
    推定し、 Ｍ個のストリーム用等化器によりそれぞれ各ストリーム
    の尤度値とインパルスレスポンスを用いて各ストリーム
    対応の干渉成分を生成し、 受信信号から各ストリーム対応の干渉成分を差し引き、 その差し引かれた信号を、各ストリームの尤度値とイン
    パルスレスポンスを用いてフィルタ処理する受信方法に
    おいて、 上記Ｍ個のストリーム用等化器の処理を第１〜第Ｍスト
    リーム用等化器の順に行い、 任意の整数ａ回目の処理において上記第ｍ（ｍ＝１，
    …，Ｍ）ストリーム用等化器は上記尤度値として、第１
    〜第ｍ−１ストリーム用等化器よりの尤度値及びａ−１
    回目の処理で求めた第ｍ〜第Ｍストリーム用等化器より
    の尤度値を用い、 上記各第ｍストリーム用等化器はそのフィルタ処理出力
    と、ａ回目の第１〜第ｍ−１ストリーム用等化器よりの
    尤度値及びａ−１回目の処理で求めた第ｍ〜第Ｍストリ
    ーム用等化器よりの尤度値とインパルスレスポンスとを
    用いて尤度値を計算することを特徴とする多入力多出力
    ターボ受信方法。
11. 【請求項１１】 ２以上の整数Ｍ個の送信アンテナより
    送信されたＭ個のストリームの信号を受信し、各送信ア
    ンテナよりの受信信号の伝搬路インパルスレスポンスを
    推定し、 各ストリーム用等化処理によりそれぞれ各ストリームの
    尤度値とインパルスレスポンスを用いて各ストリーム対
    応の干渉成分を生成し、 受信信号から各ストリーム対応の干渉成分を差し引き、 その差し引かれた信号を、各ストリームの尤度値とイン
    パルスレスポンスを用いてフィルタ処理をする受信方法
    において、 まず受信信号をインパルスレスポンスを用いて、フィル
    タ処理して、各ストリームごとの信号を求め、 各ストリームごとに、そのフィルタ処理された信号とイ
    ンパルスレスポンスを用いてそのストリームの尤度値を
    計算し、 その後の処理においては各ストリーム用処理で、前回の
    処理で得られたＭ個のストリーム用尤度値とインパルス
    レスポンスを用いて各ストリーム対応の干渉成分を生成
    し、 上記フィルタ処理及び上記尤度値の計算に、それぞれ、
    前回の処理で得られたＭ個のストリーム用尤度値も用い
    ることを特徴とする多入力多出力ターボ受信方法。
12. 【請求項１２】 上記干渉成分の生成、上記尤度値の計
    算に用いる尤度値はストリームと対応した復号処理によ
    り得られたものであり、 各ストリームに対応する上記計算した尤度値を復号処理
    して、上記干渉成分の生成、上記尤度値の計算に用いる
    尤度値を求めることを特徴とする請求項１０記載の多入
    力多出力ターボ受信方法。
13. 【請求項１３】 上記送信されたストリームの信号は、
    直列−並列変換され、その並列信号が互いに異なるサブ
    キャリアに乗せられ、これらサブキャリアが多重化され
    たマルチキャリア信号であり、 各受信アンテナごとの受信信号をそれぞれサブキャリア
    に分離し、 これらサブキャリアごとに上記各ストリーム対応の干渉
    成分の生成、上記フィルタ処理、上記尤度値の計算を行
    い、それぞれＭ個の尤度値を得、 これらサブキャリアごとに得られたＭ個の尤度値の対応
    するストリームのものをそれぞれ並列−直列変換して、
    各ストリームの尤度値とすることを特徴とする請求項１
    ０乃至１２の何れかに記載の多入力多出力ターボ受信方
    法。
14. 【請求項１４】 ２以上の整数Ｍ個の送信アンテナより
    送信されたＭ個のストリームの信号を受信し、各送信ア
    ンテナよりの受信信号の伝搬路インパルスレスポンスを
    推定し、Ｍ個のストリーム用等化器により等化処理し、
    その等化処理結果を復号器でそれぞれ復号する受信方法
    において、 第１回目の受信処理として、 上記Ｍ個のストリーム用等化器の処理を第１〜第Ｍスト
    リーム用等化器の順に行い、 第ｍ（ｍ＝１，…，Ｍ）ストリーム用等化器は第１〜第
    ｍ−１ストリーム用等化器よりの判定結果とインパルス
    レスポンスを用いて各ストリーム対応の干渉成分を生成
    し、 受信信号からその各ストリーム対応の干渉成分を差し引
    き、 その差し引かれた信号を、第１〜第ｍ−１ストリーム用
    等化器よりの判定結果と、インパルスレスポンスとを用
    いてフィルタ処理し、 そのフィルタ処理結果を判定処理し、その判定処理結果
    を第ｍストリームに対する復号器へ供給し、 第２回目以降の受信処理として、 各ストリーム用等化処理器によりそれぞれ前回の全ての
    ストリームの復号結果とインパルスレスポンスを用いて
    各ストリーム対応の干渉成分を生成し、 受信信号から各ストリーム対応の干渉成分を差し引き、 その差し引かれた信号を、全てのストリームの復号結果
    とインパルスレスポンスを用いてフィルタ処理し、 各ストリームごとに、そのフィルタ処理された信号を２
    値判定し、その各判定結果をそれぞれ復号処理すること
    を特徴とする多入力多出力ターボ受信方法。
15. 【請求項１５】 上記送信されたストリームの信号は、
    直列−並列変換され、その並列信号が互いに異なるサブ
    キャリアに乗せられ、これらサブキャリアが多重化され
    たマルチキャリア信号であり、 各受信アンテナごとの受信信号をそれぞれサブキャリア
    に分離し、 これらサブキャリアごとに上記各ストリーム対応の干渉
    成分の生成、上記フィルタ処理、上記判定処理を行い、
    それぞれＭ個の判定結果を得、 これらサブキャリアごとに得られたＭ個の判定結果の対
    応するストリームのものをそれぞれ並列−直列変換し
    て、各ストリームの判定結果とすることを特徴とする請
    求項１４記載の多入力多出力ターボ受信方法。