[发明专利]接收装置、接收方法、程序和无线通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及接收装置、接收方法、程序和无线通信系统。

背景技术

被称为MIMO(多输入多输出)通信的通信方案现今在实际使用了，该方案通过利用空分多路复用(space division multiplexing)改进了在通信频带上的频率使用的效率。在MIMO通信中，在发射装置和接收装置中的每一个上安装多个天线，且通过将在各个天线之间的传输路径当做彼此独立的虚拟通信信道(MIMO信道)，而通过使用扩大了的传输容量执行通信。

在在发射装置上安装M个发射天线并在接收装置上安装N个接收天线的情况下，例如，虚拟MIMO信道的数目是M×N。M×N个MIMO信道的特性典型地被表示为具有M个行和N个列的M×N信道矩阵。在MIMO通信中，接收装置通过使用从发射装置发送的已知信号(例如，前同步信号等)来估计M×N信道矩阵，并根据估计结果从接收信号重构传输信号。

例如，在日本未审查专利公开No.2005-184730中公开了执行MIMO通信的无线通信系统。在日本未审查专利公开No.2005-184730中，提出了当通过使用信道矩阵的奇异值分解(singular value decomposition)来改进MIMO通信的传输效率时，消除从接收装置到发射装置的连续反馈的需要的无线通信系统。

发明内容

但是，在无线LAN(局域网)的分组格式中，例如，用于信道矩阵的估计的已知信号被置于分组的头部(head)。因此，在通过使用已知信号估计信道矩阵之后，如果分组长度长，那么信道特性由于衰减而随时间变化，这有时引起接收信号的质量的显著退化。另外，即使利用通过使用在数据码元中包含的导频音(pilot tone)跟随(follow)信道特性的变化的努力，如果分组长度长，也难以跟随该特性。

为了允许信道矩阵自适应地跟随由于衰减造成的特性的变化，存在例如通过使用LMS(最小均方)算法，而根据以下表达式(1)从预先估计的信道矩阵H_old计算新的信道矩阵H_new的技术。在表达式(1)中，Y表示接收信号，X’表示解码接收信号Y的结果，X’^h表示解码结果X’的复共轭转置矩阵(complex conjugate transposed matrix)，且μ表示遗忘因子(forgetting factor)。

[数学表达式1]

H_new＝H_old+μ·(Y-H_old·X′)·X′^h，0＜μ≤1.0    (1)

虽然信道矩阵H的每个元素是易于几乎独立地受到衰减变化的矢量(vector quantity)，但即使可以正确地估计X’，也不能精确地估计信道矩阵的每个元素的时间变化。具体地，可应用于实际MIMO信道的最优遗忘因子μ的值经验上是小值(大约μ＝0.125)，而且表达式(1)的收敛很慢，因此其难以立即响应于信道特性的变化。另外，例如，通过迄今为止使用的技术，不能校正在使用前同步信号校正频率误差之后残存的残余频率偏移分量。

考虑到上述，需要提供已经改进了与MIMO信道的信道特性的时间变化(temporal variation)的自适应性、的新颖的和改进的接收装置、接收方法、程序和无线通信系统。

根据本发明的实施例，提供了接收装置，包括：无线电接收单元，通过多个接收天线接收从多个发射天线发送的无线电信号并输出作为数字信号的接收信号；频率控制单元，检测在接收信号中包含的频率误差并校正该频率误差；信道估计单元，估计其每个元素对应于每个发射天线和每个接收天线的相应对的信道矩阵；均衡单元，通过使用由信道估计单元估计的信道矩阵来补偿接收信号；解调和解码单元，解调和解码由均衡单元所均衡的接收信号；和误差估计单元，基于信道矩阵、接收信号以及解调和解码单元的解码结果或均衡单元的均衡结果，来估计指示每个信道的特性的时间变化的信道变化分量和残存在接收信号中的相位误差分量。

误差估计单元可以通过使用多个接收码元创建用于计算信道变化分量和相位误差分量的在接收信号和解码结果或均衡结果之间的足够数目的关系表达式，并求解所创建的关系表达式来计算信道变化分量和相位误差分量。

误差估计单元可以通过使用信道矩阵、接收信号和解码结果或均衡结果来根据递归最小二乘算法或最小均方算法计算信道变化分量和相位误差分量。

误差估计单元可以输出对于多个时间所计算的信道变化分量和相位误差分量的加权平均。