JP4743629B2

JP4743629B2 - アダプティブアレーアンテナ受信装置

Info

Publication number: JP4743629B2
Application number: JP2006241324A
Authority: JP
Inventors: 一人矢野; 昌俊安; 眞太郎丸
Original assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Current assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2026-09-06
Also published as: JP2008066948A

Description

この発明は、アダプティブアレーアンテナ受信装置に関するものである。

高速無線伝送システムとして、無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）の普及が進んでいる。無線ＬＡＮの規格のうち、ＩＥＥＥ８０２．１１ａおよびｇにおいては、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式が変調方式として採用されている。また、ＯＦＤＭ方式は、一部でサービスが開始されている地上波デジタル放送において採用されている。

ＯＦＤＭは、直交する多数のキャリアを用いた変調方式であり、マルチキャリアディジタル変調方式の一種である。そして、ＯＦＤＭは、周波数利用効率が比較的良好であり、ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）による変復調処理が可能である等の多くの特徴を有する。

各キャリアは、周波数選択性フェージングに対して低い伝送レートに設定されているので、１つのキャリアをみるとフラットフェージングとなる。また、遅延波の影響を軽減するために、各ＯＦＤＭシンボルの先頭にガード区間が設定されている。そのため、特に、マルチパス環境において、単一キャリア方式に対して優れた性能を発揮する。

一方、アダプティブアレーアンテナは、干渉波を抑圧することで、良好な通信品質を確保するシステムとして知られている。その動作原理の１つであるＭＭＳＥ（ＭｉｎｉｍｕｍＭｅａｎＳｑｕａｒｅＥｒｒｏｒ）アダプティブアレーアンテナは、受信側で用意する参照信号と実際のアレー出力信号との誤差信号を最小にすることによって最適なウェイトを決定するシステムである。厳密には、参照信号として所望波そのものを必要とするが、実際には、所望信号の性質（周波数帯域、変調方式等）に関する予備知識があるので、アレーの合成出力信号を処理することによって適切な参照信号を得ることができる。

このようなウェイトを最適化する方法として、ＯＦＤＭシンボルからヘッドガードインターバルおよびテイルガードインターバルを抽出し、その抽出したヘッドガードインターバルがテイルガードインターバルに一致するようにウェイトを最適化することを５〜６個のＯＦＤＭシンボル区間にわたって行ない、ウェイトを最終的に最適化させる方法が提案されている（非特許文献１）。
堀智、菊間信良、稲垣直樹，"ＯＦＤＭにおけるガード区間を利用したＭＭＳＥ）アダプティブアレー"，電子情報通信学会論文誌ＢＶｏｌ．Ｊ８５−ＢＮｏ．９ｐｐ．１６０８−１６１５２００２年９月

しかし、非特許文献１に記載された方法では、１つのシンボル区間においてヘッドガードインターバルがテイルガードインターバルに一致するように調整したウェイトを次のシンボル区間におけるウェイトの調整に用いるため、ウェイトが最終的に最適化されるのに長時間を要するという問題がある。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、受信処理が開始されるまでにウェイトの最適化を完了するアダプティブアレーアンテナ受信装置を提供することである。

この発明によれば、アダプティブアレーアンテナ受信装置は、送信データが格納された複数のデータ区間を含む送信信号を受信処理するアダプティブアレーアンテナ受信装置であって、アレーアンテナと、ウェイト制御器と、信号処理手段とを備える。アレーアンテナは、複数のアンテナ素子によって複数の受信信号を受信する。ウェイト制御器は、複数のデータ区間のうちの１つのデータ区間に含まれ、かつ、同一波形からなる第１および第２の信号の受信信号に基づいて、複数の受信信号から信号電力対干渉電力比または信号電力対雑音電力比を最大化した合成受信信号を生成するための複数のウェイトを複数のデータ区間の受信信号の受信処理が開始されるまでに最適化させる。信号処理手段は、ウェイト制御器によって最適化された複数のウェイトを用いて複数のデータ区間の受信信号を処理し、復調信号を出力する。そして、ウェイト制御器は、複数のウェイトが乗算される前の第１の信号の受信信号を複数のウェイトが乗算された後の第２の信号の受信信号に近づける複数のウェイトの好適化処理を繰り返し行い、複数のウェイトを最適化させる。

好ましくは、送信信号は、アレーアンテナにおける受信特性を調整するためのプリアンブルを更に含む。ウェイト制御器は、プリアンブルの受信信号および１つのデータ区間の受信信号を用いて好適化処理を繰り返し行なう。

好ましくは、アダプティブアレーアンテナ受信装置は、干渉波検出器を更に備える。干渉波検出器は、複数の受信信号に対する干渉波の発生および／または消滅を検出する。ウェイト制御器は、干渉波検出器が干渉波の発生および／または消滅を検出すると、好適化処理を繰り返し行なう。

この発明においては、複数のアンテナ素子によって受信された受信信号の受信処理が開始されるまでに、１つのデータ区間に含まれる同一波形を有する第１および第２の信号の受信信号に基づいて、受信信号から信号電力対干渉電力比または信号電力対雑音電力比を最大化した合成受信信号を生成するための複数のウェイトの好適化処理が繰り返し行なわれ、その好適化処理が行なわれた複数のウェイトを用いて受信信号の受信処理が行なわれる。

従って、この発明によれば、受信処理が開始されるまでにウェイトの最適化を完了して受信信号の受信処理を行なうことができる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるアダプティブアレーアンテナ受信装置の構成を示す概略ブロック図である。この発明の実施の形態１によるアダプティブアレーアンテナ受信装置１００は、アレーアンテナ１０と、バッファ２０と、乗算器３１〜３Ｍ（Ｍは２以上の整数）と、加算器４０と、テイル検出器５０と、ヘッド検出器６０と、ウェイト制御器７０と、ＧＩ（ＧｕａｒｄＩｎｔｅｒｖａｌ）除去器８０と、ＦＦＴ９０と、チャネル推定器１１０と、復調器１２０とを備える。

アレーアンテナ１０は、Ｍ個のアンテナ素子１〜Ｍからなる。そして、アレーアンテナ１０は、到来する電波をアンテナ素子１〜Ｍによって受信し、Ｍ個の受信信号ＲＳ＿１〜ＲＳ＿Ｍをバッファ２０へ出力する。

バッファ２０は、アレーアンテナ１０からのＭ個の受信信号ＲＳ＿１〜ＲＳ＿Ｍを、一定時間、保持するとともに、その保持したＭ個の受信信号ＲＳ＿１〜ＲＳ＿Ｍをテイル検出器５０へ出力し、その保持したＭ個の受信信号ＲＳ＿１〜ＲＳ＿ＭをそれぞれＭ個の乗算器３１〜３Ｍへ出力する。

乗算器３１〜３Ｍは、バッファ２０からＭ個の受信信号ＲＳ＿１〜ＲＳ＿Ｍを受け、ウェイト制御器７０からＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）を受ける。なお、ｉは、ｉ＝０，１，２，３，・・・からなり、Ｍ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）を後述する方法によって好適化する好適化処理の回数を表す。そして、乗算器３１〜３Ｍは、それぞれ、受信信号ＲＳ＿１〜ＲＳ＿Ｍとウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）とをそれぞれ乗算し、その乗算結果ＲＳ＿１＊ｗ_１（ｉ）〜ＲＳ＿Ｍ＊ｗ_Ｍ（ｉ）を加算器４０へ出力する。

加算器４０は、乗算器３１〜３ＭからＭ個の乗算結果ＲＳ＿１＊ｗ_１（ｉ）〜ＲＳ＿Ｍ＊ｗ_Ｍ（ｉ）を受け、その受けたＭ個の乗算結果ＲＳ＿１＊ｗ_１（ｉ）〜ＲＳ＿Ｍ＊ｗ_Ｍ（ｉ）を加算して合成出力信号ＲＳを生成する。そして、加算器４０は、その生成した合成出力信号ＲＳをヘッド検出器６０およびＧＩ除去器８０へ出力する。

テイル検出器５０は、バッファ２０からＭ個の受信信号ＲＳ＿１〜ＲＳ＿Ｍを受け、その受けたＭ個の受信信号ＲＳ＿１〜ＲＳ＿ＭからＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍを検出し、その検出したＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍをウェイト制御器７０へ出力する。

ヘッド検出器６０は、加算器４０から合成出力信号ＲＳを受け、その受けた合成出力信号ＲＳからヘッド信号ＲＳｈ（ｉ）を検出する。そして、ヘッド検出器６０は、その検出したヘッド信号ＲＳｈ（ｉ）をウェイト制御器７０へ出力する。

ウェイト制御器７０は、テイル検出器５０からＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍを受け、ヘッド検出器６０からヘッド信号ＲＳｈ（ｉ）を受ける。そして、ウェイト制御器７０は、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿ＭとＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）との重み付き合成結果とヘッド信号ＲＳｈ（ｉ）との二乗誤差が最小になるようにＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）を調整し、その調整したＭ個のウェイトｗ_１（ｉ＋１）〜ｗ_Ｍ（ｉ＋１）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ出力する。

その後、ウェイト制御器７０は、Ｍ個のウェイトｗ_１（ｉ＋１）〜ｗ_Ｍ（ｉ＋１）を用いて合成された合成出力信号ＲＳから検出されたヘッド信号ＲＳｈ（ｉ＋１）を受け、その受けたヘッド信号ＲＳｈ（ｉ＋１）と合成テイル信号ＲＳｔとの二乗誤差が最小となるようにＭ個のウェイトｗ_１（ｉ＋１）〜ｗ_Ｍ（ｉ＋１）を調整し、その調整したＭ個のウェイトｗ_１（ｉ＋１）〜ｗ_Ｍ（ｉ＋１）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ出力する。

ウェイト制御器７０は、調整したＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）を反映した合成出力信号ＲＳから検出されたヘッド信号ＲＳｈ（ｉ）を用いてＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）の調整を基準回数（例えば、５〜６回）だけ繰り返す。これにより、Ｍ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）は、最適化する。

ＧＩ除去器８０は、加算器４０から合成出力信号ＲＳを受け、その受けた合成出力信号ＲＳからガードインターバルを除去し、ガードインターバルが除去された合成出力信号ＲＳをＦＦＴ９０へ出力する。ＦＦＴ９０は、ＧＩ除去器８０から受けた合成出力信号ＲＳに対して高速フーリエ変換を施し、高速フーリエ変換後の合成出力信号ＲＳをチャネル推定器１１０および復調器１２０へ出力する。

チャネル推定器１１０は、ＦＦＴ９０から受けた合成出力信号ＲＳに基づいて、各パイロットサブキャリア（ＰＳＣ：ＰｉｌｏｔＳｕｂ−Ｃａｒｒｉｅｒ）ごとに伝搬路変動を推定するとともに、その推定した伝搬路変動に基づいて、パイロットサブキャリア間に存在する複数のサブキャリアを一次補間する。そして、チャネル推定器１１０は、推定した伝搬路変動と、一次補間の結果とを復調器１２０へ出力する。

復調器１２０は、ＦＦＴ９０から受けた合成出力信号ＲＳと、チャネル推定器１１０から受けた伝搬路変動および一次補間の結果に基づいて、合成出力信号ＲＳを復調し、復調信号を出力する。

図２は、図１に示すアダプティブアレーアンテナ受信装置１００が受信の対象とするデータの単位を示すタイムスロットの構成図である。タイムスロットＴＳＬは、プリアンブルＰＲＥと、ペイロードＰＬＤとを含む。

プリアンブルＰＲＥは、タイムスロットＴＳＬの先頭に設けられている。そして、プリアンブルＰＲＥは、同じ信号が２回以上連続して書き込まれており、アレーアンテナ１０における利得等の受信特性を調整するために用いられる。

ペイロードＰＬＤは、ｎ（ｎは２以上の整数）個のシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎからなる。ｎ個のシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎの各々は、ＧＩと、データとを含む。ＧＩは、各シンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎの先頭に設けられる。

図３は、図２に示す１つのシンボルを示す概念図である。ＧＩは、データの後尾のテイル（Ｔａｉｌ）をコピーした波形からなる。１つのシンボルは、シンボル長ＳＹＭＬを有し、データは、有効シンボル長ＳＹＭＥＬを有する。このように、１つのシンボルは、データの後尾のテイル（Ｔａｉｌ）と同じ波形からなるＧＩを先頭に含む。

上述したように、データは、ｎ個のシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎに格納されてタイムスロットＴＳＬを単位として送受信される。従って、アダプティブアレーアンテナ受信装置１００は、各々がデータを含むｎ個のシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎを有するタイムスロットＴＳＬを受信の対象とする。

図４は、Ｍ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）の最適化方法を説明するための図である。アレーアンテナ１０は、アンテナ素子１〜Ｍによって１つのタイムスロットＴＳＬを受信し、ｎ個のシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎに対する受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）をバッファ２０へ順次出力する。この場合、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）は、それぞれ、シンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎの受信信号である。

バッファ２０は、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）をアレーアンテナ１０から順次受け、アレーアンテナ１０から最初に受けた受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）を乗算器３１〜３Ｍおよびテイル検出器５０へ出力する。そして、バッファ２０は、Ｍ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）がウェイト制御器７０によって最適化される一定時間Ｔｃｏｎｓｔだけ受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）を保持し、一定時間Ｔｃｏｎｓｔが経過すると、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）を乗算器３１〜３Ｍへ順次出力する。

乗算器３１〜３Ｍは、Ｍ個のウェイトの初期値ｗ_１（０）〜ｗ_Ｍ（０）をウェイト制御器７０から受け、バッファ２０から受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）をそれぞれ受ける。そして、乗算器３１〜３Ｍは、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）にそれぞれＭ個のウェイトの初期値ｗ_１（０）〜ｗ_Ｍ（０）を乗算し、その乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（０）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（０）を加算器４０へ出力する。

加算器４０は、乗算器３１〜３Ｍからそれぞれ乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（０）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（０）を受け、その受けた乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（０）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（０）を加算して合成出力信号ＲＳ（０）を生成する。そして、加算器４０は、合成出力信号ＲＳ（０）をヘッド検出器６０へ出力する。

テイル検出器５０は、バッファ２０から受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）を受け、その受けた受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）からそれぞれテイル信号ＲＳｔ＿１（１）〜ＲＳｔ＿Ｍ（１）を検出する。そして、テイル検出器５０は、その検出したテイル信号ＲＳｔ＿１（１）〜ＲＳｔ＿Ｍ（１）をウェイト制御器７０へ出力する。また、ヘッド検出器６０は、合成出力信号ＲＳ（０）からヘッド信号ＲＳｈ（０）を検出し、その検出したヘッド信号ＲＳｈ（０）をウェイト制御器７０へ出力する。

ウェイト制御器７０は、テイル検出器５０からテイル信号ＲＳｔ＿１（１）〜ＲＳｔ＿Ｍ（１）を受け、ヘッド検出器６０からヘッド信号ＲＳｈ（０）を受ける。そして、ウェイト制御器７０は、テイル信号ＲＳｔ＿１（１）〜ＲＳｔ＿Ｍ（１）を合成して合成テイル信号ＲＳｔを生成する。これによって、図４に示すシンボルＳＹＭ１からヘッド信号ＲＳｈおよび合成テイル信号ＲＳｔが抽出される。なお、合成テイル信号ＲＳｔは、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿ＭとＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）との重み付け合成により生成される。

そうすると、ウェイト制御器７０は、抽出したヘッド信号ＲＳｈ（０）および合成テイル信号ＲＳｔに基づいて、ヘッド信号ＲＳｈ（０）と合成テイル信号ＲＳｔとの二乗誤差が最小になるようにＭ個のウェイトｗ_１（１）〜ｗ_Ｍ（１）を演算し、その演算したＭ個のウェイトｗ_１（１）〜ｗ_Ｍ（１）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ出力する。

そして、乗算器３１〜３Ｍは、ウェイト制御器７０からＭ個のウェイトｗ_１（１）〜ｗ_Ｍ（１）を受けると、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）にそれぞれＭ個のウェイトｗ_１（１）〜ｗ_Ｍ（１）を乗算し、その乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（１）を加算器４０へ出力する。

加算器４０は、乗算器３１〜３Ｍからそれぞれ乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（１）を受け、その受けた乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（１）を加算して合成出力信号ＲＳ（１）を生成する。そして、加算器４０は、合成出力信号ＲＳ（１）をヘッド検出器６０へ出力する。ヘッド検出器６０は、合成出力信号ＲＳ（１）からヘッド信号ＲＳｈ（１）を検出し、その検出したヘッド信号ＲＳｈ（１）をウェイト制御器７０へ出力する。

ウェイト制御器７０は、ヘッド検出器６０からヘッド信号ＲＳｈ（１）を受けると、ヘッド信号ＲＳｈ（１）と合成テイル信号ＲＳｔとの二乗誤差が最小になるようにＭ個のウェイトｗ_１（２）〜ｗ_Ｍ（２）を演算し、その演算したＭ個のウェイトｗ_１（２）〜ｗ_Ｍ（２）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ出力する。

以後、ウェイト制御器７０は、ヘッド信号ＲＳｈ（ｉ）と合成テイル信号ＲＳｔとの二乗誤差が最小になるようにＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）を演算する好適化処理を基準回数ｉ＿ｓｔｄ（例えば、５〜６回）だけ繰り返す。そして、ウェイト制御器７０は、Ｍ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）の好適化処理の回数が基準回数ｔ＿ｓｔｄに達すると、Ｍ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）が最適化されたと判定し、Ｍ個のウェイトｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ出力する。ウェイト制御器７０は、このＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）の好適化処理を一定時間Ｔｃｏｎｓｔのうちに基準回数ｉ＿ｓｔｄだけ繰り返し行ない、最適化したＭ個のウェイトｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ出力する。

即ち、ウェイト制御器７０は、バッファ２０が受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）を保持している一定時間Ｔｃｏｎｓｔの間に、Ｍ個のウェイトｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を生成し、バッファ２０が受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ出力する時点では、Ｍ個のウェイトｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）の乗算器３１〜３Ｍへの出力を完了している。

そうすると、乗算器３１〜３Ｍは、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）にそれぞれＭ個のウェイトｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を乗算し、その乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を加算器４０へ出力する。その後、乗算器３１〜３Ｍは、受信信号ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）にそれぞれＭ個のウェイトｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を順次乗算し、その乗算結果ＲＳ＿１（２）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（２）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ），ＲＳ＿１（３）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（３）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を加算器４０へ順次出力する。

加算器４０は、乗算器３１〜３Ｍから乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ），ＲＳ＿１（２）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（２）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ），ＲＳ＿１（３）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（３）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を順次受ける。そして、加算器４０は、乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を加算してシンボルＳＹＭ１の受信信号である合成出力信号ＲＳ１をＧＩ除去器８０へ出力し、その後、乗算結果ＲＳ＿１（２）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（２）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を加算してシンボルＳＹＭ２の受信信号である合成出力信号ＲＳ２をＧＩ除去器８０へ出力し、以下、同様にして乗算結果ＲＳ＿１（ｎ）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を加算してシンボルＳＹＭｎの受信信号である合成出力信号ＲＳｎをＧＩ除去器８０へ出力する。

このように、この発明においては、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）の受信処理が開始されるまでに、ｎ個のシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎのうちの最初のシンボルＳＹＭ１に含まれるヘッド信号ＲＳｈおよびＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍが検出され、その検出されたＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿ＭとＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）との重み付け合成結果と、ヘッド信号ＲＳｈとの二乗誤差が最小になるようにＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）が最適化される。そして、最適化されたＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）を用いて受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）の受信処理が行なわれる。

従って、この発明によれば、受信処理が開始されるまでにＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）の最適化を完了して受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）の受信処理を行なうことができる。

図５は、パイロットサブキャリアのタイミングチャートである。ＯＦＤＭ伝送方式においては、相互に異なる周波数を有する複数のサブキャリアが存在する。以下、無線ＬＡＮの一方式であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ方式におけるサブキャリア配置を例に説明する。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａ方式においては、５２個のサブキャリアが設けられている。５２個のサブキャリアのうち、１４個のサブキャリアごとに１個のパイロットサブキャリアＰＳＣが存在する。その結果、４個のパイロットサブキャリアＰＳＣ０〜ＰＳＣ３が存在する。

５２個のサブキャリアの周波数をｆ０を除くｆ−２６〜ｆ２６とすると、パイロットサブキャリアＰＳＣ０〜ＰＳＣ３は、それぞれ、周波数ｆ−２１，ｆ−７，ｆ７，ｆ２１を有し、サブキャリアＳＣ０〜ＳＣ４，ＳＣ６〜ＳＣ１８，ＳＣ２０〜ＳＣ２５，ＳＣ２７〜ＳＣ３２，ＳＣ３４〜ＳＣ４６，ＳＣ４８〜ＳＣ５２は、それぞれ、周波数ｆ−２６〜ｆ−２２，ｆ−２０〜ｆ−８，ｆ−６〜ｆ−１，ｆ１〜ｆ６，ｆ８〜ｆ２０，ｆ２２〜ｆ２６を有する。

パイロットサブキャリアＰＳＣ０〜ＰＳＣ３の各々は、振幅が一定の信号であり、時間方向に複数のシンボルを含む。また、４個のパイロットサブキャリアＰＳＣ０〜ＰＳＣ３は、既知の位相を有する。そして、図１に示すチャネル推定器１１０は、４個のパイロットサブキャリアＰＳＣ０〜ＰＳＣ３の複素振幅、即ち、振幅および位相を予め知っている。

図１に示すチャネル推定器１１０は、ＦＦＴ９０から受けた受信信号に基づいて、４個のパイロットサブキャリアＰＳＣ０〜ＰＳＣ３を検出し、その検出した４個のパイロットサブキャリアＰＳＣ０〜ＰＳＣ３の複素振幅と予め知っている複素振幅とを用いて各々のサブキャリアにおける伝搬路変動ＨＰＳＣ０〜ＨＰＳＣ３を推定する。そして、チャネル推定器１１０は、推定した伝搬路変動ＨＰＳＣ０〜ＨＰＳＣ３に基づいて、サブキャリアＳＣ０〜ＳＣ４，ＳＣ６〜ＳＣ１８，ＳＣ２０〜ＳＣ２５，ＳＣ２７〜ＳＣ３２，ＳＣ３４〜ＳＣ４６，ＳＣ４８〜ＳＣ５２における伝搬路変動の推定結果ＨＳＣ０〜ＨＳＣ４，ＨＳＣ６〜ＨＳＣ１８，ＨＳＣ２０〜ＨＳＣ２５，ＨＳＣ２７〜ＨＳＣ３２，ＨＳＣ３４〜ＨＳＣ４６，ＨＳＣ４８〜ＨＳＣ５２を２つのパイロットサブキャリア間で一次の線形に並ぶように一時補間する。

より具体的には、チャネル推定器１１０は、サブキャリアＳＣ０〜ＳＣ４の伝搬路変動の推定結果ＨＳＣ０〜ＨＳＣ４がパイロットサブキャリアＰＳＣ０の伝送路変動の推定結果ＨＰＳＣ０の位相と一次の線形に並ぶように一次補間を行ない、サブキャリアＳＣ６〜ＳＣ１８の伝搬路変動の推定結果ＨＳＣ６〜ＨＳＣ１８がパイロットサブキャリアＰＳＣ０の伝搬路変動の推定結果ＨＰＳＣ０とパイロットサブキャリアＰＳＣ１の伝搬路変動の推定結果ＨＰＳＣ１との間で一次の線形に並ぶように一次補間する。チャネル推定器１１０は、サブキャリアＳＣ２０〜ＳＣ２５，ＳＣ２７〜ＳＣ３２，ＳＣ３４〜ＳＣ４６，ＳＣ４８〜ＳＣ５２の伝搬路変動の推定結果ＨＳＣ２０〜ＨＳＣ２５，ＨＳＣ２７〜ＨＳＣ３２，ＨＳＣ３４〜ＨＳＣ４６，ＨＳＣ４８〜ＨＳＣ５２についても、同様に一次補間を行なう。

そして、チャネル推定器１１０は、パイロットサブキャリアＰＳＣ０〜ＰＳＣ３の伝搬路変動の推定結果ＨＰＳＣ０〜ＨＰＳＣ３と、一次補間したサブキャリアＳＣ０〜ＳＣ４，ＳＣ６〜ＳＣ１８，ＳＣ２０〜ＳＣ２５，ＳＣ２７〜ＳＣ３２，ＳＣ３４〜ＳＣ４６，ＳＣ４８〜ＳＣ５２における伝搬路変動の推定結果ＨＳＣ０〜ＨＳＣ４，ＨＳＣ６〜ＨＳＣ１８，ＨＳＣ２０〜ＨＳＣ２５，ＨＳＣ２７〜ＨＳＣ３２，ＨＳＣ３４〜ＨＳＣ４６，ＨＳＣ４８〜ＨＳＣ５２とを復調器１２０へ出力する。

図６は、図１に示すアダプティブアレーアンテナ受信装置１００における受信信号の受信処理を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、アレーアンテナ１０は、Ｍ個のアンテナ素子１〜Ｍによって、複数のデータ区間（シンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎ）を含む送信信号を受信し（ステップＳ１）、その受信した複数のデータ区間に対する受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）をバッファ２０へ順次出力する。

そして、バッファ２０は、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）のうち、最初のデータ区間の受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ出力するとともに、テイル検出器５０へ出力する。

その後、乗算器３１〜３Ｍは、ウェイト制御器７０から受けたＭ個のウェイトの初期値ｗ_１（０）〜ｗ_Ｍ（０）と受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）とをそれぞれ乗算し、その乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（０）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（０）を加算器４０へ出力する。加算器４０は、乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（０）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（０）を加算して合成出力信号ＲＳ（０）を生成してヘッド検出器６０へ出力し、ヘッド検出器６０は、合成出力信号ＲＳ（０）からヘッド信号ＲＳｈ（０）を検出してウェイト制御器７０へ出力する。

また、テイル検出器５０は、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）に基づいて、テイル信号ＲＳｔ＿１（１）〜ＲＳｔ＿Ｍ（１）を検出してウェイト制御器７０へ出力する。これによって、複数のデータ区間のうちの最初のデータ区間の受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）に基づいて、ヘッド信号ＲＳｈ（０）およびＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍが検出される（ステップＳ２）。

その後、ウェイト制御器７０は、ｉ＝１を設定し（ステップＳ３）、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１（１）〜ＲＳｔ＿Ｍ（１）とＭ個のウェイトｗ_１（０）〜ｗ_Ｍ（０）との重み付け合成結果を演算する。そして、ウェイト制御器７０は、その演算した重み付け演算結果と、ヘッド信号ＲＳｈ（ｉ−１）（＝ＲＳｈ（０））との二乗誤差が最小になるように複数のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）を演算し（ステップＳ４）、その演算した複数のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ出力する。

乗算器３１〜３Ｍは、ウェイト制御器７０から受けたＭ個のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）と受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）とをそれぞれ乗算し、その乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（ｉ）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（ｉ）を加算器４０へ出力する。加算器４０は、乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（ｉ）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（ｉ）を加算して合成出力信号ＲＳ（ｉ）を生成してヘッド検出器６０へ出力し、ヘッド検出器６０は、合成出力信号ＲＳ（ｉ）からヘッド信号ＲＳｈ（ｉ）を検出してウェイト制御器７０へ出力する。

これによって、複数のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）と受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１）とを用いて合成出力信号ＲＳ（ｉ）が生成され、その生成された合成出力信号ＲＳ（ｉ）からヘッド信号ＲＳｈ（ｉ）が検出される（ステップＳ５）。

その後、ウェイト制御器７０は、ｉ＝ｉ＿ｓｔｄであるか否かを判定し（ステップＳ６）、ｉ＝ｉ＿ｓｔｄでないとき、ｉ＝ｉ＋１を設定する（ステップＳ７）。

そして、一連の動作は、ステップＳ４へ戻り、ステップＳ６においてｉ＝ｉ＿ｓｔｄであると判定されるまで、上述したステップＳ４〜ステップＳ７が繰り返し実行される。その後、ステップＳ６において、ｉ＝ｉ＿ｓｔｄであると判定されると、ウェイト制御器７０は、複数のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）が最適化されたと判定し（ステップＳ８）、Ｍ個のウェイトｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ出力する。

ウェイト制御器７０が複数のウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）が最適化されたと判定した後に、バッファ２０は、一定時間Ｔｃｏｎｓｔが経過したことを検知し、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ順次出力する。

そして、乗算器３１〜３Ｍは、それぞれ、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）とＭ個のウェイトｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）とを乗算し、その乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ），ＲＳ＿１（２）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（２）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を加算器４０へ順次出力する。

加算器４０は、乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ），ＲＳ＿１（２）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（２）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を順次受け、その受けた乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ），ＲＳ＿１（２）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（２）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）を順次加算し、その合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎをＧＩ除去器８０へ順次出力する。この場合、合成出力信号ＲＳ１は、乗算結果ＲＳ＿１（１）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（１）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）の加算結果からなり、合成出力信号ＲＳ２は、乗算結果ＲＳ＿１（２）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（２）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）の加算結果からなり、以下、同様にして、合成出力信号ＲＳｎは、乗算結果ＲＳ＿１（ｎ）＊ｗ_１（ｉ＿ｓｔｄ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）＊ｗ_Ｍ（ｉ＿ｓｔｄ）の加算結果からなる。

ＧＩ除去器８０は、合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎを順次受け、その受けた合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎからガードインターバル（ＧＩ）を順次除去する。そして、ＧＩ除去器８０は、ガードインターバル（ＧＩ）を除去した合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎをＦＦＴ９０へ順次出力し、ＦＦＴ９０は、ＧＩ除去器８０から受けた合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎを、順次、高速フーリエ変換し、その高速フーリエ変換した合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎをチャネル推定器１１０および復調器１２０へ出力する。

チャネル推定器１１０は、ＦＦＴ９０から受けた合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎに基づいて、上述した方法によってチャネル推定（パイロットサブキャリアＰＳＣにおける伝搬路変動の推定とサブキャリアＳＣの一次補間）を行ない、チャネル推定の結果を復調器１２０へ出力する。

復調器１２０は、ＦＦＴ９０から受けた合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎと、チャネル推定器１１０から受けたチャネル推定の結果とに基づいて、合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎを復調し、復調信号を出力する。これによって、最適化された複数のウェイトを用いて複数のデータ区間の受信信号の処理が終了する（ステップＳ９）。そして、一連の動作が終了する。

図６に示すフローチャートにおいては、ウェイト制御器７０は、ウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）の好適化処理の回数が基準回数ｉ＿ｓｔｄに達したときにウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）が最適化されたと判定すると説明したが、この発明においては、これに限らず、ウェイト制御器７０は、ヘッド信号ＲＳｈ（ｉ）の電力ＰＷｈ（ｉ）と合成テイル信号ＲＳｔの電力ＰＷｔとの誤差ΔＰＷがしきい値ＰＷｔｈ以下のときにウェイトｗ_１（ｉ）〜ｗ_Ｍ（ｉ）が最適化されたと判定するようにしてもよい。

図７は、図１に示すアダプティブアレーアンテナ受信装置１００における受信信号の受信処理を説明するための他のフローチャートである。図７に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートのステップＳ６をステップＳ５Ａ〜ステップＳ５Ｄに代えたものであり、その他は、図６に示すフローチャートと同じである。

一連の動作が開始され、上述したステップＳ１〜ステップＳ５が順次実行されると、ウェイト制御器７０は、合成テイル信号ＲＳｔの電力ＰＷｔを検出し（ステップＳ５Ａ）、ヘッド信号ＲＳｈ（ｉ）の電力ＰＷｈ（ｉ）を検出する（ステップＳ５Ｂ）。

そして、ウェイト制御器７０は、電力ＰＷｈ（ｉ）と電力ＰＷｔとの誤差ΔＰＷを演算し（ステップＳ５Ｃ）、誤差ΔＰＷがしきい値ＰＷｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５Ｄ）。

ステップＳ５Ｄにおいて、誤差ΔＰＷがしきい値ＰＷｔｈ以下でないと判定されたとき、上述したステップＳ７が実行され、一連の動作は、ステップＳ４へ戻る。そして、ステップＳ５Ｄにおいて、誤差ΔＰＷがしきい値ＰＷｔｈ以下であると判定されるまで、上述したステップＳ４，Ｓ５，Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｄ，Ｓ７が繰り返し実行される。

その後、ステップＳ５Ｄにおいて、誤差ΔＰＷがしきい値ＰＷｔｈ以下であると判定されると、上述したステップＳ８，Ｓ９が順次実行され、一連の動作が終了する。

なお、上記においては、１つのシンボルＳＹＭ１に含まれるヘッド信号ＲＳｈおよびＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍを検出し、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿ＭとＭ個のウェイとｗ_１〜ｗ_Ｍとの重み付け合成結果と、ヘッド信号ＲＳｈとの二乗誤差が最小になるように複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なうと説明したが、この発明においては、これに限らず、タイムスロットＴＳＬのプリアンブルＰＲＥ（図２参照）に含まれる２つの信号を用いて複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なうようにしてもよい。

プリアンブルＰＲＥは、同一波形からなる２つの信号ＳＧ１，ＳＧ２を含む。バッファ２０は、アレーアンテナ１０からプリアンブルＰＲＥを受けると、信号ＳＧ１の受信信号ＳＧＲ＿１（１）〜ＳＧＲ＿Ｍ（１）と信号ＳＧ２の受信信号ＳＧＲ＿１（２）〜ＳＧＲ＿Ｍ（２）とのうち、受信信号ＳＧＲ＿１（１）〜ＳＧＲ＿Ｍ（１）をテイル検出器５０へ出力し、受信信号ＳＧＲ＿１（２）〜ＳＧＲ＿Ｍ（２）をそれぞれ乗算器３１〜３Ｍへ出力するとともに、受信信号ＳＧＲ＿１（１）〜ＳＧＲ＿Ｍ（１），ＳＧＲ＿１（２）〜ＳＧＲ＿Ｍ（２）を、一定時間Ｔｃｏｎｓｔだけ保持する。

そして、テイル検出器５０は、バッファ２０から受けた受信信号ＳＧＲ＿１（１）〜ＳＧＲ＿Ｍ（１）をそのままウェイト制御器７０へ出力し、乗算器３１〜３Ｍは、受信信号ＳＧＲ＿１（２）〜ＳＧＲ＿Ｍ（２）にそれぞれウェイトｗ_１（０）〜ｗ_Ｍ（０）を乗算して乗算結果ＳＧＲ＿１（２）＊ｗ_１（０）〜ＳＧＲ＿Ｍ（２）＊ｗ_Ｍ（０）を加算器４０へ出力する。加算器４０は、乗算結果ＳＧＲ＿１（２）＊ｗ_１（０）〜ＳＧＲ＿Ｍ（２）＊ｗ_Ｍ（０）を加算して合成出力信号ＳＧ２を生成し、その生成した合成出力信号ＳＧ２をヘッド検出器６０へ出力する。そして、ヘッド検出器６０は、加算器４０から受けた合成出力信号ＳＧ２をそのままウェイト制御器７０へ出力する。

ウェイト制御器７０は、テイル検出器５０から受けた受信信号ＳＧＲ＿１（１）〜ＳＧＲ＿Ｍ（１）に基づいて、信号ＳＧ１を合成し、信号ＳＧ１と信号ＳＧ２との二乗誤差が最小になるように複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なう。

ウェイト制御器７０がプリアンブルＰＲＥに含まれる２つの信号ＳＧ１，ＳＧ２に基づいて複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なう動作は、図６に示すフローチャートまたは図７に示すフローチャートに従って行なわれる。

そして、この発明においては、ウェイト制御器７０は、好ましくは、プリアンブルＰＲＥに含まれる２つの信号ＳＧ１，ＳＧ２に基づく複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理と、シンボルＳＹＭ１に含まれるヘッド信号ＲＳｈとＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍとに基づく複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理との両方を行なう。

［実施の形態２］
図８は、実施の形態２によるアダプティブアレーアンテナ受信装置の構成を示す概略ブロック図である。実施の形態２によるアダプティブアレーアンテナ受信装置１００Ａは、図１に示すアダプティブアレーアンテナ受信装置１００のウェイト制御器７０およびチャネル推定器１１０をそれぞれウェイト制御器７０Ａおよびチャネル推定器１１０Ａに代え、干渉波検出器１３０を追加したものであり、その他は、アダプティブアレーアンテナ受信装置１００と同じである。

アダプティブアレーアンテナ受信装置１００Ａにおいては、ＦＦＴ９０は、高速フーリエ変換した合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎをチャネル推定器１１０Ａおよび復調器１２０に加え、干渉波検出器１３０にも出力する。

干渉波検出器１３０は、合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎに含まれるパイロットサブキャリアＰＳＣの複素振幅変動に基づいて、干渉波が合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎに重畳されていること、または干渉波が合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎから除去されていることを検出する。即ち、干渉波検出器１３０は、合成出力信号ＲＳ１〜ＲＳｎに含まれるパイロットサブキャリアＰＳＣの複素振幅の瞬時変動量が一定以上であれば、その時点に干渉波の発生および／または消滅が起こったものと推定する。

そして、干渉波検出器１３０は、干渉波の発生および／または消滅を検出すると、干渉波が発生および／または消滅したことを示す信号ＳＧＩＦを生成してウェイト制御器７０Ａおよびチャネル推定器１１０Ａへ出力する。

ウェイト制御器７０Ａは、干渉波検出器１３０から信号ＳＧＩＦを受けると、上述した方法によって、干渉波の発生および／または消滅が起こった時点におけるシンボルを用いて複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なう。チャネル推定器１１０Ａは、干渉波検出器１３０から信号ＳＧＩＦを受けると、上述した方法によって、干渉波の発生および／または消滅が起こった時点におけるシンボルを用いてチャネル推定を行なう。

このように、ウェイト制御器７０Ａは、信号ＳＧＩＦをトリガーとして干渉波の発生および／または消滅が起こった時点におけるシンボルを用いて複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行ない、チャネル推定器１１０Ａは、信号ＳＧＩＦをトリガーとしてチャネル推定を行なう。

図９は、干渉波の発生および／または消滅するタイミングを説明するための図である。実施の形態１において説明したように、タイムスロットＴＳＬのペイロードＰＬＤに含まれるシンボルＳＹＭ１のヘッド信号ＲＳｈおよびテイル信号ＲＳｔに基づいて、複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍを最適化し、その最適化された複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍを用いてシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎに含まれるデータの受信処理を行なっている途中で干渉波ＩＦＲが検出されると、既に最適化した複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍを用いてシンボルＳＹＭの正確な受信処理を行なうことができない（図９の（ａ）参照）。

また、実施の形態１において説明したように、タイムスロットＴＳＬのペイロードＰＬＤに含まれるシンボルＳＹＭ１のヘッド信号ＲＳｈおよびテイル信号ＲＳｔに基づいて、干渉波ＩＦＲが重畳された状態で複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍを最適化し、その最適化した複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍを用いてシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎに含まれるデータの受信処理を行なっている途中で干渉波ＩＦＲが消滅した場合に、既に最適化された複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍを用いると、シンボルＳＹＭの最適な受信処理を行なうことができない（図９の（ｂ）参照）。

更に、実施の形態１において説明したように、タイムスロットＴＳＬのペイロードＰＬＤに含まれるシンボルＳＹＭ１のヘッド信号ＲＳｈおよび合成テイル信号ＲＳｔに基づいて、干渉波ＩＦＲ１が重畳された状態で複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍを最適化し、その最適化した複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍを用いてシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎに含まれるデータの受信処理を行なっている途中で新たな干渉波ＩＦＲ２が発生するとともに干渉波ＩＦＲ１が消滅すると、既に最適化した複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍを用いてシンボルＳＹＭの正確な受信処理を行なうことができない（図９の（ｃ）参照）。

そこで、実施の形態２においては、図９の（ａ）〜（ｃ）に示すように、干渉波ＩＦＲの発生および／または消滅を検出すると、複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理をやり直すことにしたものである。

図１０は、図８に示すアダプティブアレーアンテナ受信装置１００Ａにおける受信信号の受信処理を説明するためのフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートにステップＳ１０，Ｓ１１を追加したものであり、その他は、図６に示すフローチャートと同じである。

上述したステップＳ１〜ステップＳ９が順次実行されると、干渉波検出器１３０は、上述した方法によって、干渉波の発生および／または消滅を検出すると、信号ＳＧＩＦを生成してウェイト制御器７０Ａへ出力する。そして、ウェイト制御器７０Ａは、干渉波検出器１３０から信号ＳＧＩＦを受信したか否かによって干渉波が発生および／または消滅したか否かを判定する（ステップＳ１０）。

そして、ステップＳ１０において、干渉波が発生および／または消滅したと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ３へ戻り、上述したステップＳ３〜ステップＳ１０が順次実行される。この場合、チャネル推定器１１０Ａは、干渉波検出器１３０から信号ＳＧＩＦを受けると、ステップＳ９において、上述した方法によってチャネル推定をやり直し、チャネル推定の結果を復調器１２０へ出力する。

一方、ステップＳ１０において、干渉波が発生および／または消滅しなかったと判定されたとき、最適化した複数のウェイトを用いて複数のデータ区間の受信信号の処理が続行される（ステップＳ１１）。そして、一連の動作は終了する。

図１１は、図８に示すアダプティブアレーアンテナ受信装置１００Ａにおける受信信号の受信処理を説明するための他のフローチャートである。図１１に示すフローチャートは、図７に示すフローチャートにステップＳ１０，Ｓ１１を追加したものであり、その他は、図７に示すフローチャートと同じである。

上述したステップＳ１〜Ｓ５，Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｄ，Ｓ７〜Ｓ９が順次実行されると、図１０において説明したステップＳ１０，Ｓ１１が順次実行される。そして、一連の動作は終了する。

このように、実施の形態２においては、タイムスロットＴＳＬを受信したときの複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理に加え、干渉波の発生および／または消滅したときに複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なう。

従って、この発明によれば、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）への干渉波の重畳または受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）からの干渉波の除去が発生した場合にも、受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）から信号電力対干渉電力比または信号電力対雑音電力比を最大化して受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）の受信処理を行なうことができる。

その他は、実施の形態１と同じである。

なお、上記においては、ペイロードＰＬＤに含まれる複数のシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎのうち、最初のシンボルＳＹＭ１に含まれるヘッド信号ＲＳｈおよびＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍを検出し、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿ＭとＭ個のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍとの重み付け合成結果と、ヘッド信号ＲＳｈとの二乗誤差が最小になるように複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なうと説明したが、この発明においては、これに限らず、複数のシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎのうちの任意の１つのシンボルＳＹＭｊ（１≦ｊ≦ｎ）に含まれるヘッド信号ＲＳｈおよびＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍを検出し、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿ＭとＭ個のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍとの重み付け合成結果と、ヘッド信号ＲＳｈとの二乗誤差が最小になるように複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なってもよい。

また、上記においては、ペイロードＰＬＤに含まれる複数のシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎのうちの１つのシンボルＳＹＭｊに含まれるヘッド信号ＲＳｈおよびＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍを検出し、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿ＭとＭ個のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍとの重み付け合成結果と、ヘッド信号ＲＳｈとの二乗誤差が最小になるように複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なうと説明したが、この発明においては、これに限らず、ペイロードＰＬＤに含まれる複数のシンボルＳＹＭ１〜ＳＹＭｎのうちの２つのシンボルＳＹＭｊ，ＳＹＭｋ（ｋ＝ｊ＋α，αは正の整数）に含まれるヘッド信号ＲＳｈおよびＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍを検出し、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿ＭとＭ個のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍとの重み付け合成結果と、ヘッド信号ＲＳｈとの二乗誤差が最小になるように複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なうようにしてもよい。

この場合、ウェイト制御器７０，７０Ａは、シンボルＳＹＭｊに含まれるヘッド信号ＲＳｈおよびＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍを検出し、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿ＭとＭ個のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍとの重み付け合成結果と、ヘッド信号ＲＳｈとの二乗誤差が最小になるように複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を行なう処理Ａと、シンボルＳＹＭｋに含まれるヘッド信号ＲＳｈおよびＭ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍを検出し、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿ＭとＭ個のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍとの重み付け合成結果と、ヘッド信号ＲＳｈとの二乗誤差が最小になるように複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を行なう処理Ｂとを順次繰り返し行なう。

更に、上記においては、シンボルＳＹＭに含まれるヘッド信号ＲＳｈおよびテイル信号ＲＳｔ、またはタイムスロットＴＳＬのプリアンブルＰＲＥに含まれる２つのＳＧ１，ＳＧ２に基づいて複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なうと説明したが、この発明においては、これに限らず、同一波形を有する２つの信号であれば、任意の同一波形からなる２つの信号に基づいて複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なってもよい。

更に、基準回数ｉ＿ｓｔｄは、アダプティブアレーアンテナ受信装置１００，１００Ａの周囲の電波環境に応じて決定されるようにしてもよい。電波環境によって干渉波ＩＦＲの重畳度合が異なり、複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍが最適化される度合が異なるからである。

更に、この発明においては、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿ＭとＭ個のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍとの重み付け合成により生成した合成テイル信号ＲＳｔと、ヘッド信号ＲＳｈとの二乗誤差が最小になるようにＭ個のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なってもよく、Ｍ個のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍとヘッド信号ＲＳｈとの二乗誤差が最小になるようにＭ個のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍの好適化処理を繰り返し行なってもよい。

なお、この発明においては、複数のテイル信号ＲＳｔ＿１〜ＲＳｔ＿Ｍは、「第１の信号の受信信号」を構成し、ヘッド信号ＲＳｈは、「第２の信号の受信信号」を構成する。

また、合成出力信号ＳＧ２は、「既知の受信信号の所望波」を構成し、合成出力信号ＲＳ（１）〜ＲＳ（ｎ）の各々は、「合成受信信号」を構成する。

更に、最適化された複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍを用いて受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）の受信処理を行なう乗算器３１〜３Ｍ、加算器４０、ＧＩ除去器８０、ＦＦＴ９０、チャネル推定器１１０および復調器１２０は、「信号処理手段」を構成する。

更に、最適化された複数のウェイトｗ_１〜ｗ_Ｍを用いて受信信号ＲＳ＿１（１）〜ＲＳ＿Ｍ（１），ＲＳ＿１（２）〜ＲＳ＿Ｍ（２），・・・，ＲＳ＿１（ｎ）〜ＲＳ＿Ｍ（ｎ）の受信処理を行なう乗算器３１〜３Ｍ、加算器４０、ＧＩ除去器８０、ＦＦＴ９０、チャネル推定器１１０Ａおよび復調器１２０は、「信号処理手段」を構成する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、受信処理が開始されるまでにウェイトの最適化を完了するアダプティブアレーアンテナ受信装置に適用される。

この発明の実施の形態１によるアダプティブアレーアンテナ受信装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すアダプティブアレーアンテナ受信装置が受信の対象とするデータの単位を示すタイムスロットの構成図である。図２に示す１つのシンボルを示す概念図である。Ｍ個のウェイトの最適化方法を説明するための図である。パイロットサブキャリアのタイミングチャートである。図１に示すアダプティブアレーアンテナ受信装置における受信信号の受信処理を説明するためのフローチャートである。図１に示すアダプティブアレーアンテナ受信装置における受信信号の受信処理を説明するための他のフローチャートである。実施の形態２によるアダプティブアレーアンテナ受信装置の構成を示す概略ブロック図である。干渉波の発生および／または消滅するタイミングを説明するための図である。図８に示すアダプティブアレーアンテナ受信装置における受信信号の受信処理を説明するためのフローチャートである。図８に示すアダプティブアレーアンテナ受信装置における受信信号の受信処理を説明するための他のフローチャートである。

符号の説明

１〜Ｍアンテナ素子、１０アレーアンテナ、２０バッファ、３１〜３Ｍ乗算器、４０加算器、５０テイル検出器、６０ヘッド検出器、７０ウェイト制御器、８０ＧＩ除去器、９０ＦＦＴ、１００，１００Ａアダプティブアレーアンテナ受信装置、１１０，１１０Ａチャネル推定器、１２０復調器、１３０干渉波検出器。

Claims

送信データが格納された複数のデータ区間を含む送信信号を受信処理するアダプティブアレーアンテナ受信装置であって、
複数のアンテナ素子によって前記送信信号を受信するアレーアンテナと、
前記複数のデータ区間に含まれる複数のデータの複数の受信信号を一定時間保持するバッファと、
前記複数の受信信号のうち、前記アレーアンテナによって最初に受信された受信信号を前記バッファから受け、その受けた受信信号を構成する複数のデータ受信信号から複数のテイル信号を検出する第１の検出器と、
前記複数の受信信号から信号電力対干渉電力比または信号電力対雑音電力比を最大化した合成受信信号を生成するための複数のウェイトが前記複数のデータ受信信号にそれぞれ乗算され、かつ、その複数の乗算結果が加算されて得られた合成信号からヘッド信号を検出する第２の検出器と、
前記第１の検出器によって検出された複数のテイル信号を合成して前記第２の検出器によって検出されたヘッド信号と同じ波形からなる合成テイル信号を生成し、その生成した合成テイル信号と前記ヘッド信号との二乗誤差が最小になるように前記複数のウェイトを演算する好適化処理を前記一定時間が経過するまでに基準回数だけ実行して前記複数のウェイトを最適化するウェイト制御器と、
前記一定時間が経過すると、前記複数の受信信号を前記バッファから受け、前記ウェイト制御器によって最適化された複数のウェイトを用いて前記複数の受信信号を処理し、復調信号を出力する信号処理手段とを備え、
前記ウェイト制御器は、前記好適化処理を前記複数のデータ受信信号の区間に相当する同一信号区間で基準回数だけ繰り返し行い、前記複数のウェイトを最適化する、アダプティブアレーアンテナ受信装置。
前記送信信号は、前記アレーアンテナにおける受信特性を調整するためのプリアンブルを更に含み、
前記ウェイト制御器は、前記プリアンブルに含まれる同一波形からなる２つの信号の受信信号および前記複数のデータ受信信号を用いて前記好適化処理を繰り返し行なう、請求項１に記載のアダプティブアレーアンテナ受信装置。
前記複数の受信信号に対する干渉波の発生と前記干渉波の消滅との少なくとも１つを検出する干渉波検出器を更に備え、
前記ウェイト制御器は、前記干渉波検出器が前記干渉波の発生と前記干渉波の消滅との少なくとも１つを検出すると、前記好適化処理を繰り返し行なう、請求項１または請求項２に記載のアダプティブアレーアンテナ受信装置。