JP2010093711A - 受信装置、受信方法、プログラム、及び無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の送信アンテナから送信される無線信号を複数の受信アンテナにより受信し、受信信号を出力する無線受信部と、前記受信信号に含まれる周波数誤差を検出して当該周波数誤差を補正する周波数制御部と、各送信アンテナと各受信アンテナとの間の個々の対に対応するチャネルの特性を要素とするチャネル行列を推定するチャネル推定部と、推定された前記チャネル行列を用いて前記受信信号を等化する等化部と、等化された前記受信信号を復調及び復号する復調復号部と、前記チャネル行列、前記受信信号、及び、前記復調復号部による復号結果又は前記等化部による等化結果に基づいて、各チャネルの特性の時間的変動を表すチャネル変動成分及び前記受信信号に残る位相誤差成分を推定する誤差推定部と、を備える受信装置を提供する。
【選択図】図2
Description
1.一実施形態に係る無線通信システムの概要
2.一実施形態に係る受信装置の説明
2−1.受信装置の構成例
2−2.受信処理の流れの一例
2−3.第1の変形例
2−4.第2の変形例
2−5.第3の変形例
3.まとめ
まず、図1を参照しながら、本発明の一実施形態に係る無線通信システム10の概要について説明する。
[2−1.受信装置の構成例]
図2は、一実施形態に係る受信装置110の構成を示すブロック図である。図2を参照すると、受信装置110は、N本の受信アンテナ112a、b…n、無線受信部120、周波数制御部130、FFT部140a、b…n、チャネル推定部150、等化部160、復調復号部170、及び誤差推定部180を備える。
ここまで、図1〜図3を用いて、本実施形態に係る受信装置110の構成について説明した。次に、図4を用いて、受信装置110による受信処理の流れを説明する。
受信装置110がOFDM方式により無線信号を受信した場合、FFT部140a、b…nにより分波されるサブキャリアごとの信号において、位相誤差成分がサブキャリアの周波数に応じた所定の傾きを有する場合がある。このような位相誤差成分の傾きは、例えば、受信装置110におけるクロックずれを原因として生じ得る。そこで、例えば、周波数制御部130において、誤差推定部180から出力される位相誤差成分のサブキャリア間の変化量を求め、その変化量から定まるサブキャリア周波数に応じた傾きに基づいて、クロックずれに起因する位相誤差を補正してもよい。それにより、クロックずれが生じた場合の受信信号の品質低下を防ぐことができる。
また、受信装置110において、例えば、RF(Radio Frequency)回路の不完全性やMIMOチャネルのひずみなどを原因として、受信信号の位相だけでなく振幅にも誤差が生じる場合がる。そのため、例えば、前述の式(13)の代わりに次式のように振幅誤差成分を推定するためのパラメータBeを導入してもよい。
また、誤差推定部180により、複数回にわたりチャネル変動成分及び位相誤差成分を算出し、算出したチャネル変動成分及び位相誤差成分の加重平均値を計算することにより、各成分の推定結果の精度を高めてもよい。この場合、誤差推定部180は、例えば、算出したチャネル変動成分及び位相誤差成分を受信装置110の内部のメモリに必要となる回数分だけ一時的に保持しておき、その後メモリから複数回分のチャネル変動成分及び位相誤差成分を取得して加重平均値を計算する。誤差推定部180により算出された加重平均値は、例えば、周波数制御部130及び等化部160へ出力され、より精度の高い位相誤差の補正や受信信号の等化に利用される。
ここまで、図1〜図5を用いて、主に受信装置110の構成を中心とし、本発明の一実施形態に係る無線通信システム10について説明を行った。本実施形態によれば、誤差推定部180においてMIMOチャネルの時間的変動に応じたチャネル変動成分が、復調復号部170による復号結果又は等化部160による等化結果を用いて推定され、チャネル行列に反映される。それにより、パケット長が長い場合であっても、例えばフェージングを原因とするチャネル特性の時間的な変動に対する適応性が向上される。
100 送信装置
102 送信アンテナ
110 受信装置
112 受信アンテナ
120 無線受信部
122 AGC部
124 ADC部
126 フィルタ部
128 同期部
130 周波数制御部
140 FFT部
150 チャネル推定部
160 等化部
170 復調復号部
180 誤差推定部
Claims (12)
- 複数の送信アンテナから送信される無線信号を複数の受信アンテナにより受信し、デジタル信号である受信信号を出力する無線受信部と;
前記受信信号に含まれる周波数誤差を検出して当該周波数誤差を補正する周波数制御部と;
各送信アンテナと各受信アンテナとの間の個々の対に対応するチャネルの特性を要素とするチャネル行列を推定するチャネル推定部と;
前記チャネル推定部により推定された前記チャネル行列を用いて前記受信信号を等化する等化部と;
前記等化部により等化された前記受信信号を復調及び復号する復調復号部と;
前記チャネル行列、前記受信信号、及び、前記復調復号部による復号結果又は前記等化部による等化結果に基づいて、各チャネルの特性の時間的変動を表すチャネル変動成分及び前記受信信号に残る位相誤差成分を推定する誤差推定部と;
を備える受信装置。 - 前記誤差推定部は、前記チャネル変動成分及び前記位相誤差成分を算出するために十分な数の前記受信信号と前記復号結果又は前記等化結果との間の関係式を複数の受信シンボルを用いて生成し、生成した当該関係式を解くことにより前記チャネル変動成分及び前記位相誤差成分を算出する、請求項1に記載の受信装置。
- 前記誤差推定部は、前記チャネル行列、前記受信信号、及び前記復号結果又は前記等化結果を用いて、再帰最小二乗アルゴリズム又は最小平均二乗アルゴリズムに従って前記チャネル変動成分及び前記位相誤差成分を算出する、請求項1に記載の受信装置。
- 前記誤差推定部は、複数回にわたり算出した前記チャネル変動成分及び前記位相誤差成分の加重平均値を出力する、請求項1に記載の受信装置。
- 前記等化部は、前記誤差推定部により推定された前記チャネル変動成分をさらに用いて前記受信信号を等化する、請求項1〜4のいずれかに記載の受信装置。
- 前記周波数制御部は、前記誤差推定部により推定された前記位相誤差成分を用いて、前記受信信号の位相をさらに補正する、請求項1〜4のいずれかに記載の受信装置。
- 前記周波数制御部は、前記誤差推定部により推定された前記位相誤差成分のサブキャリア間の変化量に基づいて、クロックずれに起因する位相の誤差を補正する、請求項1〜4のいずれかに記載の受信装置。
- 前記誤差推定部は、前記チャネル行列、前記受信信号、及び前記復号結果又は前記等化結果に基づいて、前記受信信号に残る振幅誤差成分をさらに推定する、請求項1〜4のいずれかに記載の受信装置。
- 前記復調復号部は、前記誤差推定部により推定された前記振幅誤差成分を用いて、前記等化部による前記等化結果の振幅を補正する、請求項8に記載の受信装置。
- 受信装置における無線信号の受信方法であって:
複数の送信アンテナから送信される無線信号を複数の受信アンテナにより受信し、デジタル信号である受信信号を出力する無線受信ステップと;
前記受信信号に含まれる周波数誤差を検出して当該周波数誤差を補正する周波数制御ステップと;
各送信アンテナと各受信アンテナとの間の個々の対に対応するチャネルの特性を要素とするチャネル行列を推定するチャネル推定ステップと;
推定された前記チャネル行列を用いて前記受信信号を等化する等化ステップと;
等化された前記受信信号を復調及び復号する復調復号ステップと;
前記チャネル行列、前記受信信号、及び、前記復調復号部による復号結果又は前記等化部による等化結果に基づいて、各チャネルの特性の時間的変動を表すチャネル変動成分及び前記受信信号に残る位相誤差成分を推定する誤差推定ステップと;
を含む、受信方法。 - 複数の送信アンテナから送信される無線信号を複数の受信アンテナにより受信し、デジタル信号である受信信号を出力する無線受信部;
前記受信信号に含まれる周波数誤差を検出して当該周波数誤差を補正する周波数制御部;
各送信アンテナと各受信アンテナとの間の個々の対に対応するチャネルの特性を要素とするチャネル行列を推定するチャネル推定部;
前記チャネル推定部により推定された前記チャネル行列を用いて前記受信信号を等化する等化部;
及び、前記等化部により等化された前記受信信号を復調及び復号する復調復号部;
を備える受信装置を制御するコンピュータを:
前記チャネル行列、前記受信信号、及び、前記復調復号部による復号結果又は前記等化部による等化結果に基づいて、各チャネルの特性の時間的変動を表すチャネル変動成分及び前記受信信号に残る位相誤差成分を推定する誤差推定部;
として機能させるための、プログラム。 - 複数の送信アンテナから無線信号を送信する送信装置と:
前記無線信号を複数の受信アンテナにより受信し、デジタル信号である受信信号を出力する無線受信部;
前記受信信号に含まれる周波数誤差を検出して当該周波数誤差を補正する周波数制御部;
各送信アンテナと各受信アンテナとの間の個々の対に対応するチャネルの特性を要素とするチャネル行列を推定するチャネル推定部;
前記チャネル推定部により推定された前記チャネル行列を用いて前記受信信号を等化する等化部;
前記等化部により等化された前記受信信号を復調及び復号する復調復号部;
並びに、前記チャネル行列、前記受信信号、及び、前記復調復号部による復号結果又は前記等化部による等化結果に基づいて、各チャネルの特性の時間的変動を表すチャネル変動成分及び前記受信信号に残る位相誤差成分を推定する誤差推定部;
を備える受信装置と:
を含む無線通信システム。
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