ジョイントTHP／送信FDEのMMSE規範に基づく最適化

摘要

The bit error rate (BER) performance of broadband single-carrier (SC) signal transmissions in a severe frequency-selective channel significantly degrades due to a strong inter-symbol interference (ISI). In a previous paper, we proposed joint Tomlinson-Harashima precoding (THP) / frequency-domain pre-equalization (pre-FDE) that uses THP to subtract the residual ISI produced by (pre-FDE filter + channel), while pre-FDE is used to achieve frequency-diversity gain. Even though the joint THP/pre-FDE improves the BER performance assuming ideal channel estimation, its performance improvement is still limited by the residual ISI after FDE. In this report, to improve the BER performance more, we optimize the THP based on the MMSE criterion. Its BER performance improvement is evaluated by computer simulation.%厳しい周波数選択性環境下では大きな符号間干渉（ISI）が発生するため，シングルキャリア（SC）伝送の平均ビット誤り率（BER）特性は著しく劣化してしまう．筆者らはこれまで，Tbmlinson-Harashina precoding（THP）を用いることで周波数領域等化（FDE）で抑圧しきれないISIを抑圧し，特に16QAMや64QAMなどの高レベル多億変調を用いたときのBER特性を改善できるジョイントTHP／送信（または受信）FDEを提案してきた．これは理想チャネル推定環境下で残留ISIを完全抑圧し，優れたBER特性を達成できるが，その一方でBERの理論的な下界であるMatched filter bound からの差はまだ大きい．そこで本報告では，更なるBER特性改善を目指し，ジョイントTHP 送信FDEの最適化を行う．平均二乗誤差最小（MMSE）規範に基づきTHPフィルタの係数を計算する．また，平均BER特性の改善効果を計算機シミュレーションにより明らかにし，BER＝10~(-3)を満たす所要平均送信鍋を，従来法と比較し最大でおよそ1dB改善できることを明らかにしている