JP5043702B2 - 受信装置、受信方法及び通信システム - Google Patents

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Description

本発明は、ＭＩＭＯシステムにて通信を行なう受信装置、受信方法及び通信システムに関する。
携帯電話システム等の無線通信において、周波数帯域を広げずに伝送速度を高める技術として、複数の送受信アンテナを用いて空間多重伝送を行なうＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）伝送が知られている。
図１８はＭＩＭＯ伝送における送信装置の構成を示すブロック図である。送信装置は、直並列変換部５００１、変調部５００２−１〜５００２−Ｔ、送信部５００３−１〜５００３−Ｔ、送信アンテナ５００４−１〜５００４−Ｔを備えている。
まず送信ビット系列が直並列変換部５００１で直列並列変換され、Ｔ個のビット系列に分けられる。ビット系列は、各々対応する変調部５００２−１〜５００２−ＴにてＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）や１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの変調シンボルにマッピングされる。送信信号である変調シンボルは、送信部５００３−１〜５００３−Ｔにて無線周波数に変換され、各々対応する送信アンテナ５００４−１〜５００４−Ｔから同一周波数、同一タイミングで送信される。
図１９はＭＩＭＯ伝送における受信装置の構成を示すブロック図である。受信装置は、受信アンテナ５１０１−１〜５１０１−Ｒ、受信部５１０２−１〜５１０２−Ｒ、信号検出部５１０３、伝搬路推定部５１０４を備える。
受信アンテナ５１０１−１〜５１０１−Ｒは送信信号が空間的に多重されて受信される。受信アンテナ５１０１−１〜５１０１−Ｒで受信された受信波は、各々対応する受信部５１０２−１〜５１０２−Ｒで無線周波数からベースバンドへ変換され、受信信号として出力される。信号検出部５１０３は、受信信号と伝搬路推定部５１０４から得られる伝搬路推定値から、送信信号を検出し、送信ビット系列の判定値を出力する。伝搬路推定値５１０４は、伝搬路推定用の既知のトレーニング信号と、受信信号を用いて、伝搬路のインパルス応答を推定する。
信号検出部５１０３は、送信信号が空間的に多重されている受信信号から各送信信号を検出するが、最適な検出方式にＭＬＤ（最尤検出：Maximum Likelihood Detection）がある。まず受信信号を以下のように表現する。
Figure 0005043702
ただし、ｙは各受信アンテナで受信した受信信号を要素に持つＲ次元受信信号ベクトル、Ｈは送信アンテナと受信アンテナとの間の伝搬路インパルス応答を要素に持つＲ行Ｔ列の伝搬路行列、ｓは各送信アンテナで送信した送信信号を要素に持つＴ次元送信信号ベクトル、ｎは各受信アンテナにおける雑音を要素に持つＲ次元雑音ベクトルである。また「Ｔ」は行列の転置を表す。ＭＬＤは受信信号、伝搬路推定値、送信信号の候補に基づいて以下の基準で送信信号を検出する。
Figure 0005043702
ただし、ｓ〜は検出したＴ次元送信信号ベクトル、Ｈ〜は推定した伝搬路インパルス応答を要素にもつＲ行Ｔ列伝搬路推定値行列、ｓ＾は送信信号の候補である。ｓ＾は送信側で送信される全ての信号パターンであり、ＭＬＤでは全ての送信信号候補の中から、最も受信信号と近い、つまりメトリック
Figure 0005043702
 が最小となる送信信号候補から送信ビットを求め、判定値として出力する。
このようにＭＬＤでは全ての送信信号候補の数だけメトリックの計算をするので最適な性能が得られるが、演算量が膨大になってしまうという問題がある。ＭＬＤに関しては、後述する非特許文献１に記載されている。
また、演算量を削減できる準最適検出方式として、例えばＺＦ（Zero Forcing）やＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）のような、線形受信方式がある。線形受信方式は以下のように受信信号にＴ行Ｒ列重み係数行列を乗算して行なう。
Figure 0005043702
また重み係数行列ＷはＺＦ基準の場合は、
Figure 0005043702
 であり、ＭＭＳＥ基準の場合は、
Figure 0005043702
 である。
ただし、Ｈ は複素共役転置行列を表し、σｎ ２は雑音電力、ＩＴはＴ行Ｔ列の単位行列を表す。式（７）のｘ＾を硬判定することで送信ビット系列を得ることができる。このように線形受信方式はＭＬＤと比較して、送信信号候補の数を実質１にしていることになるため、演算量が大幅に削減できる。線形受信方式に関しては、後述する非特許文献２に記載されている。
しかし線形受信方式では、演算量は大幅に削減できるが、雑音強調を引き起こすため、受信性能が劣化してしまうという問題がある。
ＭＬＤにおいて、受信性能が劣化する方向として雑音強調の方向を探索して送信信号候補を減らし、演算量を大幅に削減しながら、良好な受信性能が得られる技術がある。このような技術は、後述する特許文献１に記載されている。
図２０は特許文献１に示されている信号検出部５１０３の構成を示すブロック図である。特許文献１における信号検出部５１０３は、送信信号候補生成部５２００、メトリック生成部５２０６、最小メトリック検出部５２０７で構成される。送信信号候補生成部５２００は、初期信号生成部５２０１、加算部５２０１−１〜５２０１−Ｔ、量子化部５２０３−１〜５２０３−Ｔ、並直列変換部５２０４、更新値演算部５２０５で構成される。初期信号候補生成部５２００は送信信号候補を生成する。初期信号生成部５２０１では、式（８）や式（９）のようなＺＦやＭＭＳＥ基準の重みを受信信号に乗算して初期信号を生成する。加算部５２０１−１〜５２０１−Ｔは初期信号と更新値演算部５２０５で得られた更新値を加算する。加算結果は量子化部５２０３−１〜５２０３−Ｔで硬判定され、並直列変換部５２０４で並列直列変換され、送信信号候補が生成される。
更新値演算部５２０５は、受信信号、初期信号および伝搬路推定値から次式のように更新値を求める。更新値をｕとすると、
Figure 0005043702
 で求められる。
ただしｑは１以上の整数、ｙは受信信号ベクトル、ｓ＾（０）は初期信号の硬判定結果である。（ｘ＾）ｔ、（ｖ）ｔはそれぞれｘ＾、ｖの第ｔ要素を表している。ａ（ｍ）は１つのｔに対し、変調多値数Ｍの値をとり得る。送信信号候補は初期信号に更新値を加算し、硬判定したものであるから、μｒの数、つまりＴＭ個の候補が得られる。得られたＴＭ個の候補に対して最尤検出を行なう。従来のＭＬＤではＭＴ通りの候補に対しメトリック計算を行なっていたのに比較すると、大幅に送信信号候補数を削減できる。また雑音強調を考慮した送信信号候補の探索を行っているため、実際の送信信号に近いものを候補とすることができる。従って、大幅に演算量を削減しながら、受信性能の劣化を抑えることが可能となる。
特開２００７−３００５８６号公報 X. Zhu and R. D. Murch,"Performance analysis of maximum likelihood detection in a MIMO antenna system," IEEE Transaction on Communications,vol. 50,no. 2, pp. 187-191, Feburuary 2002. Simon Haykin, Adaptive Filter Theory The Third Edition,Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ出版，１９９６年．
通信システムでは通常、受信性能を向上させるために誤り訂正符号化を行う。優れた誤り訂正復号性能が得られるものに、ビットの信頼度情報である対数尤度比（ＬＬＲ：Log Likelihood Ratio）に対して誤り訂正復号を行う、軟判定誤り訂正復号が知られている。軟判定誤り訂正復号を行うためには、ＭＩＭＯ信号検出後のビットＬＬＲを算出する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載されている技術ではビットＬＬＲの演算のことは考慮されていない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、軟判定誤り訂正符号を用いるＭＩＭＯ通信システムにおいて、演算量を削減しながら、良好な受信性能が得られる受信装置、受信方法及び通信システムを提供することにある。
本発明は、ＭＩＭＯシステムにて通信を行う受信装置であって、
伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出部と、前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行なう復号部と、
を備え、
前記信号検出部は、送信信号候補を生成する送信信号候補生成部と、前記送信信号候補に対するメトリックを生成するメトリック生成部と、前記メトリックのうち最小メトリックとなる送信信号候補を最尤系列として決定し、該最尤系列に対するビット対数尤度比を算出する尤度演算部と、を備え、
前記送信信号候補生成部は、初期信号を生成する初期信号生成部と、前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算部と、前記初期信号と前記更新値を加算する加算部と、前記加算部の加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化部と、を備え、
前記更新値演算部は、少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて受信性能が劣化する方向を算出する探索方向生成部と、前記初期信号および前記受信性能が劣化する方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成部と、前記受信性能が劣化する方向および前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成部と、を備えることを特徴とする。
前記初期信号生成部は、前記伝搬路推定値から算出される重み係数を前記受信信号に乗算して初期信号を生成する、或いは、前記復号部が出力するビット対数尤度比から送信信号レプリカを生成して初期信号とすることを特徴とする。
前記探索方向生成部は、前記重み係数に基づいて、受信性能が劣化する方向である雑音強調を示す方向を少なくとも１つ算出することを特徴とする。
さらに前記探索方向生成部は、べき乗法により前記雑音強調を示す方向を少なくとも１つ算出することを特徴とする。
また、前記探索方向生成部は、さらに前記初期信号を硬判定し、該硬判定結果のメトリックの勾配により前記雑音強調を示す方向を算出することを特徴とする。
前記尤度演算部は、前記復号部が出力するビット対数尤度比をさらに考慮して前記ビット対数尤度比を求めることを特徴とする。
前記ステップサイズ生成部は、前記初期信号が、異なる硬判定領域に更新されるように、前記ステップサイズを生成することを特徴とする。
前記尤度演算部は、前記ステップサイズから簡易メトリックを生成し、前記簡易メトリックが最小となる前記最尤系列の反転ビット系列を決定し、該反転ビット系列および前記最尤系列のメトリックから前記ビット対数尤度比を算出することを特徴とする。
また前記尤度演算部は、前記最尤系列に対する反転ビットを含む信号を除去する固定信号除去部と、前記固定信号除去部の出力に対し、送信信号候補を生成する送信信号候補生成部と、前記送信信号候補に対するメトリックを生成するメトリック生成部と、前記メトリックのうち最小メトリックを求め反転ビットのメトリックとし、該反転ビットのメトリックおよび前記最尤系列のメトリックから前記ビット対数尤度比を算出する尤度算出部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明は、ＭＩＭＯシステムにて通信を行う受信装置であって、
伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出部と、前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行なう復号部と、を備え、
前記信号検出部は、近似メトリック生成部と、尤度演算部と、を備え、
前記近似メトリック生成部は、ある送信アンテナにおいて固定した変調信号を除去する固定信号除去部と、前記固定信号除去部の出力に対し、送信信号候補を生成する送信信号候補生成部と、前記送信信号候補に対するメトリックを計算するメトリック生成部と、前記メトリックのうち、最小のメトリックを求める最小メトリック生成部と、を備え、
前記尤度演算部は、前記近似メトリック生成部が出力するメトリックから、最尤系列のビット対数尤度比を算出し、
前記送信信号候補生成部は、初期信号を生成する初期信号生成部と、前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算部と、前記初期信号と前記更新値を加算する加算部と、前記加算部の加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化部と、を備え、
前記更新値演算部は、少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて受信性能が劣化する方向を算出する探索方向生成部と、前記初期信号および前記受信性能が劣化する方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成部と、前記受信性能が劣化する方向および前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成部と、を備えることを特徴とする。
前記初期信号生成部は、前記伝搬路推定値から算出される重み係数を前記受信信号に乗算して初期信号を生成する、或いは、前記復号部が出力するビット対数尤度比から送信信号レプリカを生成して初期信号とすることを特徴とする。
前記探索方向生成部は、前記重み係数に基づいて、最大の雑音強調を示す方向を、べき乗法を用いて算出することを特徴とする。
また前記探索方向生成部は、前記初期信号を硬判定し、該硬判定結果のメトリックの勾配に基づいて前記雑音強調方向を算出することを特徴とする。
前記尤度演算部は、前記復号部が出力するビット対数尤度比をさらに考慮して前記ビット対数尤度比を求めることを特徴とする。
また本発明は、ＭＩＭＯシステムにて通信を行なう受信装置における受信方法であって、
伝搬路推定手段が伝搬路推定値を算出する伝搬路推定ステップと、信号検出手段が受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出ステップと、復号手段が前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行なう復号ステップと、を備え、
前記信号検出ステップは、送信信号候補を生成する送信信号候補生成ステップと、前記送信信号候補に対するメトリックを生成するメトリック生成ステップと、前記メトリックのうち最小メトリックとなる送信信号候補を最尤系列として決定し、該最尤系列に対するビット対数尤度比を算出する尤度演算ステップと、を備え、
前記送信信号候補生成ステップは、初期信号を生成する初期信号生成ステップと、前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算ステップと、前記初期信号と前記更新値を加算する加算ステップと、前記加算部の加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化ステップと、を備え、
前記更新値演算ステップは、少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて雑音強調方向を算出する探索方向生成ステップと、前記初期信号および前記雑音強調方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成ステップと、前記雑音強調ベクトルおよび前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成ステップと、を備えることを特徴とする。
また本発明は、ＭＩＭＯシステムにて通信を行う受信装置における受信方法であって、
伝搬路推定手段が伝搬路推定値を算出する伝搬路推定ステップと、信号検出手段が受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出ステップと、復号手段が前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行なう復号ステップと、を備え、
前記信号検出ステップは、近似メトリック生成ステップと、尤度演算ステップと、を備え、
前記近似メトリック生成ステップは、ある送信アンテナにおいて固定した変調信号を除去する固定信号除去ステップと、前記固定信号除去手段の出力に対し、送信信号候補を生成する送信信号候補生成ステップと、前記送信信号候補に対するメトリックを計算するメトリック生成ステップと、前記メトリックのうち、最小のメトリックを求める最小メトリック生成ステップと、を備え、
前記尤度演算ステップは、前記近似メトリック生成手段が出力するメトリックから、最尤系列のビット対数尤度比を算出し、
前記送信信号候補生成ステップは、初期信号を生成する初期信号生成ステップと、前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算ステップと、前記初期信号と前記更新値を加算する加算ステップと、前記加算ステップの加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化ステップと、を備え、
前記更新値演算ステップは、少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて雑音強調方向を算出する探索方向生成ステップと、前記初期信号および前記雑音強調方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成ステップと、前記雑音強調ベクトルおよび前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成ステップと、を備えることを特徴とする。
また本発明は、ＭＩＭＯシステムにて通信を行なう送信装置と受信装置とを備える通信ステムであって、
前記送信装置は、複数の送信アンテナから少なくとも２つの異なるデータを送信し、
前記受信装置は、伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出部と、前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行ない、前記送信装置が送信したデータを求める復号部と、を備え、
前記信号検出部は、送信信号候補を生成する送信信号候補生成部と、前記送信信号候補に対するメトリックを生成するメトリック生成部と、前記メトリックのうち最小メトリックとなる送信信号候補を最尤系列として決定し、該最尤系列に対するビット対数尤度比を算出する尤度演算部と、を備え、
前記送信信号候補生成部は、初期信号を生成する初期信号生成部と、前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算部と、前記初期信号と前記更新値を加算する加算部と、前記加算部の加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化部と、を備え、
前記更新値演算部は、少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて雑音強調方向を算出する探索方向生成部と、前記初期信号および前記雑音強調方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成部と、前記雑音強調ベクトルおよび前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成部と、を備えることを特徴とする。
また本発明は、ＭＩＭＯシステムにて通信を行なう送信装置と受信装置とを備える通信ステムであって、
前記送信装置は、複数の送信アンテナから少なくとも２つの異なるデータを送信し、
前記受信装置は、伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出部と、前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行ない、前記送信装置が送信したデータを求める復号部と、を備え、
前記信号検出部は、近似メトリック生成部と、尤度演算部と、を備え、
前記近似メトリック生成部は、ある送信アンテナにおいて固定した変調信号を除去する固定信号除去部と、前記固定信号除去部の出力に対し、送信信号候補を生成する送信信号候補生成部と、前記送信信号候補に対するメトリックを計算するメトリック生成部と、前記メトリックのうち、最小のメトリックを求める最小メトリック生成部と、を備え、
前記尤度演算部は、前記近似メトリック生成部が出力するメトリックから、最尤系列のビット対数尤度比を算出し、
前記送信信号候補生成部は、初期信号を生成する初期信号生成部と、前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算部と、前記初期信号と前記更新値を加算する加算部と、前記加算部の加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化部と、を備え、
前記更新値演算部は、少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて雑音強調方向を算出する探索方向生成部と、前記初期信号および前記雑音強調方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成部と、前記雑音強調ベクトルおよび前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、送信信号候補に対するメトリックのうち最小メトリックとなる送信信号候補を最尤系列として決定し、該最尤系列に対するビット対数尤度比を算出するので、軟判定誤り訂正復号を行なうことができ、受信性能を向上させることができる。
また、探索方向生成部が、伝搬路推定値から算出される重み係数に基づいて、特にべき乗法や初期信号による該硬判定結果のメトリックの勾配により雑音強調を示す方向を算出するので、従来のＭＬＤに比較すると、大幅に演算量を削減でき、また実際の送信信号に近いものを候補とすることができる。
また、尤度演算部が、復号部が出力するビット対数尤度比をさらに考慮してビット対数尤度比を求めるので、ビット対数尤度比の精度が向上する。
また、ステップサイズ生成部は、初期信号が、異なる硬判定領域に更新されるように、ステップサイズを生成するので、反転ビット系列を送信信号候補として残すことができる。
また、尤度演算部が、ステップサイズから生成した簡易メトリックが最小となる最尤系列の反転ビット系列を決定し、該反転ビット系列および前記最尤系列のメトリックからビット対数尤度比を算出するので、反転ビットのメトリックを簡易的に判断でき、演算量を抑えることができる。
また、尤度演算部が、送信信号候補に対するメトリックのうち最小メトリックを求め反転ビットのメトリックとし、該反転ビットのメトリックおよび最尤系列のメトリックからビット対数尤度比を算出するので、雑音強調を考慮して演算量を抑えることができる。
また、本発明によれば、近似メトリック生成部が送信信号候補に対するメトリックを計算して、前記メトリックのうち最小のメトリックを求め、尤度演算部が前記近似メトリック生成部が出力するメトリックから最尤系列のビット対数尤度比を算出するので、反転ビットに対するメトリックだけではなく、全てのビットに対するメトリックを算出するようにして、最初に最尤系列を決定しないため、メトリック計算を並列に処理できる利点がある。
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。特にことわりがない限り以下の実施形態では、Ｔ本の送信アンテナからそれぞれ異なるデータが送信されているＭＩＭＯ方式について説明する。ただしＴは２以上の整数である。
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態における送信装置の構成を示すブロック図である。送信装置は、直並列変換部３０１、符号化部３０２−１〜３０２−Ｔ、インターリーバ部３０３−１〜３０３−Ｔ、変調部３０４−１〜３０４−Ｔ、送信部３０５−１〜３０５−Ｔ、送信アンテナ３０６−１〜３０６−Ｔを備える。送信ビット系列は直並列変換部３０１で直列並列変換されＴ個のビット系列に分けられる。ビット系列は各々対応する符号化部３０２−１〜３０２−Ｔで、例えば畳込み符号、ターボ符号、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号等を用いて誤り訂正符号化され、符号化ビット系列が生成される。各符号化ビット系列はインターリーバ部３０３−１〜３０３−Ｔでインターリーブが行なわれる。インターリーブ後の符号化ビット系列は変調部３０４−１〜３０４−ＴでＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）や１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの変調シンボルにマッピングされる。送信信号である変調シンボルは、送信部３０５−１〜３０５−Ｔにて無線周波数に変換され、各々対応する送信アンテナ３０６−１〜３０６−Ｔから同一周波数、同一タイミングで送信される。
図２は第１の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。受信装置は受信アンテナ４０１−１〜４０１−Ｒ、受信部４０２−１〜４０２−Ｒ、信号検出部４０３、伝搬路推定部４０４、デインターリーバ部４０５−１〜４０５−Ｔ、復号部４０６−１〜４０６−Ｔ、並直列変換部４０７を備える。受信アンテナ４０１−１〜４０１−Ｒで受信される受信波は、それぞれ対応する受信部４０２−１〜４０２−Ｒで無線周波数からベースバンド信号に変換され、受信信号として出力される。信号検出部４０３は受信信号、伝搬路推定部４０４から得られる伝搬路推定値より、送信信号のビットＬＬＲ（対数尤度比：Log Likelihood Ratio）を算出する。信号検出部４０３の詳細は後述する。信号検出部４０３が出力するビットＬＬＲはデインターリーバ部４０５−１〜４０５−Ｔにおいて送信側で行なわれたインターリーブの逆パターンで並び換えが行なわれる。デインターリーブ後のビットＬＬＲは復号部４０６−１〜４０６−Ｔで誤り訂正復号処理が行なわれる。復号後のビット系列は並直列変換部４０７で並列直列変換され、検出した送信ビット系列が出力される。
信号検出部４０３は送信信号候補を削減したＭＬＤ（最尤検出：Maximum Likelihood Detection）を行なう。第１の実施形態では、受信性能が劣化する方向を探索して送信信号候補を選択する。例えばＺＦ（Zero Forcing）やＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）で判定した信号を初期信号とし、初期信号の近傍にある信号点のみを送信信号候補とし、ＭＬＤを行なう。ＺＦやＭＭＳＥの場合は、初期信号ｘ＾は受信信号ｙ、重み係数行列Ｗから
Figure 0005043702
 として求められる。
ただし、ＺＦやＭＭＳＥは伝搬路推定値行列の逆行列を乗算することになるため、伝搬路の状態によっては非常に大きな値になってしまい、雑音強調が生じてしまう。雑音強調は性能劣化の要因となる。このため送信信号候補を絞る際に、初期信号から一様の範囲に絞るのではなく、雑音強調を考慮して絞ることを行なう。
信号検出部４０３の詳細を示す。
図３は信号検出部４０３の構成を示すブロック図である。信号検出部４０３は、送信信号候補生成部５００、メトリック生成部５０５、尤度演算部５０６を備える。送信信号候補生成部５００は、初期信号生成部５０１、加算部５０２−１〜５０２−Ｔ、量子化部５０３−１〜５０３−Ｔ、更新値演算部５０４を備える。受信部４０２−１〜４０２−Ｒより入力される受信信号は、初期信号生成部５０１で例えばＺＦやＭＭＳＥなどの重み係数行列を乗算し、初期信号を生成する。ＺＦやＭＭＳＥなどの重み係数行列は伝搬路推定部４０４より入力される伝搬路推定値からそれぞれ式（１０）、式（１１）のように求められる。
重み係数行列ＷはＺＦ基準の場合は、
Figure 0005043702
 を用い、ＭＭＳＥ基準の場合は、
Figure 0005043702
 を用いる。
Ｈ〜は送信アンテナと受信アンテナとの間の伝搬路推定値を要素に持つ伝搬路推定値行列であり、Ｈ は複素共役転置行列を表し、σｎ ２は雑音電力、ＩＴはＴ行Ｔ列の単位行列である。
更新値演算部５０４は、初期信号や伝搬路推定値より更新値を算出する。更新値の詳細は後述する。初期信号と更新値は加算部５０２−１〜５０２−Ｔで加算され、加算結果は量子化部５０３−１〜５０３−Ｔで硬判定され、送信信号候補として生成される。メトリック生成部５０５は生成された送信信号候補のメトリックを
Figure 0005043702
 を計算することで求める。
ｓ＾ｃは送信信号候補生成部５００が生成した送信信号候補を表す。尤度演算部５０６はメトリック生成部５０５が生成したメトリックのうち、最小メトリックとなる送信信号候補を選択し、選択した送信信号候補のビットＬＬＲを算出する。ビットＬＬＲは軟判定の誤り訂正復号を行なう際に必要な情報である。
尤度演算部５０６の処理を説明する。尤度演算部５０６では尤度を以下のように求める。
Figure 0005043702
ただし、λｔ，ｎは第ｔ送信アンテナから送信された変調シンボルの第ｎビットのＬＬＲを表している。またｓｂはｂ＝［ｂ１，１，…，ｂｔ，ｎ，…，ｂＴ，Ｎ］で定める変調シンボルを表す。ｂ＋はｂｔ，ｎ＝１の場合を表しており、ｂ＋＝［ｂ１，１，…，ｂｔ，ｎ＝１，…，ｂＴ，Ｎ］である。ｂ−はｂｔ，ｎ＝０の場合を表しており、ｂー＝［ｂ１，１，…，ｂｔ，ｎ＝０，…，ｂＴ，Ｎ］である。従って、λｔ，ｎはｂ＋のときの最小メトリックとｂーのときの最小メトリックの差で求められる。
更新値演算部５０４の動作を説明する。更新値をｕとすると、
Figure 0005043702
 となる。
μｒはステップサイズ、ｖは雑音強調された方向を示すＴ次元ベクトルを表す。つまり、初期信号から、雑音強調方向にステップサイズだけ移動させて送信信号候補を探索することになる。
ｖの求め方はここでは２つの方法を示す。１つ目の方法は、特許文献１に記載されている技術で、初期信号の硬判定結果のメトリックの勾配からｖを求める。図４（ａ）は１つ目の方法を用いる更新値演算部２０５のブロック図である。１つ目の方法では、探索方向生成部１７０２ａで、受信部より入力される受信信号、伝搬路推定部より入力される伝搬路推定値、初期信号の硬判定結果に基づいて式（１３）のように雑音強調を示す方向が生成される。
Figure 0005043702
ただしｑは１以上の整数、ｙは受信信号ベクトル、ｓ＾（０）は初期信号の硬判定結果である。ステップサイズ生成部１７０３ａは探索方向生成部１７０２ａで生成されるｖと初期信号からステップサイズを生成する。更新値生成部１７０４ａはμｒとｖを用いて式（１２）のように更新値を求める。
２つ目の方法は式（１４）の行列Ｐの最大固有値の固有ベクトルをｖとする方法である。図４（ｂ）は２つ目の方法を用いる更新値演算部２０５のブロック図である。２つ目の方法では、探索方向生成部１７０２ｂで、伝搬路推定部より入力される伝搬路推定値に基づいて雑音強調を示す方向が生成される。例えば、式（１４）の行列Ｐは雑音強調の要因であり、その最大固有値が雑音強調を引き起こす最大の成分となるため、行列Ｐの最大固有値の固有ベクトルをｖとする。最大固有値の固有ベクトルは、例えばべき乗法（Ｐｏｗｅｒ Ｍｅｔｈｏｄ）を用いて以下のように求められる。
Figure 0005043702
ただしｉは１以上の整数である。（１５）と（１６）の操作を何回か繰り返し、最終的に得られるｖｉをｖとすればよい。初期ベクトルｖ１は大きさ１の任意のベクトルを用いればよい。なお、固有ベクトルを求める際にべき乗法を用いる方法を説明したが、必ずしもべき乗法を用いる必要はなく、例えば固有値分解（ＥＶＤ：Eigen Value Decomposition）を用いてｖを求めてもよい。ステップサイズ生成部１７０３ｂでは、探索方向生成部１７０２ｂで生成されるｖと初期信号生成部より入力される初期信号に基づきステップサイズμｒが生成される。更新値生成部１７０４ｂは、μｒとｖから式（１２）のように更新値を求める。
なお、１つ目の方法では、受信信号、初期信号の硬判定値、伝搬路推定値に基づいて雑音強調方向ｖを求めており、２つ目の方法では伝搬路推定値に基づいて雑音強調方向ｖを求めている。そのため、２つ目の方法については、図３における更新値演算部５０４に受信部からの受信信号の入力は必要ない。これは以降の実施形態でも同様である。
ステップサイズμｒの算出方法を説明する。
Figure 0005043702
（ｘ＾）ｔ、（ｖ）ｔはそれぞれｘ＾、ｖの第ｔ要素を表している。ａ（ｍ）は１つのｔに対し、変調多値数Ｍの値をとり得る。例えば変調方式がＱＰＳＫの場合、ａ（ｍ）のとり得る値は
Figure 0005043702
 の４通りある。送信信号候補は初期信号に更新値を加算し、硬判定したものであるから、μｒの数、つまりＴＭ個の候補が得られる。得られたＴＭ個の候補に対して最尤検出を行なう。
従来のＭＬＤではＭＴ通りの候補に対しメトリック計算を行なっていたのに比較すると、大幅に送信信号候補数を削減できる。また雑音強調を考慮した送信信号候補の探索を行っているため、実際の送信信号に近いものを候補とすることができる。従って、大幅に演算量を削減しながら、受信性能の劣化を抑えることが可能となる。
またステップサイズの値によっては、得られたＴＭ個の送信信号候補のなかで重複する候補が存在する可能性があるため、重複した候補を１つの候補をすることで、さらなる候補数の削減が可能となる。なお、重複して削減された分は別の信号点を新たに候補に加えても良い。
またステップサイズの数で候補数が決まるため、さらなる候補数削減のために、ステップサイズの値で候補を絞ることも可能である。例えば、ステップサイズが大きすぎて、大きく離れた信号点を探索するのを防ぐため、ＴＭ個のステップサイズの中である閾値以下のステップサイズのみを選択したり、ステップサイズの絶対値が小さいものから既定数選択したりすることもできる。選択したステップサイズから得られる送信信号候補のみに削減することで、さらなる演算量削減が可能となる。
このように第１の実施形態ではＭＩＭＯ検出後のビットＬＬＲを算出して、軟判定誤り訂正復号を行なうため、受信性能を向上させることができる。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では誤り訂正と組み合わせた場合に、ビットＬＬＲの算出方法を示したが、最適なビットＬＬＲを求める際には、反転ビット系列のうち最小メトリックが必要なため、ＭＬＤと同程度の演算量が必要となる。送信信号候補数を削減したＭＬＤの場合には、ＬＬＲを算出する際に、反転ビット系列が候補に残っていれば、残っている反転ビット系列の最小メトリックを用いることができる。しかし、第１の実施形態では送信信号候補は最尤系列を求めるために送信信号候補を探索していた。この場合、反転ビット系列が送信信号候補に残らない可能性があり、そのときはビットＬＬＲの計算できなくなる。第２の実施形態では、ビットＬＬＲを算出することを考慮した送信信号候補削減方法を説明する。
反転ビット系列を送信信号候補に残す方法は、例えば、第１の実施形態で図４（ｂ）を用いて説明した方法を拡張して行なうことができる。図４（ｂ）を用いて説明した第１の実施形態の方法は、式（１４）の最大固有値の固有ベクトルを雑音強調方向として探索することで、送信信号候補を効果的に削減した。第２の実施形態では最大固有値だけではなく、複数の固有値の固有ベクトルを用いて探索することで、送信信号候補に反転ビット系列が残りやすくする。
図５は、第１の実施形態で説明した更新値演算部の構成を示すブロック図である。更新値演算部は、探索方向生成部３００１、ステップサイズ生成部３００２、更新値生成部３００３を備える。探索方向生成部３００１の処理を説明する。次のように式（１４）の固有ベクトルを、べき乗法を用いて複数求める。まず初期行列Ｐ１をＰに設定する。
Figure 0005043702
まずＰ１に対して式（２０１）を数回繰り返す。
Figure 0005043702
規定の回数をｐ回とし、ｐ回繰り返した後のｖｐ，１をＰ１に対する最大固有値の固有ベクトルとする。
次に
Figure 0005043702
 としてＰ１からｖｐ，１成分を除いた行列Ｐ２を生成する。
Ｐ２の最大固有値の固有ベクトルｖｐ，２を同様の方法で求める。このようにＰ３以降についても同様に求め、Ｐ１〜ＰＤおよびそれぞれに対する最大固有値の固有ベクトルｖｐ，１〜ｖｐ，Ｄを求め、ｖｐ，１〜ｖｐ，Ｄそれぞれを探索方向とする。なおＤは１以上Ｔ以下の整数である。またｖｐ，１〜ｖｐ，Ｄは１からＤの順に雑音が強調されていることを示している。またｖｐ，１〜ｖｐ，Ｄは固有ベクトルであるため、ｖｐ，１〜ｖｐ，Ｄはそれぞれ直交している。探索方向が直交しているため、反転ビット系列が含まれる確率を高めることができる。また各ｖｐ，１〜ｖｐ，Ｄを求める際の繰り返し回数をｐ回として説明したが、ｖｐ，１〜ｖｐ，Ｄのそれぞれで異なる繰り返し回数を設定してもよい。
ステップサイズ生成部３００２は、探索方向ｖｐ，１〜ｖｐ，Ｄと初期信号ｘ＾からステップサイズμｄ，ｒを求められる。ただしｄ＝１，２，・・・，Ｄである。
Figure 0005043702
反転ビット系列を送信信号候補に残すためには、初期信号の硬判定領域とは異なる領域に更新されるように更新値が算出されなければならない。更新値はステップサイズから算出されるため、初期信号の更新はステップサイズが重要となる。例えばＱＰＳＫ変調の場合は、初期信号の硬判定値が（０，０）であったとすると、（１，０）と硬判定される領域に初期信号が更新される必要がある。そのためにはξ＞０である必要があり、また、ξが大きくなりすぎると初期信号から離れてしまうので、ξは０．００１のような０近傍であることが望ましい。更新値生成部３００３は、探索方向生成部３００１が生成した探索方向とステップサイズから式（１２）のように更新値を生成する。式（１２）のｖは第２の実施形態ではｖｐ，１〜ｖｐ，Ｄとなる。
図６は第２の実施形態における受信処理のフローチャートである。受信処理はまずステップｓ３１０１で、受信信号にＭＭＳＥやＺＦ等の重みを用いて初期信号を生成する。ステップｓ３１０２では、探索方向として、ＭＭＳＥやＺＦ等の重みのうち雑音強調を引き起こす部分の固有ベクトルを、雑音が強調される順に複数求める。ステップサイズｓ３１０３では、探索方向と初期信号に基づき、反転ビット系列が候補に残るようにステップサイズを算出し、ステップサイズｓ３１０４では初期信号と更新値を加算し、加算結果を硬判定して送信信号候補を生成する。ステップｓ３１０６では送信信号候補に対するメトリックを算出する。ステップｓ３１０７では、ステップｓ３１０６で生成されたメトリックから最尤系列およびそのビットＬＬＲを算出する。ステップｓ３１０８では、ビットＬＬＲに対し誤り訂正復号を行なう。
（第３の実施形態）
第３の実施形態ではステップサイズを用いて簡易的にビットＬＬＲを算出する方法を説明する。
第３の実施形態では、第１の実施形態で生成したステップサイズを用いて、メトリックを生成すべき反転ビット系列を決定し、決定した反転ビット系列のメトリックを生成し、ビットＬＬＲを算出する方法を説明する。
図７は第３の実施形態における信号検出部４０３の構成を示すブロック図である。第２の実施形態の信号検出部４０３との違いは、更新値演算部６０４から尤度演算部６０６に対し、ステップサイズが出力されることである。尤度演算部６０６は、最小メトリックとなる送信信号候補を選択し、選択した送信信号候補の反転ビットのメトリックをステップサイズを考慮して求める。従ってここでは主に更新値演算部６０４と尤度演算部６０６を説明する。
更新値演算部６０４は、例えば式（１７）を用いて計算されるステップサイズμｒを尤度演算部６０６に対しステップサイズが出力される。尤度演算部６０６は、まずメトリック生成部６０５から入力されるメトリックのうち最小となる送信信号候補を選択する。選択した送信信号候補のビットＬＬＲは、メトリック生成部６０５で反転ビット系列のメトリックが生成されていれば、生成されているメトリックのうち最小のものを用いればよい。生成されていなければ、ステップサイズμｒを利用して、メトリックを生成すべき反転ビット系列を選択する。例えば送信アンテナ数を２本とし、それぞれＱＰＳＫで送信されたものとする。各送信アンテナにおける送信信号をｓ１、ｓ２とする。ＱＰＳＫを用いているため、送信ビット系列は４ビットで構成され、送信信号候補は１６通り存在する。送信ビット系列を（ｂ１，１、ｂ１，２、ｂ２，１、ｂ２，２）とする。ｂｉ，ｊは第ｉ送信アンテナの第ｊビットを表す。
今、最小メトリックとなるビット系列が（０、０、０、０）であるとする。第１ビットに対する反転ビット系列が候補になかったとする。精度よく求める場合は、第１ビットが１である８通りの系列のうち最小となるメトリックを用いてビットＬＬＲを計算しなければならず、演算量が大きくなってしまう。そこで更新値演算部６０４で求めたステップサイズから簡易メトリックを計算し、最小メトリックとなる反転ビット系列を決定し、決定したビット系列のメトリックを計算し、ビットＬＬＲを計算する。
送信アンテナ数が２、変調方式がＱＰＳＫであるから、μｒは８通りある。ＱＰＳＫを構成するビット（０、０）、（０、１）、（１、１）、（１、０）をそれぞれ１、２、３、４と番号付けする。μ１〜μ４を第１送信アンテナにおいて、ＱＰＳＫの番号付けと対応したものであり、μ５〜μ８を第２送信アンテナにおいて、それぞれ番号付け１、２、３、４と対応したものとする。例えば反転ビット系列の１つである（１、０、０、１）の簡易メトリックは、第１送信アンテナで（１、０）として計算した場合のステップサイズμ４と、第２送信アンテナで（０、１）として計算したステップサイズμ６の絶対値の和で表す。また（１、１、１、０）の簡易メトリックは同様に、μ３とμ８の絶対値の和で表される。
このように反転ビット系列に対する簡易メトリックを全て求め、簡易メトリックが最小となるビット系列を選択し、選択したビット系列に対しメトリックを計算し、ビットＬＬＲを求める。これを第２〜４ビットに対しても行い、最小メトリックとなるビット系列（０、０、０、０）に対するビットＬＬＲを求める。なお、ここでは送信アンテナ数が２本、変調方式がＱＰＳＫの場合を説明したが、任意の送信アンテナ数、任意の変調方式でも同様に行なうことができる。
図８は、第３の実施形態の受信処理を示すフローチャートである。まず受信信号が入力され、例えばＭＭＳＥやＺＦにより初期信号が生成される（ステップｓ７０１）。初期信号はステップｓ７０２とステップｓ７０３に渡される。ステップｓ７０２では、伝搬路推定値に基づいて算出される雑音強調による劣化の方向を示す方向ベクトルと、劣化方向へ探索するステップサイズと、方向ベクトルとステップサイズから更新値が算出される。更新値はステップｓ７０３に渡され、ステップサイズはｓ７０５に渡される。ステップｓ７０３では初期信号に更新値が加算され、加算結果を硬判定することで送信信号候補が生成される。ステップｓ７０４では、各送信信号候補のメトリックが生成される。
ステップｓ７０５では、ステップｓ７０４で生成されたメトリックのうち最小となる最尤系列を求め、最尤系列に対するビットＬＬＲを算出する。ビットＬＬＲ算出に必要な反転ビットのメトリックは、ステップｓ７０２で得られるステップサイズから簡易メトリックを求め、簡易メトリックが最小となる系列を選択し、そのメトリックを計算することで求められる。ステップｓ７０５で算出されたビットＬＬＲは、ステップｓ７０６で誤り訂正復号処理により送信ビット系列が得られる。受信処理はステップｓ７０６で得られた送信ビット系列を出力して終了する。
このようにステップサイズを利用して反転ビットのメトリックを簡易的に判断することで、ビットＬＬＲ算出にかかる演算量を抑えることができる。
なお、メトリックを計算する反転ビット系列を、求めたいビットＬＬＲに対応するビットのみ反転したビット系列に決めてもよい。例えば（０、０、０、０）に対する第１ビットのＬＬＲを求める場合は、反転ビット系列を（１、０、０、０）とし、第２ビットの場合は（０、１、０、０）としてもよい。
（第４の実施形態）
第３の実施形態ではステップサイズを利用して、簡易的に最小メトリックとなる反転ビット系列を決定していた。第４の実施形態では、別のビットＬＬＲ算出方法を説明する。
図９は第４の実施形態における信号検出部の構成を示すブロック図である。信号検出部は、送信信号候補生成部１５００、メトリック生成部１５０５、尤度演算部１５０６を備える。送信信号候補生成部１５００は、初期信号生成部１５０１、加算部１５０２−１〜１５０２−Ｔ、量子化部１５０３−１〜１５０３−Ｔ、更新値演算部１５０４を備える。
第４の実施形態の信号検出部は、ほとんど第２の実施形態と同様である。違いは、尤度演算部１５０６における処理であるので、ここでは尤度演算部１５０６の詳細のみを説明する。
図１０は第４の実施形態における尤度演算部１５０６の構成を示すブロック図である。尤度演算部は、最小メトリック生成部１６０１、固定信号除去部１６０２、送信信号候補生成部１６０３、メトリック生成部１６０４、尤度算出部１６０５を備える。まず最小メトリック生成部１６０１で入力されたメトリックのうち最小メトリックとなる系列を最尤系列として検出する。最尤系列は固定信号除去部１６０２に渡され、最小メトリックは尤度算出部１６０５に渡される。
最小メトリック生成部１６０１で検出した最尤系列を
Figure 0005043702
 とする。
例えば変調方式をＱＰＳＫとし、ｓ＾ｔの判定ビットが（１、０）であるとする。ｓ＾ｔの判定ビットの第１ビットの１に対し、反転ビットのとり得る値は（０、０）と（０、１）である。第ｔ送信アンテナにおける送信信号の第ｎビットの反転ビットのとり得る値をηｑとする。ｑは１≦ｑ≦Ｑであり、
Figure 0005043702
 である。ＱＰＳＫの場合はＭ＝４であるので、Ｑ＝２となる。
また、
Figure 0005043702
 を第ｔ要素にηｑを要素に持ち、その他の要素は０であるベクトルとする。
固定信号除去部１６０２は、
Figure 0005043702
 として、受信信号ｙから反転ビットを含む成分を除去する。
ここで新ためて
Figure 0005043702
 と置く。
ただし、
Figure 0005043702
 であり、Ｈ〜から第ｔ列を除いたＲ行（Ｔ−１）列の行列である。
また、
Figure 0005043702
 であり、ｓから第ｔ要素を除いた（Ｔ−１）次元ベクトルである。送信信号候補生成部１６０３は、式（２３）に対して、第１の実施形態で説明したような送信信号候補を生成する。
メトリック生成部１６０４は、各送信信号候補に対し、メトリックを計算する。このとき送信信号の第ｔ要素をηｑとしたときのメトリックが計算される。尤度算出部１６０５は、メトリック生成部１６０４が生成したメトリックのうち、その最小メトリックＬｔ，ｎ，ｑを求める。全てのｑに対して最小メトリックを求め、Ｌｔ，ｎ，１〜Ｌｔ，ｎ，Ｑのうちで最小となるものを反転ビットのメトリックＬｔ，ｎとし、Ｌｔ，ｎを用いて第ｋ送信アンテナの第ｎビットのＬＬＲを算出する。Ｌｔ，ｎを全てのｔ、ｎについて同様に求めれば、全ビットに対してＬＬＲを求めることができる。なお、ＬＬＲを算出する際の候補数削減のための初期信号を、ＭＭＳＥを用いずに、最初に求めた最尤系列としてもよい。その場合、ＭＭＳＥ処理が不要となるため、演算量が削減される。
図１１は第４の実施形態における受信処理を示すフローチャートである。まずステップｓ８０１で受信信号から最尤系列の検出およびそのメトリックの生成が行なわれる。ステップｓ８０２からステップｓ８０５では、ステップｓ８０１で検出された最尤系列に対するビットＬＬＲを算出する。ステップｓ８０２では最尤系列に含まれるある信号に対する反転ビットを固定する信号を求め、受信信号から除去する。ステップｓ８０３では固定信号を除去した信号に対し、ＭＭＳＥなどにより初期信号を生成し、ステップｓ８０４では雑音強調を考慮して更新値を求める。ステップｓ８０５では、初期信号、更新値から固定信号を除去した信号における送信信号候補を生成し、ステップｓ８０６では、各送信信号候補においてメトリックを計算し、最小メトリックを出力する。ステップｓ８０７では、ステップｓ８０１で得られる最尤系列のメトリックとその反転ビットのメトリックからビットＬＬＲを算出する。ステップｓ８０８で誤り訂正復号を行ない、得られた送信ビット系列を出力して処理を終了する。
このように第４の実施形態では、ビットＬＬＲ計算時の反転ビットの最小メトリックを計算する際に、雑音強調を考慮して演算量を抑える方法を用いているため、ＭＬＤと比べて演算量を大幅に抑えることができる。
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、最初に最尤系列を求めず、第４の実施形態で説明したビットＬＬＲ算出方法を用い、全ビットのＬＬＲを算出する場合を示す。
図１２は第５の実施形態における信号検出部の構成を示すブロック図である。信号検出部は、近似メトリック生成部９０１−１〜９０１−ＴＭ、尤度演算部９０６を備える。近似メトリック生成部９０１−１〜９０１−ＴＭは、固定信号除去部９０２、送信信号候補生成部９０３、メトリック生成部９０４、最小メトリック生成部９０５を備える。
まず受信部より入力される受信信号が近似メトリック生成部９０１−１〜９０１−ＴＭに入力される。近似メトリック生成部９０１−１〜９０１−ＴＭはそれぞれ、固定信号除去部９０２で受信信号から対応する固定信号を除去する。固定信号除去後の信号に対し、送信信号候補生成部９０３で送信信号の候補を生成する。メトリック生成部９０４は、生成された送信信号候補と、固定信号除去後の信号と、伝搬路推定部より入力される伝搬路推定値とを用いてメトリックを計算する。最小メトリック９０５はメトリック生成部９０４から得られたメトリックのうち最小のものを出力する。尤度演算部９０６は、近似メトリック生成部９０１−１〜９０１−ＴＭがそれぞれ出力するメトリックから、最尤系列を求め、最尤系列のメトリックと最尤系列の反転ビットのメトリックを用いてビットＬＬＲを算出する。
次に固定信号除去部９０２の詳細を説明する。まず式（２１）を新たに次のように表す。
Figure 0005043702
第５の実施形態では、第４の実施形態とは異なり、最初に最尤系列は求めないため、反転ビットだけではなく、Ｍ通りを考慮する必要がある。ＱＰＳＫの場合は４通り、１６ＱＡＭの場合は１６通りとなる。固定信号除去部９０２は式（２６）を用いて固定する信号
Figure 0005043702
 を作成し、受信信号から除去する。
Figure 0005043702
Figure 0005043702
 はＴＭ通りあるため、
Figure 0005043702
 もＴＭ通り生成される。
図１３は第５の実施形態における受信処理のフローチャートである。まずステップｓ１００１で、ある送信アンテナから送信された送信信号を固定し、受信信号から除去する。固定信号除去後の信号に対し、ステップｓ１００２でＭＭＳＥやＺＦが行なわれ初期信号が生成される。ステップｓ１００３では、雑音強調方向の更新値が算出される。ステップｓ１００４では、初期信号と更新値から固定信号除去後の信号に対する送信信号候補が生成される。ステップｓ１００５では、各送信信号候補のメトリックを計算する。ステップｓ１００６では、ステップｓ１００５で生成されたメトリックを用いて、最尤系列およびそのビットＬＬＲを算出する。ステップｓ１００７では、誤り訂正復号を行い、送信ビット系列を出力して処理を終了する。
このように第５の実施形態では反転ビットに対するメトリックだけではなく、全てのビットに対するメトリックを算出するようにした。最初に最尤系列を決定しないため、メトリック計算を並列に処理できる利点がある。
（第６の実施形態）
第６の実施形態は、誤り訂正復号結果を利用して、ＭＩＭＯ検出を繰り返し行なう。
図１４は第６の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。受信装置は、受信アンテナ１１０１−１〜１１０１−Ｒ、受信部１１０２−１〜１１０２−Ｒ、信号検出部１１０３、伝搬路推定部１１０４、デインターリーバ部１１０５−１〜１１０５−Ｔ、復号部１１０６−１〜１１０６−Ｔ、並直列変換部１１０７を備える。
受信アンテナ１１０１−１〜１１０１−Ｒで受信した受信波は、それぞれ対応する受信部１１０２−１〜１１０２−Ｒで無線周波数からベースバンド信号に変換され、受信信号として出力される。信号検出部１１０３は、受信信号と復号部１１０６−１〜１１０６−Ｔから得られるビットＬＬＲと伝搬路推定部１１０４から得られる伝搬路推定値よりＭＩＭＯ信号検出を行なう。デインターリーバ部１１０５−１〜１１０５−Ｔで、送信側で行なわれたインターリーブ処理の逆パターンでビットＬＬＲの並び替えを行ない、復号部１１０６−１〜１１０６−Ｔで誤り訂正復号処理を行なう。
誤り訂正復号結果に誤りがなければ、復号処理で得られるビット系列を並直列変換部１１０７で並列直列変換し、送信ビット系列を出力する。復号結果に誤りがあれば、誤り訂正復号処理で得られるビットＬＬＲを信号検出部１１０３に入力する。復号結果の誤り判定には、例えばＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を用いればよい。なお、一度も復号処理が行なわれていない場合は、ビットＬＬＲが算出されないため、ビットＬＬＲは用いずに信号検出部１１０３の処理が行なわれる。
ビットＬＬＲを用いる場合について信号検出部１１０３の詳細を説明する。図１５は信号検出部１１０３の構成を示すブロック図である。信号検出部１１０３は、送信信号候補生成部１２００、メトリック生成部１２０５、尤度演算部１２０６を備える。送信信号候補生成部１２００は、初期信号生成部１２０１、加算部１２０２−１〜１２０２−Ｔ、量子化部１２０３−１〜１２０３−Ｔ、更新値演算部１２０４を備える。
図１５の中で、ビットＬＬＲを用いるブロックは初期信号生成部１２０１と尤度演算部１２０６であり、その他のブロックは第１〜５の実施形態で説明したのと同様であるため、詳細な説明は割愛する。
初期信号生成部１２０１の詳細を説明する。復号部１１０６−１〜１１０６−Ｔが出力するビットＬＬＲを用いる場合の初期信号生成部１２０１は、受信信号を用いず、ビットＬＬＲのみで初期信号を生成することができる。図１６は初期信号生成部１２０１の構成を示すブロック図である。初期信号生成部１２０１はインターリーバ部１３０１−１〜１３０１−Ｔ、シンボルレプリカ生成部１３０２−１〜１３０２−Ｔを備える。ビットＬＬＲはインターリーバ部１３０１−１〜１３０１−Ｔで送信側と同じパターンでインターリーブされる。シンボルレプリカ生成部１３０２−１〜１３０２−ＴはインターリーブされたビットＬＬＲから、送信側で行なわれた変調方式のシンボルレプリカを生成することで送信信号レプリカを生成し、送信信号レプリカを初期信号として出力する。例えば変調方式がＱＰＳＫの場合、シンボルレプリカ生成部１３０２−１〜１３０２−Ｔは次のような処理を行なう。
ＱＰＳＫ変調シンボルを構成するビットのＬＬＲをλ（ｂ０），λ（ｂ１）とすると、ＱＰＳＫの変調シンボルのレプリカは、
Figure 0005043702
 のように生成される。
ただしｊは虚数を表す。また尤度演算部１２０６はメトリック生成部１２０５が生成したメトリックと、復号部１１０６−１〜１１０６−Ｔが出力するビットＬＬＲを用いて、復号部１１０６−１〜１１０６−Ｔに入力するビットＬＬＲを求める。復号部へ入力するビットＬＬＲは例えば式（１８）を式（２９）のように変形すればよい。
Figure 0005043702
なお、ｐ（ｂｔ，ｎ）はｂｔ，ｎの生起確率を表す。λ〜 ｔ，ｎは復号部１１０６−ｔが出力するビットＬＬＲの第ｎ変調ビットに対応するＬＬＲを表す。また式（２９）の近似式として、式（３０）のようにビットＬＬＲを求めることもできる。尤度演算部１２０６が出力するビットＬＬＲは復号部１１０６−１〜１１０６−Ｔに入力される。このような誤り訂正復号とＭＩＭＯ信号検出の繰り返しは、誤りが検出されなくなるか、規定の回数復号処理が行なわれたら終了する。
図１７は第６の実施形態の受信処理のフローチャートである。ステップｓ１５０１では初期信号を生成するが、一度も誤り訂正復号が行なわれていない場合は、受信信号からＭＭＳＥやＺＦで初期信号を求める。この初期信号はステップｓ１５０２、ステップｓ１５０３に渡される。ステップｓ１５０２では、伝搬路推定値に基づいて算出される雑音強調による劣化の方向を示す方向ベクトルと、劣化方向へ探索するステップサイズと、方向ベクトルとステップサイズから更新値が算出される。
ステップｓ１５０３では、初期信号と更新値を加算し、硬判定することで送信信号候補を生成する。ステップｓ１５０４では、ステップｓ１５０３で生成した各送信信号候補のメトリックを計算する。ステップｓ１５０５では、ステップｓ１５０４で得られたメトリックから最尤系列およびそのビットＬＬＲを算出する。まだこの時点では一度も復号処理が行なわれていないため、ＬＬＲの計算に考慮はされない。ステップｓ１５０６では、ステップｓ１５０５で得られたビットＬＬＲに対し誤り訂正復号を行なう。ステップｓ１５０７では、復号結果のビット系列に誤りがあるかどうかを判断する。誤りがないと判断した場合はビット系列を出力して処理を終了する。誤りがあると判断した場合は復号後のビットＬＬＲをステップｓ１５０１、ｓ１５０５に渡し、再度ステップｓ１５０１に戻る。
一度復号処理が行なわれた後のステップｓ１５０１では、復号処理で得られたビットＬＬＲから変調シンボルのレプリカを生成し、初期信号を生成する。ステップｓ１５０２では、生成した初期信号に基づいて劣化方向へ探索するステップサイズを求め、最初に求めた方向ベクトルとステップサイズから更新値が算出される。ステップｓ１５０３では、初期信号と更新値を加算し、硬判定することで送信信号候補を生成する。ステップｓ１５０４は各送信信号候補のメトリックを計算する。ステップｓ１５０５では、ステップｓ１５０４で生成したメトリックと復号結果のビットＬＬＲから最尤系列のビットＬＬＲを求める。ステップｓ１５０６では、ビットＬＬＲの誤り訂正復号処理を行なう。復号結果に誤りがあれば再びステップｓ１５０１に戻り同様の処理を行なう。
このように第６の実施形態ではＭＩＭＯ信号検出と復号処理を繰り返し行なうことで、ＭＩＭＯ信号検出と復号処理の双方の性能を効果的に向上させることができる。
なお、第６の実施形態では復号部１１０６−１〜１１０６−Ｔが出力するビットＬＬＲを、初期信号生成部１２０１と尤度演算部１２０６の両方で用いる場合を示したが、必ずしも両方共に用いる必要はなく、初期信号生成部１２０１でビットＬＬＲを用い尤度演算部１２０６でビットＬＬＲを用いない、としてもよいし、また、初期信号生成部１２０１でビットＬＬＲを用いず尤度演算部１２０６でビットＬＬＲを用いる、としてもよい。初期信号生成部１２０１でビットＬＬＲを用いない場合は、ＭＭＳＥ等を用いて最初に生成する初期信号を求めればよい。
また第６の実施形態では、第２の実施形態の受信装置を、復号部が出力するビットＬＬＲを用いるように拡張したが、第３〜５の実施形態でも同様に復号部が出力するビットＬＬＲを用いる場合に拡張することが可能である。
また、上記実施形態では各送信アンテナで異なるデータを送信しているものとして説明したが、本発明はこれに限るものではなく、用いている複数の送信アンテナのうち一部の送信アンテナで同じデータを送信する場合も含まれる。その場合受信側では、送信された異なるデータを検出すればよい。
なお、上記実施形態では狭帯域シングルキャリアＭＩＭＯ方式に関して説明してきたが、本発明はこれに限るものではなく、例えばＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）やＭＩＭＯ−ＭＣ−ＣＤＭＡ（Multi Carrier - Code Division Multiple Access）のようなマルチキャリア方式や周波数領域でＭＩＭＯ信号分離を行うシングルキャリア方式でも同様に用いることができる。周波数領域でＭＩＭＯ信号分離を行う場合は、例えば受信信号をフーリエ変換により周波数領域に変換すれば、各周波数で独立な狭帯域ＭＩＭＯ信号が表れるため、上記第１〜６の実施形態を容易に適用することができる。
第１の実施形態における送信装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。 信号検出部の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における更新値演算部の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態における更新値演算部の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態における受信処理のフローチャートである。 第３の実施形態における信号検出部の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態の受信処理を示すフローチャートである。 第４の実施形態における信号検出部の構成を示すブロック図である。 第４の実施形態における尤度演算部１５０６の構成を示すブロック図である。 第４の実施形態における受信処理を示すフローチャートである。 第５の実施形態における信号検出部の構成を示すブロック図である。 第５の実施形態における受信処理のフローチャートである。 第６の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。 第６の実施形態における信号検出部の構成を示すブロック図である。 第６の実施形態における初期信号生成部の構成を示すブロック図である。 第６の実施形態における受信処理のフローチャートである。 ＭＩＭＯ伝送における従来の送信装置の構成を示すブロック図である。 ＭＩＭＯ伝送における従来の受信装置の構成を示すブロック図である。 特許文献１に示されている信号検出部５１０３の構成を示すブロック図である。
符号の説明
２０５ 更新値演算部
３０１ 直並列変換部
３０２ 符号化部
３０３ インターリーバ部
３０４ 変調部
３０５ 送信部
３０６ 送信アンテナ
４０１ 受信アンテナ
４０２ 受信部
４０３ 信号検出部
４０４ 伝搬路推定部
４０５ デインターリーバ部
４０６ 復号部
４０７ 並直列変換部
５００ 送信信号候補生成部
５０１ 初期信号生成部
５０２ 加算部
５０３ 量子化部
５０４ 更新値演算部
５０５ メトリック生成部
５０６ 尤度演算部
６０４ 更新値演算部
６０５ メトリック生成部
６０６ 尤度演算部
９０１ 近似メトリック生成部
９０２ 固定信号除去部
９０３ 送信信号候補生成部
９０４ メトリック生成部
９０５ 最小メトリック生成部
９０５ 最小メトリック
９０６ 尤度演算部
１１０１ 受信アンテナ
１１０２ 受信部
１１０３ 信号検出部
１１０４ 伝搬路推定部
１１０５ デインターリーバ部
１１０６ 復号部
１１０７ 並直列変換部
１２００ 送信信号候補生成部
１２０１ 初期信号生成部
１２０２ 加算部
１２０３ 量子化部
１２０４ 更新値演算部
１２０５ メトリック生成部
１２０６ 尤度演算部
１３０１ インターリーバ部
１３０２ シンボルレプリカ生成部
１５００ 送信信号候補生成部
１５０１ 初期信号生成部
１５０２ 加算部
１５０３ 量子化部
１５０４ 更新値演算部
１５０５ メトリック生成部
１５０６ 尤度演算部
１６０１ 最小メトリック生成部
１６０２ 固定信号除去部
１６０３ 送信信号候補生成部
１６０４ メトリック生成部
１６０５ 尤度算出部
１７０２ａ 探索方向生成部
１７０２ｂ 探索方向生成部
１７０３ａ ステップサイズ生成部
１７０３ｂ ステップサイズ生成部
１７０４ａ 更新値生成部
１７０４ｂ 更新値生成部
３００１ 探索方向生成部
３００２ ステップサイズ生成部
３００３ 更新値生成部

Claims (18)

  1. ＭＩＭＯシステムにて通信を行う受信装置であって、
    伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、
    受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出部と、
    前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行なう復号部と、
    を備え、
    前記信号検出部は、
    送信信号候補を生成する送信信号候補生成部と、
    前記送信信号候補に対するメトリックを生成するメトリック生成部と、
    前記メトリックのうち最小メトリックとなる送信信号候補を最尤系列として決定し、該最尤系列に対するビット対数尤度比を算出する尤度演算部と、
    を備え、
    前記送信信号候補生成部は、
    初期信号を生成する初期信号生成部と、
    前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算部と、
    前記初期信号と前記更新値を加算する加算部と、
    前記加算部の加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化部と、
    を備え、
    前記更新値演算部は、
    少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて受信性能が劣化する方向を算出する探索方向生成部と、
    前記初期信号および前記受信性能が劣化する方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成部と、
    前記受信性能が劣化する方向および前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成部と、
    を備えることを特徴とする受信装置。
  2. 前記初期信号生成部は、
    前記伝搬路推定値から算出される重み係数を前記受信信号に乗算して初期信号を生成する、
    或いは、前記復号部が出力するビット対数尤度比から送信信号レプリカを生成して初期信号とすることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
  3. 前記探索方向生成部は、前記重み係数に基づいて、受信性能が劣化する方向である雑音強調を示す方向を少なくとも１つ算出することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
  4. 前記探索方向生成部は、べき乗法により前記雑音強調を示す方向を少なくとも１つ算出することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
  5. 前記探索方向生成部は、さらに前記初期信号を硬判定し、該硬判定結果のメトリックの勾配により前記雑音強調を示す方向を算出することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
  6. 前記尤度演算部は、前記復号部が出力するビット対数尤度比をさらに考慮して前記ビット対数尤度比を求めることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の受信装置。
  7. 前記ステップサイズ生成部は、前記初期信号が、異なる硬判定領域に更新されるように、前記ステップサイズを生成することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の受信装置。
  8. 前記尤度演算部は、前記ステップサイズから簡易メトリックを生成し、前記簡易メトリックが最小となる前記最尤系列の反転ビット系列を決定し、該反転ビット系列および前記最尤系列のメトリックから前記ビット対数尤度比を算出することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の受信装置。
  9. 前記尤度演算部は、
    前記最尤系列に対する反転ビットを含む信号を除去する固定信号除去部と、
    前記固定信号除去部の出力に対し、送信信号候補を生成する送信信号候補生成部と、
    前記送信信号候補に対するメトリックを生成するメトリック生成部と、
    前記メトリックのうち最小メトリックを求め反転ビットのメトリックとし、該反転ビットのメトリックおよび前記最尤系列のメトリックから前記ビット対数尤度比を算出する尤度算出部と、
    を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の受信装置。
  10. ＭＩＭＯシステムにて通信を行う受信装置であって、
    伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、
    受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出部と、
    前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行なう復号部と、
    を備え、
    前記信号検出部は、近似メトリック生成部と、尤度演算部と、を備え、
    前記近似メトリック生成部は、
    ある送信アンテナにおいて固定した変調信号を除去する固定信号除去部と、
    前記固定信号除去部の出力に対し、送信信号候補を生成する送信信号候補生成部と、
    前記送信信号候補に対するメトリックを計算するメトリック生成部と、
    前記メトリックのうち、最小のメトリックを求める最小メトリック生成部と、
    を備え、
    前記尤度演算部は、前記近似メトリック生成部が出力するメトリックから、最尤系列のビット対数尤度比を算出し、
    前記送信信号候補生成部は、
    初期信号を生成する初期信号生成部と、
    前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算部と、
    前記初期信号と前記更新値を加算する加算部と、
    前記加算部の加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化部と、
    を備え、
    前記更新値演算部は、
    少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて受信性能が劣化する方向を算出する探索方向生成部と、
    前記初期信号および前記受信性能が劣化する方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成部と、
    前記受信性能が劣化する方向および前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成部と、
    を備えることを特徴とする受信装置。
  11. 前記初期信号生成部は、
    前記伝搬路推定値から算出される重み係数を前記受信信号に乗算して初期信号を生成する、
    或いは、前記復号部が出力するビット対数尤度比から送信信号レプリカを生成して初期信号とすることを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
  12. 前記探索方向生成部は、前記重み係数に基づいて、最大の雑音強調を示す方向を、べき乗法を用いて算出することを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
  13. 前記探索方向生成部は、前記初期信号を硬判定し、該硬判定結果のメトリックの勾配に基づいて前記雑音強調方向を算出することを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
  14. 前記尤度演算部は、前記復号部が出力するビット対数尤度比をさらに考慮して前記ビット対数尤度比を求めることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の受信装置。
  15. ＭＩＭＯシステムにて通信を行なう受信装置における受信方法であって、
    伝搬路推定手段が伝搬路推定値を算出する伝搬路推定ステップと、
    信号検出手段が受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出ステップと、
    復号手段が前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行なう復号ステップと、
    を備え、
    前記信号検出ステップは、
    送信信号候補を生成する送信信号候補生成ステップと、
    前記送信信号候補に対するメトリックを生成するメトリック生成ステップと、
    前記メトリックのうち最小メトリックとなる送信信号候補を最尤系列として決定し、該最尤系列に対するビット対数尤度比を算出する尤度演算ステップと、
    を備え、
    前記送信信号候補生成ステップは、
    初期信号を生成する初期信号生成ステップと、
    前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算ステップと、
    前記初期信号と前記更新値を加算する加算ステップと、
    前記加算部の加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化ステップと、
    を備え、
    前記更新値演算ステップは、
    少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて雑音強調方向を算出する探索方向生成ステップと、
    前記初期信号および前記雑音強調方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成ステップと、
    前記雑音強調ベクトルおよび前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成ステップと、
    を備えることを特徴とする受信方法。
  16. ＭＩＭＯシステムにて通信を行う受信装置における受信方法であって、
    伝搬路推定手段が伝搬路推定値を算出する伝搬路推定ステップと、
    信号検出手段が受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出ステップと、
    復号手段が前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行なう復号ステップと、
    を備え、
    前記信号検出ステップは、近似メトリック生成ステップと、尤度演算ステップと、を備え、
    前記近似メトリック生成ステップは、
    ある送信アンテナにおいて固定した変調信号を除去する固定信号除去ステップと、
    前記固定信号除去手段の出力に対し、送信信号候補を生成する送信信号候補生成ステップと、
    前記送信信号候補に対するメトリックを計算するメトリック生成ステップと、
    前記メトリックのうち、最小のメトリックを求める最小メトリック生成ステップと、
    を備え、
    前記尤度演算ステップは、前記近似メトリック生成手段が出力するメトリックから、最尤系列のビット対数尤度比を算出し、
    前記送信信号候補生成ステップは、
    初期信号を生成する初期信号生成ステップと、
    前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算ステップと、
    前記初期信号と前記更新値を加算する加算ステップと、
    前記加算ステップの加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化ステップと、
    を備え、
    前記更新値演算ステップは、
    少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて雑音強調方向を算出する探索方向生成ステップと、
    前記初期信号および前記雑音強調方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成ステップと、
    前記雑音強調ベクトルおよび前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成ステップと、
    を備えることを特徴とする受信方法。
  17. ＭＩＭＯシステムにて通信を行なう送信装置と受信装置とを備える通信ステムであって、
    前記送信装置は、複数の送信アンテナから少なくとも２つの異なるデータを送信し、
    前記受信装置は、
    伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、
    受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出部と、
    前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行ない、前記送信装置が送信したデータを求める復号部と、
    を備え、
    前記信号検出部は、
    送信信号候補を生成する送信信号候補生成部と、
    前記送信信号候補に対するメトリックを生成するメトリック生成部と、
    前記メトリックのうち最小メトリックとなる送信信号候補を最尤系列として決定し、該最尤系列に対するビット対数尤度比を算出する尤度演算部と、
    を備え、
    前記送信信号候補生成部は、
    初期信号を生成する初期信号生成部と、
    前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算部と、
    前記初期信号と前記更新値を加算する加算部と、
    前記加算部の加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化部と、
    を備え、
    前記更新値演算部は、
    少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて雑音強調方向を算出する探索方向生成部と、
    前記初期信号および前記雑音強調方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成部と、
    前記雑音強調ベクトルおよび前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成部と、
    を備えることを特徴とする通信システム。
  18. ＭＩＭＯシステムにて通信を行なう送信装置と受信装置とを備える通信ステムであって、
    前記送信装置は、複数の送信アンテナから少なくとも２つの異なるデータを送信し、
    前記受信装置は、
    伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、
    受信信号から送信信号のビット対数尤度比を算出する信号検出部と、
    前記ビット対数尤度比の誤り訂正復号処理を行ない、前記送信装置が送信したデータを求める復号部と、
    を備え、
    前記信号検出部は、
    近似メトリック生成部と、
    尤度演算部と、
    を備え、
    前記近似メトリック生成部は、
    ある送信アンテナにおいて固定した変調信号を除去する固定信号除去部と、
    前記固定信号除去部の出力に対し、送信信号候補を生成する送信信号候補生成部と、
    前記送信信号候補に対するメトリックを計算するメトリック生成部と、
    前記メトリックのうち、最小のメトリックを求める最小メトリック生成部と、
    を備え、
    前記尤度演算部は、前記近似メトリック生成部が出力するメトリックから、最尤系列のビット対数尤度比を算出し、
    前記送信信号候補生成部は、
    初期信号を生成する初期信号生成部と、
    前記初期信号に対する更新値を求める更新値演算部と、
    前記初期信号と前記更新値を加算する加算部と、
    前記加算部の加算結果を硬判定し、前記送信信号候補を生成する量子化部と、
    を備え、
    前記更新値演算部は、
    少なくとも前記伝搬路推定値に基づいて雑音強調方向を算出する探索方向生成部と、
    前記初期信号および前記雑音強調方向に基づいてステップサイズを算出するステップサイズ生成部と、
    前記雑音強調ベクトルおよび前記ステップサイズから前記更新値を算出する更新値生成部と、
    を備えることを特徴とする通信システム。
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