JPWO2006090438A1

JPWO2006090438A1 - 受信装置

Info

Publication number: JPWO2006090438A1
Application number: JP2007504573A
Authority: JP
Inventors: 永易　孝幸; 孝幸永易
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2008-07-17
Also published as: EP1850502A1; CN101124744A; WO2006090438A1

Abstract

本発明にかかる受信装置は、たとえば、受信信号に基づいて伝送路特性を推定する伝送路特性推定部（２１）と、受信信号および伝送路特性推定値に基づいて所定の判定処理を行う等化部（２２）と、受信信号、判定値および伝送路特性推定値に基づいて、ひずみ補償処理および伝送路特性の再推定処理を行うひずみ除去部（２３）と、判定値、ひずみ補償後の受信信号および伝送路特性の再推定値に基づいて、伝送路特性を再々推定するパラメータ推定部（２４）と、ひずみ補償後の受信信号および伝送路特性の再々推定値に基づいて再度所定の判定処理を行う等化部（２５）と、を備える。

Description

本発明は、無線通信システムにおける受信側の通信装置（受信装置とよぶ）に関するものであり、特に、通信品質の劣化要因となるひずみの除去処理を行う受信装置に関するものである。

携帯電話などの通信環境では、符号間干渉を伴う周波数選択性フェージングにより、受信信号が歪むことがある。このようなひずみに対しては、等化器により符号間干渉成分を利用して復調することが当業者において知られている。一方で、周波数選択性フェージングによるひずみ以外に通信品質を劣化させる要因として、たとえば、アナログ受信信号の増幅器，フィルタ，ダウンコンバータ，アナログ／ディジタルコンバータなどのアナログ処理部で生じるＤＣオフセット，周波数オフセット，直交軸の位相偏差，直交軸の振幅アンバランスがあり、また、同一周波数の他チャンネル干渉や隣接周波数の他チャンネル干渉などがある。品質の良い通信を実現させるには、これらの劣化要因を除去および補償する必要がある。

そこで、下記特許文献１に記載の方式においては、たとえば、既知のトレーニング信号部分の受信信号を利用して、ＤＣオフセットを除去してから等化器で復調を行っている。

米国特許第６３７０２０５号明細書

下記特許文献１に記載の方式では、既知のトレーニング信号部分の受信信号を利用してＤＣオフセットを除去してから等化器で復調を行っているが、トレーニング信号部分のみ利用しているため、ＤＣオフセット成分を精度良く推定して除去することができない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、上記従来技術よりもＤＣオフセットなどのひずみ成分を、精度良く推定，除去することによって、より高品質の通信を実現することが可能な受信装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる受信装置は、無線通信システムにて使用される受信装置（受信側の通信装置）であって、たとえば、ディジタルの受信信号に基づいて伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段（後述する実施の形態の伝送路特性推定部２１に相当）と、前記受信信号および前記伝送路特性推定手段が出力する伝送路特性推定値に基づいて所定の判定処理を行う第１の等化手段（等化部２２に相当）と、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性推定手段が出力する伝送路特性推定値に基づいて、ひずみ補償処理および伝送路特性の再推定処理を行うひずみ除去手段（ひずみ除去部２３に相当）と、前記第１の等化手段が出力する判定値、前記ひずみ除去手段が出力するひずみ補償後の受信信号、および伝送路特性の再推定値に基づいて、伝送路特性を再々推定するパラメータ推定手段（パラメータ推定部２４に相当）と、前記ひずみ除去手段が出力するひずみ補償後の受信信号、および前記パラメータ推定手段が出力する伝送路特性の再々推定値に基づいて再度所定の判定処理を行う第２の等化手段（等化部２５に相当）と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる受信装置によれば、受信信号の仮判定を行い、その判定値とデータ部分の受信信号に基づいて、受信信号のひずみ成分を精度良く推定し、推定したひずみ成分を精度良く除去することとしたので、従来と比較してより品質の良い通信を実現できる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる受信装置の構成例を示す図である。図２は、復調処理部の構成例を示す図である。図３は、ひずみ除去部の実施の形態１の構成例を示す図である。図４は、復調処理部の構成例を示す図である。図５は、ひずみ除去部の実施の形態２の構成例を示す図である。図６は、ひずみ除去部の実施の形態３の構成例を示す図である。図７は、ひずみ除去部の実施の形態４の構成例を示す図である。図８は、ひずみ除去部の実施の形態５の構成例を示す図である。図９は、ひずみ除去部の実施の形態６の構成例を示す図である。図１０は、復調処理部の構成例を示す図である。

符号の説明

１アンテナ
２アナログ処理部
３アナログ／ディジタル変換部（Ａ／Ｄ）
４復調処理部
５誤り訂正部
２１伝送路特性推定部
２２等化部
２３ひずみ除去部
２４，１０１パラメータ推定部
２５等化部
３１伝送路特性再推定部
３２ＤＣオフセット除去部
４１ＩＱ利得補正部
５１ＩＱ直交ひずみ補正部
６１周波数オフセット補正部
７１帯域外干渉抑圧部
８１同一チャネル干渉除去部
１０２正規化部

以下に、本発明にかかる受信装置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。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる受信装置の構成例を示す図であり、アンテナ１とアナログ処理部２とアナログ／ディジタル変換部（Ａ／Ｄ）３と復調処理部４と誤り訂正部５とを備えている。なお、本実施の形態では、送信側にて符号化などの処理が行われ、送信信号の一部に、受信側において既知のトレーニング系列が含まれていることを前提とする。また、変調方式の一例として、８ＰＳＫを利用した場合について説明する。８ＰＳＫでは１つのシンボルによって３ビットの信号を伝送することができる。

図１において、アンテナ１を経由して受信した受信波は、アナログ処理部２に入力される。アナログ処理部２では、帯域制限やダウンコンバートなどの処理を行い、ベースバンドもしくは中間周波数のアナログ信号に変換する。Ａ／Ｄ３は、アナログ信号をディジタルの受信信号（以下、受信信号と呼ぶ）に変換する。復調処理部４は、受信信号の復調結果として軟判定値もしくは硬判定値を計算する。なお、受信信号が中間周波数のディジタル信号の場合は、復調処理部４においてベースバンド信号に変換することになる。誤り訂正部５は、デインタリーブや復号などの誤り訂正処理を行う。

つづいて、上記受信装置における復調処理部４の動作を、図面に従って説明する。図２は、上記復調処理部４の構成例を示す図であり、伝送路特性推定部２１と等化部２２とひずみ除去部２３とパラメータ推定部２４と等化部２５とを備えている。

図２において、伝送路特性推定部２１は、受信信号を入力とし、トレーニング系列を利用して公知の技術により伝送路特性を推定する。

等化部２２は、周波数選択性フェージングなどのマルチパスによるひずみを考慮して、たとえば、国際公開番号ＷＯ０２／００９３１５“無線通信用受信装置および受信方法”に記載の処理により判定値を推定する。なお、等化部２２の処理としては、ＳＯＶＡ（Soft-Output
Viterbi Algorithm），ＭＡＰ（Maximum a Posteriori）やMax-log-MAPやLog-MAPなどのアルゴリズムを利用した軟判定値出力等化器、さらには、これらの等化器を変形した等化器、などを利用することが可能である。また、最尤系列推定（ＭＬＳＥ：Maximum-Likelihood Sequence Estimation），判定帰還型系列推定（ＤＦＳＥ：Decision-Feedback
Sequence Estimation、もしくは、ＤＤＦＳＥ：Delayed Decision-Feedback Sequence Estimation），判定帰還型等化器（ＤＦＥ：Decision-Feedback
Equalizer），ＲＳＳＥ（Reduced-State Sequence Estimation）、リスト出力ビタビ等化器（ＬＶＥ：List-output
Viterbi Equalizer）、Ｍアルゴリズムを利用した等化器などの硬判定値を出力する等化器を利用することも可能である。

ひずみ除去部２３は、等化部２２が出力する判定値および伝送路特性推定部２１が出力する伝送路特性推定値に基づいて、受信信号のひずみ成分を除去する。パラメータ推定部２４では、等化部２２が出力する判定値、およびひずみ除去部２３が出力するひずみ除去後の受信信号，伝送路特性推定値に基づいて、伝送路特性推定値の再推定を行う。

等化部２５は、ひずみ除去部２３が出力するひずみ除去後の受信信号、およびパラメータ推定部２４が出力する伝送路特性推定値に基づいて、等化部２２と同様の復調処理を実行する。なお、等化部２５と等化部２２は、同一の等化方法を使用する必要はなく、上記に挙げた例のような異なる等化処理を行うことも可能である。

つづいて、上記復調処理部４内のひずみ除去部２３の動作を、図面に従って詳細に説明する。図３は、上記ひずみ除去部２３の実施の形態１の構成例を示す図であり、たとえば、ＤＣオフセット成分を除去する場合の構成例である。

図３において、伝送路特性再推定部３１は、等化部２２が出力する判定値、伝送路特性推定部２１が出力する伝送路特性推定値、および受信信号に基づいて、以下に示すように、伝送路特性の再推定を行う。

まず、下記（１）式に示すように、誤差信号ｅ（ｎ）を、ｎ＝Ｌ＋１からｎ＝Ｎについて計算する。
ｅ（ｎ）＝ｒ（ｎ）− Σｈ（ｉ）・Ｉ（ｎ−ｉ） …（１）
なお、Ｌは伝送路特性のメモリ長（タップ数−１）を表し、Ｎは受信信号のシンボル長を表す。また、Σはｉ＝０〜Ｌについて総和を計算する。また、ｒ（ｎ）は受信信号を表し（ただしｎ＝１〜Ｎ）、ｈ（ｉ）は伝送路特性推定値を表し（ただしｉ＝０〜Ｌ）、Ｉ（ｎ）は等化部２２が出力する硬判定値を表す。ただし、等化部２２が軟判定値を出力する場合は、軟判定値を硬判定値に変換する。この硬判定値は、複素数で信号点をマッピングした値である。

つぎに、下記（２）式の処理により、伝送路特性の再推定値ｈ´（ｉ）を計算する。
ｈ´（ｉ）＝ｈ（ｉ）＋１／（Ｎ−Ｌ）・Σｅ（ｎ）・ＣＯＮＪＧ（Ｉ（ｎ−ｉ））
…（２）
なお、Σはｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについて総和を計算し、ＣＯＮＪＧ（Ｘ）はＸの複素共役である。

また、図３において、ＤＣオフセット除去部３２は、等化部２２が出力する判定値、上記（２）式で求めた伝送路特性推定値、および受信信号に基づいて、以下に示すように、ＤＣオフセットを除去する。

まず、下記（３）式に示すように、誤差信号ｅ´（ｎ）を、ｎ＝Ｌ＋１からｎ＝Ｎについて計算する。
ｅ´（ｎ）＝ｒ（ｎ）− Σｈ´（ｉ）・Ｉ（ｎ−ｉ） …（３）

つぎに、誤差信号ｅ´（ｎ）の平均値を下記（４）式の通りに計算し、その結果をＤＣオフセットの推定値ｐとする。
ｐ＝１／（Ｎ−Ｌ）・Σｅ´（ｎ） …（４）

そして、上記ＤＣオフセットの推定値ｐを受信信号ｒ（ｎ）からキャンセルする。具体的には、ｎ＝１からｎ＝Ｎについて下記（５）式の処理を行う。
ｒ´（ｎ）＝ｒ（ｎ）−ｐ …（５）

つづいて、上記復調処理部４内のパラメータ推定部２４の動作を詳細に説明する。パラメータ推定部２４では、等化部２２が出力する判定値、およびひずみ除去部２３が出力するひずみ除去後の受信信号ｒ´（ｎ），伝送路特性推定値ｈ´（ｉ）に基づいて、下記（６）式，（７）式のように、伝送路特性推定値ｈ´´（ｉ）を再度計算する。
ｅ´´（ｎ）＝ｒ´（ｎ）− Σｈ´（ｉ）・Ｉ（ｎ−ｉ） …（６）
ｈ´´（ｉ）＝ｈ´（ｉ）
＋１／（Ｎ−Ｌ）・Σｅ´´（ｎ）・ＣＯＮＪＧ（Ｉ（ｎ−ｉ））
…（７）
なお、式（６）のΣはｉ＝０〜Ｌについて総和を計算し、式（７）のΣはｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについて総和を計算する。

このように、本実施の形態においては、受信信号の仮判定を行い、その判定値とデータ部分の受信信号に基づいて、ＤＣオフセットなどのひずみ成分を精度良く推定し、推定したひずみ成分を精度良く除去することとした。これにより、従来と比較してより品質の良い通信を実現できる。

なお、本実施の形態において、伝送路特性再推定部３１は、上記に限らず、伝送路特性推定部２１が出力する伝送路特性推定値を用いないで、等化部２２が出力する判定値および受信信号に基づいて、たとえば、正規方程式，ＬＭＳ（Least
Mean Square）アルゴリズム，ＲＬＳ（Recursive Least Square）アルゴリズムなどにより、伝送路特性を推定することも可能である。

また、本実施の形態において、ひずみ除去部２３は、（１）式〜（４）式の処理の代わりに、（１）式と（４）式の処理だけでＤＣオフセットを計算することも可能である。この場合、（４）式のｅ´（ｎ）はｅ（ｎ）となる。

また、上記復調処理部１４の代わりに、図４に示す復調処理部を用いることとしてもよい。図４は、復調処理部の他の構成例を示す図であり、図２の構成からパラメータ推定部２４を取り除いた構成となっている。ここでは、等化部２５は、ひずみ除去部２３が出力するひずみ補償後の受信信号と伝送路特性推定値に基づいて、等化処理を行うことになる。

実施の形態２．
つづいて、実施の形態２の動作について説明する。なお、受信装置の構成については、前述した実施の形態１の受信装置（図１，図２，図４参照）と同様である。本実施の形態においては、前述した実施の形態１と同一の処理についてはその説明を省略し、実施の形態１とは構成の異なる、ひずみ除去部２３の動作についてのみ説明する。

図５は、ひずみ除去部２３の実施の形態２の構成例を示す図であり、たとえば、ひずみ除去部２３にてＩＱ利得のアンバランスを補正する場合の構成例である。以下、図３と異なる点について説明する。

図５において、ＩＱ利得補正部４１は、等化部２２が出力する判定値、伝送路特性再推定部３１が出力する伝送路特性推定値、および受信信号に基づいて、下記に示すように、ＩＱ利得のアンバランスを補正する。

まず、ＩＱ利得の補正値の候補単位に、下記（８）により、補正した受信信号を計算する。
Ｒ（ｋ，ｎ）＝Ｒｅ［ｒ（ｎ）］・ｇｉ（ｋ）＋ｊ・Ｉｍ［ｒ（ｎ）］・ｇｑ（ｋ）
…（８）
なお、上記（８）式はｎ＝１〜Ｎについて計算する。また、Ｒｅ［Ｘ］は複素数Ｘの実部を表し、Ｉｍ［Ｘ］は複素数Ｘの虚部を表し、ｊの２乗は−１である。

また、ｇｉ（ｋ）とｇｑ（ｋ）は、ｋ番目の利得補正値であり、以下にその例を示す。
ｇｉ（０）＝１．００，ｇｑ（０）＝１．００
ｇｉ（１）＝１．０２，ｇｑ（１）＝０．９８
ｇｉ（２）＝１．０４，ｇｑ（２）＝０．９６
ｇｉ（３）＝０．９８，ｇｑ（３）＝１．０２
ｇｉ（４）＝０．９６，ｇｑ（４）＝１．０４
この例の場合、上記（８）式は、ｋ＝０〜４について計算することになる。

つぎに、受信信号のレプリカを下記（９）式により計算する。
ｓ（ｎ）＝ Σｈ（ｉ）・Ｉ（ｎ−ｉ） …（９）
なお、Σはｉ＝０〜Ｌについて総和を計算し、ｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについてｓ（ｎ）を計算する。

最後に、補正した受信信号と受信信号のレプリカの誤差Ｅ（ｋ）を下記（１０）式により計算し、誤差が最小となる補正後の受信信号Ｒ（ｋ，ｎ）を、ひずみ補償後の受信信号として出力する。
Ｅ（ｋ）＝（Ｒ（ｋ，ｎ）−ｓ（ｎ））² …（１０）

このように、本実施の形態においては、受信信号の仮判定を行い、その判定値とデータ部分の受信信号に基づいて、ひずみ除去部にてＩＱ利得のアンバランスを補正することとした。これにより、従来と比較してより品質の良い通信を実現できる。

実施の形態３．
つづいて、実施の形態３の動作について説明する。なお、受信装置の構成については、前述した実施の形態１の受信装置（図１，図２，図４参照）と同様である。本実施の形態においては、前述した実施の形態１または２と同一の処理についてはその説明を省略し、実施の形態１または２とは構成の異なる、ひずみ除去部２３の動作についてのみ説明する。

図６は、ひずみ除去部２３の実施の形態３の構成例を示す図であり、たとえば、ひずみ除去部２３にてＩＱ直交ひずみを補正する場合の構成例である。以下、図３または図５と異なる点について説明する。

図６において、ＩＱ直交ひずみ補正部５１は、等化部２２が出力する判定値、伝送路特性再推定部３１が出力する伝送路特性推定値、および受信信号に基づいて、下記に示すように、ＩＱ直交ひずみを補正する。

まず、ＩＱ直交ひずみの補正値の候補単位に、下記（１１）式により、補正した受信信号を計算する。
Ｒ（ｋ，ｎ）＝Ｒｅ［ｒ（ｎ）］・ｅｘｐ（ｊ・ｐｈ（ｋ））
＋ｊ・Ｉｍ［ｒ（ｎ）］・ｅｘｐ（−ｊ・ｐｈ（ｋ）） …（１１）
なお、上記（１１）式はｎ＝１〜Ｎについて計算する。

また、ｐｈ（ｋ）は、ｋ番目の直交ひずみ補正値であり、以下にその例を示す。
ｐｈ（０）＝０．０３
ｐｈ（１）＝０．００
ｐｈ（２）＝−０．０３
この例の場合、上記（１１）式は、ｋ＝０〜２について計算することになる。

つぎに、受信信号のレプリカを下記（１２）式により計算する。
ｓ（ｎ）＝ Σｈ（ｉ）・Ｉ（ｎ−ｉ） …（１２）
なお、Σはｉ＝０〜Ｌについて総和を計算し、ｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについてｓ（ｎ）を計算する。

最後に、補正した受信信号と受信信号のレプリカの誤差Ｅ（ｋ）を下記（１３）式により計算し、誤差が最小となる補正後の受信信号Ｒ（ｋ，ｎ）を、ひずみ補償後の受信信号として出力する。
Ｅ（ｋ）＝（Ｒ（ｋ，ｎ）−ｓ（ｎ））² …（１３）

このように、本実施の形態においては、受信信号の仮判定を行い、その判定値とデータ部分の受信信号に基づいて、ひずみ除去部にてＩＱ直交ひずみを補正することとした。これにより、従来と比較してより品質の良い通信を実現できる。

実施の形態４．
つづいて、実施の形態４の動作について説明する。なお、受信装置の構成については、前述した実施の形態１の受信装置（図１，図２，図４参照）と同様である。本実施の形態においては、前述した実施の形態１、２または３と同一の処理についてはその説明を省略し、実施の形態１、２または３とは構成の異なる、ひずみ除去部２３の動作についてのみ説明する。

図７は、ひずみ除去部２３の実施の形態４の構成例を示す図であり、たとえば、ひずみ除去部２３にて周波数オフセットを補正する場合の構成例である。以下、図３、図５または図６と異なる点について説明する。

図７において、周波数オフセット補正部６１は、等化部２２が出力する判定値、伝送路特性再推定部３１が出力する伝送路特性推定値、および受信信号に基づいて、下記に示すように、周波数オフセットを補正する。

まず、周波数オフセットの補正値の候補ｆ（ｋ）単位に、下記（１４）式により、補正した受信信号を計算する。
Ｒ（ｋ，ｎ）＝ｒ（ｎ）・ｅｘｐ（−ｊ・ｆ（ｋ）・（ｎ−Ｎ／２）） …（１４）
なお、上記（１４）式はｎ＝１〜Ｎについて計算する。

また、ｆ（ｋ）は、ｋ番目の周波数オフセットの補正値であり、以下にその例を示す。
ｆ（０）＝０．０００１５
ｆ（１）＝０．０００００
ｆ（２）＝−０．０００１５
この例の場合、上記（１４）式は、ｋ＝０〜２について計算することになる。

つぎに、受信信号のレプリカを下記（１５）式により計算する。
ｓ（ｎ）＝ Σｈ（ｉ）・Ｉ（ｎ−ｉ） …（１５）
なお、Σはｉ＝０〜Ｌについて総和を計算し、ｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについてｓ（ｎ）を計算する。

最後に、補正した受信信号と受信信号のレプリカの誤差Ｅ（ｋ）を下記（１６）式により計算し、誤差が最小となる補正後の受信信号Ｒ（ｋ，ｎ）を、ひずみ補償後の受信信号として出力する。
Ｅ（ｋ）＝Σ（Ｒ（ｋ，ｎ）−ｓ（ｎ））² …（１６）
なお、Σはｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについて計算する。

このように、本実施の形態においては、受信信号の仮判定を行い、その判定値とデータ部分の受信信号に基づいて、ひずみ除去部にて周波数オフセットを補正することとした。これにより、従来と比較してより品質の良い通信を実現できる。

実施の形態５．
つづいて、実施の形態５の動作について説明する。なお、受信装置の構成については、前述した実施の形態１の受信装置（図１，図２，図４参照）と同様である。本実施の形態においては、前述した実施の形態１〜４と同一の処理についてはその説明を省略し、実施の形態１〜４とは構成の異なる、ひずみ除去部２３の動作についてのみ説明する。

図８は、ひずみ除去部２３の実施の形態５の構成例を示す図であり、たとえば、ひずみ除去部２３にて帯域外干渉を抑圧する場合の構成例である。以下、図３、図５〜図７と異なる点について説明する。

図８において、帯域外干渉抑圧部７１は、等化部２２が出力する判定値、伝送路特性再推定部３１が出力する伝送路特性推定値、および受信信号に基づいて、以下に示すように、帯域外干渉を抑圧する。

まず、受信信号の信号帯域より僅かに狭帯域な周波数特性を持つフィルタを用いて、下記（１７）式により、受信信号の帯域外干渉を抑圧する。ここでは、帯域外干渉を除去するために、シンボルレートの４倍のサンプリングレートでサンプリングした受信信号をｒ４（ｍ）とする。ｒ（ｎ）とｒ４（ｍ）の関係は「ｒ（ｎ）＝ｒ４（４×ｍ）」となる。
ｒ´（ｎ）＝Σｒ４（４×ｎ−ｉ＋Ｎｘ／２）・ｈｘ（ｉ） …（１７）
なお、Σはｉ＝０〜Ｎｘ−１について総和を計算する。また、上記（１７）式は、ｎ＝１〜Ｎについて計算し、「ｍ＜１」，「ｍ＞４×Ｎ」の受信信号ｒ４（ｍ）は、前後の信号を使用するものとする。また、ｈｘ（ｉ）はフィルタのタップ係数を表し（ｉ＝０〜Ｎｘ−１）、Ｎｘはフィルタのタップ数を表す。

つぎに、伝送路特性再推定部３１が出力する伝送路特性推定値ｈ´（ｉ）、等化部２２が出力する判定値、および帯域外干渉抑圧後の受信信号ｒ´（ｎ）に基づいて、誤差信号ｅ´（ｎ）を、ｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについて計算する。
ｅ´（ｎ）＝ｒ´（ｎ）− Σｈ´（ｉ）・Ｉ（ｎ−ｉ） …（１８）
なお、Σはｉ＝０〜Ｌについて総和を計算する。また、ｈ´（ｉ）は伝送路特性推定値を表し（ｉ＝０〜Ｌ）、Ｉ（ｎ）は等化部２２が出力する硬判定値を表す（ｎ＝１〜Ｎ）。ただし、等化部２２が軟判定値を出力する場合は、軟判定値を硬判定値に変換する。この硬判定値は複素数で信号点をマッピングした値である。

さらに、下記（１９）式の処理により、伝送路特性の再推定値ｈ´´（ｉ）を計算する。
ｈ´´（ｉ）＝ｈ´（ｉ）
＋１／（Ｎ−Ｌ）・Σｅ´（ｎ）・ＣＯＮＪＧ（Ｉ（ｎ−ｉ））
…（１９）
なお、Σはｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについて総和を計算する。

そして、上記で求めた伝送路特性の再推定値ｈ´´（ｉ）、等化部２２が出力する判定値、および帯域外干渉抑圧後の受信信号ｒ´（ｎ）に基づいて、下記（２０）式の処理により、帯域外干渉を抑圧した後の誤差電力Ｅｘを計算する。
Ｅｘ＝Σ（ｒ´（ｎ）−Σｈ´´（ｉ）・Ｉ（ｎ−ｉ））² …（２０）
なお、（・）内部のΣはｉ＝０〜Ｌについて総和を計算し、（・）外部のΣはｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについて総和を計算する。

一方で、伝送路特性再推定部３１が出力する伝送路特性推定値ｈ´（ｉ）、等化部２２が出力する判定値、および受信信号ｒ（ｎ）に基づいて、下記（２１）式の処理により、帯域外干渉抑圧前の誤差電力Ｅｙを計算する。
Ｅｙ＝Σ（ｒ（ｎ）−Σｈ´（ｉ）・Ｉ（ｎ−ｉ））² …（２１）
なお、（・）内部のΣはｉ＝０〜Ｌについて総和を計算し、（・）外部のΣはｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについて総和を計算する。

最後に、ＥｙがＥｘより大きい場合は、帯域外干渉抑圧後の受信信号ｒ´（ｎ）と伝送路特性の再推定値ｈ´´（ｉ）を、ひずみ補償後の受信信号および伝送路特性推定値として出力する。逆に、ＥｘがＥｙ以上の場合は、受信信号ｒ（ｎ）および伝送路特性推定値ｈ´（ｉ）を出力する。

このように、本実施の形態においては、受信信号の仮判定を行い、その判定値とデータ部分の受信信号に基づいて、ひずみ除去部にて帯域外干渉を抑圧することとした。これにより、従来と比較してより品質の良い通信を実現できる。

実施の形態６．
つづいて、実施の形態６の動作について説明する。なお、受信装置の構成については、前述した実施の形態１の受信装置（図１，図２，図４参照）と同様である。本実施の形態においては、前述した実施の形態１〜５と同一の処理についてはその説明を省略し、実施の形態１〜５とは構成の異なる、ひずみ除去部２３の動作についてのみ説明する。

図９は、ひずみ除去部２３の実施の形態６の構成例を示す図であり、たとえば、ひずみ除去部２３にて同一チャネル干渉を除去する場合の構成例である。以下、図３、図５〜図８と異なる点について説明する。

図９において、同一チャネル干渉除去８１は、等化部２２が出力する判定値、伝送路特性再推定部３１が出力する伝送路特性推定値、および受信信号に基づいて、以下に示すように、同一チャネル干渉を除去する。

まず、伝送路特性再推定部３１が出力する伝送路特性推定値ｈ´（ｉ）、等化部２２が出力する判定値に基づいて、受信信号ｒ（ｎ）から希望信号を除去する。具体的には、同一チャネル干渉成分を含むｅ（ｎ）を、ｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについて下記（２２）式により計算する。
ｅ（ｎ）＝ｒ（ｎ）− Σｈ´（ｉ）・Ｉ（ｎ−ｉ） …（２２）
なお、Σはｉ＝０〜Ｌについて総和を計算する。また、ｈ´（ｉ）は伝送路特性推定値を表し（ｉ＝０〜Ｌ）、Ｉ（ｎ）は等化部２２が出力する硬判定値を表す（ｎ＝１〜Ｎ）。ただし、等化部２２が軟判定値を出力する場合は軟判定値を硬判定値に変換する。この硬判定値は複素数で信号点をマッピングした値である。

つぎに、希望信号を除去後の受信信号ｅ（ｎ）に対して、例えば、H.Kubo, K.Murakami, T.Fujino著、"An Adaptive
Maximum-Likelihood Sequence Estimator for Fast Time-Varying Intersymbol Interference Channels",(IEEE
Trans.commun.,vol.42,no.2/3/4,pp.1872-1880,1994）に記載の技術により、同一チャネル干渉の伝送路特性の推定値ｈｃ（ｉ）と判定値Ｉｃ（ｎ）を計算する。この伝送路特性の推定値ｈｃ（ｉ）と判定値Ｉｃ（ｎ）に基づいて、下記（２３）式により、受信信号ｒ（ｎ）から同一チャネル干渉成分を除去する。同一チャネル干渉成分除去部８１は、下記ｒ´（ｎ）をひずみ補償後の受信信号として出力する。
ｒ´（ｎ）＝ｒ（ｎ）− Σｈｃ（ｉ）・Ｉｃ（ｎ−ｉ） …（２３）
なお、Σはｉ＝０〜Ｌについて総和を計算し、同一チャネル干渉成分除去後の受信信号ｒ´（ｎ）はｎ＝１〜Ｎについて計算する。なお、「ｎ＜１」となるＩｃ（ｎ）については“０”として扱う。

このように、本実施の形態においては、受信信号の仮判定を行い、その判定値とデータ部分の受信信号に基づいて、ひずみ除去部にて同一チャネル干渉を除去することとした。これにより、従来と比較してより品質の良い通信を実現できる。

なお、上記実施の形態１〜６において、ひずみ除去部２３は、等化部２２が出力する判定値だけでなく、トレーニング系列と判定値とを合わせた系列を使用することも可能である。また、上記実施の形態１〜６において、ひずみ除去部２３は、各実施の形態にて説明したひずみ除去処理を順番に行うことも可能である。たとえば、帯域外干渉抑圧，ＤＣオフセット除去，ＩＱ利得補正，ＩＱ直交誤差補正，周波数オフセット補正，同一チャネル干渉除去などの処理を順番に行うことが可能であり、さらに、それを繰り返し実行することも可能である。

実施の形態７．
つづいて、実施の形態７の動作について説明する。図１０は、復調処理部４の実施の形態７の構成例を示す図であり、図２（または図４）の構成に加えて、パラメータ推定部１０１で雑音電力を推定し、正規化部１１２で判定値を雑音電力の推定値で正規化するようにした構成である。なお、受信装置の構成については、前述した実施の形態１の受信装置（図１参照）と同様である。また、本実施の形態の復調処理部４は、前述した実施の形態１〜６のいずれか一つに記載のひずみ除去部２３を備えることとする。また、本実施の形態においては、前述した実施の形態１〜６と同一の処理についてはその説明を省略し、実施の形態１〜６とは構成の異なる、パラメータ推定部１０１と正規化部１０２の動作についてのみ説明する。

図１０において、パラメータ推定部１０１は、等化部２２が出力する判定値と、ひずみ除去部２３が出力するひずみ除去後の受信信号ｒ´（ｎ）および伝送路特性推定値ｈ´（ｉ）に基づいて、誤差信号ｅ´´（ｎ）および伝送路特性推定値ｈ´´（ｉ）を、下記（２４）式，（２５）式により再度計算する。
ｅ´´（ｎ）＝ｒ´（ｎ）− Σｈ´（ｉ）・Ｉ（ｎ−ｉ） …（２４）
ｈ´´（ｉ）＝ｈ´（ｉ）
＋１／（Ｎ−Ｌ）・Σｅ´´（ｎ）・ＣＯＮＪＧ（Ｉ（ｎ−ｉ））
…（２５）
なお、上記（２４）式のΣはｉ＝０〜Ｌについて総和を計算し、上記（２５）式のΣはｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについて総和を計算する。

つぎに、下記（２６）式により、雑音電力の推定値ｑを計算する。
ｑ＝１／（Ｎ−Ｌ）・Σ｜ｅ´´（ｎ）｜² …（２６）
なお、Σはｎ＝Ｌ＋１〜Ｎについて総和を計算する。

そして、図１０において、正規化部１０２は、等化部２５が出力する判定値を、パラメータ推定部１０１において計算した雑音電力の推定値ｑで割り、その結果を正規化後の判定値として出力する。

このように、本実施の形態においては、受信信号の仮判定を行い、その判定値とデータ部分の受信信号に基づいて、ＤＣオフセットなどのひずみ成分を精度良く推定し、推定したひずみ成分を精度良く除去することとした。そして、判定値を雑音電力の推定値で正規化することとした。これにより、前述した各実施の形態よりもさらに品質の良い通信が可能となる。

以上のように、本発明にかかる受信装置は、無線通信システムにおける受信側の通信装置として有用であり、特に、通信品質の劣化要因となるひずみの除去処理を行う通信装置として適している。

Claims

無線通信システムにて使用される受信装置（受信側の通信装置）において、
受信信号に基づいて伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段と、
前記受信信号および前記伝送路特性推定手段が出力する伝送路特性推定値に基づいて所定の判定処理を行う第１の等化手段と、
前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性推定手段が出力する伝送路特性推定値に基づいて、ひずみ補償処理および伝送路特性の再推定処理を行うひずみ除去手段と、
前記第１の等化手段が出力する判定値、前記ひずみ除去手段が出力するひずみ補償後の受信信号、および伝送路特性の再推定値に基づいて、伝送路特性を再々推定するパラメータ推定手段と、
前記ひずみ除去手段が出力するひずみ補償後の受信信号、および前記パラメータ推定手段が出力する伝送路特性の再々推定値に基づいて再度所定の判定処理を行う第２の等化手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
無線通信システムにて使用される受信装置（受信側の通信装置）において、
受信信号に基づいて伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段と、
前記受信信号および前記伝送路特性推定手段が出力する伝送路特性推定値に基づいて所定の判定処理を行う第１の等化手段と、
前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性推定手段が出力する伝送路特性推定値に基づいて、ひずみ補償処理および伝送路特性の再推定処理を行うひずみ除去手段と、
前記ひずみ除去手段が出力するひずみ補償後の受信信号および伝送路特性の再推定値に基づいて再度所定の判定処理を行う第２の等化手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
前記第１の等化手段が出力する判定値、前記ひずみ除去手段が出力するひずみ補償後の受信信号、および伝送路特性の再推定値に基づいて、雑音電力を推定する雑音電力推定手段と、
前記第２の等化手段が出力する判定値を前記雑音電力推定手段が出力する雑音電力推定値で正規化する正規化手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいてＤＣオフセット成分を推定し、推定したＤＣオフセット成分を受信信号から除去することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいてＤＣオフセット成分を推定し、推定したＤＣオフセット成分を受信信号から除去することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいてＤＣオフセット成分を推定し、推定したＤＣオフセット成分を受信信号から除去することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいてＩＱ利得の補正量を推定し、受信信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいてＩＱ利得の補正量を推定し、受信信号を補正することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいてＩＱ利得の補正量を推定し、受信信号を補正することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいてＩＱ直交ひずみの補正量を推定し、受信信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいてＩＱ直交ひずみの補正量を推定し、受信信号を補正することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいてＩＱ直交ひずみの補正量を推定し、受信信号を補正することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいて周波数オフセットの補正量を推定し、受信信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいて周波数オフセットの補正量を推定し、受信信号を補正することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいて周波数オフセットの補正量を推定し、受信信号を補正することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいて帯域外干渉を抑圧することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいて帯域外干渉を抑圧することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいて帯域外干渉を抑圧することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいて同一チャネル干渉を除去することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいて同一チャネル干渉を除去することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
前記ひずみ除去手段が、前記受信信号、前記第１の等化手段が出力する判定値、および前記伝送路特性の再推定値に基づいて同一チャネル干渉を除去することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。