JP4403010B2 - 信号分離装置 - Google Patents
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Description
まず、図1を参照しながら、第1の実施形態に係る信号分離装置1の構成を説明する。図1は、第1の実施形態に係る信号分離装置1の構成を示すブロック図である。この信号分離装置1は、送信信号のシンボルレートが異なる複数の送信側無線局と複数の受信側無線局が存在し、同一周波数帯を用いて通信を行う無線通信システムにおいて用いられ、受信側の固定無線局または移動無線局に備えられる。
ここで、fskにおけるkは1以上の整数を表し、
∀は、複数の信号のすべてのシンボルレートを表す。
0 mod 5=0
1 mod 5=1
2 mod 5=2
3 mod 5=3
4 mod 5=4
のようにして剰余が計算され、それがインデックスとして付与される。
〔a1 a2 a3 *〕→〔a1 a2 a3 **〕(ここで、「*」及び「**」は0と1のどちらでもよい)となり、信号1が状態遷移するときには(信号2も同時に状態遷移するとすれば)、〔a1 a2 a3 *〕→〔a2 a3 ***,**〕(同様に、「*」、「**」及び「**」は0と1のどちらでもよい)となる。
図12は、第2の実施形態に係る信号分離装置2の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る信号分離装置2は、第1の実施形態に係る信号分離装置1と比較して、信号発生部と伝搬路推定部の動作が異なり、他の機能については同様である。よって、同機能の部分については説明を省略すると共に、以下では、
第1の実施形態に係る信号分離装置1との差異、すなわち信号発生部と伝搬路推定部の動作についてのみ詳述する。また、第1の実施形態と同機能をもつ同様の構成要素については同一の符号を付す。
図15は、第3の実施形態に係る信号分離装置3の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る信号分離装置3は、第1の実施形態に係る信号分離装置1と比較して、被選択信号を指定する信号選択部201と、判定後の信号から信号点を出力する信号発生部c202と、過去の伝搬路推定値を保存しておく伝搬路推定値記憶部(バッファ)203と、伝搬路推定値記憶部203に保存されている信号のレベル変動量及び位相回転量をフィルタ係数とする係数可変型フィルタc204と、受信信号を遅延させて出力する遅延回路205と、減算器206と、信号判定部207とが加えられて構成される。
同図において、本実施形態に係る信号分離装置3では、まず、図1に示す信号分離装置1と同様にして、複数の信号を判定する。信号選択部201は、分離して抽出する複数の信号のうち、電力の大きい信号、あるいはCNR、SNR、ビット誤り率等といった受信品質が高い信号を選択(ここでは、この選択された信号を被選択信号と呼ぶ。なお、本例では被選択信号として信号1を用いている)し、被選択信号の判定結果を、最尤系列推定部22を通じて信号発生部c202に入力する。
図16は、第4の実施形態に係る信号分離装置4の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る信号分離装置4は、図15に示す第3の実施形態に係る信号分離装置3の構成における、信号選択部の選択基準を信号のシンボルレートに置き換えたものであり、上記信号選択部以外の部分は上記した信号分離装置3と同様の動作を行う。よって、その同様の動作については説明を省略すると共に、
第3の実施形態における信号分離装置3と同機能をもつ同様の構成要素については同一の符号を付す。以下、第3の実施形態との差異である上記信号選択部の動作についてのみ説明する。
図17は、第5の実施形態に係る信号分離装置5の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る信号分離装置5は、第1の実施形態に示す信号分離装置1の構成に重み係数制御部を加えて構成される。
11、311 標本化部
12 標本化制御部
13 インデックス出力部
14、101、312 信号発生部a
15、102、313 信号発生部b
16、314 係数可変形フィルタa
17、315 係数可変形フィルb
18、64、316 加算器
19、206、317 減算器
20、103、318 伝搬路推定部
21、319 自乗器
22、320 最尤系列推定部
31 サンプリング処理部a
32 サンプリング処理部b
33 スイッチ制御部
34 スイッチ
41、51、111 シンボル発生器
42、52、112 変調器
43 ルートロールオフフィルタa
44 ルートロールオフフィルタb
45、54 標本化器
53 帯域制限フィルタ
611〜61n 1シンボル遅延回路
621〜62n 可変移相器
631〜63n 可変増幅器
121 伝搬路推定回路
122 記憶部
201、211 信号選択部
202 信号発生部c
203 係数可変形フィルタc
204 伝搬路推定値記憶部(バッファ)
205 遅延回路
207 信号判定部
220 重み係数制御部
221 乗算器
Claims (12)
- 受信信号のレプリカを生成して受信される複数の信号を分離する信号分離装置であって、
前記複数の信号からなる受信信号の標本化を行う標本化手段と、
前記標本化のタイミングを制御する標本化制御手段と、
前記標本化手段における標本化回数を計測し、その計測された標本化回数を所定時間あたりの標本化回数で除算したときの剰余を受信信号のインデックス信号として出力するインデックス出力手段と、
前記受信される複数の信号のレベル変動量及び位相回転量を推定する伝搬路推定手段と、
受信される複数の信号について、信号空間上でインデックス出力手段が指定するインデックスに対応する信号点の候補を出力する信号発生手段と、
前記伝搬路推定手段により推定されるレベル変動量及び位相回転量と、前記信号発生手段から出力される信号点候補とを用いて作成した前記受信信号のレプリカを出力する係数可変型フィルタと、
前記係数可変型フィルタから出力される前記受信信号のレプリカを前記標本化後の受信信号から減算し、前記伝搬路推定手段及び自乗器へ入力する減算器と、
前記減算器からの減算結果の自乗を尤度信号として、信号の状態遷移を考慮した状態推定手段から最尤系列推定により受信された複数の信号の信号系列を推定し、その推定された信号系列に基づいて送信された信号を復調し、インデックス出力手段からのインデックス信号に基づいて決定されるタイミングで出力する最尤系列推定手段と、を備え、
前記インデックス出力手段が出力するインデックスに基づいて標本化した信号を分類し、その分類ごとに信号点候補を生成して受信される複数の信号を分離することを特徴とする信号分離装置。 - 受信信号のレプリカを生成して受信される複数の信号を分離する信号分離装置であって、
前記複数の信号からなる受信信号の標本化を行う標本化手段と、
前記標本化のタイミングを制御する標本化制御手段と、
前記標本化手段における標本化回数を計測し、その計測された標本化回数を所定時間あたりの標本化回数で除算したときの剰余を受信信号のインデックス信号として出力するインデックス出力手段と、
前記インデックス出力手段により指定されるインデックスごとに受信される複数の信号のレベル変動量及び位相回転量を推定する伝搬路推定手段と、
受信される複数の信号について、信号空間上で信号点の候補を出力する信号発生手段と、
前記伝搬路推定手段により推定されるレベル変動量及び位相回転量と、前記信号発生手段から出力される信号点候補とを用いて作成した前記受信信号のレプリカを出力する係数可変型フィルタと、
前記係数可変型フィルタから出力される前記受信信号のレプリカを前記標本化後の受信信号から減算し、前記伝搬路推定手段及び自乗器へ入力する減算器と、
前記減算器からの減算結果の自乗を尤度信号として、信号の状態遷移を考慮した状態推定手段から最尤系列推定により受信された複数の信号の信号系列を推定し、その推定された信号系列に基づいて送信された信号を復調し、インデックス出力手段からのインデックス信号に基づいて決定されるタイミングで出力する最尤系列推定手段と、を備え、
前記インデックス出力手段が出力するインデックスに基づいて標本化した信号を分類し、その分類ごとに受信信号のレベル変動及び位相回転量を推定して受信される複数の信号を分離することを特徴とする信号分離装置。 - 請求項1又は2に記載の信号分離装置であって、
前記複数の受信信号のうち、いずれかの信号を被選択信号として選択し、選択した被選択信号の前記伝搬路推定手段における伝搬路推定値を所定時間分保持する記憶手段と、
前記最尤系列推定手段における被選択信号の判定結果に対応する信号点を出力する信号発生手段と、
前記記憶手段に保持されている伝搬路推定値を参照してフィルタ係数を定め、前記信号発生手段から出力される信号点を用いて被選択信号のレプリカ信号を出力する係数可変型フィルタと、
受信信号を所定時間遅延させる遅延手段と、
前記遅延手段からの出力と被選択信号のレプリカを減算する減算器と、
被選択信号を選択する信号選択手段と、を備え、
前記最尤系列推定手段における被選択信号の判定結果から得られる信号点及び前記伝搬路推定手段において推定され、前記記憶手段に保持されている被選択信号のレベル変動量及び位相回転量を用いて、係数可変型フィルタにおいて被選択信号のレプリカを生成し、受信信号から被選択信号のレプリカを減算することにより、受信信号から被選択信号を取り除いた信号を抽出することを特徴とする信号分離装置。 - 請求項3に記載の信号分離装置であって、
前記信号選択手段は、複数の受信信号のうち、受信品質が高い信号を被選択信号として選択することを特徴とする信号分離装置。 - 請求項3に記載の信号分離装置であって、
前記信号選択手段は、複数の受信信号のうち、シンボルレートの低い信号を被選択信号として選択することを特徴とする信号分離装置。 - 請求項1乃至5いずれか記載の信号分離装置であって、
前記信号発生手段は、受信信号の全てのシンボル系列候補に対して、雑音又はフェージングの影響を受けていない信号波形を出力し、その信号波形を、前記標本化制御手段において指定される標本化タイミングで標本化を行うことにより、信号空間上で信号点候補を出力することを特徴とする信号分離装置。 - 請求項1乃至5いずれか記載の信号分離装置であって、
前記インデックス出力手段により指定されるインデックスごとに、自乗器から出力される信号に乗算する重み係数を定める重み係数制御手段を備えることを特徴とする信号分離装置。 - 請求項1乃至3いずれか記載の信号分離装置であって、
前記標本化制御手段は、複数の受信信号それぞれのシンボルレートに合わせて受信信号を標本化し、それを時系列で並べて出力するように標本化手段を制御することを特徴とする信号分離装置。 - 請求項1乃至3いずれか記載の信号分離装置であって、
前記標本化制御手段は、複数の受信信号のシンボルレートの公倍数となるレートに応じて受信信号を標本化するように標本化手段を制御することを特徴とする信号分離装置。 - 請求項1乃至3いずれか記載の信号分離装置であって、
前記係数可変型フィルタは、遅延波の時間的広がりをもって到来する信号に対応する複数の係数入力タップを有し、遅延波を含む受信信号のレプリカを出力することを特徴とする信号分離装置。 - 請求項1又は2に記載の信号分離装置であって、
前記信号発生手段は、時間的に前後する少なくとも1つのシンボルを考慮して現在の信号点候補を出力することを特徴とする信号分離装置。 - 請求項11に記載の信号分離装置であって、
前記最尤系列推定手段は、信号の状態として、前記時間的に前後する少なくとも1つのシンボルを考慮し、信号の状態遷移に基づいて、送信された信号系列を推定することを特徴とする信号分離装置。
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