JPWO2008117427A1 - 受信機 - Google Patents

Abstract

周波数軸上の前記複数のサブキャリアで構成される信号を用いて誤り訂正符号の復号をする受信機であって、サブキャリアの周波数に依存するノイズの影響を受けるサブキャリアの信号に対し、低い信頼度の重みを付加する重み付加部と、前記サブキャリアの信号と前記重み付加部で付加された前記低い信頼度の重みとを用いて、誤り訂正符号の復号をする誤り訂正復号部と、を備える受信機とした。

Description

本発明は、携帯電話や携帯情報端末など低消費電力が要求される無線通信信号の受信機に関する。

無線信号受信機では、通常、アンテナ等で受信した無線周波数信号を信号処理が可能な低い周波数帯に変換することが行われる。ディジタル信号処理を行う際に必要なＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換器の変換速度を必要最低限(理論的には信号の帯域幅と同じ速度)におさえることができ、且つ、周辺回路や信号処理の負担も少なくなる、Ｚｅｒｏ−ＩＦ（Zero Intermediate Frequency）構成にすることが、望まれる。しかし、周波数変換を行う回路にＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）デバイスなどの低電圧で動作するデバイスを使用すると、１／ｆ（One-over-f（Frequency））ノイズの影響が避けられなくなる。

１／ｆノイズは、周波数に反比例する大きさを持ち、信号の低い周波数成分において、受信性能の劣化をもたらす。このため、従来技術では、１／ｆノイズの影響が及ばない程度の周波数に変換するＬｏｗ−ＩＦ（Low Intermediate Frequency）構成が、主に用いられる（非特許文献１）。

図８は、１／ｆノイズが顕著に発生する周波数帯域とＺｅｒｏ−ＩＦ構成の信号の周波数帯域との関係の例（１）を示す図である。図８のグラフの横軸は周波数を示し、縦軸は信号の強度を示す。Ｚｅｒｏ−ＩＦ構成では、ＤＣ（Direct Current、０Ｈｚ）付近の周波数帯域を、Ｚｅｒｏ−ＩＦ構成の信号の周波数帯域として使用するため、Ｚｅｒｏ−ＩＦ構成の信号は、１／ｆノイズの影響を顕著に受ける。従って、図８のように、１／ｆノイズが顕著に発生する周波数帯域が、Ｚｅｒｏ−ＩＦ構成の信号の周波数帯域に対して、相対的に大きい場合は、Ｚｅｒｏ−ＩＦ構成は使用できない。

図９は、１／ｆノイズが顕著に発生する周波数帯域とＬｏｗ−ＩＦ構成の信号の周波数帯域との関係の例を示す図である。図９のグラフの横軸は周波数を示し、縦軸は信号の強度を示す。Ｌｏｗ−ＩＦ構成では、１／ｆノイズの影響を顕著に受ける周波数帯域を避けて、少し高い周波数を利用する。

一方、Ｚｅｒｏ−ＩＦ構成は、広帯域の信号で低い周波数成分の影響が相対的に小さくなるような信号(例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１（Institute of Electrical and Electronics Engineers 802.11）で規定される無線ＬＡＮ（Wireless Local Area Network）信号)の場合に限り、用いられる（非特許文献２、非特許文献３）。

図１０は、１／ｆノイズが顕著に発生する周波数帯域とＺｅｒｏ−ＩＦ構成の信号の周波数帯域との関係の例（２）を示す図である。図１０のグラフの横軸は周波数を示し、縦軸は信号の強度を示す。Ｚｅｒｏ−ＩＦ構成では、ＤＣ（Direct Current、０Ｈｚ）付近の周波数帯域を、Ｚｅｒｏ−ＩＦ構成の信号の周波数帯域として使用するため、Ｚｅｒｏ−ＩＦ構成の信号は１／ｆノイズの影響を顕著に受ける。しかし、図１０のように、１／ｆノイズが顕著に発生する周波数帯域が、Ｚｅｒｏ−ＩＦ構成の信号の周波数帯域に対して、相対的に小さい場合は、Ｚｅｒｏ−ＩＦ構成を使用することができる。

受信機を周辺回路や信号処理の負担を軽減することのできるＺｅｒｏ−ＩＦ方式で構成した場合、１／ｆノイズによって低い周波数成分のＳ／Ｎ（Signal to Noise ratio）が劣化してしまう。このＳ／Ｎの劣化に起因する通信品質(誤り訂正符号の復号後のデータ誤り率)を低減する必要がある。

誤り訂正符号を施したデータを周波数軸上に分散させて送信するＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing、直交周波数分割多重）通信信号は、データが、帯域を分割した多数のサブキャリアに分散されて送信される。ここで、誤り訂正符号を施したデータを周波数軸上に分散させて送信するＯＦＤＭ通信信号の具体的な例としてＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇに規定される無線ＬＡＮ信号と、ＩＥＥＥ８０２．１６に規定されるＯＦＤＭＡ−ＰＵＳＣ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access Partial Usage of Subchannel）信号を考える。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇに規定される無線ＬＡＮ信号では、誤り訂正を施したデータが、２０ＭＨｚの帯域を６４個に分割したサブキャリアのうちの４８個に分散されて送信される。４個のサブキャリアは通信チャネルのパラメータを特定するためのパイロットとして用いられる。１２個のサブキャリアは通信に用いられないガードサブキャリアである。２０ＭＨｚの帯域を６４個に分割しているので一つのサブキャリアの幅は３１２．５ｋＨｚとなる。このため、最も周波数の低いサブキャリアは３１２．５ｋＨｚとなる。

ＩＥＥＥ８０２．１６に規定されるＯＦＤＭＡ−ＰＵＳＣ信号は、帯域が陽に規定されていないが、比較のため同じ２０ＭＨｚの場合を考える。ＯＦＤＭＡ−ＰＵＳＣ信号は、帯域を２０４８個のサブキャリアに分割する。よって、最も周波数の低いサブキャリアは、約１０ｋＨｚとなる。ＯＦＤＭＡ−ＰＵＳＣ信号は、具体的な方法は、無線ＬＡＮ信号と異なるが、データに誤り訂正符号を施して周波数軸上に分散させて送信する点では、同じである。

典型的な１／ｆノイズのカットオフ周波数(１／ｆノイズの大きさが周波数とともに小さくなって熱雑音レベル以下となる周波数)は、１００ｋＨｚ程度以下である。このことを考慮すると、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇに規定される無線ＬＡＮ信号では、１／ｆノイズの影響は比較的小さいと言える。しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．１６に規定されるＯＦＤＭＡ−ＰＵＳＣ信号の場合、ＤＣ（Direct Current）を中心に１０個ずつの合計２０個程度のサブキャリアについて、１／ｆノイズによる大きなＳ／Ｎの劣化を生じることになる。

１／ｆノイズによってＤＣに近いサブキャリアにおいてＳ／Ｎの劣化を生じたサブキャリアが存在する場合に、Ｓ／Ｎの劣化が存在しない場合と同様に誤り訂正符号の復号を行うと復号結果は大きく劣化する。この復号結果の劣化を軽減しなければ、周辺回路や信号処理の負担を軽減することのできるＺｅｒｏ−ＩＦ方式を実用的に用いることができない。

図３は、ＯＦＤＭＡ信号チャネルの例を示す図である。図３の例では、２８個のサブキャリアを用いるＯＦＤＭＡ信号で、サブキャリア４乃至２８のＳ／Ｎ（０ｄＢ）に対して、サブキャリア１においては−１０ｄＢ、サブキャリア２においては−７ｄＢ、サブキャリア３においては−３ｄＢのＳ／Ｎの劣化が生じている。

図１１は、２８個のサブキャリアを使用する送信回路の例を示す図である。送信回路１００は、誤り訂正符号部１０２、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０４、送信回路部１０６、送信アンテナ１０８を備える。

誤り訂正符号部１０２は、送信データを符号化する。誤り訂正符号部１０２で符号化された信号は、サブキャリア毎にＩＦＦＴ部１０４へ送られ、逆フーリエ変換される。ＩＦＦＴ部１０４で変換された信号は、送信回路部１０６へ送られる。送信回路部１０６は、ＩＦＦＴ部１０４から送られた信号を、無線周波数にアップコンバートして、送信アンテナ１０８から送信する。

図１２は、２８個のサブキャリアを使用する受信回路の例を示す図である。受信回路２００は、誤り訂正復号部２０２、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０４、受信回路部２０６、受信アンテナ２０８を備える。

送信回路１００から送信された信号は、受信アンテナ２０８で受信され、受信回路部２０６で、無線周波数からダウンコンバートされる。受信回路部２０６で、ダウンコンバートされた信号は、ＦＦＴ部２０４で、フーリエ変換され、サブキャリア毎の信号に分けられる。ＦＦＴ部２０４で変換された信号は、誤り訂正復号部２０２に入力されて、誤り訂正符号の復号がされる。
van Zeijl, P.; Eikenbroek, J.-W.T.; Vervoort, P.-P.; Setty, S.; Tangenherg, J.; Shipton, G.; Kooistra, E.; Keekstra, I.C.; Belot, D.; Visser, K.; Bosma, E.; Blaakmeer, S.C.;"A Bluetooth radio in 0.18-/spl mu/m CMOS"IEEE Journal of Solid-State Circuits, pp.1679-1687, Volume 37, Issue 12, Dec. 2002. Darabi, H.; Chiu, J.; Khorram, S.; Hea Joung Kim; Zhimin Zhou; Hung-Ming; Chien; Ibrahim, B.; Geronaga, E.; Tran, L.H.; Rofougaran, A.;"A dual-mode 802.11b/bluetooth radio in 0.35-/spl mu/m CMOS"IEEE Journal of Solid-State Circuits, pp.698-706, Volume 40, Issue 3, Mar 2005. Liscidini, A.; Brandolini, M.; Sanzogni, D.; Castello, R.; "A 0.13 /spl mu/m CMOS front-end, for DCS1800/UMTS/802.11b-g with multiband positive feedback low-noise amplifier",IEEE Journal of Solid-State Circuits, pp.981-989, Volume 41, Issue 4, April 2006.

本発明は、周波数に依存するノイズの影響を受ける中間周波数を使用する受信機において、当該ノイズによる影響を軽減する受信機を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。

即ち、本発明は、
周波数軸上の前記複数のサブキャリアで構成される信号を用いて誤り訂正符号の復号をする受信機であって、
サブキャリアの周波数に依存するノイズの影響を受けるサブキャリアの信号に対し、低い信頼度の重みを付加する重み付加部と、
前記サブキャリアの信号と前記重み付加部で付加された前記低い信頼度の重みとを用いて、誤り訂正符号の復号をする誤り訂正復号部と、
を備える受信機である。

本発明によれば、サブキャリアの周波数に依存するノイズの影響を受けるサブキャリアの信号を信頼度が低いものとすることにより、誤り訂正符号の復号結果が向上する。

本発明は、上記構成に加え、
前記サブキャリアのＳＮＲを測定するＳＮＲ測定部を備え、
前記ＳＮＲ測定部は、
自装置の電源投入時に、所定時間毎に、若しくは、自装置の負荷が低い場合に、
前記サブキャリアのＳＮＲを測定し、
前記重み付加部は、前記サブキャリアのＳＮＲに比例する信頼度重みを、前記サブキャリアに付加する
受信機とすることができる。

本発明によると、受信機において所定のタイミングでＳＮＲを測定して、適切な信頼度重みを設定することにより、誤り訂正符号の復号結果が向上する。

本発明のＳＮＲ測定部には、受信回路部、ＦＦＴ部が含まれ得る。

本発明によれば、周波数に依存するノイズの影響を受ける中間周波数を使用する受信機において、当該ノイズによる影響を軽減する受信機を提供するができる。

図１は、実施形態１のネットワーク構成の例を示す図である。 図２は、実施形態１における受信機の構成例を示す図である。 図３は、１／ｆノイズの影響を受けた２８サブキャリアＯＦＤＭ信号チャネルの例を示す図である。 図４は、実施形態１における信頼度重み決定方法１−４の受信機の構成例を示す図である。 図５は、実施形態１における受信機による誤り訂正符号の復号のＳ／ＮとＢＥＲの関係を示す図である。 図６は、実施形態２における受信機の構成例を示す図である。 図７は、実施形態３における受信機の構成例を示す図である。 図８は、１／ｆノイズが顕著に発生する周波数帯域とＺｅｒｏ−ＩＦ構成の信号の周波数帯域との関係の例（１）を示す図である。 図９は、１／ｆノイズが顕著に発生する周波数帯域とＬｏｗ−ＩＦ構成の信号の周波数帯域との関係の例を示す図である。 図１０は、１／ｆノイズが顕著に発生する周波数帯域とＺｅｒｏ−ＩＦ構成の信号の周波数帯域との関係の例（２）を示す図である。 図１１は、誤り訂正符号を施したデータを周波数軸上に分散させたＯＦＤＭ通信信号を送信する送信機の構成例を示す図である。 図１２は、データが周波数軸上に分散させて送信されたＯＦＤＭ通信信号を受信する受信機の構成例を示す図である。

符号の説明

１００ 送信機
１０２ 誤り訂正符号部
１０４ ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部
１０６ 送信回路部
１０８ 送信アンテナ
２００ 受信機
２０２ 誤り訂正復号部
２０４ ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部
２０６ 受信回路部
２０８ 受信アンテナ
２２０ 重み付加部

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。

〔実施形態１〕
〈構成〉
図１は、本実施形態のネットワーク構成例を示す図である。本実施形態のネットワーク構成は、送信機１００と送信機１００から送信された信号を受信する受信機２００からなる。

送信機１００は、送信データを誤り訂正符号化する。送信機１００は、誤り訂正符号化した送信信号を逆フーリエ変換し、無線周波数にアップコンバートして、アンテナから送信する。送信機１００は、図１２に示す従来の送信機と同様である。

図２は、本実施形態の受信機の構成例を示す図である。本実施形態の受信機２００は、誤り訂正復号部２０２、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０４、受信回路部２０６、受信アンテナ２０８及び重み付加部２２０を備える。また、本実施形態の受信機２００は、２８個のサブキャリアを使用する。

送信機１００から送信された信号は、受信機２００の受信アンテナ２０８で受信され、受信回路部２０６で、無線周波数からダウンコンバートされる。受信回路部２０６で、ダウンコンバートされた信号は、ＦＦＴ部２０４で、フーリエ変換され、サブキャリア毎の信号に分けられる。サブキャリアの周波数に依存するノイズの影響を受けたサブキャリアの信号は、重み付加部２２０に入力される。

重み付加部２２０に入力された信号は、１以下の低い信頼度重みを付加され、誤り訂正復号部２０２に入力される。その他のサブキャリアの信号は、誤り訂正復号部２０２に入力される。誤り訂正復号部２０２は、入力された信号から、誤り訂正符号の復号をする。

重み付加部２２０は、サブキャリア毎の信頼度重みを格納するメモリを有する。

ここでは、サブキャリアの周波数に依存するノイズとして、１／ｆノイズを考えるが、１／ｆノイズに限定されるものではない。

１／ｆノイズは、周波数に反比例する大きさを有する。従って、周波数が低いサブキャリアにおいて、より大きなＳ／Ｎの劣化をもたらす。誤り訂正符号の復号において大きな影響を及ぼす１／ｆノイズは、受信回路部２０６、ＦＦＴ部２０４において主に発生する。この１／ｆノイズは、無線通信における電波の通信環境には依存しない。無線通信の周波数は、受信機内で使用される周波数より、非常に高いからである。この１／ｆノイズは、受信機２００の回路構成によって、常時発生すると考えられる。

図３は、サブキャリアの番号とＳ／Ｎの関係の例を示した図である。図３のサブキャリアの番号は、当該サブキャリアの周波数にほぼ比例する。従って、番号が小さいサブキャリアの周波数は、ＤＣに近い周波数である。図３の例では、サブキャリア４乃至サブキャリア２８のＳ／Ｎは０ｄＢである。それに対し、サブキャリア１のＳ／Ｎは−１０ｄＢ、サブキャリア２のＳ／Ｎは−７ｄＢ、サブキャリア３のＳ／Ｎは−３ｄＢである。サブキャリア１乃至サブキャリア３は１／ｆノイズの影響を受けているため、サブキャリア４乃至サブキャリア２８に対して、Ｓ／Ｎの劣化が生じている。サブキャリア１、サブキャリア２、サブキャリア３の順に、サブキャリアの周波数が高くなるため、サブキャリア３に対してサブキャリア２の方が、サブキャリア２に対してサブキャリア１の方が、Ｓ／Ｎの劣化が大きい。

誤り訂正符号の復号において大きな影響を及ぼす１／ｆノイズは、前述のように、電波の通信環境にほとんど依存せず、受信機２００内の、受信回路２０６、ＦＦＴ部２０４などの回路構成に依存する。そのため、あらかじめ、１／ｆノイズによる影響を予想することができる。

図３のように、サブキャリア４乃至２８のＳ／Ｎ（０ｄＢ）に対して、サブキャリア１、サブキャリア２及びサブキャリア３にそれぞれ−１０ｄＢ、−７ｄＢ及び−３ｄＢのＳ／Ｎの劣化が生じている場合を考える。このとき、サブキャリア１のＳ／Ｎは、サブキャリア４乃至２８のＳ／Ｎに対して、１０分の１である。つまり、サブキャリア１のノイズに対する信号の量は、サブキャリア４乃至２８のノイズに対する信号の量の１０分の１である。この場合、サブキャリア１の信頼度重みを、サブキャリア４乃至２８の信頼度重み１に対して、０．１とする。

重み付加部２２０は、サブキャリア１の信号に対して、０．１の信頼度重みを付加するべく設定される。信頼度重みは、誤り訂正符号を復号する際に使用する、サブキャリアの信頼の度合いを表す値である。例えば、信頼度重みが０の場合は、その信号をまったく信頼しないことを意味する。つまり、その信号を使用しないことを意味する。信頼度重みが１の場合は、その信号を他のサブキャリア（ここでは、サブキャリア４乃至２８）と同等に信頼することを意味する。つまり、誤り訂正符号を復号する際、その信号を他のサブキャリアと同様に使用することを意味する。

また、同様に、重み付加部２２０は、サブキャリア２及びサブキャリア３の信号に対して、それぞれ、０．２及び０．５の信頼度重みを付加する。重み付加部２２０は、サブキャリア４乃至２８に対しては、重み付加を行わない。サブキャリア４乃至２８は、１／ｆノイズの影響を受けていないからである。

誤り訂正復号部２０２は、これらの信頼度重みと各サブキャリアの信号とを使用して、誤り訂正符号の復号を行う。

〈動作例〉
送信回路１００から送信された信号は、受信アンテナ２０８で受信される。受信アンテナ２０８で受信された信号は、受信回路部２０６で、無線周波数からダウンコンバートされる。受信回路部２０６でダウンコンバートされた信号は、ＦＦＴ部２０４で、フーリエ変換され、サブキャリア毎の信号に分けられる。

受信回路部２０６及びＦＦＴ部２０４で１／ｆノイズの影響を受けた、周波数が低いサブキャリアの信号は、重み付加部２２０に入力される。

重み付加部２２０は、予めサブキャリア毎に設定された信頼度重みを、各サブキャリアに付加する。重み付加部２２０は、信頼度重みを付加したサブキャリアの信号を、誤り訂正復号部２０２に入力する。

受信回路部２０６及びＦＦＴ部２０４で１／ｆノイズの影響を受けていない、周波数が高いサブキャリアの信号は、重み付加部２２０に入力されず、誤り訂正復号部２０２に入力される。

誤り訂正復号部２０２は、誤り訂正復号部２０２に入力されたサブキャリアの信号及び信頼度重みを使用して、誤り訂正符号の復号をする。

〈信頼度重み決定方法１−１〉
１／ｆノイズの大きさは、受信回路等に使用したデバイスに支配される。多数のデバイスを製造したときには、個々のデバイスごとにばらつきがあることが一般的である。通常、デバイスの製造元のカタログでは、１／ｆノイズの平均値であるＴＹＰ値と、最悪値であるＷＯＲＳＴ値とが示される。そこで、平均的な受信回路デバイスに対して最適な効果が得られるように、ＴＹＰ値を用いて、信頼度重みを付加するサブキャリア及び当該サブキャリア毎に信頼度重みを決定する。

この方法によれば、平均的な受信回路デバイスに対する最適な信頼度重みが、容易に得られる。

〈信頼度重み決定方法１−２〉
信頼度重み決定方法１−１では、ＴＹＰ値からＷＯＲＳＴ値に近よったパラメータを持つデバイスに対して性能が非常に劣ることになる。そこで、平均的な値に対する性能が多少犠牲になるものの広い範囲のデバイスパラメータに対応させるため、両者の中間的な値を用いて信頼度重み（Ｗｅｉｇｈｔ）を設計する。

具体的には、次の式を用いることができる。

ここで、α及びβは、パラメータである。信頼度重みをＴＹＰ値に近い値にするときは、αを１に近い値にする。信頼度重みをＷＯＲＳＴ値に近い値にするときは、βを１に近い値にする。また、信頼度重みをＴＹＰ値とＷＯＲＳＴ値との完全な中間の値にするには、次の値を使用すればよい。

この方法によれば、ＷＯＲＳＴ値に近いパラメータを有するデバイスを使用した受信回路等であっても、誤り訂正符号を復号する性能が非常に劣ることがなくなる。

〈信頼度重み決定方法１−３〉
信頼度重み決定方法１−１及び１−２では、デバイスの製造元のカタログに記載された値を使用して、信頼度重みを決定した。しかし、これらの方法では、個々のデバイスごとにばらつきがあることから、各受信機において、最適な重み付けをすることは困難である。

そこで、装置出荷時に１つ１つの受信機において各サブキャリアのＳ／Ｎを測定し、その測定値に応じた信頼度重みを設定する。このようにすることにより、受信回路等のデバイスの製造過程で生じるばらつきがあったとしても、それぞれの受信回路デバイスに対応した信頼度重みを設定することができる。これによって、誤り訂正符号の復号結果の向上が期待できる。

〈信頼度重み決定方法１−４〉
図４は、信頼度重み決定方法１−４における受信機の構成例を示す図である。図６の受信機２００は、重み付加部２２０以外は図２に示した受信機の構成と同様である。

この方法では、上記の方法等で求めた信頼度重みが所定値未満であった場合、信頼度重みを０とする。図４の受信機の例では、信頼度重みが０．５未満の場合は信頼度重みを０とする。重み付加部２２０は、信頼度重みを０としたサブキャリアの信号は、誤り訂正部２０２に入力しない。

誤り訂正復号部２０２は、入力されたサブキャリアの信号及び入力された信頼度重みを使用して、誤り訂正符号の復号をする。

この方法によれば、求めた信頼度重みが所定値未満の場合、信頼度重みを０とすることにより、受信回路の構成をより簡素にすることができる。

〈本実施形態の作用効果〉
図３に示したような１／ｆノイズの影響を受けた２８サブキャリアＯＦＤＭ信号伝送では、誤り訂正符号として符号化率１／２、拘束長７の畳み込み符号を用いると、１０^−２のＢＥＲ(Bit Error Rate、データのビット誤り率)を得ることのできる所要Ｅｂ／Ｎｏ(データ１ｂｉｔあたりの信号エネルギー対ノイズスペクトラム密度の比)は計算機シミュレーションによって０．６ｄＢと求められる。これは、１／ｆノイズによるＳ／Ｎの劣化がなくすべてのサブキャリアにおいて等しいＳ／Ｎが得られる場合の所要Ｅｂ／Ｎｏ＝−１．３ｄＢに対して１．９ｄＢの劣化を生じているといえる。

そこで、図２に示すような信頼度重みをつけた構成とすれば、１０^−２のＢＥＲを得ることのできる所要Ｅｂ／Ｎｏは、−０．７ｄＢと計算できる。当初１．９ｄＢの劣化であったものを１．５ｄＢ低減し、１／ｆノイズを受けない場合に比べて０．４ｄＢの劣化に抑えることが可能となる。

図５は、Ｓ／ＮとＢＥＲの関係を表す図である。図５のグラフの横軸はＳＮＲを示し、縦軸はＢＥＲを示す。図５のグラフは、１／ｆノイズの影響を受けていない信号（Ideal）、本実施形態による信号（SNR_Weight）、１／ｆノイズの影響を受けている信号（No Process）のグラフを示す。

図５に示すように、１／ｆノイズの影響を受けているサブキャリアの信号に、本実施形態の信頼度重みを付加する構成を適用すると、１／ｆノイズの影響を受けていない信号の理想的な状態（Ideal）に近づく。

また、本実施形態によると、受信機の重み付加部に、あらかじめサブキャリア毎の信用度重みを決定しておくことで、受信機を簡素な構成としながら、受信回路等による１／ｆノイズの影響を低減することができる。
〔実施形態２〕
次に、本発明の実施形態２を説明する。実施形態２は、実施形態１と共通点を有する。従って、主として、相違点について説明し、共通点については説明を省略する。

〈構成〉
本実施形態のネットワーク構成は、実施形態１における図１のネットワーク構成例と同様である。

送信機１００は、送信データを誤り訂正符号化する。送信機１００は、誤り訂正符号化した送信信号を逆フーリエ変換し、無線周波数にアップコンバートして、アンテナから送信する。送信機１００は、図１２に示す従来の送信機と同様である。

図６は、本実施形態の受信機の構成例を示す図である。本実施形態の受信機２００は、誤り訂正復号部２０２、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０４、受信回路部２０６、受信アンテナ２０８及び重み付加部２２０を備える。また、本実施形態の受信機２００は、２８個のサブキャリアを使用する。受信機２００は、重み付加部２２０を除いて、実施形態１の受信機と同様の構成を有する。

送信機１００から送信された信号は、受信機２００の受信アンテナ２０８で受信され、受信回路部２０６で、無線周波数からダウンコンバートされる。受信回路部２０６で、ダウンコンバートされた信号は、ＦＦＴ部２０４で、フーリエ変換され、サブキャリア毎の信号に分けられる。サブキャリアの周波数に依存するノイズの影響を受けたサブキャリアの信号は、重み付加部２２０に入力される。重み付加部２２０に入力された信号は、信頼度重みを０とし、誤り訂正復号部２０２に入力しない。その他のサブキャリアの信号は、誤り訂正復号部２０２に入力される。誤り訂正復号部２０２は、入力された信号のみを使用して、誤り訂正符号の復号をする。

〈動作例〉
本実施形態の受信機２００の動作は、実施形態１の受信機の動作と同様である。ただし、本実施形態の受信機２００の動作は、重み付加部２２０に入力されたサブキャリアの信号は、誤り訂正復号部２０２に入力しない点で、実施形態１の受信機の動作と異なる。

本実施形態の誤り訂正復号部２０２は、重み付加部２２０に入力されなかったサブキャリアの信号を使用して、誤り訂正符号の復号を行う。

〈信頼度重み決定方法２−１〉
本実施形態の受信機の重み付加部が付加する信頼度重みは０のみである。信頼度重みを０とするサブキャリアは、１／ｆノイズの影響を受けているサブキャリアとする。１／ｆノイズの影響を受けているサブキャリアは、実施形態１と同様の方法により決定することができる。

〈本実施形態の作用効果〉
また、本実施形態によると、１／ｆノイズの影響を受けたサブキャリアの信号を、誤り訂正符号を復号する際に使用しないとすることで、受信機をより簡素な構成としながら、誤り訂正符号の復号における受信回路等による１／ｆノイズの影響を低減することができる。
〔実施形態３〕
次に、本発明の実施形態３を説明する。実施形態３は、実施形態１又は実施形態２と共通点を有する。従って、主として、相違点について説明し、共通点については説明を省略する。

〈構成〉
本実施形態のネットワーク構成は、実施形態１における図１のネットワーク構成例と同様である。

送信機１００は、送信データを誤り訂正符号化する。送信機１００は、誤り訂正符号化した送信信号を逆フーリエ変換し、無線周波数にアップコンバートして、アンテナから送信する。送信機１００は、図１２に示す従来の送信機と同様である。

図７は、本実施形態の受信機の構成例を示す図である。本実施形態の受信機２００は、誤り訂正復号部２０２、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０４、受信回路部２０６、受信アンテナ２０８及び重み付加部２２０を備える。また、本実施形態の受信機２００は、２８個のサブキャリアを使用する。受信機２００は、重み付加部２２０を除いて、実施形態１の受信機と同様の構成を有する。

重み付加部２２０は、各サブキャリアに信頼度重み（Ｗ１乃至Ｗ２８）を付加することができる。重み付加部２２０がサブキャリア毎に付加する信頼度重みは、可変である。

図７の受信機２００の重み付加部２２０の構成では、すべてのサブキャリアについて信頼度重みを付加できるとした構成としている。しかし、明らかに１／ｆノイズの影響を受けないサブキャリアについては、重み付加部２２０が信頼度重みを付加する対象のサブキャリアとする必要はない。

受信機２００の受信回路部２０６及びＦＦＴ部２０４は、各サブキャリアのＳ／Ｎを測定することができる。

〈動作例〉
本実施形態の受信機２００の動作は、実施形態１または実施形態２の受信機の動作と同様である。重み付加部２２０で信頼度重みを０とされたサブキャリアの信号は、誤り訂正復号部２０２に入力しない。

本実施形態の誤り訂正復号部２０２は、入力されたサブキャリアの信号および入力されたサブキャリアに付加された信頼度重みを使用して、誤り訂正符号の復号を行う。

〈信頼度重み決定方法３−１〉
本実施形態の重み付加部２２０は、各サブキャリアに対して付加する信頼度重みを、変更することができる。

受信機２００の受信回路部２０６またはＦＦＴ部２０４は、電源投入時に、各サブキャリアにおけるＳ／Ｎを測定する。受信回路部２０６またはＦＦＴ部２０４は、各サブキャリアにＳ／Ｎおける測定結果から、サブキャリア毎に信頼度重みを算出する。当該サブキャリア毎の信頼度重みは、Ｓ／Ｎに比例する値とすることができる。受信回路部２０６またはＦＦＴ部２０４は、当該計算結果を重み付加部２２０に通知する。

重み付加部２２０は、通知されたサブキャリア毎の信頼度重みをメモリに格納し、各サブキャリアに対して付加する信頼度重みとして使用する。各サブキャリアが１／ｆノイズの影響を受けていない場合は、信頼度重みを１とする。

受信回路部２０６またはＦＦＴ部２０４が各サブキャリアにおけるＳ／Ｎを測定するタイミングは、電源投入時に限定されない。例えば、一定時間毎に測定する構成にしてもよい。また、受信機２００の装置全体の負荷が減少した時にＳ／Ｎを測定する構成にしてもよい。さらに、これらの構成を組み合わせた構成とすることも可能である。

重み付加部２２０は、複数種類の信頼度重みのパターンをあらかじめ用意しておくことができる。重み付加部２２０は、受信回路部２０６またはＦＦＴ部２０４によるＳ／Ｎの測定結果に応じて、当該パターンを切り替えて使用する。この構成により、受信回路部２０６またはＦＦＴ部２０４は、Ｓ／Ｎの測定に対応する信頼度重みの算出を省力化することができる。

各サブキャリアにおけるＳ／Ｎを測定する代わりに、誤り訂正復号部２０２で、ＢＥＲ（Bit Error Rate）の測定を定期的に行い、その結果を信頼度重みに反映することもできる。この場合、誤り訂正復号部２０２は、測定したＢＥＲが低下した時に、信頼度重みを低くすることを重み付加部２２０に指示する。

受信回路部２０６またはＦＦＴ部２０４におけるＳ／Ｎ測定と、誤り訂正復号部２０２におけるＢＥＲ測定を組み合わせることも可能である。

〈本実施形態の作用効果〉
本実施形態の受信機によると、重み付加部が付加する信頼度重みを可変とし、受信機において定期的にＳ／Ｎ測定またはＢＥＲ測定を行うことで、受信機内部の状況の変化に対応した信頼度重みの設定が可能となる。重み付加部が、サブキャリアに対して、適切な信頼度重みを設定することで、誤り訂正復号部における復号結果を向上させることができる。

Claims (9)

1. 周波数軸上の前記複数のサブキャリアで構成される信号を用いて誤り訂正符号の復号をする受信機であって、
   サブキャリアの周波数に依存するノイズの影響を受けるサブキャリアの信号に対し、低い信頼度の重みを付加する重み付加部と、
   前記サブキャリアの信号と前記重み付加部で付加された前記低い信頼度の重みとを用いて、誤り訂正符号の復号をする誤り訂正復号部と、
   を備える受信機。
2. 前記サブキャリアの周波数に依存するノイズは、１／ｆノイズである請求項１に記載の受信機。
3. 前記低い信頼度の重みは、前記サブキャリアの周波数に依存するノイズによるＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）に依存した大きさの重みである請求項１及び２のいずれか１つに記載の受信機。
4. 前記サブキャリアの周波数に依存するノイズによるＳＮＲに依存した大きさの重みは、前記サブキャリアの周波数に依存するノイズによるＳＮＲに比例した大きさの重みである請求項３に記載の受信機。
5. 前記低い信頼度の重みの一部が０であり、
   前記重み付加部は、前記低い信頼度の重みが０であるサブキャリアの信号を前記誤り訂正復号部に入力しない、
   請求項１及び２のいずれか１つに記載の受信機。
6. 前記重み付加部は、
   前記サブキャリアの周波数に依存するノイズの影響を受けたサブキャリアが存在しない場合に、すべてのサブキャリアに対し低い信頼度の重みを付加しない、
   請求項１及び２のいずれか１つに記載の受信機。
7. 前記サブキャリアのＳＮＲを測定するＳＮＲ測定部を備え、
   前記ＳＮＲ測定部は、自装置の電源投入時に、前記サブキャリアのＳＮＲを測定し、
   前記重み付加部は、前記サブキャリアのＳＮＲに比例する信頼度重みを、前記サブキャリアに付加する
   請求項１及び２のいずれか１つに記載の受信機。
8. 前記ＳＮＲ測定部は、所定時間毎に、前記サブキャリアのＳＮＲを測定し、
   前記重み付加部は、前記サブキャリアのＳＮＲに比例する信頼度重みを、前記サブキャリアに付加する
   請求項１及び２のいずれか１つに記載の受信機。
9. 前記ＳＮＲ測定部は、自装置の負荷が低い場合に、前記サブキャリアのＳＮＲを測定し、
   前記重み付加部は、前記サブキャリアのＳＮＲに比例する信頼度重みを、前記サブキャリアに付加する
   請求項１及び２のいずれか１つに記載の受信機。

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