CN101278500B - 无线通信设备 - Google Patents

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Abstract

即使在当干扰波不稳定存在的状态中，实现适应于不稳定出现的干扰波的空间滤波也是可能的，由此增强干扰移除能力。在非活动通信期间，作为预处理模式，干扰信号接收装置(6)提前接收来自多个干扰源无线通信装置(2)的信号，在存储装置(7)中存储作为结果获得的干扰相关矩阵RI，并且准备能够选择性的从干扰源无线通信设备(2)根据干扰相关矩阵RI接收传输信号的干扰波接收天线权重WI。在通信期间，设定信号分离装置(9)执行正常接收的接收处理模式，干扰波电平检测装置(8)根据通过使用干扰源接收天线权重WI接收到的信号功率而检测干扰波成分波动，并且，当干扰波出现或者被改变时，通过使用新的干扰相关矩阵，自适应的修改期望的波分离接收天线权重，以减小干扰。

Description

无线通信设备
技术领域
本发明涉及无线通信设备，例如，其用作具有多个终端相互共享同一信道的多小区构成的无线通信系统的终端，等等，并且，其能够通过抑制从干扰波源发出的干扰分量来接收期望的信号。
背景技术
近些年里，对无线通信的容量增长和速度增长的需求表现出很大的增加，并且，热切地进行可用的有限频率资源的进一步有效的使用方法的研究。作为它们中的一种方法，使用空域的方法引起了公众的注意。使用空域的技术中的一种是自适应阵列天线(自适应天线)。通过与被接收的信号相乘的加权因子(下文中，将这种加权因子称为“权重”)来调节幅度和相位，这种自适应天线可以较强地接收到从期望的方向到达的期望的信号，并且，可以抑制诸如多径干扰、同信道干扰等的干扰分量信号。通信系统的信道容量可以通过这种干扰抑制效果而增进。
此外，作为另一种使用空域的技术，存在这样的空分多路复用技术(下文中缩写为“SDM”)，其利用在信道上的空间正交，通过在相同时刻以及相同频率上具有相同码元(symbol)的信道，传输不同的数据序列给同一终端。例如，在非专利文献1中，作为一种信息披露给出了SDM技术。通过为发射器和接收器两者提供多个天线元件，可以在天线之间的所接收的信号的相关性比较低的传播环境中实现SDM传输。在这种情况中，发射器通过在相同时刻和相同频率上具有相同码元的物理信道，而在每个天线元件上、从多个天线发射不同的数据序列，同时，接收器基于信道特性的估计值来分离通过提供给接收器的多个天线接收的信号，并且接收所述信号。结果，可以通过使用多个SDM信道而获得传输速度的增加，而无需多级别调制。在执行SDM传输的情况中，当发射器和接收器配备有相同数目的天线时，在充足的S/N(信噪比)的条件下，在大量的漫射体存在于发射器和接收器之间的环境中，可以获得与天线数目成比例的信道容量的增加。
非专利文献1：G.J.Forschini，“Layered space-time architecture for wirelesscommunication when using multi-element antennas”，Bell Labs Tech.J.，pp.41-59，autumn1996。
发明内容
发明所要解决的问题
在上述的自适应阵列天线和上述的SDM技术中的干扰抑制中，应用了这样的空间滤波处理，其用于将通过多个天线元件接收的信号乘以天线权重，然后合成结果信号，以对它们求和。例如，干扰抑制依据最大化SIR(信号对干扰的功率比)的MMSE(最小均方差)算法等操作。然而，作为这样的干扰抑制方法的前提条件，假定干扰信号以及期望信号应当稳定地出现。由于这个原因，具体而言在诸如无线LAN等的使用分组传输的无线通信系统中，由自身单元和其它单元引起的干扰信号像突发脉冲(burst)一样出现和消失，并且，上述的预定条件在一些情况中不能得到满足。换句话说，上述空间滤波处理具有这样一个问题，即，当干扰信号在应用空间滤波处理算法之后发生改变时，该处理就不能有效地实现干扰抑制。
本发明着眼于上述的环境而产生，并且，本发明的目的在于，提供这样的无线通信设备，其能够实现适应于不稳定地出现的干扰波的空间滤波，并且，即使在干扰波不稳定存在的状况下，也增加干扰消除能力。
解决问题的方法
本发明的无线通信设备，包括：干扰信号接收部件，其通过使用用于选择性地接收干扰波成分信号的干扰波接收天线权重，而接收包含干扰波成分的干扰信号；干扰波电平检测部件，其检测来自干扰信号接收部件的输出的干扰波成分的信号电平；以及信号分离部件，其基于干扰波电平检测部件的输出，改变用于接收期望信号的期望波分离/接收天线权重。
根据这种构成，期望波分离/接收天线权重基于干扰波成分的信号电平而改变。由此，即使在干扰波不稳定地存在的条件中，适于不稳定地出现的干扰波的空间滤波可得以实现，并且干扰消除能力也得以增进。
并且，在本发明的无线通信设备中，期望波分离/接收天线权重是最小化干扰波接收功率的权重。
并且，在本发明的无线通信设备中，期望波分离/接收天线权重是最大化信号对干扰的功率比的权重。
并且，在本发明的无线通信设备中，期望波分离/接收天线权重是最小化N个天线之中的k个子阵列(k小于N)的干扰波接收功率的权重。
并且，在本发明的无线通信设备中，信号分离部件包括：第一权重相乘部分，用于与权重相乘，以优选地移除来自其它站的干扰信号；以及第二权重相乘部分，用于将第一权重相乘部分的输出乘以空间多路复用分离权重，以分离空间多路复用流。
并且，在本发明的无线通信设备中，信号分离部件包括：第一权重相乘部分，用于与权重相乘，以优选地移除来自其它站的干扰信号，以及第二权重相乘部分，用于将第一权重相乘部分的输出乘以最大比率组合权重，以最大化信号功率。
并且，在本发明的无线通信设备中，当干扰波电平检测部件的输出超过预定值时，信号分离部件接收期望信号并且改变期望波分离/接收天线权重，以抑制所检测的干扰波。
根据这种构成，当干扰波成分的信号电平超过预定值时，可以改变期望波分离/接收天线权重为用来抑制超过预定值的干扰波成分的权重。因此，即使在干扰波不稳定出现的条件中，在充分地抑制干扰波的同时，也可以接收期望波。
并且，在本发明的无线通信设备中，干扰波电平检测部件检测来自多个干扰源的干扰波成分的信号电平。
根据这种构成，可以检测来自多个干扰源的干扰波成分的信号电平、准备关于多个干扰波的干扰波接收天线权重、基于多个干扰波的检测电平改变期望波分离/接收天线权重等。因此，不稳定出现的干扰波可得以充分抑制。
并且，在本发明的无线通信设备中，当在干扰波电平检测部件的输出中的来自多个干扰源的干扰波成分的信号电平超过预定值时，响应于干扰波成分的信号电平，信号分离部件接收期望信号，并且改变期望波分离/接收天线权重，以抑制多个检测到的干扰波。
根据这种构成，当来自多个干扰源的干扰波成分的信号电平超过预定值时，可以将期望波分离/接收天线权重改变为：可响应于多个干扰波成分的信号电平而抑制干扰波的权重。因此，即使在干扰波不稳定出现的条件中，也可以在充分抑制干扰波的同时接收期望波。
并且，在本发明的无线通信设备中，干扰波接收天线权重是最大化相对于期望信号功率的干扰波功率的权重。
根据这种构成，通过采用最大化干扰波功率对期望信号功率作为干扰波接收天线权重的权重，可以充分地选择/接收干扰信号。
并且，在本发明的无线通信设备中，干扰波接收天线权重是最大化在除了所涉及的无线通信设备的无线通信设备之间的通信信号的接收功率的权重。
根据这种构成，通过采用最大化在除了所涉及的无线通信设备的无线通信设备之间的通信信号的接收功率的权重作为干扰波接收天线权重，可以充分地选择/接收干扰信号。
并且，在本发明的无线通信设备中，通过使用以不包含期望信号的时间间隔从接收信号获得的相关矩阵，干扰信号接收部件计算最大化干扰波功率的干扰波接收天线权重。
根据这种构成，基于以不包含期望信号的时间间隔从接收信号获得的相关矩阵，计算用以选择性地接收干扰波的干扰波接收天线权重。
并且，在本发明的无线通信设备中，通过使用在预定的时刻从接收信号获得的相关矩阵，干扰信号接收部件计算最大化干扰波功率的干扰波接收天线权重。
根据这种构成，基于在预定的时刻从接收信号获得的相关矩阵，计算用以选择性的接收干扰波的干扰波接收天线权重。
并且，在本发明的无线通信设备中，基于在所涉及的无线通信设备的非活动通信时刻、在除了所涉及的无线通信设备之外的无线通信设备之间的通信信号的接收结果，干扰信号接收部件决定一个或多个干扰波接收天线权重。
根据这种构成，基于除了所涉及的在非活动通信时的无线通信设备之外的无线通信设备之间的通信信号的接收结果，通过事先的学习，确定一个或多个干扰波接收天线权重。因此，可以选择性地接收各个干扰波。
并且，本发明的无线通信设备进一步包括：存储部件，其存储干扰波接收信息，以选择性地接收干扰信号；当接收信号是定址到除了所涉及的无线通信设备之外的无线通信设备的信号时，干扰信号接收部件计算与干扰波成分相关的干扰波接收信息，并且将该信息存储在该存储部件中。
根据这种构成，例如，当接收信号是以定址到除了所涉及的无线通信设备之外的无线通信设备的信号时，该处理转向进行初级学习的预处理模式，或者，类似的。因此，关于干扰波成分的干扰波接收信息可以存储于所述存储部件，并且随后，用于选择性地接收干扰波的干扰波接收天线权重可以基于干扰波接收信息而产生。
并且，在本发明的无线通信设备中，干扰信号接收部件计算干扰波的干扰相关矩阵，作为干扰波接收信息，并且，通过使用基于干扰相关矩阵产生的干扰波接收天线权重而接收干扰信号。
根据这种构成，干扰波接收天线权重可以基于干扰波的干扰相关矩阵而产生，并且可以充分地选择/接收各个干扰波。
并且，在本发明的无线通信设备中，当接收信号是定址到所涉及的无线通信设备的信号时，信号分离部件通过使用基于干扰相关矩阵产生的期望波分离/接收天线权重，而分离期望信号。
根据这种构成，例如，当接收信号是定址到所涉及的无线通信设备的信号时，该处理转向接收处理模式以执行正常接收。因此，即使在干扰波不稳定出现的条件中，也可以通过使用期望波分离/接收天线权重分离/接收期望信号，同时，借助于使用干扰波接收天线权重的干扰波选择性接收，而充分地抑制干扰波。
并且，在本发明的无线通信设备中，存储部件单独地存储干扰波的干扰相关矩阵、或者单独地存储针对每一个发送方分类的干扰相关矩阵，作为干扰波接收信息。
根据这种构成，可以单独地存储干扰波的干扰相关矩阵、或者单独地存储针对每一个发送方分类的干扰波的干扰相关矩阵，并且然后，干扰波接收天线权重和期望波分离/接收天线权重可以基于干扰向所涉及的矩阵而产生/改变。因此，可以在抑制到达充分的电平的不稳定出现的干扰波的同时接收期望信号。
并且，本发明的无线通信设备进一步包括：传输副本产生部分，其基于通过使用期望波分离/接收天线权重而接收的期望信号的接收结果，产生传输信号的副本；干扰消除部分，其基于传输副本产生部分的输出，从接收信号中消除一个或者多个期望信号；迭代解码权重产生部分，其通过使用由干扰波电平检测部件检测的干扰信号的相关矩阵，产生迭代解码权重，以抑制干扰信号；以及第二信号分离部件，其将干扰消除部分的输出乘以迭代解码权重。
并且，本发明的无线通信设备进一步包括：传输副本产生部分，其基于通过使用期望波分离/接收天线权重而接收的期望信号的接收结果，产生传输信号的副本；干扰相关矩阵更新部分，其通过基于传输副本产生部分的输出、从接收信号中消除所有期望信号，而提取干扰信号成分，并且，更新由干扰波电平检测部件检测的干扰信号的相关矩阵；迭代解码权重产生部分，其通过使用干扰相关矩阵更新部分的输出，产生迭代解码权重，以抑制干扰信号；以及第二信号分离部件，其将干扰消除部分的输出乘以迭代解码权重。
根据本发明的另一个方面，提供了一种无线通信设备，包括：干扰信号接收部件，其通过使用用于选择性地接收干扰波成分的干扰波接收天线权重，而接收包含干扰波成分的干扰信号；干扰波电平检测部件，其检测来自干扰信号接收部件的输出的干扰波成分的信号电平；以及，信号分离部件，其基于干扰波电平检测部件的输出，改变用于接收期望信号的期望波分离/接收天线权重，所述信号分离部件包括：第一权重相乘部分，用于与优先除去来自其它站的干扰信号的权重相乘，以及第二权重相乘部分，用于将第一权重相乘部分的输出乘以用于分离空间多路复用流的空间多路复用分离权重。
根据本发明的另一个方面，提供了一种无线通信设备，包括：干扰信号接收部件，其通过使用用于选择性地接收干扰波成分的干扰波接收天线权重，而接收包含干扰波成分的干扰信号；干扰波电平检测部件，其检测来自干扰信号接收部件的输出的干扰波成分的信号电平；以及，信号分离部件，其基于干扰波电平检测部件的输出，改变用于接收期望信号的期望波分离/接收天线权重，所述信号分离部件包括：第一权重相乘部分，用于与优先除去来自其它站的干扰信号的权重相乘，以及，第二权重相乘部分，用于将第一权重相乘部分的输出乘以用于使信号功率最大化的最大比率合成权重。
根据本发明的另一个方面，提供了一种无线通信设备，包括：干扰信号接收部件，其通过使用用于选择性地接收干扰波成分的干扰波接收天线权重，而接收包含干扰波成分的干扰信号；干扰波电平检测部件，其检测来自干扰信号接收部件的输出的干扰波成分的信号电平；信号分离部件，其基于干扰波电平检测部件的输出，改变用于接收期望信号的期望波分离/接收天线权重；传输副本产生部件，其基于通过使用期望波分离/接收天线权重而接收的期望信号的接收结果，产生传输信号的副本；干扰消除部件，其基于所述传输副本产生部件的输出，从接收信号中消除一个或者多个期望信号；迭代解码用权重产生部件，其通过使用由干扰波电平检测部件检测的干扰信号的相关矩阵，产生抑制干扰信号的迭代解码权重；以及第二信号分离部件，其将所述干扰消除部件的输出乘以所述迭代解码权重。
根据本发明的另一个方面，提供了一种无线通信设备，包括：干扰信号接收部件，其通过使用用于选择性地接收干扰波成分的干扰波接收天线权重，而接收包含干扰波成分的干扰信号；干扰波电平检测部件，其检测来自干扰信号接收部件的输出的干扰波成分的信号电平；信号分离部件，其基于干扰波电平检测部件的输出，改变用于接收期望信号的期望波分离/接收天线权重；传输副本产生部件，其基于通过使用期望波分离/接收天线权重而接收的期望信号的接收结果，产生传输信号的副本；干扰相关矩阵更新部件，其通过基于传输副本产生部件的输出、从接收信号中消除所有期望信号，而提取干扰信号成分，并且，更新由干扰波电平检测部件检测的干扰信号的相关矩阵；迭代解码权重产生部件，其通过使用干扰相关矩阵更新部件的输出，产生抑制干扰信号的迭代解码权重；以及，第二信号分离部件，其将接收信号乘以所述迭代解码权重。
本发明的优点
根据本发明，提供了无线通信设备，其能够实现适应于不稳定出现的干扰波的空间滤波，并且，即使在干扰波不稳定存在状况下，也能提高干扰消除能力。
附图说明
图1是示出在包含本发明的第一实施例中的无线通信设备的无线通信系统的构成的图。
图2是示出用在本实施例中使用的通信信号的分组结构的例子的图。
图3是解释本实施例中的分组传输环境的示意图。
图4是示出本实施例中的无线通信设备的接收操作的流程图。
图5是示出本实施例中的期望的波分离/接收操作的流程图。
图6是示出第一实施例中的无线通信设备的第一变型的构成的框图。
图7是示出第一实施例中的无线通信设备的第二变型的构成的框图。
图8是示出第一实施例中的无线通信设备的第三变型的构成的框图。
图9是示出本发明的第二实施例中的无线通信设备的构成的图。
图10是示出本发明的第三实施例中的无线通信设备的构成的图。
图11是示出本发明的第四实施例中的无线通信设备的构成的图。
图12是示出第四实施例中的无线通信设备的变型的构成的框图。
附图标号和标记的描述
1：期望无线通信设备
2，2-1到2-S：干扰源无线通信设备
3、3a、3b-1、3b-2、3b-3、3e、3f、3g：无线通信设备
4、4-1到4-M：天线
5、5-1到5-M：接收部分
6、61-fs：干扰信号接收部件
7、62-fs：存储部件
8、63：干扰波电平检测部件
9、9a、64-fs：信号分离部件
10、10-1到10-Nt：信号系列接收/处理部件
70：传输副本产生部分
71：干扰消除部分
72：迭代解码权重产生部分
73、73a：第二信号分离部件
74-1到74-Nt：第二信号系列接收/处理部件
80：干扰相关矩阵更新部分
90：第一权重相乘部分
91：第二权重相乘部分
92-1、92-2、92-3：子阵列权重相乘部分
95：重新信道估计部分(re-channel estimating portion)
具体实施方式
本发明的实施例将参考附图解释于下。
(第一实施例)
图1是示出包含本发明的第一实施例中的无线通信设备3的无线通信系统的结构图。在此，描述了从期望无线通信设备1以及干扰源无线通信设备2-1到2-S分别发出传输信号、并且这些传输信号由无线通信设备3接收的情况。期望无线通信设备1、干扰源无线通信设备2-1到2-S、以及无线通信设备3配备有多个天线，并且可以进行SDM传输。本实施例适合于：具有重复使用同一信道的多小区结构的无线通信系统等。
在图1中，假设：无线通信设备3接收从作为期望传输信号源的期望无线通信设备1发出的传输信号，并且，由于干扰源无线通信设备2-1到2-S使用与期望无线通信设备1相同或相似的载频，所以，无线通信设备3接收从这些设备发出的传输信号作为引起干扰的干扰源。此处，仅仅描述了无线通信设备3的接收构成，并且，此处省略了传输构成的描述。
无线通信设备3以包括：多个(M个)天线4-1到4-M；接收部分5-1到5-M，用以对由多个天线4-1到4-M接收的各个高频信号应用放大处理、滤波处理、以及到基带信号的频率转换处理，然后，取出各个信号作为数字信号；干扰信号接收部件6，用以基于接收部分5的输出，选择性地从干扰源无线通信设备2-1到2-S接收干扰信号；存储部件7，用以存储用来选择性地接收干扰信号的干扰波接收信息；干扰波电平检测部件8，用以基于干扰信号接收部件6的输出，检测干扰波的接收电平；信号分离部件9，用以从由多个天线4接收的接收信号分离出从期望无线通信设备1传输的Nt(其中，Nt≥1)个传输信号序列(signal sequence)；以及信号序列接收/处理部件10-1到10-Nt，用以对Nt分离信号序列应用解调处理和解码处理。
在本实施例中，假设在无线LAN中使用的分组传输中的通信信号等等为传输信号。图2是示出通信信号的分组结构的例子的图。在图2中，作为传输信号传输的分组由事先已知的信号序列形成的训练信号部分(前置码(preamble))30、信令部分31、以及数据部分32组成。训练信号部分30在接收部分5的放大处理中被用于自动增益控制(AGC)、频率同步、码元定时同步、信道失真的均衡等。信令部分31包含与在后续数据部分32中的发送方和发送目标的无线通信设备的固有的识别信号、纠错码的编码比率、多级调制的级数等信息。
图3是解释分组传输情形的示意图，并且示出了干扰源无线通信设备2关于从期望无线通信设备1发出的、且定址到自身设备的分组40的发送信号时刻。干扰源无线通信设备2从各自具备的天线分别发送成为同信道干扰波的无线电波。无线电波并不是一直从干扰源无线通信设备发送、而是在各自的发送时刻以不同的分组大小突发性地发送。在图3中，图解了这样的例子，其中：在情况1中，传输尺寸比定址到自身设备的分组40大的干扰源无线通信设备2的传输分组41，在情况2和情况3中，在不同定时传输尺寸比定址到自身设备的分组40小的干扰源无线通信设备2的传输分组。
更加具体地，既有如情况1那样，干扰波的传输分组41存在于整个周期中，也有如情况2和情况3那样，干扰波的传输分组42、43出现在定址到自身设备的分组40的部分期间的情况。在传输分组42出现的期间T1和传输分组43出现的期间T2干扰波的状态是变化的。在这种情况下，当来自干扰源无线通信设备2的同信道干扰波的传输情形处于无线通信设备3的干扰消除能力的范围之内时，期望无线通信设备1成功地接收定址到自身设备的分组，而当同信道干扰波的传输情形超出干扰消除能力时，期望无线通信设备1接收不到分组，执行重新传输操作。
以下，将在来自干扰源通信设备2的同信道干扰波的传输情形处于无线通信设备3的干扰消除能力的范围内的前提下，参考图1和图4解释无线通信设备3的操作。图4是示出无线通信设备3在接收定址到自身设备的分组中的操作的流程图。此处，由于分组在访问点之间异步传输，所以，干扰源随机出现。因此，图4中的接收操作反复执行。本发明的实施形态，对于干扰波的指向性，即空间位置是基本一定的、而干扰波不定常地出现并且随时间改变的情形特别有效。将在下文中给出取这种情况的假设的操作。例如，其相当于如无线LAN等的各通信设备自立分散地操作，并且随机地传输分组，等等的情况。
首先，在所使用的频道检测是否有传输分组(S21)。如果存在传输分组，则通过使用包含在训练信号部分中的事先已知的训练信号，建立频率同步和定时同步，并且，通过均衡信道失真而读取包含在紧随在训练信号之后的信令部分中的传输分组的发送方和目的地的地址信息，检测是否为定址到自身设备的分组(S22)。此处，如果接收到定址到自身设备的分组之外的分组，则接收的信号是干扰波，将该干扰信号转向学习预处理模式(S23)。相反，如果接收到定址到自身设备的分组，则将传输信号转向接收的接收处理模式(S24)。
在预处理模式中(S23)，干扰信号接收部件6计算训练信号部分的干扰相关矩阵RI，并且把该矩阵存储在存储部件7作为干扰波接收信息。此处，干扰相关矩阵RIn表示当接收到定址到自身设备以外的分组的第n个分组时的干扰相关矩阵，通过使用利用训练信号而计算的信道失真(以下称为“信道估计值”)hn(j，k)来计算干扰相关矩阵RIn。这里，hn(j，k)表示从由第n个干扰源无线通信设备2-n的第k个天线4-k发送而来、并且由无线通信设备3的第j个天线4-j接收该信号时的信道估计值。第n个干扰源无线通信设备2-n具有NIt(n)个天线，并且，NIt(n)是1以上的自然数。当假定平坦衰落信道时，通过(方程1)计算当接收到是定址到自身设备以外的分组的第n个分组时的干扰相关矩阵RIn。
[方程1]
RIn＝B(n)BH(n)+PnEM....(1)
这里，B(n)是M行且NIt(n)列的矩阵，并且，在第j行和第k列的元素是hn(j，k)。上标H表示向量共轭转置算子。并且，Pn表示噪声功率估计值，并且，EM表示M维的单位矩阵。
此处，作为干扰相关矩阵RI的另一个计算方法，不使用利用训练信号计算的信道估计值的计算矩阵的方法。在这种情况中，采用(方程2)。
[方程2]
RI n = 1 Ns Σ k = 1 Ns x ( t 0 + k × dt , n ) x H ( t 0 + k × dt , n ) . . . ( 2 )
此处，X(t，n)是M维列向量，并且，第j个元素表示：通过在由无线通信设备的第j个天线4-j接收到定址到自身设备以外的分组的第n个分组时的时刻t、对基带信号采样而获得的信号。并且，dt表示采样时间间隔，t0表示采样开始时间，以及Ns表示采样数据的数量。在这种情况下，由于可以不使用导频信号来计算干扰相关矩阵RI，所以，可以通过使用数据部分的信号计算这种矩阵。当包含在数据部分的信号足够长时，可以以良好的准确度估计干扰相关矩阵RI。
通过使用以上获得的干扰相关矩阵RIn更新在存储部件7中存储的内容。作为更新方法，以下给出的三种方法可以单独使用或者结合使用。
1)计算加权平均干扰相关矩阵。在这种情况中，由于可以通过使用基于加权平均干扰相关矩阵的干扰波接收天线权重而接收干扰信号，所以，干扰信号接收部件6和存储部件7的构成可以得到简化。相反，接收基于使用加权平均干扰相关矩阵的期望波分离/接收天线权重的接收信号，导致在接收期望波信号的同时，一直优先地抑制在预处理模式中的主导级别上被接收的干扰信号，由此，各个干扰信号不能被抑制到它们的优化级别。结果，该方法是通用型，但是在一些情况中，无法充分抑制干扰波。
2)依照原样，单独地存储干扰相关矩阵RIn。当所存储的干扰相关矩阵的数目超过预定的数目NI时，以具有更高的接收功率的干扰相关矩阵RIk为序，存储干扰相关矩阵，直到预定的数目NI。此处，k是NI以下的自然数。
在这种情况中，由于干扰波接收天线权重被提供给多个干扰相关矩阵RIk以接收干扰信号，所以，干扰信号接收部件6和存储部件7的构成变得复杂。相反，接收基于使用加权平均干扰相关矩阵的期望波分离/接收天线权重的接收信号，可以在接收期望波的同时，将在预处理模式中的主导级别上被接收的各个干扰信号抑制到充分的级别。
3)以每个发送方地址信息对矩阵RI分类，并单独地存储干扰相关矩阵RIn。当多次检测到相同的发送方地址的干扰相关矩阵时，在完成加权平均处理之后存储它们。并且，当存储的干扰相关矩阵的数目超过预定的数目NI时，优先接收功率高的干扰相关矩阵RIk的发送方地址信息，存储预定数NI个干扰相关矩阵。此处，k是NI以下的自然数。
在这种情况中，除了在2)中的优点之外，还可以对应于一个发送方在存储部件7中存储一个干扰相关矩阵。因此，可以消除提供多个干扰波接收天线权重给一个发送方以接收干扰信号的这种情形，并且因此，可避免由于这种重复导致的干扰信号接收部分6和存储部件7的构成的复杂性。并且，当发送方的空间没有变化时，由于在每一个普通的发送方进行了平均处理，所以，可以减少干扰相关矩阵的噪声成分。结果，由使用干扰相关矩阵的期望波分离/接收天线权重带来的干扰抑制效果得以提高。因此，这种方法可以最有效地将干扰波抑制到充分的级别。
此处，虽然具有足够的功率电平的信号、却存在不能读取在传输分组的信令部分中的信息的由异种通信系统引起的干扰时，根据上述给出的(方程2)来计算不使用由训练信号得出的信道估计值的干扰相关矩阵RI，然后更新存储部件7，随后转回S21，确认是否有传输分组。并且，当存在多个干扰波时，对其它干扰波反复地应用同样的处理。
到接收到定址到自身设备的分组之外的分组时、存储了干扰相关矩阵为止执行的前述处理对应于预处理模式(S23)。
接下来，将在下文进行当处理转向接收处理模式(S24)时的操作的说明。此处，将在下面解释在建立了频率同步、相位同步、使用在训练部分中的训练信号的码元同步之后执行的操作。由无线通信设备3的多个天线4接收的高频信号分别在接收部分5-1到5-M中，经放大处理、滤波处理、以及频率转换处理之后进行正交检测，并被转换为在IQ平面上的基带信号。将基带信号作为由使用A/D转换器的复数数字信号所代表的接收信号向量y(k)输出。此处，k表示采样信号的离散时刻。
此时，在无线通信设备3中通过平坦衰减信道在离散时刻k获得的接收信号向量y(k)由(方程3)所示，该向量对应于包含从期望无线通信设备1的Nt个天线分别传输的传输序列xn(k)的传输序列向量x(k)＝[x1(k)、...，xNt(k)]T(上标T是向量转置算子)。
[方程3]
y(k)＝H1(k)x(k)+I(k)+n(k)...(3)
此处，y(k)表示包含了用于接收的M个天线4的接收信号作为元素的列向量，并且，由天线4-m接收的信号ym(k)作为第m个元素。并且，H1指示示出期望无线通信设备1的传输序列向量x(k)所受的信道变化的信道响应矩阵。此处，H1表示由(无线通信设备3的天线的数目M)行和(期望无线通信设备1的传输天线的数目Nt)列组成的矩阵。在第i行和第j列的矩阵元素hij表示：当从期望无线通信设备1的第j个传输天线发出的信号xj(k)由无线通信设备3的第i天线4-i接收时的信道变化。
并且，n(k)表示当无线通信设备3的M个天线4接收到传输信号时附加的噪声成分向量。并且，I(k)表示从一个或多个干扰源无线通信设备2-1到2-S发出的干扰信号分量。在这种情况中，当不存在来自干扰源无线通信设备2的传输信号时，I(k)＝0。
将无线通信设备3的这种接收信号向量y(k)输入到干扰信号接收部件6以及信号分离部件9。
干扰信号接收部件6读取一个或多个在预处理模式中从存储部件7获得的干扰相关矩阵RIn，并且，计算可以通过空间滤波器选择性地接收干扰信号功率I(k)的干扰波接收天线权重向量WIn。在这种情况中，当存在多个干扰相关矩阵RIn时，计算多个输出zn(k)，并且，然后，由在后面描述的干扰波电平检测部件8使用阈值判定来确定干扰波。干扰波接收天线权重向量WIn为使干扰信号最大化(干扰波的SINR为最大值)的天线权重。然后，如以下(方程4)所给出的，通过执行干扰波接收天线权重向量WIn以及接收信号向量y(k)的积-和运算，来提取第n个干扰波成分信号zn(k)。
[方程4]
Zn(k)＝WIn Hy(k)...(4)
此处，n是存储在存储部件7中的干扰相关矩阵的数目为NI以下的自然数，并且，zn(k)由具有由干扰源无线通信设备2发出的空间多路复用流的个数的元素的列向量构成。并且，上标H表示向量共轭转置算子。此处，空间多路复用流的数目对应于这样的情形中的数据流的数目，该情形即：例如，当基于下一代无线LAN标准IEEE801.11n中的MIMO(多输入多输出)执行空间多路复用传输时，一个信号(分组)被划分为多个数据流进行空间多路复用、并被传输。
此时，应用在以下描述的方法计算干扰波接收天线权重向量WIn。
1)[方法1]：应用下述(方程5)作为干扰波接收天线权重向量WIn。
[方程5]
WIn＝Uk (n)...(5)
此处，Uk (n)具有作为列向量的对应于特征值的特征向量，所述特征值从对干扰相关矩阵RIn进行特征值分解所获得的M个分解特征值中，按干扰源无线通信设备发出的空间多路复用流的数目的大小的降序，取出。此处，k＝1、...、M。因此，可以使在干扰相关矩阵RIn的生成时到达的干扰波的功率为最大时来接收干扰波。
并且，通过改变存储部件7的操作而应用如下描述的另一个方法，以计算干扰波接收天线权重向量WIn。
2)[方法2]：在存储部件7中存储在预处理模式中获得的B(n)，以取代在预处理模式中获得的干扰相关矩阵RIn。此时，采用下述(方程6)作为干扰波接收天线权重向量WIn。
[方程6]
WIn＝Dn -1B(n)...(6)
此处，Dn由下述(方程7)计算，He是期望无线通信设备1的传输序列X(k)经历的信道响应矩阵(response matrix)H1的估计值，δ是噪声功率估计值，并且EM是第M(此处，M是无线通信设备3中的接收天线分支的数目)维的方阵。因此，可以在抑制期望的信号的同时，选择性地接收在干扰相关矩阵RIn的生成时到达的干扰波的功率。
[方程7]
Dn＝HeHe H+B(n)BH(n)+σEM...(7)
相反，信号分离部件9将接收信号向量y(k)作为输入，通过将由期望无线通信设备1发出的传输序列xn(k)，用期望波分离/接收天线权重WDn作为WDn Hy(k)，进行分离/接收。此处，n是Nt以下的自然数，并且Nt≥1。换句话说，在Nt＝1的情况中，信号分离部件9执行所谓的分集接收操作，以及，在Nt＞1的情况下，信号分离部件9执行SDM接收操作，以分离/接收通过空间多路复用传输而传送的传输信号。主要由信号分离部件9进行的期望波分离/接收操作将被描述如下。
图5是示出包括信号分离部件9和干扰波电平检测部件8的操作的流程图。而后，将于下文参考图5解释所述操作。
首先，由下述(方程8)计算初始期望波分离/接收天线权重WD(S50)。期望波分离接收天线权重WD是使期望波最大化的SINR的天线权重。
[方程8]
WD＝HeRn -1...(8)
此处，WD由M行、Nt列的矩阵组成，并且第n列包括WDn。Rn通过下述(方程9)计算。并且，He是期望无线通信设备1的传输序列x(k)经历的信道响应矩阵H1的估计值，δ是噪声功率估计值，并且ENt是Nt(此处，M是无线通信设备3中接收天线分支的数目)维方阵。此时，信道响应矩阵H1的估计值He和噪声功率估计值δ从定址到自身设备的分组信号的训练信号部分中的已经知道的信号序列获得估计值。
[方程9]
Rn＝He HHe+σENt...(9)
此处，上述方法是基于MMSE方式的信号分离方法。但是，并不局限于该方法。可以应用其它方法，如ZF(零强迫)、MLD(最大似然检测)等。
然后，干扰波电平检测部件8基于干扰信号接收部件6的输出zn(k)，而检测干扰波成分功率Pn＝||zn(k)||2(S51)。如果干扰波成分功率Pn超过了预定值LI(S52：是)，则干扰波电平检测部件8更新在信号分离部件9中的期望波分离/接收天线权重WD(S53)。相反，如果干扰波成分功率Pn没有超过预定值LI(S52：否)，则干扰波电平检测部件8不更新在信号分离部件9中的期望波分离/接收天线权重WD，并且保持该权重不变。例如，如图3所示，当如情况1、情况2、情况3那样产生干扰波时，可以在顺序产生的期间T1和T2之间改变分离/接收天线权重WD。
当干扰波电平检测部件8更新期望波分离/接收天线权重WD时，它计算以下给出的新的期望波分离/接收天线权重WD，并且输出该结果给信号分离部件9。
1)[方法3]：当使用上述(方程5)作为上述[方法1]中的干扰波接收天线权重向量WIn时，基于下述(方程10)更新期望波分离/接收天线权重WD。
[方程10]
WD＝WbQn -1...(10)
此处，Wb通过下述(方程11)计算，vk (n)是通过与对干扰相关矩阵RIn进行特征分解获得的M个特征值，按大小的升序取出Nt个特征值时的特征值对应的特征向量(此处，k＝1，...，Nt)，并且，由下述(方程12)给出Qn。期望波分离/接收天线权重WD为：在使期望波的功率最大化的同时、把对应的干扰波抑制在预定电平之下的天线权重。因此，可以选择性地接收期望信号，同时抑制在产生干扰相关矩阵RIn时引起的干扰波。在这种情况中，当超过预定值LI的多个干扰波成分功率(Pn0、Pn1...)出现时，使用对干扰相关矩阵(RIn0、RIn1...)进行了加算的干扰相关矩阵RIn(＝a0RIn0+a1RIn1+...)(此处，a0、a1...是加权因子)。即，通过对每个对应于每个干扰波成分的干扰相关矩阵给出权重，而合成干扰相关矩阵。
[方程11]
Wb＝[v1 (n)...vNt (n)]...(11)
[方程12]
Qn＝(WbHe)HWbHe+σENt...(12)
2)[方法4]：将在预处理模式中获得的B(n)存储在存储部件7中，以取代在上述[方法2]中在预处理模式中获得的干扰相关矩阵RIn。并且，当使用上述(方程6)作为干扰波接收天线权重向量WIn时，基于下述(方程13)更新期望波分离/接收天线权重WD。
[方程13]
WD＝WbQn -1...(13)
此处，Wb由下述(方程14)计算，Fn由下述(方程15)计算，并且，Qn由下述(方程16)计算。此处，在(方程15)中的常量a是用于改变干扰抑制效应的参数，并且，常数a越大，则与其提高期望波接收功率还不如优先进行干扰抑制的空间滤波操作。期望波分离/接收天线权重WD使期望波的功率最大化的同时，还将对应的干扰波抑制在预定的电平以下的天线权重。因此，可以接收期望信号，同时抑制在产生干扰相关矩阵RIn时所引起的干扰波。然而，当多个超过预定值LI的干扰波成分功率(Pn0、Pn1...)出现时，使用通过将由干扰信道响应矩阵(B(n0)、B(n1)...)生成的相关矩阵加算并合成的相关矩阵B(n)BH(n)(＝a0B(n0)BH(n0)+a1B(n1)BH(n1)+...)(此处，a0，a1...是加权因子)。即，相关矩阵通过向对应于每一个干扰波成分的每个干扰相关矩阵进行加权并合成。
[方程14]
Wb＝Fn -1He...(14)
[方程15]
Fn＝(1-a)HeHe H+aB(n)BH(n)+σEM...(15)
[方程16]
Qn＝(WbHe)HWbHe+σWb HWb...(16)
此处，信号分离部件9可以通过两个权重相乘部分，而独立地执行期望波分离/接收天线权重WD的相乘。下文中将解释该构成。图6是示出无线通信设备的第一变形例的构成的框图，其中，将无线通信设备构造为使得将信号分离部件分离为两个权重相乘部分。在图6所示的第一变形例的无线通信设备3b-1中，将信号分离部件9构成为具有第一权重相乘部分90和第二权重相乘部分91。
由在期望波分离/接收天线权重WD中的Wb给出在第一权重相乘部分90中使用的权重，如(方程10)或(方程13)所示，并且，将无线通信设备3b-1的接收信号向量y(k)乘以所述权重以得到A(k)＝WbHy(k)。可以得到抑制了包含在接收信号向量y(k)中的干扰波的接收功率的信号。
然后，在第二权重相乘部分91中使用的权重由期望波分离/接收天线权重WD中的(Qn -1)H给出，如(方程10)或(方程13)所示，并且，将第一权重相乘部分90的输出A(k)乘以所述权重，以得到(Qn -1)HA(k)。因此，可以从包含于接收信号向量y(k)的干扰波的接收功率被抑制的信号A(k)分离/接收Nt个期望波信号。
此处，当期望波的空间多路复用数为1时，使用最大化信号功率的最大比合成权重。因此，接收质量可以通过当由多个天线接收信号时增加分集效应得以提高。
这样，通过将信号分离部件9a分成由两个权重相乘部分构成，可以从第一权重相乘部分90输出干扰波得到了抑制的输出信号A(k)。可以使用根据这个特性，通过使用减少了干扰波信号的信号，再次应用计算信道估计值的构成。
图7是示出被构造为使得再次计算信道估计值的无线通信设备的第二变形例的构成的框图。在图7所示的第二变形例的无线通信设备3b-2中，重新信道估计部分95提取包含在减小了干扰波信号的输出信号A(k)中的事先已知的导频信号用于信道估计，并且执行信道估计。通过使用从该过程获得的信道估计值Hr，计算在第二权重相乘部分91中使用的权重。
此处，重新信道估计部分95在期望波分离/接收天线权重WD的更新方法中，在[方法3]的情况下由下述(方程17)取代(方程12)所示的Qn，计算期望波分离/接收权重。并且，在[方法4]的情况中，由下述(方程18)取代(方程16)所示的Qn，重新信道估计部分95计算期望波分离/接收权重。
[方程17]
Qn＝Hr HHr+σENt...(17)
[方程18]
Qn＝Hr HHr+σWb HWb...(18)
这样，由于信道估计值是通过使用减小了干扰波信号分量的信号而计算的，所以，可以更准确地得到用于分离期望波的权重。因此，可以获得提高期望波的接收质量的效果。
并且，可以将第一权重相乘部分90中的权重组成为在多个天线M中，比M小的k个子阵列的集合，以生成用于抑制干扰波接收功率的权重。
图8是示出信号分离部件的第一权重相乘部分中的权重作为多个子阵列集合而构成的无线通信设备的第三变形例的构成框图。在图8中的第三变形例的无线通信设备3b-3中，在信号分离部件9b中包含的第一权重相乘部分90进一步具有多个子阵列权重相乘部分92。在图8中，图解了这样的情况的示例，其中，当天线的数目M＝3时，从天线M＝3构造子阵列天线k＝2。在这种情况中，由于存在组合子阵列的3(＝3C2)种方式，所以，第一权重相乘部分90具有3个子阵列权重相乘部分92-1到92-3。第m个子阵列权重的生成可以用在计算由(方程11)或(方程14)所示的Wb时取出关于该天线号码的矩阵、或者向量元素的方式置换来算出。
这样，抑制干扰波接收功率的权重Wb的生成时包括特征分解或者逆矩阵操作。也可以通过使用子阵列、降低矩阵的维数来得到降低计算量的效果。
然后，通过对来自信号分离部件9的Nt个输出信号应用将来自信号分离部件9的Nt个输出信号从基于预定的解调系统的码元数据序列转换为比特数据序列的去映射处理、用于通过在传输方上实施的交织处理的相反操作而恢复比特次序的去交织处理、用于在输入比特数据序列中纠错的纠错/解码处理等，信号序列接收/处理部件10执行接收处理以恢复传输比特序列。
根据以上描述的操作，在本实施例中，在非通信时，作为预处理模式，预先从多个干扰源无线通信设备2中接收信号，以得到干扰相关矩阵RI，并且，然后，基于所得到的干扰相关矩阵RI，准备可以选择性地从干扰源无线通信设备2接收传输信号的干扰波接收天线权重WI。
在通信时，操作转向接收处理模式，在正常地接收信号得同时，基于使用干扰波接收天线权重WI接收的信号功率，检测干扰波成分的变化。然后，当引起干扰出现、或干扰波成分变化的干扰源无线通信设备2改变时，通过使用新的干扰相关矩阵，可自适应地改变用于减少干扰的期望波分离/接收天线权重WD。
因此，适合于非定常出现的干扰波的空间滤波可得以实现，并且通信质量的稳定性通过提高干扰消除能力而得以实现。例如，即使由不同的干扰波源产生非定常的同信道干扰，也可以获得稳定的接收质量。
并且，在使用无线LAN的通信系统中，当由隐藏终端或者其它的在PCF(点坐标功能)的基础上操作的BSS(Basic Service Set，基本服务集)引起同信道干扰时，存在不能抑制来自不希望的发送方传送的干扰信号的风险。即使在这样的情况下，只要应用本实施例，那么当通信设备经受来自处于能够建立码元同步的电平的干扰时，可以提高抗干扰能力，并且可以提高传输质量。
并且，可自适应地改变当改变期望波分离/接收天线权重时的另一种简单的方法，可以采用这样的操作：检测接收信号y(n)的信号对干扰功率比SIR，然后，当检测值超过预定电平时，更新干扰波接收天线权重向量WIn。作为在该时刻的干扰波接收天线权重向量WIn，选择给出最大SIR的权重。
并且，作为干扰相关矩阵RI的另一个计算方法，A)在接收定址到自身设备的分组时，训练信号中包含无信号时刻，可在该无信号时刻，通过使用上述(方程2)来计算干扰相关矩阵。因此，可以在接收定址到自身设备的分组时以良好的准确度，检测引起同信道干扰的干扰源的干扰相关矩阵。
并且，作为干扰相关矩阵RI的另一个计算方法，B)可以在接收定址到自身设备的分组的数据部分中使用通过使用上述(方程2)获得的相关矩阵。此时，通过错开计算时刻和计算范围，在数据部分中划分出多个块，并将这些块作为干扰相关矩阵RI。因此，在错开接收定址到自身设备的分组的时刻的同时，计算引起同信道干扰的干扰源的干扰相关矩阵，所以，可以提高当干扰波源随时间变化时的跟踪效果。
(第二实施例)
图9是示出本发明的第二实施例中的无线通信设备3a的构成的图。在第一实施例中，采用了使用单个的传输系统。在第二实施例中，描述了将本发明应用于使用OFDM(正交频分多路复用)作为多载波传输的无线通信系统的本发明的示例。因此，无线通信设备3a在构成上与第一实施例部分地不同，并且，各子载波具有处理系统。
第二实施例的无线通信设备3a包括用于各子载波的OFDM调制部分60-1到60-Nc、存储部件62-1到62-Nc、以及信号分离部件64-1到64-Nc。并且，干扰波电平检测部件63集成所有的干扰信号接收部件61-1到61-Nc的输出结果，并且判断是否更新信号分离部件64-1到64-Nc中的期望波分离/接收天线权重。换句话说，基于在OFDM的所有子载波中的干扰信号的接收结果，检测干扰波成分的电平，并且，对应于电平检测的结果改变期望波分离/接收天线权重。其余构成类似于第一实施例中的构成，并且不同于第一实施例中的构成和操作将主要在以下解释。在文献(H.Ochi及K.Ueda，“OFDM System Technology and MATLAB Simulation Analysys”triceps2002)披露了OFDM调制和解调方法的信息，并且，在此处省略它们详细的解释。
在第二实施例中，正如在图1中示出的第一实施例那样，假设无线通信设备3a从期望无线通信设备1、以及因采用与期望无线通信设备1相同或相似的载频而引起干扰的干扰源无线通信设备2-1到2-S接收传输信号。此处，仅仅解释无线通信设备3a的接收构成，而在此处省略发送构成。
在无线通信设备3a中，直到基于多个(M个)天线4-1到4-M的接收信号获得的接收部分5-1到5-M的输出为止执行的操作类似于第一实施例中的那些操作。每个OFDM调制部分60-1到60-M包含没有分别示出的GI(保护间隔)移动部分、IFFT部分、以及串行并行转换部分，并且，执行OFDM调制，以输出每个Nc子载波的码元数据序列。此处，在离散时刻k的每个第fs个子载波的码元数据序列被表示为Y(k，fs)。此处，Y(k，fs)是包含由M个天线接收的信号作为元素的列向量。即，使用由天线4-m接收的信号ym(k，fs)作为第m个元素，此处fs＝1到Nc。
如第一实施例那样，使用这个信号的操作将参考图4描述于下文。首先，被包含于在所使用的频道检测是否有传输分组(S21)。如果存在传输分组，则通过使用事先已知包含于训练信号部分的训练信号建立频率同步和定时同步，并且，通过均衡信道失真来读取包含于紧随训练信号之后的信令部分中的传输分组的发送方和目的地地址信息，并且检测是否接收到定址到自身设备的分组(S22)。此处，如果接收到定址到自身设备的分组之外的分组，则接收信号是干扰波，并且由此，处理转向学习干扰信号预处理模式(S23)。相反，如果接收到定址到自身设备的分组，则处理转向接收传输信号的接收处理模式(S24)。
在预处理模式中(S23)，干扰信号接收部件61-fs计算每个子载波fs的训练信号部分的干扰相关矩阵RI(fs)，并且，在存储部件62-fs中存储该矩阵。此处，干扰相关矩阵RIn(fs)表示当接收到定址到自身设备以外的分组的第n个分组时的干扰相关矩阵，并且，通过使用利用训练信号而计算的信道失真(下文中称为“信道估计值”)hn(j，k，fs)，而计算干扰相关矩阵RIn(fs)。此处，hn(j，k，fs)表示当通过第n个干扰源无线通信设备2-n的第k个天线4-k传输信号、并且由无线通信设备3的第j个天线4-j接收该信号时的信道估计值。并且，fs＝1、...、Nc，第n个干扰源无线通信设备2-n具有NIt(n)个天线，并且，NIt(n)为1以上的自然数。
此处，在与信道上的多路径的前面的波的相对延迟时间处于防护间隔(GI)的范围中的情形中，频率选择性衰减环境可以等价地被视为：针对于从干扰源无线通信设备2-1到2-S发出的信号、以子载波为单位的平坦衰减传播环境。因此，如果假定了平坦衰减环境，那么，当接收到定址到自身设备以外的分组的第n个分组时，通过下述(方程19)计算干扰相关矩阵RIn(fs)。
[方程19]
RIn(fs)＝B(n，fs)BH(n，fs)+PnEM...(19)
此处，B(n，fs)是M行、Nit(n)列的矩阵，并且第j行第k列的元素为hn(j，k，fs)。上标H表示向量共轭转置算子。并且，Pn表示噪声功率估计值，并且，EM指示M维单位矩阵。
此处，作为干扰相关矩阵RI(fs)的另一个计算方法，存在使用由使用训练信号计算的信道估计值计算所述矩阵的方法。在这种情况中，使用下述(方程20)。
[方程20]
RI n ( f s ) = 1 Ns Σ k = 1 Ns Y n ( t 0 + k × dt , f s ) Y n H ( t 0 + k × dt , f s ) . . . ( 20 )
此处，Yn(k，fs)时M维列向量，并且，第j个元素表示：通过在通过无线通信设备3a的第j个天线4-j收到定址到自身设备以外的分组的第n个分组的时刻t、采样子载波fs的基带信号而获得的信号。并且，dt表示采样时间间隔，t0表示采样起始时间，并且Ns表示采样数据的数目。在这种情况中，由于可以不使用导频信号计算干扰相关矩阵RI，所以，该矩阵可以通过使用在数据部分的信号而计算。当包含于数据部分的信号足够长时，可以以良好的准确度估计干扰相关矩阵RI。
通过使用上述获得的干扰相关矩阵RIn(fs)为每个子载波来更新在存储部件62-fs中的存储内容。作为更新方法，与第一实施例相同，以下的三种方法可以单独也可以结合使用。
1)计算加权平均干扰相关矩阵。
2)单独地存储干扰相关矩阵RIn(fs)。当存储的数目超过预定的数目NI时，以具有较高接收功率的干扰相关矩阵RIk为序，存储预定数目NI个干扰相关矩阵。此处，k是NI以下的自然数。
3)为按发送方地址信息分类矩阵RI，并且，单独地存储干扰相关矩阵RIn(fs)。当多次检测到相同发送方地址的干扰相关矩阵时，在完成加权平均处理之后存储它们。并且，当所存储的干扰相关矩阵超过预定的数目NI时，接收功率高的干扰相关矩阵RIk(fs)的发送方地址信息，存储预定数NI个干扰相关矩阵。此处，k是NI以下的自然数。
这三个方法分别的效果与上述第一实施例同样。
此处，虽然具有足够的功率电平的信号却存在不能读取在传输分组的信令部分中的信息的由异种通信系统引起的干扰时，根据以上给出的(方程20)计算不使用通过训练信号得到的信道估计值的干扰相关矩阵RI，然后更新存储部件62-fs。
对应于预处理模式(S23)，当接收到定址到自身设备的分组之外的分组时，执行前述处理，直到存储干扰相关矩阵RI(fs)为止。
下一步，当处理转向接收处理模式(S24)时采取的操作将解释如下。此处，在建立使用在训练信号部分的训练信号的频率同步、相位同步、码元同步之后执行的操作将解释于下。输出经由多个天线4和无线天线设备3a中的多个接收部分5获得的接收信号作为接收信号向量y(k)。此处，k表示采样信号的离散时刻。
在与信道上的多路径的前面的波的相对延迟时间处于防护时间(GI)的范围内的情况下，频率选择性衰减环境可以被视为：针对于由从期望无线通信设备1的每个子载波的各自的Nt个天线发出的传输序列Xn(k，fs)组成的传输序列向量X(k，fs)＝[X1(k，fs)、...，XNt(k，fs)]T(上标T是向量转置算子)的、以子载波为单位的平坦衰减传播环境。因此，在无线通信设备3a中的离散时刻k的子载波fs的接收信号向量Y(k，fs)由下述(方程21)给出。
[方程21]
Y(k，fs)＝H1(k，fs)X(k，fs)+I(k，fs)+n(k，fs)...(21)
此处，Y(k，fs)表示包含了接收的M个天线4的接收信号作为元素的列向量，并且，由天线4-m接收的子载波fs的信号ym(k，fs)作为第m个元素。并且，H1(fs)指示示出期望无线通信设备1经历的传输序列X(k，fs)的信道变化的信道响应矩阵。此处，H1(fs)指示由(无线通信设备3a的天线的数目M)行×(期望无线通信设备1的传输天线的数目Nt)列构成的矩阵。在第i行第j列的矩阵元素hij指示：当由无线通信设备3a的第i个天线4-i接收到期望无线通信设备1的第j个传输天线发出的信号Xj(k，fs)时的信道变化。
并且，n(k，fs)指示当由无线通信设备3a的M个天线4接收到传输信号时附带的子载波fs的噪声成分向量。并且，I(k，fs)指示从一个或多个干扰源无线通信设备2-1到2-S发出的干扰信号分量。在这种情况中，当没有来自干扰源无线通信设备2的传输信号出现时，I(k，fs)＝0。
将无线通信设备3a的接收信号向量Y(k，fs)输入到每个对应的子载波的干扰信号接收部件61-fs和信号分离部件64-fs。此处fs＝1、...、Nc。
干扰信号接收部件61-fs读取在预处理模式中从存储部件62-fs获得的一个或多个干扰相关矩阵RIn(fs)，并且，通过空间滤波而计算可以选择性地接收干扰信号功率I(k，fs)的干扰波接收天线权重向量WIn(fs)。然后，如下述(方程22)所给出的，通过执行干扰波接收天线权重向量WIn(fs)和接收信号向量Y(k，fs)的积-和运算，来提取第n个干扰波成分信号Zn(k，fs)。
[方程22]
Zn(k)＝WIn(fs)HY(k，fs)...(22)
此处，n是存储于存储部件62-fs的干扰相关矩阵的个数NI的自然数，并且，Zn(k，fs)由具有干扰源无线通信设备2所传输的空间多路复用流的数目的元素的列向量构成。并且，上标H表示向量共轭转置算子。
此时，应用以下描述的方法，来计算子载波fs的干扰波接收天线权重向量WIn(fs)。
1)[方法5]：应用下述(方程23)作为干扰波接收天线权重向量WIn(fs)。
[方程23]
WIn(fs)＝Uk (n)(fs)....(23)
此处，Uk (n)具有作为列向量的对应于特征值的特征向量，所述特征值从对干扰相关矩阵RIn进行特征值分解所获得的M个分解特征值中，按干扰源无线通信设备发出的空间多路复用流的数目的大小的降序，取出。此处，k＝1、...、M。因此，可以使在干扰相关矩阵RIn的生成时到达的干扰波的功率为最大时来接收干扰波。
并且，通过改变存储部件62-fs的操作来应用在下面描述的另一个方法，以计算干扰波接收天线权重向量WIn(fs)。
2)[方法6]：将在预处理模式中获得的B(n，fs)存储在存储部件62-fs中，以取代在预处理模式中获得的干扰相关矩阵RIn(fs)。在这种情况下，采用下述(方程24)作为干扰波接收天线向量WIn(fs)。
[方程24]
WIn(fs)＝D(fs)n -1B(n，fs)...(24)
此处，Dn(fs)由下述(方程25)计算，He(fs)是期望无线通信设备1的子载波fs的传输序列x(k，fs)经历的信道响应矩阵H1(fs)的估计值，δ是噪声功率估计值，并且，EM是M维的方阵(此处，M是无线通信设备3a中的接收天线分支的数目)。因此，可以在抑制期望的信号的同时，选择性地接收在干扰相关矩阵RIn的生成时到达的干扰波的功率。
[方程25]
Dn(fs)＝He(fs)H(fs)e H+B(n，fs)BH(n，fs)+σE M...(25)
相反，各子载波fs的信号分离部件64-fs将接收信号向量Y(k，fs)作为输入，通过将从期望无线通信设备1发出的传输序列Xn(k，fs)，使用期望波分离/接收天线权重WDn(fs)，作为WDn(fs)HY(k，fs)，进行分离/接收。此处，n是Nt以下的自然数，并且Nt≥1。换句话说，在Nt＝1的情况中，信号分离部件64-fs执行所谓的分集接收操作，以及，在Nt＞1的情况下，信号分离部件64-fs执行SDM接收操作，以分离/接收经由空间多路复用传输发送的传输信号。如同第一实施例那样，主要由信号分离部件64-fs和干扰波电平检测部件63进行的期望波分离/接收操作将参考附图5描述于下。
首先，由下述(方程26)计算初始波分离/接收天线权重WD(fs)(S50).
[方程26]
WD(fs)＝He(fs)Rn(fs)-1...(26)
此处，WD(fs)由M行和N列的矩阵组成，并且，第n列包括WDn。Rn(fs)由下述(方程27)计算。并且，He(fs)是无线通信设备1的子载波fs的传输序列X(k，fs)所经历的信道响应矩阵H1(fs)的估计值，δ是噪声功率估计值，并且，ENt是Nt维的方阵(其中，M是无线通信设备3a中的接收天线分支的数目)。现在，信道响应矩阵H1的估计值He和噪声功率估计值δ从定址到自身的设备的分组的训练信号部分中的已知信号序列获得估计值。
[方程27]
Rn(fs)＝He(fs)H He(fs)+σENt...(27)
此处，上述方法是基于MMSE方法的信号分离方法，但是，并不限于该方法。诸如ZF(零强迫)、MLD(最大似然检测)等的其它方法都可以用。
然后，基于每个子载波的干扰信号接收部件61-fs的输出Zn(k，fs)，干扰波电平检测部件63检测由下述(方程28)给出的干扰波成分功率Pn。
[方程28]
P n = Σ fs = 1 Nc | | Z n ( k , fs ) | | 2 . . . ( 28 )
如果在所有的子载波检测的干扰波成分功率Pn超过预定值LI(S52：是)，则干扰波电平检测部件63更新在各子载波的信号分离部件64-fs中的期望波分离接收天线权重(S53)。相反，如果干扰波成分功率Pn没有超过预定值LI(S52：否)，则干扰波电平检测部件63不更新在信号分离部件64-fs中的期望波分离/接收天线权重WDn(fs)，并且保持该权重(S52)。在这种情况中，正如该情况那样，干扰波电平检测部件63可以不检测所有的子载波的干扰波成分功率Pn，而是根据需要检测特定的子载波的干扰波成分功率。并且，干扰波电平检测部件63可以响应与所检测的电平，判断是否更新期望波分离/接收天线权重。
当各子载波的干扰波电平检测部件63-fs更新期望波分离/接收天线权重WDn(fs)时，其计算如下给出的新的期望波分离/接收天线权重WDn(fs)，并输出结果给信号分离部件64-fs。
1)[方法7]：当应用上述(方程23)作为干扰波接收天线权重向量WIn(fs)时，期望波分离/接收天线权重WD(fs)基于下述(方程29)而更新。
[方程29]
WD(fs)＝Wb(fs)Q(fs)n-1...(29)
此处，Wb由下述(方程30)计算，vk (n)是通过与对干扰波相关矩阵RIn(fs)进行特征分解得到的M个特征值，以值的升序取出Nt个特征值时所述特征值对应的特征向量(此处，k＝1、...、Nt)，并且，Qn(fs)由下述(方程31)给出。因此，可以在选择性地接收期望信号的同时，抑制在产生干扰相关矩阵RIn(fs)时产生的干扰波。在这种情况中，当超过预定值LI的多个干扰波成分功率(Pn0(fs)、Pn1(fs)、...)出现时，使用对干扰相关矩阵(RIn0(fs)、RIn1(fs)、...)进行了加算并合成的干扰相关矩阵RIn(fs)(＝a0RIn0(fs)+a1RIn1(fs)+...)(此处，a0、a1、...是加权因子)。
[方程30]
Wb(fs)＝[v1 (n)...vNt (n)]...(30)
[方程31]
Qn(fs)＝[Wb(fs)He(fs)]H Wb(fs)He(fs)+σENt...(31)
2)[方法8]：在存储部件62-fs中存储在预处理模式中获得的B(n，fs)，以取代在预处理模式中获得的干扰相关矩阵RIn(fs)。并且，当应用上述(方程24)作为干扰波接收天线权重向量WIn(fs)时，基于下述(方程32)更新期望波分离/接收天线权重WD(fs)。
[方程32]
WD(fs)＝Wb(fs)Qn(fs)-1...(32)
此处，Wn(fs)由(方程33)计算，Fn(fs)由(方程34)计算，并且，Qn(fs)由下述(方程35)计算。此处，在(方程34)中的常量a是用于改变干扰抑制效应的参数，并且，常量a越大，则与其提高期望波接收功率还不如优先进行干扰抑制的空间滤波操作。因此，可以在抑制由产生干扰相关矩阵RIn(fs)引起的干扰波的基础上，同时接收期望信号。然而，当出现超过预定值LI的多个干扰波成分功率(Pn0(fs)、Pn1(fs)、...)时，采用通过将由干扰信道响应矩阵(B(n0，fs)、B(n1，fs)、...)生成的相关矩阵加算并合成的相关矩阵B(n，(fs))BH(n，(fs))(＝a0B(n0)BH(n0，fs)+a1B(n1，fs)BH(n1，fs)+...)(此处，a0、a1、...是加权因子)。
[方程33]
Wb(fs)＝Fn(fs)-1He(fs)...(33)
[方程34]
Fn(fs)＝(1-a)He(fs)He(fs)H+aB(n，fs)BH(n，f)+σEM...(34)
[方程35]
Qn(fs)＝[Wb(fs)He(fs)]HWb(fs)He(fs)+σWb(fs)HWb(fs)...(35)
然后，初级解调部件65(fs)-1到65(fs)-Nt基于在解调中使用的映射信息，将包含由每个子载波fs的信号分离部件64-fs获得的Nt个码元数据序列的输出信号转换为比特数据序列。
然后，P/S转换部件66-1到66-Nt将并行得到的子载波fs＝1到Nc的子载波比特数据转换为串行比特数据序列。即，第m个P/S转换部件66-m将由初级解调部件65(fs)-m针对所有子载波fs＝1到Nc并行得到的比特数据序列转换为串行比特数据序列。
然后，通过对从P/S转换部件66-1到66-Nt输出的比特数据序列应用与在传输方上应用的交织处理相反的操作来恢复比特顺序的去交织处理、纠错/解码处理等，信号序列接收/处理部件10-1到10-Nt执行用于复原传输比特序列的接收处理。
根据上述操作，在本发明中的使用多载波传输的通信系统中，与第一实施例同样，当检测到干扰波成分的变化、或者引起干扰的干扰源无线通信设备2出现或变化时，可以自适应地改变用来通过使用新的干扰相关矩阵而减少干扰的期望波分离/接收天线权重。结果，可以实现适应于非定常出现的干扰波的空间滤波，并且，可以通过提高干扰消除能力而实现通信质量的稳定化。例如，即使由不同的干扰波源非定常地产生同信道干扰，也可以获得稳定的接收质量。
并且，作为各子载波的干扰相关矩阵RIn(fs)的另一种计算方法，A)在接收定址到自身设备的分组时，接收中的训练信号中包含无信号时间，通过使用上述(方程20)，可以在该无信号时间计算干扰相关矩阵。因此，可以在接收定址到自身设备的分组时以良好的准确度检测引起同信道干扰的干扰源的干扰相关矩阵。
并且，作为干扰相关矩阵RIn(fs)的另一种计算方法，B)可以在接收定址到自身设备的分组时的数据部分中使用由上述(方程20)获得的相关矩阵。此时，通过错开计算定时和计算范围，数据部分被划分为多个块，并且，将这些块作为干扰相关矩阵RIn(fs)。因此，在接收定址到自身设备的分组时，可以在错开时间的同时计算引起同信道干扰的干扰源的干扰相关矩阵，所以可以提高当干扰波源随时间变化时的跟踪效果。
(第三实施例)
图10是示出本发明的第三实施例的无线通信设备3e的构成的图。第三实施例的无线通信设备3e的构成，除了第一实施例中说明的构成之外，还加上如下部分：传输副本产生部分70，用于通过基于信号序列接收/处理部件10的解码结果来执行重新编码和重新调制，以产生传输副本；干扰消除部分71，用于通过使用产生的传输副本、以及信道估计值，来执行除了期望信号之外的信号的消除处理；迭代解码权重产生部分72，用来产生用于移除由干扰波电平检测部件8检测的其它站的干扰成分的迭代解码权重；第二信号分离部件73，通过使用迭代解码权重、对干扰消除部分71的输出应用积-和运算，提取被移除了其它站的干扰成分的期望信号成分；以及第二信号序列接收/处理部件74，用于对第二信号分离部件73的输出进行接收处理。
与图1中不同的构成和操作将参考附图10主要描述于下。此处，与第一实施例同样，假定从期望无线通信设备1和干扰源无线通信设备2-1到2-S发出传输信号、并且这些传输信号由无线通信设备3e接收。期望无线通信设备1、干扰源无线通信设备2-1到2-S以及无线通信设备3e都分别配备有多个天线，使得可以执行SDM传输。并且，假设无线通信设备3e从作为期望传输信号源的期望无线通信设备1和作为干扰源的干扰源无线通信设备2-1到2-S接收传输信号，其中，由于干扰源无线通信设备2-1到2-S使用与期望无线通信设备1相同或相近的载频，而引起干扰。此处，仅仅在下文描述无线通信设备3e的接收构成，并且下文省略了传输构成的描述。
现在，由于在非通信时的预处理模式中的操作与第一实施例中的同样，所以在此省略对其的说明。即，与第一实施例同样，作为在非通信时的预处理模式中的操作，预先从多个干扰源无线通信设备2接收信号以获得干扰相关矩阵RI，并且然后，基于其结果所得到的干扰相关矩阵RI，准备用于选择性地从干扰源无线通信设备2接收传输信号的干扰波接收天线权重WI。
并且，直到在通信时在接收处理模式中接收到期望信号时为止的操作与第一实施例中的那些操作相同。即，与第一实施例同样，作为在通信时上的接收模式的处理，在正常接收传输信号的同时，基于使用干扰波接收天线权重WI接收的信号功率检测干扰波成分的变动。然后，当引起干扰的的干扰源无线通信设备2出现或者变化时，可以自适应地改变用来通过使用新的干扰相关矩阵来减少干扰的期望波分离/接收天线权重WD，使得可以通过经过信号分离部件9的信号序列接收/处理部件10接收到期望信号。
通过对来自信号分离部件9的、对应于从期望无线通信设备1传送的Nt(此处Nt大于1)个传输序列的Nt个输出信号应用将基于预定的调制方式调制的码元数据序列转换为比特数据序列的去映射处理、用通过与在传输方使用的交织处理相反的操作而复原比特次序的去交织处理、用对输入比特数据序列进行纠错的纠错/解码处理等，信号序列接收/处理部件10-1到10-Nt执行复原传输比特序列的接收处理。在第一实施例中，由信号序列接收/处理部件10-1到10-Nt获得的输出用作最终输出。然而，在第三实施例中，通过使用由信号序列接收/处理部件10-1到10-Nt获得的输出作为临时(tentative)判定比特序列bm(k)，来执行迭代解码处理。此处，m＝1、...、Nt。然后，与第一实施例不同的操作将描述于下文。
基于临时判定比特序列bm(k)，传输副本产生部分70重新产生临时判定传输码元序列x[I] m(k)。此处m＝1、...、Nt。更具体地，传输副本产生部分70包含信道编码部分、穿孔处理(puncture processing)部分，交织器、以及码元映射部分(所有的都没有被示出)，并且，通过使用各部分执行如下解释的操作。基于临时判定比特序列bm(k)，信道编码部分使用在与在传输时所使用的相同的方式的纠错码。穿孔处理部分使用对纠错编码处理的输出比特序列进行使其与传输时所用的相同的编码率穿孔处理。交织器对经穿孔处理的输出比特序列使用与在传输时所用的相同的交织处理。通过使用包含预定数目的级电平的多级调制的调制系统，码元映射部分对经交织处理的输出比特序列进行码元映射处理。
通过使用作为传输副本产生部分70的输出的临时判定传输码元序列x[1] m(k)、以及使用期望无线通信设备1的传输序列x(k)所接受的信道响应矩阵H1的信道估计值He，干扰消除部分71产生由下述(方程36)给出的接收信号向量y(k)的副本信号y[l] k。此处，x[l] k是Nt维的列向量，并且，第m个元素由临时判定传输码元序列x[l] m(k)构成。
[方程36]
y[1](k)＝Hex[1](k)...(36)
干扰消除部分71将除了期望的第r个空间多路复用流之外的空间多路复用流视为干扰信号，从作为接收部分5的输出的接收的信号向量y(k)中移除干扰信号，并且，输出被作为干扰而移除的第r个空间多路复用流。即，根据以下给出的(方程37)，干扰消除部分71计算干扰消除输出ur(k)。
[方程37]
Ur(k)＝y(k)-HeGrx[1](k)...(37)
此处，Gr指示在Nt维单位矩阵中第r行第r列的对角线元素被设置为0的矩阵。并且，r是从1到Nt的自然数，并且，x[I]k是副本信号。并且，干扰消除输出ur(k)是具有M个元素的列向量。将上述干扰消除操作对于所有的M个已经被传输的空间多路复用流进行。即，由(方程37)给出的干扰消除操作在r＝1、...、Nt处执行。
迭代解码权重产生部分72执行用于更新由下述(方法9)或(方法10)给出的第r个期望波信号的迭代解码天线权重WD2(r)的操作、其与基于干扰波电平检测部件8的输出更新期望波分离/接收天线权重WD的操作连动，然后，输出结果给第二信号分离部件73。在这种情况中，当干扰波电平检测部件8没有检测到干扰波时，迭代解码权重产生部分72对于干扰消除输出ur(k)产生最大比合成权重。在下文中，Dr表示在Nt维单位矩阵中将除了第r行第r列的对角线元素之外的所有的元素设置为0的矩阵。此处r是Nt以下的自然数。
1)[方法9]应用上述(方程5)，作为干扰波接收天线权重向量WIn的情形：
基于下述(方程38)，更新迭代解码天线权重WD2(r)。
[方程38]
WD2(r)＝(vmin (n)HHeDr)-1vmin (n)...(38)
此处，vmin (n)指示：与来自通过根据特征值对由干扰波电平检测部件8检测的干扰相关矩阵RIn进行特征分解得到的M个特征值中的最小特征值相对应的特征向量。迭代解码天线权重WD2(r)为使干扰波最小化的同时使期望波功率最大化的天线权重。因此，不但可以抑制在产生干扰相关矩阵RIn中引起的干扰波，而且可以选择性地接收期望信号。
2)[方法10]在预处理模式中获得的B(n)被存储于存储部件7中，以取代在预处理模式中获得的干扰相关矩阵RIn的情形，并且，应用上述(方程6)作为干扰波接收天线权重向量WIn：
基于以下(方程39)，更新迭代解码天线权重WD2(r)。
[方程39]
WD2(r)＝Wb(r)Qn(r)-1...(39)
此处，Wb由下述(方程40)计算，Fn由下述(方程41)计算，并且，Qn由下述(方程42)计算。此处，在(方程41)中的常量a是用于改变干扰抑制效果的参数，并且，该常量a越大，则与其提高期望波接收功率还不如优先进行干扰抑制的空间滤波操作。迭代解码天线权重WD2(r)成为使期望波的功率最大化、并且也把对应的干扰波抑制于预定电平之下的天线权重。因此，可以接收期望信号，同时，抑制由产生干扰相关矩阵RIn引起的干扰波。
[方程40]
Wb(r)＝Fn(r)-1HeDr...(40)
[方程41]
Fn(r)＝(1-a)HeDr(HeDr)H+aB(n)BH(n)+σEM...(41)
[方程42]
Qn(r)＝(Wb H HeDr)HWb HHeDr+σWb HWb...(42)
第二信号分离部件73乘以第r个干扰消除部分的输出向量ur(k)，使之成为作为迭代解码权重产生部分72的输出的迭代解码天线权重WD2(r)的积-和运算Ar(k)＝WD2(r)Hur(k)。因此，可以获得使包含在第r个干扰消除部分的输出向量ur(k)中的干扰波信号成分的到了抑制的信号。此处，r是Nt以下的自然数。
然后，Nt个第二信号序列接收/处理部件74-1到74-Nt分别将来自第二信号分离部件73的Nt个输出信号Ar(k)作为输入，然后，通过用将基于预定调制方式调制的码元数据序列转换为比特数据序列的去映射处理、通过与传输方所用的交织操作相反的操作来复原比特顺序的去交织处理、对输入的比特数据序列进行纠错的纠错/解码处理等，执行复原传输比特序列的接收处理。此处，r是Nt以下的自然数。
根据上述操作，在第三实施例中，除了第一实施例的效果之外，通过进行基于迭代解码处理的进一步的接收处理，可以提高接收分集效应，并且也可以提高接收质量。更具体地，在非通信时，从多个干扰源无线通信设备2提前接收信号作为预处理模式，以得到干扰相关矩阵RI，然后，基于所得到的干扰相关矩阵RI，准备用于选择性地接收来自干扰源无线通信设备2的干扰波接收天线权重WI。在通信时，操作转向接收处理模式，在正常接收信号的同时，基于使用干扰波接收天线权重WI接收的信号功率检测干扰波成分的变动。然后，当引起干扰的干扰源无线通信设备2出现或者变化时，可以自适应地改变用于通过使用新的干扰相关矩阵减少干扰的迭代解码天线权重WD2(r)。
因此，可以把适应于非定常出现的干扰波的空间滤波引入迭代解码处理。结果，期望波接收的干扰抑制效应和接收分集效应得以增进，并且因此可以进一步获得通信质量的稳定。例如，即使从不同的干扰波源非定常地引起同信道干扰或者邻近信道干扰，也可以获得稳定的接收质量。
在第一实施例的上述第三个变形例中，如在图8中示出的子阵列权重相乘部分92-1到92-3，在M个天线中的k个子阵列集(k小于M)中产生抑制干扰波接收功率的权重。在这种情况中，在第三实施例中的第二信号分离部件73可以被分为子阵列集，并且，在该集中产生抑制干扰波接收功率的权重。在产生的天线的权重中的矩阵的维数可以通过使用子阵列的结构而降低，并且，可以获得在逆矩阵操作和特征分解操作中的计算复杂度得以大大减少的效果。
(第四实施例)
图11是示出在本发明的第四实施例中的无线通信设备3f的构成的图。在第三实施例中解释的图10中的构成上，进一步增加用于更新由干扰波电平检测部件8检测的其它站的干扰成分的干扰相关矩阵的干扰相关矩阵更新部件80，而构成无线通信设备3f。
与图10中不同的构成和操作将参考图11解释于下文。此处，与第一实施例同样，假设从无线通信设备1以及干扰源无线通信设备2-1到2-S发出传输信号、并且由无线通信设备3f接收这些传输信号。期望无线通信设备1、干扰源无线通信设备2-1到2-S以及无线通信设备3f分别具备多个天线，使得可以进行SDM传输。并且，假设无线通信设备3f从作为期望传输信号源的期望无线通信设备1、以及作为引起干扰的干扰信号源的干扰源无线通信设备2-1到2-S接收传输信号，这是由于，这些干扰源无线通信设备2-1到2-S使用与期望无线通信设备1相同或相近的载频信号。此处，仅仅在下文描述无线通信设备3f的接收构成，而省略了其传输构成的描述。
现在，在非通信时的预处理模式中的操作与第一实施例中的相同。即，与第一实施例同样，作为在非通信模式中的预处理模式中操作，从多个干扰源无线通信设备2提前接收信号以得到干扰相关矩阵RI，然后，基于所得到的干扰相关矩阵RI，准备用于选择性地从干扰源无线通信设备2接收传输信号的干扰波接收天线权重WI。
并且，直到在通信时在接收处理模式中接收到期望信号为止所采取的操作都与第一实施例相同。即，如第一实施例那样，作为在通信时的接收处理模式中的处理，在正常地接收传输信号的同时，并且基于使用干扰波接收天线权重WI接收的信号功率检测干扰波成分的变化。然后，当引起干扰的干扰源无线通信设备2出现或者变化时，可以自适应地改变用于通过使用新的干扰相关矩阵减少干扰的期望波分离/接收天线权重WD，使得经由信号分离部件9通过信号序列接收/处理部件10可以接收期望信号。
并且，与第三实施例同样，在信号序列接收/处理部件10-1到10-Nt中产生临时判定比特序列bm(k)，并且，基于在传输副本产生部分70中的临时判定比特序列bm(k)，重新产生临时判定码元序列x[I] m(k)。此处，m＝1、...、Nt。
然后，与第三实施例同样，如(方程36)所给出的，通过使用作为传输副本产生部分70的输出的临时判定传输码元序列x[l] m(k)、以及期望无线通信设备1的传输序列x(k)所经历的信道响应矩阵H1的信道估计值He，干扰消除部分71产生接收信号向量y(k)的副本信号y[1](k)。并且，干扰消除部分71把除了期望的第r个空间多路复用流之外的空间多路复用流视为干扰信号，从作为接收部分5的输出的接收信号向量y(k)移除这些空间多路复用流，并且，输出作为干扰信号被移除的第r个空间多路复用流。即，如(方程37)所示，干扰消除部分71计算干扰消除输出ur(k)。接下来，将在下文解释与第三实施例不同的操作。
干扰相关矩阵更新部件80与基于干扰波电平检测部件8的输出而更新期望波分离/接收天线权重WD的操作连动，如下所示，执行更新干扰相关矩阵RIn或B(n)B(n)H的操作、然后，输出结果给迭代解码权重产生部分72。然而，当干扰波电平检测部件8没有检测到干扰波时，干扰相关矩阵更新部件80不执行更新操作。
通过使用作为传输副本产生部分70的输出的临时判定传输码元序列x[l] m(k)、以及期望无线通信设备1的传输序列x(k)接收的信道响应矩阵H1的信道估计值He，干扰相关矩阵更新部件80产生由下述(方程43)给出的接收的信号向量y(k)的副本信号y[l]k。并且，干扰相关矩阵更新部件80输出从作为接收部分5的输出的接收信号向量y(k)移除所有空间多路复用流的期望信号移除信号向量。即，如(方程43)所示，干扰相关矩阵更新部件80计算期望信号移除信号向量ua(k)。此处，x[l](k)是N维列向量，并且第m个元素由临时判定传输码元序列x[l] m(k)构成。
[方程43]
ua(k)＝y(k)-y[1](k)...(43)
然后，与基于干扰波电平检测部件8的输出更新期望波分离/接收天线权重WD的操作连动，通过使用对应于在采用相同的期望波分离/接收天线权重WD期间的采样数Nw中的期望信号移除信号向量ua(k)，干扰相关矩阵更新部件80计算由下述(方程44)或者(方程45)所示的干扰相关矩阵。
[方程44]
RI n = 1 Nw Σ k = 1 Nw u a ( k ) u a H ( k s ) . . . ( 44 )
[方程45]
B ( n ) B ( n ) H = 1 Nw Σ k = 1 Nw u n ( k ) u n H ( k s ) . . . ( 45 )
通过使用作为干扰相关矩阵更新部件80的输出的更新的干扰相关矩阵，迭代解码权重产生部分72对第r个期望波信号执行更新迭代解码天线权重WD2(r)的操作，并且，输出结果给第二信号分离部件73。此处，迭代解码天线权重WD2(r)的计算与第三实施例同样。然而，当干扰波电平检测部件8没有检测到干扰波时，迭代解码权重产生部分72对干扰消除输出ur(k)产生使期望波信号的接收功率最大化的最大比合成权重。
根据上述操作，在第四实施例中，由于设置了干扰相关矩阵更新部件80，所以，可以通过使用接收信号和由迭代解码处理获得的传输副本信号，重新估计干扰相关矩阵。因此，即使当干扰波成分包含了与非通信模式相比的时间变动时，也可以通过执行重新估计而计算响应于时间变动的干扰相关矩阵。因此，用于减少干扰的迭代解码天线权重WD2(r)可以通过使用该矩阵而自适应地改变。
在这种方式中，根据第四实施例，除了第三实施例中的效果之外，可以提高期望波接收的干扰抑制效应和接收分集效应，并且因此，可以进一步实现的通信质量的稳定性。例如，即使再由不同的干扰波源非定常地引起同信道干扰或者邻近信道干扰时，也可以获得稳定的接收质量。
在第四实施例中，示出了应用于空间多路复用流的数目Nt大于1的情形。但是，本发明可以同样地应用于空间多路复用流数目Nt＝1的情形，即，没有执行空间多路复用传输的情形。
图12是示出当没有执行空间多路复用传输时的无线通信设备的变形例的构成的图。这种变形例的操作的解释将参考图12描述于下。在图12中，与图11中的构成的不同之处在于：没有包含干扰消除部分71，并且第二信号分离部件73a的操作部分地不同。下文仅仅解释在无线通信设备3g中的第二信号分离部件73a的操作。
第二信号分离部件73a对接收信号向量y(k)进行相乘，以使与作为迭代解码权重产生部分72的输出的迭代解码天线权重WD2(r)成为积-和运算A1(k)＝WD2(r)Hy(k)。因此，可以使包含于接收信号向量y(k)中的干扰波信号成分得到抑制的期望波信号。利用以上操作，即使在空间多路复用数目Nt＝1的情况下，即，在没有执行空间多路复用传输的情况下，也可以实现与第四实施例同样的效果。
参考具体的实施例具体地解释了本发明。但是，对于本领于的技术人员而言，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，应用各种各样的变化和修改，都是显而易见的。
本发明基于2005年10月5日的日本专利申请(专利申请号2005-292504)以及2006年9月29日的日本专利申请(专利申请号2006-269287)。通过引用，其内容被结合于此。
工业实用性
本发明具有这样的优点：即使在干扰波非定常存在的条件下，也可以实现适应于非定常出现的干扰波的空间滤波，并且因此可以提高干扰消除能力，并且，例如，本发明作为具有多个终端相互共享相同信道的多小区构成的无线通信系统的终端等而使用，并且，对于能够通过抑制来自干扰波源的干扰成分来接收期望信号的无线通信设备等是有用的。

Claims (21)

1.一种无线通信设备，包括：
干扰信号接收部件，其通过使用用于选择性地接收干扰波成分的干扰波接收天线权重，而接收包含干扰波成分的干扰信号；
干扰波电平检测部件，其检测来自干扰信号接收部件的输出的干扰波成分的信号电平；以及，
信号分离部件，其基于干扰波电平检测部件的输出，改变用于接收期望信号的期望波分离/接收天线权重，
所述信号分离部件包括：
第一权重相乘部分，用于与优先除去来自其它站的干扰信号的权重相乘，以及
第二权重相乘部分，用于将第一权重相乘部分的输出乘以用于分离空间多路复用流的空间多路复用分离权重。
2.如权利要求1所述的无线通信设备，所述期望波分离/接收天线权重是用于干扰波接收功率的最小化的权重。
3.如权利要求1所述的无线通信设备，所述期望波分离/接收天线权重是用于信号对干扰功率比的最大化的权重。
4.如权利要求1所述的无线通信设备，期望波分离/接收天线权重是用于在N个天线之中，对由小于N的k个子阵列的干扰波接收功率的最小化的权重。
5.如权利要求1所述的无线通信设备，进一步包括：
信道估计部分，其通过使用第一权重相乘部分的输出来执行信道估计，
所述信号分离部件基于所述信道估计部分的输出，产生在第二权重相乘部分中使用的权重。
6.如权利要求1所述的无线通信设备，当干扰波电平检测部件的输出超过预定值时，所述信号分离部件接收期望信号，并且改变抑制所检测的干扰波的期望波分离/接收天线权重。
7.如权利要求1所述的无线通信设备，干扰波电平检测部件检测来自多个干扰源的干扰波成分的信号电平。
8.如权利要求7所述的无线通信设备，当在干扰波电平检测部件的输出中的来自多个干扰源的干扰波成分的信号电平超过预定值时，根据干扰波成分的信号电平，信号分离部件接收期望信号，并且改变期望波分离/接收天线权重，以抑制多个检测到的干扰波。
9.如权利要求1、6、7的任一项所述的无线通信设备，干扰波接收天线权重是相对于期望信号功率的干扰波功率的最大化的权重。
10.如权利要求1、6、7的任一项所述的无线通信设备，干扰波接收天线权重是在除了所述无线通信设备之外的无线通信设备之间的通信信号的接收功率的最大化的权重。
11.如权利要求1、6、7的任一项所述的无线通信设备，通过使用以不包含期望信号的时间区间从接收信号获得的相关矩阵，干扰信号接收部件计算使干扰波功率最大化的干扰波接收天线权重。
12.如权利要求1、6、7的任一项所述的无线通信设备，通过使用在规定的时间内从接收信号获得的相关矩阵，干扰信号接收部件计算使干扰波功率最大化的干扰波接收天线权重。
13.如权利要求1、6、7的任一项所述的无线通信设备，基于在所述无线通信设备的非通信时、在除了所述无线通信设备之外的无线通信设备之间的通信信号的接收结果，干扰信号接收部件决定一个或多个干扰波接收天线权重。
14.如权利要求1、6、7的任一项所述的无线通信设备，进一步包括：
存储部件，其存储用于选择性地接收干扰信号干扰波接收信息；
当接收信号是定址到除了所述无线通信设备之外的无线通信设备的信号时，干扰信号接收部件计算关于干扰波成分的干扰波接收信息，并且将所述信息存储在所述存储部件中。
15.如权利要求14所述的无线通信设备，干扰信号接收部件计算干扰波的干扰相关矩阵，作为干扰波接收信息，并且，通过使用基于干扰相关矩阵产生的干扰波接收天线权重，接收干扰信号。
16.如权利要求15所述的无线通信设备，当接收信号是定址到所述无线通信设备的信号时，信号分离部件通过使用基于干扰相关矩阵产生的期望波分离/接收天线权重，分离期望信号。
17.如权利要求15所述的无线通信设备，存储部件单独地存储干扰波的干扰相关矩阵、或者按发送方的分类各自存储干扰相关矩阵，作为干扰波接收信息。
18.一种无线通信设备，包括：
干扰信号接收部件，其通过使用用于选择性地接收干扰波成分的干扰波接收天线权重，而接收包含干扰波成分的干扰信号；
干扰波电平检测部件，其检测来自干扰信号接收部件的输出的干扰波成分的信号电平；以及，
信号分离部件，其基于干扰波电平检测部件的输出，改变用于接收期望信号的期望波分离/接收天线权重，
所述信号分离部件包括：
第一权重相乘部分，用于与优先除去来自其它站的干扰信号的权重相乘，以及，
第二权重相乘部分，用于将第一权重相乘部分的输出乘以用于使信号功率最大化的最大比率合成权重。
19.如权利要求18所述的无线通信设备，进一步包括：
信道估计部分，其通过使用第一权重相乘部分的输出来执行信道估计，
所述信号分离部件基于所述信道估计部分的输出，产生在第二权重相乘
部分中使用的权重。
20.一种无线通信设备，包括：
干扰信号接收部件，其通过使用用于选择性地接收干扰波成分的干扰波接收天线权重，而接收包含干扰波成分的干扰信号；
干扰波电平检测部件，其检测来自干扰信号接收部件的输出的干扰波成分的信号电平；
信号分离部件，其基于干扰波电平检测部件的输出，改变用于接收期望信号的期望波分离/接收天线权重；
传输副本产生部件，其基于通过使用期望波分离/接收天线权重而接收的期望信号的接收结果，产生传输信号的副本；
干扰消除部件，其基于所述传输副本产生部件的输出，从接收信号中消除一个或者多个期望信号；
迭代解码用权重产生部件，其通过使用由干扰波电平检测部件检测的干扰信号的相关矩阵，产生抑制干扰信号的迭代解码权重；以及
第二信号分离部件，其将所述干扰消除部件的输出乘以所述迭代解码权重。
21.一种无线通信设备，包括：
干扰信号接收部件，其通过使用用于选择性地接收干扰波成分的干扰波接收天线权重，而接收包含干扰波成分的干扰信号；
干扰波电平检测部件，其检测来自干扰信号接收部件的输出的干扰波成分的信号电平；
信号分离部件，其基于干扰波电平检测部件的输出，改变用于接收期望信号的期望波分离/接收天线权重；
传输副本产生部件，其基于通过使用期望波分离/接收天线权重而接收的期望信号的接收结果，产生传输信号的副本；
干扰相关矩阵更新部件，其通过基于传输副本产生部件的输出、从接收信号中消除所有期望信号，而提取干扰信号成分，并且，更新由干扰波电平检测部件检测的干扰信号的相关矩阵；
迭代解码权重产生部件，其通过使用干扰相关矩阵更新部件的输出，产生抑制干扰信号的迭代解码权重；以及，
第二信号分离部件，其将接收信号乘以所述迭代解码权重。
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