JP2012216921A - Receiver - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To select an antenna brach suitable for MIMO demodulation processing with a further reduced operation amount.SOLUTION: A reception CN ratio and maximum branch detection unit 6 detects respective reception CN ratios based on a signal in a frequency domain of P=16 branches and also detects a branch Phaving the largest reception CN ratio. A 2×2 correlation matrix condition number calculation unit 8 generates a 2×2 channel matrix from a channel response, [hh], of the branch Phaving the largest reception CN ratio and a channel response, [hh], of each branch p of the rest, P-1=15, and obtains the condition number of the correlation matrix. An antenna branch selection unit 9-1 selects a branch having a reception CN ratio at or above a preset threshold value in the order from a branch having a smaller condition number, in addition to the branch P, and if the number of selected branches is less than M=4, selects branches having a reception CN ratio less than the threshold value in the order from a branch with a smaller condition number until the number becomes M=4.

Description

本発明は、複数のアンテナから送信された信号を複数のアンテナで受信し、デジタル信号処理により分離及び検出するMIMO(Multi−Input Multi−Output)システムにおいて、特に、復調に適した受信アンテナのブランチを選択する受信装置に関する。   The present invention relates to a multi-input multi-output (MIMO) system in which signals transmitted from a plurality of antennas are received by a plurality of antennas and separated and detected by digital signal processing. The present invention relates to a receiving apparatus that selects

従来、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナを用いて、同一周波数で異なる情報を空間的に多重して伝送するMIMO技術が注目されている。MIMO技術は、送信アンテナから受信アンテナまでの間の伝搬経路、すなわち各チャネルの特性の違いに基づいて、空間的に多重された各送信信号を分離するものである。したがって、その受信特性は、受信電力だけでなくチャネル間の相関によっても大きく異なることが、理論的にも実験的にも報告されている。受信特性、特に回線の信頼性を向上させる基本的な方法として、受信アンテナ数を増やすことが考えられる。広い伝送可能エリアと高い信頼性が要求されるマクロダイバーシチを利用するMIMOシステムにおいては、多数の受信アンテナを分散配置することにより、電波の不感地帯を低減する。   2. Description of the Related Art Conventionally, attention has been focused on MIMO technology that uses a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas to spatially multiplex and transmit different information at the same frequency. The MIMO technique separates each spatially multiplexed transmission signal based on a propagation path from a transmission antenna to a reception antenna, that is, a difference in characteristics of each channel. Therefore, it has been reported theoretically and experimentally that the reception characteristics differ greatly depending not only on the received power but also on the correlation between channels. As a basic method for improving reception characteristics, particularly line reliability, it is conceivable to increase the number of reception antennas. In a MIMO system using macro diversity, which requires a wide transmission area and high reliability, the dead zone of radio waves is reduced by distributing a large number of receiving antennas.

図6は、マクロダイバーシチとMIMO技術を組合せたマクロダイバーシチ受信システムを、放送分野のロードレース中継に用いた場合の概要を説明する図である。このマクロダイバーシチ受信システムは、市街地のコース近傍に数多く配置された受信ポイント(受信アンテナ)33から、無線周波数帯または中間周波数帯の受信信号を、有線の光ファイバー34を介してスイッチングセンター35まで伝送し、スイッチングセンター35に設置された1台の復調装置(受信装置)36に入力するものである。   FIG. 6 is a diagram for explaining an outline when a macro diversity reception system combining macro diversity and MIMO technology is used for road race relay in the broadcasting field. This macro diversity reception system transmits reception signals in a radio frequency band or an intermediate frequency band from a number of reception points (reception antennas) 33 arranged in the vicinity of a course in an urban area to a switching center 35 via a wired optical fiber 34. The signal is input to one demodulator (receiver) 36 installed in the switching center 35.

具体的には、移動中継車31には変調装置(図示せず)が積載されており、変調装置は、撮影されたロードレースのハイビジョン映像信号をOFDM変調し、送信ポイント(送信アンテナ)32から変調信号を送信する。移動中継車31の近傍の各ビルには、その屋上に受信ポイント(受信アンテナ)33が設置されている。複数の受信ポイント33は、移動中継車31の送信ポイント32から送信された変調信号を受信する。受信ポイント33により受信された変調信号は、E/O(電気/光)変換器(Electrical to Optical Converter)37において電気信号から光信号に変換され、光信号として光ファイバー34を介してO/E(光/電気)変換器(Optical to Electrical Converter)38へ伝送される。O/E変換器38において光信号が電気信号に変換される。スイッチングセンター35に設置された復調装置36は、複数の受信ポイント33からの変調信号を、E/O変換器37、光ファイバー34及びO/E変換器38を介して入力し、複数の変調信号に対し復調処理及び合成処理を行う。   Specifically, a modulation device (not shown) is mounted on the mobile relay vehicle 31, and the modulation device OFDM-modulates a captured road race high-definition video signal, and transmits it from a transmission point (transmission antenna) 32. Transmit modulated signal. In each building in the vicinity of the mobile relay vehicle 31, a reception point (reception antenna) 33 is installed on the roof. The plurality of reception points 33 receive the modulation signal transmitted from the transmission point 32 of the mobile relay vehicle 31. The modulated signal received by the receiving point 33 is converted from an electrical signal to an optical signal by an E / O (electrical / optical) converter (Electrical to Optical Converter) 37, and is converted into an O / E (optical signal) via the optical fiber 34. It is transmitted to an optical / electrical converter (Optical to Electrical Converter) 38. In the O / E converter 38, the optical signal is converted into an electric signal. The demodulator 36 installed in the switching center 35 inputs modulated signals from a plurality of reception points 33 via an E / O converter 37, an optical fiber 34, and an O / E converter 38, and converts them into a plurality of modulated signals. On the other hand, demodulation processing and synthesis processing are performed.

図6に示したマクロダイバーシチ受信システムのように、多数の受信アンテナを広範囲に配置することにより、シャドウイング及びフェージングに対する耐性を向上させることができるだけでなく、受信アンテナの配置間隔が広がることから、チャネル間相関を低減させることができる(非特許文献1)。   Like the macro diversity reception system shown in FIG. 6, by arranging a large number of receiving antennas over a wide range, not only can the resistance to shadowing and fading be improved, but also the arrangement interval of the receiving antennas is widened. Correlation between channels can be reduced (Non-Patent Document 1).

しかしながら、受信アンテナの数が増えると、受信装置内の処理に関わる回路規模及び要求される処理速度も増大し、十分な計算資源を装備した受信装置の製造が技術及びコストの両面から困難となる。また、配置された全ての受信アンテナが、送信信号を常に受信している可能性は少なく、各受信アンテナにて集められた全ての受信信号を利用しなければ復調できないわけでもない。   However, as the number of receiving antennas increases, the circuit scale and required processing speed related to processing in the receiving apparatus also increase, making it difficult to manufacture a receiving apparatus equipped with sufficient computing resources from both technical and cost aspects. . In addition, there is little possibility that all arranged reception antennas always receive transmission signals, and it is not impossible to demodulate all reception signals collected by each reception antenna.

このような課題を解決するため、復調処理に寄与する最適なアンテナブランチの組合せを、復調処理を行う前に選択する方法が用いられる(特許文献1,2)。例えば、特許文献1には、異なる偏波を用いて、相関の小さい受信アンテナの組合せ、または伝送容量を最大にするためのアンテナブランチの組合せを選択する技術が開示されている。   In order to solve such a problem, a method of selecting an optimal combination of antenna branches that contribute to demodulation processing before performing demodulation processing is used (Patent Documents 1 and 2). For example, Patent Document 1 discloses a technique for selecting a combination of receiving antennas having a small correlation or a combination of antenna branches for maximizing transmission capacity using different polarizations.

また、特許文献2には、アンテナブランチ選択に要する計算量を削減するために、受信電力を基準として、事前に指定したアンテナブランチ数だけ選択し、さらに、その中から復調処理を行うアンテナブランチの組合せを、相関行列の最小固有値が最大となることを判定基準として選択する技術が開示されている。   Further, in Patent Document 2, in order to reduce the amount of calculation required for antenna branch selection, the number of antenna branches specified in advance is selected based on the received power, and the antenna branch for demodulation processing is selected from the selected number. A technique for selecting a combination as a criterion for determining that a minimum eigenvalue of a correlation matrix is maximized is disclosed.

特開2004−312381号公報JP 2004-321381 A 特開2006−324787号公報JP 2006-324787 A

K.Mitsuyama,T.Ikeda,and T.Ohtsuki,“Practical Delay Difference Correction in Distributed MIMO OFDM Systems”,IEEE ICWIT 2010,WITS1101,Aug.2010.K. Mitsuyama, T. Ikeda, and T. Ohtsuki, “Practical Delay Difference Correction in Distributed MIMO OFDM Systems”, IEEE ICWIT 2010, WITS1101, Aug. 2010.

前述の特許文献1では、受信アンテナ等を選択するために、異なる偏波を用いることに限定している。また、受信アンテナの相関は、考えられる2ブランチ全ての組合せについて計算を行う必要があり、固有値の計算は、送信アンテナ数と同程度の全ての組合せについて行う必要がある。そのため、受信アンテナの数が多くなった場合に、相関及び固有値の計算量が大きくなってしまうという問題があった。   In the above-mentioned patent document 1, in order to select a receiving antenna or the like, it is limited to using different polarized waves. Further, the correlation of the receiving antennas needs to be calculated for all possible combinations of two branches, and the eigenvalues need to be calculated for all the combinations that are the same as the number of transmitting antennas. For this reason, when the number of reception antennas increases, there is a problem that the amount of calculation of correlation and eigenvalues increases.

一方、前述の特許文献2では、相関の小さいアンテナブランチの組合せを少ない演算量で効率良く選択するために、第1のステップで、電力基準選択回路において全受信アンテナブランチから事前に指定したアンテナブランチ数だけ選択した後、第2のステップで、互いの相関が低い最適な組合せを固有値基準の選択回路により選択する。   On the other hand, in Patent Document 2 described above, in order to efficiently select a combination of antenna branches having a small correlation with a small amount of calculation, in the first step, the antenna branches designated in advance from all the receiving antenna branches in the power reference selection circuit. After the number is selected, in the second step, the optimum combination having a low correlation with each other is selected by the selection circuit based on the eigenvalue criterion.

しかしながら、特許文献2の方法では、第1のステップで受信電力の高いアンテナブランチを選択したとき、相関が低い最適なアンテナブランチの組合せとなり得るブランチを除外してしまう可能性がある。すなわち、どのブランチも復調には十分な受信電力を有するが、第1のステップでは電力基準の判定が行われ、第2のステップでは固有値基準の判定が行われるから、電力基準による判定の優先順位が高くなり、そのため、程々の電力を有しかつ相関が低い最適なブランチであるにも関わらず、固有値基準によって判定される前に除外されてしまう場合がある。したがって、必ずしも全ての受信アンテナブランチから最適な組合せが選択されているとは限らないという問題があった。   However, in the method of Patent Document 2, when an antenna branch with high received power is selected in the first step, there is a possibility that a branch that can be an optimal combination of antenna branches with low correlation may be excluded. That is, every branch has sufficient received power for demodulation, but power criterion determination is performed in the first step, and eigenvalue criterion determination is performed in the second step. Therefore, even though the branch is an optimal branch having moderate power and low correlation, it may be excluded before being determined by the eigenvalue criterion. Therefore, there is a problem that the optimum combination is not necessarily selected from all the receiving antenna branches.

また、互いに相関が低いアンテナブランチの組合せを選択する基準として、相関行列から求めた最小固有値の最大値だけを用いている。しかし、アンテナブランチ毎にAGC(Automatic Gain Control:自動利得制御)を行うシステムでは、受信電力が一定になるように増幅されるため、代わりに相対的な受信電力を検出する必要がある。そのため、その検出誤差の影響を受けて、正確な最小固有値が得られない場合があるという問題もあった。   Further, only the maximum value of the minimum eigenvalues obtained from the correlation matrix is used as a reference for selecting a combination of antenna branches having a low correlation with each other. However, in a system that performs AGC (Automatic Gain Control) for each antenna branch, the received power is amplified so as to be constant, so that it is necessary to detect the relative received power instead. Therefore, there is a problem that an accurate minimum eigenvalue may not be obtained due to the influence of the detection error.

そこで、本発明では、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、MIMO復調処理に適した受信アンテナのブランチを、一層少ない演算量で選択可能な受信装置を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a receiving apparatus capable of selecting a branch of a receiving antenna suitable for MIMO demodulation processing with a smaller amount of calculation. is there.

前記目的を達成するために、本発明による受信装置は、複数の送信アンテナから送信された信号を複数の受信アンテナで受信し、前記受信アンテナ毎に、前記複数の受信アンテナのうちの1個の受信アンテナと前記複数の送信アンテナとの間のチャネル応答を、前記受信アンテナに対応するブランチのチャネル応答として求め、複数のブランチのうちの所定数のブランチを選択し、前記選択したブランチの信号及びチャネル応答を用いてMIMO復調を行う受信装置において、前記ブランチの信号に基づいてブランチ毎の受信CN比を検出し、最大受信CN比を有するブランチを検出する受信CN比・最大ブランチ検出部と、前記最大受信CN比を有するブランチのチャネル応答、及び前記最大受信CN比を有するブランチ以外の残りのブランチのチャネル応答から、2行2列のチャネル応答の要素からなる2×2チャネル行列を生成し、前記2×2チャネル行列の相関行列を求め、前記相関行列に基づいて、前記残りのブランチ毎に、前記最大受信CN比との間の相関を示す条件数を算出する2×2相関行列条件数算出部と、前記受信CN比・最大ブランチ検出部により検出された残りのブランチの受信CN比、及び、前記2×2相関行列条件数算出部により算出された残りのブランチの条件数に基づいて、前記最大受信CN比を有するブランチを含む前記所定数のブランチを選択するブランチ選択部と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the object, a receiving apparatus according to the present invention receives signals transmitted from a plurality of transmitting antennas by a plurality of receiving antennas, and for each of the receiving antennas, one of the plurality of receiving antennas is received. A channel response between the receiving antenna and the plurality of transmitting antennas is obtained as a channel response of a branch corresponding to the receiving antenna, a predetermined number of branches among the plurality of branches are selected, and the signal of the selected branch and In a receiving apparatus that performs MIMO demodulation using a channel response, a received CN ratio / maximum branch detecting unit that detects a received CN ratio for each branch based on the signal of the branch and detects a branch having the maximum received CN ratio; The channel response of the branch having the maximum received CN ratio, and the remaining braces other than the branch having the maximum received CN ratio. A 2 × 2 channel matrix comprising channel response elements of 2 rows and 2 columns is generated from the channel response of the channel H, a correlation matrix of the 2 × 2 channel matrix is obtained, and each remaining branch is determined based on the correlation matrix A 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit for calculating a condition number indicating a correlation with the maximum reception CN ratio, and a reception CN ratio of the remaining branches detected by the reception CN ratio / maximum branch detection unit A branch selection unit that selects the predetermined number of branches including the branch having the maximum reception CN ratio based on the condition number of the remaining branches calculated by the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit; It is provided with.

また、本発明による受信装置は、前記ブランチ選択部が、前記最大受信CN比を有するブランチに加えて、予め設定された第1の閾値以上の受信CN比を有するブランチのうち前記条件数が小さい順のブランチを、前記所定数を満たすまで選択する、ことを特徴とする。   Also, in the receiving apparatus according to the present invention, the branch selection unit has a small condition number among branches having a reception CN ratio equal to or higher than a first threshold set in advance in addition to the branch having the maximum reception CN ratio. The sequential branches are selected until the predetermined number is satisfied.

また、本発明による受信装置は、前記ブランチ選択部が、前記選択したブランチが前記所定数に満たない場合、前記第1の閾値未満の受信CN比を有するブランチのうち前記条件数が小さい順のブランチを、前記所定数を満たすまで選択する、ことを特徴とする。   In the receiving apparatus according to the present invention, when the branch selection unit has less than the predetermined number of the selected branches, the branch selection unit is configured such that the condition number is the smallest in the branches having the reception CN ratio less than the first threshold. The branch is selected until the predetermined number is satisfied.

また、本発明による受信装置は、前記ブランチ選択部が、前記選択したブランチが前記所定数に満たない場合、前記第1の閾値未満、かつ予め設定された第2の閾値以上(前記第2の閾値は前記第1の閾値よりも小さい値とする)の受信CN比を有するブランチのうち前記条件数が小さい順のブランチを、前記所定数を満たすまで選択する、ことを特徴とする。   In the receiving device according to the present invention, when the branch selection unit has less than the predetermined number of the selected branches, the branch selection unit is less than the first threshold and is equal to or more than a preset second threshold (the second A branch having a reception CN ratio of (threshold value smaller than the first threshold value) is selected in order of decreasing condition number until the predetermined number is satisfied.

また、本発明による受信装置は、前記ブランチ選択部が、前記選択したブランチが前記所定数に満たない場合、前記第2の閾値未満の受信CN比を有するブランチのうち前記条件数が小さい順のブランチを、前記所定数を満たすまで選択する、ことを特徴とする。   In the receiving apparatus according to the present invention, when the branch selection unit has less than the predetermined number of the selected branches, the branch selection unit has an order of decreasing condition number among branches having a reception CN ratio less than the second threshold. The branch is selected until the predetermined number is satisfied.

また、本発明による受信装置は、さらに、チャネル応答二乗加算部を備え、前記チャネル応答二乗加算部が、前記ブランチのチャネル応答における、前記受信アンテナと前記複数の送信アンテナとの間のそれぞれの要素を2乗し、前記全てのブランチ間で、同じ送信アンテナについてのチャネル応答の前記2乗の結果を加算して、前記送信アンテナからの送信信号の受信CN比に関する品質を示す加算結果を求め、前記加算結果に基づいて、前記複数の送信アンテナからの送信信号のうちの2つの送信信号を識別する情報を生成し、前記2×2相関行列条件数算出部が、前記チャネル応答二乗加算部により生成された2つの送信信号を識別する情報に基づいて、前記最大受信CN比を有するブランチにおける前記2つの送信信号に対応するチャネル応答を生成し、前記残りのブランチにおける前記2つの送信信号に対応するチャネル応答を生成し、これらのチャネル応答から、2行2列のチャネル応答の要素からなる2×2チャネル行列を生成し、前記2×2チャネル行列の相関行列を求め、前記相関行列に基づいて、前記残りのブランチ毎に、前記最大受信CN比との間の相関を示す条件数を算出する、ことを特徴とする。   The receiving apparatus according to the present invention further includes a channel response square addition unit, and the channel response square addition unit includes each element between the reception antenna and the plurality of transmission antennas in the channel response of the branch. And adding the result of the square of the channel response for the same transmission antenna between all the branches to obtain an addition result indicating the quality related to the received CN ratio of the transmission signal from the transmission antenna, Based on the addition result, information for identifying two transmission signals among the transmission signals from the plurality of transmission antennas is generated, and the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit is configured to perform the channel response square addition unit Based on the generated information for identifying the two transmission signals, a channel corresponding to the two transmission signals in the branch having the maximum reception CN ratio is obtained. A channel response corresponding to the two transmitted signals in the remaining branches, and a 2 × 2 channel matrix consisting of elements of a 2 × 2 channel response from these channel responses. Obtaining a correlation matrix of the 2 × 2 channel matrix, and calculating a condition number indicating a correlation with the maximum received CN ratio for each of the remaining branches based on the correlation matrix. .

また、本発明による受信装置は、前記受信CN比を受信電力とし、前記受信電力が、前記受信アンテナにて受信した信号を周波数変換する際の自動利得制御が行われる前の信号に基づいて検出される、ことを特徴とする。   The receiving apparatus according to the present invention uses the received CN ratio as received power, and the received power is detected based on a signal before performing automatic gain control when frequency-converting a signal received by the receiving antenna. It is characterized by that.

以上のように、本発明によれば、MIMO技術を利用した通信システムにおいて、最大受信CN比を有する受信アンテナのブランチを最初に選択し、受信CN比の大きさを考慮しながら、最大受信CN比を有するブランチとの間でチャネル間相関が低いブランチを、2×2相関行列の条件数の小さいものから順番に選択するようにした。これにより、MIMO復調処理に適したブランチを選択する際に、最大受信CN比を有するブランチに対する相関を求め、かつ2×2行列の演算を行えば済むから、演算負荷は高くなく、従来に比べて一層少ない演算量で実現することが可能となる。その結果、多数のブランチを有するマクロダイバーシチ型のMIMOシステムにおいても、現実的な回路規模でのハードウェア実装が可能となる。   As described above, according to the present invention, in the communication system using the MIMO technology, the branch of the reception antenna having the maximum reception CN ratio is first selected, and the maximum reception CN is considered while considering the size of the reception CN ratio. A branch having a low inter-channel correlation with a branch having a ratio is selected in order from the smallest condition number of the 2 × 2 correlation matrix. As a result, when selecting a branch suitable for MIMO demodulation processing, it is only necessary to obtain the correlation for the branch having the maximum reception CN ratio and perform the calculation of 2 × 2 matrix, so that the calculation load is not high, compared with the conventional case. This can be realized with a smaller amount of computation. As a result, even in a macro diversity MIMO system having a large number of branches, it is possible to implement hardware on a practical circuit scale.

本発明の実施形態による第1,2(実施例1,2)の受信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st, 2nd (Example 1, 2) receiving apparatus by embodiment of this invention. 実施例1によるブランチ選択処理を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating branch selection processing according to the first embodiment. 実施例2によるブランチ選択処理を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating branch selection processing according to the second embodiment. 本発明の実施形態による第3(実施例3)の受信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 3rd (Example 3) receiving apparatus by embodiment of this invention. 実施例3によるブランチ選択処理を説明するフローチャートである。12 is a flowchart illustrating branch selection processing according to the third embodiment. マクロダイバーシチとMIMO技術を組合せたマクロダイバーシチ受信システムを、放送分野のロードレース中継に用いた場合の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary at the time of using the macro diversity reception system which combined macro diversity and MIMO technique for the road race relay of the broadcast field.

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明の実施形態による第1(実施例1)の受信装置は、MIMO技術を利用した通信システムにおいて、送信アンテナ数が2の場合のMIMO復調処理に適した受信アンテナブランチ(以下、ブランチという。)を選択する際に、最大受信CN比を有するブランチを最初に選択し、予め設定された1個の閾値を用いて受信CN比の大きさを考慮しながら、最大受信CN比を有するブランチとの間でチャネル間相関が低いブランチを2×2相関行列の条件数の小さいものから順番に選択する例である。また、本発明の実施形態による第2(実施例2)の受信装置は、予め設定された2個の閾値を用いて、受信CN比の低いブランチを含まないように、受信CN比の大きさを考慮しながら、チャネル間相関の低いブランチを条件数の小さいものから順番に選択する例である。実施例2では、実施例1に比べ、条件数(相関)による選択基準と受信CN比による選択基準との比重をより細かく制御することができ、例えば、受信CN比が極端に低いブランチを選択しないで、ある程度の受信CN比を有しかつ相関の低いブランチを選択することができる。また、本発明の実施形態による第3(実施例3)の受信装置は、送信アンテナ数が3以上の場合のMIMO復調処理に適したブランチを選択する際に、3個以上の送信信号のうち2個の送信信号を選択し、1ブランチあたり3個以上のチャネル応答の中から、2個の送信信号に対応する2個のチャネル応答を選択し、2×2相関行列を用いて条件数を求め、実施例1,2と同様の手法により、ブランチを選択する例である。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The first (Example 1) receiving apparatus according to the embodiment of the present invention is a receiving antenna branch (hereinafter referred to as a branch) suitable for MIMO demodulation processing when the number of transmitting antennas is 2 in a communication system using MIMO technology. ), The branch having the maximum received CN ratio is selected first, and the magnitude of the received CN ratio is considered using one preset threshold value. This is an example in which branches having low correlation between channels are selected in order from the smallest condition number of the 2 × 2 correlation matrix. Also, the second (Example 2) receiving apparatus according to the embodiment of the present invention uses the two preset thresholds, and the received CN ratio is large so as not to include a branch having a low received CN ratio. In this example, branches with low correlation between channels are selected in order from the one with the smallest condition number. In the second embodiment, compared with the first embodiment, the specific gravity between the selection criterion based on the condition number (correlation) and the selection criterion based on the reception CN ratio can be more finely controlled. For example, a branch having an extremely low reception CN ratio is selected. Instead, it is possible to select a branch having a certain reception CN ratio and low correlation. Also, the third (Example 3) receiving apparatus according to the embodiment of the present invention selects a branch suitable for MIMO demodulation processing when the number of transmitting antennas is 3 or more out of 3 or more transmitted signals. Two transmission signals are selected, two channel responses corresponding to two transmission signals are selected from three or more channel responses per branch, and the condition number is set using a 2 × 2 correlation matrix. In this example, a branch is selected by the same method as in the first and second embodiments.

尚、実施例1〜3では、放送素材伝送用無線装置であるARIB STD−B33「テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形OFDM方式デジタル無線伝送システム」の規格等のマルチキャリア方式であるOFDM信号を基にして説明を行うが、本発明は、マルチキャリア方式の信号だけでなく、シングルキャリア方式の信号にも適用できる。   In the first to third embodiments, an OFDM signal that is a multi-carrier system such as the standard of ARIB STD-B33 “Portable OFDM digital wireless transmission system for transmitting television broadcast program material”, which is a wireless device for transmitting broadcast material, is used. Although the description will be made based on the present invention, the present invention can be applied not only to a multicarrier signal but also to a single carrier signal.

まず、実施例1について説明する。実施例1は、前述のとおり、MIMO技術を利用した通信システムにおいて、送信アンテナ数が2の場合のMIMO復調処理に適したブランチを選択する際に、最大受信CN比を有するブランチを最初に選択し、予め設定された1個の閾値を用いて受信CN比の大きさを考慮しながら、最大受信CN比を有するブランチとの間でチャネル間相関が低いブランチを2×2相関行列の条件数の小さいものから順番に選択する例である。   First, Example 1 will be described. In the first embodiment, as described above, in the communication system using the MIMO technique, when selecting a branch suitable for the MIMO demodulation process when the number of transmission antennas is 2, the branch having the maximum reception CN ratio is first selected. Then, a branch having a low inter-channel correlation with a branch having the maximum reception CN ratio is considered using the preset one threshold value, and the condition number of the 2 × 2 correlation matrix. This is an example of selecting in order from the smallest.

図1は、実施例1による受信装置の構成を示すブロック図である。この受信装置1−1は、A/D(Analog/Digital:アナログ/デジタル)変換部2、デジタル直交復調部3、GI(Guard Interval:ガードインターバル)除去部4、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)演算回路5、受信CN(Carrier to Noise)比・最大ブランチ検出部6、チャネル推定部7、2×2相関行列条件数算出部8、アンテナブランチ選択部9−1、チャネル選択部10及びMIMO復調部11を備えている。尚、受信装置1−1及び周波数変換部20は、図6に示した復調装置36に相当し、周波数変換部20は、受信装置1−1の外部に設けられているが、受信装置1−1の内部に備えるようにしてもよい。実施例2,3についても同様である。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving apparatus according to the first embodiment. The receiving device 1-1 includes an A / D (Analog / Digital) conversion unit 2, a digital orthogonal demodulation unit 3, a GI (Guard Interval) removal unit 4, an FFT (Fast Fourier Transform). Conversion) arithmetic circuit 5, received CN (Carrier to Noise) ratio / maximum branch detector 6, channel estimator 7, 2 × 2 correlation matrix condition number calculator 8, antenna branch selector 9-1, channel selector 10 and A MIMO demodulator 11 is provided. The receiving device 1-1 and the frequency converting unit 20 correspond to the demodulating device 36 shown in FIG. 6, and the frequency converting unit 20 is provided outside the receiving device 1-1. 1 may be provided. The same applies to Examples 2 and 3.

実施例1では、図示しないN=2個の送信アンテナから送信された信号が、図示しないP=16個の受信アンテナで受信され、AGCを行う手段を含む周波数変換部20を介して受信装置1−1に入力されるものとする。   In the first embodiment, signals transmitted from N = 2 transmitting antennas (not shown) are received by P = 16 receiving antennas (not shown), and are received via the frequency converter 20 including means for performing AGC. -1 shall be input.

周波数変換部20は、16個の受信アンテナから信号(16ブランチの信号)を入力し、入力した信号の周波数帯をA/D変換可能な周波数帯に変換すると共に、AGCのフィードバック制御により、出力信号のレベルを所定範囲内に収めるようにする。周波数変換部20により周波数変換及びAGCされた信号は、デジタル信号処理を行う受信装置1−1に入力される。実施例1では、P=16、すなわち受信アンテナのブランチ数が16系統である場合を示している。   The frequency converter 20 receives signals (16-branch signals) from 16 receiving antennas, converts the frequency band of the input signals to a frequency band that can be A / D converted, and outputs the signal by AGC feedback control. The signal level is set within a predetermined range. The signal subjected to frequency conversion and AGC by the frequency conversion unit 20 is input to the reception device 1-1 that performs digital signal processing. The first embodiment shows a case where P = 16, that is, the number of branches of the receiving antenna is 16.

受信装置1−1のA/D変換部2は、周波数変換部20から16ブランチの信号を入力し、アナログ信号を量子化し、デジタル信号に変換する。デジタル直交復調部3は、A/D変換部2から16ブランチのデジタル信号を入力し、デジタル直交復調を行う。GI除去部4は、デジタル直交復調部3から16ブランチのデジタル直交復調された信号を入力し、FFT窓を設定し、GIを除去して有効シンボルを抽出し、有効シンボル長の信号を生成する。FFT演算回路5は、GI除去部4から16ブランチの有効シンボル長の信号を入力し、時間領域の信号をFFTし、周波数領域の信号を生成する。これにより、16ブランチの信号のそれぞれについて、シンボル単位の周波数領域の信号に変換される。A/D変換部2からFFT演算回路5までの信号処理は、一般的なOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)受信装置と同じ構成であり、周波数同期等の信号同期に関わる詳細なブロックは省略してある。   The A / D conversion unit 2 of the reception device 1-1 receives a 16-branch signal from the frequency conversion unit 20, quantizes the analog signal, and converts it into a digital signal. The digital quadrature demodulator 3 receives 16-branch digital signals from the A / D converter 2 and performs digital quadrature demodulation. The GI removal unit 4 receives the 16-branch digital quadrature demodulated signal from the digital quadrature demodulation unit 3, sets an FFT window, removes the GI, extracts a valid symbol, and generates a valid symbol length signal. . The FFT operation circuit 5 receives an effective symbol length signal of 16 branches from the GI removal unit 4, performs FFT on the time domain signal, and generates a frequency domain signal. As a result, each of the 16 branch signals is converted into a frequency domain signal in symbol units. The signal processing from the A / D converter 2 to the FFT operation circuit 5 has the same configuration as that of a general OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) receiving apparatus, and has a detailed configuration related to signal synchronization such as frequency synchronization. Blocks are omitted.

〔受信CN比・最大ブランチ検出部〕
受信CN比・最大ブランチ検出部6は、FFT演算回路5から16ブランチの周波数領域の信号を入力し、16ブランチの信号のそれぞれに対して受信CN比を検出すると共に、最大受信CN比を有するブランチを検出する。具体的には、受信CN比・最大ブランチ検出部6は、系統毎(ブランチ毎)に、入力した信号のデータキャリアまたはパイロットキャリアの電力と、ガードバンドまたはヌルキャリア等のノイズレベルに等しいキャリアの電力との間の比に基づいて、受信CN比を求める。そして、受信CN比・最大ブランチ検出部6は、16ブランチの受信CN比をアンテナブランチ選択部9−1に出力すると共に、最大受信CN比を有するブランチPmaxの番号(最大受信CN比ブランチ番号)を2×2相関行列条件数算出部8及びアンテナブランチ選択部9−1に出力する。
[Received CN ratio / maximum branch detector]
The reception CN ratio / maximum branch detection unit 6 receives a frequency domain signal of 16 branches from the FFT arithmetic circuit 5, detects the reception CN ratio for each of the 16 branch signals, and has the maximum reception CN ratio. Detect branches. Specifically, the reception CN ratio / maximum branch detection unit 6 determines, for each system (for each branch), the power of the data carrier or pilot carrier of the input signal and the carrier equal to the noise level such as a guard band or a null carrier. Based on the ratio between the received power and the received CN ratio. Then, the reception CN ratio / maximum branch detection unit 6 outputs the reception CN ratio of 16 branches to the antenna branch selection unit 9-1 and the number of the branch P max having the maximum reception CN ratio (maximum reception CN ratio branch number). ) To the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8 and the antenna branch selection unit 9-1.

尚、受信装置1−1では、周波数変換部20において、受信アンテナのブランチ毎に独立してAGCが行われることを想定しているため、受信CN比は、ブランチ間の信号品質の指標として用いられる。一方、AGC前にブランチ毎の受信電力を検出する受信電力検出部が設けられている場合には、受信CN比・最大ブランチ検出部6は、受信電力検出部から16ブランチの受信電力を入力し、最大受信電力を有するブランチを検出するようにしてもよい。実施例2,3についても同様である。   In the receiving apparatus 1-1, since it is assumed that the AGC is performed independently for each branch of the receiving antenna in the frequency converter 20, the received CN ratio is used as an indicator of signal quality between the branches. It is done. On the other hand, when a reception power detection unit that detects reception power for each branch is provided before AGC, the reception CN ratio / maximum branch detection unit 6 inputs the reception power of 16 branches from the reception power detection unit. A branch having the maximum received power may be detected. The same applies to Examples 2 and 3.

〔チャネル推定部〕
チャネル推定部7は、FFT演算回路5から16ブランチの周波数領域の信号を入力し、各送信アンテナから各受信アンテナまでの間のN×P個、図1ではN=2,P=16であるから、N×P=32個のチャネル応答を推定する。そして、チャネル推定部7は、推定したチャネル応答を2×2相関行列条件数算出部8及びチャネル選択部10に出力する。このチャネル応答は、各送信アンテナが伝送している固有の既知信号を用いることにより推定される。各送信アンテナが伝送している固有の既知信号は、MIMOシステムの場合、時分割多重または符号分割多重されることが一般的であり、この多重を解くことにより、各送信アンテナから各受信アンテナまでの既知信号で変調されているサブキャリアのチャネル応答を求めることができる。
[Channel estimation section]
The channel estimator 7 receives 16 branch frequency domain signals from the FFT operation circuit 5 and has N × P signals from each transmitting antenna to each receiving antenna, N = 2 and P = 16 in FIG. From this, N × P = 32 channel responses are estimated. Then, the channel estimation unit 7 outputs the estimated channel response to the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8 and the channel selection unit 10. This channel response is estimated by using a unique known signal transmitted by each transmitting antenna. In a MIMO system, a unique known signal transmitted by each transmitting antenna is generally time-division multiplexed or code-division multiplexed. By solving this multiplexing, each transmitting antenna to each receiving antenna is used. The channel response of the subcarrier modulated with the known signal can be obtained.

具体的には、送信アンテナnの既知信号をvn、受信アンテナのブランチpで受信した送信アンテナnの既知信号をup,nとすると、この組合せによるチャネル応答hp,nは、hp,n=E[up,n/vn]で求められる。ただし、E[x]はxの期待値である。受信アンテナのブランチpの信号から得られるチャネル応答hpは、hp=[hp,1p,2・・・hp,N]となる。実施例1ではN=2であるから、ブランチpの信号から得られるチャネル応答hpは、hp=[hp,1p,2]の2個である。 Specifically, if the known signal of the transmitting antenna n is v n and the known signal of the transmitting antenna n received at the branch p of the receiving antenna is u p, n , the channel response h p, n by this combination is represented by h p , n = E [up , n / v n ]. However, E [x] is an expected value of x. The channel response h p obtained from the signal of the branch p of the receiving antenna is h p = [h p, 1 h p, 2 ... H p, N ]. Because it is Example 1, N = 2, the channel response h p obtained from the signal of the branch p, a two h p = [h p, 1 h p, 2].

以下、送信アンテナ数N=2,受信アンテナ数(ブランチ数)P=16、MIMO復調のために選択されるブランチ数M=4として具体的に説明する。   In the following description, the number of transmission antennas N = 2, the number of reception antennas (number of branches) P = 16, and the number of branches M = 4 selected for MIMO demodulation will be specifically described.

〔2×2相関行列条件数算出部〕
2×2相関行列条件数算出部8は、チャネル推定部7から16ブランチのチャネル応答を入力すると共に、受信CN比・最大ブランチ検出部6から最大受信CN比ブランチ番号(Pmax)を入力し、ブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,2]、及び残りの15ブランチのチャネル応答から、以下の式により、15通りの2×2チャネル行列を生成する。式(1)は、ブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,2]及び残りのブランチpのチャネル応答[hp,1p,2]から生成される2×2チャネル行列HPmax,pを示す。

Figure 2012216921
[2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit]
The 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8 inputs the channel response of 16 branches from the channel estimation unit 7 and also receives the maximum reception CN ratio branch number (P max ) from the reception CN ratio / maximum branch detection unit 6. From the channel response [h Pmax, 1 h Pmax, 2 ] of the branch P max and the channel response of the remaining 15 branches, 15 2 × 2 channel matrices are generated according to the following equations. Equation (1) is a 2 × 2 channel matrix H generated from the channel response [h Pmax, 1 h Pmax, 2 ] of the branch P max and the channel response [h p, 1 h p, 2 ] of the remaining branch p. Pmax, p is shown.
Figure 2012216921

2×2相関行列条件数算出部8は、生成した2×2チャネル行列HPmax,pから、以下の式により、2×2チャネル行列HPmax,pの相関行列RPmax,pを求める。

Figure 2012216921
添え字のHは複素転置(エルミート行列)を示し、*は複素共役を示す。 2 × 2 correlation matrix condition number calculating section 8, the resulting 2 × 2 channel matrix H Pmax, the p, the following equation, 2 × 2 channel matrix H Pmax, the correlation matrix of p R Pmax, seek to p.
Figure 2012216921
The subscript H indicates complex transposition (Hermitian matrix), and * indicates complex conjugate.

2×2相関行列条件数算出部8は、2×2相関行列RPmax,pの要素a,b,c,dから、以下の式により、2×2相関行列RPmax,pの条件数cond(RPmax,p)を求める。

Figure 2012216921
The 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8 calculates the condition number cond of the 2 × 2 correlation matrix R Pmax, p from the elements a, b, c, d of the 2 × 2 correlation matrix R Pmax, p according to the following equation. (R Pmax, p ) is obtained.
Figure 2012216921

ここで、行列の条件数は、その行列の「悪条件性」を示す指標として用いられる。行列が代表的な正定値対称行列の場合には、最大固有値と最小固有値との間の比が条件数となる。例えば、ある行列の行列式が0に近い値の場合には、行列式を分母にして計算する逆行列を求める際の精度が著しく劣化するから、条件数は非常に大きい値となる。MIMOを用いたシステムでは、チャネル間の相関が高い場合、ZF(Zero Forcing)またはMMSE(Minimum Mean Square Error)アルゴリズム等による処理において、限られた演算ビット数の固定小数演算を行うときに、ウェイト算出時の逆行列演算等を正常に行うことができず、条件数が著しく大きい値となる。   Here, the condition number of the matrix is used as an index indicating the “bad condition” of the matrix. When the matrix is a typical positive definite symmetric matrix, the ratio between the maximum eigenvalue and the minimum eigenvalue is the condition number. For example, when the determinant of a certain matrix is a value close to 0, the accuracy in obtaining an inverse matrix calculated using the determinant as the denominator is significantly deteriorated, so the condition number is a very large value. In a system using MIMO, when the correlation between channels is high, when performing a fixed decimal operation with a limited number of operation bits in processing by a ZF (Zero Forcing) or MMSE (Minimum Mean Square Error) algorithm, etc. The inverse matrix calculation at the time of calculation cannot be performed normally, and the condition number becomes a significantly large value.

前記式(3)により求められる条件数cond(RPmax,p)は、最大受信CN比を有するブランチPmaxと他のブランチpとの間の相関が高い場合、大きい値となり、相関が低い場合、小さい値となる。そのため、後述するアンテナブランチ選択部9−1において、ブランチPmaxに加え、条件数が小さいブランチpを選択することにより、MIMO復調後の受信特性を向上させることができる。 The condition number cond (R Pmax, p ) obtained by the above equation (3) becomes a large value when the correlation between the branch P max having the maximum reception CN ratio and the other branch p is high, and the correlation is low. It becomes a small value. Therefore, in the antenna branch selection unit 9-1 to be described later, the reception characteristic after MIMO demodulation can be improved by selecting the branch p having a small condition number in addition to the branch Pmax .

2×2相関行列条件数算出部8は、最大受信CN比を有するブランチPmaxと他の15個のブランチpとの間における2×2相関行列RPmax,pの条件数cond(RPmax,p)をアンテナブランチ選択部9−1に出力する。2×2相関行列条件数算出部8が出力する条件数cond(RPmax,p)の数は15個である。 The 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8 calculates the condition number cond (R Pmax, P) of the 2 × 2 correlation matrix R Pmax, p between the branch P max having the maximum reception CN ratio and the other 15 branches p . p ) is output to the antenna branch selector 9-1. The number of condition numbers cond (R Pmax, p ) output by the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8 is fifteen.

ここで、既知信号のサブキャリアが複数存在する場合、2×2相関行列条件数算出部8は、サブキャリア毎に条件数を求め、その平均値を、最大受信CN比を有するブランチPmaxと他の15個のブランチpとの間における2×2相関行列RPmax,pの条件数cond(RPmax,p)としてアンテナブランチ選択部9−1に出力する。尚、全ての既知信号のサブキャリアを使用することなく、適度に間引いたサブチャリアを使用して条件数の平均値を求めるようにしてもよい。これにより、演算量を削減することができる。 Here, when there are a plurality of subcarriers of a known signal, the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8 obtains the condition number for each subcarrier, and the average value is calculated as the branch P max having the maximum reception CN ratio. The condition number cond (R Pmax, p ) of the 2 × 2 correlation matrix R Pmax, p with the other 15 branches p is output to the antenna branch selection unit 9-1. Note that the average value of the condition numbers may be obtained using subcharias that are thinned out appropriately without using all the subcarriers of the known signal. Thereby, the amount of calculation can be reduced.

〔アンテナブランチ選択部〕
アンテナブランチ選択部9−1は、FFT演算回路5から16ブランチの周波数領域の信号を入力し、受信CN比・最大ブランチ検出部6から16ブランチの受信CN比及び最大受信CN比を有するブランチの番号を示すブランチPmaxを入力し、2×2相関行列条件数算出部8から15個の条件数を入力する。そして、アンテナブランチ選択部9−1は、16ブランチの受信CN比、最大受信CN比を有するブランチの番号を示すブランチPmax、15個の条件数、及び予め設定された1個の閾値(受信CN比の閾値)に基づいて、受信CN比及び相関を考慮した、最大受信CN比を有するブランチPmax及び残りの15ブランチのうちの3ブランチを合わせた合計4ブランチを選択する。そして、アンテナブランチ選択部9−1は、入力した16ブランチの周波数領域の信号のうち、選択した4ブランチの周波数領域の信号をMIMO復調部11に出力し、選択した4ブランチの番号を示す制御信号を生成してチャネル選択部10に出力する。
[Antenna branch selector]
The antenna branch selection unit 9-1 receives the 16-branch frequency domain signal from the FFT arithmetic circuit 5, and receives the 16-branch reception CN ratio and the maximum reception CN ratio from the reception CN ratio / maximum branch detection unit 6. The branch P max indicating the number is input, and 15 condition numbers are input from the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8. Then, the antenna branch selection unit 9-1 receives the 16-branch reception CN ratio, the branch P max indicating the number of the branch having the maximum reception CN ratio, 15 condition numbers, and one preset threshold (reception). Based on the threshold of the CN ratio), a total of four branches including the branch P max having the maximum received CN ratio and the remaining three branches are selected in consideration of the received CN ratio and the correlation. Then, the antenna branch selection unit 9-1 outputs the selected four-branch frequency-domain signal among the input 16-branch frequency-domain signals to the MIMO demodulation unit 11, and indicates the selected four-branch number. A signal is generated and output to the channel selection unit 10.

具体的には、アンテナブランチ選択部9−1は、まず、最大受信CN比を有するブランチPmaxを選択する。そして、アンテナブランチ選択部9−1は、ブランチPmax以外の残りの15ブランチの受信CN比と閾値とを比較し、閾値以上の受信CN比を有するブランチを特定し、特定したブランチの中から、条件数が小さい3ブランチを選択する。また、アンテナブランチ選択部9−1は、3ブランチ全てを選択できなかった場合、閾値未満の受信CN比を有するブランチの中から、条件数の小さい残りの数のブランチを選択する。これにより、合計4ブランチが選択される。 Specifically, the antenna branch selection unit 9-1 first selects the branch P max having the maximum reception CN ratio. Then, the antenna branch selection unit 9-1 compares the received CN ratio of the remaining 15 branches other than the branch P max with the threshold value, specifies a branch having a received CN ratio equal to or higher than the threshold value, and selects from the specified branches , Select three branches with a small condition number. In addition, when all three branches cannot be selected, the antenna branch selection unit 9-1 selects the remaining number of branches with a small condition number from the branches having a reception CN ratio less than the threshold. As a result, a total of 4 branches are selected.

つまり、アンテナブランチ選択部9−1は、ブランチPmaxを除くM−1=4−1=3ブランチを選択する際に、15個の条件数のうち条件数の小さいブランチから順番に3ブランチを選択するが、条件数だけを選択の基準にするのではなく、各ブランチの受信CN比が、閾値以上であることも選択の基準としている。 That is, when the antenna branch selection unit 9-1 selects M-1 = 4-1 = 3 branches excluding the branch P max , the antenna branch selection unit 9-1 selects 3 branches in order from the branch with the smallest condition number among the 15 condition numbers. Although the selection is made, the selection criterion is not only the number of conditions but also the reception CN ratio of each branch is equal to or greater than a threshold value.

例えば、最大受信CN比30dBを有するブランチPmax=1とし、ブランチPmax=1とブランチp=2〜16との間の2×2相関行列の条件数がそれぞれ以下のとおりであり、閾値をCNRth=10dBとする。表1において、#はブランチpの番号を示す(表2においても同じ)。

Figure 2012216921
For example, the branch P max = 1 having the maximum received CN ratio 30 dB, the condition numbers of the 2 × 2 correlation matrix between the branch P max = 1 and the branches p = 2 to 16 are as follows, and the threshold is CNRth = 10 dB. In Table 1, # indicates a branch p number (the same applies to Table 2).
Figure 2012216921

前記例の場合、アンテナブランチ選択部9−1は、まず、最大受信CN比を有するブランチPmax=1を選択する。そして、アンテナブランチ選択部9−1は、残りのブランチp=2〜16の受信CN比と閾値CNRth=10dBとを比較し、閾値以上の受信CN比を有するブランチp=2〜5,7〜15を特定し、特定したブランチp=2〜5,7〜15の中から、条件数が小さい3個のブランチp=14,10,4を選択する。これにより、M=4個のブランチPmax=1,p=4,10,14が選択されたことになる。 In the case of the above example, the antenna branch selection unit 9-1 first selects the branch P max = 1 having the maximum reception CN ratio. Then, the antenna branch selection unit 9-1 compares the reception CN ratio of the remaining branches p = 2 to 16 with the threshold CNRth = 10 dB, and branches p = 2 to 5, 7 to have a reception CN ratio equal to or greater than the threshold. 15 is specified, and three branches p = 14, 10, and 4 having a small condition number are selected from the specified branches p = 2 to 5 and 7 to 15. As a result, M = 4 branches P max = 1, p = 4, 10, 14 are selected.

つまり、選択されるブランチは、最大受信CN比を有するブランチPmax=1に加えて、条件数の小さい順に閾値CNRth=10dB以上の受信CN比を有するブランチp=14,10,4となる。ブランチp=16は、条件数では3番目に小さいが、このブランチの受信CN比は閾値CNRth以下であるから、除外されることになる。 That is, the selected branch is the branch p = 14, 10, 4 having a reception CN ratio equal to or greater than the threshold CNRth = 10 dB in order of increasing condition number in addition to the branch P max = 1 having the maximum reception CN ratio. The branch p = 16 is the third smallest in the condition number, but is excluded because the reception CN ratio of this branch is equal to or less than the threshold CNRth.

次に、前記例において、閾値がCNRth=25dBの場合、アンテナブランチ選択部9−1は、まず、最大受信CN比を有するブランチPmax=1を選択する。そして、アンテナブランチ選択部9−1は、残りのブランチp=2〜16の受信CN比と閾値CNRth=25dBとを比較し、閾値以上の受信CN比を有するブランチp=5,12を特定し、ブランチp=5,12を選択する。この場合、3個のブランチを選択することができず、残り1個のブランチを選択する必要がある。アンテナブランチ選択部9−1は、3ブランチ全てを選択できなかったから、閾値未満の受信CN比を有するブランチp=2〜4,6〜11,13〜16の中から、条件数の最も小さい残りの1個のブランチp=14を選択する。これにより、M=4個のブランチPmax=1,p=5,12,14が選択されたことになる。 Next, in the above example, when the threshold value is CNRth = 25 dB, the antenna branch selection unit 9-1 first selects the branch P max = 1 having the maximum reception CN ratio. Then, the antenna branch selection unit 9-1 compares the reception CN ratio of the remaining branches p = 2 to 16 with the threshold CNRth = 25 dB, and identifies the branches p = 5 and 12 having a reception CN ratio equal to or greater than the threshold. , Branch p = 5,12 is selected. In this case, three branches cannot be selected, and the remaining one branch needs to be selected. Since the antenna branch selection unit 9-1 could not select all three branches, the remaining condition with the smallest condition number is selected from among the branches p = 2 to 4, 6 to 11, and 13 to 16 having a reception CN ratio less than the threshold. One branch p = 14 is selected. As a result, M = 4 branches P max = 1, p = 5, 12, 14 are selected.

つまり、選択されるブランチは、最大受信CN比を有するブランチPmax=1に加えて、条件数の小さい順に閾値CNRth=25dB以上の受信CN比を有するブランチp=5,12、さらに、条件数の小さい閾値CNRth=25dB未満の受信CN比を有するブランチp=14となる。閾値CNRth以上の受信CN比を有するブランチがブランチPmax=1を除いてp=5,12の2ブランチしか得られないため、3ブランチ目は残りのブランチから条件数の小さい順にブランチp=14が選択されたことになる。 That is, the selected branch includes the branch P max = 1 with the maximum reception CN ratio, the branches p = 5, 12 with the reception CN ratio of the threshold CNRth = 25 dB or more in order of increasing condition number, and the condition number Branch C = th having a received CN ratio of less than 25 dB, CNRth = 25 dB. Since branches having a received CN ratio equal to or greater than the threshold CNRth can obtain only two branches of p = 5 and 12 except for the branch P max = 1, the branch p = 14 in the third branch from the remaining branches in ascending order of the condition number. Is selected.

前記例では、閾値をCNRth=25dBと高い値としたため、最後に選択されたブランチp=14の受信CN比が非常に小さく(受信CN比は17)、選択された他のブランチとの間の差が大きい。つまり、閾値がCNRth=25dBのように、ある程度高い値の場合、選択基準の比重は、条件数よりも受信CN比の方が高くなる。逆に、閾値がCNRth=5dBのように非常に小さい値の場合、選択基準の比重は、受信CN比よりも条件数の方が高くなる。   In the above example, since the threshold value is set to a high value of CNRth = 25 dB, the reception CN ratio of the branch p = 14 selected at the end is very small (the reception CN ratio is 17). The difference is big. That is, when the threshold value is a somewhat high value such as CNRth = 25 dB, the specific gravity of the selection criterion is higher in the received CN ratio than in the condition number. On the contrary, when the threshold is a very small value such as CNRth = 5 dB, the specific gravity of the selection criterion is higher in the condition number than in the reception CN ratio.

このように、変調方式、または実際にMIMO復調を行うブランチ数等に応じて、閾値を適切な値に設定することにより、MIMO復調に適したブランチの選択が可能となる。   As described above, by setting the threshold value to an appropriate value according to the modulation scheme or the number of branches actually performing the MIMO demodulation, it is possible to select a branch suitable for the MIMO demodulation.

〔チャネル選択部〕
チャネル選択部10は、チャネル推定部7から16ブランチのチャネル応答を入力すると共に、アンテナブランチ選択部9−1から、選択された4ブランチの番号を示す制御信号を入力する。そして、チャネル選択部10は、16ブランチのチャネル応答のうち、選択された4ブランチの番号に対応するチャネル応答を選択し、4ブランチのチャネル応答をMIMO復調部11に出力する。
[Channel selection section]
The channel selection unit 10 receives the channel response of 16 branches from the channel estimation unit 7 and also receives a control signal indicating the number of the selected 4 branches from the antenna branch selection unit 9-1. Then, the channel selector 10 selects a channel response corresponding to the selected 4-branch number from the 16-branch channel responses, and outputs the 4-branch channel response to the MIMO demodulator 11.

〔MIMO復調部〕
MIMO復調部11は、アンテナブランチ選択部9−1から、選択された4ブランチの周波数領域の信号を入力すると共に、チャネル選択部10からこれらのチャネル応答を入力する。そして、MIMO復調部11は、4ブランチの周波数領域の信号及びチャネル応答を用いて、MIMO復調によりN=2個の送信アンテナから送信された信号の分離及び検出処理を行い、2系統の信号を出力する。
[MIMO demodulator]
The MIMO demodulator 11 receives the selected four-branch frequency domain signals from the antenna branch selector 9-1 and inputs these channel responses from the channel selector 10. Then, the MIMO demodulator 11 uses the four-branch frequency domain signals and channel responses to separate and detect signals transmitted from N = 2 transmitting antennas by MIMO demodulation, and outputs two signals. Output.

〔ブランチ選択処理〕
次に、図1に示した実施例1の受信装置1−1に備えた受信CN比・最大ブランチ検出部6、2×2相関行列条件数算出部8及びアンテナブランチ選択部9−1において、P個のブランチからM個(P>M)のブランチを選択する処理のフローを示す。図2は、実施例1によるブランチ選択処理を説明するフローチャートである。まず、受信CN比・最大ブランチ検出部6は、P個のブランチの受信CN比を検出し、P個のブランチの受信CN比から、最大受信CN比を有するブランチPmaxを検出する(ステップS201)。
[Branch selection processing]
Next, in the reception CN ratio / maximum branch detection unit 6, 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8, and antenna branch selection unit 9-1 included in the reception device 1-1 of the first embodiment illustrated in FIG. 1, A flow of processing for selecting M (P> M) branches from P branches is shown. FIG. 2 is a flowchart for explaining branch selection processing according to the first embodiment. First, the received CN ratio / maximum branch detection unit 6 detects the received CN ratio of P branches, and detects the branch P max having the maximum received CN ratio from the received CN ratio of P branches (step S201). ).

2×2相関行列条件数算出部8は、最大受信CN比を有するブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,2]、及び残りのP−1個の各ブランチpのチャネル応答[hp,1p,2]から2×2チャネル行列を生成し、その相関行列の条件数を算出する(ステップS202)。 The 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8 calculates the channel response [h Pmax, 1 h Pmax, 2 ] of the branch P max having the maximum received CN ratio and the channel response of each remaining P−1 branch p [ 2 × 2 channel matrix is generated from h p, 1 h p, 2 ], and the condition number of the correlation matrix is calculated (step S202).

アンテナブランチ選択部9−1は、ブランチPmaxに加えて、条件数の小さいブランチから順に、閾値以上の受信CN比を有するブランチを選択する(ステップS203)。すなわち、アンテナブランチ選択部9−1は、まず、最大受信CN比を有するブランチPmaxを選択し、残りのP−1個のブランチにおける受信CN比と閾値とを比較し、閾値以上の受信CN比を有するブランチを特定し、特定したブランチの中から、条件数が小さい順にブランチを選択する。 In addition to the branch Pmax , the antenna branch selection unit 9-1 selects branches having a reception CN ratio equal to or greater than the threshold in order from the branch having the smallest condition number (step S203). That is, the antenna branch selection unit 9-1 first selects the branch Pmax having the maximum reception CN ratio, compares the reception CN ratio in the remaining P-1 branches with the threshold, and receives the reception CN that is equal to or greater than the threshold. Branches having a ratio are identified, and branches are selected from the identified branches in ascending order of the condition number.

アンテナブランチ選択部9−1は、ステップS203によりM個のブランチを選択したか否かを判定し(ステップS204)、M個のブランチを選択したと判定した場合(ステップS204:Yes)、処理を終了する。一方、アンテナブランチ選択部9−1は、ステップS204において、M個のブランチを選択していないと判定した場合(ステップS204:No)、閾値未満の受信CN比を有するブランチを、条件数の小さいものからM個になるまで選択する(ステップS205)。これにより、M個のブランチ(最大受信CN比を有するブランチPmax、及び残りのP−1個のブランチのうちのM−1個のブランチ)が選択される。 The antenna branch selection unit 9-1 determines whether or not M branches have been selected in step S203 (step S204). If it is determined that M branches have been selected (step S204: Yes), the process is performed. finish. On the other hand, when it is determined in step S204 that the M branches are not selected (step S204: No), the antenna branch selection unit 9-1 selects a branch having a reception CN ratio less than the threshold value with a small condition number. A selection is made from M to M (step S205). As a result, M branches (the branch P max having the maximum received CN ratio and M−1 branches among the remaining P−1 branches) are selected.

以上のように、実施例1の受信装置1−1によれば、受信CN比・最大ブランチ検出部6が、P=16ブランチの周波数領域の信号に基づいてそれぞれの受信CN比を検出すると共に、最大受信CN比を有するブランチPmaxを検出し、2×2相関行列条件数算出部8が、最大受信CN比を有するブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,2]、及び残りのP−1=15個の各ブランチpのチャネル応答[hp,1p,2]から2×2チャネル行列を生成し、その相関行列の条件数を求めるようにした。そして、アンテナブランチ選択部9−1が、ブランチPmaxに加えて、条件数の小さいブランチから順に、閾値以上の受信CN比を有するブランチを選択し、選択したブランチの数がM=4個未満の場合、閾値未満の受信CN比を有するブランチを、条件数の小さいものからM=4個になるまで選択するようにした。これにより、P=16個のブランチからM=4個のブランチが選択される。すなわち、アンテナブランチ選択部9−1が、最大受信CN比を有するブランチPmaxを最初に選択し、そのブランチPmaxとの間でチャネル間相関の低いブランチを、2×2相関行列の条件数の小さいものから、閾値の受信CN比に関する基準を満たすことを条件として、順番に選択するようにした。 As described above, according to the reception apparatus 1-1 of the first embodiment, the reception CN ratio / maximum branch detection unit 6 detects each reception CN ratio based on the frequency domain signal of P = 16 branches. The branch P max having the maximum received CN ratio is detected, and the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8 performs channel response [h Pmax, 1 h Pmax, 2 ] of the branch P max having the maximum received CN ratio, and A 2 × 2 channel matrix is generated from the channel responses [h p, 1 h p, 2 ] of the remaining P−1 = 15 branches p, and the condition number of the correlation matrix is obtained. Then, in addition to the branch P max , the antenna branch selection unit 9-1 selects branches having a reception CN ratio equal to or greater than the threshold in order from the branch having the smallest condition number, and the number of selected branches is less than M = 4. In this case, branches having a received CN ratio less than the threshold are selected from those having a small condition number until M = 4. Thereby, M = 4 branches are selected from P = 16 branches. That is, the antenna branch selection unit 9-1 first selects the branch P max having the maximum reception CN ratio, and selects a branch having a low inter-channel correlation with the branch P max as the condition number of the 2 × 2 correlation matrix. Are selected in order from the smallest value on the condition that the criterion regarding the received CN ratio of the threshold is satisfied.

これにより、MIMO復調処理に適したブランチを選択する際に、最大受信CN比を有するブランチPmaxに対する相関を求め、かつ2×2行列の演算を行えば済むから、演算負荷は高くなく、従来に比べて一層少ない演算量で実現することが可能となる。具体的には、最適なブランチの組合せを探索する従来のブランチ選択方法では、PM通りの組合せの中から相関が最も低いものを選択する必要があるが、実施例1のブランチ選択方法では、P−1個の組合せの中から選択するだけで済むので、従来のブランチ選択方法に比べて、ブランチ選択に関わる演算量を著しく低減することが可能となる。前述の例のように、P=16個のブランチからM=4個のブランチを選択する場合、従来のブランチ選択方法では、16=1820通りの組合せの中から最良の組合せを選択する必要がある。これに対し、実施例1では、P−1=16−1=15通りの中から選択するだけで済む。また、行列の条件数を用いて選択を行う場合、従来のブランチ選択方法では、M=4の最適な組合せを求めるために、4×4相関行列の条件数を、1820通りの全組合せに対して求める必要があり、演算量が大きくなる。これに対し、実施例1では、2×2相関行列の条件数を、限られたP−1=16−1=15通りの組合せに対して求めるだけで済むから、ブランチ選択のために必要な演算量をさらに削減することができる。 As a result, when selecting a branch suitable for the MIMO demodulation processing, it is only necessary to obtain a correlation with respect to the branch P max having the maximum received CN ratio and perform a 2 × 2 matrix calculation, so that the calculation load is not high. Compared to the above, it is possible to realize with a smaller amount of calculation. Specifically, in the conventional branch selection method for searching the optimum combination of branches, it is necessary to select a lowest correlation among the combinations as P C M, the branch selection method of Example 1 Since it is only necessary to select from the P-1 combinations, it is possible to significantly reduce the amount of calculation related to branch selection as compared with the conventional branch selection method. As in the above example, when M = 4 branches are selected from P = 16 branches, the conventional branch selection method needs to select the best combination from 16 C 4 = 1820 combinations. There is. In contrast, in the first embodiment, it is only necessary to select from P-1 = 16-1 = 15. When selecting using the condition number of the matrix, the conventional branch selection method uses the condition number of the 4 × 4 correlation matrix for all 1820 combinations in order to obtain the optimum combination of M = 4. The amount of calculation becomes large. On the other hand, in the first embodiment, the condition number of the 2 × 2 correlation matrix only needs to be obtained for the limited combinations of P−1 = 16−1 = 15, which is necessary for branch selection. The amount of calculation can be further reduced.

ブランチ数がさらに増えて、P=32ブランチからM=4ブランチを選択する場合は、従来のブランチ選択方法では、324=35960通りの組合せを探索する必要があるが、実施例1では、P−1=32−1=31通りの中から選択するだけで済むから、ブランチ数に比例した演算量の増大だけでブランチの選択を実現できる。 When the number of branches further increases and M = 4 branches are selected from P = 32 branches, the conventional branch selection method needs to search for 32 C 4 = 35960 combinations. Since only P-1 = 32-1 = 31 needs to be selected, branch selection can be realized only by increasing the amount of computation proportional to the number of branches.

また、実施例1の受信装置1−1によれば、アンテナブランチ選択部9−1が、受信CN比に関する閾値を用いてブランチを選択するようにした。これにより、P個のブランチの中から、条件数(相関)だけでなく受信CN比も考慮したM個のブランチを選択する際に、受信CN比に関する閾値を用いるようにしたから、閾値に応じて、受信CN比及び条件数(相関)による選択基準の比重を制御し、ブランチを選択することが可能となる。例えば、閾値が大きい値の場合、選択基準の比重は、条件数よりも受信CN比の方が高くなる。逆に、閾値が小さい値の場合、選択基準の比重は、受信CN比よりも条件数の方が高くなる。   Further, according to the receiving device 1-1 of the first embodiment, the antenna branch selection unit 9-1 selects a branch using a threshold value related to the received CN ratio. As a result, when selecting M branches considering not only the condition number (correlation) but also the received CN ratio from among the P branches, the threshold for the received CN ratio is used. Thus, it is possible to select the branch by controlling the specific gravity of the selection criterion based on the received CN ratio and the condition number (correlation). For example, when the threshold value is large, the specific gravity of the selection criterion is higher in the received CN ratio than in the condition number. On the contrary, when the threshold value is small, the specific gravity of the selection criterion is higher in the condition number than in the reception CN ratio.

次に、実施例2について説明する。実施例2は、前述のとおり、MIMO技術を利用した通信システムにおいて、MIMO復調処理に適したブランチを選択する際に、最大受信CN比を有するブランチを最初に選択し、予め設定された2個の閾値を用いて、受信CN比の低いブランチを含まないように、受信CN比の大きさを考慮しながら、最大受信CN比を有するブランチとの間でチャネル間相関が低いブランチを2×2相関行列の条件数の小さいものから順番に選択する例である。実施例2では、実施例1に比べ、条件数(相関)による選択基準と受信CN比による選択基準との比重をより細かく制御することができ、例えば、受信CN比が極端に低いブランチを選択しないで、ある程度の受信CN比を有しかつ相関の低いブランチを選択することができる。   Next, Example 2 will be described. As described above, in the second embodiment, when a branch suitable for MIMO demodulation processing is selected in a communication system using the MIMO technique, a branch having the maximum reception CN ratio is first selected, and two preset values are set. A branch having a low inter-channel correlation with a branch having the maximum reception CN ratio is taken into consideration by taking into account the magnitude of the reception CN ratio so that a branch having a low reception CN ratio is not included. In this example, the correlation matrix is selected in order from the smallest condition number. In the second embodiment, compared with the first embodiment, the specific gravity between the selection criterion based on the condition number (correlation) and the selection criterion based on the reception CN ratio can be more finely controlled. For example, a branch having an extremely low reception CN ratio is selected. Instead, it is possible to select a branch having a certain reception CN ratio and low correlation.

実施例2の受信装置1−2は、図1に示すように、A/D変換部2、デジタル直交復調部3、GI除去部4、FFT演算回路5、受信CN比・最大ブランチ検出部6、チャネル推定部7、2×2相関行列条件数算出部8、アンテナブランチ選択部9−2、チャネル選択部10及びMIMO復調部11を備えている。   As illustrated in FIG. 1, the receiving device 1-2 according to the second embodiment includes an A / D conversion unit 2, a digital orthogonal demodulation unit 3, a GI removal unit 4, an FFT operation circuit 5, a received CN ratio / maximum branch detection unit 6. A channel estimation unit 7, a 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8, an antenna branch selection unit 9-2, a channel selection unit 10, and a MIMO demodulation unit 11.

実施例1の受信装置1−1と実施例2の受信装置1−2とを比較すると、両受信装置1−1,1−2は、A/D変換部2、デジタル直交復調部3、GI除去部4、FFT演算回路5、受信CN比・最大ブランチ検出部6、チャネル推定部7、2×2相関行列条件数算出部8、チャネル選択部10及びMIMO復調部11を備えている点で同一である。これに対し、実施例2の受信装置1−2は、実施例1の受信装置1−1のアンテナブランチ選択部9−1とは異なるアンテナブランチ選択部9−2を備えている点で相違する。具体的には、実施例1のアンテナブランチ選択部9−1では、1個の閾値と受信CN比とを比較してブランチを選択するのに対し、実施例2のアンテナブランチ選択部9−2では、2個の閾値のそれぞれと受信CN比とを比較してブランチを選択する。以下、実施例2の受信装置1−2において、実施例1の受信装置1−1と共通する部分には同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。   Comparing the receiving device 1-1 of the first embodiment and the receiving device 1-2 of the second embodiment, both the receiving devices 1-1 and 1-2 include an A / D converter 2, a digital orthogonal demodulator 3, a GI. It includes a removal unit 4, an FFT operation circuit 5, a received CN ratio / maximum branch detection unit 6, a channel estimation unit 7, a 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8, a channel selection unit 10 and a MIMO demodulation unit 11. Are the same. On the other hand, the receiving device 1-2 of the second embodiment is different in that it includes an antenna branch selecting unit 9-2 different from the antenna branch selecting unit 9-1 of the receiving device 1-1 of the first embodiment. . Specifically, the antenna branch selection unit 9-1 of the first embodiment compares one threshold value with the received CN ratio to select a branch, whereas the antenna branch selection unit 9-2 of the second embodiment. Then, each of the two thresholds is compared with the received CN ratio to select a branch. Hereinafter, in the receiving device 1-2 of the second embodiment, the same reference numerals are given to the parts common to the receiving device 1-1 of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

実施例2では、実施例1と同様に、図示しないN=2個の送信アンテナから送信された信号が、図示しないP=16個の受信アンテナで受信され、周波数変換部20を介して受信装置1−2に入力されるものとする。   In the second embodiment, similarly to the first embodiment, signals transmitted from N = 2 transmitting antennas (not shown) are received by P = 16 receiving antennas (not shown), and are received via the frequency converter 20. It is assumed that it is input to 1-2.

〔アンテナブランチ選択部〕
アンテナブランチ選択部9−2は、FFT演算回路5から16ブランチの周波数領域の信号を入力し、受信CN比・最大ブランチ検出部6から16ブランチの受信CN比及び最大受信CN比を有するブランチPmaxを入力し、2×2相関行列条件数算出部8から15個の条件数を入力する。そして、アンテナブランチ選択部9−2は、16ブランチの受信CN比、最大受信CN比を有するブランチPmax、15個の条件数、及び2個の閾値(受信CN比の閾値)に基づいて、受信CN比及び相関を考慮したM=4ブランチを選択する。そして、アンテナブランチ選択部9−2は、入力した16ブランチの周波数領域の信号のうち、選択した4ブランチの周波数領域の信号をMIMO復調部11に出力し、選択した4ブランチの番号を示す制御信号を生成してチャネル選択部10に出力する。選択される4ブランチは、最大受信CN比を有するブランチPmaxに加え、残りの15ブランチのうち、条件数の小さい順番に、第1の閾値以上の受信CN比を有する3ブランチとなるが、第1の閾値以上の受信CN比を有するブランチ数が3未満の場合、第2の閾値以上の受信CN比を有するブランチが選択され、また、第2の閾値未満の受信CN比を有するブランチも選択される場合もある。
[Antenna branch selector]
The antenna branch selection unit 9-2 receives a 16-branch frequency domain signal from the FFT operation circuit 5, and receives a 16-branch reception CN ratio and a maximum reception CN ratio from the reception CN ratio / maximum branch detection unit 6. Enter max and input 15 condition numbers from the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8. Then, the antenna branch selection unit 9-2, based on the reception CN ratio of 16 branches, the branch P max having the maximum reception CN ratio, 15 condition numbers, and two threshold values (threshold of the reception CN ratio), Select M = 4 branch considering reception CN ratio and correlation. Then, the antenna branch selection unit 9-2 outputs the selected four-branch frequency-domain signal among the input 16-branch frequency-domain signals to the MIMO demodulator 11, and indicates the selected four-branch number. A signal is generated and output to the channel selection unit 10. The four branches to be selected are, in addition to the branch P max having the maximum received CN ratio, among the remaining 15 branches, the three branches having the received CN ratio equal to or higher than the first threshold in order of decreasing condition number. When the number of branches having a received CN ratio equal to or higher than the first threshold is less than 3, a branch having a received CN ratio equal to or higher than the second threshold is selected, and a branch having a received CN ratio lower than the second threshold is also selected. Sometimes selected.

具体的には、アンテナブランチ選択部9−2は、まず、最大受信CN比を有するブランチPmaxを選択する。そして、アンテナブランチ選択部9−2は、ブランチPmax以外の残りの15ブランチの受信CN比と第1の閾値とを比較し、第1の閾値以上の受信CN比を有するブランチを特定し、特定したブランチの中から、条件数が小さい3ブランチを選択する。また、アンテナブランチ選択部9−2は、3ブランチ全てを選択できなかった場合、第1の閾値未満かつ第2の閾値以上の受信CN比を有するブランチの中から、条件数の小さい残りの数のブランチを選択する。さらに、アンテナブランチ選択部9−2は、3ブランチ全てを選択できなかった場合、第2の閾値未満の受信CN比を有するブランチの中から、条件数の小さい残りの数のブランチを選択する。これにより、合計4ブランチが選択される。 Specifically, the antenna branch selection unit 9-2 first selects the branch P max having the maximum reception CN ratio. Then, the antenna branch selection unit 9-2 compares the reception CN ratio of the remaining 15 branches other than the branch P max with the first threshold value, identifies a branch having a reception CN ratio equal to or higher than the first threshold value, From the identified branches, three branches with a small condition number are selected. In addition, when all of the three branches cannot be selected, the antenna branch selection unit 9-2 has a small remaining condition number from the branches having a reception CN ratio that is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold. Select the branch. Further, when all three branches cannot be selected, the antenna branch selection unit 9-2 selects the remaining number of branches having a small condition number from the branches having a reception CN ratio less than the second threshold. As a result, a total of 4 branches are selected.

つまり、アンテナブランチ選択部9−2は、15個の条件数のうち、小さいブランチから順番にM−1=4−1=3ブランチを選択するが、条件数だけを選択の基準にすることなく、各ブランチの受信CN比が第1の閾値以上であり、また、第2の閾値以上であることも選択の基準としている。   That is, the antenna branch selection unit 9-2 selects M-1 = 4-1 = 3 branches in order from the smallest branch among the 15 condition numbers, but without using only the condition number as a selection criterion. The selection CN is that the reception CN ratio of each branch is equal to or higher than the first threshold and is equal to or higher than the second threshold.

実施例1と同様に具体例を用いて説明する。例えば、最大受信CN比30dBを有するブランチPmax=1とし、ブランチPmax=1とブランチp=2〜16との間の2×2相関行列の条件数がそれぞれ以下のとおりであり、第1の閾値をCNRth1=12dB、第2の閾値をCNRth2=8dBとする。

Figure 2012216921
Similar to the first embodiment, description will be made using a specific example. For example, assume that the branch P max = 1 having the maximum reception CN ratio 30 dB, the condition numbers of the 2 × 2 correlation matrix between the branch P max = 1 and the branches p = 2 to 16 are as follows, respectively: Is set to CNRth1 = 12 dB, and the second threshold is set to CNRth2 = 8 dB.
Figure 2012216921

前記例の場合、アンテナブランチ選択部9−2は、まず、最大受信CN比を有するブランチPmax=1を選択する。そして、アンテナブランチ選択部9−2は、残りのブランチp=2〜16の受信CN比と第1の閾値CNRth1=12dBとを比較し、第1の閾値以上の受信CN比を有するブランチp=10,15を特定し、ブランチp=10,15を選択する。この場合、3個のブランチを選択することができず、残り1個のブランチを選択する必要がある。アンテナブランチ選択部9−2は、3ブランチ全てを選択できなかったから、第1の閾値未満かつ第2の閾値CNRth2=8dB以上の受信CN比を有するブランチp=2〜5,7〜9,11,14の中から、条件数の最も小さい残りの1個のブランチp=14を選択する。これにより、M=4個のブランチPmax=1,p=10,14,15が選択されたことになる。 In the case of the above example, the antenna branch selection unit 9-2 first selects the branch P max = 1 having the maximum reception CN ratio. Then, the antenna branch selection unit 9-2 compares the reception CN ratio of the remaining branches p = 2 to 16 with the first threshold CNRth1 = 12 dB, and has the branch CN = the reception CN ratio equal to or greater than the first threshold. 10 and 15 are specified, and the branch p = 10 and 15 is selected. In this case, three branches cannot be selected, and the remaining one branch needs to be selected. Since the antenna branch selection unit 9-2 could not select all three branches, the branches p = 2 to 5, 7 to 9, 11 having a reception CN ratio less than the first threshold and the second threshold CNRth2 = 8 dB or more. , 14, the remaining one branch p = 14 having the smallest condition number is selected. As a result, M = 4 branches P max = 1, p = 10, 14, 15 are selected.

つまり、選択されるブランチは、最大CN比を有するブランチPmax=1に加えて、条件数の小さい順に、第1の閾値CNRth1=12dB以上の受信CN比を有するブランチp=10,15、さらに、条件数の小さい順に、第1の閾値CNRth1=12dB未満かつ第2の閾値CNRth2=8dB以上のブランチp=14となる。第1の閾値CNRth1以上となる受信CN比を有するブランチがブランチPmax=1を除いてp=10,15の2ブランチしか得られないため、3ブランチ目は、第1の閾値CNRth1未満かつ第2の閾値CNRth2以上の受信CN比を有する残りのブランチから条件数の小さい順にブランチp=14が選択されたことになる。 That is, the selected branch includes the branch p = 10, 15 having a reception CN ratio equal to or higher than the first threshold CNRth1 = 12 dB in the order of the condition number in addition to the branch P max = 1 having the maximum CN ratio. The branch p = 14 where the first threshold value CNRth1 is less than 12 dB and the second threshold value CNRth2 is equal to or greater than 8 dB in order of increasing condition number. Since branches having a received CN ratio equal to or higher than the first threshold CNRth1 can obtain only two branches of p = 10, 15 except for the branch Pmax = 1, the third branch is less than the first threshold CNRth1 and The branch p = 14 is selected from the remaining branches having a received CN ratio equal to or greater than the threshold value CNRth2 of 2, in order of increasing condition number.

実施例1では、前述のとおり、1個の閾値が大きい値の場合、選択基準の比重は、条件数よりも受信CN比の方が高くなり、1個の閾値が小さい値の場合、選択基準の比重は、受信CN比よりも条件数の方が高くなる。これに対し、実施例2では、実施例1において受信CN比及び条件数による選択基準の比重を決定することが困難な場合に、閾値を1個増やして合計2個の閾値を用いることにより、受信CN比及び条件数による選択基準の比重をより細かく制御し、アンテナブランチを選択することができる。例えば、受信CN比が極端に低いブランチを選択しないで、ある程度の受信CN比を有しかつ相関の低い(条件数が小さい)ブランチを選択することができる。   In the first embodiment, as described above, when one threshold is a large value, the specific gravity of the selection criterion is higher in the received CN ratio than the number of conditions, and when one threshold is a small value, the selection criterion. The specific gravity is higher in the condition number than in the reception CN ratio. On the other hand, in the second embodiment, when it is difficult to determine the specific gravity of the selection criterion based on the received CN ratio and the condition number in the first embodiment, the threshold value is increased by one and a total of two threshold values are used. The antenna branch can be selected by finely controlling the specific gravity of the selection criterion based on the received CN ratio and the condition number. For example, it is possible to select a branch having a certain reception CN ratio and a low correlation (small number of conditions) without selecting a branch having an extremely low reception CN ratio.

閾値の目安としては、例えば送信アンテナ数N=2の場合、理論上必要とされる最も少ない受信アンテナ数はN=2であるから、受信アンテナ数P=2で復調可能な必要最低限の受信CN比が12dBであったとすると、12dBを第1の閾値とする。また、MIMO復調を行うブランチ数がM=4である実施例2の場合、ブランチ数4で復調できる必要最低限の受信CN比が8dBであったとすると、8dBを第2の閾値とする。これにより、チャネル間相関基準を優先しながら、受信CN比も考慮したきめ細かなブランチ選択が可能となる。   As a guideline for the threshold, for example, when the number of transmission antennas N = 2, the minimum number of reception antennas theoretically required is N = 2. Therefore, the minimum necessary reception that can be demodulated with the number of reception antennas P = 2. If the CN ratio is 12 dB, 12 dB is set as the first threshold value. In the second embodiment where the number of branches for performing MIMO demodulation is M = 4, if the minimum required reception CN ratio that can be demodulated with 4 branches is 8 dB, 8 dB is set as the second threshold value. As a result, it is possible to perform fine branch selection considering the reception CN ratio while giving priority to the inter-channel correlation reference.

〔ブランチ選択処理〕
次に、図1に示した実施例2の受信装置1−2に備えた受信CN比・最大ブランチ検出部6、2×2相関行列条件数算出部8及びアンテナブランチ選択部9−2において、P個のブランチからM個(P>M)のブランチを選択する処理のフローを示す。図3は、実施例2によるブランチ選択処理を説明するフローチャートである。まず、受信CN比・最大ブランチ検出部6は、図2に示したステップS201と同様に、最大受信CN比を有するブランチPmaxを検出する(ステップS301)。
[Branch selection processing]
Next, in the reception CN ratio / maximum branch detection unit 6, 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8, and antenna branch selection unit 9-2 included in the reception device 1-2 of the second embodiment illustrated in FIG. 1, A flow of processing for selecting M (P> M) branches from P branches is shown. FIG. 3 is a flowchart for explaining branch selection processing according to the second embodiment. First, the reception CN ratio / maximum branch detection unit 6 detects the branch P max having the maximum reception CN ratio, similarly to step S201 shown in FIG. 2 (step S301).

2×2相関行列条件数算出部8は、図2に示したステップS202と同様に、最大受信CN比を有するブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,2]、及び残りのP−1個の各ブランチpのチャネル応答[hp,1p,2]から2×2チャネル行列を生成し、その相関行列の条件数を算出する(ステップS302)。 The 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8 performs the channel response [h Pmax, 1 h Pmax, 2 ] of the branch P max having the maximum received CN ratio and the remaining P similarly to step S202 illustrated in FIG. A 2 × 2 channel matrix is generated from the channel response [h p, 1 h p, 2 ] of each -1 branch p, and the condition number of the correlation matrix is calculated (step S302).

アンテナブランチ選択部9−2は、ブランチPmaxに加えて、条件数の小さいブランチから順に、第1の閾値以上の受信CN比を有するブランチを選択する(ステップS303)。すなわち、アンテナブランチ選択部9−2は、まず、最大受信CN比を有するブランチPmaxを選択し、残りのP−1個のブランチにおける受信CN比と第1の閾値とを比較し、第1の閾値以上の受信CN比を有するブランチを特定し、特定したブランチの中から、条件数が小さい順にブランチを選択する。 In addition to the branch Pmax , the antenna branch selection unit 9-2 selects a branch having a reception CN ratio equal to or higher than the first threshold in order from the branch having the smallest condition number (step S303). That is, the antenna branch selection unit 9-2 first selects the branch Pmax having the maximum reception CN ratio, compares the reception CN ratio in the remaining P-1 branches with the first threshold, Branches having a received CN ratio equal to or greater than the threshold value are identified, and branches are selected from the identified branches in ascending order of the condition number.

アンテナブランチ選択部9−2は、ステップS303によりM個のブランチを選択したか否かを判定し(ステップS304)、M個のブランチを選択したと判定した場合(ステップS304:Yes)、処理を終了する。一方、アンテナブランチ選択部9−2は、ステップS304において、M個のブランチを選択していないと判定した場合(ステップS304:No)、第1の閾値未満かつ第2の閾値以上の受信CN比を有するブランチを、条件数の小さいものからM個になるまで選択する(ステップS305)。   The antenna branch selection unit 9-2 determines whether or not M branches have been selected in step S303 (step S304). If it is determined that M branches have been selected (step S304: Yes), the process is performed. finish. On the other hand, if the antenna branch selection unit 9-2 determines in step S304 that M branches have not been selected (step S304: No), the received CN ratio is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold. Are selected until the number of branches having a small condition number reaches M (step S305).

アンテナブランチ選択部9−2は、ステップS303及びステップS305によりM個のブランチを選択したか否かを判定し(ステップS306)、M個のブランチを選択したと判定した場合(ステップS306:Yes)、処理を終了する。一方、アンテナブランチ選択部9−2は、ステップS306において、M個のブランチを選択していないと判定した場合(ステップS306:No)、第2の閾値未満の受信CN比を有するブランチを、条件数の小さいものからM個になるまで選択する(ステップS307)。これにより、M個のブランチ(最大受信CN比を有するブランチPmax、及び残りのP−1個のブランチのうちのM−1個のブランチ)が選択される。 The antenna branch selection unit 9-2 determines whether or not M branches have been selected in steps S303 and S305 (step S306), and if it is determined that M branches have been selected (step S306: Yes). The process is terminated. On the other hand, if the antenna branch selection unit 9-2 determines in step S306 that M branches have not been selected (step S306: No), the branch having the received CN ratio less than the second threshold is determined as a condition. Selection is made from the smallest number to M (step S307). As a result, M branches (the branch P max having the maximum received CN ratio and M−1 branches among the remaining P−1 branches) are selected.

以上のように、実施例2の受信装置1−2によれば、アンテナブランチ選択部9−2が、ブランチPmaxに加えて、条件数の小さいブランチから順に、第1の閾値以上の受信CN比を有するブランチを選択し、選択したブランチの数がM=4個未満の場合、第1の閾値未満かつ第2の閾値以上の受信CN比を有するブランチを、条件数の小さいものからM=4個になるまで選択し、選択したブランチの数がM=4個未満の場合、第2の閾値未満の受信CN比を有するブランチを、条件数の小さいものからM=4個になるまで選択するようにした。これにより、P=16個のブランチからM=4個のブランチが選択される。すなわち、アンテナブランチ選択部9−2が、最大受信CN比を有するブランチPmaxを最初に選択し、そのブランチPmaxとの間でチャネル間相関の低いブランチを、2×2相関行列の条件数の小さいものから、第1の閾値及び第2の閾値である受信CN比に関する基準を満たすことを条件として、順番に選択するようにした。 As described above, according to the receiving device 1-2 of the second embodiment, the antenna branch selection unit 9-2 receives reception CNs that are equal to or larger than the first threshold in order from the branch with the smallest condition number in addition to the branch Pmax. If a branch having a ratio is selected and the number of selected branches is less than M = 4, branches having a received CN ratio that is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold are selected from those having a smaller condition number to M = Select up to 4 and if the number of selected branches is less than M = 4, select a branch having a received CN ratio less than the second threshold value from the smallest condition number until M = 4 I tried to do it. Thereby, M = 4 branches are selected from P = 16 branches. That is, the antenna branch selection unit 9-2 first selects the branch P max having the maximum reception CN ratio, and selects a branch having a low inter-channel correlation with the branch P max as the condition number of the 2 × 2 correlation matrix. Are selected in order from the smallest value on the condition that the criterion regarding the received CN ratio, which is the first threshold value and the second threshold value, is satisfied.

これにより、実施例1と同様に、MIMO復調処理に適したブランチを、従来に比べて一層少ない演算量で選択することが可能となる。具体的には、最適なブランチの組合せを探索する従来のブランチ選択方法では、PM通りの組合せの中から相関が最も低いものを選択する必要があるが、実施例2のブランチ選択方法では、P−1個の組合せの中から選択するだけで済むので、従来のブランチ選択方法に比べて、ブランチ選択に関わる演算量を著しく低減することが可能となる。また、行列の条件数を用いて選択を行う場合、従来のブランチ選択方法では、M=4の最適な組合せを求めるために、4×4相関行列の条件数を1820通りの全組合せに対して求める必要があるが、実施例2では、2×2相関行列の条件数を、限られたP−1=16−1=15通りの組合せに対して求めるだけで済むから、ブランチ選択のために必要な演算量をさらに削減することができる。 As a result, as in the first embodiment, it is possible to select a branch suitable for the MIMO demodulation process with a smaller amount of computation than in the prior art. Specifically, in the conventional branch selection method for searching the optimum combination of branches, it is necessary to select a lowest correlation among the combinations as P C M, the branch selection method of Example 2 Since it is only necessary to select from the P-1 combinations, it is possible to significantly reduce the amount of calculation related to branch selection as compared with the conventional branch selection method. In addition, when selecting using the condition number of the matrix, the conventional branch selection method uses the condition number of the 4 × 4 correlation matrix for all 1820 combinations in order to obtain the optimal combination of M = 4. In the second embodiment, the condition number of the 2 × 2 correlation matrix only needs to be obtained for the limited P-1 = 16-1 = 15 combinations. The required amount of calculation can be further reduced.

また、実施例1の受信装置1−1では、受信CN比に関する1個の閾値を用いてブランチを選択するが、実施例2の受信装置1−2では、受信CN比に関する2個の閾値を用いてブランチを選択するようにした。これにより、P個のブランチの中から、受信CN比及び条件数を考慮してM個のブランチを選択する際に、実施例1に比べて、受信CN比及び条件数による選択基準の比重をより細かく制御し、ブランチを選択することが可能となる。例えば、条件数(相関)による選択基準を優先しながら、受信CN比も考慮したブランチを選択したり、受信CN比による選択基準を優先しながら、条件数(相関)も考慮したブランチを選択したりすることができる。   In addition, in the receiving apparatus 1-1 of the first embodiment, a branch is selected using one threshold value related to the received CN ratio, but in the receiving apparatus 1-2 of the second embodiment, two threshold values related to the received CN ratio are set. Use to select a branch. As a result, when selecting M branches from the P branches in consideration of the received CN ratio and the condition number, the weight of the selection criterion based on the received CN ratio and the condition number is increased as compared with the first embodiment. It is possible to select a branch with finer control. For example, a branch that considers the reception CN ratio is selected while giving priority to the selection criterion based on the condition number (correlation), or a branch that also considers the condition number (correlation) is selected while giving priority to the selection criterion based on the reception CN ratio. Can be.

次に、実施例3について説明する。実施例3は、前述のとおり、送信アンテナ数が3以上の場合のMIMO復調処理に適したブランチを選択する際に、3個以上の送信信号のうち2個の送信信号を選択し、1ブランチあたり3個以上のチャネル応答の中から、2個の送信信号に対応する2個のチャネル応答を選択し、2×2相関行列を用いて条件数を求め、実施例1,2と同様の手法により、ブランチを選択する例である。   Next, Example 3 will be described. In the third embodiment, as described above, when selecting a branch suitable for MIMO demodulation processing when the number of transmission antennas is three or more, two transmission signals are selected from three or more transmission signals, and one branch Similar to the first and second embodiments, two channel responses corresponding to two transmission signals are selected from three or more per channel response, and the condition number is obtained using a 2 × 2 correlation matrix. This is an example of selecting a branch.

ここで、例えば送信アンテナ数が3の場合、各ブランチで生成されるチャネル応答は、各送信アンテナからそのブランチの受信アンテナまでの間の3個となり、最大受信CN比を有するブランチPmaxのチャネル応答が[hPmax,1Pmax,2Pmax,3]、ブランチpのチャネル応答が[hp,1p,2p,3]となる。そのため、実施例1,2と同様のブランチ選択方法を実現するためには、各ブランチにおける3個のチャネル応答から2個のチャネル応答を選択する必要がある。 Here, for example, when the number of transmission antennas is 3, the channel response generated in each branch is three from each transmission antenna to the reception antenna of the branch, and the channel of the branch P max having the maximum reception CN ratio. The response is [h Pmax, 1 h Pmax, 2 h Pmax, 3 ], and the channel response of the branch p is [h p, 1 h p, 2 h p, 3 ]. Therefore, in order to realize the same branch selection method as in the first and second embodiments, it is necessary to select two channel responses from the three channel responses in each branch.

図4は、実施例3による受信装置の構成を示すブロック図である。この受信装置1−3は、A/D変換部2、デジタル直交復調部3、GI除去部4、FFT演算回路5、受信CN比・最大ブランチ検出部6、チャネル推定部7、アンテナブランチ選択部9−2、チャネル選択部10、MIMO復調部11、チャネル応答二乗加算部12及び2×2相関行列条件数算出部13を備えている。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving apparatus according to the third embodiment. The receiving apparatus 1-3 includes an A / D conversion unit 2, a digital orthogonal demodulation unit 3, a GI removal unit 4, an FFT operation circuit 5, a received CN ratio / maximum branch detection unit 6, a channel estimation unit 7, and an antenna branch selection unit. 9-2, a channel selection unit 10, a MIMO demodulation unit 11, a channel response square addition unit 12, and a 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13.

実施例2の受信装置1−2と実施例3の受信装置1−3とを比較すると、両受信装置1−2,1−3は、A/D変換部2、デジタル直交復調部3、GI除去部4、FFT演算回路5、受信CN比・最大ブランチ検出部6、チャネル推定部7、アンテナブランチ選択部9−2、チャネル選択部10及びMIMO復調部11を備えている点で同一である。これに対し、実施例3の受信装置1−3は、実施例2の受信装置1−2の2×2相関行列条件数算出部8とは異なる2×2相関行列条件数算出部13を備え、さらに、チャネル応答二乗加算部12を備えている点で相違する。具体的には、実施例2の2×2相関行列条件数算出部8では、最大受信CN比を有するブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,2]、及び残りのP−1個の各ブランチpのチャネル応答[hp,1p,2]から2×2チャネル行列を生成し、その相関行列の条件数を算出するのに対し、実施例3の2×2相関行列条件数算出部13では、チャネル応答二乗加算部12により生成された、選択する送信信号の情報に基づいて、最大受信CN比を有するブランチPmaxにおける3個のチャネル応答、及び残りのP−1個の各ブランチpにおける3個のチャネル応答から、2個のチャネル応答を選択し、例えば、最大受信CN比を有するブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,3]、及び残りのP−1個の各ブランチpのチャネル応答[hp,1p,3]から2×2チャネル行列を生成し、その相関行列の条件数を算出する。以下、実施例3の受信装置1−3において、実施例2の受信装置1−2と共通する部分には同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。 Comparing the receiving device 1-2 of the second embodiment and the receiving device 1-3 of the third embodiment, both the receiving devices 1-2 and 1-3 have an A / D converter 2, a digital orthogonal demodulator 3, a GI. It is the same in that it includes a removal unit 4, an FFT operation circuit 5, a received CN ratio / maximum branch detection unit 6, a channel estimation unit 7, an antenna branch selection unit 9-2, a channel selection unit 10 and a MIMO demodulation unit 11. . On the other hand, the receiving device 1-3 according to the third embodiment includes a 2 × 2 correlation matrix condition number calculating unit 13 that is different from the 2 × 2 correlation matrix condition number calculating unit 8 of the receiving device 1-2 according to the second embodiment. Furthermore, the difference is that a channel response square addition unit 12 is provided. Specifically, in the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 8 of the second embodiment, the channel response [h Pmax, 1 h Pmax, 2 ] of the branch P max having the maximum received CN ratio and the remaining P−1. Whereas a 2 × 2 channel matrix is generated from the channel responses [h p, 1 h p, 2 ] of each branch p and the condition number of the correlation matrix is calculated, the 2 × 2 correlation matrix of the third embodiment is used. In the condition number calculation unit 13, based on the information of the transmission signal to be selected generated by the channel response square addition unit 12, the three channel responses in the branch Pmax having the maximum reception CN ratio, and the remaining P-1 Two channel responses are selected from the three channel responses in each of the branches p, for example, the channel response [h Pmax, 1 h Pmax, 3 ] of the branch P max with the maximum received CN ratio, and the remaining P-1 single channel response of each branch p [h p, 1 p, 3] from generating the 2 × 2 channel matrix, and calculates the condition number of the correlation matrix. Hereinafter, in the receiving device 1-3 of the third embodiment, the same reference numerals are given to the same parts as those of the receiving device 1-2 of the second embodiment, and detailed description thereof is omitted.

実施例3では、図示しないN=3個の送信アンテナから送信された信号は、図示しないP=16個の受信アンテナで受信され、周波数変換部20を介して受信装置1−3に入力されるものとする。以下、送信アンテナの数N=3を例にして説明するが、本発明は、送信アンテナの数をN=3に限定するものではなく、3以上であればよく、N=3または4であることが望ましい。   In the third embodiment, signals transmitted from N = 3 transmitting antennas (not shown) are received by P = 16 receiving antennas (not shown) and input to the receiving apparatus 1-3 via the frequency converter 20. Shall. Hereinafter, the number of transmission antennas N = 3 will be described as an example. However, the present invention is not limited to the number of transmission antennas N = 3, and may be three or more, and N = 3 or 4. It is desirable.

〔チャネル応答二乗加算部〕
チャネル応答二乗加算部12は、チャネル推定部7から16ブランチのチャネル応答を入力し、各ブランチpのチャネル応答における各要素の2乗hp,1p,1 ,hp,2p,2 ,hp,3p,3 を算出し、ブランチ間で加算してΣhp,1p,1 ,Σhp,2p,2 ,Σhp,3p,3 を求める。このとき、Σhp,1p,1 >Σhp,2p,2 >Σhp,3p,3 であったとすると、受信装置1−3から見た送信信号毎の受信CN比に関する品質は、送信信号1,2,3の順に良いものと判断される。そして、チャネル応答二乗加算部12は、各ブランチpのチャネル応答に関するブランチ間の加算結果Σhp,1p,1 ,Σhp,2p,2 ,Σhp,3p,3 に基づいて、選択する送信信号の情報(2個の送信信号の情報、後述する(a)の場合は送信信号1,3、(b)の場合は送信信号1,2)を生成し、すなわち送信信号を2個選択し、選択する送信信号の情報(識別情報)を2×2相関行列条件数算出部13に出力する。
[Channel response square addition unit]
The channel response square adder 12 receives the channel responses of 16 branches from the channel estimator 7, and squares h p, 1 h p, 1 * , h p, 2 h p of each element in the channel response of each branch p. , 2 * , h p, 3 h p, 3 * are calculated and added between the branches to obtain Σh p, 1 h p, 1 * , Σh p, 2 h p, 2 * , Σh p, 3 h p, 3 Ask for * . At this time, assuming that Σh p, 1 h p, 1 * > Σh p, 2 h p, 2 * > Σh p, 3 h p, 3 * , reception for each transmission signal viewed from the receiving device 1-3. It is determined that the quality related to the CN ratio is good in the order of the transmission signals 1, 2, and 3. Then, the channel response square addition unit 12 adds the inter-branch addition results Σh p, 1 h p, 1 * , Σh p, 2 h p, 2 * , Σh p, 3 h p, 3 regarding the channel response of each branch p. Based on * , the information of the transmission signal to be selected (information of two transmission signals, transmission signals 1 and 3 in the case of (a) described later, transmission signals 1 and 2 in the case of (b)) is generated, That is, two transmission signals are selected, and information (identification information) of the selected transmission signal is output to the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13.

ここで、どの送信信号を選択するか(優先的に受信するか)については、以下のように、ブランチ選択の方式が異なる。
(a)どの送信信号も平均的に受信するブランチ選択
(b)品質の良い送信信号を優先するブランチ選択
Here, as to which transmission signal is selected (preferentially received), the branch selection method is different as follows.
(A) Branch selection for receiving any transmission signal on average (b) Branch selection for giving priority to transmission signal with good quality

(a)は、送信信号1,2,3をいずれも平均的に受信してブランチを選択する場合であり、チャネル応答二乗加算部12により、選択する送信信号の情報として送信信号1,3が生成され出力される。これにより、最も品質の良い送信信号のチャネル応答であるhp,1と最も品質の悪い送信信号のチャネル応答であるhp,3とを用いることにより、実施例1,2と同様のブランチ選択処理を行うことができる。 (A) is a case where the transmission signals 1, 2 and 3 are all received on average and a branch is selected, and the transmission signals 1 and 3 are selected by the channel response square adder 12 as information on the transmission signal to be selected. Generated and output. Thus, branch selection similar to that of the first and second embodiments is performed by using h p, 1 which is the channel response of the transmission signal with the highest quality and h p, 3 which is the channel response of the transmission signal with the lowest quality. Processing can be performed.

(b)は、送信信号1,2,3のうちの品質の良いものを優先して受信しブランチを選択する場合であり、チャネル応答二乗加算部12により、選択する送信信号の情報として送信信号1,2が生成され出力される。これにより、品質の良い送信信号1,2のチャネル応答であるhp,1,hp,2を用いることにより、実施例1,2と同様のブランチ選択処理を行うことができる。 (B) shows a case in which a good quality signal among the transmission signals 1, 2, and 3 is received preferentially and a branch is selected, and the channel response square addition unit 12 transmits the transmission signal as information of the transmission signal to be selected. 1 and 2 are generated and output. Thus, branch selection processing similar to that of the first and second embodiments can be performed by using h p, 1 and h p, 2 which are channel responses of the transmission signals 1 and 2 with good quality.

〔2×2相関行列条件数算出部〕
2×2相関行列条件数算出部13は、チャネル応答二乗加算部12から、選択する送信信号の情報(例えば前記(a)の場合は送信信号1,3)を入力すると共に、チャネル推定部7から16ブランチのチャネル応答を入力し、受信CN比・最大ブランチ検出部6から最大受信CN比ブランチ番号(Pmax)を入力する。2×2相関行列条件数算出部13は、チャネル応答二乗加算部12から、選択する送信信号の情報として送信信号1,3(前記(a)の場合)を入力した場合、ブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,2Pmax,3]に対して送信信号1,3に関するチャネル応答[hPmax,1Pmax,3]を生成し、残りの15個のブランチpのチャネル応答[hp,1p,2p,3]に対して送信信号1,3に関するチャネル応答[hp,1p,3]を生成する。そして、2×2相関行列条件数算出部13は、以下の式により、2×2チャネル行列を生成する。式(4)は、ブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,3]及び残りのブランチpのチャネル応答[hp,1p,3]から生成される2×2チャネル行列HPmax,pを示す。

Figure 2012216921
[2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit]
The 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13 inputs information on a transmission signal to be selected (for example, transmission signals 1 and 3 in the case of (a)) from the channel response square addition unit 12, and also the channel estimation unit 7 16 from the received CN ratio / maximum branch detecting unit 6 and the maximum received CN ratio branch number (P max ). The 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13 receives the transmission signals 1 and 3 (in the case of (a)) as information of the transmission signal to be selected from the channel response square addition unit 12, and the channel of the branch P max In response to the response [h Pmax, 1 h Pmax, 2 h Pmax, 3 ], a channel response [h Pmax, 1 h Pmax, 3 ] relating to the transmission signals 1 and 3 is generated, and the channel responses of the remaining 15 branches p are generated. For [h p, 1 h p, 2 h p, 3 ], a channel response [h p, 1 h p, 3 ] relating to transmission signals 1 and 3 is generated. Then, the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13 generates a 2 × 2 channel matrix by the following formula. Equation (4) is a 2 × 2 channel matrix H generated from the channel response [h Pmax, 1 h Pmax, 3 ] of the branch P max and the channel response [h p, 1 h p, 3 ] of the remaining branch p. Pmax, p is shown.
Figure 2012216921

2×2相関行列条件数算出部13は、生成した2×2チャネル行列HPmax,pから、以下の式により、2×2チャネル行列HPmax,pの相関行列RPmax,pを求める。

Figure 2012216921
添え字のHは複素転置(エルミート行列)を示し、*は複素共役を示す。 2 × 2 correlation matrix condition number calculating section 13, the resulting 2 × 2 channel matrix H Pmax, the p, the following equation, 2 × 2 channel matrix H Pmax, the correlation matrix of p R Pmax, seek to p.
Figure 2012216921
The subscript H indicates complex transposition (Hermitian matrix), and * indicates complex conjugate.

2×2相関行列条件数算出部13は、2×2相関行列RPmax,pの要素a,b,c,dから、前記式(5)により、2×2相関行列RPmax,pの条件数cond(RPmax,p)を求める。そして、2×2相関行列条件数算出部13は、最大受信CN比を有するブランチPmaxと他の15個のブランチpとの間における2×2相関行列RPmax,pの条件数cond(RPmax,p)をアンテナブランチ選択部9−2に出力する。2×2相関行列条件数算出部13が出力する条件数cond(RPmax,p)の数は15個である。 The 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13 calculates the condition of the 2 × 2 correlation matrix R Pmax, p from the elements a, b, c, d of the 2 × 2 correlation matrix R Pmax, p according to the equation (5). The number cond (R Pmax, p ) is obtained. The 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13 then sets the condition number cond (R of the 2 × 2 correlation matrix R Pmax, p between the branch P max having the maximum reception CN ratio and the other 15 branches p. Pmax, p ) is output to the antenna branch selector 9-2. The number of condition numbers cond (R Pmax, p ) output by the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13 is fifteen.

一方、2×2相関行列条件数算出部13は、チャネル応答二乗加算部12から、選択する送信信号の情報として送信信号1,2(前記(b)の場合)を入力した場合、ブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,2Pmax,3]に対して送信信号1,2に関するチャネル応答[hPmax,1Pmax,2]を生成し、残りの15個のブランチpのチャネル応答[hp,1p,2p,3]に対して送信信号1,2に関するチャネル応答[hp,1p,2]を生成する。そして、2×2相関行列条件数算出部13は、ブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,2]及び残りのブランチpのチャネル応答[hp,1p,2]から生成される2×2チャネル行列HPmax,pを生成し、その相関行列RPmax,pを求め、その要素a,b,c,dから2×2相関行列RPmax,pの条件数cond(RPmax,p)を求め、最大受信CN比を有するブランチPmaxと他の15個のブランチpとの間における2×2相関行列RPmax,pの条件数cond(RPmax,p)をアンテナブランチ選択部9−2に出力する。 On the other hand, when the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13 receives the transmission signals 1 and 2 (in the case of (b)) as the information of the transmission signal to be selected from the channel response square addition unit 12, the branch P max response of the channel [h Pmax, 1 h Pmax, 2 h Pmax, 3] channel response for transmission signals 1 and 2 against [h Pmax, 1 h Pmax, 2] generates, the remaining 15 branches p channel response for transmission signals 1 and 2 for the channel response [h p, 1 h p, 2 h p, 3] [h p, 1 h p, 2] to produce a. Then, the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13 generates the channel response [h Pmax, 1 h Pmax, 2 ] of the branch P max and the channel response [h p, 1 h p, 2 ] of the remaining branch p. 2 × 2 channel matrix H Pmax, p is generated, its correlation matrix R Pmax, p is obtained, and the condition number cond (R of 2 × 2 correlation matrix R Pmax, p is obtained from its elements a, b, c, d. Pmax, p ), and the condition number cond (R Pmax, p ) of the 2 × 2 correlation matrix R Pmax, p between the branch P max having the maximum received CN ratio and the other 15 branches p is determined as the antenna branch. The data is output to the selection unit 9-2.

前記(b)の場合、すなわち品質の良い送信信号を優先するブランチ選択を行う場合、送信信号3の品質は劣化するが、MIMO復調部11が、V−BLAST等のアルゴリズムにより信号品質の良いものから順にMIMO復調を行うときに有効となる。これは、品質の良い送信信号1,2が優先して復調された後、受信信号から復調された推定精度の高い送信信号1,2の信号レプリカを減算することで、送信信号3が検出されるからであり、送信信号3も考慮したMIMO復調が行われるからである。   In the case of (b), that is, when branch selection that gives priority to a transmission signal with good quality is performed, the quality of the transmission signal 3 deteriorates, but the MIMO demodulator 11 uses a V-BLAST algorithm or the like to provide a signal with good signal quality. This is effective when performing MIMO demodulation sequentially. This is because the transmission signal 3 is detected by subtracting the signal replica of the transmission signals 1 and 2 with high estimation accuracy demodulated from the reception signal after the transmission signals 1 and 2 having good quality are preferentially demodulated. This is because MIMO demodulation in consideration of the transmission signal 3 is performed.

〔ブランチ選択処理〕
次に、図4に示した実施例3の受信装置1−3に備えた受信CN比・最大ブランチ検出部6、チャネル応答二乗加算部12、2×2相関行列条件数算出部13及びアンテナブランチ選択部9−2において、P個のブランチからM個(P>M)のブランチを選択する処理のフローを示す。図5は、実施例3によるブランチ選択処理を説明するフローチャートである。
[Branch selection processing]
Next, the reception CN ratio / maximum branch detection unit 6, the channel response square addition unit 12, the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13, and the antenna branch included in the reception device 1-3 according to the third embodiment illustrated in FIG. 4. The flow of processing for selecting M (P> M) branches from P branches in the selection unit 9-2 is shown. FIG. 5 is a flowchart for explaining branch selection processing according to the third embodiment.

まず、チャネル応答二乗加算部12は、P個の各ブランチpのチャネル応答[hp,1p,2p,3]における各要素の2乗hp,1p,1 ,hp,2p,2 ,hp,3p,3 を算出し、ブランチ間で加算してΣhp,1p,1 ,Σhp,2p,2 ,Σhp,3p,3 を求める(ステップS501)。そして、チャネル応答二乗加算部12は、各ブランチpのチャネル応答に関するブランチ間の加算結果Σhp,1p,1 ,Σhp,2p,2 ,Σhp,3p,3 に基づいて、選択する送信信号の情報(例えば送信信号1,3)を生成する(ステップS502)。 First, the channel response square addition unit 12 calculates the squares h p, 1 h p, 1 * , h of each element in the channel responses [h p, 1 h p, 2 h p, 3 ] of the P branches p. p, 2 h p, 2 * , h p, 3 h p, 3 * are calculated and added between the branches to obtain Σh p, 1 h p, 1 * , Σh p, 2 h p, 2 * , Σh p , 3 hp , 3 * is obtained (step S501). Then, the channel response square addition unit 12 adds the inter-branch addition results Σh p, 1 h p, 1 * , Σh p, 2 h p, 2 * , Σh p, 3 h p, 3 regarding the channel response of each branch p. Based on * , information on the transmission signal to be selected (eg, transmission signals 1 and 3) is generated (step S502).

受信CN比・最大ブランチ検出部6は、図2に示したステップS201及び図3に示したステップS301と同様に、最大受信CN比を有するブランチPmaxを検出する(ステップS503)。そして、2×2相関行列条件数算出部13は、最大受信CN比を有するブランチPmaxのチャネル応答[hPmax,1Pmax,3]、及び残りのP−1個の各ブランチpのチャネル応答[hp,1p,3]から2×2チャネル行列を生成し、その相関行列の条件数を算出する(ステップS504)。 The reception CN ratio / maximum branch detection unit 6 detects the branch P max having the maximum reception CN ratio, similarly to step S201 illustrated in FIG. 2 and step S301 illustrated in FIG. 3 (step S503). Then, the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13 performs the channel response [h Pmax, 1 h Pmax, 3 ] of the branch P max having the maximum reception CN ratio, and the remaining P−1 channels of each branch p. A 2 × 2 channel matrix is generated from the response [h p, 1 h p, 3 ], and the condition number of the correlation matrix is calculated (step S504).

アンテナブランチ選択部9−2は、図3に示したステップS303〜ステップS307と同様の処理を行い、M個のブランチ(最大受信CN比を有するブランチPmax、及び残りのP−1個のブランチのうちのM−1個のブランチ)を選択する(ステップS505〜ステップS509)。 The antenna branch selection unit 9-2 performs processing similar to that in steps S303 to S307 illustrated in FIG. 3 and performs M branches (the branch Pmax having the maximum reception CN ratio and the remaining P-1 branches). M-1 branches are selected (step S505 to step S509).

尚、実施例3では、受信装置1−3は、実施例2に対応するアンテナブランチ選択部9−2を備えているが、アンテナブランチ選択部9−2の代わりに、実施例1に対応するアンテナブランチ選択部9−1を備えるようにしてもよい。この場合、図5に示したブランチ選択処理は、図3に示した実施例2のステップS303〜ステップS307と同様のステップS505〜ステップS509の代わりに、図2に示した実施例1のステップS203〜ステップS205となる。   In the third embodiment, the receiving device 1-3 includes the antenna branch selection unit 9-2 corresponding to the second embodiment. However, the reception device 1-3 corresponds to the first embodiment instead of the antenna branch selection unit 9-2. You may make it provide the antenna branch selection part 9-1. In this case, the branch selection process shown in FIG. 5 is performed in step S203 of the first embodiment shown in FIG. 2 instead of steps S505 to S509 similar to steps S303 to S307 of the second embodiment shown in FIG. To Step S205.

以上のように、実施例3の受信装置1−3によれば、送信アンテナの数が3以上の場合(N≧3)に、チャネル応答二乗加算部12が、P個の各ブランチpのチャネル応答[hp,1p,2p,3]における各要素の2乗hp,1p,1 ,hp,2p,2 ,hp,3p,3 を算出し、ブランチ間で加算してΣhp,1p,1 ,Σhp,2p,2 ,Σhp,3p,3 を求め、この加算結果に基づいて、3個以上の送信信号の中から2個の送信信号を選択するようにした。そして、2×2相関行列条件数算出部13が、チャネル応答二乗加算部12により選択された2個の送信信号に基づいて、ブランチPmaxのチャネル応答に対して2個のチャネル応答を生成し、残りのブランチpのチャネル応答に対して2個のチャネル応答を生成し、これらのチャネル応答から2×2チャネル行列を生成し、その相関行列の条件数を求めるようにした。そして、アンテナブランチ選択部9−2が、ブランチPmaxに加えて、閾値を用いて受信CN比の大きさを考慮しながら、最大受信CN比を有するブランチとの間でチャネル間相関が低いブランチを2×2相関行列の条件数の小さいものから順番に選択するようにした。 As described above, according to the receiving apparatus 1-3 of the third embodiment, when the number of transmission antennas is three or more (N ≧ 3), the channel response square addition unit 12 performs the channel of each of P branches p. The squares h p, 1 h p, 1 * , h p, 2 h p, 2 * , h p, 3 h p, 3 * of each element in the response [h p, 1 h p, 2 h p, 3 ] Is calculated between the branches to obtain Σh p, 1 h p, 1 * , Σh p, 2 h p, 2 * , Σh p, 3 h p, 3 * , and 3 Two transmission signals are selected from more than one transmission signal. Then, the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit 13 generates two channel responses for the channel response of the branch P max based on the two transmission signals selected by the channel response square addition unit 12. Then, two channel responses are generated for the channel response of the remaining branch p, a 2 × 2 channel matrix is generated from these channel responses, and the condition number of the correlation matrix is obtained. Then, the branch branch selection unit 9-2 has a low inter-channel correlation with the branch having the maximum reception CN ratio while considering the magnitude of the reception CN ratio using a threshold in addition to the branch Pmax. Are selected in order from the smallest condition number of the 2 × 2 correlation matrix.

これにより、送信アンテナの数が3以上の場合であっても、実施例1,2と同様に、2×2チャネル行列を用いて条件数を求めることができ、MIMO復調処理に適したブランチを、従来に比べて一層少ない演算量で選択することが可能となる。   As a result, even if the number of transmission antennas is 3 or more, the condition number can be obtained using the 2 × 2 channel matrix as in the first and second embodiments, and a branch suitable for MIMO demodulation processing can be obtained. Therefore, selection can be made with a smaller amount of computation than in the prior art.

1 受信装置
2 A/D変換部
3 デジタル直交復調部
4 GI除去部
5 FFT演算回路
6 受信CN比・最大ブランチ検出部
7 チャネル推定部
8,13 2×2相関行列条件数算出部
9 アンテナブランチ選択部
10 チャネル選択部
11 MIMO復調部
12 チャネル応答二乗加算部
20 周波数変換部
31 移動中継車
32 送信ポイント
33 受信ポイント
34 光ファイバー
35 スイッチングセンター
36 復調装置
37 E/O変換器
38 O/E変換器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Receiver 2 A / D converter 3 Digital quadrature demodulator 4 GI remover 5 FFT operation circuit 6 Received CN ratio / maximum branch detector 7 Channel estimator 8, 13 2 × 2 correlation matrix condition number calculator 9 Antenna branch Selection unit 10 Channel selection unit 11 MIMO demodulation unit 12 Channel response square addition unit 20 Frequency conversion unit 31 Mobile relay vehicle 32 Transmission point 33 Reception point 34 Optical fiber 35 Switching center 36 Demodulator 37 E / O converter 38 O / E converter

Claims (7)

複数の送信アンテナから送信された信号を複数の受信アンテナで受信し、前記受信アンテナ毎に、前記複数の受信アンテナのうちの1個の受信アンテナと前記複数の送信アンテナとの間のチャネル応答を、前記受信アンテナに対応するブランチのチャネル応答として求め、複数のブランチのうちの所定数のブランチを選択し、前記選択したブランチの信号及びチャネル応答を用いてMIMO復調を行う受信装置において、
前記ブランチの信号に基づいてブランチ毎の受信CN比を検出し、最大受信CN比を有するブランチを検出する受信CN比・最大ブランチ検出部と、
前記最大受信CN比を有するブランチのチャネル応答、及び前記最大受信CN比を有するブランチ以外の残りのブランチのチャネル応答から、2行2列のチャネル応答の要素からなる2×2チャネル行列を生成し、前記2×2チャネル行列の相関行列を求め、前記相関行列に基づいて、前記残りのブランチ毎に、前記最大受信CN比との間の相関を示す条件数を算出する2×2相関行列条件数算出部と、
前記受信CN比・最大ブランチ検出部により検出された残りのブランチの受信CN比、及び、前記2×2相関行列条件数算出部により算出された残りのブランチの条件数に基づいて、前記最大受信CN比を有するブランチを含む前記所定数のブランチを選択するブランチ選択部と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
Signals transmitted from a plurality of transmission antennas are received by a plurality of reception antennas, and for each reception antenna, a channel response between one reception antenna and the plurality of transmission antennas of the plurality of reception antennas is obtained. In a receiving apparatus that obtains a channel response of a branch corresponding to the receiving antenna, selects a predetermined number of branches among a plurality of branches, and performs MIMO demodulation using the signal and channel response of the selected branch,
A reception CN ratio / maximum branch detection unit for detecting a reception CN ratio for each branch based on the signal of the branch and detecting a branch having the maximum reception CN ratio;
From the channel response of the branch having the maximum received CN ratio and the channel response of the remaining branches other than the branch having the maximum received CN ratio, a 2 × 2 channel matrix composed of channel response elements of 2 rows and 2 columns is generated. A 2 × 2 correlation matrix condition for obtaining a correlation matrix of the 2 × 2 channel matrix and calculating a condition number indicating a correlation with the maximum received CN ratio for each remaining branch based on the correlation matrix A number calculator,
Based on the reception CN ratio of the remaining branch detected by the reception CN ratio / maximum branch detection unit and the condition number of the remaining branch calculated by the 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit, the maximum reception A branch selection unit that selects the predetermined number of branches including a branch having a CN ratio;
A receiving apparatus comprising:
請求項1に記載の受信装置において、
前記ブランチ選択部は、
前記最大受信CN比を有するブランチに加えて、予め設定された第1の閾値以上の受信CN比を有するブランチのうち前記条件数が小さい順のブランチを、前記所定数を満たすまで選択する、ことを特徴とする受信装置。
The receiving device according to claim 1,
The branch selection unit
In addition to the branch having the maximum reception CN ratio, a branch having a reception CN ratio equal to or higher than a preset first threshold is selected in order of decreasing condition number until the predetermined number is satisfied. A receiving device.
請求項2に記載の受信装置において、
前記ブランチ選択部は、
前記選択したブランチが前記所定数に満たない場合、前記第1の閾値未満の受信CN比を有するブランチのうち前記条件数が小さい順のブランチを、前記所定数を満たすまで選択する、ことを特徴とする受信装置。
The receiving device according to claim 2,
The branch selection unit
When the selected branch is less than the predetermined number, the branch having the reception CN ratio less than the first threshold is selected in order of the smaller condition number until the predetermined number is satisfied. A receiving device.
請求項2に記載の受信装置において、
前記ブランチ選択部は、
前記選択したブランチが前記所定数に満たない場合、前記第1の閾値未満、かつ予め設定された第2の閾値以上(前記第2の閾値は前記第1の閾値よりも小さい値とする)の受信CN比を有するブランチのうち前記条件数が小さい順のブランチを、前記所定数を満たすまで選択する、ことを特徴とする受信装置。
The receiving device according to claim 2,
The branch selection unit
When the selected branch is less than the predetermined number, it is less than the first threshold and not less than a preset second threshold (the second threshold is smaller than the first threshold) A receiving apparatus, wherein branches having a reception CN ratio are selected in order of decreasing condition number until the predetermined number is satisfied.
請求項4に記載の受信装置において、
前記ブランチ選択部は、
前記選択したブランチが前記所定数に満たない場合、前記第2の閾値未満の受信CN比を有するブランチのうち前記条件数が小さい順のブランチを、前記所定数を満たすまで選択する、ことを特徴とする受信装置。
The receiving device according to claim 4,
The branch selection unit
If the selected branch is less than the predetermined number, a branch having a smaller condition number among branches having a received CN ratio less than the second threshold is selected until the predetermined number is satisfied. A receiving device.
請求項1から5までのいずれか一項に記載の受信装置において、
さらに、チャネル応答二乗加算部を備え、
前記チャネル応答二乗加算部は、前記ブランチのチャネル応答における、前記受信アンテナと前記複数の送信アンテナとの間のそれぞれの要素を2乗し、前記全てのブランチ間で、同じ送信アンテナについてのチャネル応答の前記2乗の結果を加算して、前記送信アンテナからの送信信号の受信CN比に関する品質を示す加算結果を求め、前記加算結果に基づいて、前記複数の送信アンテナからの送信信号のうちの2つの送信信号を識別する情報を生成し、
前記2×2相関行列条件数算出部は、
前記チャネル応答二乗加算部により生成された2つの送信信号を識別する情報に基づいて、前記最大受信CN比を有するブランチにおける前記2つの送信信号に対応するチャネル応答を生成し、前記残りのブランチにおける前記2つの送信信号に対応するチャネル応答を生成し、これらのチャネル応答から、2行2列のチャネル応答の要素からなる2×2チャネル行列を生成し、前記2×2チャネル行列の相関行列を求め、前記相関行列に基づいて、前記残りのブランチ毎に、前記最大受信CN比との間の相関を示す条件数を算出する、ことを特徴とする受信装置。
In the receiving device according to any one of claims 1 to 5,
Furthermore, a channel response square addition unit is provided,
The channel response square addition unit squares each element between the reception antenna and the plurality of transmission antennas in the channel response of the branch, and the channel response for the same transmission antenna among all the branches. Is added to obtain the result of the transmission signal from the transmission antenna to indicate the quality related to the received CN ratio, and based on the addition result, out of the transmission signals from the plurality of transmission antennas. Generating information identifying the two transmitted signals;
The 2 × 2 correlation matrix condition number calculation unit includes:
Based on the information for identifying the two transmission signals generated by the channel response square addition unit, a channel response corresponding to the two transmission signals in the branch having the maximum reception CN ratio is generated, and in the remaining branches A channel response corresponding to the two transmission signals is generated, and from these channel responses, a 2 × 2 channel matrix including elements of a 2 × 2 channel response is generated, and a correlation matrix of the 2 × 2 channel matrix is calculated. A receiving apparatus characterized in that, based on the correlation matrix, a condition number indicating a correlation with the maximum reception CN ratio is calculated for each remaining branch.
請求項1から6までのいずれか一項に記載の受信装置において、
前記受信CN比を受信電力とし、前記受信電力は、前記受信アンテナにて受信した信号を周波数変換する際の自動利得制御が行われる前の信号に基づいて検出される、ことを特徴とする受信装置。
In the receiving device according to any one of claims 1 to 6,
The reception CN ratio is reception power, and the reception power is detected based on a signal before performing automatic gain control when frequency-converting a signal received by the reception antenna. apparatus.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019195177A (en) * 2019-05-15 2019-11-07 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd Method for automatic antenna alignment of moving object, moving object, and controller
US11057087B2 (en) 2014-12-31 2021-07-06 SZ DJI Technology Co., Ltd. Mobile object and antenna automatic alignment method and system thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324787A (en) * 2005-05-17 2006-11-30 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Mimo reception antenna selecting device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324787A (en) * 2005-05-17 2006-11-30 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Mimo reception antenna selecting device

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6014016432; K. Mitsuyama et al.: 'Practical delay difference correction in distributed MIMO OFDM systems' Wireless Information Technology and Systems (ICWITS), 2010 IEEE International Conference on , 20100828 *
JPN6014016434; Mohammad Gharavi-Alkhansari et al.: 'Fast antenna subset selection in MIMO systems' Signal Processing, IEEE Transactions on Volume 52, Issue 2, 200402 *
JPN6014016436; 光山和彦、鵜澤史貴、池田哲臣、大槻知明: 'ロードレース中継コースにおけるマクロダイバーシチ受信実験' 電子情報通信学会技術研究報告 RCS2011-14, 20110414, 一般社団法人電子情報通信学会 *
JPN6014016438; 光山和彦、池田哲臣、大槻知明: 'チャネル行列の条件数を用いた低演算量アンテナサブセット選択法の提案' 電子情報通信学会技術研究報告 RCS2011-109, 20110714, 一般社団法人電子情報通信学会 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11057087B2 (en) 2014-12-31 2021-07-06 SZ DJI Technology Co., Ltd. Mobile object and antenna automatic alignment method and system thereof
JP2019195177A (en) * 2019-05-15 2019-11-07 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd Method for automatic antenna alignment of moving object, moving object, and controller

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