JP4464403B2 - 無線通信装置 - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信を行う無線通信装置に関し、特に、無線送信局から送信される信号を、複数のアンテナを用いて受信する技術に関する。
従来、例えば無線LAN（Local Area Network）による通信システムにおいて、複数のアンテナを備えて無線送信局から送信される信号を受信する無線通信装置として、受信した信号をもとに装置内で発生する雑音の影響を考慮しつつ、無線送信局から送信された信号を推定するものが可能である（非特許文献１および２参照）。
非特許文献２では、非特許文献１に示されるV-BLASTという信号受信方法の特性を向上させた構成が示されており、非特許文献２に記載の無線通信装置は、無線通信装置と無線送信局との間における信号の伝搬特性を表す係数と、無線通信装置によって受信された信号とに基づいて、無線送信局から送信される信号を推定している。なお、無線通信装置と無線送信局との無線通信における信号の伝搬特性を表す係数は行列で表され、この行列は、無線通信装置が受信した信号と、無線送信局から送信される信号に含まれる所定のトレーニング信号との相関を計算することにより求められる。
非特許文献２では、非特許文献１に示されるV-BLASTという信号受信方法の特性を向上させた構成が示されており、非特許文献２に記載の無線通信装置は、無線通信装置と無線送信局との間における信号の伝搬特性を表す係数と、無線通信装置によって受信された信号とに基づいて、無線送信局から送信される信号を推定している。なお、無線通信装置と無線送信局との無線通信における信号の伝搬特性を表す係数は行列で表され、この行列は、無線通信装置が受信した信号と、無線送信局から送信される信号に含まれる所定のトレーニング信号との相関を計算することにより求められる。
すなわち、無線送信局から送信されるトレーニング信号が既知であれば、無線通信装置は、無線送信局と無線通信装置との無線通信における信号の伝搬特性を表す行列を求めることができ、求められた行列と、受信信号とに基づいて、無線送信局から送信される信号を推定することができる。
P.W.Wolniansky、外３名、" V-BLAST: An Architecture for Realizing VeryHigh Data Rates Over the Rich-Scatterint Wireless Channel"、URSIInternational Symposium on Signals, Systems, and Electronics、１９９８年９月〜１０月 Anass Benjebbour、外２名、" Comparison of Ordered SuccessiveReceivers for Space-Time Transmission"、 Vehicular Technology Conference、 ２００１年１０月
P.W.Wolniansky、外３名、" V-BLAST: An Architecture for Realizing VeryHigh Data Rates Over the Rich-Scatterint Wireless Channel"、URSIInternational Symposium on Signals, Systems, and Electronics、１９９８年９月〜１０月 Anass Benjebbour、外２名、" Comparison of Ordered SuccessiveReceivers for Space-Time Transmission"、 Vehicular Technology Conference、 ２００１年１０月
しかしながら、上述の構成では、装置内で発生する雑音の影響を除去して無線送信局から送信される信号を推定することができるものの、通信を所望する無線送信局以外の干渉局が存在すると、その干渉局から受信した信号の影響によって、所望の無線送信局から送信される信号を正確に推定することが困難になるという問題がある。
なぜなら、上述の構成では、通信を所望する無線通信局から送信される信号を推定する際に、干渉局から受信した信号の影響を考慮した推定を行っておらず、また、干渉局から受信した信号が無線送信局から送信された信号の推定に及ぼす悪影響は、装置内で発生する雑音に比べて通常はるかに大きいからである。
なぜなら、上述の構成では、通信を所望する無線通信局から送信される信号を推定する際に、干渉局から受信した信号の影響を考慮した推定を行っておらず、また、干渉局から受信した信号が無線送信局から送信された信号の推定に及ぼす悪影響は、装置内で発生する雑音に比べて通常はるかに大きいからである。
そこで、本発明は、通信を所望する無線送信局との無線通信に干渉する干渉局が存在する場合であっても、無線送信局から送信された信号を従来より正確に推定しうる無線通信装置を提供することを目的とし、また、無線送信局と前記無線通信装置とからなる無線通信システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の無線通信装置は、無線送信局から無線送信される信号に含まれる所定パターンの信号に基づいて通信先の無線送信局を識別し、無線通信を行う無線通信装置であって、複数のアンテナと、前記アンテナを介して信号を受信する信号受信部と、受信信号に基づいて、前記所定パターンを含む信号を送信する無線送信局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列を算出する第１算出部と、受信信号に基づいて、当該受信信号のうち前記所定パターンを含まない信号成分である不要信号の特性を示す数値列を算出する第２算出部と、前記第２算出部が算出した数値列に基づいて受信信号における不要信号を除去するよう補正し、当該受信信号と前記第１算出部が算出した数値列とに基づいて前記無線送信局から送信された信号を推定する送信信号推定部とを備え、また、前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルをｓ、前記ｓの共分散行列をＲss、前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルをｒ、前記第１算出部が算出する数値列を行列Ｈ、前記第２算出部が算出する数値列を共分散行列Ｒuuとしたとき、前記送信信号推定部は、前記ｓの推定値vを、Hを複素共役転置、−１を逆行列としてv＝ＲssＨH（ＨＲssＨH＋Ｒuu）−１ｒによって求める。
本発明にかかる無線通信装置は、複数のアンテナを備え、無線送信局から送信される信号を、各アンテナを介して受信し、複数のアンテナを備えることで、障害物が多い通信環境においても、単一のアンテナを用いて信号を受信する場合に比べて安定した通信を行うことができるが、上述の構成を備えることにより、受信した信号に含まれる不要信号の影響を除去するよう補正しつつ無線送信局から送信された信号を推定することができる。例えば、通信を所望する無線送信局との無線通信に干渉する干渉局が存在する場合であっても、本発明にかかる無線通信装置は、第２算出手段によって干渉局から送信される信号の特性を示す数値列を算出し、算出した数値列に基づいて干渉局から送信される信号の影響を受信信号から除去するよう補正するので、所望の無線送信局から送信される信号を、従来と比べてより正確に推定することができる。
また、前記送信信号推定部は、前記ｓの各要素が互いに無相関で、かつ前記ｓの各要素の平均電力ｐがすべて等しいとき、前記ｓの推定値vを、v＝ＨH（ＨＨH＋（１／ｐ）Ｒuu）−１ｒによって求めることとしてもよい。
これにより、ｓの各要素が互いに無相関で、かつｓの各要素の平均電力ｐがすべて等しいときは、より行列の積の計算が少ない式に基づいて無線送信局から送信された信号の推定値を求めるので、送信信号の推定に必要な演算量を減少させることができる。
これにより、ｓの各要素が互いに無相関で、かつｓの各要素の平均電力ｐがすべて等しいときは、より行列の積の計算が少ない式に基づいて無線送信局から送信された信号の推定値を求めるので、送信信号の推定に必要な演算量を減少させることができる。
また、前記第２算出部は、所定の期間内に受信した受信信号に基づいて前記算出を行い、前記信号受信部は、前記アンテナを介して受信した信号を等価低域の信号に変換するダウンコンバータを含み、前記送信信号推定部は、前記所定の期間内に受信した受信信号に基づいて前記第２算出部によって算出された数値列を用いて前記推定を行い、前記無線通信装置は、前記所定の期間と、前記推定を行うために前記送信信号推定部に入力する信号を前記信号受信部によって受信する期間とにおける前記ダウンコンバータの利得を略同一にするよう前記ダウンコンバータの利得を制御する利得制御部とを備えることとしてもよい。
無線通信装置は、第２算出手段によって算出される数値列を、送信信号推定手段によって送信信号の推定を行う期間とは別の期間に第２算出手段に算出させておき、算出された数値列を用いて送信信号の推定を行う。また、第２算出手段および送信信号推定手段は、ダウンコンバータによって等価低域の信号に変換された信号を用いて所定の処理を行う。
ところで、信号を受信する際においてダウンコンバータの利得が変化すると、信号を送信する無線送信局との間における信号の伝送路の特性が変化する。したがって、第２算出手段によって不要信号の特性を示す数値列を算出する期間におけるダウンコンバータの利得と、送信信号推定手段によって送信信号の推定を行う期間におけるダウンコンバータの利得とが異なると、送信信号推定手段によって送信信号の推定が行われる際に、第２算出手段によって算出された数値列に基づいて行われる不要信号の除去の補正が適切に行われなくなる。
ところで、信号を受信する際においてダウンコンバータの利得が変化すると、信号を送信する無線送信局との間における信号の伝送路の特性が変化する。したがって、第２算出手段によって不要信号の特性を示す数値列を算出する期間におけるダウンコンバータの利得と、送信信号推定手段によって送信信号の推定を行う期間におけるダウンコンバータの利得とが異なると、送信信号推定手段によって送信信号の推定が行われる際に、第２算出手段によって算出された数値列に基づいて行われる不要信号の除去の補正が適切に行われなくなる。
しかし、上述の構成を備える無線通信装置では、不要信号の特性を示す数値列を第２算出手段によって算出する期間と、送信信号推定手段によって送信信号の推定を行う期間とにおけるダウンコンバータの利得を略同一にするので、送信信号の推定に際して、第２算出手段によって算出された数値列に基づいて行われる不要信号の除去補正を適切に行うことができる。
また、前記第２算出部は、所定の期間内に受信した受信信号に基づいて前記算出を行い、前記信号受信部は、前記アンテナを介して受信した信号を等価低域の信号に変換するダウンコンバータを含み、前記送信信号推定部は、前記所定の期間内に受信した受信信号に基づいて前記第２算出部によって算出された数値列を用いて前記推定を行い、前記無線通信装置は、前記所定の期間内における前記ダウンコンバータの利得を第１利得とし、前記推定を行うために前記送信信号推定部に入力する信号を前記信号受信部によって受信する期間における前記ダウンコンバータの利得を第２利得としたときに、前記第２算出部によって算出された前記不要信号の特性を示す数値列を、前記第１利得と前記第２利得とに基づいて補正する利得制御部を備え、前記送信信号推定部は、前記第２算出部によって算出された数値列にかえて、前記利得制御部によって補正された数値列を用いて前記補正を行うこととしてもよい。
また、前記第１利得をＣ１、前記第２利得をＣ２、前記第２算出部が前記所定の期間内に算出した前記不要信号の共分散行列をＲuuとしたとき、前記利得制御部は、前記補正を行った後の数値列であるＲuu’を、Hを複素共役転置、−１を逆行列としてＲuu’＝Ｃ２Ｃ１ −１Ｒuu（Ｃ２Ｃ１ −１）Hによって求めることで前記補正を行うこととしてもよい。
これにより、無線通信装置は、第２算出手段によって算出された不要信号の特性を示す数値列を、前記第１利得と前記第２利得とに基づいて補正し、補正した数値列を用いて送信信号の推定を行うので、第２算出手段によって不要信号の特性を示す数値列を算出する期間におけるダウンコンバータの利得と、送信信号推定手段によって送信信号の推定を行う期間におけるダウンコンバータの利得とが異なる場合であっても、送信信号の推定に際して、不要信号の除去補正を適切に行うことができる。
また、前記無線通信装置は、さらに、受信信号に基づいて、通信を所望する無線送信局から信号が送信されていないことを検出する検出部を備え、前記第２算出部は、前記検出がなされてから所定期間内に受信した前記受信信号と前記所定パターンの信号とに基づいて前記数値列を算出することとしてもよい。
また、前記検出部は、受信信号の振幅に基づいて、前記検出を行うこととしてもよい。
また、前記検出部は、受信信号の振幅に基づいて、前記検出を行うこととしてもよい。
また、前記検出部は、受信信号に前記所定パターンの信号が含まれるか否かに基づいて前記検出を行うこととしてもよい。
また、前記無線通信装置と無線通信を行う無線送信局および前記無線通信装置からなる無線通信システムであって、前記無線送信局は、信号の送信を停止して前記無線通信装置と無線通信を行わない送信停止期間を設定する送信停止期間設定部を含み、前記設定がなされると、前記送信停止期間に示された期間内における信号の送信を停止することとしてもよい。
また、前記無線通信装置と無線通信を行う無線送信局および前記無線通信装置からなる無線通信システムであって、前記無線送信局は、信号の送信を停止して前記無線通信装置と無線通信を行わない送信停止期間を設定する送信停止期間設定部を含み、前記設定がなされると、前記送信停止期間に示された期間内における信号の送信を停止することとしてもよい。
不要信号の特性を示す数値列は、通信を所望する無線送信局から信号が送信されていない期間において算出することが望ましいが、上述の構成を備えることにより、無線通信装置は、受信信号に基づいて受信信号に無線送信局から送信されている信号が含まれていないことを検出するので、検出した後に第２算出手段による処理を実施させることで、不要信号の特性を示す数値列を正確に算出しうる。
また、前記無線通信装置は、さらに、受信信号に基づいて、前記不要信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを判断する第２判断部を備え、前記第２算出部は、前記第２判断部によって大きいと判断されると、大きいと判断されている期間内に受信した受信信号を用いて前記数値列の算出を行うこととしてもよい。
干渉局による干渉が大きくなる期間においては、送信信号推定手段による推定に誤差が含まれる可能性が高くなるが、無線通信装置は、不要信号の振幅が所定値より大きいと判断したときに、無線送信局との無線通信において干渉局による干渉の影響が大きいとみなし、干渉の影響が大きい期間に基づいて第２算出手段によって不要信号の特性を示す数値列を算出するので、無線送信局から送信される送信信号の推定値に含まれる誤差の最大値を小さくすることができる。
干渉局による干渉が大きくなる期間においては、送信信号推定手段による推定に誤差が含まれる可能性が高くなるが、無線通信装置は、不要信号の振幅が所定値より大きいと判断したときに、無線送信局との無線通信において干渉局による干渉の影響が大きいとみなし、干渉の影響が大きい期間に基づいて第２算出手段によって不要信号の特性を示す数値列を算出するので、無線送信局から送信される送信信号の推定値に含まれる誤差の最大値を小さくすることができる。
また、前記無線通信装置は、さらに、通信を所望する無線送信局以外の無線送信局である干渉局から送信される信号に含まれる所定パターンの信号に基づいて前記干渉局を識別できるか否かを判定する判定部と、前記干渉局を識別できると判定されたとき、前記干渉局から受信した干渉信号と、前記干渉信号に含まれる所定パターンの信号とに基づいて、前記干渉局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列を算出する干渉伝送路測定部とを備え、前記第２算出部は、前記干渉局を識別できると判定されたとき、前記干渉伝送路測定部によって算出された数値列に基づいて、前記不要信号に基づく数値列を算出することとしてもよい。
これにより、無線通信装置は、干渉局から送信される信号に含まれる所定パターンの信号に基づいて干渉局を識別できるか否かを判断し、識別できると判断したときは、干渉伝送路測定手段によってその干渉局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列を算出する。
算出が行われると、無線通信装置の備える第２算出手段は、干渉局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列と、干渉局から送信される信号とに基づいて所定の計算を行うので、不要信号を測定してから共分散行列Ｒuuを計算する場合に比べて、不要信号の特性を示す数値列をより早く正確に算出しうる。
算出が行われると、無線通信装置の備える第２算出手段は、干渉局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列と、干渉局から送信される信号とに基づいて所定の計算を行うので、不要信号を測定してから共分散行列Ｒuuを計算する場合に比べて、不要信号の特性を示す数値列をより早く正確に算出しうる。
また、前記無線通信装置と無線通信を行う無線送信局および前記無線通信装置からなる無線通信システムであって、前記無線通信装置は、信号の送信を所定期間停止するよう要求する送信停止要求信号を前記無線送信局へ送信する送信停止要求送出部を備え、前記無線送信局は、信号を受信する受信部と、前記受信部によって前記送信停止要求信号を受信すると、所定期間、信号の送信を停止するよう制御する制御部とを備え、前記第２算出部は、前記送信停止要求送出部が前記送信停止要求信号を送信すると、前記所定期間内において受信した受信信号を用いて前記数値列を算出することとしてもよい。
また、前記送信停止要求送出部は、信号の送信を停止する期間を表す停止期間情報を前記送信停止要求信号に含ませて送信し、前記制御部は、前記停止期間情報に基づいて、前記制御を行い、前記第２算出部は、前記停止期間情報に示される期間内において受信した受信信号を用いて前記算出を行うこととしてもよい。
また、前記送信停止要求送出部は、前記無線送信局による信号の送信を再開する時期を示す送信再開時期情報を前記送信停止要求信号に含ませて送信し、前記制御部は、前記送信再開時期情報に示される時期に基づいて、信号の送信を停止するよう前記制御を行い、前記第２算出部は、前記送信停止要求信号を送信してから前記送信再開時期情報に示される時期までの期間内において受信した受信信号を用いて前記算出を行うこととしてもよい。
また、前記送信停止要求送出部は、前記無線送信局による信号の送信を再開する時期を示す送信再開時期情報を前記送信停止要求信号に含ませて送信し、前記制御部は、前記送信再開時期情報に示される時期に基づいて、信号の送信を停止するよう前記制御を行い、前記第２算出部は、前記送信停止要求信号を送信してから前記送信再開時期情報に示される時期までの期間内において受信した受信信号を用いて前記算出を行うこととしてもよい。
また、前記送信停止要求送出部は、さらに、前記送信停止要求信号を送信した後に前記第２算出部によって前記数値列が算出されると、前記無線送信局による信号の送信の停止を解除する解除信号を前記無線送信局へ送信する解除信号送信部を含み、前記制御部は、前記受信部によって前記解除信号を受信すると、前記停止を解除することとしてもよい。
これにより、無線通信装置は、無線送信局へ信号の送信を停止するよう要求する送信停止要求信号を送信し、無線送信局では、送信停止要求信号を受信して所定期間信号の送信を停止するので、無線通信装置は、所定期間、無線送信局から信号が送信されていないことを前提にして不要信号に基づく数値列を算出することができるから、不要信号に基づく数値列を正確に算出しうる。
これにより、無線通信装置は、無線送信局へ信号の送信を停止するよう要求する送信停止要求信号を送信し、無線送信局では、送信停止要求信号を受信して所定期間信号の送信を停止するので、無線通信装置は、所定期間、無線送信局から信号が送信されていないことを前提にして不要信号に基づく数値列を算出することができるから、不要信号に基づく数値列を正確に算出しうる。
また、前記第２算出部は、さらに、受信信号と、前記送信信号推定部によって逐次推定される推定信号と、前記第１算出部によって算出される数値列とに基づいて、前記不要信号の特性を示す数値列を算出する算出部を備え、前記送信信号推定部は、前記算出部によって逐次算出される数値列に基づいて前記受信信号における前記不要信号を除去するよう補正し、前記受信信号と前記第１算出部が算出した数値列とに基づいて前記推定を行うこととしてもよい。
これにより、信号を受信して送信信号推定手段によって信号が推定されるごとに、不要信号の特性を示す数値列を逐次算出し、逐次算出された数値列を用いて送信信号の推定を行うので、無線通信装置は、干渉局による干渉の影響が大きく変動する場合であっても、上述の方法によって送信信号の推定を行って、干渉の影響の変動に追従しながら送信信号から干渉の影響を除去するよう補正することができる。
また、前記無線通信装置は、前記無線送信局によって送信される信号の変調の多値数を判別する判別部と、前記判別された多値数が所定値より小さいか否かを判断する多値数判断部と、小さいと判断されたときに、前記算出部によって数値列を算出するよう制御する算出部制御部とを備えることとしてもよい。
上述の構成を備える無線通信装置は、無線送信局から送信される信号に、変調の多値数の大きい信号と小さい信号とが混在しているときは、多値数の小さい信号を用いて不要信号の特性を示す数値列を算出する。例えば、送信信号に、６４ＱＡＭの信号と１６ＱＡＭの信号とが混在していれば、１６ＱＡＭの信号を用いて不要信号の特性を示す数値列を算出する。
上述の構成を備える無線通信装置は、無線送信局から送信される信号に、変調の多値数の大きい信号と小さい信号とが混在しているときは、多値数の小さい信号を用いて不要信号の特性を示す数値列を算出する。例えば、送信信号に、６４ＱＡＭの信号と１６ＱＡＭの信号とが混在していれば、１６ＱＡＭの信号を用いて不要信号の特性を示す数値列を算出する。
一般に、信号の変調の多値数が小さいほど、送信信号の推定に含まれる誤りが小さくなるので、多値数が小さい信号を用いて不要信号の特性を示す数値列を算出すると、多値数が大きい信号を用いる場合に比べて、数値列を算出する際の誤差を小さくすることができる。
また、前記無線送信局が送信する信号は周波数分割多重信号であり、前記信号受信部は、前記周波数分割多重信号を受信し、前記第１算出部および前記第２算出部は、前記周波数分割多重信号の各周波数成分に対応して前記各数値列を算出し、前記送信信号推定部は、前記周波数分割多重信号の各周波数成分に対応して前記推定を行うこととしてもよい。
また、前記無線送信局が送信する信号は周波数分割多重信号であり、前記信号受信部は、前記周波数分割多重信号を受信し、前記第１算出部および前記第２算出部は、前記周波数分割多重信号の各周波数成分に対応して前記各数値列を算出し、前記送信信号推定部は、前記周波数分割多重信号の各周波数成分に対応して前記推定を行うこととしてもよい。
また、前記周波数分割多重信号は、ＯＦＤＭ信号であることとしてもよい。
また、前記周波数分割多重信号は、ウェーブレット信号であることとしてもよい。
これにより、無線送信局から送信される信号が周波数分割多重信号である場合であっても、送信信号の推定を従来より正確に行うことができ、周波数分割多重方式による無線通信の特性である耐マルチパス性や耐干渉性を備えた無線通信装置を実現できる。
また、前記周波数分割多重信号は、ウェーブレット信号であることとしてもよい。
これにより、無線送信局から送信される信号が周波数分割多重信号である場合であっても、送信信号の推定を従来より正確に行うことができ、周波数分割多重方式による無線通信の特性である耐マルチパス性や耐干渉性を備えた無線通信装置を実現できる。
また、前記無線通信装置は、さらに、前記第１算出部が算出した数値列と、前記第２算出部が算出した数値列とに基づいて、前記送信信号推定部によって推定された推定信号の残留誤差を算出する信頼度評価部を備えることとしてもよい。
また、前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルをｓ、前記ｓの共分散行列をＲss、前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルをｒ、前記第１算出部が算出する数値列を行列Ｈ、前記第２算出部が算出する数値列を共分散行列Ｒuu、前記送信信号推定部が推定した推定値を等価低域で表した列ベクトルをｖ、前記ｓの次元をＭ×１、Hを複素共役転置、−１を逆行列
とし、Ｗ＝ＲssＨH（ＨＲssＨH＋Ｒuu）−１ｒとしたとき、前記信頼度評価部は、列ベクトルである前記ｖの、第ｋ番目の要素に対応する残留誤差の推定値ｚ［ｋ］を、ｚ［ｋ］＝（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）Ｒss（ＨHＷ［ｋ］H−ＩM［ｋ］H）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］H、ただし、Ｗ［ｋ］は、Ｗが行列のときはＷの第ｋ行目の行ベクトル、Ｗが列ベクトルのときはＷの第ｋ番目の要素とし、ＩM［ｋ］は、Ｍが２以上のときはＭ×Ｍの単位行列の第ｋ行目の行ベクトル、Ｍが１のときは１を表すこととして前記ｚ［ｋ］を求めることとしてもよい。
また、前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルをｓ、前記ｓの共分散行列をＲss、前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルをｒ、前記第１算出部が算出する数値列を行列Ｈ、前記第２算出部が算出する数値列を共分散行列Ｒuu、前記送信信号推定部が推定した推定値を等価低域で表した列ベクトルをｖ、前記ｓの次元をＭ×１、Hを複素共役転置、−１を逆行列
とし、Ｗ＝ＲssＨH（ＨＲssＨH＋Ｒuu）−１ｒとしたとき、前記信頼度評価部は、列ベクトルである前記ｖの、第ｋ番目の要素に対応する残留誤差の推定値ｚ［ｋ］を、ｚ［ｋ］＝（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）Ｒss（ＨHＷ［ｋ］H−ＩM［ｋ］H）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］H、ただし、Ｗ［ｋ］は、Ｗが行列のときはＷの第ｋ行目の行ベクトル、Ｗが列ベクトルのときはＷの第ｋ番目の要素とし、ＩM［ｋ］は、Ｍが２以上のときはＭ×Ｍの単位行列の第ｋ行目の行ベクトル、Ｍが１のときは１を表すこととして前記ｚ［ｋ］を求めることとしてもよい。
また、前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルをｓ、前記ｓの共分散行列をＲss、前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルをｒ、前記第１算出部が算出する数値列を行列Ｈ、前記第２算出部が算出する数値列を共分散行列Ｒuu、前記送信信号推定部が推定した推定値を等価低域で表した列ベクトルをｖ、前記ｓの次元をＭ×１、Hを複素共役転置、−１を逆行列
とし、前記ｓの各要素が互いに無相関で、かつ前記ｓの各要素の平均電力ｐがすべて等しいとき、Ｗ＝ＨH（ＨＨH＋（１／ｐ）Ｒuu）−１
とすると、前記信頼度評価部は、列ベクトルである前記ｖの、第ｋ番目の要素に対応する残留誤差の推定値ｚ［ｋ］を、ｚ［ｋ］＝ｐ（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）（ＨHＷ［ｋ］H−ＩM［ｋ］H）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］H、ただし、Ｗ［ｋ］は、Ｗが行列のときはＷの第ｋ行目の行ベクトル、Ｗが列ベクトルのときはＷの第ｋ番目の要素とし、ＩM［ｋ］は、Ｍが２以上のときはＭ×Ｍの単位行列の第ｋ行目の行ベクトル、Ｍが１のときは１を表すこととして前記ｚ［ｋ］を求めることとしてもよい。
とし、前記ｓの各要素が互いに無相関で、かつ前記ｓの各要素の平均電力ｐがすべて等しいとき、Ｗ＝ＨH（ＨＨH＋（１／ｐ）Ｒuu）−１
とすると、前記信頼度評価部は、列ベクトルである前記ｖの、第ｋ番目の要素に対応する残留誤差の推定値ｚ［ｋ］を、ｚ［ｋ］＝ｐ（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）（ＨHＷ［ｋ］H−ＩM［ｋ］H）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］H、ただし、Ｗ［ｋ］は、Ｗが行列のときはＷの第ｋ行目の行ベクトル、Ｗが列ベクトルのときはＷの第ｋ番目の要素とし、ＩM［ｋ］は、Ｍが２以上のときはＭ×Ｍの単位行列の第ｋ行目の行ベクトル、Ｍが１のときは１を表すこととして前記ｚ［ｋ］を求めることとしてもよい。
上述の構成を備える無線通信装置は、送信信号推定手段によって推定した信号の残留誤差を信頼度評価部によって算出する。
一般に、残留誤差が大きいほど、無線送信局から送信された信号の推定に含まれる誤差が大きく、残留誤差が小さいほど、信号の推定に含まれる誤差が小さくなる。
したがって、無線通信装置は、推定した信号の残留誤差を用いることで、推定した信号が無線通信において使用に耐えうる信頼度があるか否かなどを判定することができる。
一般に、残留誤差が大きいほど、無線送信局から送信された信号の推定に含まれる誤差が大きく、残留誤差が小さいほど、信号の推定に含まれる誤差が小さくなる。
したがって、無線通信装置は、推定した信号の残留誤差を用いることで、推定した信号が無線通信において使用に耐えうる信頼度があるか否かなどを判定することができる。
また、前記無線通信装置は、さらに、前記送信信号推定部によって推定された推定信号と、前記信頼度評価部によって算出された残留誤差とに基づいて、推定信号に含まれる誤りを訂正する誤り訂正部を備えることとしてもよい。
これにより、推定した信号の誤り訂正を誤り訂正部によって行う際に、残留誤差を参照することで、残留誤差の情報がない場合に比べて誤り訂正部の誤り訂正能力を向上させることができる。
これにより、推定した信号の誤り訂正を誤り訂正部によって行う際に、残留誤差を参照することで、残留誤差の情報がない場合に比べて誤り訂正部の誤り訂正能力を向上させることができる。
例えば、残留誤差が大きい、すなわち信号の推定に含まれる誤差が大きい場合は信号の推定値を無視し、残留誤差が小さい、すなわち信号の推定に含まれる誤差が小さい場合は信号の推定値を重視する、などとすることで誤り訂正部の誤り訂正能力を向上させることができる。
また、前記誤り訂正部は、前記残留誤差の平方根の逆数に応じて、前記訂正を行うこととしてもよい。
また、前記誤り訂正部は、前記残留誤差の平方根の逆数に応じて、前記訂正を行うこととしてもよい。
これにより、推定した信号の残留誤差の振幅を一定にすると誤り訂正能力が向上する場合において、誤り訂正部の誤り訂正能力を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１は、本発明の実施の形態１にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。実施の形態１にかかる無線通信システムは、同図に示すように、無線送信局１０００と、無線通信装置２０００と、干渉局１５００とから構成される。
＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１は、本発明の実施の形態１にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。実施の形態１にかかる無線通信システムは、同図に示すように、無線送信局１０００と、無線通信装置２０００と、干渉局１５００とから構成される。
無線送信局１０００と無線通信装置２０００は、規定のプロトコルに従って無線通信を行う。本発明にかかる無線通信システムには、例えばIEEE802.11nに規定されている通信方法によって無線通信を行う無線ＬＡＮシステムがある。
＜無線送信局＞
同図に示すように、無線送信局１０００は、アンテナ１０１（アンテナ１０１ａ、アンテナ１０１ｂ、・・・）と、アップコンバータ１０２（アップコンバータ１０２ａ、アップコンバータ１０２ｂ、・・・）と、通信制御部１０３とから構成される。
＜無線送信局＞
同図に示すように、無線送信局１０００は、アンテナ１０１（アンテナ１０１ａ、アンテナ１０１ｂ、・・・）と、アップコンバータ１０２（アップコンバータ１０２ａ、アップコンバータ１０２ｂ、・・・）と、通信制御部１０３とから構成される。
アンテナ１０１は、Ｍ個からなり、それぞれのアンテナはＭ個からなるアップコンバータ１０２と一対一で接続され、アップコンバータ１０２から入力された信号を空間に送出する。ただし、Ｍは１以上の整数である。
アップコンバータ１０２は、アンテナ１０１と同様にＭ個からなり、等価低域で表されている送信信号を高周波信号に変換するとともに、無線通信装置への無線通信を行うのに必要な電力に増幅して高周波信号をアンテナ１０１へ出力する。
アップコンバータ１０２は、アンテナ１０１と同様にＭ個からなり、等価低域で表されている送信信号を高周波信号に変換するとともに、無線通信装置への無線通信を行うのに必要な電力に増幅して高周波信号をアンテナ１０１へ出力する。
通信制御部１０３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random AccessMemory）、変復調回路等から構成されており、ＲＯＭに格納されているプログラムにしたがって、無線通信装置との無線通信を制御する処理を行う。
なお、通信制御部１０３がアンテナ１０１を介して送信する信号には所定パターンのトレーニング信号が含まれ、このトレーニング信号に基づいて、無線通信装置２０００は、通信先の無線送信局１０００を識別する。
なお、通信制御部１０３がアンテナ１０１を介して送信する信号には所定パターンのトレーニング信号が含まれ、このトレーニング信号に基づいて、無線通信装置２０００は、通信先の無線送信局１０００を識別する。
＜干渉局＞
干渉局１５００は、無線通信装置２０００にとって未知の構成であり、無線送信局１０００と無線通信装置２０００との無線通信に干渉する干渉信号を送出する。
＜無線通信装置＞
無線通信装置２０００は、無線送信局１０００から送信される信号に含まれる所定パターンのトレーニング信号および無線送信局１０００に特有のアドレス情報に基づいて通信先の無線送信局を識別し、識別した無線送信局１０００と無線通信を行う。
干渉局１５００は、無線通信装置２０００にとって未知の構成であり、無線送信局１０００と無線通信装置２０００との無線通信に干渉する干渉信号を送出する。
＜無線通信装置＞
無線通信装置２０００は、無線送信局１０００から送信される信号に含まれる所定パターンのトレーニング信号および無線送信局１０００に特有のアドレス情報に基づいて通信先の無線送信局を識別し、識別した無線送信局１０００と無線通信を行う。
同図に示すように、無線通信装置２０００は、アンテナ２０１（アンテナ２０１ａ、アンテナ２０１ｂ、・・・）と、ダウンコンバータ２０２（ダウンコンバータ２０２ａ、ダウンコンバータ２０２ｂ、・・・）と、伝送路測定部２０３と、不要信号測定部２０４と、送信信号推定部２０５と、制御部２０６とから構成される。
アンテナ２０１は、Ｎ個からなり、それぞれのアンテナはＮ個からなるダウンコンバータ２０２と一対一で接続され、信号を受信してダウンコンバータ２０２へ出力する。ただし、Ｎは２以上の整数である。
アンテナ２０１は、Ｎ個からなり、それぞれのアンテナはＮ個からなるダウンコンバータ２０２と一対一で接続され、信号を受信してダウンコンバータ２０２へ出力する。ただし、Ｎは２以上の整数である。
ダウンコンバータ２０２は、アンテナ２０１と同様にＮ個からなり、アンテナ２０１を介して受信した高周波信号を等価低域の信号に変換する。変換した等価低域の信号である受信信号を、伝送路測定部２０３と不要信号測定部２０４と送信信号推定部２０５へ出力する。
伝送路測定部２０３は、無線送信局１０００との無線通信における信号の伝送路の特性を示す伝送路行列を算出する処理を行う集積回路であり、無線送信局１０００が送信する信号に含まれる所定パターンの信号を予め保持するメモリを備えている。ダウンコンバータ２０２から出力された信号を受け付けると、受け付けた信号に含まれる所定パターンの信号を抽出し、抽出した所定パターンと、予め保持しておいた所定パターンの信号との相関を計算することで伝送路行列Ｈを算出する。算出した伝送路行列Ｈを送信信号推定部２０５へ出力する。
伝送路測定部２０３は、無線送信局１０００との無線通信における信号の伝送路の特性を示す伝送路行列を算出する処理を行う集積回路であり、無線送信局１０００が送信する信号に含まれる所定パターンの信号を予め保持するメモリを備えている。ダウンコンバータ２０２から出力された信号を受け付けると、受け付けた信号に含まれる所定パターンの信号を抽出し、抽出した所定パターンと、予め保持しておいた所定パターンの信号との相関を計算することで伝送路行列Ｈを算出する。算出した伝送路行列Ｈを送信信号推定部２０５へ出力する。
不要信号測定部２０４は、不要信号の共分散行列を算出する処理を行う集積回路である。不要信号とは、受信信号に含まれる信号成分のうち干渉局１５００から送信されて無線通信装置２０００で受信した成分と、無線通信装置２０００内部で発生する雑音が受信信号に及ぼす影響とから構成される。不要信号測定部２０４は、制御部２０６による制御にしたがい、所定のタイミングで不要信号の共分散行列Ｒuuを算出する処理を行う。算出した共分散行列を、送信信号推定部２０５へ出力する。
送信信号推定部２０５は、無線送信局１０００から送信された信号を推定する処理を行う集積回路であり、伝送路測定部２０３から出力される伝送路行列Ｈを受け付けて保持するメモリと、不要信号測定部２０４から出力される不要信号の共分散行列を受け付けて保持するメモリとを備え、伝送路行列Ｈと、不要信号の共分散行列Ｒuuと、ダウンコンバータ２０２から出力された信号とに基づいて、所定の式に従って送信信号の推定を行う。推定された送信信号の推定値を制御部２０６へ出力する。
制御部２０６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、送信信号推定部２０５から出力された送信信号の推定値を受け付け、ＲＯＭに格納されているプログラムに従って、無線送信局１０００との無線通信を制御する処理を行う。
また、不要信号測定部２０４に不要信号の共分散行列Ｒuuを算出させるタイミングを制御するために、不要信号測定部２０４へ、共分散行列Ｒuuの算出を開始させる測定開始指示信号を送信し、共分散行列の算出を終了させるために、測定終了指示信号を送信する。
また、不要信号測定部２０４に不要信号の共分散行列Ｒuuを算出させるタイミングを制御するために、不要信号測定部２０４へ、共分散行列Ｒuuの算出を開始させる測定開始指示信号を送信し、共分散行列の算出を終了させるために、測定終了指示信号を送信する。
＜動作＞
次に、無線通信装置２０００の動作について説明する。
＜伝送路行列算出処理＞
図２は、伝送路測定部２０３が伝送路行列Ｈを算出する処理を示すフローチャートである。
次に、無線通信装置２０００の動作について説明する。
＜伝送路行列算出処理＞
図２は、伝送路測定部２０３が伝送路行列Ｈを算出する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、伝送路測定部２０３は、ダウンコンバータ２０２から受信信号を受け付けると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、受信信号に含まれるトレーニング信号を抽出する（ステップＳ２２）。
抽出を終えると、抽出したトレーニング信号と、予めメモリに保持しておいた所定パターンの信号との相関を計算して無線送信局１０００との無線通信における信号の伝送路の特性を示す伝送路行列Ｈを算出する（ステップＳ２３）。そして、算出した伝送路行列Ｈを送信信号推定部２０５へ出力し（ステップＳ２４）、再び受信信号を受け付けるまで待機（ステップＳ２１：ＮＯ）する。
抽出を終えると、抽出したトレーニング信号と、予めメモリに保持しておいた所定パターンの信号との相関を計算して無線送信局１０００との無線通信における信号の伝送路の特性を示す伝送路行列Ｈを算出する（ステップＳ２３）。そして、算出した伝送路行列Ｈを送信信号推定部２０５へ出力し（ステップＳ２４）、再び受信信号を受け付けるまで待機（ステップＳ２１：ＮＯ）する。
上記の動作を行うことで、伝送路測定部２０３は、受信信号を受け付けるごとに伝送路行列Ｈを算出し、算出した伝送路行列Ｈを送信信号推定部２０５へ出力する。
＜共分散行列算出処理＞
次に、不要信号測定部２０４の動作について説明する。
不要信号測定部２０４は、不要信号の共分散行列Ｒuuの算出を行うにあたって、制御部２０６から送信される測定開始指示信号を受け付けて算出を開始し、測定終了指示信号を受け付けて算出を終了する。
＜共分散行列算出処理＞
次に、不要信号測定部２０４の動作について説明する。
不要信号測定部２０４は、不要信号の共分散行列Ｒuuの算出を行うにあたって、制御部２０６から送信される測定開始指示信号を受け付けて算出を開始し、測定終了指示信号を受け付けて算出を終了する。
図３は、不要信号測定部２０４が不要信号の共分散行列Ｒuuを算出する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、不要信号測定部２０４は、制御部２０６から出力された測定開始指示信号を受け付けると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ダウンコンバータ２０２から出力された受信信号をもとに不要信号の共分散行列Ｒuuを算出し、算出するごとに共分散行列Ｒuuを送信信号推定部２０５へ出力する（ステップＳ３２）。
同図に示すように、不要信号測定部２０４は、制御部２０６から出力された測定開始指示信号を受け付けると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ダウンコンバータ２０２から出力された受信信号をもとに不要信号の共分散行列Ｒuuを算出し、算出するごとに共分散行列Ｒuuを送信信号推定部２０５へ出力する（ステップＳ３２）。
制御部２０６から測定終了指示信号を受け付けるまでの間（ステップＳ３３：ＮＯ）、共分散行列Ｒuuの算出および出力を行い（ステップＳ３２）、制御部２０６から測定終了指示信号を受け付けると（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、受け付けた時点で算出されている共分散行列Ｒuuを送信信号推定部２０５へ出力し（ステップＳ３４）、測定開始指示信号が再度入力されるまで待機（ステップＳ３１：ＮＯ）する。
＜送信信号推定処理＞
次に、送信信号推定部２０５の動作について説明する。
送信信号推定部２０５は、伝送路測定部２０３から出力される伝送路行列Ｈと不要信号測定部２０４から出力される不要信号の共分散行列Ｒuuとを受け付けてメモリに保持しており、出力があるごとに、メモリに保持されている伝送路行列Ｈと共分散行列Ｒuuを新たに出力された値に書き換える。
次に、送信信号推定部２０５の動作について説明する。
送信信号推定部２０５は、伝送路測定部２０３から出力される伝送路行列Ｈと不要信号測定部２０４から出力される不要信号の共分散行列Ｒuuとを受け付けてメモリに保持しており、出力があるごとに、メモリに保持されている伝送路行列Ｈと共分散行列Ｒuuを新たに出力された値に書き換える。
図４は、送信信号推定部２０５が無線送信局１０００から送信された信号を推定する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、送信信号推定部２０５は、ダウンコンバータ２０２から受信信号を受け付けると（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、受信信号と、伝送路行列Ｈと、共分散行列Ｒuuとに基づいて、後述する所定の式に従った計算を行って無線送信局１０００から送信された信号を推定する（ステップＳ４２）。送信信号の推定値を制御部２０６へ出力すると（ステップＳ４３）、受信信号の入力が再度行われるまで待機（ステップＳ４１：ＮＯ）する。
同図に示すように、送信信号推定部２０５は、ダウンコンバータ２０２から受信信号を受け付けると（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、受信信号と、伝送路行列Ｈと、共分散行列Ｒuuとに基づいて、後述する所定の式に従った計算を行って無線送信局１０００から送信された信号を推定する（ステップＳ４２）。送信信号の推定値を制御部２０６へ出力すると（ステップＳ４３）、受信信号の入力が再度行われるまで待機（ステップＳ４１：ＮＯ）する。
ここで、ステップＳ４２において無線送信局１０００から送信された信号を推定する際に用いる所定の式について説明する。
無線送信局１０００から送信された送信信号を表す列ベクトルをｓ、ｓの共分散行列をＲss、ダウンコンバータ２０２によって等価低域の信号に変換された受信信号を表す列ベクトルをｒ、無線送信局１０００と無線通信装置２０００との無線通信において、アップコンバータ１０２やダウンコンバータ２０２も含めた信号の伝送路の特性を示す伝送路行列をＨ、不要信号測定部２０４によって出力され、送信信号推定部２０５によって保持されている共分散行列をＲuuとする。また、Hを複素共役転置、−１を逆行列とする。なお、ｓはＭ×１ベクトル、ｒはＮ×１ベクトル、ＨはＮ×Ｍ行列、ｖはＭ×１ベクトルである。
無線送信局１０００から送信された送信信号を表す列ベクトルをｓ、ｓの共分散行列をＲss、ダウンコンバータ２０２によって等価低域の信号に変換された受信信号を表す列ベクトルをｒ、無線送信局１０００と無線通信装置２０００との無線通信において、アップコンバータ１０２やダウンコンバータ２０２も含めた信号の伝送路の特性を示す伝送路行列をＨ、不要信号測定部２０４によって出力され、送信信号推定部２０５によって保持されている共分散行列をＲuuとする。また、Hを複素共役転置、−１を逆行列とする。なお、ｓはＭ×１ベクトル、ｒはＮ×１ベクトル、ＨはＮ×Ｍ行列、ｖはＭ×１ベクトルである。
このとき、送信信号推定部２０５は、送信信号ｓの推定値ｖを、
［数1］ ｖ＝ＲssＨH（ＨＲssＨH＋Ｒuu）−１ｒ
に従って求める。
以下、［数1］について詳説する。
［数1］は、送信信号の推定値ｖの送信信号ｓに対する平均２乗誤差を最小にするための式である。
［数1］ ｖ＝ＲssＨH（ＨＲssＨH＋Ｒuu）−１ｒ
に従って求める。
以下、［数1］について詳説する。
［数1］は、送信信号の推定値ｖの送信信号ｓに対する平均２乗誤差を最小にするための式である。
ここで、干渉局１５００から送信される信号を表す列ベクトルをｘ、干渉局１５００から無線通信装置２０００における、ダウンコンバータ２０２も含めた信号の伝送路の特性を示す伝送路行列をＧ、ダウンコンバータ２０２において発生する雑音をｎ、受信信号における不要信号の信号成分をｕとして、［数1］の導出方法を以下に示す。なお、ｘはＬ×１ベクトルとし、ＧはＮ×Ｌ行列、ｕはＮ×１ベクトルである。
受信信号ｒは、次の［数２］で表される。
［数２］ ｒ＝Ｈｓ＋Ｇｘ＋ｎ
送信信号の推定値ｖを、次式［数３］で求めるとする。
［数３］ ｖ＝Ｗｒ
ただし、ＷはＭ×Ｎ行列である。
［数２］ ｒ＝Ｈｓ＋Ｇｘ＋ｎ
送信信号の推定値ｖを、次式［数３］で求めるとする。
［数３］ ｖ＝Ｗｒ
ただし、ＷはＭ×Ｎ行列である。
ｖの送信信号ｓに対する平均２乗誤差をｅとすると、ｅは、次式［数４］で表される。
［数４］ ｅ＝Ｅ［（ｖ−ｓ）H（ｖ−ｓ）］
ただし、Ｅは期待値を表す。
平均２乗誤差ｅを最小にするという条件のもとで、［数２］［数３］［数４］を変形すると、次式［数５］によりＷが求まる。
［数５］ Ｗ＝ＲssＨH（ＨＲssＨH＋ＧＲxxＧH＋ｑＩN）−１
ただし、Ｒxxはｘの共分散行列、ｑは１系統のアンテナならびにダウンコンバータ２０２に対応する雑音の平均電力、ＩNはＮ×Ｎの単位行列を表す。
［数４］ ｅ＝Ｅ［（ｖ−ｓ）H（ｖ−ｓ）］
ただし、Ｅは期待値を表す。
平均２乗誤差ｅを最小にするという条件のもとで、［数２］［数３］［数４］を変形すると、次式［数５］によりＷが求まる。
［数５］ Ｗ＝ＲssＨH（ＨＲssＨH＋ＧＲxxＧH＋ｑＩN）−１
ただし、Ｒxxはｘの共分散行列、ｑは１系統のアンテナならびにダウンコンバータ２０２に対応する雑音の平均電力、ＩNはＮ×Ｎの単位行列を表す。
ここで、不要信号ｕは、次式［数６］で表される。
［数６］ ｕ＝Ｇｘ＋ｎ
よって、不要信号ｕの共分散行列Ｒuuは、次式７によって表される。
［数７］ Ｒuu＝Ｅ［（Ｇｘ＋ｎ）（Ｇｘ＋ｎ）H］
＝Ｅ［ＧｘｘHＧH］＋Ｅ［ｎｎH］
＝ＧＲxxＧH＋ｑＩN
［数７］および［数５］から、次式［数８］が求まる。
［数８］ Ｗ＝ＲssＨH（ＨＲssＨH＋Ｒuu）−１
［数８］および［数３］から、［数1］が求められる。
［数６］ ｕ＝Ｇｘ＋ｎ
よって、不要信号ｕの共分散行列Ｒuuは、次式７によって表される。
［数７］ Ｒuu＝Ｅ［（Ｇｘ＋ｎ）（Ｇｘ＋ｎ）H］
＝Ｅ［ＧｘｘHＧH］＋Ｅ［ｎｎH］
＝ＧＲxxＧH＋ｑＩN
［数７］および［数５］から、次式［数８］が求まる。
［数８］ Ｗ＝ＲssＨH（ＨＲssＨH＋Ｒuu）−１
［数８］および［数３］から、［数1］が求められる。
なお、［数1］においては、Ｒssは送信信号ｓの統計的性質から求めることが可能であり、Ｈは、伝送路測定部２０３から出力されて送信信号推定部２０５のメモリに保持されている伝送路行列Ｈを用いる。
なお、送信信号ｓの各要素が互いに無相関で、各要素の平均電力がすべて等しくｐで表せるときは、Ｒss＝ｐＩMとなるので、［数1］は、次式［数９］のように変形でき、送信信号推定部２０５は、次式［数９］に従って送信信号の推定を行うことができる。
［数９］ ｖ＝ＨH（ＨＨH＋（１／ｐ）Ｒuu）−１ｒ
＜利得補正処理＞
無線通信装置２０００は、上述した［数1］および［数９］に従った式を用いて送信信号推定部２０５によって送信信号の推定を行うより前に、あらかじめ不要信号ｕに基づいて共分散行列Ｒuuを算出する必要があるので、無線送信局１０００との無線通信を開始するより前に、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出させておき、算出が行われてから無線送信局１０００との無線通信を開始して送信信号の推定を行う。
なお、送信信号ｓの各要素が互いに無相関で、各要素の平均電力がすべて等しくｐで表せるときは、Ｒss＝ｐＩMとなるので、［数1］は、次式［数９］のように変形でき、送信信号推定部２０５は、次式［数９］に従って送信信号の推定を行うことができる。
［数９］ ｖ＝ＨH（ＨＨH＋（１／ｐ）Ｒuu）−１ｒ
＜利得補正処理＞
無線通信装置２０００は、上述した［数1］および［数９］に従った式を用いて送信信号推定部２０５によって送信信号の推定を行うより前に、あらかじめ不要信号ｕに基づいて共分散行列Ｒuuを算出する必要があるので、無線送信局１０００との無線通信を開始するより前に、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出させておき、算出が行われてから無線送信局１０００との無線通信を開始して送信信号の推定を行う。
ところで、上記［数1］および［数９］に示される数式に含まれる伝送路行列Ｈは、無線送信局１０００と無線通信装置２０００との無線通信において、ダウンコンバータ２０２も含めた信号の伝送路の特性を示す行列である。
したがって、信号を受信する際においてダウンコンバータ２０２の利得が変化すると、信号を送信する無線送信局との間における信号の伝送路の特性が変化する。
したがって、信号を受信する際においてダウンコンバータ２０２の利得が変化すると、信号を送信する無線送信局との間における信号の伝送路の特性が変化する。
そのため、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出する期間と、送信信号推定部２０５によって送信信号の推定を行う期間とにおいてダウンコンバータ２０２の利得が異なると、各々の期間における信号の伝送路特性を示す伝送路行列が異なるため、送信信号の推定を行う期間における共分散行列Ｒuuの値が適切ではなくなるおそれがある。
そこで、本発明にかかる無線通信装置２０００は、上述した各々の期間におけるダウンコンバータ２０２の利得を用いて、共分散行列Ｒuuを補正し、補正した値を用いて送信信号推定部２０５によって送信信号の推定を行うこととしている。
そこで、本発明にかかる無線通信装置２０００は、上述した各々の期間におけるダウンコンバータ２０２の利得を用いて、共分散行列Ｒuuを補正し、補正した値を用いて送信信号推定部２０５によって送信信号の推定を行うこととしている。
以下、上述した各期間におけるダウンコンバータ２０２の利得を用いて共分散行列Ｒuuを補正するときの補正式について説明する。
無線送信局１０００からダウンコンバータ２０２へ入力されるまでの信号の伝送路特性を示す行列をＨ０、干渉局からダウンコンバータ２０２へ入力されるまでの信号の伝送路特性を示す行列をＧ０とする。また、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出する期間におけるダウンコンバータ２０２の利得をＣ１、ダウンコンバータ２０２の入力に換算した雑音をｎ１、受信信号をｒ１とし、送信信号推定部２０５によって送信信号の推定を行う期間におけるダウンコンバータ２０２の利得をＣ２、ダウンコンバータ２０２の入力に換算した雑音をｎ２、受信信号をｒ２とする。
無線送信局１０００からダウンコンバータ２０２へ入力されるまでの信号の伝送路特性を示す行列をＨ０、干渉局からダウンコンバータ２０２へ入力されるまでの信号の伝送路特性を示す行列をＧ０とする。また、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出する期間におけるダウンコンバータ２０２の利得をＣ１、ダウンコンバータ２０２の入力に換算した雑音をｎ１、受信信号をｒ１とし、送信信号推定部２０５によって送信信号の推定を行う期間におけるダウンコンバータ２０２の利得をＣ２、ダウンコンバータ２０２の入力に換算した雑音をｎ２、受信信号をｒ２とする。
ｒ１およびｒ２は、次式［数１０］および［数１１］で表される。
［数１０］ ｒ１＝Ｃ１（Ｇ０ｘ＋ｎ１）
［数１１］ ｒ２＝Ｃ２（Ｈ０ｓ＋Ｇ０ｘ＋ｎ２）
［数１０］により、共分散行列Ｒuuは、次式［数１２］のように表される。
［数１２］ Ｒuu＝Ｃ１（Ｇ０ＲxxＧ０ H＋Ｅ［ｎ１ｎ１ H］）Ｃ１ H
一方、送信信号を推定する期間において使用したい共分散行列Ｒuu’は、次式［数１３］で表される。
［数１３］ Ｒuu’＝Ｃ２（Ｇ０ＲxxＧ０ H＋Ｅ［ｎ２ｎ２ H］）Ｃ２ H
ここで、ｎ１の分散とｎ２の分散との差が小さいと仮定すると、［数１２］および［数１３］からＲuu’は次式［数１４］で表される。
［数１４］ Ｒuu’＝Ｃ２Ｃ１ −１Ｒuu（Ｃ２Ｃ１ −１）H
このようにして共分散行列Ｒuuを補正することで、送信信号推定部２０５は、共分散行列Ｒuuに代えて［数１４］に示すＲuu’を用いることで、送信信号の推定を正確に実施しうる。
［数１０］ ｒ１＝Ｃ１（Ｇ０ｘ＋ｎ１）
［数１１］ ｒ２＝Ｃ２（Ｈ０ｓ＋Ｇ０ｘ＋ｎ２）
［数１０］により、共分散行列Ｒuuは、次式［数１２］のように表される。
［数１２］ Ｒuu＝Ｃ１（Ｇ０ＲxxＧ０ H＋Ｅ［ｎ１ｎ１ H］）Ｃ１ H
一方、送信信号を推定する期間において使用したい共分散行列Ｒuu’は、次式［数１３］で表される。
［数１３］ Ｒuu’＝Ｃ２（Ｇ０ＲxxＧ０ H＋Ｅ［ｎ２ｎ２ H］）Ｃ２ H
ここで、ｎ１の分散とｎ２の分散との差が小さいと仮定すると、［数１２］および［数１３］からＲuu’は次式［数１４］で表される。
［数１４］ Ｒuu’＝Ｃ２Ｃ１ −１Ｒuu（Ｃ２Ｃ１ −１）H
このようにして共分散行列Ｒuuを補正することで、送信信号推定部２０５は、共分散行列Ｒuuに代えて［数１４］に示すＲuu’を用いることで、送信信号の推定を正確に実施しうる。
次に、上述の補正式を用いて共分散行列Ｒuuを補正するときの、無線通信装置２０００が行う処理について説明する。
送信信号推定部２０５は、ダウンコンバータ２０２の利得を示す値をダウンコンバータ２０２から受け付けて制御部２０６へ出力する。
制御部２０６は、ダウンコンバータ２０２の利得を示す値を送信信号推定部２０５から受け付けており、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuの算出を行わせている間におけるダウンコンバータ２０２の利得を送信信号推定部２０５へ出力する。
送信信号推定部２０５は、ダウンコンバータ２０２の利得を示す値をダウンコンバータ２０２から受け付けて制御部２０６へ出力する。
制御部２０６は、ダウンコンバータ２０２の利得を示す値を送信信号推定部２０５から受け付けており、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuの算出を行わせている間におけるダウンコンバータ２０２の利得を送信信号推定部２０５へ出力する。
送信信号推定部２０５は、制御部２０６から出力された利得を示す値を受け付けて、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuが算出された期間におけるダウンコンバータ２０２の利得をメモリに保持する。
図５は、共分散行列Ｒuuをダウンコンバータ２０２の利得によって補正するときの送信信号推定部２０５が行う処理を示すフローチャートである。
図５は、共分散行列Ｒuuをダウンコンバータ２０２の利得によって補正するときの送信信号推定部２０５が行う処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、送信信号推定部２０５は、ダウンコンバータ２０２から受信信号を受け付けると（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、保持している共分散行列Ｒuuと、共分散行列Ｒuu算出時におけるダウンコンバータ２０２の利得と、送信信号を推定する期間におけるダウンコンバータ２０２の利得とから、上記［数１４］に従って共分散行列Ｒuuを補正し、補正後の共分散行列Ｒuu’を算出する（S５２）。
共分散行列Ｒuu’を算出すると、受信信号と、伝送路行列Ｈと、補正後の共分散行列Ｒuu’とに基づいて、送信信号を推定する（ステップＳ５３）。すなわち、上記［数1］におけるＲuuに代えてＲuu’を用いて送信信号の推定を行う。
送信信号の推定が行われると、推定値を制御部２０６へ出力し（ステップＳ５４）、受信信号の入力が再度行われるまで待機（ステップＳ５１：ＮＯ）する。
＜実施の形態２＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
送信信号の推定が行われると、推定値を制御部２０６へ出力し（ステップＳ５４）、受信信号の入力が再度行われるまで待機（ステップＳ５１：ＮＯ）する。
＜実施の形態２＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
＜構成＞
図６は、本発明の実施の形態２にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線送信局に送信停止期間設定部１０４が備わり、無線通信装置に無送信期間検出部２０７が備わっている点である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
図６は、本発明の実施の形態２にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線送信局に送信停止期間設定部１０４が備わり、無線通信装置に無送信期間検出部２０７が備わっている点である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
＜無線送信局＞
同図に示すように、無線送信局１１００は、送信停止期間設定部１０４を備える。
送信停止期間設定部１０４は、所定の信号を送信する回路であり、無線送信局１１００から信号を送信することを停止する期間である送信停止期間を設定する。送信停止期間は、例えば４０マイクロ秒と設定する。送信停止期間を設定すると、設定した期間を通信制御部１０３へ出力する。
同図に示すように、無線送信局１１００は、送信停止期間設定部１０４を備える。
送信停止期間設定部１０４は、所定の信号を送信する回路であり、無線送信局１１００から信号を送信することを停止する期間である送信停止期間を設定する。送信停止期間は、例えば４０マイクロ秒と設定する。送信停止期間を設定すると、設定した期間を通信制御部１０３へ出力する。
通信制御部１０３は、送信停止期間設定部１０４が送信停止期間の設定を行って所定の信号を出力すると、出力された信号を受け付けて、送信停止期間に示される期間、信号を送信しないよう無線通信装置２１００との無線通信を制御する。
＜無線通信装置＞
同図に示すように、無線通信装置２１００は、無送信期間検出部２０７を備える。
＜無線通信装置＞
同図に示すように、無線通信装置２１００は、無送信期間検出部２０７を備える。
無送信期間検出部２０７は、信号の入力を受け付けて、受け付けた信号をもとに所定の検出を行う回路であり、受信信号を受け付けるごとに、受信信号に基づいて無線送信局１１００から信号が送信されていないことを検出し、検出している間、所定の信号を制御部２０６へ出力し続ける。
なお、無線送信局１１００から信号が送信されていないことを検出する方法は、例えば、受信信号を測定し、無線送信局１１００から送信される信号に含まれるトレーニング信号が受信信号に含まれていないと判定することで実現できる。また、無線送信局１１００から送信される信号を受信したときの受信信号の振幅が所定範囲内の値である場合においては、受信信号の振幅が所定範囲に含まれていないことを判定して、無線送信局１１００から信号が送信されていないと検出することもできる。
なお、無線送信局１１００から信号が送信されていないことを検出する方法は、例えば、受信信号を測定し、無線送信局１１００から送信される信号に含まれるトレーニング信号が受信信号に含まれていないと判定することで実現できる。また、無線送信局１１００から送信される信号を受信したときの受信信号の振幅が所定範囲内の値である場合においては、受信信号の振幅が所定範囲に含まれていないことを判定して、無線送信局１１００から信号が送信されていないと検出することもできる。
制御部２０６は、無送信期間検出部２０７から出力された信号を受け付けて、受け付けた信号をもとに、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出させるタイミングを制御する。
＜動作＞
次に、無線通信装置２１００の動作について説明する。
＜動作＞
次に、無線通信装置２１００の動作について説明する。
無送信期間検出部２０７は、信号を受信するたびに所定の検出を逐次行い、検出結果に応じて、所定の信号を制御部２０６へ逐次出力し、制御部２０６では、無送信期間検出部２０７から逐次出力される信号をもとに不要信号測定部２０４の動作を制御する。
図７は、制御部２０６が無送信期間検出部２０７による検出に基づいて不要信号測定部２０４を制御する処理を示すフローチャートである。
図７は、制御部２０６が無送信期間検出部２０７による検出に基づいて不要信号測定部２０４を制御する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、制御部２０６は、無送信期間検出部２０７が無線送信局１１００から信号が送信されていないことを検出して出力した信号を受け付けると（ステップＳ７１：ＹＥＳ）、不要信号測定部２０４へ測定開始指示信号を送信して不要信号測定部２０４に共分散行列Ｒuuの算出を開始させる（ステップＳ７２）。測定開始指示信号を送信してから所定期間が経過したら（ステップＳ７３：ＹＥＳ）、不要信号測定部２０４へ測定終了指示信号を送信して不要信号測定部２０４による共分散行列Ｒuuの算出処理を終了させる（ステップＳ７５）。
測定開始指示信号を送信（ステップＳ７２）してから所定期間が経過していないときは（ステップＳ７３：ＮＯ）、無送信期間検出部２０７から信号が出力されている間は所定期間が経過するまで待機する（ステップＳ７４：ＮＯ、ステップＳ７３）。所定期間経過前であって（ステップＳ７３：ＮＯ）無送信期間検出部２０７から信号が出力されなくなったとき、すなわち無送信期間検出部２０７が無線送信局１１００から信号が送信されていないことを検出できなかったときは（ステップＳ７４：ＹＥＳ）、不要信号測定部２０４へ測定終了指示信号を送信して不要信号測定部２０４による共分散行列Ｒuuの算出処理を終了させる（ステップＳ７５）。
不要信号測定部２０４による共分散行列Ｒuuの算出処理を終了させると（ステップＳ７５）、無送信期間検出部２０７から信号が出力されるまでの間（ステップＳ７１：ＮＯ）、不要信号測定部２０４に対して測定開始指示信号を送信せず、不要信号測定部２０４を待機させておく。
次に、無線送信局１１００の動作について説明する。
次に、無線送信局１１００の動作について説明する。
無線送信局１１００は、送信停止期間設定部１０４を備えており、送信停止期間を設定することで、通信制御部１０３によって所定期間、信号の送信を停止させることができる。
送信停止期間設定部１０４は、送信停止期間の設定を行うが、設定を行う時期は、例えば所定の間隔を空けて定期的に設定を行うこととしてもよいし、設定を行う時期を予め決定しておき、決定した時期に従って設定を行うこととしてもよい。設定が行われると、送信を停止する期間を示す所定の信号を通信制御部１０３へ出力する。
送信停止期間設定部１０４は、送信停止期間の設定を行うが、設定を行う時期は、例えば所定の間隔を空けて定期的に設定を行うこととしてもよいし、設定を行う時期を予め決定しておき、決定した時期に従って設定を行うこととしてもよい。設定が行われると、送信を停止する期間を示す所定の信号を通信制御部１０３へ出力する。
図８は、通信制御部１０３が送信停止期間設定部１０４によって設定された送信停止期間に基づいて信号の送信を制御する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、通信制御部１０３は、送信停止期間設定部１０４から送信停止期間の設定を受け付けると（ステップＳ８１：ＹＥＳ）、信号の送信を停止し（ステップＳ８２）、送信停止期間に示される期間が経過するまで（ステップＳ８３：ＮＯ）、信号の送信の停止を行う。送信停止期間を経過すると（ステップＳ８３：ＹＥＳ）、信号の送信の停止を解除し（ステップＳ８４）、送信停止期間設定部１０４から送信停止期間の設定があるまで（ステップＳ８１：ＮＯ）無線通信を行う。
＜実施の形態３＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
同図に示すように、通信制御部１０３は、送信停止期間設定部１０４から送信停止期間の設定を受け付けると（ステップＳ８１：ＹＥＳ）、信号の送信を停止し（ステップＳ８２）、送信停止期間に示される期間が経過するまで（ステップＳ８３：ＮＯ）、信号の送信の停止を行う。送信停止期間を経過すると（ステップＳ８３：ＹＥＳ）、信号の送信の停止を解除し（ステップＳ８４）、送信停止期間設定部１０４から送信停止期間の設定があるまで（ステップＳ８１：ＮＯ）無線通信を行う。
＜実施の形態３＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
＜構成＞
図９は、本発明の実施の形態３にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線通信装置に強干渉期間検出部２０８が備わっている点である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
図９は、本発明の実施の形態３にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線通信装置に強干渉期間検出部２０８が備わっている点である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
＜無線通信装置＞
同図に示すように、無線通信装置２２００は、強干渉期間検出部２０８を備える。
強干渉期間検出部２０８は、信号の入力を受け付けて、受け付けた信号をもとに所定の検出を行って信号を送信する回路であり、受信信号を受け付けるごとに、受信信号に基づいて、受信信号に含まれる信号のうち干渉局１５００から受信した信号成分による影響が所定の範囲より大きいことを検出し、検出している間、所定の信号を制御部２０６へ出力し続ける。干渉局１５００から受信した信号成分による影響が所定の範囲より大きいとは、例えば干渉局１５００から受信した信号の信号強度が所定値より大きいことをいう。
同図に示すように、無線通信装置２２００は、強干渉期間検出部２０８を備える。
強干渉期間検出部２０８は、信号の入力を受け付けて、受け付けた信号をもとに所定の検出を行って信号を送信する回路であり、受信信号を受け付けるごとに、受信信号に基づいて、受信信号に含まれる信号のうち干渉局１５００から受信した信号成分による影響が所定の範囲より大きいことを検出し、検出している間、所定の信号を制御部２０６へ出力し続ける。干渉局１５００から受信した信号成分による影響が所定の範囲より大きいとは、例えば干渉局１５００から受信した信号の信号強度が所定値より大きいことをいう。
この検出は、例えば、無線送信局１０００から信号が送信されていない期間において、受信信号の振幅が所定の値より大きいことを判定することで行う。
制御部２０６は、強干渉期間検出部２０８から出力された信号を受け付けて、受け付けた信号をもとに、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出させるタイミングを制御する。
制御部２０６は、強干渉期間検出部２０８から出力された信号を受け付けて、受け付けた信号をもとに、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出させるタイミングを制御する。
＜動作＞
次に、無線通信装置２２００の動作について説明する。
強干渉期間検出部２０８は、信号を受信するたびに所定の検出を逐次行い、検出結果に応じて、信号を制御部２０６へ逐次出力する。制御部２０６では、無線送信局１０００との無線通信に先立って不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出させる際に、強干渉期間検出部２０８から逐次出力される信号をもとに不要信号測定部２０４の動作を制御する。
次に、無線通信装置２２００の動作について説明する。
強干渉期間検出部２０８は、信号を受信するたびに所定の検出を逐次行い、検出結果に応じて、信号を制御部２０６へ逐次出力する。制御部２０６では、無線送信局１０００との無線通信に先立って不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出させる際に、強干渉期間検出部２０８から逐次出力される信号をもとに不要信号測定部２０４の動作を制御する。
図１０は、制御部２０６が強干渉期間検出部２０８による検出に基づいて不要信号測定部２０４を制御する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、制御部２０６は、強干渉期間検出部２０８が干渉局１５００から受信した信号成分による影響が所定の範囲より大きいことを検出して出力した信号を受け付けると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、不要信号測定部２０４へ測定開始指示信号を送信して不要信号測定部２０４に共分散行列Ｒuuの算出を開始させる（ステップＳ１０２）。測定開始指示信号を送信してから所定期間が経過したら（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、不要信号測定部２０４へ測定終了指示信号を送信して不要信号測定部２０４による共分散行列Ｒuuの算出処理を終了させる（ステップＳ１０５）。
同図に示すように、制御部２０６は、強干渉期間検出部２０８が干渉局１５００から受信した信号成分による影響が所定の範囲より大きいことを検出して出力した信号を受け付けると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、不要信号測定部２０４へ測定開始指示信号を送信して不要信号測定部２０４に共分散行列Ｒuuの算出を開始させる（ステップＳ１０２）。測定開始指示信号を送信してから所定期間が経過したら（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、不要信号測定部２０４へ測定終了指示信号を送信して不要信号測定部２０４による共分散行列Ｒuuの算出処理を終了させる（ステップＳ１０５）。
測定開始指示信号を送信してから所定期間が経過していないとき（ステップＳ１０３：ＮＯ）であっても、強干渉期間検出部２０８から信号が出力されている間は所定期間が経過するまで待機しているが（ステップＳ１０４：ＮＯ、ステップＳ１０３）、強干渉期間検出部２０８から信号が出力されなくなったとき、すなわち強干渉期間検出部２０８が検出を行わなかったときは（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、不要信号測定部２０４へ測定終了指示信号を送信して不要信号測定部２０４による共分散行列Ｒuuの算出処理を終了させる（ステップＳ１０５）。
不要信号測定部２０４による共分散行列Ｒuuの算出処理を終了させると、強干渉期間検出部２０８から再度信号が出力されるまでの間（ステップＳ１０１：ＮＯ）、不要信号測定部２０４に対して測定開始指示信号を送信せず、不要信号測定部２０４を待機させておく。
＜実施の形態４＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
＜実施の形態４＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
＜構成＞
図１１は、本発明の実施の形態４にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線通信装置に干渉伝送路測定部２０９が備わっている点である。また、干渉局１５００から送信される信号に含まれるトレーニング信号は、無線通信装置にとって既知である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
図１１は、本発明の実施の形態４にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線通信装置に干渉伝送路測定部２０９が備わっている点である。また、干渉局１５００から送信される信号に含まれるトレーニング信号は、無線通信装置にとって既知である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
なお、実施の形態４における無線通信装置は、干渉局１５００から送信された信号に含まれるトレーニング信号を記憶している。また、干渉局１５００から送信された信号は、無線送信局１０００が送信する信号と同一の周波数チャネルで干渉するとし、さらに、干渉局１５００から送信される信号ｘの統計的性質は既知とする。このとき、無線通信装置は、トレーニング信号に基づいて、干渉局との間における干渉伝送路行列を算出することができ、求められた干渉伝送路行列をもとに共分散行列Ｒuuを算出する。
＜無線通信装置＞
同図に示すように、無線通信装置２３００は、干渉伝送路測定部２０９を備え、また、不要信号測定部２１０を備える。
干渉伝送路測定部２０９は、干渉局１５００との間における信号の伝送路の特性を示す伝送路行列を算出する処理を行う集積回路であり、干渉局１５００が送信する信号に含まれる所定パターンの信号を予め保持するメモリを備えている。受信信号を受け付けると、受け付けた信号に含まれる所定パターンの信号を抽出し、抽出した所定パターンと、予め保持しておいた所定パターンの信号との相関を計算することで干渉局１５００との間における干渉伝送路行列Ｇを算出する。算出した干渉伝送路行列Ｇを不要信号測定部２０４へ出力する。
同図に示すように、無線通信装置２３００は、干渉伝送路測定部２０９を備え、また、不要信号測定部２１０を備える。
干渉伝送路測定部２０９は、干渉局１５００との間における信号の伝送路の特性を示す伝送路行列を算出する処理を行う集積回路であり、干渉局１５００が送信する信号に含まれる所定パターンの信号を予め保持するメモリを備えている。受信信号を受け付けると、受け付けた信号に含まれる所定パターンの信号を抽出し、抽出した所定パターンと、予め保持しておいた所定パターンの信号との相関を計算することで干渉局１５００との間における干渉伝送路行列Ｇを算出する。算出した干渉伝送路行列Ｇを不要信号測定部２０４へ出力する。
不要信号測定部２０４は、干渉伝送路測定部２０９から出力された干渉伝送路行列Ｇを受け付け、［数７］にしたがって共分散行列Ｒuuを算出する。算出した共分散行列Ｒuuを送信信号推定部２０５へ出力する。なお、［数７］において、共分散行列Ｒxxは、ｘの統計的性質により求めることができる。
＜動作＞
次に、無線通信装置２３００の動作について説明する。
＜動作＞
次に、無線通信装置２３００の動作について説明する。
図１２は、実施の形態４において不要信号測定部２１０が不要信号の共分散行列Ｒuuを算出する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、不要信号測定部２１０は、干渉伝送路測定部２０９から干渉伝送路行列Ｇの入力を受け付けると（ステップＳ１２１：ＮＯ）、［数７］にしたがって共分散行列Ｒuuを算出する（ステップＳ１２２）。算出した共分散行列Ｒuuを送信信号推定部２０５へ出力する（ステップＳ１２３）。以後、干渉伝送路行列Ｇの入力がある毎に（ステップＳ１２１）、共分散行列Ｒuuを算出して出力する。
同図に示すように、不要信号測定部２１０は、干渉伝送路測定部２０９から干渉伝送路行列Ｇの入力を受け付けると（ステップＳ１２１：ＮＯ）、［数７］にしたがって共分散行列Ｒuuを算出する（ステップＳ１２２）。算出した共分散行列Ｒuuを送信信号推定部２０５へ出力する（ステップＳ１２３）。以後、干渉伝送路行列Ｇの入力がある毎に（ステップＳ１２１）、共分散行列Ｒuuを算出して出力する。
上記の構成を備えることにより、無線通信装置２３００は、不要信号を受信して共分散行列Ｒuuを相関演算により算出するよりも、早期にかつ正確に共分散行列Ｒuuを算出することができる。
＜実施の形態５＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
＜実施の形態５＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
＜構成＞
図１３は、本発明の実施の形態５にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線通信装置に送信停止要求送出部２１１が備わり、無線送信局に送信停止要求受信部１０５が備わっている点である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
図１３は、本発明の実施の形態５にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線通信装置に送信停止要求送出部２１１が備わり、無線送信局に送信停止要求受信部１０５が備わっている点である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
＜無線通信装置＞
同図に示すように、無線通信装置２４００は、送信停止要求送出部２１１を備える。
送信停止要求送出部２１１は、信号の送受信を行う回路であり、制御部２０６の指示を受けて、無線送信局１２００へ送信停止要求信号を送信する。送信停止要求信号とは、無線送信局１２００に対し、信号の送信を停止するよう要求する信号である。信号の送信はアンテナを介して行うが、アンテナ２０１とは別にアンテナを備え、そのアンテナを介して送信停止要求信号を送信する。なお、別にアンテナを備えず、アンテナ２０１を用いて送信してもよい。送信停止要求信号を無線送信局１２００へ送信すると、送信した旨を表す所定の信号を制御部２０６へ出力する。
同図に示すように、無線通信装置２４００は、送信停止要求送出部２１１を備える。
送信停止要求送出部２１１は、信号の送受信を行う回路であり、制御部２０６の指示を受けて、無線送信局１２００へ送信停止要求信号を送信する。送信停止要求信号とは、無線送信局１２００に対し、信号の送信を停止するよう要求する信号である。信号の送信はアンテナを介して行うが、アンテナ２０１とは別にアンテナを備え、そのアンテナを介して送信停止要求信号を送信する。なお、別にアンテナを備えず、アンテナ２０１を用いて送信してもよい。送信停止要求信号を無線送信局１２００へ送信すると、送信した旨を表す所定の信号を制御部２０６へ出力する。
また、制御部２０６の指示を受けて、無線送信局１２００に対して信号の送信を停止させる期間を表す停止期間情報や、無線送信局１２００による信号の送信の再開時期を示す送信再開時期情報を送信停止要求信号に含ませて無線送信局１２００へ送信することもできる。停止期間情報は、例えば４０マイクロ秒と設定する。
また、制御部２０６の指示を受けて、無線送信局１２００に対して信号の送信の停止を解除するよう要求する解除信号を送信することもできる。
また、制御部２０６の指示を受けて、無線送信局１２００に対して信号の送信の停止を解除するよう要求する解除信号を送信することもできる。
制御部２０６は、送信停止要求送出部２１１に対して、送信停止要求信号を無線送信局１２００へ送信するよう指示する所定の信号を送信し、送信停止要求送出部２１１から、送信停止要求信号を送信した旨の信号を受け付けると、不要信号測定部２０４の動作を制御して共分散行列Ｒuuを算出させる。
また、送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報を含ませて無線送信局１２００へ送信するよう送信停止要求送出部２１１へ指示することもできる。
また、送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報を含ませて無線送信局１２００へ送信するよう送信停止要求送出部２１１へ指示することもできる。
また、不要信号測定部２０４の動作を制御して共分散行列Ｒuuを算出させた後に、解除信号を無線送信局１２００へ送信するよう送信停止要求送出部２１１へ指示することもできる。
＜無線送信局＞
同図に示すように、無線送信局１２００は、送信停止要求受信部１０５を備える。
＜無線送信局＞
同図に示すように、無線送信局１２００は、送信停止要求受信部１０５を備える。
送信停止要求受信部１０５は、信号を受け付けて所定の処理を行う回路であり、受信した信号を受け付けて送信停止要求信号が含まれているか否かを判定し、含まれていれば、送信停止要求信号を受信した旨を示す所定の信号を通信制御部１０３へ出力する。
また、解除信号を受信すると、解除信号を受信した旨を示す所定の信号を通信制御部１０３へ出力する。
また、解除信号を受信すると、解除信号を受信した旨を示す所定の信号を通信制御部１０３へ出力する。
通信制御部１０３は、送信停止要求受信部１０５から所定の信号を受信すると、信号の送信を所定期間停止して無線通信装置２４００との無線通信を制御する。なお、送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報が含まれていれば、停止期間情報や送信再開時期情報にしたがって信号の送信を停止する期間を制御する。また、送信停止要求受信部１０５から解除信号を受信した旨の所定の信号を受け付けて、信号の送信の停止を解除する。
＜動作＞
次に、無線通信装置２４００の動作について説明する。
図１４は、送信停止要求送出部２１１が送信停止要求信号を送信する際の処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、送信停止要求送出部２１１は、制御部２０６から送信停止要求信号の送信指示を受け付けると（ステップＳ１４１：ＹＥＳ）、無線送信局１２００へ送信停止要求信号の送信を開始し（ステップＳ１４２）、送信が完了するまで送信を行い（ステップＳ１４３：ＮＯ）、送信が完了すると（ステップＳ１４３：ＹＥＳ）、送信が完了した旨を通知する所定の信号を制御部２０６へ出力する（ステップＳ１４４）。以後、送信停止要求信号の送信指示がある毎に（ステップＳ１４１）、送信停止要求信号を無線送信局１２００へ送信する。
次に、無線通信装置２４００の動作について説明する。
図１４は、送信停止要求送出部２１１が送信停止要求信号を送信する際の処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、送信停止要求送出部２１１は、制御部２０６から送信停止要求信号の送信指示を受け付けると（ステップＳ１４１：ＹＥＳ）、無線送信局１２００へ送信停止要求信号の送信を開始し（ステップＳ１４２）、送信が完了するまで送信を行い（ステップＳ１４３：ＮＯ）、送信が完了すると（ステップＳ１４３：ＹＥＳ）、送信が完了した旨を通知する所定の信号を制御部２０６へ出力する（ステップＳ１４４）。以後、送信停止要求信号の送信指示がある毎に（ステップＳ１４１）、送信停止要求信号を無線送信局１２００へ送信する。
続いて、制御部２０６の行う処理について説明する。
図１５は、実施の形態５において制御部２０６が不要信号測定部２０４を制御する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、制御部２０６は、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出させる前に、送信停止要求送出部２１１へ送信停止要求信号を送信するよう指示し（ステップＳ１５１）、送信停止要求送出部２１１から送信停止要求信号を無線送信局１２００へ送信した旨を示す信号を受け付けるまで待機し（ステップＳ１５２：ＮＯ）、信号を受け付けると（ステップＳ１５２：ＹＥＳ）、不要信号測定部２０４へ測定開始指示信号を送信する（ステップＳ１５３）。
図１５は、実施の形態５において制御部２０６が不要信号測定部２０４を制御する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、制御部２０６は、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出させる前に、送信停止要求送出部２１１へ送信停止要求信号を送信するよう指示し（ステップＳ１５１）、送信停止要求送出部２１１から送信停止要求信号を無線送信局１２００へ送信した旨を示す信号を受け付けるまで待機し（ステップＳ１５２：ＮＯ）、信号を受け付けると（ステップＳ１５２：ＹＥＳ）、不要信号測定部２０４へ測定開始指示信号を送信する（ステップＳ１５３）。
送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報を含ませて無線送信局１２００へ送信した場合は、停止期間情報や送信再開時期情報に示される期間において不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出させ、停止期間情報や送信再開時期情報を送信停止要求信号に含ませていないときは、所定期間経過が経過するまで（ステップＳ１５４）不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出させる。
所定期間が経過するか、停止期間情報や送信再開時期情報に示される期間が過ぎると（ステップＳ１５４：ＹＥＳ）、不要信号測定部２０４へ測定終了指示信号を送信する（ステップＳ１５５）。
次に、無線送信局１２００の動作について説明する。
図１６は、無線送信局１２００の通信制御部１０３が送信停止要求信号をもとに信号の送信を制御する処理を示すフローチャートである。
次に、無線送信局１２００の動作について説明する。
図１６は、無線送信局１２００の通信制御部１０３が送信停止要求信号をもとに信号の送信を制御する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、通信制御部１０３は、送信停止要求受信部１０５から、送信停止要求信号を受信した旨を示す信号を受け付けると（ステップＳ１６１：ＹＥＳ）、無線通信装置２４００との無線通信を制御して信号の送信を停止する（ステップＳ１６２）。
所定期間が経過するまで（ステップＳ１６３：ＮＯ）信号の送信を停止し、所定期間が経過したら（ステップＳ１６３：ＹＥＳ）、信号の送信を開始して無線通信装置２４００との無線通信装置を再開する（ステップＳ１６４）。送信停止要求受信部１０５によって再び送信停止要求信号が受信されるまでの間（ステップＳ１６１：ＮＯ）、無線通信装置２４００との無線通信を行う。
所定期間が経過するまで（ステップＳ１６３：ＮＯ）信号の送信を停止し、所定期間が経過したら（ステップＳ１６３：ＹＥＳ）、信号の送信を開始して無線通信装置２４００との無線通信装置を再開する（ステップＳ１６４）。送信停止要求受信部１０５によって再び送信停止要求信号が受信されるまでの間（ステップＳ１６１：ＮＯ）、無線通信装置２４００との無線通信を行う。
なお、送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報が含まれている場合は、停止期間情報や送信再開時期情報に示されている期間において信号の送信を停止するよう制御する。
上記の説明では、送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報を含めて送信する場合について説明を行ったが、これとは別に、無線通信装置２４００は、無線送信局１２００に対して送信停止要求信号を送信して無線送信局１２００による信号の送信を停止させた後、解除信号を無線送信局１２００へ送信することで、無線送信局１２００による信号の送信を再開させることもできる。
上記の説明では、送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報を含めて送信する場合について説明を行ったが、これとは別に、無線通信装置２４００は、無線送信局１２００に対して送信停止要求信号を送信して無線送信局１２００による信号の送信を停止させた後、解除信号を無線送信局１２００へ送信することで、無線送信局１２００による信号の送信を再開させることもできる。
以下、解除信号を送信して無線送信局１２００による信号の送信を停止させる場合における無線通信装置２４００の動作について説明する。
図１７は、解除信号を送信する場合において制御部２０６が行う処理を示すフローチャートである。なお、図１５に示す処理と同一の処理については、図１５と同一の符号を用いて説明を省略する。
図１７は、解除信号を送信する場合において制御部２０６が行う処理を示すフローチャートである。なお、図１５に示す処理と同一の処理については、図１５と同一の符号を用いて説明を省略する。
同図に示すように、制御部２０６は、図１５のステップＳ１５１からステップＳ１５５に示す処理を行うことで不要信号測定部２０４に共分散行列Ｒuuを算出させると、無線送信局１２００に対して解除信号を送信するよう指示する（ステップＳ１５６）。
次に、解除信号を受信した場合における無線送信局１２００の動作について説明する。
図１８は、無線送信局１２００の通信制御部１０３が解除信号をもとに信号の送信を制御する処理を示すフローチャートである。
次に、解除信号を受信した場合における無線送信局１２００の動作について説明する。
図１８は、無線送信局１２００の通信制御部１０３が解除信号をもとに信号の送信を制御する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、通信制御部１０３は、送信停止要求受信部１０５から、送信停止要求信号を受信した旨を示す信号を受け付けると（ステップＳ１８１：ＹＥＳ）、無線通信装置２４００との無線通信を制御して信号の送信を停止する（ステップＳ１８２）。
信号の送信を停止した後、送信停止要求受信部１０５から解除信号を受け付けると（ステップＳ１８３：ＹＥＳ）、信号の送信を開始して無線通信装置２４００との無線通信を再開する（ステップＳ１８５）。送信停止要求受信部１０５によって解除信号が受信されていないときは（ステップＳ１８３：ＮＯ）、所定期間が経過するまでは、解除信号が受信されているか否かを判断し（ステップＳ１８４：ＮＯ、ステップＳ１８３）、所定期間が経過すると（ステップＳ１８４：ＹＥＳ）、無線通信装置２４００との無線通信を再開する（ステップＳ１８５）。送信停止要求受信部１０５によって再び送信停止要求信号が受信されるまでの間（ステップＳ１８１：ＮＯ）、無線通信装置２４００との無線通信を行う。
＜実施の形態６＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
信号の送信を停止した後、送信停止要求受信部１０５から解除信号を受け付けると（ステップＳ１８３：ＹＥＳ）、信号の送信を開始して無線通信装置２４００との無線通信を再開する（ステップＳ１８５）。送信停止要求受信部１０５によって解除信号が受信されていないときは（ステップＳ１８３：ＮＯ）、所定期間が経過するまでは、解除信号が受信されているか否かを判断し（ステップＳ１８４：ＮＯ、ステップＳ１８３）、所定期間が経過すると（ステップＳ１８４：ＹＥＳ）、無線通信装置２４００との無線通信を再開する（ステップＳ１８５）。送信停止要求受信部１０５によって再び送信停止要求信号が受信されるまでの間（ステップＳ１８１：ＮＯ）、無線通信装置２４００との無線通信を行う。
＜実施の形態６＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
＜構成＞
図１９は、本発明の実施の形態６にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線通信装置において、実施の形態１とは異なる不要信号測定部２１２を備えている点である。
不要信号測定部２１２は、実施の形態１における不要信号測定部２０４とは異なり、伝送路測定部２０３から伝送路行列Ｈの入力を受け付け、さらに、送信信号推定部２０５から送信信号の推定値ｖの入力を受け付けている。受け付けたＨとｖは、不要信号測定部２１２が備えるメモリに保持されており、伝送路行列Ｈおよび送信信号の推定値ｖが入力される毎に、メモリに保持している値を書き換える。そして、受信信号と、伝送路行列Ｈと、送信信号の推定値ｖとに基づいて、所定の式に従って共分散行列Ｒuuを算出する。所定の式については後述する。
図１９は、本発明の実施の形態６にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線通信装置において、実施の形態１とは異なる不要信号測定部２１２を備えている点である。
不要信号測定部２１２は、実施の形態１における不要信号測定部２０４とは異なり、伝送路測定部２０３から伝送路行列Ｈの入力を受け付け、さらに、送信信号推定部２０５から送信信号の推定値ｖの入力を受け付けている。受け付けたＨとｖは、不要信号測定部２１２が備えるメモリに保持されており、伝送路行列Ｈおよび送信信号の推定値ｖが入力される毎に、メモリに保持している値を書き換える。そして、受信信号と、伝送路行列Ｈと、送信信号の推定値ｖとに基づいて、所定の式に従って共分散行列Ｒuuを算出する。所定の式については後述する。
また、不要信号測定部２１２は、受信信号の変調の多値数を判別する判別回路を備えている。変調の多値数は、受信信号の変調方式を識別することで判別する。多値数を判別すると、判別した多値数を表す信号を、制御部２０６へ出力する。
ここで、所定の式について説明すると、不要信号測定部２１２は、不要信号をｕ、受信信号をｒとしたとき、不要信号を次式［数１５］によって求める。
［数１５］ ｕ＝ｒ−Ｈｄ
ｄは、ｖを判定することにより得た離散値である。変調時に、送信信号は離散値をとるため、推定値も離散値とする。
ここで、所定の式について説明すると、不要信号測定部２１２は、不要信号をｕ、受信信号をｒとしたとき、不要信号を次式［数１５］によって求める。
［数１５］ ｕ＝ｒ−Ｈｄ
ｄは、ｖを判定することにより得た離散値である。変調時に、送信信号は離散値をとるため、推定値も離散値とする。
このｕに対してＥ［ｕｕH］を計算することにより、共分散行列Ｒuuを算出する。
上述した［数１５］について説明すると、まず、受信信号ｒは、次式［数１６］で表せる。
［数１６］ ｒ＝Ｈｓ＋ｕ
ｓの値について、送信信号の推定値ｖの判定値ｄを使用すると、［数１５］が得られる。
上述した［数１５］について説明すると、まず、受信信号ｒは、次式［数１６］で表せる。
［数１６］ ｒ＝Ｈｓ＋ｕ
ｓの値について、送信信号の推定値ｖの判定値ｄを使用すると、［数１５］が得られる。
制御部２０６は、多値数を表す信号を不要信号測定部２１２から受け付けて、多値数に基づいて不要信号測定部２１２の動作時期を制御することもできる。
＜動作＞
次に、無線通信装置２５００の動作について説明する。
図２０は、実施の形態６の不要信号測定部２１２が不要信号の共分散行列Ｒuuを算出する処理を示すフローチャートである。
＜動作＞
次に、無線通信装置２５００の動作について説明する。
図２０は、実施の形態６の不要信号測定部２１２が不要信号の共分散行列Ｒuuを算出する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、不要信号測定部２１２は、制御部２０６から出力された測定開始指示信号を受け付けると（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、受信信号と、伝送路行列Ｈと、送信信号の推定値ｖとに基づいて、所定の式に従って共分散行列Ｒuuを算出する（ステップＳ２０２）。制御部２０６から測定終了指示信号を受け付けるまでの間（ステップＳ２０３：ＮＯ）、共分散行列Ｒuuの算出および出力を行い（ステップＳ２０２）、制御部２０６から測定終了指示信号を受け付けると（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、受け付けた時点で算出されている共分散行列Ｒuuを送信信号推定部へ出力し（ステップＳ２０４）、測定開始指示信号が再度入力されるまで待機（ステップＳ２０１：ＮＯ）する。
上述した構成を備えることにより、無線送信局１０００から信号が送信されている期間においても、干渉局１５００から送信される信号の影響に対応しつつ共分散行列Ｒuuを算出することができるので、干渉の影響の変動に追従しつつ、送信信号の推定を行うことができる。また、不要信号測定部２１２によって共分散行列Ｒuuを算出する際に、無線送信局１０００からの信号を停止させる必要がなくなる。
続いて、制御部２０６が、不要信号測定部２１２から多値数を表す信号を受け付けて多値数に基づいて不要信号測定部２１２の動作時期を制御する場合において行う処理について説明する。
図２１は、制御部２０６が、判別された多値数をもとに不要信号測定部２１２を制御する処理を示すフローチャートである。
図２１は、制御部２０６が、判別された多値数をもとに不要信号測定部２１２を制御する処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、制御部２０６は、不要信号測定部２１２から多値数を表す信号を受け付けると（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、多値数を所定値と比較し（ステップＳ２１２）、多値数が所定値以下であれば（ステップＳ２１２：ＹＥＳ）、不要信号測定部２１２へ測定開始指示信号を送信し、多値数が所定値より大きければ（ステップＳ２１２：ＮＯ）、測定開始指示信号を送信しないか、既に不要信号測定部２１２によって共分散行列Ｒuuの算出が行われているときは測定終了指示信号を送信する（ステップＳ２１４）。再び多値数の入力があるまで待機（ステップＳ２１１：ＮＯ）し、多値数の入力があると（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、上述した処理を実施して不要信号測定部２１２の動作を制御する。
上述した構成を備えることにより、無線通信装置２５００は、信号の変調の多値数が小さい信号をもとに共分散行列Ｒuuを算出することができる。例えば、受信信号に６４ＱＡＭの信号と１６ＱＡＭの信号とが混在していれば、制御部２０６は、１６ＱＡＭの信号を用いて不要信号測定部２１２によって共分散行列Ｒuuを算出させることができる。
一般に、信号の変調の多値数が小さいほど、送信信号の推定値を判定して求めた値に誤りが少ないため、誤りの少ない推定値を用いることで、共分散行列Ｒuuもまた正確に算出しうる。
＜実施の形態７＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
一般に、信号の変調の多値数が小さいほど、送信信号の推定値を判定して求めた値に誤りが少ないため、誤りの少ない推定値を用いることで、共分散行列Ｒuuもまた正確に算出しうる。
＜実施の形態７＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
＜構成＞
図２２は、本発明の実施の形態７にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線送信局と無線通信装置は周波数分割多重信号を用いて無線通信を行う点であり、無線送信局は周波数多重部１０４を備え、無線通信装置は周波数分離部２１２を備えている点である。周波数分割多重信号とは、例えばOFDM信号やウェーブレット信号である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
図２２は、本発明の実施の形態７にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線送信局と無線通信装置は周波数分割多重信号を用いて無線通信を行う点であり、無線送信局は周波数多重部１０４を備え、無線通信装置は周波数分離部２１２を備えている点である。周波数分割多重信号とは、例えばOFDM信号やウェーブレット信号である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
＜無線送信局＞
同図に示すように、無線送信局１３００は、アップコンバータ１０２に対応した周波数多重部１０４（周波数多重部１０４ａ、周波数多重部１０４ｂ、・・・）を備える。
周波数多重部１０４は、Ｍ個からなり、例えばOFDM信号を用いて無線通信装置２６００と無線通信を行う場合は、周波数多重部１０４は逆フーリエ変換器である。ウェーブレット信号を用いて無線通信を行う場合は、周波数多重部１０４はウェーブレットに対応したフィルタ群である。
同図に示すように、無線送信局１３００は、アップコンバータ１０２に対応した周波数多重部１０４（周波数多重部１０４ａ、周波数多重部１０４ｂ、・・・）を備える。
周波数多重部１０４は、Ｍ個からなり、例えばOFDM信号を用いて無線通信装置２６００と無線通信を行う場合は、周波数多重部１０４は逆フーリエ変換器である。ウェーブレット信号を用いて無線通信を行う場合は、周波数多重部１０４はウェーブレットに対応したフィルタ群である。
なお、周波数多重部１０４では、図２２ではＭ個備わっているものとしているが、必ずしもＭ個である必要はなく、１つであってもよい。
周波数分割多重信号がもつ周波数成分の数をFとすると、通信制御部１０３は、無線通信装置２６００へ送信する信号を、Ｆ個の送信信号ベクトルｓ１〜ｓFから構成して無線通信装置２６００との無線通信を制御する。ただし、Fは２以上の整数である。
周波数分割多重信号がもつ周波数成分の数をFとすると、通信制御部１０３は、無線通信装置２６００へ送信する信号を、Ｆ個の送信信号ベクトルｓ１〜ｓFから構成して無線通信装置２６００との無線通信を制御する。ただし、Fは２以上の整数である。
＜無線通信装置＞
同図に示すように、無線通信装置２６００は、ダウンコンバータ２０２に対応した周波数分離部２１２（周波数分離部２１２ａ、周波数分離部２１２ｂ、・・・）を備える。
周波数分離部２１２は、Ｎ個からなり、例えばOFDM信号を用いて無線送信局１３００と無線通信を行う場合は、周波数分離部２１２はフーリエ変換器である。ウェーブレット信号を用いて無線通信を行う場合は、周波数分離部２１２はウェーブレットに対応したフィルタ群である。
同図に示すように、無線通信装置２６００は、ダウンコンバータ２０２に対応した周波数分離部２１２（周波数分離部２１２ａ、周波数分離部２１２ｂ、・・・）を備える。
周波数分離部２１２は、Ｎ個からなり、例えばOFDM信号を用いて無線送信局１３００と無線通信を行う場合は、周波数分離部２１２はフーリエ変換器である。ウェーブレット信号を用いて無線通信を行う場合は、周波数分離部２１２はウェーブレットに対応したフィルタ群である。
なお、伝送路測定部２０３と、不要信号測定部２０４と、送信信号推定部２０５とからなる組は、１組でもよいし、周波数成分の数Fに応じて複数備えることとしてもよい。本実施形態ではF組備えているものとする。
そして、周波数分離部２１２は、送信信号ベクトルｓ１〜ｓFの、第ｆ番目の成分を、伝送路測定部２０３と不要信号測定部２０４と送信信号推定部２０５とからなる組の第ｆ番目の組に出力する。
そして、周波数分離部２１２は、送信信号ベクトルｓ１〜ｓFの、第ｆ番目の成分を、伝送路測定部２０３と不要信号測定部２０４と送信信号推定部２０５とからなる組の第ｆ番目の組に出力する。
伝送路測定部２０３と、不要信号測定部２０４と、送信信号推定部２０５とからなる組の第ｆ番目の組においては、送信信号ベクトルｓ１〜ｓFのうちｆ番目の周波数成分を受信信号ｒｆとして受け付けて、ｒｆに基づいて、伝送路測定部２０３は伝送路行列Ｈｆを、不要信号測定部２０４はＲufufを、送信信号推定部２０５は送信信号ｓｆの推定値ｖｆを求める。
＜動作＞
＜無線送信局＞
以下、上述の構成を備える無線送信局１３００の動作について説明する。
通信制御部１０３は、送信信号ベクトルｓ１〜ｓFを生成し、送信信号ベクトルの各要素の、アンテナ１０１の各々に対応する要素を周波数多重部１０４へ出力する。すなわち、送信信号ｓ１の第ｍ番目のアンテナに対応する要素、送信信号ｓ２の第ｍ番目のアンテナに対応する要素、・・・送信信号ｓFの第ｍ番目のアンテナに対応する要素を周波数多重部１０４へ出力する。
＜無線送信局＞
以下、上述の構成を備える無線送信局１３００の動作について説明する。
通信制御部１０３は、送信信号ベクトルｓ１〜ｓFを生成し、送信信号ベクトルの各要素の、アンテナ１０１の各々に対応する要素を周波数多重部１０４へ出力する。すなわち、送信信号ｓ１の第ｍ番目のアンテナに対応する要素、送信信号ｓ２の第ｍ番目のアンテナに対応する要素、・・・送信信号ｓFの第ｍ番目のアンテナに対応する要素を周波数多重部１０４へ出力する。
周波数多重部１０４は、通信制御部１０３からの出力を受け付けて、それぞれに１番目、２番目、・・・F番目の周波数遷移を与えて合成する。合成した信号を、アップコンバータ１０２へ出力する。
アップコンバータ１０２は、周波数多重部１０４の出力を所定の中心周波数を持つ高周波信号に変換して無線電送に十分な電力に増幅する。
アップコンバータ１０２は、周波数多重部１０４の出力を所定の中心周波数を持つ高周波信号に変換して無線電送に十分な電力に増幅する。
アンテナ１０１は、アップコンバータ１０２から高周波信号を受け付けて、信号の放射を行う。
＜無線通信装置＞
以下、無線送信局１３００から送信された周波数多重分割信号を受信する無線通信装置２６００の動作について説明する。
＜無線通信装置＞
以下、無線送信局１３００から送信された周波数多重分割信号を受信する無線通信装置２６００の動作について説明する。
アンテナ２０１は、無線送信局１３００から送信された信号と干渉局１５００から送信された信号との合成信号を受信すると、受信した高周波信号を、ダウンコンバータ２０２によって等価低域の信号に変換する。変換した等価低域の信号を周波数分離部２１２に出力し、周波数分離部２１２は、ダウンコンバータ２０２から出力された信号を受け付けて周波数成分に分離し、ダウンコンバータ２０２の各々と接続されている各アンテナに対応する第１番目から第F番目の周波数成分を表すF個の受信信号を出力する。例えば、周波数分離部２１２ａは、ダウンコンバータ２０２ａから出力された信号を受け付けて周波数成分に分離し、アンテナ２０１ａに対応する第１番目から第F番目の周波数成分を表すF個の受信信号を、伝送路測定部２０３と不要信号測定部２０４と送信信号推定部２０５へ出力する。
伝送路測定部２０３と不要信号測定部２０４と送信信号推定部２０５とからなる組のうち第ｆ番目の組は、第１番目から第Ｎ番目のアンテナに対応する第ｆ番目の周波数成分をｒｆとして受け付ける。ｒｆを受け付けると、ｒｆに基づいて、送信信号推定部２０５は送信信号ｓｆの推定値ｖｆを求めて制御部２０６へ出力する。
＜実施の形態８＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
＜実施の形態８＞
次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
＜構成＞
図２３は、本発明の実施の形態８にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線通信装置に信頼度評価部２１３と誤り訂正部２１４が備わっている点である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
図２３は、本発明の実施の形態８にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。
同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態１と異なる点は、無線通信装置に信頼度評価部２１３と誤り訂正部２１４が備わっている点である。実施の形態１と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる点に主眼を置きつつ説明する。
＜無線通信装置＞
同図に示すように、無線通信装置２７００は、信頼度評価部２１３と誤り訂正部２１４を備える。
信頼度評価部２１３は、所定の計算を行う回路であり、また、伝送路測定部２０３および不要信号測定部２０４から逐次出力される伝送路行列Ｈと共分散行列Ｒuuとを受け付けて、受け付けた伝送路行列Ｈおよび共分散行列Ｒuuを保持するメモリを備える。
同図に示すように、無線通信装置２７００は、信頼度評価部２１３と誤り訂正部２１４を備える。
信頼度評価部２１３は、所定の計算を行う回路であり、また、伝送路測定部２０３および不要信号測定部２０４から逐次出力される伝送路行列Ｈと共分散行列Ｒuuとを受け付けて、受け付けた伝送路行列Ｈおよび共分散行列Ｒuuを保持するメモリを備える。
メモリに保持されている伝送路行列Ｈおよび共分散行列Ｒuuは、伝送路測定部２０３および不要信号測定部２０４から出力がある毎に書き換えられ、書き換えられる毎に、保持している伝送路行列Ｈと共分散行列Ｒuuとから所定の式に従って送信信号の推定値ｖに含まれる残留誤差の推定値ｚを求める。
ここで、残留誤差の推定値ｚを求める所定の式について説明する。送信信号推定部２０５は、［数３］に示すように、ｖ＝Ｗｒによって送信信号の推定を行うとする。残留誤差の推定値ｚのベクトルのうちｋ番目の要素に対する演算であることをｚ［ｋ］によって示すと、信頼度評価部２１３は、ｚ［ｋ］を、次式［数１５］によって算出する。
［数１５］ ｚ［ｋ］＝（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）Ｒss（ＨHＷ［ｋ］H−ＩM［ｋ］H）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］H
ただし、Ｗ［ｋ］は、Ｗが行列の場合はＷの第ｋ行目の行ベクトル、Ｗが列ベクトルの場合はＷの第ｋ番目の要素、ＩM［ｋ］はＭが２以上の場合はＭ×Ｍの単位行列の第ｋ行目の行ベクトル、Ｍが１の場合は１、を表す。
ここで、残留誤差の推定値ｚを求める所定の式について説明する。送信信号推定部２０５は、［数３］に示すように、ｖ＝Ｗｒによって送信信号の推定を行うとする。残留誤差の推定値ｚのベクトルのうちｋ番目の要素に対する演算であることをｚ［ｋ］によって示すと、信頼度評価部２１３は、ｚ［ｋ］を、次式［数１５］によって算出する。
［数１５］ ｚ［ｋ］＝（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）Ｒss（ＨHＷ［ｋ］H−ＩM［ｋ］H）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］H
ただし、Ｗ［ｋ］は、Ｗが行列の場合はＷの第ｋ行目の行ベクトル、Ｗが列ベクトルの場合はＷの第ｋ番目の要素、ＩM［ｋ］はＭが２以上の場合はＭ×Ｍの単位行列の第ｋ行目の行ベクトル、Ｍが１の場合は１、を表す。
上述した［数１５］について詳説する。
列ベクトルであるｖの、ｋ番目の要素が含む誤差振幅ｙ［ｋ］を求めると、ｙ［ｋ］は、次式［数１６］によって表される。
［数１６］ ｙ［ｋ］＝（Ｗｒ）［ｋ］−ｓ［ｋ］
＝Ｗ［ｋ］（Ｈｓ＋ｕ）−ｓ［ｋ］
＝（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）ｓ＋Ｗ［ｋ］ｕ
ここで、ｙ［ｋ］の２乗平均値は、次式［数１７］に示される。
［数１７］ Ｅ［｜ｙ［ｋ］2｜］＝（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）Ｒss（ＨHＷ［ｋ］H−ＩM［ｋ］H）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］H
［数１５］は、この［数１７］と同一である。
列ベクトルであるｖの、ｋ番目の要素が含む誤差振幅ｙ［ｋ］を求めると、ｙ［ｋ］は、次式［数１６］によって表される。
［数１６］ ｙ［ｋ］＝（Ｗｒ）［ｋ］−ｓ［ｋ］
＝Ｗ［ｋ］（Ｈｓ＋ｕ）−ｓ［ｋ］
＝（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）ｓ＋Ｗ［ｋ］ｕ
ここで、ｙ［ｋ］の２乗平均値は、次式［数１７］に示される。
［数１７］ Ｅ［｜ｙ［ｋ］2｜］＝（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）Ｒss（ＨHＷ［ｋ］H−ＩM［ｋ］H）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］H
［数１５］は、この［数１７］と同一である。
なお、送信信号ｓの各要素が互いに無相関で、ｓの各要素の平均電力がすべて等しい場合は、ｓの各要素の平均電力をｐと表記すると、［数１５］は次式［数１８］によって表すことが出来る。
［数１８］ ｚ［ｋ］＝ｐ（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）（ＨHＷ［ｋ］H−ＩM［ｋ］H）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］H
上述した［数１８］によってｚを求めることにより、［数１５］によって算出する場合に比べて、行列の積の演算量を減少させることができる。
［数１８］ ｚ［ｋ］＝ｐ（Ｗ［ｋ］Ｈ−ＩM［ｋ］）（ＨHＷ［ｋ］H−ＩM［ｋ］H）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］H
上述した［数１８］によってｚを求めることにより、［数１５］によって算出する場合に比べて、行列の積の演算量を減少させることができる。
さらに、信頼度評価部２１３は、残留誤差の推定値ｚをもとにした送信信号の推定値ｖの信頼度を算出し、算出した信頼度を誤り訂正部２１４へ出力する。
信頼度は、例えば［数１５］によって算出された残留誤差の推定値ｚをもとに、ｚが大きいほど信頼度を小さく、ｚが小さいほど信頼度を大きくする、などとして信頼度を算出することができる。すなわち、信頼度が大きいほど、送信信号の推定値ｖに含まれる残留誤差が小さいということになる。
信頼度は、例えば［数１５］によって算出された残留誤差の推定値ｚをもとに、ｚが大きいほど信頼度を小さく、ｚが小さいほど信頼度を大きくする、などとして信頼度を算出することができる。すなわち、信頼度が大きいほど、送信信号の推定値ｖに含まれる残留誤差が小さいということになる。
誤り訂正部２１４は、信号に含まれる誤りを訂正する誤り訂正回路であり、例えばビタビ復号回路である。また、ビタビ復号回路の他に、デインターリーブ回路を含めてもよい。誤り訂正部２１４は、信頼度評価部２１３から出力される信頼度を保持するメモリを備え、送信信号の推定値ｖに対して信頼度に応じた誤り訂正を実施する。信頼度に応じた誤り訂正とは、例えば、信頼度が所定値より小さい送信信号の推定値を無視し、信頼度が所定値より大きい送信信号の推定値を重視することをいう。
誤り訂正を実施すると、誤り訂正後のデータを制御部２０６へ出力する。
なお、ビタビ復号などにおいては、送信信号の推定値ｖのに含まれる残留誤差の振幅が一定であると、誤り訂正能力が向上するので、残留誤差を２乗平均値の平方根の逆数で正規化するとよい。したがって、信頼度評価部２１３は、ｚ［ｋ］をもとにして、送信信号の推定値ｖの第ｋ番目の要素に対する信頼度を、ｚ［ｋ］の平方根に反比例させた値に応じて出力するとよい。
なお、ビタビ復号などにおいては、送信信号の推定値ｖのに含まれる残留誤差の振幅が一定であると、誤り訂正能力が向上するので、残留誤差を２乗平均値の平方根の逆数で正規化するとよい。したがって、信頼度評価部２１３は、ｚ［ｋ］をもとにして、送信信号の推定値ｖの第ｋ番目の要素に対する信頼度を、ｚ［ｋ］の平方根に反比例させた値に応じて出力するとよい。
＜動作＞
以下、無線通信装置２７００の動作について図面を用いて説明する。
図２４は、信頼度評価部２１３の行う処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、信頼度評価部２１３は、伝送路測定部２０３から出力された伝送路行列Ｈを受け付けるか、または不要信号測定部２０４から出力された共分散行列Ｒuuを受け付けると（ステップＳ２４１：ＹＥＳ）、伝送路行列Ｈと共分散行列Ｒuuとに基づいて残留誤差ｚを算出する（ステップＳ２４２）。残留誤差ｚを算出すると、残留誤差に応じて信頼度を評価し、評価した信頼度を誤り訂正部２１４へ出力する（ステップＳ２４３）。伝送路行列Ｈまたは共分散行列Ｒuuの出力が再度行われるまで待機（ステップＳ２４１：ＮＯ）し、伝送路行列Ｈまたは共分散行列Ｒuuを受け付ける毎に（ステップＳ２４１：ＹＥＳ）、所定の式に従って残留誤差の算出および信頼度の出力を行う（ステップＳ２４２、ステップＳ２４３）。
以下、無線通信装置２７００の動作について図面を用いて説明する。
図２４は、信頼度評価部２１３の行う処理を示すフローチャートである。
同図に示すように、信頼度評価部２１３は、伝送路測定部２０３から出力された伝送路行列Ｈを受け付けるか、または不要信号測定部２０４から出力された共分散行列Ｒuuを受け付けると（ステップＳ２４１：ＹＥＳ）、伝送路行列Ｈと共分散行列Ｒuuとに基づいて残留誤差ｚを算出する（ステップＳ２４２）。残留誤差ｚを算出すると、残留誤差に応じて信頼度を評価し、評価した信頼度を誤り訂正部２１４へ出力する（ステップＳ２４３）。伝送路行列Ｈまたは共分散行列Ｒuuの出力が再度行われるまで待機（ステップＳ２４１：ＮＯ）し、伝送路行列Ｈまたは共分散行列Ｒuuを受け付ける毎に（ステップＳ２４１：ＹＥＳ）、所定の式に従って残留誤差の算出および信頼度の出力を行う（ステップＳ２４２、ステップＳ２４３）。
続いて、誤り訂正部２１４の行う処理について説明する。誤り訂正部２１４は、信頼度に応じて誤り訂正の方法を変更する。信頼度評価部２１３から信頼度の出力があるたびに、出力された信頼度を保持して、保持している信頼度に応じた誤り訂正を行う。
図２５は、誤り訂正部２１４の行う処理を示すフローチャートである。
誤り訂正部２１４は、送信信号推定部２０５から出力された送信信号の推定値ｖを受け付けると（ステップＳ２５１：ＹＥＳ）、ｖに対して、保持している信頼度に応じた誤り訂正を実施する（ステップＳ２５２）。誤り訂正を実施すると、訂正後の送信信号の推定値を、制御部２０６へ出力する（ステップＳ２５３）。以後、送信信号推定部２０５から送信信号の推定値ｖを受け付ける（ステップＳ２５１）たびに、信頼度に応じた誤り訂正を実施する。
＜補足＞
なお、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのは勿論である。以下のような場合も本発明に含まれる。
（１）実施の形態１においては、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出する期間と、送信信号推定部２０５によって送信信号の推定を行う期間とにおけるダウンコンバータ２０２の利得を用いて共分散行列Ｒuuを補正することとしているが、これとは別に、無線通信装置２０００は、上記各期間におけるダウンコンバータ２０２の利得を同一になるようにダウンコンバータ２０２を制御することとしてもよい。
（２）無線送信局がマッピング部を、無線通信装置がデマッピング部を備えている場合のように、無線送信局と無線通信装置とがデータ通信を行う場合において本発明に表されている方法で無線送信局から送信された信号の推定を行う場合も本発明に含まれる。
（３）実施の形態４においては、干渉伝送路測定部２０９の行う処理は伝送路測定部２０３によって実施させることとしてもよい。
（４）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレィユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭ又は前記ハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここで、コンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
（５）上述の実施形態においては、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１つのシステムLSI（Large Scale Integration）として構成されることとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
（６）上記の実施形態を各々組み合わせるとしてもよい。
図２５は、誤り訂正部２１４の行う処理を示すフローチャートである。
誤り訂正部２１４は、送信信号推定部２０５から出力された送信信号の推定値ｖを受け付けると（ステップＳ２５１：ＹＥＳ）、ｖに対して、保持している信頼度に応じた誤り訂正を実施する（ステップＳ２５２）。誤り訂正を実施すると、訂正後の送信信号の推定値を、制御部２０６へ出力する（ステップＳ２５３）。以後、送信信号推定部２０５から送信信号の推定値ｖを受け付ける（ステップＳ２５１）たびに、信頼度に応じた誤り訂正を実施する。
＜補足＞
なお、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのは勿論である。以下のような場合も本発明に含まれる。
（１）実施の形態１においては、不要信号測定部２０４によって共分散行列Ｒuuを算出する期間と、送信信号推定部２０５によって送信信号の推定を行う期間とにおけるダウンコンバータ２０２の利得を用いて共分散行列Ｒuuを補正することとしているが、これとは別に、無線通信装置２０００は、上記各期間におけるダウンコンバータ２０２の利得を同一になるようにダウンコンバータ２０２を制御することとしてもよい。
（２）無線送信局がマッピング部を、無線通信装置がデマッピング部を備えている場合のように、無線送信局と無線通信装置とがデータ通信を行う場合において本発明に表されている方法で無線送信局から送信された信号の推定を行う場合も本発明に含まれる。
（３）実施の形態４においては、干渉伝送路測定部２０９の行う処理は伝送路測定部２０３によって実施させることとしてもよい。
（４）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレィユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭ又は前記ハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここで、コンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
（５）上述の実施形態においては、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１つのシステムLSI（Large Scale Integration）として構成されることとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
（６）上記の実施形態を各々組み合わせるとしてもよい。
本発明の無線通信装置は、無線通信によって信号の送受信を行う無線LAN装置等において有用である。特に、干渉信号が存在する場合においても誤りの少ない無線通信を行うのに好適である。
１０１ アンテナ
１０２ アップコンバータ
１０３ 通信制御部
１０４ 送信停止期間設定部
１０５ 送信停止要求受信部
２０１ アンテナ
２０２ ダウンコンバータ
２０３ 伝送路測定部
２０４ 不要信号測定部
２０５ 送信信号推定部
２０６ 制御部
２０７ 無送信期間検出部
２０８ 強干渉期間検出部
２０９ 干渉伝送路測定部
２１０ 不要信号測定部
２１１ 送信停止要求送出部
２１２ 不要信号測定部
１０２ アップコンバータ
１０３ 通信制御部
１０４ 送信停止期間設定部
１０５ 送信停止要求受信部
２０１ アンテナ
２０２ ダウンコンバータ
２０３ 伝送路測定部
２０４ 不要信号測定部
２０５ 送信信号推定部
２０６ 制御部
２０７ 無送信期間検出部
２０８ 強干渉期間検出部
２０９ 干渉伝送路測定部
２１０ 不要信号測定部
２１１ 送信停止要求送出部
２１２ 不要信号測定部
Claims (24)
- 無線送信局から無線送信される信号に含まれる所定パターンの信号に基づいて通信先の無線送信局を識別し、無線通信を行う無線通信装置であって、
複数のアンテナと、
前記アンテナを介して信号を受信する信号受信部と、
受信信号に基づいて、前記所定パターンを含む信号を送信する無線送信局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列を算出する第１算出部と、
受信信号に基づいて、当該受信信号のうち前記所定パターンを含まない信号成分である不要信号の特性を示す数値列を算出する第２算出部と、
前記第２算出部が算出した数値列に基づいて受信信号における不要信号を除去するよう補正し、当該受信信号と前記第１算出部が算出した数値列とに基づいて前記無線送信局から送信された信号を推定する送信信号推定部とを備え、
前記第２算出部は、
所定の期間内に受信した受信信号に基づいて前記算出を行い、
前記信号受信部は、
前記アンテナを介して受信した信号を等価低域の信号に変換するダウンコンバータを含み、
前記送信信号推定部は、前記所定の期間内に受信した受信信号に基づいて前記第２算出部によって算出された数値列を用いて前記推定を行い、
前記無線通信装置は、
前記所定の期間内における前記ダウンコンバータの利得を第１利得とし、前記推定を行うために前記送信信号推定部に入力する信号を前記信号受信部によって受信する期間における前記ダウンコンバータの利得を第２利得としたときに、前記第２算出部によって算出された前記不要信号の特性を示す数値列を、前記第１利得と前記第２利得とに基づいて補正する利得制御部を備え、
前記送信信号推定部は、
前記第２算出部によって算出された数値列にかえて、前記利得制御部によって補正された数値列を用いて前記補正を行う
ことを特徴とする無線通信装置。 - 前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルをｓ、
前記ｓの共分散行列をＲss、
前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルをｒ、
前記第１算出部が算出する数値列を行列Ｈ、
前記第２算出部が算出する数値列を共分散行列Ｒuu
としたとき、
前記送信信号推定部は、
前記ｓの推定値ｖを、Hを複素共役転置、−１を逆行列として
ｖ＝ＲssＨH（ＨＲssＨH＋Ｒuu）−１ｒ
によって求める
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。 - 前記送信信号推定部は、
前記ｓの各要素が互いに無相関で、かつ前記ｓの各要素の平均電力ｐがすべて等しいとき、
前記ｓの推定値ｖを、請求項２に記載の推定値に代えて、
ｖ＝ＨH（ＨＨH＋（１／ｐ）Ｒuu）−１ｒ
によって求める
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。 - 前記第１利得をＣ １ 、
前記第２利得をＣ ２ 、
前記第２算出部が前記所定の期間内に算出した前記不要信号の共分散行列をＲuu
としたとき、
前記利得制御部は、前記補正を行った後の数値列であるＲuu’を、 H を複素共役転置、
−１ を逆行列として
Ｒuu’＝Ｃ ２ Ｃ １ −１ Ｒuu（Ｃ ２ Ｃ １ −１ ） H
によって求めることで前記補正を行う
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。 - 前記無線通信装置は、さらに、
受信信号に基づいて、通信を所望する無線送信局から信号が送信されていないことを検出する検出部を備え、
前記第２算出部は、
前記検出がなされてから所定期間内に受信した前記受信信号と前記所定パターンの信号とに基づいて前記数値列を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。 - 前記検出部は、
受信信号の振幅に基づいて、前記検出を行う
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。 - 前記検出部は、
受信信号に前記所定パターンの信号が含まれるか否かに基づいて前記検出を行う
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。 - 請求項５に記載の無線通信装置と無線通信を行う無線送信局および前記無線通信装置からなる無線通信システムであって、
前記無線送信局は、
信号の送信を停止して前記無線通信装置と無線通信を行わない送信停止期間を設定する送信停止期間設定部を含み、
前記設定がなされると、前記送信停止期間に示された期間内における信号の送信を停止する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記無線通信装置は、さらに、
受信信号に基づいて、前記不要信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを判断する第２判断部を備え、
前記第２算出部は、
前記第２判断部によって大きいと判断されると、大きいと判断されている期間内に受信した受信信号を用いて前記数値列の算出を行う
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。 - 前記無線通信装置は、さらに、
通信を所望する無線送信局以外の無線送信局である干渉局から送信される信号に含まれる所定パターンの信号に基づいて前記干渉局を識別できるか否かを判定する判定部と、
前記干渉局を識別できると判定されたとき、前記干渉局から受信した干渉信号と、前記干渉信号に含まれる所定パターンの信号とに基づいて、前記干渉局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列を算出する干渉伝送路測定部とを備え、
前記第２算出部は、
前記干渉局を識別できると判定されたとき、前記干渉伝送路測定部によって算出された数値列に基づいて、前記不要信号に基づく数値列を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。 - 請求項１記載の無線通信装置と無線通信を行う無線送信局および前記無線通信装置からなる無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
信号の送信を所定期間停止するよう要求する送信停止要求信号を前記無線送信局へ送信する送信停止要求送出部を備え、
前記無線送信局は、
信号を受信する受信部と、
前記受信部によって前記送信停止要求信号を受信すると、所定期間、信号の送信を停止するよう制御する制御部とを備え、
前記第２算出部は、
前記送信停止要求送出部が前記送信停止要求信号を送信すると、前記所定期間内において受信した受信信号を用いて前記数値列を算出する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記送信停止要求送出部は、
信号の送信を停止する期間を表す停止期間情報を前記送信停止要求信号に含ませて送信し、
前記制御部は、
前記停止期間情報に基づいて、前記制御を行い、
前記第２算出部は、
前記停止期間情報に示される期間内において受信した受信信号を用いて前記算出を行うことを特徴とする請求項１１記載の無線通信システム。 - 前記送信停止要求送出部は、
前記無線送信局による信号の送信を再開する時期を示す送信再開時期情報を前記送信停止要求信号に含ませて送信し、
前記制御部は、
前記送信再開時期情報に示される時期に基づいて、信号の送信を停止するよう前記制御を行い、
前記第２算出部は、
前記送信停止要求信号を送信してから前記送信再開時期情報に示される時期までの期間内において受信した受信信号を用いて前記算出を行う
ことを特徴とする請求項１１記載の無線通信システム。 - 前記送信停止要求送出部は、さらに、
前記送信停止要求信号を送信した後に前記第２算出部によって前記数値列が算出されると、前記無線送信局による信号の送信の停止を解除する解除信号を前記無線送信局へ送信する解除信号送信部を含み、
前記制御部は、
前記受信部によって前記解除信号を受信すると、前記停止を解除する
ことを特徴とする請求項１１記載の無線通信システム。 - 前記第２算出部は、さらに、
受信信号と、前記送信信号推定部によって逐次推定される推定信号と、前記第１算出部によって算出される数値列とに基づいて、前記不要信号の特性を示す数値列を算出する算出部を備え、
前記送信信号推定部は、
前記算出部によって逐次算出される数値列に基づいて前記受信信号における前記不要信号を除去するよう補正し、前記受信信号と前記第１算出部が算出した数値列とに基づいて前記推定を行う
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。 - 前記無線通信装置は、
前記無線送信局によって送信される信号の変調の多値数を判別する判別部と、
前記判別された多値数が所定値より小さいか否かを判断する多値数判断部と、
小さいと判断されたときに、前記算出部によって数値列を算出するよう制御する算出部制御部とを備える
ことを特徴とする請求項１５記載の無線通信装置。 - 前記無線送信局が送信する信号は周波数分割多重信号であり、
前記信号受信部は、
前記周波数分割多重信号を受信し、
前記第１算出部および前記第２算出部は、前記周波数分割多重信号の各周波数成分に対応して前記各数値列を算出し、
前記送信信号推定部は、前記周波数分割多重信号の各周波数成分に対応して前記推定を行う
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。 - 前記周波数分割多重信号は、ＯＦＤＭ信号である
ことを特徴とする請求項１７記載の無線通信装置。 - 前記周波数分割多重信号は、ウェーブレット信号である
ことを特徴とする請求項１７記載の無線通信装置。 - 前記無線通信装置は、さらに、
前記第１算出部が算出した数値列と、前記第２算出部が算出した数値列とに基づいて、前記送信信号推定部によって推定された推定信号の残留誤差を算出する信頼度評価部を備える
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。 - 前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルをｓ、
前記ｓの共分散行列をＲss、
前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルをｒ、
前記第１算出部が算出する数値列を行列Ｈ、
前記第２算出部が算出する数値列を共分散行列Ｒuu、
前記送信信号推定部が推定した推定値を等価低域で表した列ベクトルをｖ、
前記ｓの次元をＭ×１
H を複素共役転置、 −１ を逆行列
とし、
Ｗ＝ＲssＨ H （ＨＲssＨ H ＋Ｒuu） −１ ｒ
としたとき、
前記信頼度評価部は、
列ベクトルである前記ｖの、第ｋ番目の要素に対応する残留誤差の推定値ｚ［ｋ］を、
ｚ［ｋ］＝（Ｗ［ｋ］Ｈ−Ｉ M ［ｋ］）Ｒss（Ｈ H Ｗ［ｋ］ H −Ｉ M ［ｋ］ H ）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］ H
ただし、Ｗ［ｋ］は、Ｗが行列のときはＷの第ｋ行目の行ベクトル、Ｗが列ベクトルのときはＷの第ｋ番目の要素とし、Ｉ M ［ｋ］は、Ｍが２以上のときはＭ×Ｍの単位行列の第ｋ行目の行ベクトル、Ｍが１のときは１を表すこととして前記ｚ［ｋ］を求める
ことを特徴とする請求項２０記載の無線通信装置。 - 前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルをｓ、
前記ｓの共分散行列をＲss、
前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルをｒ、
前記第１算出部が算出する数値列を行列Ｈ、
前記第２算出部が算出する数値列を共分散行列Ｒuu、
前記送信信号推定部が推定した推定値を等価低域で表した列ベクトルをｖ、
前記ｓの次元をＭ×１
H を複素共役転置、 −１ を逆行列
とし、
前記ｓの各要素が互いに無相関で、かつ前記ｓの各要素の平均電力ｐがすべて等しいとき、
Ｗ＝Ｈ H （ＨＨ H ＋（１／ｐ）Ｒuu） −１
とすると、
前記信頼度評価部は、
列ベクトルである前記ｖの、第ｋ番目の要素に対応する残留誤差の推定値ｚ［ｋ］を、
ｚ［ｋ］＝ｐ（Ｗ［ｋ］Ｈ−Ｉ M ［ｋ］）（Ｈ H Ｗ［ｋ］ H −Ｉ M ［ｋ］ H ）＋Ｗ［ｋ］ＲuuＷ［ｋ］ H
ただし、Ｗ［ｋ］は、Ｗが行列のときはＷの第ｋ行目の行ベクトル、Ｗが列ベクトルのときはＷの第ｋ番目の要素とし、Ｉ M ［ｋ］は、Ｍが２以上のときはＭ×Ｍの単位行列の第ｋ行目の行ベクトル、Ｍが１のときは１を表すこととして前記ｚ［ｋ］を求める
ことを特徴とする請求項２０記載の無線通信装置。 - 前記無線通信装置は、さらに、
前記送信信号推定部によって推定された推定信号と、前記信頼度評価部によって算出された残留誤差とに基づいて、推定信号に含まれる誤りを訂正する誤り訂正部を備える
ことを特徴とする請求項２０記載の無線通信装置。 - 前記誤り訂正部は、
前記残留誤差の平方根の逆数に応じて、前記訂正を行う
ことを特徴とする請求項２３記載の無線通信装置。
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