JP4912220B2 - Receiving machine - Google Patents
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Description
本発明は、MIMO(Multiple Input Multiple Output)空間多重伝送方式を採用する通信システムにおける受信機に関するものである。 The present invention relates to a receiver in a communication system employing a MIMO (Multiple Input Multiple Output) spatial multiplexing transmission system.
MIMO空間多重伝送方式では、送信側がN系統の送信アンテナから異なった情報を送信し、受信側がM系統の受信アンテナを備えてN系統の信号を分離抽出する。MIMO空間多重伝送方式の採用する通信システムの従来の受信機として、たとえば、下記非特許文献に記載されているように、M系統の受信信号系列をDFT処理した信号をMIMO空間フィルタリングし、その結果を逆DFTすることによりN系統の送信信号を分離する受信機が提案されている。 In the MIMO spatial multiplexing transmission system, the transmitting side transmits different information from N transmission antennas, and the receiving side includes M receiving antennas to separate and extract N signals. As a conventional receiver of a communication system adopting the MIMO spatial multiplexing transmission system, for example, as described in the following non-patent document, MIMO spatial filtering is performed on a signal obtained by performing DFT processing on M received signal sequences. A receiver that separates N-system transmission signals by performing inverse DFT on the signal has been proposed.
空間フィルタリングの技術では、たとえば、送信信号を変数x,yとし、受信信号をA,Bとし、a,b,c,dを定数とするとき、下記式(1)のような簡単な連立方程式を構成し、変数x,yを導出する。
ax+by=A
cx+dy=B …(1)
In the spatial filtering technique, for example, when transmission signals are variables x and y, reception signals are A and B, and a, b, c, and d are constants, a simple simultaneous equation such as the following equation (1) is used. And variables x and y are derived.
ax + by = A
cx + dy = B (1)
この手法は計算が簡単であるが、理想特性からの劣化量が大きいという問題がある。一方、N系統の送信信号を分離するための別の手法として、最尤判定という変数x,yの起こりうる候補全てを準備して最適なセットを選択するという手法がある。この手法は理想特性に近い性能を実現できるが、起こりうる候補数に比例して演算量が増加し、たとえば、16値変調,信号ブロック長が100シンボル,送信アンテナ数を4と仮定すると、16400という天文学的数字となってしまう。 This method is easy to calculate, but has a problem that the amount of deterioration from the ideal characteristic is large. On the other hand, as another method for separating N transmission signals, there is a method of preparing all the possible candidates for variables x and y called maximum likelihood determination and selecting an optimal set. This method can achieve performance close to ideal characteristics, but the amount of computation increases in proportion to the number of possible candidates. For example, assuming that 16-value modulation, signal block length is 100 symbols, and the number of transmitting antennas is 4, 400 astronomical numbers.
しかしながら、上記従来の技術によれば、送信信号の分離処理に空間フィルタリングを採用した場合には高い信号分離精度の実現が困難であり、最尤判定を採用した場合には高い信号分離精度を実現できるが演算量が大きい、という問題があった。 However, according to the above conventional technique, it is difficult to achieve high signal separation accuracy when spatial filtering is used for transmission signal separation processing, and high signal separation accuracy is realized when maximum likelihood determination is adopted. However, there was a problem that the amount of calculation was large.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、少ない演算量で高い信号分離精度を実現する受信機を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain a receiver that realizes high signal separation accuracy with a small amount of calculation.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、MIMO空間多重伝送方式を採用する受信機であって、受信信号を周波数変換した周波数領域受信信号および伝送路特性の周波数領域値を算出するとともに、送信信号系列ごとの信頼度指標に基づいて送信信号系列の処理順序を算出する周波数領域変換手段と、前記処理順序で、前記伝送路特性の周波数領域値の送信信号系列に対応する成分を並び替える順序並替手段と、前記並び替えた伝送路特性の周波数領域値および前記周波数領域受信信号に基づいて送信信号系列の推定処理を1回以上の繰り返すことにより、送信信号系列の判定値を算出するMIMO繰り返し空間分離手段と、前記処理順序に基づき、前記送信信号系列の判定値を前記順序並替手段による並び替えと逆の順序に並び替える順序逆並替手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a receiver that employs a MIMO spatial multiplexing transmission system, and is a frequency domain received signal obtained by frequency conversion of a received signal and a frequency domain value of a transmission path characteristic. And a frequency domain converting means for calculating a processing order of the transmission signal sequence based on a reliability index for each transmission signal sequence, and corresponding to the transmission signal sequence of the frequency domain value of the transmission path characteristic in the processing order Reordering means for rearranging the components to be transmitted, and by repeating the transmission signal sequence estimation process one or more times based on the frequency domain values of the rearranged transmission path characteristics and the frequency domain received signal, MIMO repetitive space separation means for calculating a decision value; and based on the processing order, the decision values of the transmission signal sequence are in the reverse order of the rearrangement by the order rearrangement means. Characterized in that it comprises arrangement and order Gyakunamikawa means changing, to.
この発明によれば、送信信号系列の信頼度の高い順に伝送路特性値の並び替えを行った後に、並び替えた順番で判定処理を行い、さらに、判定処理を繰返すことにより送信信号系列の判定値を求めるようにしたので、少ない演算量で高い信号分離精度を実現する受信機を得ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, after the transmission path characteristic values are rearranged in the descending order of the reliability of the transmission signal sequence, the determination process is performed in the rearranged order, and the determination process is repeated to determine the transmission signal sequence. Since the value is obtained, it is possible to obtain a receiver that realizes high signal separation accuracy with a small amount of calculation.
以下に、本発明にかかる受信機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。 Embodiments of a receiver according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明にかかる受信機の実施の形態1の機能構成例を示す図である。図1に示すように、本実施の形態の受信機は、M(Mは受信アンテナ数)系統の受信信号系列入力端子1−1〜1−Mと、N(Nは送信アンテナ数)系統の送信信号判定値出力端子2−1〜2−Nと、受信信号・伝送路特性周波数領域変換回路3と、順序並替回路4と、MIMO繰返し空間分離回路5と、順序逆並替回路6と、を備えている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration example of a first embodiment of a receiver according to the present invention. As shown in FIG. 1, the receiver according to the present embodiment includes M (M is the number of receiving antennas) systems of received signal sequence input terminals 1-1 to 1-M and N (N is the number of transmitting antennas) systems. Transmission signal determination value output terminals 2-1 to 2-N, reception signal / transmission path characteristic frequency domain conversion circuit 3,
つづいて、本実施の形態の動作について説明する。まず、受信信号・伝送路特性周波数領域変換回路3は、図示しない受信アンテナで受信され受信信号系列入力端子1−1〜1−Mから入力された時間領域の受信信号系列に基づいて、M系統の受信信号系列の周波数領域値と、S(S=N×M)系統の伝送路特性の周波数領域値と、N系統の送信信号系列の処理順序を算出する。そして、受信信号・伝送路特性周波数領域変換回路3は、M系統の受信信号系列の周波数領域値をMIMO繰返し空間分離回路5へ、S系統の伝送路特性の周波数領域値とN系統の送信信号系列の処理順序を順序並替回路4および順序逆並替回路6へ出力する。送信信号系列の処理順序は、たとえば、既知の信頼度の高い順とする。
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, the received signal / transmission path characteristic frequency domain conversion circuit 3 receives M systems based on time domain received signal sequences received by a receiving antenna (not shown) and input from received signal sequence input terminals 1-1 to 1-M. The frequency domain value of the received signal sequence, the frequency domain value of the transmission path characteristics of the S (S = N × M) system, and the processing order of the N transmission signal sequences are calculated. Then, the reception signal / transmission path characteristic frequency domain conversion circuit 3 sends the frequency domain values of the M system reception signal series to the MIMO repetition space separation circuit 5 and the frequency domain values of the S system transmission path characteristics and the N system transmission signals. The sequence processing order is output to the
次に、順序並替回路4は、入力された送信信号系列の処理順序に従い、N×Mの伝送路特性のうち、Nに関する成分を送信信号系列の順序に従って並び替える(N×Mの行列として考えた場合、各行の順序を送信信号系列の順に並び替える)。そして、MIMO繰返し空間分離回路5は、受信信号・伝送路特性周波数領域変換回路3から出力されたM系統の受信信号系列の周波数領域値,順序並替回路4から出力された出力されたS系統の伝送路特性の周波数領域値に基づき、空間フィルタリングと同様の処理を繰り返し(繰り返し回数は1回以上)、N系統の送信系列の判定値を順序逆並替回路6に出力する。順序逆並替回路6は、受信信号・伝送路特性周波数領域変換回路3から出力された送信信号系列の処理順序に基づき、N系統の送信信号系列の判定値を逆の順序(順序並替回路4で並び替えられた順序をもとに戻す並び替えの順序)に並び替える。
Next, the
このように、本実施の形態では、順序並替回路4が信頼度の高い順に並び替えを行った後に、MIMO繰返し空間分離回路5が空間フィルタリングと同様の処理を繰返すことによりN系統の送信系列の判定値を求めるようにした。このため、繰り返しの無い空間フィルタリングを行う場合に比べ、信号分離精度を高めることができ、また、順序並替を実施することにより、信頼度の高い送信信号系列から信号判定が可能となり、さらに信号分離精度を高めることができる。さらに、本実施の形態では、最尤判定のように指数関数的には増加する膨大な演算量となることはなく、空間フィルタリング時と比較して繰返し数に比例して増加する程度の少ない演算量でMIMO空間分離を実現することができる。
As described above, in the present embodiment, after the
実施の形態2.
図2は、本発明にかかる受信機の実施の形態2のMIMO繰返し空間分離回路の機能構成例を示す図である。本実施の形態の受信機の構成は、図1のMIMO繰返し空間分離回路5を図2に示すMIMO繰返し空間分離回路とする以外は、実施の形態1と同様である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration example of the MIMO repetition space separation circuit according to the second embodiment of the receiver according to the present invention. The configuration of the receiver of this embodiment is the same as that of
図2に示すように、本実施の形態のMIMO繰り返し分離回路は、N×繰返し数個の軟判定信号分離回路10−1〜10−2Nで構成され、M系統の周波数領域受信信号を入力するための周波数領域受信信号入力端子7と、順序並び替え後のS系統の周波数領域伝送路特性値を入力するための周波数領域伝送路特性入力端子8と、N系統の軟判定値を出力するための軟判定値出力端子9−1〜9−Nと、に接続されている。なお、図2では、繰り返し数を2とし、軟判定信号分離回路10−1〜10−Nが1回目の繰り返しを行い、軟判定信号分離回路10−(N+1)〜10−2Nが2回目の繰り返し処理を行う場合の例を示しているが、繰り返し数は2回に限らず、1回以上であれば何回としてもよい。
As shown in FIG. 2, the MIMO repetition demultiplexing circuit of this embodiment is composed of N × several number of soft decision signal demultiplexing circuits 10-1 to 10-2N, and inputs M frequency domain received signals. A frequency domain reception
つづいて、本実施の形態のMIMO繰返し空間分離回路の動作について説明する。軟判定信号分離回路10−1は、周波数領域受信信号入力端子7から入力されるM系統の周波数領域受信信号と、周波数領域伝送路特性入力端子8から入力されるS系統の周波数領域伝送路特性値と、に基づいて処理順序の1番目の送信信号系列に対応する信頼度情報を算出し、軟判定信号分離回路10−2〜10−N,10−(N+1)に出力する。軟判定信号分離回路10−2は、周波数領域受信信号入力端子7から入力されるM系統の周波数領域受信信号と、周波数領域伝送路特性入力端子8から入力されるS系統の周波数領域伝送路特性値と、1番目の送信信号系列の信頼度情報と、に基づいて処理順序の2番目に対応する送信信号系列の信頼度情報を算出し、軟判定信号分離回路10−3〜10−N,10−(N+1),10−(N+2)に出力する。
Next, the operation of the MIMO repetitive space separation circuit of the present embodiment will be described. The soft decision signal separation circuit 10-1 includes M frequency domain reception signals input from the frequency domain reception
このように、1回目の繰り返し処理を行う軟判定信号分離回路10−i(i=1〜N)は、周波数領域受信信号入力端子7から入力されるM系統の周波数領域受信信号と、周波数領域伝送路特性入力端子8から入力されるS系統の周波数領域伝送路特性値と、先行して算出された1〜(i−1)番目の処理順序の送信信号系列の信頼度と、に基づいてi番目の処理順序に対応する送信信号系列の信頼度を算出する。そして、算出した信頼度を、軟判定信号分離回路10−(i+1)〜10−N,10−(N+1)〜10−(N+i)に出力する。なお、軟判定信号分離回路10−1の処理のように、先行して算出された信頼度情報が無い場合には、信頼度情報が無い(信頼度情報“0”)として、情報を保有しないように処理する。
As described above, the soft decision signal separation circuit 10-i (i = 1 to N) that performs the first iterative process includes the M frequency domain reception signals input from the frequency domain reception
2回目の繰り返し処理を行う軟判定信号分離回路10−(N+i)は、周波数領域受信信号入力端子7から入力されるM系統の周波数領域受信信号と、周波数領域伝送路特性入力端子8から入力されるS系統の周波数領域伝送路特性値と、先行して算出された1回目の繰り返しの1〜(i−1)番目の処理順序の送信信号系列の信頼度と、に基づいてi番目の処理順序に対応する送信信号系列の信頼度を算出する。そして、算出した信頼度を、軟判定信号分離回路10−(N+i+1)〜10−2Nに出力する。また、軟判定信号分離回路10−(N+i)は、判定値を軟判定値出力端子9−i経由で順序逆並替回路6に出力する。本実施の形態の以上のMIMO繰返し空間分離回路の動作以外の動作は、実施の形態1と同様である。
The soft decision signal separation circuit 10- (N + i) that performs the second iterative process is input from the frequency domain reception
なお、本実施の形態では、繰り返し回数2回の場合について説明したが、3回以上の繰り返し処理を行う場合には、ひとつ前の繰り返し処理で算出された現時点の処理順序i以下の処理順序の送信信号系列に対応する信頼度と、現時点の繰り返し処理のうち先行して処理された(処理順序がi−1以下の)送信信号系列の信頼度と、に基づいて、同様に送信信号系列の信頼度を算出する。そして、最後の繰り返し処理に対応する軟判定信号分離回路がそれぞれ判定値を順序逆並替回路6に出力するようにすればよい。
In the present embodiment, the case where the number of repetitions is two has been described. However, in the case where three or more repetitions are performed, the processing order equal to or lower than the current processing order i calculated in the previous repetition processing is performed. Similarly, based on the reliability corresponding to the transmission signal sequence and the reliability of the transmission signal sequence processed in advance in the current iterative process (processing order is i-1 or less), the transmission signal sequence Calculate reliability. Then, the soft decision signal separation circuit corresponding to the last iterative process may output the decision value to the order
このように、本実施の形態では、MIMO繰返し空間分離回路として、軟判定信号分離回路10−1〜10−2Nを用い、軟判定信号分離回路10−1〜10−2Nが、周波数領域受信信号と周波数領域伝送路特性値と、ひとつ前の繰り返し処理で算出された現時点の処理順序i以下の処理順序の送信信号系列に対応する信頼度と、現時点の繰り返し処理のうち先行して処理された(処理順序がi−1以下の)送信信号系列の信頼度と、に基づいて送信信号系列の信頼度を算出するようにした。このため、実施の形態1と同様に、少ない演算量で信号分離精度を高めることができる。 As described above, in the present embodiment, soft decision signal separation circuits 10-1 to 10-2N are used as MIMO repetition space separation circuits, and soft decision signal separation circuits 10-1 to 10-2N are frequency domain received signals. , The frequency domain transmission line characteristic value, the reliability corresponding to the transmission signal sequence in the processing order equal to or lower than the current processing order i calculated in the previous iterative process, and the current iterative process. The reliability of the transmission signal sequence is calculated based on the reliability of the transmission signal sequence (the processing order is i-1 or less). For this reason, as in the first embodiment, the signal separation accuracy can be increased with a small amount of calculation.
実施の形態3.
図3は、本発明にかかる受信機の実施の形態3のMIMO繰返し空間分離回路の軟判定信号分離回路の機能構成例を示す図である。本実施の形態のMIMO繰り返し空間回路の構成は、図2の軟判定分離回路を図3に示す軟判定信号分離回路とする以外は、実施の形態2と同様である。また、本実施の形態のMIMO繰り返し空間回路以外の構成は、実施の形態1と同様である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of the soft decision signal separation circuit of the MIMO repetition space separation circuit according to the third embodiment of the receiver of the present invention. The configuration of the MIMO repetition spatial circuit of the present embodiment is the same as that of the second embodiment except that the soft decision separation circuit of FIG. 2 is the soft decision signal separation circuit shown in FIG. The configuration other than the MIMO repetition space circuit of the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
図3に示すように、本実施の形態の軟判定信号分離回路は、判定対象の信号成分を除いた信号を生成する軟判定キャンセリング回路24と、判定対象以外の信号成分を空間フィルタリングした結果を出力する残留空間フィルタリング回路25と、残留空間フィルタリング回路25の出力に逆DFTを行う逆DFT回路26と、逆DFT結果に基づき軟判定値を算出する軟判定回路27と、軟判定値(時間領域)から軟判定値(周波数領域)を算出するDFT回路28と、軟判定値(時間領域)と軟判定値(周波数領域)に基づき信頼度情報を算出する軟判定情報処理回路29と、を備えている。
As shown in FIG. 3, the soft decision signal separation circuit according to the present embodiment includes a soft
また、本実施の形態の軟判定信号分離回路は、M系統の周波数領域を入力するための周波数領域受信信号入力端子7と、S系統の周波数領域伝送路特性を入力するための周波数領域伝送路特性入力端子8と、信頼度情報を入力するための信頼度情報入力端子21と、信頼度情報を出力するための信頼度情報出力端子22と、軟判定値を出力するための軟判定値出力端子23と、に接続されている。
Further, the soft decision signal separation circuit of the present embodiment includes a frequency domain reception
つづいて、本実施の形態の軟判定信号分離回路の動作について説明する。まず、軟判定キャンセリング回路24は、周波数領域受信信号入力端子7から入力されるM系統の周波数領域受信信号と、信頼度情報入力端子21から入力される信頼度情報と、周波数領域伝送路特性入力端子8から入力されるS系統の周波数領域伝送路特性に基づき、周波数領域受信信号から判定対象の信号系列以外の信号成分をキャンセルしたM系統の信号を算出して残留空間フィルタリング回路25に出力する。ここで、信頼度情報入力端子21から入力される信頼度情報は、ひとつ前の繰り返し処理で算出された現時点の処理順序i以下の処理順序の送信信号系列に対応する信頼度と、現時点の繰り返し処理のうち先行して処理された送信信号系列の信頼度とする。算出されていない信頼度情報は、信頼度情報“0”として情報を保有しないように処理する。
Next, the operation of the soft decision signal separation circuit of this embodiment will be described. First, the soft
残留空間フィルタリング回路25は、キャンセル処理後のM系統の信号と、信頼度情報と、S系統の周波数領域伝送路特性と、に基づき、キャンセル処理後に残留している判定対象の送信系列信号以外の信号成分を空間フィルタリングした結果を算出し、逆DFT回路26に出力する。逆DFT回路26は、残留空間フィルタリング回路25から出力された空間フィルタリング結果を逆DFTし、軟判定回路27に逆DFT結果を出力する。軟判定回路27は、逆DFT結果に基づいて軟判定値(時間領域)を算出し、DFT回路28に出力するとともに、最終の繰り返し処理(繰り返し数をRとするとき、R回目の繰り返し処理)でない場合には軟判定情報処理回路29へ、最終の繰り返し処理の場合には軟判定値出力端子23に出力する。
The residual
DFT回路28は、軟判定値(時間領域)をDFTし、軟判定値(周波数領域)を算出し、軟判定情報処理回路29へ出力する。軟判定情報処理回路29は、軟判定値(時間領域)と軟判定値(周波数領域)に基づいて信頼度情報を算出して、信頼度情報出力端子22経由で、現在の繰り返し処理の処理順序の後の処理を行う軟判定信号分離回路、および、1つ先の繰り返し処理のうち処理順序が現在の処理順序以下の処理を行う軟判定信号分離回路に接続される信頼度情報入力端子21へ出力される。
The
最終の繰り返し処理で軟判定値出力端子23に出力された軟判定値は、順序逆並替回路6に出力される。本実施の形態の以上説明した軟判定信号分離回路の動作以外の動作は、実施の形態1または実施の形態2と同様である。
The soft decision value output to the soft decision
このように、本実施の形態では、軟判定キャンセリング回路24が先行して計算された信頼度情報に基づいて判定対象以外の送信信号系列のキャンセルを行うことにより、MIMO空間分離精度を高めることができる。
As described above, in this embodiment, the soft
実施の形態4.
図4は、本発明にかかる受信機の実施の形態4のMIMO繰返し空間分離回路の機能構成例を示す図である。本実施の形態の受信機の構成は、図1のMIMO繰返し空間分離回路5を図4に示すMIMO繰返し空間分離回路とする以外は、実施の形態1と同様である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration example of the MIMO repetitive space separation circuit according to the fourth embodiment of the receiver according to the present invention. The configuration of the receiver of this embodiment is the same as that of
図4に示すように、本実施の形態のMIMO繰り返し分離回路は、N×繰返し数個の硬判定信号分離回路12−1〜12−2Nで構成され、M系統の周波数領域受信信号を入力するための周波数領域受信信号入力端子7と、順序並び替え後のS系統の周波数領域伝送路特性値を入力するための周波数領域伝送路特性入力端子8と、N系統の硬判定値を出力するための硬判定値出力端子11−1〜11−Nに接続されている。
As shown in FIG. 4, the MIMO repetition separation circuit of the present embodiment is composed of N × repetition number of hard decision signal separation circuits 12-1 to 12-2N, and inputs M frequency domain reception signals. A frequency domain reception
つづいて、本実施の形態のMIMO繰返し空間分離回路の動作について説明する。硬判定信号分離回路12−1は、周波数領域受信信号入力端子7から入力されるM系統の周波数領域受信信号と、周波数領域伝送路特性入力端子8から入力されるS系統の周波数領域伝送路特性値と、に基づいて処理順序の1番目の送信信号系列に対応する硬判定値を算出し、硬判定信号分離回路12−2〜12−N,12−(N+1)に出力する。硬判定信号分離回路12−2は、周波数領域受信信号入力端子7から入力されるM系統の周波数領域受信信号と、周波数領域伝送路特性入力端子8から入力されるS系統の周波数領域伝送路特性値と、1番目の送信信号系列の硬判定値と、に基づいて処理順序の2番目に対応する送信信号系列の硬判定値を算出し、硬判定信号分離回路12−3〜12−N,12−(N+1),12−(N+2)に出力する。
Next, the operation of the MIMO repetitive space separation circuit of the present embodiment will be described. The hard decision signal separation circuit 12-1 includes M frequency domain received signals input from the frequency domain received
このように、1回目の繰り返し処理を行う硬判定信号分離回路12−i(i=1〜N)は、周波数領域受信信号入力端子7から入力されるM系統の周波数領域受信信号と、周波数領域伝送路特性入力端子8から入力されるS系統の周波数領域伝送路特性値と、先行して算出された1〜(i−1)番目の処理順序の送信信号系列の硬判定値と、に基づいてi番目の処理順序に対応する送信信号系列の硬判定値を算出する。そして、算出した硬判定値を、硬判定信号分離回路12−(i+1)〜12−N,12−(N+1)〜12−(N+i)に出力する。なお、硬判定信号分離回路12−1の処理のように、先行して算出された硬判定値が無い場合には、硬判定値は“0”として情報を保有しないように処理する。
In this way, the hard decision signal separation circuit 12-i (i = 1 to N) that performs the first iterative process includes the M frequency domain received signals input from the frequency domain received
2回目の繰り返し処理を行う硬判定信号分離回路12−(N+i)は、周波数領域受信信号入力端子7から入力されるM系統の周波数領域受信信号と、周波数領域伝送路特性入力端子8から入力されるS系統の周波数領域伝送路特性値と、先行して算出された1回目の繰り返しの1〜(i−1)番目の処理順序の送信信号系列の硬判定値と、に基づいてi番目の処理順序に対応する送信信号系列の硬判定値を算出する。そして、算出した硬判定値を、硬判定信号分離回路12−(N+i+1)〜12−2Nに出力する。また、硬判定信号分離回路12−(N+i)は、硬判定値を硬判定値出力端子11−i経由で順序逆並替回路6に出力する。本実施の形態の以上のMIMO繰返し空間分離回路の動作以外の動作は、実施の形態1と同様である。
The hard decision signal separation circuit 12- (N + i) that performs the second iterative process is inputted from the frequency domain received
なお、本実施の形態では、繰り返し回数2回の場合について説明したが、3回以上の繰り返し処理を行う場合には、ひとつ前の繰り返し処理で算出された現時点の処理順序i以下の処理順序の送信信号系列に対応する硬判定値と、現時点の繰り返し処理のうち先行して処理された(処理順序がi−1以下の)送信信号系列の硬判定値と、に基づいて、同様に送信信号系列の硬判定値を算出する。そして、最後の繰り返し処理に対応する硬判定信号分離回路がそれぞれ硬判定値を順序逆並替回路6に出力するようにすればよい。
In the present embodiment, the case where the number of repetitions is two has been described. However, in the case where three or more repetitions are performed, the processing order equal to or lower than the current processing order i calculated in the previous repetition processing is performed. Similarly, the transmission signal is based on the hard decision value corresponding to the transmission signal sequence and the hard decision value of the transmission signal sequence processed in advance (processing order is i-1 or less) in the current iterative process. A series hard decision value is calculated. Then, the hard decision signal separation circuit corresponding to the last repetitive process may output the hard decision value to the order
このように、本実施の形態では、MIMO繰返し空間分離回路として、硬判定信号分離回路12−1〜12−2Nを用い、硬判定信号分離回路12−1〜12−2Nが、周波数領域受信信号と周波数領域伝送路特性値と、ひとつ前の繰り返し処理で算出された現時点の処理順序i以下の処理順序の送信信号系列に対応する硬判定値と、現時点の繰り返し処理のうち先行して処理された(処理順序がi−1以下の)送信信号系列の硬判定値と、に基づいて送信信号系列の硬判定値を算出するようにした。このため、実施の形態1と同様に、少ない演算量で信号分離精度を高めることができる。 Thus, in the present embodiment, hard decision signal separation circuits 12-1 to 12-2N are used as the MIMO repetition space separation circuits, and hard decision signal separation circuits 12-1 to 12-2N are frequency domain received signals. And the frequency domain transmission line characteristic value, the hard decision value corresponding to the transmission signal sequence in the processing order equal to or lower than the current processing order i calculated in the previous repetitive processing, and the current repetitive processing are processed in advance. The hard decision value of the transmission signal sequence is calculated based on the hard decision value of the transmission signal sequence (the processing order is i-1 or less). For this reason, as in the first embodiment, the signal separation accuracy can be increased with a small amount of calculation.
実施の形態5.
図5は、本発明にかかる受信機の実施の形態5のMIMO繰返し空間分離回路の硬判定信号分離回路の機能構成例を示す図である。本実施の形態のMIMO繰り返し空間回路の構成は、図4の硬判定分離回路を図5に示す硬判定信号分離回路とする以外は、実施の形態4と同様である。また、本実施の形態のMIMO繰り返し空間回路以外の構成は、実施の形態1と同様である。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a functional configuration example of the hard decision signal separation circuit of the MIMO repetition space separation circuit according to the fifth embodiment of the receiver of the present invention. The configuration of the MIMO repetition spatial circuit of the present embodiment is the same as that of the fourth embodiment, except that the hard decision separation circuit of FIG. 4 is the hard decision signal separation circuit shown in FIG. The configuration other than the MIMO repetition space circuit of the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
図5に示すように、本実施の形態の硬判定信号分離回路は、判定対象の信号成分を除いた信号を生成する硬判定キャンセリング回路31と、硬判定キャンセリング回路31が生成した信号と、S系統の周波数領域伝送路特性に基づいてダイバーシチ合成値を算出するダイバーシチ合成回路32と、ダイバーシチ合成値に逆DFTを行う逆DFT回路26と、逆DFT結果に基づき硬判定値(時間領域)を算出する硬判定回路33と、硬判定値(時間領域)から硬判定値(周波数領域)を算出するDFT回路28と、を備えている。
As shown in FIG. 5, the hard decision signal separation circuit according to the present embodiment includes a hard
また、本実施の形態の硬判定信号分離回路は、M系統の周波数領域を入力するための周波数領域受信信号入力端子7と、S系統の周波数領域伝送路特性を入力するための周波数領域伝送路特性入力端子8と、硬判定値を入力するための硬判定値入力端子34と、硬判定値(時間領域)を出力するための第1の硬判定値出力端子35と、硬判定値(周波数領域)を出力するための第2の硬判定値出力端子36と、に接続されている。
Further, the hard decision signal separation circuit of the present embodiment includes a frequency domain reception
つづいて、本実施の形態の硬判定信号分離回路の動作について説明する。まず、硬判定キャンセリング回路31は、周波数領域受信信号入力端子7から入力されるM系統の周波数領域受信信号と、硬判定値入力端子34から入力される硬判定値と、周波数領域伝送路特性入力端子8から入力されるS系統の周波数領域伝送路特性に基づき、判定対象の信号系列以外の信号成分をキャンセルしたM系統の信号を算出してダイバーシチ合成回路32に出力する。ここで、硬判定値入力端子34から入力される硬判定値は、ひとつ前の繰り返し処理で算出された現時点の処理順序i以下の処理順序の送信信号系列に対応する硬判定値と、現時点の繰り返し処理のうち先行して処理された送信信号系列の硬判定値とする。算出されていない硬判定値は“0”として情報を保有しないように処理する。
Next, the operation of the hard decision signal separation circuit according to the present embodiment will be described. First, the hard
ダイバーシチ合成回路25は、キャンセル処理後のM系統の信号と、S系統の周波数領域伝送路特性と、に基づきダイバーシチ合成値を算出し、逆DFT回路26に出力する。逆DFT回路26は、ダイバーシチ合成値を逆DFTして硬判定値回路33へ出力する。硬判定回路33は、逆DFT結果に基づいて硬判定値(時間領域)を算出し、最終の繰り返し処理でない場合にはDFT回路28へ、最終の繰り返し処理の場合には第1の硬判定値出力端子35に出力する。
The
DFT回路28は、硬判定値(時間領域)をDFTし、硬判定値(周波数領域)を算出し、第2の硬判定値出力端子36へ出力する。第2の硬判定値出力端子36へ出力された硬判定値(周波数領域)は、現在の繰り返し処理の処理順序の後の処理を行う硬判定信号分離回路、および、1つ先の繰り返し処理のうち処理順序が現在の処理順序以下の処理を行う硬判定信号分離回路に接続される硬判定値入力端子34へ出力される。
The
最終の繰り返し処理で第1の硬判定値出力端子35に出力された硬判定値は、順序逆並替回路6に出力される。本実施の形態の以上説明した軟判定信号分離回路の動作以外の動作は、実施の形態1または実施の形態4と同様である。
The hard decision value output to the first hard decision
このように、本実施の形態では、硬判定キャンセリング回路31が、先行して計算された送信信号系列の硬判定結果に基づいて判定対象以外の送信信号系列信号のキャンセリングを行うことにより、MIMO空間分離精度を高めることができる。
Thus, in the present embodiment, the hard
以上のように、本発明にかかる受信機は、MIMO(Multiple Input Multiple Output)空間多重伝送方式を採用する通信システムに有用であり、特に、高い信号分離精度を要求される通信システムに適している。 As described above, the receiver according to the present invention is useful for a communication system employing a MIMO (Multiple Input Multiple Output) spatial multiplexing transmission system, and particularly suitable for a communication system that requires high signal separation accuracy. .
1−1〜1−M 受信信号系列入力端子
2−1〜2−N 送信信号判定値出力端子
3 受信信号・伝送路特性周波数領域変換回路
4 順序並替回路
5 MIMO繰返し空間分離回路
6 順序逆並替回路
7 周波数領域受信信号入力端子
8 周波数領域伝送路特性入力端子
9−1〜9−N 軟判定値出力端子
10−1〜10−N 軟判定信号分離回路
11−1〜11−N 硬判定値出力端子
12−1〜12−N 硬判定信号分離回路
21 信頼度情報入力端子
22 信頼度情報出力端子
23 軟判定値出力端子
24 軟判定キャンセリング回路
25 残留空間フィルタリング回路
26 逆DFT回路
27 軟判定回路
28 DFT回路
29 軟判定情報処理回路
31 硬判定キャンセリング回路
32 ダイバーシチ合成回路
33 硬判定回路
34 硬判定値入力端子
35 第1の硬判定値出力端子
36 第2の硬判定値出力端子
1-1 to 1-M received signal series input terminals 2-1 to 2-N transmitted signal determination value output terminals 3 received signal / transmission path characteristic frequency
Claims (2)
受信信号を周波数変換した周波数領域受信信号および伝送路特性の周波数領域値を算出するとともに、送信信号系列ごとの信頼度指標に基づいて送信信号系列の処理順序を算出する周波数領域変換手段と、
前記処理順序で、前記伝送路特性の周波数領域値の送信信号系列に対応する成分を並び替える順序並替手段と、
前記並び替えた伝送路特性の周波数領域値および前記周波数領域受信信号に基づいて送信信号系列の推定処理を1回以上繰り返すことにより、送信信号系列の判定値を算出するMIMO繰り返し空間分離手段と、
前記処理順序に基づき、前記送信信号系列の判定値を前記順序並替手段による並び替えと逆の順序に並び替える順序逆並替手段と、
を備え、
前記MIMO繰り返し空間分離手段は、
軟判定値の確からしさを表す信頼度情報を出力する軟判定信号分離手段を、1回の繰り返し処理あたり送信信号系列の個数備え、
前記軟判定信号分離手段は、前記並び替えた伝送路特性の周波数領域値と、前記周波数領域受信信号と、同一の繰り返し回数の処理を行う軟判定信号分離手段がすでに算出した信頼度情報と、1回前の繰り返し処理により算出された信頼度情報と、に基づき、前記周波数領域受信信号から判定対象とする系列以外の信号成分を除いた信号であるキャンセリング信号を出力する軟判定キャンセリング手段と、
前記キャンセリング信号と、前記並び替えた伝送路特性の周波数領域値と、同一の繰り返し回数の処理を行う軟判定信号分離手段がすでに算出した信頼度情報と、1回前の繰り返し処理により算出された信頼度情報と、に基づき、判定対象の送信信号系列信号成分以外の信号成分を空間フィルタリングしたフィルタリング信号を出力する残留空間フィルタリング手段と、
前記フィルタリング信号を逆DFT処理する逆DFT手段と、
前記逆DFT結果に基づいて軟判定値を算出する軟判定手段と、
前記軟判定値をDFT処理するDFT手段と、
前記DFT結果と前記軟判定値に基づいて信頼度情報を算出する軟判定情報処理手段と、
を備えることを特徴とする受信機。 A receiver employing a MIMO spatial multiplexing transmission system,
A frequency domain conversion means for calculating a frequency domain received signal obtained by frequency conversion of a received signal and a frequency domain value of transmission path characteristics, and calculating a processing order of transmission signal sequences based on a reliability index for each transmission signal sequence;
Order reordering means for rearranging components corresponding to transmission signal sequences of the frequency domain values of the transmission path characteristics in the processing order;
MIMO repetitive space separation means for calculating a determination value of a transmission signal sequence by repeating a transmission signal sequence estimation process one or more times based on the rearranged frequency domain value of the channel characteristics and the frequency domain received signal;
Based on the processing order, order reverse rearrangement means for rearranging the determination value of the transmission signal sequence in an order reverse to the rearrangement by the order rearrangement means;
With
The MIMO repetitive space separation means includes:
Soft decision signal separation means for outputting reliability information representing the probability of the soft decision value is provided with the number of transmission signal sequences per one iteration process,
The soft decision signal separation means includes the frequency domain values of the rearranged transmission path characteristics, the frequency domain received signal, and reliability information already calculated by the soft decision signal separation means that performs the same number of repetitions, and Soft decision canceling means for outputting a canceling signal which is a signal obtained by removing signal components other than the sequence to be judged from the frequency domain received signal based on reliability information calculated by the previous iteration process When,
Calculated by the canceling signal, the frequency domain values of the rearranged transmission line characteristics, the reliability information already calculated by the soft decision signal separation means for performing the same number of repetitions, and the previous repetition process. Based on the reliability information, a residual spatial filtering means for outputting a filtered signal obtained by spatially filtering a signal component other than the transmission signal sequence signal component to be determined;
Inverse DFT means for inverse DFT processing the filtered signal;
Soft decision means for calculating a soft decision value based on the inverse DFT result;
DFT means for DFT processing the soft decision value;
Soft decision information processing means for calculating reliability information based on the DFT result and the soft decision value;
A receiver comprising:
受信信号を周波数変換した周波数領域受信信号および伝送路特性の周波数領域値を算出するとともに、送信信号系列ごとの信頼度指標に基づいて送信信号系列の処理順序を算出する周波数領域変換手段と、
前記処理順序で、前記伝送路特性の周波数領域値の送信信号系列に対応する成分を並び替える順序並替手段と、
前記並び替えた伝送路特性の周波数領域値および前記周波数領域受信信号に基づいて送信信号系列の推定処理を1回以上繰り返すことにより、送信信号系列の判定値を算出するMIMO繰り返し空間分離手段と、
前記処理順序に基づき、前記送信信号系列の判定値を前記順序並替手段による並び替えと逆の順序に並び替える順序逆並替手段と、
を備え、
前記MIMO繰り返し空間分離手段は、周波数領域および時間領域の硬判定値を算出する硬判定信号分離手段を1回の繰り返し処理あたり送信信号系列の個数備え、
前記硬判定信号分離手段は、
前記並び替えた伝送路特性の周波数領域値と、前記周波数領域受信信号と、同一の繰り返し回数の処理を行う硬判定信号分離手段が既に算出した周波数領域の硬判定値と、1回前の繰り返し処理により算出された周波数領域の硬判定値と、に基づき、前記周波数領域受信信号から判定対象とする系列以外の信号成分を除いた信号であるキャンセリング信号を出力する硬判定キャンセリング手段と、
前記キャンセリング信号と、前記並び替えた伝送路特性の周波数領域値と、に基づき、ダイバーシチ合成を行うダイバーシチ合成手段と、
前記ダイバーシチ合成結果を逆DFT処理する逆DFT手段と、
前記逆DFT結果に基づいて時間領域の硬判定値を算出する硬判定手段と、
前記硬判定値をDFT処理した周波数領域の硬判定値を算出するDFT手段と、
を備えることを特徴とする受信機。 A receiver employing a MIMO spatial multiplexing transmission system,
A frequency domain conversion means for calculating a frequency domain received signal obtained by frequency conversion of a received signal and a frequency domain value of transmission path characteristics, and calculating a processing order of transmission signal sequences based on a reliability index for each transmission signal sequence;
Order reordering means for rearranging components corresponding to transmission signal sequences of the frequency domain values of the transmission path characteristics in the processing order;
MIMO repetitive space separation means for calculating a determination value of a transmission signal sequence by repeating a transmission signal sequence estimation process one or more times based on the rearranged frequency domain value of the channel characteristics and the frequency domain received signal;
Based on the processing order, order reverse rearrangement means for rearranging the determination value of the transmission signal sequence in an order reverse to the rearrangement by the order rearrangement means;
With
The MIMO repetition space separation means includes hard decision signal separation means for calculating frequency domain and time domain hard decision values, and the number of transmission signal sequences per one iteration process,
The hard decision signal separating means is
The frequency domain hard decision value already calculated by the hard decision signal separation means that performs the same number of repetitions of the frequency domain value of the rearranged transmission path characteristics, the frequency domain received signal, and the previous iteration Hard decision canceling means for outputting a canceling signal that is a signal obtained by removing signal components other than the sequence to be determined from the frequency domain received signal based on the frequency domain hard decision value calculated by the processing;
Diversity combining means for performing diversity combining based on the canceling signal and the frequency domain value of the rearranged transmission path characteristics;
An inverse DFT means for inverse DFT processing the diversity combining result;
Hard decision means for calculating a hard decision value in the time domain based on the inverse DFT result;
DFT means for calculating a hard decision value in a frequency domain obtained by performing DFT processing on the hard decision value;
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