JP2005311901A - 受信装置、送信装置、無線通信システム、及び受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、同一周波数帯域上に中心周波数が異なる信号を存在しても、干渉除去性能を向上させることができる受信装置を提供することである。
【解決手段】 上記課題は、受信信号のレプリカを生成し、受信される複数の信号を分離して干渉を抑圧する干渉抑圧手段を備える受信装置において、前記干渉抑圧手段は、前記複数の信号の周波数を考慮して該複数の信号の位相を所定の回転周波数で回転させる位相回転手段と、前記所定の回転周波数を指定する回転周波数制御手段と、前記位相回転手段により回転させられた信号を用いて前記複数の信号についてレプリカを生成するレプリカ生成手段と、を備えることを特徴とする受信装置にて達成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動無線及び固定無線で用いられる受信装置、送信装置、無線通信システム、及び受信方法に関する。

無線通信システムにおいては、限られた周波数資源を効率的に使用するために、可能な限り多くの信号が同一周波数を用いるのが望ましい。例えば、干渉キャンセラは、このような背景から研究・開発が進めらており、システムの容量を増大させることのできる技術として注目されている。

図２５は、従来の干渉キャンセラの一例を示す構成図である。同図に示す干渉キャンセラは無線通信システムの受信機に備えられ、受信信号のレプリカを生成して希望信号とその他の信号(干渉信号)を分離して取り出すレプリカ生成型干渉キャンセラと呼ばれている。

以下、図２５を参照して、レプリカ生成型干渉キャンセラの動作を説明する。ここでは、説明を平易にするため、受信信号が２波（信号＃１、信号＃２）の場合を想定し、以下説明を進める。

このレプリカ生成型干渉キャンセラ２００では、伝送路推定部２１８は、希望信号及び干渉信号の伝送路の時間的広がりを考慮した伝送路の状態を推定し、係数可変形フィルタａ２１４及び係数可変形フィルタｂ２１５において上記推定した伝送路の状態（伝送路推定値）を、希望信号及び干渉信号の取りうる全てのシンボル系列候補に付加することにより、全てのシンボル系列候補に対して希望信号レプリカと干渉信号レプリカを生成し、加算器２１６でそれらの和をとって受信信号レプリカを生成する。そして、実際の受信信号と最も近い受信信号レプリカを与える希望信号及び干渉信号のシンボル系列候補を最尤系列推定部２２０で判定し、希望信号のシンボル系列候補を受信信号の判定結果として出力することにより、実効的に干渉を除去する。

このように受信信号から適応的に干渉信号を除去することにより、異なる複数の信号が同一時刻に同一周波数にて使用することが可能となり、周波数利用効率を向上させることが可能となる。

また、各ユーザに対応するパス毎に伝送路特性を推定することにより、情報信号の位相を補償し、該補償後の情報信号を用いて、干渉をキャンセルする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、最終ステージにて推定された周波数オフセットを利用して上記伝送路特性を推定することで、高精度に伝送路特性を推定することができ、その結果、復号後のデータの品質向上を実現することができる旨が記載されている
特開２０００ −２５２９５８号公報

上述した従来のレプリカ生成型干渉キャンセラは、希望信号及び干渉信号のレプリカを生成することにより、実効的に干渉を除去することが可能であるが、希望信号と干渉信号の中心周波数が異なる場合、受信側で検波を行った後の信号が、高速で回転するように観測される。図２６は、この様子を説明するための図である。同図において、今、送信装置＃１と受信装置＃１が通信し、送信装置＃１からは中心周波数をｆ_ｃ１、占有帯域幅をＢＷ_１とする広帯域の送信信号（信号＃１）が送信されているものとする。また、送信装置＃２と受信装置＃２が通信し、送信装置＃２からは中心周波数をｆ_ｃ２、占有帯域幅をＢＷ_２とする狭帯域の送信信号（信号＃２）が送信されているものとする。このような状態において受信装置＃１で受信される受信信号に着目すると、当該受信装置＃１では、送信装置＃１から送信された広帯域信号の他に送信装置＃２から送信された狭帯域信号が干渉信号として受信される。すなわち、同図（ａ）の上段に示されるように、中心周波数の異なる信号が同一周波数帯上で存在することになる。このような受信信号をＩＱ平面で展開すると、同図（ａ）の後段に示されるように、中心周波数差に応じて高速で回転するように観測される。従って、従来のレプリカ生成型干渉キャンセラを上記のような環境下で適用しても伝送路推定アルゴリズムがその高速回転に追従できず、干渉除去性能が著しく劣化するという問題があった。

また、同一の周波数の一部または全部を共有する無線信号で、それぞれの信号の占有帯域幅が異なる場合には、希望信号と干渉信号の間の中心周波数差は、干渉除去性能の大きな劣化要因となる。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、同一周波数帯域上に中心周波数が異なる信号を存在しても、干渉除去性能を向上させることができる受信装置、送信装置、無線通信システム、及び受信方法を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、受信信号のレプリカを生成し、受信される複数の信号を分離して干渉を抑圧する干渉抑圧手段を備える受信装置において、前記干渉抑圧手段は、前記複数の信号の周波数を考慮して該複数の信号の位相を所定の回転周波数で回転させる位相回転手段と、前記所定の回転周波数を指定する回転周波数制御手段と、前記位相回転手段により回転させられた信号を用いて前記複数の信号についてレプリカを生成するレプリカ生成手段と、を備えることを特徴としている。

また、本発明の請求項２によれば、前記受信装置において、前記干渉抑圧手段は、所定の基準周波数と受信信号の中心周波数との差を検出する周波数差検出手段を備え、前記回転周波数制御手段は、前記所定の回転周波数を、前記周波数差検出手段において検出される周波数差と一致させるように制御することを特徴としている。

また、本発明の請求項３によれば、前記受信装置において、前記干渉抑圧手段は、前記複数の信号の伝送路状態を推定する伝送路推定手段と、前記伝送路推定手段において推定される伝送路推定値の回転速度から、前記所定の回転周波数と、前記所定の基準周波数と受信信号の中心周波数との差分である周波数との周波数誤差を推定する誤差推定手段と、を備えることを特徴としている。

また、本発明の請求項４によれば、前記受信装置において、前記周波数差検出手段は、前記周波数誤差の平均自乗誤差が所定値となるように、検出した周波数差を修正することを特徴としている。

また、本発明の請求項５によれば、前記受信装置において、前記周波数差検出手段は、前記回転周波数制御手段において前記所定の回転周波数を可変させて、前記誤差推定手段における周波数誤差が所定値となる回転周波数を探索することにより、前記所定の基準周波数と受信信号の中心周波数との差を検出することを特徴としている。

また、本発明の請求項６によれば、前記受信装置において、前記周波数差検出手段は、前記回転周波数制御手段において前記所定の回転周波数を可変させて、前記レプリカ生成手段により生成されたレプリカと受信信号との誤差の平均が所定値となる回転周波数を探索することにより、前記所定の基準周波数と受信信号の中心周波数との差を検出することを特徴としている。

また、本発明の請求項７によれば、前記受信装置において、前記干渉抑圧手段は、送信側の送信装置より送信される中心周波数又は搬送波周波数に関する情報と他の情報とを分離して振り分ける信号振分手段を備え、前記周波数差検出手段は、前記信号振分手段により振り分けられた中心周波数又は搬送波周波数の情報を検出し、前記所定の基準周波数との差を計算することにより周波数差を求めることを特徴としている。

また、本発明の請求項８によれば、前記受信装置において、前記干渉抑圧手段は、送信装置において使用される中心周波数のリストを保有する周波数情報保有手段を備え、前記周波数情報保有手段は、前記中心周波数のリストから一の中心周波数を選択し、前記周波数差検出手段は、前記周波数情報保有手段により選択された中心周波数と前記所定の基準周波数との差を算出することを特徴としている。

また、本発明の請求項９によれば、前記受信装置において、前記干渉抑圧手段は、前記伝送路推定手段において推定される伝送路推定値から信号の回転速度を算出する回転速度算出手段を備え、前記周波数情報保有手段は、前記回転速度が所定値以上である場合に、前記中心周波数を再選択することを特徴としている。

また、本発明の請求項１０によれば、前記受信装置において、前記周波数情報保有手段は、前記回転速度算出手段により算出された回転速度の正負の値に応じて中心周波数を再選択することを特徴としている。

また、本発明の請求項１１によれば、前記受信装置において、前記周波数差検出手段は、送信側の送信装置より送信される中心周波数又は搬送波周波数に関する情報を抽出し、抽出した中心周波数又は搬送波周波数を中心とする所定の範囲で回転周波数を可変させ、前記所定の基準周波数と受信信号の中心周波数又は搬送波周波数との差を検出することを特徴としている。

また、本発明の請求項１２によれば、前記受信装置において、前記干渉抑圧手段は、受信信号に含まれる複数の信号の受信品質を推定する受信品質推定手段を備え、前記周波数差検出手段は、前記受信品質推定手段により推定された複数の信号の受信品質に基づいて、順番に前記所定の基準周波数と中心周波数との周波数差を検出することを特徴としている。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る送信装置は、請求項１３に記載されるように、中心周波数又は搬送波周波数に関する情報を生成する周波数情報生成手段と、前記生成した中心周波数又は搬送波周波数に関する情報を、所定の信号に含めて受信装置に送信する周波数情報送信手段と、を備えることを特徴としている。

また、本発明の請求項１４によれば、前記送信装置において 前記所定の信号は、周波数帯の一部または全てを共有する全ての送信装置に共通のチャネルにより送信されることを特徴としている。

上記のような本発明によれば、中心周波数の異なる複数の信号について受信信号レプリカを生成することで、中心周波数が異なる干渉信号に対して、伝送路推定アルゴリズムの追従が可能となり、同一周波数帯域上で中心周波数の異なる複数の信号を重複して利用することができる。

本願発明によれば、中心周波数の異なる信号が同一周波数帯上に存在する場合であっても、それぞれの信号を分離して取り出すことが可能となり、干渉除去性能を向上させることができる。

本発明の骨子は、受信信号に含まれる複数の信号それぞれの周波数、例えば、中心周波数や搬送波周波数の違いを考慮して、高精度にレプリカを生成することである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第1の実施形態）
本発明の実施の一形態に係る無線通信システムは、上述の従来技術の説明で用いた図２６と同様に構成され、複数の送信装置と複数の受信装置とから構成される。

図１は、本実施形態に係る無線通信システムで用いられる受信装置１の構成を示すブロック図である。

同図において、この受信装置１は、干渉抑圧手段として、検波部１１と、局部発振器１２と、標本化部１３と、レプリカ生成部１４_１、１４_２と、回転周波数制御部１５と、加算器１６と、減算器１７と、伝送路推定部１８と、自乗器１９と、最尤系列推定部２０と、を備える。また、レプリカ生成部１４_１、１４_２には、それぞれ信号発生部ａ２１、ｂ３１と、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２と、係数可変型フィルタａ２３、ｂ３３が備えられる。

次に、上記のように構成された受信装置１の動作について説明する。以下、本実施例での説明を平易にするため、従来技術の説明と同様、受信信号が２波（信号＃１、信号＃２）である場合を想定し、説明を進める。

まず、受信装置１では、複数の送信装置から送信された送信信号（信号＃１、信号＃２）が受信される。この受信信号は、中心周波数の異なる複数の信号が混ざり合ったもので、受信後、検波部１１に入力される。局部発振器１２は、検波部１１に検波のための所定の基準周波数（ｆ_ｃｃ）を入力する。検波部１１で検波された受信信号は、標本化部１３を介して減算器１７に入力される。減算器１７では、標本化部１３からの標本値から受信信号レプリカを減算し、減算結果である誤差信号を、自乗器１９及び伝送路推定部１８に入力する。

最尤系列推定部２０は、中心周波数の異なる複数の信号、ここでは、信号＃１、信号＃２それぞれに対するシンボル系列候補を、信号＃１用の信号発生部ａ２１、信号＃２用の信号発生部ｂ３１に出力する。信号発生部ａ２１、ｂ３１は、入力されたシンボル系列候補を変調し、信号空間上の信号候補として信号位相回転部ａ２２、ｂ３２に入力する。信号位相回転部ａ２２、ｂ３２は、回転周波数制御部１５から出力される回転周波数に関する所定の信号（例えば、制御信号であって、以下では制御信号を用いて説明する）に従って信号候補を回転させる。このとき、回転周波数Δｆ_ｃに対して信号の位相を角速度２πΔｆ_ｃで回転させる。具体的には、信号位相回転部ａ２２は、図２に示すように、時間ｔに対して回転量計算部４１で位相回転量２πΔｆ_ｃｔを算出し、信号発生部２１ａ、２２ｂから入力される信号候補に、ｅ^{ｊ２πΔｆｃｔ}を乗算器４２で乗算することにより位相回転後の信号候補を得ることができる。ここでは、信号位相回転部ａ２２を例にとり説明したが、信号位相回転部ｂ３２の動作も上記同様になされる。

なお、本実施形態では、回転周波数制御部１５が、信号＃１、信号＃２に対する所定の回転周波数Δｆ_１、Δｆ_２の情報をメモリ等に予め保持しているものと仮定している。回転周波数制御部１５は、上記所定の回転周波数Δｆ_１、Δｆ_２の情報を、メモリから所定タイミングで読み出し、制御信号に含めて信号位相回転部ａ２２、ｂ２３に出力する。

また、回転周波数制御部１５で保持される所定の回転周波数Δｆ_１、Δｆ_２の情報は、例えば、有線ネットワークもしくは無線ネットワークを介して当該受信装置１に送られてくる。

上記のようにして信号位相回転部ａ２２、ｂ２３において位相回転を加えられた信号候補は、係数可変型フィルタａ２３、ｂ３３と伝送路推定部１８に入力される。係数可変型フィルタａ２３、ｂ３３では、伝送路推定部１８から入力された伝送路推定値に従ってフィルタ係数を設定し、遅延波を含む時間的な広がりのあるレプリカ信号（受信信号レプリカ）を出力する。この出力された受信信号レプリカは、その後、自乗器１９において標本化後の受信信号との差の自乗が算出され、最尤系列推定部２０に入力される。

最尤系列推定部２０は、標本化後の受信信号と受信信号レプリカとの差の自乗を基準として、最も受信信号に近いレプリカ信号を与える信号＃１、信号＃２に対するシンボル系列を受信したものと判定し、判定結果を出力する。

伝送路推定部１８は、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２より入力された位相回転後の信号と、受信信号と受信信号レプリカとの差を用いて、逐次伝送路の推定を行う。

このように本実施形態によれば、信号位相回転部が、回転周波数制御部から指示される回転周波数で、信号発生部で出力した信号の位相を回転させ、係数可変型フィルタにおいて、その回転後の信号を用いて中心周波数の異なる複数の信号についてレプリカを生成するので、帯域の一部または全部を重複して利用する複数の信号の中心周波数がそれぞれ異なり、検波後の信号が高速に回転する場合であっても、容易にレプリカを生成することができる。この結果、伝送路推定アルゴリズムの追従性を損なうことなく干渉除去性能を向上させることができる。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る受信装置２の構成を示すブロック図である。本実施形態における受信装置は、図１に示す受信装置１と比較して新たに周波数検出部５１を追加して構成される。なお、図１に示した受信装置の構成要素と同一の要素については同一の符号を付しその説明は省略すると共に、以下では、本実施形態の特徴点について説明する。

同図において、中心周波数の異なる複数の信号が混ざり合った受信信号が、検波部１１と周波数差検出部５１に入力される。局部発振器１２は、検波部１１と周波数差検出部５１に検波の基準周波数ｆ_ｃｃを入力する。

検波部１１で検波された受信信号は、標本化部１３を介して減算器１７に入力される。減算器１７では、標本化部１３からの標本値から受信信号レプリカを減算し、減算結果である誤差信号を自乗器１９及び伝送路推定部１８に入力する。

最尤系列推定部２０は、複数の信号（ここでは、信号＃１、信号＃２）それぞれに対してシンボル系列候補を出力し、信号発生部ａ２１、ｂ３１に入力する。

信号発生部ａ２１、ｂ３１は、入力されたシンボル系列候補を変調し、信号空間上の信号候補として信号位相回転部ａ２２、ｂ３２に入力する。

周波数差検出部５１は、入力信号と検波部１１における基準周波数ｆ_ｃｃとから、複数の信号の中心周波数（ｆ_ｃ１、ｆ_ｃ２）と検波の基準周波数（ｆ_ｃｃ）との周波数差（Δｆ_ｃ１、Δｆ_ｃ２）を算出（下記式（１）参照）し、算出した周波数差の情報を回転周波数制御部１５に入力する。

（式１）
Δｆ_ｃ１＝ｆ_ｃ１-ｆ_ｃｃ
Δｆ_ｃ２＝ｆ_ｃ２-ｆ_ｃｃ
回転周波数制御部１５は、周波数差（Δｆ_ｃ１、Δｆ_ｃ２）の情報を回転周波数の情報として制御信号に含めて信号位相回転部ａ２２、ｂ３２に出力する。信号位相回転部ａ２２、ｂ３２は、制御信号から回転周波数に関する情報を抽出し、この回転周波数に関する情報に従って信号候補を回転させる。本実施形態では、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２は、周波数差Δ_ｆｃに対して信号の位相を角速度２πΔ_ｆｃで回転させる。

上記のようにして信号位相回転部ａ２２、ｂ３２において位相回転を加えられた信号候補は、係数可変型フィルタａ２３、ｂ３３と伝送路推定部１８に入力される。

係数可変型フィルタａ２２、ｂ３３では、伝送路推定部１８から入力された伝送路推定値に従ってフィルタ係数を設定し、遅延波を含む時間的な広がりのあるレプリカ信号を出力する。

最尤系列推定部２０は、標本化部１３から出力される標本化後の受信信号と係数可変型フィルタａ２２、ｂ３３から出力され、加算器１６で和算された受信信号レプリカとの差の自乗を基準として、最も受信信号に近いレプリカ信号を与えるシンボル系列を受信したものと判定し、判定結果を出力する。

伝送路推定部１８は、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２より入力された信号と、受信信号と受信信号レプリカとの差を用いて、逐次伝送路の推定を行う。このとき、伝送路推定部１８に入力される信号は、中心周波数と検波の基準周波数との周波数差に応じた角速度で回転しているため、伝送路推定部１８において推定する伝送路推定値は、周波数差による影響を受けない。

このように本実施形態によれば、周波数差検出部で検出された中心周波数と基準周波数との周波数差に応じて信号候補を回転させるので、中心周波数の差が大きく、信号が高速で回転している場合であっても、高精度に伝送路推定値を求めることができる。すなわち、所定の検波の基準周波数で検波した後の受信信号に対して、受信信号に含まれる複数の信号の中心周波数の違いを考慮して、高精度にレプリカを生成することができ、干渉除去性能を向上させることができる。

（第３の実施形態）
上記第２の実施形態では、検波の基準周波数を所定の周波数とし、周波数差検出部５１において周波数差を検出する場合を例示したが、本実施形態では、 検波の基準周波数を信号＃１の中心周波数（ｆ_ｃ１）に合わせた態様である。

図４は、第３の実施形態に係る受信装置３の構成を示すブロック図である。本実施形態における受信装置は、図３に示した受信装置と比較して信号＃１用レプリカ生成回路１４_１内の信号位相回転部２２が省略される。なお、図１に示した受信装置の構成要素と同一の要素については同一の符号を付しその説明は省略すると共に、以下では、本実施形態の特徴点について説明する。

本実施形態では、周波数差検出部５１は、入力信号と検波部１１における基準周波数ｆ_ｃ１とから、複数の信号それぞれの中心周波数と検波の基準周波数との周波数差（Δｆ_ｃ２）を算出（下記式（２）参照）し、算出した周波数差の情報を回転周波数制御部１５に入力する。

（式２）
Δｆ_ｃ２＝ｆ_ｃ２-ｆ_ｃ１
この場合、検波の基準周波数を信号＃１の中心周波数としているため、信号＃１のレプリカ生成回路１４_１に入力される周波数差は０となり、信号を回転させる必要がなくなるため、信号位相回転部ａ２２を省略することが可能となる。

このように本実施形態によれば、第３の実施形態の効果に加えて、レプリカ生成回路の構成を簡略化しつつ、干渉除去性能を向上させることができる。

（第４の実施形態）
図５は、第４の実施形態に係る受信装置４の構成を示すブロック図である。本実施形態における受信装置は、図３に示した受信装置と比較して新たに誤差検出手段を追加して構成される。なお、図１に示した受信装置の構成要素と同一の要素については同一の符号を付しその説明は省略すると共に、以下では、本実施形態の特徴点について説明する。
同図において、中心周波数の異なる複数の信号が混ざり合った受信信号が、検波部１１に入力される。局部発振器１２は、検波部１１に検波の基準周波数を入力する。検波部１１で検波された受信信号は、標本化部１３を介して減算器１３に入力される。減算器１３では、標本化部１３からの標本値から受信信号レプリカを減算し、減算結果である誤差信号を自乗器１９及び伝送路推定部１８に入力する。

伝送路推定部１８では、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２より入力された信号と、受信信号と受信信号レプリカとの誤差を用いて、逐次伝送路の推定を行う。伝送路推定部１８で推定された伝送路推定値は、係数可変型フィルタａ２３、ｂ３３と誤差推定部６１に入力される。例えば、受信信号の中心周波数と検波の基準周波数が周波数差Δｆ_ｃだけずれていると、伝送路推定値は、伝搬路におけるフェージングの影響に、上記周波数差に応じた角速度２πΔｆ_ｃの回転が加わった値として推定される。

また、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２において、角速度２πｆ_ｎで信号を回転させている場合であっても、伝送路推定値は、角速度２π（Δｆ_ｃ−ｆ_ｎ）の回転が加わった値として推定される。そこで、本実施形態では、誤差推定部６１が、上記の伝送路推定値により、信号の回転速度を観測し、その回転速度から信号の中心周波数と周波数差検出部５１において検出されている周波数との周波数誤差を算出する。具体的には、誤差推定部６１は、信号の回転速度を観測し、以下の式にしたがって周波数誤差を算出する。

（式３）
周波数誤差=（伝送路推定値の観測時間内での総位相回転量）／（２π×(観測時間)）
周波数差検出部５１は、上記のようにして誤差推定部６１で算出される周波数誤差の推定値（Δｆ_ｃ１、Δｆ_ｃ２）を入力とし、この周波数誤差の平均自乗誤差が所定値、好ましくは、小さくなるように逐次推定アルゴリズムを用いて周波数差を修正する。ここで、図６を用いて、この逐次推定アルゴリズムについて説明する。本例は、逐次推定アルゴリズムの例として、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを用いる場合を示している。図６は、上記逐次推定アルゴリズムを適用した周波数差検出部５１の構成を示すブロック図である。ここで、ある時点で検出されている周波数差をｆ_ｎ−１とする。周波数差検出部５１に、誤差推定部６１において推定された周波数誤差推定値Δｆが入力されると、その周波数誤差にステップパラメータμが乗算器５２で乗算される。ここで、ステップパラメータμは十分小さい正数（０＜μ＜＜１）であれば任意でよい。

続いて、周波数誤差にステップパラメータを乗算した値μΔｆに、ある時点で検出されている周波数差ｆ_ｎ−１を加算器５３で加算することにより、次の時点での周波数差ｆ_ｎが求まる。これにより、平均自乗誤差が小さく、確度の高い周波数差推定値を逐次推定して得ることが可能となる。

図５に戻り、説明を続ける。周波数差検出部５１は、上記のようにして修正した周波数差の情報ｆ_ｎ１、ｆ_ｎ２を回転周波数制御部１５に入力する。

最尤系列推定部２０は、複数の信号それぞれに対してシンボル系列候補を出力し、信号発生部ａ２１、ｂ３１に入力する。信号発生部ａ２１、ｂ３１は、入力されたシンボル系列候補を変調し、信号空間上の信号候補として信号位相回転部ａ２２、ｂ３２に入力する。信号位相回転部ａ２２、ｂ３２では、回転周波数制御部１５から入力される回転周波数に関する制御信号に従って信号候補を回転させる。このようにして信号位相回転部ａ２２、ｂ３２において位相回転を加えられた信号候補は、係数可変型フィルタａ２３、ｂ３３と伝送路推定部１８に入力される。

係数可変型フィルタａ２３、ｂ３３では、伝送路推定部１８から入力された伝送路推定値に従ってフィルタ係数を設定し、遅延波を含む時間的な広がりのあるレプリカ信号を出力する。最尤系列推定部２０は、標本化部１３から出力される標本化後の受信信号と各々の係数可変型フィルタａ２２、ｂ３３から出力され加算器１６で和算された受信信号レプリカとの差の自乗を基準として、最も受信信号に近いレプリカ信号を与えるシンボル系列を受信したものと判定し、判定結果を出力する。

このように本実施形態によれば、誤差推定部６１で算出される周波数誤差を用いて周波数差を修正することにより、適応的に最適な回転周波数を得ることができ、かつ中心周波数の情報がない条件であっても、独自に周波数差を推定することが可能となる。その結果、中心周波数を認識するための情報を管理する必要がないので、受信装置での情報管理を簡略化できる。

また、上記と同様の構成において、回転周波数制御部１５は、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２における信号の回転周波数を可変させるように制御信号を出力し、周波数差検出部５１は、誤差推定部６１における周波数誤差が最小となる回転周波数を探索することにより、受信信号と検波の基準周波数との周波数差を検出するようにしてもよい。以下、このことについて詳述する。

まず、回転周波数の可動範囲を、図７に示すように所定のステップ幅で区切り、それぞれの周波数に、ｆ_ｃｙ，１，ｆ_ｃｙ，２，・・・，ｆ_ｃｙ，ｎのようにラベルを付ける。

次に、図８に示すフローチャートに従って、最小の周波数誤差を与える回転周波数を求める。まず、初期設定として、最小周波数誤差ｗ_minを十分大きな値に設定（ステップＳ１）し、インデックスとしてｋを‘１’に設定（ステップＳ２）し、最小周波数誤差を与える回転周波数をｆ_ｃｙ，１に設定（ステップＳ３）する。

続いて、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２における信号の回転周波数をｆ_ｃｙ，ｋに設定（ステップＳ４）し、その回転周波数を用いるときの周波数誤差ｗ_ｃｈを推定（ステップＳ５）する。

次に、ステップＳ５で推定した周波数誤差ｗ_ｃｈと最小周波数誤差ｗ_ｍｉｎの絶対値を比較（ステップＳ６）し、推定した周波数誤差の方が小さいと判定（ステップＳ６でＹｅｓ）された場合には、最小周波数誤差ｗ_ｍｉｎを推定した周波数誤差ｗ_ｃｈに置き換え、最小周波数誤差を与える周波数をｆ_ｃｙ，ｋとする。

一方、上記ステップＳ６で、推定した周波数誤差の絶対値が最小周波数誤差の絶対値よりも大きいと判定（ステップＳ６でＮｏ）された場合は、インデックスｋがｎに達したか否かが判定（ステップＳ８）され、ｎに達していなければ（ステップＳ８でＮｏ）、ｋが＋１インクリメント（ステップＳ９）されてステップＳ４以降の処理を上記同様繰り返す。一方、ステップＳ８で、インデックスｋがｎに達したと判定（ステップＳ８でＹｅｓ）されたときは、ステップＳ１０に移行し、検出周波数差をｆ_{ｃｙ，ｍｉｎ}とし処理を終了する。

このように本実施形態によれば、周波数差検出部５１が、上記のような比較動作を図７においてラベル付けした回転周波数ｆ_ｃｙ，１，ｆ_ｃｙ，２，・・・，ｆ_ｃｙ，ｎ全てに対して行うことにより、回転周波数の可動範囲の中で、最小の周波数誤差を与える回転周波数、すなわち、簡易な構成で検波の基準周波数と受信信号の中心周波数との周波数差を得ることができる。

（第５の実施形態）
図９は、第５の実施形態に係る受信装置５の構成を示すブロック図である。本実施形態における受信装置は、図５に示した受信装置と基本的構成を同様とするが、誤差推定部が省略されて構成される。なお、図１に示した受信装置の構成要素と同一の要素については同一の符号を付しその説明は省略すると共に、以下では、本実施形態の特徴点について説明する。

同図において、中心周波数の異なる複数の信号が混ざり合った受信信号が、検波部１１と周波数差検出部５１に入力される。局部発振器１２は、検波部１１と
周波数差検出部５１に検波の基準周波数を入力する。検波部１１で検波された受信信号は、標本化部１３を介して減算器１７に入力される。減算器１７では、標本化部１３からの標本値から受信信号レプリカを減算し、減算結果である誤差信号を自乗器１９及び伝送路推定部１８に入力する。

伝送路推定部１８では、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２より入力された信号と、受信信号と受信信号レプリカとの誤差を用いて、逐次伝送路の推定を行う。伝送路推定部１８で推定された伝送路推定値は、係数可変型フィルタａ２３、ｂ３３に入力される。

信号発生部ａ２１、ｂ３１は、入力されたシンボル系列候補を変調し、信号空間上の信号候補として信号位相回転部ａ２２、ｂ３２に入力する。信号位相回転部ａ２２、ｂ３２では、回転周波数制御部１５から入力される回転周波数に関する制御信号に従って信号候補を回転させる。

上記のようにして信号位相回転部ａ２２、ｂ３２において位相回転を加えられた信号候補は、係数可変型フィルタａ２３、ｂ３３と伝送路推定部１８に入力され、係数可変型フィルタａ２３、ｂ３３では、伝送路推定部１８から入力された伝送路推定値に従ってフィルタ係数を設定し、遅延波を含む時間的な広がりのあるレプリカ信号を出力する。自乗器１９は、受信信号とレプリカ信号との差分の自乗（複素信号の場合は、複素共役を乗算したもの）を最尤系列推定部２０と周波数差検出部に入力する。

最尤系列推定部２０は、標本化部１３から出力される標本化後の受信信号と係数可変型フィルタａ２３、ｂ３３から出力され加算器１６により和算されたと受信信号レプリカとの差の自乗を基準として、最も受信信号に近いレプリカ信号を与えるシンボル系列を受信したものと判定し、判定結果を出力する。

周波数差検出部５１は、回転周波数制御部１５に制御信号を可変させて信号位相回転部ａ２２、ｂ３２における信号の回転周波数を可変させ、それぞれの回転周波数に対して得られる自乗器１９から入力される受信信号とレプリカ信号との誤差の平均が最小となる回転周波数を探索し、受信信号と検波の基準周波数との周波数差を検出する。具体的には、前述の図７に示すように、回転周波数の可動範囲を所定のステップ幅で区切り、それぞれの周波数に、ｆ_ｃｙ，１，ｆ_ｃｙ，２，・・・，ｆ_ｃｙ，ｎのようにラベルを付ける。以下、図１０に示すフローチャートに従って、受信信号と検波の基準周波数との周波数差を検出する処理手順について説明する。

同図において、まず、初期設定として、最小誤差｜ｅ_min｜を十分大きな値に設定（ステップＳ１１）し、インデックスとしてｋを‘１’に設定（ステップＳ１２）、最小誤差を与える回転周波数をｆ_ｃｙ，１に設定（ステップＳ１３）する。

続いて、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２における信号の回転周波数をｆ_ｃｙ，ｋに設定（ステップＳ１４）し、その回転周波数を用いるときの自乗誤差｜ｅ_ｋ｜^２を算出（ステップＳ１５）する。

次に、ステップＳ１５で算出した自乗誤差｜ｅ_ｋ｜^２と最小誤差の自乗｜ｅ_min｜^２を比較（ステップＳ１６）し、算出した誤差の方が小さいと判定（ステップＳ１６でＹｅｓ）された場合は、最小誤差｜ｅ_min｜を算出した誤差｜ｅ_ｋ｜に置き換え、最小誤差を与える周波数をｆ_ｃｙ，ｋとする。

一方、上記ステップＳ１６で、算出した自乗誤差が最小誤差の自乗よりも大きいと判定（ステップＳ１６でＮｏ）された場合は、インデックスｋがｎに達したか否かが判定（ステップＳ１８）され、ｎに達していなければ（ステップＳ１８でＮｏ）、ｋが＋１インクリメント（ステップＳ１９）されてステップＳ１４以降の処理が繰り返される。一方、ステップＳ１８で、インデックスｋがｎに達したと判定（ステップＳ１８でＹｅｓ）されたときは、ステップＳ２０に移行し、検出周波数差をｆ_{ｃｙ，ｍｉｎ}として処理を終了する。

このように本実施形態によれば、周波数差検出部５１が、図７においてラベル付けした回転周波数ｆ_ｃｙ，１，ｆ_ｃｙ，２，・・・，ｆ_ｃｙ，ｎ全てに対して行うことにより、回転周波数の可動範囲の中で、最小の誤差を与える回転周波数、すなわち、検波の基準周波数と受信信号の中心周波数との周波数差を得ることができる。

（第６の実施形態）
図１１は、本実施形態に係る無線通信システムでの制御信号の送受信の例を示す図である。本実施形態に係る無線通信システムは、上述の従来技術の説明で用いた図２６と同様に構成され、複数の送信装置と複数の受信装置から構成される。よって、ここでは、図２６に示す構成要素と同一の符号を付している。

同図において、送信装置は、送信する信号の中心周波数の情報を含む制御信号を送信し、受信装置では希望信号の制御信号のみではなく、干渉信号の制御信号も受信する。例えば、受信装置＃１では、送信装置＃１から送信された信号＃１の中心周波数ｆ_ｃ１の情報を含む制御信号及び送信装置＃２から送信された信号＃２の中心周波数ｆ_ｃ２の情報を含む制御信号の両方を受信する。

図１２は、上記のような制御信号を送信する送信装置の構成を示すブロック図である。

同図において、この送信装置１００は、制御信号生成部１０１と、局部発信器１０２と、周波数変換器１０３と、変調器１０４と、信号合成器１０５と、アンテナ１０６と、から構成される。

制御信号生成部１０１は、使用する中心周波数の情報と、その他の制御情報とを含む制御信号を生成し、生成した制御信号を、データ変調信号を送信する際に信号合成器１０５に入力する。中心周波数情報は、局部発振器１０２にも入力され、局部発振器１０２は、周波数変換器１０３にその中心周波数情報に応じた基準周波数を入力し、変調器１０４から出力されるデータ変調信号の中心周波数を制御する。このようにして周波数変換器１０３で中心周波数を変換されたデータ変調信号は、信号合成器１０５に入力され、同器１０５において制御信号とデータ変調信号とが合成される。そして、合成された信号はアンテナ１０６を介して受信装置に送られる。

図１３は、本実施形態に係る受信装置６の構成を示すブロック図である。本実施形態における受信装置は、図３に示す受信装置と比較して新たに信号振分部７１を追加して構成されるものであり、信号振分部７１に係る動作以外は図３に示す受信装置と同様に動作する。従って、重複する部分についてはその説明は省略すると共に、以下では、本実施形態の特徴点について説明する。なお、図３に示した受信装置の構成要素と同一の要素については同一の符号を付している。

同図において、中心周波数の異なる複数の信号それぞれに関する中心周波数の情報を含む制御信号とそれぞれのデータ変調信号の合成信号が信号振分部７１に入力されると、信号振分部７１は、データ変調信号と制御信号を分離し、制御信号から中心周波数に関する情報を抽出し、周波数差検出部５１に入力する。また、データ変調信号を検波部１１に入力する。このとき、制御信号が周波数帯の一部または全てを共有する全ての送信装置に共通の制御用の周波数を用いて送信される場合、上記信号振分部７１は、図１４に示すように、制御信号を通過させる帯域通過フィルタ７２と、データ信号を通過させる帯域通過フィルタ７３を用いて制御信号とデータ信号を分離し、周波数情報抽出部７４において制御信号から中心周波数情報を取り出すことにより、中心周波数情報とデータ信号とを分離する。

また、周波数情報信号をデータ信号と同じ周波数帯域を用いて送信する場合は、送信装置において、周波数情報として、使用する中心周波数に固有の既知のシンボル系列を用いることにより、受信装置６において、それらの既知のシンボル系列で相関をとることで、信号振分部７１は周波数情報を獲得することができ、中心周波数の情報を出力することができる。この場合、受信装置６における周波数差検出部５１は、入力された複数の信号に関する中心周波数の情報から、それぞれの中心周波数と検波の基準周波数の周波数差を算出し、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２に入力する。これにより、受信装置６において、容易かつ高速に受信信号の中心周波数を検出することができ、高精度に受信信号レプリカを生成することが可能となる。

（第７の実施形態）
図１５は、本実施形態に係る受信装置７の構成を示すブロック図である。本実施形態における受信装置７は、図３に示す受信装置と比較して新たに周波数情報保有部８１を追加して構成されるものであり、周波数情報保有部８１に係る動作以外は図３に示す受信装置と同様に動作する。従って、重複する部分についてはその説明は省略すると共に、以下では、本実施形態の特徴点について説明する。なお、図３に示した受信装置の構成要素と同一の要素については同一の符号を付している。

同図において、周波数情報保有部８１は、送信側の送信装置で使用する可能性のある中心周波数のリストを保有しており、そのリストから、複数の信号それぞれに対して、使用されていると考えられる周波数を選択し、周波数差検出部５１に出力する。ここで、上記選択された周波数を被選択周波数と呼ぶ。被選択周波数の選択方法は、例えば、周波数情報信号を用いて指定するのでもよいし、伝送路推定値から周波数差を推定し、その推定した周波数差と検波の基準周波数とから中心周波数推定値を算出し、その算出した中心周波数と最も近い周波数をリストから選択するようにしてもよい。

上記周波数差検出部５１は、周波数情報保有部８１から出力される被選択周波数（ｆ_ｓ１、ｆ_ｓ２）と、検波の基準周波数（ｆ_ｃｃ）との周波数差（Δｆ_ｃ１、Δｆ_ｃ２）を算出（下記式（４）参照）し、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２に入力する。
（式４）
Δｆ_ｃ１＝ｆ_ｓ１-ｆ_ｃｃ
Δｆ_ｃ２＝ｆ_ｓ２-ｆ_ｃｃ
上記のような構成により、受信装置７は、制御信号がない場合であっても信号位相回転部ａ２２、ｂ３２における回転周波数をより正確に設定することが可能となる。その結果、周波数差の推定精度の劣化による伝送路推定精度の劣化を避けることが可能となる。

（第８の実施形態）
図１６は、本実施形態に係る受信装置８の構成を示すブロック図である。本実施形態における受信装置８は、図１５に示す受信装置と比較して新たに回転速度計測部９１を追加して構成されるものであり、回転速度計測部９１に係る動作以外は図１５に示す受信装置と同様に動作する。従って、重複する部分についてはその説明は省略すると共に、以下では、本実施形態の特徴点について図１７〜２０に示すフローチャートを用いて説明する。説明する。なお、図１５に示した受信装置の構成要素と同一の要素については同一の符号を付している。

図１７は、周波数情報保有部８１の第１の処理手順を示すフローチャートである。

同図において、周波数情報保有部８１では、まず、回転速度計測部９１で計測された伝送路推定値の回転速度（ｗ）が検出（ステップＳ２１）される。そして、ステップＳ２２において、その検出された回転速度の絶対値（｜ｗ｜）と回転速度閾値（ｗ_ｔｈ）が比較され、回転速度の絶対値（｜ｗ｜）が回転速度閾値（ｗ_ｔｈ）以下であると判定（ステップＳ２２でＮｏ）された場合、被選択周波数が適切であると判定しステップＳ２１の回転速度の検出に戻る。

一方、上記回転速度の絶対値（｜ｗ｜）が回転速度閾値（ｗ_ｔｈ）以上であると判定（ステップＳ２２でＹｅｓ）された場合は、被選択周波数が実際に使用されている中心周波数とは異なるものと判定し、被選択周波数を再選択（ステップＳ２３）する。このとき、回転速度が正である(回転方向が反時計回りである)場合には、被選択周波数が実際の中心周波数より低いと判断し、被選択周波数をより高いものにする。具体的には、図１８に示す処理手順に従って、被選択周波数が選択される。 図１８は、周波数情報保有部８１の第２の処理手順を示すフローチャートである。

同図において、まず、中心周波数のリストが周波数の低い順に並べられ、通し番号（例：ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_Ｎ）が付与（ステップＳ３１）される。つまり、通し番号が小さいほど対応する周波数は低く、大きいほど対応する周波数は高くなる。その後、ステップＳ３２において、被選択周波数の初期値（ｆ_ｋ）が設定され、回転速度計測部９１で計測された伝送路推定値の回転速度が検出（ステップＳ３３）される。そして、その検出された回転速度が正であるか否かが判定（ステップＳ３４）され、正でなければ（ステップＳ３４でＮｏ）、ステップＳ３３、３４の処理が繰り返され、正であれば（ステップＳ３４でＹｅｓ）、並べた周波数のリストにおいて、その時点で使用されている被選択周波数よりも大きい通し番号（ｋ←ｋ+ｍ）に対応する周波数を求め（ステップＳ３５）、求めた周波数を被選択周波数として設定（ステップＳ３６）する。

上記図１８に示すフローチャートでは、回転速度が正である場合の被選択周波数の選択手順について説明したが、回転速度が負である（回転方向が時計回りである）場合には、被選択周波数が実際の中心周波数より高いと判定し、被選択周波数をより低いものにする。具体的には、図１９に示すフローチャートに従って被選択周波数を設定する 図１９は、周波数情報保有部８１の第３の処理手順を示すフローチャートである。

同図において、まず、中心周波数のリストが周波数の低い順に並べられ、通し番号が付与（例：ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_Ｎ）される。その後、ステップＳ４２において、被選択周波数の初期値（ｆ_ｋ）が設定され、回転速度計測部９１で計測された伝送路推定値の回転速度が検出（ステップＳ４３）される。そして、その検出された回転速度が負であるか否かが判定（ステップＳ４４）され、負でなければ（ステップＳ４４でＮｏ）、ステップＳ４３、４４の処理が繰り返され、負であれば（ステップＳ４４でＹｅｓ）、並べた周波数のリストにおいて、その時点で使用されている被選択周波数よりも小さい通し番号に対応する周波数を求め（ステップＳ４５）、求めた周波数を被選択周波数として設定（ステップＳ４６）する。

上記実施形態では、回転速度が正である場合と、負である場合の被選択周波数の選択方法についてそれぞれ別に処理が流れる態様を例示したが、これらの処理を同時に行うことも可能である。具体的には、図２０に示すフローチャートの処理手順に従ってなされる。 図２０は、周波数情報保有部８１の第３の処理手順を示すフローチャートである。

同図において、まず、中心周波数のリストが周波数の低い順に並べられて、通し番号（例：ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_Ｎ）が付与（ステップＳ５１）される。その後、ステップＳ５２において、被選択周波数の初期値（ｆ_ｋ）が設定され、回転速度計測部９１で計測された伝送路推定値の回転速度が検出（ステップＳ５３）される。ステップＳ５４では、回転速度の絶対値（｜ｗ｜）と回転速度閾値（ｗ_ｔｈ）が比較され、閾値以下であると判定された場合（ステップＳ５４でＮｏ）は、被選択周波数が適切であると判定して制御を行わず、ステップＳ５３の回転速度の検出に戻る。

一方、閾値以上であると判定された場合（ステップＳ５４でＹｅｓ）は、被選択周波数が不適切であると判定し、ステップＳ５５に移行し、回転速度の正負を判定する。そして、判定結果が正(回転方向が反時計回りである)であれば（ステップＳ５５でＹｅｓ）は、被選択周波数が実際の中心周波数よりも低いと判定し、並べた周波数のリストにおいて、その時点で使用されている被選択周波数よりも大きい通し番号（ｋ←ｋ+ｍ_１）に対応する周波数を求め（ステップＳ５６）、求めた周波数を被選択周波数として設定（ステップＳ５７）して被選択周波数の周波数を上げる。一方、ステップＳ５５の判定で、判定結果が負である(回転方向が時計回りである)と判定（ステップＳ５５でＮｏ）された場合は、被選択周波数が実際の中心周波数よりも高いと判定し、並べた周波数のリストにおいて、その時点で使用されている被選択周波数よりも小さい通し番号（ｋ←ｋ−ｍ_２）に対応する周波数を求め（ステップＳ５８）、求めた周波数を被選択周波数として設定（ステップＳ５７）し、被選択周波数の周波数を下げる。

以上説明した上記方法によれば、被選択周波数の初期値は適当な値でよく、時間が経過するごとに被選択周波数が適切なものに修正されていく。すなわち、上述したような方法を用いることにより、中心周波数の情報がない条件であっても、受信装置で周波数差を高精度に推定することが可能となり、中心周波数の異なる信号を高精度に分離して取り出すことが可能となる。

また、信号位相回転部における信号の回転周波数と実際の信号の回転速度とを比較し、その差が大きい場合に被選択周波数を再選択するので、被選択周波数を受信信号の中心周波数と検波部の基準周波数との差に近づけることが可能となる。

さらに、被選択周波数を受信信号の中心周波数と検波部の基準周波数との差に高速に近づけることが可能となる。

（第９の実施形態）
図２１は、本実施形態に係る受信装置９の構成を示すブロック図である。本実施形態における受信装置９は、図１３に示す受信装置と比較して新たに誤差推定部６１追加して構成されるものであり、誤差推定部６１に係る動作以外は図１３に示す受信装置と同様に動作する。従って、重複する部分についてはその説明は省略すると共に、以下では、本実施形態の特徴点について説明する。なお、図１３に示した受信装置の構成要素と同一の要素については同一の符号を付している。

本実施形態においては、図１１及び図１２に示したように、中心周波数に関する情報を含む制御信号がデータ信号と共に送信装置から送られてくる。信号振分部７１は、データ信号と制御信号を振り分け、データ信号を検波部１１に、制御信号を周波数差検出部５１に入力する。周波数差検出部５１においては、制御信号に含まれる中心周波数情報と検波の基準周波数との周波数差を算出し、回転周波数制御部１５に入力する。このとき、受信信号の実際の中心周波数は、送信側送信装置の局部発振器の確度などの要因により、制御信号により指定した中心周波数とずれている可能性がある。そこで、本実施形態では、回転周波数制御部１５は、図２２に示すように、指定された中心周波数を中心とする所定の幅の周波数の範囲で、信号位相回転部ａ２２、ｂ３２の回転周波数を可変させる。周波数差検出部５１は、誤差推定部６１における周波数誤差が最小となる回転周波数を探索することにより、受信信号と検波の基準周波数との周波数差を検出する。具体的な動作は、図５〜７に示す第４の実施形態と同様に行うことができる。

このように本実施形態によれば、高速かつ高精度に周波数差を検出することが可能となる。

また、本実施形態では、一例として、周波数誤差が最小となる回転周波数を探索する場合を例示したが、図９、図７、図１９に示す方法と同様に、受信信号とレプリカ信号との誤差の平均が最小となる回転周波数を探索してもよい。

さらに、本実施形態では、制御信号に含まれる中心周波数情報は、中心周波数の情報そのものであるが、図１５に示すように周波数情報保有部８１を備え、周波数情報保有部８１のリスト中の周波数を指定する情報であってもよい。

（第１０の実施形態）
図２３は、本実施形態に係る受信装置１０の構成を示すブロック図である。本実施形態における受信装置１０は、図２１に示す受信装置と比較して新たに受信品質推定部９２が備えて構成される。受信品質推定部９２に係る動作以外は図２１に示す受信装置と同様に動作する。従って、重複する部分についてはその説明は省略すると共に、以下では、本実施形態の特徴点について説明する。なお、図２１に示した受信装置の構成要素と同一の要素については同一の符号を付している。

同図において、受信されたデータ信号は、信号振分部７１及び検波部１１を介して受信品質推定部９２に入力される。受信品質推定部９２では、受信信号中に含まれる信号の受信品質を比較し、その比較結果を周波数差検出部５１に入力する。このとき、受信品質としては、ＳＮＲ、ＣＮＲ、受信電力、ＳＩＲ、ＣＩＲ等を用いる。図２４は、５つの信号が周波数帯の一部または全部を共有して通信を行っている状態を表す図であり、各信号（信号＃１〜信号＃５）の受信電力が、（信号＃３）＞（信号＃１）＞（信号＃４）＞（信号＃２）＞（信号＃５）である状況を示している。本実施形態における受信品質推定部９２は、この受信電力の強弱の順序を周波数差検出部５１に入力する。なお、受信電力の強弱は、制御信号の受信電力を比較するのであってもよいし、各信号の送信側送信装置がそれぞれ受信側受信装置に対して既知のシンボル系列を送信し、受信側受信装置で、その既知のシンボル系列を用いて相関をとることにより、電力の強弱を判定するのであってもよい。

このように本実施形態では、受信品質推定部９２は、入力された周波数帯の一部または全部を共有して通信を行っている信号の受信品質が高いものより順に信号位相回転部ａ２２、ｂ３２での回転周波数を決定していく。これにより、受信信号に含まれる多数の信号に対して、正確に周波数差を検出し、受信信号レプリカを高精度に生成して信号を分離することが可能となる。

上記実施形態では、シングルキャリア伝送方式の送受信装置を例にとって説明したが、本発明はこのような伝送方式に適用した場合に限定されない。例えば、
マルチキャリア伝送方式の送受信装置にも適用可能であり、その場合、レプリカ生成回路をサブキャリア数分準備すればよい。

また、上記実施形態では、受信信号に含まれる複数の信号それぞれの中心周波数の違いを考慮して、受信信号レプリカを生成する場合を例にとって説明したが、搬送波周波数の違いを考慮して、受信信号レプリカを生成するような態様であってもよい。

また、送信装置において生成される制御信号に中心周波数の情報が含まれる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではく、中心周波数の識別が可能な搬送波周波数やチャネル情報等を制御信号に含めてもよい。

また、本発明に係る送受信装置は、移動通信システムにおける無線通信装置、例えば、無線基地局装置や無線端末装置に搭載されることができる。

第１の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 信号位相回転部の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 第４の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 周波数差検出部の構成を示すブロック図である。 回転周波数の概念図である。 第４の実施形態における周波数差検出動作の処理手順を示すフローチャートである。 第５の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 第５の実施形態における周波数差検出動作の処理手順を示すフローチャートである。 第６の実施形態に係る無線通信システムでの制御信号の送受信の例を示す図である。 第６の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。 第６の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 信号振分部の構成を示すブロック図である。 第７の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 第８の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 第８の実施形態に係る周波数情報保有部の第１の処理手順を示すフローチャートである。 第８の実施形態に係る周波数情報保有部の第２の処理手順を示すフローチャートである。 第８の実施形態に係る周波数情報保有部の第３の処理手順を示すフローチャートである。 第８の実施形態に係る周波数情報保有部の第４の処理手順を示すフローチャートである。 第９の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 回転周波数可動範囲の概念図である。 第１０の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 複数の信号が周波数帯の一部または全部を共有して通信を行っている状態を表す概念図である。 従来の干渉キャンセラの一例を示す構成図である。 中心周波数の異なる信号を同一周波数上で重複して利用した場合の従来の問題を説明するための図である。

符号の説明

１〜１０ 受信装置
１１ 検波部
１２ 局部発振器
１３、２１１ 標本化部
１４_１、１４_２ レプリカ生成部
１５ 回転周波数制御部
１６、５３、２１６ 加算器
１７、２１７ 減算器
１８、２１８ 伝送路推定部
１９、２１９ 自乗器
２０、２２０ 最尤系列推定部
２１、２１２ 信号発生部ａ
２２、２１３ 信号発生部ｂ
２２、２３ 信号位相回転部ａ、ｂ
２３、２１４ 係数可変型フィルタａ
３３、２１５ 係数可変型フィルタｂ
４１ 回転量計算部
５１ 周波数検出部
４２、５２ 乗算器
６１ 誤差推定部
７１ 信号振分部
８１ 周波数情報保有部
９１ 回転速度計測部
９２ 受信品質推定部
１００ 送信装置
１０１ 制御信号生成部
１０２ 局部発信器
１０３ 周波数変換器
１０４ 変調器
１０５ 信号合成器
１０６ アンテナ
２００ レプリカ生成型干渉キャンセラ

Claims (16)

1. 受信信号のレプリカを生成し、受信される複数の信号を分離して干渉を抑圧する干渉抑圧手段を備える受信装置において、
   前記干渉抑圧手段は、
   前記複数の信号の周波数を考慮して該複数の信号の位相を所定の回転周波数で回転させる位相回転手段と、
   前記所定の回転周波数を指定する回転周波数制御手段と、
   前記位相回転手段により回転させられた信号を用いて前記複数の信号についてレプリカを生成するレプリカ生成手段と、
   を備えることを特徴とする受信装置。
2. 請求項１に記載の受信装置において、
   前記干渉抑圧手段は、
   所定の基準周波数と受信信号の中心周波数との差を検出する周波数差検出手段を備え、
   前記回転周波数制御手段は、
   前記所定の回転周波数を、前記周波数差検出手段において検出される周波数差と一致させるように制御することを特徴とする受信装置。
3. 請求項１又は２いずれかに記載の受信装置において、
   前記干渉抑圧手段は、
   前記複数の信号の伝送路状態を推定する伝送路推定手段と、
   前記伝送路推定手段において推定される伝送路推定値の回転速度から、前記所定の回転周波数と、前記所定の基準周波数と受信信号の中心周波数との差分である周波数との周波数誤差を推定する誤差推定手段と、
   を備えることを特徴とする受信装置。
4. 請求項１乃至３いずれかに記載の受信装置において、
   前記周波数差検出手段は、前記周波数誤差の平均自乗誤差が所定値となるように、検出した周波数差を修正することを特徴とする受信装置。
5. 請求項１乃至３いずれかに記載の受信装置において、
   前記周波数差検出手段は、前記回転周波数制御手段において前記所定の回転周波数を可変させて、前記誤差推定手段における周波数誤差が所定値となる回転周波数を探索することにより、前記所定の基準周波数と受信信号の中心周波数との差を検出することを特徴とする受信装置。
6. 請求項１又は２に記載の受信装置において、
   前記周波数差検出手段は、前記回転周波数制御手段において前記所定の回転周波数を可変させて、前記レプリカ生成手段により生成されたレプリカと受信信号との誤差の平均が所定値となる回転周波数を探索することにより、前記所定の基準周波数と受信信号の中心周波数との差を検出することを特徴とする受信装置。
7. 請求項１乃至６いずれかに記載の受信装置において、
   前記干渉抑圧手段は、
   送信側の送信装置より送信される中心周波数又は搬送波周波数に関する情報と
   他の情報とを分離して振り分ける信号振分手段を備え、
   前記周波数差検出手段は、前記信号振分手段により振り分けられた中心周波数又は搬送波周波数の情報を検出し、前記所定の基準周波数との差を計算することにより周波数差を求めることを特徴とする受信装置。
8. 請求項１又は２に記載の受信装置において、
   前記干渉抑圧手段は、
   送信装置において使用される中心周波数のリストを保有する周波数情報保有手段を備え、
   前記周波数情報保有手段は、前記中心周波数のリストから一の中心周波数を選択し、
   前記周波数差検出手段は、
   前記周波数情報保有手段により選択された中心周波数と前記所定の基準周波数との差を算出することを特徴とする受信装置。
9. 請求項８に記載の受信装置において、
   前記干渉抑圧手段は、
   前記伝送路推定手段において推定される伝送路推定値から信号の回転速度を算出する回転速度算出手段を備え、
   前記周波数情報保有手段は、
   前記回転速度が所定値以上である場合に、前記中心周波数を再選択することを特徴とする受信装置。
10. 請求項９に記載の受信装置において、
    前記周波数情報保有手段は、前記回転速度算出手段により算出された回転速度の正負の値に応じて中心周波数を再選択することを特徴とする受信装置。
11. 請求項１乃至１０いずれかに記載の受信装置において、
    前記周波数差検出手段は、送信側の送信装置より送信される中心周波数又は搬送波周波数に関する情報を抽出し、抽出した中心周波数又は搬送波周波数を中心とする所定の範囲で回転周波数を可変させ、前記所定の基準周波数と受信信号の中心周波数又は搬送波周波数との差を検出することを特徴とする受信装置。
12. 請求項３乃至６、請求項８乃至１１いずれかに記載の受信装置において、
    前記干渉抑圧手段は、
    受信信号に含まれる複数の信号の受信品質を推定する受信品質推定手段を備え、
    前記周波数差検出手段は、
    前記受信品質推定手段により推定された複数の信号の受信品質に基づいて、順番に前記所定の基準周波数と中心周波数との周波数差を検出することを特徴とする受信装置。
13. 中心周波数又は搬送波周波数に関する情報を生成する周波数情報生成手段と、
    前記生成した中心周波数又は搬送波周波数に関する情報を、所定の信号に含めて受信装置に送信する周波数情報送信手段と、
    を備えることを特徴とする送信装置。
14. 請求項１３に記載の送信装置において、
    前記所定の信号は、周波数帯の一部または全てを共有する全ての送信装置に共通のチャネルにより送信されることを特徴とする送信装置。
15. 複数の送信装置と、この複数の送信装置と通信を行い、受信信号のレプリカを生成し、受信される複数の信号を分離して干渉を抑圧する干渉抑圧手段を備える複数の受信装置とを備える無線通信システムにおいて、
    前記送信装置は、中心周波数又は搬送波周波数に関する情報を含む所定の信号を生成して送信する周波数情報送信手段を備え、
    前記受信装置の干渉抑圧手段は、
    前記周波数情報送信手段により送信される所定の信号を入力とし、この信号から複数の信号の中心周波数又は搬送波周波数の情報を抽出し、抽出した中心周波数又は搬送波周波数を考慮して受信信号のレプリカを生成するレプリカ生成手段を備え、
    前記レプリカ生成手段により生成されたレプリカを用いて前記複数の信号を分離することを特徴とする無線通信システム。
16. 受信信号の復調に際して受信信号のレプリカを生成し、受信される複数の信号を分離して干渉を抑圧する干渉抑圧手段を備える受信装置における受信方法において、
    前記受信される複数の信号の中心周波数又は搬送波周波数を考慮した回転周波数で該複数の信号の位相を回転させるステップと、
    前記回転させられた信号を用いて前記複数の信号についてレプリカを生成するステップと、
    前記生成されたレプリカを用いて前記複数の信号を分離するステップと、
    を備えることを特徴とする受信方法。

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