JP2014155107A

JP2014155107A - 受信装置および伝送路推定方法

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Publication number: JP2014155107A
Application number: JP2013024592A
Authority: JP
Inventors: Juntaro Mura; 淳太郎村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】メモリの使用量が増加するのを防止しつつ伝送路推定を高精度に行う受信装置を得ること。
【解決手段】本発明にかかる受信装置は、パイロット信号位置における伝送路推定値を算出するパイロット部伝送路推定手段（パイロット分離部６１，レプリカ生成部６２，レプリカ乗算部６３）、複数のパイロット信号位置における伝送路推定値を重み付けして加算することによりデータ信号位置における伝送路推定値を算出する伝送路推定部６５、重み付けで使用する重み付け係数を、想定される複数の伝送路状態に対応させて複数種類保持する重み付けテーブル部６６、実際の伝送路状態と想定される複数の伝送路状態を比較する伝送路状態比較手段（パイロット伝送路推定部６８，推定誤差計算部６９，推定誤差比較部７０）、実際の伝送路状態に近い伝送路状態が存在しない場合に重み付け係数を新たに生成するテーブル補間部６７、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、分散パイロットを用いたマルチキャリア通信の受信装置および伝送路推定方法に関する。

分散パイロットを用いたマルチキャリア通信において、分散パイロットから理論的に最適化して伝送路を推定する方法として、二次元ＷｉｅｎｅｒＦｉｌｔｅｒｉｎｇを用いる方法がある（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載された発明においては、二次元ＷｉｅｎｅｒＦｉｌｔｅｒｉｎｇを用いて重み付け係数を求める処理に逆行列計算が含まれており演算量が膨大であり回路実装上、実現が困難であるという課題を解決している。具体的には、重み付け係数を求める際に必要となる各伝送路パラメータである正規化最大ドップラー周波数、最大マルチパス遅延時間および信号対雑音電力比の値の組み合わせをあらかじめ想定される伝送路環境から決定しておき、算出される重み付け係数をテーブルとして保持しておく。この重み付け係数を使用して、各テーブルにおける伝送路推定値を求め、既知信号と比較することで、伝送路推定誤差を求める。そして、これらの伝送路推定誤差が最も少ないテーブルを選択し、データ部分の伝送路推定を実施する（特許文献１の実施の形態２参照）。

特開２０１１−１７６４５０号公報

しかしながら、特許文献１における伝送路推定は、多くの伝送路環境対応するためには、正規化最大ドップラー周波数、最大マルチパス遅延時間および信号対雑音電力比の値の組み合わせに対応した多くのテーブルが必要となるため、メモリの使用量が増加するという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、メモリの使用量が増加するのを防止しつつ伝送路推定を高精度に行う受信装置および伝送路推定方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、分散パイロットを適用した通信システムの受信装置であって、各パイロット信号位置における伝送路推定値を算出するパイロット部伝送路推定手段と、複数のパイロット信号位置における伝送路推定値を個別に重み付けしてから加算することにより各データ信号位置における伝送路推定値を算出するデータ部伝送路推定手段と、前記データ部伝送路推定手段における重み付けで使用する重み付け係数を、想定される複数の伝送路状態に対応させて複数種類保持する重み付け係数保持手段と、前記パイロット部伝送路推定手段による伝送路推定結果が示す実際の伝送路状態と、前記想定される複数の伝送路状態それぞれとを比較する伝送路状態比較手段と、前記実際の伝送路状態に近い伝送路状態が前記想定される複数の伝送路状態の中に存在しない場合に、前記重み付け係数保持手段が保持している重み付け係数に基づき、前記データ部伝送路推定手段が伝送路推定値を算出する際に使用する重み付け係数を新たに生成する新規重み付け係数生成手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、メモリサイズが大きくなるのを回避しつつ従来よりも高精度に伝送路推定を行うことが可能な受信装置を実現できるという効果を奏する。

図１は、本発明にかかる受信装置の実施の形態１の構成例を示す図である。図２は、ＯＦＤＭのフレームの構成例を示す図である。図３は、実施の形態１の周波数数領域処理部の構成例を示す図である。図４は、実施の形態２の周波数数領域処理部の構成例を示す図である。図５は、実施の形態３の周波数数領域処理部の構成例を示す図である。

以下に、本発明にかかる受信装置および伝送路推定方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
本実施の形態においては、一例として、分散パイロットを用いたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）通信の受信装置を説明する。

図１は、本発明にかかる受信装置の実施の形態１の構成例を示す図である。実施の形態１の受信装置は、マルチキャリア信号Ｓ１１を受信するアンテナ１と、アンテナ１で受信された信号をＲＦ（Radio Frequency）帯からＢＢ（Base Band）帯のベースバンド信号Ｓ２１へ変換するアナログ部２と、アナログ信号Ｓ２１をデジタル信号Ｓ３１へ変換するＡＤ変換部３と、時間領域においてＧＩ（Guard Interval）を除去する時間領域処理部４と、ＧＩ除去後の時間領域の信号Ｓ４１を周波数領域の信号Ｓ５１へ変換するＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部５と、周波数領域の信号Ｓ５１に対して、伝送路推定および周波数領域等化を行い軟判定ビット信号Ｓ６１を生成する周波数領域処理部６と、軟判定ビット信号Ｓ６１に対して誤り訂正処理を行いデータ信号系列Ｓ７１を生成する誤り訂正復号部７とで構成されている。

このような構成の受信装置においては、図２に示したようなフレーム構成のＯＦＤＭ信号を復調する。図２に示したように、１つのフレームの特定の位置にパイロット信号が配置され、その他の部分にデータ信号が配置されている。周波数領域処理部６は、まず、パイロット信号を用いて、各パイロット信号の位置における伝送路推定値をそれぞれ算出する。次に、算出した伝送路推定値（各パイロット信号位置の伝送路推定値）に基づいて、各データ信号の位置における伝送路推定値（データ部の伝送路推定値）を算出する。データ部の伝送路推定値を算出する際には、後述する特徴的な算出処理を実行することで、メモリ使用量が増加するのを抑えつつ高精度にデータ部の伝送路推定を行う。

図３は、周波数数領域処理部６の構成例を示す図である。本実施の形態の周波数領域処理部６は、パイロット分離部６１、レプリカ生成部６２、レプリカ乗算部６３、伝送路等化部６４、伝送路推定部６５、重み付けテーブル部６６、テーブル補間部６７、パイロット伝送路推定部６８、推定誤差計算部６９、推定誤差比較部７０およびデマッピング部７１を備える。

パイロット分離部６１は、ＦＦＴ部５からの入力信号Ｓ５１をデータ信号Ｓ６１１とパイロット信号Ｓ６１２に分離する。

レプリカ生成部６２は、パイロット信号のレプリカ信号Ｓ６２１を生成する。

レプリカ乗算部６３は、パイロット信号Ｓ６１２に対してレプリカ信号Ｓ６２１の複素共役を乗算することで、パイロット部（パイロット信号が挿入されている各位置）の伝送路成分Ｓ６３１（伝送路推定値）を生成する。このレプリカ乗算部６３は、パイロット分離部６１およびレプリカ生成部６２とともにパイロット部伝送路推定手段を構成する。

伝送路等化部６４は、伝送路推定部６５から入力された伝送路推定値Ｓ６５１を用いて、パイロット分離部６１から入力されたデータ信号Ｓ６１１の等化後データ成分Ｓ６４１を生成する。

データ部伝送路推定手段に相当する伝送路推定部６５は、レプリカ乗算部６３から入力された伝送路成分Ｓ６３１および重み付けテーブル部６６から入力された重み付け係数成分Ｓ６６１を用いて補間処理を行い、データ信号Ｓ６１１の等化処理で使用する伝送路推定値Ｓ６５１（データ部の伝送路推定値）を算出する。伝送路推定値Ｓ６５１の算出は、特許文献１に記載の受信装置と同様の手順で行う。

重み付け係数保持手段に相当する重み付けテーブル部６６は、１つ以上の重み付け係数テーブルを保持しており、推定誤差比較部７０から入力されたテーブル選択信号Ｓ７０１が示す重み付け係数テーブル内の各係数、または、保持している重み付け係数テーブル（以下、既存テーブルと称す）内の各係数に基づいて新たに生成された係数（新たに生成された重み付け係数テーブル内の各係数）を重み付け係数成分Ｓ６６１として伝送路推定部６５へ出力する。なお、新たな重み付け係数テーブルはテーブル補間部６７が生成する。

ここで、重み付けテーブル部６６が保持している重み付け係数テーブルの詳細について説明する。なお、重み付け係数テーブルは、上記の特許文献１で使用されているものと同様である。

重み付けテーブル部６６は、Ｎ個の重み付け係数テーブルを保持している。各重み付け係数テーブルの係数（テーブルに登録されている重み付け係数）は、図２に示すパイロット信号とデータ信号からなるＯＦＤＭのフレームを構成するサブキャリアＫ個、ＯＦＤＭシンボルＬ個の計Ｋ×Ｌ個の各信号点に対して、各推定に用いるパイロット信号Ｍ個分の重み付け係数を保持している。例えばＭ＝４の場合、１つの信号位置に対し、当該信号位置における伝送路推定値算出（伝送路推定部６５における補間処理）で使用される４個のパイロット信号（算出対象の信号位置に近い４個のパイロット信号）の情報と、４個のパイロット信号それぞれの重み付け係数とが含まれる。すなわち、図２に示したフレーム構成の場合には、１テーブルあたり７×１４＝９８個のレコード（対応付けられた情報の列）が含まれ、１つのレコードには、処理対象（伝送路推定対象）の信号位置の識別情報（たとえば座標(k,l)）と、その信号位置における伝送路推定で使用する４個のパイロット信号の識別情報（たとえば座標）と、これら４個の各パイロット信号それぞれ対応する４つの重み付け係数が含まれる。なお、処理対象の信号位置がパイロット信号の位置の場合、レコードには、このパイロット信号を除いた近隣の４個のパイロット信号の情報と重み付け係数が含まれる。

重み付け係数Ｗは式（１）であらわすことができる。式（１）において、θはパイロットの相互相関ベクトルを表し、Φはパイロットシンボル同士の自己相関行列を表す。θおよびΦはそれぞれ式（２），式（３）で示される。式（２）は、サブキャリア番号ｋ，ＯＦＤＭシンボル番号ｌの（ｋ，ｌ）の信号に対してパイロット信号（Ｋ_m，Ｌ_m）との相互相関ベクトルを示している。ｓｉｎｃはｓｉｎｃ関数、ｆｄは最大正規化ドップラー周波数、ｄｓはシンボル周期正規化マルチパス遅延時間を示す。式（３）は、パイロット信号（Ｋ_m，Ｌ_m）と他のパイロット信号（Ｋ_m'，Ｌ_m'）との自己相関ベクトルを示している。δはデルタ関数を表し、ｓｎは信号対雑音電力比を示している。θ，Φの値を求めるには、伝送路環境を示すｆｄ，ｄｓ，ｓｎの値が既知である必要がある。あらかじめ、想定される伝送路環境から、これらのパラメータの組み合わせをＮ通り決めておくことで、Ｎ個の重み付け係数のテーブルを生成できる。

Ｗ^T＝θ^T(k,l)Φ^-1 …（１）
θ（ｋ-K_ｍ，ｌ−L_ｍ）＝sinc（2π*fd*(k-K_m)）*sinc（2π*ds*(l-L_m)） …（２）
Φ(K_m-K_m',L_m-L_m')=δ（K_m-K_m'，L_m-L_m'）/sn+θ(K_m-K_m',L_m-L_m') …（３）

新規重み付け係数生成手段に相当するテーブル補間部６７は、重み付けテーブル部６６が保持している重み付け係数テーブル（既存テーブル）の各係数である重み付けテーブル成分Ｓ６６３を使用して新たな重み付け係数テーブルを生成し、生成した新たな重み付けテーブル成分Ｓ６７１を重み付けテーブル部６６へ出力する。なお、生成した新たな重み付けテーブル成分Ｓ６７１を伝送路推定部６５へ直接出力するように構成してもよい。

パイロット伝送路推定部６８は、重み付けテーブル部６６が保持している複数の重み付け係数テーブル（既存テーブル）の各係数である複数の重み付けテーブル値Ｓ６６２と、レプリカ乗算部６３から入力された伝送路成分Ｓ６３１とから、各既存テーブルを使用した場合のパイロット部の伝送路推定値Ｓ６８１を生成する。ここでは、既存テーブルがＮ個存在し、パイロット伝送路推定部６８は、パイロット部の伝送路推定値Ｓ６８１をＮ個生成することとする。１フレームには複数のパイロット信号が存在するため、１フレーム内のパイロット信号それぞれに対する伝送路推定値が生成される。例えば、図２のフレーム構成であれば、１つの既存テーブルに対して１１個の伝送路推定値が生成される。

なお、レプリカ乗算部６３から入力された伝送路成分Ｓ６３１はパイロット部の各位置（フレーム内の各パイロット信号の位置）における伝送路推定値であるが、パイロット伝送路推定部６８は、各パイロット信号の位置における伝送路推定値を、当該位置周辺の他のパイロット信号の位置における伝送路推定値（伝送路成分Ｓ６３１）と各テーブルに登録されている重み付け係数とを用いて算出する（補間処理により求める）。

推定誤差計算部６９は、パイロット成分の伝送路成分Ｓ６３１とパイロット伝送路推定部６９で生成されたＮ個のパイロット部の伝送路推定値Ｓ６８１とを用いて、Ｎ個の伝送路推定値Ｓ６８１それぞれの推定誤差を計算し、得られたＮ個の伝送路推定誤差を伝送路推定誤差Ｓ６９１として推定誤差比較部７０へ出力する。上述したように１フレームには１１個のパイロット信号が含まれており（図２のフレーム構成の場合）、Ｎ個の伝送路推定値Ｓ６８１それぞれには１１個の推定値が含まれている。伝送路成分Ｓ６３１にも１１個の推定値が含まれている。そのため、例えば、各伝送路推定値Ｓ６８１の１１個の推定値を合計してＮ個の合計値を算出し、また、伝送路成分Ｓ６３１の１１個の推定値を合計し、Ｎ個の合計値それぞれについて、伝送路成分Ｓ６３１の合計値との誤差を求め、伝送路推定誤差Ｓ６９１として出力する。

推定誤差比較部７０は、推定誤差計算部６９から入力されたＮ個の伝送路推定誤差を比較し、誤差が最小のものを選択し、選択結果を示すテーブル番号信号Ｓ７０１を重み付けテーブル部６６へ出力する。テーブル番号信号Ｓ７０１は、最小の推定誤差が得られた既存テーブルの番号を示す。このとき、誤差が最小のものでもそれが所定のしきい値を超えている場合、すなわち、重み付けテーブル部６６が保持している既存テーブルの中に最適なテーブルが存在していないと判断した場合、既存テーブルに基づいて新たな重み付け係数テーブルを生成する必要があることを重み付けテーブル部６６へ通知する。新たなテーブルを生成する際に使用する既存テーブルの候補として、誤差が少ない既存テーブルをいくつか選択して併せて通知するようにしてもよい。この推定誤差比較部７０は、パイロット伝送路推定部６８および推定誤差計算部６９とともに伝送路状態比較手段を構成する。

なお、新たな重み付け係数テーブルを生成する必要がある旨の通知を推定誤差比較部７０から受けた重み付けテーブル部６６は、テーブル補間部６７に対して、２つ以上の既存テーブルの各係数を出力するとともに新たなテーブルの生成を指示する。その後、新たなテーブルが生成されると、生成されたテーブルの各係数を重み付け係数成分Ｓ６６１として伝送路推定部６５へ出力する。伝送路推定部６５へ出力した後は新たなテーブルを破棄する。メモリ容量に余裕がある場合には新たなテーブルを破棄せずに保持し続けるようにしてもよい。

デマッピング部７１は、等化後、入力されたデータ成分Ｓ６４１に対してデマッピングを行い、軟判定ビット系列Ｓ６１を生成する。

次に、周波数領域処理部６において特徴的な処理を行うテーブル補間部６７について詳しく説明する。

テーブル補間部６７は、重み付けテーブル部６６から得られるＮ個の重み付けテーブル（ここでは例としてＮ＝２とする）成分Ｓ６６３を用い、式（４）に従って新たなテーブル成分Ｗ_X（重み付けテーブル成分Ｓ６７１）を生成する。なお、０＜α＜１とする。一例として、α＝０．５の場合、パラメータｆｄ₁，ｄｓ₁，ｓｎ₁から生成された重み付け係数Ｗ₁、パラメータｆｄ₂，ｄｓ₂，ｓｎ₂から生成された重み付け係数Ｗ₂とすると、サブキャリア番号ｋ，ＯＦＤＭシンボル番号ｌの重み付け係数Ｗ_X(k,l)はＷ₁(k,l)とＷ₂(k,l)の各パラメータの中間値を重み付け係数の近似値として得ることができる。αの値を調整することで、パラメータｆｄ₁，ｄｓ₁，ｓｎ₁とパラメータｆｄ₂，ｄｓ₂，ｓｎ₂の間の重み付け係数を任意につくることができ、各テーブルが想定しているパラメータを補間した重み付け係数を簡易な演算で生成することができる。例えば、伝送路環境のパラメータが（ｆｄ₁＋ｆｄ₁）/2，（ｄｓ₁＋ｄｓ₁）/2，（ｓｎ₁＋ｓｎ₁）/2に対応した重み付け係数が必要なとき、各パラメータの平均となるので、α＝０．５とすることで最適な重み付け係数を得ることができる。Ｗ_Xを生成することで、初期から保持しているテーブル数より候補数を増やすことができ伝送路推定精度が向上する。
Ｗ_X(k,l)＝αＷ₁（ｋ，ｌ）＋（１−α）Ｗ₂（ｋ，ｌ） …（４）

Ｎが２より大きい場合を式（５）に示す。Ｎ個の各重み付け係数テーブルの重み付け係数Ｗ_１，Ｗ_２，…，Ｗ_Nとしてα_１＋α_２＋…＋α_N＝１かつα_ｎ＞０（ｎ＝1，2，…，N）を満たす。式（５）より、αの値を変えることで、Ｎ個の各テーブルのパラメータを補間したテーブルを簡易な演算で生成することができる。
Ｗ_X(k,l)＝α_１Ｗ_１(k,l)＋α_２Ｗ_２(k,l)＋…＋α_NＷ_N(k,l) …（５）

以上のように、本実施の形態の受信装置は、データ信号の位置に対応する伝送路推定で使用する重み付け係数のテーブルを、予想される複数の伝送路状態に対応させて複数用意しておき、伝送路推定を行う際には、その時点の伝送路状態と予め想定していた伝送路状態（用意している各テーブルに対応する伝送路状態）の差に基づいて、用意しておいたテーブル（既存テーブル）の中の一つ、または既存テーブルに基づいて新たに生成したテーブルを用いて、伝送路推定を行うこととした。これにより、メモリサイズ（予め用意しておくテーブルの数）が大きくなるのを回避しつつ従来よりも高精度に伝送路推定を行うことができる。

実施の形態２．
実施の形態２の受信装置を説明する。なお、受信装置の全体構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。本実施の形態の受信装置においては、実施の形態１の受信装置とは異なる周波数領域処理を行う。

図４は、実施の形態２の受信装置が備えている周波数領域処理部６ａの構成例を示す図である。周波数領域処理部６ａは、実施の形態１の周波数領域処理部６（図３参照）に対して速度推定部７２を追加するとともに、テーブル補間部６７をテーブル補間部６７ａに置き換えたものである。

実施の形態１の周波数領域処理部６では、既に保持しているテーブル（既存テーブル）を生成した際に、伝送路推定部６５における補間処理で使用する各テーブルのパラメータｆｄ，ｄｓ，ｓｎの値が既知であり、必要となる伝送路環境のパラメータが明確な場合に、αの値を調整し、必要となるパラメータの重み付け係数のテーブルを生成した。これに対して、本実施の形態の周波数領域処理部６ａでは、速度推定部７２から得られる速度の情報からαの値を決定する。なお、実施の形態１と同様の処理については説明を省略する。

速度推定部７２の動作について説明する。速度推定部７２は、自装置の速度情報を取得する。本受信装置が移動体もしくは移動中に使用が想定される端末に具備される場合、車等の移動体は常に自ら速度情報を保持しているので、その情報をもらうことで速度情報を得ることができる。また、外部から速度情報を得ることができない場合には、加速度センサを備え、常に自らの速度を監視することで、速度を推定する。なお、速度を推定する方法は多種多様にあり、これらの例に挙げた限りではない。推定結果（自装置の速度）は速度情報Ｓ７２１としてテーブル補間部６７ａへ出力する。速度推定部７２は、自装置の速度情報を常に取得してテーブル補間部６７ａへ出力するのではなく、テーブル補間部６７ａから要求された場合に出力するようにしても構わない。例えば、新たな重み付け係数テーブルの生成が必要と推定誤差比較部７０で判断された場合に、テーブル補間部６７ａが速度情報を要求し、この要求に対する応答として速度情報Ｓ７２１を出力するようにしても構わない。

テーブル補間部６７ａは、速度推定部７２から得られる速度情報Ｓ７２１を使用して、新たな重み付けテーブル成分を生成する際に使用する上式（４）の係数αを決定する。最大正規化ドップラー周波数ｆｄは搬送波周波数と移動速度で決定されるが搬送波周波数は固定であるので、ｆｄの値は移動速度の値（速度情報Ｓ７２１）から求めることができる。伝送路環境に応じたｆｄを得ることができるので、ｆｄに基づいて決定した係数αを使用することにより最適な重み付け係数を得ることができる。その結果、高精度に伝送路推定を行うことができる。

例えば、速度情報Ｓ７２１から得られる最大正規化ドップラー周波数がｆｄ_sである場合、２つの重み付け係数Ｗ₁，Ｗ₂を保持しており、Ｗ₁はパラメータｆｄ₁，ｄｓ₁，ｓｎ₁からなり、Ｗ₂はパラメータｆｄ₂，ｄｓ₁，ｓｎ₁からなり（ｆｄ₁＜ｆｄ_s＜ｆｄ₂）、パラメータｆｄ_s，ｄｓ_s，ｓｎ_sに最適化された重み付け係数Ｗ_xを得ようとするときの式（４）のαを決定する。（ｆｄ₁＜ｆｄ_s＜ｆｄ₂）の関係からｆｄ₁とｆｄ_sの差とｆｄ₂とｆｄ_sの差の比の関係から式（６）で表すことができ，Ｗ_xは式（７）で示すことができる。
α＝（ｆｄ_s−ｆｄ₁）/（ｆｄ₂−ｆｄ₁） …（６）
Ｗ_x(k,l)＝（ｆｄ₂−ｆｄ_s）/（ｆｄ₂−ｆｄ₁）Ｗ₁（k，l）
＋（ｆｄ_s−ｆｄ₁）/（ｆｄ₂−ｆｄ₁）Ｗ₂（k，l） …（７）

このように、本実施の形態の受信装置において、周波数領域処理部６ａは、伝送路環境に関連するパラメータである自装置の速度情報に基づいて、テーブル補間部６７ａが新たな重み付け係数テーブルを生成する際に使用する係数αを決定するので、伝送路状態に応じた最適な重み付け係数テーブルを新たに生成することができ、高精度な伝送路推定を実現できる。

実施の形態３．
実施の形態３の受信装置を説明する。なお、受信装置の全体構成は実施の形態１，２と同様である（図１参照）。本実施の形態の受信装置においては、実施の形態１，２の受信装置とは異なる周波数領域処理を行う。

図５は、実施の形態３の受信装置が備えている周波数領域処理部６ｂの構成例を示す図である。周波数領域処理部６ｂは、実施の形態１の周波数領域処理部６（図３参照）が備えていたテーブル補間部６７および推定誤差計算部６９をテーブル補間部６７ｂおよび推定誤差計算部６９ｂに置き換えたものである。

実施の形態２のテーブル補間部６７ａでは、重み付け係数テーブルを新たに生成する際に使用する係数αを速度情報に基づいて決定したが、本実施の形態のテーブル補間部６７ｂは、推定誤差計算部６９Ｂにおける計算結果（伝送路推定誤差Ｓ６９１）に基づいて係数αを決定する。実施の形態１と同様の処理については説明を省略する。

本実施の形態の推定誤差計算部６９ｂは、実施の形態１と同様に、レプリカ乗算部６３が算出したパイロット部における伝送路成分Ｓ６３１と、あらかじめ保持しているテーブルからパイロット伝送路推定部６８が算出した伝送路推定値Ｓ６８１との誤差を算出するが、テーブル補間部６７ｂが係数αを決定できるように、テーブル補間部６７ｂに対しても伝送路推定誤差Ｓ６９１を出力する。例えば、既存テーブルがテーブルＡとＢの２つの場合、テーブルＡから算出された伝送路推定値Ａから求まる誤差をＥ_A、テーブルＢから算出された伝送路推定値Ｂから求まる誤差をＥ_Bとすると、これらの伝送路推定誤差を伝送路推定誤差Ｓ６９１として出力する。

テーブル補間部６７ｂは、伝送路推定誤差Ｓ６９１として入力されたＥ_AおよびＥ_Bに基づいて、新たな重み付け係数テーブルを生成する際に使用する係数αを決定する。具体的には、式（８）を用いて係数αを決定する。この場合、補間して生成した重み付けテーブルＷ_xは式（９）で生成される。
α＝Ｅ_B／（Ｅ_A＋Ｅ_B） …（８）
Ｗ_x(k,l)＝Ｅ_B／（Ｅ_A＋Ｅ_B）Ｗ_A(k,l)＋Ｅ_A／（Ｅ_A＋Ｅ_B）Ｗ_B(k,l) …（９）

本実施の形態の周波数領域処理部６ｂにおいては、テーブル補間部６７ｂで生成された上記のＷ_xから求められる伝送路推定値（パイロット伝送路推定部６８が求める）と伝送路成分（レプリカ乗算部６３から出力される）から伝送路推定誤差Ｅ_xを推定誤差計算部６９ｂが算出できるので、推定誤差比較部７０は、推定誤差計算部６９ｂから最初に出力されたＥ_A，Ｅ_Bとその後に出力されたＥ_xの３つを対象として比較を行い、もっとも誤差が小さい重み付けテーブルを重み付けテーブル部６６が選択・出力し、出力されたテーブルを用いて伝送路推定部６５がデータ部の伝送路推定を行う。

このように、本実施の形態の受信装置において、周波数領域処理部６ｂは、既存テーブルを用いて算出した伝送路推定誤差に基づいて、新たな重み付け係数テーブルを生成する際に必要な係数αを決定し、決定したαを使用してテーブルを新たに生成し、さらに、既存テーブルと新たに生成したテーブルの中から最適なテーブルを選択・使用してデータ部の伝送路推定を行うこととした。これにより、高精度な伝送路推定を実現できる。

以上のように、本発明は、１フレーム内にパイロット信号とデータ信号が混在するマルチキャリア信号の受信装置として有用である。

１アンテナ、２アナログ部、３ＡＤ変換部、４時間領域処理部、５ＦＦＴ部、６，６ａ，６ｂ周波数領域処理部、７誤り訂正復号部、６１パイロット分離部、６２レプリカ生成部、６３レプリカ乗算部、６４伝送路等化部、６５伝送路推定部、６６重み付けテーブル部、６７，６７ａ，６７ｂテーブル補間部、６８パイロット伝送路推定部、６９，６９ｂ推定誤差計算部、７０推定誤差比較部、７１デマッピング部、７２速度推定部。

Claims

分散パイロットを適用した通信システムの受信装置であって、
各パイロット信号位置における伝送路推定値を算出するパイロット部伝送路推定手段と、
複数のパイロット信号位置における伝送路推定値を個別に重み付けしてから加算することにより各データ信号位置における伝送路推定値を算出するデータ部伝送路推定手段と、
前記データ部伝送路推定手段における重み付けで使用する重み付け係数を、想定される複数の伝送路状態に対応させて複数種類保持する重み付け係数保持手段と、
前記パイロット部伝送路推定手段による伝送路推定結果が示す実際の伝送路状態と、前記想定される複数の伝送路状態それぞれとを比較する伝送路状態比較手段と、
前記実際の伝送路状態に近い伝送路状態が前記想定される複数の伝送路状態の中に存在しない場合に、前記重み付け係数保持手段が保持している重み付け係数に基づき、前記データ部伝送路推定手段が伝送路推定値を算出する際に使用する重み付け係数を新たに生成する新規重み付け係数生成手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
前記重み付け係数保持手段が保持する複数種類の重み付け係数は種類ごとにテーブル化され、各テーブルは、フレーム内の信号位置それぞれについての、特定の伝送路状態における伝送路推定値の算出で利用するパイロット信号位置の伝送路推定値の情報、および当該情報が示す各伝送路推定値を重み付けするための重み付け係数が登録されていることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
自装置の移動速度を推定する速度推定手段、
をさらに備え、
前記新規重み付け係数生成手段は、前記重み付け係数保持手段が保持している複数種類の重み付け係数の一部を選択し、選択した各重み付け係数に対して、前記移動速度の推定結果に基づいて決定した係数を乗算し、係数乗算後の各重み付け係数を加算した結果を新たな重み付け係数とすることを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
前記想定される複数の伝送路状態それぞれに対して、パイロット信号位置それぞれにおける伝送路推定値を、前記パイロット部伝送路推定手段により算出された、推定対象位置以外のパイロット信号位置の伝送路推定値と、前記重み付け係数保持手段で保持されているテーブルとに基づいて算出し、当該算出した、前記想定される複数の伝送路状態それぞれについての伝送路推定値と、前記パイロット部伝送路推定手段により算出された、前記推定対象位置の伝送路推定値の誤差を算出する誤差算出手段、
をさらに備え、
前記新規重み付け係数生成手段は、前記重み付け係数保持手段が保持している複数種類の重み付け係数の一部を選択し、選択した各重み付け係数に対して、前記誤差算出手段で算出された誤差に基づいて決定した係数を乗算し、係数乗算後の各重み付け係数を加算した結果を新たな重み付け係数とすることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
分散パイロットを適用した通信システムの受信装置における伝送路推定方法であって、
各パイロット信号位置における伝送路推定値を算出するパイロット部伝送路推定ステップと、
想定される複数の伝送路状態に対応させて複数種類準備されている重み付け係数、または、当該複数種類準備されている重み付け係数に基づいて新たに生成した重み付け係数を用いて、複数のパイロット信号位置における伝送路推定値を個別に重み付けし、重み付け後の各伝送路推定値を加算することにより各データ信号位置における伝送路推定値を算出するデータ部伝送路推定ステップと、
を含み、
前記データ部伝送路推定ステップでは、実際の伝送路状態が前記複数の伝送路状態の一つに近い場合は、実際の伝送路状態に近い伝送路状態に対応する重み付け係数を使用して伝送路推定値を算出し、実際の伝送路状態が前記複数の伝送路状態のいずれにも近くない場合には、前記複数種類準備されている重み付け係数に基づいて新たに生成した重み付け係数を使用して伝送路推定値を算出することを特徴とする伝送路推定方法。