特許 6395639 シングルキャリア信号における狭帯域干渉をキャンセルするための方法および装置ならびにコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6395639

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】シングルキャリア信号における狭帯域干渉をキャンセルするための方法および装置ならびにコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/26 20060101AFI20180913BHJP

   H04B 1/10 20060101ALI20180913BHJP

   H04B 7/005 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   H04L27/26 412

   H04B1/10 L

   H04B7/005

【請求項の数】10

【外国語出願】

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-34997(P2015-34997)

(22)【出願日】2015年2月25日

(65)【公開番号】特開2015-198448(P2015-198448A)

(43)【公開日】2015年11月9日

【審査請求日】2017年10月16日

(31)【優先権主張番号】14162742.2

(32)【優先日】2014年3月31日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】503163527

【氏名又は名称】ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ

【氏名又は名称原語表記】ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｒ＆Ｄ ＣＥＮＴＲＥ ＥＵＲＯＰＥ Ｂ．Ｖ．

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100122437

【弁理士】

【氏名又は名称】大宅 一宏

(74)【代理人】

【識別番号】100147566

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100161171

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 潤一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100161115

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 智史

(74)【代理人】

【識別番号】100166235

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 一郎

(72)【発明者】

【氏名】ダミアン・カステラン

【審査官】 吉江 一明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１１８９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２４６４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７４２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−８７７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４７９４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

Ｈ０４Ｂ １／１０

Ｈ０４Ｂ ７／００５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シングルキャリア信号における狭帯域干渉をキャンセルする方法であって、
前記方法は、受信機によって実行されるステップとして、
‐シングルキャリア信号を受信するとともに、前記シングルキャリア信号を受信シンボルに変換するステップと、
‐前記受信シンボルを、時間領域から周波数領域に変換し、周波数領域における受信シンボルにするステップと、
‐前記周波数領域における受信シンボルに基づき、閾値を決定するステップと、
‐決定された前記閾値において前記周波数領域における受信シンボルの振幅を丸めるステップと、
‐丸められた前記周波数領域における受信シンボルに基づき、チャネル推定を実行するステップと
を備えることを特徴とする、方法。

【請求項2】

さらなるステップとして、
‐周波数領域における受信シンボルの周波数依存受信電力を推定するステップと、
‐推定された前記周波数依存受信電力から、適応的信号および熱雑音電力を反復的に決定するステップと、
‐最後の反復において決定された前記適応的信号および熱雑音電力から、前記周波数領域における受信シンボルを丸める閾値を決定するステップと
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

反復的に決定される前記適応的信号および熱雑音電力は、
‐前記周波数領域における受信シンボルの全受信電力の第１の平均処理を実行することと、
‐第１の反復において、前記平均全受信電力に基づき、閾値を決定することと、
‐前記第１の反復において決定された前記閾値よりも大きい前記周波数領域における受信シンボルの電力をすべて丸めることと、
‐丸められた前記電力の第２の平均処理を実行することと、
‐補正係数によって前記第２の平均を補正することと、
‐後続の反復において、補正された前記平均に基づき、後続の適応的閾値を決定することと、
‐前記後続の適応的閾値よりも大きい電力をすべて丸めることと、
‐丸められた前記電力および丸められていない前記電力の第３の平均処理を実行することと、
‐補正係数によって前記第３の平均を補正することと、
前記適応的閾値決定、前記丸め、前記第３の平均処理および前記補正を所定回数実行することと
によって決定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記補正係数は、前記電力が丸められた前記シンボルは複素ガウス法則に従うと想定して計算されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記係数はルックアップテーブルを用いて決定されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記シングルキャリア信号は、シングルキャリア直交周波数分割多重変調信号であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記方法は、さらに、
‐時間領域から周波数領域に変換され周波数領域における受信シンボルになった受信シンボルに基づき、または、
丸められた前記周波数領域における受信シンボルに基づき、
周波数依存雑音および干渉電力推定を実行するステップ
を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記方法は、さらなるステップとして、
前記チャネル推定に基づき、丸められた前記周波数領域における受信シンボルに基づき、かつ、前記周波数依存雑音および干渉電力推定に基づき、最小平均二乗誤差等化を実行するステップ
を備えることを特徴とする、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

シングルキャリア信号における狭帯域干渉をキャンセルする装置であって、
前記装置は受信機に含まれ、
前記装置は、
‐シングルキャリア信号を受信するとともに、前記シングルキャリア信号を受信シンボルに変換する手段と、
‐前記受信シンボルを、時間領域から周波数領域に変換し、周波数領域における受信シンボルにする手段と、
‐前記周波数領域における受信シンボルに基づき、閾値を決定する手段と、
‐決定された前記閾値において前記周波数領域における受信シンボルの振幅を丸める手段と、
‐丸められた前記周波数領域における受信シンボルに基づき、チャネル推定を実行する手段と
を備えることを特徴とする、装置。

【請求項10】

プログラム可能な装置に直接ロード可能とすることができるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムがプログラム可能な装置において実行される時に、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法の各ステップを実施するためのコード部分又は命令を含む、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して、受信シンボルを表すシングルキャリア信号における狭帯域干渉をキャンセルするための方法および装置に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明は、復調が周波数領域において実装されるシングルキャリア変調（Single Carrier modulation）に基づく通信システムにおいて、狭帯域干渉源(narrow band interferer)をキャンセルすることに関する。

【0003】

例示として、かつ非限定的な態様で、本発明は、シングルキャリア直交周波数分割多重変調方式（ＳＣ−ＯＦＤＭ）に適用可能である。

【0004】

ＳＣ−ＯＦＤＭは、ＯＦＤＭタイプの多重化を伴うがシングルキャリアのようなエンベロープを有する変調方式である。これは時間領域においても周波数領域においても実装可能である。後者の場合には、ＤＦＴ拡散ＯＦＤＭまたはＳＣ−ＦＤＥ（シングルキャリア周波数領域等化）またはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア周波数分割多元接続）とも呼ばれる。周波数領域の実装が（とくに受信機において）一般に好まれる。

【0005】

本発明は、周波数領域において等化が実行される場合には、シングルキャリア時分割多重（ＳＣ−ＴＤＭ）にも適用可能である。

【0006】

本発明は、無線セルラ通信ネットワーク（３ＧＰＰ／ＬＴＥアップリンク伝送のようなもの）またはブロードキャスティングシステム（デジタルビデオブロードキャスティング次世代ハンドヘルド（Digital Video Broadcasting Next Generation Handheld）（ＤＶＢ−ＮＧＨ）システムおよび衛星通信システムのようなもの）への適用を見出す。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、シングルキャリア信号における少なくとも１つの狭帯域干渉をキャンセルできるようにする方法および装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的のために、本発明は、
シングルキャリア信号における狭帯域干渉をキャンセルする方法であって、
前記方法は、受信機によって実行されるステップとして、
‐シングルキャリア信号を受信するとともに、前記シングルキャリア信号を受信シンボルに変換するステップと、
‐前記受信シンボルを、時間領域から周波数領域に変換し、周波数領域における受信シンボルにするステップと、
‐前記周波数領域における受信シンボルに基づき、閾値を決定するステップと、
‐決定された前記閾値において前記周波数領域における受信シンボルの振幅を丸めるステップと、
‐丸められた前記周波数領域における受信シンボルに基づき、チャネル推定を実行するステップと
を備えることを特徴とする、方法に関する。

【0009】

また、本発明は、
シングルキャリア信号における狭帯域干渉をキャンセルする装置であって、
前記装置は受信機に含まれ、
前記装置は、
‐シングルキャリア信号を受信するとともに、前記シングルキャリア信号を受信シンボルに変換する手段と、
‐前記受信シンボルを、時間領域から周波数領域に変換し、周波数領域における受信シンボルにする手段と、
‐前記周波数領域における受信シンボルに基づき、閾値を決定する手段と、
‐決定された前記閾値において前記周波数領域における受信シンボルの振幅を丸める手段と、
‐丸められた前記周波数領域における受信シンボルに基づき、チャネル推定を実行する手段と
を備えることを特徴とする、装置にも関する。

【0010】

このように、データおよび／またはパイロットシンボルを表す受信シンボルにおける干渉の量は低減され、チャネル推定は改善され、受信機の全体的な性能が向上する。

【0011】

特定の特徴によれば、受信機は、
‐周波数領域における受信シンボルの周波数依存受信電力を推定し、
‐推定された前記周波数依存受信電力から、適応的信号および熱雑音電力を反復的に決定し、
‐最後の反復において決定された前記適応的信号および熱雑音電力から、前記周波数領域における受信シンボルを丸める閾値を決定する。

【0012】

このように、閾値は、干渉電力を排除した信号および熱雑音電力の推定から決定される。閾値は干渉電力とは独立に決定され、これによって、信号そのものを劣化させることなく、効率的な方法で干渉を丸めることが保証される。

【0013】

特定の特徴によれば、
反復的に決定される前記適応的信号および熱雑音電力は、
‐前記周波数領域における受信シンボルの全受信電力の第１の平均処理を実行することと、
‐第１の反復において、前記平均全受信電力に基づき、閾値を決定することと、
‐前記第１の反復において決定された前記閾値よりも大きい前記周波数領域における受信シンボルの電力をすべて丸めることと、
‐丸められた前記電力の第２の平均処理を実行することと、
‐補正係数によって前記第２の平均を補正することと、
‐後続の反復において、補正された前記平均に基づき、後続の適応的閾値を決定することと、
‐前記後続の適応的閾値よりも大きい電力をすべて丸めることと、
‐丸められた前記電力の第３の平均処理を実行することと、
‐補正係数によって前記第３の平均を補正することと、
前記適応的閾値決定、前記丸め、前記第３の平均処理および前記補正を所定回数実行することと
によって決定される。

【0014】

このように、干渉電力を排除した信号および雑音レベル電力は単純に決定され、補正係数は、雑音が存在しない時でも信号および雑音レベル電力が過小評価されないことを保証し、周波数領域における受信シンボルに適用される閾値の適切な計算を保証する。

【0015】

特定の特徴によれば、各反復において、補正係数は、前記電力が丸められた前記シンボルは複素ガウス法則に従うと想定して計算される。

【0016】

このように、各反復において、丸めに起因する電力損失は、干渉が存在しない場合に補正係数によって補償される。

【0017】

特定の特徴によれば、前記係数はルックアップテーブルを用いて決定される。

【0018】

このように、補正係数は、追加の計算なしで容易に決定される。

【0019】

特定の特徴によれば、前記シングルキャリア信号は、シングルキャリア直交周波数分割多重変調信号である。

【0020】

このように、専用のヘッダまたはプレフィクスにより、周波数領域における復調の実施が容易になる。

【0021】

特定の特徴によれば、受信機は、
時間領域から周波数領域に変換され周波数領域における受信シンボルになった受信シンボルに基づき、または、
丸められた前記周波数領域における受信シンボルに基づき、
周波数依存雑音および干渉電力推定を実行する。

【0022】

このように、等化性能が向上する。

【0023】

特定の特徴によれば、受信機は、前記チャネル推定に基づき、丸められた前記周波数領域における受信シンボルに基づき、かつ、前記周波数依存雑音および干渉電力推定に基づき、最小平均二乗誤差等化を実行する。

【0024】

このように、最小二乗誤差基準に従って等化が最適となり、全体の性能が向上する。

【0025】

さらに別の様態によれば、本発明は、プログラム可能な装置に直接ロード可能とすることができるコンピュータプログラムであって、コンピュータプログラムがプログラム可能な装置において実行される時に、本発明に係る方法における各ステップを実施するためのコード部分又は命令を含むコンピュータプログラムに関する。

【0026】

コンピュータプログラムに関連する特徴および利点は、対応する上述の本発明に係る方法および装置に関してすでに説明したものと同一であるので、それらはここでは繰り返さない。

【0027】

本発明の特徴は、添付図面を参照して作成された以下の実施形態例の説明を読むことからより明確に現れるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明が実施される無線リンクを表す図である。

【図2】本発明が実施される受信機のアーキテクチャを表す図である。

【図3】受信機の無線インタフェースの構成要素のブロック図である。

【図4】狭帯域干渉を伴う受信信号の例を表す図である。

【図5】本発明による適応的閾値決定および丸めモジュールの構成要素のブロック図である。

【図6】本発明により、宛先によって実行されるアルゴリズムの例を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

図１は、本発明が実施される無線リンクを表す。

【0030】

本発明は、発信源Ｓｒｃによって転送された信号が少なくとも１つの受信機Ｒｅｃに転送される例において開示される。

【0031】

図１には簡明のためただ１つの受信機Ｒｅｃのみが示されているが、より重要な数の受信機Ｒｅｃによって信号を受信することも可能である。

【0032】

受信機Ｒｅｃは、ビデオ信号のようなデータが転送される宛先となる固定端末または移動端末に含まれてもよい。

【0033】

データ（および、場合によっては、発信源と１つの受信機との間の無線リンクの推定を可能にする情報）は、シングルキャリア変調を用いて転送される。

【0034】

本発明によれば、受信機Ｒｅｃは、
‐受信シンボルを、時間領域から周波数領域に変換し、周波数領域における受信シンボルにし、
‐周波数領域における受信シンボルに基づき、閾値を決定し、
‐決定された閾値において、周波数領域における受信シンボルの振幅を丸め、
‐丸められた周波数領域における受信シンボルに基づき、チャネル推定を実行する。

【0035】

図２は、本発明が実施される受信機のアーキテクチャを表す図である。

【0036】

受信機Ｒｅｃは、たとえば、バス２０１によって互いに接続される構成要素と、図６に開示されるプログラムによって制御されるプロセッサ２００とに基づくアーキテクチャを有する。

【0037】

受信機Ｒｅｃは、専用の集積回路に基づくアーキテクチャを有してもよいということに留意すべきである。

【0038】

バス２０１は、プロセッサ２００を、読み出し専用メモリＲＯＭ２０２に、ランダムアクセスメモリ２０３に、および無線インタフェース２０５にリンクする。

【0039】

メモリ２０３は、変数を収容することを意図するレジスタと、図６に開示されるアルゴリズムに関するプログラムの命令とを含む。

【0040】

プロセッサ２００は、無線インタフェース２０５の動作を制御する。

【0041】

読み出し専用メモリ２０２は、図６に開示されるアルゴリズムに関するプログラムの命令を含み、これらは、受信機Ｒｅｃの電源が投入された時に、ランダムアクセスメモリ２０３へと転送される。

【0042】

図６に関連して以下に記載されるアルゴリズムの、任意のステップおよびすべてのステップは、プログラム可能な計算機（ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）またはマイクロコントローラ等）による命令の組またはプログラムの実行によるソフトウェアにおいて実装されてもよい。または、そうでなければ、機械または専用の構成要素（ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定アプリケーション向け集積回路）等）によるハードウェアにおいて実装されてもよい。

【0043】

言い換えると、受信機Ｒｅｃは回路（または回路を含む装置）を含み、この回路が、図６に関連して以下に記載されるアルゴリズムの各ステップを受信機Ｒｅｃに実行させる。

【0044】

図６に関連して以下に記載されるアルゴリズムの各ステップを受信機Ｒｅｃに実行させる回路を含むそのような装置は、受信機Ｒｅｃに接続可能な外部の装置であってもよい。

【0045】

無線インタフェース２０５は、図３に開示される構成要素を備える。

【0046】

図３は、受信機の無線インタフェースの構成要素のブロック図を開示する。

【0047】

無線インタフェース２０５は、同期モジュール３０１を備える。同期モジュール３０１は、受信シンボルに対して無線インタフェース２０５のＤＦＴモジュール３００を同期させる役割を担う。

【0048】

ＤＦＴモジュール３００は、受信シンボルを、時間領域から周波数領域に変換し、周波数領域における受信シンボルｙ_ｋにする。ただしｋはサブキャリアのインデックスを表す。受信シンボルは、受信されたシングルキャリア信号を受信シンボルに変換することにより取得される。

【0049】

周波数領域における受信シンボルは、
ｙ_ｋ＝ｈ_ｋｘ_ｋ＋ν_ｋ
によって表されてもよい。ただし、ｈ_ｋはインデックスｋのキャリアに対するチャネル応答であり、ν_ｋは同じ周波数における加法的雑音である。項ν_ｋは加法的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）雑音の加算であり、たとえば熱雑音および狭帯域干渉源である。狭帯域干渉源のために、ν_ｋの分散は周波数に依存し、σ_ｋ^２によって表される。

【0050】

周波数領域における受信シンボルは、周波数依存雑音および干渉電力推定モジュール３０３に提供されてもよく、また、本発明によって、適応的閾値決定および丸め(truncation)モジュール３０５に提供されてもよい。

【0051】

適応的閾値は、受信シンボル（データまたはパイロットシンボル）における狭帯域干渉の量を低減し、チャネル推定と等化後の推定データの正確さとを改善する。このように、それは受信の全体的な性能を改善する。

【0052】

適応的閾値決定および丸めモジュール３０５の出力は、等化モジュールに提供される。たとえば、等化モジュールは最小平均二乗誤差（Minimum Mean Square Error）等化モジュール３０６である。最小平均二乗誤差等化モジュール３０６は周波数領域において等化し、次式によって表されるサンプルを提供する。

【0053】

【数1】

【0054】

ｈ_ｋ^＊はキャリアｋに対する推定チャネルの共役を表す。

【0055】

σ_ｋ^２は、加法的雑音分散の推定値の平均値によって、または所定値によって置き換えられてもよいということに留意すべきである。

【0056】

適応的閾値決定および丸めモジュール３０５の出力は、雑音および干渉電力推定モジュール３０３に提供されてもよい。適応的閾値決定および丸めモジュール３０５は、本発明によって適応的閾値を決定し、この適応的閾値よりも大きい信号を本発明によって丸める(truncate)。

【0057】

本発明によれば、周波数領域における受信シンボルは、次式に従って丸められる。

【0058】

【数2】

【0059】

ただしｉは、上述の両式において「−１」の平方根であり、Ｔ_ｄは本発明によってデータを丸めるために決定された閾値であり、ρ_ｋはキャリアｋにおける受信シンボルの周波数依存受信振幅であり、φ_ｋはキャリアｋにおける受信シンボルの位相である。

【0060】

周波数依存雑音および干渉電力推定モジュール３０３の出力σ_ｋ^２は、等化モジュール３０６に提供される。

【0061】

雑音および干渉電力推定モジュール３０３は、たとえば欧州特許出願第ＥＰ０７００５３８１号明細書に開示されるものである。

【0062】

適応的閾値決定および丸めモジュール３０５の出力は、チャネル推定モジュール３０２に提供される。チャネル推定モジュール３０２は、適応的閾値決定および丸めモジュール３０５によって処理されるキャリアに対するチャネル応答を推定する。チャネル推定モジュール３０２の出力は、等化モジュール３０６に提供される。

【0063】

チャネル推定は、例示的かつ非限定的に、パイロットシンボルに対するものである。

【0064】

適応的閾値決定および丸めモジュール３０５の出力は、等化モジュール３０６に提供される。

【0065】

等化モジュール３０６の出力は、ＩＤＦＴモジュール３０７に提供される。ＩＤＦＴモジュール３０７は、ＤＦＴモジュール３００とは異なるサイズを有してもよい。

【0066】

古典的な最小平均二乗誤差等化処理は、チャネルの完全な知識を想定する。しかしながら、チャネル推定処理は干渉源に敏感である。干渉源電力は信号電力よりはるかに大きくなり得るということに留意しなければならない。

【0067】

干渉源の例は、図４を参照して与えられる。

【0068】

図４は、狭帯域干渉を伴う受信信号の例を表す。

【0069】

狭帯域干渉を伴う受信信号は周波数領域において表される。すなわち、一度、ＤＦＴモジュール３００が受信シンボルを時間領域から周波数領域に変換する。

【0070】

水平軸は周波数を表し、垂直軸は各周波数帯において受信された信号の電力を表す。

【0071】

干渉電力４３は、信号および熱雑音電力４５よりもはるかに大きい場合がある。干渉源４１が純粋な正弦波であれば、−１０ｄＢの信号対干渉電力比Ｃ／Ｉ（すなわち、信号の１０倍強力である干渉源）をもって良好な受信が得られる。

【0072】

本発明は、信号および熱雑音４０を可能な限り変更せずに、干渉源４１を可能な限り丸めることを目的とするので、干渉源が存在しない場合には、劣化が観測されるべきではない。

【0073】

受信機が受信電力Ｐｔ（４３と表す）に従って閾値をセットアップする場合には、閾値４２は信号および雑音電力４５よりはるかに高くなるであろうから、干渉電力が大きければ閾値４２はかなり非効率的である。

【0074】

信号および熱雑音電力４５（Ｐｓと呼ばれる）が既知であれば、約Ｐｓ＋４ｄＢの閾値Ｔ_ｄ（４４と表される）が良好な性能を与える。受信機Ｒｅｃが全電力Ｐｔのみを知っている場合には、干渉源が存在しない場合に信号を劣化させることを確実に回避するために、受信機Ｒｅｃは約Ｔ’＝Ｐｔ＋４ｄＢの閾値（４２と表す）を用いなければならない。干渉源が高い場合には、ＰｔはＰｓよりはるかに大きく、閾値Ｔ’４２は最適な閾値Ｔ４４よりもはるかに大きい。

【0075】

したがって、本発明は、閾値を定義する前にＰｓを推定する。

【0076】

この推定は、周波数依存受信電力ｐ_ｋに基づく。

【0077】

周波数依存受信電力ｐ_ｋを推定するために、本発明はブロックベースで（すなわち、
ｐ_ｋ＝｜ｙ_ｋ｜^２
を用いて）実施されてもよい。

【0078】

本発明は、平均ベースで（たとえば、｜ｙ_ｋ｜^２の（時間的に）連続する値の間にフィルタを適用することによって）実施されてもよい：

【0079】

【数3】

【0080】

ただしｊは時間ブロックインデックスである。ブロックは、ブロック復調（ＤＦＴ、周波数領域における処理、ＩＤＦＴのようなもの）が適用されるサンプルの集合である。

【0081】

ａ_ｊ値は、平滑化時間フィルタの係数である。

【0082】

ｐ_ｋ値を知っているので、Ｐ_ｓの推定は、以下の原理に基づく：「信号および熱雑音は、周波数領域においてガウス状の統計を有し、一方で、干渉源は『ピーク』であり、したがって閾値に対してはるかに敏感である」。

【0083】

推定は、以下のように反復的に実行されてもよい。

【0084】

信号および熱雑音電力Ｐ_ｓの第１の推定は、全受信電力Ｐ_ｔ：

【0085】

【数4】

【0086】

に等しい。

【0087】

ただし、ＭはＩＤＦＴ３０７によって実行されるＩＤＦＴのサイズである。

【0088】

その後、電力ｐ_ｋは、現在の電力推定に関してセットアップされた閾値Ｔに従って丸められる。たとえば最初の反復についてＴ＝Ｐ_０＋３ｄＢ＝２Ｐ_０であり、その後にはＴ＝Ｐ_ｉ＋３ｄＢ＝２Ｐ_ｉである。

【0089】

ｐ_ｋ≧Ｔである場合にはｐ_ｋ＝Ｔであり、ｐ_ｋ＜Ｔである場合にはｐ_ｋ＝ｐ_ｋである。

【0090】

丸めと、丸められた電力の平均との後、平均に補正係数が適用される。この補正は、電力が丸められたシンボルは複素ガウス法則(complex Gaussian law)に従うと想定している。

【0091】

補正後の値は、新たな電力推定（ｉ番目の反復についてＰ_ｉ）に対応する。

【0092】

上述の推定の例は、図５を参照して与えられる。

【0093】

図５は、本発明による適応的閾値決定および丸めモジュールの構成要素のブロック図を開示する。

【0094】

適応的閾値決定および丸めモジュール３０５は、周波数依存受信電力ｐ_ｋを決定する周波数依存受信電力モジュール５０８を備える。

【0095】

本発明はブロックベースで、すなわち
ｐ_ｋ＝｜ｙ_ｋ｜^２
を用いることによって実施されてもよい。

【0096】

適応的閾値決定および丸めモジュール３０５は、適応的信号および熱雑音電力決定モジュール５１０を備える。

【0097】

適応的信号および熱雑音電力モジュール５１０は、平均処理モジュール５０３を備える。平均処理モジュール５０３は、Ｐ_０を計算するために全受信電力Ｐ_ｔを平均する。ただし

【0098】

【数5】

【0099】

である。

【0100】

電力Ｐ_０はスイッチ５０４に提供される。スイッチ５０４は、最初の反復では電力Ｐ_０を提供し、最初の反復が実行されると、電力Ｐ_ｉを提供する。ただしｉは１からＩ−１までであり、Ｉは適応的信号および熱雑音電力決定モジュール５１０が実行する反復の総数である。閾値計算モジュール５０５は、第１の閾値（たとえばＴ_０＝２Ｐ_０に等しい）を決定し、後続の反復において、閾値Ｔ_ｉ＝２Ｐ_ｉを決定する。

【0101】

閾値Ｔ_０（および後続の反復ではＴ_ｉ）は、閾値適用モジュール５００に提供される。閾値適用モジュール５００は、閾値Ｔ_０（および後続の反復ではＴ_ｉ）よりも大きい信号電力を、すべて次のように丸める。
ｐ_ｋ＞Ｔ_ｉならばｐ_ｋ＝Ｔ_ｉである。
そうでなければｐ_ｋの値は変更されない。

【0102】

電力値は、平均処理モジュール５０１に提供される。平均処理モジュール５０１は、閾値適用モジュール５００によって提供された電力値を平均する。

【0103】

平均処理モジュール５０１によって提供される平均値は、その後、補正モジュール５０２に提供される。補正モジュール５０２は、補正係数δ_ｉを決定し適用する。

【0104】

補正係数δ_０（および後続の反復ではδ_ｉ）は、閾値Ｔ_０およびＴ_ｉに対する少なくとも１つの電力の丸めによって発生した電力損失を補償するために適用される。

【0105】

補正係数の計算は、電力が丸められた信号は複素ガウシアンであると想定する。

【0106】

ｉが０からＩ−１までのｉ番目の反復について、補正係数δ_ｉは次のように決定される。

【0107】

信号が電力Ｐ_ｉの複素ガウシアンである場合には、その電力は指数関数の確率法則に従い、

【0108】

【数6】

【0109】

である。ただし、パラメータ

【数7】

【0110】

を伴う。

【0111】

このような信号の電力に閾値Ｔ_ｉが適用される場合には、平均電力は減少し、平均出力電力Ｐ_ＡＶｉは、

【0112】

【数8】

【0113】

に等しい。

【0114】

したがって、

【0115】

【数9】

【0116】

Ｐ_ｉに対して、これは

【0117】

【数10】

【0118】

と表せる。

【0119】

乗法的な補正項は、

【0120】

【数11】

【0121】

に等しい。

【0122】

Ｐ_ＡＶｉおよびＴ_ｉが既知であるので、Ｐ_ｉは、方程式

【0123】

【数12】

【0124】

を（たとえば不動点定理を適用することにより）解くことによって導出される。

【0125】

本発明の好適な実現モードによれば、Ｐ_ＡＶｉおよびＴ_ｉからδ_ｉを、または直接的にＰ_ｉを計算するためにルックアップテーブルが用いられる。この実現モードでは、上述の各式はルックアップテーブルに代入するために用いられる。

【0126】

補正された信号電力は、スイッチングモジュール５０４に提供される。スイッチングモジュール５０４は、これを、Ｐ_０の代わりに閾値計算モジュール５０５に提供する。

【0127】

たとえば、反復の回数は３〜５に等しくしてもよい。

【0128】

最後の反復において、電力Ｐ_ｓは、最後の反復において決定された電力Ｐ_ｉに等しく、閾値Ｔ_ｄは、たとえば、閾値計算モジュール５０６によって最後の反復において決定された電力Ｐ_ｓに４ｄＢを加えたものに等しく決定される。

【0129】

閾値Ｔ_ｄは、データ丸めモジュール５０７に提供される。データ丸めモジュール５０７は、以下の規則に従い、周波数領域における受信シンボルの振幅を丸める。

【0130】

【数13】

【0131】

ただしｉは、上述の両式において「−１」の平方根である。

【0132】

データ丸めモジュール５０７によって処理された受信シンボルは、その後チャネル推定モジュール３０２および等化モジュール３０６に提供される。

【0133】

図６は、本発明により、宛先によって実行されるアルゴリズムの例である。

【0134】

本アルゴリズムは、より正確には、受信機Ｒｅｃのプロセッサ２００によって実行される。

【0135】

ステップＳ６００において、プロセッサ２００は、ＤＦＴモジュール３００を受信シンボルに対して同期させるよう、同期モジュール３０１に命令する。受信シンボルは、受信したシングルキャリア信号を受信シンボルに変換することによって取得される。

【0136】

次のステップＳ６０１において、プロセッサ２００は、受信シンボルを時間領域から周波数領域に変換し、周波数領域における受信シンボルｙ_ｋにするよう、ＤＦＴモジュール３００に命令する。ただしｋはサブキャリアのインデックスを表す。

【0137】

周波数領域における受信シンボルは、
ｙ_ｋ＝ｈ_ｋｘ_ｋ＋ν_ｋ
によって表されてもよい。

【0138】

次のステップＳ６０２において、周波数領域における受信シンボルは適応的閾値決定および丸めモジュール３０５に（より正確には周波数依存受信電力モジュール５０８に）提供される。周波数依存受信電力モジュール５０８は、周波数依存受信電力ｐ_ｋを決定する。本発明はブロックベースで（すなわち、
ｐ_ｋ＝｜ｙ_ｋ｜^２
を用いて）実施されてもよい。

【0139】

次のステップＳ６０３において、決定された電力は、適応的信号および熱雑音電力決定モジュール５１０に提供される。適応的信号および熱雑音電力決定モジュール５１０は、信号および熱雑音電力Ｐ_ｓの推定値を提供するために、図５を参照して開示されるように適応的信号および熱雑音電力決定を実行する。

【0140】

次のステップＳ６０４において、閾値Ｔ_ｄは、たとえば信号および熱雑音電力Ｐ_ｓに４ｄＢを加えたものに等しく決定される。その後、閾値Ｔ_ｄは、以下の式に従い、周波数領域における受信シンボルの振幅を丸めるために用いられる。

【0141】

【数14】

【0142】

ただしｉは、上述の両式において「−１」の平方根である。

【0143】

次のステップＳ６０６において、丸められた受信シンボルは、チャネル推定モジュール３０２に提供される。チャネル推定モジュール３０２はチャネル推定を実行する。

【0144】

ステップＳ６０５において、プロセッサ２００は、周波数依存雑音および干渉電力σ_ｋ^２を推定するよう、雑音および干渉電力推定モジュール３０３に命令する。

【0145】

雑音および干渉電力推定モジュール３０３は、周波数依存雑音および干渉電力推定を実行するために、周波数領域における受信シンボルを（または、一変形例では、丸められた受信シンボルを）用いる。

【0146】

次のステップＳ６０７において、プロセッサ２００は、等化を命令する。等化は、ステップＳ６０６において提供されたチャネル推定（場合によっては、ステップＳ６０５において提供された周波数依存雑音および干渉電力推定値、ならびに、ステップＳ６０４において出力されたシンボル）を用いて実行される。

【0147】

等化は、周波数領域において等化する。たとえば等化はＭＭＳＥ等化であり、次式で表されるサンプルを提供する。

【0148】

【数15】

【0149】

次のステップＳ６０８において、等化ステップＳ６０７において提供されたサンプルに対してＩＤＦＴ変換が実行される。

【0150】

当然ながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述の本発明の各実施形態に多数の変更を加えることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】