JP2013131959A - 受信装置及び受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】伝送路変動で伝送路推定信号及び等化信号の精度が低下することによる合成精度の悪化を抑えること。
【解決手段】受信装置１００は、伝送路特性を推定することにより伝送路推定信号を生成し、ベースバンド信号を当該伝送路推定信号で補正することにより等化信号を生成するとともに、異なるタイミングで生成された伝送路推定信号間の変動量を算出する複数の信号処理部１０６−１〜１０６−４と、複数の信号処理部１０６−１〜１０６−４に含まれる一の信号処理部で算出された変動量が大きくなるほど、この一の信号処理部で生成された等化信号に対する重み付けが小さくなるように、複数の信号処理部１０６−１〜１０６−４で生成された複数の等化信号の各々に対して重み付けを行い、重み付けされた複数の等化信号を合成する合成部１１０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、受信装置及び受信方法に関する。

受信装置は、受信信号を復調する際に伝送路歪み及びフェージングを補償するため、復調精度を向上すること及び伝送路の急激な変動への追従を保証することが要求される。そのための技術として、受信信号の位相及び振幅を補正する等化技術、及び、複数アンテナからの信号を合成する又は受信状態が良好なアンテナからの信号を選択して使用するダイバーシチ技術がある。

等化方法として、受信信号に含まれる既知信号を参照信号として伝送路を推定し、伝送路推定信号を用いて受信信号を補正する方法が知られている。また、等化方法として、データ区間を一度等化し、再度符号化した信号を参照信号として伝送路を推定し、受信信号を補正する方法も知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。これらにより伝送路歪を補償することができる。

一方で、ダイバーシチ技術として、各アンテナの受信信号の位相を揃え、受信信号のレベルに応じて重み付けを行い合成することで、Ｃ／Ｎ比を最大にする最大比合成方式等が知られている（例えば、特許文献２参照）。

米国特許出願公開第２００７／０２２３６２８号明細書 特開２０１０―１１８７６８号公報

伝送路推定を用いた等化を行う場合、時間変動が大きいと、正しい伝送路推定及び波形等化ができないという問題があった。このような問題は、伝送路の変動に対応する十分な頻度で伝送路推定が行えない場合、伝送路推定に十分な処理時間が足りない場合、伝送路推定に用いる参照信号区間内で伝送路の特性が変化する場合、及び、伝送路推定値をリアルタイムに波形等化に用いることができない場合に、生じる。

一方、ダイバーシチを用いた際、Ｃ／Ｎ比を最大に合成し、ノイズを補償する効果はあったが、伝送路の変動により伝送路推定信号の精度が低下した場合、合成結果も同様に精度が低下してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、伝送路変動で伝送路推定信号及び等化信号の精度が低下することによる合成精度の悪化を抑えることを目的とする。

本発明の一態様に係る受信装置は、アンテナで受信された受信信号からベースバンド信号を生成し、当該ベースバンド信号から伝送路特性を推定することにより伝送路推定信号を生成し、当該ベースバンド信号を当該伝送路推定信号で補正することにより等化信号を生成するとともに、一のタイミングで生成された伝送路推定信号と、別のタイミングで生成された伝送路推定信号との間の変動量を算出する複数の信号処理部と、前記複数の信号処理部に含まれる一の信号処理部で算出された変動量が大きくなるほど、当該一の信号処理部で生成された等化信号に対する重み付けが小さくなるように、前記複数の信号処理部で生成された複数の等化信号の各々に対して重み付けを行い、重み付けされた複数の等化信号を合成する合成部と、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、伝送路変動で伝送路推定信号及び等化信号の精度が低下することによる合成精度の悪化を抑えることができる。

実施の形態１に係る受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態１における合成部の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態２に係る受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態２における合成部の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態３に係る受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態３における合成部の構成を概略的に示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る受信装置１００の構成を概略的に示すブロック図である。受信装置１００は、チューナ部１０１−１、１０１−２、１０１−３、１０１−４（特に各々を区別しない場合には、チューナ部１０１−ｉという）、復調部１０２−１、１０２−２、１０２−３、１０２−４（特に各々を区別しない場合には、復調部１０２−ｉという）、伝送路推定部１０３−１、１０３−２、１０３−３、１０３−４（伝送路推定部１０３−ｉ）と、等化部１０４−１、１０４−２、１０４−３、１０４−４（特に各々を区別しない場合には、等化部１０４−ｉという）と、伝送路変動量検出部１０５−１、１０５−２、１０５−３、１０５−４（特に各々を区別しない場合には、伝送路変動量検出部１０５−ｉという）と、合成部１１０と、誤り訂正部１２０とを備える。なお、チューナ部１０１−１、復調部１０２−１、伝送路推定部１０３−１、等化部１０４−１及び伝送路変動量検出部１０５−１により、第１のアンテナ系列である信号処理部１０６−１が形成される。チューナ部１０１−２、復調部１０２−２、伝送路推定部１０３−２、等化部１０４−２及び伝送路変動量検出部１０５−２により、第２のアンテナ系列である信号処理部１０６−２が形成される。チューナ部１０１−３、復調部１０２−３、伝送路推定部１０３−３、等化部１０４−３及び伝送路変動量検出部１０５−３により、第３のアンテナ系列である信号処理部１０６−３が形成される。チューナ部１０１−４、復調部１０２−４、伝送路推定部１０３−４、等化部１０４−４及び伝送路変動量検出部１０５−４により、第４のアンテナ系列である信号処理部１０６−４が形成される。ここで、「ｉ」は、各々のアンテナ系列を識別するための識別符号であって、図１では、「ｉ」は、「１」〜「４」の自然数である。また、図１にはアンテナ１３０−１、１３０−２、１３０−３、１３０−４（特に各々を区別しない場合には、アンテナ１３０−ｉという）が４本の場合を示したが、アンテナ１３０−ｉの数は任意である。

チューナ部１０１−ｉは、アンテナ１３０−ｉで受信された受信信号を所定の周波数帯に変換することによりＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成し、このＩＦ信号を復調部１０２−ｉに与える。

復調部１０２−ｉは、ＩＦ信号を復調することで、ベースバンド信号を生成し、このベースバンド信号を等化部１０４−ｉ及び伝送路推定部１０３−ｉに与える。

伝送路推定部１０３−ｉは、ベースバンド信号から伝送路特性を推定することにより伝送路推定信号を生成し、この伝送路推定信号を等化部１０４−ｉ及び伝送路変動量検出部１０５−ｉに与える。伝送路特性の推定には、例えば、既知信号と適応フィルタとを用いた方法が知られている。この方法は、既知信号をフィルタに入力し、このフィルタのフィルタ出力と、既知信号を含む受信信号との差分がゼロ値に近づくようにＬＭＳアルゴリズムを用いてフィルタ係数を更新する。このフィルタ係数は、既知信号が受信されるまでの伝送路で受けた歪み（伝送路特性）に対応するので、収束したフィルタ係数を伝送路推定信号として用いることができる。また、得られた伝送路推定信号を内挿することで、より精密な伝送路の特性を得ることができる。本実施の形態においては、伝送路推定部１０３−ｉから出力される伝送路推定信号を得るためのアルゴリズム及び手段は任意であり、従来技術であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

等化部１０４−ｉは、伝送路推定信号を用いてベースバンド信号を等化することで、等化信号Ｙｉ（Ｙ１〜Ｙ４）を生成し、この等化信号Ｙｉを合成部１１０に与える。例えば、ベースバンド信号及び伝送路推定信号を周波数軸に変換し、ＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）等化又はＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）等化を用いて、等化する方法が知られている。本実施の形態においては、等化部１０４−ｉから出力される等化信号Ｙｉを得るためのアルゴリズム及び手段は任意であり、従来技術であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

伝送路変動量検出部１０５−ｉは、２つ以上の伝送路推定信号を用いて伝送路変動量ΔＨｉ（ΔＨ１〜ΔＨ４）を算出し、この伝送路変動量ΔＨｉを合成部１１０に与える。ΔＨｉは、ダイバーシチ合成を行う際の各アンテナ系列における重み付けに用いられるため、重み付けを行う等化信号Ｙｉが合成部１１０に与えられるタイミングに同期させて、合成部１１０に与えられる必要がある。例えば、合成タイミングでの等化信号Ｙｉに用いた伝送路推定信号と、その前後の何れかのタイミングで生成された伝送路推定信号との間の差の絶対値を伝送路変動量ΔＨｉとして用いることができる。ΔＨｉの一例が、以下の（１）式で示される。

（１）式において、ΔＨｉ（ｋ）は、第ｉのチャンネル系列における、ｋ回目の伝送路推定時における伝送路変動量である。Ｈｉ（ｋ）は、第ｉのチャンネル系列における、ｋ回目の伝送路推定時における伝送路推定信号である。Ｈｉ（ｋ−１）は、第ｉのチャンネル系列における、ｋ−１回目の伝送路推定時における伝送路推定信号である。伝送路推定信号として、例えば、時間軸での信号としてのチャネルインパルス応答、又は、それを周波数軸に変換した周波数軸信号を用いることができる。変動量として、これら信号ベクトル全体の変動量の総和が使用可能である。また、伝送路推定信号を周波数軸毎の信号（周波数軸信号）とした場合、各周波数での伝送路推定信号を、（１）式に適用することもできる。例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる場合、周波数軸に変換された伝送路推定信号は、キャリア毎の補正係数となる。この場合、周波数毎、又は、キャリア毎に異なるフェージングの影響に対応することができる。

また、この時の伝送路推定信号は、Ｉ信号及びＱ信号からなる複素信号であるため、伝送路推定信号の差も複素信号となり、振幅及び位相それぞれの変動量を含む量となっている。そのため、絶対値を取ることで、振幅及び位相の両方を含む量として変動量を定義することができる。また、伝送路変動量ΔＨｉは、絶対値ではなく２乗値を用いて算出してもよい。

また、伝送路変動量ΔＨｉは、伝送路推定信号の差の絶対値を複数区間で求め、その総和として算出された値であってもよい。これにより、伝送路推定信号に含まれる熱雑音等による誤差を平均化し、より信頼性の高い伝送路変動量ΔＨｉを得ることができる。

さらには、以下の（２）式のように伝送路変動量ΔＨｉを定義してもよい。

（２）式において、λは、前回算出された伝送路変動量（ΔＨｉ（ｋ−１））に乗算する忘却定数であり、０≦λ＜１である。忘却定数が乗算された前回算出された伝送路変動量を用いることで、熱雑音等の誤差を平均化し、各アンテナ系列における、時間的に平均化された傾向も含めた上で、ダイバーシチ合成を行うことができる。

合成部１１０は、全アンテナ系列の等化信号Ｙｉの入力を受け、アンテナ１３０−ｉ毎の伝送路変動量ΔＨｉを用いて重み付けを行う。伝送路変動量ΔＨｉが大きいアンテナ系列は重みを小さく、伝送路変動量ΔＨｉが小さいアンテナ系列は重みを大きくすること、言い換えると、伝送路変動量ΔＨｉが大きくなるほど重み付けを小さくすることで、合成部１１０は、信頼性の高いアンテナ系列の等化信号Ｙｉの重みが大きくなるように合成を行う。これにより、伝送路変動によって生じる合成精度の悪化を抑え高速フェージング環境下での復調性能が向上される。

図２は、合成部１１０の構成を概略的に示すブロック図である。合成部１１０は、時間定常性検出部１１１−１、１１１−２、１１１−３、１１１−４（特に各々を区別する必要がないときは、時間定常性検出部１１１−ｉという）と、重み係数生成部１１２と、重み付け演算部１１３−１、１１３−２、１１３−３、１１３−４（特に各々を区別する必要がないときは、重み付け演算部１１３−ｉという）と、総和演算部１１４とを備える。なお、図２にはアンテナ１３０−ｉが４本の場合を示したが、アンテナ１３０−ｉの数は任意である。

時間定常性検出部１１１−ｉは、伝送路変動量ΔＨｉから、伝送路の時間変動の少なさに対応する時間定常性Ｓｉ（Ｓ１〜Ｓ４）を生成し、この時間定常性Ｓｉを重み係数生成部１１２に与える。ここで、時間定常性Ｓｉは、伝送路変動量ΔＨｉの増加に対して単調に減少する正の値として算出される。例えば、時間定常性Ｓｉは、伝送路変動量ΔＨｉの逆数（１／ΔＨｉ）、又は、予め定められた定数から伝送路変動量ΔＨｉを減算した値（定数−ΔＨｉ）等である。

なお、より効果的にダイバーシチ合成を行うため、時間定常性検出部１１１−ｉは、時間定常性Ｓｉに対して、伝送路、変調方式及び等化方法の少なくとも何れか１つに合わせた重み付けを行うことが望ましい。例えば、伝送路変動に強い伝送路推定方法又は等化方法が用いられる際には、伝送路変動量ΔＨｉに応じた重み付け効果を小さくするために、時間定常性検出部１１１−ｉは、１／（ΔＨｉ＋Ｃ）のように、定数Ｃによって伝送路変動量ΔＨｉにオフセットを付けることで、伝送路変動量ΔＨｉに対する重み付け効果を低減することができる。また、時間定常性Ｓｉとして、伝送路変動量ΔＨｉの逆数が用いられる場合には、ΔＨｉ＝０となる際の条件を考慮する必要があるが、オフセット量である定数Ｃを用いることで、特異的な条件を考慮せずに、時間定常性Ｓｉを算出することができる。

また、伝送路変動量ΔＨｉに応じて、誤り率が急激に増加するような伝送路及び等化方法である場合は、時間定常性Ｓｉを１／ΔＨｉ^ｎ（ｎ：２以上の自然数)により算出して、このｎを大きく取ることで、重み係数をΔＨｉによって急激に変化させることができる。このように、時間定常性Ｓは、伝送路、変調方式及び等化方法等に応じて変更することが望ましい。

重み係数生成部１１２は、各アンテナ系列における時間定常性Ｓｉを用いて、各アンテナ系列の等化信号Ｙｉに乗算される重み係数Ｃｉ（Ｃ１〜Ｃ４）を生成し、この重み係数Ｃｉを重み付け演算部１１３−ｉに与える。例えば、重み係数Ｃｉは、（３）式により算出することができる。

（３）式において、Ｃｉは、第ｉのアンテナ系列における重み係数である。Ｓｉは、第ｉのアンテナ系列における時間定常性である。Ｎは、アンテナ系列の数である。また、（３）式の分母には、全てのアンテナ系列における時間定常性Ｓｉの総和を用いる。これにより、時間定常性Ｓｉに応じて、各アンテナ系列の重み付けを行うことができる。（３）式により、重み係数Ｃｉは、全てのアンテナ系列における時間定常性Ｓｉの総和に対する、各アンテナ系列の時間定常性Ｓｉの割合に対応した値となる。言い換えると、重み係数Ｃｉは、他のアンテナ系列における時間定常性Ｓｉに対する、各アンテナ系列の時間定常性Ｓｉの相対的な大きさが大きくなるほど大きい値となる。なお、重み係数生成部１１２は、伝送路変動量ΔＨｉ及び時間定常性Ｓｉが更新されるたびに重み係数Ｃｉを更新する。

重み付け演算部１１３−ｉは、重み係数生成部１１２で生成された各アンテナ系列の重み係数Ｃｉを各アンテナ系列の等化信号Ｙｉに乗算することで、重み付けを行う。

総和演算部１１４は、各アンテナ系列の、重み付けされた等化信号の総和を取ることで、ダイバーシチ合成信号を生成する。

図１の説明に戻り、誤り訂正部１２０は、合成部１１０で生成されたダイバーシチ合成信号を受け取り、誤り符号訂正技術を用いてダイバーシチ合成信号の誤りを低減する。誤り訂正部１２０で行う誤り訂正技術のアルゴリズム及び手段は任意であり、従来技術であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

以上のように、実施の形態１に係る受信装置１００によれば、アンテナ系列の伝送路変動量ΔＨｉが大きいほど、そのアンテナ系列の等化信号Ｙｉへの重み付けを小さくして、ダイバーシチ合成を行うため、伝送路特性の変動によって生じる合成精度の悪化を抑えることができる。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係る受信装置２００の構成を概略的に示すブロック図である。受信装置２００は、チューナ部１０１−ｉと、復調部１０２−ｉと、伝送路推定部１０３−ｉと、等化部１０４−ｉと、伝送路変動量検出部２０５−１、２０５−２、２０５−３、２０５−４（特に各々を区別しない場合には、伝送路変動量検出部２０５−ｉという）と、合成部２１０と、誤り訂正部１２０とを備える。なお、チューナ部１０１−１、復調部１０２−１、伝送路推定部１０３−１、等化部１０４−１及び伝送路変動量検出部２０５−１により、第１のアンテナ系列である信号処理部２０６−１が形成される。チューナ部１０１−２、復調部１０２−２、伝送路推定部１０３−２、等化部１０４−２及び伝送路変動量検出部２０５−２により、第２のアンテナ系列である信号処理部２０６−２が形成される。チューナ部１０１−３、復調部１０２−３、伝送路推定部１０３−３、等化部１０４−３及び伝送路変動量検出部２０５−３により、第３のアンテナ系列である信号処理部２０６−３が形成される。チューナ部１０１−４、復調部１０２−４、伝送路推定部１０３−４、等化部１０４−４及び伝送路変動量検出部２０５−４により、第４のアンテナ系列である信号処理部２０６−４が形成される。実施の形態２に係る受信装置２００は、伝送路変動量検出部２０５−ｉ及び合成部２１０において、実施の形態１に係る受信装置１００と異なっている。
実施の形態１では、伝送路変動量検出部１０５−ｉは、２つ以上の伝送路推定信号の変動量である伝送路変動量ΔＨｉを算出する。これに対して、実施の形態２では、伝送路変動量検出部２０５−ｉは、２つ以上の伝送路推定信号から、変動量として、伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉを算出する。また、実施の形態１では、合成部１１０は、全アンテナ系列の等化信号Ｙｉに対して、アンテナ系列毎の伝送路変動量ΔＨｉを用いて重み付けを行う。これに対して、実施の形態２では、合成部２１０は、全アンテナ系列の等化信号Ｙｉに対して、アンテナ系列毎の伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉを用いて重み付けを行う。

伝送路変動量検出部２０５−ｉは、２つ以上の伝送路推定信号を用いて伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉを算出し、これらの伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉを合成部２１０に与える。例えば、合成タイミングでの等化信号Ｙｉに用いた伝送路推定信号と、その前後どちらかに生成された伝送路推定信号との差である複素信号から、振幅と位相の変動量をそれぞれ算出し、合成部２１０に与える。

合成部２１０は、全アンテナ系列の等化信号Ｙｉに対して、アンテナ系列毎の伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉを用いて重み付けを行う。伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉの少なくとも何れか一方が大きいアンテナ系列は重みを小さく、伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉの少なくとも何れか一方が小さいアンテナ系列は重みを大きくする。言い換えると、合成部２１０は、伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉの少なくとも何れか一方が大きいアンテナ系列ほど、重み付けが小さくなるようにする。振幅と位相は復調に与える影響が違うため、合成部２１０は、伝送路変動を振幅及び位相の変動量に分けて重み付けを行うことで、より精度の高いダイバーシチ合成を行うことができる。

また、重み付けを行う際の、伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉの関係は、変調方式及び等化方法等によって変更されてもよい。例えば、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を用いた変調信号では、振幅には情報がのせられないため、振幅の変動による誤り率への影響は小さく、位相の変動による影響は４５°を超えた時に顕著になる。このため、ＱＰＳＫにおいては、伝送路位相変動量ΔＨ_θｉに対してより敏感に反応するように重み付けが行われるのが望ましい。一方、ＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を用いた場合は、振幅に情報がのせられるため、伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉに敏感な重み付けが要求される。さらには、位相トラッカーを持つ等化方法を用いる際は、位相の変動に強いため、振幅の変動への対応に重きをおいた合成が求められる。

図４は、合成部２１０の構成を概略的に示すブロック図である。合成部２１０は、時間定常性検出部２１１−１、２１１−２、２１１−３、２１１−４（特に各々を区別する必要がないときは、時間定常性検出部２１１−ｉという）と、重み係数生成部１１２と、重み付け演算部１１３−ｉと、総和演算部１１４とを備える。実施の形態２における合成部２１０は、時間定常性検出部２１１−ｉでの処理において、実施の形態１における合成部１１０と異なっている。

時間定常性検出部２１１−ｉは、伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉから、伝送路の時間変動の少なさに対応する時間定常性Ｓｉを生成し、この時間定常性Ｓｉを重み係数生成部１１２に与える。例えば、時間定常性検出部２１１−ｉは、以下の（４）式、（５）式、又は、（６）式等を用いて、時間定常性Ｓｉを算出することができる。

ここで、Ｃ_Ａｉ及びＣ_θｉは、伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉの関係を調整するための定数である。例えば、（４）式において、振幅定数Ｃ_Ａｉが位相定数Ｃ_θｉより大きい場合には、振幅の変動により敏感な重み付けを行うことができる。一方、（４）式において、位相定数Ｃ_θｉが振幅定数Ｃ_Ａｉより大きい場合には、位相の変動により敏感な重み付けを行うことができる。また、（５）式又は（６）式において、振幅定数Ｃ_Ａｉが位相定数Ｃ_θｉより小さい場合には、振幅の変動により敏感な重み付けを行うことができる。一方、（５）式又は（６）式において、位相定数Ｃ_θｉが振幅定数Ｃ_Ａｉより小さい場合には、位相の変動により敏感な重み付けを行うことができる。なお、最大比合成による係数と組み合わせる場合、振幅定数Ｃ_Ａｉ及び位相定数Ｃ_θｉにより、最大比合成との応答の大きさも調整することができる。
ここで、振幅定数Ｃ_Ａｉ及び位相定数Ｃ_θｉは、伝送路、伝送路推定方法、伝送路推定方法及び変調方式等に応じて、等化結果が最善となるような最適値により予め定められているものとする。また、振幅定数Ｃ_Ａｉ及び位相定数Ｃ_θｉは、全てのアンテナ系列で同じ値が使用されればよい。なお、各アンテナ系列において、伝送路推定方法が異なる場合、及び、ノイズ量に隔たりがある場合等には、各アンテナ系列において、振幅定数Ｃ_Ａｉ及び位相定数Ｃ_θｉとして異なる値が使用される。

以上のように、実施の形態２によれば、変調方式及び等化方法等に応じて、振幅と位相の変動量のそれぞれに対応した重み付けを行って、ダイバーシチ合成を行うことができる。

なお、以上に記載した実施の形態２においては、伝送路変動量検出部２０５−ｉは、２つ以上の伝送路推定信号を用いて伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉを算出しているが、このような例に限定されない。例えば、伝送路変動量検出部２０５−ｉは、伝送路、伝送路推定方法、伝送路推定方法及び変調方式等に応じて、２つ以上の伝送路推定信号を用いて伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉの何れか一方を算出するようにしてもよい。そして、時間定常性検出部２１１−ｉは、伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉの何れか一方から、伝送路の時間変動の少なさに対応する時間定常性Ｓｉを生成するようにしてもよい。この場合、時間定常性Ｓｉは、実施の形態１と同様の方法で算出することができる。

実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係る受信装置３００の構成を概略的に示すブロック図である。受信装置３００は、チューナ部１０１−ｉと、復調部１０２−ｉと、伝送路推定部３０３−１、３０３−２、３０３−３、３０３−４（特に各々を区別する必要がないときは、伝送路推定部３０３−ｉという）と、等化部１０４−ｉと、伝送路変動量検出部１０５−ｉと、合成部３１０と、誤り訂正部１２０とを備える。なお、チューナ部１０１−１、復調部１０２−１、伝送路推定部３０３−１、等化部１０４−１及び伝送路変動量検出部１０５−１により、第１のアンテナ系列である信号処理部３０６−１が形成される。チューナ部１０１−２、復調部１０２−２、伝送路推定部３０３−２、等化部１０４−２及び伝送路変動量検出部１０５−２により、第２のアンテナ系列である信号処理部３０６−２が形成される。チューナ部１０１−３、復調部１０２−３、伝送路推定部３０３−３、等化部１０４−３及び伝送路変動量検出部１０５−３により、第３のアンテナ系列である信号処理部３０６−３が形成される。チューナ部１０１−４、復調部１０２−４、伝送路推定部３０３−４、等化部１０４−４及び伝送路変動量検出部１０５−４により、第４のアンテナ系列である信号処理部３０６−４が形成される。実施の形態３に係る受信装置３００は、伝送路推定部３０３−ｉ及び合成部３１０において、実施の形態１に係る受信装置１００と異なっている。

実施の形態１及び２では、重み係数生成部１１２は、各アンテナ系列における時間定常性Ｓｉを用いて、各アンテナ系列の等化信号Ｙｉに乗算される重み係数Ｃｉを生成する。これに対して、実施の形態３では、重み係数生成部３１２は、各アンテナ系列における時間定常性Ｓｉに加えて、各アンテナ系列における伝送路推定信号Ｈｉを用いて、重み係数Ｃｉを生成する。

伝送路推定部３０３−ｉは、実施の形態１と同様に、ベースバンド信号から伝送路推定信号を生成する。そして、伝送路推定部３０３−ｉは、この伝送路推定信号を等化部１０４−ｉ及び伝送路変動量検出部１０５−ｉの他、合成部３１０にも与える。

図６は、合成部３１０の構成を概略的に示すブロック図である。合成部３１０は、時間定常性検出部１１１−ｉと、重み係数生成部３１２と、重み付け演算部１１３−ｉと、総和演算部１１４とを備える。実施の形態３における合成部３１０は、重み係数生成部３１２での処理において、実施の形態１における合成部１１０と異なっている。

重み係数生成部３１２は、各アンテナ系列における時間定常性Ｓｉ及び伝送路推定信号Ｈｉを用いて、各アンテナ系列の等化信号Ｙｉに乗算される重み係数Ｃｉを生成し、重み付け演算部１１３−ｉに与える。重み係数生成部３１２は、例えば、下記の（７）式により重み係数Ｃｉを算出する。

（７）式において、Ｃｉは、第ｉのアンテナ系列における重み係数である。Ｓｉは、第ｉのアンテナ系列における時間定常性である。Ｃｓは、伝送路変動量ΔＨｉに応じた重み付けへの荷重度である。Ｈｉは、第ｉのアンテナ系列における伝送路推定信号である。Ｃｈは、伝送路推定信号Ｈｉに応じた重み付けへの荷重度である。これにより、時間定常性Ｓｉ及び伝送路推定信号Ｈｉに応じて各アンテナ系列における等化信号Ｙｉに重み付けを行うことができる。伝送路推定信号Ｈｉに応じた重み付けを付加することで、実施の形態３に係る受信装置３００は、Ｃ／Ｎ比を最大にする最大比合成ダイバーシチの効果を取り入れることができる。また、重み係数生成部３１２は、伝送路推定信号Ｈｉ、伝送路変動量ΔＨｉ及び時間定常性Ｓｉが更新されるたびに重み係数Ｃｉを更新する。

また、重み付けの荷重度Ｃｓ、Ｃｈの最適値は、伝送路、変調方式及び等化方法によって異なる。例えば、ＭＭＳＥ等化は、ノイズ耐性が高いため、伝送路変動量ΔＨｉに応じた重み付けへの荷重度Ｃｓを高くするのが望ましい。また、弱電界での受信の際は、伝送路推定信号Ｈｉに応じた重み付けへの荷重度Ｃｈを高くするのが望ましい。なお、重み付けの荷重度Ｃｓ、Ｃｈの値は、伝送路、変調方式及び等化方法等に応じて、予め定められているものとする。

（７）式により、重み係数Ｃｉは、全てのアンテナ系列における時間定常性Ｓｉ及び伝送路推定信号Ｈｉの総和に対する、各アンテナ系列の時間定常性Ｓｉ及び伝送路推定信号Ｈｉの和の割合に対応した値となる。言い換えると、重み係数Ｃｉは、他のアンテナ系列における時間定常性Ｓｉ及び伝送路推定信号Ｈｉに対する、各アンテナ系列の時間定常性Ｓｉ及び伝送路推定信号Ｈｉの相対的な大きさが大きくなるほど大きい値となる。

実施の形態３における時間定常性検出部１１１−ｉ及び重み係数生成部３１２は、実施の形態１における伝送路変動量ΔＨｉの代わりに、実施の形態２における伝送路振幅変動量ΔＨ_Ａｉ及び伝送路位相変動量ΔＨ_θｉを用いて時間定常性Ｓｉを算出し、重み付け係数Ｃｉを算出することもできる。

以上に記載した実施の形態１〜３において、受信信号の変調方式は限らない。例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）やＶＳＢ（Ｖｅｓｔｉｇｉａｌ ＳｉｄｅＢａｎｄ）を用いた信号に適用することができる。

１００，２００，３００：受信装置、 １０１−ｉ：チューナ部、 １０２−ｉ：復調部、 １０３−ｉ，３０３−ｉ：伝送路推定部、 １０４−ｉ：等化部、 １０５−ｉ，２０５−ｉ：伝送路変動量検出部、 １０６−ｉ，２０６−ｉ，３０６−ｉ：信号処理部、 １１０，２１０，３１０：合成部、 １１１−ｉ，２１１−ｉ：時間定常性検出部、 １１２，３１２：重み係数生成部、 １１３−ｉ：重み付け演算部、 １１４：総和演算部、 １２０：誤り訂正部。

Claims (12)

1. アンテナで受信された受信信号からベースバンド信号を生成し、当該ベースバンド信号から伝送路特性を推定することにより伝送路推定信号を生成し、当該ベースバンド信号を当該伝送路推定信号で補正することにより等化信号を生成するとともに、一のタイミングで生成された伝送路推定信号と、別のタイミングで生成された伝送路推定信号との間の変動量を算出する複数の信号処理部と、
   前記複数の信号処理部に含まれる一の信号処理部で算出された変動量が大きくなるほど、当該一の信号処理部で生成された等化信号に対する重み付けが小さくなるように、前記複数の信号処理部で生成された複数の等化信号の各々に対して重み付けを行い、重み付けされた複数の等化信号を合成する合成部と、を備えること
   を特徴とする受信装置。
2. 前記信号処理部は、周波数毎に、前記等化信号を生成するとともに、前記変動量を算出し、
   前記合成部は、周波数毎に、前記複数の等化信号の各々に対して重み付けを行い、重み付けされた複数の等化信号を合成すること
   を特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記信号処理部は、前記一のタイミングで生成された伝送路推定信号と、前記別のタイミングで生成された伝送路推定信号との間の差の絶対値により前記変動量を算出すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の受信装置。
4. 前記信号処理部は、前記一のタイミングで生成された伝送路推定信号の振幅と、前記別のタイミングで生成された伝送路推定信号の振幅との間の振幅変動量、及び、前記一のタイミングで生成された伝送路推定信号の位相と、前記別のタイミングで生成された伝送路推定信号の位相との間の位相変動量を、前記変動量として算出し、
   前記合成部は、前記複数の信号処理部に含まれる一の信号処理部で算出された振幅変動量及び位相変動量の少なくとも何れか一方が大きくなるほど、当該一の信号処理部で生成された等化信号に対する重み付けが小さくなるように、前記複数の信号処理部で生成された複数の等化信号の各々に対する重み付けを行い、重み付けされた複数の等化信号を合成すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の受信装置。
5. 前記合成部は、
   前記一の信号処理部で算出された変動量が大きくなるほど小さい値となる時間定常性を算出する時間定常性検出部と、
   前記複数の信号処理部で算出された複数の変動量に基づいて算出された複数の時間定常性に対する、前記一の信号処理部で算出された変動量に基づいて算出された時間定常性の相対的な大きさが大きくなるほど大きい値となる重み係数を算出する重み係数算出部と、
   前記一の信号処理部で生成された等化信号に、前記重み係数を乗算する重み付け演算部と、
   前記重み付け演算部で重み付け係数が乗算された等化信号の総和を算出する総和演算部と、を備えること
   を特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の受信装置。
6. 前記合成部は、
   前記一の信号処理部で算出された変動量が大きくなるほど小さい値となる時間定常性を算出する時間定常性検出部と、
   前記複数の信号処理部で算出された複数の変動量に基づいて算出された複数の時間定常性、及び、前記複数の信号処理部で生成された複数の伝送路推定信号に対する、前記一の信号処理部で算出された変動量に基づいて算出された時間定常性、及び、前記一の信号処理部で生成された伝送路推定信号の相対的な大きさが大きくなるほど大きい値となる重み係数を算出する重み係数算出部と、
   前記一の信号処理部で生成された等化信号に、前記重み係数を乗算する重み付け演算部と、
   前記重み付け演算部で重み付け係数が乗算された等化信号の総和を算出する総和演算部と、を備えること
   を特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の受信装置。
7. アンテナで受信された受信信号からベースバンド信号を生成し、当該ベースバンド信号から伝送路特性を推定することにより伝送路推定信号を生成し、当該ベースバンド信号を当該伝送路推定信号で補正することにより等化信号を生成するとともに、一のタイミングで生成された伝送路推定信号と、別のタイミングで生成された伝送路推定信号との間の変動量を算出する複数の信号処理過程と、
   前記複数の信号処理過程に含まれる一の信号処理過程で算出された変動量が大きくなるほど、当該一の信号処理過程で生成された等化信号に対する重み付けが小さくなるように、前記複数の信号処理過程で生成された複数の等化信号の各々に対して重み付けを行い、重み付けされた複数の等化信号を合成する合成過程と、を備えること
   を特徴とする受信方法。
8. 前記信号処理過程は、周波数毎に、前記等化信号を生成するとともに、前記変動量を算出し、
   前記合成過程は、周波数毎に、前記複数の等化信号の各々に対して重み付けを行い、重み付けされた複数の等化信号を合成すること
   を特徴とする請求項７に記載の受信方法。
9. 前記信号処理過程は、前記一のタイミングで生成された伝送路推定信号と、前記別のタイミングで生成された伝送路推定信号との間の差の絶対値により前記変動量を算出すること
   を特徴とする請求項７又は８に記載の受信方法。
10. 前記信号処理過程は、前記一のタイミングで生成された伝送路推定信号の振幅と、前記別のタイミングで生成された伝送路推定信号の振幅との間の振幅変動量、及び、前記一のタイミングで生成された伝送路推定信号の位相と、前記別のタイミングで生成された伝送路推定信号の位相との間の位相変動量を、前記変動量として算出し、
    前記合成過程は、前記複数の信号処理過程に含まれる一の信号処理過程で算出された振幅変動量及び位相変動量の少なくとも何れか一方が大きくなるほど、当該一の信号処理過程で生成された等化信号に対する重み付けが小さくなるように、前記複数の信号処理過程で生成された複数の等化信号の各々に対する重み付けを行い、重み付けされた複数の等化信号を合成すること
    を特徴とする請求項７又は８に記載の受信方法。
11. 前記合成過程は、
    前記一の信号処理過程で算出された変動量が大きくなるほど小さい値となる時間定常性を算出する時間定常性検出過程と、
    前記複数の信号処理過程で算出された複数の変動量に基づいて算出された複数の時間定常性に対する、前記一の信号処理過程で算出された変動量に基づいて算出された時間定常性の相対的な大きさが大きくなるほど大きい値となる重み係数を算出する重み係数算出過程と、
    前記一の信号処理過程で生成された等化信号に、前記重み係数を乗算する重み付け演算過程と、
    前記重み付け演算過程で重み付け係数が乗算された等化信号の総和を算出する総和演算過程と、を備えること
    を特徴とする請求項７から１０の何れか一項に記載の受信方法。
12. 前記合成過程は、
    前記一の信号処理部で算出された変動量が大きくなるほど小さい値となる時間定常性を算出する時間定常性検出過程と、
    前記複数の信号処理過程で算出された複数の変動量に基づいて算出された複数の時間定常性、及び、前記複数の信号処理過程で生成された複数の伝送路推定信号に対する、前記一の信号処理過程で算出された変動量に基づいて算出された時間定常性、及び、前記一の信号処理過程で生成された伝送路推定信号の相対的な大きさが大きくなるほど大きい値となる重み係数を算出する重み係数算出過程と、
    前記一の信号処理過程で生成された等化信号に、前記重み係数を乗算する重み付け演算過程と、
    前記重み付け演算過程で重み付け係数が乗算された等化信号の総和を算出する総和演算過程と、を備えること
    を特徴とする請求項７から１０の何れか一項に記載の受信方法。

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