JP2013214968A - 信号検出方法及び信号受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】信号検出方法及び信号受信装置を提供する。
【解決手段】信号検出方法は、複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された検出用信号の変調方式を検出するための信号検出方法であって、複数の候補変調方式における候補変調方式それぞれに対して、複数の候補変調方式の各候補変調方式における該候補変調方式によって変調された信号の理想の信号分布を予め取得し、各候補変調方式における検出用信号の検出用信号分布を計算し、検出用信号分布と理想信号分布に基づいて、検出用信号の変調方式を決定する。
【選択図】図4
【解決手段】信号検出方法は、複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された検出用信号の変調方式を検出するための信号検出方法であって、複数の候補変調方式における候補変調方式それぞれに対して、複数の候補変調方式の各候補変調方式における該候補変調方式によって変調された信号の理想の信号分布を予め取得し、各候補変調方式における検出用信号の検出用信号分布を計算し、検出用信号分布と理想信号分布に基づいて、検出用信号の変調方式を決定する。
【選択図】図4
Description
本発明は、信号検出方法及び信号受信装置に関する。
無線通信技術の発展に伴い、無線データの伝送容量、伝送速度及び信号の耐ノイズ性に対する要求がだんだん高くなっている。LTE(Long Term Evolution-Advanced:ロング・ターム・エボリューション)システムは速い伝送速度を提供することができる。LTEシステムのコア技術の一つであるマルチ入力マルチマルチ出力(MIMO:Multi-Input Multi-Output)技術は、バンド幅を増加せず、余計の送信パワーを消耗することなく、チャネルの容量を何倍に増加させることができる。
MIMOシステムは複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを含み、各受信アンテナは異なる送信アンテナの信号を受信し、異なる送信アンテナと受信アンテナとの間には異なる伝送マトリックスが有する。マルチユーザMIMO(MU−MIMO)伝送方式は、従来のシングルユーザMIMOに対して、より大きい処理能力(throughput capacity)を提供できるため、だんだん注目されている。
LTEシステムでは、MU−MIMO方式によってデータを伝送する場合、送信側である基地局の複数のアンテナは、異なる変調方式によって受信側である複数のユーザ機器(UE:User Equipment)へ多重チャネル信号を送信することができる。LTEのバージョン9、10では、1つのUEは自分が受信した信号の変調方式を知っているが、他のUEが受信した信号の変調方式を知らない。これはある問題をもたらすことになる。例えば、MIMO信号は、最尤検出(MLD:Maximum Likelihood Detection)方式の検出性能がよいため、UEがMLD検出方式によって受信された信号を検出、復調する傾向がある。UEが最尤基準(MLD:Maximum Likelihood)によって復調する場合、他のUEが受信した信号の変調方式を知る必要がある。このため、最尤基準基準によって復調を行うため、1つのUEが他のUEが受信した信号の変調方式を検出する必要がある。これは変調方式の盲検出に属する。従来の変調方式の検出方法は実際の要求を十分満足することができない(例えば、非特許文献1及び特許文献1参照)。
"Blind Modulation Classification: A Concept Whose Time Has Come", Dobre, O.A.; Abdi, A.; Bar-Ness, Y.; Wei Su; "Advances in Wired and Wireless Communication", 2005 IEEE/Sarnoff Symposium on Digital Object Identifier: 10.1109/SARNOF.2005.1426550, Published in 2005, p: 223-228
信号の変調方式を正確に検出できる信号検出方法及び信号受信装置を提供する。
信号検出方法の一の観点によれば、複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された検出用信号の変調方式を検出するための信号検出方法であって、前記複数の候補変調方式における候補変調方式それぞれに対して、前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記候補変調方式によって変調された信号の理想の信号分布を予め取得するステップと、前記各候補変調方式における前記検出用信号の検出用信号分布を計算する第1のステップと、前記検出用信号分布と前記理想の信号分布に基づいて、前記検出用信号の変調方式を決定する第2のステップと、を含む、信号検出方法が提供される。
信号受信装置の一の観点によれば、送信装置により送信された複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された信号を受信する受信部と、予め取得された前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記複数の候補変調方式の候補変調方式それぞれによって変調された信号の理想の信号分布を記憶する記憶部と、前記各候補変調方式における前記受信された信号の受信信号分布を計算する計算部と、前記理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記受信信号の変調方式を決定する決定部と、前記決定部により決定された前記受信信号の変調方式に基づいて、前記受信信号を復調する復調部と、を含む、信号受信装置が提供される。
信号受信装置の他の観点によれば、送信装置により送信された複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された信号を受信する受信部と、予め取得された前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記複数の候補変調方式の候補変調方式それぞれによって変調された信号の理想の信号分布を記憶する記憶部と、前記受信部により受信された所定量の受信信号に対して第1の復調を行う第1の復調部と、前記理想の信号分布により、前記所定量の受信信号の変調方式を検出する変調方式検出部と、前記変調方式検出部により得られた前記所定量の受信信号の変調方式によって、前記受信部により受信された所定量以外の信号に対して第2の復調を行う第2の復調部と、を含む、信号受信装置が提供される。
信号検出方法及び信号受信装置によれば、受信信号の変調方式を正確に検出することができ、信号受信装置の性能を向上することができる。
以下、図面を参照しながら、MU−MIMO伝送方式を用いるLTEシステムを例として、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1は、一の実施形態の受信装置の構成を示すブロック図である。
例えば、図1に示される受信装置10は、LTEシステムにおける1つのユーザ機器UEを構成している。該LTEシステムはMU−MIMO伝送方式を採用し、送信側は符号化データを一定の変調方式によって変調して、複数のアンテナを介して送信し、受信側は複数のユーザ機器UEを有し、送信側からの多重チャネル信号を復調、復号化する。
説明の便宜上、ここで、送信側がQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:4位相偏移変調)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)、64QAMという3種類の方式によって送信信号を変調することとされる。
図1に示すように、受信装置10は、受信アンテナ200、受信部201、CP(Cyclic Prefix:サイクリックプレフィックス)除去部202、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部203、チャネル/雑音推定部204、復調部206、復号化部207、及び記憶部208を含む。記憶部208はバス300を介して上記各部に接続され、各種の情報を記憶する。
受信アンテナ200は、送信側が送信した多重チャネル無線信号(場合によって、以下はMIMO信号とも略称する)を受信する。受信部201は受信アンテナ200により受信されたMIMO信号を変調前信号(modulating signal)に変換し、CP除去部202はMIMO信号におけるサイクリックプレフィックスを除去する。FFT部203は、MIMO信号に対して高速フーリエ変換を行い、MIMO信号を周波数領域のMIMO符号に変換する。チャネル/雑音推定部204は、送信信号が経る無線チャネルに対してチャネル推定を行い、多重パスチャネルの各パスチャネルの応答を取得し、システムのノイズを推定する。復調部206は、MIMO符号を復調し、送信側が送信した各パスの符号化データを取得する。復号化部207は、各パスの符号化データを復号化し、送信側が送信した信号が持っている情報を取得する。
LTE MU−MIMOシステムにおいて、1つのUEは自分が受信した信号の変調方式を知っているが、他のUEが受信した信号の変調方式を知らないため、ある問題をもたらすことになる。例えば、MIMO信号に対して最尤検出(MLD:Maximum Likelihood Detection)を行うことができない。このため、本実施形態では、復調部206は先ず少量のMIMO(例えば50個の符号、又は12個の符号など)に対してMMSE(Minimum Mean Squared Error:最小平均二乗誤差)アルゴリズムに基づいて復調し、送信側が送信した多重バスの符号化データを取得して、これらのMMSE復調されたデータを用いて他のUEが受信した信号の変調方式を検出して、検出された他のUEが受信した信号の変調方式により、後のMIMO信号に対してMLD検出、復調を行って、正常の無線通信を行う。
図2は、受信装置10における復調部206の構成を示す図である。
図2に示すように、復調部206は、MMSE復調部211、変調方式検出部213、及びML復調部215を含む。
MMSE復調部211は、MMSEアルゴリズムにより一定量のMIMO信号(例えば50個の符号、又は12個の符号など)を復調し、送信側が送信した多重パスの符号を取得する。
変調方式検出部213は、MMSE復調部211により出力された符号により変調方式を検出し、他のUEが受信した信号の変調方式を取得する。本実施形態では、1つの例として、QPSK、16QAM、64QAMを候補変調方式として、変調方式検出部213は、これらの候補変調方式から、他のUEが受信した信号の変調方式を検出する。
ML復調部215は、既知の1つのUEが受信した信号の変調方式、及び変調方式検出部213により検出された他のUEが受信した信号の変調方式によって、後続のMIMO信号に対してML検出、復調を行って、正常の無線通信を行う。
以下、変調方式検出部213を説明する。
変調方式検出部213による変調方式検出の説明の便宜上、送信側の送信信号がL個の同じ変調方式を採用する信号点(constellation point)x1,x2,…,xl,…,xLであり、ガウスチャネル(Gaussian channel)を介してノイズが付加された後で、受信側で信号y1,y2,…,yl,…,yLを受信する。ここで、yl=xl+nl、そのうち、nlはガウス型白色雑音(Gaussian white noise)であり、その平方偏差は
であり、平均値は0である。
変調方式検出部213は、L個の受信符号{yl}により、候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMから送信符号{xl}の変調方式を検出し、送信符号{xl}の変調コンステレーション類型を決定する。
図3は、変調方式検出部213の構成を示す図である。
図3に示すように、変調方式検出部213は、計算部217及び決定部219を含む。
計算部217は、各候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図(constellation diagram)におけるMMSE復調部211により出力された受信信号{yl}の信号分布を計算する。
決定部219は、各候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における受信信号{yl}の信号分布及び後述する理想の信号点配置図分布に基づいて、送信符号{xl}の変調方式を決定する。
以下、変調方式を検出する方法を説明する。
図4は、変調方式検出方法のフローチャートである。
図4に示すように、ステップS401において、シミュレーション又は理論計算により、候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における受信信号{yl}の理想の信号点配置図分布を予め取得する。「理想の信号点配置図分布」は、理想的な状況において、各候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における、送信側の変調方式が既知の受信信号{yl}の分布である。
本実施形態では、予め取得された理想の信号点配置図分布は記憶部208に記憶され、送信信号{xl}の変調方式がQPSKである場合の、QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における受信信号{yl}の理想の信号点配置図分布(合計3つの分布)、送信信号{xl}の変調方式が16QAMである場合の、QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における受信信号{yl}の理想の信号点配置図分布(合計3つの分布)及び送信信号{xl}の変調方式が64QAMである場合の、QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における受信信号{yl}の理想の信号点配置図分布(合計3つの分布)、合計9つの理想の信号点配置図分布を含む。例えば、これらの理想の信号点配置図分布はデータ表の形で記憶部208に記憶されている。
ステップS402において、各候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における実際の受信信号{yl}(以下、「検出用信号」とも称する)の信号点配置図分布を計算する。
ステップS403において、候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における検出用信号{yl}の信号点配置図分布と理想の信号点配置図分布との差異を計算する。例えば、理想の信号点配置図分布は、決定部219によって記憶部208から読み出されてもよい。
ステップS404において、差異が最も小さい候補変調方式を送信符号{xl}の変調方式として選択する。
図4に示すように、本実施形態の変調方式を検出する方法を利用するために、理想の信号点配置図分布と候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における検出用信号{yl}の信号点配置図分布とを取得する必要がある。このため、本実施形態では、候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図に対して区間を区分して、信号点配置図の各区間における信号{yl}の分布を計算する。
図5は、候補変調方式QPSKの信号点配置図(constellation diagram)への区間区分を示す図である。
図5に示すように、QPSK変調の信号点配置図には4個の信号点(constellation point)がある。QPSK変調の信号点配置図に対して区間を区分する際に、信号点配置図の4つの象限を信号点配置図の4つの区間としてもよく、各区間が1つの信号点を含む。但し、QPSK変調の信号点配置図において4個の信号点のX軸とY軸に沿う分布は完全に同一であるため、QPSK信号点配置図の2次元の区間区分をX軸の正の部分に沿う1次元の区間区分となるように簡略化してもよい。
図5に示すQPSK変調の信号点配置図において、X軸の正の部分には1個の信号点の座標があり、以下I=1と標記する。よって、QPSK信号点配置図のX軸の正の部分を1つの区間、即ちX軸の正の部分の区間又はX≧0の区間に区分する。
図6は、候補変調方式16QAMの信号点配置図への区間区分を示す図である。
図6に示すように、16QAM変調の信号点配置図には16個の信号点がある。16QAM変調の信号点配置図に対して区間を区分する際に、図6の信号点を平均に分ける破線A、B、C、Dに示すように、16QAMの信号点配置図の平面を16個の区間に区分してもよく、各区間が1個の信号点を含む。但し、16QAM変調の信号点配置図において16個の信号点のX軸とY軸に沿う分布は完全に同一であるため、16QAM信号点配置図の2次元の区間区分をX軸の正の部分に沿う1次元の区間区分となるように簡略化してもよい。
図6に示す16QAM変調の信号点配置図において、X軸の正の部分には2個の信号点の座標があり、I=2と標記する。正規化の16QAMの信号点配置図において、X軸の正の部分における2個の信号点の座標は
である。本実施形態では、図6に示すように、信号点座標
と
との中点Eを通過する破線Aは、16QAMの信号点配置図のX軸の正の部分を2つの区間、即ち第1の区間
、第2の区間
に区分する。
図7は、64QAM変調の信号点配置図への区間区分を示す図である。
図7に示すように、64QAM変調の信号点配置図には64個の信号点がある。64QAM変調の信号点配置図に対して区間を区分する際に、図7の信号点を平均に分ける破線に示すように、64QAMの信号点配置図の平面を64個の区間に区分してもよく、各区間が1個の信号点を含む。但し、64QAM変調の信号点配置図において64個の信号点のX軸とY軸に沿う分布は完全に同一であるため、64QAM信号点配置図の2次元の区間区分をX軸の正の部分に沿う1次元の区間区分となるように簡略化してもよい。
図7に示す64QAM変調の信号点配置図において、X軸の正の部分には4個の信号点の座標があり、I=4と標記する。正規化の64QAMの信号点配置図において、X軸の正の部分における4個の信号点の座標は
である。本実施形態では、図7に示すように、信号点座標の中点D、E、Fを通過する破線A、B、Cは、64QAMの信号点配置図のX軸の正の部分を4つの区間、即ち第1の区間
、第2の区間
、第3の区間
、第4の区間
に区分する。
以上の信号点配置図の区間区分をベースとして、以下は図8を参照しながら、図4のステップS401に示される理想の信号点配置図分布の取得方法を説明する。
上述したように、記憶部208には、送信信号{xl}の変調方式がQPSKの場合の、候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における受信信号{yl}の理想信号点配置図分布が記憶され、QP−QP分布、QP−16Q分布、QP−64Q分布とそれぞれ標記されており、送信信号{xl}の変調方式が16QAMの場合の、候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における受信信号{yl}の理想信号点配置図分布が記憶され、16Q−QP分布、16Q−16Q分布、16Q−64Q分布とそれぞれ標記されており、送信信号{xl}の変調方式が64QAMの場合の、候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における受信信号{yl}の理想信号点配置図分布が記憶され、64Q−QP分布、64Q−16Q分布、64Q−64Q分布とそれぞれ標記される。
本実施形態では、各理想の信号点配置図は1つの表であってもよく、表の縦軸は作動信号対雑音比SNRであり、横軸は理想の信号点分布平均値である。取得された信号点分布平均値が作動信号対雑音比SNRによって変化するのは、異なる信号対雑音比SNRにおいて受信信号{yl}の信号点の分布が大きく変化するからである。
以下、QP−16Q分布を例として、シミュレーションによりたQP−16Q分布を得る方法を説明する。
図8は、理想の信号点配置図分布を取得する方法を示すフローチャートである。
図8に示すように、ステップS701において、作動信号対雑音比の最大値SNRmax及び最小値SNRminを決定し、例えば最小値SNRMINが-30dBとなり、最大値SNRmaxが50dBとなる。現在の信号対雑音比SNRをSNRminに設定する。
ステップS702において、ガウス型白色雑音において、送信側はL個のランダムのQPSKサンプル符号{xl}を送信し、受信側は該L個のQPSKサンプル符号
を受信する。受信されたQPSKサンプル符号
の実部及び虚部の絶対値を計算して、2L個の非負実数の集合z1,z2,…,zl, …z2Lを取得した。
ステップS703において、図6に示される候補変調方式16QAMの信号点配置図のX軸の正の部分区間に応じて、この2L個の非負実数の集合z1,z2,…,zl, …z2Lを2つの集合、即ち第1の区間
の実数からなる第1の集合と第2の区間
の実数からなる第2の集合に分ける。
ステップS705において、信号対雑音比SNRがSNRmaxよりも小さい場合、ステップS706に進み、信号対雑音比SNRを増やして、ステップS702〜S705を繰り返して、SNR>SNRmaxとなるまで、信号対雑音比SNRminからSNRmaxまで検索を行う。
例えば、信号対雑音比のステップサイズを1dBに設定する。よって、理想の信号点配置図分布表の行の数はSNRmax−SNRminとなり、上記の例では、50−(−30)=80となる。16QAMの信号点配置図は2つの区間、即ち第1の区間及び第2の区間を有するため、QP−16Qの理想信号点配置図分布表は2列を有する。
以上の通り理想の信号点配置図分布を取得する際に、例えばサンプル信号の数Lは2*104となる。
このように、QP−16Qの理想信号点配置図分布表を取得できる。
図8と同じ方法を採用して、QP−QP分布、QP−64Q分布を取得でき、ステップS703及びステップS704における区間のみについて異なる。
具体的には、QP−QP分布を取得する際に、ステップS703において、図5に示されるQPSKの信号点配置図のX軸の正の部分に1つのみの区間があるため、ステップS704において、2L個の非負実数の平均値
を求め、QP−QP分布表の一行とする。QP−QPの理想信号点配置図分布表は80行及び1列を有する。
QP−64Q分布を取得する際に、ステップS703において、図7に示される64QAMの信号点配置図のX軸の正の部分の区間に応じて2L個の非負実数を4つの集合、即ち第1の区間
、第2の区間
、第3の区間
、第4の区間
の実数のそれぞれからなる第1の集合、第2の集合、第3の集合、第4の集合に分ける。ステップS704において、第1の集合、第2の集合、第3の集合、第4の集合における実数の平均値
、
、
、
をそれぞれ計算し、4つの平均値をQP−64Q分布表の一行とする。QP−64Qの理想信号点配置図分布表は80行及び4列を有する。
図8と同じ方法を採用して、同様に16Q−QP分布、16Q−16Q分布、16Q−64Q分布を取得できる。
図8と同じ方法を採用して、同様に64Q−QP分布、64Q−16Q分布、64Q−64Q分布を取得できる。
ステップS702において、ガウス型白色雑音において、送信側はL個のランダム分布の64Qサンプル符号{xl}を送信し、受信側は該L個の64QAMサンプル符号
を受信する。サンプル符号
の実部及び虚部の絶対値を計算して、2L個の非負実数の集合z1,z2,…,zl, …z2Lを取得して、上述したように候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図それぞれについて、ステップS703、ステップS704を実行して、64Q−QP分布、64Q−16Q分布、64Q−64Q分布を取得できる。
16Q−QP、16Q−16Q、16Q−64Qの分布表それぞれは80行1列、80行2列、80行4列を有する。64Q−QP、64Q−16Q、64Q−64Qの分布表それぞれも80行1列、80行2列、80行4列を有する。
上述したように、変調方式検出を行うために必要な理想の信号点配置図分布を取得できる。
以下、図9を参照しながら、図4のステップS402に示される検出用信号の信号点配置図分布を取得する方法を説明する。
上述したように、検出用信号{yl}を受信した場合、送信信号{xl}の変調方式を検出するために、計算部217は候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における検出用信号{yl}の信号点の分布を計算する。
図9は、検出用信号の信号点配置図分布を取得する方法を示すフローチャートである。
図9に示すように、ステップS801において、mで三種類の候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMを表示し、例えばm=1はQPSK変調を表示し、m=2は16QAM変調を表示し、m=3は64QAM変調を表示すると設定する。初期値としては、m=1と設定される。
ステップS802において、検出用信号{yl}の実部と虚部の絶対値を計算して、2L個の非負実数の集合z1,z2,…,zl, …z2Lを取得する。
m=1の場合、図5に示される候補変調方式QPSKの信号点配置図のX軸の正の部分の区間区分、即ち1つの区間X≧0に応じて、この2L個の非負実数の集合z1,z2,…,zl, …z2Lを1つの集合とする。
m=2の場合、図6に示される候補変調方式16QAMの信号点配置図のX軸の正の部分の区間区分、即ち第1の区間
、第2の区間
に応じて、2L個の非負実数の集合z1,z2,…,zl, …z2Lを2つの集合に分け、第1の区間、第2の区間の実数それぞれは第1の集合、第2の集合を構成する。
m=3の場合、図7に示される候補変調方式64QAMの信号点配置図のX軸の正の部分の区間区分、即ち第1の区間
、第2の区間
、第3の区間
、第4の区間
に応じて、2L個の非負実数の集合z1,z2,…,zl, …z2Lを4つの集合に分け、第1の区間、第2の区間、第3の区間、第4の区間の実数それぞれは第1の集合、第2の集合、第3の集合、第4の集合を構成する。
ステップS803において、各集合における実数の平均値をそれぞれ計算する。
ステップS804において、mが3以下である場合、ステップS805に進み、m>3となる、即ち3つの候補変調方式QPSK、16QAM、64QAM全てを検索するまで、次の候補変調方式についてステップS802〜S805を繰り返す。
以上のように、候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における検出用信号{yl}の分布の平均値
を取得できる。ここで、iは図5、図6、図7に示される信号点配置図のX軸の正の部分におけるi番目の区間を表示する。
を取得できる。ここで、iは図5、図6、図7に示される信号点配置図のX軸の正の部分におけるi番目の区間を表示する。
以下、図10を参照しながら、図4のステップS403に示される検出用信号{yl}の信号点配置図分布と理想の信号点配置図分布との差異を計算する方法、及びステップS404に示される送信符号{xl}の変調方法を決定する方法を説明する。
上述したように、決定部219は、記憶部208から9個の理想の信号点配置図分布を読み出して、検出用信号{yl}の信号点配置図分布と理想の信号点配置図との差異を計算して、差異が最も小さい候補変調方式を送信符号{xl}の変調方式として選択する。
1つの例として、本実施形態では最小ユークリッド距離(Euclidean distance)基準を用いて検出用信号{yl}の信号点配置図分布と理想の信号点配置図分布との差異を決定する。
図10は、検出用信号{yl}の信号点配置図分布と理想の信号点配置図分布との差異を計算し、送信符号{xl}の変調方式を決定する方法を示すフローチャートである。
図10に示すように、ステップS901において、チャネル推定部204により得られたシステム作動信号対雑音比SNRを読み取る。
ステップS902において、mで三種類の候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMを表示し、m=1がQPSK変調を表示し、m=2が16QAM変調を表示し、m=3が64QAM変調を表示することと設定される。初期値として、m=1と設定する。
ステップS903において、ステップS901において読み込まれた信号対雑音比SNR、及びステップS902において設定された現在の候補変調方式mに基づいて、記憶部208に記憶されている9個の理想信号点配置図分布表から対応の分布表の対応数値
を読み取る。
を読み取る。
説明の便宜上、ここで、「m−n」で記憶部208に記憶されている9個の理想信号点配置図分布QP−QP、QP−16Q、QP−64Q、16Q−QP、16Q−16Q、16Q−64Q、64Q−QP、64Q−16Q、64Q−64Q分布を表示する。mと同様、nは三種類の候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMを表示し、n=1がQPSK変調を表示し、n=2が16QAM変調を表示し、n=3が64QAM変調を表示する。iはn番目の候補変調方式の信号点配置図(図5、図6、図7に示すように)におけるX軸の正の部分のi番目の区間を表示する。
例えば、m=1の場合、QP−QP、QP−16Q、QP−64Q分布表(m=1、n=1、2、3)から、信号対雑音比SNRの行に対応する全ての値を読み取る。具体的には、QP−QP分布表から
を読み取り、QP−16Q分布表から
、
を読み取り、QP−64Q分布表から
、
、
、
を読み取る。
を読み取り、QP−16Q分布表から
を読み取る。
m=2の場合、16Q−QP、16Q−16Q、16Q−64Q分布表(m=2、n=1、2、3)から、信号対雑音比SNRの行に対応する全ての値を読み取る。具体的には、16Q−QP分布表から
を読み取り、16Q−16Q分布表から
、
を読み取り、16Q−64Q分布表から
、
、
を読み取る。
m=3の場合、64Q−QP、64Q−16Q、64Q−64Q分布表(m=3、n=1、2、3)から、信号対雑音比SNRの行に対応する全ての値を読み取る。具体的には、64Q−QP分布表から
を読み取り、64Q−16Q分布表から
、
を読み取り、64Q−64Q分布表から
、
、
、
を読み取る。
ステップS904において、下記式1に基づいて、候補変調方式mの信号点配置図における検出用信号{yl}の分布と理想の信号点配置図分布とのユークリッド距離を計算して、候補変調方式mのMetricmを取得する。
そのうち、
は、候補変調方式mの信号点配置図における検出用信号{yl}の分布の平均値である。Mは、候補変調方式の数である。本実施形態では、M=3。INは、n種目の候補変調方式の信号点配置図のX軸の正の部分における区分される区間の数である。図5、図6、図7に示すように、候補変調方式QPSKの信号点配置図は、IN=1、候補変調方式16QAMの信号点配置図は、IN=2、候補変調方式64QAMの信号点配置図は、IN=4。
ステップS905において、mが3以下である場合、ステップS906に進み、m>3となる、即ち3つの候補変調方式QPSK、16QAM、64QAM全てを検索するまで、次の候補変調方式についてステップS904〜S906を繰り返す。このように、3つの候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの計量(metric)Metric1、Metric2、Metric3を取得できる。
ステップS907において、Metricが最も小さい候補変調方式を検出結果として選択して出力する。
このように、送信符号{xl}の変調方式を検出できる。
以上のことから、本実施形態の受信装置10は以下の動作を行う。
図11は、受信装置10の動作を示すフローチャートである。
ステップS1101において、受信アンテナ200は送信側が送信したMIMO信号を受信し、CP除去処理、FFT処理、チャネル推定、及びノイズ推定処理などを行う。
ステップS1102において、復調部206はMIMO信号を復調して、送信側が送信した各パスの符号化データを取得する。復号化部207は各パスの符号化データを復号化し、送信信号が持っている情報を取得する。
復調部206は先ず少量のMIMO(例えば50個の符号、又は12個の符号など)に対してMMSE復調を行って、これらのMMSE復調された符号を用いて、システムにおける他のUEが受信した信号の変調方式を検出する。
ステップS1103において、復調部206は、各候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における受信信号{yl}の信号点配置図分布を計算する。ここで、送信側は他のUEへ同じ変調方式を有する送信信号{xl}を送信し、他のUEは該信号を受信し、MMSE復調を行って受信信号{yl}を取得する。
ステップS1104において、復調部206は、記憶部208から予め取得された理想信号点配置図分布を読み取って、例えば最小ユークリッド距離基準により、候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMの信号点配置図における信号{yl}の信号点配置図分布と理想の信号点配置図分布とのユークリッド距離を計算して、候補変調方式QPSK、16QAM、64QAMそれぞれの計量Metricを取得して、Metricが最も小さい候補変調方式を検出用送信符号{xl}の変調方式として選択する。
ステップS1105において、復調部206は、検出された他のUEが受信した信号の変調方式によって、後続のMIMO信号に対してMLD検出、復調を行って、正常の無線通信を行う。
ステップS1106において、復号化部207は、復調部206から出力された符号化データを復号化して、送信信号が持っているデータを取得する。
以上のことから、本実施形態では、各候補変調方式の理想信号点配置図分布を取得し、各候補変調方式の信号点配置図における検出用信号の信号点配置図分布を取得し、且つ理想信号点配置図分布との差異が最も小さい候補変調方式を検出結果として選択することで、検出用信号の変調方式をより正確に判断できる。
本実施形態では、候補変調方式の信号点配置図における信号点のX軸とY軸に沿う分布が完全に同一であるため、候補変調方式の信号点配置図の2次元の区間区分をX軸の正の部分に沿う1次元の区間区分に簡略化することができるため、計算量を大きく低減することができ、受信装置の性能を向上することができる。
上述した実施形態では、QPSK、16QAM、64QAMという三種類の変調方式を候補変調方式として、変調方法、検出方法を説明している。但し、本発明はこれに限定されず、候補変調方式の数は2であってもよいし、4などであってもよく、他の変調方式、例えば8QAM、256QAM等を候補変調方式としてもよい。
また、検出用信号の信号点配置図分布と理想の信号点配置図分布との間の差異を計算する際に、最小ユークリッド距離基準ではなく、他の既知の方法を採用してもよい。
なお、8QAMを候補変調方式とした場合、8QAMの信号点配置図において、信号点のX軸とY軸に沿う分布が異なるため、信号点配置図の2次元の区間区分をX軸の正の部分に沿う1次元の区間区分に簡略化することができない。以下は、これについて説明する。
図12は、8QAM変調方式の信号点配置図への区間区分を示す図である。
図12に示すように、8QAM変調の信号点配置図には8個の信号点がある。8QAM変調の信号点配置図に対して区間区分する際に、図12における破線A、B及びX軸、Y軸により、8QAMの信号点配置図の平面を8つの区間に区分してもよく、各区間が1個の信号点を含む。8QAM変調の信号点配置図において、X軸の正の部分とX軸の負の部分との信号点分布が同じであり、Y軸の正の部分とY軸の負の部分との信号点分布が同じであるため、8QAM信号点配置図平面の区間区分を第1の象限における区間区分に簡略化してもよい。
図12に示される8QAM変調の信号点配置図において、X軸の正の部分には2個の信号点の座標があり、IX=2と標記され、Y軸の正の部分には1個の信号点の座標があり、Iy=1と標記される。正規化の8QAMの信号点配置図において、X軸の正の部分における2個の信号点の座標は
、
であり、Y軸の正の部分における1個の信号点の座標は
である。本実施形態では、図12に示すように、信号点座標
、
の中点Eを通過する破線Aによって8QAMの信号点配置図のX軸の正の部分を2つの区間、即ち第1の区間
、第2の区間
に区分し、8QAMの信号点配置図のY軸の正の部分を1つの区間、即ちY≧0に区分する。
理想の信号点配置図分布と検出用信号の信号点配置図分布を取得する際に、信号{yl}の実部と虚部の絶対値を2L個の非負実数の集合に合併できない。実部と虚部を2つの座標とし、図12に示されるIx*Iy個の2次元区間によって、信号の実部の絶対値及び虚部の絶対値を幾つの集合に分けて、各集合の平均値を計算する必要がある。
また、上述した実施形態では、復調部206はMMSE復調部211、変調方式検出部213、及びML復調部215(図2参照)を含み、MMSE復調部211は先に一定量のMIMO信号に対して復調し、変調方式検出部213はMMSE復調部211により出力された符号により変調方式の検出を行って、その後、ML復調部215は後続のMIMO信号に対してML検出、復調を行う。しかし、本発明はこの態様に限定されない。
図13は、他の実施形態の受信装置10における復調部306の構成を示す図である。
図13に示すように、復調部306は、MMSE復調部311、変調方式検出部313、及びMMSE復調部315を含む。
MMSE復調部311は、MMSEアルゴリズムにより一定量のMIMO信号(例えば50個の符号、又は12個の符号など)を復調し、送信側が送信した多重パスの符号を取得する。
変調方式検出部313は、MMSE復調部311により出力された符号により変調方式を検出し、他のUEが受信した信号の変調方式を取得する。例えば、QPSK、16QAM、64QAMを候補変調方式として、変調方式検出部313は、これらの候補変調方式から、他のUEが受信した信号の変調方式を検出する。
MMSE復調部315は、既知の1つのUEが受信した信号の変調方式、及び変調方式検出部313により検出された他のUEが受信した信号の変調方式によって、後続のMIMO信号に対してMMSE検出、復調を行って、正常の無線通信を行う。
言い換えれば、図13に示される復調部306は、変調検出を完成した後で、ML検出ではなく、MMSE検出、復調を行う。これは、ML検出が信号点の数の増加に伴って複雑になり、検出性能に影響を与えるからである。シミュレーションの結果によると、他のUEが受信した信号の変調方式が16QAM、64QAMである場合、ML検出、復調の性能とMMSE検出、復調の制度とは大きな差異がない。このため、例えば、他のUEが受信した信号の変調方式が16QAM、64QAMである場合、ML検出、復調ではなく、MMSE検出、復調を行い、他のUEが受信した信号の変調方式がQPSKである場合、ML検出、復調を行ってもよい。このように、複雑性と性能とを好適に両立させることができる。
以上、本発明の信号受信装置、通信信号処理装置及び方法、信号検出方法の実施形態を詳細に説明した。本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に対して各種の変形及び代替を行ってもよく、このような変形及び代替により得られた技術案は全て本発明の保護範囲に属する。
また、上述の各実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された検出用信号の変調方式を検出するための信号検出方法であって、
前記複数の候補変調方式における候補変調方式それぞれに対して、前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記候補変調方式によって変調された信号の理想の信号分布を予め取得するステップと、
前記各候補変調方式における前記検出用信号の検出用信号分布を計算する第1のステップと、
前記検出用信号分布と前記理想の信号分布に基づいて、前記検出用信号の変調方式を決定する第2のステップと、を含む、信号検出方法。
複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された検出用信号の変調方式を検出するための信号検出方法であって、
前記複数の候補変調方式における候補変調方式それぞれに対して、前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記候補変調方式によって変調された信号の理想の信号分布を予め取得するステップと、
前記各候補変調方式における前記検出用信号の検出用信号分布を計算する第1のステップと、
前記検出用信号分布と前記理想の信号分布に基づいて、前記検出用信号の変調方式を決定する第2のステップと、を含む、信号検出方法。
(付記2)
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記各候補変調方式の信号点配置図(constellation diagram)の各コンステレーション区間におけるサンプル信号の分布を取得し、前記各コンステレーション区間における前記サンプル信号の平均値を計算し、前記各候補変調方式における前記理想の信号分布を取得する、付記1に記載の信号検出方法。
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記各候補変調方式の信号点配置図(constellation diagram)の各コンステレーション区間におけるサンプル信号の分布を取得し、前記各コンステレーション区間における前記サンプル信号の平均値を計算し、前記各候補変調方式における前記理想の信号分布を取得する、付記1に記載の信号検出方法。
(付記3)
前記第1のステップにおいて、前記各候補変調方式の信号点配置図の各コンステレーション区間における前記検出用信号の分布を取得し、前記各コンステレーション区間における前記検出用信号の平均値を計算し、前記各候補変調方式における前記検出用信号分布を取得する、付記2に記載の信号検出方法。
前記第1のステップにおいて、前記各候補変調方式の信号点配置図の各コンステレーション区間における前記検出用信号の分布を取得し、前記各コンステレーション区間における前記検出用信号の平均値を計算し、前記各候補変調方式における前記検出用信号分布を取得する、付記2に記載の信号検出方法。
(付記4)
前記第2のステップにおいて、前記各候補変調方式における検出用信号分布と前記各候補変調方式における理想の信号分布との差異に基づいて、前記検出用信号の変調方式を決定する、付記3に記載の信号検出方法。
前記第2のステップにおいて、前記各候補変調方式における検出用信号分布と前記各候補変調方式における理想の信号分布との差異に基づいて、前記検出用信号の変調方式を決定する、付記3に記載の信号検出方法。
(付記5)
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、各SN比(信号対雑音比)における前記理想の信号分布を取得し、
前記第2のステップにおいて、前記検出用信号のSN比に基づいて、前記各候補変調方式における検出用信号分布と前記各候補変調方式における理想の信号分布との差異を計算し、前記検出用信号の変調方式を決定する、付記1に記載の信号検出方法。
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、各SN比(信号対雑音比)における前記理想の信号分布を取得し、
前記第2のステップにおいて、前記検出用信号のSN比に基づいて、前記各候補変調方式における検出用信号分布と前記各候補変調方式における理想の信号分布との差異を計算し、前記検出用信号の変調方式を決定する、付記1に記載の信号検出方法。
(付記6)
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における、前記複数の候補変調方式の各変調方式によって変調された信号のM2個の前記理想の信号分布を予め取得し、そのうち、Mは前記候補変調方式の数であり、且つ1よりも大きい整数であり、
前記第2のステップにおいて、前記各候補変調方式における検出用信号分布と前記M2個の理想の信号分布との差異を計算し、前記検出用信号の変調方式を決定する、付記1に記載の信号検出方法。
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における、前記複数の候補変調方式の各変調方式によって変調された信号のM2個の前記理想の信号分布を予め取得し、そのうち、Mは前記候補変調方式の数であり、且つ1よりも大きい整数であり、
前記第2のステップにおいて、前記各候補変調方式における検出用信号分布と前記M2個の理想の信号分布との差異を計算し、前記検出用信号の変調方式を決定する、付記1に記載の信号検出方法。
(付記7)
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記信号点配置図のX軸の正の部分の各コンステレーション区間における前記サンプル信号の実部及び虚部の絶対値の平均値を計算し、前記理想の信号分布を取得し、
前記第1のステップにおいて、前記信号点配置図のX軸の正の部分の各コンステレーション区間における前記検出用信号の実部及び虚部の絶対値の平均値を計算し、前記検出用信号分布を取得する、付記3に記載の信号検出方法。
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記信号点配置図のX軸の正の部分の各コンステレーション区間における前記サンプル信号の実部及び虚部の絶対値の平均値を計算し、前記理想の信号分布を取得し、
前記第1のステップにおいて、前記信号点配置図のX軸の正の部分の各コンステレーション区間における前記検出用信号の実部及び虚部の絶対値の平均値を計算し、前記検出用信号分布を取得する、付記3に記載の信号検出方法。
(付記8)
前記第2のステップにおいて、前記各候補変調方式における検出用信号分布と前記各候補変調方式における理想の信号分布とのユークリッド距離(Euclidean distance)に基づいて、前記検出用信号の変調方式を決定する、付記4又は5に記載の信号検出方法。
前記第2のステップにおいて、前記各候補変調方式における検出用信号分布と前記各候補変調方式における理想の信号分布とのユークリッド距離(Euclidean distance)に基づいて、前記検出用信号の変調方式を決定する、付記4又は5に記載の信号検出方法。
(付記9)
予め取得された複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記複数の候補変調方式の候補変調方式それぞれによって変調された信号の理想の信号分布を記憶する記憶部と、
前記各候補変調方式における、前記複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された受信信号の受信信号分布を計算する計算部と、
前記理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記受信信号の変調方式を決定する決定部と、
前記決定部により決定された前記受信信号の変調方式に基づいて、前記受信信号を復調する復調部と、を含む、信号処理装置。
予め取得された複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記複数の候補変調方式の候補変調方式それぞれによって変調された信号の理想の信号分布を記憶する記憶部と、
前記各候補変調方式における、前記複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された受信信号の受信信号分布を計算する計算部と、
前記理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記受信信号の変調方式を決定する決定部と、
前記決定部により決定された前記受信信号の変調方式に基づいて、前記受信信号を復調する復調部と、を含む、信号処理装置。
(付記10)
送信装置により送信された複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された信号を受信する受信部と、
予め取得された前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記複数の候補変調方式の候補変調方式それぞれによって変調された信号の理想の信号分布を記憶する記憶部と、
前記各候補変調方式における前記受信された信号の受信信号分布を計算する計算部と、
前記理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記受信信号の変調方式を決定する決定部と、
前記決定部により決定された前記受信信号の変調方式に基づいて、前記受信信号を復調する復調部と、を含む、信号受信装置。
(付記11)
送信装置により送信された複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された信号を受信する受信部と、
予め取得された前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記複数の候補変調方式の候補変調方式それぞれによって変調された信号の理想の信号分布を記憶する記憶部と、
前記受信部により受信された所定量の受信信号に対して第1の復調を行う第1の復調部と、
前記理想の信号分布により、前記所定量の受信信号の変調方式を検出する変調方式検出部と、
前記変調方式検出部により得られた前記所定量の受信信号の変調方式によって、前記受信部により受信された所定量以外の信号に対して第2の復調を行う第2の復調部と、を含む、信号受信装置。
送信装置により送信された複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された信号を受信する受信部と、
予め取得された前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記複数の候補変調方式の候補変調方式それぞれによって変調された信号の理想の信号分布を記憶する記憶部と、
前記各候補変調方式における前記受信された信号の受信信号分布を計算する計算部と、
前記理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記受信信号の変調方式を決定する決定部と、
前記決定部により決定された前記受信信号の変調方式に基づいて、前記受信信号を復調する復調部と、を含む、信号受信装置。
(付記11)
送信装置により送信された複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された信号を受信する受信部と、
予め取得された前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記複数の候補変調方式の候補変調方式それぞれによって変調された信号の理想の信号分布を記憶する記憶部と、
前記受信部により受信された所定量の受信信号に対して第1の復調を行う第1の復調部と、
前記理想の信号分布により、前記所定量の受信信号の変調方式を検出する変調方式検出部と、
前記変調方式検出部により得られた前記所定量の受信信号の変調方式によって、前記受信部により受信された所定量以外の信号に対して第2の復調を行う第2の復調部と、を含む、信号受信装置。
(付記12)
前記変調方式検出部は、
前記各候補変調方式における前記所定量の受信信号の受信信号分布を計算する計算部と、
前記記憶部に記憶された理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記所定量の受信信号の変調方式を決定する決定部と、を含む、付記11に記載の信号受信装置。
前記変調方式検出部は、
前記各候補変調方式における前記所定量の受信信号の受信信号分布を計算する計算部と、
前記記憶部に記憶された理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記所定量の受信信号の変調方式を決定する決定部と、を含む、付記11に記載の信号受信装置。
(付記13)
送信装置により送信された複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された信号を受信するステップと、
前記複数の候補変調方式における候補変調方式それぞれに対して、前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記候補変調方式によって変調された信号の理想の信号分布を予め取得するステップと、
前記受信された所定量の受信信号に対して第1の復調を行うステップと、
前記第1の復調が行われた所定量の受信信号の変調方式を検出するステップと、
前記検出された前記所定量の受信信号の変調方式によって、所定量以外の信号に対して第2の復調を行うステップと、を含む、信号受信方法。
送信装置により送信された複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された信号を受信するステップと、
前記複数の候補変調方式における候補変調方式それぞれに対して、前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記候補変調方式によって変調された信号の理想の信号分布を予め取得するステップと、
前記受信された所定量の受信信号に対して第1の復調を行うステップと、
前記第1の復調が行われた所定量の受信信号の変調方式を検出するステップと、
前記検出された前記所定量の受信信号の変調方式によって、所定量以外の信号に対して第2の復調を行うステップと、を含む、信号受信方法。
(付記14)
前記第1の復調が行われた所定量の受信信号の変調方式を検出するステップは、
前記各候補変調方式における前記受信信号の受信信号分布を計算するステップと、
前記理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記所定量の受信信号の変調方式を決定するステップと、を含む、付記13に記載の信号受信方法。
前記第1の復調が行われた所定量の受信信号の変調方式を検出するステップは、
前記各候補変調方式における前記受信信号の受信信号分布を計算するステップと、
前記理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記所定量の受信信号の変調方式を決定するステップと、を含む、付記13に記載の信号受信方法。
(付記15)
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記各候補変調方式の信号点配置図(constellation diagram)の各コンステレーション区間におけるサンプル信号の分布を取得し、前記各コンステレーション区間における前記サンプル信号の平均値を計算し、前記各候補変調方式における前記理想の信号分布を取得する、付記13に記載の信号受信方法。
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記各候補変調方式の信号点配置図(constellation diagram)の各コンステレーション区間におけるサンプル信号の分布を取得し、前記各コンステレーション区間における前記サンプル信号の平均値を計算し、前記各候補変調方式における前記理想の信号分布を取得する、付記13に記載の信号受信方法。
(付記16)
前記各候補変調方式における前記受信信号の受信信号分布を計算するステップにおいて、前記各候補変調方式の信号点配置図の各コンステレーション区間における前記受信信号の分布を取得し、前記各コンステレーション区間における信号の平均値を計算し、前記各候補変調方式における前記受信信号分布を取得する、付記14に記載の信号受信方法。
前記各候補変調方式における前記受信信号の受信信号分布を計算するステップにおいて、前記各候補変調方式の信号点配置図の各コンステレーション区間における前記受信信号の分布を取得し、前記各コンステレーション区間における信号の平均値を計算し、前記各候補変調方式における前記受信信号分布を取得する、付記14に記載の信号受信方法。
(付記17)
前記理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記所定量の受信信号の変調方式を決定するステップにおいて、前記各候補変調方式における受信信号分布と前記各候補変調方式における理想の信号分布との差異に基づいて、前記受信信号の変調方式を決定する、付記14に記載の信号受信方法。
前記理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記所定量の受信信号の変調方式を決定するステップにおいて、前記各候補変調方式における受信信号分布と前記各候補変調方式における理想の信号分布との差異に基づいて、前記受信信号の変調方式を決定する、付記14に記載の信号受信方法。
(付記18)
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における、前記複数の候補変調方式の各変調方式によって変調された信号のM2個の前記理想の信号分布を予め取得し、そのうち、Mは前記候補変調方式の数であり、且つ1よりも大きい整数であり、
前記各候補変調方式における前記受信信号の受信信号分布を計算するステップにおいて、前記各候補変調方式における受信信号分布と前記M2個の理想の信号分布との差異を計算し、前記受信信号の変調方式を決定する、付記14に記載の信号受信方法。
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における、前記複数の候補変調方式の各変調方式によって変調された信号のM2個の前記理想の信号分布を予め取得し、そのうち、Mは前記候補変調方式の数であり、且つ1よりも大きい整数であり、
前記各候補変調方式における前記受信信号の受信信号分布を計算するステップにおいて、前記各候補変調方式における受信信号分布と前記M2個の理想の信号分布との差異を計算し、前記受信信号の変調方式を決定する、付記14に記載の信号受信方法。
(付記19)
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記信号点配置図のX軸の正の部分の各コンステレーション区間における前記サンプル信号の実部及び虚部の絶対値の平均値を計算し、前記理想の信号分布を取得し、
前記各候補変調方式における前記受信信号の受信信号分布を計算するステップにおいて、前記信号点配置図のX軸の正の部分の各コンステレーション区間における前記検出用信号の実部及び虚部の絶対値の平均値を計算し、前記受信信号分布を取得する、付記15に記載の信号受信方法。
前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記信号点配置図のX軸の正の部分の各コンステレーション区間における前記サンプル信号の実部及び虚部の絶対値の平均値を計算し、前記理想の信号分布を取得し、
前記各候補変調方式における前記受信信号の受信信号分布を計算するステップにおいて、前記信号点配置図のX軸の正の部分の各コンステレーション区間における前記検出用信号の実部及び虚部の絶対値の平均値を計算し、前記受信信号分布を取得する、付記15に記載の信号受信方法。
Claims (10)
- 複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された検出用信号の変調方式を検出するための信号検出方法であって、
前記複数の候補変調方式における候補変調方式それぞれに対して、前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記候補変調方式によって変調された信号の理想の信号分布を予め取得するステップと、
前記各候補変調方式における前記検出用信号の検出用信号分布を計算する第1のステップと、
前記検出用信号分布と前記理想の信号分布に基づいて、前記検出用信号の変調方式を決定する第2のステップと、を含む、信号検出方法。 - 前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記各候補変調方式の信号点配置図(constellation diagram)の各コンステレーション区間におけるサンプル信号の分布を取得し、前記各コンステレーション区間における前記サンプル信号の平均値を計算し、前記各候補変調方式における前記理想の信号分布を取得する、請求項1に記載の信号検出方法。
- 前記第1のステップにおいて、前記各候補変調方式の信号点配置図の各コンステレーション区間における前記検出用信号の分布を取得し、前記各コンステレーション区間における前記検出用信号の平均値を計算し、前記各候補変調方式における前記検出用信号分布を取得する、請求項2に記載の信号検出方法。
- 前記第2のステップにおいて、前記各候補変調方式における検出用信号分布と前記各候補変調方式における理想の信号分布との差異に基づいて、前記検出用信号の変調方式を決定する、請求項3に記載の信号検出方法。
- 前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、各SN比(信号対雑音比)における前記理想の信号分布を取得し、
前記第2のステップにおいて、前記検出用信号のSN比に基づいて、前記各候補変調方式における検出用信号分布と前記各候補変調方式における理想の信号分布との差異を計算し、前記検出用信号の変調方式を決定する、請求項1に記載の信号検出方法。 - 前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における、前記複数の候補変調方式の各変調方式によって変調された信号のM2個の前記理想の信号分布を予め取得し、そのうち、Mは前記候補変調方式の数であり、且つ1よりも大きい整数であり、
前記第2のステップにおいて、前記各候補変調方式における検出用信号分布と前記M2個の理想の信号分布との差異を計算し、前記検出用信号の変調方式を決定する、請求項1に記載の信号検出方法。 - 前記理想の信号分布を予め取得するステップにおいて、前記信号点配置図のX軸の正の部分の各コンステレーション区間における前記サンプル信号の実部及び虚部の絶対値の平均値を計算し、前記理想の信号分布を取得し、
前記第1のステップにおいて、前記信号点配置図のX軸の正の部分の各コンステレーション区間における前記検出用信号の実部及び虚部の絶対値の平均値を計算し、前記検出用信号分布を取得する、請求項3に記載の信号検出方法。 - 送信装置により送信された複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された信号を受信する受信部と、
予め取得された前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記複数の候補変調方式の候補変調方式それぞれによって変調された信号の理想の信号分布を記憶する記憶部と、
前記各候補変調方式における前記受信された信号の受信信号分布を計算する計算部と、
前記理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記受信信号の変調方式を決定する決定部と、
前記決定部により決定された前記受信信号の変調方式に基づいて、前記受信信号を復調する復調部と、を含む、信号受信装置。 - 送信装置により送信された複数の候補変調方式のうちいずれか1つの候補変調方式によって変調された信号を受信する受信部と、
予め取得された前記複数の候補変調方式の各候補変調方式における前記複数の候補変調方式の候補変調方式それぞれによって変調された信号の理想の信号分布を記憶する記憶部と、
前記受信部により受信された所定量の受信信号に対して第1の復調を行う第1の復調部と、
前記理想の信号分布により、前記所定量の受信信号の変調方式を検出する変調方式検出部と、
前記変調方式検出部により得られた前記所定量の受信信号の変調方式によって、前記受信部により受信された所定量以外の信号に対して第2の復調を行う第2の復調部と、を含む、信号受信装置。 - 前記変調方式検出部は、
前記各候補変調方式における前記所定量の受信信号の受信信号分布を計算する計算部と、
前記記憶部に記憶された理想の信号分布と前記受信信号分布に基づいて、前記所定量の受信信号の変調方式を決定する決定部と、を含む、請求項9に記載の信号受信装置。
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