JP4903593B2 - Receiving method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、受信技術に関し、特に複数のアンテナを介して信号を受信する受信方法および装置に関する。 The present invention relates to reception technology, and more particularly, to a reception method and apparatus for receiving signals via a plurality of antennas.
高速なデータ伝送を可能にしつつ、マルチパス環境下に強い通信方式として、マルチキャリア方式のひとつであるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式がある。このOFDM変調方式は、無線LAN(Local Area Network)の標準化規格であるIEEE802.11a,gやHIPERLAN/2に適用されている。このような無線LANにおけるパケット信号は、一般的に時間と共に変動する伝送路環境を介して伝送され、かつ周波数選択性フェージングの影響を受けるので、受信装置は一般的に伝送路推定を動的に実行する。 An OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation scheme, which is one of the multicarrier schemes, is a communication scheme that enables high-speed data transmission and is strong in a multipath environment. This OFDM modulation scheme is applied to IEEE802.11a, g and HIPERLAN / 2, which are standardized standards for wireless LAN (Local Area Network). A packet signal in such a wireless LAN is generally transmitted via a transmission path environment that fluctuates with time, and is affected by frequency selective fading. Therefore, a receiver generally performs transmission path estimation dynamically. Execute.
受信装置が伝送路推定を実行するために、パケット信号内に、2種類の既知信号が設けられている。ひとつは、パケット信号の先頭部分において、すべてのキャリアに対して設けられた既知信号であり、いわゆるプリアンブルやトレーニング信号といわれるものである。もうひとつは、パケット信号のデータ区間中に一部のキャリアに対して設けられた既知信号であり、いわゆるパイロット信号といわれるものである(例えば、非特許文献1参照。)。
ワイヤレス通信において、周波数資源を有効利用するための技術のひとつが、アダプティブアレイアンテナ技術である。アダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナのそれぞれにおいて、処理対象の信号の振幅と位相を制御することによって、アンテナの指向性パターンを制御する。このようなアダプティブアレイアンテナ技術を利用して、データレートを高速化するための技術にMIMO(Multiple Input Multiple Output)システムがある。当該MIMOシステムは、送信装置と受信装置がそれぞれ複数のアンテナを備え、並列に送信されるべきパケット信号を設定する(以下、パケット信号において並列に送信されるべきデータ等のそれぞれを「系列」という)。 One technique for effectively using frequency resources in wireless communication is an adaptive array antenna technique. The adaptive array antenna technology controls the directivity pattern of an antenna by controlling the amplitude and phase of a signal to be processed in each of a plurality of antennas. There is a MIMO (Multiple Input Multiple Output) system as a technique for increasing the data rate by using such adaptive array antenna technology. In the MIMO system, each of a transmission apparatus and a reception apparatus includes a plurality of antennas, and sets packet signals to be transmitted in parallel (hereinafter, each of data to be transmitted in parallel in a packet signal is referred to as a “sequence”. ).
すなわち、送信装置と受信装置との間の通信に対して、最大アンテナ数までの系列を設定することによって、データレートを向上させる。このようなワイヤレス通信において、受信装置は、受信を希望する信号(以下、「希望信号という」)の他に、受信を希望しない信号(以下、「非希望信号」という)も受信する。希望信号の信号強度が非希望信号の信号強度よりもある程度大きければ、受信装置は、希望信号を正確に受信できるが、大きくなければ、受信装置は、非希望信号にもとづく干渉によって、希望信号を誤って受信してしまう。 That is, the data rate is improved by setting a sequence up to the maximum number of antennas for communication between the transmission device and the reception device. In such wireless communication, the receiving apparatus receives a signal not desired to be received (hereinafter referred to as “undesired signal”) in addition to a signal desired to be received (hereinafter referred to as “desired signal”). If the signal strength of the desired signal is somewhat higher than the signal strength of the undesired signal, the receiving device can accurately receive the desired signal, but if not, the receiving device can receive the desired signal by interference based on the undesired signal. Received by mistake.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、非希望信号が存在する場合においても希望信号を正確に受信する受信技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a reception technique for accurately receiving a desired signal even when an undesired signal exists.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の受信装置は、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号を入力する入力部と、入力部において入力した信号に対してアレイ処理を実行することによって、複数のアンテナの数よりも少ない数の信号を出力する第1のアレイ処理部と、第1のアレイ処理部から出力される信号に対してアレイ処理を実行する第2のアレイ処理部とを備える。入力部は、非希望信号を入力しながら、所定の期間にわたって希望信号も入力し、第1のアレイ処理部は、非希望信号と直交したベクトルに近づくようなウエイトベクトルを導出するとともに、導出したウエイトベクトルをアレイ処理に使用し、第2のアレイ処理部は、入力部に希望信号が入力されている期間に対するウエイトベクトルを導出するとともに、導出したウエイトベクトルをアレイ処理に使用する。 In order to solve the above-described problem, a receiving device according to an aspect of the present invention includes an input unit that inputs a signal received at each of a plurality of antennas, and an array process that is performed on the signal input at the input unit. A first array processing unit that outputs a smaller number of signals than the number of antennas, and a second array processing unit that performs array processing on signals output from the first array processing unit Prepare. The input unit inputs the desired signal over a predetermined period while inputting the undesired signal, and the first array processing unit derives and derives a weight vector that approaches a vector orthogonal to the undesired signal. The weight vector is used for array processing, and the second array processing unit derives a weight vector for a period in which a desired signal is input to the input unit, and uses the derived weight vector for array processing.
この態様によると、非希望信号と直交したベクトルに近づくようなウエイトベクトルを使用したアレイ合成によって非希望信号の影響を低減した後に、さらにアレイ合成を実行するので、非希望信号が存在する場合においても希望信号を正確に受信できる。 According to this aspect, after the influence of the undesired signal is reduced by array combining using a weight vector that approaches a vector orthogonal to the undesired signal, the array combining is further performed. Can receive the desired signal accurately.
第1のアレイ処理部は、入力部において希望信号を入力していない場合にウエイトベクトルを導出し、入力部において希望信号を入力している場合にウエイトベクトルの導出を中止してもよい。この場合、希望信号を入力している場合にウエイトベクトルの導出を中止するので、非希望信号を対象にしたウエイトベクトルを導出できる。 The first array processing unit may derive a weight vector when a desired signal is not input at the input unit, and may stop derivation of the weight vector when a desired signal is input at the input unit. In this case, since the derivation of the weight vector is stopped when the desired signal is input, the weight vector for the undesired signal can be derived.
第1のアレイ処理部は、複数のアンテナの数の成分を有した非希望信号に対してベクトル直交化法を実行することによって、複数のアンテナの数よりも少ない数のウエイトベクトルを導出する手段と、複数のアンテナの数よりも少ない数のウエイトベクトルをアレイ処理に使用することによって、複数のアンテナの数よりも少ない数の信号を生成する手段とを含んでもよい。この場合、ベクトル直交化法を実行するので、容易にウエイトベクトルを導出できる。 Means for deriving a number of weight vectors less than the number of antennas by performing a vector orthogonalization method on an undesired signal having a component of the number of antennas; And means for generating a number of signals smaller than the number of antennas by using a smaller number of weight vectors for the array processing than the number of antennas. In this case, since the vector orthogonalization method is executed, the weight vector can be easily derived.
入力部において入力される希望信号は、複数のアンテナの数よりも少ない数の系列の信号によって形成されており、第2のアレイ処理部は、希望信号の系列の数に応じた数のウエイトベクトルを導出する手段と、希望信号の系列の数に応じた数のウエイトベクトルを使用することによって、希望信号を再生する手段とを含んでもよい。この場合、希望信号の系列の数に応じた数のウエイトベクトルを使用するので、希望信号が複数の系列によって形成されていても、希望信号を再生できる。 The desired signal input in the input unit is formed by a number of series of signals smaller than the number of the plurality of antennas, and the second array processing unit has a number of weight vectors corresponding to the number of desired signal series. And means for reproducing the desired signal by using a number of weight vectors corresponding to the number of desired signal sequences. In this case, since the number of weight vectors corresponding to the number of desired signal sequences is used, the desired signal can be reproduced even if the desired signal is formed by a plurality of sequences.
本発明の別の態様は、受信方法である。この方法は、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号を入力するステップと、入力した信号に対して第1のアレイ処理を実行するステップと、第1のアレイ処理を実行するステップから出力された信号であって、かつ複数のアンテナの数よりも少ない数の信号に対して第2のアレイ処理を実行するステップとを備える。入力するステップは、非希望信号を入力しながら、所定の期間にわたって希望信号も入力し、第1のアレイ処理を実行するステップは、非希望信号と直交したベクトルに近づくようなウエイトベクトルを導出するとともに、導出したウエイトベクトルを使用し、第2のアレイ処理を実行するステップは、希望信号が入力されている期間に対するウエイトベクトルを導出するとともに、導出したウエイトベクトルを使用する。 Another aspect of the present invention is a reception method. This method includes a step of inputting a signal received at each of a plurality of antennas, a step of executing a first array process on the input signal, and a signal output from the step of executing the first array process. And performing the second array processing on a number of signals smaller than the number of the plurality of antennas. The inputting step inputs the desired signal over a predetermined period while inputting the undesired signal, and the step of executing the first array processing derives a weight vector that approaches a vector orthogonal to the undesired signal. At the same time, the step of executing the second array processing using the derived weight vector derives the weight vector for the period in which the desired signal is input and uses the derived weight vector.
第1のアレイ処理を実行するステップは、希望信号を入力していない場合にウエイトベクトルを導出し、希望信号を入力している場合にウエイトベクトルの導出を中止してもよい。第1のアレイ処理を実行するステップは、複数のアンテナの数の成分を有した非希望信号に対してベクトル直交化法を実行することによって、複数のアンテナの数よりも少ない数のウエイトベクトルを導出するステップと、複数のアンテナの数よりも少ない数のウエイトベクトルをアレイ処理に使用することによって、複数のアンテナの数よりも少ない数の信号を生成するステップとを含んでもよい。入力するステップにおいて入力される希望信号は、複数のアンテナの数よりも少ない数の系列の信号によって形成されており、第2のアレイ処理を実行するステップは、希望信号の系列の数に応じた数のウエイトベクトルを導出するステップと、希望信号の系列の数に応じた数のウエイトベクトルを使用することによって、希望信号を再生するステップとを含んでもよい。 In the step of executing the first array processing, the weight vector may be derived when the desired signal is not input, and the derivation of the weight vector may be stopped when the desired signal is input. The step of performing the first array processing is to perform a vector orthogonalization method on an undesired signal having a component of the number of antennas, thereby generating a number of weight vectors smaller than the number of antennas. And deriving and generating fewer signals than the number of antennas by using fewer weight vectors for array processing than the number of antennas. The desired signal input in the inputting step is formed by a number of series of signals smaller than the number of the plurality of antennas, and the step of executing the second array processing corresponds to the number of desired signal series. There may be included a step of deriving a number of weight vectors and a step of reproducing the desired signal by using a number of weight vectors corresponding to the number of sequences of the desired signal.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、非希望信号が存在する場合においても希望信号を正確に受信できる。 According to the present invention, a desired signal can be accurately received even when an undesired signal exists.
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、少なくともふたつの無線装置によって構成されるMIMOシステムに関する。無線装置のうちの一方は、送信装置に相当し、他方は、受信装置に相当する。送信装置は、複数の系列によって構成されるパケット信号を生成し、受信装置へ送信する。受信装置は、パケット信号を受信するが、パケット信号は複数の系列にて構成されているので、受信装置は、系列の数以上の数のアンテナを備える。また、受信装置は、通信対象の送信装置以外からの信号(以下、「非希望信号」という)も受信する。ここで、非希望信号には、通信対象でない送信装置からの信号、別システムの送信装置からの信号、電子レンジなどの通信装置でない装置からの信号等が含まれる。なお、非希望信号に対して、所望の送信装置からのパケット信号は「希望信号」と呼ばれるものとする。受信装置が希望信号と非希望信号とを合成しながら受信する場合、一般的に非希望信号の影響によって希望信号の受信特性は悪化する。このような状況下において、受信特性の悪化を抑制するために、受信装置は、以下の処理を実行する。 Before describing the present invention in detail, an outline will be described. Embodiments of the present invention relate to a MIMO system composed of at least two wireless devices. One of the wireless devices corresponds to a transmitting device, and the other corresponds to a receiving device. The transmission device generates a packet signal composed of a plurality of sequences and transmits the packet signal to the reception device. The receiving device receives the packet signal. Since the packet signal is composed of a plurality of sequences, the receiving device includes a number of antennas equal to or greater than the number of sequences. The receiving device also receives a signal (hereinafter referred to as “undesired signal”) from a device other than the transmitting device to be communicated. Here, the undesired signal includes a signal from a transmission device that is not a communication target, a signal from a transmission device of another system, a signal from a device that is not a communication device such as a microwave oven, and the like. Note that a packet signal from a desired transmission device is referred to as a “desired signal” for an undesired signal. When the receiving apparatus receives a desired signal and an undesired signal while combining them, generally the reception characteristics of the desired signal deteriorate due to the influence of the undesired signal. Under such circumstances, in order to suppress the deterioration of the reception characteristics, the reception device executes the following processing.
実施例に係る受信装置は、2段階のアダプティブアレイ信号処理(以下、アダプティブアレイ信号処理を「アレイ合成処理」ともいう)を実行する。最初のアレイ合成処理は、非希望信号だけを受信している場合において、非希望信号の応答ベクトルに直交したベクトルに近くなるようなウエイトベクトルを生成する。ウエイトベクトルは、アンテナの数の成分を有し、ウエイトベクトル数は、アンテナの数よりも少ない。このようなウエイトベクトルを使用することによって、最初のアレイ合成処理は、ウエイトベクトルの数だけ、ウエイトベクトルと非希望信号との合成結果を出力するが、合成結果における非希望信号の影響は、低減されている。 The receiving apparatus according to the embodiment performs two-stage adaptive array signal processing (hereinafter, adaptive array signal processing is also referred to as “array synthesis processing”). The first array combining process generates a weight vector that is close to a vector orthogonal to the response vector of the undesired signal when only the undesired signal is received. The weight vector has a component of the number of antennas, and the number of weight vectors is smaller than the number of antennas. By using such a weight vector, the first array synthesis processing outputs the result of combining the weight vector and the undesired signal by the number of weight vectors, but the influence of the undesired signal on the synthesis result is reduced. Has been.
また、最初のアレイ合成処理は、非希望信号に加えて希望信号を受信する場合において、既に導出したウエイトベクトルを使用しながら、受信した信号に対して、アレイ合成を実行する。そのため、合成結果では、非希望信号の影響が小さくなり、希望信号の影響が大きくなる。最初のアレイ合成処理に続いて、次のアレイ合成処理が実行されるが、次のアレイ合成処理は、非希望信号に加えて希望信号を受信する場合において実行される。次のアレイ合成処理は、最初のアレイ合成処理における合成結果を受けつけ、受けつけた合成結果に対して、ウエイトベクトルを導出する。ここで、ウエイトベクトルは、合成結果の数の成分を有し、ウエイトベクトル数は、系列の数に相当する。また、次のアレイ合成処理は、導出したウエイトベクトルと、受けつけた合成結果との合成処理を出力する。 In the first array synthesis process, when a desired signal is received in addition to an undesired signal, array synthesis is performed on the received signal using the already derived weight vector. Therefore, in the synthesis result, the influence of the undesired signal is reduced and the influence of the desired signal is increased. Subsequent to the first array synthesis processing, the next array synthesis processing is executed. The next array synthesis processing is executed when a desired signal is received in addition to an undesired signal. In the next array synthesis process, a synthesis result in the first array synthesis process is accepted, and a weight vector is derived for the accepted synthesis result. Here, the weight vector has the number of components of the combination result, and the number of weight vectors corresponds to the number of sequences. In the next array combining process, a combining process of the derived weight vector and the received combining result is output.
図1は、本発明の実施例に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す。特に、図1は、OFDM変調方式での信号のスペクトルを示す。OFDM変調方式における複数のキャリアのひとつをサブキャリアと一般的に呼ぶが、ここではひとつのサブキャリアを「サブキャリア番号」によって指定するものとする。MIMOシステムには、サブキャリア番号「−28」から「28」までの56サブキャリアが規定されている。なお、サブキャリア番号「0」は、ベースバンド信号における直流成分の影響を低減するため、ヌルに設定されている。一方、MIMOシステムに対応していないシステム(以下、「従来システム」という)には、サブキャリア番号「−26」から「26」までの52サブキャリアが規定されている。なお、従来システムの一例は、IEEE802.11a規格に準拠した無線LANである。また、複数のサブキャリアにて構成されたひとつの信号の単位であって、かつ時間領域のひとつの信号の単位は、「OFDMシンボル」と呼ばれるものとする。 FIG. 1 shows a spectrum of a multicarrier signal according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 shows the spectrum of a signal in the OFDM modulation scheme. One of a plurality of carriers in the OFDM modulation scheme is generally called a subcarrier, but here, one subcarrier is designated by a “subcarrier number”. In the MIMO system, 56 subcarriers from subcarrier numbers “−28” to “28” are defined. The subcarrier number “0” is set to null in order to reduce the influence of the DC component in the baseband signal. On the other hand, in a system that does not support the MIMO system (hereinafter referred to as “conventional system”), 52 subcarriers from subcarrier numbers “−26” to “26” are defined. An example of a conventional system is a wireless LAN compliant with the IEEE802.11a standard. Further, one signal unit composed of a plurality of subcarriers and one signal unit in the time domain is referred to as an “OFDM symbol”.
ここで、サブキャリア番号「−21」、「−7」、「7」、「21」のサブキャリアに、パイロット信号が配置されており、それら以外のサブキャリアに、データ信号が配置されている。また、それぞれのサブキャリアは、可変に設定された変調方式によって変調されている。変調方式には、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAMのいずれかが使用される。 Here, pilot signals are allocated to subcarriers with subcarrier numbers “−21”, “−7”, “7”, and “21”, and data signals are allocated to other subcarriers. . Each subcarrier is modulated by a variably set modulation method. As the modulation method, any one of BPSK (Binary Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and 64 QAM is used.
また、これらの信号には、誤り訂正方式として、畳み込み符号化が適用されている。畳み込み符号化の符号化率は、1/2、3/4等に設定される。さらに、並列に送信すべきデータの数は、可変に設定される。その結果、変調方式、符号化率、系列の数の値が可変に設定されることによって、データレートも可変に設定される。なお、「データレート」は、これらの任意の組合せによって決定されてもよいし、これらのうちのひとつによって決定されてもよい。従来システムにおいて、変調方式がBPSKであり、符号化率が1/2である場合、データレートは6Mbpsになる。一方、変調方式がBPSKであり、符号化率が3/4である場合、データレートは9Mbpsになる。 Also, convolutional coding is applied to these signals as an error correction method. The coding rate of convolutional coding is set to 1/2, 3/4, and the like. Furthermore, the number of data to be transmitted in parallel is set variably. As a result, the data rate is also variably set by variably setting the modulation scheme, coding rate, and number of sequences. The “data rate” may be determined by any combination of these, or may be determined by one of them. In the conventional system, when the modulation method is BPSK and the coding rate is 1/2, the data rate is 6 Mbps. On the other hand, when the modulation method is BPSK and the coding rate is 3/4, the data rate is 9 Mbps.
図2は、本発明の実施例に係る通信システム100の構成を示す。通信システム100は、送信装置10、受信装置50を含む。また、送信装置10は、アンテナ12と総称される第1アンテナ12a、第2アンテナ12b、第3アンテナ12c、第4アンテナ12dを含み、受信装置50は、アンテナ14と総称される第1アンテナ14a、第2アンテナ14b、第3アンテナ14c、第4アンテナ14dを含む。
FIG. 2 shows a configuration of the
通信システム100の構成として、MIMOシステムの概略を説明する。パケット信号は、送信装置10から受信装置50に送信される。送信装置10は、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dのそれぞれから、複数の系列のデータをそれぞれ送信する。その結果、データレートが高速になる。受信装置50は、第1アンテナ14aから第4アンテナ14dによって、複数の系列のデータを受信する。さらに、受信装置50は、アダプティブアレイ処理によって、受信したデータを分離して、複数の系列のデータを独立に復調する。
As a configuration of the
ここで、アンテナ12の本数は「4」であり、アンテナ14の本数も「4」であるので、アンテナ12とアンテナ14の間の伝送路の組合せは「16」になる。第iアンテナ12iから第jアンテナ14jとの間の伝送路特性をhijと示す。図中において、第1アンテナ12aと第1アンテナ14aとの間の伝送路特性がh11、第1アンテナ12aから第2アンテナ14bとの間の伝送路特性がh12、第2アンテナ12bと第1アンテナ14aとの間の伝送路特性がh21、第2アンテナ12bから第2アンテナ14bとの間の伝送路特性がh22、第4アンテナ12dから第4アンテナ14dとの間の伝送路特性がh44と示されている。なお、これら以外の伝送路は、図の明瞭化のために省略する。
Here, since the number of antennas 12 is “4” and the number of antennas 14 is also “4”, the combination of transmission paths between the antennas 12 and 14 is “16”. A transmission path characteristic between the i-th antenna 12i and the j-th antenna 14j is denoted by hij. In the figure, the transmission path characteristic between the
図3(a)−(c)は、通信システム100におけるパケットフォーマットを示す。図3(a)は、系列の数が「4」である場合に対応し、図3(b)は、系列の数が「3」である場合に対応し、図3(c)は、系列の数が「2」である場合に対応する。図3(a)では、4つの系列に含まれたデータが、送信の対象とされるものとし、第1から第4の系列に対応したパケットフォーマットが上段から下段に順に示される。
3A to 3C show packet formats in the
第1の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「L−STF」、「HT−LTF」等が配置される。「L−STF」、「L−LTF」、「L−SIG」、「HT−SIG」は、従来システムに対応したAGC設定用の既知信号、伝送路推定用の既知信号、制御信号、MIMOシステムに対応した制御信号にそれぞれ相当する。MIMOシステムに対応した制御信号には、例えば、系列の数に関する情報やデータ信号の宛先が含まれている。「HT−STF」、「HT−LTF」は、MIMOシステムに対応したAGC設定用の既知信号、伝送路推定用の既知信号に相当する。一方、「データ1」は、データ信号である。また、前述のごとく、「データ1」等の中に、パイロット信号が含まれる。
In the packet signal corresponding to the first stream, “L-STF”, “HT-LTF”, and the like are arranged as preamble signals. “L-STF”, “L-LTF”, “L-SIG”, “HT-SIG” are known signals for AGC setting, known signals for transmission path estimation, control signals, MIMO systems corresponding to conventional systems Correspond to the control signals corresponding to. The control signal corresponding to the MIMO system includes, for example, information on the number of sequences and the destination of the data signal. “HT-STF” and “HT-LTF” correspond to a known signal for AGC setting and a known signal for channel estimation corresponding to the MIMO system. On the other hand, “
また、第2の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「L−STF(−50ns)」と「HT−LTF(−400ns)」等が配置される。また、第3の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「L−STF(−100ns)」と「HT−LTF(−200ns)」等が配置される。また、第4の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「L−STF(−150ns)」と「HT−LTF(−600ns)」等が配置される。 Also, in the packet signal corresponding to the second stream, “L-STF (−50 ns)”, “HT-LTF (−400 ns)” and the like are arranged as preamble signals. Further, in the packet signal corresponding to the third stream, “L-STF (−100 ns)”, “HT-LTF (−200 ns)”, and the like are arranged as preamble signals. In the packet signal corresponding to the fourth stream, “L-STF (−150 ns)”, “HT-LTF (−600 ns)”, and the like are arranged as preamble signals.
ここで、「−400ns」等は、CDD(Cyclic Delay Diversity)におけるタイミングシフト量を示す。CDDとは、所定の区間において、時間領域の波形をシフト量だけ後方にシフトさせ、所定の区間の最後部から押し出された波形を所定の区間の先頭部分に循環的に配置させる処理である。すなわち、「L−STF(−50ns)」には、「L−STF」に対して、−50nsの遅延量にて循環的なタイミングシフトがなされている。なお、L−STFとHT−STFは、800nsの期間の繰り返しによって構成され、その他のHT−LTF等は、3.2μsの期間の繰り返しによって構成されているものとする。ここで「データ1」から「データ4」にもCDDがなされており、タイミングシフト量は、前段に配置されたHT−LTFでのタイミングシフト量と同一の値である。
Here, “−400 ns” or the like indicates a timing shift amount in CDD (Cyclic Delay Diversity). CDD is a process in which a waveform in the time domain is shifted backward by a shift amount in a predetermined section, and a waveform pushed out from the last part of the predetermined section is cyclically arranged at the head portion of the predetermined section. That is, “L-STF (−50 ns)” is cyclically shifted with a delay amount of −50 ns with respect to “L-STF”. Note that L-STF and HT-STF are configured by repetition of a period of 800 ns, and other HT-LTFs and the like are configured by repetition of a period of 3.2 μs. Here, “
また、第1の系列において、HT−LTFが、先頭から「HT−LTF」、「−HT−LTF」、「HT−LFT」、「−HT−LTF」の順に配置されている。ここで、これらを順に、すべての系列において「第1成分」、「第2成分」、「第3成分」、「第4成分」と呼ぶ。すべての系列の受信信号に対して、第1成分−第2成分+第3成分−第4成分の演算を行えば、受信装置において、第1の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第1成分+第2成分+第3成分+第4成分の演算を行えば、受信装置において、第2の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第1成分−第2成分−第3成分+第4成分の演算を行えば、受信装置において、第3の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第1成分+第2成分−第3成分−第4成分の演算を行えば、受信装置において、第4の系列に対する所望信号が抽出される。これらは、所定の成分の符号の組合せが系列間において直交関係を有していることに相当する。なお、加減処理は、ベクトル演算にて実行される。 In the first stream, HT-LTFs are arranged in the order of “HT-LTF”, “−HT-LTF”, “HT-LFT”, and “−HT-LTF” from the top. Here, these are sequentially referred to as “first component”, “second component”, “third component”, and “fourth component” in all series. If the calculation of the first component-second component + third component-fourth component is performed on all series of received signals, the receiving apparatus extracts a desired signal for the first series. Further, if the calculation of the first component + second component + third component + fourth component is performed on all series of received signals, the receiving apparatus extracts a desired signal for the second series. Further, if the calculation of the first component-second component-third component + fourth component is performed on all series of received signals, the receiving apparatus extracts a desired signal for the third series. Also, if the calculation of the first component + second component−third component−fourth component is performed on the received signals of all sequences, the desired signal for the fourth sequence is extracted in the receiving apparatus. These correspond to the combination of codes of predetermined components having an orthogonal relationship between sequences. The addition / subtraction process is executed by vector calculation.
「L−LTF」から「HT−SIG」等までの部分には、従来システムと同様に、「52」サブキャリアが使用される。なお、「52」サブキャリアのうちの「4」サブキャリアがパイロット信号に相当する。一方、「HT−LTF」等以降の部分は、「56」サブキャリアを使用する。 In the part from “L-LTF” to “HT-SIG” and the like, “52” subcarriers are used as in the conventional system. Of the “52” subcarriers, “4” subcarriers correspond to pilot signals. On the other hand, “56” subcarriers are used in the subsequent parts such as “HT-LTF”.
図3(a)において、「HT−LTF」の符号は、以下のように規定されている。第1の系列の先頭から順に、符号は「+」、「−」、「+」、「−」の順に並べられ、第2の系列の先頭から順に、符号は「+」、「+」、「+」、「+」の順に並べられ、第3の系列の先頭から順に、符号は「+」、「−」、「−」、「+」の順に並べられ、第4の系列の先頭から順に、符号は「+」、「+」、「−」、「−」の順に並べられている。しかしながら、符号は、以下のように規定されていてもよい。第1の系列の先頭から順に、符号は「+」、「−」、「+」、「+」の順に並べられ、第2の系列の先頭から順に、符号は「+」、「+」、「−」、「+」の順に並べられ、第3の系列の先頭から順に、符号は「+」、「+」、「+」、「−」の順に並べられ、第4の系列の先頭から順に、符号は「−」、「+」、「+」、「+」の順に並べられる。このような符号であっても、所定の成分の符号の組合せが系列間において直交関係を有していることに相当する。 In FIG. 3A, the sign of “HT-LTF” is defined as follows. The codes are arranged in the order of “+”, “−”, “+”, “−” in order from the top of the first sequence, and the codes are “+”, “+”, “+” in order from the top of the second sequence. Arranged in the order of “+” and “+”, the codes are arranged in the order of “+”, “−”, “−” and “+” in order from the top of the third series, and from the top of the fourth series. In order, the codes are arranged in the order of “+”, “+”, “−”, and “−”. However, the code | symbol may be prescribed | regulated as follows. The codes are arranged in the order of “+”, “−”, “+”, “+” in order from the top of the first sequence, and the codes are “+”, “+”, “+” in order from the top of the second sequence. Arranged in the order of “−” and “+”, the codes are arranged in the order of “+”, “+”, “+”, “−” in order from the top of the third series, and from the top of the fourth series. In order, the symbols are arranged in the order of “−”, “+”, “+”, “+”. Even such a code corresponds to a combination of codes of predetermined components having an orthogonal relationship between sequences.
図3(b)は、図3(a)の第1の系列から第3の系列に相当する。図3(c)は、図3(a)に示したパケットフォーマットのうちの第1系列と第2系列に類似している。ここで、図3(b)の「HT−LTF」の配置が、図3(a)の「HT−LTF」の配置と異なっている。すなわち、HT−LTFには、第1成分と第2成分だけが含まれている。第1の系列において、HT−LTFが、先頭から「HT−LTF」、「HT−LTF」の順に配置され、第2の系列において、HT−LTFが、先頭から「HT−LTF」、「−HT−LTF」の順に配置されている。すべての系列の受信信号に対して、第1成分+第2成分の演算を行えば、受信装置において、第1の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第1成分−第2成分の演算を行えば、受信装置において、第2の系列に対する所望信号が抽出される。これらも、前述のごとく、直交関係といえる。 FIG. 3B corresponds to the first to third series in FIG. FIG. 3C is similar to the first series and the second series in the packet format shown in FIG. Here, the arrangement of “HT-LTF” in FIG. 3B is different from the arrangement of “HT-LTF” in FIG. That is, the HT-LTF includes only the first component and the second component. In the first sequence, HT-LTFs are arranged in the order of “HT-LTF” and “HT-LTF” from the top, and in the second sequence, HT-LTFs are arranged from the top to “HT-LTF”, “− They are arranged in the order of “HT-LTF”. If the calculation of the first component + the second component is performed on the reception signals of all sequences, the reception device extracts the desired signal for the first sequence. Also, if the first component-second component calculation is performed on all series of received signals, the receiving apparatus extracts a desired signal for the second series. These can also be said to be orthogonal as described above.
図4は、受信装置50の構成を示す。受信装置50は、アンテナ14と総称される第1アンテナ14a、第2アンテナ14b、第4アンテナ14d、RF部16と総称される第1RF部16a、第2RF部16b、第4RF部16d、信号処理部18、復調部150、結合部20、制御部22を含む。また、信号として、時間領域信号200と総称される第1時間領域信号200a、第2時間領域信号200b、第4時間領域信号200d、2段目合成信号202と総称される第1−2段目合成信号202a、第2−2段目合成信号202b、第3−2段目合成信号202cを含む。
FIG. 4 shows the configuration of the receiving
アンテナ14は、複数備えられており、マルチキャリア信号をそれぞれ受信する。前述のごとく、受信されるマルチキャリア信号は、図3(a)−(c)のごとく、パケット信号を構成し、パケット信号の前方にはプリアンブル信号が配置されている。例えば、ここでは、希望信号として、図3(b)に示されたパケット信号、つまり3つの系列にて構成された信号を受信する。また、アンテナ14は、希望信号以外に非希望信号も受信する。 A plurality of antennas 14 are provided and receive multicarrier signals, respectively. As described above, the received multicarrier signal constitutes a packet signal as shown in FIGS. 3A to 3C, and a preamble signal is arranged in front of the packet signal. For example, here, as the desired signal, the packet signal shown in FIG. 3B, that is, a signal composed of three sequences is received. The antenna 14 also receives undesired signals in addition to desired signals.
RF部16は、アンテナ14によって受信した無線周波数の信号を周波数変換し、ベースバンドの信号を導出する。RF部16は、ベースバンドの信号を時間領域信号200として信号処理部18に出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、RF部16には、AGCやA/D変換部も含まれる。AGCは、「L−STF」、「HT−STF」において増幅率を設定する。
The RF unit 16 converts a radio frequency signal received by the antenna 14 to derive a baseband signal. The RF unit 16 outputs the baseband signal to the
信号処理部18は、複数の時間領域信号200をそれぞれ周波数領域に変換し、変換した信号に対してアダプティブアレイ処理を実行する。信号処理部18は、アダプティブアレイ信号処理の結果を2段目合成信号202として出力する。ひとつの2段目合成信号202が、送信された複数の系列のそれぞれに相当する。なお、前述のごとく、信号処理部18は、アダプティブアレイ処理として、2段階のアレイ合成処理を実行する。2段階のアレイ合成処理の詳細は後述するが、最初のアレイ合成処理は、非希望信号だけを受信する場合に、ウエイトベクトルを生成し、非希望信号に加えて希望信号も受信する場合に、合成処理を実行する。
The
また、次のアレイ合成処理は、非希望信号に加えて希望信号も受信する場合に、ウエイトベクトルを生成しながら、最初のアレイ処理での合成結果に対して、合成処理を実行する。ここで、周波数領域の信号である2段目合成信号202は、図1のごとく、複数のサブキャリアの成分を含むものとする。図を明瞭にするために、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順番に並べられて、シリアル信号を形成しているものとする。 In the next array synthesis process, when a desired signal is received in addition to an undesired signal, a synthesis process is performed on the synthesis result in the first array process while generating a weight vector. Here, the second-stage synthesized signal 202, which is a frequency domain signal, includes a plurality of subcarrier components as shown in FIG. For the sake of clarity, it is assumed that the frequency domain signals are arranged in the order of subcarrier numbers to form a serial signal.
図5は、周波数領域の信号の構成を示す。ここで、図1に示したサブキャリア番号「−28」から「28」のひとつの組合せを「OFDMシンボル」というものとする。「i」番目のOFDMシンボルは、サブキャリア番号「1」から「28」、サブキャリア番号「−28」から「−1」の順番にサブキャリア成分を並べているものとする。また、「i」番目のOFDMシンボルの前に、「i−1」番目のOFDMシンボルが配置され、「i」番目のOFDMシンボルの後ろに、「i+1」番目のOFDMシンボルが配置されているものとする。なお、図3(a)等の「L−SIG」等の部分では、ひとつの「OFDMシンボル」に対して、サブキャリア番号「−26」から「26」の組合せが使用される。 FIG. 5 shows the structure of a signal in the frequency domain. Here, one combination of subcarrier numbers “−28” to “28” shown in FIG. 1 is referred to as an “OFDM symbol”. In the “i” th OFDM symbol, subcarrier components are arranged in the order of subcarrier numbers “1” to “28” and subcarrier numbers “−28” to “−1”. Also, the “i−1” th OFDM symbol is arranged before the “i” th OFDM symbol, and the “i + 1” th OFDM symbol is arranged after the “i” th OFDM symbol. And In the part such as “L-SIG” in FIG. 3A and the like, a combination of subcarrier numbers “−26” to “26” is used for one “OFDM symbol”.
図4に戻る。復調部150は、信号処理部18からの2段目合成信号202に対して、系列単位に復調を実行する。なお、復調は、サブキャリア単位でなされる。復調部150は、復調結果を結合部20に出力する。結合部20は、復調部150からの復調結果に対して、デインタリーブを実行する。また、結合部20は、デインタリーブした信号を合成し、ひとつのデータストリームを形成する。さらに、結合部20は、ひとつのデータストリームを復号する。結合部20は、復号したデータストリームを出力する。ここで、符号化の一例は、たたみ込み符号化であり、復号の一例は、ビタビ復号であるとする。制御部22は、受信装置50のタイミング等を制御する。
Returning to FIG. The
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it is realized by a program having a communication function loaded in the memory. Describes functional blocks realized by collaboration. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
図6は、信号処理部18の構成を示す。信号処理部18は、FFT部74、第1アレイ処理部152、第2アレイ処理部154を含む。また、信号として、1段目合成信号204と総称される第1−1段目合成信号204a、第2−1段目合成信号204b、第3−1段目合成信号204cを含む。
FIG. 6 shows the configuration of the
FFT部74は、図示しない複数のアンテナ14のそれぞれにおいて受信した信号を時間領域信号200として入力する。ここで、FFT部74は、非希望信号を入力しながら、所定の期間にわたって希望信号も入力する。FFT部74は、時間領域信号200に対してFFTを実行することによって、時間領域信号200を周波数領域の値に変換する。そのため、周波数領域の値は、図5のように構成されているものとする。すなわち、ひとつの時間領域信号200に対する周波数領域の値は、ひとつの信号線にて出力される。また、FFT部74がFFTを実行するためのFFTウインドウは、図示しない制御部22によって指示されるものとする。希望信号が受信されている場合(以下、「受信タイミング」という)、FFT部74は、図3(c)に適したFFTウインドウ、つまり各OFDMシンボルを抽出するようなFFTウインドウにてFFTを実行すべきである。
The
そのため、図示しない制御部22は、公知の技術を利用しながら、FFTウインドウを設定する。一方、希望信号が受信されておらず、非希望信号が受信されている場合(以下、「干渉タイミング」という)、FFT部74にとって適したタイミングが存在しないので、制御部22は、FFT部74に任意のFFTウインドウを指示する。以上の処理の結果、FFT部74は、干渉タイミングにおいて、任意のFFTウインドウによるFFTを実行し、受信タイミングにおいて、受信に適したFFTウインドウによるFFTを実行する。干渉タイミングから受信タイミングに切りかわるとき、FFT部74は、制御部22からの指示にしたがって、FFTウインドウの変更を行う。
Therefore, the control unit 22 (not shown) sets the FFT window using a known technique. On the other hand, when the desired signal is not received and the undesired signal is received (hereinafter referred to as “interference timing”), there is no timing suitable for the
第1アレイ処理部152は、前述した最初のアレイ合成処理を実行する。第1アレイ処理部152は、干渉タイミングにおいて、FFT部74において変換された周波数領域の値に対して、ウエイトベクトルを導出する。なお、第1アレイ処理部152は、4つの周波数領域の値をFFT部74から入力する。ここで、ひとつの周波数領域値は、図示しないひとつのアンテナ14に対応しており、ひとつの周波数領域の値は、図5のごとく、複数のサブキャリアの値を含むように形成されている。そのため、第1アレイ処理部152は、アンテナ14の数を成分の数として有したウエイトベクトルをサブキャリアの数だけ生成する。
The first
以下では、説明の明瞭化のために、このようなウエイトベクトルのグループを「ウエイトベクトル」という。さらに、第1アレイ処理部152は、別の種類のウエイトベクトルも生成しており、全体では、アンテナ14の数よりも少ない数の種類のウエイトベクトルを生成する。ここで、各ウエイトベクトルは、非希望信号と直交したベクトルに近づくようなウエイトベクトルであり、かつ互いに直交している。このようなウエイトベクトルの生成は、後述のようになされる。なお、干渉タイミングの期間が長い場合、第1アレイ処理部152は、ウエイトベクトルの導出を適宜実行し、所定のタイミングにて新たな複数種類のウエイトベクトルを生成してもよい。
Hereinafter, for the sake of clarity, such a group of weight vectors is referred to as a “weight vector”. Furthermore, the first
また、第1アレイ処理部152は、受信タイミングにおいて、既に導出したウエイトベクトルを使用することによって、FFT部74において変換された周波数領域の値と、ウエイトベクトルとの合成処理を実行する。合成結果は、1段目合成信号204として出力される。なお、ウエイトベクトルは、アンテナ14よりも少ない数の種類だけ生成されているので、1段目合成信号204の数も、アンテナ14よりも少ない数になる。ここでは、3つの1段目合成信号204が生成される。また、ひとつの1段目合成信号204も、図5のごとく形成されている。
In addition, the first
なお、前述のごとく、干渉タイミングと受信タイミングとにおいて、FFT部74でのFFTウインドウのタイミングが異なっている。そのため、干渉タイミングにおいて生成したウエイトベクトルは、受信タイミングにおいて適したものではなくなる。より詳細に説明すると、干渉タイミングにおいて生成したウエイトベクトルは、受信タイミングにおいて適したウエイトベクトルに対して位相回転している。しかしながら、干渉タイミングと受信タイミングでのFFTウィンドウの差異による生成したウエイトベクトルと最適なウエイトベクトルとの位相差は、同じサブキャリアであれば、ウエイトベクトルのすべての成分に対して同一である。したがって、受信ウエイトベクトルをサブキャリアごとに独立に導出しているシステムの場合、干渉タイミングにおいて導出したウエイトベクトルをそのまま受信タイミングにおいて使用してもよい。
As described above, the timing of the FFT window in the
第2アレイ処理部154は、前述した次のアレイ合成処理を実行する。第2アレイ処理部154は、受信タイミングにおいて、1段目合成信号204を受けつけ、1段目合成信号204に対するウエイトベクトルを生成する。第2アレイ処理部154は、1段目合成信号204の数を成分の数として有したウエイトベクトルをサブキャリアの数だけ導出する。以下では、説明の明瞭化のために、このようなウエイトベクトルのグループを「ウエイトベクトル」という。また、第2アレイ処理部154は、パケット信号を構成している系列の数に応じた種類のウエイトベクトルを生成する。ここでは、図3(c)のごとく、3つの系列によってパケット信号が形成されているので、第2アレイ処理部154は、3種類のウエイトベクトルを生成する。また、第2アレイ処理部154は、導出したウエイトベクトルを使用することによって、1段目合成信号204と、ウエイトベクトルとの合成処理を実行する。合成結果は、2段目合成信号202として出力される。
The second
図7は、第1アレイ処理部152の構成を示す。第1アレイ処理部152は、合成部160と総称される第1合成部160a、第2合成部160b、第3合成部160c、キャンセル用ウエイトベクトル導出部162を含む。また、合成部160は、乗算部164と総称される第1乗算部164a、第2乗算部164b、第3乗算部164c、第4乗算部164d、加算部166を含む。
FIG. 7 shows the configuration of the first
キャンセル用ウエイトベクトル導出部162は、周波数領域の値からウエイトベクトルを導出する。なお、ウエイトベクトルは、アンテナ14より少ない数の種類の数、ここでは「3」種類だけ導出され、1種類のウエイトベクトルは、アンテナ14の数に対応した要素をサブキャリア単位に有する。ここでは、キャンセル用ウエイトベクトル導出部162におけるウエイトベクトルの生成処理を説明する。キャンセル用ウエイトベクトル導出部162には、アンテナ14の数、つまり「4」つの周波数領域の値が入力され、各周波数領域の値には、サブキャリア数の成分が含まれる。つまり、ひとつのサブキャリアに対して、4つの値が入力されており、これは、4次元のベクトルに相当する。
The cancellation weight
キャンセル用ウエイトベクトル導出部162は、グラム−シュミット直交化法を使用しながら、4次元のベクトルに直交なベクトルを複数生成する。グラム−シュミット直交化法は、公知の技術であるので、詳細は省略するが、最大3つのベクトルが生成される。また、他のサブキャリアに対しても同様の処理が実行され、キャンセル用ウエイトベクトル導出部162は、これらをまとめることによって、3種類のウエイトベクトルを導出する。つまり、キャンセル用ウエイトベクトル導出部162は、複数のアンテナ14の数の成分を有した非希望信号に対してベクトル直交化法を実行することによって、複数のアンテナ14の数よりも少ない数のウエイトベクトルを導出する。なお、キャンセル用ウエイトベクトル導出部162は、干渉タイミングにウエイトベクトルを導出し、受信タイミングにウエイトベクトルの導出を中止する。
The cancellation weight
合成部160は、周波数領域の値と、キャンセル用ウエイトベクトル導出部162からのウエイトベクトルとによって、合成を実行する。例えば、ひとつの乗算部164における乗算対象として、キャンセル用ウエイトベクトル導出部162からのウエイトベクトルのうち、ひとつのサブキャリアに対応したウエイトであって、かつひとつの種類のウエイトベクトルに含まれたウエイトが選択される。選択されたウエイトは、アンテナ14のそれぞれに対応した値を有する。
The synthesizer 160 performs synthesis by using the frequency domain value and the weight vector from the cancellation weight
また、別の乗算対象として、周波数領域の値のうち、ひとつのサブキャリアに対応した値が選択される。選択された値は、アンテナ14のそれぞれに対応した値を有する。なお、選択されたウエイトと選択された値は、同一のサブキャリアに対応する。乗算部164は、乗算部164のそれぞれに対応づけられながら、選択されたウエイトと選択された値とを乗算する。また、加算部166は、乗算結果を加算することによって、ひとつの種類のウエイトベクトルのうちのひとつのサブキャリアに対応した値を導出する。第1合成部80aでは、以上の処理が他のサブキャリアに対しても実行され、ひとつの種類のウエイトベクトルに対応したデータが導出される。また、第2合成部160bから第3合成部160cでは、同様の処理によって、別の種類のウエイトベクトルに対応したデータがそれぞれ導出される。導出されたデータは、1段目合成信号204のそれぞれとして出力される。その結果、複数のアンテナ14の数よりも少ない数の1段目合成信号204が生成される。
As another multiplication target, a value corresponding to one subcarrier is selected from values in the frequency domain. The selected value has a value corresponding to each of the antennas 14. Note that the selected weight and the selected value correspond to the same subcarrier. The multiplier 164 multiplies the selected weight and the selected value while being associated with each of the multipliers 164. Also, the adding
図8は、第2アレイ処理部154の構成を示す。第2アレイ処理部154は、受信ウエイトベクトル導出部76、合成部80と総称される第1合成部80a、第2合成部80b、第3合成部80cを含む。また、合成部80は、乗算部170と総称される第1乗算部170a、第2乗算部170b、第3乗算部170c、加算部172を含む。
FIG. 8 shows the configuration of the second
受信ウエイトベクトル導出部76は、1段目合成信号204から、ウエイトベクトルを導出する。なお、ウエイトベクトルは、希望信号を構成する複数の系列のそれぞれに対応するように導出され、ひとつの系列に対するウエイトベクトルは、1段目合成信号204の数に対応した要素をサブキャリア単位に有する。つまり、受信ウエイトベクトル導出部76は、希望信号の系列の数に応じた数のウエイトベクトルを導出する。また、複数の系列のそれぞれに対応したウエイトベクトルの導出には、適応アルゴリズムが使用されてもよく、あるいは伝送路特性が使用されてもよいが、これらの処理には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。なお、受信ウエイトベクトル導出部76は、ウエイトベクトルを導出する際に、前述のごとく、第1成分−第2成分+第3成分−第4成分や第1成分+第2成分等の演算を実行する。最終的に、前述のごとく、サブキャリア、1段目合成信号204、系列のそれぞれを単位にして、ウエイトが導出される。
The reception weight
合成部80は、1段目合成信号204と、受信ウエイトベクトル導出部76からのウエイトベクトルとによって、合成を実行する。例えば、ひとつの乗算部170における乗算対象として、受信ウエイトベクトル導出部76からのウエイトベクトルのうち、ひとつのサブキャリアに対応したウエイトであって、かつひとつの系列に対応したウエイトが選択される。選択されたウエイトは、1段目合成信号204のそれぞれに対応した値を有する。
The synthesizer 80 synthesizes the first-stage synthesized signal 204 and the weight vector from the received weight
また、別の乗算対象として、1段目合成信号204のうち、ひとつのサブキャリアに対応した値が選択される。なお、選択されたウエイトと選択された値は、同一のサブキャリアに対応する。加算部172は、乗算部170のそれぞれに対応づけられながら、選択されたウエイトと選択された値とを乗算する。また、加算部172は、乗算結果を加算することによって、ひとつの系列のひとつのサブキャリアに対応した値を導出する。第1合成部80aでは、以上の処理が他のサブキャリアに対しても実行され、ひとつの系列に対応したデータが導出される。また、第2合成部80bから第3合成部80cでは、同様の処理によって、別の系列に対応したデータがそれぞれ導出される。導出されたデータは、2段目合成信号202のそれぞれとして出力される。
As another multiplication target, a value corresponding to one subcarrier is selected from the first-stage synthesized signal 204. Note that the selected weight and the selected value correspond to the same subcarrier. The
以上の構成による受信装置50の動作を説明する。図9は、受信装置50による受信処理の手順を示すフローチャートである。受信装置50が、非希望信号を受信する(S10)と、キャンセル用ウエイトベクトル導出部162は、キャンセル用のウエイトベクトルを生成する(S12)。また、合成部160は、キャンセル用のウエイトベクトルにてアレイ合成を実行する(S14)。受信装置50が希望信号を受信しなければ(S16のN)、ステップ10からの処理が繰り返し実行される。受信装置50が希望信号を受信すれば(S16のY)、受信ウエイトベクトル導出部76は、受信用のウエイトベクトルを生成する(S18)。また、合成部80は、受信用のウエイトベクトルにてアレイ合成を実行する(S20)。
The operation of the receiving
本発明の実施例によれば、最初のアレイ合成処理に、非希望信号と直交したベクトルに近づくようなウエイトベクトルを使用した後に、次のアレイ合成処理に、希望信号に対するウエイトベクトルを使用するので、非希望信号が存在する場合においても希望信号を正確に受信できる。また、最初のアレイ合成処理に、非希望信号と直交したベクトルに近づくようなウエイトベクトルを使用するので、非希望信号の影響を低減できる。また、次のアレイ合成処理に、希望信号に対するウエイトベクトルを使用するので、希望信号に対する受信特性を向上できる。また、最初のアレイ合成処理において、希望信号を入力している場合にウエイトベクトルの導出を中止するので、非希望信号を対象にしたウエイトベクトルを導出できる。また、最初のアレイ合成処理において、グラム−シュミット直交化法を実行するので、容易にウエイトベクトルを導出できる。また、次のアレイ合成処理において、希望信号の系列の数に応じた数のウエイトベクトルを使用するので、希望信号が複数の系列によって形成されていても、希望信号を再生できる。 According to the embodiment of the present invention, a weight vector that approaches a vector orthogonal to the undesired signal is used for the first array combining process, and then a weight vector for the desired signal is used for the next array combining process. Even when an undesired signal exists, the desired signal can be accurately received. In addition, since a weight vector that approaches a vector orthogonal to the undesired signal is used for the first array synthesis process, the influence of the undesired signal can be reduced. Further, since the weight vector for the desired signal is used in the next array synthesis process, the reception characteristic for the desired signal can be improved. Also, in the first array synthesis process, since the derivation of the weight vector is stopped when the desired signal is input, the weight vector for the undesired signal can be derived. In addition, since the Gram-Schmidt orthogonalization method is executed in the first array synthesis process, the weight vector can be easily derived. Further, since the number of weight vectors corresponding to the number of desired signal sequences is used in the next array synthesis processing, the desired signal can be reproduced even if the desired signal is formed of a plurality of sequences.
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本発明の実施例において、通信システム100は、マルチキャリア信号を処理の対象としている。しかしながらこれに限らず例えば、通信システム100は、シングルキャリア信号を処理の対象としてもよい。シングルキャリアシステムの場合、干渉を無変調波と仮定すると、干渉波の応答ベクトルを求めたサンプリングタイミングと、所望波を受信するサンプリングタイミングが異なっていても、生成したウエイトベクトルと最適なウエイトベクトルの位相差はウエイトベクトルの全ての成分に対して同一になる。そのため、生成したウエイトベクトルをそのまま受信サンプリングタイミングにおいて使用してもよい。また、本発明の実施例において、通信システム100は、MIMOシステムであるとした。しかしながらこれに限らず例えば、通信システム100は、従来システムであってもよい。本変形例によれば、さまざまな通信システムに本発明を適用できる。
In the embodiment of the present invention, the
また、キャンセル用ウエイトベクトル導出部162は、受信機側で複数のFFTウインドウのタイミングおよび複数のサンプリングタイミングにおける干渉波の応答ベクトルをそれぞれ導出し、各タイミングのそれぞれに対する干渉成分を軽減するようなウエイトベクトルを導出する。さらに、キャンセル用ウエイトベクトル導出部162は、所望信号の受信タイミングに合わせて第1アレイ処理部152に適用すべきウエイトベクトルを選択してもよい。
Further, the cancellation weight
10 送信装置、 12 アンテナ、 14 アンテナ、 16 RF部、 18 信号処理部、 20 結合部、 22 制御部、 50 受信装置、 100 通信システム、 150 復調部。 10 transmitting device, 12 antenna, 14 antenna, 16 RF unit, 18 signal processing unit, 20 coupling unit, 22 control unit, 50 receiving device, 100 communication system, 150 demodulating unit.
Claims (5)
前記入力部において入力した信号に対してアレイ処理を実行することによって、前記複数のアンテナの数よりも少ない数の信号を出力する第1のアレイ処理部と、
前記第1のアレイ処理部から出力される信号に対してアレイ処理を実行する第2のアレイ処理部とを備え、
前記入力部は、非希望信号だけを入力している場合につづいて、非希望信号に加えて希望信号を入力し、
前記第1のアレイ処理部は、前記入力部が非希望信号だけを入力している場合において、非希望信号と直交したベクトルに近づくようなウエイトベクトルを導出するとともに、導出したウエイトベクトルをアレイ処理に使用し、前記入力部が非希望信号に加えて希望信号を入力している場合において、前記入力部が非希望信号だけを入力している場合に導出したウエイトベクトルをアレイ処理に使用し、
前記第2のアレイ処理部は、前記入力部が非希望信号に加えて希望信号を入力している場合において、前記第1のアレイ処理部の合成結果に対するウエイトベクトルを導出するとともに、導出したウエイトベクトルをアレイ処理に使用することを特徴とする受信装置。 An input unit for inputting a signal received by each of the plurality of antennas;
A first array processing unit that outputs a number of signals smaller than the number of the plurality of antennas by performing array processing on the signals input in the input unit;
A second array processing unit that performs an array process on a signal output from the first array processing unit,
The input unit inputs the desired signal in addition to the undesired signal following the case where only the undesired signal is input.
The first array processing unit derives a weight vector that approaches a vector orthogonal to the undesired signal when the input unit inputs only the undesired signal, and performs array processing on the derived weight vector. When the input unit inputs a desired signal in addition to the undesired signal, the weight vector derived when the input unit inputs only the undesired signal is used for array processing,
The second array processing unit derives a weight vector for the synthesis result of the first array processing unit and outputs the derived weight when the input unit inputs a desired signal in addition to an undesired signal. A receiving apparatus characterized by using a vector for array processing.
前記第2のアレイ処理部は、希望信号の系列の数に応じた数のウエイトベクトルを導出する手段と、希望信号の系列の数に応じた数のウエイトベクトルを使用することによって、希望信号を再生する手段とを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の受信装置。 The desired signal input in the input unit is formed by a number of series of signals smaller than the number of the plurality of antennas,
The second array processing unit uses a means for deriving a number of weight vectors corresponding to the number of desired signal sequences and a number of weight vectors corresponding to the number of desired signal sequences, thereby obtaining a desired signal. The receiving apparatus according to claim 1, further comprising a reproducing unit.
入力した信号に対して第1のアレイ処理を実行するステップと、
前記第1のアレイ処理を実行するステップから出力された信号であって、かつ前記複数のアンテナの数よりも少ない数の信号に対して第2のアレイ処理を実行するステップとを備え、
前記入力するステップは、非希望信号だけを入力している場合につづいて、非希望信号に加えて希望信号を入力し、
前記第1のアレイ処理を実行するステップは、非希望信号だけを入力している場合において、非希望信号と直交したベクトルに近づくようなウエイトベクトルを導出するとともに、導出したウエイトベクトルをアレイ処理に使用し、非希望信号に加えて希望信号を入力している場合において、非希望信号だけを入力している場合に導出したウエイトベクトルをアレイ処理に使用し、
前記第2のアレイ処理を実行するステップは、非希望信号に加えて希望信号を入力している場合において、前記第1のアレイ処理を実行するステップの合成結果に対するウエイトベクトルを導出するとともに、導出したウエイトベクトルをアレイ処理に使用することを特徴とする受信方法。 Inputting signals received at each of the plurality of antennas;
Performing a first array process on the input signal;
Performing second array processing on signals output from the step of performing the first array processing and having a number smaller than the number of the plurality of antennas,
In the step of inputting, when only the undesired signal is input, the desired signal is input in addition to the undesired signal ,
In the step of executing the first array processing, when only an undesired signal is input, a weight vector that approaches a vector orthogonal to the undesired signal is derived, and the derived weight vector is used for array processing. When the desired signal is input in addition to the undesired signal, the weight vector derived when only the undesired signal is input is used for array processing.
In the step of executing the second array processing, when a desired signal is input in addition to an undesired signal, a weight vector is derived and derived for a synthesis result of the step of executing the first array processing. And a weighted vector used for array processing.
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