JP2016010057A

JP2016010057A - 受信装置及び受信方法

Info

Publication number: JP2016010057A
Application number: JP2014130638A
Authority: JP
Inventors: 一輝丸田; Kazuteru Maruta; 淳増野; Atsushi Masuno; 裕基中戸; Yuki Nakato; 杉山　隆利; Takatoshi Sugiyama; 隆利杉山
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2016-01-18

Abstract

【課題】所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より低くなる状態が生じても、ＣＭＡの干渉抑圧性能を向上させる。【解決手段】受信装置は、複数の受信信号において受信電力の大きい受信信号に対する重みを大きくした複数の受信信号にそれぞれ乗算する複数のウェイトの初期値を定める初期ウェイト設定部と、複数の受信信号それぞれに対するウェイトを所定のアルゴリズムを用いて複数の受信信号と複数のウェイトの初期値とに基づいて算出するウェイト算出部と、複数の受信信号それぞれに対応するウェイトを乗じた乗算結果が加算合成された信号を復調し、所望のデータ系列を取得する復調部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、受信装置及び受信方法に関する。

近年の光アクセス等の普及に伴った様々な大容量サービスに対応するため、無線通信の伝送速度の向上が要求されている。占有する周波数帯域と伝送速度は比例するため、周波数帯域を拡大することで伝送速度の向上を図ることが一般的である。しかし、実際の周波数資源は有限であるため、周波数帯域の拡大には限界がある。また、ＷｉＦｉ（登録商標）をはじめ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）やＬＴＥ（登録商標）のような様々な無線アクセスシステムが普及しており、特にこれらのシステムに割り当てられているマイクロ波帯の周波数資源は逼迫している状況にある。

そこで、周波数資源が限られている環境において伝送速度を向上するために、送受信局に複数のアンテナを具備し、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）技術ないしマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）技術を適用した空間分割多重伝送が有効である。この手法を拡張し、複数の基地局間における伝搬路（チャネル）情報や、送信信号、受信信号を共有、もしくはそれらを一括で扱う集中制御局を配置し、ＭＵ−ＭＩＭＯ技術を適用することで隣接する基地局間の干渉を除去可能とする基地局連携も有効である。これらの技術は、通信を行うアンテナや干渉源となるアンテナを含むすべてのアンテナ間のチャネル情報を事前に把握することで、同一チャネル干渉を抑圧するウェイトを直接的に算出することを可能とする。しかし、当該チャネル情報を推定するためには送受信間で互いに既知である参照信号（トレーニング信号）の送受信が必要であり、一般に、アンテナ数に比例して参照信号によるオーバーヘッドは増大する。

一方、干渉信号に関する事前情報を必要とせず干渉抑圧を可能とする技術として、非特許文献１に示されるようなアダプティブアレーアンテナが有効である。ウェイトを算出するアルゴリズムとしては様々存在するが、定包絡線アルゴリズム（Constant Modulus Algorithm；ＣＭＡ）は参照信号のような事前情報を必要とせず干渉抑圧を実現することができる。以下、ＣＭＡについて、その動作を説明する。

図１２は、アダプティブアレー受信装置９の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、アダプティブアレー受信装置９は、アンテナ１０１ａ及び１０１ｂと、無線部１０２ａ及び１０２ｂと、ウェイト算出部１０３と、乗算器１０４ａ及び１０４ｂと、加算器１０５と、復調部１０６とを備える。図１２には２本のアンテナ１０１ａ及び１０１ｂを備えるアダプティブアレー受信装置９の構成が示されているが、アダプティブアレー受信装置９が３本以上のアンテナを備えてもよい。

アンテナ１０１ａ及び１０１ｂそれぞれは、異なるチャネルを経由して到達した所望信号と干渉信号とが合成された信号を受信する。無線部１０２ａは、アンテナ１０１ａで受信された無線周波数（ＲＦ）信号に対する受信処理を行う。受信処理には、所望信号の帯域以外の周波数成分を除去するためのフィルタ処理や、フィルタを通過したＲＦ信号を中間周波数（ＩＦ）帯の信号へ変換する周波数変換処理、ＩＦ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換処理などが含まれる。無線部１０２ａは、無線信号に対する受信処理で得られたベースバンドの受信信号をウェイト算出部１０３及び乗算器１０４ａに出力する。無線部１０２ｂは、アンテナ１０１ｂで受信された無線信号に対して、無線部１０２ａと同様に、受信処理を行う。無線部１０２ｂは、無線信号に対する受信処理で得られたベースバンドの受信信号をウェイト算出部１０３及び乗算器１０４ｂに出力する。

ウェイト算出部１０３は、無線部１０２ａ及び１０２ｂそれぞれで得られた受信信号に基づいて、各受信信号に適用するウェイトを算出する。以下、ＣＭＡを用いたウェイト算出処理について説明する。

ウェイト算出部１０３に入力される複数の受信信号を表す受信信号ベクトルをＸとし、受信信号それぞれに乗じるウェイトを表すウェイトベクトルをＷ_ＣＭＡ（ｍ）とし、アレーの出力をｙとし、所望の包絡線値をσとする。なお、受信信号ベクトルＸのサイズは（受信アンテナ数×１）であり、ウェイトベクトルＷ_ＣＭＡ（ｍ）のサイズは（受信アンテナ数×１）であり、アレー出力ｙはスカラー量である。なお、ｍは繰り返し回数を表す。

アレー出力ｙは次式（１）で表され、ウェイトベクトルＷ_ＣＭＡ（ｍ）に対する評価関数Ｑ（Ｗ_ＣＭＡ（ｍ））は、次式（２）で表される。

式（２）におけるＥ［Ａ］はＡの期待値を表し、Ａ^Ｈは行列Ａの各要素の複素共役をとり転置した行列、すなわち随伴行列を表す。また、ｐ及びｑは正の整数であり、それぞれ１又は２の値をとる。ＣＭＡは、所望信号が定包絡線性を有している場合、その特性を利用して評価関数Ｑ（Ｗ_ＣＭＡ（ｍ））を最小化するように繰り返しウェイトを更新する。ウェイトの更新を繰り返すためには、ウェイト適用前の受信信号において所望信号を補足できる、すなわち信号対干渉電力比（ＳＩＲ）が０［ｄＢ］よりも大きい必要がある。

最適ウェイトを求めるためのアルゴリズムはいくつか存在する。ここでは、ＬＳ（Least-Squares）−ＣＭＡを用いる場合について説明する。ｐ＝１、ｑ＝２のＣＭＡの場合、ウェイトベクトルＷ_ＣＭＡ（ｍ）の更新式は次式（３）のように表される。

式（３）におけるδ（ｉ）とｙ（ｉ）とは次式（４）及び次式（５）で表される。また、式（４）におけるＡ^＊はＡの複素共役を表す。ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）は各信号のサンプル値を表すインデックスである。

ある時刻において受信信号をｎサンプル保持しておき、上記の式（３）〜式（５）による演算を所定のｍ回繰り返すことにより最適なウェイトベクトルＷ_ＣＭＡ（ｍ）を算出する。ウェイトベクトルＷ_ＣＭＡ（ｍ）を算出する際のウェイトベクトルＷ_ＣＭＡ（ｍ）の初期値は任意の値でよい。例えば初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）は次式（６）のように定める。

ウェイト算出部１０３は、上記のアルゴリズムなどを用いて最適化されたウェイトベクトルを算出する。ウェイト算出部１０３は、算出したウェイトベクトルの要素であるウェイトを乗算器１０４ａ及び１０４ｂそれぞれに出力する。乗算器１０４ａは、ウェイト算出部１０３から出力されたウェイトを、無線部１０２ａから出力された受信信号に乗算し、乗算結果を加算器１０５に出力する。乗算器１０４ｂは、乗算器１０４ａと同様に、ウェイト算出部１０３から出力されたウェイトを、無線部１０２ｂから出力された受信信号に乗算し、乗算結果を加算器１０５に出力する。

加算器１０５は、乗算器１０４ａ及び１０４ｂそれぞれから出力された乗算結果を加算し、加算結果を復調部１０６に出力する。復調部１０６は、各受信信号に対しウェイトを乗算して各乗算結果を加算合成するアレー処理により得られた信号に対して直交復調処理を行う。復調部１０６は、直交復調処理によりデマッピングされたシンボルを取得し、取得したシンボルに対して誤り訂正復号処理などを行うことにより、最終的なデータ系列を取得する。復調部１０６は、取得したデータ系列を出力する。

ウェイト算出部１０３は、定期的にウェイトの算出を行う。最適なウェイトを得るために要する時間は、ＣＭＡにおいては受信信号のサンプル数ｎと繰り返し回数ｍとに依存する。受信信号のＳＮＲ（Signal to Noise power Ratio）が低い場合ないしは多くの多値数をとる変調方式（１６ＱＡＭなど）を用いる場合、十分な干渉抑圧効果を得るために必要なサンプル数ｎと繰り返し回数ｍは増加する。

図１３は、アダプティブアレー受信装置９が行う受信動作を示すフローチャートである。アダプティブアレー受信装置９において受信動作が開始されると（ステップＳ１０１）、無線部１０２ａ及び１０２ｂそれぞれは、接続されたアンテナ１０１ａ及び１０１ｂで受信された信号に対して受信処理を行う。無線部１０２ａ及び１０２ｂは、受信処理で得られたベースバンドの受信信号をウェイト算出部１０３へ出力する（ステップＳ１０２）。

ウェイト算出部１０３は、公知のアダプティブアレーアルゴリズムを用いて、無線部１０２ａ及び１０２ｂから出力された受信信号に基づいてウェイトを算出し、算出したウェイトを乗算器１０４ａ及び１０４ｂへ出力する（ステップＳ１０３）。
乗算器１０４ａは、無線部１０２ａから出力された受信信号と、ウェイト算出部１０３から出力されたウェイトとを乗算し、乗算結果を加算器１０５へ出力する。また、乗算器１０４ｂは、無線部１０２ｂから出力された受信信号と、ウェイト算出部１０３から出力されたウェイトとを乗算し、乗算結果を加算器１０５へ出力する（ステップＳ１０４）。

加算器１０５は、乗算器１０４ａ及び１０４ｂにおいてウェイトが乗算された各受信信号を加算し、加算結果を復調部１０６へ出力する（ステップＳ１０５）。復調部１０６は、加算器１０５から出力された加算結果に対して復調処理を行うことによりデータ系列を取得し、取得したデータ系列を出力し（ステップＳ１０６）、受信処理を終了させる（ステップＳ１０７）。

以上のように構成されたアダプティブアレー受信装置９を用いることにより、干渉波が抑えられた所望信号を得ることができる。なお、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；ＯＦＤＭ）を用いる場合には、ステップＳ１０２において無線部１０２ａ及び１０２ｂが行う受信処理に、シンボルの先頭タイミングの検出や、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform；ＦＦＴ）におけるウィンドウ位置の検出、ガードインターバル（Guard Interval；ＧＩ）の除去、ＦＦＴ処理によるサブキャリアごとのデータへの変換が含まれる。また、ステップＳ１０３以降の各動作は、サブキャリアごとに行ってもよい。また、復調部１０６がベースバンドの受信信号への変換を行ってもよい。また、アレー処理はＩＦ信号に対して行ってもよい。

菊間信良、「アダプティブアンテナ技術」、オーム社、２００３年１０月

上記のように、ＣＭＡによるアダプティブアレーでは、ウェイトを含むウェイトベクトルを更新する際にウェイト適用前の受信信号において所望信号を補足できる状態、すなわちＳＩＲ＞０［ｄＢ］である必要がある。ＯＦＤＭを用い、サブキャリアごとにアレー処理を実施する際に伝搬路に周波数選択性がある場合や、伝搬路の特性の瞬時変動が激しい場合には、平均的にはＳＩＲ＞０［ｄＢ］が満たされている状態であっても、ある周波数成分において又はある瞬間においてＳＩＲ＞０［ｄＢ］が満たされない状態になる可能性がある。ＳＩＲ＞０［ｄＢ］が満たされない状態においてＣＭＡを適用すると、所望信号を抑圧してしまい干渉信号を抑圧できないという問題があった。

上記事情に鑑み、本発明は、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より低くなる状態が生じても、ＣＭＡの干渉抑圧性能を向上させることができる受信装置及び受信方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、複数の受信信号において受信電力の大きい受信信号に対する重みを大きくした前記複数の受信信号にそれぞれ乗算する複数のウェイトの初期値を定める初期ウェイト設定部と、複数の前記受信信号それぞれに対するウェイトを所定のアルゴリズムを用いて複数の前記受信信号と複数の前記ウェイトの初期値とに基づいて算出するウェイト算出部と、複数の前記受信信号それぞれに対応するウェイトを乗じた乗算結果が加算合成された信号を復調し、所望のデータ系列を取得する復調部とを備えることを特徴とする受信装置である。

また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記初期ウェイト設定部は、複数の前記受信信号の受信電力の比に基づいて複数の前記ウェイトの初期値を定めることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記初期ウェイト設定部は、前記復調部において正しいデータ系列を復調できなかった場合、定めた各ウェイトの初期値のうち値が最も大きいウェイトの値を０にし、前記ウェイト算出部は、前記初期ウェイト設定部が更新した各ウェイトの初期値を用いて前記受信信号それぞれに適用するウェイトを再度算出することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記初期ウェイト設定部は、前記受信信号の受信電力が最も大きい受信信号に対応するウェイトの初期値に１を割り当て、他の受信信号に対応するウェイトの初期値に０を割り当てることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記初期ウェイト設定部は、前記復調部において正しいデータ系列を復調できなかった場合、定めた各ウェイトの初期値において１を割り当てたウェイトに０を割り当て、複数の前記受信信号において当該ウェイトに対応する受信信号の次に受信電力が大きい受信信号に対するウェイトに１を割り当て、前記ウェイト算出部は、前記初期ウェイト設定部が更新した各ウェイトの初期値を用いて前記受信信号それぞれに適用するウェイトを再度算出することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記初期ウェイト設定部は、前記復調部において正しいデータ系列を復調できるまで、各ウェイトの初期値を更新することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、複数のアンテナを備える受信装置が行う受信方法であって、複数の受信信号において受信電力の大きい受信信号に対する重みを大きくした前記複数の受信信号にそれぞれ乗算する複数のウェイトの初期値を定める初期ウェイト設定ステップと、複数の前記受信信号それぞれに対するウェイトを所定のアルゴリズムを用いて複数の前記受信信号と複数の前記ウェイトの初期値とに基づいて算出するウェイト算出ステップと、複数の前記受信信号それぞれに対応するウェイトを乗じた乗算結果が加算合成された信号を復調し、所望のデータ系列を取得する復調ステップとを有することを特徴とする受信方法である。

本発明によれば、複数の受信信号のうち受信電力の大きい受信信号に対するウェイトの初期値を大きくして各受信信号に対するウェイトを算出する。受信電力が大きい受信信号は所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より大きい可能性が高いので、受信電力が大きい受信信号に対するウェイトの初期値を大きく定めて各ウェイトを算出することにより、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より低くなる状態が生じても、ＣＭＡの干渉抑圧性能を向上させることができる。

第１の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置１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アダプティブアレー受信装置１が行う受信動作を示すフローチャートである。第２の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置２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アダプティブアレー受信装置２が行う受信動作を示すフローチャートである。第３の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置３の構成を示すブロック図である。第３の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置３が行う受信動作を示すフローチャートである。第４に実施形態におけるアダプティブアレー受信装置４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アダプティブアレー受信装置４が行う受信動作を示すフローチャートである。第５の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置５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アダプティブアレー受信装置５が行う受信動作を示すフローチャートである。第４の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置４のシミュレーション結果を示す図である。アダプティブアレー受信装置９の構成例を示すブロック図である。アダプティブアレー受信装置９が行う受信動作を示すフローチャートである。

本発明の実施形態における受信装置としてのアダプティブアレー受信装置は、アンテナごとの受信信号の受信電力に基づいて、ウェイトを算出する際のウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める。このとき、アダプティブアレー受信装置は、ウェイトベクトルの初期値において、受信電力が大きい受信信号のアンテナに対応するウェイトを大きくする。これは、受信電力が大きい受信信号においては、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より大きい場合が多いことに基づいている。

ウェイトベクトルの初期値において、所望信号の受信レベルが大きい可能性が高い受信信号に対する重みを他の受信信号に対する重みより大きくすることで、より適切なウェイトが算出される可能性を高くする。このように、ウェイトベクトルの初期値を受信電力に基づいて定めることにより、干渉信号の受信電力が所望信号の受信電力より高くなる場合に所望信号を抑圧してしまう可能性を低減させ、ＣＭＡの干渉抑圧性能を向上させる。以下、図面を参照して、本発明の実施形態における受信装置及び受信方法を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置１の構成を示すブロック図である。同図に示すように、アダプティブアレー受信装置１は、アンテナ１０１ａ及び１０１ｂと、無線部１０２ａ及び１０２ｂと、初期ウェイト設定部１１１と、ウェイト算出部１１２と、乗算器１０４ａ及び１０４ｂと、加算器１０５と、復調部１０６とを備える。なお、アダプティブアレー受信装置１において、図１２に示したアダプティブアレー受信装置９が備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。

初期ウェイト設定部１１１は、無線部１０２ａ及び無線部１０２ｂから出力される各受信信号に基づいて、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める。初期ウェイト設定部１１１は、定めた初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）をウェイト算出部１１２に出力する。初期ウェイト設定部１１１は、各受信信号の受信電力を算出し、受信信号の受信電力が最も大きい受信信号に対応するウェイトに最も大きい値を割り当てた初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める。例えば、初期ウェイト設定部１１１は、受信電力が最も大きい受信信号に対応するウェイトに「１」を定め、他の受信信号に対応するウェイトに「０」を定める。或いは、初期ウェイト設定部１１１は、各受信信号の受信電力の比をウェイトに定めるようにしてもよい。例えば最小の受信電力の受信信号に対するウェイトに「１」を定め、他の受信信号に対するウェイトに、最小の受信電力に対する他の受信信号の受信電力の比を定める。

アダプティブアレー受信装置１が６本のアンテナを備え、３番目のアンテナに対応する受信信号の受信電力が最も大きく、受信電力が大きい方から順に、３番目、６番目、２番目、５番目、１番目、４番目である場合、初期ウェイト設定部１１１は、例えば
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［２，５，９，１，３，７］^Ｔ、
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［０，０，１，０，０，０］^Ｔ
のいずれかをウェイトベクトルの初期値に定める。なお、受信信号の受信電力の比に基づいてウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める際に、ウェイトベクトルの要素を正の整数以外の小数や分数などを用いて定めてもよい。また、初期ウェイトベクトルの要素は実数ではなく複素数であってもよい。その際、各要素の絶対値（の２乗）が受信電力の比となるように定めればよい。

ウェイト算出部１１２は、初期ウェイト設定部１１１が設定したウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）と、無線部１０２ａ及び１０２ｂが出力する各受信信号とに基づいて、各受信信号に対するウェイトを算出する。ウェイト算出部１１２は、公知のアルゴリズムを用いて、ＣＭＡを適用した際のウェイトを算出する。ウェイト算出部１１２は、算出したウェイトそれぞれを、当該ウェイトに対応する受信信号を入力する乗算器１０４ａ又は乗算器１０４ｂに出力する。

図２は、第１の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置１が行う受信動作を示すフローチャートである。アダプティブアレー受信装置１において受信動作が開始されると（ステップＳ１０１）、無線部１０２ａ及び１０２ｂそれぞれは、接続されたアンテナ１０１ａ及び１０１ｂで受信された信号に対して受信処理を行う。無線部１０２ａ及び１０２ｂは、受信処理で得られたベースバンドの受信信号を初期ウェイト設定部１１１とウェイト算出部１１２と乗算器１０４ａ及び１０４ｂへ出力する（ステップＳ１０２）。

初期ウェイト設定部１１１は、無線部１０２ａ及び１０２ｂそれぞれから出力された各受信信号の受信電力を取得する（ステップＳ１１３）。初期ウェイト設定部１１１は、各受信信号の受信電力に基づいてウェイトベクトルの初期値を設定し、ウェイトベクトルの初期値をウェイト算出部１１２に出力する（ステップＳ１１４）。

ウェイト算出部１１２は、公知のアダプティブアレーアルゴリズムを用いて、初期ウェイト設定部１１１から出力されたウェイトベクトルの初期値と無線部１０２ａ及び１０２ｂから出力された受信信号とに基づいてウェイトを算出する。ウェイト算出部１１２は、算出したウェイトを乗算器１０４ａ及び１０４ｂへ出力する（ステップＳ１１５）。

乗算器１０４ａは、無線部１０２ａから出力された受信信号と、ウェイト算出部１１２から出力されたウェイトとを乗算し、乗算結果を加算器１０５へ出力する。また、乗算器１０４ｂは、無線部１０２ｂから出力された受信信号と、ウェイト算出部１１２から出力されたウェイトとを乗算し、乗算結果を加算器１０５へ出力する（ステップＳ１０４）。

加算器１０５は、乗算器１０４ａ及び１０４ｂにおいてウェイトが乗算された各受信信号を加算し、加算結果を復調部１０６へ出力する（ステップＳ１０５）。
復調部１０６は、加算器１０５から出力された加算結果に対して復調処理を行うことによりデータ系列を取得し、取得したデータ系列を出力し（ステップＳ１０６）、受信処理を終了させる（ステップＳ１０７）。

以上のように構成されたアダプティブアレー受信装置１は、複数の受信信号のうち受信電力が高い受信信号に対する重みを大きくしたウェイトベクトルを初期値として各受信信号に対するウェイトを算出する。受信電力が高い受信信号では所望信号の受信信号レベルが干渉信号の受信信号レベルよりも高いことが多いので、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より低い受信信号に対する重みを低くしてウェイトを算出する可能性を高めることができる。このように、干渉信号の受信電力が所望信号の受信電力より高い受信信号のウェイト生成への寄与度を低くすることにより、ＣＭＡの干渉抑圧性能を向上させることができる。ここで、受信信号の寄与度とは、ウェイトベクトルの初期値を介して定められる、ウェイト最適化（受信信号の定包絡線化）のために用いられる各受信信号の割合のことである。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置２の構成を示すブロック図である。同図に示すように、アダプティブアレー受信装置２は、アンテナ１０１ａ及び１０１ｂと、無線部１０２ａ及び１０２ｂと、初期ウェイト設定部１２１と、ウェイト算出部１１２と、乗算器１０４ａ及び１０４ｂと、加算器１０５と、復調部１０６とを備える。なお、アダプティブアレー受信装置２において、図１に示したアダプティブアレー受信装置１又は図１２に示したアダプティブアレー受信装置９が備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。

初期ウェイト設定部１２１は、無線部１０２ａ及び無線部１０２ｂから出力される各受信信号に基づいて、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める。初期ウェイト設定部１２１は、定めた初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）をウェイト算出部１１２に出力する。初期ウェイト設定部１２１は、各受信信号の受信電力を算出し、受信信号の受信電力が最も大きい受信信号に対応するウェイトに最も大きい値を割り当てた初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める。例えば、初期ウェイト設定部１２１は、各受信信号の受信電力の比をウェイトに定める。

また、初期ウェイト設定部１２１は、復調部１０６から復調結果を取得する。復調結果は、加算器１０５から入力された加算結果に対する復調処理において復調部１０６が正しいデータ系列を取得できたか否かを示す情報である。初期ウェイト設定部１２１は、復調部１０６において正しいデータ系列が得られなかった場合、次回の受信動作に用いるウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。初期ウェイト設定部１２１は、正しいデータ系列が得られなかったときの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）において最も大きいウェイトを０に置換することで、初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。

また、初期ウェイト設定部１２１は、初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の更新回数を計数するカウンタｋを有している。初期ウェイト設定部１２１は、更新の都度カウンタｋの値を１増加させ、カウンタｋの値が初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の要素の数と一致した場合、カウンタｋの値を０にリセットする。なお、カウンタｋの初期値は０である。初期ウェイト設定部１２１は、カウンタｋの値を用いて、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の更新を行う。

ここで、初期ウェイト設定部１２１が行うウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の更新の一例を示す。アダプティブアレー受信装置１が６本のアンテナを備え、３番目のアンテナに対応する受信信号の受信電力が最も大きく、受信電力が大きい方から順に、３番目、６番目、２番目、５番目、１番目、４番目である場合、初期ウェイト設定部１２１は、以下のようにウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［２，５，９，１，３，７］^Ｔ；（ｋ＝０→ｋ＝１）
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［２，５，０，１，３，７］^Ｔ；（ｋ＝１→ｋ＝２）
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［２，５，０，１，３，０］^Ｔ；（ｋ＝２→ｋ＝３）
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［２，０，０，１，３，０］^Ｔ；（ｋ＝３→ｋ＝４）
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［２，０，０，１，０，０］^Ｔ；（ｋ＝４→ｋ＝５）
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［０，０，０，１，０，０］^Ｔ；（ｋ＝５→ｋ＝０）

図４は、第２の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置２が行う受信動作を示すフローチャートである。アダプティブアレー受信装置２において受信動作が開始されると（ステップＳ１０１）、無線部１０２ａ及び１０２ｂそれぞれは、接続されたアンテナ１０１ａ及び１０１ｂで受信された信号に対して受信処理を行う。無線部１０２ａ及び１０２ｂは、受信処理で得られたベースバンドの受信信号を初期ウェイト設定部１２１とウェイト算出部１１２と乗算器１０４ａ及び１０４ｂへ出力する（ステップＳ１０２）。

初期ウェイト設定部１２１は、無線部１０２ａ及び１０２ｂそれぞれから出力された各受信信号の受信電力を取得する（ステップＳ１１３）。初期ウェイト設定部１２１は、各受信信号の受信電力に基づいてウェイトベクトルの初期値を設定する（ステップＳ１１４）。

初期ウェイト設定部１２１は、設定したウェイトベクトルの初期値に含まれるウェイト（要素）のうち、値が大きい方から順にｋ個のウェイトの値を０に置換する。初期ウェイト設定部１２１は、ｋ個のウェイトの値を０にして得られたウェイトベクトルを初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）としてウェイト算出部１１２に出力する（ステップＳ１２１）。

ウェイト算出部１１２は、公知のアダプティブアレーアルゴリズムを用いて、初期ウェイト設定部１２１から出力されたウェイトベクトルの初期値と無線部１０２ａ及び１０２ｂから出力された受信信号とに基づいてウェイトを算出する。ウェイト算出部１１２は、算出したウェイトを乗算器１０４ａ及び１０４ｂへ出力する（ステップＳ１１５）。

加算器１０５は、乗算器１０４ａ及び１０４ｂにおいてウェイトが乗算された各受信信号を加算し、加算結果を復調部１０６へ出力する（ステップＳ１０５）。復調部１０６は、加算器１０５から出力された加算結果に対して復調処理を行うことによりデータ系列を取得し、取得したデータ系列を出力する（ステップＳ１０６）。

初期ウェイト設定部１２１は、復調部１０６から取得した復調結果に基づいて、正しいデータ系列を取得できたか否かを判定する（ステップＳ１２２）。正しいデータ系列を取得できた場合（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、初期ウェイト設定部１２１は、受信動作を終了させる（ステップＳ１０７）。

正しいデータ系列を取得できなかった場合（ステップＳ１２２：ＮＯ）、初期ウェイト設定部１２１は、カウンタｋの値を１増加させる（ステップＳ１２３）。初期ウェイト設定部１２１は、インクリメント後のカウンタｋの値が、ウェイトベクトルに含まれる全要素数と一致する否かを判定する（ステップＳ１２４）。

カウンタｋの値が全要素数と一致しない場合（ステップＳ１２４：ＮＯ）、初期ウェイト設定部１２１は、受信動作を終了させる（ステップＳ１０７）。
カウンタｋの値が全要素数と一致する場合（ステップＳ１２４：ＹＥＳ）、初期ウェイト設定部１２１は、カウンタｋの値を０にリセットし（ステップＳ１２５）、受信動作を終了させる（ステップＳ１０７）。

以上の受信動作により、アダプティブアレー受信装置２は、正しいデータ系列を復調できなかった場合に、次回の受信動作で用いるウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新して、受信信号に対して用いるウェイトの最適化を行う。正しいデータ系列を復調できる場合、すなわち最適なウェイトが得られている場合、アダプティブアレー受信装置２は、当該ウェイトの算出に用いたウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を使用し続ける。

第２の実施形態のアダプティブアレー受信装置２は、複数の受信信号のうち所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より大きい可能性が高い受信信号に対して、ウェイトを算出する際の寄与度を高くし、各受信信号に対するウェイトを算出する。このウェイトを用いて複数の受信信号からデータ系列を復調した際に正しいデータ系列が得られなかった場合には、ウェイトの算出において寄与度を最も高くした受信信号において干渉信号が支配的であったと見なす。次回の受信動作において、干渉信号が支配的と見なされた受信信号のウェイトベクトルの初期値における重みを低くすることにより、ＣＭＡの干渉抑圧性能を向上させることができる。

（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置３の構成を示すブロック図である。同図に示すように、アダプティブアレー受信装置３は、アンテナ１０１ａ及び１０１ｂと、無線部１０２ａ及び１０２ｂと、バッファ１３２ａ及び１３２ｂと、初期ウェイト設定部１３１と、ウェイト算出部１１２と、乗算器１０４ａ及び１０４ｂと、加算器１０５と、復調部１０６とを備える。なお、アダプティブアレー受信装置３において、図１、図３及び図１２に示したアダプティブアレー受信装置１、２及び９が備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。

バッファ１３２ａは、無線部１０２ａが出力する受信信号を記憶する。バッファ１３２ａは、初期ウェイト設定部１３１がウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新している間、記憶している受信信号を初期ウェイト設定部１３１、ウェイト算出部１１２及び乗算器１０４ａに供給する。バッファ１３２ｂは、バッファ１３２ａと同様に、無線部１０２ｂが出力する受信信号を記憶し、記憶している受信信号を初期ウェイト設定部１３１，ウェイト算出部１１２及び乗算器１０４ｂに供給する。また、バッファ１３２ａ及び１３２ｂは、少なくとも一度の受信動作において復調の対象となる受信信号を記憶できる記憶容量を有する。

初期ウェイト設定部１３１は、バッファ１３２ａ及び１３２ｂに記憶されている各受信信号に基づいて、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める。初期ウェイト設定部１３１は、定めた初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）をウェイト算出部１１２に出力する。初期ウェイト設定部１３１は、各受信信号の受信電力を算出し、受信信号の受信電力が最も大きい受信信号に対応するウェイトに最も大きい値を割り当てた初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める。例えば、初期ウェイト設定部１３１は、各受信信号の受信電力の比をウェイトに定める。

また、初期ウェイト設定部１３１は、復調部１０６から復調結果を取得する。初期ウェイト設定部１３１は、復調部１０６において正しいデータ系列が得られなかった場合、初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。初期ウェイト設定部１３１は、一回の受信動作において、正しいデータ系列が得られるまでウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。初期ウェイト設定部１３１は、正しいデータ系列が得られなかったときのウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）において最も大きいウェイトを０に置換することで、初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。

初期ウェイト設定部１３１は、初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の更新回数を計数するカウンタｋを有している。初期ウェイト設定部１３１は、更新の都度カウンタｋの値を１増加させ、カウンタｋの値が初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の要素の数と一致した場合、カウンタｋの値を０にリセットする。なお、カウンタｋの初期値は０である。初期ウェイト設定部１３１は、カウンタｋの値を用いて、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の更新を行う。

図６は、第３の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置３が行う受信動作を示すフローチャートである。アダプティブアレー受信装置３において受信動作が開始されると（ステップＳ１０１）、無線部１０２ａ及び１０２ｂそれぞれは、接続されたアンテナ１０１ａ及び１０１ｂで受信された信号に対して受信処理を行う。無線部１０２ａ及び１０２ｂは、受信処理で得られたベースバンドの受信信号をバッファ１３２ａ及び１３２ｂに出力して記憶させる（ステップＳ１０２）。

初期ウェイト設定部１３１は、バッファ１３２ａ及び１３２ｂそれぞれに記憶されている各受信信号の受信電力を取得する（ステップＳ１１３）。初期ウェイト設定部１３１は、各受信信号の受信電力に基づいてウェイトベクトルの初期値を設定する（Ｓ１１４）。

初期ウェイト設定部１３１は、設定したウェイトベクトルの初期値に含まれるウェイトのうち、値が大きい方から順にｋ個のウェイトの値を０に置換する。初期ウェイト設定部１３１は、ｋ個のウェイトの値を０にして得られたウェイトベクトルを初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）としてウェイト算出部１１２に出力する（ステップＳ１２１）。

ウェイト算出部１１２は、公知のアダプティブアレーアルゴリズムを用いて、初期ウェイト設定部１３１から出力されたウェイトベクトルの初期値と、バッファ１３２ａ及び１３２ｂそれぞれに記憶されている各受信信号とに基づいてウェイトを算出する。ウェイト算出部１１２は、算出したウェイトを乗算器１０４ａ及び１０４ｂへ出力する（ステップＳ１１５）。

乗算器１０４ａは、バッファ１３２ａに記憶されている受信信号と、ウェイト算出部１１２から出力されたウェイトとを乗算し、乗算結果を加算器１０５へ出力する。また、乗算器１０４ｂは、バッファ１３２ｂに記憶されている受信信号と、ウェイト算出部１１２から出力されたウェイトとを乗算し、乗算結果を加算器１０５へ出力する（ステップＳ１０４）。

初期ウェイト設定部１３１は、復調部１０６から取得した復調結果に基づいて、正しいデータ系列を取得できたか否かを判定する（ステップＳ１２２）。正しいデータ系列を取得できた場合（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、初期ウェイト設定部１３１は、受信動作を終了させる（ステップＳ１０７）。

正しいデータ系列を取得できなかった場合（ステップＳ１２２：ＮＯ）、初期ウェイト設定部１３１は、カウンタｋの値を１増加させる（ステップＳ１２３）。初期ウェイト設定部１３１は、インクリメント後のカウンタｋの値が、ウェイトベクトルに含まれる全要素数と一致する否かを判定する（ステップＳ１２４）。

カウンタｋの値が全要素数と一致しない場合（ステップＳ１２４：ＮＯ）、初期ウェイト設定部１３１は、処理をステップＳ１１４に戻して、ステップＳ１１４以降の処理を繰り返させる。これにより、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新して復調処理が再度行われる。
カウンタｋの値が全要素数と一致する場合（ステップＳ１２４：ＹＥＳ）、初期ウェイト設定部１３１は、カウンタｋの値を０にリセットし（ステップＳ１２５）、受信動作を終了させる（ステップＳ１０７）。

以上の受信動作により、アダプティブアレー受信装置３は、正しいデータ系列を復調できなかった場合にウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新して、受信信号に対して用いるウェイトの最適化を行う。アダプティブアレー受信装置３は、受信動作の都度、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の最適化を行うので、伝搬路の時間変動に対する追従性を高めることができる。

第３の実施形態のアダプティブアレー受信装置３は、複数の受信信号のうち所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より大きい可能性が高い受信信号に対して、ウェイトを算出する際の寄与度を高くし、各受信信号に対するウェイトを算出する。このウェイトを用いて複数の受信信号からデータ系列を復調した際に正しいデータ系列が得られなかった場合には、ウェイトの算出において寄与度を最も高くした受信信号において干渉信号が支配的であったと見なしてウェイトを更新し、再度復調を行う。復調により正しいデータ系列が得られるまで、干渉信号が支配的と見なされた受信信号のウェイトベクトルの初期値における重みを低くすることで、ＣＭＡの干渉抑圧性能を向上させることができる。

なお、第３の実施形態のアダプティブアレー受信装置３が行う受信動作において、ステップＳ１２４の判定において、ｋの値がウェイトベクトルの全要素数と一致しない場合、初期ウェイト設定部１３１は、処理をステップＳ１２１に戻してもよい。この場合、ステップＳ１２１では、初期ウェイト設定部１３１が現在のウェイトベクトルのウェイトのうち、最大のウェイトの値を０に置換する。

（第４の実施形態）
図７は、第４に実施形態におけるアダプティブアレー受信装置４の構成を示すブロック図である。同図に示すように、アダプティブアレー受信装置４は、アンテナ１０１ａ及び１０１ｂと、無線部１０２ａ及び１０２ｂと、初期ウェイト設定部１４１と、ウェイト算出部１１２と、乗算器１０４ａ及び１０４ｂと、加算器１０５と、復調部１０６とを備える。なお、アダプティブアレー受信装置４は、第２の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置２（図３）が備える初期ウェイト設定部１２１を初期ウェイト設定部１４１に代えた構成である。なお、アダプティブアレー受信装置４において、図３に示したアダプティブアレー受信装置２が備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。

初期ウェイト設定部１４１は、無線部１０２ａ及び無線部１０２ｂから出力される各受信信号に基づいて、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める。初期ウェイト設定部１４１は、定めた初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）をウェイト算出部１１２に出力する。初期ウェイト設定部１４１は、各受信信号の受信電力を算出し、受信信号の受信電力が最も大きい受信信号に対応するウェイトに１を割り当て、他のウェイトに０を割り当てた初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める。

また、初期ウェイト設定部１４１は、復調部１０６から復調結果を取得する。初期ウェイト設定部１４１は、復調部１０６において正しいデータ系列が得られなかった場合、次回の受信動作に用いるウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。初期ウェイト設定部１４１は、正しいデータ系列が得られなかったときの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）において１が割り当てられたウェイトを０に変更する。また、初期ウェイト設定部１４１は、値を０に変更したウェイトに対応する受信信号の次に受信電力が大きい受信信号に対応するウェイトに１を割り当てることで、初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。

また、初期ウェイト設定部１４１は、初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の更新回数を計数するカウンタｋを有している。初期ウェイト設定部１４１は、更新の都度カウンタｋの値を１増加させ、カウンタｋの値が初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の要素の数を超えた場合、カウンタｋの値を１にリセットする。なお、カウンタｋの初期値は１である。初期ウェイト設定部１４１は、カウンタｋの値を用いて、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の更新を行う。

ここで、初期ウェイト設定部１４１が行うウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の更新の一例を示す。アダプティブアレー受信装置１が６本のアンテナを備え、３番目のアンテナに対応する受信信号の受信電力が最も大きく、受信電力が大きい方から順に、３番目、６番目、２番目、５番目、１番目、４番目である場合、初期ウェイト設定部１２１は、以下のようにウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［０，０，１，０，０，０］^Ｔ；（ｋ＝１→ｋ＝２）
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［０，０，０，０，０，１］^Ｔ；（ｋ＝２→ｋ＝３）
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［０，１，０，０，０，０］^Ｔ；（ｋ＝３→ｋ＝４）
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［０，０，０，０，１，０］^Ｔ；（ｋ＝４→ｋ＝５）
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［１，０，０，０，０，０］^Ｔ；（ｋ＝５→ｋ＝６）
Ｗ_ＣＭＡ（０）＝［０，０，０，１，０，０］^Ｔ；（ｋ＝６→ｋ＝１）

図８は、第４の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置４が行う受信動作を示すフローチャートである。アダプティブアレー受信装置４において受信動作が開始されると（ステップＳ１０１）、無線部１０２ａ及び１０２ｂそれぞれは、接続されたアンテナ１０１ａ及び１０１ｂで受信された信号に対して受信処理を行う。無線部１０２ａ及び１０２ｂは、受信処理で得られたベースバンドの受信信号を初期ウェイト設定部１４１とウェイト算出部１１２と乗算器１０４ａ及び１０４ｂへ出力する（ステップＳ１０２）。

初期ウェイト設定部１４１は、無線部１０２ａ及び１０２ｂそれぞれから出力された各受信信号の受信電力を取得する（ステップＳ１１３）。初期ウェイト設定部１４１は、取得した受信電力のうち、ｋ番目に大きい受信電力に対応する受信信号に対するウェイトに１を割り当て、他のウェイトに０を割り当てたウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を設定する。初期ウェイト設定部１４１は、設定したウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）をウェイト算出部１１２に出力する（ステップＳ１３１）。

ウェイト算出部１１２は、公知のアダプティブアレーアルゴリズムを用いて、初期ウェイト設定部１４１から出力されたウェイトベクトルの初期値と無線部１０２ａ及び１０２ｂから出力された受信信号とに基づいてウェイトを算出する。ウェイト算出部１１２は、算出したウェイトを乗算器１０４ａ及び１０４ｂへ出力する（ステップＳ１１５）。

初期ウェイト設定部１４１は、復調部１０６から取得した復調結果に基づいて、正しいデータ系列を取得できたか否かを判定する（ステップＳ１２２）。正しいデータ系列を取得できた場合（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、初期ウェイト設定部１４１は、受信動作を終了させる（ステップＳ１０７）。

正しいデータ系列を取得できなかった場合（ステップＳ１２２：ＮＯ）、初期ウェイト設定部１４１は、カウンタｋの値を１増加させる（ステップＳ１２３）。初期ウェイト設定部１４１は、インクリメント後のカウンタｋの値が、ウェイトベクトルに含まれる全要素数を超えたか否かを判定する（ステップＳ１３２）。

カウンタｋの値が全要素数を超えていない場合（ステップＳ１３２：ＮＯ）、初期ウェイト設定部１４１は、受信動作を終了させる（ステップＳ１０７）。
カウンタｋの値が全要素数を超えている場合（ステップＳ１３２：ＹＥＳ）、初期ウェイト設定部１４１は、カウンタｋの値を１にリセットし（ステップＳ１３３）、受信動作を終了させる（ステップＳ１０７）。

以上の受信動作により、アダプティブアレー受信装置４は、正しいデータ系列を復調できなかった場合に、次回の受信動作で用いるウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新して、受信信号に対して用いるウェイトの最適化を行う。正しいデータ系列を復調できる場合、すなわち最適なウェイトが得られている場合、アダプティブアレー受信装置４は、当該ウェイトの算出に用いたウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を使用し続ける。

第４の実施形態のアダプティブアレー受信装置４は、複数の受信信号のうち所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より大きい可能性が高い受信信号を一つ用いるウェイトベクトルの初期値を定め、受信信号に適用するウェイトを算出する。このウェイトを用いて複数の受信信号からデータ系列を復調した際に正しいデータ系列が得られなかった場合には、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より大きい可能性が次に高い受信信号を一つ用いるウェイトベクトルの初期値に変更し、受信信号に適用するウェイトを算出する。すなわち、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より大きい受信信号に対する重みを大きくしたウェイトベクトルの初期値を用いて、受信信号に適用するウェイトを算出する。これにより、干渉信号の受信電力が所望信号の受信電力より高い受信信号が複数の受信信号に含まれる場合においても、ＣＭＡの干渉抑圧性能を向上させることができる。

（第５の実施形態）
図９は、第５の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置５の構成を示すブロック図である。同図に示すように、アダプティブアレー受信装置５は、アンテナ１０１ａ及び１０１ｂと、無線部１０２ａ及び１０２ｂと、バッファ１３２ａ及び１３２ｂと、初期ウェイト設定部１５１と、ウェイト算出部１１２と、乗算器１０４ａ及び１０４ｂと、加算器１０５と、復調部１０６とを備える。なお、アダプティブアレー受信装置５は、第３の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置３（図５）が備える初期ウェイト設定部１３１を初期ウェイト設定部１５１に代えた構成である。なお、アダプティブアレー受信装置５において、図５に示したアダプティブアレー受信装置３が備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。

初期ウェイト設定部１５１は、バッファ１３２ａ及び１３２ｂに記憶されている各受信信号に基づいて、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める。初期ウェイト設定部１５１は、定めた初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）をウェイト算出部１１２に出力する。初期ウェイト設定部１５１は、各受信信号の受信電力を算出し、受信信号の受信電力が最も大きい受信信号に対応するウェイトに１を割り当て、他のウェイトに０を割り当てた初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を定める。

また、初期ウェイト設定部１５１は、復調部１０６から復調結果を取得する。初期ウェイト設定部１５１は、復調部１０６において正しいデータ系列が得られなかった場合、初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。初期ウェイト設定部１５１は、一回の受信動作において、正しいデータ系列が得られるまでウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。初期ウェイト設定部１５１は、正しいデータ系列が得られなかったときの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）において１が割り当てられたウェイトを０に変更する。また、初期ウェイト設定部１５１は、値を０に変更したウェイトに対応する受信信号の次に受信電力が大きい受信信号に対応するウェイトに１を割り当てることで、初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新する。

また、初期ウェイト設定部１５１は、初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の更新回数を計数するカウンタｋを有している。初期ウェイト設定部１５１は、更新の都度カウンタｋの値を１増加させ、カウンタｋの値が初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の要素の数を超えた場合、カウンタｋの値を１にリセットする。なお、カウンタｋの初期値は１である。初期ウェイト設定部１５１は、カウンタｋの値を用いて、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の更新を行う。

図１０は、第５の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置５が行う受信動作を示すフローチャートである。アダプティブアレー受信装置５において受信動作が開始されると（ステップＳ１０１）、無線部１０２ａ及び１０２ｂそれぞれは、接続されたアンテナ１０１ａ及び１０１ｂで受信された信号に対して受信処理を行う。無線部１０２ａ及び１０２ｂは、受信処理で得られたベースバンドの受信信号をバッファ１３２ａ及び１３２ｂに出力して記憶させる（ステップＳ１０２）。

初期ウェイト設定部１５１は、バッファ１３２ａ及び１３２ｂそれぞれに記憶されている各受信信号の受信電力を取得する（ステップＳ１１３）。初期ウェイト設定部１５１は、取得した受信電力のうち、ｋ番目に大きい受信電力に対応する受信信号に対するウェイトに１を割り当て、他のウェイトに０を割り当てたウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を設定する。初期ウェイト設定部１５１は、設定したウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）をウェイト算出部１１２に出力する（ステップＳ１３１）。

ウェイト算出部１１２は、公知のアダプティブアレーアルゴリズムを用いて、初期ウェイト設定部１４１から出力されたウェイトベクトルの初期値と、バッファ１３２ａ及び１３２ｂそれぞれに記憶されている各受信信号とに基づいてウェイトを算出する。ウェイト算出部１１２は、算出したウェイトを乗算器１０４ａ及び１０４ｂへ出力する（ステップＳ１１５）。

初期ウェイト設定部１５１は、復調部１０６から取得した復調結果に基づいて、正しいデータ系列を取得できたか否かを判定する（ステップＳ１２２）。正しいデータ系列を取得できた場合（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、初期ウェイト設定部１５１は、受信動作を終了させる（ステップＳ１０７）。

正しいデータ系列を取得できなかった場合（ステップＳ１２２：ＮＯ）、初期ウェイト設定部１５１は、カウンタｋの値を１増加させる（ステップＳ１２３）。初期ウェイト設定部１５１は、インクリメント後のカウンタｋの値が、ウェイトベクトルに含まれる全要素数を超えたか否かを判定する（ステップＳ１３２）。

カウンタｋの値が全要素数を超えていない場合（ステップＳ１３２：ＮＯ）、初期ウェイト設定部１５１は、処理をステップＳ１３１に戻して、ステップＳ１３１以降の処理を繰り返させる。これにより、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新して復調処理が再度行われる。
カウンタｋの値が全要素数を超えている場合（ステップＳ１３２：ＹＥＳ）、初期ウェイト設定部１５１は、カウンタｋの値を１にリセットし（ステップＳ１３３）、受信動作を終了させる（ステップＳ１０７）。

以上の受信動作により、アダプティブアレー受信装置５は、正しいデータ系列を復調できなかった場合にウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）を更新して、受信信号に対して用いるウェイトの最適化を行う。アダプティブアレー受信装置５は、受信動作の都度、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ＣＭＡ（０）の最適化を行うので、伝搬路の時間変動に対する追従性を高めることができる。

第５の実施形態のアダプティブアレー受信装置５は、複数の受信信号のうち所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より大きい可能性が高い受信信号を一つ用いるウェイトベクトルの初期値を定め、受信信号に適用するウェイトを算出する。このウェイトを用いて複数の受信信号からデータ系列を復調した際に正しいデータ系列が得られなかった場合には、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より大きい可能性が次に高い受信信号を一つ用いるウェイトベクトルの初期値に変更して受信信号に適用するウェイトを算出し、再度復調を行う。復調により正しいデータ系列が得られるまで、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より大きい可能性が高い受信信号を一つ用いたウェイトベクトルの初期値を順に試す。これにより、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より低くなる状態が生じても、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より高い受信信号の重みを高くしてウェイトを算出することができ、ＣＭＡの干渉抑圧性能を向上させることができる。

ここで、第４の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置４の動作を、シミュレーション結果を用いて説明する。図１１は、第４の実施形態におけるアダプティブアレー受信装置４のシミュレーション結果を示す図である。シミュレーション条件として、所望信号１波に対し干渉波が１波到来するものとし、伝搬路は独立無相関レイリーフェージングチャネル、ＳＩＲ＝３ｄＢ、ＳＮＲ＝３０ｄＢ、ＣＭＡ処理を適用したシンボル数は１００、ＣＭＡの繰り返し回数は１０回である。同図において、横軸はＣＭＡ適用後のＳＩＮＲを示し、縦軸は累積分布関数（ＣＤＦ）の値を示す。同図には、複数の受信信号に対するアレー処理を行わずに加算合成を行った場合（アレー処理なし）、ＣＭＡのみのアレー処理を行った場合（ＣＭＡのみ）、２本、４本及び８本のアンテナを備え第４の実施形態で説明したアレー処理を行った場合（Ｎｒｘ＝２、Ｎｒｘ＝４、Ｎｒｘ＝８）それぞれのシミュレーション結果が示されている。

図１１に示すシミュレーション結果から、ウェイトベクトルの初期値を最適化することによりＳＩＮＲを改善できることが分かる。また、アンテナの本数が多いほど、ウェイトベクトルの初期値の最適化を施したアレー処理でＳＩＮＲを改善できる度合いが大きくなることが確認できる。

なお、上述した各実施形態において、２本のアンテナ１０１ａ及び１０１ｂを備えるアダプティブアレー受信装置の構成を示したが、アダプティブアレー受信装置が３本以上のアンテナを備えてもよい。その場合、アダプティブアレー受信装置は、アンテナごとに対応する無線部及び乗算器を備える。

また、上述した第２から第４の実施形態において、ウェイトベクトルの初期値を更新するか否かの決定に、正しいデータ系列を得られたか否かの復調結果を用いる構成を説明した。しかし、ウェイトベクトルの初期値を更新するか否かの決定に、受信品質を表す指標が予め定めた閾値以上であるか否かの判定結果を用いてもよい。受信品質を表す指標には、例えばデータの誤り率や、デジタル変調信号の品質を表すＥＶＭ（Error Vector Magnitude）などを用いる。

また、上述した各実施形態のアダプティブアレー受信装置は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）が適用された信号を受信し、ウェイトベクトルの初期値を設定してアレー処理を行い、アレー処理を施した受信信号からデータ系列を復調することも可能である。この場合、アダプティブアレー受信装置は、周波数成分（サブキャリア）ごとの初期ウェイト設定部、ウェイト算出部、乗算器及び加算器を備え、無線部は周波数成分ごとの受信信号を出力する。各初期ウェイト設定部は、対応する周波数成分のウェイトベクトルの初期値を設定し、ウェイト算出部は、対応する周波数成分の各受信信号に対するウェイトを算出する。すなわち、各実施形態において説明したアレー処理を周波数成分ごとに行う。これにより、所望信号の受信電力と干渉信号の受信電力との大小に周波数選択性があり、一部の周波数成分において、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力より小さい場合であっても、ＣＭＡの干渉抑圧性能を向上させることができる。

上述した実施形態におけるアダプティブアレー受信装置をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、アダプティブアレー受信装置が有する構成要素それぞれを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した構成要素の一部を実現するためのものであってもよく、更に前述した構成要素をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

ＣＭＡアダプティブアレーを適用した受信において、干渉信号の抑圧特性を向上させることが不可欠な用途にも適用できる。

１，２，３，４，５，９…アダプティブアレー受信装置
１０１ａ，１０１ｂ…アンテナ
１０２ａ、１０２ｂ…無線部
１０３，１１２…ウェイト算出部
１０４ａ，１０４ｂ…乗算器
１０５…加算器
１０６…復調部
１１１，１２１，１３１，１４１，１５１…初期ウェイト設定部
１３２ａ，１３２ｂ…バッファ

Claims

複数の受信信号において受信電力の大きい受信信号に対する重みを大きくした前記複数の受信信号にそれぞれ乗算する複数のウェイトの初期値を定める初期ウェイト設定部と、
複数の前記受信信号それぞれに対するウェイトを所定のアルゴリズムを用いて複数の前記受信信号と複数の前記ウェイトの初期値とに基づいて算出するウェイト算出部と、
複数の前記受信信号それぞれに対応するウェイトを乗じた乗算結果が加算合成された信号を復調し、所望のデータ系列を取得する復調部と
を備えることを特徴とする受信装置。
請求項１に記載の受信装置において、
前記初期ウェイト設定部は、
複数の前記受信信号の受信電力の比に基づいて複数の前記ウェイトの初期値を定める
ことを特徴とする受信装置。
請求項２に記載の受信装置において、
前記初期ウェイト設定部は、
前記復調部において正しいデータ系列を復調できなかった場合、定めた各ウェイトの初期値のうち値が最も大きいウェイトの値を０にし、
前記ウェイト算出部は、
前記初期ウェイト設定部が更新した各ウェイトの初期値を用いて前記受信信号それぞれに適用するウェイトを再度算出する
ことを特徴とする受信装置。
請求項１に記載の受信装置において、
前記初期ウェイト設定部は、
前記受信信号の受信電力が最も大きい受信信号に対応するウェイトの初期値に１を割り当て、他の受信信号に対応するウェイトの初期値に０を割り当てる
ことを特徴とする受信装置。
請求項４に記載の受信装置において、
前記初期ウェイト設定部は、
前記復調部において正しいデータ系列を復調できなかった場合、定めた各ウェイトの初期値において１を割り当てたウェイトに０を割り当て、複数の前記受信信号において当該ウェイトに対応する受信信号の次に受信電力が大きい受信信号に対するウェイトに１を割り当て、
前記ウェイト算出部は、
前記初期ウェイト設定部が更新した各ウェイトの初期値を用いて前記受信信号それぞれに適用するウェイトを再度算出する
ことを特徴とする受信装置。
請求項３又は請求項５に記載の受信装置において、
前記初期ウェイト設定部は、
前記復調部において正しいデータ系列を復調できるまで、各ウェイトの初期値を更新する
ことを特徴とする受信装置。
複数のアンテナを備える受信装置が行う受信方法であって、
複数の受信信号において受信電力の大きい受信信号に対する重みを大きくした前記複数の受信信号にそれぞれ乗算する複数のウェイトの初期値を定める初期ウェイト設定ステップと、
複数の前記受信信号それぞれに対するウェイトを所定のアルゴリズムを用いて複数の前記受信信号と複数の前記ウェイトの初期値とに基づいて算出するウェイト算出ステップと、
複数の前記受信信号それぞれに対応するウェイトを乗じた乗算結果が加算合成された信号を復調し、所望のデータ系列を取得する復調ステップと
を有することを特徴とする受信方法。