ＭＩＭＯ送信装置、受信装置およびシステム
【課題】生成多項式を用いた符号化により複数の系列信号が生成され、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式によりＯＦＤＭ信号が伝送されるシステムにおいて、誤り訂正復号による誤り訂正の効果を充分に得ることを可能とする。
【解決手段】端末装置１００は、複数の生成多項式を用いて符号化を行い、複数の系列信号を生成する内符号符号化部１１３と、符号化部１１３により生成された複数の系列信号のそれぞれを、複数の送信系統に均等に分配する送信信号分配部１１４とを備える。これにより、特定の送信アンテナ１０１のＲＦ部の性能が劣化している場合や、特定の伝搬路特性が劣化している場合であっても、ＯＦＤＭ信号を受信する基地局装置２００において、符号化により生成されたそれぞれの系列信号の誤りには系列間において偏りがない。したがって、通常のＳＩＳＯ伝送の場合と同様に、誤り訂正復号による誤り訂正の効果を充分に得ることができる。
【解決手段】端末装置１００は、複数の生成多項式を用いて符号化を行い、複数の系列信号を生成する内符号符号化部１１３と、符号化部１１３により生成された複数の系列信号のそれぞれを、複数の送信系統に均等に分配する送信信号分配部１１４とを備える。これにより、特定の送信アンテナ１０１のＲＦ部の性能が劣化している場合や、特定の伝搬路特性が劣化している場合であっても、ＯＦＤＭ信号を受信する基地局装置２００において、符号化により生成されたそれぞれの系列信号の誤りには系列間において偏りがない。したがって、通常のＳＩＳＯ伝送の場合と同様に、誤り訂正復号による誤り訂正の効果を充分に得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル信号の無線伝送技術に係り、特に、畳み込み符号化などの複数の生成多項式を用いた符号化により生成した信号を、複数の送信アンテナから送信し、複数の受信アンテナにて受信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）−ＯＦＤＭ信号伝送技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、取材現場などから放送スタジオや中継局まで、ニュース映像やイベントの実況映像などの番組素材を伝送するシステムとして、無線により番組素材の映像信号を伝送する映像無線伝送システムが知られている。この映像無線伝送システムに用いられる装置のうち代表的なものには、ＦＰＵ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｉｃｋ−ｕｐ Ｕｎｉｔ）装置、ワイヤレスカメラなどがある。その中でも、ワイヤレスカメラによってハイビジョンテレビ信号を低遅延かつ高い回線信頼性で無線伝送することを目的とした新しい映像無線伝送システムの開発が注目されている。この新たな映像無線伝送システムでは、複数の送受信アンテナを用いて同一周波数上で複数のＯＦＤＭ信号の伝送を行うＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いることが検討されている。
【０００３】
ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式は、同一周波数上に複数のＯＦＤＭ信号を送信することにより、空間分割多重伝送を実現するものである（例えば、特許文献１，２を参照）。これにより、伝送速度を送信アンテナ数の倍数分（ただし、受信アンテナは、送信アンテナの同数以上の数が必要である。）に拡大することができ、伝送品質を向上させ、また受信アンテナ数を増やすことで受信ダイバーシティ効果による所用Ｃ／Ｎを低下させることができる。
【０００４】
このようなＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いたワイヤレスカメラの開発では、映像信号を途切れることなく伝送することが特に重要になっている。このため、復調方式には、同一周波数上で混信してＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送される複数のＯＦＤＭ信号を高い精度で分離するための信号分離方式が必要になる。そこで、ミリ波モバイルカメラに用いる復調方式として、復調結果から誤差距離を算出し、その誤差距離から尤度を生成して軟判定ビタビ復号を行う軟判定復調方式が検討されてきた（本出願と同一の出願人によりされた、本出願時に未公開の特許出願（特願２００７−１９２１２６号公報）を参照）。
【０００５】
ここで、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いた無線映像伝送システムの送信装置に用いられる畳み込み符号化方式では、複数の生成多項式を用いた畳み込み符号化などにより生成された信号が送信系統の信号として処理され送信されるようになっている。このため、この畳み込み符号化方式は、各送信系統の信号に対して均等に誤りが発生した場合に、受信装置で施す軟判定ビタビ復号などの誤り訂正復号によって誤りを最大限訂正できるように最適設計されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３４５５００号公報
【特許文献２】特開２００５−１２４１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いた無線映像伝送システムを構成する端末装置（送信装置）が、複数の生成多項式を用いた符号化により生成した信号を送信系統の信号として送信アンテナからそれぞれ独立して送信する際に、各送信系統のＲＦ部（局部発信機およびミキサ）において周波数ズレまたは電力レベルの違いなどにより性能差がある場合や、各送信アンテナから受信アンテナまでの間の伝搬路応答にばらつきがある場合があり得る。これらの場合には、複数の生成多項式により生成した信号に対して誤りが発生することになり、その誤りには各生成多項式により生成した送信信号の間に偏りが生じていることになる。例えば、複数の生成多項式により２つの信号Ｘ，Ｙを生成し、信号Ｘを第１の送信アンテナから送信し、信号Ｙを第２の送信アンテナから送信する場合、信号Ｘ，Ｙの送信系統が異なり、信号Ｘに発生する誤りと信号Ｙに発生する誤りが異なるから、信号間に偏りが生じることになる。したがって、送信装置により送信された信号を受信する基地局装置（受信装置）は、偏った誤りを含む送信系統の信号をそれぞれ受信するため、生成多項式毎に偏った誤り信号をビタビ復号することとなる。このため、ビタビ復号による誤り訂正の効果が充分に得られないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の生成多項式を用いた符号化により複数の系列の信号が生成され、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式によりＯＦＤＭ信号が伝送されるシステムにおいて、誤り訂正復号による誤り訂正の効果を充分に得ることが可能なＭＩＭＯ送信装置、受信装置およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明によるＭＩＭＯ送信装置は、生成多項式を用いた符号化により系列信号を生成し、複数の送信系統のＯＦＤＭ信号を生成して前記送信系統に対応したそれぞれの送信アンテナから前記ＯＦＤＭ信号を送信するＭＩＭＯ送信装置において、複数の生成多項式を用いて符号化を行い、複数の系列信号を生成する符号化部と、前記符号化部により生成された複数の系列信号のそれぞれを、前記複数の送信系統に均等に分配する分配部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明によるＭＩＭＯ送信装置は、前記分配部が、前記複数の系列信号のそれぞれを、前記複数の送信系統に均等に分配し、さらに、前記複数の系列信号を、同一の送信系統内に均等に分配する、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明によるＭＩＭＯ送信装置は、１系統の信号を複数の系統の信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、前記シリアル／パラレル変換部により変換された１系統の信号を入力して符号化を行う、前記入力する１系統の信号にそれぞれ対応した複数の前記符号化部と、前記符号化部により生成された複数の系列信号を１つの系列信号に変換する、前記符号化部にそれぞれ対応した複数のパラレル／シリアル変換部と、前記複数のパラレル／シリアル変換部により変換されたそれぞれの系列信号を入力する前記分配部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によるＭＩＭＯ送信装置は、前記符号化部が、複数の生成多項式を用いて符号化を行い、予め設定されたパンクチュアー化パターンに従った複数の系列信号を生成し、前記パンクチュアー化パターンは無信号状態の信号を生成するように設定されている、ことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明によるＭＩＭＯ送信装置は、前記分配部が、切替部および切替タイミング記録部を備え、前記切替タイミング記録部が、前記分配部が入力した複数の系列信号を複数の送信系統の信号として出力するためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、前記切替部が、前記符号化部により生成された複数の系列信号を保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存した系列信号を読み出して、前記複数の送信系統に均等に分配するための切り替えを行う、ことを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明によるＭＩＭＯ受信装置は、生成多項式を用いた符号化により複数の系列信号を生成し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に分配し、複数の送信アンテナからＯＦＤＭ信号として伝送するＭＩＭＯ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置であって、受信した前記ＯＦＤＭ信号を前記送信系統毎の信号に復調する復調部と、前記復調部により復調された送信系統毎の信号を切り替えて分配し、元の前記系列信号に戻す分配部と、前記分配部により元に戻された系列信号に対し、前記符号化に対応した復号を行う復号部と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によるＭＩＭＯ受信装置は、前記分配部が、切替部および切替タイミング記録部を備え、前記切替タイミング記録部が、前記分配部が入力した複数の送信系統毎の信号を元の系列信号として出力するためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、前記切替部が、前記復調部により復調された送信系統毎の信号を保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存した送信系統の信号を読み出して、前記元の系列信号に戻すための切り替えを行う、ことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明によるＭＩＭＯ受信装置は、生成多項式を用いた符号化により複数の系列信号を生成し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に分配し、複数の送信アンテナからＯＦＤＭ信号として伝送するＭＩＭＯ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置であって、受信した前記ＯＦＤＭ信号を軟判定復調し、誤り訂正復号のために用いるメトリックを、前記複数の送信系統の信号が取り得る値毎に生成する復調部と、前記復調部により生成されたメトリックを、前記複数の系列信号が複数の送信系統に均等に分配されたことに対応させて、前記複数の系列信号が取り得る値毎のメトリックに切り替えて分配する分配部と、前記分配部により切り替えて分配されたメトリックに基づいて、誤り訂正復号を行う復号部と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によるＭＩＭＯ受信装置は、前記分配部が、メトリック切替部および切替タイミング記録部を備え、前記切替タイミング記録部が、前記複数の系列信号が複数の送信系統に均等に分配される前の状態に対応させたメトリックを得るためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、前記切替部が、前記復調部により生成された、前記複数の送信系統の信号が取り得る値毎のメトリックを保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存したメトリックを読み出して、前記複数の系列信号が取り得る値毎のメトリックに切り替える、ことを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明によるＭＩＭＯ通信システムは、前記ＭＩＭＯ送信装置と前記ＭＩＭＯ受信装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、複数の生成多項式を用いた符号化により生成した複数の系列の信号を、各送信系統に均等に分配するようにした。例えば、複数の生成多項式を用いた符号化により系列Ｘの信号および系列Ｙの信号を生成し、第１の送信系統および第２の送信系統によりそれぞれの送信アンテナから送信する場合、第１の送信系統から送信される系列Ｘの信号数と第２の送信系統から送信される系列Ｘの信号数とが同じになるように、かつ、第１の送信系統から送信される系列Ｙの信号数と第２の送信系統から送信される系列Ｙの信号数とが同じになるように、均等に分配するようにした。これにより、ＭＩＭＯ送信装置により送信された信号を送信系統毎に受信するＯＦＤＭ受信装置において、送信系統間の信号の誤りには偏りがあったとしても、符号化により生成されたそれぞれの系列間の信号の誤りには偏りがないから、誤り訂正復号による誤り訂正の効果を充分に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。実施例１は、２本の送信アンテナを備えた端末装置と４本の受信アンテナを備えた基地局装置とにより構成される無線映像伝送システムによって、符号化率１／２の畳み込み符号化を行いＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行うワイヤレスカメラシステムの例である。また、実施例２は、実施例１と同じ構成の無線映像伝送システムによって、１／２以外の符号化率の畳み込み符号化を行いＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行う例である。また、実施例３は、３本または４本の送信アンテナを備えた端末装置により構成される無線映像伝送システムによって、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行う例である。いずれの実施例においても、端末装置が、複数の生成多項式により２つの系列の信号を生成し、２つの系列の信号を各送信系統（実施例１，２では２つの送信系統、実施例３では３または４つの送信系統）に均一に分配し、送信系統に対応した送信アンテナからそれぞれ送信する。そして、基地局装置が、端末装置からの信号を受信し、端末装置における均一に分配した処理に対応した処理を行い、元の信号に復元する。なお、端末装置は、所定の符号化率で畳み込み符号化したＯＦＤＭ信号を送信する送信装置であり、基地局装置は、端末装置から送信されたＯＦＤＭ信号を受信して復号する受信装置である。
【実施例１】
【００２１】
まず、実施例１について説明する。実施例１の無線映像伝送システムは、２本の送信アンテナを備えた端末装置と４本の受信アンテナを備えた基地局装置とにより構成されるワイヤレスカメラシステムであり、符号化率１／２の畳み込み符号化を行いＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行う。なお、ＯＦＤＭ信号の伝送形式は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ４３の規定に従うものとする。
【００２２】
図１は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いた無線映像伝送システムの構成例を示す図である。この無線映像伝送システムは、２本の送信アンテナ１０１（送信アンテナ＃１および＃２）を備えた端末装置１００と、４本の受信アンテナ２０１（受信アンテナ＃１、＃２、＃３および＃４）を備えた基地局装置２００との間でＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行うワイヤレスカメラシステムである。端末装置１００は自由に移動することができ、２本の送信アンテナ１０１から同一周波数で異なるＯＦＤＭ信号を送信する。なお、基地局装置２００は、端末装置１００により送信されたＯＦＤＭ信号を混信状態で受信し、ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を用いて、送信アンテナ１０１と受信アンテナ２０１との間の全ての伝搬路特性を推定する。詳細については、前述の特許文献２を参照されたい。
【００２３】
〔端末装置〕
次に、図１に示した端末装置１００について説明する。図２は、端末装置１００の構成例を示すブロック図である。この端末装置１００は、符号化部１１０、２系統のＯＦＤＭ信号生成部１２０、２系統の局部発信機およびミキサ１３０、並びに２本の送信アンテナ１０１を備えている。
【００２４】
符号化部１１０は、端末装置１００側で撮影した映像信号を入力し、その映像信号に対してエネルギー拡散、誤り訂正符号化およびインタリーブなどの符号化を行い、２系列の異なる信号に分離する。ＯＦＤＭ信号生成部１２０は、符号化部１１０により符号化され２系列に分離された信号に、キャリア変調、フレーム構成、ＩＦＦＴ処理、ＧＩ信号付加などの処理を行い、直交化したＯＦＤＭ信号を生成する。２系統の局部発信機およびミキサ１３０は、ＯＦＤＭ信号生成部１２０により直交化されたＯＦＤＭ信号にＩＦ周波数変換を行うＲＦ部である。そして、２送信系統のＯＦＤＭ信号は、送信アンテナ１０１からそれぞれ送信される。
【００２５】
次に、図２に示した符号化部１１０について説明する。図３は、符号化部１１０の構成例１を示すブロック図である。この符号化部１１０−１は、外符号符号化部１１１、外インタリーブ部１１２、内符号符号化部１１３、送信信号分配部１１４および２系統の内インタリーブ部１１５を備えている。
【００２６】
外符号符号化部１１１は、データフレーム同期が施されたデータ信号に対してリードソロモン符号の符号化を行う。外インタリーブ部１１２は、外符号符号化部１１１により外符号化された信号に対して畳み込みインタリーブを行う。
【００２７】
内符号符号化部１１３は、外インタリーブ部１１２により畳み込みインタリーブされた信号に対して符号化率１／２の畳み込み符号化を行い、２系列の信号を生成する。図５は、内符号符号化部１１３の構成例を示すブロック図である。この内符号符号化部１１３は、符号化率１／２の畳み込み符号化を行う機能を有しており、外インタリーブ部１１２から信号を入力し、原符号の生成多項式（Ｇ１＝１７１ｏｃｔ、Ｇ２＝１３３ｏｃｔ）を用いて、拘束長７および符号化率１／２のパンクチュアー化パターンに従って、２系列の信号（生成多項式系列Ｘ，Ｙ）を生成する。この畳み込み符号化処理は、生成多項式により生成された２つの生成多項式系列Ｘ，Ｙの信号に対し、系列間（生成多項式系列Ｘ，Ｙ間）で均等に誤りが発生した場合に、最適な誤り特性を示すように設計されている。なお、内符号符号化部１１３における畳み込み符号化については既知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２８】
送信信号分配部１１４は、内符号符号化部１１３により生成された２系列の信号Ｘ，Ｙを入力し、入力した各系列の信号Ｘ，Ｙを２つの送信系統に振り分けて分配する。送信信号分配部１１４の詳細については後述する。内インタリーブ部１１５は、送信信号分配部１１４により分配された２つの送信系統の信号をそれぞれ入力し、ビットインタリーブ、周波数インタリーブおよび時間インタリーブの処理を行い、２つの送信系統の信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を後段のＯＦＤＭ信号生成部１２０のマッピング部（図示せず）にそれぞれ出力する。
【００２９】
図４は、図２に示した符号化部１１０の他の構成例２を示すブロック図である。この符号化部１１０−２は、外符号符号化部１１１、外インタリーブ部１１２、シリアル−パラレル変換部１１６、２系統の内符号符号化部１１３、２系統のパラレル−シリアル変換部１１７、送信信号分配部１１４および２系統の内インタリーブ部１１５を備えている。外符号符号化部１１１、外インタリーブ部１１２、内符号符号化部１１３、送信信号分配部１１４および内インタリーブ部１１５は図３に示したものと同様であるから、説明を省略する。
【００３０】
シリアル−パラレル変換部１１６は、外インタリーブ部１１２により畳み込みインタリーブされたシリアル信号を２系統のパラレル信号に変換し、２系統の内符号符号化部１１３にそれぞれ出力する。また、内符号符号化部１１３は、シリアル−パラレル変換部１１６から信号を入力し、符号化率１／２の畳み込み符号化を行い、２系列の信号を生成してパラレル−シリアル変換部１１７に出力する。パラレル−シリアル変換部１１７は、内符号符号化部１１３から２系列の信号を入力し、２系列の信号を１系統のシリアル信号に変換して送信信号分配部１１４に出力する。なお、図４に示すように、符号化部１１０−２が、シリアル−パラレル変換部１１６において外インタリーブ部１１２により出力された信号をシリアル−パラレル変換し、内符号符号化部１１３においてそれぞれの系列の信号に畳み込み符号化を行う場合においても、図３に示した送信信号分配部１１４を適用することができる。
【００３１】
〔送信信号分配部〕
次に、図３および図４に示した送信信号分配部１１４について説明する。図６は、送信信号分配部１１４の構成例を示すブロック図である。この送信信号分配部１１４は、送信信号切替タイミング記録部１１８および送信信号切替部１１９を備えている。
【００３２】
送信信号切替タイミング記録部１１８は、送信信号切替部１１９が内符号符号化部１１３により生成された信号を各送信系統に振り分けるためのタイミングを記録している。例えば、送信信号切替部１１９が１ビット毎のタイミングで信号を振り分ける場合は、送信信号切替タイミング記録部１１８が、１ビット毎のタイミングで切替信号を送信信号切替部１１９に出力する。
【００３３】
送信信号切替部１１９は、メモリおよび切替スイッチなどで構成され、内符号符号化部１１３により符号化率１／２の畳み込み符号化された２系列の信号を入力して一時的にメモリに保存し、送信信号切替タイミング記録部１１８から切替信号を入力し、その切替信号に従って、一時的に保存した信号を読み出して２つの送信系統に分配して出力する。
【００３４】
以下、具体的に説明する。内符号符号化部１１３は、符号化率１／２の畳み込み符号化により、１ビットの入力信号に対して２ビットの信号を生成し、第１の系列から前記２ビットの信号のうちの１ビットの信号Ｘ１を出力し、第２の系列から信号Ｘ１に対応した他の１ビットの信号Ｙ１を出力する。つまり、内符号符号化部１１３は、入力信号に対してシンボル毎に、２ビットの信号Ｘ１およびＹ１、Ｘ２およびＹ２、・・・をそれぞれ生成し、第１の系列から信号Ｘ１，Ｘ２，・・・を出力し、第２の系列から信号Ｙ１，Ｙ２，・・・を出力する。
【００３５】
送信信号切替部１１９は、内符号符号化部１１３の第１の系列から信号Ｘ１，Ｘ２，・・・を入力すると共に、第２の系列から信号Ｙ１，Ｙ２，・・・（信号Ｘ１，Ｘ２，・・・にそれぞれ対応している）を入力する。そして、送信信号切替部１１９は、第１の系列の信号Ｘ１，Ｘ２，・・・および第２の系列の信号Ｙ１，Ｙ２，・・・をそれぞれメモリに保存する。そして、送信信号切替部１１９は、送信信号切替タイミング記録部１１８から１ビット毎の切替信号を入力し、１ビット間隔で系列の信号を切り替え（入れ替え）、第１の送信系統の信号として信号Ｘ１，Ｙ２，Ｘ３，Ｙ４，・・・を出力し、第２の送信系統の信号として信号Ｙ１，Ｘ２，Ｙ３，Ｘ４，・・・を出力する。つまり、信号Ｘ１および信号Ｙ２をそのままの系列および系統の信号として出力し（第１の系列の信号Ｘ１を第１の送信系統の信号として出力し、第２の系列の信号Ｙ１を第２の送信系統の信号として出力し）、信号Ｘ２と信号Ｙ２とを切り替えて（入れ替えて）出力する（第１の系列の信号Ｘ２を第２の送信系統の信号として出力し、第２の系列の信号Ｙ２を第１の送信系統の信号として出力する）。つまり、１ビット間隔で入力した信号を切り替えて（入れ替えて）出力する。
【００３６】
このように、図６に示した送信信号分配部１１４によれば、内符号符号化部１１３により符号化率１／２の畳み込み符号化された２系列の信号を、所定のタイミングで切り替えるようにした。これにより、内符号符号化部１１３において各生成多項式により生成された２系列の信号におけるそれぞれの系列の信号が、送信信号分配部１１４によって２つの送信系統の信号に偏ることなく均等に分配され、ＯＦＤＭ信号として各送信アンテナ１０１から送信される。
【００３７】
なお、ここでは、送信信号切替タイミング記録部１１８から１ビット毎のタイミングの切替信号を送信信号切替部１１９に出力するようにしたが、２ビット毎のタイミングの切替信号であってもよいし、３ビット毎のタイミングの切替信号であってもよい。また、ＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｎｏｉｓｅ：擬似雑音）符号系列などに従った、よりランダムなタイミングの切替信号であってもよい。要するに、送信信号切替部１１９が、一時的に保存した信号を読み出して２つの送信系統に均等に分配して出力できればよい。
【００３８】
〔基地局装置２００〕
次に、図１に示した基地局装置２００について説明する。図７は、基地局装置２００の構成例を示すブロック図である。この基地局装置２００は、４本の受信アンテナ２０１、４系統の局部発信機およびミキサ（図示せず）、４系統のＯＦＤＭ信号復調部２１０、ＭＩＭＯ復調部２２０、受信信号分配部２３０、デインタリーブ部２４０および誤り訂正復号部２５０を備えている。
【００３９】
４本の受信アンテナ２０１は、各送信アンテナ１０１と各受信アンテナ２０１との間の伝搬路を経由して同一周波数上で混信したＯＦＤＭ信号を受信する。４系統の局部発信機およびミキサ（図示せず）は、受信したＯＦＤＭ信号の周波数変換を行う。
【００４０】
４系統のＯＦＤＭ信号復調部２１０は、局部発信機およびミキサにより周波数変換されたＯＦＤＭ信号に対し、ガード相関によるシンボル同期、ＧＩ信号除去、ＦＦＴ処理、フレーム分離、伝搬路応答推定などを行う。そして、４系統のＯＦＤＭ信号復調部２１０は、シンボル同期などの処理後のデータ、および伝搬路推定した結果（伝搬路応答推定結果）をＭＩＭＯ復調部２２０に出力する。
【００４１】
ＭＩＭＯ復調部２２０は、４系統のＯＦＤＭ信号復調部２１０からデータおよび伝搬路応答推定結果をそれぞれ入力し、４系統のデータおよび伝搬路応答推定結果を用いて、後段の誤り訂正復号部２５０における処理のために、混信して受信されたデータの分離および復調を行う。
【００４２】
受信信号分配部２３０は、ＭＩＭＯ復調部２２０によりＭＩＭＯ復調された信号を入力し、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前の信号と同じ状態になるように、その信号を並び替えて分配する。
【００４３】
デインタリーブ部２４０は、受信信号分配部２３０により分配された信号にデインタリーブを行う。誤り訂正復号部２５０は、デインタリーブ部２４０により処理された信号に誤り訂正復号を行う。このようにして、基地局装置２００は、端末装置１００により送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、元の映像信号を生成する。
【００４４】
〔受信信号分配部〕
次に、図７に示した受信信号分配部２３０について説明する。受信信号分配部２３０は、ＭＩＭＯ復調部２２０により生成されたＯＦＤＭ信号の復調信号または誤り訂正復号に用いるメトリックを入力する。以下、入力した復調信号またはメトリックを、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前と同じ状態に戻す、いわゆる分配処理について説明する。
【００４５】
図８は、図７に示した受信信号分配部２３０の構成例１を示すブロック図である。この受信信号分配部２３０−１は、ＭＩＭＯ復調部２２０により硬判定結果として生成されたＯＦＤＭ信号の復調信号を入力して分配する（切り替える）機能を有し、受信信号切替タイミング記録部２３１および受信信号切替部２３２を備えている。
【００４６】
受信信号切替タイミング記録部２３１は、受信信号切替部２３２がＭＩＭＯ復調部２２０からの復調信号を並び替えて分配し、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前の状態（２つの系列の信号）に戻すためのタイミングを記録している。例えば、端末装置１００の送信信号分配部１１４における送信信号切替部１１９が１ビット毎のタイミングで信号を振り分ける場合は、受信信号切替タイミング記録部２３１が、１ビット毎のタイミングで切替信号を出力する。
【００４７】
受信信号切替部２３２は、メモリおよび切替スイッチなどで構成され、ＭＩＭＯ復調部２２０により硬判定結果として生成されたＯＦＤＭ信号の復調信号を入力して一時的に保存し、受信信号切替タイミング記録部２３１から切替信号を入力し、その切替信号に従って、一時的に保存した信号を読み出して切り替え、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前の状態に戻す。すなわち、受信信号切替部２３２は、端末装置１００の送信信号分配部１１４に対応した処理、すなわち、２つの送信系統の信号を、内符号符号化部１１３の各生成多項式により生成された２つの系列の信号になるように、ビット毎に切り替える。
【００４８】
図９は、図７に示した受信信号分配部２３０の構成例２を示すブロック図である。この受信信号分配部２３０−２は、ＭＩＭＯ復調部２２０により生成された誤り訂正復号に用いるメトリックを入力して分配する（切り替える）機能を有し、受信信号切替タイミング記録部２３３およびメトリック切替部２３４を備えている。
【００４９】
ＭＩＭＯ復調部２２０により生成される誤り訂正復号に用いるメトリックについて、ミリ波モバイルカメラで用いられている軟判定復調方式を例に説明する。ここでは、送信アンテナ＃１から送信された信号ｘ１および送信アンテナ＃２から送信された信号ｘ２に対し、（ｘ１，ｘ２）＝（０，０）のときの尤度をメトリックΔｎ＿００、（ｘ１，ｘ２）＝（０，１）のときの尤度をメトリックΔｎ＿０１、（ｘ１，ｘ２）＝（１，０）のときの尤度をメトリックΔｎ＿１０、（ｘ１，ｘ２）＝（１，１）のときの尤度をメトリックΔｎ＿１１として表す。ｎはシンボル番号を示す。
【００５０】
図７に示したＭＩＭＯ復調部２２０は、シンボル毎にこれらのメトリックΔｎ＿００，Δｎ＿０１，Δｎ＿１０，Δｎ＿１１を生成する。なお、ＭＩＭＯ復調部２２０によるメトリック生成処理の詳細については後述する。
【００５１】
図９に示す受信信号切替タイミング記録部２３３は、メトリック切替部２３４がＭＩＭＯ復調部２２０からのメトリックを切り替えて、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前の状態のデータに対応したメトリックを出力するためのタイミングを記録している。
【００５２】
例えば、端末装置１００の送信信号分配部１１４における送信信号切替部１１９が偶数番目のシンボルの信号を切り替える場合（図６で説明した例では、２番目の信号Ｘ２，Ｙ２を切り替えると共に４番目の信号Ｘ４，Ｙ４を切り替える場合）を想定する。受信信号切替タイミング記録部２３３は、２シンボル目（２番目の信号Ｘ２，Ｙ２）のメトリックのうちのΔ２＿０１の値とΔ２＿１０の値を切り替えることを示す切替信号を出力する。また、受信信号切替タイミング記録部２３３は、４シンボル目（４番目の信号Ｘ４，Ｙ４）のメトリックのうちのΔ４＿０１の値とΔ４＿１０の値を切り替えるための切替信号を出力する。この場合、切替信号は、Δｎ＿０１の値とΔｎ＿１０の値を切り替えるための信号となる。Δｎ＿００の値およびΔｎ＿１１の値をそのまま使用するのは、端末装置１００の送信信号分配部１１４において、信号Ｘｎ＝０，Ｙｎ＝０のデータの切り替えが行われたとしてもデータは同じであるから、切り替えが行われなかったことと同じになるからであり、信号Ｘｎ＝１，Ｙｎ＝１の場合も同様だからである。つまり、Δｎ＿００の値およびΔｎ＿１１の値はそのまま使用される。
【００５３】
メトリック切替部２３４は、メモリおよび切替スイッチなどで構成され、ＭＩＭＯ復調部２２０により生成されたメトリックを入力して一時的に保存し、受信信号切替タイミング記録部２３３から切替信号を入力し、その切替信号に従って、一時的に保存したメトリックを読み出して切り替え、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前の状態のデータに対応したメトリックを出力する。この場合、メトリックΔ＿０１の値とメトリックΔｎ＿１０の値とを切り替えて出力する。
【００５４】
図１７は、メトリック切替部２３４の処理を説明する図である。メトリック切替部２３４は、端末装置１００の送信信号分配部１１４における送信信号切替部１１９が偶数番目のシンボルの信号を切り替える場合、図１７に示すような処理を行う。偶数番目である２シンボル目において、ＭＩＭＯ復調部２２０が（ｘ１，ｘ２）＝（１，０）のときのメトリックの値Δ２＿１０ を生成した場合、切り替えを行う前の状態の信号に対応させるためには、このメトリックは、（ｘ１，ｘ２）＝ （０，１）のメトリックΔ２_０１にすべきである。よって、メトリック切替部２３４は、受信信号切替タイミング記録部２３３からの切替信号に従って、図１７に示すように、メトリックΔ２＿０１とΔ２＿１０とを切り替えて出力する。一方、（ｘ１，ｘ２）＝（０，０）および（ｘ１，ｘ２）＝（１，１）のメトリックについては、切り替えを行う前の状態の信号と切り替えを行った後の状態の信号とは同じであるから、同じメトリックになり、切り替えは行わない。
【００５５】
このように、図８および図９に示した受信信号分配部２３０−１，２３０−２によれば、受信信号切替部２３２およびメトリック切替部２３４が、ＭＩＭＯ復調部２２０からの信号（復調信号またはメトリック）を、受信信号切替タイミング記録部２３１，２３３からの切替信号に従って切り替えるようにした。これにより、受信信号分配部２３０−１，２３０−２は、端末装置１００の送信信号分配部１１４において切り替え処理を行う前の状態の信号に対応した復調信号またはメトリックを出力することができる。
【００５６】
以上のように、実施例１の無線映像伝送システムによれば、２本の送信アンテナ１０１を備えた端末装置１００と、４本の受信アンテナ２０１を備えた基地局装置２００との間でＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行う場合に、端末装置１００が、内符号符号化部１１３において１系統の信号に符号化率１／２の畳み込み符号化を行って２系列の信号を生成し、送信信号分配部１１４において、前記２系列の信号を偏りがなく均等に２つの送信系統に分配するように、入力した２系列の信号を切り替えて２つの送信系統の信号として出力するようにした。また、基地局装置２００が、受信信号分配部２３０−１，２３０−２において、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理（切り替え処理）を行う前の状態の信号に対応させるために、ＭＩＭＯ復調部２２０により出力された復調信号またはメトリックを切り替え、誤り訂正復号部２５０において誤り訂正復号を行うようにした。これにより、内符号符号化部１１３において複数の生成多項式を用いた符号化により生成した信号を、各送信系統に均等に分配することができる。そして、特定の送信アンテナ１０１のＲＦ部の性能が劣化している場合、または特定の送信アンテナ１０１と受信アンテナ２０１との間の伝搬路特性が劣化している場合であっても、端末装置１００により送信された信号を受信する基地局装置２００において、符号化により生成されたそれぞれの系列間の信号の誤りには偏りがない。これにより、通常のＳＩＳＯ伝送の場合と同様に、復号による誤り訂正の効果を充分に得ることができる。
【００５７】
〔ＭＩＭＯ復調部／メトリック生成〕
ここで、図７に示したＭＩＭＯ復調部２２０がメトリックを生成する場合について詳細に説明する。図１８は、ＭＩＭＯ復調部２２０がメトリックを生成する場合の構成例を示すブロック図である。図１９は、図１８に示すＭＩＭＯ復調部２２０の処理を説明するフロー図である。なお、ここに説明するメトリック生成手法は例示であり、本発明はこの手法に限定されるものではない。
【００５８】
このＭＩＭＯ復調部２２０は、ＱＲ分解部２２０１、全変調候補点記録部２２０２、ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部２２０３、候補点ｘ１’誤差距離演算部２２０４、誤差距離合成部２２０５、メモリ部２２０６およびビタビブランチメトリック算出部２２０７を備えている。
【００５９】
ＱＲ分解部２２０１は、伝搬路推定結果を入力し、ＱＲ分解を行い、行列Ｑおよび行列Ｒを算出する（ステップＳ１）。伝搬路推定結果である伝搬路行列Ｈを以下に示す。
【数１】
ここで、伝搬路行列Ｈの要素ｈｉｊは、送信アンテナｊから受信アンテナｉへの伝搬路の周波数応答特性を示す。以下の式によりＱＲ分解を行い、直交行列Ｑおよび上三角行列Ｒを算出する。
Ｈ＝Ｑ・Ｒ （Ｑ：直交行列，Ｒ：上三角行列） ・・・（２）
【００６０】
ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部２２０３は、ＱＲ分解部２２０１により算出された行列Ｑおよび行列Ｒを入力し、送信信号ｘ２を全候補点Ｓとみなしてして送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を演算し、また、送信信号ｘ２の復調信号と全候補点Ｓとの間の誤差距離Δ２を演算する（ステップＳ２〜ステップＳ４）。ここで、第１の送信アンテナ＃１から送信される信号を送信信号ｘ１とし、第２の送信アンテナ＃２から送信される信号を送信信号ｘ２とする。以下、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’および送信信号ｘ２の誤差距離Δ２の演算手法について説明する。
【００６１】
行列Ｑは直交行列であるから、送信信号Ｘと受信信号Ｙとの間の関係は以下の通りとなる。
Ｙ＝ＨＸ＝（Ｑ・Ｒ）Ｘ
ＱＨＹ＝｛（ＱＨ・Ｑ）・Ｒ｝Ｘ＝ＲＸ ・・・（３）
ここで、受信アンテナ＃１〜＃４で受信する受信信号をＹ＝［ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４］Ｔ（Ｔは転置を表す。）とし、送信アンテナ＃１，＃２から送信される送信信号をＸ＝［ｘ１，ｘ２］Ｔとする。
【００６２】
行列Ｒは上三角行列であるから、式（３）を以下の式で表すことができる。
【数２】
ここで、行列Ｒの要素は複素数である。ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部２２０３は、式（４）および全変調候補点記録部２２０２に記録された全変調候補点Ｓを用いて、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’および送信信号ｘ２の誤差距離Δ２を、以下の式により算出する。
【数３】
ここで、全変調候補点Ｓは、例えば１６ＱＡＭの変調方式におけるコンスタレーションで示される全ての点のことをいう。図２０は、電波産業会（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ）で定められるテレビ番組素材伝送用の無線素材伝送システムの規格（ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３３）に準拠した場合の、１６ＱＡＭで表される送信信号の配置を示す図である。このコンスタレーション配置は、１６ＱＡＭの変調方式における送信信号ｘ１，ｘ２のとり得る配置を示している。
【００６３】
式（５）において、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’は、式（４）の送信信号ｘ２に全変調候補点Ｓを代入して得られた１６点の値である。また、送信信号ｘ２の誤差距離Δ２は、式（４）により求められるｘ２（＝ｙ２’／Ｒ２２）と、送信信号ｘ２の全変調候補点Ｓとの間における１６点の距離の値となる。
【００６４】
候補点ｘ１’誤差距離演算部２２０４は、ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部２２０３により算出された送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を入力し、この送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’と、この候補点ｘ１’の表す４ビット信号の順序に従って各ビットで定められた基準点との間の誤差距離（送信信号ｘ１の誤差距離Δ１）を算出する（ステップＳ５）。具体的には、候補点ｘ１’誤差距離演算部２２０４は、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号の各ビットの信号点と、“０”の値をとる場合および“１”の値をとる場合のそれぞれに定めた基準点との誤差距離を、以下の式により算出する。ただし、以下の式では、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３３において定義される受信信号の振幅Ｚ（＝√１０）による除算は省略してある。
【００６５】
（Ａ）送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの１ビット目の信号点と基準点との間の誤差距離
dist_x1_10＝abs（abs（Re（x1’）-2）-1） (1ビット目”0”を基準)・・・（６）
dist_x1_11＝abs（abs（Re（x1’）+2）-1） (1ビット目”1”を基準)・・・（７）
（Ｂ）送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの２ビット目の信号点と基準点との間の誤差距離
dist_x1_20＝abs（abs（Im（x1’）-2）-1） (2ビット目”0”を基準)・・・（８）
dist_x1_21＝abs（abs（Im（x1’）+2）-1） (2ビット目”1”を基準)・・・（９）
（Ｃ）送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの３ビット目の信号点と基準点との間の誤差距離
dist_x1_30＝abs（abs（Re（x1’））-3） (3ビット目”0”を基準)・・・（１０）
dist_x1_31＝abs（abs（Re（x1’））-1） (3ビット目”1”を基準)・・・（１１）
（Ｄ）送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの４ビット目の信号点と基準点との間の誤差距離
dist_x1_40＝abs（abs（Im（x1’））-3） (4ビット目”0”を基準)・・・（１２）
dist_x1_41＝abs（abs（Im（x1’））-1） (4ビット目”1”を基準)・・・（１３）
ここで、Ｒｅは実数部、Ｉｍは虚数部、ａｂｓは絶対値をそれぞれ示し、各式において、それぞれ１６個の誤差距離が算出される。
【００６６】
図２１は、コンスタレーション配置において、１６ＱＡＭで表される４ビット信号の分布を示す図である。ここで、横軸は実数（ｒｅａｌ）または同相成分を表し、縦軸は虚数（ｉｍａｇ）または直交成分を表す。図２１に示すように、ｘ１＿１０は１ビット目が“０”のときの領域、ｘ１＿１１は１ビット目が“１”のときの領域、ｘ１＿２０は２ビット目が“０”のときの領域、ｘ１＿２１は２ビット目が“１”のときの領域、ｘ１＿３０は３ビット目が“０”のときの領域、ｘ１＿３１は３ビット目が“１”のときの領域、ｘ１＿４０は４ビット目が“０”のときの領域、ｘ１＿４１は４ビット目が“１”のときの領域である。
【００６７】
送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの１ビット目について、それが“０”であるか“１”であるかは、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’における実数部の値が正であるか負であるかにより決定される。式（６）の誤差距離は、１ビット目“０”を基準にしたものであり、その実数部が１または３であるから、基準点を（２＋０ｊ）として算出される。一方、式（７）の誤差距離は、１ビット目“１”を基準にしたものであり、その実数部が−１または−３であるから、基準点を（−２＋０ｊ）として算出される。
【００６８】
また、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの２ビット目について、それが“０”であるか“１”であるかは、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’における虚数部の値が正であるか負であるかにより決定される。式（８）の誤差距離は、２ビット目“０”を基準にしたものであり、基準点を（０＋２ｊ）として算出される。一方、式（９）の誤差距離は、２ビット目“１”を基準にしたものであり、基準点を（０−２ｊ）として算出される。
【００６９】
また、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの３ビット目について、式（１０）の誤差距離は、３ビット目“０”を基準にしたものであり、基準点を（３＋０ｊ）または（−３＋０ｊ）として算出される。一方、式（１１）の誤差距離は、３ビット目“１”を基準にしたものであり、基準点を（１＋０ｊ）または（−１＋０ｊ）として算出される。
【００７０】
また、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの４ビット目について、式（１０）の誤差距離は、４ビット目“０”を基準にしたものであり、基準点を（０＋３ｊ）または（０−３ｊ）として算出される。一方、式（１１）の誤差距離は、４ビット目“１”を基準にしたものであり、基準点を（０＋１ｊ）または（０−１ｊ）として算出される誤差距離である。
【００７１】
誤差距離合成部２２０５は、ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部２２０３により算出された送信信号ｘ２の誤差距離Δ２（１６個）を入力し、候補点ｘ１’誤差距離演算部２２０４により算出された送信信号ｘ１の誤差距離Δ１（１６×８＝１２８個）を入力し、送信信号ｘ２の誤差距離Δ２と、それに対応する（その誤差の１６個の信号点に対応する）送信信号ｘ１の誤差距離Δ１とを足し合わせ、送信信号ｘ１および送信信号ｘ２の合成誤差距離Δ１２を、ビットの状態毎に以下のように算出する（ステップＳ６）。
（Ａ）１ビット目の合成誤差距離
Δ１２_x1_10＝dist_x1_10＋Δ２ ・・・（１４）
Δ１２_x1_11＝dist_x1_11＋Δ２ ・・・（１５）
（Ｂ）２ビット目の合成誤差距離
Δ１２_x1_20＝dist_x1_20＋Δ２ ・・・（１６）
Δ１２_x1_21＝dist_x1_21＋Δ２ ・・・（１７）
（Ｃ）３ビット目の合成誤差距離
Δ１２_x1_30＝dist_x1_30＋Δ２ ・・・（１８）
Δ１２_x1_31＝dist_x1_31＋Δ２ ・・・（１９）
（Ｄ）４ビット目の合成誤差距離
Δ１２_x1_40＝dist_x1_40＋Δ２ ・・・（２０）
Δ１２_x1_41＝dist_x1_41＋Δ２ ・・・（２１）
【００７２】
メモリ部２２０６は、誤差距離合成部２２０５により合成された送信信号ｘ１および送信信号ｘ２の合成誤差距離Δ１２を、所定のデータ量分一時的に記録する（図１９の処理フローではこのステップは省略してある。）。
【００７３】
ビタビブランチメトリック算出部２２０７は、メモリ部２２０６に記録されたビットの状態毎の合成誤差距離（１６×８＝１２８個）を入力し、各ビットにおいて、送信信号ｘ１の候補点ｘ１’および送信信号ｘ２の候補点ｘ２’がとり得る４つのパターン（ｘ１，ｘ２）＝（０，０），（０，１），（１，０），（１，１）について、該当する合成誤差距離群を選択し、その中から最小値をとる合成誤差距離を選択し、それを各パターンのメトリックとして出力する（ステップＳ７）。
【００７４】
以上、ＭＩＭＯ復調部２２０によるメトリック生成手法について説明したが、本発明は、ＭＩＭＯ復調部２２０が軟判定結果としてメトリックを生成する場合だけでなく、硬判定結果として復調信号を生成する場合についても適用があることは言うまでもない。
【実施例２】
【００７５】
次に、実施例２について説明する。実施例２の無線映像伝送システムは、図１から図９までに示した実施例１と同じ構成の無線映像伝送システムによって、１／２以外の符号化率の畳み込み符号化を行いＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行う。実施例１と実施例２とを比較すると、実施例１は符号化率１／２で畳み込み符号化を行うのに対し、実施例２は１／２以外の符号化率で畳み込み符号化を行う点で相違する。
【００７６】
実施例２の無線映像伝送システムも実施例１と同様に、端末装置１００に備えた複数の送信アンテナ１０１から独立してＯＦＤＭ信号を送信する場合には、特定の生成多項式により生成した信号が特定の送信アンテナ１０１から偏って送信することがないようにする。具体的には、実施例２の端末装置１００も、実施例１における送信信号分配部１１４および受信信号分配部２３０を備えることにより、２つの生成多項式により生成した信号を均等に分配し、送信アンテナ＃１，＃２から送信する。
【００７７】
図１０は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１により規定される内符号の符号化率、パンクチュアー化パターンおよび伝送信号系列を示す図である。図１０に示す符号化率、パンクチュアー化パターンおよび伝送信号系列は、図２に示した符号化部１１０を実施例２に用いる場合に適用される。
【００７８】
図１０において、パンクチュアー化パターンの「１」は信号を生成することを示し、「０」は信号を生成しないことを示している。「０」の場合の信号は無信号状態になる。つまり、パンクチュアー化パターンには、内符号符号化部１１３が生成する生成多項式系列Ｘ，Ｙの信号の有無が設定されている。例えば、符号化率２／３の場合、図１０に示すパンクチュアー化パターン（Ｘ：１０，Ｙ：１１）は、内符号符号化部１１３が、２シンボルの信号に対し、生成多項式系列Ｘの信号Ｘ１、および生成多項式系列Ｙの信号Ｙ１，Ｙ２を生成することを示している。送信１系統および受信１系統の通常のＳＩＳＯ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）伝送の場合、生成した信号はメモリに蓄えられ、図１０の伝送信号系列で示す順番で信号の伝送が行われる。
【００７９】
〔送信信号分配部による信号分配処理〕
以下、端末装置１００の符号化部１１０における送信信号分配部１１４による信号分配処理について説明する。送信信号分配部１１４は、以下の（１）〜（４）の処理を行い、内符号符号化部１１３からの各系列の信号を均等に分配して出力する。
【００８０】
（１）生成多項式により生成される信号（生成多項式系列Ｘ，Ｙ）の数がそれぞれ送信アンテナ数の倍数となるように、パンクチュアー周期を設定する。
【００８１】
（２）前記（１）におけるパンクチュアー周期毎に、生成多項式により生成される信号（生成多項式系列Ｘ，Ｙ）が全ての送信アンテナ１０１から少なくとも１回は出力されるように、信号を各送信アンテナ１０１に割り当てる。
【００８２】
（３）前記（２）において、生成多項式により生成される信号（生成多項式系列Ｘ，Ｙ）を各送信系統およびシンボル方向に（時間方向に）同じ信号数になるように割り当てる。また、ある送信シンボルから次の送信シンボルに渡って連続して特定の送信アンテナ１０１から出力されないように、信号を各送信アンテナ１０１に割り当てる。
【００８３】
（４）前記（３）において、同じ生成多項式から出力された信号が同じ送信シンボルに複数存在する場合は、その信号を任意の送信アンテナ１０１に割り当てる。
【００８４】
図１１は、２送信系統における送信信号分配例１を示す図である。この分配例は、２つの生成多項式により生成された信号が片方の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１１は、図１０に示したＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンに従って、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【００８５】
図１１において、パンクチュアー化パターンの欄における縦の点線は、パンクチュアー化パターンの１周期の範囲を示し、送信信号の分配例の欄における括弧内の信号は、Ｔｘ１およびＴｘ２に分配する信号を入れ換えることが可能であることを示している（前記信号分配処理（４）を参照）。
【００８６】
図１１によれば、例えば符号化率２／３の場合、パンクチュアー周期はパンクチュアー化パターンの２周期分が設定される（前記信号分配処理（１）を参照）。また、送信アンテナ＃１から送信される送信系統の信号Ｔｘ１の数はＸの信号が１個でありＹの信号が２個であり、送信アンテナ＃２から送信される送信系統の信号Ｔｘ２の数はＸの信号が１個でありＹの信号が２個である。したがって、均等に分配されていることがわかる（前記信号分配処理（２）（３）を参照）。
【００８７】
この場合、送信信号分配部１１４の送信信号切替部１１９は、入力した生成多項式系列Ｘ，Ｙの信号をメモリに保存し、送信信号切替タイミング記録部１１８からの切替信号を入力し、その切替信号に従って、図１１に示す送信信号の分配例に示す送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２の信号を出力する。具体的に、符号化率２／３の場合について説明する。送信信号切替部１１９は、パンクチュアー化パターンの２周期分のパンクチュアー化周期において、生成多項式系列Ｘの信号Ｘ１，Ｘ３を入力してメモリ（Ｘメモリ）に保存し、生成多項式系列Ｙの信号Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４をメモリ（Ｙメモリ）に保存する。一方、送信信号切替タイミング記録部１１８は、第１シンボルでは、Ｘメモリから信号Ｘ１を読み出して送信系統Ｔｘ１から出力すると共に、Ｙメモリから信号Ｙ１を読み出して送信系統Ｔｘ２から出力するための切替信号を送信信号切替部１１９に出力する。また、送信信号切替タイミング記録部１１８は、第２シンボルでは、Ｙメモリから信号Ｙ２を読み出して送信系統Ｔｘ１から出力すると共に、Ｘメモリから信号Ｘ３を読み出して送信系統Ｔｘ２から出力するための切替信号を送信信号切替部１１９に出力する。また、送信信号切替タイミング記録部１１８は、第３シンボルでは、Ｙメモリから信号Ｙ３を読み出して送信系統Ｔｘ１から出力すると共に、Ｙメモリから信号Ｙ４を読み出して送信系統Ｔｘ２から出力するための切替信号（この場合、信号Ｙ３を送信系統Ｔｘ２から出力し、信号Ｙ４を送信系統Ｔｘ１から出力するための切替信号であってもよい。）を送信信号切替部１１９に出力する。そして、送信信号切替部１１９は、送信信号切替タイミング記録部１１８から切替信号を入力し、図１１の送信信号の分配例に示すように、生成多項式系列Ｘ，Ｙの信号を送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２にそれぞれ均等に分配する。
【００８８】
このように、端末装置１００の送信信号分配部１１４は、図１１に示すように、生成多項式系列Ｘおよび生成多項式系列Ｙの信号を、送信アンテナ＃１から送信される送信系統の信号Ｔｘ１、および送信アンテナ＃２から送信される送信系統の信号Ｔｘ２に分配するようにした。その際に、生成多項式系列Ｘの信号をＴｘ１に分配する信号数とＴｘ２に分配する信号数とが等しく、かつ、生成多項式系列Ｙの信号をＴｘ１に分配する信号数とＴｘ２に分配する信号数とが等しくなるようにした。これにより、端末装置１００において、畳み込み符号化により生成された各系列の信号を各送信系統に偏りなく分配することができる。
【００８９】
図１２は、２送信系統における送信信号分配例２を示す図である。この分配例は、図１１に示した分配例と同様に、生成多項式系列ＸおよびＹの信号が片方の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１２は、図１０に示したパンクチュアー化パターンを変更して、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。これに加えて、さらに、送信アンテナ＃１から送信される生成多項式系列Ｘの数と生成多項式系列Ｙの数とが同じになり、送信アンテナ＃２から送信される生成多項式系列Ｘの数と生成多項式系列Ｙの数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【００９０】
図１２によれば、符号化率２／３および７／８の場合において、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンを変更することにより、生成多項式系列ＸおよびＹの数が送信系統において全て等しくなっていることがわかる。この点で、図１１と異なっている。これにより、図１１に示した送信信号分配例１の場合よりもさらに、復号による誤り訂正の効果を得ることができる。
【００９１】
以上のように、実施例２の無線映像伝送システムによれば、実施例１と同様の構成の下で、端末装置１００が、内符号符号化部１１３において１／２以外の符号化率の畳み込み符号化を行って２系列の信号を生成し、送信信号分配部１１４において、２系列の信号に偏りがなく均等にするために、内符号符号化部１１３により出力された信号を分配するようにした。これにより、内符号符号化部１１３において複数の生成多項式を用いた符号化により生成した信号を、各送信系統に均等に分配することができる。したがって、実施例１と同様に、端末装置１００により送信された信号を受信する基地局装置２００において、信号の誤りに偏りが生じないから、通常のＳＩＳＯ伝送の場合と同様に、復号による誤り訂正の効果を充分に得ることができる。
【実施例３】
【００９２】
次に、実施例３について説明する。実施例３の無線映像伝送システムは、３本または４本の送信アンテナを備えた端末装置を含んで構成され、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行うワイヤレスカメラシステムである。実施例１および実施例２と実施例３とを比較すると、実施例１および実施例２は送信アンテナの数が２本であり送信系統数が２であるのに対し、実施例３は送信アンテナの数が３本または４本であり送信系統数が３または４である点で相違する。
【００９３】
実施例３の無線映像伝送システムも実施例１および実施例２と同様に、端末装置１００に備えた３本または４本の送信アンテナ１０１から独立してＯＦＤＭ信号を送信する場合には、特定の生成多項式により生成した信号が特定の送信アンテナ１０１から偏って送信することがないようにする。具体的には、実施例３の端末装置１００も、実施例１および実施例２における送信信号分配部１１４および受信信号分配部２３０と同等の機能を有する分配部を備えることにより、複数の生成多項式により生成した各系列の信号を、送信アンテナ＃１〜＃３（または＃１〜＃４）から均等に分配して送信する。
【００９４】
〔送信信号分配部による信号分配処理〕
実施例３の送信信号分配部１１４による信号分配処理は、実施例２にて示した（１）〜（４）の処理と同様である。
【００９５】
図１３は、３送信系統における送信信号分配例１を示す図である。この分配例は、生成多項式系列ＸおよびＹの信号が、３本のうちのいずれか１本の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１３は、図１０に示したＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンに従って、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【００９６】
このように、端末装置１００の送信信号分配部１１４は、図１３に示すように、生成多項式系列Ｘおよび生成多項式系列Ｙの信号を、送信アンテナ＃１から送信される送信系統の信号Ｔｘ１、送信アンテナ＃２から送信される送信系統の信号Ｔｘ２、および送信アンテナ＃３から送信される送信系統の信号に分配するようにした。その際に、生成多項式系列Ｘの信号をＴｘ１に分配する信号数とＴｘ２に分配する信号数とＴｘ３に分配する信号数とが等しく、かつ、生成多項式系列Ｙの信号をＴｘ１に分配する信号数とＴｘ２に分配する信号数とＴｘ３に分配する信号数とが等しくなるようにした。これにより、端末装置１００において、畳み込み符号化により生成された各系列の信号を各送信系統に偏りなく分配することができる。
【００９７】
図１５は、４送信系統における送信信号分配例１を示す図である。この分配例は、生成多項式系列ＸおよびＹの信号が、４本のうちのいずれか１本の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１５は、図１０に示したＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンに従って、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数と送信アンテナ＃４から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数と送信アンテナ＃４から送信される数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【００９８】
このように、端末装置１００の送信信号分配部１１４は、図１５に示すように、畳み込み符号化により生成された各系列の信号を各送信系統に偏りなく分配することができる。
【００９９】
図１４は、３送信系統における送信信号分配例２を示す図である。この分配例は、図１３に示した分配例と同様に、生成多項式系列ＸおよびＹの信号が片方の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１４は、図１０に示したパンクチュアー化パターンを変更して、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。これに加えて、さらに、送信アンテナ＃１〜＃３の各送信アンテナから送信される生成多項式系列Ｘの数と生成多項式系列Ｙの数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【０１００】
図１４によれば、符号化率２／３および７／８の場合において、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンを変更することにより、生成多項式系列ＸおよびＹの数が送信系統において全て等しくなっていることがわかる。この点で、図１３と異なっている。これにより、図１３に示した送信信号分配例１よりもさらに、復号による誤り訂正の効果を得ることができる。
【０１０１】
図１６は、４送信系統における送信信号分配例２を示す図である。この分配例は、図１５に示した分配例と同様に、生成多項式系列ＸおよびＹの信号が片方の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１６は、図１０に示したパンクチュアー化パターンを変更して、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数と送信アンテナ＃４から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数と送信アンテナ＃４から送信される数が同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。これに加えて、さらに、送信アンテナ＃１〜＃４の各送信アンテナから送信される生成多項式系列Ｘの数と生成多項式系列Ｙの数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【０１０２】
図１６によれば、符号化率２／３および７／８の場合において、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンを変更することにより、生成多項式系列ＸおよびＹの数が送信系統において全て等しくなっていることがわかる。この点で、図１５と異なっている。これにより、図１５に示した送信信号分配例１よりもさらに、復号による誤り訂正の効果を得ることができる。
【０１０３】
以上のように、実施例３の無線映像伝送システムによれば、端末装置１００が、内符号符号化部１１３において１系統の信号に所定の符号化率の畳み込み符号化を行って３系列または４系列の信号を生成し、送信信号分配部１１４において、３系列または４系列の信号に偏りがなく均等にするために、内符号符号化部１１３により出力された信号を分配するようにした。これにより、内符号符号化部１１３において複数の生成多項式を用いた符号化により生成した信号を、各送信系統に均等に分配することができる。したがって、実施例１，２と同様に、端末装置１００により送信された信号を受信する基地局装置２００において、信号の誤りに偏りが生じないから、通常のＳＩＳＯ伝送の場合と同様に、復号による誤り訂正の効果を充分に得ることができる。
【０１０４】
以上、実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、本発明は、符号化率、送受信アンテナ数、生成多項式の数、送信系統の数を限定するものではなく、前記実施例以外に想定される符号化率、送受信アンテナ数等についても適用がある。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いた無線映像伝送システムの構成例を示す図である。
【図２】端末装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】符号化部の構成例１を示すブロック図である。
【図４】符号化部の構成例２を示すブロック図である。
【図５】内符号符号化部の構成例を示すブロック図である。
【図６】送信信号分配部の構成例を示すブロック図である。
【図７】基地局装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】受信信号分配部の構成例１を示すブロック図である。
【図９】受信信号分配部の構成例２を示すブロック図である。
【図１０】ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１により規定される内符号の符号化率、パンクチュアー化パターンおよび伝送信号系列を示す図である。
【図１１】２送信系統における送信信号分配例１を示す図である。
【図１２】２送信系統における送信信号分配例２を示す図である。
【図１３】３送信系統における送信信号分配例１を示す図である。
【図１４】３送信系統における送信信号分配例２を示す図である。
【図１５】４送信系統における送信信号分配例１を示す図である。
【図１６】４送信系統における送信信号分配例２を示す図である。
【図１７】受信信号分配部のメトリック切替部による処理を説明する図である。
【図１８】ＭＩＭＯ復調部がメトリックを生成する場合の構成例を示すブロック図である。
【図１９】ＭＩＭＯ復調部がメトリックを生成する場合の処理を説明するフロー図である。
【図２０】ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３３に準拠した場合の、１６ＱＡＭで表される送信信号の配置を示す図である。
【図２１】１６ＱＡＭで表される４ビット信号の分布を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１００ 端末装置
１０１ 送信アンテナ
１１０ 符号化部
１１１ 外符号符号化部
１１２ 外インタリーブ部
１１３ 内符号符号化部
１１４ 送信信号分配部
１１５ 内インタリーブ部
１１６ シリアル−パラレル変換部
１１７ パラレル−シリアル変換部
１１８ 送信信号切替タイミング記録部
１１９ 送信信号切替部
１２０ ＯＦＤＭ信号生成部
１３０ 局部発信機およびミキサ
２００ 基地局装置
２０１ 受信アンテナ
２１０ ＯＦＤＭ信号復調部
２２０ ＭＩＭＯ復調部
２３０ 受信信号分配部
２３１，２３３ 受信信号切替タイミング記録部
２３２ 受信信号切替部
２３４ メトリック切替部
２４０ デインタリーブ部
２５０ 誤り訂正復号部
２２０１ ＱＲ分解部
２２０２ 全変調候補点記録部
２２０３ ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部
２２０４ 候補点ｘ１’誤差距離演算部
２２０５ 誤差距離合成部
２２０６ メモリ部
２２０７ ビタビブランチメトリック算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル信号の無線伝送技術に係り、特に、畳み込み符号化などの複数の生成多項式を用いた符号化により生成した信号を、複数の送信アンテナから送信し、複数の受信アンテナにて受信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）−ＯＦＤＭ信号伝送技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、取材現場などから放送スタジオや中継局まで、ニュース映像やイベントの実況映像などの番組素材を伝送するシステムとして、無線により番組素材の映像信号を伝送する映像無線伝送システムが知られている。この映像無線伝送システムに用いられる装置のうち代表的なものには、ＦＰＵ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｉｃｋ−ｕｐ Ｕｎｉｔ）装置、ワイヤレスカメラなどがある。その中でも、ワイヤレスカメラによってハイビジョンテレビ信号を低遅延かつ高い回線信頼性で無線伝送することを目的とした新しい映像無線伝送システムの開発が注目されている。この新たな映像無線伝送システムでは、複数の送受信アンテナを用いて同一周波数上で複数のＯＦＤＭ信号の伝送を行うＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いることが検討されている。
【０００３】
ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式は、同一周波数上に複数のＯＦＤＭ信号を送信することにより、空間分割多重伝送を実現するものである（例えば、特許文献１，２を参照）。これにより、伝送速度を送信アンテナ数の倍数分（ただし、受信アンテナは、送信アンテナの同数以上の数が必要である。）に拡大することができ、伝送品質を向上させ、また受信アンテナ数を増やすことで受信ダイバーシティ効果による所用Ｃ／Ｎを低下させることができる。
【０００４】
このようなＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いたワイヤレスカメラの開発では、映像信号を途切れることなく伝送することが特に重要になっている。このため、復調方式には、同一周波数上で混信してＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送される複数のＯＦＤＭ信号を高い精度で分離するための信号分離方式が必要になる。そこで、ミリ波モバイルカメラに用いる復調方式として、復調結果から誤差距離を算出し、その誤差距離から尤度を生成して軟判定ビタビ復号を行う軟判定復調方式が検討されてきた（本出願と同一の出願人によりされた、本出願時に未公開の特許出願（特願２００７−１９２１２６号公報）を参照）。
【０００５】
ここで、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いた無線映像伝送システムの送信装置に用いられる畳み込み符号化方式では、複数の生成多項式を用いた畳み込み符号化などにより生成された信号が送信系統の信号として処理され送信されるようになっている。このため、この畳み込み符号化方式は、各送信系統の信号に対して均等に誤りが発生した場合に、受信装置で施す軟判定ビタビ復号などの誤り訂正復号によって誤りを最大限訂正できるように最適設計されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３４５５００号公報
【特許文献２】特開２００５−１２４１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いた無線映像伝送システムを構成する端末装置（送信装置）が、複数の生成多項式を用いた符号化により生成した信号を送信系統の信号として送信アンテナからそれぞれ独立して送信する際に、各送信系統のＲＦ部（局部発信機およびミキサ）において周波数ズレまたは電力レベルの違いなどにより性能差がある場合や、各送信アンテナから受信アンテナまでの間の伝搬路応答にばらつきがある場合があり得る。これらの場合には、複数の生成多項式により生成した信号に対して誤りが発生することになり、その誤りには各生成多項式により生成した送信信号の間に偏りが生じていることになる。例えば、複数の生成多項式により２つの信号Ｘ，Ｙを生成し、信号Ｘを第１の送信アンテナから送信し、信号Ｙを第２の送信アンテナから送信する場合、信号Ｘ，Ｙの送信系統が異なり、信号Ｘに発生する誤りと信号Ｙに発生する誤りが異なるから、信号間に偏りが生じることになる。したがって、送信装置により送信された信号を受信する基地局装置（受信装置）は、偏った誤りを含む送信系統の信号をそれぞれ受信するため、生成多項式毎に偏った誤り信号をビタビ復号することとなる。このため、ビタビ復号による誤り訂正の効果が充分に得られないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の生成多項式を用いた符号化により複数の系列の信号が生成され、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式によりＯＦＤＭ信号が伝送されるシステムにおいて、誤り訂正復号による誤り訂正の効果を充分に得ることが可能なＭＩＭＯ送信装置、受信装置およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明によるＭＩＭＯ送信装置は、生成多項式を用いた符号化により系列信号を生成し、複数の送信系統のＯＦＤＭ信号を生成して前記送信系統に対応したそれぞれの送信アンテナから前記ＯＦＤＭ信号を送信するＭＩＭＯ送信装置において、複数の生成多項式を用いて符号化を行い、複数の系列信号を生成する符号化部と、前記符号化部により生成された複数の系列信号のそれぞれを、前記複数の送信系統に均等に分配する分配部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明によるＭＩＭＯ送信装置は、前記分配部が、前記複数の系列信号のそれぞれを、前記複数の送信系統に均等に分配し、さらに、前記複数の系列信号を、同一の送信系統内に均等に分配する、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明によるＭＩＭＯ送信装置は、１系統の信号を複数の系統の信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、前記シリアル／パラレル変換部により変換された１系統の信号を入力して符号化を行う、前記入力する１系統の信号にそれぞれ対応した複数の前記符号化部と、前記符号化部により生成された複数の系列信号を１つの系列信号に変換する、前記符号化部にそれぞれ対応した複数のパラレル／シリアル変換部と、前記複数のパラレル／シリアル変換部により変換されたそれぞれの系列信号を入力する前記分配部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によるＭＩＭＯ送信装置は、前記符号化部が、複数の生成多項式を用いて符号化を行い、予め設定されたパンクチュアー化パターンに従った複数の系列信号を生成し、前記パンクチュアー化パターンは無信号状態の信号を生成するように設定されている、ことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明によるＭＩＭＯ送信装置は、前記分配部が、切替部および切替タイミング記録部を備え、前記切替タイミング記録部が、前記分配部が入力した複数の系列信号を複数の送信系統の信号として出力するためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、前記切替部が、前記符号化部により生成された複数の系列信号を保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存した系列信号を読み出して、前記複数の送信系統に均等に分配するための切り替えを行う、ことを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明によるＭＩＭＯ受信装置は、生成多項式を用いた符号化により複数の系列信号を生成し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に分配し、複数の送信アンテナからＯＦＤＭ信号として伝送するＭＩＭＯ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置であって、受信した前記ＯＦＤＭ信号を前記送信系統毎の信号に復調する復調部と、前記復調部により復調された送信系統毎の信号を切り替えて分配し、元の前記系列信号に戻す分配部と、前記分配部により元に戻された系列信号に対し、前記符号化に対応した復号を行う復号部と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によるＭＩＭＯ受信装置は、前記分配部が、切替部および切替タイミング記録部を備え、前記切替タイミング記録部が、前記分配部が入力した複数の送信系統毎の信号を元の系列信号として出力するためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、前記切替部が、前記復調部により復調された送信系統毎の信号を保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存した送信系統の信号を読み出して、前記元の系列信号に戻すための切り替えを行う、ことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明によるＭＩＭＯ受信装置は、生成多項式を用いた符号化により複数の系列信号を生成し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に分配し、複数の送信アンテナからＯＦＤＭ信号として伝送するＭＩＭＯ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置であって、受信した前記ＯＦＤＭ信号を軟判定復調し、誤り訂正復号のために用いるメトリックを、前記複数の送信系統の信号が取り得る値毎に生成する復調部と、前記復調部により生成されたメトリックを、前記複数の系列信号が複数の送信系統に均等に分配されたことに対応させて、前記複数の系列信号が取り得る値毎のメトリックに切り替えて分配する分配部と、前記分配部により切り替えて分配されたメトリックに基づいて、誤り訂正復号を行う復号部と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によるＭＩＭＯ受信装置は、前記分配部が、メトリック切替部および切替タイミング記録部を備え、前記切替タイミング記録部が、前記複数の系列信号が複数の送信系統に均等に分配される前の状態に対応させたメトリックを得るためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、前記切替部が、前記復調部により生成された、前記複数の送信系統の信号が取り得る値毎のメトリックを保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存したメトリックを読み出して、前記複数の系列信号が取り得る値毎のメトリックに切り替える、ことを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明によるＭＩＭＯ通信システムは、前記ＭＩＭＯ送信装置と前記ＭＩＭＯ受信装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、複数の生成多項式を用いた符号化により生成した複数の系列の信号を、各送信系統に均等に分配するようにした。例えば、複数の生成多項式を用いた符号化により系列Ｘの信号および系列Ｙの信号を生成し、第１の送信系統および第２の送信系統によりそれぞれの送信アンテナから送信する場合、第１の送信系統から送信される系列Ｘの信号数と第２の送信系統から送信される系列Ｘの信号数とが同じになるように、かつ、第１の送信系統から送信される系列Ｙの信号数と第２の送信系統から送信される系列Ｙの信号数とが同じになるように、均等に分配するようにした。これにより、ＭＩＭＯ送信装置により送信された信号を送信系統毎に受信するＯＦＤＭ受信装置において、送信系統間の信号の誤りには偏りがあったとしても、符号化により生成されたそれぞれの系列間の信号の誤りには偏りがないから、誤り訂正復号による誤り訂正の効果を充分に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。実施例１は、２本の送信アンテナを備えた端末装置と４本の受信アンテナを備えた基地局装置とにより構成される無線映像伝送システムによって、符号化率１／２の畳み込み符号化を行いＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行うワイヤレスカメラシステムの例である。また、実施例２は、実施例１と同じ構成の無線映像伝送システムによって、１／２以外の符号化率の畳み込み符号化を行いＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行う例である。また、実施例３は、３本または４本の送信アンテナを備えた端末装置により構成される無線映像伝送システムによって、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行う例である。いずれの実施例においても、端末装置が、複数の生成多項式により２つの系列の信号を生成し、２つの系列の信号を各送信系統（実施例１，２では２つの送信系統、実施例３では３または４つの送信系統）に均一に分配し、送信系統に対応した送信アンテナからそれぞれ送信する。そして、基地局装置が、端末装置からの信号を受信し、端末装置における均一に分配した処理に対応した処理を行い、元の信号に復元する。なお、端末装置は、所定の符号化率で畳み込み符号化したＯＦＤＭ信号を送信する送信装置であり、基地局装置は、端末装置から送信されたＯＦＤＭ信号を受信して復号する受信装置である。
【実施例１】
【００２１】
まず、実施例１について説明する。実施例１の無線映像伝送システムは、２本の送信アンテナを備えた端末装置と４本の受信アンテナを備えた基地局装置とにより構成されるワイヤレスカメラシステムであり、符号化率１／２の畳み込み符号化を行いＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行う。なお、ＯＦＤＭ信号の伝送形式は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ４３の規定に従うものとする。
【００２２】
図１は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いた無線映像伝送システムの構成例を示す図である。この無線映像伝送システムは、２本の送信アンテナ１０１（送信アンテナ＃１および＃２）を備えた端末装置１００と、４本の受信アンテナ２０１（受信アンテナ＃１、＃２、＃３および＃４）を備えた基地局装置２００との間でＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行うワイヤレスカメラシステムである。端末装置１００は自由に移動することができ、２本の送信アンテナ１０１から同一周波数で異なるＯＦＤＭ信号を送信する。なお、基地局装置２００は、端末装置１００により送信されたＯＦＤＭ信号を混信状態で受信し、ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を用いて、送信アンテナ１０１と受信アンテナ２０１との間の全ての伝搬路特性を推定する。詳細については、前述の特許文献２を参照されたい。
【００２３】
〔端末装置〕
次に、図１に示した端末装置１００について説明する。図２は、端末装置１００の構成例を示すブロック図である。この端末装置１００は、符号化部１１０、２系統のＯＦＤＭ信号生成部１２０、２系統の局部発信機およびミキサ１３０、並びに２本の送信アンテナ１０１を備えている。
【００２４】
符号化部１１０は、端末装置１００側で撮影した映像信号を入力し、その映像信号に対してエネルギー拡散、誤り訂正符号化およびインタリーブなどの符号化を行い、２系列の異なる信号に分離する。ＯＦＤＭ信号生成部１２０は、符号化部１１０により符号化され２系列に分離された信号に、キャリア変調、フレーム構成、ＩＦＦＴ処理、ＧＩ信号付加などの処理を行い、直交化したＯＦＤＭ信号を生成する。２系統の局部発信機およびミキサ１３０は、ＯＦＤＭ信号生成部１２０により直交化されたＯＦＤＭ信号にＩＦ周波数変換を行うＲＦ部である。そして、２送信系統のＯＦＤＭ信号は、送信アンテナ１０１からそれぞれ送信される。
【００２５】
次に、図２に示した符号化部１１０について説明する。図３は、符号化部１１０の構成例１を示すブロック図である。この符号化部１１０−１は、外符号符号化部１１１、外インタリーブ部１１２、内符号符号化部１１３、送信信号分配部１１４および２系統の内インタリーブ部１１５を備えている。
【００２６】
外符号符号化部１１１は、データフレーム同期が施されたデータ信号に対してリードソロモン符号の符号化を行う。外インタリーブ部１１２は、外符号符号化部１１１により外符号化された信号に対して畳み込みインタリーブを行う。
【００２７】
内符号符号化部１１３は、外インタリーブ部１１２により畳み込みインタリーブされた信号に対して符号化率１／２の畳み込み符号化を行い、２系列の信号を生成する。図５は、内符号符号化部１１３の構成例を示すブロック図である。この内符号符号化部１１３は、符号化率１／２の畳み込み符号化を行う機能を有しており、外インタリーブ部１１２から信号を入力し、原符号の生成多項式（Ｇ１＝１７１ｏｃｔ、Ｇ２＝１３３ｏｃｔ）を用いて、拘束長７および符号化率１／２のパンクチュアー化パターンに従って、２系列の信号（生成多項式系列Ｘ，Ｙ）を生成する。この畳み込み符号化処理は、生成多項式により生成された２つの生成多項式系列Ｘ，Ｙの信号に対し、系列間（生成多項式系列Ｘ，Ｙ間）で均等に誤りが発生した場合に、最適な誤り特性を示すように設計されている。なお、内符号符号化部１１３における畳み込み符号化については既知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２８】
送信信号分配部１１４は、内符号符号化部１１３により生成された２系列の信号Ｘ，Ｙを入力し、入力した各系列の信号Ｘ，Ｙを２つの送信系統に振り分けて分配する。送信信号分配部１１４の詳細については後述する。内インタリーブ部１１５は、送信信号分配部１１４により分配された２つの送信系統の信号をそれぞれ入力し、ビットインタリーブ、周波数インタリーブおよび時間インタリーブの処理を行い、２つの送信系統の信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を後段のＯＦＤＭ信号生成部１２０のマッピング部（図示せず）にそれぞれ出力する。
【００２９】
図４は、図２に示した符号化部１１０の他の構成例２を示すブロック図である。この符号化部１１０−２は、外符号符号化部１１１、外インタリーブ部１１２、シリアル−パラレル変換部１１６、２系統の内符号符号化部１１３、２系統のパラレル−シリアル変換部１１７、送信信号分配部１１４および２系統の内インタリーブ部１１５を備えている。外符号符号化部１１１、外インタリーブ部１１２、内符号符号化部１１３、送信信号分配部１１４および内インタリーブ部１１５は図３に示したものと同様であるから、説明を省略する。
【００３０】
シリアル−パラレル変換部１１６は、外インタリーブ部１１２により畳み込みインタリーブされたシリアル信号を２系統のパラレル信号に変換し、２系統の内符号符号化部１１３にそれぞれ出力する。また、内符号符号化部１１３は、シリアル−パラレル変換部１１６から信号を入力し、符号化率１／２の畳み込み符号化を行い、２系列の信号を生成してパラレル−シリアル変換部１１７に出力する。パラレル−シリアル変換部１１７は、内符号符号化部１１３から２系列の信号を入力し、２系列の信号を１系統のシリアル信号に変換して送信信号分配部１１４に出力する。なお、図４に示すように、符号化部１１０−２が、シリアル−パラレル変換部１１６において外インタリーブ部１１２により出力された信号をシリアル−パラレル変換し、内符号符号化部１１３においてそれぞれの系列の信号に畳み込み符号化を行う場合においても、図３に示した送信信号分配部１１４を適用することができる。
【００３１】
〔送信信号分配部〕
次に、図３および図４に示した送信信号分配部１１４について説明する。図６は、送信信号分配部１１４の構成例を示すブロック図である。この送信信号分配部１１４は、送信信号切替タイミング記録部１１８および送信信号切替部１１９を備えている。
【００３２】
送信信号切替タイミング記録部１１８は、送信信号切替部１１９が内符号符号化部１１３により生成された信号を各送信系統に振り分けるためのタイミングを記録している。例えば、送信信号切替部１１９が１ビット毎のタイミングで信号を振り分ける場合は、送信信号切替タイミング記録部１１８が、１ビット毎のタイミングで切替信号を送信信号切替部１１９に出力する。
【００３３】
送信信号切替部１１９は、メモリおよび切替スイッチなどで構成され、内符号符号化部１１３により符号化率１／２の畳み込み符号化された２系列の信号を入力して一時的にメモリに保存し、送信信号切替タイミング記録部１１８から切替信号を入力し、その切替信号に従って、一時的に保存した信号を読み出して２つの送信系統に分配して出力する。
【００３４】
以下、具体的に説明する。内符号符号化部１１３は、符号化率１／２の畳み込み符号化により、１ビットの入力信号に対して２ビットの信号を生成し、第１の系列から前記２ビットの信号のうちの１ビットの信号Ｘ１を出力し、第２の系列から信号Ｘ１に対応した他の１ビットの信号Ｙ１を出力する。つまり、内符号符号化部１１３は、入力信号に対してシンボル毎に、２ビットの信号Ｘ１およびＹ１、Ｘ２およびＹ２、・・・をそれぞれ生成し、第１の系列から信号Ｘ１，Ｘ２，・・・を出力し、第２の系列から信号Ｙ１，Ｙ２，・・・を出力する。
【００３５】
送信信号切替部１１９は、内符号符号化部１１３の第１の系列から信号Ｘ１，Ｘ２，・・・を入力すると共に、第２の系列から信号Ｙ１，Ｙ２，・・・（信号Ｘ１，Ｘ２，・・・にそれぞれ対応している）を入力する。そして、送信信号切替部１１９は、第１の系列の信号Ｘ１，Ｘ２，・・・および第２の系列の信号Ｙ１，Ｙ２，・・・をそれぞれメモリに保存する。そして、送信信号切替部１１９は、送信信号切替タイミング記録部１１８から１ビット毎の切替信号を入力し、１ビット間隔で系列の信号を切り替え（入れ替え）、第１の送信系統の信号として信号Ｘ１，Ｙ２，Ｘ３，Ｙ４，・・・を出力し、第２の送信系統の信号として信号Ｙ１，Ｘ２，Ｙ３，Ｘ４，・・・を出力する。つまり、信号Ｘ１および信号Ｙ２をそのままの系列および系統の信号として出力し（第１の系列の信号Ｘ１を第１の送信系統の信号として出力し、第２の系列の信号Ｙ１を第２の送信系統の信号として出力し）、信号Ｘ２と信号Ｙ２とを切り替えて（入れ替えて）出力する（第１の系列の信号Ｘ２を第２の送信系統の信号として出力し、第２の系列の信号Ｙ２を第１の送信系統の信号として出力する）。つまり、１ビット間隔で入力した信号を切り替えて（入れ替えて）出力する。
【００３６】
このように、図６に示した送信信号分配部１１４によれば、内符号符号化部１１３により符号化率１／２の畳み込み符号化された２系列の信号を、所定のタイミングで切り替えるようにした。これにより、内符号符号化部１１３において各生成多項式により生成された２系列の信号におけるそれぞれの系列の信号が、送信信号分配部１１４によって２つの送信系統の信号に偏ることなく均等に分配され、ＯＦＤＭ信号として各送信アンテナ１０１から送信される。
【００３７】
なお、ここでは、送信信号切替タイミング記録部１１８から１ビット毎のタイミングの切替信号を送信信号切替部１１９に出力するようにしたが、２ビット毎のタイミングの切替信号であってもよいし、３ビット毎のタイミングの切替信号であってもよい。また、ＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｎｏｉｓｅ：擬似雑音）符号系列などに従った、よりランダムなタイミングの切替信号であってもよい。要するに、送信信号切替部１１９が、一時的に保存した信号を読み出して２つの送信系統に均等に分配して出力できればよい。
【００３８】
〔基地局装置２００〕
次に、図１に示した基地局装置２００について説明する。図７は、基地局装置２００の構成例を示すブロック図である。この基地局装置２００は、４本の受信アンテナ２０１、４系統の局部発信機およびミキサ（図示せず）、４系統のＯＦＤＭ信号復調部２１０、ＭＩＭＯ復調部２２０、受信信号分配部２３０、デインタリーブ部２４０および誤り訂正復号部２５０を備えている。
【００３９】
４本の受信アンテナ２０１は、各送信アンテナ１０１と各受信アンテナ２０１との間の伝搬路を経由して同一周波数上で混信したＯＦＤＭ信号を受信する。４系統の局部発信機およびミキサ（図示せず）は、受信したＯＦＤＭ信号の周波数変換を行う。
【００４０】
４系統のＯＦＤＭ信号復調部２１０は、局部発信機およびミキサにより周波数変換されたＯＦＤＭ信号に対し、ガード相関によるシンボル同期、ＧＩ信号除去、ＦＦＴ処理、フレーム分離、伝搬路応答推定などを行う。そして、４系統のＯＦＤＭ信号復調部２１０は、シンボル同期などの処理後のデータ、および伝搬路推定した結果（伝搬路応答推定結果）をＭＩＭＯ復調部２２０に出力する。
【００４１】
ＭＩＭＯ復調部２２０は、４系統のＯＦＤＭ信号復調部２１０からデータおよび伝搬路応答推定結果をそれぞれ入力し、４系統のデータおよび伝搬路応答推定結果を用いて、後段の誤り訂正復号部２５０における処理のために、混信して受信されたデータの分離および復調を行う。
【００４２】
受信信号分配部２３０は、ＭＩＭＯ復調部２２０によりＭＩＭＯ復調された信号を入力し、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前の信号と同じ状態になるように、その信号を並び替えて分配する。
【００４３】
デインタリーブ部２４０は、受信信号分配部２３０により分配された信号にデインタリーブを行う。誤り訂正復号部２５０は、デインタリーブ部２４０により処理された信号に誤り訂正復号を行う。このようにして、基地局装置２００は、端末装置１００により送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、元の映像信号を生成する。
【００４４】
〔受信信号分配部〕
次に、図７に示した受信信号分配部２３０について説明する。受信信号分配部２３０は、ＭＩＭＯ復調部２２０により生成されたＯＦＤＭ信号の復調信号または誤り訂正復号に用いるメトリックを入力する。以下、入力した復調信号またはメトリックを、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前と同じ状態に戻す、いわゆる分配処理について説明する。
【００４５】
図８は、図７に示した受信信号分配部２３０の構成例１を示すブロック図である。この受信信号分配部２３０−１は、ＭＩＭＯ復調部２２０により硬判定結果として生成されたＯＦＤＭ信号の復調信号を入力して分配する（切り替える）機能を有し、受信信号切替タイミング記録部２３１および受信信号切替部２３２を備えている。
【００４６】
受信信号切替タイミング記録部２３１は、受信信号切替部２３２がＭＩＭＯ復調部２２０からの復調信号を並び替えて分配し、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前の状態（２つの系列の信号）に戻すためのタイミングを記録している。例えば、端末装置１００の送信信号分配部１１４における送信信号切替部１１９が１ビット毎のタイミングで信号を振り分ける場合は、受信信号切替タイミング記録部２３１が、１ビット毎のタイミングで切替信号を出力する。
【００４７】
受信信号切替部２３２は、メモリおよび切替スイッチなどで構成され、ＭＩＭＯ復調部２２０により硬判定結果として生成されたＯＦＤＭ信号の復調信号を入力して一時的に保存し、受信信号切替タイミング記録部２３１から切替信号を入力し、その切替信号に従って、一時的に保存した信号を読み出して切り替え、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前の状態に戻す。すなわち、受信信号切替部２３２は、端末装置１００の送信信号分配部１１４に対応した処理、すなわち、２つの送信系統の信号を、内符号符号化部１１３の各生成多項式により生成された２つの系列の信号になるように、ビット毎に切り替える。
【００４８】
図９は、図７に示した受信信号分配部２３０の構成例２を示すブロック図である。この受信信号分配部２３０−２は、ＭＩＭＯ復調部２２０により生成された誤り訂正復号に用いるメトリックを入力して分配する（切り替える）機能を有し、受信信号切替タイミング記録部２３３およびメトリック切替部２３４を備えている。
【００４９】
ＭＩＭＯ復調部２２０により生成される誤り訂正復号に用いるメトリックについて、ミリ波モバイルカメラで用いられている軟判定復調方式を例に説明する。ここでは、送信アンテナ＃１から送信された信号ｘ１および送信アンテナ＃２から送信された信号ｘ２に対し、（ｘ１，ｘ２）＝（０，０）のときの尤度をメトリックΔｎ＿００、（ｘ１，ｘ２）＝（０，１）のときの尤度をメトリックΔｎ＿０１、（ｘ１，ｘ２）＝（１，０）のときの尤度をメトリックΔｎ＿１０、（ｘ１，ｘ２）＝（１，１）のときの尤度をメトリックΔｎ＿１１として表す。ｎはシンボル番号を示す。
【００５０】
図７に示したＭＩＭＯ復調部２２０は、シンボル毎にこれらのメトリックΔｎ＿００，Δｎ＿０１，Δｎ＿１０，Δｎ＿１１を生成する。なお、ＭＩＭＯ復調部２２０によるメトリック生成処理の詳細については後述する。
【００５１】
図９に示す受信信号切替タイミング記録部２３３は、メトリック切替部２３４がＭＩＭＯ復調部２２０からのメトリックを切り替えて、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前の状態のデータに対応したメトリックを出力するためのタイミングを記録している。
【００５２】
例えば、端末装置１００の送信信号分配部１１４における送信信号切替部１１９が偶数番目のシンボルの信号を切り替える場合（図６で説明した例では、２番目の信号Ｘ２，Ｙ２を切り替えると共に４番目の信号Ｘ４，Ｙ４を切り替える場合）を想定する。受信信号切替タイミング記録部２３３は、２シンボル目（２番目の信号Ｘ２，Ｙ２）のメトリックのうちのΔ２＿０１の値とΔ２＿１０の値を切り替えることを示す切替信号を出力する。また、受信信号切替タイミング記録部２３３は、４シンボル目（４番目の信号Ｘ４，Ｙ４）のメトリックのうちのΔ４＿０１の値とΔ４＿１０の値を切り替えるための切替信号を出力する。この場合、切替信号は、Δｎ＿０１の値とΔｎ＿１０の値を切り替えるための信号となる。Δｎ＿００の値およびΔｎ＿１１の値をそのまま使用するのは、端末装置１００の送信信号分配部１１４において、信号Ｘｎ＝０，Ｙｎ＝０のデータの切り替えが行われたとしてもデータは同じであるから、切り替えが行われなかったことと同じになるからであり、信号Ｘｎ＝１，Ｙｎ＝１の場合も同様だからである。つまり、Δｎ＿００の値およびΔｎ＿１１の値はそのまま使用される。
【００５３】
メトリック切替部２３４は、メモリおよび切替スイッチなどで構成され、ＭＩＭＯ復調部２２０により生成されたメトリックを入力して一時的に保存し、受信信号切替タイミング記録部２３３から切替信号を入力し、その切替信号に従って、一時的に保存したメトリックを読み出して切り替え、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理が行われる前の状態のデータに対応したメトリックを出力する。この場合、メトリックΔ＿０１の値とメトリックΔｎ＿１０の値とを切り替えて出力する。
【００５４】
図１７は、メトリック切替部２３４の処理を説明する図である。メトリック切替部２３４は、端末装置１００の送信信号分配部１１４における送信信号切替部１１９が偶数番目のシンボルの信号を切り替える場合、図１７に示すような処理を行う。偶数番目である２シンボル目において、ＭＩＭＯ復調部２２０が（ｘ１，ｘ２）＝（１，０）のときのメトリックの値Δ２＿１０ を生成した場合、切り替えを行う前の状態の信号に対応させるためには、このメトリックは、（ｘ１，ｘ２）＝ （０，１）のメトリックΔ２_０１にすべきである。よって、メトリック切替部２３４は、受信信号切替タイミング記録部２３３からの切替信号に従って、図１７に示すように、メトリックΔ２＿０１とΔ２＿１０とを切り替えて出力する。一方、（ｘ１，ｘ２）＝（０，０）および（ｘ１，ｘ２）＝（１，１）のメトリックについては、切り替えを行う前の状態の信号と切り替えを行った後の状態の信号とは同じであるから、同じメトリックになり、切り替えは行わない。
【００５５】
このように、図８および図９に示した受信信号分配部２３０−１，２３０−２によれば、受信信号切替部２３２およびメトリック切替部２３４が、ＭＩＭＯ復調部２２０からの信号（復調信号またはメトリック）を、受信信号切替タイミング記録部２３１，２３３からの切替信号に従って切り替えるようにした。これにより、受信信号分配部２３０−１，２３０−２は、端末装置１００の送信信号分配部１１４において切り替え処理を行う前の状態の信号に対応した復調信号またはメトリックを出力することができる。
【００５６】
以上のように、実施例１の無線映像伝送システムによれば、２本の送信アンテナ１０１を備えた端末装置１００と、４本の受信アンテナ２０１を備えた基地局装置２００との間でＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行う場合に、端末装置１００が、内符号符号化部１１３において１系統の信号に符号化率１／２の畳み込み符号化を行って２系列の信号を生成し、送信信号分配部１１４において、前記２系列の信号を偏りがなく均等に２つの送信系統に分配するように、入力した２系列の信号を切り替えて２つの送信系統の信号として出力するようにした。また、基地局装置２００が、受信信号分配部２３０−１，２３０−２において、端末装置１００の送信信号分配部１１４による分配処理（切り替え処理）を行う前の状態の信号に対応させるために、ＭＩＭＯ復調部２２０により出力された復調信号またはメトリックを切り替え、誤り訂正復号部２５０において誤り訂正復号を行うようにした。これにより、内符号符号化部１１３において複数の生成多項式を用いた符号化により生成した信号を、各送信系統に均等に分配することができる。そして、特定の送信アンテナ１０１のＲＦ部の性能が劣化している場合、または特定の送信アンテナ１０１と受信アンテナ２０１との間の伝搬路特性が劣化している場合であっても、端末装置１００により送信された信号を受信する基地局装置２００において、符号化により生成されたそれぞれの系列間の信号の誤りには偏りがない。これにより、通常のＳＩＳＯ伝送の場合と同様に、復号による誤り訂正の効果を充分に得ることができる。
【００５７】
〔ＭＩＭＯ復調部／メトリック生成〕
ここで、図７に示したＭＩＭＯ復調部２２０がメトリックを生成する場合について詳細に説明する。図１８は、ＭＩＭＯ復調部２２０がメトリックを生成する場合の構成例を示すブロック図である。図１９は、図１８に示すＭＩＭＯ復調部２２０の処理を説明するフロー図である。なお、ここに説明するメトリック生成手法は例示であり、本発明はこの手法に限定されるものではない。
【００５８】
このＭＩＭＯ復調部２２０は、ＱＲ分解部２２０１、全変調候補点記録部２２０２、ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部２２０３、候補点ｘ１’誤差距離演算部２２０４、誤差距離合成部２２０５、メモリ部２２０６およびビタビブランチメトリック算出部２２０７を備えている。
【００５９】
ＱＲ分解部２２０１は、伝搬路推定結果を入力し、ＱＲ分解を行い、行列Ｑおよび行列Ｒを算出する（ステップＳ１）。伝搬路推定結果である伝搬路行列Ｈを以下に示す。
【数１】
ここで、伝搬路行列Ｈの要素ｈｉｊは、送信アンテナｊから受信アンテナｉへの伝搬路の周波数応答特性を示す。以下の式によりＱＲ分解を行い、直交行列Ｑおよび上三角行列Ｒを算出する。
Ｈ＝Ｑ・Ｒ （Ｑ：直交行列，Ｒ：上三角行列） ・・・（２）
【００６０】
ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部２２０３は、ＱＲ分解部２２０１により算出された行列Ｑおよび行列Ｒを入力し、送信信号ｘ２を全候補点Ｓとみなしてして送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を演算し、また、送信信号ｘ２の復調信号と全候補点Ｓとの間の誤差距離Δ２を演算する（ステップＳ２〜ステップＳ４）。ここで、第１の送信アンテナ＃１から送信される信号を送信信号ｘ１とし、第２の送信アンテナ＃２から送信される信号を送信信号ｘ２とする。以下、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’および送信信号ｘ２の誤差距離Δ２の演算手法について説明する。
【００６１】
行列Ｑは直交行列であるから、送信信号Ｘと受信信号Ｙとの間の関係は以下の通りとなる。
Ｙ＝ＨＸ＝（Ｑ・Ｒ）Ｘ
ＱＨＹ＝｛（ＱＨ・Ｑ）・Ｒ｝Ｘ＝ＲＸ ・・・（３）
ここで、受信アンテナ＃１〜＃４で受信する受信信号をＹ＝［ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４］Ｔ（Ｔは転置を表す。）とし、送信アンテナ＃１，＃２から送信される送信信号をＸ＝［ｘ１，ｘ２］Ｔとする。
【００６２】
行列Ｒは上三角行列であるから、式（３）を以下の式で表すことができる。
【数２】
ここで、行列Ｒの要素は複素数である。ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部２２０３は、式（４）および全変調候補点記録部２２０２に記録された全変調候補点Ｓを用いて、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’および送信信号ｘ２の誤差距離Δ２を、以下の式により算出する。
【数３】
ここで、全変調候補点Ｓは、例えば１６ＱＡＭの変調方式におけるコンスタレーションで示される全ての点のことをいう。図２０は、電波産業会（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ）で定められるテレビ番組素材伝送用の無線素材伝送システムの規格（ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３３）に準拠した場合の、１６ＱＡＭで表される送信信号の配置を示す図である。このコンスタレーション配置は、１６ＱＡＭの変調方式における送信信号ｘ１，ｘ２のとり得る配置を示している。
【００６３】
式（５）において、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’は、式（４）の送信信号ｘ２に全変調候補点Ｓを代入して得られた１６点の値である。また、送信信号ｘ２の誤差距離Δ２は、式（４）により求められるｘ２（＝ｙ２’／Ｒ２２）と、送信信号ｘ２の全変調候補点Ｓとの間における１６点の距離の値となる。
【００６４】
候補点ｘ１’誤差距離演算部２２０４は、ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部２２０３により算出された送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を入力し、この送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’と、この候補点ｘ１’の表す４ビット信号の順序に従って各ビットで定められた基準点との間の誤差距離（送信信号ｘ１の誤差距離Δ１）を算出する（ステップＳ５）。具体的には、候補点ｘ１’誤差距離演算部２２０４は、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号の各ビットの信号点と、“０”の値をとる場合および“１”の値をとる場合のそれぞれに定めた基準点との誤差距離を、以下の式により算出する。ただし、以下の式では、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３３において定義される受信信号の振幅Ｚ（＝√１０）による除算は省略してある。
【００６５】
（Ａ）送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの１ビット目の信号点と基準点との間の誤差距離
dist_x1_10＝abs（abs（Re（x1’）-2）-1） (1ビット目”0”を基準)・・・（６）
dist_x1_11＝abs（abs（Re（x1’）+2）-1） (1ビット目”1”を基準)・・・（７）
（Ｂ）送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの２ビット目の信号点と基準点との間の誤差距離
dist_x1_20＝abs（abs（Im（x1’）-2）-1） (2ビット目”0”を基準)・・・（８）
dist_x1_21＝abs（abs（Im（x1’）+2）-1） (2ビット目”1”を基準)・・・（９）
（Ｃ）送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの３ビット目の信号点と基準点との間の誤差距離
dist_x1_30＝abs（abs（Re（x1’））-3） (3ビット目”0”を基準)・・・（１０）
dist_x1_31＝abs（abs（Re（x1’））-1） (3ビット目”1”を基準)・・・（１１）
（Ｄ）送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの４ビット目の信号点と基準点との間の誤差距離
dist_x1_40＝abs（abs（Im（x1’））-3） (4ビット目”0”を基準)・・・（１２）
dist_x1_41＝abs（abs（Im（x1’））-1） (4ビット目”1”を基準)・・・（１３）
ここで、Ｒｅは実数部、Ｉｍは虚数部、ａｂｓは絶対値をそれぞれ示し、各式において、それぞれ１６個の誤差距離が算出される。
【００６６】
図２１は、コンスタレーション配置において、１６ＱＡＭで表される４ビット信号の分布を示す図である。ここで、横軸は実数（ｒｅａｌ）または同相成分を表し、縦軸は虚数（ｉｍａｇ）または直交成分を表す。図２１に示すように、ｘ１＿１０は１ビット目が“０”のときの領域、ｘ１＿１１は１ビット目が“１”のときの領域、ｘ１＿２０は２ビット目が“０”のときの領域、ｘ１＿２１は２ビット目が“１”のときの領域、ｘ１＿３０は３ビット目が“０”のときの領域、ｘ１＿３１は３ビット目が“１”のときの領域、ｘ１＿４０は４ビット目が“０”のときの領域、ｘ１＿４１は４ビット目が“１”のときの領域である。
【００６７】
送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの１ビット目について、それが“０”であるか“１”であるかは、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’における実数部の値が正であるか負であるかにより決定される。式（６）の誤差距離は、１ビット目“０”を基準にしたものであり、その実数部が１または３であるから、基準点を（２＋０ｊ）として算出される。一方、式（７）の誤差距離は、１ビット目“１”を基準にしたものであり、その実数部が−１または−３であるから、基準点を（−２＋０ｊ）として算出される。
【００６８】
また、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの２ビット目について、それが“０”であるか“１”であるかは、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’における虚数部の値が正であるか負であるかにより決定される。式（８）の誤差距離は、２ビット目“０”を基準にしたものであり、基準点を（０＋２ｊ）として算出される。一方、式（９）の誤差距離は、２ビット目“１”を基準にしたものであり、基準点を（０−２ｊ）として算出される。
【００６９】
また、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの３ビット目について、式（１０）の誤差距離は、３ビット目“０”を基準にしたものであり、基準点を（３＋０ｊ）または（−３＋０ｊ）として算出される。一方、式（１１）の誤差距離は、３ビット目“１”を基準にしたものであり、基準点を（１＋０ｊ）または（−１＋０ｊ）として算出される。
【００７０】
また、送信信号ｘ１の全候補点ｘ１’を表す４ビット信号のうちの４ビット目について、式（１０）の誤差距離は、４ビット目“０”を基準にしたものであり、基準点を（０＋３ｊ）または（０−３ｊ）として算出される。一方、式（１１）の誤差距離は、４ビット目“１”を基準にしたものであり、基準点を（０＋１ｊ）または（０−１ｊ）として算出される誤差距離である。
【００７１】
誤差距離合成部２２０５は、ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部２２０３により算出された送信信号ｘ２の誤差距離Δ２（１６個）を入力し、候補点ｘ１’誤差距離演算部２２０４により算出された送信信号ｘ１の誤差距離Δ１（１６×８＝１２８個）を入力し、送信信号ｘ２の誤差距離Δ２と、それに対応する（その誤差の１６個の信号点に対応する）送信信号ｘ１の誤差距離Δ１とを足し合わせ、送信信号ｘ１および送信信号ｘ２の合成誤差距離Δ１２を、ビットの状態毎に以下のように算出する（ステップＳ６）。
（Ａ）１ビット目の合成誤差距離
Δ１２_x1_10＝dist_x1_10＋Δ２ ・・・（１４）
Δ１２_x1_11＝dist_x1_11＋Δ２ ・・・（１５）
（Ｂ）２ビット目の合成誤差距離
Δ１２_x1_20＝dist_x1_20＋Δ２ ・・・（１６）
Δ１２_x1_21＝dist_x1_21＋Δ２ ・・・（１７）
（Ｃ）３ビット目の合成誤差距離
Δ１２_x1_30＝dist_x1_30＋Δ２ ・・・（１８）
Δ１２_x1_31＝dist_x1_31＋Δ２ ・・・（１９）
（Ｄ）４ビット目の合成誤差距離
Δ１２_x1_40＝dist_x1_40＋Δ２ ・・・（２０）
Δ１２_x1_41＝dist_x1_41＋Δ２ ・・・（２１）
【００７２】
メモリ部２２０６は、誤差距離合成部２２０５により合成された送信信号ｘ１および送信信号ｘ２の合成誤差距離Δ１２を、所定のデータ量分一時的に記録する（図１９の処理フローではこのステップは省略してある。）。
【００７３】
ビタビブランチメトリック算出部２２０７は、メモリ部２２０６に記録されたビットの状態毎の合成誤差距離（１６×８＝１２８個）を入力し、各ビットにおいて、送信信号ｘ１の候補点ｘ１’および送信信号ｘ２の候補点ｘ２’がとり得る４つのパターン（ｘ１，ｘ２）＝（０，０），（０，１），（１，０），（１，１）について、該当する合成誤差距離群を選択し、その中から最小値をとる合成誤差距離を選択し、それを各パターンのメトリックとして出力する（ステップＳ７）。
【００７４】
以上、ＭＩＭＯ復調部２２０によるメトリック生成手法について説明したが、本発明は、ＭＩＭＯ復調部２２０が軟判定結果としてメトリックを生成する場合だけでなく、硬判定結果として復調信号を生成する場合についても適用があることは言うまでもない。
【実施例２】
【００７５】
次に、実施例２について説明する。実施例２の無線映像伝送システムは、図１から図９までに示した実施例１と同じ構成の無線映像伝送システムによって、１／２以外の符号化率の畳み込み符号化を行いＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行う。実施例１と実施例２とを比較すると、実施例１は符号化率１／２で畳み込み符号化を行うのに対し、実施例２は１／２以外の符号化率で畳み込み符号化を行う点で相違する。
【００７６】
実施例２の無線映像伝送システムも実施例１と同様に、端末装置１００に備えた複数の送信アンテナ１０１から独立してＯＦＤＭ信号を送信する場合には、特定の生成多項式により生成した信号が特定の送信アンテナ１０１から偏って送信することがないようにする。具体的には、実施例２の端末装置１００も、実施例１における送信信号分配部１１４および受信信号分配部２３０を備えることにより、２つの生成多項式により生成した信号を均等に分配し、送信アンテナ＃１，＃２から送信する。
【００７７】
図１０は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１により規定される内符号の符号化率、パンクチュアー化パターンおよび伝送信号系列を示す図である。図１０に示す符号化率、パンクチュアー化パターンおよび伝送信号系列は、図２に示した符号化部１１０を実施例２に用いる場合に適用される。
【００７８】
図１０において、パンクチュアー化パターンの「１」は信号を生成することを示し、「０」は信号を生成しないことを示している。「０」の場合の信号は無信号状態になる。つまり、パンクチュアー化パターンには、内符号符号化部１１３が生成する生成多項式系列Ｘ，Ｙの信号の有無が設定されている。例えば、符号化率２／３の場合、図１０に示すパンクチュアー化パターン（Ｘ：１０，Ｙ：１１）は、内符号符号化部１１３が、２シンボルの信号に対し、生成多項式系列Ｘの信号Ｘ１、および生成多項式系列Ｙの信号Ｙ１，Ｙ２を生成することを示している。送信１系統および受信１系統の通常のＳＩＳＯ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）伝送の場合、生成した信号はメモリに蓄えられ、図１０の伝送信号系列で示す順番で信号の伝送が行われる。
【００７９】
〔送信信号分配部による信号分配処理〕
以下、端末装置１００の符号化部１１０における送信信号分配部１１４による信号分配処理について説明する。送信信号分配部１１４は、以下の（１）〜（４）の処理を行い、内符号符号化部１１３からの各系列の信号を均等に分配して出力する。
【００８０】
（１）生成多項式により生成される信号（生成多項式系列Ｘ，Ｙ）の数がそれぞれ送信アンテナ数の倍数となるように、パンクチュアー周期を設定する。
【００８１】
（２）前記（１）におけるパンクチュアー周期毎に、生成多項式により生成される信号（生成多項式系列Ｘ，Ｙ）が全ての送信アンテナ１０１から少なくとも１回は出力されるように、信号を各送信アンテナ１０１に割り当てる。
【００８２】
（３）前記（２）において、生成多項式により生成される信号（生成多項式系列Ｘ，Ｙ）を各送信系統およびシンボル方向に（時間方向に）同じ信号数になるように割り当てる。また、ある送信シンボルから次の送信シンボルに渡って連続して特定の送信アンテナ１０１から出力されないように、信号を各送信アンテナ１０１に割り当てる。
【００８３】
（４）前記（３）において、同じ生成多項式から出力された信号が同じ送信シンボルに複数存在する場合は、その信号を任意の送信アンテナ１０１に割り当てる。
【００８４】
図１１は、２送信系統における送信信号分配例１を示す図である。この分配例は、２つの生成多項式により生成された信号が片方の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１１は、図１０に示したＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンに従って、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【００８５】
図１１において、パンクチュアー化パターンの欄における縦の点線は、パンクチュアー化パターンの１周期の範囲を示し、送信信号の分配例の欄における括弧内の信号は、Ｔｘ１およびＴｘ２に分配する信号を入れ換えることが可能であることを示している（前記信号分配処理（４）を参照）。
【００８６】
図１１によれば、例えば符号化率２／３の場合、パンクチュアー周期はパンクチュアー化パターンの２周期分が設定される（前記信号分配処理（１）を参照）。また、送信アンテナ＃１から送信される送信系統の信号Ｔｘ１の数はＸの信号が１個でありＹの信号が２個であり、送信アンテナ＃２から送信される送信系統の信号Ｔｘ２の数はＸの信号が１個でありＹの信号が２個である。したがって、均等に分配されていることがわかる（前記信号分配処理（２）（３）を参照）。
【００８７】
この場合、送信信号分配部１１４の送信信号切替部１１９は、入力した生成多項式系列Ｘ，Ｙの信号をメモリに保存し、送信信号切替タイミング記録部１１８からの切替信号を入力し、その切替信号に従って、図１１に示す送信信号の分配例に示す送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２の信号を出力する。具体的に、符号化率２／３の場合について説明する。送信信号切替部１１９は、パンクチュアー化パターンの２周期分のパンクチュアー化周期において、生成多項式系列Ｘの信号Ｘ１，Ｘ３を入力してメモリ（Ｘメモリ）に保存し、生成多項式系列Ｙの信号Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４をメモリ（Ｙメモリ）に保存する。一方、送信信号切替タイミング記録部１１８は、第１シンボルでは、Ｘメモリから信号Ｘ１を読み出して送信系統Ｔｘ１から出力すると共に、Ｙメモリから信号Ｙ１を読み出して送信系統Ｔｘ２から出力するための切替信号を送信信号切替部１１９に出力する。また、送信信号切替タイミング記録部１１８は、第２シンボルでは、Ｙメモリから信号Ｙ２を読み出して送信系統Ｔｘ１から出力すると共に、Ｘメモリから信号Ｘ３を読み出して送信系統Ｔｘ２から出力するための切替信号を送信信号切替部１１９に出力する。また、送信信号切替タイミング記録部１１８は、第３シンボルでは、Ｙメモリから信号Ｙ３を読み出して送信系統Ｔｘ１から出力すると共に、Ｙメモリから信号Ｙ４を読み出して送信系統Ｔｘ２から出力するための切替信号（この場合、信号Ｙ３を送信系統Ｔｘ２から出力し、信号Ｙ４を送信系統Ｔｘ１から出力するための切替信号であってもよい。）を送信信号切替部１１９に出力する。そして、送信信号切替部１１９は、送信信号切替タイミング記録部１１８から切替信号を入力し、図１１の送信信号の分配例に示すように、生成多項式系列Ｘ，Ｙの信号を送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２にそれぞれ均等に分配する。
【００８８】
このように、端末装置１００の送信信号分配部１１４は、図１１に示すように、生成多項式系列Ｘおよび生成多項式系列Ｙの信号を、送信アンテナ＃１から送信される送信系統の信号Ｔｘ１、および送信アンテナ＃２から送信される送信系統の信号Ｔｘ２に分配するようにした。その際に、生成多項式系列Ｘの信号をＴｘ１に分配する信号数とＴｘ２に分配する信号数とが等しく、かつ、生成多項式系列Ｙの信号をＴｘ１に分配する信号数とＴｘ２に分配する信号数とが等しくなるようにした。これにより、端末装置１００において、畳み込み符号化により生成された各系列の信号を各送信系統に偏りなく分配することができる。
【００８９】
図１２は、２送信系統における送信信号分配例２を示す図である。この分配例は、図１１に示した分配例と同様に、生成多項式系列ＸおよびＹの信号が片方の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１２は、図１０に示したパンクチュアー化パターンを変更して、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。これに加えて、さらに、送信アンテナ＃１から送信される生成多項式系列Ｘの数と生成多項式系列Ｙの数とが同じになり、送信アンテナ＃２から送信される生成多項式系列Ｘの数と生成多項式系列Ｙの数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【００９０】
図１２によれば、符号化率２／３および７／８の場合において、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンを変更することにより、生成多項式系列ＸおよびＹの数が送信系統において全て等しくなっていることがわかる。この点で、図１１と異なっている。これにより、図１１に示した送信信号分配例１の場合よりもさらに、復号による誤り訂正の効果を得ることができる。
【００９１】
以上のように、実施例２の無線映像伝送システムによれば、実施例１と同様の構成の下で、端末装置１００が、内符号符号化部１１３において１／２以外の符号化率の畳み込み符号化を行って２系列の信号を生成し、送信信号分配部１１４において、２系列の信号に偏りがなく均等にするために、内符号符号化部１１３により出力された信号を分配するようにした。これにより、内符号符号化部１１３において複数の生成多項式を用いた符号化により生成した信号を、各送信系統に均等に分配することができる。したがって、実施例１と同様に、端末装置１００により送信された信号を受信する基地局装置２００において、信号の誤りに偏りが生じないから、通常のＳＩＳＯ伝送の場合と同様に、復号による誤り訂正の効果を充分に得ることができる。
【実施例３】
【００９２】
次に、実施例３について説明する。実施例３の無線映像伝送システムは、３本または４本の送信アンテナを備えた端末装置を含んで構成され、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行うワイヤレスカメラシステムである。実施例１および実施例２と実施例３とを比較すると、実施例１および実施例２は送信アンテナの数が２本であり送信系統数が２であるのに対し、実施例３は送信アンテナの数が３本または４本であり送信系統数が３または４である点で相違する。
【００９３】
実施例３の無線映像伝送システムも実施例１および実施例２と同様に、端末装置１００に備えた３本または４本の送信アンテナ１０１から独立してＯＦＤＭ信号を送信する場合には、特定の生成多項式により生成した信号が特定の送信アンテナ１０１から偏って送信することがないようにする。具体的には、実施例３の端末装置１００も、実施例１および実施例２における送信信号分配部１１４および受信信号分配部２３０と同等の機能を有する分配部を備えることにより、複数の生成多項式により生成した各系列の信号を、送信アンテナ＃１〜＃３（または＃１〜＃４）から均等に分配して送信する。
【００９４】
〔送信信号分配部による信号分配処理〕
実施例３の送信信号分配部１１４による信号分配処理は、実施例２にて示した（１）〜（４）の処理と同様である。
【００９５】
図１３は、３送信系統における送信信号分配例１を示す図である。この分配例は、生成多項式系列ＸおよびＹの信号が、３本のうちのいずれか１本の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１３は、図１０に示したＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンに従って、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【００９６】
このように、端末装置１００の送信信号分配部１１４は、図１３に示すように、生成多項式系列Ｘおよび生成多項式系列Ｙの信号を、送信アンテナ＃１から送信される送信系統の信号Ｔｘ１、送信アンテナ＃２から送信される送信系統の信号Ｔｘ２、および送信アンテナ＃３から送信される送信系統の信号に分配するようにした。その際に、生成多項式系列Ｘの信号をＴｘ１に分配する信号数とＴｘ２に分配する信号数とＴｘ３に分配する信号数とが等しく、かつ、生成多項式系列Ｙの信号をＴｘ１に分配する信号数とＴｘ２に分配する信号数とＴｘ３に分配する信号数とが等しくなるようにした。これにより、端末装置１００において、畳み込み符号化により生成された各系列の信号を各送信系統に偏りなく分配することができる。
【００９７】
図１５は、４送信系統における送信信号分配例１を示す図である。この分配例は、生成多項式系列ＸおよびＹの信号が、４本のうちのいずれか１本の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１５は、図１０に示したＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンに従って、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数と送信アンテナ＃４から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数と送信アンテナ＃４から送信される数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【００９８】
このように、端末装置１００の送信信号分配部１１４は、図１５に示すように、畳み込み符号化により生成された各系列の信号を各送信系統に偏りなく分配することができる。
【００９９】
図１４は、３送信系統における送信信号分配例２を示す図である。この分配例は、図１３に示した分配例と同様に、生成多項式系列ＸおよびＹの信号が片方の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１４は、図１０に示したパンクチュアー化パターンを変更して、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。これに加えて、さらに、送信アンテナ＃１〜＃３の各送信アンテナから送信される生成多項式系列Ｘの数と生成多項式系列Ｙの数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【０１００】
図１４によれば、符号化率２／３および７／８の場合において、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンを変更することにより、生成多項式系列ＸおよびＹの数が送信系統において全て等しくなっていることがわかる。この点で、図１３と異なっている。これにより、図１３に示した送信信号分配例１よりもさらに、復号による誤り訂正の効果を得ることができる。
【０１０１】
図１６は、４送信系統における送信信号分配例２を示す図である。この分配例は、図１５に示した分配例と同様に、生成多項式系列ＸおよびＹの信号が片方の送信アンテナ１０１に偏って送信されないようにするための例である。具体的に、図１６は、図１０に示したパンクチュアー化パターンを変更して、生成多項式系列Ｘが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数と送信アンテナ＃４から送信される数とが同じになるように、かつ、生成多項式系列Ｙが送信アンテナ＃１から送信される数と送信アンテナ＃２から送信される数と送信アンテナ＃３から送信される数と送信アンテナ＃４から送信される数が同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。これに加えて、さらに、送信アンテナ＃１〜＃４の各送信アンテナから送信される生成多項式系列Ｘの数と生成多項式系列Ｙの数とが同じになるように、前記信号分配処理に従って信号を分配した例である。
【０１０２】
図１６によれば、符号化率２／３および７／８の場合において、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１に規定されたパンクチュアー化パターンを変更することにより、生成多項式系列ＸおよびＹの数が送信系統において全て等しくなっていることがわかる。この点で、図１５と異なっている。これにより、図１５に示した送信信号分配例１よりもさらに、復号による誤り訂正の効果を得ることができる。
【０１０３】
以上のように、実施例３の無線映像伝送システムによれば、端末装置１００が、内符号符号化部１１３において１系統の信号に所定の符号化率の畳み込み符号化を行って３系列または４系列の信号を生成し、送信信号分配部１１４において、３系列または４系列の信号に偏りがなく均等にするために、内符号符号化部１１３により出力された信号を分配するようにした。これにより、内符号符号化部１１３において複数の生成多項式を用いた符号化により生成した信号を、各送信系統に均等に分配することができる。したがって、実施例１，２と同様に、端末装置１００により送信された信号を受信する基地局装置２００において、信号の誤りに偏りが生じないから、通常のＳＩＳＯ伝送の場合と同様に、復号による誤り訂正の効果を充分に得ることができる。
【０１０４】
以上、実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、本発明は、符号化率、送受信アンテナ数、生成多項式の数、送信系統の数を限定するものではなく、前記実施例以外に想定される符号化率、送受信アンテナ数等についても適用がある。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いた無線映像伝送システムの構成例を示す図である。
【図２】端末装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】符号化部の構成例１を示すブロック図である。
【図４】符号化部の構成例２を示すブロック図である。
【図５】内符号符号化部の構成例を示すブロック図である。
【図６】送信信号分配部の構成例を示すブロック図である。
【図７】基地局装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】受信信号分配部の構成例１を示すブロック図である。
【図９】受信信号分配部の構成例２を示すブロック図である。
【図１０】ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１により規定される内符号の符号化率、パンクチュアー化パターンおよび伝送信号系列を示す図である。
【図１１】２送信系統における送信信号分配例１を示す図である。
【図１２】２送信系統における送信信号分配例２を示す図である。
【図１３】３送信系統における送信信号分配例１を示す図である。
【図１４】３送信系統における送信信号分配例２を示す図である。
【図１５】４送信系統における送信信号分配例１を示す図である。
【図１６】４送信系統における送信信号分配例２を示す図である。
【図１７】受信信号分配部のメトリック切替部による処理を説明する図である。
【図１８】ＭＩＭＯ復調部がメトリックを生成する場合の構成例を示すブロック図である。
【図１９】ＭＩＭＯ復調部がメトリックを生成する場合の処理を説明するフロー図である。
【図２０】ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３３に準拠した場合の、１６ＱＡＭで表される送信信号の配置を示す図である。
【図２１】１６ＱＡＭで表される４ビット信号の分布を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１００ 端末装置
１０１ 送信アンテナ
１１０ 符号化部
１１１ 外符号符号化部
１１２ 外インタリーブ部
１１３ 内符号符号化部
１１４ 送信信号分配部
１１５ 内インタリーブ部
１１６ シリアル−パラレル変換部
１１７ パラレル−シリアル変換部
１１８ 送信信号切替タイミング記録部
１１９ 送信信号切替部
１２０ ＯＦＤＭ信号生成部
１３０ 局部発信機およびミキサ
２００ 基地局装置
２０１ 受信アンテナ
２１０ ＯＦＤＭ信号復調部
２２０ ＭＩＭＯ復調部
２３０ 受信信号分配部
２３１，２３３ 受信信号切替タイミング記録部
２３２ 受信信号切替部
２３４ メトリック切替部
２４０ デインタリーブ部
２５０ 誤り訂正復号部
２２０１ ＱＲ分解部
２２０２ 全変調候補点記録部
２２０３ ｘ１候補点生成及びｘ２誤差距離演算部
２２０４ 候補点ｘ１’誤差距離演算部
２２０５ 誤差距離合成部
２２０６ メモリ部
２２０７ ビタビブランチメトリック算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生成多項式を用いた符号化により系列信号を生成し、複数の送信系統のＯＦＤＭ信号を生成して前記送信系統に対応したそれぞれの送信アンテナから送信するＭＩＭＯ送信装置において、
複数の生成多項式を用いて符号化を行い、複数の系列信号を生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された複数の系列信号のそれぞれを、前記複数の送信系統に均等に分配する分配部と、を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置において、
前記分配部は、前記複数の系列信号のそれぞれを、前記複数の送信系統に均等に分配し、さらに、前記複数の系列信号を、同一の送信系統内に均等に分配する、ことを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＭＩＭＯ送信装置において、
１系統の信号を複数の系統の信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、
前記シリアル／パラレル変換部により変換された１系統の信号を入力して符号化を行う、前記入力する１系統の信号にそれぞれ対応した複数の前記符号化部と、
前記符号化部により生成された複数の系列信号を１つの系列信号に変換する、前記符号化部にそれぞれ対応した複数のパラレル／シリアル変換部と、
前記複数のパラレル／シリアル変換部により変換されたそれぞれの系列信号を入力する前記分配部と、を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載のＭＩＭＯ送信装置において、
前記符号化部は、複数の生成多項式を用いて符号化を行い、予め設定されたパンクチュアー化パターンに従った複数の系列信号を生成し、
前記パンクチュアー化パターンは無信号状態の信号を生成するように設定されている、ことを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載のＭＩＭＯ送信装置において、
前記分配部は、切替部および切替タイミング記録部を備え、
前記切替タイミング記録部は、前記分配部が入力した複数の系列信号を複数の送信系統の信号として出力するためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、
前記切替部は、前記符号化部により生成された複数の系列信号を保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存した系列信号を読み出して、前記複数の送信系統に均等に分配するための切り替えを行う、ことを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。
【請求項６】
生成多項式を用いた符号化により複数の系列信号を生成し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に分配し、複数の送信アンテナからＯＦＤＭ信号として伝送するＭＩＭＯ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置であって、
受信した前記ＯＦＤＭ信号を前記送信系統毎の信号に復調する復調部と、
前記復調部により復調された送信系統毎の信号を切り替えて分配し、元の前記系列信号に戻す分配部と、
前記分配部により元に戻された系列信号に対し、前記符号化に対応した復号を行う復号部と、を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項７】
請求項６に記載のＭＩＭＯ受信装置において、
前記分配部は、切替部および切替タイミング記録部を備え、
前記切替タイミング記録部は、前記分配部が入力した複数の送信系統毎の信号を元の系列信号として出力するためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、
前記切替部は、前記復調部により復調された送信系統毎の信号を保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存した送信系統の信号を読み出して、前記元の系列信号に戻すための切り替えを行う、ことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項８】
生成多項式を用いた符号化により複数の系列信号を生成し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に分配し、複数の送信アンテナからＯＦＤＭ信号として伝送するＭＩＭＯ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置であって、
受信した前記ＯＦＤＭ信号を軟判定復調し、誤り訂正復号のために用いるメトリックを、前記複数の送信系統の信号が取り得る値毎に生成する復調部と、
前記復調部により生成されたメトリックを、前記複数の系列信号が複数の送信系統に均等に分配されたことに対応させて、前記複数の系列信号が取り得る値毎のメトリックに切り替えて分配する分配部と、
前記分配部により切り替えて分配されたメトリックに基づいて、誤り訂正復号を行う復号部と、を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項９】
請求項８に記載のＭＩＭＯ受信装置において、
前記分配部は、メトリック切替部および切替タイミング記録部を備え、
前記切替タイミング記録部は、前記複数の系列信号が複数の送信系統に均等に分配される前の状態に対応させたメトリックを得るための切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、
前記切替部は、前記復調部により生成された、前記複数の送信系統の信号が取り得る値毎のメトリックを保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存したメトリックを読み出して、前記複数の系列信号が取り得る値毎のメトリックに切り替える、ことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項１０】
請求項１から５までのいずれか一項に記載のＭＩＭＯ送信装置と、請求項６から９までのいずれか一項に記載のＭＩＭＯ受信装置と、を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ通信システム。
【請求項１】
生成多項式を用いた符号化により系列信号を生成し、複数の送信系統のＯＦＤＭ信号を生成して前記送信系統に対応したそれぞれの送信アンテナから送信するＭＩＭＯ送信装置において、
複数の生成多項式を用いて符号化を行い、複数の系列信号を生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された複数の系列信号のそれぞれを、前記複数の送信系統に均等に分配する分配部と、を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＩＭＯ送信装置において、
前記分配部は、前記複数の系列信号のそれぞれを、前記複数の送信系統に均等に分配し、さらに、前記複数の系列信号を、同一の送信系統内に均等に分配する、ことを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＭＩＭＯ送信装置において、
１系統の信号を複数の系統の信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、
前記シリアル／パラレル変換部により変換された１系統の信号を入力して符号化を行う、前記入力する１系統の信号にそれぞれ対応した複数の前記符号化部と、
前記符号化部により生成された複数の系列信号を１つの系列信号に変換する、前記符号化部にそれぞれ対応した複数のパラレル／シリアル変換部と、
前記複数のパラレル／シリアル変換部により変換されたそれぞれの系列信号を入力する前記分配部と、を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載のＭＩＭＯ送信装置において、
前記符号化部は、複数の生成多項式を用いて符号化を行い、予め設定されたパンクチュアー化パターンに従った複数の系列信号を生成し、
前記パンクチュアー化パターンは無信号状態の信号を生成するように設定されている、ことを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載のＭＩＭＯ送信装置において、
前記分配部は、切替部および切替タイミング記録部を備え、
前記切替タイミング記録部は、前記分配部が入力した複数の系列信号を複数の送信系統の信号として出力するためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、
前記切替部は、前記符号化部により生成された複数の系列信号を保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存した系列信号を読み出して、前記複数の送信系統に均等に分配するための切り替えを行う、ことを特徴とするＭＩＭＯ送信装置。
【請求項６】
生成多項式を用いた符号化により複数の系列信号を生成し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に分配し、複数の送信アンテナからＯＦＤＭ信号として伝送するＭＩＭＯ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置であって、
受信した前記ＯＦＤＭ信号を前記送信系統毎の信号に復調する復調部と、
前記復調部により復調された送信系統毎の信号を切り替えて分配し、元の前記系列信号に戻す分配部と、
前記分配部により元に戻された系列信号に対し、前記符号化に対応した復号を行う復号部と、を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項７】
請求項６に記載のＭＩＭＯ受信装置において、
前記分配部は、切替部および切替タイミング記録部を備え、
前記切替タイミング記録部は、前記分配部が入力した複数の送信系統毎の信号を元の系列信号として出力するためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、
前記切替部は、前記復調部により復調された送信系統毎の信号を保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存した送信系統の信号を読み出して、前記元の系列信号に戻すための切り替えを行う、ことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項８】
生成多項式を用いた符号化により複数の系列信号を生成し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に分配し、複数の送信アンテナからＯＦＤＭ信号として伝送するＭＩＭＯ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置であって、
受信した前記ＯＦＤＭ信号を軟判定復調し、誤り訂正復号のために用いるメトリックを、前記複数の送信系統の信号が取り得る値毎に生成する復調部と、
前記復調部により生成されたメトリックを、前記複数の系列信号が複数の送信系統に均等に分配されたことに対応させて、前記複数の系列信号が取り得る値毎のメトリックに切り替えて分配する分配部と、
前記分配部により切り替えて分配されたメトリックに基づいて、誤り訂正復号を行う復号部と、を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項９】
請求項８に記載のＭＩＭＯ受信装置において、
前記分配部は、メトリック切替部および切替タイミング記録部を備え、
前記切替タイミング記録部は、前記複数の系列信号が複数の送信系統に均等に分配される前の状態に対応させたメトリックを得るための切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、
前記切替部は、前記復調部により生成された、前記複数の送信系統の信号が取り得る値毎のメトリックを保存し、前記切替タイミング記録部からの切替信号に従って、前記保存したメトリックを読み出して、前記複数の系列信号が取り得る値毎のメトリックに切り替える、ことを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
【請求項１０】
請求項１から５までのいずれか一項に記載のＭＩＭＯ送信装置と、請求項６から９までのいずれか一項に記載のＭＩＭＯ受信装置と、を備えたことを特徴とするＭＩＭＯ通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１０−１２４２５９（Ｐ２０１０−１２４２５９Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９６２４８（Ｐ２００８−２９６２４８）
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
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