JP4290657B2 - Spatial division multiplexed signal detection circuit and spatial division multiplexed signal detection method - Google Patents
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Description
本発明は、ディジタル無線通信システムにおいて、空間分割多重伝送された信号から信号検出を行う空間分割多重信号検出回路および方法に関する。特に、マルチキャリア変調方式の中でOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)変調方式に適用する空間分割多重信号検出回路および方法に関する。 The present invention relates to a space division multiplex signal detection circuit and method for performing signal detection from a signal transmitted by space division multiplex transmission in a digital wireless communication system. In particular, the present invention relates to a space division multiplexing signal detection circuit and method applied to an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation method among multicarrier modulation methods.
マルチキャリア変調方式は、複数のサブキャリアを用いて情報を伝送する無線伝送方式である。入力データ信号は、サブキャリアごとにQPSK(Quadrature phase shift keying)等に変調される。このマルチキャリア変調方式の中で、各サブキャリアの周波数が直交関係にあるOFDM変調方式は、マルチパス伝搬が問題となる無線通信システムで広く用いられている。 The multicarrier modulation scheme is a wireless transmission scheme that transmits information using a plurality of subcarriers. The input data signal is modulated by QPSK (Quadrature phase shift keying) or the like for each subcarrier. Among the multicarrier modulation schemes, the OFDM modulation scheme in which the frequencies of the subcarriers are orthogonal is widely used in wireless communication systems where multipath propagation is a problem.
OFDM変調方式は、マルチパスの影響を受けにくく高速伝送に適した変調方式であるが、さらなる伝送速度の向上を図るために、複数の送信アンテナから同一の周波数で同時に送信する空間分割多重方式が検討されている。この空間分割多重方式は、SDM(Space division multiplexing )伝送、あるいは複数の送信アンテナを用いた伝送路の特徴からMIMO(Multi input multi output) 伝送とも呼ばれる。 The OFDM modulation method is a modulation method that is not easily affected by multipath and is suitable for high-speed transmission. However, in order to further improve the transmission speed, a spatial division multiplexing method that simultaneously transmits from a plurality of transmission antennas at the same frequency is used. It is being considered. This space division multiplexing system is also called SDM (Space division multiplexing) transmission or MIMO (Multi input multi output) transmission due to the characteristics of a transmission path using a plurality of transmission antennas.
図6は、空間分割多重伝送システムの構成例を示す。図において、送信器は、シリアルパラレル変換(S/P)した各送信系統(データ系列)の送信信号を、符号器、インタリーバ、OFDM変調器を介して送信アンテナ(ここでは4本)から送信する構成である。受信器は、受信アンテナ(ここでは4本)の受信信号をOFDM−MIMO復調器で処理し、各データ系列ごとにデインタリーバ、復号器を介してパラレルシリアル変換(P/S)して出力する構成である。なお、OFDMに空間分割多重伝送を適用した場合には、OFDMシンボルの送信タイミングは同期させて送信する必要がある。 FIG. 6 shows a configuration example of a space division multiplex transmission system. In the figure, a transmitter transmits a transmission signal of each transmission system (data series) subjected to serial / parallel conversion (S / P) from a transmission antenna (here, four) via an encoder, an interleaver, and an OFDM modulator. It is a configuration. The receiver processes the received signals of the receiving antennas (here, four) with an OFDM-MIMO demodulator, and outputs each data series through parallel-serial conversion (P / S) via a deinterleaver and decoder. It is a configuration. In addition, when space division multiplexing transmission is applied to OFDM, it is necessary to transmit the transmission timing of the OFDM symbol in synchronization.
空間分割多重伝送では、周波数帯域幅を増加させることなくアンテナ数に応じて伝送速度を高めることができる。例えば、伝送速度を2倍にする場合には、2本のアンテナから同時送信を行う。もちろん、多重化を行わずに1本の送信アンテナから送信を行うことも可能である。通常は、受信側のアンテナ数は、送信側で用いたアンテナ数と同数である。 In space division multiplex transmission, the transmission rate can be increased according to the number of antennas without increasing the frequency bandwidth. For example, when the transmission rate is doubled, simultaneous transmission is performed from two antennas. Of course, it is also possible to transmit from one transmission antenna without multiplexing. Usually, the number of antennas on the receiving side is the same as the number of antennas used on the transmitting side.
ここで、送信アンテナ数(送信系統数)をL、受信アンテナ数(受信系統数)をNとすると、周波数領域での行列表現を用い、伝搬路の伝達関数Hを用いて、受信信号Rは次式のように示すことができる。
復調器において、式(1) で示される空間分割多重された信号から各送信系統の送信信号を検出するには、Zero-forcing(ZF)方式、Minimum mean square error(MMSE) 方式、Ordered successive detection(OSD) 方式、最尤推定検出(Maximum Likelihood detection:MLD)方式等がある。この中で、MLD方式の誤り率特性が一番優れている。なお、誤り率特性が優れていることは、低CNRでの通信が可能であることを意味しており、MLD方式は通信エリアの拡大にも貢献することができる。さらに、MLD方式は1本の受信アンテナで受信しても復調可能である。また、送信アンテナ数よりも受信アンテナ数が多い場合には、受信ダイバーシティ効果が得られる。 In the demodulator, the zero-forcing (ZF) method, minimum mean square error (MMSE) method, ordered successive detection are used to detect the transmission signal of each transmission system from the space-division multiplexed signal shown in Equation (1). There are (OSD) method, maximum likelihood detection (MLD) method and the like. Among them, the error rate characteristic of the MLD method is the best. The excellent error rate characteristic means that communication with a low CNR is possible, and the MLD method can also contribute to the expansion of the communication area. Further, the MLD scheme can be demodulated even if it is received by one receiving antenna. Further, when the number of reception antennas is larger than the number of transmission antennas, a reception diversity effect can be obtained.
ここで、空間分割多重された信号から信号検出を行う信号検出方式は、信号分離または干渉キャンセラとも呼ばれるが、その本質は多重化された信号から送信系統(データ系列)ごとに送信された信号を検出することである。MLD方式を用いて信号検出を行うには、図7に示すように、信号検出の前に同期処理を行い、FFT回路で受信系統ごとにマルチキャリア復調処理を行い、信号検出回路でチャネル推定回路から出力されるチャネル推定結果を用いて各送信系統(データ系列)の信号を検出する。なお、MLD方式はマルチキャリア変調方式のみに適用できる方式ではなく、シングルキャリア伝送にも一般的に適用できる技術であるが、ここではマルチキャリア復調後のサブキャリア信号に適用する場合について説明する。 Here, the signal detection method for performing signal detection from a space division multiplexed signal is also called signal separation or interference canceller, but the essence is that a signal transmitted from the multiplexed signal for each transmission system (data series) is used. Is to detect. In order to perform signal detection using the MLD method, as shown in FIG. 7, synchronization processing is performed before signal detection, multicarrier demodulation processing is performed for each reception system by an FFT circuit, and a channel estimation circuit is performed by a signal detection circuit. The signal of each transmission system (data series) is detected using the channel estimation result output from. The MLD scheme is not a scheme that can be applied only to the multicarrier modulation scheme, but is a technique that can be generally applied to single carrier transmission. Here, a case where the MLD scheme is applied to a subcarrier signal after multicarrier demodulation will be described.
MLD方式の信号検出原理を次式に示す。
ただし、
TL,k =[t1,t2, …,tL]k T
はk番目の信号点候補を示し、
h'i =[hi1,hi2, …,hiL]
はチャネル推定されたN×L−MIMO行列のi行ベクトルを示す。
However,
T L, k = [t 1 , t 2 ,…, t L ] k T
Indicates the kth signal point candidate,
h ′ i = [h i1 , h i2 ,…, h iL ]
Indicates the i-row vector of the channel-estimated N × L-MIMO matrix.
式(2) では1つの尺度であるメトリックμを用いて最尤推定を行っている。MLD方式では、受信系統ごとにレプリカ信号と受信信号の信号点間距離を算出する。その後、各受信系統で得られた信号点間距離を加算する。なお、1受信系統でもMLD方式による信号検出は可能であり、その場合には1つの受信系統の結果のみを用いる。この加算された信号点間距離の中で最も信号点間距離の小さいものを最も確からしい送信信号の組み合わせであるとして選択する。そして、この組み合わせの送信信号を信号検出推定結果として出力する。このように、MLD方式は、送信信号のレプリカの組み合わせの全てについて全検索を行うために誤り率特性が改善し、優れた通信が実現可能である。 In Equation (2), maximum likelihood estimation is performed using a metric μ which is one scale. In the MLD method, the distance between signal points of the replica signal and the reception signal is calculated for each reception system. Thereafter, the distance between signal points obtained in each receiving system is added. It should be noted that signal detection by the MLD method is possible even with one receiving system, and in this case, only the result of one receiving system is used. Among the added signal point distances, the one with the shortest signal point distance is selected as the most likely combination of transmission signals. Then, the transmission signal of this combination is output as a signal detection estimation result. As described above, the MLD scheme performs all searches for all combinations of replicas of transmission signals, so that the error rate characteristics are improved and excellent communication can be realized.
図8は、従来の空間分割多重信号検出回路の構成例を示す(非特許文献1)。ここでは、L個の送信系統(データ系列)に対してN個の受信系統を用いる場合を示す。 FIG. 8 shows a configuration example of a conventional space division multiplex signal detection circuit (Non-Patent Document 1). Here, a case where N reception systems are used for L transmission systems (data series) is shown.
図において、N個のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)回路81は各受信系統の受信信号S80を入力し、マルチキャリア復調したサブキャリア信号S81を出力する。このサブキャリア信号S81は、データ系列ごとに着目すると、伝搬路上で空間分割多重されたサブキャリア信号である。空間分割多重されたサブキャリア信号S81はサブキャリア信号記憶回路82に入力され、MLD方式の信号処理所要時間に渡り記憶される。チャネル推定回路83は、サブキャリア信号S81から伝搬路のチャネルの歪みを推定し、L個の送信系統に対応するチャネル推定信号S83を出力する。
In the figure, N FFT (Fast Fourier Transform)
一方、送信系統数に応じたL個の送信信号生成回路84は、送信される可能性のある変調多値数Mの送信信号(M値信号)S84を出力する。複素乗算器85は、チャネル推定信号S83とM値信号S84の複素乗算を行い、各送信系統に対応した受信信号のレプリカ信号S85を生成する。このとき、L個の送信系統と同数のL個の複素乗算を行い、それぞれレプリカ信号が生成される。レプリカ信号加算回路86は、L個のレプリカ信号のベクトル加算を行い、各受信系統に対応する加算レプリカ信号S86を生成する。この複素乗算器85からレプリカ信号加算回路86までは、ML 個の組み合わせが必要であり、このML 個の組み合わせが受信系統数であるN個分必要になる。すなわち、複素乗算器85は、L×ML ×Nだけ必要になる。
On the other hand, the L transmission
受信系統数N個の信号点間距離演算回路87では、サブキャリア信号記憶回路82で記憶された各受信系統のサブキャリア信号S82と各受信系統に対応する加算レプリカ信号S86の信号点間距離演算を行い、各信号点間距離信号S87が演算結果加算回路88で加算される。この加算信号S88は最尤推定回路89に入力されて最尤推定され、入力信号の中で信号点間距離が最も小さいレプリカ信号の組み合わせが最も確からしい送信信号の組み合わせであるとして信号検出され、これに対応したL個の送信信号S89が出力される。
The signal point
このように、従来の空間分割多重信号検出回路では、まず受信系統ごとに受信信号とレプリカ信号との信号点間距離の演算を行い、この結果に対して信号点間距離が最も小さいレプリカ信号を選択し、このレプリカ信号を構成する信号を出力することにより、空間分割多重された信号の最尤推定による信号検出を行っている。
ところで、従来の無線LAN方式(例えばIEEE802.11a やIEEE802.11g など)とのバックワードコンパチビィリティを実現しながら、無線パケットの高速伝送を実現する空間分割多重伝送を用いた無線LANシステムが検討されている。 By the way, a wireless LAN system using space division multiplex transmission that realizes high-speed transmission of wireless packets while realizing backward compatibility with conventional wireless LAN systems (for example, IEEE802.11a and IEEE802.11g) is studied. Has been.
このバックワードコンパチビィリティを実現し、かつ空間分割多重伝送を用いる無線LANでは、IEEE802.11a に準拠した信号が多重化される前のOFDM信号になり、既存システムに相当する。このバックワードコンパチビィリティを考慮し、IEEE802.11a 信号との共通部分を備えたパケットフォーマットの一例を図9に示す。図10は、IEEE802.11a 信号との共通部分を備えたパケットフォーマットを周波数領域と時間領域の二次元表現で示す。これらのパケットでは、バックワードコンパチビィリティを実現するために、パケットの先頭部分では既存システムが復調可能なプリアンブル信号が送信される。 In a wireless LAN that realizes this backward compatibility and uses space division multiplexing transmission, the signal conforming to IEEE802.11a becomes an OFDM signal before being multiplexed and corresponds to an existing system. In consideration of this backward compatibility, an example of a packet format having a common part with the IEEE802.11a signal is shown in FIG. FIG. 10 shows a packet format having a common part with the IEEE802.11a signal in a two-dimensional representation of the frequency domain and the time domain. In these packets, in order to realize backward compatibility, a preamble signal that can be demodulated by the existing system is transmitted at the beginning of the packet.
しかし、データ部分は空間分割多重されて伝送されるため、高性能な信号検出方式の適用は通信品質の改善のために非常に重要である。さらに、伝送されるパケット全てが空間分割多重された信号で伝送される場合にも、高性能な信号検出が当然重要である。この場合においても、高性能な信号検出を実現する手法としてMLD方式の適用が望ましい。また、伝送速度のさらなる高速化を実現するために、多重化される前の信号のサブキャリア変調にも変調多値数が大きいもの(例えば64QAM)が適用される場合が多い。 However, since the data portion is space-division multiplexed and transmitted, the application of a high-performance signal detection method is very important for improving communication quality. Furthermore, high-performance signal detection is naturally important even when all transmitted packets are transmitted as a space-division multiplexed signal. Even in this case, it is desirable to apply the MLD method as a technique for realizing high-performance signal detection. Also, in order to realize a further increase in transmission speed, a signal having a large modulation multi-value number (for example, 64QAM) is often applied to subcarrier modulation of a signal before multiplexing.
従来の空間分割多重信号検出回路では、式(2) に示すように、レプリカ信号と受信信号との全ての探索を行う。送信系統数(データ系列数)L、受信系統数N、送信信号の変調多値数Mとすると、レプリカ信号生成時に必要となる複素乗算器の数がL×ML ×Nだけ必要になり、回路規模が増加する。特に、高速化のために変調多値数が大きい変調方式を適用した場合には、指数的に回路規模が増大するため、その影響はより深刻である。 In the conventional space division multiplexing signal detection circuit, as shown in the equation (2), all searches for the replica signal and the received signal are performed. Assuming that the number of transmission systems (the number of data series) L, the number of reception systems N, and the modulation multi-level number M of the transmission signal, the number of complex multipliers required at the time of replica signal generation is only L × M L × N. The circuit scale increases. In particular, when a modulation scheme having a large modulation multi-level number is applied to increase the speed, the circuit scale increases exponentially, and the influence is more serious.
例えば、複素乗算器は、回路規模の大きい実数乗算器が4個、さらに加算器2から構成される。したがって、複素乗算器を多用することは、回路規模が増大することを意味する。特に、PCMCIAカード等の使用が多い無線LANでは、PCMCIAカードに許容される回路規模に制限があるために、回路規模の抑制は大きな課題になっている。さらに、回路規模に比例して消費電力も大きくなる。特に、外部電源の使用が難しい無線LAN等での使用を考慮すると、消費電力の増大はバッテリィの消耗を早めることになる。 For example, the complex multiplier includes four real multipliers having a large circuit scale and an adder 2. Therefore, using many complex multipliers means that the circuit scale increases. In particular, in a wireless LAN in which a PCMCIA card or the like is frequently used, the circuit scale allowed for the PCMCIA card is limited. Furthermore, power consumption increases in proportion to the circuit scale. In particular, when considering use in a wireless LAN or the like where it is difficult to use an external power supply, an increase in power consumption accelerates battery consumption.
本発明は、空間分割多重された信号を受信して信号検出を行う場合に、特に変調多値数が大きくなっても回路規模の削減を可能とし、優れた誤り率特性を実現することができる空間分割多重信号検出回路および空間分割多重信号検出方法を提供することを目的とする。 The present invention makes it possible to reduce the circuit scale and realize excellent error rate characteristics even when the number of modulation multilevels becomes large, when detecting signals by receiving a space division multiplexed signal. An object of the present invention is to provide a space division multiplexed signal detection circuit and a space division multiplexed signal detection method.
本発明は、従来の空間分割多重信号検出回路におけるレプリカ信号生成部の複素乗算器の数を削減することを特徴とする。本発明では、式(3) に示すようにレプリカ信号を各項に分けて考える。
従来構成では、検索する全ての組み合わせに対応したレプリカ信号を生成していた。すなわち、h'iTL,k の組み合わせをML ×N個算出するため、L×ML ×N個の複素乗算器が必要であった。一方、本発明では、式(3) の各項に相当する複素乗算した結果であるレプリカ信号を読み書き可能な記憶回路、たとえばRAM等に記憶させる。具体的には、hi1t1kの部分のレプリカ信号を記憶回路に記憶させる。このときにt1kの送信信号はM値の異なる値をとるためM個の複素乗算器を用い、得られたレプリカ信号をM個の記憶回路に記憶させる。同様に、hi2t2kの部分のレプリカ信号についてもM個の複素乗算器を用い、得られたレプリカ信号をM個の記憶回路に記憶させる。以下同様にhiLtLkまで処理する。これにより、h'iTL,k の加算されたレプリカ信号を算出する場合には、L×M×N個の複素乗算器とL×M×N個の記憶回路で実現可能となる。そして、記憶回路に記憶された各送信信号に対応したレプリカ信号の組み合わせから加算されたレプリカ信号を導出することができる。 In the conventional configuration, replica signals corresponding to all combinations to be searched are generated. That is, in order to calculate M L × N combinations of h ′ i T L, k , L × M L × N complex multipliers are required. On the other hand, in the present invention, a replica signal, which is a result of complex multiplication corresponding to each term of Expression (3), is stored in a readable / writable storage circuit such as a RAM. Specifically, the replica signal of the portion h i1 t 1k is stored in the storage circuit. At this time, since the transmission signal of t 1k takes different values of M values, M complex multipliers are used, and the obtained replica signals are stored in M storage circuits. Similarly, M replica multipliers are used for the replica signal of h i2 t 2k , and the obtained replica signals are stored in M storage circuits. Thereafter, the same processing is performed up to h iL t Lk . As a result, when a replica signal added with h ′ i T L, k is calculated, it can be realized with L × M × N complex multipliers and L × M × N storage circuits. Then, an added replica signal can be derived from a combination of replica signals corresponding to each transmission signal stored in the storage circuit.
また、読み書き可能な記憶回路は、複素乗算器と比較して大幅に回路規模は小さい。したがって、L×M×N個の記憶回路を用いることにより、複素乗算器の数を従来必要であったL×ML ×NからL×M×Nに削減することによる回路規模の低減効果は大きい。特に、従来回路で問題であった送信信号の変調多値数Mが大きい場合でも、複素乗算器の数が指数的に増加することはなく、回路規模の大幅な削減が可能である。 In addition, a readable / writable storage circuit is significantly smaller in circuit scale than a complex multiplier. Therefore, by using L × M × N storage circuits, the effect of reducing the circuit scale by reducing the number of complex multipliers from L × M L × N, which was conventionally required, to L × M × N is as follows. large. In particular, even when the modulation level M of the transmission signal, which was a problem in the conventional circuit, is large, the number of complex multipliers does not increase exponentially, and the circuit scale can be greatly reduced.
さらに、本発明では、従来方式で導出している加算されたレプリカ信号と全く同じ値が得られるので、回路規模を削減しながら信号検出部分の特性劣化がない格別の効果が得られる。 Furthermore, in the present invention, the same value as that of the added replica signal derived by the conventional method can be obtained, so that an exceptional effect can be obtained in which there is no characteristic deterioration of the signal detection portion while reducing the circuit scale.
第1の発明および第2の発明では、各送信信号(各送信系列に対応するM値信号)に対応したレプリカ信号を生成した後に、レプリカ信号記憶手段に各レプリカ信号を記憶し、組み合わせを考慮しながら読み出しを行って加算されたレプリカ信号を生成することを特徴とする。これにより、上記のようにレプリカ信号生成手段における複素乗算器の必要個数を大幅に削減しながら優れた誤り率特性を実現することができる。 In the first invention and the second invention, after generating a replica signal corresponding to each transmission signal (M-value signal corresponding to each transmission sequence), each replica signal is stored in the replica signal storage means, and the combination is considered. Then, reading is performed while generating an added replica signal. As a result, it is possible to realize excellent error rate characteristics while greatly reducing the required number of complex multipliers in the replica signal generating means as described above.
第3の発明では、レプリカ信号生成制御手段から出力するレプリカ制御信号に応じて、レプリカ信号記憶手段から読み出すレプリカ信号を選択することを特徴とする。具体的には、探索を行う信号点候補が少ない等の情報が事前に復調器側で分かっている、あるいは受信信号処理の過程で明確になった場合に、レプリカ信号記憶手段から読み出すレプリカ信号候補に対して、その情報に基づいたレプリカ制御信号に応じて読み出し数の絞り込みの制御を行う。これにより、レプリカ信号生成手段における複素乗算器の必要個数を削減できるだけでなく、レプリカ信号の組み合わせを減少させることで、併せて信号点間距離演算手段で行う複素乗算数も少なくできる効果が得られる。 The third invention is characterized in that the replica signal read from the replica signal storage means is selected in accordance with the replica control signal output from the replica signal generation control means. Specifically, replica signal candidates to be read from the replica signal storage means when information such as few signal point candidates to be searched is known in advance on the demodulator side or becomes clear in the process of received signal processing On the other hand, the number of readouts is controlled in accordance with the replica control signal based on the information. As a result, not only can the required number of complex multipliers in the replica signal generating means be reduced, but also the number of complex multiplications performed by the signal point distance calculating means can be reduced by reducing the number of combinations of replica signals. .
第4の発明では、送信信号仮推定手段が各送信信号の仮推定を行い、レプリカ信号生成制御手段がその仮推定情報信号に応じたレプリカ制御信号を生成し、レプリカ信号記憶手段から読み出すレプリカ信号を選択することを特徴とする。この送信信号仮推定手段には、ZF方式、MMSE方式、OSD方式、あるいはMLD方式の適用が可能である。また、各方式の組み合わせ方式、あるいは各方式を部分的に適用することも可能である。例えば、ZF方式に基づく仮推定情報信号に応じて数点の送信信号点候補を絞り込んだ場合には、この絞り込んだ値に対するレプリカ信号の組み合わせによる加算レプリカ信号を生成することも可能である。 In the fourth invention, the transmission signal temporary estimation means performs temporary estimation of each transmission signal, the replica signal generation control means generates a replica control signal corresponding to the temporary estimation information signal, and reads the replica signal from the replica signal storage means It is characterized by selecting. As this transmission signal temporary estimation means, the ZF method, the MMSE method, the OSD method, or the MLD method can be applied. Moreover, it is also possible to apply the combination system of each system or each system partially. For example, when several transmission signal point candidates are narrowed down according to the temporary estimation information signal based on the ZF method, it is also possible to generate an added replica signal by a combination of replica signals with respect to the narrowed value.
さらに、送信信号仮推定手段では、ZF方式を用いて数点の送信信号点候補に絞り込んだ場合の信号点の情報を用いることも可能である。信号検出方式や信号分離方式には、様々な方式が考えられ、それの組み合わせ手法も考えられるが、このときに有効な手法は、一度の演算処理で最終的な送信信号点を推定するのではなく、仮推定により得られた限定された信号点に対して最終的な送信信号点を推定する手法でもよい。この場合には、送信側で考えられる全ての送信信号点候補についてのレプリカ信号を手段する必要はない。上記の限定された送信信号点候補に対するレプリカ信号を出力する制御を行うことにより、後段の信号点間距離演算手段で行う信号点間距離の演算も少なくなる効果が得られる。 Further, the transmission signal temporary estimation means can use signal point information when narrowed down to several transmission signal point candidates using the ZF method. Various methods can be considered as signal detection methods and signal separation methods, and combinations of these methods are also conceivable. However, the effective method at this time is to estimate the final transmission signal point by a single calculation process. Instead, a method of estimating a final transmission signal point with respect to a limited signal point obtained by temporary estimation may be used. In this case, it is not necessary to provide replica signals for all possible transmission signal point candidates on the transmission side. By performing control to output a replica signal for the limited transmission signal point candidates, an effect of reducing the calculation of the signal point distance performed by the signal point distance calculation means in the subsequent stage can be obtained.
さらに、送信信号仮推定手段では、具体的には参考文献(電子情報通信学会、信学技報、RCS2003-303)に記載の信号分離、信号検出方式を適用することができる。この参考文献に記載の技術では、一度ZF方式を用いて送信信号点の候補数を削減する。この削減された送信信号点候補の情報をレプリカ信号生成制御手段に入力することで、レプリカ信号記憶手段の出力信号を絞り込むレプリカ制御信号を生成している。 Furthermore, in the transmission signal temporary estimation means, specifically, the signal separation and signal detection methods described in the references (Electronic Information and Communication Society, IEICE Technical Report, RCS2003-303) can be applied. In the technique described in this reference, the number of transmission signal point candidates is reduced once using the ZF method. By inputting the reduced transmission signal point candidate information to the replica signal generation control unit, a replica control signal for narrowing the output signal of the replica signal storage unit is generated.
第5の発明では、送信信号仮推定手段から出力する仮推定情報信号(限定された送信信号点候補)に基づいて、レプリカ信号記憶手段の出力信号の絞り込みを行うだけでなく、送信信号生成手段が出力するM値信号の絞り込みを行うことも特徴とする。例えば、ZF方式に基づいた値を用いて数点の送信信号点候補を絞り込んだ場合には、この絞り込んだ値に対する送信信号の組み合わせに関連した送信信号を生成する。具体的には、送信信号仮推定手段で候補となる送信信号点がM個からM′個に絞り込まれる場合には、レプリカ信号生成に用いる複素乗算器の数はL×M′×N個になり、読み書き可能な記憶回路の数もL×M′×N個とする構成が可能である。 In the fifth invention, not only the output signal of the replica signal storage means is narrowed down based on the temporary estimation information signal (limited transmission signal point candidates) output from the transmission signal temporary estimation means, but also the transmission signal generation means It is also characterized by narrowing down the M-value signal output from. For example, when several transmission signal point candidates are narrowed down using a value based on the ZF method, a transmission signal related to a combination of transmission signals corresponding to the narrowed value is generated. Specifically, when the number of transmission signal points as candidates is narrowed down from M to M ′ by the transmission signal temporary estimation means, the number of complex multipliers used for replica signal generation is L × M ′ × N. Thus, the number of readable / writable storage circuits can be set to L × M ′ × N.
以上示した本発明の特徴により、回路規模あるいは消費電力の制限が厳しい無線LAN等においても、誤り率特性に優れた信号検出方式の適用が可能となる。すなわち、従来は回路規模や消費電力の点から、回路規模は小さいが誤り率特性が悪い信号検出方式を使用せざるを得なかった場合でも、本発明を用いることにより、誤り率特性に優れた信号検出方式の適用によって高品質の無線システムを実現することができる。また、回路規模を削減しながら低CNRでの通信が可能となり、通信エリアの拡大も可能となる。 With the above-described features of the present invention, it is possible to apply a signal detection method having excellent error rate characteristics even in a wireless LAN or the like in which the circuit scale or power consumption is severely limited. That is, from the viewpoint of circuit scale and power consumption, conventionally, even when a signal detection method having a small circuit scale but a poor error rate characteristic has to be used, by using the present invention, the error rate characteristic is excellent. By applying the signal detection method, a high quality wireless system can be realized. Further, communication with a low CNR is possible while reducing the circuit scale, and the communication area can be expanded.
また、本発明における信号点間距離演算手段には、ユークリッド距離、マンハッタン距離等に基づいた距離演算が可能であり、さらにそれぞれの2乗距離等を用いることも可能である。 In addition, the signal point distance calculation means in the present invention can perform distance calculation based on the Euclidean distance, the Manhattan distance, and the like, and can also use each square distance and the like.
また、本発明における記憶手段には、受信パケットごとに書き換え可能な回路として例えばRAM等を用いた回路が可能であるが、送信信号点が変動しない場合にはROMを用いる構成でもよい。 The storage means in the present invention can be a circuit using, for example, a RAM or the like as a rewritable circuit for each received packet. However, if the transmission signal point does not fluctuate, a ROM may be used.
さらに、本発明は、全探索を行うMLD方式に対してのみ効果が得られるのではなく、受信信号とレプリカ信号との差分演算を行い、その結果から送信信号を最尤推定する信号探索を行う信号検出回路のすべての場合に適用可能である。例えば、ZF方式等により仮信号推定を行った後に、MLD方式による処理を行う等の場合にも本発明の適用が可能である。 Furthermore, the present invention is not only effective for the MLD scheme that performs full search, but performs a difference calculation between a received signal and a replica signal, and performs a signal search that estimates the maximum likelihood of the transmission signal from the result. It is applicable to all cases of signal detection circuits. For example, the present invention can also be applied to a case where processing by the MLD method is performed after the provisional signal estimation by the ZF method or the like.
さらに、本発明は、マルチキャリア変調方式におけるマルチキャリア復調後のサブキャリア信号に適用されるものであるが、シングルキャリア変調方式を使用する場合にも適用が可能である。なお、サブキャリア信号に適用する場合には、復調するマルチキャリア信号のサブキャリア数に対応させて、本発明の構成を全サブキャリア数分並列に備えることも可能である。さらに、複数のサブキャリア分あるいは1サブキャリア分だけ備え、順次入力させるサブキャリアを切り替えて使用することも可能である。並列に備える数は、通常システムの要求条件から決定されるものであり、本発明はその並列数の要求条件に応じた対応が可能である。 Furthermore, the present invention is applied to a subcarrier signal after multicarrier demodulation in the multicarrier modulation scheme, but can also be applied to the case of using a single carrier modulation scheme. When applied to subcarrier signals, the configuration of the present invention can be provided in parallel for the total number of subcarriers in correspondence with the number of subcarriers of the multicarrier signal to be demodulated. Furthermore, it is also possible to provide only for a plurality of subcarriers or one subcarrier, and use by switching the subcarriers to be sequentially input. The number provided in parallel is normally determined from the requirements of the system, and the present invention can cope with the requirements of the parallel number.
また、本発明における送信信号生成手段が生成するM値信号として、M値QAM信号、M値PSK信号、M値ASK信号、M値FSK信号、M値CCK(Complementary Code Keying)信号、M多重されたSS(Spread Spectrum)信号等、無線通信方式に適用される一般的な変調方式にも適用可能である。また、本発明では組み合わせの算出に用いる複素乗算器を減少させることが重要であり、2以上の変調多値数、あるいは変調多値数に相当する符号多重数等を用いた送信信号に適用可能である。 Further, as an M-value signal generated by the transmission signal generation means in the present invention, an M-value QAM signal, an M-value PSK signal, an M-value ASK signal, an M-value FSK signal, an M-value CCK (Complementary Code Keying) signal, and M-multiplexed signals. The present invention can also be applied to general modulation schemes applied to wireless communication schemes such as SS (Spread Spectrum) signals. Further, in the present invention, it is important to reduce the number of complex multipliers used for calculating the combination, and it can be applied to a transmission signal using a modulation multi-level number of 2 or more or a code multiplexing number corresponding to the modulation multi-level number. It is.
また、マルチキャリア復調手段では、ガードインターバルと呼ばれる繰り返し信号区間を除去してから、マルチキャリア復調を行うようにしてもよい。 Further, the multicarrier demodulation means may perform multicarrier demodulation after removing a repetitive signal section called a guard interval.
また、チャネル推定手段では、送信側の空間分割多重された信号用のチャネル推定用プリアンブル信号がどのような信号形式で送信されるかによっても複数の構成が考えられる。単純に、受信器でプリアンブル信号を用いて同期検波を行いチャネル推定結果を得る場合、あるいは逆行列演算を行う場合等、様々な構成を適用することができる。 The channel estimation means may have a plurality of configurations depending on the signal format in which the channel estimation preamble signal for the space-division multiplexed signal on the transmission side is transmitted. Simply, various configurations can be applied, such as when synchronous detection is performed using a preamble signal at a receiver to obtain a channel estimation result, or when inverse matrix calculation is performed.
また、本発明の空間分割多重信号検出回路を備える復調器には、既存システムの復調を行う複数の手段が併せて備えられる場合がある。この場合には、回路規模を必要以上に増加させないためにも、本発明の回路と既存システム用の回路の共有を図ってもよい。 Further, the demodulator including the space division multiplex signal detection circuit of the present invention may be provided with a plurality of means for demodulating the existing system. In this case, in order not to increase the circuit scale more than necessary, the circuit of the present invention and the circuit for the existing system may be shared.
また、本発明は送信系統数(データ系列数)Lが2多重以上の場合にも当然拡張可能であり、また受信系統数Nが2以上の場合にも当然拡張可能である。また、送信系統数(データ系列数)Lが2多重以上の構成において、送信系統数に等しい数だけ受信系統を備える必要はなく、システムの要求に応じて送信系統数と受信系統数が同じ、あるいは送信系統数より受信系統数が少なくてもよい。例えば、送信系統数が2、受信系統数1の最小構成でもMLD方式の適用は可能である。 Further, the present invention can naturally be expanded when the number of transmission systems (number of data series) L is two or more multiplexed, and can naturally be expanded when the number of reception systems N is two or more. Further, in a configuration in which the number of transmission systems (number of data series) L is two or more multiplexes, it is not necessary to provide as many reception systems as the number of transmission systems, and the number of transmission systems and the number of reception systems are the same according to the system requirements. Alternatively, the number of reception systems may be smaller than the number of transmission systems. For example, the MLD scheme can be applied even with a minimum configuration with two transmission systems and one reception system.
また、本発明における各手段は、常に動作させるのではなく、動作が必要な時点でのみ動作させて消費電力を低減させるようにしてもよい。 In addition, each means in the present invention may not be operated constantly, but may be operated only when necessary to reduce power consumption.
本発明は、空間分割多重伝送された信号を受信して信号検出を行う場合に、特に変調多値数を増加させた場合に回路規模の削減を可能にしながら、回路規模削減に伴う特性劣化のない優れた誤り率特性を実現することができる。 In the present invention, when signal detection is performed by receiving a signal subjected to space division multiplex transmission, especially when the number of modulation multi-values is increased, the circuit scale can be reduced, and the characteristic degradation accompanying the circuit scale reduction can be reduced. Excellent error rate characteristics can be realized.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の空間分割多重信号検出回路の第1の実施形態を示す。ここでは、2個の送信系統(データ系列)に対して1個の受信系統を用いる場合を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of the space division multiplex signal detection circuit of the present invention. Here, a case where one reception system is used for two transmission systems (data series) is shown.
図において、FFT回路81は受信信号S80を入力し、マルチキャリア復調したサブキャリア信号S81を出力する。このサブキャリア信号S81はサブキャリア信号記憶回路82に入力され、MLD方式の信号処理所要時間(例えば10FDMシンボル時間)に渡り記憶される。チャネル推定回路83は、サブキャリア信号S81から伝搬路のチャネルの歪みを推定し、各送信系統に対応するチャネル推定信号S83を出力する。
In the figure, an
一方、送信系統数に応じた送信信号生成回路84は、送信する可能性のある変調多値数Mの送信信号(M値信号)S84を出力する。複素乗算器85は、チャネル推定信号S83とM値信号S84の複素乗算を行い、各送信系統に対応する受信信号のレプリカ信号S85を生成する。レプリカ信号記憶回路11は、各送信系統に対応するレプリカ信号S85を信号検出所要時間(例えば10FDMシンボル時間)に渡り記憶する。レプリカ信号加算回路86は、レプリカ信号記憶回路11から読み出されたレプリカ信号S11のベクトル加算を行い、加算レプリカ信号S86を生成する。この複素乗算器85、レプリカ信号記憶回路11、レプリカ信号加算回路86は、M個の組み合わせが必要である。
On the other hand, the transmission
信号点間距離演算回路87では、サブキャリア信号記憶回路82で記憶されたサブキャリア信号S82と加算レプリカ信号S86の信号点間距離演算を行う。この信号点間距離信号S87が最尤推定回路89に入力されて最尤推定され、入力信号の中で信号点間距離が最も小さいレプリカ信号の組み合わせが最も確からしい送信信号の組み合わせであるとして信号検出され、これに対応した送信信号S89が出力される。
The signal point
(第2の実施形態)
図2は、本発明の空間分割多重信号検出回路の第2の実施形態を示す。ここでは、L個の送信系統(データ系列)に対してN個の受信系統を用いる場合を示す。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a second embodiment of the space division multiplex signal detection circuit of the present invention. Here, a case where N reception systems are used for L transmission systems (data series) is shown.
図において、N個のFFT回路81は各受信系統の受信信号S80を入力し、マルチキャリア復調したサブキャリア信号S81を出力する。このサブキャリア信号S81はサブキャリア信号記憶回路82に入力され、MLD方式の信号処理所要時間(例えば10FDMシンボル時間)に渡り記憶される。なお、復調器のクロック周波数を増加させた場合には本記憶回路を削減することも可能である。チャネル推定回路83は、サブキャリア信号S81から伝搬路のチャネルの歪みを推定し、L個の送信系統に対応するチャネル推定信号S83を出力する。
In the figure,
一方、送信系統数に応じたL個の送信信号生成回路84は、変調多値数Mの送信信号(M値信号)S84を出力する。複素乗算器85は、チャネル推定信号S83とM値信号S84の複素乗算を行い、各送信系統に対応した受信信号のレプリカ信号S85を生成する。このとき、L個の送信系統と同数のL個の複素乗算を行い、それぞれレプリカ信号が生成される。L個のレプリカ信号記憶回路11は、各送信系統に対応するレプリカ信号S85を信号検出所要時間(例えば10FDMシンボル時間)に渡り記憶する。なお、復調器のクロック周波数を増加させた場合には本記憶回路を削減することも可能である。レプリカ信号加算回路86は、レプリカ信号記憶回路11から読み出されたL個のレプリカ信号S11のベクトル加算を行い、各受信系統に対応する加算レプリカ信号S86を生成する。この複素乗算器85、レプリカ信号記憶回路11、レプリカ信号加算回路86は、M個の組みが必要であり、このM個の組みが受信系統数であるN個分必要になる。すなわち、複素乗算器85はL×M×N個となり、従来のL×ML ×N個に比べて大幅な削減となる。
On the other hand, the L transmission
受信系統数N個の信号点間距離演算回路87では、サブキャリア信号記憶回路82で記憶された各受信系統のサブキャリア信号S82と各受信系統に対応する加算レプリカ信号S86の信号点間距離演算を行い、各信号点間距離信号S87が演算結果加算回路88で加算される。この加算信号S88は最尤推定回路89に入力されて最尤推定され、入力信号の中で信号点間距離が最も小さいレプリカ信号の組み合わせが最も確からしい送信信号の組み合わせであるとして信号検出され、これに対応したL個の送信信号S89が出力される。
The signal point
(第3の実施形態)
図3は、本発明の空間分割多重信号検出回路の第3の実施形態を示す。本実施形態は、第2の実施形態の構成にレプリカ信号生成制御回路21が加わったことを特徴とする。レプリカ信号生成制御回路21は、レプリカ信号記憶回路11から読み出すレプリカ信号S11を選択するレプリカ制御信号S21を出力する。その他の構成は第2の実施形態と同様である。
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a third embodiment of the space division multiplex signal detection circuit of the present invention. The present embodiment is characterized in that a replica signal
これにより、第2の実施形態と同様に複素乗算器85の必要個数を削減できるだけでなく、レプリカ信号の組み合わせを減少させることで、併せて後段の信号点間距離演算回路(87)で行う複素乗算数も少なくすることができる。
As a result, not only can the required number of
(第4の実施形態)
図4は、本発明の空間分割多重信号検出回路の第4の実施形態を示す。本実施形態は、第2の実施形態の構成にレプリカ信号生成制御回路21および送信信号仮推定回路22が加わったことを特徴とする。送信信号仮推定回路22は、FFT回路81から出力されるN個の受信系統のサブキャリア信号S81と、チャネル推定回路83から出力されるチャネル推定信号S83を入力し、L個の送信信号の仮推定を行う。レプリカ信号生成制御回路21は、その仮推定情報信号(限定された送信信号点候補)S22に応じたレプリカ制御信号S21を生成し、レプリカ信号記憶回路11から読み出すレプリカ信号S11を選択する。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the space division multiplex signal detection circuit of the present invention. The present embodiment is characterized in that a replica signal
この送信信号仮推定回路22には、ZF方式、MMSE方式、OSD方式、あるいはMLD方式の適用が可能である。また、各方式の組み合わせ方式、あるいは各方式を部分的に適用することも可能である。例えば、ZF方式に基づく仮推定情報信号に応じて数点の送信信号点候補を絞り込んだ場合には、レプリカ信号加算回路86ではこの絞り込んだ値に対するレプリカ信号S11の組み合わせによる加算レプリカ信号S86が生成される。その他の構成は第2の実施形態と同様である。
The transmission signal
これにより、第2の実施形態と同様に複素乗算器85の必要個数を削減できるだけでなく、レプリカ信号の組み合わせを減少させることで、併せて後段の信号点間距離演算回路(87)で行う複素乗算数も少なくすることができる。
As a result, not only can the required number of
(第5の実施形態)
図5は、本発明の空間分割多重信号検出回路の第5の実施形態を示す。本実施形態は、第4の実施形態の構成において、送信信号仮推定回路22から出力する仮推定情報信号(限定された送信信号点候補)S22に基づいて、レプリカ信号記憶回路11の出力信号の絞り込みを行うだけでなく、送信信号生成回路84が出力するM値信号S84の絞り込みを行うことも特徴とする。例えば、ZF方式に基づいた値を用いて数点の送信信号点候補を絞り込んだ場合には、送信信号生成回路84は、この絞り込んだ値に対する送信信号の組み合わせに関連したM値信号S84を生成する。その他の構成は第2の実施形態と同様である。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the space division multiplex signal detection circuit of the present invention. In this embodiment, in the configuration of the fourth embodiment, the output signal of the replica
これにより、例えば、送信信号仮推定84で候補となる送信信号点がM個からM′個に絞り込まれる場合には、レプリカ信号生成に用いる複素乗算器85の数はL×M′×N個になり、レプリカ信号記憶回路11の数もL×M′×N個となる。
Thus, for example, when the number of transmission signal points that are candidates in the transmission signal
11 レプリカ信号記憶回路
21 レプリカ信号生成制御回路
22 送信信号仮推定回路
81 FFT回路
82 マルチキャリア信号記憶回路
83 チャネル推定回路
84 送信信号生成回路
85 複素乗算器
86 レプリカ信号加算回路
87 信号点間距離演算回路
88 演算結果加算回路
89 最尤推定回路
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記マルチキャリア復調手段から出力されるサブキャリア信号を一時的に記憶するサブキャリア信号記憶手段と、
前記マルチキャリア復調手段から出力されるサブキャリア信号から伝搬路のチャネルの歪を推定するチャネル推定手段と、
複数の送信器から送信される可能性のある各送信系統の信号を生成する送信信号生成手段と、
前記送信信号生成手段の出力信号と前記チャネル推定手段から出力されるチャネル推定信号の複素乗算を行い、各送信系統に対応する受信信号のレプリカ信号を生成するレプリカ信号生成手段と、
前記レプリカ信号生成手段で送信系統ごとに生成されたレプリカ信号を一時的に送信系統ごとに記憶するレプリカ信号記憶手段と、
前記レプリカ信号記憶手段に記憶された送信系統ごとのレプリカ信号を読み出し、ベクトル加算するレプリカ信号加算手段と、
前記サブキャリア信号記憶手段に記憶されたサブキャリア信号と、前記レプリカ信号加算手段の出力信号の信号点間距離を算出する信号点間距離演算手段と、
前記信号点間距離演算手段の出力信号から最小の信号点間距離を示すレプリカ信号を推定し、空間分割多重送信された送信信号を検出する最尤推定手段と
を備えたことを特徴とする空間分割多重信号検出回路。 Multicarrier demodulation means for inputting a multicarrier modulated reception signal, performing multicarrier demodulation, and outputting a subcarrier signal;
Subcarrier signal storage means for temporarily storing subcarrier signals output from the multicarrier demodulation means;
Channel estimation means for estimating channel distortion of the propagation path from the subcarrier signal output from the multicarrier demodulation means;
Transmission signal generating means for generating a signal of each transmission system that may be transmitted from a plurality of transmitters;
Replica signal generation means for performing complex multiplication of the output signal of the transmission signal generation means and the channel estimation signal output from the channel estimation means, and generating a replica signal of the reception signal corresponding to each transmission system;
Replica signal storage means for temporarily storing the replica signal generated for each transmission system by the replica signal generation means for each transmission system;
Replica signal addition means for reading a replica signal for each transmission system stored in the replica signal storage means and adding the vectors;
A signal point distance calculation means for calculating a signal point distance between the subcarrier signal stored in the subcarrier signal storage means and the output signal of the replica signal addition means;
And a maximum likelihood estimation means for estimating a replica signal indicating a minimum distance between signal points from an output signal of the signal point distance calculation means and detecting a transmission signal transmitted by space division multiplexing. Division multiplexed signal detection circuit.
前記マルチキャリア復調手段から出力されるN個の受信系統のサブキャリア信号を一時的に記憶するサブキャリア信号記憶手段と、
前記マルチキャリア復調手段から出力されるN個の受信系統のサブキャリア信号から伝搬路のチャネルの歪を推定するチャネル推定手段と、
L個(Lは1以上の整数)の送信器から送信される可能性のあるL個のM値信号(Mは2以上の整数)を生成する送信信号生成手段と、
前記送信信号生成手段のL個の出力信号と前記チャネル推定手段から出力されるチャネル推定信号の複素乗算を行い、各送信系統に対応するL個の受信信号のレプリカ信号を生成するレプリカ信号生成手段と、
前記レプリカ信号生成手段で送信系統ごとに生成された前記L個のレプリカ信号をベクトル加算するレプリカ信号加算手段と、
前記サブキャリア信号記憶手段に記憶されたN個の受信系統のサブキャリア信号と、前記レプリカ信号加算手段の出力信号を入力し、N個の受信系統の信号点間距離を算出する信号点間距離演算手段と、
前記信号点間距離演算手段から出力されるN個の受信系統の信号点間距離を加算する加算手段と、
前記加算手段の出力から最小の信号点間距離を示すレプリカ信号を推定し、空間分割多重伝送されたL個の送信信号を検出する最尤推定手段とを備え、
前記レプリカ信号生成手段から前記レプリカ信号加算手段までがN個の受信系統ごとに所定の組み合わせ数だけ備えた空間分割多重信号検出回路において、
前記L個のレプリカ信号を生成するレプリカ信号生成手段と前記レプリカ信号加算手段との間に、前記L個のレプリカ信号を一時的に送信系統ごとに記憶し、所定の手順でレプリカ信号を読み出して前記レプリカ信号加算手段に入力するレプリカ信号記憶手段を備え、
前記レプリカ信号生成手段から前記レプリカ信号加算手段までがN個の受信系統ごとにM個備えられた
ことを特徴とする空間分割多重信号検出回路。 Multi-carrier demodulating means for receiving multi-carrier-modulated N (N is an integer of 1 or more) reception systems, performing multi-carrier demodulation, and outputting sub-carrier signals for each reception system;
Subcarrier signal storage means for temporarily storing subcarrier signals of N reception systems output from the multicarrier demodulation means;
Channel estimation means for estimating channel distortion of a channel from subcarrier signals of N reception systems output from the multicarrier demodulation means;
Transmission signal generating means for generating L M-value signals (M is an integer of 2 or more) that may be transmitted from L (L is an integer of 1 or more) transmitters;
Replica signal generation means for performing complex multiplication of the L output signals of the transmission signal generation means and the channel estimation signal output from the channel estimation means to generate replica signals of L reception signals corresponding to the respective transmission systems When,
Replica signal adding means for vector-adding the L replica signals generated for each transmission system by the replica signal generating means;
Input the subcarrier signals of N receiving systems stored in the subcarrier signal storage means and the output signal of the replica signal adding means, and calculate the distance between signal points of the N receiving systems. Computing means;
Adding means for adding distances between signal points of N receiving systems output from the signal point distance calculating means;
A maximum likelihood estimation means for estimating a replica signal indicating a minimum distance between signal points from the output of the addition means, and detecting L transmission signals subjected to space division multiplexing transmission;
In the space division multiplex signal detection circuit provided with a predetermined number of combinations for each of N reception systems from the replica signal generation means to the replica signal addition means,
Between the replica signal generating means for generating the L replica signals and the replica signal adding means, the L replica signals are temporarily stored for each transmission system, and the replica signals are read out in a predetermined procedure. A replica signal storing means for inputting to the replica signal adding means,
A space-division multiplex signal detection circuit comprising M replicas from the replica signal generating means to the replica signal adding means for every N receiving systems.
前記レプリカ信号記憶手段から読み出すレプリカ信号を選択するレプリカ制御信号を出力するレプリカ信号生成制御手段を備えた
ことを特徴とする空間分割多重信号検出回路。 The space division multiplex signal detection circuit according to claim 2,
A space division multiplex signal detection circuit comprising: replica signal generation control means for outputting a replica control signal for selecting a replica signal to be read from the replica signal storage means.
前記マルチキャリア復調手段から出力されるN個の受信系統のサブキャリア信号と、前記チャネル推定手段から出力されるチャネル推定信号を入力し、L個の送信信号の仮推定を行う送信信号仮推定手段を備え、
前記レプリカ信号生成制御手段は、前記送信信号仮推定手段から出力される仮推定情報信号に応じた前記レプリカ制御信号を生成し、前記レプリカ信号の読み出しを制御する構成である
ことを特徴とする空間分割多重信号検出回路。 The space division multiplex signal detection circuit according to claim 3,
A transmission signal temporary estimation unit that receives a subcarrier signal of N reception systems output from the multicarrier demodulation unit and a channel estimation signal output from the channel estimation unit, and temporarily estimates L transmission signals. With
The replica signal generation control unit is configured to generate the replica control signal according to the temporary estimation information signal output from the transmission signal temporary estimation unit and to control reading of the replica signal. Division multiplexed signal detection circuit.
前記L個のM値信号を生成する送信信号生成手段は、前記送信信号仮推定手段から出力される仮推定情報信号に応じて選択されたM値信号を出力する構成である
ことを特徴とする空間分割多重信号検出回路。 In the space division multiplex signal detection circuit according to claim 4,
The transmission signal generating means for generating the L M-value signals is configured to output an M-value signal selected according to the temporary estimation information signal output from the transmission signal temporary estimation means. Spatial division multiplexed signal detection circuit.
前記ステップ1により出力されるサブキャリア信号を一時的に記憶するステップ2と、
前記ステップ1により出力されるサブキャリア信号から伝搬路のチャネルの歪を推定するステップ3と、
複数の送信器から送信される可能性のある各送信系統の信号を生成するステップ4と、
前記ステップ4で生成された信号と前記ステップ3で推定されたチャネル推定信号の複素乗算を行い、各送信系統に対応する受信信号のレプリカ信号を生成するステップ5と、
前記ステップ5で送信系統ごとに生成されたレプリカ信号を一時的に送信系統ごとに記憶するステップ6と、
前記ステップ6で記憶された送信系統ごとのレプリカ信号を読み出し、ベクトル加算するステップ7と、
前記ステップ2で記憶されたサブキャリア信号と、前記ステップ7でベクトル加算された出力信号の信号点間距離を算出するステップ8と、
前記ステップ8で算出された信号から最小の信号点間距離を示すレプリカ信号を推定し、空間分割多重送信された送信信号を検出するステップ9と
を有することを特徴とする空間分割多重信号検出方法。 Step 1 of receiving a multicarrier modulated reception signal, performing multicarrier demodulation, and outputting a subcarrier signal;
Step 2 for temporarily storing the subcarrier signal output in Step 1;
Step 3 for estimating the channel distortion of the propagation path from the subcarrier signal output in Step 1;
Generating a signal for each transmission system that may be transmitted from a plurality of transmitters; and
Performing a complex multiplication of the signal generated in step 4 and the channel estimation signal estimated in step 3 to generate a replica signal of the received signal corresponding to each transmission system; and
Step 6 for temporarily storing the replica signal generated for each transmission system in Step 5 for each transmission system;
Step 7 of reading the replica signal for each transmission system stored in Step 6 and adding the vectors;
Calculating a distance between signal points of the subcarrier signal stored in step 2 and the output signal vector-added in step 7;
And a step 9 of estimating a replica signal indicating a minimum distance between signal points from the signal calculated in step 8 and detecting a transmission signal transmitted by space division multiplexing. .
前記ステップ1により出力されるN個の受信系統のサブキャリア信号を一時的に記憶するステップ2と、
前記ステップ1により出力されるN個の受信系統のサブキャリア信号から伝搬路のチャネルの歪を推定するステップ3と、
L個(Lは1以上の整数)の送信器から送信される可能性のあるL個のM値信号(Mは2以上の整数)を生成するステップ4と、
前記ステップ4で生成されるL個の出力信号と前記ステップ3で推定されたチャネル推定信号の複素乗算を行い、各送信系統に対応するL個の受信信号のレプリカ信号を生成するステップ5と、
前記ステップ5で送信系統ごとに生成された前記L個のレプリカ信号をベクトル加算するステップ6と、
前記ステップ2で記憶されたN個の受信系統のサブキャリア信号と、前記ステップ6でベクトル加算された信号を入力し、N個の受信系統の信号点間距離を算出するステップ7と、
前記ステップ7で算出されたN個の受信系統の信号点間距離を加算するステップ8と、
前記ステップ8で加算された信号から最小の信号点間距離を示すレプリカ信号を推定し、空間分割多重伝送されたL個の送信信号を検出するステップ9とを有し、
前記ステップ5から前記ステップ6までの処理をN個の受信系統ごとに所定の組み合わせ数だけ行う空間分割多重信号検出方法において、
前記L個のレプリカ信号を生成するステップ5と前記ステップ6との間に、前記L個のレプリカ信号を一時的に送信系統ごとに記憶し、所定の手順でレプリカ信号を読み出して前記ステップ6の加算処理に供するステップ10を有し、
前記ステップ5、10、6の処理をN個の受信系統ごとにM個の組み合わせで行う
ことを特徴とする空間分割多重信号検出方法。
Step 1 of receiving multicarrier-modulated N reception signals (N is an integer equal to or greater than 1), performing multicarrier demodulation, and outputting subcarrier signals of each reception system;
Step 2 for temporarily storing the subcarrier signals of N reception systems output in Step 1;
Estimating a channel distortion of a propagation path from subcarrier signals of N reception systems output in step 1; and
Generating L M-value signals (M is an integer greater than or equal to 2) that may be transmitted from L (L is an integer greater than or equal to 1) transmitters;
Performing a complex multiplication of the L output signals generated in step 4 and the channel estimation signal estimated in step 3 to generate replica signals of L received signals corresponding to each transmission system; and
Step 6 for vector addition of the L replica signals generated for each transmission system in Step 5;
Inputting the subcarrier signals of the N reception systems stored in step 2 and the vector-added signal in step 6 to calculate the distance between the signal points of the N reception systems;
Step 8 of adding the distances between the signal points of the N receiving systems calculated in Step 7;
Estimating a replica signal indicating a minimum distance between signal points from the signal added in step 8, and detecting L transmission signals subjected to space division multiplex transmission; and
In the space division multiplex signal detection method in which the processing from step 5 to step 6 is performed by a predetermined number of combinations for each of N reception systems,
Between the step 5 and the step 6 for generating the L replica signals, the L replica signals are temporarily stored for each transmission system, and the replica signals are read out in a predetermined procedure. Step 10 is provided for the addition process,
The space division multiplex signal detection method characterized in that the processes of steps 5, 10, and 6 are performed in M combinations for each of N reception systems.
レプリカ制御信号に応じて前記ステップ10で読み出すレプリカ信号を選択するステップ11を有する
ことを特徴とする空間分割多重信号検出方法。 In the space division multiplex signal detection method according to claim 7,
A method of detecting a space division multiplex signal, comprising: selecting a replica signal to be read in step 10 in accordance with a replica control signal.
前記ステップ1により出力されるN個の受信系統のサブキャリア信号と、前記ステップ3で推定されたチャネル推定信号を入力し、L個の送信信号の仮推定を行うステップ12を有し、
前記ステップ11は、前記ステップ12により出力される仮推定情報信号に応じた前記レプリカ制御信号を生成し、前記レプリカ信号の読み出しを制御する
ことを特徴とする空間分割多重信号検出方法。 The space division multiplex signal detection method according to claim 8,
Receiving the subcarrier signals of N reception systems output in step 1 and the channel estimation signal estimated in step 3, and performing step 12 for temporary estimation of L transmission signals;
The step 11 generates the replica control signal according to the temporary estimation information signal output in the step 12, and controls reading of the replica signal.
前記L個のM値信号を生成するステップ4は、前記ステップ12で出力される仮推定情報信号に応じて選択されたM値信号を出力する
ことを特徴とする空間分割多重信号検出方法。
The space division multiplex signal detection method according to claim 9,
The step 4 of generating the L M-value signals outputs the M-value signal selected according to the temporary estimation information signal output in the step 12.
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