JP6016289B2 - Signal separation device - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信装置の受信側に用いられる、混信した通信信号の分離技術に関する。 The present invention relates to a technique for separating an interference communication signal used on a receiving side of a wireless communication apparatus.
近年、無線通信システムにおいては、限られた電波資源の有効活用のため、周波数利用効率の向上が求められている。そのためには、同一周波数に複数の信号を混在させた状態で伝送することが望ましく、受信機においては混信信号を容易に分離する機能が必要となる。 In recent years, in a wireless communication system, improvement in frequency use efficiency is required for effective utilization of limited radio wave resources. For that purpose, it is desirable to transmit in a state where a plurality of signals are mixed in the same frequency, and the receiver needs a function of easily separating the interference signals.
混信した電波がそれぞれ異なる方向から到来している場合、到来方向に基づく混信信号の分離が可能である。例えば、特許文献1では、独立成分分析により信号分離する手法が示されている。 When the radio waves that have interfered with each other arrive from different directions, it is possible to separate the interference signals based on the arrival directions. For example, Patent Document 1 discloses a technique for performing signal separation by independent component analysis.
また、特許文献2では、衛星通信における帯域利用率向上のため、同一周波数で双方向通信する方法が提案されている。この通信方法では、2つの地上局が同一の通信衛星に同帯域の信号を送信し、衛星において2つの信号が混信して受信される。
Further,
混信信号はそのまま周波数変換されて地上局に送信されるので、地上局では到来方向に基づく信号分離は不可能である。そのため、地上局では自局の送信信号を混信信号中の一方の信号のレプリカとし、これを受信信号から差し引くことで他局の信号を分離している。 Since the interference signal is directly frequency-converted and transmitted to the ground station, the ground station cannot perform signal separation based on the direction of arrival. Therefore, the ground station uses the transmission signal of its own station as a replica of one of the interference signals, and subtracts this from the received signal to separate the signals of the other stations.
また、特許文献3には、セル内外での干渉を除去してキャパシティを増大させた多元接続通信システムが開示されている。当該システムでは、隣接セル又は近傍セルで同一周波数のチャネルを使用する一方、各受信機は、受信電力が大きい順に復調し、かつ自身の信号をキャンセルする処理を繰り返すことで全ての信号を検出することを可能としている。 Patent Document 3 discloses a multiple access communication system in which the capacity is increased by removing interference inside and outside the cell. In the system, channels of the same frequency are used in adjacent cells or neighboring cells, while each receiver detects all signals by demodulating the received power in descending order and repeating the process of canceling its own signal. Making it possible.
また、特許文献4には、衛星ディジタルビデオ通信等において、バーストモードの大電力ビデオ信号と小さい電力音声信号とを同一周波数帯を介して同時に伝送する技術が開示されている。当該技術では、バーストモードの大電力信号と小電力信号が重畳された信号を受信し、受信信号から大電力信号を検出し、大電力信号が検出された場合にのみ、大電力信号のレプリカを用いて干渉除去を行う。当該干渉除去方法によれば、大電力信号のレプリカ信号が小電力信号にとって干渉信号となることを防ぐことが可能となる。 Patent Document 4 discloses a technique for simultaneously transmitting a burst mode high power video signal and a small power audio signal via the same frequency band in satellite digital video communication or the like. In this technology, a high-power signal in burst mode and a signal in which a low-power signal is superimposed are received, a high-power signal is detected from the received signal, and a replica of the high-power signal is generated only when a high-power signal is detected. To eliminate interference. According to the interference removal method, it is possible to prevent the replica signal of the high power signal from becoming an interference signal for the low power signal.
また、特許文献5には、多数信号が同一周波数上に多重される伝送方式において、少ない計算量で信号を分離して抽出することを可能とする信号分離技術が開示されている。 Patent Document 5 discloses a signal separation technique that enables a signal to be separated and extracted with a small amount of calculation in a transmission method in which a large number of signals are multiplexed on the same frequency.
しかしながら、背景技術に係る信号分離技術で信号分離を実現するためには、自らの送信信号をレプリカとして保存するための回路が必要となる場合がある。受信機のメモリ量の制限等により自らの送信信号をレプリカとして保存できない場合もあり、同方向から発信された複数の信号で構成される混信信号を分離できないという課題があった。 However, in order to achieve signal separation by the signal separation technique according to the background art, a circuit for storing its own transmission signal as a replica may be required. In some cases, the transmission signal of the receiver cannot be stored as a replica due to the limitation of the memory capacity of the receiver, and there is a problem that it is not possible to separate an interference signal composed of a plurality of signals transmitted from the same direction.
また、背景技術に係る信号分離技術では、同方向から発信された複数の信号が含まれる混信信号から各信号を分離するために生成するレプリカの精度が上がらず、適切に信号分離ができないという課題があった。 Further, in the signal separation technology according to the background art, there is a problem in that the accuracy of the replica generated for separating each signal from the interference signal including a plurality of signals transmitted from the same direction does not increase, and the signal separation cannot be performed appropriately. was there.
本発明は、上記課題を鑑み、レプリカを持たない受信機に対して、混信信号の各成分の到来方向に依存することなく高精度に信号を分離することができる信号分離装置及び信号分離方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a signal separation device and a signal separation method capable of separating a signal with high accuracy without depending on the arrival direction of each component of an interference signal for a receiver having no replica. The purpose is to provide.
本発明の一態様である信号分離装置は、複数の信号を含む混信信号から第1の順序で信号を分離する第1信号分離手段と、前記混信信号から前記第1の順序とは異なる第2の順序で信号を分離する第2信号分離手段と、前記第1信号分離手段で分離された複数の信号又は前記第2信号分離手段で分離された複数の信号のいずれかを選択して出力する選択手段と、を具備する。 A signal separation device according to one aspect of the present invention includes a first signal separation unit that separates a signal from an interference signal including a plurality of signals in a first order, and a second signal that is different from the first order from the interference signal. The second signal separation means for separating the signals in this order, and a plurality of signals separated by the first signal separation means or a plurality of signals separated by the second signal separation means are selected and output Selecting means.
本発明によれば、レプリカを持たない受信機に対して、混信信号の各成分の到来方向に依存することなく高精度に信号を分離することができる信号分離装置及び信号分離方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a signal separation device and a signal separation method capable of separating a signal with high accuracy without depending on the arrival direction of each component of the interference signal for a receiver having no replica. Can do.
本発明の実施の形態について以下に図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description shows preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. In the following description, the same reference numerals indicate substantially the same contents.
(実施の形態1)
以下、図面を参照して本発明の実施の形態1について説明する。本実施の形態1に係る信号分離装置は、前段に配置された受信装置より出力された混信信号を入力し、当該混信信号に含まれる複数の信号を分離して出力する装置である。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. The signal separation device according to the first embodiment is a device that receives an interference signal output from a reception device arranged in the preceding stage, and separates and outputs a plurality of signals included in the interference signal.
受信装置は、アンテナで受信された受信信号に対して、フィルタ処理、増幅処理、ミキシング処理等の各種受信処理を行い、当該受信処理後の混信信号を信号分離装置に出力する。 The reception device performs various reception processes such as filter processing, amplification processing, and mixing processing on the reception signal received by the antenna, and outputs the interference signal after the reception processing to the signal separation device.
受信装置は、無線伝送路において複数の信号が重畳された状態の信号を受信するため、混信信号には、複数の信号が含まれている。以下の説明では、混信信号には第1の信号と第2の信号が重畳されているものとして説明するが、これに限定されるものではなく、さらに多くの信号が重畳されていても良い。 Since the receiving device receives a signal in which a plurality of signals are superimposed on the wireless transmission path, the interference signal includes a plurality of signals. In the following description, it is assumed that the first signal and the second signal are superimposed on the interference signal. However, the present invention is not limited to this, and more signals may be superimposed.
また、混信信号に含まれる各信号には、送信装置側で誤り訂正符号処理及び変調処理が行われているものとする。 Further, it is assumed that each signal included in the interference signal is subjected to error correction code processing and modulation processing on the transmission device side.
図1は、本発明の実施の形態1に係る信号分離装置100の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
信号分離装置100は、第1復調器110と、第1復号器120と、第1符号器130と、第1変調器140と、第1適応キャンセラ150と、第2復調器160と、第2復号器170と、を具備する。
The
第1復調器110は、混信信号に含まれる第1の信号を復調する。第1復調器110は、当該復調後の信号を第1復号器120に出力する。
The
ここで、第1復調器110は、複数の信号を含む混信信号の中から信号強度に基づいて第1の信号を復調する。より具体的には、第1復調器110は、混信信号に含まれる複数の信号について、各信号強度に着目し、最も強度の高い第1の信号を復調する。
Here, the
第1復号器120は、第1復調器110からの出力を復号して第1の信号の情報系列を推定する。第1復調器110で復調された信号を復号器120で誤り訂正復号することにより、第1の信号に関する高品質な情報系列を推定する。第1復号器120で復号された第1の信号の情報系列は、受信データとして各種アプリケーションに送られる一方、第1符号器130へ出力される。
The
以下の説明では、上記第1復調器110と第1復号器120とを合わせて、複数の信号を含む混信信号から信号強度に基づいて第1の信号の情報系列を推定する手段であるとして、第1情報系列推定手段と称することがある。
In the following description, it is assumed that the
第1符号器130は、第1復号器120で復号された第1の信号の情報系列に対して再符号化を行う。
The
第1変調器140は、第1符号器130で再符号化することで推定した情報系列を再変調することにより、第1の信号のレプリカを生成する。
The
以下の説明では、第1符号器130と第1変調器140とを合わせて、第1情報系列推定手段で推定された第1の信号の情報系列に基づいて当該第1の信号のレプリカである第1レプリカ信号を生成する手段であるとして、第1レプリカ生成手段と称することがある。
In the following description, the
第1適応キャンセラ150は、混信信号中の第1の信号成分と第1レプリカ信号との振幅及び位相の差異を推定し、当該差異が最小になるように第1レプリカ信号を補正する。第1適応キャンセラ150は、補正後の第1レプリカ信号を混信信号から差し引くことにより、第2の信号成分を抽出する。第1適応キャンセラ150は、抽出した第2の信号成分を第2復調器160に出力する。
The first
第2復調器160は、第1適応キャンセラ150で抽出された第2の信号成分を復調し、復調後の信号を第2復号器170に出力する。
第2復号器170は、第2復調器160で復調された信号に対して誤り訂正復号することで、第2の信号に関する高品質な情報系列を推定する。
The
以下の説明では、第2復調器160と第2復号器170とを合わせて、混信信号から第1レプリカ信号が差し引かれた第1適応キャンセラ150の出力信号から第2の信号の情報系列を推定する手段であるとして、第2情報系列推定手段と称することがある。
In the following description, the
次に、図1に示す第1適応キャンセラ150における作用について図2を参照して説明する。第1適応キャンセラ150は、混信信号から第1レプリカ信号を差し引くキャンセル処理を行う。図2は、第1適応キャンセラ150の構成を示すブロック図である。第1適応キャンセラ150は、遅延器151と、適応フィルタ152と、加算器153と、を備える。
Next, the operation of the first
遅延器151は、入力した混信信号を遅延させ、遅延後の混信信号を加算器153に出力する。遅延器151は、第1復調器110、第1復号器120、第1符号器130、及び第1変調器140で生じる遅延に相当する量の遅延を混信信号に付加することにより、混信信号に含まれる第1の信号成分とレプリカ信号との時間差を解消する。
適応フィルタ152は、第1変調器140からの出力である第1レプリカ信号の振幅及び位相を補正する。適応フィルタ152は、補正後の第1レプリカ信号を加算器153に出力する。
The
加算器153は、遅延器151より入力した遅延後の混信信号から適応フィルタ152より入力した補正後第1レプリカ信号を差し引くことで、混成信号に含まれる第1の信号成分を取り除き、第2の信号成分を抽出する。
The
このように、第1適応キャンセラ150は、混信信号が第1情報系列推定手段に入力されてから第1レプリカ生成手段より第1レプリカ信号が出力されるまでに要する時間分、入力する混信信号を遅延させる遅延器151と、第1レプリカ信号の振幅と位相とを補正する適応フィルタ152と、遅延器151で遅延された混信信号から適応フィルタ152で補正された第1レプリカ信号を差し引く加算器153と、を備える。
As described above, the first
第1適応キャンセラ150では、第1レプリカ信号と混信信号に含まれる第1の信号成分との相関が高く、第2の信号成分との相関が低いことに基づき、第1レプリカ信号を補正する。適応フィルタ152は、第1レプリカ信号と適応フィルタ152の出力との差分の2乗平均値(平均2乗誤差)が最小になるように、フィルタ係数を自動的に調整する。このことは、第1の信号成分とレプリカとの差分の2乗平均値を最小にすることを意味するので、混信信号から第1の信号成分を除去することができる。
The first
なお、混信信号から第1レプリカ信号を差し引くキャンセル処理の方法は上記第1適応キャンセラ150における方法に限定されるものではなく、その他のキャンセル処理方法を利用して第1の信号の信号成分を取り除く構成とすることが可能である。
Note that the cancellation processing method for subtracting the first replica signal from the interference signal is not limited to the method in the first
また、復調器からの出力信号でなく、復号器の出力結果による情報系列信号を用い、その信号の再符号化及び再変調を行うことで、信号精度の高い第1の信号のレプリカを生成することができ、精度良く混信信号に含まれる各信号の分離を行うことができる。 Also, by using an information sequence signal based on the output result of the decoder instead of the output signal from the demodulator, the signal is re-encoded and re-modulated to generate a replica of the first signal with high signal accuracy. Therefore, each signal included in the interference signal can be separated with high accuracy.
また、混信信号間の強度差のみに基づいてレプリカを生成し、生成したレプリカを受信信号から差し引くことで信号を分離する構成とすることにより、各信号成分の到来方向に依存することなく混信信号を分離できることができる。 In addition, by generating a replica based only on the intensity difference between the interference signals and separating the signal by subtracting the generated replica from the received signal, the interference signal does not depend on the arrival direction of each signal component. Can be separated.
(実施の形態2)
本実施の形態2に係る信号分離装置200は、実施の形態1に係る信号分離装置100と比較して、復調器より出力した搬送波信号が変調器に入力される点を特徴とする。以下、図面を参照して説明する。但し、実施の形態1で既に説明した部分については説明を一部省略し、実施の形態1との差異について説明する。
(Embodiment 2)
Compared with the
図3は、本実施の形態2に係る信号分離装置200の構成を示すブロック図である。信号分離装置200は、第1復調器210と、第1復号器120と、第1符号器130と、第1変調器240と、第1適応キャンセラ150と、第2復調器160と、第2復号器170と、を具備する。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
第1復調器210は、混信信号に含まれる複数の信号について、各信号強度に着目し、最も強度の高い第1の信号を復調する。ここで、第1復調器210は、復調用に生成する搬送波信号を第1変調器240に出力する。
The
第1変調器240は、第1符号器130で再符号化された第1の信号の情報系列を再変調することにより、第1の信号のレプリカを生成する。ここで、第1変調器240は、第1復調器210で信号復調用に生成される搬送波信号を入力し、当該入力した搬送波信号を用いて第1符号器130で再符号化された信号に対する変調処理を行う。
The
当該構成とすることにより、後段の第1適応キャンセラ150は、より高い精度で生成されるレプリカ信号を用いてキャンセル処理を行うことができるため、より品質の高い第2信号の情報系列を取り出すことが可能となる。
By adopting such a configuration, the first
すなわち、第1適応キャンセラ150では、混信信号に含まれる第1の信号成分との差分が最小になるように、第1の信号のレプリカ信号を補正する。その際、2つの信号の搬送波周波数に大きな誤差があると、効果的に補正できない現象が生じる。そこで本実施形態では、第1復調器210で生成した第1の信号の搬送波信号を、第1変調器240で生成するレプリカ信号の搬送波信号として利用することにより、2つの信号の搬送波周波数の誤差を解消する。
That is, the first
次に、第1復調器210及び第1変調器240における作用について図4を参照して詳しく説明する。図4は、本実施形態における第1復調器210と第1変調器240の構成を示すブロック図である。
Next, the operation of the
第1復調器210は、第1乗算器211及び第2乗算器212と、第1低域通過フィルタ213及び第2低域通過フィルタ214と、搬送波再生器215と、位相シフタ216と、を備える。
The
第1乗算器211及び第2乗算器212は、それぞれ混信信号と搬送波とを乗算する。第1乗算器211は、復調前の混信信号の同相成分を搬送波再生器215で生成された搬送波を用いて復調し、復調した同相成分の信号を第1低域通過フィルタ213に出力する。第2乗算器212は、復調前の混信信号の直交成分を搬送波再生器215で生成された搬送波を用いて復調し、復調した直交成分の信号を第2低域通過フィルタ214に出力する。
The
第1低域通過フィルタ213は、第1乗算器211で復調された同相成分の信号の高域成分を阻止して、復調後の同相成分の混信信号を出力する。
The first low-
第2低域通過フィルタ214は、第2乗算器212で復調された直交成分の信号の高域成分を阻止して、復調後の直交成分の混信信号を出力する。
The second low-
搬送波再生器215は、第1低域通過フィルタ213及び第2低域通過フィルタ214よりそれぞれ出力された復調後の混信信号から第1の信号の搬送波信号を再生する。搬送波再生器215は、再生した搬送波信号を第1乗算器211と位相シフタ216に出力する。また、搬送波再生器215は、再生した搬送波信号を第1変調器240に出力する。
The
位相シフタ216は、第1の信号の搬送波信号の位相を90°シフトし、移相後の搬送波信号を第2乗算器212に出力する。また、位相シフタ216は、移相後の搬送波信号を第1変調器240に出力する。
The phase shifter 216 shifts the phase of the carrier signal of the first signal by 90 °, and outputs the carrier signal after the phase shift to the
このように、復調器210では、復調信号から再生した搬送波信号を復調処理にフィードバックするループを繰り返すことにより、第1の信号の搬送波周波数の変動に追従し、誤差の小さい搬送波信号を出力することが可能となる。
As described above, the
次に、第1変調器240について詳しく説明する。第1変調器240は、シンボル変換器241と、第3低域フィルタ242と、第4低域フィルタ243と、第3乗算器244と、第4乗算器245と、を備える。
Next, the
シンボル変換器241は、前段の第1符号器130で再符号化された第1の信号の情報系列を変調用のシンボル情報に変換する。シンボル変換器241は、変調用のシンボル情報のうち、同相成分に関するシンボル情報を第3低域フィルタ242に、直交成分に関するシンボル情報を第4低域フィルタ243にそれぞれ出力する。
The
第3低域フィルタ242と第4低域フィルタ243とは、それぞれシンボル変換器241より入力したシンボル情報の高周波成分を除去して波形整形を行い、波形整形後のシンボル情報をそれぞれ第3乗算器244と第4乗算器245に出力する。
The third low-
第3乗算器244は、第3低域フィルタ242より入力した同相成分のシンボル情報を第1復調器210の搬送波再生器215で生成された搬送波信号に乗算することで同相成分の変調信号を生成する。
The third multiplier 244 multiplies the carrier signal generated by the
第4乗算器245は、第4低域フィルタ243より入力した直交成分のシンボル情報を第1復調器210の位相シフタ216で移相された搬送波信号に乗算することで直交成分の変調信号を生成する。その後、第3乗算器244及び第4乗算器245からの出力である同相成分の変調信号と直交成分の変調信号が合わせられて第1レプリカ信号となる。
The
このように、第1変調器240は、第1復調器210が第1の信号を復調する際に再生する搬送波信号を第1符号器130で符号化された信号で変調することにより、第1レプリカ信号を生成する。第1復調器210で再生された第1の信号の搬送波信号を利用して第1の信号の情報系列を再変調することにより、搬送波周波数誤差の小さいレプリカ信号を生成することが可能となる。
As described above, the
(実施の形態3)
本実施の形態3に係る信号分離装置300は、実施の形態2に係る信号分離装置200と比較して、新たに第2適応キャンセラ350と、第3復調器360と、第3復号器370と、切替器380と、が追加された構成であることを特徴とする。
(Embodiment 3)
Compared with the
第2適応キャンセラ350は、混信信号と第1適応キャンセラ150から出力されるキャンセル処理後の信号とを入力する。ここで、第1適応キャンセラ150から入力する信号は、混信信号から第1の信号の信号成分が取り除かれた信号であるため、当該信号を第2の信号のレプリカとみなすことができる。
The second
そこで、以下の説明では、当該第1適応キャンセラ150から出力される信号を第2レプリカ信号と称する。第2適応キャンセラ350は、混信信号から第2レプリカ信号を差し引くキャンセル処理を行う。第2適応キャンセラ350の具体的構成は、図2で説明した第1適応キャンセラ150と同一の構成とすることができる。
Therefore, in the following description, a signal output from the first
第2適応キャンセラ350は、混信信号から第2の信号のレプリカとみなした第2レプリカ信号を差し引くことで、第1の信号の信号成分がより強調された信号を第3復調器360へ出力する。
The second
第3復調器360は、適応キャンセラ350から出力された第1の信号の信号成分がより強調された信号を入力して第1の信号を復調し、復調後の信号を第3復号器370に出力する。
The
第3復号器370は、第3復調器360より入力した復調後の信号を復号することで、第1の信号の情報系列を推定する。第3復号器370は、推定した第1の信号の情報系列を切替器380に出力する一方、最終的に確定した第1の信号の情報系列として後段の信号処理装置に出力する。
以下の説明では、第3復調器360と第3復号器370とを合わせて、複数の信号を含む混信信号から第2の信号のレプリカが差し引かれたキャンセル後信号より第1の信号の情報系列を推定する手段であるとして、第3情報系列推定手段と称することがある。
In the following description, the information sequence of the first signal from the canceled signal obtained by subtracting the replica of the second signal from the interference signal including a plurality of signals by combining the
従って、本実施の形態3に係る信号分離装置300には、第1の信号の情報系列を推定する推定手段として、少なくとも、第1情報系列推定手段及び第3情報系列推定手段の2つの推定手段を有することを特徴としている。 Therefore, the signal separation apparatus 300 according to Embodiment 3 has at least two estimation means, ie, first information sequence estimation means and third information sequence estimation means, as estimation means for estimating the information sequence of the first signal. It is characterized by having.
切替器380は、第1復号器120からの出力である第1の信号の情報系列の推定結果と、第3復号器120からの出力である第1の信号の情報系列の推定結果のいずれか片方を選択して第1符号器130に出力する。すなわち、切替器380は、第1符号器130の接続先として第1復号器120又は第3復号器370のいずれかとなるように切り替える。
The
図5を参照して、以上を纏めると、信号分離装置300は、複数の信号を含む混信信号から第1の信号の情報系列を推定する第1情報系列推定部310と、前記第1の信号の情報系列に基づいて第1の信号のレプリカである第1レプリカ信号を生成するレプリカ生成部320と、を具備する。また、信号分離装置300は、複数の信号を含む混信信号から第1レプリカ信号を差し引くことで第2の信号のレプリカである第2レプリカ信号を生成する第1適応キャンセラ(第1キャンセル部)150と、第2レプリカ信号から第2の信号の情報系列を推定する第2情報系列推定部330と、を具備する。更に、信号分離装置300は、複数の信号を含む混信信号から第2レプリカ信号を差し引く第2適応キャンセラ(第2キャンセル部)350と、前記混信信号から第2レプリカ信号が差し引かれた第2キャンセル部350の出力信号から第1の信号の情報系列を推定する第3情報系列推定部340と、を具備する。更に、信号分離装置300は、切替器380を具備する。切替器380は、第1情報系列推定部310で推定された第1の信号の情報系列か第3情報系列推定部340で推定された第1の信号の情報系列かのいずれか片方を選択して第1レプリカ生成部320に出力する。切替器380は、信号分離装置300に新たに混信信号が入力された場合は、第1情報系列推定部310で推定された第1の信号の情報系列を第1レプリカ生成部320に出力する一方、その後は、第3情報系列推定部340で推定された第1の信号の情報系列を第1レプリカ生成部320に出力するよう切り替える。第3情報系列推定部340よりフィードバックされる推定結果の方が、第1情報系列推定部340における推定結果と比較して、高精度に第1の信号の情報系列が推定されている確立が高いためである。
Referring to FIG. 5, when the above is summarized, the signal separation device 300 includes a first information
以上のように、本実施の形態3に係る信号分離装置300では、混信信号の信号強度が小さい場合でも、信号分離を高い精度で実現可能としている。具体的には、高精度の第1の信号のレプリカ信号を生成するために、第1適応キャンセラ150の出力である第2の信号のレプリカ信号を用い、第1の信号の情報系列を推定する。その出力を切替器380に入力することで、第1復号器120の出力より高い精度の第1の信号の情報系列による第1のレプリカ信号の生成を可能とする。この処理がフィードバック的に繰り返されることで、結果的に、高い精度の第1および、第2の情報系列の信号を実現することが可能となる。
As described above, in the signal separation device 300 according to the third embodiment, signal separation can be realized with high accuracy even when the signal strength of the interference signal is small. Specifically, in order to generate a highly accurate replica signal of the first signal, the information sequence of the first signal is estimated using the replica signal of the second signal that is the output of the first
当該信号分離方法は、特に混信信号のレベル差が小さい場合に有効である。混信信号のレベル差が所定の基準以下である場合に、分離された第2の信号をレプリカ信号としてフィードバックして第1の信号のレプリカを生成することで、精度の高いレプリカ信号を生成することができる。 This signal separation method is particularly effective when the level difference between interference signals is small. When the level difference of the interference signal is equal to or lower than a predetermined reference, a highly accurate replica signal is generated by generating a replica of the first signal by feeding back the separated second signal as a replica signal. Can do.
なお、混信信号のレベル差が所定の基準値を超えているかを判定する判定部を更に備え、当該判定部で当該レベル差が所定の基準値を下回っている場合に、当該第2の信号をレプリカ信号としてフィードバックして第1の信号のレプリカを生成する当該信号分離方法を利用する構成としても良い。 In addition, it further includes a determination unit that determines whether the level difference of the interference signal exceeds a predetermined reference value. When the level difference is less than the predetermined reference value in the determination unit, the second signal is A configuration using the signal separation method of generating a replica of the first signal by feeding back as a replica signal may be employed.
(実施の形態4)
本実施の形態4に係る信号分離装置1000は、混信信号から異なる順序で情報系列を取り出す複数の信号分離機能を備えることを特徴とする。以下、図面を参照して説明する。但し、実施の形態1〜3で既に説明した部分については説明を一部省略し、実施の形態1〜3との差異について説明する。
(Embodiment 4)
The signal separation device 1000 according to the fourth embodiment is characterized by having a plurality of signal separation functions for extracting information sequences from the interference signal in different orders. Hereinafter, description will be given with reference to the drawings. However, a part of the description already given in the first to third embodiments will be omitted, and the difference from the first to third embodiments will be described.
図6は、本実施の形態4に係る信号分離装置1000の全体構成を示すブロック図である。信号分離装置1000は、大きく分けて、第1の順序で信号分離を行う第1信号分離装置400と、第2の順序で信号分離を行う第2信号分離装置500と、第1信号分離装置400及び第2信号分離装置500からの出力を切り替えて出力する切替器600と、を含んで構成される。
FIG. 6 is a block diagram showing an overall configuration of a signal separation device 1000 according to the fourth embodiment. The signal separation device 1000 is roughly divided into a first
まず、第1信号分離装置400について説明する。第1信号分離装置400は、第1情報系列推定部410と、第1レプリカ生成部420と、第1キャンセル処理部430と、第2情報系列推定部440と、を備える。
First, the first
第1情報系列推定部410は、複数の信号が重畳された混信信号から第1の信号の情報系列を推定する。第1情報系列推定部410は、推定した第1の信号の情報系列を切替器600に出力すると共に、第1レプリカ生成部420に出力する。
First information
第1レプリカ生成部420は、第1情報系列推定部410で推定された第1の信号の情報系列から第1レプリカ信号を生成し、生成した第1レプリカ信号を第1キャンセル処理部430に出力する。
First
第1キャンセル処理部430は、混信信号から第1レプリカ信号の信号成分を取り除くキャンセル処理を行い、当該キャンセル処理後の信号を第2情報系列推定部440に出力する。
First
第2情報系列推定部440は、キャンセル処理後の信号から第2の信号の情報系列を推定する。第2情報系列推定部440は、推定した第2の信号の情報系列を切替器600に出力する。
Second information
次に、第2信号分離装置500について説明する。第2信号分離装置500は、第1信号分離装置400と比較して、混信信号から情報系列を取り出す順序が異なり、先に第2の信号の情報系列の推定を行う。上記推定順序を除き、第1信号分離装置400と第2信号分離装置500は同一の機能構成を取る。
Next, the second
第2信号分離装置500は、第2情報系列推定部510と、第2レプリカ生成部520と、第2キャンセル処理部530と、第1情報系列推定部540と、を備える。
Second
第2情報系列推定部510は、複数の信号が重畳された混信信号から第2の信号の情報系列を推定し、推定した第2の信号の情報系列を切替器600と、第2レプリカ生成部520に出力する。
Second information
第2レプリカ生成部520は、第2情報系列推定部510で推定された第2の信号の情報系列から第2レプリカ信号を生成し、生成した第2レプリカ信号をキャンセル処理部530に出力する。
Second
第2キャンセル処理部530は、混信信号から第2レプリカ信号の信号成分を取り除くキャンセル処理を行い、当該キャンセル処理後の信号を第1情報系列推定部540に出力する。
Second
第1情報系列推定部540は、キャンセル処理後の信号から第1の信号の情報系列を推定し、推定した第1の信号の情報系列を切替器600に出力する。
First information
なお、上記第2信号分離装置500に含まれる第2情報系列推定部510及び第1情報系列推定部540は、信号分離装置1000全体でみた場合には、第3、第4の情報系列推定部になる。従って、以下の説明では、当該第2信号分離装置500に含まれる第2情報系列推定部510及び第1情報系列推定部540をそれぞれ第3情報系列推定部、第4情報系列推定部と称することがある。
Note that the second information
次に、切替器600について説明する。なお、切替器600は、後述するように第1信号分離装置400で分離された複数の信号又は第2信号分離装置500で分離された複数の信号のいずれかを選択して出力する機能を有するため、以下の説明では選択部と称することがある。
Next, the switching device 600 will be described. The switcher 600 has a function of selecting and outputting either a plurality of signals separated by the first
切替器600は、第1信号分離装置400からの出力と第2信号分離装置500からの出力を適切に切り替える。すなわち、切替器600は、第1信号分離装置400において先に推定されて取り出された第1の信号の情報系列か、第2信号分離装置500において後に推定されて取り出された第1の信号の情報系列のいずれかを選択し、選択した第1の信号の情報系列を後段に出力する。同様に、切替器600は、第1信号分離装置400において後に推定されて取り出された第2の信号の情報系列か、第2信号分離装置500において先に推定されて取り出された第2の信号の情報系列のいずれかを選択し、選択した第2の信号の情報系列を後段に出力する。
The switcher 600 appropriately switches the output from the first
このように切替器600が、第1信号分離装置400又は第2信号分離装置500からの出力を適切に切り替えることにより、相対的な信号強度の変動に追従することが可能となる。
In this way, the switcher 600 can appropriately follow the fluctuation of the relative signal intensity by appropriately switching the output from the first
切替器600における2つの信号分離装置からの出力の切替機能は、例えば第1の信号と第2の信号の通信品質を比較し、より品質の高い方を選択することにより実現可能である。切替器600の出力は、第1信号分離装置400と第2信号分離装置500とにそれぞれ含まれる通信品質推定器の出力を常に監視することで、受信する混信信号の通信品質に変化が生じた場合でも、最適な出力を得る。
The switching function of the outputs from the two signal separation devices in the switcher 600 can be realized, for example, by comparing the communication quality of the first signal and the second signal and selecting the higher quality. As for the output of the switcher 600, the output of the communication quality estimator included in each of the first
次に、通信品質情報を生成する手段の一例について図7を参照して説明する。 Next, an example of means for generating communication quality information will be described with reference to FIG.
図7は、第1の信号の通信品質の推定機能を追加した場合の、第1信号分離装置400の構成を示すブロック図である。図7において、第1信号分離装置400は、新たに通信品質推定器450を備えることを特徴とする。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the first
また、第1情報系列推定部410は、混信信号に含まれる第1の信号を復調する復調器411と、復調器411の出力を復号して第1の信号の情報系列を推定する復号器412と、を含んで構成される。復調器411及び復号器412は、それぞれ実施の形態2における復調器210及び復号器220と略同一であるため説明を省略する。
The first information
また、第1レプリカ生成部420は、第1の信号の情報系列を再符号化する符号器421と、符号器421の出力を再変調してレプリカ信号を生成する変調器422と、を含んで構成される。符号器421及び変調器422は、それぞれ実施の形態2における符号器230及び変調器240と略同一であるため説明を省略する。
The first
また、キャンセル処理部430は、適応キャンセラ431を用いることができる。適応キャンセラ431の構成は、実施の形態1における第1適応キャンセラ150と同一の構成と略同一であるため説明を省略する。
Further, the cancel
また、第2情報系列推定部440は、適応キャンセラ431からの出力を復調する第2復調器441と、第2復調器441からの出力を復号して第2の情報系列を推定する第2復号器442と、を含んで構成される。第2復調器441及び第2復号器442は、実施の形態1における第2復調器160及び第2復号器170と略同一であるため説明を省略する。
The second information
次に、通信品質推定器450について詳しく説明する。通信品質推定器450は、第1復調器411からの出力と第1符号器421からの出力との、ビット単位の差分を算出することで、第1の信号の通信品質を推定する。通信品質推定器450は、推定した品質を第1の信号の通信品質情報として切替器600に出力する。
Next, the
第1の信号の通信品質が高い場合、第1復号器412で訂正される誤りビット数は小さくなるので、第1復調器411の出力と第1符号器421の出力との差分も小さくなる。逆に、通信品質が低い場合は、出力間の差分は大きくなる。
When the communication quality of the first signal is high, the number of error bits corrected by the
第2信号分離装置500についても、上述した第1信号分離装置400と同様、最初に復調する第2の信号の通信品質を推定し、推定した品質を第2の信号の通信品質情報として切替器600に出力する通信品質推定器550を更に備える。なお、他の構成は、第1信号分離装置300と略同一であるため説明を省略する。
Similarly to the first
切替器600は、第1信号分離装置400に含まれる通信品質推定器450より入力する第1の信号の通信品質情報と、第2信号分離装置500に含まれる通信品質推定器550より入力する第2の信号の通信品質情報と、に基づいて選択する情報系列を決定する。
The switcher 600 receives the communication quality information of the first signal input from the
以上のように、本実施の形態では、実施の形態1又は実施の形態2における信号分離装置が複数並列に配置される構成をとる。ここで、各信号分離装置は、予め定められた順序で混成信号から複数の情報系列を取り出す。 As described above, the present embodiment employs a configuration in which a plurality of signal separation devices in the first embodiment or the second embodiment are arranged in parallel. Here, each signal separation device extracts a plurality of information series from the hybrid signal in a predetermined order.
具体的に第1信号分離装置は、第1の信号を復調・復号して第1の信号に関する情報系列を推定する一方、レプリカを生成し、これと混信信号との差分から第2の信号に関する情報系列を推定する。これに対し、第2信号分離装置は、先に第2の信号を復調・復号して第2の信号に関する情報系列を推定する一方、レプリカを生成し、これと混信信号との差分から第1の信号に関する情報系列を推定する。 Specifically, the first signal separation device demodulates and decodes the first signal to estimate an information sequence related to the first signal, generates a replica, and relates to the second signal from a difference between the replica and the interference signal. Estimate information series. On the other hand, the second signal demultiplexer first demodulates and decodes the second signal to estimate the information sequence related to the second signal, generates a replica, and calculates the first from the difference between this and the interference signal. An information series related to the signal of is estimated.
これらの2つの信号分離装置からそれぞれ得られる出力は、相対的に、第1の信号強度が高い場合は第1信号分離装置からの出力が、一方、第2の信号強度が高い場合は第2信号分離装置からの出力が、それぞれ望ましい推定結果となる関係にある。そこで、切替器(選択部)は、第1通信品質推定器(第1品質推定部)で推定された品質と第2通信品質推定器(第2品質推定部)で推定された品質とを比較し、第1信号分離装置又は第2信号分離装置のうち、前記の品質が良好である方の信号分離装置で分離された複数の信号を選択して出力する構成とする。 The outputs obtained from each of these two signal separation devices are relatively the output from the first signal separation device when the first signal strength is high, and the second output when the second signal strength is high. Each output from the signal separation device has a relationship that provides a desired estimation result. Therefore, the switcher (selector) compares the quality estimated by the first communication quality estimator (first quality estimator) with the quality estimated by the second communication quality estimator (second quality estimator). In the first signal separation device or the second signal separation device, a plurality of signals separated by the signal separation device having the better quality are selected and output.
このように切替器が、各信号分離装置で得られる品質情報等に基づいていずれかの推定結果を選択して出力することで、信号分離装置全体からの出力として得られる第1の信号の情報系列と第2の信号の情報系列は、高い品質を維持することが可能となる。 As described above, the switch selects and outputs one of the estimation results based on the quality information obtained by each signal separation device, and thereby the first signal information obtained as an output from the entire signal separation device. The sequence and the information sequence of the second signal can maintain high quality.
以上各実施の形態で説明したように、本発明の信号分離装置の構成によれば、混信信号間の強度差のみに基づき一方の信号のレプリカを生成し、これを受信信号から差し引くことで信号を分離することが可能であるため、レプリカを持たない受信機においても、各信号成分の到来方向に依存しない混信信号の分離が可能となる。 As described above in each embodiment, according to the configuration of the signal separation device of the present invention, a signal replica is generated based on only the intensity difference between interference signals, and the signal is subtracted from the received signal. Therefore, even in a receiver that does not have a replica, it is possible to separate an interference signal that does not depend on the arrival direction of each signal component.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記各実施の形態で説明した各機能はハードウェアによって実現されていても良いし、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現されていても良い。また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non−transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, each function described in each of the above embodiments may be realized by hardware, or may be realized by causing a CPU (Central Processing Unit) to execute a computer program. Further, the above-described program can be stored using various types of non-transitory computer readable media and supplied to a computer. Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (for example, magneto-optical disks), CD-ROM (Read Only Memory) CD-R, CD -R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (Random Access Memory)). The program may also be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
また、本発明は上記説明した各実施の形態を適宜組み合わせることが可能である。例えば、実施の形態3に係るフィードバック処理を行う信号分離装置を実施の形態4に係る第1信号分離装置及び第2信号分離装置とする構成としても良い。 Further, the present invention can be appropriately combined with the above-described embodiments. For example, the signal separation device that performs feedback processing according to the third embodiment may be configured as the first signal separation device and the second signal separation device according to the fourth embodiment.
また、上記説明では、第1の信号と第2の信号を分離する技術について説明したがこれに限定するものではない。混信信号に更に複数の信号が重畳されている場合は、第1〜第Nの信号を分離する構成とすることができる。 In the above description, the technique for separating the first signal and the second signal has been described, but the present invention is not limited to this. When a plurality of signals are further superimposed on the interference signal, the first to Nth signals can be separated.
すなわち、図8に示すように、上記説明した本発明に係る信号分離装置1は、第1情報系列推定部11と、レプリカ生成部12と、キャンセル部13と、第2情報系列推定部14と、を具備する。第1情報系列推定部11は、複数の信号を含む混信信号から信号強度に基づいて第1の信号の情報系列を推定する。レプリカ生成部12は、第1情報系列推定部11で推定された第1の信号の情報系列に基づいて第1の信号のレプリカである第1レプリカ信号を生成する。キャンセル部13は、混信信号から第1レプリカ信号を差し引く。第2情報系列推定部14は、混信信号から第1レプリカ信号が差し引かれたキャンセル部13の出力信号から第2の信号の情報系列を推定する。
That is, as illustrated in FIG. 8, the signal separation device 1 according to the present invention described above includes a first information sequence estimation unit 11, a
図9は本発明に係る信号分離方法の処理の流れを示すフローチャート図である。複数の信号が含まれる混信信号が入力されると、第1情報系列推定部11は、混信信号から信号強度に基づいて第1の信号の情報系列を推定する(ステップS101)。続いて、レプリカ生成部12は、第1情報系列推定部11で推定された第1の信号の情報系列に基づいて第1の信号のレプリカである第1レプリカ信号を生成する(ステップS102)。次に、キャンセル部13は、混信信号から第1レプリカ信号を差し引く(ステップS103)。次に、第2情報系列推定部14は、混信信号から第1レプリカ信号が差し引かれたキャンセル部13の出力信号から第2の信号の情報系列を推定する(ステップS104)。
FIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing of the signal separation method according to the present invention. When an interference signal including a plurality of signals is input, the first information sequence estimation unit 11 estimates the information sequence of the first signal from the interference signal based on the signal strength (step S101). Subsequently, the
ここで、図10に示すように、信号分離装置1に、第2レプリカ生成部15と、第2キャンセル部16と、第3情報系列推定部17とを設ける。第2レプリカ生成部15は、第2情報系列推定部14で推定された第2の信号の情報系列に基づいて第2の信号のレプリカである第2レプリカ信号を生成する。第2キャンセル部16は、混信信号からレプリカ生成部12で生成された第1レプリカ信号と、第2レプリカ生成部15で生成された第2レプリカ信号と、を差し引く。そして第3情報系列推定部17は第2キャンセル部16からの出力信号を第2の信号から第3の信号の情報系列を推定する。このように構成しても良い。更に複数の信号を分離する場合においても、同様に第Nレプリカ生成部と第Nキャンセル部と第(N+1)情報系列推定部を追加で設けることで対応可能である。
Here, as shown in FIG. 10, the signal separation device 1 is provided with a second
また、上記多段式の信号分離装置を実施の形態3や実施の形態4に組み込むことも可能である。その他、本発明は以下の形態を取ることが可能である。 In addition, the multistage signal separation device can be incorporated in the third or fourth embodiment. In addition, the present invention can take the following forms.
(付記1)
複数の信号を含む混信信号から信号強度に基づいて第1の信号の情報系列を推定する第1情報系列推定手段と、前記第1情報系列推定手段で推定された前記第1の信号の情報系列に基づいて前記第1の信号のレプリカである第1レプリカ信号を生成するレプリカ生成手段と、前記混信信号から前記第1レプリカ信号を差し引くキャンセル手段と、前記混信信号から前記第1レプリカ信号が差し引かれた前記キャンセル手段の出力信号から第2の信号の情報系列を推定する第2情報系列推定手段と、を具備する信号分離装置。
(付記2)
前記第1情報系列推定手段は、複数の信号を含む混信信号の中から信号強度に基づいて第1の信号を復調する第1復調手段と、前記第1復調手段で復調された前記第1の信号を復号して前記第1の信号の情報系列を推定する第1復号手段と、を備え、
前記レプリカ生成手段は、前記第1復号手段で推定された前記第1の信号の情報系列を符号化する第1符号化手段と、前記第1符号化手段で符号化された信号を変調して前記第1の信号のレプリカである第1レプリカ信号を生成する第1変調手段と、を備え、
前記第2情報系列推定手段は、前記混信信号から前記第1レプリカ信号が差し引かれた前記キャンセル手段からの出力信号を復調する第2復調手段と、前記第2復調手段で復調された信号を復号して第2の信号の情報系列を推定する第2復号手段と、を備える付記1に記載の信号分離装置。
(付記3)
前記第1復調手段は、前記混信信号に含まれる最も信号強度の高い信号である第1の信号を復調することを特徴とする、付記2に記載の信号分離装置。
(付記4)
前記第1変調手段は、前記第1復調手段が前記第1の信号を復調する際に再生する搬送波信号を前記第1符号化手段で符号化された信号で変調することにより、前記第1レプリカ信号を生成する、付記2又は3に記載の信号分離装置。
(付記5)
前記キャンセル手段は、前記混信信号が前記第1情報系列推定手段に入力されてから前記レプリカ生成手段より前記第1レプリカ信号が出力されるまでに要する時間分、入力した前記混信信号を遅延させる遅延手段と、前記第1レプリカ信号の振幅と位相とを補正する補正手段と、前記遅延手段で遅延された前記混信信号から前記補正手段で補正された第1レプリカ信号を差し引く加算手段と、を備える付記1乃至4のいずれか1項に記載の信号分離装置。
(付記6)
前記混信信号から前記キャンセル手段の出力信号を差し引く第2キャンセル手段と、前記第2キャンセル手段の出力信号から前記第1の信号の情報系列を再度推定する第3情報系列推定手段と、前記第1情報系列推定手段で推定される前記第1の信号の情報系列又は前記第3情報系列推定手段で推定される前記第1の信号の情報系列のいずれかを選択して前記レプリカ生成手段に出力する切り替え手段と、を更に具備し、
前記切り替え手段が前記第3情報系列推定手段で推定される前記第1の信号の情報系列を選択している場合に、前記レプリカ生成手段は、前記前記第3情報系列推定手段で推定される前記第1の信号の情報系列に基づいて前記第1の信号のレプリカである第1レプリカ信号を生成する、
付記1乃至5のいずれか1項に記載の信号分離装置。
(付記7)
複数の信号を含む混信信号から第1の順序で信号を分離する第1信号分離手段と、前記混信信号から前記第1の順序とは異なる第2の順序で信号を分離する第2信号分離手段と、前記第1信号分離手段で分離された複数の信号又は前記第2信号分離手段で分離された複数の信号のいずれかを選択して出力する選択手段と、を備える信号分離装置。
(付記8)
前記第1信号分離手段は、
前記混信信号から第1の信号の情報系列を推定する第1情報系列推定手段と、前記第1情報系列推定手段で推定された前記第1の信号の情報系列に基づいて前記第1の信号のレプリカである第1レプリカ信号を生成する第1レプリカ生成手段と、前記混信信号から前記第1レプリカ信号を差し引く第1キャンセル手段と、前記混信信号から前記第1レプリカ信号が差し引かれた前記キャンセル手段の出力信号から第2の信号の情報系列を推定する第2情報系列推定手段と、を備え、
前記第2信号分離手段は、前記混信信号から前記第2の信号の情報系列を推定する第2情報系列推定手段と、前記第2情報系列推定手段で推定された前記第2の信号の情報系列に基づいて前記第2の信号のレプリカである第2レプリカ信号を生成する第2レプリカ生成手段と、前記混信信号から前記第2レプリカ信号を差し引く第2キャンセル手段と、前記混信信号から前記第2レプリカ信号が差し引かれた前記キャンセル手段の出力信号から第1の信号の情報系列を推定する第1情報系列推定手段と、を備え、
前記選択手段は、前記第1信号分離手段に含まれる前記第1情報系列推定手段及び前記第2情報系列推定手段でそれぞれ推定された前記第1の信号の情報系列及び前記第2の信号の情報系列の組か、前記第2信号分離手段に含まれる前記第1情報系列推定手段及び前記第2情報系列推定手段でそれぞれ推定された前記第1の信号の情報系列及び前記第2の信号の情報系列の組か、のいずれかを選択して出力する、付記7に記載の信号分離装置。
(付記9)
前記第1信号分離手段は、前記第1の順序で分離した信号の品質を推定する第1品質推定手段を更に備え、前記第2信号分離手段は、前記第2の順序で分離した信号の品質を推定する第2品質推定手段を更に備え、
前記選択手段は、前記第1品質推定手段で推定された前記品質と前記第2品質推定手段で推定された前記品質とに基づいて、前記第1信号分離手段で分離された複数の信号又は前記第2信号分離手段で分離された複数の信号のいずれかを選択して出力する、付記7又は8に記載の信号分離装置。
(付記10)
複数の信号を含む混信信号から信号強度に基づいて第1の信号の情報系列を推定する第1情報系列推定ステップと、前記第1情報系列推定ステップで推定された前記第1の信号の情報系列に基づいて前記第1の信号のレプリカである第1レプリカ信号を生成するレプリカ生成ステップと、前記混信信号から前記第1レプリカ信号を差し引くキャンセルステップと、前記混信信号から前記第1レプリカ信号が差し引かれた信号から第2の信号の情報系列を推定する第2情報系列推定ステップと、を有する信号分離方法。
(付記11)
前記レプリカ生成手段は、前記第1情報系列推定手段が前記第1の信号の情報系列を推定する際に再生する搬送波信号を用いて前記第1レプリカ信号を生成する、付記1乃至3のいずれか1項に記載の信号分離装置。
(付記12)
前記切り替え手段は、前記キャンセル手段へ前記第1情報系列推定手段で推定された前記第1の信号の情報系列を出力した後、前記キャンセル手段へ出力する前記第1の信号の情報系列の入力元を前記第1情報系列推定手段から前記第3情報系列推定手段へ切り替える、付記6に記載の信号分離装置。
(付記13)
前記第1信号分離手段に含まれる前記第1情報系列推定手段は、前記混信信号の中から第1の信号を復調する第1復調手段と、前記第1復調手段で復調された前記第1の信号を復号して前記第1の信号の情報系列を推定する第1復号手段と、を備え、
前記第1信号分離手段に含まれる前記レプリカ生成手段は、前記第1復号手段で推定された前記第1の信号の情報系列を符号化する第1符号化手段と、前記第1符号化手段で符号化された信号を変調して前記第1の信号のレプリカである第1レプリカ信号を生成する第1変調手段と、を備え、
前記第2信号分離手段に含まれる前記第2情報系列推定手段は、前記混信信号の中から第2の信号を復調する第2復調手段と、前記第2復調手段で復調された前記第2の信号を復号して前記第2の信号の情報系列を推定する第2復号手段と、を備え、
前記第2信号分離手段に含まれる前記レプリカ生成手段は、前記第2復号手段で推定された前記第2の信号の情報系列を符号化する第2符号化手段と、前記第2符号化手段で符号化された信号を変調して前記第2の信号のレプリカである第2レプリカ信号を生成する第2変調手段と、を備える、付記8に記載の信号分離装置。
(付記14)
前記第1信号分離手段は、前記第1復調手段からの出力と前記第1符号化手段からの出力とのビット単位の差分に基づいて前記第1の信号の品質を推定する第1品質推定手段を更に備え、
前記第2信号分離手段は、前記第2復調手段からの出力と前記第2符号化手段からの出力とのビット単位の差分に基づいて前記第2の信号の品質を推定する第2品質推定手段を更に備え、
前記選択手段は、前記第1品質推定手段で推定された前記品質と前記第2品質推定手段で推定された前記品質とに基づいて、前記第1信号分離手段で分離された前記第1の信号及び前記第2の信号か、又は、前記第2信号分離手段で分離された前記第2の信号及び前記第1の信号か、のいずれか片方の信号ペアを選択して出力する、付記13に記載の信号分離装置。
(付記15)
前記選択手段は、前記第1品質推定手段で推定された前記品質と前記第2品質推定手段で推定された前記品質とを比較し、前記第1信号分離手段又は前記第2信号分離手段のうち、前記品質が良好である方の信号分離手段で分離された複数の信号を選択して出力する、付記9、13、14のいずれか1項に記載の信号分離装置。
(付記16)
複数の信号を含む混信信号から第1の順序で信号を分離する第1信号分離ステップと、前記混信信号から前記第1の順序とは異なる第2の順序で信号を分離する第2信号分離ステップと、前記第1信号分離ステップで分離された複数の信号又は前記第2信号分離ステップで分離された複数の信号のいずれかを選択して出力する選択ステップと、を有する信号分離方法。
(Appendix 1)
First information sequence estimation means for estimating an information sequence of a first signal from an interference signal including a plurality of signals based on signal strength, and an information sequence of the first signal estimated by the first information sequence estimation means Replica generating means for generating a first replica signal that is a replica of the first signal based on the above, cancellation means for subtracting the first replica signal from the interference signal, and subtracting the first replica signal from the interference signal And a second information sequence estimating means for estimating an information sequence of the second signal from the output signal of the canceling means.
(Appendix 2)
The first information sequence estimating means includes first demodulating means for demodulating a first signal based on signal strength among interference signals including a plurality of signals, and the first demodulated by the first demodulating means. First decoding means for decoding a signal and estimating an information sequence of the first signal,
The replica generation means modulates a signal encoded by the first encoding means and a first encoding means for encoding the information sequence of the first signal estimated by the first decoding means. First modulation means for generating a first replica signal that is a replica of the first signal,
The second information sequence estimating means decodes the signal demodulated by the second demodulating means and second demodulating means for demodulating the output signal from the canceling means obtained by subtracting the first replica signal from the interference signal. And a second decoding means for estimating an information sequence of the second signal.
(Appendix 3)
The signal separation device according to
(Appendix 4)
The first modulation means modulates the carrier wave signal reproduced when the first demodulation means demodulates the first signal with the signal encoded by the first encoding means, whereby the first replica 4. The signal separation device according to
(Appendix 5)
The cancellation means delays the inputted interference signal by an amount of time required from when the interference signal is input to the first information sequence estimation means to when the first replica signal is output from the replica generation means. Means, correction means for correcting the amplitude and phase of the first replica signal, and addition means for subtracting the first replica signal corrected by the correction means from the interference signal delayed by the delay means. 5. The signal separation device according to any one of appendices 1 to 4.
(Appendix 6)
A second canceling unit for subtracting the output signal of the canceling unit from the interference signal; a third information sequence estimating unit for estimating again the information sequence of the first signal from the output signal of the second canceling unit; Either the information sequence of the first signal estimated by the information sequence estimation means or the information sequence of the first signal estimated by the third information sequence estimation means is selected and output to the replica generation means Switching means, and
When the switching means has selected the information sequence of the first signal estimated by the third information sequence estimation means, the replica generation means is estimated by the third information sequence estimation means Generating a first replica signal that is a replica of the first signal based on an information sequence of the first signal;
The signal separation device according to any one of appendices 1 to 5.
(Appendix 7)
First signal separation means for separating signals in a first order from interference signals including a plurality of signals, and second signal separation means for separating signals from the interference signals in a second order different from the first order And a selection means for selecting and outputting either the plurality of signals separated by the first signal separation means or the plurality of signals separated by the second signal separation means.
(Appendix 8)
The first signal separating means includes
First information sequence estimating means for estimating an information sequence of a first signal from the interference signal; and an information sequence of the first signal based on the information sequence of the first signal estimated by the first information sequence estimating means. First replica generation means for generating a first replica signal that is a replica; first cancellation means for subtracting the first replica signal from the interference signal; and the cancellation means for subtracting the first replica signal from the interference signal Second information sequence estimation means for estimating the information sequence of the second signal from the output signal of
The second signal separation means includes a second information sequence estimation means for estimating an information sequence of the second signal from the interference signal, and an information sequence of the second signal estimated by the second information sequence estimation means. A second replica generating means for generating a second replica signal that is a replica of the second signal based on the second signal, a second canceling means for subtracting the second replica signal from the interference signal, and the second signal from the interference signal. First information sequence estimation means for estimating an information sequence of the first signal from the output signal of the cancellation means from which the replica signal has been subtracted,
The selection means includes the information sequence of the first signal and the information of the second signal estimated by the first information sequence estimation means and the second information sequence estimation means included in the first signal separation means, respectively. The information sequence of the first signal and the information of the second signal estimated by the first information sequence estimation unit and the second information sequence estimation unit included in the second signal separation unit 8. The signal separation device according to appendix 7, which selects and outputs either a group of sequences.
(Appendix 9)
The first signal separation means further includes first quality estimation means for estimating the quality of the signals separated in the first order, and the second signal separation means is the quality of the signals separated in the second order. Further comprising second quality estimation means for estimating
The selection means includes a plurality of signals separated by the first signal separation means based on the quality estimated by the first quality estimation means and the quality estimated by the second quality estimation means, The signal separation device according to appendix 7 or 8, wherein one of the plurality of signals separated by the second signal separation means is selected and output.
(Appendix 10)
A first information sequence estimation step for estimating an information sequence of a first signal from an interference signal including a plurality of signals based on signal strength; and an information sequence of the first signal estimated in the first information sequence estimation step A replica generation step of generating a first replica signal that is a replica of the first signal based on the following: a cancellation step of subtracting the first replica signal from the interference signal; and subtracting the first replica signal from the interference signal And a second information sequence estimation step of estimating an information sequence of the second signal from the received signal.
(Appendix 11)
The replica generation unit generates the first replica signal using a carrier wave signal reproduced when the first information sequence estimation unit estimates the information sequence of the first signal. 2. The signal separation device according to item 1.
(Appendix 12)
The switching unit outputs the information sequence of the first signal estimated by the first information sequence estimation unit to the cancellation unit, and then inputs the information sequence of the first signal output to the cancellation unit The signal separation device according to appendix 6, wherein the first information sequence estimation unit is switched to the third information sequence estimation unit.
(Appendix 13)
The first information sequence estimating means included in the first signal separating means includes a first demodulating means for demodulating a first signal from the interference signal, and the first demodulated by the first demodulating means. First decoding means for decoding a signal and estimating an information sequence of the first signal,
The replica generation means included in the first signal separation means includes: first encoding means for encoding the information sequence of the first signal estimated by the first decoding means; and the first encoding means. First modulation means for modulating the encoded signal to generate a first replica signal that is a replica of the first signal, and
The second information sequence estimating means included in the second signal separating means includes second demodulating means for demodulating a second signal from the interference signal, and the second demodulated by the second demodulating means. Second decoding means for decoding a signal and estimating an information sequence of the second signal,
The replica generation means included in the second signal separation means includes a second encoding means for encoding the information sequence of the second signal estimated by the second decoding means, and a second encoding means. The signal separation device according to appendix 8, further comprising: a second modulation unit that modulates the encoded signal to generate a second replica signal that is a replica of the second signal.
(Appendix 14)
The first signal separation means estimates the quality of the first signal based on a bit unit difference between the output from the first demodulation means and the output from the first encoding means. Further comprising
The second signal separating means estimates the quality of the second signal based on a bit unit difference between the output from the second demodulating means and the output from the second encoding means. Further comprising
The selection means includes the first signal separated by the first signal separation means based on the quality estimated by the first quality estimation means and the quality estimated by the second quality estimation means. And appendix 13 for selecting and outputting either one of the second signal or the second signal and the first signal separated by the second signal separation means. The signal separation device as described.
(Appendix 15)
The selection means compares the quality estimated by the first quality estimation means with the quality estimated by the second quality estimation means, and the first signal separation means or the second signal separation means 15. The signal separation device according to any one of
(Appendix 16)
A first signal separation step of separating a signal in a first order from an interference signal including a plurality of signals; and a second signal separation step of separating the signal from the interference signal in a second order different from the first order. And a selection step of selecting and outputting either the plurality of signals separated in the first signal separation step or the plurality of signals separated in the second signal separation step.
1 信号分離装置 11 第1情報系列推定部
12 レプリカ生成部 13 キャンセル部
14 第2情報系列推定部 15 第2レプリカ生成部
16 第2キャンセル部 17 第3情報系列推定部
100 信号分離装置 110 第1復調器
120 第1復号器 130 第1符号器
140 変調器 150 適応キャンセラ
151 遅延器 152 適応フィルタ
153 加算器 160 復調器
170 復号器 200 信号分離装置
210 第1復調器 211 第1乗算器
212 第2乗算器 213 第1低域通過フィルタ
214 第2低域通過フィルタ 215 搬送波再生器
216 位相シフタ 220 第1復号器
230 第1符号器 240 第1変調器
241 シンボル変換器 242 第3低域フィルタ
243 第4低域フィルタ 244 第3乗算器
245 第4乗算器 300 信号分離装置
310 第1情報系列推定部 320 第1レプリカ生成部
330 第2情報系列推定部 340 第3情報系列推定部
350 第2適応キャンセラ 360 第3復調器
370 第3復号器 380 切替器
400 第1信号分離装置 410 第1情報系列推定部
411 第1復調器 412 第1復号器
420 第1レプリカ生成部 421 第1符号器
422 第1変調器 430 第1キャンセル処理部
431 第1適応キャンセラ 440 第2情報系列推定部
441 第2復調器 442 第2復号器
450 第1通信品質推定器 500 第2信号分離装置
510 第2情報系列推定部 520 第2レプリカ生成部
530 第2キャンセル処理部 540 第1情報系列推定部
550 第2通信品質推定器 600 切替器(選択部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal separation apparatus 11 1st information sequence estimation part 12 Replica production | generation part 13 Cancellation part 14 2nd information sequence estimation part 15 2nd replica production | generation part 16 2nd cancellation part 17 3rd information sequence estimation part 100 Signal separation apparatus 110 1st Demodulator 120 First decoder 130 First encoder 140 Modulator 150 Adaptive canceller 151 Delay unit 152 Adaptive filter 153 Adder 160 Demodulator 170 Decoder 200 Signal separator 210 First demodulator 211 First multiplier 212 Second Multiplier 213 First low-pass filter 214 Second low-pass filter 215 Carrier regenerator 216 Phase shifter 220 First decoder 230 First encoder 240 First modulator 241 Symbol converter 242 Third low-pass filter 243 First 4 Low-pass filter 244 3rd multiplier 245 4th multiplier 300 Signal separation Device 310 first information sequence estimation unit 320 first replica generation unit 330 second information sequence estimation unit 340 third information sequence estimation unit 350 second adaptive canceller 360 third demodulator 370 third decoder 380 switch 400 first signal Separator 410 First information sequence estimator 411 First demodulator 412 First decoder 420 First replica generator 421 First encoder 422 First modulator 430 First cancellation processor 431 First adaptive canceller 440 Second information Sequence estimation unit 441 Second demodulator 442 Second decoder 450 First communication quality estimator 500 Second signal separation device 510 Second information sequence estimation unit 520 Second replica generation unit 530 Second cancellation processing unit 540 First information sequence Estimator 550 Second communication quality estimator 600 switch (selector)
Claims (3)
前記混信信号から前記第1の順序とは異なる第2の順序で信号を分離する第2信号分離手段と、
前記第1信号分離手段で分離された複数の信号又は前記第2信号分離手段で分離された複数の信号のいずれかを選択して出力する選択手段と、
を備える信号分離装置。 First signal separation means for separating signals in a first order from interference signals including a plurality of signals;
Second signal separation means for separating signals from the interference signal in a second order different from the first order;
Selection means for selecting and outputting either of the plurality of signals separated by the first signal separation means or the plurality of signals separated by the second signal separation means;
A signal separation device comprising:
前記混信信号から第1の信号の情報系列を推定する第1情報系列推定手段と、
前記第1情報系列推定手段で推定された前記第1の信号の情報系列に基づいて前記第1の信号のレプリカである第1レプリカ信号を生成する第1レプリカ生成手段と、
前記混信信号から前記第1レプリカ信号を差し引く第1キャンセル手段と、
前記混信信号から前記第1レプリカ信号が差し引かれた前記キャンセル手段の出力信号から第2の信号の情報系列を推定する第2情報系列推定手段と、
を備え、
前記第2信号分離手段は、
前記混信信号から前記第2の信号の情報系列を推定する第2情報系列推定手段と、
前記第2情報系列推定手段で推定された前記第2の信号の情報系列に基づいて前記第2の信号のレプリカである第2レプリカ信号を生成する第2レプリカ生成手段と、
前記混信信号から前記第2レプリカ信号を差し引く第2キャンセル手段と、
前記混信信号から前記第2レプリカ信号が差し引かれた前記キャンセル手段の出力信号から第1の信号の情報系列を推定する第1情報系列推定手段と、
を備え、
前記選択手段は、
前記第1信号分離手段に含まれる前記第1情報系列推定手段及び前記第2情報系列推定手段でそれぞれ推定された前記第1の信号の情報系列及び前記第2の信号の情報系列の組か、前記第2信号分離手段に含まれる前記第1情報系列推定手段及び前記第2情報系列推定手段でそれぞれ推定された前記第1の信号の情報系列及び前記第2の信号の情報系列の組か、のいずれかを選択して出力する、
請求項1に記載の信号分離装置。 The first signal separating means includes
First information sequence estimation means for estimating an information sequence of a first signal from the interference signal;
First replica generation means for generating a first replica signal that is a replica of the first signal based on the information sequence of the first signal estimated by the first information sequence estimation means;
First cancellation means for subtracting the first replica signal from the interference signal;
Second information sequence estimation means for estimating an information sequence of a second signal from an output signal of the cancellation means obtained by subtracting the first replica signal from the interference signal;
With
The second signal separation means includes
Second information sequence estimation means for estimating an information sequence of the second signal from the interference signal;
Second replica generation means for generating a second replica signal that is a replica of the second signal based on the information sequence of the second signal estimated by the second information sequence estimation means;
Second cancellation means for subtracting the second replica signal from the interference signal;
First information sequence estimation means for estimating an information sequence of a first signal from an output signal of the cancellation means obtained by subtracting the second replica signal from the interference signal;
With
The selection means includes
A set of the information sequence of the first signal and the information sequence of the second signal respectively estimated by the first information sequence estimation unit and the second information sequence estimation unit included in the first signal separation unit; A set of the information sequence of the first signal and the information sequence of the second signal respectively estimated by the first information sequence estimation unit and the second information sequence estimation unit included in the second signal separation unit; Select one of these to output,
The signal separation device according to claim 1.
前記第2信号分離手段は、前記第2の順序で分離した信号の品質を推定する第2品質推定手段を更に備え、
前記選択手段は、前記第1品質推定手段で推定された前記品質と前記第2品質推定手段で推定された前記品質とに基づいて、前記第1信号分離手段で分離された複数の信号又は前記第2信号分離手段で分離された複数の信号のいずれかを選択して出力する、
請求項1又は2に記載の信号分離装置。 The first signal separation means further comprises first quality estimation means for estimating the quality of signals separated in the first order,
The second signal separation means further comprises second quality estimation means for estimating the quality of the signals separated in the second order,
The selection means includes a plurality of signals separated by the first signal separation means based on the quality estimated by the first quality estimation means and the quality estimated by the second quality estimation means, Selecting and outputting one of a plurality of signals separated by the second signal separation means;
The signal separation device according to claim 1 or 2.
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