JP2012227969A

JP2012227969A - 等化器

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Publication number: JP2012227969A
Application number: JP2012176662A
Authority: JP
Inventors: Kinichi Higure; 欽一日暮
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2028-02-20
Also published as: JP2009010919A; JP5107745B2; JP5481728B2

Abstract

【課題】既知のシンボル部分を含むフレームからなる受信信号を等化処理する等化器で、効果的な等化処理を行う。
【解決手段】後方順方向等化処理手段１０２、１０６が既知のシンボル部分より後方の信号に対して順方向等化処理を行い、前方順方向等化処理手段１０３、１０６が既知のシンボル部分より前方の信号に対して順方向等化処理を行い、前方逆方向等化処理手段１０４、１０７が前方の信号に対して逆方向等化処理を行い、後方逆方向等化処理手段１０５、１０７が後方の信号に対して逆方向等化処理を行い、前方取得手段１０９、１１０、１１２が前方の信号について順方向と逆方向の等化処理における誤差を比較して良好な方の等化処理の結果を取得し、後方取得手段１０８、１１１、１１２が後方の信号について順方向と逆方向の等化処理における誤差を比較して良好な方の等化処理の結果を取得する。
【選択図】図１

Description

本発明は、等化処理を行う等化器や等化処理方法に関し、特に、同期ワードのシンボル数が少ないような場合においても、等化処理において良好な収束を実現する等化器や等化処理方法に関する。

例えば、陸上移動通信用のデジタル無線端末装置において、遅延波の影響による受信信号の歪を補償する判定帰還型等化器ＤＦＥ（ＤｅｃｉｓｉｏｎＦｅｅｄｂａｃｋＥｑｕａｌｉｚｅｒ）を導入する場合、特に高速移動する場合等には伝搬路変動が高速になるため、タップ利得の引き込み速度が速くて１０シンボル程度で十分にタップ利得係数を収束することが可能である逐次最小２乗（ＲＬＳ：ＲｅｃｕｒｓｉｖｅＬｅａｓｔＳｑｕａｒｅｓ）のアルゴリズムが望まれている。
しかしながら、ＲＬＳアルゴリズムでは、乗算回数が適応フィルタのタップ数の２乗に比例して増え、計算に複雑な行列式などを用いるために演算量が極めて多く、倍精度浮動小数点演算が必要であるという問題が生じるため、低価格で消費電力の少ない固定小数点ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）による処理の実現は難しく、携帯端末無線機への実装が困難である。

他方、線形等化器及び非線形等化器のタップ利得更新アルゴリズムとして、適応フィルタのタップ数に比例するだけの少ない演算量の割には比較的良好な収束特性を示す最小２乗（ＬＭＳ：Ｌｅａｓｔ
ＭｅａｎＳｑｕａｒｅ）のアルゴリズムが知られている。
ＬＭＳアルゴリズムでは、誤差の２乗平均値が最小となるような最適タップ利得に徐々に近づくようにタップ利得を制御させるため、係数を収束させるためには、最低でも３０〜５０シンボル程度必要となるが、安定性の高さと演算量の少なさの面から、代表的な適応アルゴリズムとして認識されている。信号処理装置に実装するための所望として、演算量を少なくさせることや、トレーニング動作時におけるタップ利得係数の収束時間の短縮や、トレーニング動作に必要なシンボル数を減らすことが挙げられる。
例えば、市町村デジタル同報通信システムなどの固定系の通信システムでは、送信側のアンテナと受信側のアンテナが固定に設置されており、伝搬路の変動が小さいため、特許文献１記載のような受信バッファの前方からの等化処理、即ち時間軸に沿って行う等化処理（以下、順方向等化という。）及び後方からの等化処理、即ち時間軸を遡って行う等化処理（以下、逆方向等化という。）を実施する方法により、伝搬路歪みを補償することができる。例えば親局を市役所等に設置し、災害通報など行うための屋外子局を学校や公民館などに設置して無線通信を行う通信システムが一般的だが、山間部など地形の入り組んだ地域の場合、直接到来する電波（直接波）に、山などに反射し遅延した電波（遅延波）が合成されて屋外子局に受信されてしまうという問題が生じる。

特開２００４−１８０１０９号公報

ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｔ８６、「市町村デジタル同報通信システム」、社団法人電波産業会

しかしながら、上述のような従来技術では、例えば、ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｔ８６（非特許文献１）などのトレーニングに用いることが可能となる既知シンボルがフレームの中央にある同期ワードのみのような場合では、必然的に同期ワードより前のデータは逆方向等化、同期ワードより後のデータは順方向等化せざるを得ない。

ここで、このような問題を具体的に説明する。
図３は、一般的な無線通信に用いられるフレームフォーマットを示した図であり、１フレームの信号フォーマットである。フレームのほぼ中央に既知シンボルである同期ワードＳＷが配置され、その両側にトラヒックチャネルなどのデータが配置されているため、同期ワードよりも前のデータに対しては逆方向等化を行い、同期ワードよりも後のデータに対しては、順方向等化を行う。
なお、図３は後述する実施例で参照する図であり、ここでは説明の便宜上から図３を参照したが、本発明を限定する意図は無い。

図４は、従来技術における屋外子局が受信した受信信号に遅延波が合成されることを示した遅延プロファイルを表した図である。ここで、図４（ａ）は、屋外子局を親局から見通せる場所に設置した場合の遅延プロファイルであり、図４（ｂ）は屋外子局を親局から見通せない場所に設置した場合の遅延プロファイルを示している。図４（ａ）の場合、直接波と遅延波には電力差があり、直接波の電力が支配的であるが、図４（ｂ）の場合には、直接波が遮断され、遅延波のみが到来するため、遅延波４０１と遅延波４０２の電力差が小さく、遅延波同士で干渉する。

図５は、従来の受信信号に対する等化処理を行う場合の遅延プロファイルを示した図である。
図５では、屋外子局を親局から見通せない場所に設置したときに屋外子局が受信した信号に対して等化を行う場合の遅延プロファイルを示している。また、図５（ａ）は受信信号に順方向等化を行う場合を示した図であり、図５（ｂ）は受信信号に逆方向等化を行う場合を示した図である。
図５（ａ）の順方向等化を行う場合、図４（ｂ）同様の遅延プロファイルとなるが、図５（ｂ）のように逆方向等化を行う場合には、時間軸に対して逆向きの処理を行うため、遅延プロファイルの時間関係が図５（ａ）とは逆となる。
等化器においては、図５の中で先行している波が直接波となり、それに続く波が遅延波となる。直接波が遅延波よりも大きい場合を最小位相条件、遅延波が直接波よりも大きい場合を非最小位相条件という。通常であれば、入力信号は図４（ａ）のように直接波が遅延波よりも大きい最小位相条件であるから、図５（ａ）の順方向等化では、最小位相条件となり図５（ｂ）の逆方向等化では非最小位相条件となる。
ここで、判定帰還型の等化器では、最小位相条件の場合に比べ非最小位相条件の場合により多くのタップ数を必要とし、同じタップ数の条件では収束特性が劣る。

図６は、従来の順方向等化と逆方向等化の等化誤差の計算機シミュレーション結果を示す図である。
図６では、図５における遅延波５０１と遅延波５０２の強度差を３ｄＢ、時間差をＴ／２（Ｔ：シンボル周期、Ｔ＝１／１１．２５ｋＨｚ＝８８．９μｓ）とした場合の、順方向等化と逆方向等化の等化誤差を計算機シミュレーションにより求めたものを示してある。図６によると、同期ワードよりも前のデータは逆方向等化処理を行うため、非最小位相条件となり、等化誤差が大きい。

図１１は、従来の図６における条件の等化器出力のコンスタレーションを示す図であり、図１１（ａ）は、逆方向等化を行ったフレーム前半のコンスタレーションを示し、図１１（ｂ）は、順方向等化を行ったフレーム後半のコンスタレーションを示している。図１１（ｂ）では、等化誤差が小さく、コンスタレーションは収束しているが、図１１（ａ）の逆方向等化を行ったフレーム前半ではコンスタレーションが発散してしまう。

また、図４（ｂ）の遅延波４０１と４０２の大小関係が逆となるような時には、順方向等化が非最小位相条件、逆方向等化が最小位相条件となるため、受信される遅延波の大小関係によって、フレームのデータの前半または後半のどちらか一方は非最小条件となり、等化特性が劣化するという問題が生じていた。

本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、図３に記載するようなフレームの構成において、効果的な等化処理を行うことができる等化器を提供することを目的とする。
また、本発明は、無線通信時に起こる周波数偏差による位相の変化が生じた場合において、効果的な等化処理を行うことができる等化器を提供することを目的とする。

（第１実施例に対応する構成例）
上記目的を達成するため、本発明では、既知のシンボル部分を含むフレームからなる受信信号を等化処理する等化器において、次のような構成とした。
すなわち、後方順方向等化処理手段が、前記フレームに含まれる前記既知のシンボル部分より後方の信号に対して順方向で等化処理を行う。前方順方向等化処理手段が、前記フレームに含まれる前記既知のシンボル部分より前方の信号に対して順方向で等化処理を行う。前方逆方向等化処理手段が、前記フレームに含まれる前記既知のシンボル部分より前方の信号に対して逆方向で等化処理を行う。後方逆方向等化処理手段が、前記フレームに含まれる前記既知のシンボル部分より後方の信号に対して逆方向で等化処理を行う。前方取得手段が、前記前方順方向等化処理手段による等化処理における誤差と前記前方逆方向等化処理手段による等化処理における誤差とを比較して、良好な方の等化処理の結果を取得する。後方取得手段が、前記後方順方向等化処理手段による等化処理における誤差と前記後方逆方向等化処理手段による等化処理における誤差とを比較して、良好な方の等化処理の結果を取得する。そして、前記前方取得手段により取得された等化処理の結果と前記後方取得手段により取得された等化処理の結果を採用する。

従って、フレームに含まれる既知のシンボル部分より前方の信号に対して順方向と逆方向のそれぞれで等化処理が行われて良好な方（誤差が小さい方）の等化処理結果が採用され、フレームに含まれる既知のシンボル部分より後方の信号に対して順方向と逆方向のそれぞれで等化処理が行われて良好な方（誤差が小さい方）の等化処理結果が採用されるため、全体として、精度が良い等化処理を実現することができる。このように、例えば、図３に記載するようなフレームの構成において、効果的な等化処理を行うことができる。
また、後述する第１実施例で示されるように、無線通信時に起こる周波数偏差による位相の変化が生じた場合において、効果的な等化処理を行うことができる等化器を実現することもできる。

ここで、フレームとしては、種々な構成のものが用いられてもよい。
また、既知のシンボル部分としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、同期ワード（ＳＷ）を用いることができる。
また、フレームに含まれる既知のシンボル部分より前方の信号または後方の信号に対して処理を行う場合には、例えば、既知のシンボル部分が必要である或いはあってもよいときには、既知のシンボル部分が含められて処理が行われてもよく、また、例えば、既知のシンボル部分が不要である或いは無くてもよいときには、既知のシンボル部分が含められないで処理が行われてもよい。

また、等化処理における誤差としては、例えば、複数回の等化処理を行った場合における等化誤差の平均が用いられてもよい。
また、フレームに含まれる既知のシンボル部分より前方の信号について採用された等化処理結果と、フレームに含まれる既知のシンボル部分より後方の信号について採用された等化処理結果については、例えば、そのまま、次の処理やメモリへの記憶などが行われてもよく、或いは、これら２つの等化処理結果が結合されてから、次の処理やメモリへの記憶などが行われてもよい。ここで、これら２つの等化処理結果を結合する場合に、重複する部分があるようなときには、重複する部分については一方のみを採用すること或いは２つを平均化して採用することなどが行われてもよい。

（第２実施例に対応する構成例）
上記目的を達成するため、本発明では、既知のシンボル部分を含むフレームからなる受信信号を等化処理する等化器において、次のような構成とした。
すなわち、シンボル順方向等化処理手段が、前記フレームに含まれる前記既知のシンボル部分の全部又は一部を等化処理対象として用いて順方向で等化処理を行う。シンボル逆方向等化処理手段が、前記フレームに含まれる前記既知のシンボル部分の全部又は一部を等化処理対象として用いて逆方向で等化処理を行う。方向選択手段が、前記シンボル順方向等化処理手段による等化処理における誤差と前記シンボル逆方向等化処理手段による等化処理における誤差とを比較して、順方向と逆方向のうちで良好な方の方向を選択する。信号等化処理手段が、前記方向選択手段により選択された方向で、前記フレームからなる受信信号に対して等化処理を行う。

従って、フレームに含まれる既知のシンボル部分を用いて順方向と逆方向のそれぞれで等化処理が行われて良好な方（誤差が小さい方）の方向（順方向または逆方向）が選択され、選択された方向で、フレームからなる受信信号が等化処理されるため、精度が良い等化処理を実現することができ、また、フレームからなる受信信号に対しては一つの方向（順方向または逆方向）のみで等化処理が行われればよく効率的である。このように、例えば、図３に記載するようなフレームの構成において、効果的な等化処理を行うことができる。
また、後述する第２実施例で示されるように、無線通信時に起こる周波数偏差による位相の変化が生じた場合において、効果的な等化処理を行うことができる等化器を実現することもできる。

ここで、フレームとしては、種々な構成のものが用いられてもよい。
また、既知のシンボル部分としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、同期ワード（ＳＷ）を用いることができる。
また、既知のシンボル部分を用いた等化処理では、例えば、既知のシンボル部分の全部が等化処理対象として用いられてもよく、或いは、既知のシンボル部分の一部が等化処理対象として用いられてもよい。
また、既知のシンボル部分を用いた順方向や逆方向の等化処理としては、例えば、複数回の等化処理が行われてもよい。
また、等化処理における誤差としては、例えば、複数回の等化処理を行った場合における等化誤差の平均が用いられてもよい。

また、フレームからなる受信信号に対して順方向または逆方向で等化処理が行われる場合には、例えば、フレームに含まれる既知のシンボル部分より前方の信号とフレームに含まれる既知のシンボル部分より後方の信号に分けて処理が行われる。この際、フレームに含まれる既知のシンボル部分より前方の信号または後方の信号に対して処理を行う場合には、例えば、既知のシンボル部分が必要である或いはあってもよいときには、既知のシンボル部分が含められて処理が行われてもよく、また、例えば、既知のシンボル部分が不要である或いは無くてもよいときには、既知のシンボル部分が含められないで処理が行われてもよい。

また、フレームに含まれる既知のシンボル部分より前方の信号について得られた等化処理結果と、フレームに含まれる既知のシンボル部分より後方の信号について得られた等化処理結果については、例えば、そのまま、次の処理やメモリへの記憶などが行われてもよく、或いは、これら２つの等化処理結果が結合されてから、次の処理やメモリへの記憶などが行われてもよい。ここで、これら２つの等化処理結果を結合する場合に、重複する部分があるようなときには、重複する部分については一方のみを採用すること或いは２つを平均化して採用することなどが行われてもよい。

以上説明したように、本発明に係る等化器によると、例えば、図３に記載するようなフレームの構成において、効果的な等化処理を行うことができる。
また、後述する第１実施例や第２実施例で示されるように、例えば、無線通信時に起こる周波数偏差による位相の変化が生じた場合において、効果的な等化処理を行うことができる等化器を実現することも可能である。

本発明の第１実施例に係る適応等化器の構成例を示すブック図である。本発明の一実施例に係る等化処理部の構成例を示すブロック図である。一般的な無線通信に用いられるフレームフォーマットの一例を示す図である。（ａ）および（ｂ）は従来技術における屋外子局が受信した受信信号に遅延波が合成されることを表した遅延プロファイルの一例を示す図である。（ａ）および（ｂ）は従来技術における受信信号に対する等化処理を行う場合の遅延プロファイルの一例を示す図である。従来技術における順方向等化と逆方向等化の等化誤差を計算機シミュレーションにより求めた結果の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る順方向バッファと逆方向バッファへの蓄積の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る等化処理部の処理動作について説明するための図である。本発明の一実施例に係る判定帰還型等化器の詳細な構成例を示すブロック図である。本発明の一実施例に係る非判定出力帰還処理部の詳細な構成例を示すブロック図である。（ａ）および（ｂ）は従来技術における等化器出力のコンスタレーションの一例を示す図である。本発明の一実施例に係る等化誤差の計算機シミュレーション結果の一例を示す図である。（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例に係る等化出力コンスタレーションの計算機シミュレーション結果の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る等化処理方法を利用した受信機の構成例を示す図である。本発明の第２実施例に係る適応等化器の構成例を示すブック図である。本発明の一実施例に係る等化処理部の構成例を示すブロック図である。本発明の一実施例に係る等化処理部の処理動作について説明するための図である。本発明の一実施例に係る等化誤差の計算機シミュレーション結果の一例を示す図である。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。

本発明の第１実施例を説明する。
以下に本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１４は、本発明の一実施例における等化処理方法を利用した受信機の構成の一実施例を示す図である。
本例の受信機は、入力端子Ｚ１と出力端子Ｚ２との間に、復調部１と、復調処理部２を備えている。
復調部１は、ＲＦ（無線周波数）部１１と、Ａ／Ｄ（ＡｎａｌｏｇｔｏＤｉｇｉｔａｌ）変換器１２と、直交復調部１３と、受信フィルタ部１４を備えている。
復調処理部２は、適応等化器１５を備えている。

また、本例の無線通信では図３に示されるフレーム構成を用いて通信するものとして説明をする。
具体的には、バースト過渡応答用ランプ時間（Ｒ）のシンボル３０１と、種々のデータからなる情報（ＤＡＴＡ）シンボル３０２と、パイロットシンボル（Ｐ）のシンボル３０３と、パイロットシンボル３０３に続く情報（ＤＡＴＡ）シンボル３０４と、それに続く同期ワード系列（ＳＷ）のシンボル３０５と、それに続く情報（ＤＡＴＡ）シンボル３０６と、パイロットシンボル（Ｐ）のシンボル３０７と、それに続く情報（ＤＡＴＡ）シンボル３０８と、ガード時間（Ｇ）のシンボル３０９から構成されている。
なお、本例では、情報（ＤＡＴＡ）シンボルと示したが、これらのフレーム構成としてはそれぞれ種々のものが用いられても良い。

本例の受信機において行われる動作の一例を示す。
アンテナにより無線受信された受信信号が入力端子Ｚ１から復調部１内のＲＦ部１１に入力され、ＲＦ部１１においてバッファアンプによる電力振幅増幅とミキサによる周波数変換が行われる。その後、受信信号はＡ／Ｄ変換器１２によりアナログ信号からデジタル信号へ変換される。デジタル信号に変換された受信信号は、直交復調部１３により直交復調されてベースバンド信号のＩ成分とＱ成分に分離される。このベースバンド信号のＩ成分とＱ成分は、受信フィルタ部１４によりフィルタリングされて、復調処理部２内の適応等化器１５に入力される。
適応等化器１５に入力された信号は、適応等化器により等化処理され、等化処理後の信号が出力端子Ｚ２から出力される。

図１は、本発明の一実施例における適応等化器を示したブロック図である。適応等化器１５は１フレーム分の等化処理を行い、蓄積処理部１０１、順方向バッファ１０２、１０３、逆方向バッファ１０４、１０５、等化処理部１０６、１０７、順方向出力バッファ１０８、１０９、逆方向出力バッファ１１０、１１１、出力結合部１１２で構成される。
蓄積処理部１０１では、順方向バッファ１０２、１０３、逆方向バッファ１０４、１０５への蓄積の制御を行う。
等化処理部１０６は、順方向バッファ１０２、１０３のデータが入力され、順方向等化処理を行い、フレーム後半の順方向等化出力を順方向出力バッファ１０８へ入力し、フレーム前半の順方向等化出力を順方向出力バッファ１０９へ入力する。等化処理部１０７は、逆方向バッファ１０４、１０５のデータを入力し、逆方向等化処理を行い、フレーム前半の逆方向等化出力を逆方向出力バッファ１１０へ入力し、フレーム後半の逆方向等化出力を逆方向出力バッファ１１１へ入力する。

図７は、本発明の一実施例における順方向バッファと逆方向バッファへの蓄積を説明する図面であり、順方向バッファ１０３へは、フレームの７０１から７０３までのデータ、即ち、シンボル３０１、３０２、３０３、３０４、３０５の各データ（以下、フレーム前半データという。）を順方向でシンボル３０１のデータを先頭アドレスとして蓄積し、順方向バッファ１０２へは、フレームの７０２から７０４までのデータ、即ち、シンボル３０５、３０６、３０７、３０８、３０９の各データ（以下、フレーム後半データという。）を順方向でシンボル３０５のデータを先頭アドレスとしてそれぞれ蓄積する。また、逆方向バッファ１０４へは、フレーム前半データを逆方向でシンボル３０５のデータを先頭アドレスとして蓄積し、逆方向バッファ１０５へは、フレーム後半データを逆方向でシンボル３０９のデータを先頭アドレスとしてそれぞれ蓄積する。

図２は、本発明の一実施例における等化処理部の構成例を示したブロック図である。
等化処理部１０６は判定帰還型等化器（以下、ＤＦＥという。）２０３−１、２０３−２、非判定出力帰還処理部２０４、タップ利得係数バッファ２０５、バッファ２０６、振幅および位相補正係数算出部２０７、振幅および位相補正部２０８、係数補正部２０９、出力結合部２１０で構成される。なお、等化処理部１０７については等化処理部１０６と同一の構成であるため、説明を省略する或いは等化処理部１０６とまとめて説明する。
図２において、図７に記載した順方向バッファ１０２または逆方向バッファ１０４に蓄積されたデータ内容が、端子２０１を介してＤＦＥ２０３−１へ入力され、同様に順方向バッファ１０３または逆方向バッファ１０５に蓄積されたデータ内容が、端子２０２を介してＤＦＥ２０３−２と非判定出力帰還処理部２０４へ入力される。

図９は、本発明の一実施例における判定帰還型等化器の詳細を示したブロック図である。
図９において、判定帰還型等化器ＤＦＥ２０３−１は、１／２シンボルの遅延を与える遅延回路としてフィードフォワードタップのタップ数であるＮＦＦ個から１個減らした数、すなわちＮＦＦ−１個の遅延回路９０４−１〜９０４−（ＮＦＦ−１）、１シンボルの遅延を与えるフィードバックタップのタップ数であるＮＦＢ個の遅延回路９０５−１〜９０５−ＮＦＢ、ＮＦＦ＋ＮＦＢ個の複素乗算器９０６−０〜９０６−（ＮＦＦ−１）、９０７−１〜９０７−ＮＦＢ、複素加算器９０８−１、９０８−２、複素減算器９０９、誤差電力算出部９１０、シンボル判定部９１１、スイッチ９１２、同期ワードシンボル格納メモリ９１３、タップ利得係数更新部９１４で構成される。なお、ＤＦＥ２０３−２についてはＤＦＥ２０３−１と同一の構成であるため、特に明記する場合以外の説明は省略する。
ここで、タップ利得係数更新部９１４の更新アルゴリズムは、例えば、最小２乗平均ＬＭＳである。端子９０１からは、端子２０１または２０２からの信号が入力される。ここで、ＤＦＥ２０３−１では、タップ利得係数の最終値を端子９０２を介してタップ利得係数バッファ２０５へと出力する。ＤＦＥ２０３−２の場合は、係数補正部２０９からのタップ利得係数を端子９０３を介して初期値として入力する。
また、同期ワードシンボル格納メモリ９１３に格納された同期ワードシンボルを参照信号としてトレーニング動作を行う際は、スイッチ９１２の端子９１２−（ａ）と９１２−（ｃ）を接続し、同期ワードシンボル格納メモリ９１３から同期ワードシンボルを、フィードバックタップの遅延回路９０５−１へ入力する。シンボル判定結果を参照信号とするトラッキング動作を行う際は、スイッチ９１２の端子９１２−（ａ）と９１２−（ｂ）を接続し、シンボル判定部９１１の出力をフィードバックタップの遅延回路９０５−１へ入力する。

図１０は、本発明の一実施例における非判定出力帰還処理部の詳細の構成例について示したブロック図である。非判定出力帰還処理部２０４は、１／２シンボルの遅延を与えるＮＦＦ−１個の遅延回路１００３−１〜１００３−（ＮＦＦ−１）、１シンボルの遅延を与えるＮＦＢ個の遅延回路１００４−１〜１００４−ＮＦＢ、ＮＦＦ＋ＮＦＢ個の複素乗算器１００５−０〜１００５−（ＮＦＦ−１）、１００６−１〜１００６−ＮＦＢ、複素加算器１００７−１、１００７−２で構成され、等化器出力である１００７−１の出力ｙをそのままフィードバックタップｕ_−１〜ｕ_−ＮＦＢへ帰還し、等化器出力ｙを得る。

図８は、本発明の一実施例における等化処理部の処理動作について説明する図である。
等化処理部１０６または１０７では、フレーム前半データとフレーム後半データのそれぞれについて順方向等化と逆方向等化を行う。
順方向等化をフレーム前半データとフレーム後半データに行う場合、まずフレーム後半データの先頭データである８０１から８０３までのデータ、即ちシンボル３０５、３０６、３０７、３０８の各データについての同期ワード（ＳＷ）シンボル３０５の信号部を例えば係数更新アルゴリズムに応じた任意の回数（例えば１６回）だけ繰り返し、トレーニングを行った後、データ８０２から８０３までの入力信号に対し、トラッキングを行う。これらのトレーニングおよびトラッキング処理はＤＦＥ２０３−１で処理される。
ここで、トレーニングとは、同期ワード（ＳＷ）のような既知のシンボルを参照信号として、タップ利得係数を収束させる処理のことであり、スイッチ９１２の端子９１２−（ａ）と９１２−（ｃ）を接続して実施する。また、トラッキングとは、等化器出力をシンボル判定し、その判定結果を参照信号として、タップ利得係数を収束させる処理のことであり、スイッチ９１２の端子９１２−（ａ）と９１２−（ｂ）を接続して実施する。

次に本発明の一実施例を利用した無線通信を行う際に、送信側と受信側の局発振器に周波数偏差が生じた場合の等化処理について図８を用いて説明する。
通常、無線通信を行う際に送信側と受信側の局発振器に周波数偏差が生じると、データ８０３の時点の信号と、８０４の時点の信号では、周波数偏差に応じた位相の違いが生じるため、８０３の時点でのタップ利得係数をそのままデータ８０４からの等化処理に用いることができない。このため、データ８０４から８０５、即ち、シンボル３０１、３０２、３０３までの入力信号に対し、非判定出力帰還処理部２０４により非判定出力帰還処理をパイロット信号３０３まで行い、その出力をバッファ２０６に格納する。データ８０３の時点でのタップ利得係数を初期値として、非判定出力帰還処理部２０４により、等化器出力を判定せずにフィードバックタップへ帰還して出力を演算すると、データ８０５のパイロットの出力は、周波数偏差の分だけ位相が回転した出力となるため、これから回転した位相を求め、タップ利得係数の位相を補正して用いる。

振幅および位相補正係数算出部２０７は、パイロットシンボル送信時のシンボルをｐとし、ｐをｐの大きさの２乗で除算したｐ’＝ｐ／｜ｐ｜^２の複素共役（ｐ’）^＊を、バッファ２０６に格納された出力値のパイロットＰ部分の出力ｙ_ｐに乗算し、その乗算結果ｋを（式１）により演算する。

（数１）
ｋ＝ｙ_ｐ・（ｐ’）^＊
ただし、ｐ’＝ｐ／｜ｐ｜^２
・・（式１）

続いて、ｋを、ｋの大きさの２乗の｜ｋ｜^２で除算したｇを（式２）により演算し、振幅および位相補正部２０８および係数補正部２０９に入力する。

（数２）
ｇ＝ｋ／｜ｋ｜^２
・・（式２）

振幅および位相補正部２０８は、バッファ２０６に格納された出力値に、上記ｇの複素共役ｇ^＊を乗算することにより、周波数偏差による位相回転を補正し、出力結合部２１０へその結果を入力する。
係数補正部２０９は、フィードフォワードタップのタップ利得係数ｈ_０、ｈ_１、・・・、ｈ_{ＮＦＦ−１}に上記ｇを乗算し、フィードバックタップのタップ利得係数ｈ_−ＮＦＢ、ｈ_{−ＮＦＢ＋１}、・・・、ｈ_−１はそのままで、ＤＦＥ２０３−２へタップ利得係数の初期値として入力する。
ＤＦＥ２０３−２は、係数補正部２０９より入力されるタップ利得係数を初期値として、データ８０５から８０６、即ち順方向等化の場合はシンボル３０４、３０５であり、逆方向等化の場合はシンボル３０６、３０５についてトラッキングを行い、等化出力を出力結合部２１０へ入力する。出力結合部２１０では、振幅および位相補正部２０８によるパイロットまでの出力と、ＤＦＥ２０３−２によるパイロットより後の出力を結合し、端子２１２へと出力する。

図１２は、本発明の一実施例における等化誤差の計算機シミュレーション結果を示す図である。
図１２では、図５における遅延波５０１と遅延波５０２の強度差を３ｄＢ、時間差をＴ／２（Ｔ：シンボル周期、Ｔ＝１／１１．２５ｋＨｚ＝８８．９μｓ）とした場合の、フレーム後半データの順方向等化（以下、順方向等化（１）という。）と、フレーム前半データの順方向等化（以下、順方向等化（２）という。）、フレーム前半データの逆方向等化（以下、逆方向等化（１）という。）、フレーム後半データの逆方向等化（以下、逆方向等化（２）という。）の等化誤差を計算機シミュレーションにより求めたものを示してある。
例えば図１２の条件の場合には、フレーム前半データは順方向等化（２）と逆方向等化（１）の等化誤差の平均を比較すると、順方向等化（２）のほうが逆方向等化（１）よりも等化誤差が少なく、フレーム後半データでは、フレーム前半データ同様順方向等化（１）と逆方向等化（２）の等化誤差の平均を比較すると、順方向等化（１）の方が逆方向等化（２）よりも等化誤差が少ないため、この場合フレーム前半データ、フレーム後半データ共に順方向等化による等化出力が選択される。

図１３は、本発明の一実施例における等化出力コンスタレーションの計算機シミュレーション結果を示す図である。
図１３では、図１２において選択されたフレーム前半データとフレーム後半データの選択された出力に対するコンスタレーションを確認すると、フレーム前半データとフレーム後半データの両方でコンスタレーションが収束していることを確認できる。

以上のことから、図１の順方向出力バッファ１０８にはフレーム後半データの順方向等化出力が蓄積され、順方向出力バッファ１０９にはフレーム前半データの順方向等化出力が蓄積される。また、逆方向出力バッファ１１０にはフレーム前半データの逆方向等化出力が蓄積され、逆方向出力バッファ１１１にはフレーム後半データの逆方向出力がそれぞれ蓄積される。その後、出力結合部１１２にて、フレーム前半データの順方向等化の等化誤差の平均と、逆方向等化の等化誤差の平均とを比較し、順方向等化の等化誤差のほうが小さい場合には、フレーム前半データの等化出力として、順方向出力バッファ１０９に蓄積されている情報を選択し、逆方向等化の等化誤差のほうが小さい場合には、逆方向出力バッファ１１０に蓄積されている情報を選択する。また、フレーム後半データの場合にもフレーム前半データの時同様、順方向等化の等化誤差の平均と、逆方向等化の等化誤差の平均とを比較し、順方向等化の等化誤差が小さい時には、フレーム後半データの等化出力として、順方向出力バッファ１０８に蓄積されている情報を選択し、逆方向等化の等化誤差のほうが小さい場合には、逆方向出力バッファ１１１に蓄積されている情報を選択する。

そして、出力結合部１１２は、選択したフレーム前半データと選択したフレーム後半データを結合して、１フレーム分の信号を取得する。なお、フレーム前半データとフレーム後半データとでＳＷ３０５が重複する場合には、例えば、いずれか一方のＳＷ３０５を採用することや、或いは、両方のＳＷ３０５の平均値を用いることなどができる。
また、出力結合部１１２では、例えば、データ（ＤＡＴＡ）３０２、３０４、３０６、３０８の部分のみを結合することも可能である。

以上のことから、本発明における実施の形態によると、フレーム内の全てのデータ区間に対して両方向からの等化処理を行うことができるため、全てのデータ区間に対し、より等化誤差の小さい等化方向の出力を選択でき、最良の等化性能を得ることができる。

また、本発明の実施の形態によると、例えば、フレーム内に既知シンボルとなるデータと、パイロットシンボルを持つフレームであれば、どのような構成のフレームであっても実施することが可能であるような等化処理方法を提供することができる。

また、本発明の実施の形態によると、フレームの中央に既知シンボルである同期ワードが配置され、その両側にデータ区間があり、それぞれのデータ区間内にパイロットシンボルが配置される信号フォーマットである通信システムで使用する受信機に搭載する等化器において、該等化器は、フレーム内の全ての信号に対して、時間が進む方向に処理する順方向等化と時間を遡る方向に処理する逆方向等化の両方を行い、該順方向等化と該逆方向等化の出力の内、平均等化誤差が小さいほうの等化出力を選択することを特徴とする２方向判定帰還型等化器であり、該２方向判定帰還型等化器は、同期ワードからフレームの終端に向かって処理する順方向等化処理と、フレームの先頭から同期ワードに向かって処理する順方向等化処理と同期ワードからフレームの先頭に向かって処理する逆方向等化処理と、フレームの終端から同期ワードに向かって処理する逆方向等化処理とを行い、フレームの先頭から同期ワードに向かって処理する順方向等化処理は、前記同期ワードからフレームの終端に向かって処理する順方向等化処理で収束したタップ利得係数を、パイロットシンボル（フレーム内に２つあるパイロットシンボルの内、前方のパイロットシンボル）での等化出力に応じて補正して、これをタップ利得係数の初期値として、順方向等化処理を行い、前記フレームの終端から同期ワードに向かって処理する逆方向等化処理は、前記同期ワードからフレームの先頭に向かって処理する逆方向等化処理で収束したタップ利得係数をパイロットシンボル（フレーム内に２つあるパイロットシンボルの内、後方のパイロットシンボル）での等化出力に応じて補正して、これをタップ利得係数の初期値として、逆方向等化処理を行い、同期ワードより前方のデータ区間に対する等化出力は、フレームの先頭から同期ワードに向かって処理する順方向等化処理と、同期ワードからフレームの先頭に向かって処理する逆方向等化処理との平均等化誤差を比較し、該平均等化誤差が小さいほうの出力を選択し、同期ワードより後方のデータ区間に対する等化出力は、同期ワードからフレームの終端に向かって処理する順方向等化処理と、フレームの終端から同期ワードに向かって処理する逆方向等化処理の平均等化誤差を比較し、該平均等化誤差が小さいほうの出力を選択することで、良好な等化処理性能を得ることができる。

また、本発明の実施の形態によると、フレームの先頭から同期ワードに向かって処理する順方向等化処理は、同期ワードからフレームの終端に向かって処理する順方向等化処理で収束したタップ利得係数を用いて、フレーム先頭からパイロットシンボル（フレーム内に２つあるパイロットシンボルの内、前方のパイロットシンボル）に向かって、等化器出力を直接フィードバックタップへ帰還することにより等化器出力を求め、該等化出力の内、パイロットシンボルに対する出力値にパイロットシンボルの送信時のシンボルｐの大きさの２乗で除算した値ｐ’の複素共役を乗算した値ｋを求め、該ｋをｋの大きさの２乗で除算した値ｇを求め、フレーム先頭からパイロットシンボルまでの等化出力に値ｇの複素共役を乗算してフレーム先頭からパイロットシンボルまでの等化出力とし、同期ワードからフレームの終端に向かって処理する順方向等化処理で収束したタップ利得係数の内フィードフォワードタップのタップ利得係数に値ｇを乗算したタップ利得係数を初期値として、パイロットシンボルの次のシンボルから同期ワードに向かって順方向等化処理を行い、フレームの終端から同期ワードに向かって処理する逆方向等化処理は、同期ワードからフレームの先頭に向かって処理する逆方向等化処理を行った後のタップ利得係数を用いて、フレーム終端からパイロットシンボル（フレーム内に２つあるパイロットシンボルの内、後方のパイロットシンボル）に向かって、等化出力を求め、該等化出力の内、パイロットシンボルに対する出力値にパイロットシンボルの送信時のシンボル値ｐをｐの大きさの２乗で除算した複素共役を乗算した値ｋを求め、該ｋをｋの大きさの２乗で除算したｇを求め、フレーム終端からパイロットシンボルまでの等化出力に値ｇの複素共役を乗算することでフレーム終端からパイロットシンボルまでの等化出力とし、同期ワードからフレームの先頭に向かって処理する逆方向等化処理で収束したタップ利得係数の内、フィードフォワードタップのタップ利得係数に値ｇを乗算したタップ利得係数を初期値としてパイロットシンボルの前のシンボルから同期ワードに向かって逆方向等化処理を行うことができる。

ここで、図２、図９、図１０に示される各端子の接続関係の一例を示す。
図２の構成が等化処理部１０６に適用される場合には、順方向バッファ１０２からの信号が端子２０１に入力され、順方向バッファ２０３からの信号が端子２０２に入力され、端子２１１からの信号が順方向出力バッファ１０８へ出力され、端子２１２からの信号が順方向出力バッファ１０９へ出力される。
図２の構成が等化処理部１０７に適用される場合には、逆方向バッファ１０４からの信号が端子２０１に入力され、逆方向バッファ１０５からの信号が端子２０２に入力され、端子２１１からの信号が逆方向出力バッファ１１０へ出力され、端子２１２からの信号が逆方向出力バッファ１１１へ出力される。

図９の構成がＤＦＥ２０３−１に適用される場合には、端子２０１からの信号が端子９０１に入力され、端子９０２からの信号がタップ利得係数バッファ２０５へ出力され、端子９１６からの信号（等化出力）が端子２１１へ出力され、端子９１５からの信号（誤差電力の情報）が例えば出力結合部１１２へ出力される。また、例えば、端子９０３に所定のタップ利得係数の初期値が入力されてもよい。
図９の構成がＤＦＥ２０３−２に適用される場合には、端子２０２からの信号が端子９０１に入力され、係数補正部２０９からの信号（タップ利得係数の初期値）が端子９０３に入力され、端子９１６からの信号（等化出力）が出力結合部２１０へ出力され、端子９１５からの信号（誤差電力の情報）が例えば出力結合部１１２へ出力される。なお、端子９０２からの信号（タップ利得係数）は特には他の処理部に入力されなくてもよい。

図１０の構成は非判定出力帰還処理部２０４に適用され、端子２０２からの信号が端子１００１に入力され、端子１００２に所定のタップ利得係数が入力され、端子１００８からの信号（等化出力）がバッファ２０６へ出力される。

本実施例における構成例（１−１）〜（１−４）を示す。
（１−１）既知のシンボル部分（ＳＷ）を含むフレームからなる受信信号を等化処理する等化器１５において、
該等化器１５は、等化処理対象となる信号に基づいて等化処理を行って等化処理結果の信号を取得する等化機能部１０６、１０７と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその前方の受信信号を順方向で記憶する第１の記憶機能部１０３と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその後方の受信信号を順方向で記憶する第２の記憶機能部１０２と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその前方の受信信号を逆順で記憶する第３の記憶機能部１０４と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその後方の受信信号を逆順で記憶する第４の記憶機能部１０５と、
前記第１の記憶機能部１０３と前記第２の記憶機能部１０２に記憶された情報を個別に入力して、これらに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を等化処理対象として用いて前記等化機能部１０６により前記入力された情報のそれぞれに対し順方向等化処理を行う第１の制御機能部（例えば、図示しない制御部）と、
前記第２の記憶機能部１０４と前記第４の記憶機能部１０５に記憶された情報を個別に入力して、これらに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を等化処理対象として用いて前記等化機能部１０７により前記入力された情報のそれぞれに対し逆方向等化処理を行う第２の制御機能部（例えば、図示しない制御部）と、を備えた、ことを特徴とする等化器１５。

（１−２）上記した（１−１）に記載の等化器１５において、
該等化器１５は、前記第１の制御機能部によって順方向等化処理を行った等化処理結果と前記第２の制御機能部によって逆方向等化処理を行った等化処理結果の等化誤差平均を比較する比較機能部１１２と、
該比較機能部１１２によって比較された前記等化処理結果を結合する結合機能部１１２と、を備えた、ことを特徴とする等化器１５。

（１−３）上記した（１−１）又は（１−２）に記載の等化器１５において、
前記第１の制御機能部は、前記第１の記憶機能部１０３および第２の記憶機能部１０２により順方向で記憶された記憶内容を入力して、これに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を複数回繰り返して等化処理対象として用いて前記等化により順方向等化処理を行い、
前記第２の制御機能部は、前記第３の記憶機能部１０４および第４の記憶機能部１０５により逆順で記憶された記憶内容を入力して、これに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を複数回繰り返して等化処理対象として用いて前記等化により逆方向等化処理を行う、ことを特徴とする等化器１５。

（１−４）既知のシンボル部分（ＳＷ）を含むフレームからなる受信信号を等化処理する等化器１５において、
該等化器１５は、等化処理対象となる信号に基づいて等化処理を行って等化処理結果の信号を取得する等化ステップと、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその前方の受信信号を順方向で記憶する第１の記憶ステップと、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその後方の受信信号を順方向で記憶する第２の記憶ステップと、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその前方の受信信号を逆順で記憶する第３の記憶ステップと、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその後方の受信信号を逆順で記憶する第４の記憶ステップと、
前記第１の記憶ステップと前記第２の記憶ステップにより記憶された情報を個別に入力して、これらに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を等化処理対象として用いて前記等化ステップにより前記入力された情報のそれぞれに対し順方向等化処理を行う第１の制御ステップと、
前記第３の記憶ステップと前記第４の記憶ステップにより記憶された情報を個別に入力して、これらに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を等化処理対象として用いて前記等化ステップにより前記入力された情報のそれぞれに対し逆方向等化処理を行う第２の制御ステップと、を備えた、ことを特徴とする等化処理方法。

以上説明したように、本実施例によると、例えば、情報部分と既知のシンボル部分と情報部分が並んで配置されたフレームのように、フレームの内部に既知シンボル部分が含まれるような場合に、フレームデータに対して順方向等化および逆方向等化を効果的に使用することで、効果的な等化処理を行うことができる。また、受信信号を構成するフレームを、既知シンボルを含むフレーム前半部分とフレーム後半部分にわけて等化処理対象とすることで、例えば既知のシンボル部分のシンボル数が少なく、片方向の等化処理の等化誤差が大きくなるような場合においても、良好な等化性能を実現することができる。

このように、既知のシンボル部分を含むフレームの構成において、効果的な等化処理を行うことができる等化器を提供することができる。
具体的には、フレーム内の全てのデータ区間に対して両方向の等化処理を行い、全てのデータ区間に対し、より等化誤差の小さい等化方向の出力を選択することで最良の等化性能を得ることができる。

なお、本例の等化器１５では、順方向バッファ１０２や等化処理部１０６により既知のシンボル部分（ＳＷ）より後方の信号（フレーム後半データ）に対して順方向で等化処理を行う機能により後方順方向等化処理手段が構成されており、順方向バッファ１０３や等化処理部１０６により既知のシンボル部分（ＳＷ）より前方の信号（フレーム前半データ）に対して順方向で等化処理を行う機能により前方順方向等化処理手段が構成されており、逆方向バッファ１０４や等化処理部１０７により既知のシンボル部分（ＳＷ）より前方の信号（フレーム前半データ）に対して逆方向で等化処理を行う機能により前方逆方向等化処理手段が構成されており、逆方向バッファ１０５や等化処理部１０７により既知のシンボル部分（ＳＷ）より後方の信号（フレーム後半データ）に対して逆方向で等化処理を行う機能により後方逆方向等化処理手段が構成されており、出力結合部１１２が既知のシンボル部分（ＳＷ）より前方の信号（フレーム前半データ）について順方向出力バッファ１０９と逆方向出力バッファ１１０に格納された等化処理結果のうちで等化誤差が良好な方を取得する機能により前方取得手段が構成されており、出力結合部１１２が既知のシンボル部分（ＳＷ）より後方の信号（フレーム後半データ）について順方向出力バッファ１０８と逆方向出力バッファ１１１に格納された等化処理結果のうちで等化誤差が良好な方を取得する機能により後方取得手段が構成されている。

本発明の第２実施例を説明する。
なお、本実施例では、上記した第１実施例と同様な構成や動作については、説明を省略或いは簡易化し、主に、上記した第１実施例とは異なる構成や動作について詳しく説明する。
また、説明の便宜上から、本実施例では、上記した第１実施例と同様な構成部分については、同一の符号を付して説明する。

以下に本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１４の受信機の構成については、上記した第１実施例の場合と同様である。
図３に示されるフレーム構成については、上記した第１実施例の場合と同様である。

図１５は、本発明の一実施例における適応等化器１５を示したブロック図である。適応等化器１５は１フレーム分の等化処理を行い、蓄積処理部１０１、順方向バッファ１０２、１０３、逆方向バッファ１０４、１０５、等化処理部１０６、出力バッファ１１６、１１７、出力結合部１１２、トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３、スイッチ１１４、１１５で構成される。
蓄積処理部１０１では、順方向バッファ１０２、１０３、逆方向バッファ１０４、１０５への蓄積の制御を行う。
トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３は、順方向バッファ１０２の同期ワード部（ＳＷ）信号の順方向トレーニング、逆方向バッファ１０４の同期ワード部（ＳＷ）の逆方向トレーニングを行い、それぞれの方向のトレーニング結果の等化誤差を比較し、等化誤差が小さい方向でトレーニングしたタップ利得係数を選択して等化処理部１０６へ入力すると共に、その選択結果（「順方向」または「逆方向」を示す情報）をスイッチ１１４、１１５、出力結合部１１２へ入力する。

スイッチ１１４、１１５は、トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３より入力される「順方向／逆方向」の選択情報により連動して切り替わる。「順方向」が選択された場合は、スイッチ１１４、１１５共に端子（ａ）と（ｃ）を接続して順方向バッファ１０２と順方向バッファ１０３の蓄積結果を等化処理部１０６へ入力し、「逆方向」が選択された場合は、スイッチ１１４、１１５共に端子（ｂ）と（ｃ）を接続して逆方向バッファ１０４と逆方向バッファ１０５の蓄積結果を等化処理部１０６へ入力する。
等化処理部１０６は、スイッチ１１４を介して、順方向バッファ１０２または逆方向バッファ１０４のデータが入力されるとともに、スイッチ１１５を介して、順方向バッファ１０３または逆方向バッファ１０５のデータが入力され、順方向等化処理または逆方向等化処理を行い、フレーム後半の順方向等化出力またはフレーム前半の逆方向等化出力を出力バッファ１１６へ入力し、フレーム前半の順方向等化出力またはフレーム後半の逆方向等化出力を出力バッファ１１７へ入力する。
出力結合部１１２は、トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３で「順方向」と判断して選択した場合は、出力バッファ１１７のデータを順方向に読み出してフレーム前半データとし、出力バッファ１１６のデータを順方向に読み出してフレーム後半のデータとし、これらを結合し、１フレームのデータとして出力する。また、トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３で「逆方向」と判断して選択した場合は、出力バッファ１１６のデータを逆方向に読み出してフレーム前半データとし、出力バッファ１１７のデータを逆方向に読み出してフレーム後半のデータとし、これらを結合し、１フレームのデータとして出力する。

なお、出力結合部１１２がフレーム前半データとフレーム後半データを結合して１フレーム分の信号を取得するときに、フレーム前半データとフレーム後半データとでＳＷ３０５が重複する場合には、例えば、いずれか一方のＳＷ３０５を採用することや、或いは、両方のＳＷ３０５の平均値を用いることなどができる。
また、出力結合部１１２では、例えば、データ（ＤＡＴＡ）３０２、３０４、３０６、３０８の部分のみを結合することも可能である。

図７の順方向バッファ１０２、１０３と逆方向バッファ１０４、１０５への蓄積については、上記した第１実施例の場合と同様である。
図１６は、本発明の一実施例における等化処理部１０６の構成例を示したブロック図である。本例の等化処理部１０６の構成や動作については、端子２１３を備えている点を除いては、上記した第１実施例の図２の場合と同様である。
図９の判定帰還型等化器（ＤＦＥ）２０３−１、２０３−２の構成や動作については、上記した第１実施例の場合と同様である。
図１０の非判定出力帰還処理部２０４の構成や動作については、上記した第１実施例の場合と同様である。

図１７は、本発明の一実施例におけるトレーニング・順方向／逆方向判定部１１３および等化処理部１０６の処理動作について説明する図である。
トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３で同期ワード（ＳＷ）の順方向トレーニングと逆方向トレーニングを行い、その結果に従って等化処理部１０６では、フレーム前半データとフレーム後半データの順方向等化または逆方向等化を行う。

トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３は、順方向バッファ１０２の同期ワード（ＳＷ）部信号を時間軸に対して順方向に入力して、例えば係数更新アルゴリズムに応じた任意の回数（例えば１６回）だけ繰り返し、トレーニングを行う。続いて、逆方向バッファ１０４の同期ワード（ＳＷ）部信号を時間軸を遡る方向で入力して、同様に任意の回数だけ繰り返し、トレーニングを行う。
そして、トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３は、それぞれの方向でトレーニングを行った結果の等化誤差を比較し、順方向トレーニングによる等化誤差の方が小さい場合は、以降の処理で順方向等化処理を行うように制御し、逆方向トレーニングによる等化誤差の方が小さい場合は、以降の処理で逆方向等化処理を行うように制御する。

順方向等化処理を行う場合、トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３で得た順方向トレーニングによるタップ利得係数を等化処理部１０６の端子２１３から初期値として入力し、まずフレーム後半データの（ＳＷ３０５を除いて）先頭データである８０２から８０３までのデータ、即ちシンボル３０６、３０７、３０８の各データについてのトラッキングを行う。このトラッキング処理はＤＦＥ２０３−１で処理される。
逆向等化処理を行う場合、トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３で得た逆方向トレーニングによるタップ利得係数を等化処理部１０６の端子２１３から初期値として入力し、まずフレーム前半データの（ＳＷ３０５を除いて）終端データである８０２から８０３までのデータ、即ちシンボル３０４、３０３、３０２の各データについてのデータ８０２から８０３までの入力信号に対し、トラッキングを行う。

本発明の一実施例を利用した無線通信を行う際に、送信側と受信側の局発振器に周波数偏差が生じた場合の等化処理については、上記した第１実施例において図８や式１、式２を用いて説明したのと同様である。

図１８は、本発明の一実施例における等化誤差の計算機シミュレーション結果を示す図である。
図１８では、図５における遅延波５０１と遅延波５０２の強度差を３ｄＢ、時間差をＴ／２（Ｔ：シンボル周期、Ｔ＝１／１１．２５ｋＨｚ＝８８．９μｓ）とした場合の、同期ワード（ＳＷ）部の順方向および逆方向トレーニングによる等化誤差と、このトレーニング結果により選択されたデータ部の順方向等化の等化誤差を計算機シミュレーションにより求めたものである。なお、フレーム前半については順方向等化（２）として示してあり、フレーム後半については順方向等化（１）として示してある。
例えば図１８の条件の場合には、同期ワード（ＳＷ）部のトレーニング結果は、順方向トレーニングの方が逆方向トレーニングよりも等化誤差が少なく、データ区間に対しては順方向等化が行われる。
図１３の等化出力コンスタレーションの計算機シミュレーション結果については、上記した第１実施例の場合と同様である。

上記の場合には、図１５の出力バッファ１１６にはフレーム後半データの順方向等化出力が蓄積され、出力バッファ１１７にはフレーム前半データの順方向等化出力が蓄積される。
そして、出力結合部１１２にて、出力バッファ１１７に蓄積されたフレーム前半データと出力バッファ１１６に蓄積されたフレーム後半データがそれぞれ順方向で読み出され、１フレームのデータとして結合して出力される。

一方、逆方向等化が行われる場合には、図１５の出力バッファ１１６にはフレーム前半データの逆方向等化出力が蓄積され、出力バッファ１１７にはフレーム後半データの逆方向等化出力が蓄積される。
そして、出力結合部１１２にて、出力バッファ１１６に蓄積されたフレーム前半データと出力バッファ１１７に蓄積されたフレーム後半データがそれぞれ逆方向で読み出され、１フレームのデータとして結合して出力される。

以上のことから、本発明における実施の形態によると、フレーム内の同期ワード（ＳＷ）部信号でのトレーニング時に、等化誤差がより小さくなる等化方向を選択でき、全てのデータ区間に対し、より等化誤差が小さくなる等化方向で等化処理を行うことができ、最良の等化性能を得ることができる。

また、本発明の実施の形態によると、フレームの中央に既知シンボルである同期ワードが配置され、その両側にデータ区間があり、それぞれのデータ区間内にパイロットシンボルが配置される信号フォーマットである通信システムで使用する受信機に搭載する等化器において、該等化器は、フレーム内の同期ワードに対して、時間が進む方向に処理する順方向トレーニングと時間を遡る方向に処理する逆方向トレーニングの両方を行い、該順方向トレーニングと該逆方向トレーニングによる等化誤差を比較し、等化誤差が小さいほうのトレーニング結果を選択し、フレーム内の全ての信号に対して、該トレーニングによる等化誤差が小さくなる方向の等化処理を行うことを特徴とする等化器である。該順方向トレーニングによる等化誤差が該逆方向トレーニングによる等化誤差よりも小さい場合は、同期ワードからフレームの終端に向かって処理する順方向等化処理と、フレームの先頭から同期ワードに向かって処理する順方向等化処理を行い、前記フレームの先頭から同期ワードに向かって処理する順方向等化処理は、前記同期ワードからフレームの終端に向かって処理する順方向等化処理で収束したタップ利得係数をパイロットシンボル（フレーム内に２つあるパイロットシンボルの内、前方のパイロットシンボル）での等化出力に応じて補正して、これをタップ利得係数の初期値として、順方向等化処理を行う。該逆方向トレーニングによる等化誤差が該順方向トレーニングによる等化誤差よりも小さい場合は、同期ワードからフレームの先頭に向かって処理する逆方向等化処理と、フレームの終端から同期ワードに向かって処理する逆方向等化処理を行い、前記フレームの終端から同期ワードに向かって処理する逆方向等化処理は、前記同期ワードからフレームの先頭に向かって処理する逆方向等化処理で収束したタップ利得係数をパイロットシンボル（フレーム内に２つあるパイロットシンボルの内、後方のパイロットシンボル）での等化出力に応じて補正して、これをタップ利得係数の初期値として、逆方向等化処理を行う。これにより、フレーム内の全ての信号に対して、最適な方向の等化処理を行うため、良好な等化処理性能を得ることができる。
また、本発明の実施の形態によると、フレーム内の同期ワードにおけるトレーニングを行う時点で最適な等化方向（順方向等化／逆方向等化）を判別し、データ区間に対しては最適な方向の等化処理のみ行うため、処理量を少なくすることができる。

ここで、図１６、図９、図１０に示される各端子の接続関係の一例を示す。
図１６の構成は等化処理部１０６に適用され、スイッチ１１４からの信号が端子２０１に入力され、スイッチ１１５からの信号が端子２０２に入力され、端子２１１からの信号が出力バッファ１１６へ出力され、端子２１２からの信号が出力バッファ１１７へ出力され、トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３からの信号（タップ利得係数の初期値）が端子２１３に入力される。

図９の構成がＤＦＥ２０３−１に適用される場合には、端子２０１からの信号が端子９０１に入力され、端子９０２からの信号がタップ利得係数バッファ２０５へ出力され、端子２１３からの信号が端子９０３に入力され、端子９１６からの信号（等化出力）が端子２１１へ出力される。なお、端子９１５からの信号（誤差電力の情報）は特には他の処理部に入力されなくてもよい。
図９の構成がＤＦＥ２０３−２に適用される場合には、端子２０２からの信号が端子９０１に入力され、係数補正部２０９からの信号（タップ利得係数の初期値）が端子９０３に入力され、端子９１６からの信号（等化出力）が出力結合部２１０へ出力される。なお、端子９０２からの信号（タップ利得係数）は特には他の処理部に入力されなくてもよい。また、端子９１５からの信号（誤差電力の情報）は特には他の処理部に入力されなくてもよい。

本実施例における構成例（２−１）〜（２−３）を示す。
（２−１）既知のシンボル部分（ＳＷ）を含むフレームからなる受信信号を等化処理する等化器１５において、
該等化器１５は、等化処理対象となる信号に基づいて等化処理を行って等化処理結果の信号を取得する等化機能部１０６、１１３と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその前方の受信信号を順方向で記憶する第１の記憶機能部１０３と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその後方の受信信号を順方向で記憶する第２の記憶機能部１０２と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその前方の受信信号を逆順で記憶する第３の記憶機能部１０４と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその後方の受信信号を逆順で記憶する第４の記憶機能部１０５と、
前記第２の記憶機能部１０２に記憶された情報を入力して、これに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を等化処理対象として用いて前記等化機能部１１３により順方向等化処理（トレーニング）を行う第１の制御機能部（例えば、図示しない制御部）と、
前記第３の記憶機能部１０４に記憶された情報を入力して、これに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を等化処理対象として用いて前記等化機能部１１３により逆方向等化処理（トレーニング）を行う第２の制御機能部（例えば、図示しない制御部）と、
前記第１の制御機能部によって順方向等化処理を行った等化処理結果と前記第２の制御機能部によって逆方向等化処理を行った等化処理結果の等化誤差を比較する比較機能部１１３と、
前記比較機能部１１３の比較結果により、前記第１の記憶機能部１０３と前記第２の記憶機能部１０２に記憶された情報または前記第３の記憶機能部１０４と前記第４の記憶機能部１０５に記憶された情報を個別に入力して、前記等化機能部１０６により前記入力された情報のそれぞれに対し順方向等化処理または逆方向等化処理（トラッキング）を行う第３の制御機能部（例えば、図示しない制御部）と、を備えた、ことを特徴とする等化器１５。

（２−２）上記した（２−１）に記載の等化器１５において、
前記第１の制御機能部は、前記第２の記憶機能部１０２により順方向で記憶された記憶内容を入力して、これに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を複数回繰り返して等化処理対象として用いて前記等化機能部１１３により順方向等化処理（トレーニング）を行い、
前記第２の制御機能部は、前記第３の記憶機能部１０４により逆順で記憶された記憶内容を入力して、これに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を複数回繰り返して等化処理対象として用いて前記等化機能部１１３により逆方向等化処理（トレーニング）を行う、ことを特徴とする等化器１５。

（２−３）既知のシンボル部分（ＳＷ）を含むフレームからなる受信信号を等化処理する等化器１５において、
該等化器１５は、等化処理対象となる信号に基づいて等化処理を行って等化処理結果の信号を取得する等化ステップと、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその前方の受信信号を順方向で記憶する第１の記憶ステップと、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその後方の受信信号を順方向で記憶する第２の記憶ステップと、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその前方の受信信号を逆順で記憶する第３の記憶ステップと、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記既知のシンボル（ＳＷ）およびその後方の受信信号を逆順で記憶する第４の記憶ステップと、
前記第２の記憶ステップによって記憶された情報を入力して、これに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を等化処理対象として用いて前記等化ステップにより順方向等化処理（トレーニング）を行う第１の制御ステップと、
前記第３の記憶ステップによって記憶された情報を入力して、これに含まれる前記既知のシンボル部分（ＳＷ）の全部又は一部を等化処理対象として用いて前記等化ステップにより逆方向等化処理（トレーニング）を行う第２の制御ステップと、
前記第１の制御ステップによって順方向等化処理を行った等化処理結果と前記第２の制御ステップによって逆方向等化処理を行った等化処理結果の等化誤差を比較する比較ステップと、
前記比較ステップの結果により、前記第１の記憶ステップと前記第２の記憶ステップにより記憶された情報または前記第３の記憶ステップと前記第４の記憶ステップにより記憶された情報を個別に入力して、前記等化ステップにより前記入力された情報のそれぞれに対し順方向等化処理または逆方向等化処理（トラッキング）を行う第３の制御ステップと、を備えた、ことを特徴とする等化処理方法。

以上説明したように、本実施例によると、例えば、情報部分と既知のシンボル部分と情報部分が並んで配置されたフレームのように、フレームの内部に既知シンボル部分が含まれるような場合に、フレームデータに対して順方向等化または逆方向等化の内、最適な方向の等化を行うことで、効果的な等化処理を行うことができる。また、既知シンボルでのトレーニングにおいて最適な等化方向を判定し、フレームデータに対しては最適な等化方向の等化処理のみを行うことで、等化処理に必要な処理量を少なくすることができる。

このように、既知のシンボル部分を含むフレームの構成において、効果的な等化処理を行うことができる等化器を提供することができる。
具体的には、フレーム内の既知のシンボル部分に対して両方向の等化処理を行い、より等化誤差の小さい等化方向を選択し、フレーム内のデータ区間に対しては、より等化誤差の小さい等化方向の等化処理を行うことで最良の等化性能を得ることができる。

ここで、本実施例では、各順方向バッファ１０２、１０３や各逆方向バッファ１０４、１０５に図７や図１７に示されるような蓄積を行ったが、これは一構成例であり、他の構成が用いられてもよい。例えば、本実施例では、順方向バッファ１０２や逆方向バッファ１０４に蓄積された信号に含まれる同期ワード（ＳＷ）３０５をトレーニング・順方向／逆方向判定部１１３に入力してトレーニングを行う構成としたが、他の構成例として、トレーニングを行うための同期ワード（ＳＷ）３０５の信号を蓄積する他のバッファを設けて、そのバッファからトレーニング・順方向／逆方向判定部１１３に入力してもよい。

なお、本例の等化器１５では、トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３が既知のシンボル部分（ＳＷ）について順方向で等化処理（トレーニング）を行う機能によりシンボル順方向等化処理手段が構成されており、トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３が既知のシンボル部分（ＳＷ）について逆方向で等化処理（トレーニング）を行う機能によりシンボル逆方向等化処理手段が構成されており、トレーニング・順方向／逆方向判定部１１３が既知のシンボル部分（ＳＷ）について行った順方向と逆方向の等化処理における誤差に基づいて良好な方の方向を選択する機能により方向選択手段が構成されており、順方向バッファ１０２、１０３または逆方向バッファ１０４、１０５に蓄積された信号に対してスイッチ１１４、１１５や等化処理部１０６や出力バッファ１１６、１１７や出力結合部１１２がトレーニング・順方向／逆方向判定部１１３により選択された方向（順方向または逆方向）で等化処理を行う機能により信号等化処理手段が構成されている。

ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

Ｚ１、Ｚ２・・端子、１・・復調部、２・・復調処理部、１１・・ＲＦ部、１２・・Ａ／Ｄ変換器、１３・・直交復調部、１４・・受信フィルタ部、１５・・・適応等化器、
１０１・・蓄積処理部、１０２、１０３・・順方向バッファ、１０４、１０５・・逆方向バッファ、１０６、１０７・・等化処理部、１０８、１０９・・順方向出力バッファ、１１０、１１１・・逆方向出力バッファ、１１２・・出力結合部、
２０１、２０２、２１１、２１２、・・端子、２０３・・判定帰還型等化器（ＤＦＥ）、２０４・・非判定出力帰還処理部、２０５・・タップ利得係数バッファ、２０６・・バッファ、２０７・・振幅および位相補正係数算出部（振幅・位相補正係数算出部）、２０８・・振幅および位相補正部（振幅・位相補正部）、２０９・・係数補正部、２１０・・出力結合部、
３０１・・バースト過渡応答用ランプ時間、３０２、３０４、３０６、３０８・・データ、３０３、３０７・・パイロット、３０５・・同期ワード、３０９・・ガード時間、
５０１、５０２・・遅延波、
７０１〜７０４・・位置、
８０１〜８０６・・位置、
９０１、９０２、９０３、９１５、９１６・・端子、９０４、９０５・・遅延回路、９０６、９０７・・複素乗算器、９０８・・複素加算器、９０９・・複素減算器、９１０・・誤差電力算出部、９１１・・シンボル判定部、９１２・・スイッチ、９１３・・同期ワードシンボル格納メモリ、９１４・・タップ利得係数更新部、
１００１、１００２、１００８・・端子、１００３、１００４・・遅延回路、１００５、１００６・・複素乗算器、１００７・・複素加算器、
１１３・・トレーニング・順方向／逆方向判定部、１１４、１１５・・スイッチ、１１６、１１７・・出力バッファ、
２１３・・端子、

Claims

既知のシンボル部分である一つの同期ワードが中央に配置され、前記同期ワードの両側にパイロットシンボルが配置されたフレームからなる受信信号を等化処理する等化器において、
等化処理対象となる信号に基づいて等化処理を行って等化処理結果の信号を取得する等化手段と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記同期ワードおよびその前方の受信信号を順方向で記憶する第１の記憶手段と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記同期ワードおよびその後方の受信信号を順方向で記憶する第２の記憶手段と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記同期ワードおよびその前方の受信信号を逆順で記憶する第３の記憶手段と、
前記受信信号を構成する前記フレームに含まれる前記同期ワードおよびその後方の受信信号を逆順で記憶する第４の記憶手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された情報を入力して、これに含まれる前記同期ワード部分の全部又は一部を等化処理対象として用いて前記等化手段により順方向等化処理を行う第１の制御手段と、
前記第３の記憶手段に記憶された情報を入力して、これに含まれる前記同期ワード部分の全部又は一部を等化処理対象として用いて前記等化手段により逆方向等化処理を行う第２の制御手段と、
前記第１の制御手段によって順方向等化処理を行った等化処理結果と前記第２の制御手段によって逆方向等化処理を行った等化処理結果の等化誤差を比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果により、前記第１の記憶手段と前記第２の記憶手段に記憶された情報または前記第３の記憶手段と前記第４の記憶手段に記憶された情報を個別に入力して、前記等化手段により前記入力された情報のそれぞれに対し順方向等化処理または逆方向等化処理を行う第３の制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする等化器。
請求項１に記載の等化器において、
前記第１の制御手段は、前記第２の記憶手段により順方向で記憶された記憶内容を入力して、これに含まれる前記同期ワード部分の全部又は一部を複数回繰り返して等化処理対象として用いて前記等化手段により順方向等化処理を行い、
前記第２の制御手段は、前記第３の記憶手段により逆順で記憶された記憶内容を入力して、これに含まれる前記同期ワード部分の全部又は一部を複数回繰り返して等化処理対象として用いて前記等化手段により逆方向等化処理を行う、
ことを特徴とする等化器。