特許
J-GLOBAL ID：200903049354979343
信号処理装置、信号処理方法、ならびに、プログラム
発明者：
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出願人/特許権者：
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代理人 (2件)：
木村 満
, 石井 裕一郎
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2007-189874
公開番号（公開出願番号）：特開2009-027548
出願日： 2007年07月20日
公開日（公表日）： 2009年02月05日
要約：
【課題】通信路の伝搬状況が時間変動する場合にも環境雑音や他のユーザからの干渉を抑制する適応的な線形フィルタを算出する信号処理装置等を提供する。【解決手段】信号処理装置において、Nチップのシグネチャを正逆に反転させて1ビットを伝送する送信局の信号を得るための適応線形フィルタを得るため、所望局のシグネチャs[1]および振幅初期値A[1]と、干渉局のシグネチャ推定値s[2],...,s[J]および振幅推定値A[2],...,A[J]と、から、2次計量行列Qを求めて、線形フィルタh[1]を求める。計量行列Qは、s[・],A[・]から求められる線形フィルタ推定値h*と、現在の線形フィルタの値h[1]と、の差に直交行列Uを乗じて微少量δを加算したものを対角成分とする行列であり、必要に応じて更新される。【選択図】図2
請求項（抜粋）：
±1により表現される1ビットの情報を、要素±1/N1/2のNチップからなるシグネチャを正逆に反転させて送信するJ個の送信局から送信された信号を、分散σ2の雑音環境下で受信した受信値を処理する信号処理装置であって、
当該J個の送信局のそれぞれの振幅の推定値A[1],A[2],...,A[J]と、当該J個の送信局のうち、所望の送信局のシグネチャを表すN次元縦ベクトルs[1]と、当該所望の送信局以外の送信局のシグネチャの推定値を表すN次元縦ベクトルs[2],...,s[J]と、J個の送信局のうち、当該所望の送信局に対する線形フィルタの推定値ベクトルh[1]と、が記憶される記憶部、
所望の送信局から送信されたi番目のビットのそれぞれのチップに対応する時刻に観測されるN個の受信値からなるN次元縦ベクトルr[i]を取得する受信部、
N次元縦ベクトルA[1]s[1],A[2]s[2],...,A[J]s[J]を順に列として並べたN行J列の行列
V = 〔A[1]s[1],A[2]s[2],...,A[J]s[J]〕
を計算するV計算部、
N行N列の単位行列I、および、行列の転置(・)†により、最適線形フィルタの推定値ベクトル
h* = s[1] - V(σ2I + V†V)-1V†s[1]
を計算するh*計算部、
行列Vを正規直交化して得られる互いに線形独立なK (1≦K≦J)個の単位ベクトルを1列目からK列目までの列とするN行N列の直交行列Uを計算するU計算部、
ベクトルU†(h* - h[1])の各要素に正定数δを加算したものを対角成分とする対角行列
Λ = diag(U†(h* - h[1])) + δI
を計算するΛ計算部、
N行N列の計量行列
Q = UΛ-1U†
を計算するQ計算部、
射影行列
P = I - (s[1]†Q-1s[1])-1Q-1s[1]s[1]†;
を計算するP計算部、
N行N列の行列
Π = PQ-1
を計算するΠ計算部、
前記記憶部に記憶されるA[1]を0に、h[1]をs[1]に、それぞれ初期化してから、前記受信部により、N個の受信値が観測されるごとに、現在までに取得された縦ベクトルr[1],r[2],...,r[n]の一部または全部を参照して、処理を繰り返す制御を行う繰り返し制御部、
現在の取得済個数nから、所定のq[n] (1≦q[n]≦n)個の所定の1以上n以下の整数ι[1,n]<ι[2,n]< ... <ι[q[n],n]からなる所定の集合
I[n] = {ι[1,n],ι[2,n],...,ι[q[n],n]}⊂{1,2,...,n}
からなる制御数列を取得する制御数列取得部、
現在の取得済個数nと、整数ι∈I[n]と、のそれぞれに対する所定の正の重みw[ι,n]であって、
Σι∈I[n] w[ι,n] = 1
を満たす重みを取得する重み取得部、
現在の取得済個数nから、0以上2以下の所定の更新ステップ幅λ[n]を取得するステップ幅取得部、
0以上1未満の忘却係数γにより、前記記憶部に記憶される振幅A[1]を、
A[1] + γ(|h[1]†r[n]| - A[1])
に更新する振幅更新部、
関数
sgn(x) = 1, (x≧0);
sgn(x) = -1, (x<0)
により、当該所望の送信局から送信されたι∈I[n]番目のビットの情報の推定値
b[1,ι] = sgn(h[1]†r[ι])
を計算するビット情報推定部、
整数ι∈I[n]のそれぞれに対するパラメータ
τ[ι] = h[1]†r[ι] - A[1]b[1,ι]
を計算するτ計算部、
整数ι∈I[n]のそれぞれに対するパラメータ
η[ι] = r[ι]†Πr[ι]
を計算するη計算部、
現在の取得済個数nに対応付けられる所定の正定数ρ[n]により、整数ι∈I[n]のそれぞれに対するベクトルパラメータ
p[ι] = h[1] - (τ[ι] - ρ[n]1/2)Πr[ι]/η[ι], (τ[ι]>ρ[n]1/2);
p[ι] = h[1] - (τ[ι] + ρ[n]1/2)Πr[ι]/η[ι], (τ[ι]<-ρ[n]1/2);
p[ι] = h[1], (上記以外)
を計算するvp計算部、
ベクトルa,bに対して行列Qに誘導される内積
〈a,b〉Q = a†Qb
およびノルム
‖a‖Q = 〈a,a〉Q1/2
により、パラメータ
α = Σι∈I[n] w[ι,n]‖p[ι] - h[1]‖Q2
を計算するα計算部、
パラメータ
β = ‖Σι∈I[n] w[ι,n]p[ι] - h[1]‖Q2
を計算するβ計算部、
パラメータ
M = α/β (β≠0);
M = 1 (β=0)
を計算するM計算部、
前記記憶部に記憶される線形フィルタの推定値ベクトルh[1]を、
h[1] + λ[n]M(Σι∈I[n] w[ι,n]p[ι] - h[1])
に更新するフィルタ更新部、
当該h[1]が更新されると、
b[1,n] = sgn(h[1]†r[n])
を当該所望の送信局からn番目に送信されたビットの情報として出力する出力部
を備え、
前記繰り返し制御部により繰り返される処理は、前記制御数列取得部から前記出力部までによる処理である
ことを特徴とする信号処理装置。
IPC (4件)：
H04B 1/707
, H03H 21/00
, H04B 3/04
, H04B 7/005
H04J13/00 D
, H03H21/00
, H04B3/04 A
, H04B7/005
5J023DA03
, 5J023DB00
, 5J023DC06
, 5J023DD03
, 5J023DD05
, 5K022EE02
, 5K022EE14
, 5K022EE35
, 5K046AA05
, 5K046BA06
, 5K046BB05
, 5K046EE06
, 5K046EE15
, 5K046EF15
, 5K046EF24
