無線受信機
【課題】伝送効率を損なうことなく無線信号を受信できる無線受信機を提供する。
【解決手段】ＳＴＣ判別器３４は、ＭＩＭＯ分離部３２０からの信号に基づいて、受信信号が時空間符号化処理を施されているか否かを判別し、判定結果を示す信号を選択器３２６に対して出力する。選択器３２６は、ＳＴＣ判別器３４からの信号が「受信信号は時空間符号化処理を施されている」ことを示す信号である場合は、メモリ３１２から信号を読み取り、データ処理部３２８に対して出力する。また、選択器３２６は、ＳＴＣ判別器３４からの信号が「受信信号は時空間符号化処理を施されていない（つまりＳＭ方式である）」ことを示す信号である場合は、メモリ３２４−１，３２４−２から信号を読み取り、データ処理部３２８に対して出力する。
【解決手段】ＳＴＣ判別器３４は、ＭＩＭＯ分離部３２０からの信号に基づいて、受信信号が時空間符号化処理を施されているか否かを判別し、判定結果を示す信号を選択器３２６に対して出力する。選択器３２６は、ＳＴＣ判別器３４からの信号が「受信信号は時空間符号化処理を施されている」ことを示す信号である場合は、メモリ３１２から信号を読み取り、データ処理部３２８に対して出力する。また、選択器３２６は、ＳＴＣ判別器３４からの信号が「受信信号は時空間符号化処理を施されていない（つまりＳＭ方式である）」ことを示す信号である場合は、メモリ３２４−１，３２４−２から信号を読み取り、データ処理部３２８に対して出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信において高い伝送速度あるいは高い伝送品質を実現できる技術として、複数のアンテナを用いて無線通信を行うＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式が知られている。
たとえば、非特許文献１は、逆行列演算（ゼロフォーシング）の処理を予め実行し、１つの送信信号の候補数を一定数に限定してから全ての送信信号をＭＬＤ処理によって推定する技術を開示する。
また、たとえば、特許文献１は、逆行列演算の処理を実行後、各送信信号のＳＮ比に応じて各送信信号の候補数を設定し、全ての送信信号をＭＬＤ処理によって推定する技術を開示する。
【特許文献１】特開２００６−２１１１３１号公報
【非特許文献１】古田浩之，池田哲臣、“ミリ波モバイルカメラ用ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送装置の試作とレイリーフェージング環境下での伝送性能の評価”、電子情報通信学会無線通信システム研究会技術報告、ＲＣＳ２００５−１４１、２００６年１月、ｐｐ．１０１−１０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、伝送効率を損なうことなく無線信号を受信できる無線受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る無線受信機は、複数の受信アンテナと、前記受信アンテナを介して、時空間符号化処理がなされている第１の信号および前記第１の信号以外の第２の信号またはこれらのいずれかを受信する複数の受信手段と、前記第１の信号を時空間復号するための時空間復号手段と、前記複数の受信手段が受信した信号を分離する信号分離手段と、前記信号分離手段から出力された信号に基づいて、前記受信手段が受信した信号が第１の信号であるか第２の信号であるかを判別する判別手段と、前記判別手段によって前記受信信号は第１の信号であると判別された場合は、前記時空間復号手段からの出力信号を選択し、前記受信信号は第２の信号であると判別された場合は、前記信号分離手段からの出力信号を選択する選択手段とを有する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る無線受信機によれば、伝送効率を損なうことなく無線信号を受信できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
［本発明の背景］
本発明の理解を助けるために、まず、本発明がなされるに至った背景を説明する。
【０００７】
［第１の無線通信システム１］
図１は、ＭＩＭＯ方式の一つであるＳＴＣ（Space Time Coding：時空間符号化）方式を採用した第１の無線通信システム１の構成を示す図である。
図１に示すように、第１の無線通信システム１は、それぞれ２つのアンテナを有する送信機１０および受信機１２から構成され、送信機１０と受信機１２との間を、４本の経路を有する無線伝送チャネルを介して、信号が伝送される。
なお、以下の説明においては、送信機および受信機に、それぞれ、アンテナ、送信部、受信部などが２つずつ含まれる構成が具体例とされるが、それぞれ３つ以上のアンテナ等が含まれるようにしてもよく、これらアンテナ等の数に対応して、無線伝送チャネルの経路数も増減し、送信機および受信機の内部構成も、適宜、変更されうる。
【０００８】
送信機１０は、伝送シンボル生成部１０２、ＳＴＣ符号化器１０４、送信部１０６−１，１０６−２および送信アンテナ１０８−１，１０８−２から構成される。
なお、以下、送信部１０６−１，１０６−２など、複数ある構成部分のいずれかを特定せずに示す場合には、単に送信部１０６などと略記することがある。
伝送シンボル生成部１０２は、受信機１２に伝送するデータを生成し、必要な変調処理を行って、生成された送信シンボル（信号）を、ＳＴＣ符号化器１０４に対して出力する。
【０００９】
ＳＴＣ符号化器１０４は、伝送シンボル生成部１０２からの送信シンボルに対して時空間符号化を行う。
時空間符号化とは、時間的な次元と空間的な次元とをまとめて符号化することであって、シンボルの順序の交換という時間領域の符号化とアンテナなどの配列ごとに信号を変える空間領域の符号化とを組み合わせた符号化処理である。
すなわち、時刻２ｎ，２ｎ＋１における送信シンボルをそれぞれs1，s2とすると、ＳＴＣ符号化器１０４は、各シンボルを時空間符号化して、送信部１０６−１に対してはs1，-s2*の順で時空間符号化されたシンボルを出力し、送信部１０６−２に対してはs2，s1*（s1*は、s1の複素共役。以下同様）の順で時空間符号化されたシンボルを出力する。
【００１０】
送信部１０６は、ＳＴＣ符号化器１０４からのシンボルに対して周波数変換および増幅等の送信処理を行い、送信アンテナ１０８を介して、時空間符号化されたシンボルを含む信号を無線伝送チャネルに対して送信する。
ここで、送信アンテナ１０８−１，１０８−２から送信される信号に含まれるシンボルx1，x2は、送信部１０６における送信処理を省略すると、以下の式（１）で表される。
【００１１】
【数１】
【００１２】
受信機１２は、受信アンテナ１２２−１，１２２−２、雑音源１２４−１，１２４−２、雑音加算器１２６−１，１２６−２、受信部１２８−１，１２８−２、ＳＴＣ復号器１３０−１，１３０−２、信号合成器１３２、軟判定器１３４およびデータ処理部１３６から構成される。
受信アンテナ１２２は、送信アンテナ１０８から送信された、時空間符号化されたシンボルを含む信号を、無線伝送チャネルを介して受信する。
ここで、図１に示すように、送信アンテナ１０８−ｊから受信アンテナ１２２−ｉ（ｉ，ｊは１または２）への経路に対する複素係数は、hijと表される。
なお、複素係数hijは、一般には時刻の関数となるが、本明細書に記載される各実施形態においては、変動が十分緩やかであると仮定する。
【００１３】
受信アンテナ１２２−１から受信された信号は、雑音加算器１２６−１で雑音源１２４−１からの雑音z1(n)が加算され、受信部１２８−１に入力される。
受信部１２８−１は、受け入れた受信信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r1(n)をＳＴＣ復号器１３０−１に対して出力する。
受信アンテナ１２２−２から受信された信号についても同様に、雑音加算器１２６−２で雑音源１２４−２からの雑音z2(n)が加算され、受信部１２８−２に入力される。
受信部１２８−２は、受け入れた受信信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r2(n)をＳＴＣ復号器１３０−２に対して出力する。
ここで、受信信号r1(n)およびr2(n)は、それぞれ以下の式（２）で表される。
【００１４】
【数２】
【００１５】
ＳＴＣ復号器１３０−１は、受信信号r1(n)に対して、以下の式で表されるような時空間復号処理を行う。
時刻２ｎおよび２ｎ＋１において、受信信号r1(n)は以下の式（３）で表される。
【００１６】
【数３】
【００１７】
式（１）を式（３）に代入すると、以下の式（４）が得られる。
【００１８】
【数４】
【００１９】
ただし、式（４）の第２式は全体の複素共役をとっている。
ここで、第１式にh11*を乗じたものと第２式にh12を乗じたものとが加算され、また、第１式にh12*を乗じたものから第２式にh11を乗じたものを減算されると、以下の式（５）が得られる。
【００２０】
【数５】
【００２１】
ただし、式（５）において、ν11およびν12は、雑音成分をまとめた雑音項である。
式（５）は、雑音項を除けばs1およびs2のみについての関数であるので、各係数を算出することによって、s1およびs2を求めることができる。
また、式（５）において、s1およびs2の係数はチャネル上の２つの経路の電力和となっているので、ブランチ数２のダイバーシチ効果が得られていることが分かる。
ＳＴＣ復号器１３０−２は、受信信号r2(n)に対して、ＳＴＣ復号器１３０−１と同様の時空間復号処理を行い、以下の式（６）が得られる。
【００２２】
【数６】
【００２３】
信号合成器１３２は、ＳＴＣ復号器１３０−１，１３０−２から、式（５），式（６）で得られる各信号を受け入れ、これらの加算を行うことによって、以下の式（７）で表される信号を得て、軟判定器１３４に対して出力する。
【００２４】
【数７】
【００２５】
式（７）より、第１の無線通信システム１においては、ブランチ数４のダイバーシチ効果が得られることが分かる。
また、式（７）で表される信号は、送信シンボルに対応するものである。
軟判定器１３４は、式（７）で表される信号に含まれる送信シンボルについて、各ビットに対応する軟判定値（ビット尤度）を算出し、算出されたビット尤度を、データ処理部１３６に対して出力する。
データ処理部１３６は、受け入れたビット尤度に対して、必要な処理を行う。
【００２６】
上述したように、ＳＴＣ方式は、複数の送信アンテナおよび受信アンテナを利用することによって、ダイバーシチ効果を得る方式であって、本方式を採用することによって、特にＳＮＲ（Signal to Noise ratio）が低い場合に、ビット誤りを軽減することができる。 一方、時刻２ｎ，２ｎ＋１の間にシンボルs1，s2のみが伝送されるので、ＳＴＣ方式を採用することによって、伝送速度が向上されるわけではない。
【００２７】
［第２の無線通信システム２］
図２は、ＭＩＭＯ方式の一つであるＳＭ（Spatial Multiplexing：空間多重化）方式を採用した第２の無線通信システム２の構成を示す図である。
ＳＭ方式とは、複数のデータを多重化した無線通信空間に送信し、多重化した無線通信空間において混信された信号を、受信側で分離する方式である。
図２に示すように、第２の無線通信システム２は、それぞれ２つのアンテナを有する送信機２０および受信機２２から構成され、送信機２０と受信機２２との間を、４本の経路を有する無線伝送チャネルを介して、信号が伝送される。
【００２８】
送信機２０は、伝送シンボル生成部２０２、送信部２０４−１，２０４−２および送信アンテナ２０６−１，２０６−２から構成される。
伝送シンボル生成部２０２は、受信機２２に伝送するデータを生成し、必要な変調処理を行って、生成された送信シンボルを、送信部２０４に対して出力する。
【００２９】
送信部２０４−１は、伝送シンボル生成部２０２から、送信シンボルs1を受け入れる。
送信部２０４−１は、送信部１０６と同様に、受け入れたシンボルに対して周波数変換および増幅等の送信処理を行い、送信アンテナ２０６−１を介して、送信シンボルs1を含む信号を無線伝送チャネルに対して送信する。
送信部２０４−２は、伝送シンボル生成部２０２から、送信シンボルs2を受け入れる。
送信部２０４−２は、送信部１０６と同様に、受け入れたシンボルに対して周波数変換および増幅等の送信処理を行い、送信アンテナ２０６−２を介して、送信シンボルs2を含む信号を無線伝送チャネルに対して送信する。
【００３０】
受信機２２は、受信アンテナ２２２−１，２２２−２、雑音源２２４−１，２２４−２、雑音加算器２２６−１，２２６−２、受信部２２８−１，２２８−２、ＭＩＭＯ分離部２３０、軟判定器２３２−１，２３２−２およびデータ処理部２３４から構成される。
受信アンテナ２２２は、送信アンテナ２０６から送信されたシンボルs1，s2を含む信号を、第１の無線通信システム１と同様の無線伝送チャネルを介して受信する。
受信アンテナ２２２−１から受信された信号は、雑音加算器２２６−１で雑音源２２４−１からの雑音z1(n)が加算され、受信部２２８−１に入力される。
受信部２２８−１は、受け入れた受信信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r1(n)をＭＩＭＯ分離部２３０に対して出力する。
【００３１】
受信アンテナ２２２−２から受信された信号についても同様に、雑音加算器２２６−２で雑音源２２４−２からの雑音z2(n)が加算され、受信部２２８−２に入力される。
受信部２２８−２は、受け入れた受信信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r2(n)をＭＩＭＯ分離部２３０に対して出力する。
ここで、受信信号r1(n)およびr2(n)は、それぞれ、以下の式（８）で表される。
【００３２】
【数８】
【００３３】
式（８）は、行列表記すると、以下の式（９）で表される。
【００３４】
【数９】
【００３５】
ＭＩＭＯ分離部２３０は、式（９）で表される信号から、s(n)の推定値の分離処理を行う。
分離処理の方法は、ＺＦ（Zero Forcing）法、または、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）法がある。
ＺＦ法を用いる場合、式（９）の両側に、伝搬路行列Ｈの逆行列Ｈ-1を左から乗じることによって、以下の式（１０）が得られる。
【００３６】
【数１０】
【００３７】
ＺＦ法では、雑音項z(n)を含む量に対して直接逆行列Ｈ-1を乗じているため、Ｈが特異点に近い場合（すなわちＨの行列式が小さい場合）、雑音成分が強調され、ＳＮＲが低い場合には著しく性能が低下する。
この性能の低下を抑制する方法がＭＭＳＥ法である。
ＭＭＳＥ法を用いる場合、ＭＩＭＯ分離部２３０は、逆行列Ｈ-1の代わりに、以下の式（１１）で定義される行列ＷMMSEを式（９）の両側に乗じる。
【００３８】
【数１１】
【００３９】
ここで、ＨHは行列Ｈの共役転置行列、Ｉは２×２の単位行列、σ2は送信電力を１とした場合の雑音電力である。
このＭＭＳＥ法を用いることによって、ＭＩＭＯ分離部２３０は、雑音成分の強調に対する影響を軽減して信号を分離することができる。
ＭＩＭＯ分離部２３０は、上述した方法によって算出されたs(n)の推定値を、軟判定器２３２に対して出力する。
軟判定器２３２は、シンボルs(n)の推定値の各成分について、各ビットに対応する軟判定値（ビット尤度）を算出し、算出されたビット尤度を、データ処理部２３４に対して出力する。
データ処理部２３４は、受け入れたビット尤度に対して、必要な処理を行う。
【００４０】
上述したように、ＳＭ方式は、たとえば２つの送信アンテナおよび受信アンテナを利用することによって、ある時刻ｎにおいて２つのシンボルs1，s2を同時に伝送でき、したがって伝送速度を２倍にすることができる。
一方、ＳＭ方式では、ＳＴＣ方式のようなダイバーシチ効果は得られないので、低いＳＮＲにおいては著しくビット誤り率が高くなる。
【００４１】
以上説明したように、ＳＴＣ方式とＳＭ方式とは、伝送速度と伝送品質とに関して、相反する関係にある。
したがって、ＳＮＲ値などの伝送チャネルの状態に応じて、これらＳＴＣ方式とＳＭ方式とを切り替えることが理想的である。
しかしながら、ＳＴＣ方式とＳＭ方式とを切り替える際に受信側においてＳＴＣ方式とＳＭ方式とを判別するためには、予め、送信側から、ＳＴＣ方式であるかＳＭ方式であるかを識別する識別情報が受信側に対して送信される必要がある。
【００４２】
この識別情報は、伝送チャネルの状態が劣悪である場合であっても確実に受信側に伝わる必要があるので、符号化率を低くすることが要求される。
また、移動体通信の場合は伝送チャネルの変動が大きいので、この識別情報の伝送頻度を高くする必要がある。
以上から、ＳＴＣ方式とＳＭ方式とを適切に切り替えるためには、この識別情報を伝送するために相当の冗長性が必要となり、信号の伝送効率が劣化するといった問題が懸念される。
以下で説明する第３の受信機３は、このような問題点を解消するように構成されている。
【００４３】
［本発明の実施形態］
以下、本発明の実施形態を説明する。
図３は、本発明の実施形態にかかる第３の受信機３の構成を示す図である。
図３に示すように、第３の受信機３は、受信アンテナ３０２−１，３０２−２、受信部３０４−１，３０４−２、ＳＴＣ復号器３０６−１，３０６−２、信号合成器３０８、軟判定器３１０、メモリ３１２、ＭＩＭＯ分離部３２０、軟判定器３２２−１，３２２−２、メモリ３２４−１，３２４−２、ＳＴＣ判別器３４、選択器３２６およびデータ処理部３２８から構成される。
なお、説明の具体化および明確化のために、図１および図２に記載した送信機、無線伝送チャネル、雑音源および雑音加算器については、省略されている。
【００４４】
受信部３０４−１は、受信アンテナ３０２−１を介して受信された信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r1(n)を、ＳＴＣ復号器３０６−１およびＭＩＭＯ分離部３２０に対して出力する。
受信部３０４−２は、受信アンテナ３０２−２を介して受信された信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r2(n)を、ＳＴＣ復号器３０６−２およびＭＩＭＯ分離部３２０に対して出力する。
【００４５】
ＳＴＣ復号器３０６−１，３０６−２は、受信部３０４−１，３０４−２からの受信信号が時空間符号化処理を施されているものと仮定して、ＳＴＣ復号器１３０の行う時空間復号処理と同様の復号処理を行う。
信号合成器３０８は、信号合成器１３２と同様に、ＳＴＣ復号器３０６−１，３０６−２からの復号処理された信号を受け入れて加算し、得られた信号を軟判定器３１０に対して出力する。
軟判定器３１０は、信号合成器３０８からの信号に含まれる送信シンボルについて、各ビットに対応する軟判定値（ビット尤度）を算出し、得られたビット尤度をメモリ３１２に格納する。
【００４６】
ＭＩＭＯ分離部３２０は、ＭＩＭＯ分離部２３０と同様に、受信部３０４−１，３０４−２からの受信信号から、送信シンボル系列に分離する処理を行い、算出されたシンボルの推定値を、軟判定器３２２−１，３２２−２およびＳＴＣ判別器３４に対して出力する。
軟判定器３２２−１，３２２−２は、ＭＩＭＯ分離部３２０からのシンボルの推定値の各成分について、各ビットに対応する軟判定値（ビット尤度）を算出し、算出されたビット尤度をメモリ３２４−１，３２４−２に格納する。
ＳＴＣ判別器３４は、ＭＩＭＯ分離部３２０からのシンボルの推定値に基づいて、受信信号が時空間符号化処理を施されているか否かを判別し、判定結果を示す信号を選択器３２６に対して出力する。
【００４７】
選択器３２６は、ＳＴＣ判別器３４からの信号が「受信信号は時空間符号化処理を施されている」ことを示す信号である場合は、メモリ３１２からデータを読み取り、データ処理部３２８に対して出力する。
また、選択器３２６は、ＳＴＣ判別器３４からの信号が「受信信号は時空間符号化処理を施されていない（つまりＳＭ方式である）」ことを示す信号である場合は、メモリ３２４−１，３２４−２からデータを読み取り、データ処理部３２８に対して出力する。
データ処理部３２８は、受け入れたデータに対して、必要な処理を行う。
【００４８】
図４は、図３に示したＳＴＣ判別器３４の構成を示す図である。
図４に示すように、ＳＴＣ判別器３４は、入力端子３４０−１，３４０−２、レジスタ３４２−１，３４２−２、乗算器３４４−１，３４４−２、平均器３４６−１，３４６−２、減算器３４８、閾値判定器３５０および出力端子３５２から構成される。
レジスタ３４２−１，３４２−２は、ＭＩＭＯ分離部３２０から、シンボルs(n)の推定値
【００４９】
【数１２】
【００５０】
を、入力端子３４０−１，３４０−２を介して受け入れる。
また、レジスタ３４２−１，３４２−２は、受け入れたデータ（シンボルs(n)の推定値）を、２サンプルごとに格納する。
乗算器３４４−１は、レジスタ３４２にデータが２サンプル入力されるごとに、レジスタ３４２−１の出力データ
【００５１】
【数１３】
【００５２】
と、レジスタ３４２−２の入力データ
【００５３】
【数１４】
【００５４】
とを乗算し、算出値を平均器３４６−１に対して出力する。
乗算器３４４−２は、乗算器３４４−１と同様に、レジスタ３４２にデータが２サンプル入力されるごとに、レジスタ３４２−２の出力データ
【００５５】
【数１５】
【００５６】
と、レジスタ３４２−１の入力データ
【００５７】
【数１６】
【００５８】
とを乗算し、算出値を平均器３４６−２に対して出力する。
平均器３４６−１は、乗算器３４４−１からのデータに対して加算平均処理を行って、得られたデータq1を減算器３４８に対して出力する。
平均器３４６−２は、平均器３４６−１と同様に、乗算器３４４−２からのデータに対して加算平均処理を行って、得られたデータq2を減算器３４８に対して出力する。
平均器３４６−１，３４６−２の出力q1，q2は、以下の式（１２）で表される。
【００５９】
【数１７】
【００６０】
ここで、E(A)は、Ａの加算平均を表す。
減算器３４８は、平均器３４６−１の出力から平均器３４６−２の出力を減算する。
つまり、減算器３４８は、q1-q2を計算し、算出値を閾値判定器３５０に対して出力する。
送信機から送信された信号（シンボル）が時空間符号化処理を施されている場合、s1，s2は、以下の式（１３）で表される。
【００６１】
【数１８】
【００６２】
したがって、q1，q2は、以下の式（１４）で表される。
【００６３】
【数１９】
【００６４】
一方、送信機から送信された信号が時空間符号化処理を施されていない場合、連続する２つのシンボルおよび系列１，２のシンボルには相関がないとみなせるので、q1，q2は、以下の式（１５）で表される。
【００６５】
【数２０】
【００６６】
したがって、q1-q2の値は、受信信号が時空間符号化処理を施されていない場合、受信信号が時空間符号化処理を施されている場合と比較して、０に近い。
閾値判定器３５０は、減算器３４８からの値（つまりq1-q2）が所定の閾値を越えているか否かを判断する。
さらに、閾値判定器３５０は、所定の閾値を超えていると判断した場合は、「受信信号は時空間符号化処理を施されている」ことを示す信号を、そうでない場合は、「受信信号は時空間符号化処理を施されていない（つまりＳＭ方式である）」ことを示す信号を、それぞれ出力端子３５２を介して選択器３２６に対して出力する。
【００６７】
なお、本発明の実施形態においては、第３の受信機３の各構成部分の処理は、無線伝送フレーム単位で行われるようにしてもよい。
この場合、メモリ３１２、メモリ３２４−１，３２４−２は、１フレーム分の容量を有するようにしてもよい。
また、この場合、平均器３４６−１，３４６−２は、１フレーム分の平均処理を行うようにしてもよく、閾値判定器３５０は１フレーム分の全データの平均結果に対して閾値判定処理を行うようにしてもよく、選択器３２６は、１フレーム分の全てのデータを出力するようにしてもよい。
【００６８】
以上述べたように、本発明の実施形態にかかる第３の受信機３は、送信信号が時空間符号化処理を施されている否かを示す識別情報を送信側から受信しなくても、受信した信号に基づいて、受信した信号が時空間符号化処理を施されている否かを判別することができ、適切に復号処理を行うことができる。
また、本発明の実施形態にかかる第３の受信機３を用いることによって、この識別情報が送信機から受信機に伝送される必要がなくなるので、信号の伝送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ＭＩＭＯ方式の一つであるＳＴＣ方式を採用した第１の無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】ＭＩＭＯ方式の一つであるＳＭ方式を採用した第２の無線通信システムの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる第３の受信機の構成を示す図である。
【図４】図３に示したＳＴＣ判別器の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・第１の無線通信システム，
１０・・・送信機，
１０２・・・伝送シンボル生成部，
１０４・・・ＳＴＣ符号化器，
１０６−１，１０６−２・・・送信部，
１０８−１，１０８−２・・・送信アンテナ，
１２・・・受信機，
１２２−１，１２２−２・・・受信アンテナ，
１２４−１，１２４−２・・・雑音源，
１２６−１，１２６−２・・・雑音加算器，
１２８−１，１２８−２・・・受信部，
１３０−１，１３０−２・・・ＳＴＣ復号器，
１３２・・・信号合成器，
１３４・・・軟判定器，
１３６・・・データ処理部，
２・・・第２の無線通信システム，
２０・・・送信機，
２０２・・・伝送シンボル生成部，
２０４−１，２０４−２・・・送信部，
２０６−１，２０６−２・・・送信アンテナ，
２２・・・受信機，
２２２−１，２２２−２・・・受信アンテナ，
２２４−１，２２４−２・・・雑音源，
２２６−１，２２６−２・・・雑音加算器，
２２８−１，２２８−２・・・受信部，
２３０・・・ＭＩＭＯ分離部，
２３２−１，２３２−２・・・軟判定器，
２３４・・・データ処理部，
３・・・第３の受信機，
３０２−１，３０２−２・・・受信アンテナ，
３０４−１，３０４−２・・・受信部，
３０６−１，３０６−２・・・ＳＴＣ復号器，
３０８・・・信号合成器，
３１０・・・軟判定器，
３１２・・・メモリ，
３２０・・・ＭＩＭＯ分離部，
３２２−１，３２２−２・・・軟判定器，
３２４−１，３２４−２・・・メモリ，
３４・・・ＳＴＣ判別器，
３４２−１，３４２−２・・・レジスタ，
３４４−１，３４４−２・・・乗算器，
３４６−１，３４６−２・・・平均器，
３４８・・・減算器，
３５０・・・閾値判定器，
３２６・・・選択器，
３２８・・・データ処理部，
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信において高い伝送速度あるいは高い伝送品質を実現できる技術として、複数のアンテナを用いて無線通信を行うＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式が知られている。
たとえば、非特許文献１は、逆行列演算（ゼロフォーシング）の処理を予め実行し、１つの送信信号の候補数を一定数に限定してから全ての送信信号をＭＬＤ処理によって推定する技術を開示する。
また、たとえば、特許文献１は、逆行列演算の処理を実行後、各送信信号のＳＮ比に応じて各送信信号の候補数を設定し、全ての送信信号をＭＬＤ処理によって推定する技術を開示する。
【特許文献１】特開２００６−２１１１３１号公報
【非特許文献１】古田浩之，池田哲臣、“ミリ波モバイルカメラ用ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送装置の試作とレイリーフェージング環境下での伝送性能の評価”、電子情報通信学会無線通信システム研究会技術報告、ＲＣＳ２００５−１４１、２００６年１月、ｐｐ．１０１−１０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、伝送効率を損なうことなく無線信号を受信できる無線受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る無線受信機は、複数の受信アンテナと、前記受信アンテナを介して、時空間符号化処理がなされている第１の信号および前記第１の信号以外の第２の信号またはこれらのいずれかを受信する複数の受信手段と、前記第１の信号を時空間復号するための時空間復号手段と、前記複数の受信手段が受信した信号を分離する信号分離手段と、前記信号分離手段から出力された信号に基づいて、前記受信手段が受信した信号が第１の信号であるか第２の信号であるかを判別する判別手段と、前記判別手段によって前記受信信号は第１の信号であると判別された場合は、前記時空間復号手段からの出力信号を選択し、前記受信信号は第２の信号であると判別された場合は、前記信号分離手段からの出力信号を選択する選択手段とを有する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る無線受信機によれば、伝送効率を損なうことなく無線信号を受信できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
［本発明の背景］
本発明の理解を助けるために、まず、本発明がなされるに至った背景を説明する。
【０００７】
［第１の無線通信システム１］
図１は、ＭＩＭＯ方式の一つであるＳＴＣ（Space Time Coding：時空間符号化）方式を採用した第１の無線通信システム１の構成を示す図である。
図１に示すように、第１の無線通信システム１は、それぞれ２つのアンテナを有する送信機１０および受信機１２から構成され、送信機１０と受信機１２との間を、４本の経路を有する無線伝送チャネルを介して、信号が伝送される。
なお、以下の説明においては、送信機および受信機に、それぞれ、アンテナ、送信部、受信部などが２つずつ含まれる構成が具体例とされるが、それぞれ３つ以上のアンテナ等が含まれるようにしてもよく、これらアンテナ等の数に対応して、無線伝送チャネルの経路数も増減し、送信機および受信機の内部構成も、適宜、変更されうる。
【０００８】
送信機１０は、伝送シンボル生成部１０２、ＳＴＣ符号化器１０４、送信部１０６−１，１０６−２および送信アンテナ１０８−１，１０８−２から構成される。
なお、以下、送信部１０６−１，１０６−２など、複数ある構成部分のいずれかを特定せずに示す場合には、単に送信部１０６などと略記することがある。
伝送シンボル生成部１０２は、受信機１２に伝送するデータを生成し、必要な変調処理を行って、生成された送信シンボル（信号）を、ＳＴＣ符号化器１０４に対して出力する。
【０００９】
ＳＴＣ符号化器１０４は、伝送シンボル生成部１０２からの送信シンボルに対して時空間符号化を行う。
時空間符号化とは、時間的な次元と空間的な次元とをまとめて符号化することであって、シンボルの順序の交換という時間領域の符号化とアンテナなどの配列ごとに信号を変える空間領域の符号化とを組み合わせた符号化処理である。
すなわち、時刻２ｎ，２ｎ＋１における送信シンボルをそれぞれs1，s2とすると、ＳＴＣ符号化器１０４は、各シンボルを時空間符号化して、送信部１０６−１に対してはs1，-s2*の順で時空間符号化されたシンボルを出力し、送信部１０６−２に対してはs2，s1*（s1*は、s1の複素共役。以下同様）の順で時空間符号化されたシンボルを出力する。
【００１０】
送信部１０６は、ＳＴＣ符号化器１０４からのシンボルに対して周波数変換および増幅等の送信処理を行い、送信アンテナ１０８を介して、時空間符号化されたシンボルを含む信号を無線伝送チャネルに対して送信する。
ここで、送信アンテナ１０８−１，１０８−２から送信される信号に含まれるシンボルx1，x2は、送信部１０６における送信処理を省略すると、以下の式（１）で表される。
【００１１】
【数１】
【００１２】
受信機１２は、受信アンテナ１２２−１，１２２−２、雑音源１２４−１，１２４−２、雑音加算器１２６−１，１２６−２、受信部１２８−１，１２８−２、ＳＴＣ復号器１３０−１，１３０−２、信号合成器１３２、軟判定器１３４およびデータ処理部１３６から構成される。
受信アンテナ１２２は、送信アンテナ１０８から送信された、時空間符号化されたシンボルを含む信号を、無線伝送チャネルを介して受信する。
ここで、図１に示すように、送信アンテナ１０８−ｊから受信アンテナ１２２−ｉ（ｉ，ｊは１または２）への経路に対する複素係数は、hijと表される。
なお、複素係数hijは、一般には時刻の関数となるが、本明細書に記載される各実施形態においては、変動が十分緩やかであると仮定する。
【００１３】
受信アンテナ１２２−１から受信された信号は、雑音加算器１２６−１で雑音源１２４−１からの雑音z1(n)が加算され、受信部１２８−１に入力される。
受信部１２８−１は、受け入れた受信信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r1(n)をＳＴＣ復号器１３０−１に対して出力する。
受信アンテナ１２２−２から受信された信号についても同様に、雑音加算器１２６−２で雑音源１２４−２からの雑音z2(n)が加算され、受信部１２８−２に入力される。
受信部１２８−２は、受け入れた受信信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r2(n)をＳＴＣ復号器１３０−２に対して出力する。
ここで、受信信号r1(n)およびr2(n)は、それぞれ以下の式（２）で表される。
【００１４】
【数２】
【００１５】
ＳＴＣ復号器１３０−１は、受信信号r1(n)に対して、以下の式で表されるような時空間復号処理を行う。
時刻２ｎおよび２ｎ＋１において、受信信号r1(n)は以下の式（３）で表される。
【００１６】
【数３】
【００１７】
式（１）を式（３）に代入すると、以下の式（４）が得られる。
【００１８】
【数４】
【００１９】
ただし、式（４）の第２式は全体の複素共役をとっている。
ここで、第１式にh11*を乗じたものと第２式にh12を乗じたものとが加算され、また、第１式にh12*を乗じたものから第２式にh11を乗じたものを減算されると、以下の式（５）が得られる。
【００２０】
【数５】
【００２１】
ただし、式（５）において、ν11およびν12は、雑音成分をまとめた雑音項である。
式（５）は、雑音項を除けばs1およびs2のみについての関数であるので、各係数を算出することによって、s1およびs2を求めることができる。
また、式（５）において、s1およびs2の係数はチャネル上の２つの経路の電力和となっているので、ブランチ数２のダイバーシチ効果が得られていることが分かる。
ＳＴＣ復号器１３０−２は、受信信号r2(n)に対して、ＳＴＣ復号器１３０−１と同様の時空間復号処理を行い、以下の式（６）が得られる。
【００２２】
【数６】
【００２３】
信号合成器１３２は、ＳＴＣ復号器１３０−１，１３０−２から、式（５），式（６）で得られる各信号を受け入れ、これらの加算を行うことによって、以下の式（７）で表される信号を得て、軟判定器１３４に対して出力する。
【００２４】
【数７】
【００２５】
式（７）より、第１の無線通信システム１においては、ブランチ数４のダイバーシチ効果が得られることが分かる。
また、式（７）で表される信号は、送信シンボルに対応するものである。
軟判定器１３４は、式（７）で表される信号に含まれる送信シンボルについて、各ビットに対応する軟判定値（ビット尤度）を算出し、算出されたビット尤度を、データ処理部１３６に対して出力する。
データ処理部１３６は、受け入れたビット尤度に対して、必要な処理を行う。
【００２６】
上述したように、ＳＴＣ方式は、複数の送信アンテナおよび受信アンテナを利用することによって、ダイバーシチ効果を得る方式であって、本方式を採用することによって、特にＳＮＲ（Signal to Noise ratio）が低い場合に、ビット誤りを軽減することができる。 一方、時刻２ｎ，２ｎ＋１の間にシンボルs1，s2のみが伝送されるので、ＳＴＣ方式を採用することによって、伝送速度が向上されるわけではない。
【００２７】
［第２の無線通信システム２］
図２は、ＭＩＭＯ方式の一つであるＳＭ（Spatial Multiplexing：空間多重化）方式を採用した第２の無線通信システム２の構成を示す図である。
ＳＭ方式とは、複数のデータを多重化した無線通信空間に送信し、多重化した無線通信空間において混信された信号を、受信側で分離する方式である。
図２に示すように、第２の無線通信システム２は、それぞれ２つのアンテナを有する送信機２０および受信機２２から構成され、送信機２０と受信機２２との間を、４本の経路を有する無線伝送チャネルを介して、信号が伝送される。
【００２８】
送信機２０は、伝送シンボル生成部２０２、送信部２０４−１，２０４−２および送信アンテナ２０６−１，２０６−２から構成される。
伝送シンボル生成部２０２は、受信機２２に伝送するデータを生成し、必要な変調処理を行って、生成された送信シンボルを、送信部２０４に対して出力する。
【００２９】
送信部２０４−１は、伝送シンボル生成部２０２から、送信シンボルs1を受け入れる。
送信部２０４−１は、送信部１０６と同様に、受け入れたシンボルに対して周波数変換および増幅等の送信処理を行い、送信アンテナ２０６−１を介して、送信シンボルs1を含む信号を無線伝送チャネルに対して送信する。
送信部２０４−２は、伝送シンボル生成部２０２から、送信シンボルs2を受け入れる。
送信部２０４−２は、送信部１０６と同様に、受け入れたシンボルに対して周波数変換および増幅等の送信処理を行い、送信アンテナ２０６−２を介して、送信シンボルs2を含む信号を無線伝送チャネルに対して送信する。
【００３０】
受信機２２は、受信アンテナ２２２−１，２２２−２、雑音源２２４−１，２２４−２、雑音加算器２２６−１，２２６−２、受信部２２８−１，２２８−２、ＭＩＭＯ分離部２３０、軟判定器２３２−１，２３２−２およびデータ処理部２３４から構成される。
受信アンテナ２２２は、送信アンテナ２０６から送信されたシンボルs1，s2を含む信号を、第１の無線通信システム１と同様の無線伝送チャネルを介して受信する。
受信アンテナ２２２−１から受信された信号は、雑音加算器２２６−１で雑音源２２４−１からの雑音z1(n)が加算され、受信部２２８−１に入力される。
受信部２２８−１は、受け入れた受信信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r1(n)をＭＩＭＯ分離部２３０に対して出力する。
【００３１】
受信アンテナ２２２−２から受信された信号についても同様に、雑音加算器２２６−２で雑音源２２４−２からの雑音z2(n)が加算され、受信部２２８−２に入力される。
受信部２２８−２は、受け入れた受信信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r2(n)をＭＩＭＯ分離部２３０に対して出力する。
ここで、受信信号r1(n)およびr2(n)は、それぞれ、以下の式（８）で表される。
【００３２】
【数８】
【００３３】
式（８）は、行列表記すると、以下の式（９）で表される。
【００３４】
【数９】
【００３５】
ＭＩＭＯ分離部２３０は、式（９）で表される信号から、s(n)の推定値の分離処理を行う。
分離処理の方法は、ＺＦ（Zero Forcing）法、または、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）法がある。
ＺＦ法を用いる場合、式（９）の両側に、伝搬路行列Ｈの逆行列Ｈ-1を左から乗じることによって、以下の式（１０）が得られる。
【００３６】
【数１０】
【００３７】
ＺＦ法では、雑音項z(n)を含む量に対して直接逆行列Ｈ-1を乗じているため、Ｈが特異点に近い場合（すなわちＨの行列式が小さい場合）、雑音成分が強調され、ＳＮＲが低い場合には著しく性能が低下する。
この性能の低下を抑制する方法がＭＭＳＥ法である。
ＭＭＳＥ法を用いる場合、ＭＩＭＯ分離部２３０は、逆行列Ｈ-1の代わりに、以下の式（１１）で定義される行列ＷMMSEを式（９）の両側に乗じる。
【００３８】
【数１１】
【００３９】
ここで、ＨHは行列Ｈの共役転置行列、Ｉは２×２の単位行列、σ2は送信電力を１とした場合の雑音電力である。
このＭＭＳＥ法を用いることによって、ＭＩＭＯ分離部２３０は、雑音成分の強調に対する影響を軽減して信号を分離することができる。
ＭＩＭＯ分離部２３０は、上述した方法によって算出されたs(n)の推定値を、軟判定器２３２に対して出力する。
軟判定器２３２は、シンボルs(n)の推定値の各成分について、各ビットに対応する軟判定値（ビット尤度）を算出し、算出されたビット尤度を、データ処理部２３４に対して出力する。
データ処理部２３４は、受け入れたビット尤度に対して、必要な処理を行う。
【００４０】
上述したように、ＳＭ方式は、たとえば２つの送信アンテナおよび受信アンテナを利用することによって、ある時刻ｎにおいて２つのシンボルs1，s2を同時に伝送でき、したがって伝送速度を２倍にすることができる。
一方、ＳＭ方式では、ＳＴＣ方式のようなダイバーシチ効果は得られないので、低いＳＮＲにおいては著しくビット誤り率が高くなる。
【００４１】
以上説明したように、ＳＴＣ方式とＳＭ方式とは、伝送速度と伝送品質とに関して、相反する関係にある。
したがって、ＳＮＲ値などの伝送チャネルの状態に応じて、これらＳＴＣ方式とＳＭ方式とを切り替えることが理想的である。
しかしながら、ＳＴＣ方式とＳＭ方式とを切り替える際に受信側においてＳＴＣ方式とＳＭ方式とを判別するためには、予め、送信側から、ＳＴＣ方式であるかＳＭ方式であるかを識別する識別情報が受信側に対して送信される必要がある。
【００４２】
この識別情報は、伝送チャネルの状態が劣悪である場合であっても確実に受信側に伝わる必要があるので、符号化率を低くすることが要求される。
また、移動体通信の場合は伝送チャネルの変動が大きいので、この識別情報の伝送頻度を高くする必要がある。
以上から、ＳＴＣ方式とＳＭ方式とを適切に切り替えるためには、この識別情報を伝送するために相当の冗長性が必要となり、信号の伝送効率が劣化するといった問題が懸念される。
以下で説明する第３の受信機３は、このような問題点を解消するように構成されている。
【００４３】
［本発明の実施形態］
以下、本発明の実施形態を説明する。
図３は、本発明の実施形態にかかる第３の受信機３の構成を示す図である。
図３に示すように、第３の受信機３は、受信アンテナ３０２−１，３０２−２、受信部３０４−１，３０４−２、ＳＴＣ復号器３０６−１，３０６−２、信号合成器３０８、軟判定器３１０、メモリ３１２、ＭＩＭＯ分離部３２０、軟判定器３２２−１，３２２−２、メモリ３２４−１，３２４−２、ＳＴＣ判別器３４、選択器３２６およびデータ処理部３２８から構成される。
なお、説明の具体化および明確化のために、図１および図２に記載した送信機、無線伝送チャネル、雑音源および雑音加算器については、省略されている。
【００４４】
受信部３０４−１は、受信アンテナ３０２−１を介して受信された信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r1(n)を、ＳＴＣ復号器３０６−１およびＭＩＭＯ分離部３２０に対して出力する。
受信部３０４−２は、受信アンテナ３０２−２を介して受信された信号に対して、増幅および周波数変換等の処理を行い、処理された受信信号r2(n)を、ＳＴＣ復号器３０６−２およびＭＩＭＯ分離部３２０に対して出力する。
【００４５】
ＳＴＣ復号器３０６−１，３０６−２は、受信部３０４−１，３０４−２からの受信信号が時空間符号化処理を施されているものと仮定して、ＳＴＣ復号器１３０の行う時空間復号処理と同様の復号処理を行う。
信号合成器３０８は、信号合成器１３２と同様に、ＳＴＣ復号器３０６−１，３０６−２からの復号処理された信号を受け入れて加算し、得られた信号を軟判定器３１０に対して出力する。
軟判定器３１０は、信号合成器３０８からの信号に含まれる送信シンボルについて、各ビットに対応する軟判定値（ビット尤度）を算出し、得られたビット尤度をメモリ３１２に格納する。
【００４６】
ＭＩＭＯ分離部３２０は、ＭＩＭＯ分離部２３０と同様に、受信部３０４−１，３０４−２からの受信信号から、送信シンボル系列に分離する処理を行い、算出されたシンボルの推定値を、軟判定器３２２−１，３２２−２およびＳＴＣ判別器３４に対して出力する。
軟判定器３２２−１，３２２−２は、ＭＩＭＯ分離部３２０からのシンボルの推定値の各成分について、各ビットに対応する軟判定値（ビット尤度）を算出し、算出されたビット尤度をメモリ３２４−１，３２４−２に格納する。
ＳＴＣ判別器３４は、ＭＩＭＯ分離部３２０からのシンボルの推定値に基づいて、受信信号が時空間符号化処理を施されているか否かを判別し、判定結果を示す信号を選択器３２６に対して出力する。
【００４７】
選択器３２６は、ＳＴＣ判別器３４からの信号が「受信信号は時空間符号化処理を施されている」ことを示す信号である場合は、メモリ３１２からデータを読み取り、データ処理部３２８に対して出力する。
また、選択器３２６は、ＳＴＣ判別器３４からの信号が「受信信号は時空間符号化処理を施されていない（つまりＳＭ方式である）」ことを示す信号である場合は、メモリ３２４−１，３２４−２からデータを読み取り、データ処理部３２８に対して出力する。
データ処理部３２８は、受け入れたデータに対して、必要な処理を行う。
【００４８】
図４は、図３に示したＳＴＣ判別器３４の構成を示す図である。
図４に示すように、ＳＴＣ判別器３４は、入力端子３４０−１，３４０−２、レジスタ３４２−１，３４２−２、乗算器３４４−１，３４４−２、平均器３４６−１，３４６−２、減算器３４８、閾値判定器３５０および出力端子３５２から構成される。
レジスタ３４２−１，３４２−２は、ＭＩＭＯ分離部３２０から、シンボルs(n)の推定値
【００４９】
【数１２】
【００５０】
を、入力端子３４０−１，３４０−２を介して受け入れる。
また、レジスタ３４２−１，３４２−２は、受け入れたデータ（シンボルs(n)の推定値）を、２サンプルごとに格納する。
乗算器３４４−１は、レジスタ３４２にデータが２サンプル入力されるごとに、レジスタ３４２−１の出力データ
【００５１】
【数１３】
【００５２】
と、レジスタ３４２−２の入力データ
【００５３】
【数１４】
【００５４】
とを乗算し、算出値を平均器３４６−１に対して出力する。
乗算器３４４−２は、乗算器３４４−１と同様に、レジスタ３４２にデータが２サンプル入力されるごとに、レジスタ３４２−２の出力データ
【００５５】
【数１５】
【００５６】
と、レジスタ３４２−１の入力データ
【００５７】
【数１６】
【００５８】
とを乗算し、算出値を平均器３４６−２に対して出力する。
平均器３４６−１は、乗算器３４４−１からのデータに対して加算平均処理を行って、得られたデータq1を減算器３４８に対して出力する。
平均器３４６−２は、平均器３４６−１と同様に、乗算器３４４−２からのデータに対して加算平均処理を行って、得られたデータq2を減算器３４８に対して出力する。
平均器３４６−１，３４６−２の出力q1，q2は、以下の式（１２）で表される。
【００５９】
【数１７】
【００６０】
ここで、E(A)は、Ａの加算平均を表す。
減算器３４８は、平均器３４６−１の出力から平均器３４６−２の出力を減算する。
つまり、減算器３４８は、q1-q2を計算し、算出値を閾値判定器３５０に対して出力する。
送信機から送信された信号（シンボル）が時空間符号化処理を施されている場合、s1，s2は、以下の式（１３）で表される。
【００６１】
【数１８】
【００６２】
したがって、q1，q2は、以下の式（１４）で表される。
【００６３】
【数１９】
【００６４】
一方、送信機から送信された信号が時空間符号化処理を施されていない場合、連続する２つのシンボルおよび系列１，２のシンボルには相関がないとみなせるので、q1，q2は、以下の式（１５）で表される。
【００６５】
【数２０】
【００６６】
したがって、q1-q2の値は、受信信号が時空間符号化処理を施されていない場合、受信信号が時空間符号化処理を施されている場合と比較して、０に近い。
閾値判定器３５０は、減算器３４８からの値（つまりq1-q2）が所定の閾値を越えているか否かを判断する。
さらに、閾値判定器３５０は、所定の閾値を超えていると判断した場合は、「受信信号は時空間符号化処理を施されている」ことを示す信号を、そうでない場合は、「受信信号は時空間符号化処理を施されていない（つまりＳＭ方式である）」ことを示す信号を、それぞれ出力端子３５２を介して選択器３２６に対して出力する。
【００６７】
なお、本発明の実施形態においては、第３の受信機３の各構成部分の処理は、無線伝送フレーム単位で行われるようにしてもよい。
この場合、メモリ３１２、メモリ３２４−１，３２４−２は、１フレーム分の容量を有するようにしてもよい。
また、この場合、平均器３４６−１，３４６−２は、１フレーム分の平均処理を行うようにしてもよく、閾値判定器３５０は１フレーム分の全データの平均結果に対して閾値判定処理を行うようにしてもよく、選択器３２６は、１フレーム分の全てのデータを出力するようにしてもよい。
【００６８】
以上述べたように、本発明の実施形態にかかる第３の受信機３は、送信信号が時空間符号化処理を施されている否かを示す識別情報を送信側から受信しなくても、受信した信号に基づいて、受信した信号が時空間符号化処理を施されている否かを判別することができ、適切に復号処理を行うことができる。
また、本発明の実施形態にかかる第３の受信機３を用いることによって、この識別情報が送信機から受信機に伝送される必要がなくなるので、信号の伝送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ＭＩＭＯ方式の一つであるＳＴＣ方式を採用した第１の無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】ＭＩＭＯ方式の一つであるＳＭ方式を採用した第２の無線通信システムの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる第３の受信機の構成を示す図である。
【図４】図３に示したＳＴＣ判別器の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・第１の無線通信システム，
１０・・・送信機，
１０２・・・伝送シンボル生成部，
１０４・・・ＳＴＣ符号化器，
１０６−１，１０６−２・・・送信部，
１０８−１，１０８−２・・・送信アンテナ，
１２・・・受信機，
１２２−１，１２２−２・・・受信アンテナ，
１２４−１，１２４−２・・・雑音源，
１２６−１，１２６−２・・・雑音加算器，
１２８−１，１２８−２・・・受信部，
１３０−１，１３０−２・・・ＳＴＣ復号器，
１３２・・・信号合成器，
１３４・・・軟判定器，
１３６・・・データ処理部，
２・・・第２の無線通信システム，
２０・・・送信機，
２０２・・・伝送シンボル生成部，
２０４−１，２０４−２・・・送信部，
２０６−１，２０６−２・・・送信アンテナ，
２２・・・受信機，
２２２−１，２２２−２・・・受信アンテナ，
２２４−１，２２４−２・・・雑音源，
２２６−１，２２６−２・・・雑音加算器，
２２８−１，２２８−２・・・受信部，
２３０・・・ＭＩＭＯ分離部，
２３２−１，２３２−２・・・軟判定器，
２３４・・・データ処理部，
３・・・第３の受信機，
３０２−１，３０２−２・・・受信アンテナ，
３０４−１，３０４−２・・・受信部，
３０６−１，３０６−２・・・ＳＴＣ復号器，
３０８・・・信号合成器，
３１０・・・軟判定器，
３１２・・・メモリ，
３２０・・・ＭＩＭＯ分離部，
３２２−１，３２２−２・・・軟判定器，
３２４−１，３２４−２・・・メモリ，
３４・・・ＳＴＣ判別器，
３４２−１，３４２−２・・・レジスタ，
３４４−１，３４４−２・・・乗算器，
３４６−１，３４６−２・・・平均器，
３４８・・・減算器，
３５０・・・閾値判定器，
３２６・・・選択器，
３２８・・・データ処理部，
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受信アンテナと、
前記受信アンテナを介して、時空間符号化処理がなされている第１の信号および前記第１の信号以外の第２の信号またはこれらのいずれかを受信する複数の受信手段と、
前記第１の信号を時空間復号するための時空間復号手段と、
前記複数の受信手段が受信した信号を分離する信号分離手段と、
前記信号分離手段から出力された信号に基づいて、前記受信手段が受信した信号が第１の信号であるか第２の信号であるかを判別する判別手段と、
前記判別手段によって前記受信信号は第１の信号であると判別された場合は、前記時空間復号手段からの出力信号を選択し、前記受信信号は第２の信号であると判別された場合は、前記信号分離手段からの出力信号を選択する選択手段と
を有する無線受信機。
【請求項１】
複数の受信アンテナと、
前記受信アンテナを介して、時空間符号化処理がなされている第１の信号および前記第１の信号以外の第２の信号またはこれらのいずれかを受信する複数の受信手段と、
前記第１の信号を時空間復号するための時空間復号手段と、
前記複数の受信手段が受信した信号を分離する信号分離手段と、
前記信号分離手段から出力された信号に基づいて、前記受信手段が受信した信号が第１の信号であるか第２の信号であるかを判別する判別手段と、
前記判別手段によって前記受信信号は第１の信号であると判別された場合は、前記時空間復号手段からの出力信号を選択し、前記受信信号は第２の信号であると判別された場合は、前記信号分離手段からの出力信号を選択する選択手段と
を有する無線受信機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１８８８１７（Ｐ２００９−１８８８１７Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７７４３（Ｐ２００８−２７７４３）
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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