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JP4737532B2 - Receiver - Google Patents
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Description

本発明は、アラモティ(Siavash M. Alamouti )が提案した時空間符号化伝送技術(以下、STBC(:Space Time Block Code)通信方式と言う。)を用いた通信装置(送信装置、受信装置、送受信装置)及び通信システムに関する。
この方法は、例えば車車間通信などの移動体通信における通信データの高品質化に大いに有用なものである。
The present invention relates to a communication device (transmission device, reception device, transmission / reception) using a space-time coding transmission technique (hereinafter referred to as STBC (Space Time Block Code) communication method) proposed by Alamouti (Siavash M. Alamouti). Device) and a communication system.
This method is very useful for improving the quality of communication data in mobile communication such as inter-vehicle communication.

アラモティが提案した時空間符号化伝送技術(STBC通信方式)は、下記の非特許文献1などに記載されており、このSTBC通信方式を利用した通信技術としては、例えば下記の特許文献1に記載されているものなどが公知である。   The space-time coding transmission technique (STBC communication system) proposed by Alamoti is described in the following Non-Patent Document 1 and the like. As a communication technique using this STBC communication system, for example, the following Patent Document 1 is described. And the like are known.

例えば、送信アンテナが2本で受信アンテナが1本の2×1システムにおいて、STBC通信方式を用いる場合を考える。この時、連続するシンボル時刻1,2における受信局側での受信信号をそれぞれr1 ,r2 とし、第1の送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル特性をh1 、第2の送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル特性をh2 とし、次式(1)に示す様に、受信信号ベクトルrとチャネル行列Hとシンボルベクトルsを定義すると、次式(2)の関係が成り立つ。ただし、ここで、「a* 」はaの複素共役を示すものとする。 For example, consider a case where the STBC communication method is used in a 2 × 1 system with two transmission antennas and one reception antenna. At this time, the received signals on the receiving station side at successive symbol times 1 and 2 are r 1 and r 2 , respectively, and the channel characteristics between the first transmitting antenna and the receiving antenna are h 1 and the second transmitting antenna. When the channel characteristic between the antenna and the receiving antenna is h 2 and the received signal vector r, channel matrix H and symbol vector s are defined as shown in the following equation (1), the relationship of the following equation (2) is established. Here, “a * ” indicates the complex conjugate of a.

(基本的な定義式)

Figure 0004737532
(2×1システムにおけるSTBC通信方式)
r = Hs …(2) (Basic definition formula)
Figure 0004737532
(STBC communication system in 2 × 1 system)
r = Hs (2)

この関係式は、非特許文献1の式(11)において、n0 =n1 =0とした場合と等価である。受信されるノイズn0 ,n1 の影響は、シンボル判定の際に一定の雑音余裕を設けることができることから、ここでは無視することができる。
また、ここで|h1 2 +|h2 2 =1が満たされる様に、h1 ,h2 を選べば、Hはユニタリー行列となるので、この場合にはrが規格化されていれば、次式(3)によって、規格化されたシンボルベクトルsを容易に求めることができる。
This relational expression is equivalent to the case where n 0 = n 1 = 0 in non-patent document 1 (11). The influence of the received noises n 0 and n 1 can be ignored here because a certain noise margin can be provided at the time of symbol determination.
If h 1 and h 2 are selected so that | h 1 | 2 + | h 2 | 2 = 1 is satisfied, H becomes a unitary matrix. In this case, r is standardized. Then, the normalized symbol vector s can be easily obtained by the following equation (3).

(シンボルベクトルsの導出式)
s = H-1r = HH r …(3) ただし、ここでHH は、行列Hの随伴行列を示すものである。
(Derivation formula of symbol vector s)
s = H −1 r = H H r (3) Here, H H denotes an adjoint matrix of the matrix H.

これらの従来技術においては、トレーニング信号(パイロット信号)などを巧く利用してマルチパス(多重伝搬路)のチャネル特性を受信側で高精度に推定することが、通信データを高品質化する上で非常に重要である。
“A simple transmit diversity technique for wireless communications,” IEEE journal on selective areas in communications, vol.16, no.8, pp.1451-1458, Oct. 1998. 特開2004−129082号公報
In these conventional techniques, the channel characteristics of multipath (multipath) are estimated with high accuracy on the receiving side by skillfully using training signals (pilot signals), etc., in order to improve the quality of communication data. Is very important.
“A simple transmit diversity technique for wireless communications,” IEEE journal on selective areas in communications, vol.16, no.8, pp.1451-1458, Oct. 1998. JP 2004-129082 A

しかしながら、STBC通信方式に準拠する従来の通信装置(送信装置、受信装置、送受信装置)においては、局移動に伴うマルチパス環境の変動が考慮されていない。即ち、上記の従来の通信装置では、送信局又は受信局が高速に移動する場合に、その高速移動に伴うチャネル特性の推定値の急速な経時的劣化が特段補償されてはおらず、このため、送信局又は受信局の移動中に、受信側では干渉波成分が増大してしまって受信信号の復号ができなくなることがあった。   However, in conventional communication devices (transmitting device, receiving device, transmitting / receiving device) conforming to the STBC communication method, the variation of the multipath environment due to station movement is not taken into consideration. That is, in the above-described conventional communication device, when the transmitting station or the receiving station moves at high speed, the rapid deterioration over time of the estimated value of the channel characteristics associated with the high-speed movement is not particularly compensated. While the transmitting station or the receiving station is moving, interference wave components may increase on the receiving side, making it impossible to decode the received signal.

例えば、トレーニング信号(パイロット信号)を受信した時点(:時刻t0 )で算定されるチャネル推定行列Γの推定精度が十分に高い場合でも、時刻t0 から時刻t0 +Δtにおいて次回のトレーニング信号を受信するまでの間に送信局または受信局が移動してしまうと、その間の移動距離などに応じて、上記のチャネル行列Hに関する推定精度が急速に劣化することがあった。即ち、従来装置においては、動的な送受信局間の距離変動に伴って通信品質が急速に劣化することがあり、特に移動速度の大きな移動体通信の場合に問題となっていた。 For example, upon receiving a training signal (pilot signal): Any (time t 0) when the estimated accuracy of the channel estimation matrix Γ to be calculated is sufficiently high, the next time of the training signal at time t 0 + Delta] t from the time t 0 If the transmitting station or the receiving station moves before reception, the estimation accuracy related to the channel matrix H may be rapidly deteriorated depending on the moving distance between them. That is, in the conventional apparatus, the communication quality may be rapidly deteriorated due to the dynamic distance between the transmitting and receiving stations, and this is a problem particularly in the case of mobile communication with a high moving speed.

本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、STBC通信方式の利点を維持しつつ、マルチパス環境下で送信局又は受信局が高速に移動する場合においても、高い通信品質を確保することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to maintain the advantages of the STBC communication method while the transmitting station or the receiving station moves at high speed in a multipath environment. It is also to ensure high communication quality.

上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、本発明の第1の手段は、所定のトレーニング信号を受信して、送信局と受信局との間のマルチパスの各伝搬路のチャネル特性を表すチャネル行列Hを推定するチャネル推定手段と、チャネル推定手段によって推定されたチャネル行列Hと受信された受信信号ベクトルrに基づいて時空間ブロック復号処理を行う復号手段とを有するSTBC通信方式の受信装置において、トレーニング信号と、その受信信号とから、チャネル行列の初期値である初期チャネル行列を演算する初期チャネル行列演算手段と、トレーニング信号を受信してから、次回のトレーニング信号を受信するまでの期間内において一定の演算周期で繰り返される補正タイミング毎に、前回の補正タイミングにおいて求められた前チャネル行列Hを用いて今回の補正タイミングにおいて受信された受信信号を復調して得られるシンボル判定後のシンボル信号sと、今回の補正タイミングにおいて受信された受信信号rとに基づいて、今回の補正タイミングにおける現チャネル行列は、前チャネル行列Hに対して行列の全ての成分について共通に位相のみが変化しているとして、前チャネル行列Hの各成分に共通の位相変動量φを求める位相変動量算出手段と、位相変動量φに基づいて前チャネル行列Hを補正して、今回の補正タイミングにおける現チャネル行列H′を演算する現チャネル行列演算手段と、トレーニング信号が受信される毎に、位相変動量算出手段において用いられる前チャネル行列Hを初期チャネル行列演算手段により演算された初期チャネル行列とし、補正タイミング毎に、現チャネル行列演算手段により演算された現チャネル行列H′を、次の補正タイミングにおける位相変動量算出手段において用いられる前チャネル行列Hとする制御手段と、を有することを特徴とする受信装置である。
In order to solve the above problems, the following means are effective.
That is, the first means of the present invention comprises a channel estimation means for receiving a predetermined training signal and estimating a channel matrix H representing channel characteristics of each multipath propagation path between the transmitting station and the receiving station; In a STBC communication system receiver having a channel matrix H estimated by the channel estimation means and a decoding means for performing a spatio-temporal block decoding process based on the received signal vector r, a training signal, its received signal, and To the initial channel matrix calculation means for calculating the initial channel matrix, which is the initial value of the channel matrix, and correction that is repeated at a constant calculation cycle within the period from when the training signal is received until the next training signal is received. At each timing, the current correction type is calculated using the previous channel matrix H obtained at the previous correction timing. Based on the symbol signal s after symbol determination obtained by demodulating the received signal received at the time of correction and the received signal r received at the current correction timing, the current channel matrix at the current correction timing is Assuming that only the phase is changed in common for all the components of the matrix with respect to the matrix H, the phase variation calculation means for obtaining the phase variation φ that is common to each component of the previous channel matrix H, and the phase variation φ A current channel matrix computing means for correcting the previous channel matrix H based on the current channel matrix H ′ at the current correction timing, and a previous channel used in the phase variation calculating means each time a training signal is received. The matrix H is an initial channel matrix calculated by the initial channel matrix calculation means, and the current channel matrix operation is performed at each correction timing. The current channel matrix H 'calculated by the means, the receiving apparatus characterized by and a control means for a channel matrix H before use in phase change amount calculation means in the next correction timing.

また、本発明の第2の手段は、所定のトレーニング信号を受信して、送信局と受信局との間のマルチパスの各伝搬路のチャネル特性を表すチャネル行列Hを推定するチャネル推定手段と、チャネル推定手段によって推定されたチャネル行列Hと受信された受信信号ベクトルrに基づいて時空間ブロック復号処理を行う復号手段とを有するSTBC通信方式の受信装置において、トレーニング信号と、その受信信号とから、チャネル行列の初期値である初期チャネル行列H(t 0 )を演算する初期チャネル行列演算手段と、トレーニング信号を受信してから、次回のトレーニング信号を受信するまでの期間内において一定の演算周期で繰り返される補正タイミング毎に、前回の補正タイミングにおいて求められた前チャネル行列Hを用いて今回の補正タイミングにおいて受信された受信信号を復調して得られるシンボル判定後のシンボル信号sと、今回の補正タイミングにおいて受信された受信信号rとに基づいて、今回の補正タイミングにおける現チャネル行列は、前チャネル行列Hに対して行列の全ての成分について共通に位相のみが変化しているとして、前チャネル行列Hの各成分に共通の位相変動量φ 0 を求める位相変動量算出手段と、初期チャネル行列H(t 0 )に対する今回の補正タイミングにおける位相変位Φ(k)を、Φ(k)=(1−γ)Φ(k−1)+γφ 0 (k)、ただし、0<γ<1、kは補正タイミングを表す番号、により求める位相変位演算手段と、位相変位演算手段により求められた位相変位Φ(k)と、初期チャネル行列H(t 0 )とから、今回の補正タイミングにおける現チャネル行列H′を演算する現チャネル行列演算手段と、トレーニング信号が受信される毎に、位相変動量算出手段において用いられる前チャネル行列Hを初期チャネル行列演算手段により演算された初期チャネル行列とし、補正タイミング毎に、現チャネル行列演算手段により演算された現チャネル行列H′を、次の補正タイミングにおける位相変動量算出手段において用いられる前チャネル行列Hとする制御手段と、を有することを特徴とする受信装置である。
以上の本発明の手段により、前記の課題を効果的、或いは合理的に解決することができる。
The second means of the present invention comprises a channel estimation means for receiving a predetermined training signal and estimating a channel matrix H representing channel characteristics of each propagation path of the multipath between the transmitting station and the receiving station; In a STBC communication system receiver having a channel matrix H estimated by the channel estimation means and a decoding means for performing a spatio-temporal block decoding process based on the received signal vector r, a training signal, its received signal, and To an initial channel matrix calculation means for calculating an initial channel matrix H (t 0 ), which is an initial value of the channel matrix , and a constant calculation within a period from when the training signal is received until the next training signal is received. This time using the previous channel matrix H obtained at the previous correction timing for each correction timing repeated in a cycle. Based on the symbol signal s after symbol determination obtained by demodulating the received signal received at the correction timing and the received signal r received at the current correction timing, the current channel matrix at the current correction timing is A phase fluctuation amount calculating means for obtaining a phase fluctuation amount φ 0 common to each component of the previous channel matrix H, assuming that only the phase is changed in common for all components of the matrix with respect to the channel matrix H, and an initial channel matrix The phase displacement Φ (k) at the current correction timing with respect to H (t 0 ) is expressed as Φ (k) = (1−γ) Φ (k−1) + γφ 0 (k), where 0 <γ <1, k Is a phase displacement calculation means obtained from a number representing the correction timing, a phase displacement Φ (k) obtained by the phase displacement calculation means, and an initial channel matrix H (t 0 ) Current channel matrix calculation means for calculating the current channel matrix H 'in the ming, and the initial channel calculated by the initial channel matrix calculation means for the previous channel matrix H used in the phase fluctuation amount calculation means each time a training signal is received And a control means for setting the current channel matrix H ′ calculated by the current channel matrix calculation means for each correction timing to the previous channel matrix H used in the phase fluctuation amount calculation means at the next correction timing. It is the receiver characterized by these.
By the above means of the present invention, the above-mentioned problem can be effectively or rationally solved.

以上の本発明の手段によって得られる効果は以下の通りである。
即ち、本発明によれば、受信局または送信局の高速移動に伴うチャネル特性の推定値の急速な経時的劣化が、略過不足なく効果的に補償されるので、受信局または送信局が高速に移動する場合にも、従来よりも高い通信品質を容易に確保することができる。
受信局または送信局の少なくとも一方が移動する移動体通信においては、パイロット信号の送信間隔期間内におけるチャネル特性(即ち、当該送受信局間の伝搬路環境)の変動成分は、そのチャネルの位相成分の変動量φだけで概ね一意に表現することができることが分っている。即ち、この位相変動量φは、受信局や送信局を有する移動体の移動量に応じて、マルチパスの各伝搬路長が変化するために生じるものであり、パイロット信号の送信間隔期間内に、その他の要因でチャネル特性が急変することは考え難い。また、移動体間の各伝搬路長は、それらの相対速度が大きい時ほど大きな変化を示すが、この変化は時間に対して単調または連続的な変動傾向を示すことが多く、よって上記の位相変動量φもそれに伴って略同様の変動傾向を示す。
The effects obtained by the above-described means of the present invention are as follows.
That is, by the present onset bright lever, rapid deterioration over time of the estimate of the channel characteristics due to high speed movement of the receiving station or transmitting station, since it is substantially without excess or deficiency effectively compensated, the receiving station or transmitting station Even when moving at a high speed, it is possible to easily ensure higher communication quality than in the past.
In mobile communication in which at least one of the receiving station and the transmitting station moves, the fluctuation component of the channel characteristic (that is, the propagation path environment between the transmitting and receiving stations) within the transmission interval of the pilot signal is the phase component of the channel. It has been found that it can be expressed almost uniquely only by the fluctuation amount φ. That is, this phase fluctuation amount φ occurs because each multipath propagation path length changes according to the moving amount of the mobile body having the receiving station and the transmitting station, and within the pilot signal transmission interval period. It is unlikely that the channel characteristics will change suddenly due to other factors. In addition, each propagation path length between moving bodies shows a larger change as their relative speed increases, but this change often shows a monotonic or continuous fluctuation tendency with respect to time, and thus the above-described phase shift. Along with this, the fluctuation amount φ shows a substantially similar fluctuation tendency.

このため、上記の位相変動量算出手段と上記の位相補正手段によって、その位相変動量φに基づいてチャネル特性を随時補正すれば、従来よりも高い通信品質を容易に確保することができる。
また、この様な補正は、受信信号に対する等価の補正処理で代替することができる。そして、その様な操作もが、等価な結果を導くことは、上記の式(2)、式(3)より明らかである。
For this reason, if the channel characteristics are corrected as needed based on the phase fluctuation amount φ by the phase fluctuation amount calculation means and the phase correction means, it is possible to easily ensure higher communication quality than before.
Such correction can be replaced by equivalent correction processing for the received signal. It is clear from the above formulas (2) and (3) that such an operation leads to an equivalent result.

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
ただし、本発明の実施形態は、以下に示す個々の実施例に限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples.
However, the embodiments of the present invention are not limited to the following examples.

1.発明装置の構成と動作
図1は本実施例1におけるSTBC通信の復号処理装置100の制御ブロック図である。この復号処理装置100は、送信アンテナが2本あり受信アンテナが1本あるSTBC通信システム(所謂2×1システム)の受信局側において復号処理を実行するものである。したがって、前述の基本的な定義式(式(1))については、以下でも同様に用いるものとする。即ち、この復号処理装置100は、連続したシンボル時刻において順に受信された受信信号r1 ,r2 に基づいて、時空間ブロック符号化(STBC)されたシンボルsを復号するものである。
1. Configuration and Operation of Invention Device FIG. 1 is a control block diagram of a decoding processing device 100 for STBC communication in the first embodiment. The decoding processing apparatus 100 executes decoding processing on the receiving station side of an STBC communication system (so-called 2 × 1 system) having two transmitting antennas and one receiving antenna. Therefore, the basic definition formula (formula (1)) described above will be used in the same manner below. That is, the decoding processing apparatus 100 decodes the space-time block coded (STBC) symbol s based on the received signals r 1 and r 2 received in order at successive symbol times.

この復号処理装置100は、受信信号判定部101と伝搬路推定部102とSTBCデコード部103とチャネル行列補正部104などから主に構成されている。そして、この復号処理装置100の最も大きな特徴は、チャネル行列補正部104のフィードバック制御によって、チャネル行列Hが逐次補正される点にある。   The decoding processing apparatus 100 mainly includes a received signal determination unit 101, a propagation path estimation unit 102, an STBC decoding unit 103, a channel matrix correction unit 104, and the like. The greatest feature of the decoding processing apparatus 100 is that the channel matrix H is sequentially corrected by feedback control of the channel matrix correction unit 104.

受信信号判定部101は、受信信号r1 ,r2 がパイロット信号であるか否かを判定し、これらがパイロット信号である場合には、受信信号r1 ,r2 を伝搬路推定部102へ、そうでなければ受信信号r1 ,r2 をSTBCデコード部103へ送出する。また、同時に、受信信号r1 ,r2 がパイロット信号である場合には、スイッチsw1を接点aに接続し、そうでなければスイッチsw1を接点bに接続する。 The received signal determination unit 101 determines whether or not the received signals r 1 and r 2 are pilot signals, and when these are pilot signals, the received signals r 1 and r 2 are sent to the propagation path estimation unit 102. Otherwise, the received signals r 1 and r 2 are sent to the STBC decoding unit 103. At the same time, when the received signals r 1 and r 2 are pilot signals, the switch sw1 is connected to the contact a, and otherwise the switch sw1 is connected to the contact b.

伝搬路推定部102は、入力されたパイロット信号(受信信号r1 ,r2 )に基づいて、送信局と当該受信局との間のマルチパスの各伝搬路特性を推定する。即ち、前述の式(1)のチャネル行列Hを求めて、図中の接点aに出力する。伝搬路推定部102によって、パイロット信号から直接算出されたチャネル行列を以下、H(t0 )と表すことがある。ここでt0 は、そのパイロット信号の受信時刻を表している。 The propagation path estimating unit 102 estimates each propagation path characteristic of the multipath between the transmitting station and the receiving station based on the input pilot signals (received signals r 1 and r 2 ). That is, the channel matrix H of the above equation (1) is obtained and output to the contact a in the figure. Hereinafter, the channel matrix directly calculated from the pilot signal by the propagation path estimation unit 102 may be expressed as H (t 0 ). Here, t 0 represents the reception time of the pilot signal.

STBCデコード部103は、スイッチsw1からチャネル行列Hを入力する。このチャネル行列Hは、パイロット信号受信直後であれば、スイッチsw1は接点aに接続されているので、上記のチャネル行列H(t0 )に一致する。
次に、STBCデコード部103は、パイロット信号ではない復号されるべき受信信号r1 ,r2 を受信信号判定部101から入力する。そして、式(1)、式(3)に基づいて、所望のシンボル信号sを求める。ただし、STBCデコード部103から出力されるシンボル信号sは、シンボル判定後の判定結果を示すものであるから、例えばQPSK方式を採用する場合には、次式(4)に示す4通りのシンボル信号sの内の何れか1つの信号が出力されることになる。また、8−PSK方式を採用する場合にも、STBCデコード部103からの出力信号(シンボル信号s)は、8通りに限定される。
(シンボル判定結果)

Figure 0004737532
The STBC decoding unit 103 receives the channel matrix H from the switch sw1. If this channel matrix H is immediately after receiving the pilot signal, the switch sw1 is connected to the contact point a, and therefore matches the channel matrix H (t 0 ).
Next, STBC decoding section 103 inputs received signals r 1 and r 2 to be decoded that are not pilot signals from received signal determining section 101. Then, a desired symbol signal s is obtained based on the equations (1) and (3). However, since the symbol signal s output from the STBC decoding unit 103 indicates a determination result after symbol determination, for example, when the QPSK method is employed, four symbol signals shown in the following equation (4) are used. Any one signal of s is output. Even when the 8-PSK method is adopted, the output signal (symbol signal s) from the STBC decoding unit 103 is limited to eight.
(Symbol judgment result)
Figure 0004737532

チャネル行列補正部104は、先に上記のSTBCデコード部103が使用した受信信号r1 ,r2 ,チャネル行列Hと、STBCデコード部103が出力した上記の判定結果(シンボル信号s)を用いて、その位相変動量算出部104aによりチャネルの位相変動量φを求め、この位相変動量φに基づいて、その補正演算部104bによりチャネル行列Hを補正する。以下、その補正後のチャネル行列をH′と書く。また、位相補正行列Aを次式(5)で定義する。ただし、ここで、iは虚数単位である。なお、位相補正行列Aの対角成分の位相の符号が互いに反対なのは、式(1)の受信信号ベクトルrの第2成分において、複素共役を取っていることに依る。
(位相補正行列Aの定義式)

Figure 0004737532
The channel matrix correction unit 104 uses the received signals r 1 and r 2 , the channel matrix H previously used by the STBC decoding unit 103 and the determination result (symbol signal s) output by the STBC decoding unit 103. Then, the phase fluctuation amount φ of the channel is obtained by the phase fluctuation amount calculation unit 104a, and the channel matrix H is corrected by the correction calculation unit 104b based on the phase fluctuation amount φ. Hereinafter, the channel matrix after the correction is written as H ′. The phase correction matrix A is defined by the following equation (5). Here, i is an imaginary unit. Note that the signs of the phases of the diagonal components of the phase correction matrix A are opposite to each other because the second component of the received signal vector r in Equation (1) is complex conjugate.
(Definition formula of phase correction matrix A)
Figure 0004737532

より具体的には、位相変動量算出部104aでは、上記の判定結果(シンボル信号s)を用いて構成される次式(6)の方程式を解いて、位相変動量φを求める。
(φの方程式)
r =AHs または、
-1r = Hs …(6)
More specifically, the phase fluctuation amount calculation unit 104a finds the phase fluctuation amount φ by solving the equation of the following equation (6) using the above determination result (symbol signal s).
(Equation of φ)
r = AHs or
A −1 r = Hs (6)

位相変動量φの方程式は、ベクトルrの各成分毎に構成されるが、ベクトルrの第1成分または第2成分の何れか一方に関してのみ当該方程式を解けば十分である。或いは、算定精度を高めるために2つの解φ1,φ2の平均値を、最終的に求めるべき解φの値として算出しても良い。解くべき方程式をr1 に関するものかr2 * に関するものの何れか一方とすれば、2解の平均値を求める場合よりも演算量が半分以下になることは言うまでもない。 The equation of the phase fluctuation amount φ is configured for each component of the vector r, but it is sufficient to solve the equation only for either the first component or the second component of the vector r. Alternatively, an average value of the two solutions φ1 and φ2 may be calculated as a value of the solution φ to be finally obtained in order to increase calculation accuracy. Needless to say, if the equation to be solved is one relating to r 1 or r 2 *, the amount of computation will be half or less than when the average value of the two solutions is obtained.

次に、補正演算部104bでは、次式(7)で定義される補正後のチャネル行列H′を算出して、接点bに対して出力する。
(補正後のチャネル行列H′の定義)
H′ ≡ AH …(7)
これらの式で用いているチャネル行列Hは、前述の通り、先の制御周期でSTBCデコード部103が使用したものである。そして、次の制御周期においては、この補正後のチャネル行列H′を新たなチャネル行列Hとして、STBCデコード部103で使用する。即ち、以上の様な補正処理を周期的に構成して繰り返し実行することができ、これにより、移動体の移動速度が比較的高速な移動体通信においても、チャネル行列Hの推定精度を常時高く維持することが可能となる。
Next, the correction calculation unit 104b calculates a corrected channel matrix H ′ defined by the following equation (7) and outputs it to the contact b.
(Definition of corrected channel matrix H ′)
H '≡ AH (7)
As described above, the channel matrix H used in these equations is the one used by the STBC decoding unit 103 in the previous control cycle. In the next control cycle, the corrected channel matrix H ′ is used as the new channel matrix H by the STBC decoding unit 103. In other words, the correction process as described above can be periodically configured and repeatedly executed, so that the estimation accuracy of the channel matrix H can be constantly increased even in mobile communication where the moving speed of the moving object is relatively high. Can be maintained.

以上の様な復号処理装置100の構成に従えば、送受信局間のマルチパスにおける各伝搬路長の変動に基づくチャネル特性の変化を効果的にチャネル行列Hの各成分に反映することができるので、従来よりも大幅に受信品質を改善することができる。   According to the configuration of the decoding processing apparatus 100 as described above, changes in channel characteristics based on fluctuations in propagation path lengths in multipaths between transmitting and receiving stations can be effectively reflected in each component of the channel matrix H. As a result, the reception quality can be greatly improved as compared with the prior art.

上記の式(6)で用いる受信信号ベクトルrには、想定範囲以上の大きさのノイズが混入することが有り得る。即ち、所定の雑音余裕の許容範囲を超えた大きさのノイズが受信されることがある。或いは、障害物などの運動に伴って、マルチパスを構成する時空間上に局所的又は一時的な特異点などが形成される場合がある。
そして、その様な場合には、接点bに出力される補正処理後のチャネル行列H′は、大きな外乱を受けることになる。この時、上記のチャネル行列Hは、事実上漸化式を使って逐次求められているため、上記の構成に従えば、次回のパイロット信号に基づくチャネル行列H(t0 )を得るまでの間、その後の一連のSTBCデコード処理が不当となってしまう恐れがある。
The received signal vector r used in the above equation (6) may be mixed with noise having a magnitude larger than the assumed range. That is, noise having a magnitude exceeding the allowable range of a predetermined noise margin may be received. Alternatively, a local or temporary singular point may be formed on the spatio-temporal space that constitutes the multipath as the obstacle moves.
In such a case, the corrected channel matrix H ′ output to the contact point b receives a large disturbance. At this time, since the channel matrix H is actually obtained sequentially using a recurrence formula, according to the above configuration, until the channel matrix H (t 0 ) based on the next pilot signal is obtained. Then, there is a risk that the subsequent series of STBC decoding processes will be inappropriate.

即ち、常時SNRが大きな場合には、それらの外乱を特段勘案しなくても上記の実施例1の方式で何ら問題ないが、特にマルチパス環境が変動し易い移動体通信などにおいては、様々な通信環境が想定されるため、チャネル特性に関する局所的または一時的な例外値やノイズなどを排除するための何らかの処置を講じておくことが望ましい。   In other words, when the SNR is always high, there is no problem with the method of the above-described first embodiment even if these disturbances are not particularly taken into consideration. Since a communication environment is assumed, it is desirable to take some measures to eliminate local or temporary exception values or noise related to channel characteristics.

そこで、本実施例2の復号処理装置110(図2)においては、上記の実施例1の位相変動量算出部104aに関して、位相変動量φを算定する手順を以下の様に改善する。即ち、その様な環境が想定し得る場合には、数個〜数十個のシンボルに渡った平均値を用いたり、それらの多数の位相変動量φについて、忘却係数などを使った加重平均処理を施すなどすると良い。以下、その様な改善策について例示する。   Therefore, in the decoding processing device 110 (FIG. 2) according to the second embodiment, the procedure for calculating the phase fluctuation amount φ with respect to the phase fluctuation amount calculation unit 104a according to the first embodiment is improved as follows. In other words, when such an environment can be assumed, an average value over several to several tens of symbols is used, or a weighted average process using a forgetting factor or the like for these many phase fluctuation amounts φ. It is good to give. Hereinafter, such improvement measures will be exemplified.

以下、パイロット信号受信時刻t0 を基準に考えるため、上記の式(6)、(7)に対して、チャネル行列HにH(t0 )を代入して用いる。ただし、ベクトルs,rについては、実施例1と同様にして、最新の受信信号ベクトルrとそのシンボル判定結果(例:式(4))を以下でも用いるものとする。
この時、チャネル行列補正部104′では、まず最初に位相変動量算出部104a′において、式(6)とH=H(t0 )より、時刻t0 を基準とする最新の位相変動量φ0 (k)を求める。そして、更に、次式(8)によって、補正演算部104b′において位相補正行列Aの位相変動量として用いるべき位相変動量Φ(k)を算出する。
Hereinafter, in order to consider the pilot signal reception time t 0 as a reference, H (t 0 ) is substituted for the channel matrix H and used for the above equations (6) and (7). However, for the vectors s and r, the latest received signal vector r and its symbol determination result (example: Expression (4)) are also used in the following manner as in the first embodiment.
At this time, in the channel matrix correction unit 104 ′, first, in the phase fluctuation amount calculation unit 104a ′, the latest phase fluctuation amount φ with reference to the time t 0 is obtained from the equation (6) and H = H (t 0 ). 0 (k) is obtained. Further, the phase fluctuation amount Φ (k) to be used as the phase fluctuation amount of the phase correction matrix A is calculated by the correction calculation unit 104b ′ by the following equation (8).

(位相補正行列Aに用いる位相Φ(k)(k≧1))
Φ(k)=(1−γ)Φ(k−1)+γφ0 (k) (0<γ<1) …(8)
ただし、引数kは、各演算周期に対して昇順に付与する通し番号であり、t0 の次の制御周期の通し番号kを1とする。また、初項Φ(0)の値は0とする。また、ここで行列A(Φ(k))は、式(5)の位相補正行列Aにφ=Φ(k)を代入して得られる位相補正行列である。
(Phase Φ (k) (k ≧ 1) used for the phase correction matrix A)
Φ (k) = (1−γ) Φ (k−1) + γφ 0 (k) (0 <γ <1) (8)
However, the argument k is a serial number given in ascending order to each calculation cycle, and the serial number k of the control cycle next to t 0 is 1. The value of the first term Φ (0) is 0. Here, the matrix A (Φ (k)) is a phase correction matrix obtained by substituting φ = Φ (k) into the phase correction matrix A of the equation (5).

そして、この場合には、毎回次式(9)を算出する図2の乗算器105によって、補正処理後のチャネル行列H′がSTBCデコード部103に対して出力される。
(改善後のH′の導出式)
H′ = A(Φ(k))H(t0 ) …(9)
In this case, the corrected channel matrix H ′ is output to the STBC decoding unit 103 by the multiplier 105 of FIG.
(Improvement formula for H 'after improvement)
H ′ = A (Φ (k)) H (t 0 ) (9)

即ち、この場合には、図1の受信信号判定部101によるスイッチsw1に対する切り替え制御を廃止し、図1のスイッチsw1の代わりに、この式(9)を実行する乗算器105を常時用い、この乗算器105に対する補正演算部104b′の出力情報を図1のH′の代わりに、上記のA(Φ(k))とすれば、式(9)の形に補正された所望のチャネル行列H′を毎回STBCデコード部103に対して出力することができる。なお、上記のγの具体的な値としては、例えば0.02〜0.2程度が望ましく、例えば0.04程度でも良い。このγの値は、移動体の移動速度やシンボル信号の復号処理周期などに応じて、最適に設定することができる。   That is, in this case, the switching control for the switch sw1 by the received signal determination unit 101 in FIG. 1 is abolished, and instead of the switch sw1 in FIG. 1, a multiplier 105 that executes this equation (9) is always used. If the output information of the correction calculation unit 104b ′ for the multiplier 105 is A (Φ (k)) instead of H ′ in FIG. 1, the desired channel matrix H corrected in the form of equation (9) is used. 'Can be output to the STBC decoding unit 103 each time. The specific value of γ is preferably about 0.02 to 0.2, for example, about 0.04. The value of γ can be optimally set according to the moving speed of the moving object, the symbol signal decoding processing cycle, and the like.

この様な漸化式を使った位相Φ(k)の設定によれば、位相変動量Φ(k−1)に含まれる、過去に継続的に求めてきた各位相変動量φ(j)(j<k)の影響は、それぞれ徐々に時間に対して指数関数的に弱まっていく(即ち、忘却されていく)ものの、しばらくの間はそれらの影響が残るので、最も最近求めた位相変動量φ(k)が、現在の系に対して支配的に強く作用し過ぎることも未然に防止される。
勿論、位相変動量φに関するこれらの平均化技法は任意でよく、複数の方法を組み合わせて採用しても良い。
According to the setting of the phase Φ (k) using such a recurrence formula, each phase variation amount φ (j) (continuously obtained in the past, included in the phase variation amount Φ (k−1). Although the influence of j <k) gradually decreases exponentially with respect to time (ie, forgotten), the influence remains for a while, so the most recently obtained phase fluctuation amount It is also possible to prevent φ (k) from acting too strongly and dominantly on the current system.
Of course, these averaging techniques regarding the phase fluctuation amount φ may be arbitrary, and a plurality of methods may be combined.

以上の様な復号処理装置110の構成に従えば、SNRが比較的小さな場合などにおいても、送受信局間のマルチパスにおける各伝搬路長の変動に基づくチャネル特性の変化を効果的にチャネル行列Hの各成分に反映することができるので、従来よりも大幅に受信品質を改善することができる。   According to the configuration of the decoding processing apparatus 110 as described above, even when the SNR is relatively small, the channel matrix H can be effectively changed in channel characteristics based on fluctuations in propagation path lengths in multipaths between transmitting and receiving stations. Therefore, the reception quality can be greatly improved as compared with the prior art.

なお、その他にも受信アンテナが存在する場合には、それらの各受信アンテナでそれぞれ求めることができる各位相変動量φに渡って、それらの平均値が採用できる様に装置を再構成するなどしても良い。即ち、例えば後述の検証シミュレーションでも取り扱う様に、所謂2×2システムなどにおいても、同様の構成に基づいて同様の作用・効果が得られるので、複数の受信アンテナ間における位相変動量φの加重平均値などを用いる様にしても良い。
この様な平均化が有効となる理由は、位相変動量φが送受信局間の各伝搬路長の変化によって生じるものであって、個々のアンテナ毎に、位相変動量φに係わるその他の個別の変動要因が存在するとは考え難いためであり、それらの受信アンテナが同一の移動体に配設されている限り、各伝搬路長の変化に基づく位相変動量φの各値は基本的には共通である可能性が高いと考えられるためである。
In addition, when there are other receiving antennas, the device is reconfigured so that the average value can be adopted over each phase fluctuation amount φ that can be obtained for each of the receiving antennas. May be. That is, for example, a so-called 2 × 2 system can obtain the same operation and effect based on the same configuration as described in the verification simulation described later, so that the weighted average of the phase variation amounts φ between a plurality of receiving antennas can be obtained. A value or the like may be used.
The reason why such averaging is effective is that the phase fluctuation amount φ is caused by a change in the propagation path length between the transmitting and receiving stations. For each individual antenna, other individual fluctuations related to the phase fluctuation amount φ are obtained. This is because it is difficult to think that there is a fluctuation factor, and as long as the receiving antennas are arranged on the same moving body, each value of the phase fluctuation amount φ based on the change of each propagation path length is basically the same. This is because there is a high possibility that

また、上記の式(8)でγ=1とする場合には、Φ(k)=φ0 (k)となる。この場合、忘却傾向の極めて強いチャネル行列H′が常時生成されるため、γ=1とするこの方式は、パイロット信号が受信されない期間中常時、最新のチャネル行列H′を保持する点では有利と言えるが、ノイズ等による一時的かつ例外的な系の乱れに非常に弱い不安定な復号処理部が構成されてしまう点では不利となる。 When γ = 1 in the above equation (8), Φ (k) = φ 0 (k). In this case, since the channel matrix H ′ having a very strong forgetting tendency is always generated, this method of γ = 1 is advantageous in that the latest channel matrix H ′ is always maintained during a period in which the pilot signal is not received. It can be said that this is disadvantageous in that an unstable decoding processing unit that is very weak against temporary and exceptional system disturbances due to noise or the like is configured.

なお、以上の処理は、所定の演算周期で繰り返し実行する。ここで、位相変動量算出手段による位相変動量φ,φ0 ,またはΦの算出周期は、復調方式における雑音余裕の許容範囲の振幅よりも上記の位相変動量φの絶対値が小さくなることが想定できる時間間隔以下に設定する。これにより、トレーニング信号を受信してから次回のトレーニング信号を受信するまでの期間内においても、STBC通信方式の利点を維持しつつ、高い通信品質を確保することができる。 The above processing is repeatedly executed at a predetermined calculation cycle. Here, in the calculation period of the phase fluctuation amount φ, φ 0 , or Φ by the phase fluctuation amount calculation means, the absolute value of the phase fluctuation amount φ is smaller than the amplitude of the allowable range of noise margin in the demodulation method. Set it to an expected time interval or less. As a result, even during the period from when the training signal is received until the next training signal is received, high communication quality can be ensured while maintaining the advantages of the STBC communication method.

2.シミュレーションによる作用・効果の検証
2.1 交差点モデル
図3に、本発明の各実施例を検証するために構成された交差点モデルの空間的な構造を例示する。評価対象とする交差点モデルを示す。この交差点モデルでは、300m四方のオフィスビル街を想定し、道路幅は10mと仮定し、交差点の周辺には、ビルを疑似する高さ10mのコンクリートブロックを図示する様に配置した。送信局Txおよび受信局Rxの各アンテナの初期位置は、ともに道路の交差点から40m離れた場所とした。即ち、時速60kmで移動する自動車の平均的な停止可能距離(約40m程度)を1つの目安として考えた。
2. 2. Verification of action and effect by simulation 2.1 Intersection model FIG. 3 illustrates a spatial structure of an intersection model configured to verify each embodiment of the present invention. The intersection model to be evaluated is shown. In this intersection model, an office building area of 300 m square is assumed, the road width is assumed to be 10 m, and a concrete block having a height of 10 m that simulates a building is arranged around the intersection as shown in the figure. The initial positions of the antennas of the transmitting station Tx and the receiving station Rx are both 40 m away from the road intersection. That is, an average stoppable distance (about 40 m) of an automobile moving at a speed of 60 km per hour was considered as one guide.

また、この交差点モデルにおいては、送受信のアンテナとして、標準ダイポールを2素子ずつ使用し、車両上における2つのアンテナの素子間隔を1.5m、アンテナの高さは0.8mとし、アンテナ軸は地面に対して垂直とした。また、コンクリートブロックの壁面からの距離は、1 .5mとした。また、個々の送信アンテナからの送信電力はそれぞれ10mWに設定した。   In this intersection model, two standard dipole elements are used as transmitting and receiving antennas, the element interval between the two antennas on the vehicle is 1.5 m, the antenna height is 0.8 m, and the antenna axis is the ground. It was perpendicular to. The distance from the wall of the concrete block is 1. It was 5 m. The transmission power from each transmission antenna was set to 10 mW.

また、このシミュレーションでは、幾何学的な光学手法であるレイトレーシング法の内のイメージ法を採用した。この方法では、送信点、受信点、その他すべての反射面の組み合わせから、反射・透過・回折を計算するが、この時、反射係数と透過係数には、フレネルの係数を使用し、回折係数にはUTD (Uniform Geometric Theory of Diffraction )を用いた。また、これらのシミュレーションでは、反射回数を1〜3回と変化させ、透過回数を0回と固定し、回折回数は1〜2回と変化させ、大地反射も考慮した。なお、コンクリートブロック、および大地の電気的特性を次の表1に示す値とした。

Figure 0004737532
In this simulation, the image method of the ray tracing method, which is a geometric optical method, was adopted. In this method, the reflection, transmission, and diffraction are calculated from the combination of the transmission point, reception point, and all other reflection surfaces. At this time, the Fresnel coefficient is used as the reflection coefficient and transmission coefficient, and the diffraction coefficient is calculated. Used UTD (Uniform Geometric Theory of Diffraction). In these simulations, the number of reflections was changed to 1 to 3, the number of transmissions was fixed to 0, the number of diffractions was changed to 1 to 2, and ground reflection was also considered. The electrical characteristics of the concrete block and the ground were set to the values shown in Table 1 below.
Figure 0004737532

2.2 検証結果
図4に本実施例1の効果を例示する。本シミュレーションは、上記の交差点モデルに基づいて、各受信アンテナに熱雑音を付与した時のQPSK方式下におけるBERについて調べたものであり、本シミュレーションでは、受信局Rxと送信局Txの移動速度はそれぞれ共に60km/hとした。このため、受信局Rxのx軸方向の移動量Δxと、送信局Txのy軸方向の移動量Δyは常時互いに等しいもの(Δx=Δy)となった。また、通信に用いる電磁波の周波数fを6GHz、5GHz、2GHzの3通りとしたが、何れの場合にも、各波長λを用いたパラメータΔx/λを用いると、それらのシミュレーション結果は本図4に示す通りに、一致したため、本グラフ上では周波数fに関する区別は示していない。また、1シンボルの送信周期を1μsecとし、上記の式(8)のγの値は、約0.03とした。
2.2 Verification Results FIG. 4 illustrates the effect of the first embodiment. In this simulation, the BER under the QPSK method when applying thermal noise to each receiving antenna based on the above intersection model was examined. In this simulation, the moving speeds of the receiving station Rx and the transmitting station Tx are Both were 60 km / h. For this reason, the movement amount Δx of the receiving station Rx in the x-axis direction and the movement amount Δy of the transmission station Tx in the y-axis direction are always equal to each other (Δx = Δy). In addition, the frequency f of the electromagnetic wave used for communication is set to three types of 6 GHz, 5 GHz, and 2 GHz. In any case, when the parameter Δx / λ using each wavelength λ is used, the simulation results are shown in FIG. As shown in FIG. 4, since they coincide, no distinction regarding the frequency f is shown on the graph. The transmission period of one symbol is 1 μsec, and the value of γ in the above equation (8) is about 0.03.

図中に conventional と記載して示してあるグラフが、本発明の補正処理を省略した従来のSTBC通信方式に従うシミュレーション結果であり、上記の実施例1に従うシミュレーションの結果のグラフを proposed と記載して示した。
このシミュレーション結果より、従来技術では、移動体の移動によって受信品質(BER)が急激に悪化するのに対して、上記の実施例1に基づく方式に従えば、移動に伴う受信品質(BER)の劣化が殆ど見られないことがわかる。
The graph described as conventional in the figure is the simulation result according to the conventional STBC communication method in which the correction processing of the present invention is omitted, and the graph of the simulation result according to the first embodiment is described as proposed. Indicated.
From this simulation result, in the prior art, the reception quality (BER) rapidly deteriorates due to the movement of the moving body, whereas according to the method based on the first embodiment, the reception quality (BER) associated with the movement is reduced. It can be seen that there is almost no deterioration.

図5は、上記の図4と同一のシミュレーション結果をSNRを横軸にして、別の側面から示したものである。このグラフからも、本発明の有効性が非常に顕著であることを確認することができる。
また、前述の透過回数を1回として、図3の送受信局間にある交差点の角のビルの1階が、ガラス張りのショウルームなどで構成されている場合などを想定して、同様の検証シミュレーションを実施した。そして、これらの場合においても、上記と略同様にして、本発明の有効性を検証することができた。
FIG. 5 shows the same simulation results as those in FIG. 4 from another aspect, with the SNR as the horizontal axis. Also from this graph, it can be confirmed that the effectiveness of the present invention is very remarkable.
The same verification simulation was performed assuming that the first floor of the building at the corner of the intersection between the transmitting and receiving stations in FIG. 3 is composed of a glass-walled showroom, etc. Carried out. In these cases, the effectiveness of the present invention could be verified in substantially the same manner as described above.

〔その他の変形例〕
本発明の実施形態は、上記の形態に限定されるものではなく、その他にも以下に例示される様な変形を行っても良い。この様な変形や応用によっても、本発明の作用に基づいて本発明の効果を得ることができる。
(変形例1)
例えば、上記の図1の復号処理装置100や図2の復号処理装置110の構成例では、所謂2×1システムの構成例を例示したが、2×mシステム(m>1)においても、上記と同様の作用・効果を得ることができる。
[Other variations]
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and other modifications as exemplified below may be made. Even with such modifications and applications, the effects of the present invention can be obtained based on the functions of the present invention.
(Modification 1)
For example, in the above-described configuration examples of the decoding processing device 100 in FIG. 1 and the decoding processing device 110 in FIG. 2, a configuration example of a so-called 2 × 1 system is illustrated, but the above-described example also in a 2 × m system (m> 1) The same actions and effects can be obtained.

実施例1のSTBC通信の復号処理装置100の制御ブロック図Control block diagram of decoding processing apparatus 100 for STBC communication according to the first embodiment 復号処理装置100の変形例である復号処理装置110の制御ブロック図Control block diagram of a decoding processing device 110 which is a modification of the decoding processing device 100 交差点モデルの空間的な構成を例示する平面図Plan view illustrating the spatial configuration of the intersection model 実施例1の効果を例示するグラフ(熱雑音付与時のBER)The graph which illustrates the effect of Example 1 (BER at the time of thermal noise grant) 実施例1の効果を例示するグラフ(熱雑音付与時のBER)The graph which illustrates the effect of Example 1 (BER at the time of thermal noise grant)

100 : 復号処理装置
101 : 受信信号判定部
102 : 伝搬路推定部
103 : STBCデコード部
104 : チャネル行列補正部
104a: 位相変動量算出部
104b: 補正演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Decoding processing apparatus 101: Received signal determination part 102: Propagation path estimation part 103: STBC decoding part 104: Channel matrix correction | amendment part 104a: Phase fluctuation amount calculation part 104b: Correction calculation part

Claims (2)

所定のトレーニング信号を受信して、送信局と受信局との間のマルチパスの各伝搬路のチャネル特性を表すチャネル行列Hを推定するチャネル推定手段と、前記チャネル推定手段によって推定された前記チャネル行列Hと受信された受信信号ベクトルrに基づいて時空間ブロック復号処理を行う復号手段とを有するSTBC通信方式の受信装置において、
前記トレーニング信号と、その受信信号とから、チャネル行列の初期値である初期チャネル行列を演算する初期チャネル行列演算手段と、
前記トレーニング信号を受信してから、次回のトレーニング信号を受信するまでの期間内において一定の演算周期で繰り返される補正タイミング毎に、前回の補正タイミングにおいて求められた前チャネル行列Hを用いて今回の補正タイミングにおいて受信された受信信号を復調して得られるシンボル判定後のシンボル信号sと、今回の補正タイミングにおいて受信された受信信号rとに基づいて、今回の補正タイミングにおける現チャネル行列は、前チャネル行列Hに対して行列の全ての成分について共通に位相のみが変化しているとして、前記前チャネル行列Hの各成分に共通の位相変動量φを求める位相変動量算出手段と、
前記位相変動量φに基づいて前記前チャネル行列Hを補正して、今回の補正タイミングにおける現チャネル行列H′を演算する現チャネル行列演算手段と、
前記トレーニング信号が受信される毎に、前記位相変動量算出手段において用いられる前記前チャネル行列Hを前記初期チャネル行列演算手段により演算された前記初期チャネル行列とし、前記補正タイミング毎に、現チャネル行列演算手段により演算された現チャネル行列H′を、次の補正タイミングにおける前記位相変動量算出手段において用いられる前記前チャネル行列Hとする制御手段と、
を有することを特徴とする受信装置。
Receiving a predetermined training signal, the multipath channel estimation means for estimating the channel matrix H representing the channel characteristics of each propagation path, the channel estimated by the channel estimation means between the transmitting station and the receiving station In a STBC communication system receiver having a matrix H and decoding means for performing space-time block decoding processing based on a received signal vector r received,
An initial channel matrix computing means for computing an initial channel matrix, which is an initial value of a channel matrix, from the training signal and the received signal;
This time using the previous channel matrix H obtained at the previous correction timing for each correction timing repeated at a constant calculation cycle within the period from the reception of the training signal to the reception of the next training signal . Based on the symbol signal s after symbol determination obtained by demodulating the received signal received at the correction timing and the received signal r received at the current correction timing, the current channel matrix at the current correction timing is Phase fluctuation amount calculating means for obtaining a phase fluctuation amount φ common to each component of the previous channel matrix H, assuming that only the phase is changed in common for all components of the matrix with respect to the channel matrix H;
Current channel matrix calculation means for correcting the previous channel matrix H based on the phase fluctuation amount φ and calculating the current channel matrix H ′ at the current correction timing;
Each time the training signal is received, the previous channel matrix H used in the phase fluctuation amount calculating means is the initial channel matrix calculated by the initial channel matrix calculating means, and the current channel matrix is calculated at each correction timing. Control means for setting the current channel matrix H ′ calculated by the calculation means to the previous channel matrix H used in the phase fluctuation amount calculation means at the next correction timing;
Receiving apparatus characterized by having a.
所定のトレーニング信号を受信して、送信局と受信局との間のマルチパスの各伝搬路のチャネル特性を表すチャネル行列Hを推定するチャネル推定手段と、前記チャネル推定手段によって推定された前記チャネル行列Hと受信された受信信号ベクトルrに基づいて時空間ブロック復号処理を行う復号手段とを有するSTBC通信方式の受信装置において、Channel estimation means for receiving a predetermined training signal and estimating a channel matrix H representing channel characteristics of each multipath propagation path between the transmission station and the reception station; and the channel estimated by the channel estimation means In a STBC communication system receiver having a matrix H and decoding means for performing space-time block decoding processing based on a received signal vector r received,
前記トレーニング信号と、その受信信号とから、チャネル行列の初期値である初期チャネル行列H(tFrom the training signal and the received signal, an initial channel matrix H (t 0 0 )を演算する初期チャネル行列演算手段と、) For calculating an initial channel matrix;
前記トレーニング信号を受信してから、次回のトレーニング信号を受信するまでの期間内において一定の演算周期で繰り返される補正タイミング毎に、前回の補正タイミングにおいて求められた前チャネル行列Hを用いて今回の補正タイミングにおいて受信された受信信号を復調して得られるシンボル判定後のシンボル信号sと、今回の補正タイミングにおいて受信された受信信号rとに基づいて、今回の補正タイミングにおける現チャネル行列は、前チャネル行列Hに対して行列の全ての成分について共通に位相のみが変化しているとして、前記前チャネル行列Hの各成分に共通の位相変動量φThis time using the previous channel matrix H obtained at the previous correction timing for each correction timing repeated at a constant calculation cycle within the period from the reception of the training signal to the reception of the next training signal. Based on the symbol signal s after symbol determination obtained by demodulating the received signal received at the correction timing and the received signal r received at the current correction timing, the current channel matrix at the current correction timing is Assuming that only the phase is changed in common for all the components of the matrix with respect to the channel matrix H, the phase fluctuation amount φ common to each component of the previous channel matrix H 0 0 を求める位相変動量算出手段と、A phase fluctuation amount calculating means for obtaining
初期チャネル行列H(tInitial channel matrix H (t 0 0 )に対する今回の補正タイミングにおける位相変位Φ(k)を、Φ(k)=(1−γ)Φ(k−1)+γφ), The phase displacement Φ (k) at the current correction timing is expressed as Φ (k) = (1−γ) Φ (k−1) + γφ. 0 0 (k)、ただし、0<γ<1、kは補正タイミングを表す番号、により求める位相変位演算手段と、(K), where 0 <γ <1, k is a number representing the correction timing,
前記位相変位演算手段により求められた前記位相変位Φ(k)と、初期チャネル行列H(tThe phase displacement Φ (k) obtained by the phase displacement calculating means and the initial channel matrix H (t 0 0 )とから、今回の補正タイミングにおける現チャネル行列H′を演算する現チャネル行列演算手段と、) To calculate the current channel matrix H ′ at the current correction timing,
前記トレーニング信号が受信される毎に、前記位相変動量算出手段において用いられる前記前チャネル行列Hを前記初期チャネル行列演算手段により演算された前記初期チャネル行列とし、前記補正タイミング毎に、現チャネル行列演算手段により演算された現チャネル行列H′を、次の補正タイミングにおける前記位相変動量算出手段において用いられる前記前チャネル行列Hとする制御手段と、Each time the training signal is received, the previous channel matrix H used in the phase fluctuation amount calculating means is the initial channel matrix calculated by the initial channel matrix calculating means, and the current channel matrix is calculated at each correction timing. Control means for setting the current channel matrix H ′ calculated by the calculation means to the previous channel matrix H used in the phase fluctuation amount calculation means at the next correction timing;
を有することを特徴とする受信装置。A receiving apparatus comprising:
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