JP6370090B2 - 受信装置 - Google Patents

Description

本発明は分散パイロットを用いた無線通信において，様々な伝送路環境に適した伝送路推定処理を実行する受信装置に関するものである。

従来技術として、伝送路推定用タップ係数テーブル候補を予め用意して伝送路推定をする方法が例えば特許文献１で提案されている。

特許文献１では、分散パイロットを用いた無線通信において、様々な伝送路環境に適した複数の伝送路推定用タップ係数テーブル（以下、「テーブル」または「伝送路推定テーブル」と略記する場合あり）候補を予め用意する。１フレーム分の受信信号を蓄積し、テーブル候補を用いて既知信号成分の伝送路推定値を算出し、真値との誤差を求め、フレーム内の全既知成分について累積する処理を全テーブル候補について行い、累積誤差が最も小さいテーブル候補を選択する。そして、選択されたテーブルを用いてデータ成分を推定することにより、タップ係数の積和演算のみで、伝送路環境によらず高精度な伝送路推定を実現する方法が提案されている。

特開２０１１−１７６４５０号公報（図１，図２）

マルチキャリア伝送において、特許文献１で開示された従来技術は受信信号を１フレーム分蓄積して一括処理を行うため、回路に実装した場合は回路規模が大きくなり、実行時における処理遅延が発生するという問題点があった。なお、回路規模が大きくなるのは１フレーム分の蓄積に要するメモリ量の増大等が起因している。

また、上述した従来技術では、フレーム中に伝送路環境が変化した場合、そのフレームにおける伝送路推定精度が低下するという問題点があった。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、回路規模の増大、処理遅延を抑制するとともに、伝送路環境に変化が生じても伝送路推定精度が劣化しない伝送路推定処理が実行可能な受信装置を得ることを目的とする。

この発明に係る請求項１記載の受信装置は、複数のシンボルからなるフレームごとにパイロット信号が周期的に配置されたマルチキャリア信号の受信装置であって、前記マルチキャリア信号に基づき得られる周波数領域を規定した周波数信号に対し、伝送路推定処理を行う周波数領域処理部を備え、前記周波数領域処理部は、前記周波数信号におけるフレームを複数のブロックに分割して複数の分割データを得る分割データ生成部と、前記複数の分割データそれぞれに対し、複数種の伝送路推定テーブル候補のうち、一の候補を選択伝送路推定テーブルとして選択する伝送路推定テーブル選択部と、前記複数の分割データそれぞれに対し、前記選択伝送路推定テーブルを用いて、対応する分割データにおける伝送路を推定する前記伝送路推定処理を実行することにより、前記複数の分割データに対する複数の伝送路推定値を順次得る伝送路推定部とを備え、前記複数の分割データは複数の分割実データ及び複数の分割パイロット信号を含み、前記伝送路推定テーブル選択部は、前記複数の分割パイロット信号のうち、前記伝送路推定処理の対象となるブロックである対象ブロックにおいて、前記複数種の伝送路推定テーブル候補それぞれを用いて算出したパイロット伝送路推定値と真のパイロット伝送利得との比較結果に基づき、前記複数種の伝送路推定テーブル候補に対応する複数の伝送路推定誤差値を得る推定誤差生成部と、前記複数の伝送路推定誤差値を受け、誤差算出処理を実行して前記複数種の伝送路推定テーブル候補に対応する複数の誤差算出値を算出する誤差算出部と、前記複数の誤差算出値間を比較し、前記複数種の伝送路推定テーブル候補のうち、値が最も小さい誤差算出値に対応する伝送路推定テーブル候補を前記対象ブロック用の前記選択伝送路推定テーブルとして選択する誤差比較・テーブル選択部とを含む。

請求項１記載の本願発明の受信装置における周波数領域処理部における伝送路推定部は、複数の分割データそれぞれに対し、選択伝送路推定テーブルを用いて、対応する分割データにおける伝送路を推定する伝送路推定処理を実行することにより、複数の分割データに対する複数の伝送路推定値を順次得ている。

このため、請求項１記載の本願発明は、１フレーム単位で行う場合に比べ、伝送路推定処理に要する複数の伝送路推定テーブル、パイロット信号等のデータ蓄積量の低減化を図ることができるとともに、伝送路推定処理の遅延を抑制して高速化を図ることができる。

さらに、請求項１記載の本願発明は、１フレーム単位で行う場合に比べ、伝送路環境の変化への追従性が高くなり、伝送路推定処理の精度を高く維持することができる効果を奏する。

この発明の実施の形態１である受信装置の全体構成を示すブロック図である。 図１で示した周波数領域処理部の内部構成を示すブロック図である。 受信信号の一フレーム内におけるブロック分割内容の一例を示す説明図である。 実施の形態１における周波数領域処理部が行う伝送路推定処理の処理手順を示すフローチャート（前半部分）である。 実施の形態１における周波数領域処理部が行う伝送路推定処理の処理手順を示すフローチャート（後半部分）である。 実施の形態２の受信装置における周波数領域処理部の内部構成を示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
（全体構成）
図１はこの発明の実施の形態１である受信装置の全体構成を示すブロック図である。本実施の形態においては、分散パイロットを用いたマルチキャリアの１つであるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）ブロック伝送通信の受信装置を説明する。

実施の形態１における受信装置は、アンテナ１、アナログ部２、ＡＤ変換部３、時間領域処理部４、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部５、周波数領域処理部６及び誤り訂正復号部７より構成される。

アンテナ１は、複数のシンボルからなるフレームごとにパイロット信号が周期的に配置されたマルチキャリア信号を受信し、アンテナ１で受信されたＲＦ（Radio Frequency）信号Ｓ１１はアナログ部２によってベースバンドアナログ信号Ｓ２１に変換される。

ＡＤ変換部３は入力されたベースバンドアナログ信号Ｓ２１をベースバンドデジタル信号Ｓ３１に変換する。時間領域処理部４はベースバンドデジタル信号Ｓ３１からＧＩ（Guard Interval）を除去してＧＩ除去時間信号Ｓ４１を得る。ＦＦＴ部５は時間領域処理部４から出力されたＧＩ除去時間信号Ｓ４１を変換して、周波数領域を規定した周波数信号Ｓ５１を得る。

周波数領域処理部６は、周波数信号Ｓ５１に対して伝送路推定処理及び等化処理を実行して復調軟判定ビット系列Ｓ６１を生成する。誤り訂正復号部７は復調軟判定ビット系列Ｓ６１に対して誤り訂正処理を実行して復号ビット系列Ｓ７１を生成する。実施の形態１は図１で示した周波数領域処理部６に関し、以下に詳述する特徴的な動作を備えている。

（周波数領域処理部）
図２は図１で示した周波数領域処理部６の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、周波数領域処理部６は、パイロット分離部１０、レプリカ乗算部１１、レプリカ生成部１２、データ保持部１３、パイロット伝送路保持部１４、伝送路等化部１５、伝送路推定部１６、重み付けテーブル部１７、パイロット伝送路推定部１８、推定誤差計算部１９、推定誤差平均部２０、推定誤差比較部２１、及びデマッピング部２２から構成されている。

パイロット分離部１０は周波数信号Ｓ５１を入力信号として受け、周波数信号Ｓ５１から受信データ信号（成分）Ｓ１０２、パイロット・データ位置情報Ｓ１０３、及びパイロット（シンボル）信号（成分）Ｓ１０４に分離して出力する。

本実施の形態の周波数領域処理部６は、１フレームをさらに複数ブロックに細分化し、フロック単位に伝送路推定処理を行うことを特徴としている。したがって、受信データ信号Ｓ１０２は、１フレーム分の周波数信号Ｓ５１に対し、複数の実分割データの一つとしてブロック単位に、データ保持部１３に向けて順次出力される。同様に、パイロット信号Ｓ１０４は、１フレーム分の周波数信号Ｓ５１に対し、複数の分割パイロット信号の一つとしてブロック単位にレプリカ乗算部１１に順次出力され、パイロット・データ位置情報Ｓ１０３は、１フレーム分の周波数信号Ｓ５１に対し、複数の分割パイロット位置情報の一つとしてブロック単位に重み付けテーブル部１７及び推定誤差平均部２０に向けて順次出力される。

したがって、パイロット分離部１０は、周波数信号Ｓ５１におけるフレームを複数のブロックに分割して複数の分割データ（受信データ信号Ｓ１０２、パイロット・データ位置情報Ｓ１０３及びパイロット信号Ｓ１０４）を得る分割データ生成部として機能する。

レプリカ生成部１２は、ブロック単位のパイロットシンボルのレプリカ信号（成分）Ｓ１２１を生成し、レプリカ乗算部１１はパイロット信号Ｓ１０４とレプリカ信号Ｓ１２１とを乗算し、パイロット伝送路利得Ｓ１１１をパイロット伝送路保持部１４に出力する。

データ保持部１３では、ブロック単位に得られる受信データ信号Ｓ１０２を少なくとも２ブロック分蓄積し、保持データ信号（成分）Ｓ１３１として一定のタイミングで出力する。すなわち、保持データ信号Ｓ１３１は、受信データ信号Ｓ１０２と同様、分割実データに相当する。

以下では、複数のブロックのうち「伝送路推定処理対象のブロック」を単に「対象ブロック」と称する場合がある。

パイロット伝送路保持部１４は、ブロック単位で得られるパイロット伝送路利得Ｓ１１１を少なくとも２ブロック分保持し、保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１として一定のタイミングで出力する。なお、データ保持部１３及びパイロット伝送路保持部１４における一定のタイミングとは、伝送路推定部１６が対象ブロックに対応した伝送路推定値信号Ｓ１６１を伝送路等化部１５に出力する際、データ保持部１３が伝送路等化部１５に同じ対象ブロックに対応した保持データ信号Ｓ１３１を出力するタイミングを意味する。

伝送路等化部１５は対象ブロックにおける保持データ信号Ｓ１３１に対して伝送路推定値信号Ｓ１６１の指示する伝送路推定値を用いて等化処理を実施し、等化後データＳ１５１を出力する。

デマッピング部２２は、対象ブロックにおける等化後データＳ１５１に対して、デマッピングし対象ブロックにおける復調軟判定ビット系列Ｓ６１を出力する。

伝送路推定部１６は保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１に対し、選択伝送路推定テーブル情報Ｓ１７１が指示する選択伝送路推定テーブルを用いて伝送路推定処理を実行して対象ブロックにおける伝送路推定値を得、該伝送路推定値を指示する伝送路推定値信号Ｓ１６１を得る。この伝送路推定値信号Ｓ１６１が伝送路等化部１５に出力される。

重み付けテーブル部１７はＰ（≧２）通り（複数種）の伝送路推定テーブル候補を予め保持しており、パイロット・データ位置情報Ｓ１０３に基づき逐次動作するタイミングを確認しつつ、テーブル比較結果Ｓ２１１に基づき、Ｐ通りの伝送路推定テーブル候補のうち選択した候補を、対象ブロックにおける選択伝送路推定テーブルとして決定し、当該選択伝送路推定テーブルの内容を指示する選択伝送路推定テーブル情報Ｓ１７１を伝送路推定部１６に出力する。なお、重み付けテーブル部１７はパイロット・データ位置情報Ｓ１０３に基づき、ブロック位置を正確に認識することができる。

重み付けテーブル部１７は、上述したテーブル比較結果Ｓ２１１を得るため、選択伝送路推定テーブル情報Ｓ１７１の出力に先がけて、Ｐ通りの伝送路推定テーブル候補を指示するパイロット伝送路推定テーブル情報Ｓ１７２をパイロット伝送路推定部１８に出力する。

パイロット伝送路推定部１８は、対象ブロックにおける保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１及びパイロット伝送路推定テーブル情報Ｓ１７２で指示されるＰ通りの伝送路推定テーブル候補を用いて、Ｐ個のパイロット伝送路推定値を算出して、その算出結果をパイロット伝送路推定値情報Ｓ１８１として出力する。

推定誤差計算部１９は対象ブロックにおける保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１（真のパイロット伝送路利得）とパイロット伝送路推定値情報Ｓ１８１で指示されるＰ個のパイロット伝送路推定値との比較結果に基づき、対象ブロックにおけるＰ通りの伝送路推定テーブル候補に対応するＰ個の伝送路推定誤差値を計算し、Ｐ個の伝送路推定誤差値を指示する伝送路推定誤差データＳ１９１を推定誤差平均部２０に出力する。

推定誤差平均部２０は、Ｐ個の伝送路推定誤差値それぞれに関し、パイロット・データ位置情報Ｓ１０３から逐次動作するタイミングを確認しつつ、伝送路推定誤差データＳ１９１により指示される伝送路推定誤差値と、対象ブロックより少なくとも一つ時間的に前に、推定誤差計算部１９から入力済みのＸ（≧１）個の過去ブロックの伝送路推定誤差値を保持しており、対象ブロックの伝送路推定誤差値とＸ個の過去ブロックの伝送路推定誤差値とを算出対象としている。

そして、推定誤差平均部２０は、Ｐ個の伝送路推定誤差値それぞれに関し、対象ブロックの伝送路推定誤差値とＸ個の過去ブロックの伝送路推定誤差値とを算出対象として平均化算出処理を実行し、伝送路推定誤差量の指数移動平均値を、誤差算出値として求める。推定誤差平均部２０は、上記平均化算出処理をＰ個の伝送路推定誤差値それぞれに対して実行することにより、Ｐ通りの伝送路推定テーブル候補に対応するＰ個の誤差算出値を得ることができ、Ｐ個の誤差算出値を指示する平均推定誤差データＳ２０１を推定誤差比較部２１に出力する。

推定誤差比較部２１は、Ｐ通り伝送路推定テーブル候補から、平均推定誤差データＳ２０１で指示されたＰ個の誤差算出値のうち、最も小さい値を有する誤差算出値に対応する伝送路推定テーブル候補を選択伝送路推定テーブルとして決定し、決定した選択伝送路推定テーブルを指示する情報（例えば、伝送路推定テーブル候補の識別番号）をテーブル比較結果Ｓ２１１として重み付けテーブル部１７に出力する。

その結果、重み付けテーブル部１７は上述したように、テーブル比較結果Ｓ２１１に基づき、Ｐ通りの伝送路推定テーブル候補のうちから選択した候補を選択伝送路推定テーブルとし、当該選択伝送路推定テーブルの内容を指示する選択伝送路推定テーブル情報Ｓ１７１を伝送路推定部１６に出力することができる。

このように、レプリカ乗算部１１、パイロット伝送路保持部１４、重み付けテーブル部１７、パイロット伝送路推定部１８、推定誤差計算部１９、推定誤差平均部２０及び推定誤差比較部２１は、複数の分割データ（受信データ信号Ｓ１０２、パイロット・データ位置情報Ｓ１０３及びパイロット信号Ｓ１０４）それぞれに対し、Ｐ通りの伝送路推定テーブル候補のうち、最適と判断する候補を選択伝送路推定デーブルとして選択する伝送路推定テーブル選択部として機能する。

図３は受信信号の１フレーム内におけるブロック分割内容の一例を示す説明図である。図３では、２８個のＯＦＤＭシンボル、１５個のサブキャリアで１個のＯＦＤＭフレームが構成される場合のブロック分割内容を示している。本実施の形態では、この１単位のＯＦＤＭフレームを７個のブロックＢ０〜Ｂ６に分割している。

ブロックＢ０〜Ｂ６それぞれに８個のパイロット成分（信号）が含まれ、時間軸方向に沿って４シンボル単位に均等に７分割されている。

なお、複数のブロックの分割内容は、図３に示した構成に限らず、分割内容を任意に設定可能である。ただし、ブロック内の伝送路推定に使用する必要パイロット数がＵ個の場合、パイロット伝送路推定用のブロック（複数ブロックの場合有り）内に少なくとも（Ｕ個＋１）以上のパイロット信号を存在させる必要がある。「＋１」としている理由は伝送路推定対象のパイロット信号の位置の伝送路利得はパイロット信号の位置の伝送路推定には使用しないからである。

伝送路推定部１６及びパイロット伝送路推定部１８は、フレームをさらに細かく分割したブロック単位でパイロット（信号）の伝送路利得を使用して伝送路推定値をブロック単位に逐次的に計算する。

以下、伝送路推定テーブル（候補）および伝送路推定方法について説明する。まず、サブキャリア番号をＫ、シンボル番号をＬとする。

Ａ：伝送路推定に使用するパイロットシンボルの座標(K,L)（K，Lはパイロットシンボルが挿入されている場所のいずれかの座標）
Ｂ：伝送路推定に使用する上記Ａのパイロットシンボルの重み（Ａに対応するパイロットシンボルの重み）
上記Ａの選択方法、および上記Ｂの算出方法は、以下のように行われる。

＜Ａの選択方法＞
サブキャリア方向、ＯＦＤＭシンボル方向の２次元平面上で、伝送路を推定したい(k,l)成分に最も「近い」パイロット信号（成分）から順番に、所定数（Ｍ個）のパイロット信号を選択する。ここで言う「近い」とは、パイロットシンボルの座標を(K,L)、シンボルレート正規化ドップラ周波数ｆｄ、シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間ｄｓとした場合に、以下の式(1)で示される距離ｄが小さいことを指す。

ドップラ周波数ｆｄが小さいほど時間（シンボル）方向の相関が大きく、最大遅延時間ｄｓが小さいほど周波数（サブキャリア）方向の相関が大きい。式(1) に従って使用するパイロット信号を選択するということは、(k,l)成分の伝送路推定値をより精度良く推定するために、(k,l)成分と相関の大きいパイロット信号を選択するということを意味する。

＜Ｂの算出方法＞
(k,l)成分の推定に用いるＭ個（ここでは例として４個とする）のパイロット信号に対する最適な重み付け係数ベクトルｗ(k,l)は、使用する４個のパイロットシンボル同士の自己相関行列Φ、および推定を行う(k,l)成分と４個のパイロット信号の相互相関ベクトルθ(k,l)により次の式(2)で表される。なお、「Ｔ」は転置を示す。

ここで、伝送路を広義定常であると仮定すると、伝送路推定値を求めたい（k,l）成分と、＜Ａの選択方法＞で式(1)に従って選択されたパイロット信号(Km,Lm)（0≦m≦3）との相互相関値θ(k-Km,l-Lm)、及び(Km,Lm)とそれ自身を含む４個のパイロット信号(Km',Lm')（0≦m'≦3）との相関ベクトルΦ(Km-Km',Lm-Lm')は、信号対雑音電力比ｓｎを用いて以下の式(3)及び式(4)のように表される。また、使用する全パイロット信号同士の相関行列Φは、Φ(Km-Km',Lm-Lm')を用いて以下の式(5)のように表される。

ここで、式(1)，式(3)〜式(5)に着目すると、ｄ，θ，Φともに、算出に必要な値は、伝送路推定値を求めたい(k,l)成分と使用するパイロット信号の位置関係、および伝送路パラメータのみに依存し、受信した信号には依存しない。また、(k,l)成分とその伝送路推定で使用するパイロット信号の位置関係はフレーム内のパイロット信号の座標配置を決定すれば、式(1) より伝送路パラメータのみに依存して定まるため、伝送路パラメータのみを決定すれば式(3)の重み付け係数ベクトルｗ(k,l)は一意に定まる。

複数の伝送路パラメータ（ｆｄ,ｄｓ,ｓｎ）をあらかじめ決定しておき、これらの伝送路パラメータに対して複数の重み付け係数ベクトルｗ(k,l)が求まる。各座標（k,l）におけるｗ(k,l)をあらかじめ計算しておき、計算結果を伝送路推定テーブル候補として保持して伝送路推定を実施する。

伝送路推定方法として、入力されたパイロット信号および伝送路推定テーブルの値に基づいて、１ブロック内の(k,l)成分（データシンボルが配置されている成分）それぞれについての伝送路推定値を算出する。具体的な方法として、まず、テーブル値を確認し、処理対象としている(k,l)成分の伝送路推定値の算出に使用する。４個のパイロット信号を使用して、伝送路推定を実施する場合、４個のパイロット伝送路利得を把握し、次に、これら４個のパイロット伝送路利得と対応する４つの重み付け係数ベクトルとを積和演算し、得られた演算結果を、(k,l)成分（処理対象としている成分）の伝送路推定値とする。以上が本実施の形態で用いる伝送路推定テーブルおよび伝送路推定方法の説明である。

図４及び図５は実施の形態１における周波数領域処理部６が行う伝送路推定処理の処理手順を示すフローチャートである。以下、これらの図を参照して、実施の形態１の伝送路推定処理の処理手順を説明する。

なお、ここでは、重み付けテーブル部１７がＰ通りの伝送路推定テーブル候補を保持し、１ＯＦＤＭフレームをＱ個に分割しているとする。

まず、ステップＳＴ１において、パイロット伝送路保持部１４はＴ番目（Ｔ：初期値０、０≦Ｔ＜Ｑ）のブロックＢ（Ｔ）の保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１をパイロット伝送路推定部１８に出力する。

次に、ステップＳＴ２において、パイロット伝送路保持部１４は、Ｔの値を１増やし（Ｔ＝Ｔ＋１）、Ｔ番目のブロックＢ（Ｔ）の保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１をパイロット伝送路推定部１８に出力する。

一方、ステップＳＴ３において、重み付けテーブル部１７はＰ通りの伝送路推定テーブル候補のうち、Ｒ番目（Ｒ：初期値０、０≦Ｒ＜Ｐ）の伝送路推定テーブル候補をパイロット伝送路推定部１８に出力する。

次に、ステップＳＴ４において、パイロット伝送路推定部１８は、（Ｔ−１）番目のブロックＢ（Ｔ−１）内の各パイロットの伝送路推定値を、ブロックＢ（Ｔ−１）及びブロックＢ（Ｔ）内のパイロット成分（信号）の伝送路利得及びＲ番目の伝送路推定のテーブル候補を用いて算出する。ここでは、ブロックＢ（Ｔ−１）が伝送路推定処理対象の対象ブロックとなる。

具体的な方法として、Ｕ個（パイロット伝送路推定に必要な個数、例えば、図３の構成ではＵの最大値は１６となる）のパイロット伝送路利得を用いて、パイロット信号(k,l)の伝送路推定処理を実施する場合、ブロックＢ（Ｔ−１）内のパイロット信号(k,l)自身を除く、Ｕ個のパイロットの伝送路利得と対応する伝送路推定テーブル候補の重み付け係数ベクトルとを積和演算する。積和演算により得られた結果がＲ番目の伝送路推定テーブル候補を用いた、パイロット成分(k,l)に対応するパイロット伝送路推定値になる。ブロックＢ（Ｔ−１）内の他のパイロット成分に対して、同じ方法で、伝送路推定値を算出する。ここでは例として、２個のブロック（Ｂ（Ｔ−１）及びＢ（Ｔ））内のパイロット信号を用いたパイロット伝送路推定処理の説明をしたが、（Ｔ−２）番目、（Ｔ−１）番目、及びＴ番目のブロックＢ（Ｔ−２）、Ｂ（Ｔ−１）及びＢ（Ｔ）を使用するように３個以上のブロック内のパイロット信号を使用することもできる。

このように、パイロット伝送路推定部１８は、ブロックＢ（Ｔ−１）内の各パイロットの伝送路推定値を得る際、２つのブロックＢ（Ｔ−１）及びＢ（Ｔ）内のパイロット信号の伝送路利得を利用することにより、１つのブロックを利用する場合に比べ、利用するパイロット信号のバリエーションが増す分、伝送路推定精度の向上が期待できる。

そして、ステップＳＴ５において、推定誤差計算部１９は、パイロット伝送路推定部１８で算出したブロックＢ（Ｔ−１）内の各パイロット信号（k,l）におけるパイロット伝送路推定値と真の値である既知信号成分（保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１）との差の総和を計算して、Ｒ番目の伝送路推定テーブル候補における伝送路推定誤差値を得る。

その後、ステップＳＴ６において、「Ｔ＝１」の有無がチェックされ、Ｙｅｓの場合はステップＳＴ７に移行し、Ｎｏの場合はステップＳＴ８に移行する。

ステップＳＴ６でＹｅｓの場合に実行されるステップＳＴ７において、ブロックＢ（Ｔ−１）より時間的に前に位置する過去ブロックは存在しないため、ステップＳＴ９で平均化算出処理を実施することなく、ステップＳＴ９に移行する。この場合、対象ブロックの誤算算出値としてステップＳＴ５で求めた伝送路推定誤差値がそのまま採用されることになる。

ステップＳＴ６でＮｏの場合に実行されるステップＳＴ８において、推定誤差平均部２０は、ブロックＢ（Ｔ−１）より前のブロックＢ（Ｔ−ｇ（ｇ≧２））で算出したＸ（Ｘ≧１）個の過去ブロックにおける伝送路推定誤差値を伝送路推定テーブル候補のＰ通り分保持しており、Ｒ番目の伝送路推定テーブル候補におけるＸ個の過去ブロックの伝送路推定誤差値とブロックＢ（Ｔ−１）の伝送路推定誤差値とを算出対象として平均化算出処理を実行する。

具体的には、Ｒ番目の伝送路推定テーブル候補に関し、平滑化係数αを設定し、ブロックＢ（Ｔ−１）の伝送路推定誤差とブロックＢ（Ｔ−１）より前のＸ個の過去ブロック（Ｘブロック分）の伝送路推定誤差との指数移動平均を計算する平均化算出処理を実行して、誤差算出値を得る。また、ここでは、平均化算出処理の例として、伝送路推定誤差値の指数移動平均を求める算出処理を示したが、ブロックＢ（Ｔ−１）の伝送路推定誤差値とブロックＢ（Ｔ−１）より前のＸ個の過去ブロックで算出した伝送路推定誤差値とにより、単純移動平均、加重移動平均、三角移動平均、あるいは累積移動平均を求める算出処理を採用しても良い。

その後、ステップＳＴ９において、「Ｐ−１＝Ｒ」、すなわち、Ｐ通りの伝送路推定テーブル候補のすべてのステップＳＴ３〜ＳＴ８の処理の実行の有／無（Ｙｅｓ／Ｎｏ）がチェックされ、Ｙｅｓの場合、ステップＳＴ１１に移行する。

一方、ステップＳＴ９でＮｏ、すなわち、ステップＳＴ３〜ＳＴ８の処理が実行されていない伝送路推定テーブル候補が存在する場合、ステップＳＴ１０において、「Ｒ＝Ｒ＋１」の処理を行った後、ステップＳＴ３に戻る。以降、ステップＳＴ９でＹｅｓとされるまで、ステップＳＴ３〜ＳＴ１０の処理が繰り返される。

このように、ステップＳＴ３〜ＳＴ１０の処理を実行して、Ｐ個すべての伝送路推定テーブル候補に対して、パイロット伝送路保持部１４、重み付けテーブル部１７、パイロット伝送路推定部１８、推定誤差計算部１９、及び推定誤差平均部２０において、同様の方法を繰り返し、対象ブロックであるブロックＢ（Ｔ−１）の誤差算出値が算出される。

ステップＳＴ９でＹｅｓの場合に実行されるステップＳＴ１１において、推定誤差比較部２１は、Ｐ通りの伝送路推定テーブル候補に対応して算出したＰ個の誤差算出値の中で最も値が小さい誤差算出値に対応する伝送路推定テーブル候補を選択伝送路推定テーブルとし、当該選択伝送路推定テーブルを指示するテーブル比較結果Ｓ２１１を重み付けテーブル部１７に出力する。

その結果、重み付けテーブル部１７は保持するＰ通りの伝送路推定テーブル候補のうち、テーブル比較結果Ｓ２１１が指示する伝送路推定テーブル候補を選択伝送路推定テーブルとし、選択伝送路推定テーブルの内容を指示する選択伝送路推定テーブル情報Ｓ１７１を伝送路推定部１６に出力する。

その後、ステップＳＴ１２において、伝送路推定部１６は、ブロックＢ（Ｔ−１）における分割実データである保持データ信号Ｓ１３１に関する伝送路推定処理を実施する。すなわち、保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１が指示するブロックＢ（Ｔ−１）及びＢ（Ｔ）内のＵ個の保持パイロット伝送路利得と、選択伝送路推定テーブル情報Ｓ１７１で指示された選択伝送路推定テーブル（値）を用いて、対象ブロックであるブロックＢ（Ｔ−１）の保持データ信号Ｓ１３１の伝送路推定値を算出する。すなわち、Ｕ個のパイロット伝送路利得と対応する選択伝送路推定テーブルの重み付け係数ベクトルとを積和演算し、得られた結果がデータ成分の伝送路推定値になり、この伝送路推定値を規定した伝送路推定値信号Ｓ１６１を伝送路等化部１５に出力する。

ここでは例として、２個のブロック（Ｂ（Ｔ−１）及びＢ（Ｔ））内で伝送路推定処理を行う場合の説明をしたが、（Ｔ−２）、（Ｔ−１）番目、Ｔ番目のブロックを使用するように３個以上のブロック内のパイロット成分を使用することもできる。また、１つのブロック内に（Ｕ＋１）個のパイロット成分が存在する場合、１個のブロックのみを用いて伝送路推定処理を行ってもよい。

ステップＳＴ１３において、伝送路等化部１５は、伝送路推定値信号Ｓ１６１で指示されるデータ成分の伝送路推定値を用いて、保持データ信号Ｓ１３１が指示するブロックＢ（Ｔ−１）のデータ成分（k,l）を等化する。

次に、ステップＳＴ１４において、「Ｑ−１＝Ｔ」、すなわち、Ｑ個のブロックすべてにおけるステップＳＴ３〜ＳＴ１３の処理の終了の有／無（Ｙｅｓ／Ｎｏ）がチェックされ、Ｙｅｓの場合はステップＳＴ１６に以降する。

ステップＳＴ１４でＮｏの場合は、ステップＳＴ１５で「Ｔ＝Ｔ＋１」、「Ｒ＝０」及び伝送路推定値信号Ｓ１６１をクリアする処理を行った後、ステップＳＴ３に戻る。以降、ステップＳＴ１４でＹｅｓとされるまで、ステップＳＴ３〜ＳＴ１５の処理が繰り返される。

ステップＳＴ１４でＹｅｓの場合に実行されるステップＳＴ１６において、伝送路推定部１６は、選択伝送路推定テーブル情報Ｓ１７１と保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１とに基づき、対象ブロックであるブロックＢＴの保持データ信号Ｓ１３１（分割実データ）に対する伝送路推定値を算出する。

そして、ステップＳＴ１７において、伝送路等化部１５は、伝送路推定値信号Ｓ１６１指示されるデータ成分の伝送路推定値を用いて、保持データ信号Ｓ１３１が指示するブロックＢＴのデータ成分（k,l）を等化する。

このように、１フレームがＱ分割されたブロックごとに逐次的に、パイロット伝送路保持部１４、伝送路推定部１６、重み付けテーブル部１７、パイロット伝送路推定部１８、推定誤差計算部１９、推定誤差平均部２０、推定誤差比較部２１において上述した処理を繰り返し、ブロック単位に等化を実施する。

実施の形態１により、フレームを分割したさらに小さいブロック単位で逐次処理を行うため、Ｐ通りの伝送路推定テーブル候補の情報量、データ保持部１３及びパイロット伝送路保持部１４が保持するべき、保持データ信号Ｓ１３１及び保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１の必要蓄積量（伝送路推定処理に用いるブロック数分あれば良い）を削減することができる。例えば、図３のフレーム構成で、２ブロックを伝送路推定処理に用いた場合、では、蓄積量が２／７に削減でき、蓄積量が減る分、処理遅延の抑制も併せて図ることができる。また、伝送路推定テーブル候補もフレーム単位からブロック単位に変更する分、情報量が減少する。

このように、実施の形態１の受信装置の周波数領域処理部６における伝送路推定部１６は、複数の分割実データ（ブロック数Ｑ個の保持データ信号Ｓ１３１（受信データ信号Ｓ１０２））それぞれに対応して、重み付けテーブル部１７より得られる選択伝送路推定テーブル情報Ｓ１７１により指示される選択伝送路推定テーブルを用いて、対応する保持データ信号Ｓ１３１における伝送路を推定して伝送路推定値信号Ｓ１６１を得る伝送路推定処理を実行している。

したがって、伝送路推定部１６は、ブロック数Ｑの保持データ信号Ｓ１３１用の伝送路推定値信号Ｓ１６１を順次得るため、１フレーム単位で行う場合に比べ、伝送路推定処理に要するＰ通りの伝送路推定テーブル候補、保持データ信号Ｓ１３１、保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１等のデータ蓄積量の低減化を図るとともに、処理遅延の抑制により処理速度の高速化を図ることができる。その結果、受信装置全体として省エネルギー化を達成することができる。

さらに、実施の形態１の受信装置における周波数領域処理部６は、１フレーム単位で行う場合に比べ、より細かいブロック単位で伝送路推定処理を行うことにより、伝送路環境の変化への追従性が高くなる効果を奏する。特に伝送路が高速に変化する環境下で上記効果は顕著となる。

さらに、上記伝送路推定テーブル選択部（構成部１１、１４、１７〜２１）は、推定誤差生成部、誤差算出部及び誤差比較・テーブル選択部に分類される。推定誤差生成部は、レプリカ乗算部１１、パイロット伝送路保持部１４、重み付けテーブル部１７、パイロット伝送路推定部１８及び推定誤差計算部１９により構成され、誤差算出部は推定誤差平均部２０より構成され、誤差比較・テーブル選択部は重み付けテーブル部１７及び推定誤差比較部２１により構成される。

上記した推定誤差生成部は、複数のパイロット信号Ｓ１０４（分割パイロット信号）のうち、伝送路推定処理の対象となるである対象ブロックにおいて、Ｐ通りの伝送路推定テーブル候補それぞれを用いて算出したパイロット伝送路推定値と保持パイロット伝送路利得Ｓ１４１（真のパイロット伝送利得）との比較結果に基づき複数の伝送路推定誤差値を得る。

上記した誤差算出部である推定誤差平均部２０は、伝送路推定誤差データＳ１９１（Ｐ個（複数）の伝送路推定誤差値）を受け、平均化算出処理（誤差算出処理）を実行してＰ通りの伝送路推定テーブル候補に対応するＰ個の誤差算出値を算出する。

上記した誤差比較・テーブル選択部は、平均推定誤差データＳ２０１に指示されるＰ個の誤差算出値間を比較し、Ｐ通りの伝送路推定テーブル候補のうち、値が最も小さい誤差算出値に対応する伝送路推定テーブル候補を対象ブロック用の選択伝送路推定テーブルとして選択する。

そして、推定誤差平均部２０は、Ｐ個の伝送路推定誤差値にそれぞれに関し、対象ブロックより時間的に前のブロックであるＸ（≧１）個の過去ブロックにおいて算出したＸブロック分の伝送路推定誤差値と、対象ブロックの伝送路推定誤差値とを算出対象とした平均化算出処理（誤差算出処理）を実行してＰ個の誤差算出値を得ることを特徴としている。

このように、実施の形態１では、誤差算出部である推定誤差平均部２０は上記特徴を有することにより、精度の高いＰ個の誤差算出値を得ることができ、伝送路推定部１６による伝送路推定処理の信頼性を高めることができる。

＜実施の形態２＞
図６は、実施の形態２の受信装置における周波数領域処理部６Ｂの内部構成を示すブロック図である。なお、受信装置の全体構成は図１で示した実施の形態１の全体構成と同様であり、周波数領域処理部６が周波数領域処理部６Ｂに置き換わった点が異なる。

同図に示すように、実施の形態２の周波数領域処理部６Ｂは、パイロット分離部１０、レプリカ乗算部１１、レプリカ生成部１２、データ保持部１３、パイロット伝送路保持部１４、伝送路等化部１５、伝送路推定部１６、重み付けテーブル部１７、パイロット伝送路推定部１８、推定誤差計算部１９、推定誤差平均部２０Ｂ、推定誤差比較部２１、デマッピング部２２、及び推定誤差判定部２３から構成される。なお、図２と同一の構成要素については、図２と同一の符号を付して説明を適宜省略する。

実施の形態２の周波数領域処理部６Ｂにおける推定誤差判定部２３は、Ｐ個の伝送路推定誤差値にそれぞれに関し、入力された伝送路推定誤差データＳ１９１が指示する伝送路推定誤差値と一定の閾値との比較により得られる判定結果を伝送路誤差判定データＳ２３１として推定誤差比較部２１に出力する。具体的には、推定誤差判定部２３は伝送路推定誤差データＳ１９１の指示する伝送路推定誤差値が閾値以下であれば「可」と判定し、閾値より大きければ「不可」と判定し、当該判定結果を指示する伝送路誤差判定データＳ２３１を出力する。

推定誤差平均部２０Ｂは、Ｐ個の伝送路推定誤差値にそれぞれに関し、伝送路誤差判定データＳ２３１が「可」を指示する場合、実施の形態１と同様、伝送路推定誤差データＳ１９１に基づき、対象ブロックの伝送路推定誤差値と、保持しているＸ個の過去ブロックの伝送路推定誤差値とを算出対象として平均化算出処理を施して、算出結果として得られる誤差算出値を指示する平均推定誤差データＳ２０１を、推定誤差比較部２１に出力する。

一方、推定誤差平均部２０Ｂは、誤差判定結果Ｓ２２１が「不可」を指示する場合、伝送路推定誤差データＳ１９１は使用せず、すなわち、対象ブロックの伝送路推定誤差値を算出対象から外し、保持しているＸ個の過去ブロックの伝送路推定誤差値のみを算出対象として、必要に応じてＸ個の過去ブロックの伝送路推定誤差値内で平均化算出処理を実施して得られる誤差算出値を算出し、当該誤差算出値を指示する平均推定誤差データＳ２０１を推定誤差比較部２１に出力する。

さらに、推定誤差平均部２０Ｂは、伝送路誤差判定データＳ２３１が「不可」をＹ回（例えば、３回）以上連続して出力した後に、対象ブロックの誤差判定結果が「可」を指示した場合、Ｘ個の過去ブロックの伝送路推定誤差値を使用しない。すなわち、推定誤差平均部２０Ｂは、平均化算出処理を実施せず、伝送路推定誤差データＳ１９１の指示する対象ブロックの伝送路推定誤差値をそのまま誤差算出値として指示する平均推定誤差データＳ２０１を推定誤差比較部２１に出力する。

なお、上記の場合に、「Ｙ＜Ｘ」が成立する際、伝送路誤差判定データＳ２３１が「不可」と判定したＹ個のブロックのみ平均化算出処理の対象から外し、伝送路誤差判定データＳ２３１が「可」を判定した（Ｘ−Ｙ）個のブロックと、対象ブロックとの伝送路推定誤差値とを平均化算出処理の算出対象とすることもできる。

このように、実施の形態２の受信装置は、実施の形態１と同様に、伝送路推定処理をブロック単位の逐次処理で実行するため、伝送路推定処理に要するデータ蓄積量の低減化及び処理遅延の抑制による省エネルギー化を図り、伝送路の変化にも追従することができる。

さらに、実施の形態２の周波数領域処理部６Ｂの推定誤差平均部２０Ｂは、推定誤差判定部２３からの伝送路誤差判定データＳ２３１が「不可」を指示し、対象ブロックの伝送路推定誤差値が閾値以上である場合、対象ブロックの伝送路推定誤差値を推定誤差平均部２０Ｂの平均化算出処理の算出対象から除外している。このため、実施の形態２の受信装置は、対象ブロックの伝送路に突然の変化が生じても精度の高い誤差算出値を得ることにより、伝送路の変化により精度良く追従することができ、伝送路推定の信頼性をより高めることができる。

加えて、実施の形態２の周波数領域処理部６Ｂの推定誤差平均部２０Ｂは、Ｘ個の過去ブロックの伝送路推定誤差値のうち、基準値以上で所定回連続する伝送路推定誤差値が存在する場合、Ｘ個の過去ブロックの伝送路推定誤差値を推定誤差平均部２０Ｂの平均化算出処理の算出対象から除外している。このため、実施の形態２の受信装置は、過去のブロックの伝送路に突然の変化が生じていた場合の伝送路の変化により精度良く追従することができ、精度の高い誤差算出値を得ることにより、伝送路推定の信頼性をより高めることができる。

なお、上記効果は、Ｘ個の過去ブロックのうち、基準値以上となったＹ（Ｘ＞Ｙ）個のブロックの伝送路推定誤差値を算出対象から除外し、残りの（Ｘ−Ｙ）個のブロックの伝送路推定誤差値を算出対象に含めることによっても達成することができる。

また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

６，６Ｂ 周波数領域処理部、１０ パイロット分離部、１１ レプリカ乗算部、１２ レプリカ生成部、１３ データ保持部、１４ パイロット伝送路保持部、１５ 伝送路等化部、１６ 伝送路推定部、１７ 重み付けテーブル部、１８ パイロット伝送路推定部、１９ 推定誤差計算部、２０，２０Ｂ 推定誤差平均部、２１ 推定誤差比較部、２２ デマッピング部、２３ 推定誤差判定部。

Claims (4)

1. 複数のシンボルからなるフレームごとにパイロット信号が周期的に配置されたマルチキャリア信号の受信装置であって、
   前記マルチキャリア信号に基づき得られる周波数領域を規定した周波数信号に対し、伝送路推定処理を行う周波数領域処理部を備え、
   前記周波数領域処理部は、
   前記周波数信号におけるフレームを複数のブロックに分割して複数の分割データを得る分割データ生成部と、
   前記複数の分割データそれぞれに対し、複数種の伝送路推定テーブル候補のうち、一の候補を選択伝送路推定テーブルとして選択する伝送路推定テーブル選択部と、
   前記複数の分割データそれぞれに対し、複数種の伝送路推定テーブル候補のうち、最適と判断する候補を選択伝送路推定テーブルとして選択する伝送路推定テーブル選択部と、
   前記複数の分割データそれぞれに対し、前記選択伝送路推定テーブルを用いて、対応する分割データにおける伝送路を推定する前記伝送路推定処理を実行することにより、前記複数の分割データに対する複数の伝送路推定値を順次得る伝送路推定部とを備え、
   前記複数の分割データは複数の分割実データ及び複数の分割パイロット信号を含み、
   前記伝送路推定テーブル選択部は、
   前記複数の分割パイロット信号のうち、前記伝送路推定処理の対象となるブロックである対象ブロックにおいて、前記複数種の伝送路推定テーブル候補それぞれを用いて算出したパイロット伝送路推定値と真のパイロット伝送利得との比較結果に基づき、前記複数種の伝送路推定テーブル候補に対応する複数の伝送路推定誤差値を得る推定誤差生成部と、
   前記複数の伝送路推定誤差値を受け、誤差算出処理を実行して前記複数種の伝送路推定テーブル候補に対応する複数の誤差算出値を算出する誤差算出部と、
   前記複数の誤差算出値間を比較し、前記複数種の伝送路推定テーブル候補のうち、値が最も小さい誤差算出値に対応する伝送路推定テーブル候補を前記対象ブロック用の前記選択伝送路推定テーブルとして選択する誤差比較・テーブル選択部とを含む、
   受信装置。
2. 請求項１記載の受信装置であって、
   前記誤差算出部は、前記複数の伝送路推定誤差値それぞれに関し、前記対象ブロックより時間的に前のブロックであるＸ（≧１）個の過去ブロックにおいて算出したＸブロック分の伝送路推定誤差値と、前記対象ブロックの伝送路推定誤差値とを算出対象として前記誤差算出処理を実行することを特徴とする、
   受信装置。
3. 請求項２記載の受信装置であって、
   前記誤差算出部は、
   前記複数の伝送路推定誤差値それぞれに関し、前記対象ブロックの伝送路推定誤差値が閾値以上である場合、前記対象ブロックの伝送路推定誤差値を前記誤差算出処理の算出対象から除外する、
   受信装置。
4. 請求項２または請求項３記載の受信装置であって、
   前記誤差算出部は、
   前記複数の伝送路推定誤差値それぞれに関し、前記Ｘブロック分の伝送路推定誤差値のうち、基準値以上で連続するＹ個（２≦Ｙ≦Ｘ）の伝送路推定誤差値が存在する場合、少なくとも前記Ｙ個の伝送路推定誤差値を前記誤差算出処理の算出対象から除外する、
   受信装置。

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