JPWO2007032497A1 - 受信機、伝送方法、及び伝送システム - Google Patents

Abstract

伝送路の次数（物理的には伝送路のインパルス応答長に相当）が、ＣＰ長より大きいときでも、ブロック間干渉の影響を低減する。複数のシンボルからなるブロックを用いた伝送方式用の受信機２０であって、伝送路の伝達関数を推定する伝達関数推定部２１と、前記伝達関数推定部２１で推定された伝達関数ｈ及び受信した前ブロックの信号ｓ（ｎ−１）に基づいて、前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉成分のレプリカを生成するブロック間干渉成分生成部２４と、を有し、前記ブロック間干渉成分のレプリカを用いて、受信信号のブロック間干渉成分を低減させる。

Description

本発明は、受信機、伝送方法、及び伝送システムに関するものであり、好ましくは前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉に対するガード区間にサイクリックプレフィックス（Cyclic Prefix、以下「ＣＰ」という）などの冗長信号が挿入されたブロックを用いた伝送方式に関するものである。

高速デジタル伝送の分野において、図２に示すようにデータ（送信信号）にＣＰを付加したブロックを伝送する伝送方式が知られている。ＣＰは、Ｍ個のシンボルからなるデータ本体部分（ブロック本体部）の最後のＫ個のシンボルをデータ本体部分の先頭にコピーしたものである。

このような伝送方式としては、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing、直交周波数分割多重）方式や、サイクリックプレフィックスを適用したシングルキャリアブロック伝送（Single Carrier block transmission with Cyclic Prefix、ＳＣ−ＣＰ）方式を挙げることができる。

ここで、受信機で受信した受信信号は、伝送路による影響を受けており、これを取り除く処理を等化処理という。等化処理は、一般に、伝送路の伝達関数の逆特性をもつフィルタによって実現される。

図７に示すように、サイクリックプレフィックスを用いたブロック伝送方式（ＳＣ−ＣＰ）では、離散周波数領域の等化器１００が用いられる。これは、ＣＰ除去後の受信信号ベクトルを離散フーリエ変換し、変換領域で各周波数成分毎にウェイトを乗算し、離散フーリエ逆変換によって再び時間領域の信号に戻すことで等化を実現する等化器である。
なお、図７における他の構成の機能は、後述の実施形態の説明によって明らかとなるであろう。

非特許文献１には、ＣＰを送信信号ブロックに付加すると、ブロック間干渉を除去でき、周波数領域等化時の性能が向上することが示されている。
ブロック間干渉（Inter-Block Interference、以下「ＩＢＩ」ともいう）は、伝送経路において生じた前ブロックの遅延信号が現ブロックの信号と重なることよって生じるものである。ＣＰは、ブロック間のガード区間（Guard Interval）として挿入されていると考えた場合、前ブロックの遅延信号が現ブロックのＣＰ内にとどまれば、ブロック間干渉による影響を除去することが可能である。

以下、上記を詳細に説明するため、送信信号から等化処理前までを数式化する。
まず、送信機において、送信信号を、Ｍ個のシンボルごとにブロック化する（ブロック本体部生成）。下記式（１）においてｎはブロック毎に付けられた番号である。

ブロック本体部にＣＰを付加することでＣＰ付きブロックが生成され、このブロックが送信される。

ただし、Ｔcpは、ブロック本体部ｓ（ｎ）の最後のＫ個の成分をそのままの順序で先頭にコピーする操作を表す。

伝送路（通信路）のインパルス応答をｈ=｛h₀, h₁, ... ,h_L｝とすると、受信機における受信信号ブロックは、以下のように表される。

ただし、Ｈは以下のように表せる。

さらに、Ｈを(M + K) × (M + K) の２つの部分行列

に分解すると、受信ブロックは、

となる。ここで、式（８）の右辺第１項は、（ｎ−１）番目の送信ブロックからの信号成分であり、ブロック間干渉 （ＩＢＩ）の成分を表している。

受信側では、ＣＰを除去する。数式で表すと、以下のようになる。

ただし、

である。

このとき ＣＰ長Ｋと伝送路の次数（物理的には伝送路のインパルス応答長に相当）Ｌに関し、Ｋ≧Ｌ、すなわちＣＰ長Ｋが伝送路の次数Ｌ以上であれば、送信信号ブロックにかかわらず、ＲcpＨ_１＝０なので、ＣＰ除去後の受信信号ｒ（ｎ）は、

となり、ブロック間干渉成分が除去される。

さて、式（１１）のＲcpＨ₀Ｔcpを展開すると以下のようになる。

式（１２）のような構造を持つ行列は、巡回行列（Circulant Matrix）と呼ばれ、「離散フーリエ変換（Discrete Fourie Transform、ＤＦＴ）行列によってユニタリ相似変換が可能である。」という性質を持つ。

巡回行列の性質を用いると、

と書ける。

ただし、

である。

式（１１）の右辺第２項の雑音成分をｎ（ｎ）とおくと、ＣＰ除去後の受信信号ｒ（ｎ）は、以下のように書き表せる。

ＣＰ除去後の等化処理を数式で表すと以下のようになる。
周波数領域等化はＣＰ除去後の受信信号ブロックを離散フーリエ変換し、変換領域で各周波数成分毎にウェイトを乗算し、離散フーリエ変換によって再び時間領域の信号に戻すことで等化を実現する。離散周波数領域でのウェイトを｛γ₀, ... ,γ_M−1｝とし、これを対角成分にもつ対角行列をとすると、等化器出力の信号は、下記式のようになる。

また、非特許文献１には、ゼロフォーシング (zero forcing、ＺＦ) 基準の等化器ウェイトと最小2乗誤差 (Minimum Mean-Square-Error、ＭＭＳＥ) 基準の等化器ウェイトが示されている。

ＺＦ等化器ウェイト

ＭＭＳＥ等化器ウェイト

ここで、Λ=｛λ₀,...,λ_M−1}は式（１４）より伝送路のインパルス応答の離散フーリエ変換である。これらのウェイトを用いたシミュレーション例も非特許文献１ (図8) に示されている。シングルキャリアブロック伝送方式のＭＭＳＥ基準等化器はＺＦ基準等化器に比べて特性が優れている。
ＺＦ基準等化器がＭＭＳＥ基準等化器に劣る主な要因は、雑音増強 (Noise Enhancement) である。雑音増強とは「ある周波数での通信路の応答 i が0または0に近い値を取った場合、その周波数におけるウェイトは非常に大きな値をとり雑音が増幅されてしまう」現象である。

林和則 「変復調と等化方式の基礎（Fundamentals of Modulation/Demodulation and Equalization Technologies）」Proc.MWE2004,pp.523-532,2004

式（９）及び式（１１）に関して説明したように、ブロック間干渉を回避するには、前ブロックの遅延信号が現ブロックのＣＰ内にとどまる必要があり、前ブロックの遅延信号が現ブロックのＣＰを超えてブロック本体部にまで至る事態を避けなければならない。

つまり、ブロック間干渉を回避するには、ＣＰ長Ｋと伝送路の次数（物理的には伝送路のインパルス応答長に相当）Ｌに関し、Ｋ≧Ｌ、すなわちＣＰ長Ｋが伝送路の次数Ｌ以上でなければならない。
これに反し、伝送路の次数ＬがＣＰ長Ｋよりも長いと周波数領域等化は性能が急激に低下する。

一方、伝送路の次数は、通信環境によって様々であるため、ブロック間干渉を回避するために余裕をみてＣＰ長Ｋを決定しようとする場合、ＣＰ長Ｋを大きくせざるを得ず、ブロックにおいてＣＰの占める割合が増大するとともにブロック本体部の割合が低下して、伝送効率が低下する。

そこで、本発明は、伝送路の次数（物理的には伝送路のインパルス応答長に相当）Ｌが、ＣＰ等の冗長信号の長さより大きいときでも、ブロック間干渉の影響を低減することを目的とする。

本発明は、複数のシンボルからなるブロックを用いた伝送方式用の受信機であって、伝送路の伝達関数を推定する伝達関数推定部と、前記伝達関数推定部で推定された伝達関数及び受信した前ブロックの信号に基づいて、前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉成分のレプリカを生成するブロック間干渉成分生成部と、を有し、前記ブロック間干渉成分のレプリカを用いて、受信信号のブロック間干渉成分を低減させることを特徴とする。

本発明によれば、ブロック間干渉成分のレプリカを生成して、これによりブロック間干渉成分を低減することができるため、伝送路の次数が冗長信号の長さより大きいときでもブロック間干渉の影響を低減できる。
しかも、本発明によれば、ブロック間干渉成分のレプリカによってブロック間干渉成分を低減できるため、ブロックが冗長信号を有していない場合（冗長信号の長さ＝０）でもブロック間干渉の影響を低減できる。すなわち、伝送路の次数が、冗長信号の長さ（冗長信号の長さ＝０の場合を含む）より大きいときでも、ブロック間干渉の影響を低減することができ、良好なビット誤り率が得られ、信頼性の高い伝送が可能になる。

前記ブロックは前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉に対するガード区間となる冗長信号を有することが好ましい。また前記冗長信号は、サイクリックプレフィックスを含んでいるのが好ましい。なお、冗長信号は、サイクリックプレフィックス以外の信号を含んでいても良い。

ブロック間干渉成分が低減された受信信号に対して所定式の演算によってサイクリックプレフィックス長が短いあるいは無いことによって生じたシンボル間干渉成分を低減する処理を行う等化器を備えているのが好ましい。サイクリックプレフィックス長が短い場合やサイクリックプレフィックスが無い場合にはブロック間干渉成分低減処理後の受信信号ブロックには背景技術で説明した従来の処理ではうまく等化できないような新たなシンボル間干渉成分が含まれているが、前記シンボル間干渉成分を低減する処理を行う等化器によって、これを低減できる。この場合、上記所定式としては、例えば、後述の実施形態における式（２６）、式（２７）、式（２８）を用いることができる。これらの式の詳細は、後述の実施形態において説明する。
なお、「サイクリックプレフィックスが無い場合」には、ブロックが冗長信号を有しているが当該冗長信号がサイクリックプレフィックスを含まない場合や、ブロックが冗長信号を有していない場合がある。

また、ブロック間干渉成分が低減された受信信号及び伝送路の推定伝達関数に基づいて現ブロックにおけるシンボル間干渉成分のレプリカを生成するシンボル間干渉成分生成部を備え、前記シンボル間干渉成分のレプリカを用いて、受信信号の前記シンボル間干渉成分を低減するのが好ましい。これによりさらに特性を改善することができる。

前記シンボル間干渉成分生成部は、シンボル間干渉成分のレプリカを生成するために用いられる送信信号ブロックの判定値を、ブロック間干渉成分が低減された受信信号から得るために、後述の実施形態における式（３４）〜（３６）のいずれかによる演算を行うのが好ましい。これらの式（３４）〜（３６）の詳細は、後述の実施形態において説明する。

前記シンボル間干渉成分生成部は、後述の実施形態における式（３７）〜（４１）のようにして前記送信信号ブロックの判定値からシンボル間干渉成分のレプリカを生成するように構成されているのが好ましい。この場合、演算を高速化でき、特性も良好となる。

受信機は、伝送路の次数を判定する次数判定部を備え、伝送路の次数が冗長信号の長さよりも長いか否かを判定可能であるのが好ましい。この場合、受信機は、伝送路の次数を把握して、適切な処理を行うことができる。

伝送方法に係る本発明は、複数のシンボルからなるブロックを送信する伝送方法であって、伝送路の伝達関数を推定するステップと、推定された伝達関数及び受信した前ブロックの信号に基づいて、前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉成分のレプリカを生成するステップと、
前記ブロック間干渉成分のレプリカを用いて、受信信号のブロック間干渉成分を低減するステップと、を含むことを特徴とする。

伝送システムに係る本発明は、複数のシンボルからなるブロックを送信機から送信して受信機で受信する伝送システムであって、前記受信機は、伝送路の伝達関数を推定する伝達関数推定部と、前記伝達関数推定部で推定された伝達関数及び受信した前ブロックの信号に基づいて、前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉成分のレプリカを生成するブロック間干渉成分生成部と、を有し、前記ブロック間干渉成分のレプリカを用いて、受信信号のブロック間干渉成分を低減する、ことを特徴とする。

第１実施形態に係る伝送システムのブロック図である。 ＳＣ−ＣＰ伝送方式におけるデータ構造図である。 プリアンブルのブロック例である。 等化器のブロック図である。 第２実施形態に係る伝送システムのブロック図である。 シンボル間干渉成分生成部のブロック図である。 ＣＰ長Ｋが伝送路の次数Ｌ以上であることを前提にした伝送システムのブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、サイクリックプレフィックスを適用したシングルキャリアブロック伝送（ＳＣ−ＣＰ）システムのブロック図である。この伝送システムは、送信機１０及び受信機２０を含んでおり、送信機１０から送信された信号は伝送路３０を経由して受信機２０によって受信される。

また、図２は、上記伝送システムにおける伝送データ形式を示している。図２に示すように、複数のデータブロックに対してプリアンブルブロック（図３に例示）を付加したものをフレームと呼ぶ。データブロック（以下、単にブロックということもある）は、複数の複素ベースバンド信号（Ｍ個のシンボル）に対し、ＣＰ（Ｋ個のシンボル）を付加したものである。なお、シンボルといった場合、通常、複数ビットを１つのシンボルに割り当てたものをいうが、ここでは１ビットだけが１つのシンボルに割り当てられたものであってもよい。

前記プリアンブルブロック（以下、単にプリアンブルということもある）とは、フレームの先頭に付加した既知信号のことをいう。シングルキャリアブロック伝送においては周波数伝達関数を推定するのに用いる。そのほか受信機でクロックや周波数の同期を取るのにも用いる。

プリアンブルとしては、例えば、ＰＮ (Psuedorandom Noise) 信号系列、チャープ (chirp) 信号などが考えられる。ここで、ＰＮ信号の詳細は［横山光雄「スペクトラム拡散通信システム」科学技術出版社p.393, 6.3 ＰＮ系列］を参照。

チャープ信号は「線形に周波数が増加する正弦波」であり、文献［J. Cioffi and J. A. C. Bingham, A Data-Driven Multitone Echo Canceller, IEEE Transactions on Communications, Vol.42, No.10, p.2853-2869, 1994B, p.2866］に生成法が記載されている。時間軸と周波数軸の両方で振幅を一定にできるメリットがある。

パイロット信号は、データブロックに埋め込まれた既知信号である。シングルキャリアブロック伝送方式においては周波数伝達関数を推定するのに用いられる。そのほか受信機でクロックや周波数の同期を取るのにも用いられる。例えば、文献［K. Hayashi and S. Hara, A New Spatio-Temporal Equalization Method Based on Estimated Channel Response, IEEE Transactoins on Vehicular Technology, Vol. 50, No.5, p.1250-1259, 2001.］のFig.3では、データチャネルに抑圧されたＰＮ系列を使う例が示されている。

図１に戻り、まず、送信機１０側における処理を数式化して説明する。
送信信号は、既述の式（１）のように、Ｍ個のシンボルごとにブロック化される。

また、送信機１０では、プリアンブルブロックも生成され、複数のデータブロックの先頭に付加される。ここで生成されるプリアンブルブロックもＣＰを有しており、プリアンブルのＣＰ長Ｋpは、データブロックのＣＰ長Ｋよりも大きくなっている。また、プリアンブルＣＰ長Ｋpは、プリアンブルの既知系列長Ｍp以下の長さとなっている（Ｍp≧Ｋp≧Ｌ＞Ｋ）。

これにより、データブロックのＣＰ長Ｋよりも伝送路３０の次数が大きい場合でも、プリアンブルブロックのＣＰ長Ｋpは伝送路３０の次数よりも大きくなりやすく、受信機２０において、伝達関数の推定を確実に行うことができる。
また、プリアンブルのみＣＰを長くすれば良いので、データブロックのＣＰを通常よりも短く（伝送路の次数よりも短く）して伝送効率を改善することができる。

次に、パイロット信号も生成され、送信信号ブロックに合成される。
さらに、ブロックの最後の部分を先頭にコピーしたサイクリックプレフィックス（ＣＰ）が付加される。
このようにして生成されたフレームは、無線周波数に変調され、伝送路３０に送信される。

受信機２０では、信号を受信して復調する。受信機２０は伝送路の伝達関数推定部２１を備えている。伝達関数推定部２１は、プリアンブルやパイロット信号に基づいて、伝送路３０の伝達関数（インパルス応答）h =｛ｈ₀, h₁, ... ,h_L｝を推定する。伝達関数の推定は、プリアンブルやパイロット信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）した結果に基づいて行われる。
なお、伝達関数推定は、フレーム先頭のプリアンブルだけでも行うことができるが、ブロックに合成されたパイロット信号によって推定された伝達関数を更新（修正）することで、時々刻々と変化する伝送路の伝達関数をより正確に推定することができる。

また、受信機２０は、伝送路３０の次数判定部２２も備えており、この次数判定部２２によって伝送路３０の次数Ｌを判定する。次数Ｌの判定は、伝達関数推定部２１と同様に高速フーリエ変換(ＦＦＴ)によって行ってもよいし、ＡＩＣ(Akaike Information Criterion)やＭＤＬ(Minimum Description Length)などの次数判定アルゴリズムによって行っても良い。
なお、高速フーリエ変換によって行う場合、高速フーリエ変換結果に基づき信号以外の雑音部分を所定のしきい値によって除去した場合の信号の最大遅延から次数を求めればよい。

推定された伝達関数は、受信信号の等化処理のために等化器２３に与えられる。また、伝送路の次数Ｌの方がＣＰ長Ｋよりも大きい場合（Ｌ＞Ｋ）、ブロック間干渉成分（ＩＢＩレプリカ）生成部２４にも推定された伝達関数が与えられる。

ブロック間干渉成分生成部２４は、Ｌ＞Ｋの場合に、前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉成分（ＩＢＩレプリカ）を生成するものである。ブロック間干渉成分生成部２４で生成されたＩＢＩレプリカは、受信信号ｒ（ｎ）（現ブロック）から引き算され、ブロック間干渉（ＩＢＩ）成分を減らし、ビット誤り率を改善することができる。
なお、Ｋ≧Ｌの場合には、ブロック間干渉成分のレプリカが受信信号ｒ（ｎ）から引き算される等の処理は行われず、背景技術で説明した従来の処理が行われる。

ブロック間干渉成分生成部２４では、伝達関数推定部２１から与えられた伝送路３０の伝達関数と、前ブロックの信号ｓ（ｎ−１）の判定値とからＩＢＩレプリカを生成する。
前ブロックの信号ｓ（ｎ−１）の判定値は、等化器２３の等化処理によって得られた前ブロックの信号を前ブロックの送信信号ｓ（ｎ−１）とみなし、１ブロック遅延部２５によって次ブロックに与えたものである。

なお、図１において、信号判定部２６は、同じシンボルを示す信号であっても、雑音の影響等によって、位相や振幅が一定でないことから、所定の基準（しきい値）によって、シンボルを決定するためのものである。

以上のブロック間干渉成分の低減処理を、数式に基づいて説明すると、次の通りである。まず、既述のように、シングルブロックキャリア伝送信号に対する周波数領域等化は、伝送路の次数（物理的にはインパルス応答長に相当）ＬがＣＰ長Ｋより長いと性能が急激に劣化する。具体的には、Ｌ＞Ｋの場合、ＲcpＨ_１≠０なので式（９）は以下のようになる。なお、Ｔcp，Ｈ_０，Ｈ_１，Ｒcpは式（３）、（６）、（７）、（１０）で定義したとおりである。

式（２０）において、ＲcpＨ_０Ｔcp，ＲcpＨ_１Ｔcp，Ｃ，Ｃ_ＩＳＩ，Ｃ_ＩＢＩはそれぞれ以下のようになる。

式（２０）において、Ｃ_ＩＢＩｓ（ｎ−１）は前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉成分、Ｃ_ＩＳＩｓ（ｎ）はサイクリックプレフィックス長が短いあるいは無いことによって新たに生じた現ブロック内のシンボル間干渉 (InterSymbol Interference、ＩＳＩ)成分である。

本実施形態では、ＬがＫより大きい場合に「伝達関数ｈの推定値」より作成した「Ｃ_{Ｉ ＢＩ}の推定値」と「ｓ（ｎ−１）の判定値」を用いて式（２０）のブロック間干渉成分「Ｃ_ＩＢＩｓ（ｎ−１）のレプリカ（ＩＢＩレプリカ）」を生成し、受信信号ｒ（ｎ）からＩＢＩレプリカを引き算する。
ＩＢＩレプリカを引いた後の信号は、式（２５）のようになる。

式（２５）のようなレプリカを引いた後の信号では、ＩＢＩ成分が低減されており、ビット誤り率を改善することができる。

ただし、式（２５）では、ＩＳＩ成分が残ったままである。このＩＳＩ成分はサイクリックプレフィックス長が短いあるいは無いことによって新たに生じた符号間干渉である。本実施形態のように短いサイクリックプレフィックス長が伝送路の次数よりも短い場合、サイクリックプレフィックスを超えた遅延信号によって新たなシンボル間干渉成分が生じる。このようなシンボル間干渉成分は、背景技術で説明した従来の処理ではうまく等化ができないものである。本実施形態の等化器２３では、下記式（２６）の演算を行うことにより、前記ＩＳＩ成分をキャンセルする。なお、ここでは、式（２６）の演算を行う等化器２３をＺＦ等化器という。

また、等化器２３において、ＩＳＩ成分をキャンセルするための他の演算式としては、下記式（２７）であってもよい。なお、ここでは、式（２７）の演算を行う等化器２３をＭＭＳＥ等化器という。

上記式（２６）、（２７）は、それぞれ、時間領域での計算であり、比較的計算量が多くなる。そこで、計算量を少なくするため、周波数領域での計算を行うのが好ましい。すなわち、等化器２３において、ＩＳＩ成分をキャンセルするための他の演算式としては、式（２８）が好ましい。図４に、式（２８）の演算を行うための等化器２３の構成を示した。なお、ここでは、式（２８）の演算を行う等化器２３を周波数領域等化器という。

ただし、式（２８）において、Ｄは、式（１５）表されるＤＦＴ行列である。Γは｛γ₀, ... ,γ_M−1}を対角成分にもつ対角行列であり、以下の式で得られる。

図５及び図６は、第２実施形態に係る伝送システムを示している。なお、第２実施形態において説明を省略した部分は、既述の実施形態のものと同様である。
この伝送システムの受信機２０は、図１の受信機２０に、シンボル間干渉成分のレプリカを生成するシンボル間干渉成分生成部２７を追加して、シンボル間成分のレプリカをブロック間干渉成分のレプリカ除去後の受信信号に足し算する構成である。

シンボル間干渉成分生成部２７は、図１における等化器２３及び信号判定部２６と同様の等化器２７ａと信号判定部２７ｂを有しており、これらの等化器２７ａ及び信号判定部２７ｂによって、ブロック間干渉成分レプリカ除去後の受信信号ブロックから、「仮に判定された」送信信号ブロックを求める。

また、シンボル間干渉成分生成部２７は、ＩＳＩレプリカ生成部２７ｃを有しており、このＩＳＩレプリカ生成部２７ｃは、仮に判定された送信信号ブロックからシンボル間干渉成分のレプリカＣ_ＩＳＩｓ（ｎ）（ＩＳＩレプリカ）を生成し、このＩＳＩレプリカを、ブロック間干渉成分のレプリカ（ＩＢＩレプリカ）除去後の受信信号に足し算する。
ＩＳＩレプリカを足した後の受信信号は以下のようになる。

ここで、シンボル間干渉成分生成部２７の等化器２７ａは、図１における等化器２３における等化処理の計算式のいくつかのバリエーションと同様のバリエーションを持つ。
つまり、等化器２７ａは、式（２６）、式（２７）、又は式（２８）のいずれの演算を行うものであってもよいし、さらには、式（１８）、式（１９）の演算を行うものであってもよい。

等化器２７ａの計算式が式（２６）である場合、シンボル間干渉成分生成部２７において送信信号として仮に判定された結果は、下記式によって表される。

ただし、式（３４）において＜・＞は、上述のように＜＞内に記載された信号を信号判定部（復調器）２７ｂにおいて判定した判定結果を示す。下記式（３５）、（３６）においても同様である。

また、等化器２７ａの計算式が式（２７）である場合、シンボル間干渉成分生成部２７において送信信号ブロックとして仮に判定された結果は、下記式によって表される。

また、等化器２７ａの計算式が式（２８）である場合、シンボル間干渉成分生成部２７において送信信号ブロックとして仮に判定された結果は、下記式によって表される。

なお、式（３６）において、γ₀, ... ,γ_M−1は、式（２９）〜（３２）で与えられるのが好ましい。

ＩＳＩレプリカ生成部２７ｃでは、単にＣ_ＩＳＩｓ（ｎ）を演算してもよいが、演算を高速化し、特性を良好にするために、図６に示す構成を有し、下記式（３７）〜（４１）の演算を行うのが好ましい。

下記式（３７）は、式（２３）で示すＣ_ＩＳＩの行列に着目し、ＩＳＩレプリカ（Ｃ_{Ｉ ＳＩ}ｓ（ｎ）のレプリカ）を演算生成するためには、ｓ（ｎ）の行列の要素すべてではなく、下記式（３８）で示す部分行列（特定部分行列Ｇ）があれば足りることを利用したものである。

また、式（３８）の部分行列を求める際に、ｓ（ｎ）（ＩＳＩレプリカ生成部２７ｃの入力）の行列の要素のうち、ＩＳＩの影響によって不確かな要素（Ｍ−Ｌ＋１〜Ｍ−Ｋ番目の要素）ではなく、Ｍ−Ｌ＋１〜Ｍ−Ｋ番目の要素以外の要素（より確かな要素）から式（３８）に示す部分行列（特定部分行列Ｇ）を求めているため、特性が良好となる。

換言すると、等化器２７ａの出力のｓ（ｎ）を信号判定部２７ｂで仮判定した仮判定値は、１番目〜Ｍ番目までのＭ個の要素のうち、Ｍ−Ｌ＋１〜Ｍ−Ｋ番目の要素がそれ以外の要素に比較して、ＩＳＩの影響を強く受けるため仮判定時の信頼度が低いという性質を持つ。この性質に着目し、式（４１）に示すように、ＩＳＩレプリカ生成部２７ｃでは、信号判定部２７ｂでの仮判定値のうち、Ｍ−Ｌ＋１〜Ｍ−Ｋ番目までの（Ｌ−Ｋ）個の要素は使わず、それ以外の要素（１〜Ｍ−Ｌ番目までの（Ｍ―Ｌ）個の要素、及びＭ−Ｋ＋１〜Ｍ番目までのＫ個の要素）から、式（３８）に示す特定部分行例Ｇを求めている。このため特性が良好になる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図を逸脱しないかぎり、様々な変形が可能である。

Claims (12)

1. 複数のシンボルからなるブロックを用いた伝送方式用の受信機であって、
   伝送路の伝達関数を推定する伝達関数推定部と、
   前記伝達関数推定部で推定された伝達関数及び受信した前ブロックの信号に基づいて、前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉成分のレプリカを生成するブロック間干渉成分生成部と、を有し、
   前記ブロック間干渉成分のレプリカを用いて、受信信号のブロック間干渉成分を低減させることを特徴とする受信機。
2. 前記ブロックは前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉に対するガード区間となる冗長信号を有することを特徴とする請求項１記載の受信機。
3. 前記ブロックは、サイクリックプレフィックスを含む冗長信号を有することを特徴とする請求項１記載の受信機。
4. ブロック間干渉成分が低減された受信信号から、サイクリックプレフィックス長が短いあるいは無いことによって生じたシンボル間干渉成分を低減する処理を行う等化器を備えている請求項１記載の受信機。
5. ブロック間干渉成分が低減された受信信号に対して下記式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のいずれか１つの式による演算によってシンボル間干渉成分を低減する処理を行う等化器を備えている請求項１記載の受信機。
   

   

   
6. ブロック間干渉成分が低減された受信信号及び伝送路の推定伝達関数に基づいて現ブロックにおけるシンボル間干渉成分のレプリカを生成するシンボル間干渉成分生成部を備え、
   前記シンボル間干渉成分のレプリカを用いて、受信信号の前記シンボル間干渉成分を低減する請求項１記載の受信機。
7. 前記シンボル間干渉成分生成部は、シンボル間干渉成分のレプリカを生成するために用いられる送信信号ブロックの判定値を、ブロック間干渉成分が低減された受信信号から得るために、下記式（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）のいずれか１つの式による演算を行う請求項６記載の受信機。
   

   
8. 請求項７の式（Ｆ）中の前記のγ_ｍ（ｍ＝０〜Ｍ−１）は、下記式で与えられる請求項７記載の受信機。
   

   
9. 前記シンボル間干渉成分生成部は、下記式によりシンボル間干渉成分のレプリカを生成するように構成されていることを特徴とする請求項６記載の受信機。
   

   

   
10. 伝送路の次数を判定する次数判定部を備え、伝送路の次数が冗長信号の長さよりも長いか否かを判定可能である請求項１記載の受信機。
11. 複数のシンボルからなるブロックを送信する伝送方法であって、
    伝送路の伝達関数を推定するステップと、
    推定された伝達関数及び受信した前ブロックの信号に基づいて、前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉成分のレプリカを生成するステップと、
    前記ブロック間干渉成分のレプリカを用いて、受信信号のブロック間干渉成分を低減するステップと、
    を含むことを特徴とする伝送方法。
12. 複数のシンボルからなるブロックを送信機から送信して受信機で受信する伝送システムであって、
    前記受信機は、
    伝送路の伝達関数を推定する伝達関数推定部と、
    前記伝達関数推定部で推定された伝達関数及び受信した前ブロックの信号に基づいて、前ブロックから現ブロックへのブロック間干渉成分のレプリカを生成するブロック間干渉成分生成部と、を有し、
    前記ブロック間干渉成分のレプリカを用いて、受信信号のブロック間干渉成分を低減する、
    ことを特徴とする伝送システム。

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