CN102047582A - 接收装置、通信系统、以及接收方法 - Google Patents

Abstract

将输入到单个或多个端口的信号作为多个接收信号进行接收的接收装置，具有：相位偏移推定部，基于在接收信号中包含的每个信号块的唯一字，推定相位偏移；以及相位偏移补偿部，基于推定的每个信号块的相位偏移进行补偿，通过使用在频域中被均衡了的信号中包含的已知信号成分(唯一字)进行相位偏移的补偿，从而补偿复杂的相位偏移的变动，对在各接收端口获得的信号，分别进行相位偏移的推定。

Description

接收装置、通信系统、以及接收方法

技术领域

本发明涉及无线通信和光通信中的、接收装置、通信系统以及接收方法。

本申请基于2008年6月20日在日本申请的特愿2008-162478号、2008年8月19日在日本申请的特愿2008-210926号、以及2009年4月28日在日本申请的特愿2009-109962号要求优先权，并在这里引用其内容。

背景技术

图13表示使用了频域均衡(Frequency Domain Equalization：FDE)的单载波传输的现有的接收机的例子。该接收机包含：接收部101-1～R、定时检测部102-1～R、频率偏移补偿部103-1～R、串/并行转换部104-1～R、FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)运算部105-1～R、均衡部106-1～R、权重运算部107-1～R、信号合成部108、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，快速傅里叶逆变换)运算部109、并/串行转换部110、解调部111、本机振荡器112。在这里，R表示输入端口数。

在该单载波接收机中，从接收机具有的R个通信端口输入的单载波接收信号，使用来自本机振荡器112的振荡信号，在接收部101-1～R变换为基带的数字信号。

在接收部101-1～R变换了的信号，在定时检测部102-1～R中按每个端口使用前导信号(preamble signal)，被检测出信号位置，被检测出定时。

在定时检测部102-1～R被定时检测了的信号，在频率偏移补偿部103-R中，使用在单载波接收信号中包含的前导信号，被推定频率偏移，基于该推定的频率偏移被补偿。

之后，前导信号被输入到权重运算部107-1～R，在权重运算部107-1～R被计算均衡权重。

另一方面，对于数据信号，在串/并行转换部104-1～R中进行了串/并行转换之后，在FFT运算部105-1～R进行FFT运算，获得接收信号的频率成分。接着，在均衡部106-1～R中，使用在权重运算部107-1～R中计算的权重，在频域进行均衡。

之后，在信号合成部108中，对作为各端口的信号的各频率成分的信号进行合成，之后通过在IFFT运算部109进行IFFT运算，从而变换为时间信号。变换为时间信号的信号在并/串行转换部110进行并/串行转换之后，在解调部111被解调。由此，在单载波接收机中获得发送数据序列。

此外，图14表示第r(＝1～R)端口的频率偏移补偿部103-r的结构。频率偏移补偿部103-r具有：偏移推定部1031-r、和偏移补偿部1032-r。

偏移推定器1031-r使用在来自对应的定时检测部102-r(＝1～R)的单载波接收信号中包含的前导信号，计算频率偏移的推定值，将计算出的频率偏移推定值向偏移补偿器1032-r输出。

偏移补偿器1032-r使用由偏移推定器1031-r计算出的偏移推定值，进行来自对应的定时检测部102-r(＝1～R)的单载波接收信号中包含的数据接收信号的偏移补偿，将其结果输出到对应的串/并行转换部104-r(＝1～R)。

再有，作为使用图13说明了的单载波接收机的现有技术，已知非专利文献1。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：A.Gusmao，R.Dinis，and N.Esteves，“On frequency -domain equalization and diversity combining for broadband wireless communications，”IEEE Trans.Commun.，vol.51，no.7，PP.1029-1033，July 2003.

发明内容

发明要解决的问题

可是，在进行光或无线传输的情况下，已知由于本机振荡器、接收机中的装置的不稳定性而产生相位偏移。因此，在非专利文献1所示的单载波接收机中，在要进行光或无线传输时，由于发送接收的各自的基准频率不同，所以存在产生相位偏移的问题。

此外，虽然如现有技术那样，提出了使用前导信号对频率偏移进行补偿的方法，但在有时间上的相位偏移的不稳定性或变动的情况下、或在产生接收端口之间的相位偏移的不一致的情况下，存在不能够完全补偿相位偏移的问题。此外，该问题在载波频率的稳定度比无线低的光传输的情况下，变得更显著。

此外，在要进行光或无线传输时，由于发送接收的各自的基准频率不同，所以产生频率偏移。虽然如现有技术那样，提出了使用前导信号对频率偏移进行补偿的方法，但在产生时间上的频率偏移的不稳定性、或接收端口之间的频率偏移的不一致的情况下，存在不能够完全补偿频率偏移的问题。

本发明正是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种接收装置、通信系统、以及接收方法，即使在有时间上的相位偏移的不稳定性或变动的情况下、或在产生接收端口之间的相位偏移的不一致的情况下，也能够补偿相位偏移。

此外，其目的在于提供一种接收装置、通信系统、以及接收方法，即使在产生频率的不稳定、接收端口间的频率的不一致的情况下，也能够补偿频率偏移。

用于解决课题的方案

将输入到单个或多个端口的信号作为单个或多个接收信号进行接收的本发明的接收装置具有：单个或多个处理部，其具有：在所述单个或多个接收信号中，为了对预先分配的接收信号的信号波形进行整形，分别对上述预先分配的接收信号检测信号位置并进行定时检测的定时检测部，和对通过上述定时检测部定时检测出的接收信号补偿频率偏移的频率偏移补偿部，和对通过所述频率偏移补偿部被补偿的接收信号进行串/并行转换的串/并行转换部，和对通过所述串/并行转换部被串/并行转换了的接收信号进行傅里叶变换的傅里叶变换部，和对通过上述傅里叶变换部被傅里叶变换了的接收信号按每个频率成分进行均衡的均衡部，和对通过上述均衡部被均衡了的接收信号进行傅里叶逆变换的傅里叶逆变换部，和对通过所述傅里叶逆变换部被傅里叶逆变换了的接收信号进行并/串行转换的并/串行转换部；信号合成部，对通过上述单个或多个处理部整形了的信号波形进行合成；解调部，对通过上述信号合成部合成了的信号波形进行解调；相位偏移推定部，在从上述定时检测部到上述解调部的接收信号变换路径上配置，基于在上述接收信号中包含的每个信号块的唯一字，推定被供给的接收信号的相位偏移；以及相位偏移补偿部，配置在上述接收信号变换路径上，基于通过上述相位偏移推定部推定的相位偏移，对上述接收信号变换路径上的信号的相位偏移进行补偿。

此外，本发明的通信系统，具有：发送装置，对按每个信号块附加了唯一字的发送信号进行发送；以及接收装置，将输入到单个或多个端口的上述发送信号作为单个或多个接收信号进行接收，将输入到单个或多个端口的信号作为单个或多个接收信号进行接收，上述接收装置具有：单个或多个处理部，其具有：在所述单个或多个接收信号中，为了对预先分配的接收信号的信号波形进行整形，分别对上述预先分配的接收信号检测信号位置并进行定时检测的定时检测部，和对通过上述定时检测部定时检测出的接收信号补偿频率偏移的频率偏移补偿部，和对通过所述频率偏移补偿部被补偿的接收信号进行串/并行转换的串/并行转换部，和对通过所述串/并行转换部被串/并行转换了的接收信号进行傅里叶变换的傅里叶变换部，和对通过上述傅里叶变换部被傅里叶变换了的接收信号按每个频率成分进行均衡的均衡部，和对通过上述均衡部被均衡了的接收信号进行傅里叶逆变换的傅里叶逆变换部，和对通过所述傅里叶逆变换部被傅里叶逆变换了的接收信号进行并/串行转换的并/串行转换部；信号合成部，对通过上述单个或多个处理部整形了的信号波形进行合成；解调部，对通过上述信号合成部合成了的信号波形进行解调；相位偏移推定部，在从上述定时检测部到上述解调部的接收信号变换路径上配置，基于在上述接收信号中包含的每个信号块的唯一字，推定被供给的接收信号的相位偏移；以及相位偏移补偿部，配置在上述接收信号变换路径上，基于通过上述相位偏移推定部推定的相位偏移，对上述接收信号变换路径上的信号的相位偏移进行补偿。

进而，本发明的接收方法，是在将输入到单个或多个端口的信号作为单个或多个接收信号进行接收的接收装置中使用的接收方法，具有：对单个或多个信号的处理步骤，其具有：在所述单个或多个接收信号中，对预先分配的接收信号检测信号位置并进行定时检测的定时检测步骤，和对通过上述定时检测步骤定时检测出的接收信号补偿频率偏移的频率偏移补偿步骤，和对通过所述频率偏移补偿步骤被补偿的接收信号进行串/并行转换的串/并行转换步骤，和对通过所述串/并行转换步骤被串/并行转换了的接收信号进行傅里叶变换的傅里叶变换步骤，和对通过上述傅里叶变换步骤被傅里叶变换了的接收信号按每个频率成分进行均衡的均衡步骤，和对通过上述均衡步骤被均衡了的接收信号进行傅里叶逆变换的傅里叶逆变换步骤，和对通过所述傅里叶逆变换步骤被傅里叶逆变换了的接收信号进行并/串行转换的并/串行转换步骤；信号合成步骤，对通过对上述单个或多个接收信号的处理步骤整形了的单个或多个信号波形进行合成；解调步骤，对通过上述信号合成步骤合成了的信号波形进行解调；相位偏移推定步骤，在从上述定时检测步骤到上述解调步骤的接收信号变换步骤中进行，基于在上述接收信号中包含的每个信号块的唯一字，推定被供给的接收信号的相位偏移；以及相位偏移补偿步骤，在上述接收信号变换步骤中进行，基于上述相位偏移推定步骤推定的相位偏移，对上述接收信号变换路径上的信号的相位偏移进行补偿。

在本发明中，优选上述相位偏移推定部或相位偏移推定步骤，通过下述的一般式推定上述被供给的接收信号的上述相位偏移θ(q)。

$\mathrm{\θ}\left(q\right)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}y(m,q)x{\left(m\right)}^{*}\right\}$

其中，y(m，q)是第q个信号块中的上述被供给的接收信号，x(m)是唯一字序列，参数m是用于将M个块在唯一字块中对各个块依次进行识别的识别变量，*表示复共轭。arg是求取角度的函数。

发明的效果

根据本发明，通过使用在频域中被均衡的信号中包含的已知信号成分(唯一字)进行相位偏移的补偿，从而能够对复杂的相位偏移的变动进行补偿。进而，通过对在各接收端口获得的信号，分别进行相位偏移的推定，从而即使在有时间上的相位偏移的不稳定性或变动的情况下、或在产生接收端口间的相位偏移的不一致的情况下，也能够补偿相位偏移。

此外，根据本发明，在发送信号时，在作为在频域均衡中使用的保护间隔GI利用唯一字UW时，反复插入多个该序列。在接收侧，在进行频域均衡之前使用按每个块反复多次的唯一字UW推定频率偏移，使用该推定的频率偏移进行补偿。由此，即使在频率不稳定、或产生接收端口间的频率的不一致的情况下，在使用唯一字UW进行均衡前，将以时间复用的前导信号不能完全补偿的频率偏移，在各端口按每个块再次进行补偿。由此，能够补偿频率偏移，能够改善传输特性。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的接收装置的框图。

图2是表示本发明的实施方式的接收装置接收的发送信号的结构图。

图3是表示本发明的第2实施方式的接收装置的框图。

图4是表示本发明的第3实施方式的接收装置的框图。

图5是表示本发明的第4实施方式的接收装置的框图。

图6是表示本发明的第1到第4实施方式的接收装置中的频率偏移补偿部的框图。

图7是表示在图6所示的频率偏移补偿部中使用的发送信号的第1结构图。

图8是表示在图6所示的频率偏移补偿部中使用的发送信号的第2结构图。

图9是表示本发明的第5实施方式的接收装置的框图。

图10是表示本发明的第5实施方式的接收装置的接收特性的图表。

图11是表示适于偏振复用传输的本发明的实施方式的接收装置的一部分的框图。

图12是表示适于偏振复用传输的本发明的实施方式的接收装置的一部分的框图。

图13是表示现有的接收装置的框图。

图14是表示现有的接收装置的频率偏移补偿部的框图。

具体实施方式

<第一实施方式>

以下，参照附图，针对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式的接收装置的结构的概略框图。该接收装置将从发送装置10发送的单载波接收信号，作为多个接收信号、例如R个接收信号进行接收。在这里，R(≥1)在无线传输的情况下，是天线的根数或天线元件的数量。在以下，设该接收装置为具有R个端口的装置来进行说明。

此外，设在接收装置接收的接收信号中，在每个信号块中包含作为预先决定的信号的唯一字来进行说明。此外，设在该接收信号中包含前导信号来进行说明。针对该唯一字和前导信号，使用图2在后面叙述。

接收装置具有：多个处理部1000-1～R，在多个接收信号中对预先对应起来的接收信号的信号波形进行整形；信号合成部1012，对在多个处理部1000-1～R中被整形了的信号波形进行合成；解调部1013，对在信号合成部1012中被合成了的信号波形进行解调；以及本机振荡器1014。

多个处理部1000-1～R分别具有同样的结构。在这里，针对作为多个处理部1000-1～R中的任一个的处理部1000，说明其结构。

处理部1000具有：接收部1001、定时检测部1002、频率偏移补偿部1003、串/并行转换部1004、FFT运算部1005(傅里叶变换部)、均衡部1006、权重运算部1007、IFFT运算部1008(傅里叶逆变换部)、并/串行转换部1009、相位偏移推定部1010、以及相位偏移补偿部1011。

接收部1001从对应的天线元件对接收信号进行接收，使用来自本机振荡器1014的振荡信号，将接收的接收信号变换为基带的数字信号。定时检测部1002对接收部1001变换为基带的数字信号的接收信号、即预先对应起来的接收信号，检测信号位置，进行定时检测。该信号位置的检测例如基于在信号中包含的前导信号而被检测。

频率偏移补偿部1003对定时检测部1002定时检测了的接收信号，补偿频率偏移。权重运算部1007基于在频率偏移补偿部1003补偿了的接收信号中包含的前导信号，计算出均衡权重。串/并行转换部1004对频率偏移补偿部1003补偿了的接收信号进行串/并行转换。

FFT运算部1005对串/并行转换部1004串/并行转换了的接收信号进行傅里叶变换。均衡部1006基于权重运算部1007计算出的均衡权重，按每个频率成分对FFT运算部1005傅里叶变换了的接收信号进行均衡。IFFT运算部1008对均衡部1006均衡了的接收信号进行傅里叶逆变换。并/串行转换部1009对IFFT运算部1008傅里叶逆变换了的接收信号进行并/串行转换。

当将从定时检测部1002到解调部1013的路径称为接收信号变换路径时，相位偏移推定部1010在该接收信号变换路径上配置。更具体地，在本实施方式中，相位偏移推定部1010在并/串行转换部1009的后级配置，并/串行转换部1009基于并/串行转换了的接收信号，推定相位偏移。该相位偏移推定部1010在推定相位偏移的情况下，基于在接收信号中包含的每个信号块的唯一字，按每个信号块推定相位偏移。

相位偏移补偿部1011配置在接收信号变换路径上的相位偏移推定部1010的后级，基于相位偏移推定部1010推定的相位偏移，对并/串行转换部1009并/串行转换了的接收信号的相位偏移进行补偿。此外，该相位偏移补偿部1011，基于相位偏移推定部1010推定的每个信号块的相位偏移，对并/串行转换部1009并/串行转换了的接收信号的相位偏移进行补偿。

再有，信号合成部1012对多个处理部1000分别具有的相位偏移补偿部1011补偿了的接收信号进行合成。

接着，对使用图1说明了的接收装置的工作进行说明。

首先，在接收机中，输入到R个端口的R个接收信号通过接收部1001-1～R，使用来自本机振荡器1014的振荡信号，被变换为基带的数字信号。

接着，由接收部1001-1～R输出的信号，在定时检测部1002-1～R中，使用前导信号被检测信号位置，被定时检测。即，在定时检测部1002-1～R中，按每个端口使用前导信号检测信号位置，进行定时检测。

接着，被定时检测了的信号在频率偏移补偿部1003-1～R中，使用前导信号被推定频率偏移，被补偿。

之后，前导信号被输入到权重运算部1007-1～R，计算均衡权重。另一方面，对数据信号在串/并行转换部1004-1～R中进行了串/并行转换之后，在FFT运算部1005-1～R进行FFT运算，获得接收信号的频率成分。

接着，在均衡部1006-1～R中，使用在权重运算部1007-1～R中计算的权重，在频域进行均衡。接着，在IFFT运算部1008-1～R中进行IFFT变换，变换为时间信号，在并/串行转换部1009-1～R中进行并/串行转换。

接着，在相位偏移推定部1010-1～R中推定相位偏移。接着，在相位偏移补偿部1011-1～R中，基于推定的相位偏移推定，补偿频率偏移或相位偏移。

接着，在与各端口对应的处理部1000-1～R中被补偿的信号，在信号合成部1012中被信号合成，在解调部1013中解调接收信号。由此，在接收机中获得发送数据序列。

接着，针对在相位偏移推定部1010-1～R和相位偏移补偿部1011-1～R中进行的相位偏移补偿的一例进行说明。首先，图2表示本实施方式的接收装置接收的发送信号的块结构(参照下面的参考文献1)。

[参考文献1]

L.Deneire，et al.，“Training sequence versus cyclic prefix-a new look on single carrier communication，”IEEE Commun.，Lett.，vol.5，no.7，pp.292-294，July 2001.

如该图2所示，发送装置10发送的发送数据序列被分割为各N个的块，插入具有M个块的唯一字(unique word)UW，作为发送信号生成整体具有K(＝N+M)个块的信号块。

该唯一字UW是预先决定的信号，是已知信号成分。再有，该唯一字UW也承担对在延迟通路、波长色散等的传输路径的到来延迟差进行补偿的保护间隔GI的任务。此外，发送装置在发上述信号的前头，追加包含前导信号的前导信号块，生成发送信号。

即，发送信号在发送信号的前头具有包含前导信号的前导信号块，接着该前导信号块，具有多个信号块。各个信号块具有K个块，在作为K个块中的M个块的唯一字块中，包含作为唯一字UW的信息(信号)的唯一字UW序列，在作为残留的N个块的数据块中，包含作为发送数据序列的信息的数据序列。

接收装置将来自发送装置10的发送信号作为接收信号进行接收，将该接收的接收信号按照作为K个块的信号块的每一个，即按照唯一字块和数据库的组的每一个，如上述那样，在处理部1000-1～R，执行进行FFT运算，进行频率均衡等的处理。再有，使用图1说明了的数据信号与使用图2说明了的信号块中包含的信号对应。

接着，针对相位偏移推定部1010-1～R和相位偏移补偿部1011-1～R的工作进行说明。

相位偏移推定部1010-1～R为了推定相位偏移，将上述的一般式

$\mathrm{\&theta;}\left(q\right)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}y(m,q)x{\left(m\right)}^{*}\right\}$

应用于本实施方式的装置。即，相位偏移推定部1010-1～R对将接收信号均衡后的来自并/串行转换部1009-1～R的输出信号，基于下面的(式1)对相位偏移θ(r，q)进行计算并推定。

[数1]

$\mathrm{\&theta;}(r,q)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}y(r,m,q)x{\left(m\right)}^{*}\right\}...$ (式1)

在这里，y(r，m，q)是第q个信号块中的来自并/串行转换部1009-r的输出信号，x(m)是唯一字UW序列。再有，参数m是用于在具有M个块的唯一字块中，依次识别各个块的识别变量。此外，*表示复共轭。arg是求取角度的函数。

接着，相位偏移补偿部1011-1～R使用通过(式1)推定的、在第q个信号块中推定的相位偏移θ(r，q)，和在第(q-1)个信号块中推定的相位偏移θ(r，q-1)，对从并/串行转换部1009-r输出的N个块(数据块)中包含的数据序列进行线性内插。

由此，相位偏移补偿部1011-1～R对从并/串行转换部1009-r输出的N个块(数据块)中包含的数据序列的相位偏移进行补偿。

例如，相位偏移补偿部1011-1～R使用在第q个信号块中推定的相位偏移θ(r，q)，和在第(q-1)个信号块中推定的相位偏移θ(r，q-1)，对从并/串行转换部1009-r输出的、第q个信号块具有的N个块(数据块)中包含的数据序列进行线性内插。

由此，对于第q个信号块，相位偏移补偿部1011-1～R补偿从并/串行转换部1009-r输出的N个块(数据块)中包含的数据序列的相位偏移。

再有，在上述说明中，相位偏移补偿部1011-1～R使用2个信号块的相位偏移推定值，通过线性内插对1个信号块中包含的数据序列进行内插，但并不局限于此。例如，相位偏移补偿部1011-1～R使用在前后合计Q信号块的相位偏移推定值，通过C(C≤Q)次内插对1个信号块中包含的数据序列进行内插，由此对相位偏移进行补偿也可。

此外，在上述说明中，针对将发送数据序列分割为各N个的块，插入具有M个块的唯一字UW，生成作为整体具有K(＝N+M)个块的信号块的情况进行了说明，但并不局限于此，例如也可以以如下方式生成信号块。

首先，将发送数据序列分割为各N个的块，对在各块最后尾的Ng块作为保护间隔GI进行复制并插入对应的各块的前头，生成作为整体具有(N+Ng)个块的信号块也可(参照下面的参照文献2)。再有，在该情况下，在各块中作为保护间隔GI被复制的最后尾的Ng块，对应于上述的唯一字块。

[参考文献2]

D.Falconer，et al.，“Frequency domain equalization for single-carrier broadband wireless systems，”IEEE Commun.Mag.，vol.40，no.4，pp.58-66、Apr.2002.

在该情况下，作为利用相位偏移推定部1010-1～R和相位偏移补偿部1011-1～R的相位偏移补偿，能够使用2增倍法、4增倍法(参照下面的参考文献3)，以盲方式进行偏移补偿。

[参考文献3]

S.J.Savory，et al.，“Electronic compensation of chromatic dispersion using a digital coherent receiver，”Optics express，vol.15，no.5，pp.2120-2126，Mar.2007.

唯一字可以是预先决定的信号，如上述说明了的那样，也可以是在各块复制了最后尾的Ng块的信号。即，唯一字也可以是在接收装置中，在每个信号块能够检测的信号。

此外，唯一字例如也可以是保护间隔GI。

在图1的说明中，使用FFT运算部1005-1～R和IFFT运算部1008-1～R，但作为该结构，也能够使用离散傅里叶变换器和离散傅里叶逆变换器那样的正交变换器和逆正交变换器。

在上述的说明中，作为接收装置作为接收对象的信号，假定是单个发送局以单址的发送，但本实施方式的接收装置，在多个发送局的发送中也能够应用，在各发送局发送多个发送信号的情况下也能够应用。

在接收装置中，也能够以Ns倍的过采样对接收信号进行接收，对以该Ns倍进行了过采样的、被模拟/数字变换了的信号如上述说明的那样的进行接收。例如，在接收装置中，在接收部1001-1～R，对接收信号以Ns倍进行过采样，进行接收。

在该情况下，相位偏移推定部1010-1～R为了推定相位偏移，将上述的一般式

$\mathrm{\&theta;}\left(q\right)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}y(m,q)x{\left(m\right)}^{*}\right\}$

应用于这样方式的装置。即，相位偏移推定部1010-1～R通过以下的(式2)，计算相位偏移θ’。

[数2]

${\mathrm{\&theta;}}^{\&prime;}(r,q)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{N_{S}M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{y}^{\&prime;}(r,m,q)x^{\&prime;}{\left(m\right)}^{*}\right\}...$ (式2)

在这里，y’(r，m，q)表示以Ns倍的过采样获得的第q个信号块中的来自并/串转换部1009-r的输出信号，x’(m)表示以Ns倍的过采样表现的唯一字UW序列。再有，参数m是用于在具有被Ns倍过采样了的Ns×M个块的唯一字块中，依次识别各个块的识别变量。此外，*表示复共轭。arg是求取角度的函数。

相位偏移补偿部1011-1～R基于以该(式2)通过相位偏移推定部1010-1～R计算出的相位偏移θ’，与以(式1)通过相位偏移推定部1010-1～R计算出的相位偏移θ的情况同样地，对从并/串行转换部1009-r输出的(Ns×N)个的发送数据序列的相位偏移进行补偿。

在上述说明中，作为接收装置，是单载波传输的接收系统，但在多载波传输中也能够同样地应用。

在上述说明中，成为基于频域均衡的接收装置的结构，但在使用利用抽头延迟滤波器的时域均衡时也能够应用。

在上述说明中，唯一字UW序列能够使用例如PN序列、Chu序列(参照下面参考文献4)。

[参考文献4]

D.C.Chu，“Polyphase codes with good periodic correlation properties，”IEEE Trans.Inf.Theory，Vol.5，NO.7，pp.531-532，July 1972.

如以上说明的那样，在第1实施方式的接收装置中，对输入到多个端口的信号、即以多个天线元件接收的信号，使用在频域被均衡的信号中包含的已知信号成分(唯一字)进行相位偏移补偿。由此，能够补偿复杂的相位偏移的变动。进而，对在各接收端口获得的信号，分别进行相位偏移的推定。由此，即使在有时间上的相位偏移的不稳定性或变动的情况下、或在产生接收端口间的相位偏移的不一致的情况下，也能够补偿相位偏移，接收发送数据序列。

<第2实施方式>

接着，使用图3，说明第2实施方式的接收装置的结构。再有，在同图中对与图1的各部对应的部分赋予同一符号，省略其说明。再有，图1的处理部1000-1～R与图3的处理部2000-1～R分别对应。

在图3中，相位偏移推定部2010-1～R的结构，与使用图1说明了的相位偏移推定部1010-1～R的结构相同。此外，相位偏移补偿部2011-1～R的结构，与使用图1说明了的相位偏移补偿部1011-1～R的结构相同。相位偏移推定部2010-1～R和相位偏移补偿部2011-1～R，配置在从定时检测部1002-1～R到解调部1013的接收信号变换路径。

图1所示的第1实施方式的接收装置的结构，与图2所示的第2实施方式的接收装置的结构，在以下方面不同。

首先，在第1实施方式的接收装置中，相位偏移补偿部1011-1～R基于相位偏移推定部1010-1～R推定的相位偏移，对并/串行转换部1009-1～R并/串行转换了的接收信号进行补偿，将该补偿了的接收信号向信号合成部1012输出。

相对于此，在第2实施方式的接收装置中，相位偏移补偿部2011-1～R配置在频率偏移补偿部1003-1～R的后级。相位偏移补偿部2011-1～R基于相位偏移推定部2010-1～R推定的相位偏移，对频率偏移补偿部1003-1～R补偿了的接收信号进行补偿，将该补偿了的接收信号向串/并行转换部1004-1～R输出。

接着，在第1实施方式的接收装置中，相位偏移补偿部1011-1～R补偿了的接收信号被输出到信号合成部1012。

相对于此，在第2实施方式的接收装置中，并/串行转换部1009-1～R的并/串行转换了的接收信号被输出到信号合成部1012。再有，在这里，说明了并/串行转换部1009-1～R的并/串行转换了的接收信号直接输出到信号合成部1012，但并/串行转换部1009-1～R的并/串行转换了的接收信号经由相位偏移推定部2010-1～R，输出到信号合成部1012也可。

接着，针对第2实施方式的接收装置的2个工作进行说明。再有，针对与第1实施方式的接收装置的工作相同的工作，省略其说明。

首先，对第1工作进行说明。相位偏移补偿部2011-1～R对被频域均衡、并/串行转换了的来自并/串行转换部1009-1～R的输出信号，通过使用唯一字UW(式1)，推定对第q个信号块的相位偏移。接着，相位偏移补偿部2011-1～R将推定的相位偏移的信息，向端口对应的相位偏移补偿部2011-1～R反馈。

相位偏移补偿部2011-1～R基于被反馈的对第q个信号块的相位偏移，对通过频率偏移补偿部1003补偿了的接收信号、即第q+1个频域均衡前的接收信号，进行相位偏移补偿。

即，在该情况下，接收装置根据第q个信号块的信息推定第q+1个信号块的相位偏移，进行第q+1个信号块的相位偏移补偿。这样的处理对联机处理(online processing)是优选的。

接着，对第2工作进行说明。相位偏移补偿部2011-1～R对被频域均衡、并/串行转换了的来自并/串行转换部1009-1～R的输出信号，通过使用唯一字UW(式1)，推定第q个信号块的相位偏移。接着，相位偏移补偿部2011-1～R将推定的相位偏移的信息，向端口对应的相位偏移补偿部2011-1～R反馈。

接着，相位偏移补偿部2011-1～R基于被反馈的对第q个信号块的相位偏移，对第q个频域均衡前的接收信号，进行相位偏移补偿。之后，对通过相位偏移补偿部2011-1～R进行了相位偏移补偿的接收信号，再次进行均衡处理，由此能够使在第q个信号块中包含的信号的品质提高。

即，在该情况下，接收装置根据第q个信号块的信息推定第q个信号块的相位偏移，进行第q个信号块的相位偏移补偿。

这样的处理，对脱机处理(offline processing)是优选的。

再有，在执行上述说明了的第2工作的接收装置的情况下，该接收装置进一步作为结构具有：频率偏移补偿接收信号存储部，对频率偏移补偿部1003补偿的接收信号进行存储。而且，接收装置例如以如下方式进行工作。

首先，频率偏移补偿部1003在对通过定时检测部1002检测了信号位置的接收信号补偿频率偏移的情况下，将该补偿了的接收信号对相位偏移补偿部2011-1～R输出，并且使频率偏移补偿接收信号存储部存储。

之后，相位偏移补偿部2011-1～R，在基于对被反馈的第q个信号块的相位偏移，对第q个频域均衡前的接收信号进行相位偏移补偿的情况下，从频率偏移补偿接收信号存储部读出接收信号，对该读出的接收信号，基于对被反馈的第q个信号块的相位偏移，进行相位偏移补偿。由此，接收装置能够执行上述说明了的第2工作。

通过进行上述说明了的第1或第2工作，第2实施方式的接收装置与第1实施方式的接收装置同样地，使用在频域中被均衡的信号中包含的已知信号成分(唯一字)进行相位偏移的补偿，由此补偿复杂的相位偏移的变动，通过对在各接收端口获得的信号分别进行相位偏移的推定，从而即使在有时间上的相位偏移的不稳定性或变动的情况下、或在产生接收端口间的相位偏移的不一致的情况下，也能够补偿相位偏移，对发送数据序列进行接收。

此外，能够对通过相位偏移产生的FFT块间的正交性崩溃进行补偿。

<第3实施方式>

接着，使用图4，说明第3实施方式的接收装置的结构。再有，在同图中对与图1或图3的各部对应的部分赋予同一符号，省略其说明。再有，图1的处理部1000-1～R或图3的处理部2000-1～R与图4的处理部3000-1～R分别对应。

在图4中，相位偏移推定部3010的结构，与使用图1说明了的相位偏移推定部1010-1～R或使用图3说明了的相位偏移推定部2010-1～R内的任一个相同。此外，相位偏移补偿部3011的结构与使用图1说明了的相位偏补偿部1011-1～R或使用图3说明了的相位偏移补偿部2011-1～R内的任一个相同。相位偏移推定部3010和相位偏移补偿部3011，配置在从定时检测部1002-1～R到解调部1013的接收信号变换路径。

图1所示的第1实施方式的接收装置的结构，与图4所示的第3实施方式的接收装置的结构，在以下方面不同。

首先，在第1实施方式的接收装置中，相位偏移推定部1010-1～R基于并/串行转换部1009-1～R并/串行转换了的接收信号，推定相位偏移。此外，相位偏移补偿部1011-1～R，基于相位偏移推定部1010-1～R推定的相位偏移，对并/串行转换部1009-1～R并/串行转换了的接收信号进行补偿。

相对于此，在第3实施方式的接收装置中，相位偏移推定部3010配置在信号合成部1012的后级。相位偏移推定部3010基于信号合成部1012合成的接收信号，推定相位偏移。相位偏移补偿部3011配置在相位偏移推定部3010的后级。相位偏移补偿部3011，基于相位偏移推定部3010推定的相位偏移，对信号合成部1012合成了的接收信号进行补偿。

此外，在第1实施方式的接收装置中，信号合成部1012对多个处理部1000分别具有的相位偏移补偿部1011补偿了的接收信号进行合成。

相对于此，在第3实施方式的接收装置中，信号合成部1012对并/串行转换部1009-1～R的并/串行转换了的接收信号进行合成。

即，第1实施方式的接收装置，相对于各端口的每一个的接收信号，按各端口的每一个具有相位偏移推定部1010-1～R和相位偏移补偿部1011-1～R的组。相对于此，第3实施方式的接收装置，相对于将各端口的每一个的接收信号合成了的信号，具有1组相位偏移推定部3010和相位偏移补偿部3011。

相位偏移推定部3010对通过信号合成部1012合成的输出信号的相位偏移，使用上述一般式

$\mathrm{\&theta;}\left(q\right)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}y(m,q)x{\left(m\right)}^{*}\right\}$

进行推定。

上述说明了的第3实施方式的接收装置，也能够获得与第1或第2实施方式的接收装置同样的效果。

<第4实施方式>

接着，使用图5，说明第4实施方式的接收装置的结构。再有，在同图中对与图1、图3或图4的各部对应的部分赋予同一符号，省略其说明。本实施方式中的处理部4000-1～R，与图1的处理部1000-1～R、图3的处理部2000-1～R、或图4的处理部3000-1～R对应。

在图5中，相位偏移推定部4010的结构，与使用图4说明了的相位偏移推定部3010的结构相同。相位偏移补偿部4011-1～R与使用图1说明了的相位偏补偿部1011-1～R或使用图3说明了的相位偏移补偿部2011-1～R的结构相同。相位偏移推定部4010和相位偏移补偿部4011-1～R，配置在从定时检测部1002-1～R到解调部1013的接收信号变换路径。

接着，针对图3所示的第2实施方式的接收装置的结构，与图5所示的第4实施方式的接收装置的结构的差异点进行说明。

在第2实施方式中，相位偏移推定部2010-1～R基于并/串行转换部1009-1～R并/串行转换了的接收信号，推定相位偏移。相位偏移补偿部2011-1～R基于端口对应的相位偏移推定部2010-1～R推定的相位偏移，对频率偏移补偿部1003-1～R补偿了的接收信号进行补偿，将该补偿了的接收信号向串/并行转换部1004-1～R输出。

相对于此，在第4实施方式的接收装置中，与第3实施方式同样地，相位偏移推定部4010配置在信号合成部1012的后级。相位偏移推定部4010基于信号合成部1012合成的接收信号，推定相位偏移。相位偏移补偿部4011-1～R分别配置在频率偏移补偿部1003-1～R的后级。相位偏移补偿部4011-1～R基于相位偏移推定部4010推定的相位偏移，对频率偏移补偿部1003-1～R补偿了的接收信号进行补偿，将该补偿了的接收信号向串/并行转换部1004-1～R输出。

在该第4实施方式的接收装置中，相位偏移推定部4010基于将各端口的每一个的接收信号合成了的信号，推定相位偏移。即，相位偏移推定部4010对通过信号合成部1012合成的输出信号的相位偏移，使用上述一般式

$\mathrm{\&theta;}\left(q\right)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}y(m,q)x{\left(m\right)}^{*}\right\}$

进行推定。基于该推定的相位偏移，相位偏移补偿部4011-1～R按各端口的每一个，对频率偏移补偿部1003-1～R补偿了的接收信号进行补偿。

上述说明了的第4实施方式的接收装置，也能够获得与第1到第3实施方式的接收装置同样的效果。

接着，使用图6，针对从上述第1实施方式到第4实施方式的接收装置中的频率偏移补偿部1003-1～R的结构进行说明。

在图6中，频率偏移补偿部1003-r(r＝1～R)构成为包括：第1偏移推定器(第1频率偏移推定部)10031-r、第1偏移补偿部(第1频率偏移补偿部)10032-r、第2偏移推定器(第2频率偏移推定部)10033-r、以及第2偏移补偿部(第2频率偏移补偿部)10034-r。

在这里，参照图7，针对本实施方式的发送信号的帧结构的一例进行说明。如图7所示，发送信号使前导信号时间复用(time-multiplexed)，接着使2次反复的2M个唯一字UW(每一个唯一字UW是M个)、和N个数据信号交替地配置(参照上述的参考文献1和2)。即，在本实施方式的接收装置接收的接收信号中，按每个信号块包含：前导信号、和多个唯一字UW、和数据信号。

在图6的频率偏移补偿部1003-r(r＝1～R)中，第1频率偏移推定部10031-r使用在定时检测部定时检测出的接收信号中包含的前导信号，计算第1频率偏移的推定值。

第1偏移补偿部10032-r，使用通过第1频率偏移推定部10031-r计算出的第1频率偏移的推定值，对定时检测部定时检测出的接收信号的频率偏移进行补偿。

第2偏移推定部10033-r，使用在通过第1偏移补偿部10032-r对频率偏移进行了补偿的接收信号中包含的多个唯一字，计算第2频率偏移的推定值。

第2偏移补偿部10034-r，使用通过第2偏移推定部10033-r计算出的第2频率偏移的推定值，对通过第1偏移补偿部10032-r补偿了频率偏移的接收信号的频率偏移进行补偿。

接着，针对频率偏移补偿部1003-r的工作进行说明。在接收侧，如下述那样，使用时间复用了的前导信号，进行频率偏移补偿。

在第r端口，首先第1偏移推定器10031-r计算频率偏移推定值。该频率偏移的推定方法与现有方法同样地，通过取得前导信号和导频发送信号的互相关从而能够进行。

计算出的频率偏移推定值作为输入值输入到第1偏移补偿部10032-r，进行偏移补偿。

从第1偏移补偿部10032-r输出的被偏移补偿了的数据接收信号，之后输入到第2偏移补偿部10034-r和10033-r的第2偏移推定器10034-r。

在第2偏移推定器10033-r中，将来自第1偏移补偿部10032-r的被频率偏移补偿了的数据接收信号作为输入信号，使用数据接收信号的唯一字UW的部分，计算频率偏移的推定值。作为一个例子，在下面的(式3)中，表示取得唯一字UW的接收信号和发送信号的时间相关进行推定的计算方法。

[数3]

$\mathrm{\&theta;}(r,q)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}y(r,K-M+m,q)x{\left(m\right)}^{*}\right\}...$ (式3)

在这里，y(r，m，q)表示第q个块中的来自第1偏移补偿部10032-r的输出信号，x(m)表示唯一字UW序列。此外，*表示复共轭。arg是求取角度的函数。

使用在如(式3)那样推定的在第q个块中推定的相位偏移θ(r，q)、和1个之前的块、即第(q-1)个块中推定的相位偏移θ(r，q-1)进行一次线性内插，对从第1偏移补偿部10032-r输出的K个数据接收信号的频率偏移进行补偿。

通过上述处理，在接收侧，第1个唯一字UW发挥第2个唯一字UW的保护间隔GI的作用。因此，即使在有延迟色散、波长色散等的传输路径中，也能够使用唯一字UW在各块中对频率偏移进行补偿。因此，能够恢复在FFT块间的频率偏移导致的正交性崩溃，能够实现高精度的信号判定。

此外，由于不再需要周期地插入用于频率偏移补偿的导频，所以传输效率不降低。

再有，在以上的说明中，使用2个块的频率偏移推定值通过一次线性内插进行内插，但也可以使用前后Q块进行C次内插(其中，C≤Q)。

在上述说明中，使反复的唯一字UW的个数相同，但如图8所示那样也可以是不同的个数(M’≤M)。

在上述说明中，在发送数据序列插入2个由M个构成的唯一字UW，生成整体K(＝N+2M)个的块的情况下进行了说明，但也能够插入B个唯一字UW(该B是任意的整数)，生成整体K＝N+BM个的块。

例如，在插入B个唯一字UW的情况下的频率偏移值通过下面的(式4)进行推定。

[数4]

(式4)

使用通过该(式4)获得的(B-1)个的频率偏移值

，进行D次内插(其中，D≤B-1)，由此能够对数据信号的频率偏移进行补偿。再有，在这里，变量b是取得1～B-1的值的整数。此外，*表示复共轭。arg是求取角度的函数。

此外，也能够通过下面的(式5)对从(B-1)个的唯一字UW获得的相关值进行平均来获得频率偏移的推定值。

[数5]

(式5)

如果通过该(式5)推定频率偏移的话，与插入了2个的情况下的推定值θ(r，q)相比，能够减少噪声和干扰成分，因此能够高精度地获得频率偏移推定值。再有，*表示复共轭，arg是求取角度的函数。

此外，上方法对进行过采样、以Ns倍被模拟/数字变换了的信号也能够同样地应用。在该情况下，相位偏移能够通过下面的(式6)计算。

[数6]

${\mathrm{\&theta;}}^{\&prime;}(r,q)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{N_{S}M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{y}^{\&prime;}(r,N_{S}K-N_{S}M+m,q)x^{\&prime;}{\left(m\right)}^{*}\right\}...$ (式6)

在这里，y’(r，m，q)表示以Ns倍的过采样获得的第q个块中的来自第1偏移补偿部10032-r的输出信号，x’(m)表示以Ns倍的过采样表现的唯一字UW序列。此外，*表示复共轭。arg是求取角度的函数。

在上述说明中，成为基于频域均衡的接收机结构，但在使用利用抽头延迟滤波器的时域均衡时也能够应用。

在上述说明中，唯一字UW序列例如能够使用PN序列、Chu序列(参照上述参考文献4)。

再有，在上述说明中，在各端口分别推定频率偏移，进行补偿，但在全部端口频率偏移相同的情况下，也能够对全部端口的频率偏移推定值进行平均化，使推定精度提高。

在上述使用图6到图8说明了的频率偏移补偿部1003-r(r＝1～R)，即使在频率不稳定、或产生接收端口间的频率的不一致的情况下，在使用也作为保护间隔GI而工作的唯一字UW进行均衡前，将以时间复用的前导信号不能完全补偿的频率偏移，在各端口按每个块再次进行补偿。由此，能够补偿频率偏移，能够改善传输特性。

在使用了上述的图6到图8的频率偏移补偿部1003-r(r＝1～R)的说明中，说明了在各信号块中，作为唯一字UW具有多个唯一字。像这样，在各信号块具有多个唯一字的情况下，从第1实施方式到第4实施方式的相位偏移推定部1010-1～R、相位偏移推定部2010-1～R、相位偏移推定部3010、以及、相位偏移推定部4010，分别基于多个唯一字中的预先决定的任意的1个唯一字UW，推定相位偏移。

再有，并不限于任意的1个唯一字UW，也可以基于预先决定的多个唯一字UW、或全部的唯一字UW，推定相位偏移。

<第5实施方式>

接着，将第1实施方式到第4实施方式的任一个实施方式的相对于无线传输的接收装置对光传输应用的情况下的结构，作为第5实施方式进行说明。

如后述那样，在光传输的情况下，端口的个数R，是在电磁场中具有预先决定角度的偏振波的数量。

无线传输与光传输不同点的方面是接收部1001的结构。此外，本机振荡器1014变更为本机振荡光源2014。

在将第1到第4实施方式的任一个进行无线传输的接收装置，应用于光传输的情况下，输入到接收装置的输入信号在使用偏振分集90度混合耦合器的情况下，是X偏振波和Y偏振波的2信号。因此，接收装置的端口的个数R的值是2。即，光传输用接收装置具有与接收部1001-1～2对应的结构(后述的接收部2001)。

该接收装置具有与处理部1000-1～2、处理部2000-1～2、处理部3000-1～2、或处理部4000-1～2对应的结构。

使用图9，针对作为与图1、图3、图4或图5的接收部1001-1～2对应的一例的接收部2001的结构进行说明。

在接收部2001中，从发送装置20经由光传输路径传输来的光信号，通过偏振分集90度混合耦合器20011，与从本机振荡光源2014振荡的本机振荡光源混合。接着，该光信号经由BPD(平衡型光电二极管)20012-1～4被变换成X偏振波的I相和Q相，以及Y偏振波的I相和Q相的4个基带模拟信号。

各个基带模拟信号通过对应的A/D转换器20013-1～4被转换成数字信号。之后，从A/D转换器20013-1～2输出的与X偏振波的I相和Q相对应的数字信号，作为相对于X偏振波的、复数的实部和虚部而被处理。

具体地，从A/D转换器20013-1～2输出的与X偏振波的I相和Q相对应的数字信号，经由复信号化部20014-1，向使用图1、图3、图4或图5说明了的第1到第4实施方式中的任一个接收装置的定时检测部1002-1输入。

与X偏振波同样地，从A/D转换器20013-3～4输出的与Y偏振波的I相和Q相对应的数字信号，作为相对于Y偏振波的、复数的实部和虚部而被处理。

具体地，从A/D转换器20013-3～4输出的与Y偏振波的I相和Q相对应的数字信号，经由复信号化部20014-2，向使用图1、图3、图4或图5说明了的第1到第4实施方式中的任一个接收装置的定时检测部1002-2输入。

定时检测部1002-1～2以后的信号处理，在光传输和无线传输的任一个的情况下都是同样的处理，所以省略其说明。即，第5实施方式的接收装置的工作，与第1到第4实施方式中的任一个接收装置的工作是同样的。

再有，作为上述说明了的BPD(平衡型光电二极管)20012-1～4，也可以代替BPD，使用单端的PD(光电二极管)。

在上述的说明中，针对使用偏振分集90度混合耦合器20011，成为相互正交的X偏振波和Y偏振波的2信号的情况进行了说明，但第5实施方式的接收装置并不限于此。例如，也可以代替偏振分集90度混合耦合器20011，使用具有与90度不同的预先决定的任意的角度的偏振分集混合耦合器。在该情况下，偏振波成为在电磁场中具有预先决定的任意的角度的偏振波。

进而，通过为3端口以上，即使在失去了偏振波的正交性的情况下，也能够获得偏振分集的效果。

在第5实施方式的接收装置中，将输入到多个端口的信号、即分离的多个偏振波(例如，X偏振波和Y偏振波)作为多个接收信号进行接收，与第1到第4实施方式同样地，使用在频域被均衡的信号中包含的已知信号成分(唯一字)进行相位偏移的补偿。因此，能够对复杂的相位偏移的变动进行补偿，对在各接收端口获得的信号分别进行相位偏移的推定。由此，即使在有时间上的相位偏移的不稳定性或变动的情况下、或在产生接收端口间的相位偏移的不一致的情况下，也能够补偿相位偏移，接收发送数据序列。

接着，使用图10的实验结果，针对本实施方式的光传输用接收装置的效果进行说明。在图10中，横轴是OSNR(Optical signal-to-noise ratio，光信号噪声比)，纵轴是BER(Bit error rate，比特错误率)。

该图10的试验，是作为输送波使用作为波长1552.12nm的ECL激光(外谐振腔激光器)，GI(保护间隔)长度是1.28ns，传输速度是21.7Gb/sec，在back-to-back的情况下的、光传输的情况下的实验结果。

在图10中，以符号A表示的实验结果，是将在第5实施方式的接收装置中处理部2000-1～2输出的偏振波，向使用图1说明了的第1实施方式的接收装置的定时检测部1002-1输入的情况下的实验结果。下面，将获得该以符号A表示的实验结果的接收装置，称为“使用第1实施方式的根据第5实施方式的接收装置”。

此外，在图10中，以符号B表示的实验结果，是将在第5实施方式的接收装置中处理部2000-1～2输出的偏振波，向使用图4说明了的第3实施方式的接收装置的定时检测部1002-1输入的情况下的实验结果。下面，将获得该以符号B表示的实验结果的接收装置，称为“使用第3实施方式的根据第5实施方式的接收装置”。

再有，如现有技术那样，在利用了使用前导信号对频率偏移进行补偿的方法的光传输的接收装置的情况下，载波频率的稳定度比无线低，不能够补偿充分的相位偏移。因此，其接收信号的错误率成为即使使用纠错码也不能够解调的程度。即，其错误率BER成为图10不能够显示的值。

根据该图10的实验结果，以符号A的实验结果表示的“使用了第1实施方式的根据第5实施方式的接收装置”、以及以符号B的实验结果表示的“使用了第3实施方式的根据第5实施方式的接收装置”，与上述现有技术的接收装置相对比，可知即使在光传输的情况下，只要使用纠错码的话就能够获得可充分地解调的程度的BER特性。

此外，根据该图10的实验结果，以符号A的实验结果表示的“使用了第1实施方式的根据第5实施方式的接收装置”，与以符号B的实验结果表示的“使用了第3实施方式的根据第5实施方式的接收装置”相比，可知进一步改善了BER特性。

从该实验结果可知，与现有技术那样利用了使用前导信号对频率偏移进行补偿的方法的接收装置相对比，使用了第1到第4实施方式的根据第5实施方式的接收装置在光传输的情况下，均能够充分地改善BER特性。

此外，从该实验结果可知，与如以符号B的实验结果表示的“使用了第3实施方式的根据第5实施方式的接收装置”那样对来自各端口(X、Y各自的偏振波)的信号进行合成后进行相位偏移补偿相比，以符号A的实验结果表示的“使用了第1实施方式的根据第5实施方式的接收装置”那样在各端口进行相位偏移补偿之后再进行合成，特性更优越。即，以符号A表示的特性的接收装置的一方，与以符号B表示的特性的接收装置相比，能够获得1～2dB左右的特性改善。

如以上说明了的那样，根据本实施方式，将在频域均衡前不能完全补偿的残留相位偏移，在进行均衡后的分集合成之前，在各端口再次进行补偿，由此能够补偿相位偏移，能够改善传输特性。

再有，在上述中，从第1到第5实施方式的接收装置作为具有多个接收端口和与该多个接收端口分别对应的多个处理部的装置进行了说明，但并不局限于此。例如，接收装置也可以具有单个的接收端口和与该单个的接收端口对应的单个的处理部。

在上述说明中，各端口具有定时检测部，在各端口进行定时检测，但也能够使多个或全部定时检测部为共同的，能够仅某个端口具备定时检测部，将其检测结果在其它端口使用。

在上述说明中，各端口具备权重运算部，在各端口计算均衡权重，但也能够使多个或全部的权重运算部为共同的。特别是通过使权重运算部共同化，能够对考虑了各端口的权重的权重进行运算，因此特性改善。

在上述说明的信号合成部1012中，对每个端口的输入信号分别乘以不同的权重，由此能够改善传输特性。例如，进行基于在权重运算部计算出的均衡权重计算信号对噪声功率比(SNR)，乘以与其成比例的权重的检波后最大比值合并也可。

在上述说明中，表示了作为均衡器应用了使用FFT和IFFT的频域均衡的例子，但并不一定必须是频域均衡，例如也可以是以使用了抽头延迟滤波器的时域均衡对色散导致的失真进行均衡。

在上述说明中，假定是单一信号序列传输(或Single-input传输)或单一偏振波传输，但也能够将上述的本实施方式的接收装置应用于MIMO(Multiple-input Multiple-output，多输入多输出)传输(或偏振复用传输)。在该情况下，只要具备被复用的序列数的量的接收装置即可。

例如，为了使用第1实施方式的接收装置对以MIMO传输被复用的信号分别进行解调，如图11和图12所示，将输入到各端口的接收信号以多个信号分配部5001-1～k(k是任意的自然数)分配信号，在多个接收装置5001-1～k中，分别与第1实施方式同样地进行信号处理，按照每个序列解调发送信号。

这时，在权重运算部的均衡权重的计算方法能够使用一般的MIMO传输中的计算方法。例如，作为在权重运算部的均衡权重的计算方法，如下述的参考文献5那样，有使用已知信号推定在权重运算部的均衡权重的方法。

[参考文献5]

I.Barhumi，et al.，“Optimal Training Sequences for Channel Estimation in MIMO OFDM Systems in Mobile Wireless Channels，”Broadband Communications，2002.Access，Transmission，Networking.pp.44-1-44-6，2002.

在该情况下，也能够使本机振荡器、定时检测器、权重运算部的一部分或全部为共同的。此外，特别是通过使权重运算部共同化，能够对考虑了各端口的权重的权重进行运算，因此特性改善。

在上述中，针对使用第1实施方式的接收装置对以MIMO传输被复用的信号分别进行解调的情况进行了说明，但使用第2实施方式到第4实施方式的接收装置对以MIMO传输被复用的信号分别进行解调的情况也是同样的。

此外，在上述第1和第2实施方式中，是在信号合成部1012合成信号之后在解调部1013解调信号的结构，但也可以是在各端口具备解调部1013，在各端口解调之后以信号合成部合成信号。

再有，在上述结构中成为使用了本机振荡器的同步检波的结构，但在不使用本机振荡器的直接检波的情况下，也能够使用本实施方式的接收装置。

在上述结构中，分别独立地使用第1到第4实施方式，但将多个方式组合起来也可。例如，在组合第1和第2实施方式的情况下，在频率偏移补偿部2011-1～R和相位偏移推定部2010-1～R的后级，追加相位偏移补偿部1011-1～R，在2处补偿相位偏移。

在上述说明中，在第1实施方式到第4实施方式的各自的结构中，频率偏移补偿部1003-1～R作为具有使用图6到图8说明了的结构进行了说明，但并不局限于此。

例如，也能够将该频率偏移补偿部1003-1～R的结构作为使用图13说明了的现有技术的单载波接收机中的频率偏移补偿部的结构进行使用。即，也能将频率偏移补偿部1003-1～R的结构从第1实施方式到第4实施方式独立进行使用。

在将第1实施方式到第4实施方式组合起来的结构中，将频率偏移补偿部1003-1～R的结构作为使用图6到图8说明了的结构也可。

上述说明了的频率偏移补偿接收信号存储部能通过硬盘装置、光磁盘装置、闪速存储器等的非易失性的存储器，CD-ROM等的仅能够读出的存储介质，RAM(Random Access Memory，随机存储器)那样的易失性的存储器，或它们的组合来构成。

图1、图3、图4或图5的处理部1000、2000、3000、或4000，以及处理部1000、2000、3000、或4000中包含的各部的结构，也可以是通过专用的硬件来实现的结构，或通过存储器和微处理器来实现的结构。

此外，图1、图3、图4或图5的处理部1000、2000、3000、或4000，以及处理部1000、2000、3000、或4000中包含的各部的结构，也可以是通过存储器和CPU(中央运算装置)来构成，通过将用于实现图1、图3、图4或图5的处理部1000、2000、3000、或4000，以及处理部1000、2000、3000、或4000中包含的各部的结构的功能的程序加载到存储器进行执行，从而能够实现其功能。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体的结构并不限于该实施方式，也包含不脱离本发明的主旨的范围的设计等。

产业上的利用可能性

本发明能够应用于无线通信和光通信中的接收装置和通信系统，即使在接收信号有时间上的相位偏移的不稳定性或变动的情况下、或在产生接收端口间的相位偏移的不一致的情况下，也能够补偿相位偏移。

附图标记说明

101、1001、2001…接收部、

102、1002…定时检测部、

103、1003…频率偏移补偿部、

104、1004…并/串行转换部、

105、1005…FFT运算部、

106、1006…均衡部、

107、1007…权重运算部、

108、1012…合成部、

109、1008…IFFT运算部、

110、1009…并/串行转换部、

111、1013…解调部、

112、1014…本机振荡器、

1000、2000、3000、4000…处理部、

1010、2010、3010、4010…相位偏移推定部、

1011、2011、3011、4011…相位偏移补偿部、

2014…本机振荡光源、

10031…第1频率偏移推定部、

10032…第1偏移补偿部、

10033…第2偏移推定部、

10034…第2偏移补偿部、

20011…偏振分集90度混合耦合器、

20012…BPD(平衡型光电二极管)、

20013…A/D转换器、

20014…复信号化部

Claims (24)

1.一种接收装置，将输入到单个或多个端口的信号作为单个或多个接收信号进行接收，其中，具有：

单个或多个处理部，其具有：在所述单个或多个接收信号中，为了对预先分配的接收信号的信号波形进行整形，分别对所述预先分配的接收信号检测信号位置并进行定时检测的定时检测部，和对通过所述定时检测部被定时检测出的接收信号补偿频率偏移的频率偏移补偿部，和对通过所述频率偏移补偿部被补偿了的接收信号进行串/并行转换的串/并行转换部，和对通过所述串/并行转换部被串/并行转换了的接收信号进行傅里叶变换的傅里叶变换部，和对通过所述傅里叶变换部被傅里叶变换了的接收信号按每个频率成分进行均衡的均衡部，和对通过所述均衡部被均衡了的接收信号进行傅里叶逆变换的傅里叶逆变换部，和对通过所述傅里叶逆变换部被傅里叶逆变换了的接收信号进行并/串行转换的并/串行转换部；

信号合成部，对通过所述单个或多个处理部被整形了的信号波形进行合成；

解调部，对通过所述信号合成部被合成了的信号波形进行解调；

相位偏移推定部，在从所述定时检测部到所述解调部的接收信号变换路径上配置，基于在所述接收信号中包含的每个信号块的唯一字，推定被供给的接收信号的相位偏移；以及

相位偏移补偿部，配置在所述接收信号变换路径上，基于通过所述相位偏移推定部被推定的相位偏移，对所述接收信号变换路径上的信号的相位偏移进行补偿。

2.根据权利要求1所述的接收装置，其中，

单个或多个所述相位偏移推定部分别配置在所述并/串行转换部的下游，基于通过所述并/串行转换部被并/串行转换了的接收信号，推定所述相位偏移，

单个或多个所述相位偏移补偿部分别配置在所述相位偏移推定部的下游，基于通过所述相位偏移推定部被推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述并/串行转换部被并/串行转换了的接收信号的相位进行补偿，

所述信号合成部对通过所述单个或多个的所述相位偏移补偿部被相位补偿了的接收信号进行合成。

3.根据权利要求1所述的接收装置，其中，

单个或多个所述相位偏移推定部分别配置在所述并/串行转换部的下游，基于通过所述并/串行转换部被并/串行转换了的接收信号，推定所述相位偏移，

单个或多个所述相位偏移补偿部分别配置在所述频率偏移补偿部的下游，基于通过所述相位偏移推定部被推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述频率偏移补偿部被补偿了的接收信号的相位进行补偿，

所述信号合成部对通过所述单个或多个的所述相位偏移补偿部被相位补偿了的接收信号进行合成。

4.根据权利要求1所述的接收装置，其中，

所述相位偏移推定部配置在所述信号合成部的下游，基于通过所述信号合成部被合成了的接收信号，推定所述相位偏移，

所述相位偏移补偿部配置在所述相位偏移推定部的下游，基于通过所述相位偏移推定部被推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述信号合成部被合成了的接收信号的相位进行补偿，

所述信号合成部对通过所述单个或多个的所述并/串行转换部被并/串行转换了的接收信号进行合成。

5.根据权利要求1所述的接收装置，其中，

所述相位偏移推定部配置在所述信号合成部的下游，基于通过所述信号合成部被合成了的接收信号，推定所述相位偏移，

单个或多个所述相位偏移补偿部分别配置在所述频率偏移补偿部的下游，基于通过所述相位偏移推定部推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述频率偏移补偿部被补偿了的接收信号的相位进行补偿，

所述信号合成部对通过所述单个或多个的所述并/串行转换部被并/串行转换了的接收信号进行合成。

6.根据权利要求1所述的接收装置，其中，

在所述接收信号中，每个信号块包含：前导信号；以及多个所述唯一字，

所述频率偏移补偿部具有：

第1频率偏移推定部，使用在通过所述定时检测部被定时检测出的接收信号中包含的前导信号，计算第1频率偏移的推定值；

第1频率偏移补偿部，使用通过所述第1频率偏移推定部被计算出的第1频率偏移的推定值，对通过所述定时检测部被定时检测出的接收信号的频率偏移进行补偿；

第2频率偏移推定部，使用在通过所述第1频率偏移补偿部被补偿了频率偏移的接收信号中包含的多个唯一字，计算第2频率偏移的推定值；以及

第2频率偏移补偿部，使用通过所述第2频率偏移推定部被计算出的第2频率偏移的推定值，对通过所述第1频率偏移补偿部被补偿了频率偏移的接收信号的频率偏移进行补偿。

7.根据权利要求1所述的接收装置，其中，

还具有：信号分配部，将所述单个或多个接收信号分配为多个，

对所述单个或多个处理部，将通过所述信号分配部分配了的接收信号中的、预先分配的接收信号进行供给。

8.根据权利要求1所述的接收装置，其中，所述相位偏移推定部通过下述一般式对所述被供给的接收信号的所述相位偏移θ(q)进行推定，

$\mathrm{\&theta;}\left(q\right)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}y(m,q)x{\left(m\right)}^{*}\right\}$

其中，y(m，q)是第q个信号块中的所述被供给的接收信号，x(m)是唯一字序列，参数m是用于将M个块在唯一字块中对各个块依次进行识别的识别变量，*表示复共轭。arg是求取角度的函数。

9.一种通信系统，具有：发送装置，对按每个信号块附加了唯一字的发送信号进行发送；以及接收装置，将输入到单个或多个端口的所述发送信号作为单个或多个接收信号进行接收，其中，

所述接收装置具有：

单个或多个处理部，其具有：在所述单个或多个接收信号中，为了对预先分配的接收信号的信号波形进行整形，分别对所述预先分配的接收信号检测信号位置并进行定时检测的定时检测部，和对通过所述定时检测部被定时检测出的接收信号补偿频率偏移的频率偏移补偿部，和对通过所述频率偏移补偿部被补偿了的接收信号进行串/并行转换的串/并行转换部，和对通过所述串/并行转换部被串/并行转换了的接收信号进行傅里叶变换的傅里叶变换部，和对通过所述傅里叶变换部被傅里叶变换了的接收信号按每个频率成分进行均衡的均衡部，和对通过所述均衡部被均衡了的接收信号进行傅里叶逆变换的傅里叶逆变换部，和对通过所述傅里叶逆变换部被傅里叶逆变换了的接收信号进行并/串行转换的并/串行转换部；

信号合成部，对通过所述单个或多个处理部被整形了的信号波形进行合成；

解调部，对通过所述信号合成部被合成了的信号波形进行解调；

相位偏移推定部，在从所述定时检测部到所述解调部的接收信号变换路径上配置，基于在所述接收信号中包含的每个信号块的唯一字，推定被供给的接收信号的相位偏移；以及

相位偏移补偿部，配置在所述接收信号变换路径上，基于通过所述相位偏移推定部被推定的相位偏移，对所述接收信号变换路径上的信号的相位偏移进行补偿。

10.根据权利要求9所述的通信系统，其中，

单个或多个所述相位偏移推定部分别配置在所述并/串行转换部的下游，基于通过所述并/串行转换部被并/串行转换了的接收信号，推定所述相位偏移，

单个或多个所述相位偏移补偿部分别配置在所述相位偏移推定部的下游，基于通过所述相位偏移推定部被推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述并/串行转换部被并/串行转换了的接收信号的相位进行补偿，

所述信号合成部对通过所述单个或多个的所述相位偏移补偿部被相位补偿了的接收信号进行合成。

11.根据权利要求9所述的通信系统，其中，

单个或多个所述相位偏移推定部分别配置在所述并/串行转换部的下游，基于通过所述并/串行转换部被并/串行转换了的接收信号，推定所述相位偏移，

单个或多个所述相位偏移补偿部分别配置在所述频率偏移补偿部的下游，基于通过所述相位偏移推定部被推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述频率偏移补偿部被补偿了的接收信号的相位进行补偿，

所述信号合成部对通过所述单个或多个的所述相位偏移补偿部被相位补偿了的接收信号进行合成。

12.根据权利要求9所述的通信系统，其中，

所述相位偏移推定部配置在所述信号合成部的下游，基于通过所述信号合成部被合成了的接收信号，推定所述相位偏移，

所述相位偏移补偿部配置在所述相位偏移推定部的下游，基于通过所述相位偏移推定部被推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述信号合成部被合成了的接收信号的相位进行补偿，

所述信号合成部对通过所述单个或多个的所述并/串行转换部被并/串行转换了的接收信号进行合成。

13.根据权利要求9所述的通信系统，其中，

所述相位偏移推定部配置在所述信号合成部的下游，基于通过所述信号合成部被合成了的接收信号，推定所述相位偏移，

单个或多个所述相位偏移补偿部分别配置在所述频率偏移补偿部的下游，基于通过所述相位偏移推定部推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述频率偏移补偿部被补偿了的接收信号的相位进行补偿，

所述信号合成部对通过所述单个或多个的所述并/串行转换部被并/串行转换了的接收信号进行合成。

14.根据权利要求9所述的通信系统，其中，

在所述接收信号中，每个信号块包含：前导信号；以及多个所述唯一字，

所述频率偏移补偿部具有：

第1频率偏移推定部，使用在通过所述定时检测部被定时检测出的接收信号中包含的前导信号，计算第1频率偏移的推定值；

第1频率偏移补偿部，使用通过所述第1频率偏移推定部被计算出的第1频率偏移的推定值，对通过所述定时检测部被定时检测出的接收信号的频率偏移进行补偿；

第2频率偏移推定部，使用在通过所述第1频率偏移补偿部被补偿了频率偏移的接收信号中包含的多个唯一字，计算第2频率偏移的推定值；以及

第2频率偏移补偿部，使用通过所述第2频率偏移推定部被计算出的第2频率偏移的推定值，对通过所述第1频率偏移补偿部被补偿了频率偏移的接收信号的频率偏移进行补偿。

15.根据权利要求9所述的通信系统，其中，

还具有：信号分配部，将所述单个或多个接收信号分配为多个，

对所述单个或多个处理部，将通过所述信号分配部分配了的接收信号中的、预先分配的接收信号进行供给。

16.根据权利要求9所述的通信系统，其中，所述相位偏移推定部通过下述一般式对所述被供给的接收信号的所述相位偏移θ(q)进行推定，

$\mathrm{\&theta;}\left(q\right)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}y(m,q)x{\left(m\right)}^{*}\right\}$

其中，y(m，q)是第q个信号块中的所述被供给的接收信号，x(m)是唯一字序列，参数m是用于将M个块在唯一字块中对各个块依次进行识别的识别变量，*表示复共轭。arg是求取角度的函数。

17.一种接收方法，是在将输入到单个或多个端口的接收信号作为单个或多个接收信号进行接收的接收装置中使用的接收方法，其中，具有：

对单个或多个信号的处理步骤，其具有：在所述单个或多个接收信号中，对预先分配的接收信号检测信号位置并进行定时检测的定时检测步骤，和对通过所述定时检测步骤被定时检测出的接收信号补偿频率偏移的频率偏移补偿步骤，和对通过所述频率偏移补偿步骤被补偿了的接收信号进行串/并行转换的串/并行转换步骤，和对通过所述串/并行转换步骤被串/并行转换了的接收信号进行傅里叶变换的傅里叶变换步骤，和对通过所述傅里叶变换步骤被傅里叶变换了的接收信号按每个频率成分进行均衡的均衡步骤，和对通过所述均衡步骤被均衡了的接收信号进行傅里叶逆变换的傅里叶逆变换步骤，和对通过所述傅里叶逆变换步骤被傅里叶逆变换了的接收信号进行并伸行转换的并/串行转换步骤；

信号合成步骤，对通过对所述单个或多个接收信号的处理步骤被整形了的单个或多个信号波形进行合成；

解调步骤，对通过所述信号合成步骤合成了的信号波形进行解调；

相位偏移推定步骤，在从所述定时检测步骤到所述解调步骤的接收信号变换步骤中进行，基于在所述接收信号中包含的每个信号块的唯一字，推定被供给的接收信号的相位偏移；以及

相位偏移补偿步骤，在所述接收信号变换步骤中进行，基于所述相位偏移推定步骤推定的相位偏移，对所述接收信号变换路径上的信号的相位偏移进行补偿。

18.根据权利要求17所述的接收方法，其中，

所述相位偏移推定步骤接着所述并/串行转换步骤进行，基于通过所述并/串行转换步骤被并/串行转换了的接收信号，推定所述相位偏移，

所述相位偏移补偿步骤接着所述相位偏移推定步骤进行，基于通过所述相位偏移推定步骤被推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述并/串行转换步骤被并/串行转换了的接收信号的相位进行补偿，

所述信号合成步骤对通过所述相位偏移补偿步骤被相位补偿了的接收信号进行合成。

19.根据权利要求17所述的接收方法，其中，

所述相位偏移推定步骤接着所述并/串行转换步骤进行，基于通过所述并/串行转换步骤被并/串行转换了的接收信号，推定所述相位偏移，

所述相位偏移补偿步骤接着所述频率偏移补偿步骤进行，基于通过所述相位偏移推定步骤推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述频率偏移补偿步骤被补偿了的接收信号的相位进行补偿，

所述信号合成步骤对通过所述相位偏移补偿步骤被相位补偿了的接收信号进行合成。

20.根据权利要求17所述的接收方法，其中，

所述相位偏移推定步骤接着所述信号合成步骤进行，基于通过所述信号合成步骤被合成了的接收信号，推定所述相位偏移，

所述相位偏移补偿步骤接着所述相位偏移推定步骤进行，基于通过所述相位偏移推定步骤推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述信号合成步骤被合成了的信号的相位进行补偿，

所述信号合成步骤对通过所述并/串行转换步骤被并/串行转换了的接收信号进行合成。

21.根据权利要求17所述的接收方法，其中，

所述相位偏移推定步骤接着所述信号合成步骤进行，基于通过所述信号合成步骤被合成了的接收信号，推定所述相位偏移，

所述相位偏移补偿步骤接着所述频率偏移补偿步骤进行，基于通过所述相位偏移推定步骤推定的每个信号块的相位偏移，对通过所述频率偏移补偿步骤被补偿了的接收信号的相位进行补偿，

所述信号合成步骤对通过所述并/串行转换步骤被并/串行转换了的接收信号进行合成。

22.根据权利要求17所述的接收方法，其中，

在所述接收信号中，每个信号块包含：前导信号；以及多个所述唯一字，

所述频率偏移补偿步骤具有：

第1频率偏移推定步骤，使用在通过所述定时检测步骤被定时检测出的接收信号中包含的前导信号，计算第1频率偏移的推定值；

第1频率偏移补偿步骤，使用通过所述第1频率偏移推定步骤被计算出的第1频率偏移的推定值，对所述定时检测步骤定时检测出的接收信号的频率偏移进行补偿；

第2频率偏移推定步骤，使用在通过所述第1频率偏移补偿步骤被补偿了频率偏移的接收信号中包含的多个唯一字，计算第2频率偏移的推定值；以及

第2频率偏移补偿步骤，使用通过所述第2频率偏移推定步骤被计算出的第2频率偏移的推定值，对通过所述第1频率偏移补偿步骤被补偿了频率偏移的接收信号的频率偏移进行补偿。

23.根据权利要求17所述的接收方法，其中，还具有：信号分配步骤，将所述单个或多个接收信号分配为多个，

对所述处理步骤，将通过所述信号分配步骤被分配了的接收信号中的、预先分配的接收信号进行供给。

24.根据权利要求17所述的接收方法，其中，所述相位偏移推定步骤通过下述一般式对所述被供给的接收信号的所述相位偏移θ(q)进行推定，

$\mathrm{\&theta;}\left(q\right)=\arg \left\{\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}y(m,q)x{\left(m\right)}^{*}\right\}$

其中，y(m，q)是第q个信号块中的所述被供给的接收信号，x(m)是唯一字序列，参数m是用于将M个块在唯一字块中对各个块依次进行识别的识别变量，*表示复共轭。arg是求取角度的函数。

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