JP2014116872A - マルチキャリヤ変調信号受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】伝搬路特性を推定することなく、誤り訂正復号による訂正機能を効果的に利用することができ、ビット誤り耐性を有するマルチキャリヤ変調信号受信装置を提供する。
【解決手段】マルチキャリヤ変調信号受信装置１−１は、実質的に最大間引き率の２倍のレートで動作する分析バンク５、線形等化器６、等化係数算出部７、対数尤度比算出部８および誤り訂正復号部９を備える。対数尤度比算出部８は、等化係数から伝送路信頼度を算出する伝送路信頼度算出部５５および減算器５６を備え、等化後のキャリヤシンボルの誤差と伝送路信頼度とを用いて対数尤度比を算出する。伝送路信頼度算出部５５は、等化係数算出部７からの４系統の等化係数の振幅をタップごとに算出して４系統間で加算し、加算結果について全サブキャリヤの平均が１となるように正規化する。減算器５６は、定数２から、正規化された等化係数の振幅和を減算して伝送路信頼度を求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、マルチキャリヤ変調信号の受信装置に関し、特に、デジタル放送や無線ＬＡＮなどにおいて電波を受信する際に問題となるマルチパス環境においても、送信データを正しく受信することのできる受信装置に関する。

デジタル放送や無線ＬＡＮなどに用いるマルチキャリヤ変調方式にＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）がある。ＯＦＤＭでは、マルチパスに対する耐性を得るために、ガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）またはサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Cyclic Prefix）と呼ばれる期間を設けている。

一方、非特許文献１において、ＯＦＤＭがトランスマルチプレクサの一種であることが指摘されている。図１３は、一般的なトランスマルチプレクサの構成を示すブロック図である。このトランスマルチプレクサ１００は、Ｍ個のインタポレータおよびＭ個の送信フィルタを備えた合成バンクと、Ｍ個の受信フィルタおよびＭ個のデシメータを備えた分析バンクとにより構成されている。合成バンクおよび分析バンクは、チャネル（伝送路）を介して接続される。

図１４は、ＯＦＤＭをトランスマルチプレクサとして表現したときの構成を示すブロック図である。図１４からわかるように、ＯＦＤＭは、フィルタ係数が全て１であり、かつフィルタ長がサブチャネル数と一致するプロトタイプフィルタのＤＦＴ変調トランスマルチプレクサである。このことは、ＯＦＤＭのパルス形成フィルタが矩形窓関数を用いていることからも明らかである。

しかし、このＯＦＤＭにおけるプロトタイプフィルタは、第１サイドローブレベルが約−１３ｄＢであり、周波数特性が劣悪である。これに対応するため、ＧＩを用い、チャネル等化が必要となる。非特許文献１では、より理想的な直交周波数分割多重を行うことにより、チャネルの影響を軽減できることが指摘されている。

また、ＤＦＴ変調フィルタバンク（ＤＦＴ変調トランスマルチプレクサの分析バンクと合成バンクが双対になって構成されたシステム）は、分析および合成のために、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）対を用いることができることから、実用面で有用であることが知られている。

非特許文献２には、ＤＦＴ変調フィルタバンクにおいて、デシメーションを２段階にして修正を行うことにより、擬似的に完全再構成条件を満足することが記載されている。すなわち、出力信号が入力信号の時間遅れの定数倍とほぼ等しくなることが記載されている。

図１５は、修正ＤＦＴ変調合成バンクの構成を示すブロック図であり、図１６は、修正ＤＦＴ変調分析バンクの構成を示すブロック図である。図１５において、修正ＤＦＴ変調合成バンク１０１は、Ｍ個のサブチャネル信号を入力し、サブチャネル信号の実部成分および虚部成分を抽出してそれぞれ第１段階目のインタポレーションを行い、遅延させた実部成分と虚部成分とを合成する。そして、その合成信号に対して第２段階目のインタポレーションを行ってフィルタ処理を施し、全てのサブチャネル信号を合成して等価ベースバンド信号を出力する。図１６において、修正ＤＦＴ変調分析バンク１０２は、等価ベースバンド信号を入力し、Ｍ個の等価ベースバンド信号に分岐させ、それぞれフィルタ処理を施して第１段階目のデシメーションを行い、実部成分および遅延させた虚部成分に対して第２段階目のデシメーションを行い、実部成分と虚部成分とを合成してそれぞれＭ個のサブチャネル信号を出力する。

図１５に示した修正ＤＦＴ変調合成バンク１０１および図１６に示した修正ＤＦＴ変調分析バンク１０２をマルチキャリヤ変調方式の観点で見ると、修正ＤＦＴ変調合成バンク１０１が変調器となり、修正ＤＦＴ変調分析バンク１０２が復調器となる。すなわち、送受信端でそれぞれ修正ＤＦＴ変調合成バンク１０１および修正ＤＦＴ変調分析バンク１０２を用いることにより、マルチキャリヤ変調方式による信号伝送を実現することができる。この場合、サブチャネル数よりも長いフィルタ長のプロトタイプフィルタを用いることができるため、より良好な周波数特性を実現することができる。しかし、送受信間のチャネルにマルチパスなどによる歪みがある場合には、チャネル等化器が必要となる。

ＤＦＴ変調トランスマルチプレクサに適用可能なチャネル等化器としては、例えば特許文献１に記載のものがある。このチャネル等化器は、等化係数を、パイロット信号を参照信号として最適化を行うことにより求めるものであるため、伝搬路特性を直接求めることができないという問題がある。

特開２０１０−９８４７１号公報

Ali N. Akansu, Pierre Dubamel, Xueming Lin, and Marc de Courville. "Orthogonal transmultiplexers in communications: A review.", IEEE Trans. Signal Process., 46(4)：979-995, April 1998. Tanja Karp and N. J. Fliege. "Modified DFT filter banks with perfect reconstruction.", IEEE Trans. Circuits Syst. II, 46(11)：1404-1414, November 1999.

このように、従来のマルチキャリヤ変調信号受信装置は、冗長な情報を伝送することなく、マルチパスに対する耐性を得ることができるものの、伝搬路特性を直接推定することができないという問題があった。また、この問題に付随して、誤り訂正復号を行う際に、伝搬路特性を用いてビットの信頼度を求めることができないという問題があった。したがって、従来のマルチキャリヤ変調信号受信装置では、特にビット誤りが有色である場合、誤り訂正復号の訂正機能を効果的に利用することができないという問題があった。

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、修正ＤＦＴ変調分析バンクを用いる場合に、等化係数を利用して伝搬路信頼度を求めることにより、ビット誤り耐性を有するマルチキャリヤ変調信号受信装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明による請求項１のマルチキャリヤ変調信号受信装置は、誤り訂正符号化された信号が修正ＤＦＴ変調合成バンクによってマルチキャリヤ変調され、前記マルチキャリヤ変調された信号を受信するマルチキャリヤ変調信号受信装置であって、前記受信した信号が直交復調された時間領域の等価ベースバンド信号を、最大間引き率の２倍のレートで周波数領域の等価ベースバンド信号に変換し、サブチャネル信号を出力する修正ＤＦＴ変調分析バンクと、前記修正ＤＦＴ変調分析バンクの出力するサブチャネル信号を等化するサブキャリヤ数分の線形等化器と、前記線形等化器により等化された等化後のサブチャネル信号から対数尤度比を算出する対数尤度比算出部と、前記対数尤度比算出部により算出された対数尤度比を用いて誤り訂正復号処理を行う誤り訂正復号部と、前記線形等化器にて用いる等化係数を算出する等化係数算出部と、前記等化係数算出部により算出された等化係数に基づいて伝送路信頼度を算出する伝送路信頼度算出部と、を備え、前記伝送路信頼度算出部が、前記等化係数算出部により算出された等化係数の振幅和を算出する振幅算出部と、前記振幅算出部により算出された等化係数の振幅和を、全サブキャリヤについて平均が１となるように正規化する正規化部と、前記正規化部により正規化された等化係数の振幅和を、予め決められた値から減算し、前記伝送路信頼度を求める減算器と、を有し、前記線形等化器により等化された等化後のサブチャネル信号、前記等化後のサブチャネル信号の誤差、および前記伝送路信頼度算出部により算出された伝送路信頼度を用いて、前記誤り訂正復号部にて用いる対数尤度比を求める、ことを特徴とする。

また、請求項２のマルチキャリヤ変調信号受信装置は請求項１に記載のマルチキャリヤ変調信号受信装置において、前記対数尤度比算出部が、既知のパイロットシンボルから、前記線形等化器により等化された等化後のサブチャネル信号を減算し、等化後のサブチャネル信号の誤差を出力する減算器と、前記減算器の出力する等化後のサブチャネル信号の誤差電力を算出する誤差電力算出部と、前記誤差電力算出部により算出された誤差電力に、前記伝送路信頼度算出部により算出された伝送路信頼度を乗算する第１の乗算器と、前記線形等化器により等化された等化後のサブチャネル信号と、前記第１の乗算器により乗算された等化後のサブチャネル信号の誤差電力とに基づいて、前記対数尤度比を算出する尤度比算出部と、を有することを特徴とする。

また、請求項３のマルチキャリヤ変調信号受信装置は、請求項２に記載のマルチキャリヤ変調信号受信装置において、さらに、第２の乗算器を備え、前記対数尤度比算出部が、前記第１の乗算器および尤度比算出部の代わりに、前記線形等化器により等化された等化後のサブチャネル信号と前記誤差電力算出部により算出された誤差電力とに基づいて、前記対数尤度比を算出する尤度比算出部を有し、前記第２の乗算器が、前記対数尤度比算出部により算出された対数尤度比に、前記伝送路信頼度算出部により算出された伝送路信頼度を乗算し、前記誤り訂正復号部が、前記第２の乗算器により乗算された対数尤度比を用いて誤り訂正復号処理を行う、ことを特徴とする。

また、請求項４のマルチキャリヤ変調信号受信装置は、請求項１から３までのいずれか一項に記載のマルチキャリヤ変調信号受信装置において、前記修正ＤＦＴ変調分析バンクが、前記受信した信号が直交復調された時間領域の等価ベースバンド信号に対しデシメート処理およびフィルタ処理を施して第１の信号を生成し、遅延させた前記等価ベースバンド信号に対してデシメート処理およびフィルタ処理を施して第２の信号を生成し、前記第２の信号から実部成分および虚部成分を抽出して第１および第２の成分とし、前記第１の信号から虚部成分および実部成分を抽出して第３および第４の成分とし、前記第１から第４までの成分からなる実部サブチャネル信号を生成するとともに、前記実部サブチャネル信号の第４および第３の成分と対になる実部成分および虚部成分を抽出して第１および第２の成分とし、前記実部サブチャネル信号の第２および第１の成分と対になる実部成分および虚部成分を抽出して第３および第４の成分とし、前記第１から第４までの成分からなる虚部サブチャネル信号を生成し、前記伝送路信頼度算出部の振幅算出部が、前記等化係数算出部により算出された等化係数のうち、前記修正ＤＦＴ変調分析バンクにより生成された実部サブチャネル信号および虚部サブチャネル信号の第１および第４の信号に対応する等化係数の振幅和を算出する、ことを特徴とする。

また、請求項５のマルチキャリヤ変調信号受信装置は、請求項１から３までのいずれか一項に記載のマルチキャリヤ変調信号受信装置において、前記伝送路信頼度算出部が、前記等化係数算出部により算出された等化係数の振幅和を算出する振幅算出部と、前記振幅算出部により算出された等化係数の振幅和を、全サブキャリヤについて平均が１となるように正規化する第１の正規化部と、前記第１の正規化部により正規化された等化係数の振幅和に、予め決められた値を乗算する第３の乗算器と、前記等化係数算出部により算出された等化係数の分散を算出する分散算出部と、前記分散算出部により算出された等化係数の分散を、全サブキャリヤについて平均が１となるように正規化する第２の正規化部と、前記第２の正規化部により正規化された等化係数の分散に、予め決められた値を乗算する第４の乗算器と、前記第３の乗算器により乗算された等化係数の振幅和と前記第４の乗算器により乗算された等化係数の分散とを加算する加算器と、前記加算器による加算結果を、予め決められた値から減算し、前記伝送路信頼度を求める減算器と、を有することを特徴とする。

また、請求項６のマルチキャリヤ変調信号受信装置は、請求項５に記載のマルチキャリヤ変調信号受信装置において、前記修正ＤＦＴ変調分析バンクが、前記受信した信号が直交復調された時間領域の等価ベースバンド信号に対しデシメート処理およびフィルタ処理を施して第１の信号を生成し、遅延させた前記等価ベースバンド信号に対してデシメート処理およびフィルタ処理を施して第２の信号を生成し、前記第２の信号から実部成分および虚部成分を抽出して第１および第２の成分とし、前記第１の信号から虚部成分および実部成分を抽出して第３および第４の成分とし、前記第１から第４までの成分からなる実部サブチャネル信号を生成するとともに、前記実部サブチャネル信号の第４および第３の成分と対になる実部成分および虚部成分を抽出して第１および第２の成分とし、前記実部サブチャネル信号の第２および第１の成分と対になる実部成分および虚部成分を抽出して第３および第４の成分とし、前記第１から第４までの成分からなる虚部サブチャネル信号を生成し、前記伝送路信頼度算出部の振幅算出部が、前記等化係数算出部により算出された等化係数のうち、前記修正ＤＦＴ変調分析バンクにより生成された実部サブチャネル信号および虚部サブチャネル信号の第１および第４の信号に対応する等化係数の振幅和を算出し、前記伝送路信頼度算出部の分散算出部が、前記等化係数算出部により算出された等化係数のうち、前記修正ＤＦＴ変調分析バンクにより生成された実部サブチャネル信号および虚部サブチャネル信号の第１および第４の信号に対応する等化係数の分散を算出する、ことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、線形等化器が使用する等化係数を用いて伝送路信頼度を求め、伝送路信頼度に基づいた対数尤度比にて誤り訂正復号を行うようにした。これにより、伝搬路特性を用いて対数尤度比を算出するから、伝搬路特性を推定することなく、誤り訂正復号による訂正機能を効果的に利用することができ、ビット誤り耐性を有するマルチキャリヤ変調信号受信装置を提供することができる。

本発明の実施形態による第１（実施例１）のマルチキャリヤ変調信号受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による第２（実施例２）のマルチキャリヤ変調信号受信装置の構成を示すブロック図である。 実施例１における対数尤度比算出部の構成を示すブロック図である。 実施例２における対数尤度比算出部の構成を示すブロック図である。 伝送路信頼度算出部の第１の構成を示すブロック図である。 伝送路信頼度算出部の第２の構成を示すブロック図である。 伝送路信頼度算出部の第３の構成を示すブロック図である。 分析バンクの構成を示すブロック図である。 ポリフェーズ分析バンクの構成を示すブロック図である。 サブチャネル処理部の構成を示すブロック図である。 線形等化器の構成を示すブロック図である。 等化器の構成を示すブロック図である。 一般的なトランスマルチプレクサの構成を示すブロック図である。 ＯＦＤＭをトランスマルチプレクサとして表現したときの構成を示すブロック図である。 修正ＤＦＴ変調合成バンクの構成を示すブロック図である。 修正ＤＦＴ変調分析バンクの構成を示すブロック図である。 計算機シミュレーションにより求めたＢＥＲ特性の例を示す図である。

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。修正ＤＦＴ変調分析バンクを用いるマルチキャリヤ変調信号受信装置において、線形等化器は、受信信号に等化係数を乗算することにより、受信信号を等化する。この線形等化器の等化処理は、等化係数の乗算により、受信信号の振幅が小さい場合は振幅を大きくし、受信信号の振幅が大きい場合は振幅を小さくする。一方で、マルチキャリヤ変調信号受信装置の受信信号において、振幅が大きいキャリヤが伝送しているデータの信頼度は高く、振幅が小さいキャリヤが伝送しているデータの信頼度は低いのが通常である。したがって、線形等化器にて用いる等化係数の振幅が大きい場合は、振幅が小さい受信信号を処理するから、受信信号のデータの信頼度が低く、等化係数の振幅が小さい場合は、振幅が大きい受信信号を処理するから、受信信号のデータの信頼度が高いといえる。本発明は、このような等化係数とデータの信頼度との関係に着目したものであり、伝送路信頼度を求める際に、等化係数の振幅が大きい場合は、伝送路信頼度が低くなるように、等化係数の振幅が小さい場合は、伝送路信頼度が高くなるように、等化係数に基づいて算出し、伝送路信頼度を反映した対数尤度比を算出することを特徴とする。

実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置は、等化係数から伝送路信頼度を算出し、同期加算したパイロットシンボルの誤差の振幅に伝送路信頼度を乗算して対数尤度比を算出し、この対数尤度比を用いて誤り訂正復号を行う。実施例２のマルチキャリヤ変調信号受信装置は、等化係数から伝送路信頼度を算出し、等化後のキャリヤシンボルから算出した対数尤度比に伝送路信頼度を乗算し、乗算結果の対数尤度比を用いて誤り訂正復号を行う。

〔実施例１〕
まず、実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置について説明する。図１は、実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置の構成を示すブロック図である。このマルチキャリヤ変調信号受信装置１−１は、周波数変換部２、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部３、直交復調部４、分析バンク（修正ＤＦＴ変調分析バンク）５、線形等化器６、等化係数算出部７、対数尤度比算出部８および誤り訂正復号部９を備えている。

周波数変換部２は、受信信号をＩＦ信号に周波数変換する。周波数変換部２の出力するＩＦ信号はＡ／Ｄ変換部３へ入力される。Ａ／Ｄ変換部３は、周波数変換部２から入力されるＩＦ信号（アナログＩＦ信号）をデジタルＩＦ信号にＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換部３の出力するデジタルＩＦ信号は直交復調部４へ入力される。直交復調部４は、Ａ／Ｄ変換部３から入力されるデジタルＩＦ信号を等価ベースバンド信号に直交復調する。直交復調部４の出力する等価ベースバンド信号は分析バンク５へ入力される。

分析バンク５は、直交復調部４から入力される時間領域の等価ベースバンド信号を、実質的に最大間引き率の２倍のレートで周波数領域の信号に変換し、通常の分析バンクにおける出力信号の実部成分および虚部成分の他に、通常の出力信号と対になる虚部成分および実部成分も合わせて出力する。すなわち、分析バンク５は、２系統の実部成分および２系統の虚部成分により構成される、合わせて４系統の実数信号からなる実部サブチャネル信号ベクトル、および、２系統の実部成分および２系統の虚部成分により構成される、合わせて４系統の実数信号からなる虚部サブチャネル信号ベクトルをそれぞれ出力する。分析バンク５の出力する実部サブチャネル信号ベクトルおよび虚部サブチャネル信号ベクトル（以下、総称してサブチャネル信号ベクトルという。）はそれぞれ２分配され、一方が線形等化器６へ、他方が等化係数算出部７へ入力される。

線形等化器６は、等化係数算出部７から入力される等化係数を用いて、分析バンク５から入力されるサブチャネル信号ベクトルを等化し、等化後のサブチャネル信号（等化後のキャリヤシンボル）を出力する。線形等化器６の出力する等化後のサブチャネル信号は２分配され、一方が対数尤度比算出部８へ、他方が等化係数算出部７へ入力される。

等化係数算出部７は、分析バンク５から入力されるサブチャネル信号ベクトルおよび線形等化器６から入力される等化後のサブチャネル信号を用いて、等化係数を算出し出力する。等化係数算出部７の出力する等化係数は２分配され、一方が線形等化器６へ、他方が等化係数算出部７へ入力される。

対数尤度比算出部８は、線形等化器６から入力される等化後のキャリヤシンボルおよび等化係数算出部７から入力される等化係数を用いて、ビットごとの対数尤度比を算出し出力する。対数尤度比算出部８の出力するビットごとの対数尤度比は誤り訂正復号部９へ入力される。誤り訂正復号部９は、対数尤度比算出部８から入力されるビットごとの対数尤度比を用いて誤り訂正復号処理を行い、ビット列を外部へ出力する。

〔実施例２〕
次に、実施例２のマルチキャリヤ変調信号受信装置について説明する。図２は、実施例２のマルチキャリヤ変調信号受信装置の構成を示すブロック図である。このマルチキャリヤ変調信号受信装置１−２は、周波数変換部２、Ａ／Ｄ変換部３、直交復調部４、分析バンク５、線形等化器６、等化係数算出部７、伝送路信頼度算出部１０、対数尤度比算出部１１、乗算器１２および誤り訂正復号部９を備えている。図１に示した実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−１とこのマルチキャリヤ変調信号受信装置１−２とを比較すると、マルチキャリヤ変調信号受信装置１−２は、実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−１に備えた対数尤度比算出部８の代わりに、伝送路信頼度算出部１０、対数尤度比算出部１１および乗算器１２を備えている点で相違する。周波数変換部２、Ａ／Ｄ変換部３、直交復調部４、分析バンク５、線形等化器６、等化係数算出部７および誤り訂正復号部９については実施例１にて説明済みであるから、ここでは説明を省略する。

線形等化器６の出力する等化後のサブチャネル信号は２分配され、一方が対数尤度比算出部１１へ、他方が等化係数算出部７へ入力される。また、等化係数算出部７の出力する等化係数は２分配され、一方が線形等化器６へ、他方が伝送路信頼度算出部１０へ入力される。

対数尤度比算出部１１は、線形等化器６から入力される等化後のキャリヤシンボルを用いて、ビットごとの対数尤度比を算出し出力する。対数尤度比算出部１１の出力するビットごとの対数尤度比は乗算器１２へ入力される。

伝送路信頼度算出部１０は、等化係数算出部７から入力される等化係数を用いて、サブキャリヤごとの伝送路信頼度を算出し出力する。伝送路信頼度算出部１０の出力するサブキャリヤごとの伝送路信頼度は乗算器１２へ入力される。

乗算器１２は、対数尤度比算出部１１から入力されるビットごとの対数尤度比に対して、伝送路信頼度算出部１０から入力される、当該ビットが伝送されたサブキャリヤについての伝送路信頼度を乗算し、乗算後のビットごとの対数尤度比を出力する。乗算器１２の出力する乗算後のビットごとの対数尤度比は誤り訂正復号部９へ入力される。誤り訂正復号部９は、乗算器１２から入力される乗算後のビットごとの対数尤度比を用いて誤り訂正復号処理を行い、ビット列を外部へ出力する。

〔分析バンク（ポリフェーズ構成）〕
次に、図１および図２に示した分析バンク５のポリフェーズ構成について説明する。図８は、分析バンク５の構成を示すブロック図である。この分析バンク５は、遅延器２１、ポリフェーズ分析バンク２２−１，２２−２およびサブチャネル処理部２３−０〜２３−（Ｍ−１）を備えている。分析バンク５は、直交復調部４から等価ベースバンド信号が入力され、サブチャネル信号ベクトル０〜Ｍ−１（実部サブチャネル信号ベクトル０〜Ｍ−１および虚部サブチャネル信号ベクトル０〜Ｍ−１）を生成し、サブチャネル信号ベクトル０〜Ｍ−１として出力する。

図１および図２に示した直交復調部４から入力される等価ベースバンド信号は２分配され、一方が遅延器２１へ、他方がポリフェーズ分析バンク２２−１へ入力される。遅延器２１は、直交復調部４から入力される等価ベースバンド信号をＭ／２サンプル遅延させて出力する。遅延器２１の出力する等価ベースバンド信号はポリフェーズ分析バンク２２−２へ入力される。

ポリフェーズ分析バンク２２−１は、直交復調部４から入力される等価ベースバンド信号をポリフェーズ分析し、第１のサブチャネル信号０〜Ｍ−１を生成する。ポリフェーズ分析バンク２２−１の出力する第１のサブチャネル信号０〜Ｍ−１は、対応するサブチャネル処理部２３−０〜２３−（Ｍ−１）へ入力される。

ポリフェーズ分析バンク２２−２は、遅延器２１から入力される等価ベースバンド信号をポリフェーズ分析し、第２のサブチャネル信号０〜Ｍ−１を生成する。ポリフェーズ分析バンク２２−２の出力する第２のサブチャネル信号０〜Ｍ−１は、対応するサブチャネル処理部２３−０〜２３−（Ｍ−１）へ入力される。

サブチャネル処理部２３−０〜２３−（Ｍ−１）は、ポリフェーズ分析バンク２２−１，２２−２から入力されるそれぞれのサブチャネル信号０〜Ｍ−１に、サブチャネルごとの処理を行い、サブチャネル信号ベクトル０〜Ｍ−１（実部サブチャネル信号ベクトル０〜Ｍ−１および虚部サブチャネル信号ベクトル０〜Ｍ−１）、すなわち実部サブチャネル信号ベクトルｋおよび虚部サブチャネル信号ベクトルｋ（サブチャネル信号ベクトルｋ）を生成して出力する。

〔ポリフェーズ分析バンク〕
次に、図８に示したポリフェーズ分析バンク２２−１，２２−２（以下、総称してポリフェーズ分析バンク２２という。）について説明する。図９は、ポリフェーズ分析バンク２２の構成を示すブロック図である。このポリフェーズ分析バンク２２は、遅延器２４−１〜２４−（Ｍ−１）、デシメータ２５−０〜２５−（Ｍ−１）、ポリフェーズフィルタ２６−０〜２６−（Ｍ−１）、ＦＦＴ部２７および乗算器２８−０〜２８−（Ｍ−１）を備えている。ポリフェーズ分析バンク２２は、等価ベースバンド信号を入力し、サブチャネル信号０〜Ｍ−１を生成して出力する。

ポリフェーズ分析バンク２２に入力される等価ベースバンド信号は２分配され、一方が遅延器２４−１へ、他方がデシメータ２５−０へ入力される。遅延器２４−１は、入力される等価ベースバンド信号を１サンプル遅延させる。遅延器２４−１の出力する等価ベースバンド信号は２分配され、一方が遅延器２４−２へ、他方がデシメータ２５−１へ入力される。

同様に、遅延器２４−ｋ（２≦ｋ＜Ｍ−１）は、前段の遅延器２４−（ｋ−１）から入力される等価ベースバンド信号を１サンプル遅延させる。遅延器２４−ｋの出力する等価ベースバンド信号は２分配され、一方が後段の遅延器２４−（ｋ＋１）へ、他方がデシメータ２５−ｋへ入力される。

遅延器２４−（Ｍ−１）は、前段の遅延器２４−（Ｍ−２）から入力される等価ベースバンド信号を１サンプル遅延させる。遅延器２４−（Ｍ−１）の出力する等価ベースバンド信号はデシメータ２５−（Ｍ−１）へ入力される。

デシメータ２５−ｋ（０≦ｋ≦Ｍ−１）は、等価ベースバンド信号を入力し、等価ベースバンド信号に対し、比Ｍのデシメーション処理を行う。デシメータ２５−ｋの出力するデシメーション後の等価ベースバンド信号はポリフェーズフィルタ２６−ｋへ入力される。

ポリフェーズフィルタ２６−ｋ（０≦ｋ≦Ｍ−１）は、デシメータ２５−ｋから入力されるデシメーション後の等価ベースバンド信号にポリフェーズフィルタ処理を行う。ポリフェーズフィルタ２６−ｋの出力するポリフェーズフィルタ処理後の等価ベースバンド信号はＦＦＴ部２７へ入力される。

ポリフェーズフィルタＥ_ｋ（ｚ）は、プロトタイプフィルタｐ（ｎ）のＴｙｐｅ１のポリフェーズ成分であり、以下の式で表される。

ここで、Ｎはプロトタイプフィルタのフィルタ長を、Ｍはサブチャネル数を示す自然数を、ｋは任意のサブチャネルをそれぞれ示す。

ＦＦＴ部２７は、ポリフェーズフィルタ２６−ｋから入力されるポリフェーズフィルタ処理後のそれぞれの等価ベースバンド信号をＦＦＴ処理する。ＦＦＴ部２７の出力するＭ個のサブチャネル信号はそれぞれ乗算器２８−ｋへ入力される。

乗算器２８−ｋ（０≦ｋ≦Ｍ−１）は、ＦＦＴ部２７から入力されるサブチャネル信号にｊ^Ｍ−ｋを乗算する。ただしｊは虚数単位である。乗算器２８−ｋの出力するサブチャネル信号ｋは、図８に示したサブチャネル処理部２３−ｋへ入力される。

このように、ポリフェーズ分析バンク２２は、等価ベースバンド信号を入力し、サブチャネル信号０〜Ｍ−１を生成してサブチャネル処理部２３−０〜２３−（Ｍ−１）に出力する。以下、ポリフェーズ分析バンク２２−１の出力するサブチャネル信号をｋ１とし、ポリフェーズ分析バンク２２−２の出力するサブチャネル信号をｋ２とする。

〔分析バンク（ポリフェーズ構成）のサブチャネル処理部〕
次に、図８に示したサブチャネル処理部２３−０〜２３−（Ｍ−１）について説明する。図１０は、サブチャネル処理部２３−ｋ（０≦ｋ≦Ｍ−１）の構成を示すブロック図である。このサブチャネル処理部２３−ｋは、実部抽出部２９−１，２９−２、虚部抽出部３０−１，３０−２、遅延器３１−１，３１−２および乗算器３２−１，３２−２を備えている。サブチャネル処理部２３−ｋは、ポリフェーズ分析バンク２２−１からサブチャネル信号ｋ１を入力するとともに、ポリフェーズ分析バンク２２−２からサブチャネル信号ｋ２を入力し、８個の要素からなるサブチャネル信号ベクトルｋ（４個の要素からなる実部サブチャネル信号ベクトルｋおよび４個の要素からなる虚部サブチャネル信号ベクトルｋ）を生成して出力する。

図８に示したポリフェーズ分析バンク２２−２から入力されるサブチャネル信号ｋ２は２分配され、一方が実部抽出部２９−１へ、他方が虚部抽出部３０−１へ入力される。図８に示したポリフェーズ分析バンク２２−１から入力されるサブチャネル信号ｋ１は２分配され、一方が実部抽出部２９−２へ、他方が虚部抽出部３０−２へ入力される。

実部抽出部２９−１は、ポリフェーズ分析バンク２２−２から入力されるサブチャネル信号ｋ２から実部を抽出し、実数サブチャネル信号を生成する。実部抽出部２９−１の出力する実数サブチャネル信号は２分配され、一方が実部サブチャネル信号ベクトルｋの１要素としてサブチャネル処理部２３−ｋから出力され、他方が遅延器３１−２へ入力される。

虚部抽出部３０−１は、ポリフェーズ分析バンク２２−２から入力されるサブチャネル信号ｋ２から虚部を抽出し、実数サブチャネル信号を生成する。虚部抽出部３０−１の出力する実数サブチャネル信号は２分配され、一方が実部サブチャネル信号ベクトルｋの１要素としてサブチャネル処理部２３−ｋから出力され、他方が遅延器３１−１へ入力される。

虚部抽出部３０−２は、ポリフェーズ分析バンク２２−１から入力されるサブチャネル信号ｋ１から虚部を抽出し、実数サブチャネル信号を生成する。虚部抽出部３０−２の出力する実数サブチャネル信号は２分配され、一方が実部サブチャネル信号ベクトルｋの１要素として、他方が虚部サブチャネル信号ベクトルｋの１要素としてサブチャネル処理部２３−ｋから出力される。

実部抽出部２９−２は、ポリフェーズ分析バンク２２−１から入力されるサブチャネル信号ｋ１から実部を抽出し、実数サブチャネル信号を生成する。実部抽出部２９−２の出力する実数サブチャネル信号は２分配され、一方が実部サブチャネル信号ベクトルｋの１要素としてサブチャネル処理部２３−ｋから出力され、他方が乗算器３２−１へ入力される。

乗算器３２−１は、実部抽出部２９−２から入力される実数サブチャネル信号に−１を乗算し、符号を反転させる。乗算器３２−１の出力する、符号が反転した実数サブチャネル信号は、虚部サブチャネル信号ベクトルｋの１要素としてサブチャネル処理部２３−ｋから出力される。

遅延器３１−１は、虚部抽出部３０−１から入力される実数サブチャネル信号を１サンプル遅延させる。遅延器３１−１の出力する実数サブチャネル信号は、虚部サブチャネル信号ベクトルｋの１要素としてサブチャネル処理部２３−ｋから出力される。

遅延器３１−２は、実部抽出部２９−１から入力される実数サブチャネル信号を１サンプル遅延させる。遅延器３１−２の出力する実数サブチャネル信号は乗算器３２−２に入力される。乗算器３２−２は、遅延器３１−２から入力される実数サブチャネル信号に−１を乗算し、符号を反転させる。乗算器３２−２の出力する、符号が反転した実数サブチャネル信号は、虚部サブチャネル信号ベクトルｋの１要素としてサブチャネル処理部２３−ｋから出力される。

このように、実部抽出部２９−１の出力する実数サブチャネル信号、虚部抽出部３０−１の出力する実数サブチャネル信号、虚部抽出部３０−２の出力する実数サブチャネル信号および実部抽出部２９−２の出力する実数サブチャネル信号は、それぞれを要素とする実部サブチャネル信号ベクトルｋとしてサブチャネル処理部２３−ｋから出力される。また、虚部抽出部３０−２の出力する実数サブチャネル信号、乗算器３２−１の出力する実数サブチャネル信号、遅延器３１−１の出力する実数サブチャネル信号および乗算器３２−２の出力する実数サブチャネル信号は、それぞれを要素とする虚部サブチャネル信号ベクトルｋとしてサブチャネル処理部２３−ｋから出力される。

なお、実部抽出部２９−１により抽出される実数サブチャネル信号を

とし、虚部抽出部３０−１により抽出される実数サブチャネル信号を

とし、虚部抽出部３０−２により抽出される実数サブチャネル信号を

とし、実部抽出部２９−２により抽出される実数サブチャネル信号を

とすると、実部サブチャネル信号ベクトルｋは、以下のようになる。

ここで、上付きのＴは転置を、下付きのｋはサブチャネルを、上付きのＲおよびＩはそれぞれ実部および虚部を、ｚ^Ｍは最大間引きレートであること、すなわちサンプル間隔がシンボル長の１／Ｍであることを示す。

一方、虚部サブチャネル信号ベクトルｋは、以下のようになる。

図８、図９および図１０において、デシメータ２５−０〜２５−（Ｍ−１）の前段に設けられた遅延器２１，２４−１〜２４−（Ｍ−１）は、最大間引きレート（サンプル間隔がシンボル長の１／Ｍとなるレート）のＭ倍で動作する。また、デシメータ２５−０〜２５−（Ｍ−１）の後段に設けられたポリフェーズフィルタ２６−０〜２６−（Ｍ−１）、ＦＦＴ部２７、乗算器２８−０〜２８−（Ｍ−１）、実部抽出部２９−１，２９−２、虚部抽出部３０−１，３０−２、遅延器３１−１，３１−２および乗算器３２−１，３２−２は、最大間引きレートで動作する。しかし、サブチャネル処理部２３−ｋでは、ポリフェーズ分析バンク２２−１，２２−２それぞれから最大間引きレートのサブチャネル信号ｋ１，ｋ２が入力され、間引きが行われることなく２個の信号に分岐し、分岐した２個のサブチャネル信号に対して同じサンプリングレート（最大間引きレート）で処理が行われる。そして、実部サブチャネル信号ベクトルｋおよび虚部サブチャネル信号ベクトルｋが出力されるため、サブチャネル処理部２３−ｋ全体として、実質的に最大間引き率の２倍のレートで動作する。

このように、分析バンク５によれば、実部サブチャネル信号ベクトルｋを生成するとともに、この実部サブチャネル信号ベクトルｋに基づいて虚部サブチャネル信号ベクトルｋを生成するようにした。また、前記式（３）に示したように、実部サブチャネル信号ベクトルｋから虚部サブチャネル信号ベクトルｋへの変換は、定数である変換行列により行われる。これにより、後段の線形等化器６において、実部サブチャネル信号ベクトルｋおよび虚部サブチャネル信号ベクトルｋに対して異なる等化係数を用いることなく、両ベクトルにそれぞれ共通の等化係数を用いて線形等化を行うことができ好適である。

〔線形等化器〕
次に、図１および図２に示した線形等化器６について説明する。図１１は、線形等化器の構成を示すブロック図である。この線形等化器６’は、等化器４１−１，４１−２、乗算器４２および加算器４３を備えている。線形等化器６’は、図１および図２に示した分析バンク５から実部サブチャネル信号ベクトルｋおよび虚部サブチャネル信号ベクトルｋが入力され、サブチャネルごとに、実部サブチャネル信号ベクトルｋおよび虚部サブチャネル信号ベクトルｋがそれぞれ等化器４１−１，４１−２により等化係数を用いて等化され、等化後の実部および虚部からなる複素キャリヤシンボルを出力する。すなわち、図１および図２に示した線形等化器６は、図１１に示した線形等化器６’をサブキャリアの数Ｍ個備えて構成される。

図１および図２に示した分析バンク５の出力する実部サブチャネル信号ベクトルｋは等化器４１−１へ入力され、虚部サブチャネル信号ベクトルｋは等化器４１−２へ入力される。また、図示していないが、図１および図２に示した等化係数算出部７の出力する等化係数は等化器４１−１，４１−２へ入力される。等化器４１−１は、分析バンク５から入力される実部サブチャネル信号ベクトルｋを、等化係数算出部７から入力される等化係数で等化し、等化器４１−２は、分析バンク５から入力される虚部サブチャネル信号ベクトルｋを、等化係数算出部７から入力される等化係数で等化する。等化器４１−１の出力する等化後の実部サブチャネル信号ｋ（等化後の実部のキャリヤシンボル）は加算器４３へ入力され、等化器４１−２の出力する等化後の虚部サブチャネル信号ｋ（等化後の虚部のキャリヤシンボル）は乗算器４２へ入力される。

乗算器４２は、等化器４１−２から入力される虚部のキャリヤシンボルに１ｊを乗算する。乗算器４２の出力する、１ｊが乗算された虚部のキャリヤシンボルは加算器４３へ入力される。

加算器４３は、等化器４１−１から入力される実部のキャリヤシンボルと、乗算器４２から入力される虚部のキャリヤシンボルとを加算し、複素キャリヤシンボルを生成する。加算器４３の出力する複素キャリヤシンボルは、図１に示した実施例１の場合は対数尤度比算出部８および等化係数算出部７へ、図２に示した実施例２の場合は対数尤度比算出部１１および等化係数算出部７へそれぞれ入力される。

〔等化器〕
次に、図１１に示した等化器４１−１，４１−２（以下、総称して等化器４１という。）について説明する。図１２は、等化器４１の構成を示すブロック図である。この等化器４１は、適応フィルタ４４−１〜４４−４および加算器４５を備えている。等化器４１は、分析バンク５から入力される実部サブチャネル信号ベクトルｋまたは虚部サブチャネル信号ベクトルｋをサブチャネルごとに、等化係数算出部７から入力される等化係数で等化し、等化後の実部サブチャネル信号ｋ（キャリヤシンボル）または虚部サブチャネル信号ｋ（キャリヤシンボル）を出力する。

適応フィルタ４４−１〜４４−４は、分析バンク５から入力される実部サブチャネル信号ベクトルｋである

の要素、または虚部サブチャネル信号ベクトルｋである

の要素を、図１および図２に示した等化係数算出部７から入力される等化係数によりフィルタ処理する。適応フィルタ４４−１〜４４−４の出力するフィルタ処理後の実部サブチャネル信号ベクトルｋの要素または虚部サブチャネル信号ベクトルｋの要素は加算器４５へ入力される。

加算器４５は、適応フィルタ４４−１〜４４−４から入力されるフィルタ処理後の実部サブチャネル信号ベクトルｋの要素または虚部サブチャネル信号ベクトルｋの要素を加算する。加算器４５の出力する等化後の実部サブチャネル信号（キャリヤシンボル）は、図１１に示した加算器４３へ入力される。また、加算器４５の出力する等化後の虚部サブチャネル信号（キャリヤシンボル）は、図１１に示した乗算器４２へ入力される。

〔等化係数算出部〕
次に、図１および図２に示した等化係数算出部７について説明する。等化係数算出部７は、分析バンク５から入力されるサブチャネル信号ベクトルおよび線形等化器６から入力される等化後のサブチャネル信号を用いて、公知手法により等化係数を算出する。ここでは、公知手法として収束特性に優れたＲＬＳ（Recursive Least Squares）アルゴリズムを例に説明する。

時刻ｎにおける等化係数をｗ（ｎ）、入力信号の相関逆行列をＰ（ｎ）とし、以下のように初期化する。

ここで、δは正の微小量（初期定数）を示し、Ｉは単位行列を示す。

分析バンク５から入力されるサブチャネル信号ベクトルである入力信号ベクトルをｕ（ｎ）とし、以下のように等化係数を更新する。

ここで、前記式（９）の右辺の第１項は、既知のパイロット信号ｄ（ｎ）を示し、第２項は、線形等化器６により出力された等化後のサブチャネル信号から抽出したパイロット信号を示す。また、ｋ（ｎ）はゲインベクトルを示し、Ｔｒｉ｛・｝は対角要素を対称軸とする対称行列化演算子を示す。また、λは忘却係数（０＜λ≦１）を示す。

〔対数尤度比算出部〕
次に、図１に示した実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−１に備えた対数尤度比算出部８、および図２に示した実施例２のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−２に備えた対数尤度比算出部１１について説明する。図３は、実施例１における対数尤度比算出部８の構成を示すブロック図である。この対数尤度比算出部８は、パイロットシンボル生成部５１、減算器５２、振幅算出部５３、同期加算部５４、伝送路信頼度算出部５５、減算器５６、乗算器５７および尤度比算出部５８を備えている。前述のとおり、対数尤度比算出部８は、線形等化器６から入力される等化後のキャリヤシンボルおよび等化係数算出部７から入力される等化係数を用いて、ビットごとの対数尤度比を算出する。

線形等化器６から入力される等化後のキャリヤシンボルは２分配され、一方が尤度比算出部５８へ、他方が減算器５２へ入力される。パイロットシンボル生成部５１は、線形等化器６から入力される等化後のキャリヤシンボルのうちパイロットシンボルに割り当てられているキャリヤシンボルについての既知の値を生成して出力する。パイロットシンボル生成部５１の出力する既知のパイロットシンボルは減算器５２へ入力される。減算器５２は、パイロットシンボル生成部５１から入力される既知のパイロットシンボルから、線形等化器６から入力される等化後のキャリヤシンボル（パイロットシンボル）を減算して誤差を算出し出力する。減算器５２の出力する誤差は振幅算出部５３へ入力される。

振幅算出部５３は、減算器５２から入力されるサブキャリヤごとに誤差の振幅を求めて出力する。振幅算出部５３の出力するサブキャリヤごとの誤差の振幅は同期加算部５４へ入力される。同期加算部５４は、振幅算出部５３から入力されるサブキャリヤごとの誤差の振幅を同期加算して出力する。同期加算部５４の出力する同期加算された誤差の振幅は乗算器５７へ入力される。尚、振幅算出部５３および同期加算部５４により誤差電力算出部が構成される。誤差電力算出部は、減算器５２から入力されるサブキャリヤごとの誤差電力を求めて出力する。誤差電力算出部の出力する誤差電力は、同期加算された誤差の振幅として乗算器５７へ入力される。

等化係数算出部７から入力される等化係数は伝送路信頼度算出部５５へ入力される。伝送路信頼度算出部５５は、等化係数算出部７から入力される等化係数から、サブキャリヤごとの伝送路信頼度を求めて出力する。伝送路信頼度算出部５５の出力するサブキャリヤごとの伝送路信頼度は減算器５６へ入力される。減算器５６は、定数２から、伝送路信頼度算出部５５から入力されるサブキャリヤごとの伝送路信頼度を減算して出力する。減算器５６の出力する、２から減算された伝送路信頼度は乗算器５７へ入力される。

乗算器５７は、同期加算部５４から入力される同期加算された誤差の振幅に、減算器５６から入力される伝送路信頼度をサブキャリヤごとに乗算して出力する。乗算器５７の出力する、伝送路信頼度が乗算された誤差の振幅は尤度比算出部５８へ入力される。

尤度比算出部５８は、線形等化器６から入力される等化後のキャリヤシンボル、および乗算器５７から入力される伝送路信頼度が乗算された誤差の振幅を用いて、次式により対数尤度比を算出する。尤度比算出部５８の出力する対数尤度比は誤り訂正復号部９へ入力される。

ここで、Ｌ（ｋ，ｎ）は、サブキャリヤ番号ｋのｎ番目のビットに対する対数尤度比、Ｓ_n0およびＳ_n1は、ｎ番目のビットがそれぞれ０，１である信号点の集合、σ_k ²は、サブキャリヤ番号ｋの伝送路信頼度が乗算された誤差の振幅を示す。また、（ｘ，ｙ）は、線形等化器６から入力される等化後のキャリヤシンボルを示す。

図４は、実施例２における対数尤度比算出部１１の構成を示すブロック図である。この対数尤度比算出部１１は、パイロットシンボル生成部５１、減算器５２、振幅算出部５３、同期加算部５４および尤度比算出部５８を備えている。前述のとおり、対数尤度比算出部１１は、線形等化器６から入力される等化後のキャリヤシンボルを用いて、ビットごとの対数尤度比を算出する。図３に示した実施例１の対数尤度比算出部８とこの対数尤度比算出部１１とを比較すると、対数尤度比算出部１１は、対数尤度比算出部８の伝送路信頼度算出部５５、減算器５６および乗算器５７を備えていない点で相違する。対数尤度比算出部１１に備えていない伝送路信頼度算出部５５および減算器５６は、図２に示した伝送路信頼度算出部１０に相当し、乗算器５７は、図２に示した乗算器１２に相当し、これらは上位の構成に含まれている。

つまり、図１に示した実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−１と図２に示した実施例２のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−２とを比較すると、実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−１は、図３に示した対数尤度比算出部８にて説明したとおり、同期加算されたパイロットシンボルの誤差の振幅に伝送路信頼度を乗算して対数尤度比を算出し、算出した対数尤度比により誤り訂正復号を行うのに対し、実施例２のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−２では、算出した対数尤度比に伝送路信頼度を乗算し、乗算結果の対数尤度比により誤り訂正復号を行う点で相違する。両者は対数尤度比の求め方が異なるが、本質的に同一の意味を与える。

対数尤度比算出部１１の各構成部については対数尤度比算出部８にて説明済みであるから、ここでは説明を省略する。なお、対数尤度比算出部１１の尤度比算出部５８は、線形等化器６から入力される等化後のキャリヤシンボル、および同期加算部５４から入力される誤差の振幅を用いて、前記式（１２）により対数尤度比を算出する。この場合、前記式（１２）のσ_k ²は、サブキャリヤ番号ｋにおける誤差の振幅を示す。

〔伝送路信頼度算出部〕
次に、図２に示した伝送路信頼度算出部１０および図３に示した伝送路信頼度算出部５５について説明する。図５は、伝送路信頼度算出部１０の第１の構成を示すブロック図である。この伝送路信頼度算出部１０は、振幅算出部６１−１〜６１−４、加算器６２、正規化部６３および減算器６４を備えている。尚、図３に示した伝送路信頼度算出部５５は、その後段に減算器５６を備えているから、図５に示す構成のうち減算器６４を含まない構成となる。減算器６４が減算器５６に対応するからである。つまり、伝送路信頼度算出部５５は、振幅算出部６１−１〜６１−４および加算器６２を備えている。後述する図６および図７についても同様である。

前述のとおり、伝送路信頼度算出部１０は、等化係数算出部７から入力される４系統の等化係数を用いて、サブキャリヤごとの伝送路信頼度を算出する。等化係数算出部７から入力される４系統の等化係数は、図１２に示した等化器４１の適応フィルタ４４−１〜４４−４にて用いる適応フィルタの係数に相当する。

振幅算出部６１−１〜６１−４は、サブキャリヤごとに、等化係数算出部７から入力される４系統それぞれの等化係数の振幅を、そのタップごとに算出して出力する。振幅算出部６１−１〜６１−４の出力するそれぞれの等化係数の振幅は加算器６２へ入力される。加算器６２は、サブキャリヤごとに、振幅算出部６１−１〜６１−４から入力されるそれぞれの等化係数の振幅を加算して出力する。加算器６２の出力する加算結果である等化係数の振幅和は正規化部６３へ入力される。

正規化部６３は、サブキャリヤごとに、加算器６２から入力される等化係数の振幅和を、全サブキャリヤの平均が１となるように正規化して出力する。正規化部６３の出力する正規化された等化係数の振幅和は減算器６４へ入力される。減算器６４は、定数２から、正規化部６３から入力される正規化された等化係数の振幅和を減算し、減算結果を伝送路信頼度として出力する。減算器６４の出力する伝送路信頼度は乗算器１２へ入力される。

図６は、伝送路信頼度算出部１０の第２の構成を示すブロック図である。この伝送路信頼度算出部１０は、振幅算出部６１−１，６１−４、加算器６２、正規化部６３および減算器６４を備えている。図５に示した伝送路信頼度算出部１０の第１の構成とこの第２の構成とを比較すると、両伝送路信頼度算出部１０は、振幅算出部６１−１，６１−４、加算器６２、正規化部６３および減算器６４を備えている点で同一であるが、伝送路信頼度算出部１０の第２の構成は、伝送路信頼度算出部１０の第１の構成における振幅算出部６１−２，６１−３を備えていない点で相違する。振幅算出部６１−１，６１−４、加算器６２、正規化部６３および減算器６４については図５に示した伝送路信頼度算出部１０の第１の構成にて説明済みであるから、ここでは説明を省略する。

伝送路信頼度算出部１０の第２の構成は、等化係数算出部７から入力される４系統の等化係数のうち２系統の等化係数を用いて、サブキャリヤごとの伝送路信頼度を算出する。等化係数算出部７から入力される４系統の等化係数のうち伝送路信頼度算出部１０にて用いる２系統の等化係数は、図１２に示した等化器４１の適応フィルタ４４−１，４４−４にて用いる適応フィルタの係数に相当する。

このように、図６に示した伝送路信頼度算出部１０の第２の構成によれば、図５に示した伝送路信頼度算出部１０の第１の構成に比べて振幅算出部６１−２，６１−３を備えていないから、回路規模を削減することができるという利点がある。また、図５に示した伝送路信頼度算出部１０の第１の構成において、振幅算出部６１−１，６１−４へ入力される等化係数の振幅は、振幅算出部６１−２，６１−３へ入力される等化係数の振幅よりも大きい。したがって、伝送路信頼度算出部１０の第２の構成により算出される伝送路信頼度の特性劣化は少なくて済む。これは、振幅算出部６１−１，６１−４へ入力される等化係数は、伝送路の主波成分を抽出するために用いるものであるのに対し、振幅算出部６１−２，６１−３へ入力される等化係数は、伝送路の歪みが存在する場合に、キャリヤ内およびシンボル間の干渉成分を抑圧するために用いるものであることによる。

（分散重み付け）
図７は、伝送路信頼度算出部１０の第３の構成を示すブロック図である。この伝送路信頼度算出部１０は、振幅算出部６１−１〜６１−４、分散算出部７１−１〜７１−４、加算器６２−１，６２−２、正規化部６３−１，６３−２、乗算器７２−１，７２−２、加算器７３および減算器６４を備えている。図５に示した伝送路信頼度算出部１０の第１の構成とこの第３の構成とを比較すると、両伝送路信頼度算出部１０は、振幅算出部６１−１〜６１−４、加算器６２，６２−１、正規化部６３，６３−１および減算器６４を備えている点で同一であるが、伝送路信頼度算出部１０の第３の構成は、伝送路信頼度算出部１０の第１の構成に加え、分散算出部７１−１〜７１−４、加算器６２−２、正規化部６３−２、乗算器７２−１，７２−２および加算器７３を備えている点で相違する。

伝送路信頼度算出部１０の第３の構成は、等化係数算出部７から入力される４系統の等化係数を用いて、サブキャリヤごとの伝送路信頼度を算出する。等化係数算出部７から入力される４系統の等化係数は、図１２に示した等化器４１の適応フィルタ４４−１〜４４−４にて用いる適応フィルタの係数に相当する。

振幅算出部６１−１〜６１−４、加算器６２−１および正規化部６３−１については図５に示した伝送路信頼度算出部１０の第１の構成にて説明済みであるから、ここでは説明を省略する。正規化部６３−１の出力する正規化された等化係数の振幅和は乗算器７２−１へ入力される。乗算器７２−１は、正規化部６３−１から入力される正規化された等化係数の振幅和に、予め決められた定数を乗算して出力する。乗算器７２−１の出力する乗算結果は加算器７３へ入力される。ここで、乗算器７２−１における定数、および後述する乗算器７２−２における定数は、これらの和が１となるように予め決められている。

分散算出部７１−１〜７１−４は、サブキャリヤごとに、等化係数算出部７から入力される４系統それぞれの等化係数の分散を、そのタップごとに算出して出力する。分散算出部７１−１〜７１−４の出力するそれぞれの等化係数の分散は加算器６２−２へ入力される。加算器６２−２は、サブキャリヤごとに、分散算出部７１−１〜７１−４から入力されるそれぞれの等化係数の分散を加算して出力する。加算器６２−２の出力する加算結果である等化係数の分散和は正規化部６３−２へ入力される。

正規化部６３−２は、サブキャリヤごとに、加算器６２−２から入力される等化係数の分散和を、全サブキャリヤの平均が１となるように正規化して出力する。正規化部６３−２の出力する正規化された等化係数の分散和は乗算器７２−２へ入力される。乗算器７２−２は、正規化部６３−２から入力される正規化された等化係数の分散和に、予め決められた定数を乗算して出力する。乗算器７２−２の出力する乗算結果は加算器７３へ入力される。前述のとおり、乗算器７２−２における定数、および乗算器７２−１における定数は、これらの和が１となるように予め決められている。

加算器７３は、乗算器７２−１から入力される正規化された等化係数の振幅和の乗算結果と乗算器７２−２から入力される正規化された等化係数の分散和の乗算結果とを加算して出力する。加算器７３の出力する加算結果は減算器６４へ入力される。減算器６４は、定数２から、加算器７３から入力される、正規化された等化係数の振幅和の乗算結果と分散和の乗算結果との加算結果を減算し、減算結果を伝送路信頼度として出力する。減算器６４の出力する伝送路信頼度は乗算器１２へ入力される。

このように、図７に示した伝送路信頼度算出部１０の第３の構成によれば、例えば、伝送路の歪み以外に周波数依存の高い干渉成分が受信信号に含まれている場合、その干渉成分が等化係数に与える影響は白色であるため、分散算出部７１−１〜７１−４、加算器６２−２、正規化部６３−２および乗算器７２−２により算出される等化係数の分散和に反映され、結果として、伝送路信頼度は、干渉成分が存在しない場合よりも低くなる。これにより、図５に示した伝送路信頼度算出部１０の第１の構成および図６に示した伝送路信頼度算出部１０の第２の構成に比べ、精度の高い伝送路信頼度を算出することができる。

尚、図７に示した伝送路信頼度算出部１０の第３の構成の変形例として、図６に示した構成に準じて、振幅算出部６１−２，６１−３および分散算出部７１−２，７１−３を備えていなくてもよい。これにより、伝送路信頼度算出部１０の第３の構成よりも回路規模を削減することができる。

〔実験結果〕
図１７は、計算機シミュレーションにより求めたＢＥＲ特性の例を示す図であり、誤り訂正符号化したデジタルデータを、図１に示した実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−１、および伝送路信頼度を用いない従来のマルチキャリヤ変調信号受信装置により、マルチパス伝搬路を介して伝送した場合のＢＥＲ特性の例を示している。ただし、分割数Ｍは１０２４、シンボル長は１２６μsとし、伝搬路は、Ｄ／Ｕ３ｄＢ、遅延時間１μsのマルチパス環境とした。また、誤り訂正符号はＬＤＰＣ符号（符号長６４８００）、符号化率３/４とした。

図１７に示すＢＥＲ特性から、実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−１のＢＥＲ特性（２）と従来のマルチキャリヤ変調信号受信装置のＢＥＲ特性（１）とを比較すると、例えば１×１０^−７のＢＥＲを得るために、実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−１では約２ｄＢ程度の改善が得られることがわかる。

以上のように、実施例１のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−１によれば、実質的に最大間引き率の２倍のレートで動作する分析バンク５、線形等化器６、等化係数算出部７、伝送路信頼度算出部５５および減算器５６を含む対数尤度比算出部８、および誤り訂正復号部９を備え、対数尤度比算出部８が、等化係数算出部７の出力する等化係数から伝送路信頼度を算出し、等化後のキャリヤシンボルと、伝送路信頼度が反映された等化後のキャリヤシンボルの誤差とを用いて対数尤度比を算出するようにした。これにより、伝搬路特性を用いることなく伝送路信頼度を用いて対数尤度比を算出するから、誤り訂正復号による訂正機能を効果的に利用することができ、ビット誤り耐性を有するマルチキャリヤ変調信号受信装置を実現することが可能となる。

また、実施例２のマルチキャリヤ変調信号受信装置１−２によれば、実質的に最大間引き率の２倍のレートで動作する分析バンク５、線形等化器６、等化係数算出部７、伝送路信頼度算出部１０、対数尤度比算出部１１、乗算器１２および誤り訂正復号部９を備え、伝送路信頼度算出部１０が、等化係数算出部７の出力する等化係数から伝送路信頼度を算出し、対数尤度比算出部１１が、等化後のキャリヤシンボルの誤差を用いて対数尤度比を算出し、乗算器１２が、対数尤度比に伝送路信頼度を乗算して、誤り訂正復号にて用いる新たな対数尤度比を求めるようにした。これにより、実施例１と同様に、伝搬路特性を用いることなく伝送路信頼度を用いて対数尤度比を算出するから、誤り訂正復号による訂正機能を効果的に利用することができ、ビット誤り耐性を有するマルチキャリヤ変調信号受信装置を実現することが可能となる。

１ マルチキャリヤ変調信号受信装置
２ 周波数変換部
３ Ａ／Ｄ変換部
４ 直交復調部
５ 分析バンク
６ 線形等化器
７ 等化係数算出部
８，１１ 対数尤度比算出部
９ 誤り訂正復号部
１０，５５ 伝送路信頼度算出部
１２，２８，３２，４２，５７，７２ 乗算器
２１，２４，３１ 遅延器
２２ ポリフェーズ分析バンク
２３ サブチャネル処理部
２５ デシメータ
２６ ポリフェーズフィルタ
２７ ＦＦＴ部
２９ 実部抽出部
３０ 虚部抽出部
４１ 等化器
４３，４５，６２，７３ 加算器
４４ 適応フィルタ
５１ パイロットシンボル生成部
５２，５６，６４ 減算器
５３，６１ 振幅算出部
５４ 同期加算部
５８ 尤度比算出部
６３ 正規化部
７１ 分散算出部
１００ トランスマルチプレクサ
１０１ 修正ＤＦＴ変調合成バンク
１０２ 修正ＤＦＴ変調分析バンク

Claims (6)

1. 誤り訂正符号化された信号が修正ＤＦＴ変調合成バンクによってマルチキャリヤ変調され、前記マルチキャリヤ変調された信号を受信するマルチキャリヤ変調信号受信装置であって、
   前記受信した信号が直交復調された時間領域の等価ベースバンド信号を、最大間引き率の２倍のレートで周波数領域の等価ベースバンド信号に変換し、サブチャネル信号を出力する修正ＤＦＴ変調分析バンクと、
   前記修正ＤＦＴ変調分析バンクの出力するサブチャネル信号を等化するサブキャリヤ数分の線形等化器と、
   前記線形等化器により等化された等化後のサブチャネル信号から対数尤度比を算出する対数尤度比算出部と、
   前記対数尤度比算出部により算出された対数尤度比を用いて誤り訂正復号処理を行う誤り訂正復号部と、
   前記線形等化器にて用いる等化係数を算出する等化係数算出部と、
   前記等化係数算出部により算出された等化係数に基づいて伝送路信頼度を算出する伝送路信頼度算出部と、を備え、
   前記伝送路信頼度算出部が、
   前記等化係数算出部により算出された等化係数の振幅和を算出する振幅算出部と、
   前記振幅算出部により算出された等化係数の振幅和を、全サブキャリヤについて平均が１となるように正規化する正規化部と、
   前記正規化部により正規化された等化係数の振幅和を、予め決められた値から減算し、前記伝送路信頼度を求める減算器と、を有し、
   前記線形等化器により等化された等化後のサブチャネル信号、前記等化後のサブチャネル信号の誤差、および前記伝送路信頼度算出部により算出された伝送路信頼度を用いて、前記誤り訂正復号部にて用いる対数尤度比を求める、ことを特徴とするマルチキャリヤ変調信号受信装置。
2. 請求項１に記載のマルチキャリヤ変調信号受信装置において、
   前記対数尤度比算出部が、
   既知のパイロットシンボルから、前記線形等化器により等化された等化後のサブチャネル信号を減算し、等化後のサブチャネル信号の誤差を出力する減算器と、
   前記減算器の出力する等化後のサブチャネル信号の誤差電力を算出する誤差電力算出部と、
   前記誤差電力算出部により算出された誤差電力に、前記伝送路信頼度算出部により算出された伝送路信頼度を乗算する第１の乗算器と、
   前記線形等化器により等化された等化後のサブチャネル信号と、前記第１の乗算器により乗算された等化後のサブチャネル信号の誤差電力とに基づいて、前記対数尤度比を算出する尤度比算出部と、を有することを特徴とするマルチキャリヤ変調信号受信装置。
3. 請求項２に記載のマルチキャリヤ変調信号受信装置において、
   さらに、第２の乗算器を備え、
   前記対数尤度比算出部が、前記第１の乗算器および尤度比算出部の代わりに、
   前記線形等化器により等化された等化後のサブチャネル信号と前記誤差電力算出部により算出された誤差電力とに基づいて、前記対数尤度比を算出する尤度比算出部を有し、
   前記第２の乗算器が、
   前記対数尤度比算出部により算出された対数尤度比に、前記伝送路信頼度算出部により算出された伝送路信頼度を乗算し、
   前記誤り訂正復号部が、
   前記第２の乗算器により乗算された対数尤度比を用いて誤り訂正復号処理を行う、ことを特徴とするマルチキャリヤ変調信号受信装置。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載のマルチキャリヤ変調信号受信装置において、
   前記修正ＤＦＴ変調分析バンクが、
   前記受信した信号が直交復調された時間領域の等価ベースバンド信号に対しデシメート処理およびフィルタ処理を施して第１の信号を生成し、遅延させた前記等価ベースバンド信号に対してデシメート処理およびフィルタ処理を施して第２の信号を生成し、前記第２の信号から実部成分および虚部成分を抽出して第１および第２の成分とし、前記第１の信号から虚部成分および実部成分を抽出して第３および第４の成分とし、前記第１から第４までの成分からなる実部サブチャネル信号を生成するとともに、前記実部サブチャネル信号の第４および第３の成分と対になる実部成分および虚部成分を抽出して第１および第２の成分とし、前記実部サブチャネル信号の第２および第１の成分と対になる実部成分および虚部成分を抽出して第３および第４の成分とし、前記第１から第４までの成分からなる虚部サブチャネル信号を生成し、
   前記伝送路信頼度算出部の振幅算出部が、
   前記等化係数算出部により算出された等化係数のうち、前記修正ＤＦＴ変調分析バンクにより生成された実部サブチャネル信号および虚部サブチャネル信号の第１および第４の信号に対応する等化係数の振幅和を算出する、ことを特徴とするマルチキャリヤ変調信号受信装置。
5. 請求項１から３までのいずれか一項に記載のマルチキャリヤ変調信号受信装置において、
   前記伝送路信頼度算出部が、
   前記等化係数算出部により算出された等化係数の振幅和を算出する振幅算出部と、
   前記振幅算出部により算出された等化係数の振幅和を、全サブキャリヤについて平均が１となるように正規化する第１の正規化部と、
   前記第１の正規化部により正規化された等化係数の振幅和に、予め決められた値を乗算する第３の乗算器と、
   前記等化係数算出部により算出された等化係数の分散を算出する分散算出部と、
   前記分散算出部により算出された等化係数の分散を、全サブキャリヤについて平均が１となるように正規化する第２の正規化部と、
   前記第２の正規化部により正規化された等化係数の分散に、予め決められた値を乗算する第４の乗算器と、
   前記第３の乗算器により乗算された等化係数の振幅和と前記第４の乗算器により乗算された等化係数の分散とを加算する加算器と、
   前記加算器による加算結果を、予め決められた値から減算し、前記伝送路信頼度を求める減算器と、を有することを特徴とするマルチキャリヤ変調信号受信装置。
6. 請求項５に記載のマルチキャリヤ変調信号受信装置において、
   前記修正ＤＦＴ変調分析バンクが、
   前記受信した信号が直交復調された時間領域の等価ベースバンド信号に対しデシメート処理およびフィルタ処理を施して第１の信号を生成し、遅延させた前記等価ベースバンド信号に対してデシメート処理およびフィルタ処理を施して第２の信号を生成し、前記第２の信号から実部成分および虚部成分を抽出して第１および第２の成分とし、前記第１の信号から虚部成分および実部成分を抽出して第３および第４の成分とし、前記第１から第４までの成分からなる実部サブチャネル信号を生成するとともに、前記実部サブチャネル信号の第４および第３の成分と対になる実部成分および虚部成分を抽出して第１および第２の成分とし、前記実部サブチャネル信号の第２および第１の成分と対になる実部成分および虚部成分を抽出して第３および第４の成分とし、前記第１から第４までの成分からなる虚部サブチャネル信号を生成し、
   前記伝送路信頼度算出部の振幅算出部が、
   前記等化係数算出部により算出された等化係数のうち、前記修正ＤＦＴ変調分析バンクにより生成された実部サブチャネル信号および虚部サブチャネル信号の第１および第４の信号に対応する等化係数の振幅和を算出し、
   前記伝送路信頼度算出部の分散算出部が、
   前記等化係数算出部により算出された等化係数のうち、前記修正ＤＦＴ変調分析バンクにより生成された実部サブチャネル信号および虚部サブチャネル信号の第１および第４の信号に対応する等化係数の分散を算出する、ことを特徴とするマルチキャリヤ変調信号受信装置。

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