スパースチャネル推定を用いたOFDM逐次受信処理

摘要

OFDM伝送は地上波ディジタル放送（ISDB-T）やLTEの下り回線等で採用されている．その無線伝送路は多くの場合，周波数選択性フェージングとなり，大部分の伝搬パスの絶対値は極めて小さい値となる性質，すなわちスパース性を有する．また，受信端末が高速移動する場合，ドップラー変動によりチャネルは高速に時間変動し，チャネル推定精度が大幅に劣化してしまう．この劣化を抑えるために，復号器出力である符号化ビットの対数尤度比（LLR）を用いたタップ選択とLMSアルゴリズムによる繰り返しチャネル推定法が検討されている．本稿では，チャネル推定精度を更に改善するため，高速繰り返し縮小法（FISTA）と呼ばれるl_1ノルム正則化項による最適化手法を導入したチャネル推定法を検討し，この推定法を用いたOFDM逐次受信処理を提案する．提案法では，複数シンボルのスキャッタード·パイロット（SP）を用いた初回チャネル推定と，送信信号のレプリカによるソフト判定指向形チャネル推定（SDCE）において，FISTAを適用することにより，最小二乗法よりも精度良くスパース性を有する通信路を推定できる．提案法の性能を評価するために，SP-OFDM信号についてISDB-Tに準拠した条件で計算機シミュレーションを行い，従来法よりも推定精度を大幅に改善できることを示す．