JP4476879B2 - 空間多重伝送用受信方法及び装置 - Google Patents
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Description
図5に従来の直交波周波数分割多重方式を用いた受信装置の構成を示す。符号900はアンテナ素子、910はAGC(Automatic Gain Control)、920はA/D(アナログ/デジタル)変換装置、930は信号取得点決定装置、940はFFT(フーリエ変換)装置、950は伝達係数推定装置、960は伝達係数等化装置、970は既知信号位相検出装置、980は位相回転量補正装置、990はサブキャリア復号装置である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、空間分割多重方式を用い、信号間干渉が存在し、伝達係数の推定タイミングのずれによる位相ずれが生じる場合においても位相回転を補償することを可能とする、空間多重伝送用受信方法および空間多重伝送用受信装置を提供することを目的とする。
ここで受信信号Xi’から既知信号を用いて伝達係数行列の推定を行うと、(6)式を用いて一次推定伝達係数行列は
su=(su,1 , su,2 , ・・・ , su,N)Tとする。このときu番目のサブキャリアについて(10)式より得られる復号信号su’(t)=(su,1’(t) , su,2’(t) , ・・・ , su,N’(t))Tは、
また、(16)式以下、位相回転量の推定を信号点の位相θを用いて説明したが、重みを用いた平均化などの処理は、exp(−jφ)等で表せる位相回転に対応する演算子を同様に用いることができる。
また、複数の送信装置がそれぞれ複数の送信素子を持っている場合において、それぞれのアンテナから独立の信号系列を送信したり、指向性制御による送信を行ったりした場合においても、それぞれの信号系列から既知信号が予め送信され、伝達係数が既知であれば、同様の処理を行うことができる。
110−1、110−2〜110−M…AGC
120−1、120−2〜120−M…A/D変換装置
130…信号取得点決定装置
140…FFT装置
150…伝達係数行列一次推定装置
160…空間分割多重復号装置
170−1〜170−N…既知信号位相検出装置
171…位相回転補正量算出装置
180…共通位相回転量補正装置
181−1〜181−M…信号系列間位相差補正装置
190…サブキャリア復号装置
900…アンテナ素子
910…AGC
920…A/D変換装置
930…信号取得点決定装置
940…FFT装置
950…伝達係数推定装置
960…伝達係数等価装置
970…既知信号位相検出装置
980…位相回転量補正装置
990…サブキャリア復号装置
Claims (8)
- 受信装置に複数のアンテナ素子を備え、直交波周波数分割多重方式を用い、同一時間、同一周波数で複数の送信装置から送信される信号系列を受信し復号を行う際の信号点の位相回転を補償する方法であって、
送信装置から複数の送信タイミングにおいて送信された既知信号を受信し、送信装置と受信装置との間の位相のずれを含む伝達係数行列を推定する一次推定伝達係数行列を算出し、前記一次推定伝達係数行列を用いて受信信号の復号を行い、前記復号された信号に含まれる同一時間もしくは複数の時間で受信された直交波周波数多重方式の特定の周波数帯に用いられる既知信号から全信号系列の瞬時位相補正量を算出し、前記瞬時位相補正量を用いて全信号系列の位相回転の時間変動の補正を行う過程を有することを特徴とする空間多重伝送用受信方法。 - 請求項1に記載の空間多重伝送用受信方法において、
同時に受信された信号系列の同期が完全にとれていない場合に、複数の受信タイミングの受信信号に含まれる既知信号から各信号系列の位相回転量を算出し、前記各信号系列の位相回転量の前記瞬時位相補正量からの差を位相回転補正量として算出し、前記位相回転補正量を用いて各信号系列の位相回転補正を行う過程を有することを特徴とする空間多重伝送用受信方法。 - 直交波周波数分割多重方式を用い同一時間に送信されたN個の信号系列の送信信号を、M個のアンテナ素子から同一時間に得られるM個の受信信号によって復号を行う空間多重伝送用受信装置において、
前記各アンテナ素子に接続され、アナログ/デジタル変換を行うA/D変換装置と、
前記A/D変換装置に接続され、得られたデータのサンプリング同期のための既知信号から直交波周波数分割多重方式のOFDM信号の取得点を決定する信号取得点決定装置と、
前記OFDM信号にフーリエ変換を行い、各周波数帯の信号を算出するFFT装置と、
前記FFT装置に接続され、前記OFDM信号に含まれる伝達係数行列推定のためのOFDM既知信号から一次推定伝達係数行列を算出する伝達係数行列一次推定装置と、
前記伝達係数行列一次推定装置に接続され、前記一次推定伝達係数行列を用いて、同一時間に受信されたM個のOFDM信号について復号を行い、各信号系列に含まれる既知信号の復号結果を出力するとともに、所望データ信号の復号結果を出力する空間分割多重復号装置と、
各信号系列に対応して設けられ、前記空間分割多重復号装置から入力された各信号系列の既知信号の復号結果から、各信号系列の所定の時間における位相回転量を算出し、その結果を出力する既知信号位相検出装置と、
前記既知信号位相検出装置に接続され、入力された各信号系列の所定の時間における位相回転量から、全信号系列の位相回転量を算出して出力するとともに、入力された各信号系列の複数のシンボルタイミングにおける位相回転量を平均することにより各信号系列の位相回転量を算出し、前記算出した各信号系列の位相回転量の前記全信号系列の位相回転量からの差を出力する位相回転補正量算出装置と、
前記空間分割多重復号装置から入力された所望データ信号の復号結果に対し、前記位相回転補正量算出装置から入力された、前記所望データ信号の復号結果に対応する時間での全信号系列の位相回転量を元に信号点の補正を行い、一次補正復号結果を出力する共通位相回転量補正装置と、
前記共通位相回転量補正装置から入力された一次補正復号結果に対し、前記位相回転補正量算出装置から入力された、前記各信号系列の位相回転量の前記全信号系列の位相回転量からの差を元に信号点の補正を行い、二次補正復号結果を出力する信号系列間位相差補正装置と、
前記信号系列間位相差補正装置に接続され、入力された二次補正復号結果の信号点から、所望ビットデータを算出するサブキャリア復号装置と、
を備えたことを特徴とする空間多重伝送用受信装置。 - 前記既知信号位相検出装置は、入力された複数のシンボルタイミングの位相回転量から決定された全信号系列の位相回転量から、位相の時間変化量の推定値を算出し、時間的に位相回転量の変化が生じないように所定のシンボルタイミングにおける全信号系列の位相回転量を決定し、前記共通位相回転量補正装置に出力することを特徴とする請求項3に記載の空間多重伝送用受信装置。
- 前記既知信号位相検出装置は、入力された複数のシンボルタイミングの位相回転量から決定された全信号系列の位相回転量から、与えられた関数にフィッティングを行い、位相の時間変化量を算出し、位相回転が生じないように所定のシンボルタイミングにおける全信号系列の位相回転量を決定し、前記共通位相回転量補正装置に出力することを特徴とする請求項3に記載の空間多重伝送用受信装置。
- 前記空間分割多重復号装置は、前記一次推定伝達係数行列を用いて、同一時間に受信されたM個のOFDM信号について復号を行い、各信号系列に含まれる既知信号の復号結果および前記一次推定伝達係数行列に対して推定値として与えられる既知信号の確からしさを前記既知信号位相検出装置に出力するとともに、所望データ信号の復号結果を前記共通位相回転量補正装置に出力し、
前記既知信号位相検出装置は、入力された既知信号の復号結果とその確からしさから既知信号の復号結果について重み付けもしくは選択を行い、各信号系列の位相回転量を決定し、前記位相回転補正量算出装置にその結果と確からしさを出力し、
前記位相回転補正量算出装置は、前記既知信号位相検出装置から入力された各信号系列の位相回転量とその確からしさをもとに、重み付けもしくは選択を行い、全信号系列の位相回転量を算出し、前記共通位相回転量補正装置に出力し、入力された各信号系列の複数のシンボルタイミングにおける位相回転量について、入力された確からしさをもとに重み付けもしくは選択を行い、前記全信号系列の位相回転量からの差を算出し、前記信号系列間位相差補正装置に出力することを特徴とする請求項3または4に記載の空間多重伝送用受信装置。 - 伝搬環境に最適となる送信ウェイトを求める場合を含む実際の伝搬環境を表す伝達係数行列を用いる場合に、前記一次推定伝達係数行列に対し、前記位相回転補正量算出装置で得られた各信号系列の位相回転量と全信号系列の位相回転量の差を用いて補正を行うことで得られる伝達係数行列を用いることを特徴とする請求項3から5のいずれかの項に記載の空間多重伝送用受信装置。
- 伝搬環境に最適となる送信ウェイトを求める場合を含む実際の伝搬環境を表す伝達係数行列を用いる場合に、前記一次推定伝達係数行列に対し、前記位相回転補正量算出装置で得られた全信号系列の位相回転量から得られる時間的位相変化量と前記一次推定伝達係数行列の算出を行ったシンボルタイミングから得られる位相変化量を用いて補正を行うことで得られる伝達係数行列を用いることを特徴とする請求項3から5のいずれかの項に記載の空間多重伝送用受信装置。
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