JP4397705B2 - 伝送路特性推定装置、受信機及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおける伝送路特性推定装置、受信機及びその伝送路特性推定装置、受信機をコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムに関する。

無線通信システムにおいてマルチパス伝搬による自パス干渉を抑圧することは、高速伝送を実現する上で重要である。例えば、シングルキャリア伝送を用いる無線通信システムにおいて有効な自パス干渉抑圧技術としては周波数領域等化方式が知られている。特に、最小平均自乗誤差（Minimum Mean Square Error）規範を用いた周波数領域等化方式では、チャネル利得の小さい周波数成分における雑音強調を抑圧することができ、有効な等化アルゴリズムとして知られている（以下、この最小平均自乗誤差規範による周波数領域等化方式をＭＭＳＥ周波数等化方式と称する）。

図５は、ＭＭＳＥ周波数等化方式を用いた従来の受信機３００を具備する無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図５において、送信機１では、送信データ及び送信パイロット信号の各先頭にサイクリック・プリヒックス（Cyclic Prefix、以下、ＣＰと称する）をＣＰ挿入器１１ａ，１１ｂにより挿入し、次いで、それらＣＰ挿入後の送信データ及び送信パイロット信号を時間多重器１２により時間多重し、この時間多重された信号をアンテナ１３から無線送信する。図６は、その送信信号の伝送フレームの構成例を示す図である。図６の例では、パイロット信号の末尾の３２シンボルがパイロット信号の先頭部分（ＣＰ部分）に複写され、また、データの末尾の３２シンボルがデータの先頭部分（ＣＰ部分）に複写されている。なお、パイロット信号は受信機側との間で予め整合された既知の信号である。

受信機３００では、アンテナ２１により受信された信号の受信データ及び受信パイロット信号から、それぞれＣＰをＣＰ除去器２２ａ，２２ｂにより除去する。次いで、伝送路推定器３１０が、ＣＰ除去後の受信パイロット信号から伝送路特性推定値及び雑音電力推定値を求める。ＭＭＳＥ周波数等化器２４は、それら伝送路特性推定値及び雑音電力推定値を使用して、（１）式によりＣＰ除去後の受信データを周波数領域で等化し出力する。

但し、ｄ_ｒ（ｎ）はＣＰ除去後の受信データ、ｄ_ｒ’（ｎ）はＭＭＳＥ周波数等化後の受信データ、Ｈ_ａ（ｆ）は周波数領域の伝送路特性推定値、Ｎ_ａは雑音電力推定値、Ｆ｛ｘ｝はｘの離散フーリエ変換、Ｆ^−１｛ｘ｝はｘの逆離散フーリエ変換、^*は複素共役の表記、である。

図７は、図５の従来の伝送路推定器３１０の構成を示すブロック図である。図７において、先ず、離散フーリエ変換器２３１ａがＣＰ除去後の受信パイロット信号ｐ_ｒ（ｎ）、（ｎは０から（Ｎ_ｐ−１）までの整数）に対してＮ_ｐポイントの離散フーリエ変換を行う（（２）式参照）。但し、Ｎ_ｐはＣＰ除去後の受信パイロット信号ｐ_ｒ（ｎ）の系列長、ｐ_ｒ（ｆ）は離散フーリエ変換後の信号である。

次いで、この変換後のパイロット信号Ｐ_r（ｆ）に対して乗算器２３４ｃにより所定信号を乗じることによって、（３）式に示される周波数領域の伝送路特性推定値Ｈ_ａ（ｆ）が得られる。但し、Ｐ_t（ｆ）は既知のパイロット信号の周波数特性である。

ここで、伝送路特性推定値Ｈ_ａ（ｆ）は雑音が付加された伝送路特性推定値であるので、雑音の影響を取り除く必要がある。このらめに、逆離散フーリエ変換器２３２により伝送路特性推定値Ｈ_ａ（ｆ）を逆離散フーリエ変換し、時間領域の伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）を求める。この時間領域の伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）は、推定した遅延プロファイルを表している。一般に、ＣＰ長Ｎ_ＣＰは伝送路の最大遅延時間より長く設定されるので、該ＣＰ長Ｎ_ＣＰより長い時間領域の成分はすべて雑音成分とみなすことができる。これにより、乗算器２３４ａにより、伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）に対して、ＣＰ長Ｎ_ＣＰ内の成分のみ取り出す係数ｇ_ＮＥ（ｎ）を有するフィルタ２３５ｃを乗じることにより、伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）から雑音成分を除去する。次いで、伝送路推定値補間器２３６がその雑音除去後の伝送路特性推定値に対してデータ補間を行う。一般にパイロット長は、オーバヘッドを小さくするためにデータ長より短い。そこで、足らない分を伝送路推定値補間器２３６によりデータ値「０」で補間してデータ長と同じ長さの伝送路特性推定値を得る。次いで、離散フーリエ変換器２３１ｂがデータ補間後の伝送路特性推定値に対して離散フーリエ変換を行い、周波数領域の伝送路特性推定値Ｈ_ａ’（ｆ）を出力する（（４），（５）式参照）。この伝送路特性推定値Ｈ_ａ’（ｆ）がＭＭＳＥ周波数等化器２４に入力されて、上記（１）式における周波数領域の伝送路特性推定値Ｈ_ａ（ｆ）として使用される。

また、乗算器２３４ｂにより、伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）に対して、上記係数ｇ_ＮＥ（ｎ）の逆特性の係数（１−ｇ_ＮＥ（ｎ））を有するフィルタ２３５ｄを乗じることにより、伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）からＣＰ長Ｎ_ＣＰ外の成分を取り出す。次いで、雑音電力推定器２３７が該乗算器２３４ｂの出力を積分することにより雑音電力推定値Ｎ_ａを算出し出力する（（６）式参照）。

A. Czylwik, "Low Overhead Pilot-Aided Synchronization for Single Carrier Modulation with Frequency Domain Equalization," Proc. GLOBECOM '98, pp. 2068-2073, Sydney, Australia, Nov. 1998.

しかし、上述した従来の技術では、送信機にＣＰ挿入器が具備されていない場合、パイロット信号にＣＰが挿入されないために伝送路特性推定値の精度が劣化するという問題が生じる。このためＣＰ挿入器が要求されない既存規格の無線通信システムでは、周波数領域等化を行ったとしても十分な効果が得られない。

図８、図９は、ＣＰ挿入なしによる従来の影響を説明するための概念図である。図８では、送信側で送信パイロット信号（「Ａ」〜「Ｅ」のシンボル）にＣＰ（「Ｅ」のシンボルのコピー）が挿入されるので、マルチパス伝搬による干渉成分（「お」のシンボルの遅延成分）がＣＰ内に収まり、受信機のＣＰ除去器により該干渉成分を除去することができる。これにより離散フーリエ変換後の周波数成分には干渉成分が含まれず、上記（３）式によりパスの振幅と位相情報のみを取り出すことができるので、伝送路特性推定値が精度よく求められる。

しかし、図９では、送信側で送信パイロット信号（「Ａ」〜「Ｅ」のシンボル）にＣＰが挿入されないので、マルチパス伝搬による干渉成分（「お」のシンボルの遅延成分）が送信パイロット信号本体部分（「Ａ」のシンボル）にかかり、受信機のＣＰ除去器によっても当然のことながら該干渉成分を除去することができない。これにより離散フーリエ変換後の周波数成分には干渉成分が含まれるので、上記（３）式により伝送路特性推定値を求めても、信号が巡回していない部分（「お」のシンボル部分）でパスの振幅や位相の推定誤りが発生する。このようにＣＰが挿入されない場合、伝送路特性推定値の精度が劣化するので周波数領域等化を行ったとしても十分な効果が得られない。

また、パイロット信号にＣＰが挿入されないことにより、上記（６）式で求められた雑音電力が実際よりも大きく推定されてしまうという問題が生じる。図１０、図１１は、ＣＰ挿入なしによる雑音電力への従来の影響を説明するための波形図である。図１０には遅延波の電力の時間変化の一例が示されている。そして、図１１には、パイロット信号にＣＰが挿入されなかった場合の図１０の遅延波の雑音電力推定値の時間変化が示されている。図１０、図１１に示されるように、雑音電力推定値が遅延波の電力に比例し、且つ実雑音電力より大きく推定されている。これはＣＰの挿入がなかったために、受信パイロット信号の周波数特性に干渉成分が含まれることとなり、実雑音電力と干渉電力の和が雑音電力として推定されたためである。このように雑音電力推定値の精度が劣化することにより、ＭＭＳＥ周波数等化方式ではビット誤りを抑えることができず、通信品質に悪影響を及ぼす虞がある。

また、ＣＰ挿入器が要求されていない既存規格の送信機に対してＣＰ挿入器を網おけるようにすることは、ＣＰ除去器を持たない既存規格の受信機とのバックワード・コンパチビリティを保つためには難しく、特に共通チャネルであるパイロットチャネルにＣＰを挿入することは現実的に不可能である。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、送信側でＣＰが挿入されない場合に、ＣＰが挿入されたときの受信信号を再現することにより受信精度向上を図ることができる伝送路特性推定装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、送信側でＣＰが挿入されない場合に、雑音電力推定値の精度向上を図ることにより受信精度向上を図ることができる伝送路特性推定装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、送信側でＣＰが挿入されない場合に、ＣＰが挿入されたときの受信信号を再現することにより受信精度向上を図ることができる受信機を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、本発明の伝送路特性推定装置をコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、本発明の受信機をコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る伝送路特性推定装置は、既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定装置において、前記既知信号と伝送路特性推定用入力信号とに基づいて伝送路特性推定値を算出する伝送路特性推定値演算手段と、前記受信機により受信された受信既知信号を第一段階の前記伝送路特性推定用入力信号に用いて前記伝送路特性推定値演算手段により算出された第一段階の伝送路特性推定値と、前記既知信号とを伝送路の最大遅延時間の長さだけ巡回畳み込み演算し、前記受信既知信号の先頭から伝送路の最大遅延時間の長さの部分を該巡回畳み込み演算結果に置き換えることで擬似受信信号を作成する擬似受信信号作成手段と、を備え、前記擬似受信信号を第二段階の前記伝送路特性推定用入力信号に用いて前記伝送路特性推定値演算手段により第二段階の伝送路特性推定値を算出することを特徴とする。

本発明に係る伝送路特性推定装置においては、前記第二段階の伝送路特性推定値を使用して、雑音電力推定情報を算出する雑音電力推定手段を備えたことを特徴とする。

本発明に係る伝送路特性推定装置においては、過去の前記雑音電力推定情報を保持する記憶手段と、前記記憶手段の保持値に基づいて最適な雑音電力推定情報を選択する選択手段とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る受信機は、既知信号を送信機から送信する無線通信システムにおける受信機において、前述のいずれかの伝送路特性推定装置を備えたことを特徴としている。

本発明に係るコンピュータプログラムは、既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定処理を行うためのコンピュータプログラムであって、前記既知信号と伝送路特性推定用入力信号とに基づいて伝送路特性推定値を算出する機能と、前記受信機により受信された受信既知信号を第一段階の前記伝送路特性推定用入力信号に用いて前記伝送路特性推定値算出機能により算出された第一段階の伝送路特性推定値と、前記既知信号とを伝送路の最大遅延時間の長さだけ巡回畳み込み演算し、前記受信既知信号の先頭から伝送路の最大遅延時間の長さの部分を該巡回畳み込み演算結果に置き換えることで擬似受信信号を作成する機能と、前記擬似受信信号を第二段階の前記伝送路特性推定用入力信号に用いて前記伝送路特性推定値算出機能により第二段階の伝送路特性推定値を算出する機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする。

本発明に係るコンピュータプログラムにおいては、前記第二段階の伝送路特性推定値を使用して、雑音電力推定情報を算出する機能をさらにコンピュータに実現させることを特徴とする。

本発明に係るコンピュータプログラムにおいては、過去の前記雑音電力推定情報を記憶手段に保持する機能と、前記記憶手段の保持値に基づいて最適な雑音電力推定情報を選択する機能とをさらにコンピュータに実現させることを特徴とする。

上記コンピュータプログラムにより、前述の伝送路特性推定装置がコンピュータを利用して実現できるようになる。

本発明によれば、受信既知信号に基づいた第一段階の伝送路特性推定値と既知信号とから擬似受信信号を作成することにより、送信側でＣＰが挿入されない場合に、ＣＰが挿入されたときの受信信号を再現することが可能となり、受信精度向上を図ることができる。

また、過去の雑音電力推定情報（雑音電力推定値又は雑音電力スペクトル密度推定値）に基づいた最適な雑音電力推定情報が選択されるので、送信側でＣＰが挿入されない場合に、雑音電力推定値の精度向上を図ることが可能となり、受信精度向上を図ることができる。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る伝送路推定器２３（伝送路特性推定装置）を備えた受信器２を具備する無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図１において、送信機１００は上記図５の送信機１の構成に対してＣＰ挿入器１１ａ、１１ｂを備えていないものである。送信機１００では、時間多重器１２が、ＣＰ挿入なしの送信データ及び送信パイロット信号を時間多重する。そして、この時間多重された信号がアンテナ１３から無線送信される。このＣＰなしの送信信号の伝送フレームの構成は、例えば上記した図６のフレーム構成からＣＰ部分が削除されたものである。また、パイロット信号は受信機側との間で予め整合された既知の信号である。

図１に示される受信機２において、上記図５の従来の構成と異なっているのは伝送路推定器２３のみであり、その他の構成は従来と同様である。
受信機２では、ＣＰ除去器２２ａがアンテナ２１により受信された信号の受信データに対してＣＰ除去処理を施し、また、ＣＰ除去器２２ｂがアンテナ２１により受信された信号の受信パイロット信号に対してＣＰ除去処理を施す。なお、ＣＰなしで送信された受信信号に対しては、ＣＰ除去器２２ａ、２２ｂは何も処理せずにそのまま通過させる。

次いで、伝送路推定器２３が、ＣＰ除去器２２ｂ通過後の受信パイロット信号から伝送路特性推定値及び雑音電力推定値を求める。ＭＭＳＥ周波数等化器２４は、それら伝送路特性推定値及び雑音電力推定値を使用して、上記（１）式によりＣＰ除去器２２ａ通過後の後の受信データを周波数領域で等化し出力する。

以下、本発明の一実施形態に係る伝送路推定器２３（伝送路特性推定装置）について詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る伝送路推定器２３の構成を示すブロック図である。
図２において、伝送路推定部２３には、ＣＰ除去器２２ｂ通過後の系列長Ｎ_ｐの受信パイロット信号ｐ_ｒ（ｎ）が入力される。この入力により、先ず、スイッチＳＷ１により該受信パイロット信号ｐ_ｒ（ｎ）を離散フーリエ変換器２３１ａへ入力する。そして、上記図７と同様に、受信パイロット信号ｐ_ｒ（ｎ）を離散フーリエ変換器２３１ａにより離散フーリエ変換し、この変換後のパイロット信号Ｐ_r（ｆ）に対して乗算器２３４ｃにより所定信号を乗じることによって、上記（３）式に示される周波数領域の伝送路特性推定値Ｈ_ａ（ｆ）を得る。次いで、この伝送路特性推定値Ｈ_ａ（ｆ）を逆離散フーリエ変換器２３２により逆離散フーリエ変換し、この変換後の時間領域の伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）を得る。この伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）はスイッチＳＷ２により干渉補償器２３３へ入力される。

干渉補償器２３３は、伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）、既知のパイロット信号ｐ_t（ｎ）、及び受信パイロット信号ｐ_ｒ（ｎ）を使用して、ＣＰが挿入されたときの受信パイロット信号を擬似的に作成する。既知のパイロット信号ｐ_t（ｎ）は予め伝送路推定器２３内のメモリ（図示せず）に記憶されている。また、受信パイロット信号ｐ_ｒ（ｎ）は伝送路推定器２３内のメモリ（図示せず）に一時的に保持されている。

図３、図４は、干渉補償器２３３の動作を説明するための概念図である。
図３には送信側でＣＰが挿入された場合のＣＰ除去後の受信パイロット信号ｐ_ｒ（ｎ）が示されている。但し、ｈ（ｎ）は時間領域の実伝送路特性値である。一方、図４には送信側でＣＰが挿入されなかった場合の受信パイロット信号ｐ_ｒ（ｎ）が示されている。この図４に示されるように、ＣＰが挿入されなかった場合、受信パイロット信号ｐ_ｒ（ｎ）の先頭から伝送路の最大遅延時間までの部分に干渉成分が含まれており、その他の受信パイロット信号には干渉成分が存在していない。そこで、本干渉補償器２３３では、伝送路の最大遅延時間までの部分については、伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）と既知のパイロット信号ｐ_t（ｎ）とによる巡回畳み込み演算を行うことにより、ＣＰが挿入されたときの擬似的な受信パイロット信号ｐ_ｒ’（ｎ）を作成する。この擬似的な受信パイロット信号ｐ_ｒ’（ｎ）は（７）式により求められる。これにより干渉成分が小さな受信パイロット信号ｐ_ｒ’（ｎ）が得られる。

但し、Ｎ_{ｄｅｌａｙ}は、伝送路の最大遅延時間であり既知の値である。

次いで、図２に戻り、干渉補償器２３３から出力された受信パイロット信号ｐ_ｒ’（ｎ）は、スイッチＳＷ１が切り替えられて離散フーリエ変換器２３１ａへ入力される。そして、受信パイロット信号ｐ_ｒ’（ｎ）を離散フーリエ変換器２３１ａにより離散フーリエ変換し、この変換後のパイロット信号Ｐ_r’（ｆ）に対して乗算器２３４ｃにより所定信号を乗じることによって周波数領域の伝送路特性推定値Ｈ_ｂ（ｆ）を得る。次いで、この伝送路特性推定値Ｈ_ｂ（ｆ）を逆離散フーリエ変換器２３２により逆離散フーリエ変換し、この変換後の時間領域の伝送路特性推定値ｈ_ｂ（ｎ）を得る。この伝送路特性推定値ｈ_ｂ（ｎ）はスイッチＳＷ２が切り替えられて乗算器２３４ａ、２３４ｂへ入力される。

乗算器２３４ａでは、上記図７と同様に、伝送路特性推定値ｈ_ｂ（ｎ）に対してフィルタ２３５ａが乗じられて雑音成分が除去される。ここで、フィルタ２３５ａは、伝送路の最大遅延時間Ｎ_{ｄｅｌａｙ}内の成分のみ取り出す係数ｇ_ＮＥ’（ｎ）を有する。次いで、伝送路推定値補間器２３６がその雑音除去後の伝送路特性推定値に対してデータ値「０」でデータ補間し、データ長と同じ長さの伝送路特性推定値を出力する。次いで、離散フーリエ変換器２３１ｂがデータ補間後の伝送路特性推定値に対して離散フーリエ変換を行い、周波数領域の伝送路特性推定値Ｈ_ａ’（ｆ）を出力する。この伝送路特性推定値Ｈ_ａ’（ｆ）は、（８）式、（９）式により表される。

これにより、伝送路特性推定値Ｈ_ａ’（ｆ）の精度が向上する。そして、この伝送路特性推定値Ｈ_ａ’（ｆ）が図１のＭＭＳＥ周波数等化器２４に入力されて、上記（１）式における周波数領域の伝送路特性推定値Ｈ_ａ（ｆ）として使用される。これにより、送信側でパイロット信号にＣＰが挿入されない場合の周波数領域等化精度が向上する。

また、図２の乗算器２３４ｂでは、上記図７と同様に、伝送路特性推定値ｈ_ｂ（ｎ）に対してフィルタ２３５ｂが乗じられる。ここで、フィルタ２３５ｂは、伝送路の最大遅延時間Ｎ_{ｄｅｌａｙ}以上の成分を取り出す係数（１−ｇ_ＮＥ’（ｎ））を有する。次いで、雑音電力推定器２３７が該乗算器２３４ｂの出力を積分することにより雑音電力推定値Ｎ_ａを算出し出力する（（１０）式参照）。

この雑音電力推定値Ｎ_ａは、伝送路特性推定値ｈ_ｂ（ｎ）を用いて推定されたものであるが、上記受信パイロット信号ｐ_ｒ’（ｎ）を作成する際に用いられた伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）に干渉成分が含まれていることにより、その影響が顕在化することがある。そこで、過去の雑音電力推定値Ｎ_ａを保持するメモリ２３８を設け、選択部２３９が、現在の雑音電力推定値Ｎ_ａとメモリ２３８内の雑音電力推定値Ｎ_ＭＥＭとを比較して小さい方の雑音電力推定値Ｎ_ｍｉｎを出力する（（１１）式参照）。メモリ２３８にはその雑音電力推定値Ｎ_ｍｉｎを記憶させる。これにより、過去の雑音電力推定値から干渉成分のより小さな雑音電力推定値を得ることができる。

そして、その雑音電力推定値Ｎ_ｍｉｎが図１のＭＭＳＥ周波数等化器２４に入力されて、上記（１）式における雑音電力推定値Ｎ_ａとして使用される。これにより、送信側でパイロット信号にＣＰが挿入されない場合の周波数領域等化精度がさらに向上する。

なお、メモリ２３８には過去の複数の雑音電力推定値Ｎ_ａ（例えば、最新の１０個）を保持し、この複数の記憶値の中から最適な値を選択し出力するようにしてもよい。

また、雑音電力推定器２３７が周波数領域で雑音電力スペクトル密度を推定し、メモリ２３８には過去の雑音電力スペクトル密度推定値を保持し、この保持値の中から最適な雑音電力スペクトル密度推定値を出力するようにしてもよい。

また、擬似的な受信パイロット信号ｐ_ｒ’（ｎ）を用いて雑音電力推定値又は雑音電力スペクトル密度推定値を算出するようにしてもよい。

なお、上述した各実施形態において図２に示される伝送路推定器２３は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この伝送路推定器２３はメモリおよびＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）などの演算処理装置により構成され、伝送路推定器２３の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

また、図２に示す伝送路推定器２３が行う各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより伝送路特性推定処理又は雑音電力推定処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、ＣＰが挿入された場合の擬似的な受信パイロット信号を作成して再び伝送路特性を推定する構成と、過去の雑音電力推定情報（雑音電力推定値又は雑音電力スペクトル密度推定値）を保持して最適な雑音電力推定情報を出力する構成とは、それぞれ単独で具備するようにしてもよい。

また、干渉補償器２３３に入力される第一段階の伝送路特性推定値ｈ_ａ（ｎ）は、直接時間領域において求めるようにしてもよい。同様に、擬似的な受信パイロット信号ｐ_ｒ’（ｎ）から推定される第二段階の伝送路特性推定値ｈ_ｂ（ｎ）についても、時間領域で算出するようにしてもよい。

また、それら第一、第二段階の伝送路特性推定値を導出するアルゴリズムには、各種のアルゴリズムが利用可能であり、本発明は伝送路特性推定値の導出アルゴリズムに限定されず、広く適用することができるものである。

また、受信データに対して本発明を適用することにより、送信側でデータにＣＰが挿入されない場合の受信精度を向上させることができる。一般にパイロット信号とデータは、ペアで、例えば図６に示されるようにパイロット信号に引き続きデータの順で送信される（以下、パイロット信号とデータのペアをフレームと称する）。これにより、データは当該フレームのパイロット信号と次フレームのパイロット信号とに挟まれることとなる。ここで、データを挟む二つのパイロット信号について、前方のパイロット信号を「パイロットＡ」、後方のパイロット信号を「パイロットＢ」とする。そして、パイロットＡからデータ、そしてパイロットＢまでの区間を一つの等化区間とみなし、ＣＰが挿入されたときの受信データを擬似的に作成する。

具体的には、パイロットＢの末尾の最大遅延時間Ｎ_{ｄｅｌａｙ}分の既知信号と第一段階の伝送路特性推定値により、ＣＰが挿入された場合の受信パイロットＡを擬似的に作成する。次いで、この擬似的な受信パイロットＡの先頭から実際の受信データ、そして実際の受信パイロットＢまでを離散フーリエ変換する。これにより、データにＣＰが挿入されない場合において、干渉成分のより小さな受信データの周波数特性を得ることができる。もしくは、擬似的な受信パイロットＡと実際の受信データ及び受信パイロットＢを一つのブロックとして時間等化することにより、データにＣＰが挿入されない場合において、干渉成分のより小さな受信データを得ることが可能となる。

また、本発明は、シングルキャリア伝送を用いる無線通信システムの他、マルチキャリア伝送を用いる無線通信システムなど、各種の無線通信システムに適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係る伝送路推定器２３（伝送路特性推定装置）を備えた受信器２を具備する無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る伝送路推定器２３の構成を示すブロック図である。 図２に示す干渉補償器２３３の動作を説明するための概念図である。 図２に示す干渉補償器２３３の動作を説明するための概念図である。 従来の受信機３００を具備する無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。 ＣＰ付きの送信信号の伝送フレームの構成例を示す図である。 図５に示す従来の伝送路推定器３１０の構成を示すブロック図である。 ＣＰ挿入なしによる従来の影響を説明するための概念図である。 ＣＰ挿入なしによる従来の影響を説明するための概念図である。 ＣＰ挿入なしによる雑音電力への従来の影響を説明するための波形図である。 ＣＰ挿入なしによる雑音電力への従来の影響を説明するための波形図である。

符号の説明

２…受信機、２１…アンテナ、２２ａ，２２ｂ…ＣＰ除去器、２３…伝送路推定器（伝送路特性推定装置）、２４…ＭＭＳＥ周波数等化器、２３１ａ，２３１ｂ…離散フーリエ変換器、２３２…逆離散フーリエ変換器、２３３…干渉補償器、２３４ａ〜ｃ…乗算器、２３５ａ，２３５ｂ…フィルタ、２３６…伝送路推定値補間器、２３７…雑音電力推定器、２３８…メモリ、２３９…選択器、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ。

Claims (7)

1. 既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定装置において、
   前記既知信号と伝送路特性推定用入力信号とに基づいて伝送路特性推定値を算出する伝送路特性推定値演算手段と、
   前記受信機により受信された受信既知信号を第一段階の前記伝送路特性推定用入力信号に用いて前記伝送路特性推定値演算手段により算出された第一段階の伝送路特性推定値と、前記既知信号とを伝送路の最大遅延時間の長さだけ巡回畳み込み演算し、前記受信既知信号の先頭から伝送路の最大遅延時間の長さの部分を該巡回畳み込み演算結果に置き換えることで擬似受信信号を作成する擬似受信信号作成手段と、を備え、
   前記擬似受信信号を第二段階の前記伝送路特性推定用入力信号に用いて前記伝送路特性推定値演算手段により第二段階の伝送路特性推定値を算出することを特徴とする伝送路特性推定装置。
2. 前記第二段階の伝送路特性推定値を使用して、雑音電力推定情報を算出する雑音電力推定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の伝送路特性推定装置。
3. 過去の前記雑音電力推定情報を保持する記憶手段と、
   前記記憶手段の保持値に基づいて最適な雑音電力推定情報を選択する選択手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項２に記載の伝送路特性推定装置。
4. 既知信号を送信機から送信する無線通信システムにおける受信機において、
   請求項１から３のいずれかの項に記載の伝送路特性推定装置を備えたことを特徴とする受信機。
5. 既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定処理を行うためのコンピュータプログラムであって、
   前記既知信号と伝送路特性推定用入力信号とに基づいて伝送路特性推定値を算出する機能と、
   前記受信機により受信された受信既知信号を第一段階の前記伝送路特性推定用入力信号に用いて前記伝送路特性推定値算出機能により算出された第一段階の伝送路特性推定値と、前記既知信号とを伝送路の最大遅延時間の長さだけ巡回畳み込み演算し、前記受信既知信号の先頭から伝送路の最大遅延時間の長さの部分を該巡回畳み込み演算結果に置き換えることで擬似受信信号を作成する機能と、
   前記擬似受信信号を第二段階の前記伝送路特性推定用入力信号に用いて前記伝送路特性推定値算出機能により第二段階の伝送路特性推定値を算出する機能と、
   をコンピュータに実現させることを特徴とするコンピュータプログラム。
6. 前記第二段階の伝送路特性推定値を使用して、雑音電力推定情報を算出する機能をさらにコンピュータに実現させることを特徴とする請求項５に記載のコンピュータプログラム。
7. 過去の前記雑音電力推定情報を記憶手段に保持する機能と、
   前記記憶手段の保持値に基づいて最適な雑音電力推定情報を選択する機能と、
   をさらにコンピュータに実現させることを特徴とする請求項６に記載のコンピュータプログラム。

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