信号分离装置和信号分离方法与流程

本发明涉及分离信号的技术。

本申请基于在2017年4月13日向日本申请的日本特愿2017-079870号要求优先权，并将其内容引用于此。

背景技术：

随着近年来的智能电话的普及、高精细动画服务分发、iot（internetofthings，物联网）服务的发展等，在光网络中流动的通信业务量走向年年增加这唯一的方向。在光网络中，至今，由于在不改变作为传输路径的光纤的构造的情况下在光网络的站端设置的光通信系统装置的高功能化、光放大器・光开关的导入等，进行了针对增加的通信业务量需要的应对。

关于成为当前的大容量光网络的基盘的光纤，当除去lan（localareanetwork，局域网）等面向近距离的局部的网络时，使用单模光纤。单模光纤是在包覆层内具有成为光信号的通路的单一芯并且在大容量光网络中使用的c带或l带等波长带中仅支持单一模式的光纤。由此，实现了遍及长距离稳定地转送达到每秒几兆兆位的信息的大容量光网络。

此外，将数字信号处理技术和相干收发技术组合后的数字相干传输技术已经被导入到100千兆位级的光传输装置中。通过使用数字相干传输技术，从而能够取出在光载波的振幅和相位中独立传播的信息，高精度地校正在传输中产生的波形失真。

作为简单的例子，举出使用单模光纤中的正交偏振波的2个模式的偏振复用光传输为例子。在偏振复用光传输中，能够在处于正交关系的偏振波中分别传播不同的信息。在光传输路径中，这些偏振波复杂地混合。此外，这些偏振模式的正交轴高速地变动，使用光器件进行追踪通常是困难的。因此，与偏振分集构造对应的接收装置接收混合的偏振复用光信号，将混合的偏振复用光信号变更为数字信号，使用数字信号处理来分离信号。上述的处理能够模型化为在无线通信系统中使用的2×2mimo（multiple-inputmultiple-output，多输入多输出）系统。从分离的信号按每个偏振波分别取出信息，确立在光信号收发装置间的通信。

作为另外的例子，举出使用多模光纤中的多个模式的模式复用光传输为例子。在模式复用光传输中，使芯直径比单模光纤宽，由此，在c带等波长带中，也能够激发多个模式，能够在各模式中分别传播不同的信息。在模式复用光传输的情况下，也与偏振复用光传输的情况同样，模式复用后的光信号在多模光纤中传播中复杂地混合。与模式分集构造对应的接收装置接收混合的模式复用光信号，将混合的模式复用光信号变更为数字信号，使用数字信号处理来分离信号。上述的处理能够模型化为nt×nrmimo系统。其中，nt表示光信号发送装置的数量，nr表示光信号接收装置的数量。nt和nr均是2以上的整数。此外，在以下，假定为从各光信号发送装置分别发送独立的调制信号。

接着，对光信号接收装置在偏振复用光传输或模式复用光传输的数字信号处理中使用的信号分离算法进行说明。再有，在以下，用模式这样的用语同等地处理单模光纤中的偏振模式和多模光纤中的空间模式。在无线通信mimo系统中，提出了各种信号分离算法。例如，作为信号分离算法，可举出空间滤波、干扰消除器、最大似然解码等。通常，信号处理规模和模式分离能力处于权衡（trade-off）的关系，按上述的顺序代替信号处理规模增加，模式分离能力提高。然而，在光通信系统中，与无线通信系统相比较，信号的调制速度非常快，要求向传输路径变动的追踪性和实时处理，因此，通常使用线性处理的空间滤波。当将发送信号设为x、将接收信号设为y、将附加到信号的噪声设为z、将传输路径矩阵设为h时，它们由式（1）的关系连结。

[数式1]

。

在空间滤波中，对接收信号y乘以分离矩阵w^t而得到发送信号x的均衡信号x＾（＾被标注于x之上）。在此，w的上标t表示转置。在mmse（minimummeansquareerror，最小均方误差）规范中，求取满足式（2）的w^t。

[数式2]

。

当解开式（2）时，作为w^t而得到式（3）。

[数式3]

。

在式（3）中，i表示单位矩阵，γ表示snr（signal-to-noiseratio，信噪比），上标h表示复共轭转置。如式（3）所示那样，为了求取w^t，需要h。h也能够使用导频信号等来求取，但是，在光通信系统中，考虑向传输路径变动的追踪性或传输速率的牺牲，使用自适应地求取h的lms（leastmeansquare，最小均方）法、rls（recursiveleastsquares，递归最小二乘）法、cma（constantmodulusalgorithm，恒模算法）法等。使用式（3）如式（4）那样得到均衡信号x＾。

[数式4]

。

通过使用式（4）的空间滤波，从而特别地在偏振复用光通信系统中能够得到固定的成果。然而，在传输路径矩阵h具有非幺正性（non-unitarity）并且噪声较大的环境下，在均衡信号x＾中存在来自其他模式的残留串扰。在此的非幺正性是指式（5）的关系针对h成立。

[数式5]

。

关于光通信系统的非幺正性，依赖于光放大器的模式的增益、光器件的不完全性、熔接点处的芯轴偏离等为原因而产生。这些现象在单模光纤中已知为偏振依赖损失，在多模光纤中已知为模式依赖损失。在以下，使用模式依赖损失这样的用语同等地处理这些现象。

空间滤波是指作为另外的信号分离算法而存在干扰消除器。干扰消除器分为并行干扰消除器和串行干扰消除器这2种，但是，在以下使用图17来对串行干扰消除器进行说明。图17所示的第一串行干扰消除器的空间滤波部首先从接收信号向量之中检测sinr（signal-to-interference-plus-noiseratio，信号与干扰加噪声比）最高的流。为了决定sinr最高的流，例如可举出使用导频信号的方法或根据传输路径矩阵h和snr基于式（6）直接计算sinr的方法。

[数式6]

。

在式（6）中，ρi为第i个流的sinr。在以下，为了简单，假设按sinr从高到低的顺序对接收信号y的分量进行排序来进行说明。即，假设第1个流的sinr最高来进行说明。如式（7）那样检测第1个流。

[数式7]

。

在式（7）中，w^ti表示w^t的第i行的行向量。第一串行干扰消除器的临时判决信号输出部判决由空间滤波部得到的均衡信号x1＾（＾标注于x1之上），输出x1^-（^-标注于x1之上）。之后，利用第一串行干扰消除器的乘法运算器将x1^-与由传输路径矩阵估计部得到的h的第1个列向量h1相乘，将乘法运算结果h1x1^-输入到第二串行干扰消除器中。

在第二串行干扰消除器中，对sinr第二高的流进行流检测。具体而言，在第二串行干扰消除器中，如以下的式（8）那样从接收信号y减去源自第1个流信号的分量h1x1^-。

[数式8]

。

此外，在第二串行干扰消除器中，如式（9）所示那样用除去了第1个列向量的（nt-1）个列向量再构成h。

[数式9]

。

使用由式（9）得到的h来新求取分离矩阵w^t并基于式（7）来进行流检测。像这样，在第二串行干扰消除器以后的串行干扰消除器中，依次进行式（8）所示的干扰除去、式（9）所示的h的再构成和流检测。继续该处理直到进行最后的第nt个流检测。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：g.d.golden,c.j.foschini,r.a.valenzuelaandp.w.wolniansky,“detectionalgorithmandinitiallaboratoryresultsusingv-blastspace-timecommunicationarchitecture”,electronicsletters,1999,vol.35,no.1。

技术实现要素：

发明要解决的课题

关于串行干扰消除器，随着向后级进行，接收信号所包括的流数减少，因此，得到空间分集效果。因此，当与空间滤波相比较时，得到较高的信号分离性能。然而，在串行干扰消除器中，为了生成复制信号，需要生成传输路径矩阵h。如上述那样，通常，在光通信系统中，为了估计分离矩阵w^t，使用lms法或rls法或cma法等自适应算法。当临时估计h时，担忧由传输速率的牺牲或根据h的估计误差的复制信号生成精度的劣化造成的串行干扰消除器的特性劣化。进而，当考虑进行相干收发的光通信系统时，相位噪声或频率偏移重叠于接收信号，这些也可能导致复制信号生成的精度的劣化。

当总结以上时，在空间滤波中，模式依赖损失的影响表现为snr的劣化和残留模式间串扰，不能完全去除这些snr的劣化和残留模式间串扰。在串行干扰消除器中，需要另外估计传输路径矩阵、相位噪声、频率偏移等，存在由于估计精度而信号分离性能降低这样的问题。模式依赖损失伴随着光信号的传输距离的扩大而增加，因此，对于光通信系统的长距离化，成为较大的阻碍主要原因。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供能够高精度地分离复用信号的技术。

用于解决课题的方案

本发明的一个方式是，一种信号接收装置，其中，具备从多个接收信号分离特定的信号的至少1个信号分离装置，所述至少1个信号分离装置的各个具备：空间滤波部，分离至少1个均衡信号；以及判决信号输出部，判决所述均衡信号而生成第1判决信号，输出生成的所述第1判决信号，所述空间滤波部通过将所述多个接收信号和从所述判决信号输出部输出的所述第1判决信号或从其他的信号分离装置输出的第2判决信号的任一个之中的、至少所述多个接收信号与规定的权重系数相乘，从而分离所述至少1个均衡信号。

在上述信号接收装置中，所述至少1个信号分离装置也可以是多个信号分离装置，并且，所述空间滤波部通过将所述多个接收信号和所述第2判决信号之中的至少所述多个接收信号与所述规定的权重系数相乘，从而分离单一均衡信号来作为所述至少1个均衡信号，所述判决信号输出部是临时判决信号输出部，所述临时判决信号输出部生成临时判决信号来作为所述第1判决信号，所述临时判决信号表示很可能为所述均衡信号的信号，在第k个信号分离装置的空间滤波部中，输入作为所述多个接收信号的nr个接收信号和由从第一个信号分离装置到第（k-1）个信号分离装置得到的作为所述第2判决信号的（k-1）个临时判决信号的合计（nr+k-1）个信号，从所述多个接收信号分离信号k，其中，k为2以上的整数，nr为2以上的整数。。

在上述信号接收装置中，所述至少1个信号分离装置也可以是多个信号分离装置，并且，所述空间滤波部通过将所述多个接收信号和所述第2判决信号之中的至少所述多个接收信号与所述规定的权重系数相乘，从而分离多个均衡信号来作为所述至少1个均衡信号，在第k个信号分离装置的空间滤波部中，输入作为所述多个接收信号的nr个接收信号，并且，输入由第（k-1）个信号分离装置的判决信号输出部生成的所述第1判决信号来作为所述第2判决信号，从所述多个接收信号分离所述特定的信号，其中，k为2以上的整数，nr为2以上的整数。

在上述信号接收装置中，所述判决信号输出部也可以是临时判决信号输出部，所述临时判决信号输出部生成临时判决信号来作为所述第1判决信号，所述临时判决信号表示很可能为所述均衡信号的信号。

在上述信号接收装置中，所述判决信号输出部也可以是软判决信号输出部，所述软判决信号输出部计算发送信号信息的似然信息并且生成基于所述似然信息的软判决符号来作为所述第1判决信号。

在上述信号接收装置中，所述至少1个信号分离装置也可以是单一信号分离装置，并且，所述判决信号输出部将所述第1判决信号向所述空间滤波部输出，所述空间滤波部通过将所述多个接收信号和从所述判决信号输出部输出的所述第1判决信号之中的至少所述多个接收信号与所述规定的权重系数相乘，从而分离多个均衡信号来作为所述至少1个均衡信号，所述判决信号输出部当针对所述多个接收信号生成规定次数的所述第1判决信号时，输出所述第1判决信号来作为所述特定的信号。

在上述信号接收装置中，所述判决信号输出部也可以具备纠错解码部。

在上述信号接收装置中，还可以具备相位噪声估计部，所述相位噪声估计部基于所述空间滤波部输出的所述至少1个均衡信号来估计所述至少1个均衡信号的相位噪声并输出估计出的所述相位噪声。

在上述信号接收装置中，所述空间滤波部也可以具备：第一乘法运算部，对所述多个接收信号乘以系数；第二乘法运算部，对所述第1判决信号或所述第2判决信号乘以系数；第三乘法运算部，将从所述相位噪声估计部输出的所述相位噪声与所述第一乘法运算部的输出相乘；以及加法运算部，将所述第二乘法运算部的输出与所述第三乘法运算部的输出相加。

在上述信号接收装置中，所述空间滤波部也可以具备：相位校正部，将从所述相位噪声估计部输出的所述相位噪声与所述第1判决信号或所述第2判决信号相乘；以及系数乘法运算部，对所述多个接收信号和所述相位校正部的输出信号乘以系数。

本发明的一个方式是，一种信号分离方法，其中，具有：空间滤波步骤，从多个接收信号分离特定的信号的至少1个信号分离装置的各个分离至少1个均衡信号；以及判决信号输出步骤，判决所述均衡信号而生成第1判决信号并输出生成的所述第1判决信号，在所述空间滤波步骤中，通过将所述多个接收信号和在所述判决信号输出步骤中输出的所述第1判决信号或从其他的信号分离装置输出的第2判决信号的任一个之中的、至少所述多个接收信号与规定的权重系数相乘，从而分离所述至少1个均衡信号。

发明效果

根据本发明，能够高精度地分离复用信号。

附图说明

图1是本发明的第1~第4实施方式中的光信号接收装置10的结构图。

图2是表示第1实施方式中的光信号接收装置10的功能结构的概略框图。

图3是对第1实施方式中的光信号接收装置10的处理的流程进行说明的流程图。

图4是表示第2实施方式中的光信号接收装置10a的功能结构的概略框图。

图5是用于说明第2实施方式的效果的图。

图6是表示第3实施方式的光信号接收装置10b中的第k信号分离装置12b-k的功能结构的概略框图。

图7是表示第4实施方式的光信号接收装置10c中的第k信号分离装置12c-k的功能结构的概略框图。

图8是表示第5实施方式的光信号接收装置中的第一信号分离装置的功能结构的概略框图。

图9是表示第5实施方式的光信号接收装置中的第k信号分离装置的功能结构的概略框图。

图10是表示第5实施方式中的空间滤波部的功能结构的一个例子的概略框图。

图11是表示第5实施方式中的空间滤波部的功能结构的另一个例子的概略框图。

图12是表示第6实施方式的光信号接收装置中的第一信号分离装置的功能结构的概略框图。

图13是表示第6实施方式的光信号接收装置中的第k信号分离装置的功能结构的概略框图。

图14是表示第6实施方式的光信号接收装置中的软判决（softdecision）信号输出部的功能结构的概略框图。

图15是表示第7实施方式的光信号接收装置中的信号分离装置的功能结构的概略框图。

图16是用于说明第7实施方式的效果的图。

图17是用于说明背景技术的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边说明本发明的实施方式。

图1是本发明的第1~第4实施方式中的光信号接收装置10的结构图。光信号接收装置10具备接收部11和第一信号分离装置12-1~第k信号分离装置12-k（k为2以上的整数）。再有，在以下的说明中，关于第一信号分离装置12-1~第k信号分离装置12-k在不特别区分的情况下仅记载为信号分离装置12。

接收部11接收从未图示的各光信号发送装置发送的信号。例如，接收部11接收nr个（nr为2以上的整数）信号。接收部11将接收到的nr个信号向各信号分离装置12输出。

信号分离装置12进行输入的接收信号的分离。例如，第一信号分离装置12-1从输入的nr个信号分离单一信号（singlesignal）。第一信号分离装置12-1将根据分离出的信号得到的信号向第k信号分离装置12-k输出（图1中的nr+1）。第k信号分离装置12-k输入nr个信号和由从第一信号分离装置到第（k-1）信号分离装置12得到的（k-1）个信号的合计（nr+k-1）个信号，从接收信号分离信号k。再有，在此对第k信号分离装置12-k进行了说明，但是，在第一信号分离装置12-1与第k信号分离装置12-k之间存在信号分离装置（为第j信号分离装置（1＜j＜k））的情况下，也与第k信号分离装置12-k同样（对于在以下说明的第1~第4实施方式也同样）。即，第j信号分离装置12-j输入nr个信号和由从第一信号分离装置到第（j-1）信号分离装置12得到的（j-1）个信号的合计（nr+j-1）个信号，从接收信号分离信号j。

以下，对信号分离装置的细节进行说明。

（第1实施方式）

图2是表示第1实施方式中的光信号接收装置10的功能结构的概略框图。再有，在图2中省略了接收部11的图示（关于图2以后的附图也同样）。在图2中，使用光信号接收装置10具备的信号分离装置12之中的第一信号分离装置12-1和第二信号分离装置12-2来说明信号分离装置12的处理。再有，在本实施方式中，为了说明的简单化，也假设按sinr从高到低的顺序将接收信号y（即，接收到的nr个信号）的分量排序（sort）来进行说明。

首先，对第一信号分离装置12-1的结构进行说明。第一信号分离装置12-1具备空间滤波部13-1、临时判决（temporarydecision）信号输出部14-1和权重系数更新部15-1。

空间滤波部13-1输入从接收部11输出的nr个信号，对输入的nr个信号乘以权重系数，由此，分离均衡信号。权重系数是在信号分离中使用的系数，作为初始值，可以被预先设定，也可以为0。再有，每当处理时更新权重系数。将通过空间滤波部13-1的处理而分离出的均衡信号设为x1＾。

临时判决信号输出部14-1输入通过空间滤波部13-1的处理而得到的均衡信号x1＾，判决输入的均衡信号x1＾，将判决结果作为第一临时判决信号x1^-向第二信号分离装置12-2输出。

权重系数更新部15-1输入通过空间滤波部13-1的处理而得到的均衡信号x1＾，基于输入的均衡信号x1＾来更新权重系数w^t1。在以下的说明中，将权重系数更新部15-1更新的权重系数w^t1记载为第一权重系数。

接着，对第二信号分离装置12-2的结构进行说明。第二信号分离装置12-2具备空间滤波部13-2、临时判决信号输出部14-2和权重系数更新部15-2。

空间滤波部13-2输入从接收部11输出的nr个信号和从第一信号分离装置12-1输出的第一临时判决信号x1^-的合计（nr+1）个信号，对输入的（nr+1）个信号乘以权重系数向量，由此，分离均衡信号。将通过空间滤波部13-2的处理而分离出的均衡信号设为x2＾。

临时判决信号输出部14-2输入通过空间滤波部13-2的处理而得到的均衡信号x2＾，判决输入的均衡信号x2＾，将作为判决结果的第二临时判决信号x2^-向后级的信号分离装置12输出。

权重系数更新部15-2输入通过空间滤波部13-2的处理而得到的均衡信号x2＾，基于输入的均衡信号x2＾来更新权重系数w^t2。在以下的说明中，将权重系数更新部15-2更新的权重系数w^t2记载为第二权重系数。

图3是对第1实施方式中的光信号接收装置10的处理的流程进行说明的流程图。再有，在图3中，使用光信号接收装置10具备的信号分离装置12之中的第一信号分离装置12-1和第二信号分离装置12-2来说明信号分离装置12的处理。

空间滤波部13-1输入从接收部11输出的nr个信号（步骤s101）。空间滤波部13-1通过将输入的nr个信号与从权重系数更新部15-1输出的第一权重系数w^t1相乘来分离均衡信号（步骤s102）。空间滤波部13-1将分离出的均衡信号x1＾向临时判决信号输出部14-1输出。

临时判决信号输出部14-1输入从空间滤波部13-1输出的均衡信号x1＾。临时判决信号输出部14-1判决输入的均衡信号x1＾，将判决结果作为第一临时判决信号x1^-向第二信号分离装置12-2输出（步骤s103）。在此，作为判决的处理，意味着判决可能（likely）为均衡信号的信号。在此，举出一个例子来对判决的处理进行说明。使用qpsk（quadraturephaseshiftkeying，正交相移键控）调制信号来考虑x1＾的判决。x1＾能够分为以下那样的实数分量xr1＾和虚数分量xi1＾。

。

为了判决x1＾，只要分别判决xr1＾和xi1＾即可。当假定为基于白噪声而全部qpsk调制信号的标记率（markrate）在全部符号间相等时，xr1＾的识别点是0。即，如果为xr1＾＞0或xr1＾=0，则判决为1（或0），如果为xr1＾＜0，则判决为0（或1）。同样地，如果为xi1＾＞0，则判决为1（或0），如果为xi1＾＜0或xi1＾=0，则判决为0（或1）。根据xr1＾和xi1＾分别1位1位地判决，将合计2位输出为作为临时判决结果的第一临时判决信号x1^-。

此外，权重系数更新部15-1输入从空间滤波部13-1输出的均衡信号x1＾。权重系数更新部15-1使用lms法或rls法或cma法等自适应算法和输入的均衡信号x1＾来更新第一权重系数w^t1（步骤s104）。例如，在使用lms法的情况下，权重系数更新部15-1将误差设为e1并且将步长（stepsize）参数设为μ如以下的式（10）那样更新第一权重系数w^t1。

[数式10]

。

再有，*表示复共轭信号。

空间滤波部13-2输入从接收部11输出的nr个信号和从第一信号分离装置12-1输出的第一临时判决信号x1^-的合计（nr+1）个信号（步骤s105）。空间滤波部13-2通过将输入的（nr+1）个信号与从权重系数更新部15-2输出的第二权重系数w^t2相乘来分离均衡信号（步骤s106）。空间滤波部13-2将分离出的均衡信号x2＾向临时判决信号输出部14-2输出。

临时判决信号输出部14-2输入从空间滤波部13-2输出的均衡信号x2＾。临时判决信号输出部14-2判决输入的均衡信号x2＾，将判决结果作为第二临时判决信号x2^-向后级的信号分离装置12输出（步骤s107）。此外，权重系数更新部15-2输入从空间滤波部13-2输出的均衡信号x2＾。权重系数更新部15-2使用lms法或rls法或cma法等自适应算法和输入的均衡信号x2＾来更新第二权重系数w^t2（步骤s108）。例如，权重系数更新部15-2将误差设为e2如以下的式（11）那样更新第二权重系数w^t2。

[数式11]

。

再有，在图2和图3中，使用2个信号分离装置12来进行了说明，但是，在第三信号分离装置12-3的情况下，输入从接收部11输出的nr个信号、从第一信号分离装置12-1输出的第一临时判决信号x1^-和从第二信号分离装置12-2输出的第二临时判决信号x2^-的合计（nr+2）个信号。像这样，在本实施方式中的第k信号分离装置12-k中，在空间滤波部13中，输入信号，进行信号k的分离，所述信号由通过从第一信号分离装置12-1到第（k-1）信号分离装置12-（k-1）分离・判决后的（k-1）个信号分量和从接收部11输出的nr个信号的合计（nr+k-1）个分量构成。

根据如以上那样构成的光信号接收装置10，在下级的第k信号分离装置12-k的空间滤波部13-k中追加根据由前级的第（k-1）信号分离装置12-（k-1）提取出的信号生成的第（k-1）临时判决信号x（k-1）^-。即，在第k信号分离装置12-k的空间滤波部13-k中，输入合计nr个接收信号和通过从第一信号分离装置12-1到第（k-1）信号分离装置12-（k-1）判决后的（k-1）个信号分量而由（nr+k-1）个分量构成的信号向量，进行信号k的分离。因此，能够高精度地分离复用信号。

此外，串行干扰消除器的信号检测性能较大地依赖于复制（replica）信号的生成精度。在将以往结构的串行干扰消除器应用于光通信的情况下，为了提高复制信号的生成精度，要求在空间滤波部13-1的输入前高精度地求取传播路径中的相位和振幅的变化即信道信息。通过使用本实施方式的结构，从而在权重系数更新部中自适应地调整各接收信号所包括的任意的流的干扰分量的权重系数，不需要预先进行信道信息的估计，能够进行干扰分量的除去。

（第2实施方式）

图4是表示第2实施方式中的光信号接收装置10a的功能结构的概略框图。在图4中，使用光信号接收装置10a具备的信号分离装置12a之中的第一信号分离装置12a-1和第二信号分离装置12a-2来说明信号分离装置12a的处理。再有，在本实施方式中，为了说明的简单化，也假设按sinr从高到低的顺序将接收信号y的分量排序来进行说明。

首先，对第一信号分离装置12a-1的结构进行说明。第一信号分离装置12a-1具备空间滤波部13-1、临时判决信号输出部14a-1和权重系数更新部15-1。

第一信号分离装置12a-1的结构在代替临时判决信号输出部14-1而具备临时判决信号输出部14a-1的方面与第一信号分离装置12-1不同。第一信号分离装置12a-1中的其他的结构与第一信号分离装置12-1同样。因此，省略第一信号分离装置12a-1的整体的说明，对临时判决信号输出部14a-1进行说明。

临时判决信号输出部14a-1输入通过空间滤波部13-1的处理而得到的均衡信号x1＾，将根据输入的均衡信号x1＾得到的第一临时判决信号x1^-向第二信号分离装置12-2输出。临时判决信号输出部14a-1具备对数似然比计算部141-1、解交织器（deinterleaver）142-1、纠错解码部143-1、交织器（interleaver）144-1和映射电路145-1。

对数似然比计算部141-1输入通过空间滤波部13-1的处理而得到的均衡信号x1＾，针对构成输入的均衡信号x1＾的各位，计算接收到接收信号y下的发送了0的概率和发送了1的概率的对数似然比。对数似然比计算部141-1将计算出的对数似然比向解交织器142-1输出。解交织器142-1按每位重新排列从对数似然比计算部141-1输出的对数似然比。解交织器142-1将重新排列后的对数似然比向纠错解码部143-1输出。

纠错解码部143-1使用与在光信号发送装置侧使用的纠错码同样的纠错码来进行解码。本实施方式中的纠错码是指不限定于例如汉明码、bch码、ldpc（lowdensityparitycheck，低密度奇偶校验）码和卷积码等特定的纠错码，也可以使用所有的纠错码。交织器144-1与光信号发送装置侧同样地重新排列从纠错解码部143-1输出的信号的各位。映射电路145-1通过将重新排列后的各位映射到各符号来生成第一临时判决信号x1^-。映射电路145-1将生成的第一临时判决信号x1^-向第二信号分离装置12-2输出。

接着，对第二信号分离装置12a-2的结构进行说明。第二信号分离装置12a-2具备空间滤波部13-2、临时判决信号输出部14a-2和权重系数更新部15-2。

第二信号分离装置12a-2的结构在代替临时判决信号输出部14-2而具备临时判决信号输出部14a-2的方面与第二信号分离装置12-2不同。第二信号分离装置12a-2中的其他的结构与第二信号分离装置12-2同样。因此，省略第二信号分离装置12a-2的整体的说明，对临时判决信号输出部14a-2进行说明。

临时判决信号输出部14a-2输入通过空间滤波部13-2的处理而得到的均衡信号x2＾，将根据输入的均衡信号x2＾得到的第二临时判决信号x2^-向后级的信号分离装置12输出。临时判决信号输出部14a-2具备对数似然比计算部141-2、解交织器142-2、纠错解码部143-2、交织器144-2和映射电路145-2。再有，关于对数似然比计算部141-2、解交织器142-2、纠错解码部143-2、交织器144-2和映射电路145-2的处理，进行与临时判决信号输出部14a-1具备的同名的功能部同样的处理，因此，省略说明。

再有，在图4中，使用2个信号分离装置12a来进行了说明，但是，在第三信号分离装置12a-3的情况下，输入从接收部11输出的nr个信号、从第一信号分离装置12a-1输出的第一临时判决信号x1^-和从第二信号分离装置12a-2输出的第二临时判决信号x2^-的合计（nr+2）个信号。像这样，在本实施方式中的信号分离装置12a-k中，在空间滤波部13中输入由通过从第一信号分离装置12a-1到第（k-1）信号分离装置12a-（k-1）分离・判决后的（k-1）个信号分量和从接收部11输出的nr个信号的合计（nr+k-1）个分量构成的信号，进行信号k的分离。

在图5中示出进行用于确认第2实施方式的效果的传输模拟后的结果。在图5中，作为传输路径模型，设想2×2的mimo系统，设定为传输路径矩阵h的第1行的h1与第2行的h2的相关系数为0.8。此外，从2个光信号发送装置发送独立的qpsk信号，记录了使eb/n0（位能量对噪声功率谱密度比）变化时的两个信号的平均误码率。在图5中示出了以往方式与第2实施方式的误码率的比较结果。从图5可知：通过应用第2实施方式，从而在误码率10^-3作为eb/n0的增益即snr增益而得到约3.5db。

根据如以上那样构成的光信号接收装置10a，能够得到与第1实施方式同样的效果。

此外，光信号接收装置10a在临时判决信号的生成时进行纠错。由此，能够比第1实施方式高精度地分离复用信号。

此外，通常，串行干扰消除器的信号检测性能依赖于复制信号的生成精度。当在不通过纠错解码部143-1的情况下临时判决从空间滤波部13-1输出的均衡信号x1＾时容易包括错误，因此，串行干扰消除器的信号检测性能容易劣化。另一方面，当通过纠错解码部143-1临时判决从空间滤波部13-1输出的均衡信号x1＾时，纠错解码的效果和交织器的效果互相结合，只要误码率（biterrorrate）为错误阈值以下或其附近，则能够提高复制信号的生成精度，作为结果而提高串行干扰消除器的信号检测性能。

（第3实施方式）

图6是表示第3实施方式中的光信号接收装置10b中的第k信号分离装置12b-k的功能结构的概略框图。再有，在本实施方式中也为了说明的简单化而假设按sinr从高到低的顺序对接收信号y的分量进行排序来进行说明。

第k信号分离装置12b-k具备空间滤波部13b-k、临时判决信号输出部14-k、权重系数更新部15b-k和相位噪声估计部16-k。

第k信号分离装置12b-k的结构在代替空间滤波部13-k和权重系数更新部15-k而具备空间滤波部13b-k和权重系数更新部15b-k的方面、新具备相位噪声估计部16-k的方面与第k信号分离装置12-k（例如，在k=2的情况下为第二信号分离装置12-2）不同。第k信号分离装置12b-k中的其他的结构与第k信号分离装置12-k同样。因此，省略第k信号分离装置12b-k的整体的说明，对空间滤波部13b-k、权重系数更新部15b-k和相位噪声估计部16-k进行说明。

空间滤波部13b-k输入从接收部11输出的nr个信号和由从第一信号分离装置12-1到第（k-1）信号分离装置12b-（k-1）输出的从第一临时判决信号x1^-到第（k-1）临时判决信号x（k-1）^-的合计（nr+k-1）个信号。空间滤波部13b-k通过将输入的（nr+k-1）个信号与从权重系数更新部15b-k输出的第k权重系数w^tk相乘来分离均衡信号。例如，空间滤波部13b-k基于以下的式（12）来分离均衡信号xk＾。

[数式12]

。

在式（12）中，第1项的乘法运算由第一乘法运算部131-k和乘法运算器131a-k执行，第2项的乘法运算由第二乘法运算部132-k执行。在此，w^tk1是nr×1的列向量，w^tk2是（k-1）×1的列向量。此外，θk表示针对信号k在相位噪声估计部16-k中估计出的相位噪声。

空间滤波部13b-k具备第一乘法运算部131-k、乘法运算器131a-k（第三乘法运算部）、第二乘法运算部132-k和加法运算器133-k（加法运算部）。

第一乘法运算部131-k将输入的（nr+k-1）个信号之中的接收信号即nr个信号与从权重系数更新部15b-k输出的第k权重系数w^tk1相乘。像这样，第一乘法运算部131-k对nr个接收信号乘以系数。

乘法运算器131a-k将从第一乘法运算部131-k输出的输出信号与由相位噪声估计部16-k估计出的相位噪声相乘。

第二乘法运算部132-k将输入的（nr+k-1）个信号之中的（k-1）个信号与从权重系数更新部15b-k输出的第k权重系数w^tk2相乘。输入到第二乘法运算部132-k的（k-1）个信号是由从第一信号分离装置12-1到第（k-1）信号分离装置12b-（k-1）输出的第一临时判决信号x1^-至第（k-1）临时判决信号x（k-1）^-。像这样，第二乘法运算部132-k对（k-1）个信号乘以系数。

加法运算器133-k通过将由乘法运算器131a-k得到的乘法运算结果与由第二乘法运算部132-k得到的乘法运算结果相加来生成均衡信号xk＾。加法运算器133-k将生成的均衡信号xk＾向临时判决信号输出部14-k、权重系数更新部15b-k和相位噪声估计部16-k输出。

相位噪声估计部16-k输入通过空间滤波部13b-k的处理而得到的均衡信号xk＾，根据输入的均衡信号xk＾估计相位噪声。关于在相位噪声估计部16-k中使用的算法，不特别限定，能够使用数字锁相环（digitalphase-lockedloop）法或维特比・维特比算法（viterbi-viterbialgorithm）等。此外，相位噪声估计部16-k也可以使用来自光锁相环的输出。

权重系数更新部15b-k输入从空间滤波部13b-k输出的均衡信号xk＾。权重系数更新部15b-k使用lms法或rls法或cma法等自适应算法和输入的均衡信号xk＾，将误差（error）设为ek，如以下的式（13）那样更新第k权重系数w^tk。

[数式13]

。

根据如以上那样构成的光信号接收装置10b，能够得到与第1实施方式和第2实施方式同样的效果。

此外，如前述那样串行干扰消除器的信号检测性能较大地依赖于复制信号的生成精度。在光相干检波的情况下，起因于发送侧的光源和接收侧的本振光的相位偏差或频率偏差的相位噪声重叠于接收信号。在将以往的串行干扰消除器应用于光通信的情况下，为了提高复制信号的生成精度，不仅要求在空间滤波部13b-k的输入前高精度地求取传播路径中的相位和振幅的变化即信道信息，还要求高精度地求取相位噪声。相对于此，通过组合使用本实施方式中的相位噪声估计部16-k和空间滤波部13b-k，从而不需要预先进行信道信息的估计或相位噪声的估计。

＜变形例＞

第k信号分离装置12b-k具备的临时判决信号输出部14-k也可以替换为具有纠错的功能的临时判决信号输出部。即，临时判决信号输出部14-k也可以与第2实施方式同样地具备对数似然比计算部、解交织器、纠错解码部、交织器和映射电路。

（第4实施方式）

图7是表示第4实施方式中的光信号接收装置10c中的第k信号分离装置12c-k的功能结构的概略框图。再有，在本实施方式中也为了说明的简单化而假设按sinr从高到低的顺序对接收信号y的分量进行排序来进行说明。

第k信号分离装置12c-k具备空间滤波部13c-k、临时判决信号输出部14-k、权重系数更新部15c-k和相位噪声估计部16-k。

第k信号分离装置12c-k的结构在代替空间滤波部13b-k和权重系数更新部15b-k而具备空间滤波部13c-k和权重系数更新部15c-k的方面与第k信号分离装置12b-k（例如，在k=2的情况下为第二信号分离装置12b-2）不同。第k信号分离装置12c-k中的其他的结构与第k信号分离装置12b-k同样。因此，省略第k信号分离装置12c-k的整体的说明，对空间滤波部13c-k和权重系数更新部15c-k进行说明。

空间滤波部13c-k输入从接收部11输出的nr个信号和由从第一信号分离装置12-1到第（k-1）信号分离装置12c-（k-1）输出的从第一临时判决信号x1^-到第（k-1）临时判决信号x（k-1）^-的合计（nr+k-1）个信号。空间滤波部13c-k通过将输入的（nr+k-1）个信号、从权重系数更新部15c-k输出的第k权重系数w^tk与由相位噪声估计部16-k估计出的相位噪声相乘来分离均衡信号。例如，空间滤波部13c-k基于以下的式（14）来分离均衡信号xk＾。

[数式14]

。

权重系数更新部15c-k输入从空间滤波部13c-k输出的均衡信号xk＾。权重系数更新部15c-k使用lms法或rls法或cma法等自适应算法和输入的均衡信号xk＾来更新第k权重系数w^tk。例如，在使用lms法的情况下，权重系数更新部15c-k如以下的式（15）那样更新第k权重系数w^tk。

[数式15]

。

接着，对空间滤波部13c-k的细节进行说明。空间滤波部13c-k具备相位校正部134-k、系数乘法运算部135-k、乘法运算器136-k和运算器137-k。

运算器137-k根据由相位噪声估计部16-k估计出的相位噪声（相当于图7中的exp（-1j*θk））求取相位噪声校正（相当于图7中的exp（1j*θk））。相位校正部134-k使用输入的（nr+k-1）个信号之中的（k-1）个信号和由运算器137-k求取出的相位噪声校正来进行相位校正。例如，相位校正部134-k基于以下的式（16）来进行相位校正。

[数式16]

。

在式（16）中，p是整数，并且，1≤p≤（k-1）。例如，在图7的情况下，相位校正部134-k通过将从第一信号分离装置12-1输出的＃nr+1的信号与相位噪声校正相乘来进行＃nr+1的信号的相位校正。此外，相位校正部134-k通过将从第（k-1）信号分离装置12c-（k-1）输出的＃nr+（k-1）的信号与相位噪声校正相乘来进行＃nr+（k-1）的信号的相位校正。相位校正部134-k将相位校正后的（k-1）个信号向系数乘法运算部135-k输出。再有，输入到相位校正部134-k的（k-1）个信号是由从第一信号分离装置12c-1到第（k-1）信号分离装置12c-（k-1）输出的第一临时判决信号x1^-至第（k-1）临时判决信号x（k-1）^-。

系数乘法运算部135-k将输入的（nr+k-1）个信号之中的nr个信号、相位校正后的（k-1）个信号与从权重系数更新部15c-k输出的第k权重系数w^tk相乘。

乘法运算器136-k通过将从系数乘法运算部135-k输出的输出信号与由相位噪声估计部16-k估计出的相位噪声相乘来生成均衡信号xk＾。乘法运算器136-k将生成的均衡信号xk＾向临时判决信号输出部14-k、权重系数更新部15c-k和相位噪声估计部16-k输出。

根据如以上那样构成的光信号接收装置10c，能够得到与第1实施方式和第2实施方式同样的效果。

＜变形例＞

第k信号分离装置12c-k具备的临时判决信号输出部14-k也可以替换为具有纠错的功能的临时判决信号输出部。即，临时判决信号输出部14-k也可以与第2实施方式同样地具备对数似然比计算部、解交织器、纠错解码部、交织器和映射电路。

（第5实施方式）

图8和图9是表示第5实施方式中的在光信号接收装置中设置的信号分离装置的功能结构的概略框图。本实施方式的光信号接收装置的结构在代替图1所示的第一信号分离装置12-1和第k信号分离装置12-k而具备第一信号分离装置12d-1和第k信号分离装置12d-k的方面与第1实施方式中的光信号接收装置不同。

图8是表示第一信号分离装置12d-1的功能结构的概略框图，图9是表示第k信号分离装置12d-k的功能结构的概略框图。第一信号分离装置12d-1具备空间滤波部13d-1和临时判决信号输出部14d-1-1~14d-1-nt。第k信号分离装置12d-k具备空间滤波部13d-k和临时判决信号输出部14d-k-1~14d-k-nt。空间滤波部13d-1和空间滤波部13d-k分别由nt个空间滤波部构成。

接着，说明第一信号分离装置12d-1和第k信号分离装置12d-k的处理。接收信号序列y1~ynr（“1”和“nr”是下标）被输入到第一信号分离装置12d-1的空间滤波部13d-1中。空间滤波部13d-1对接收信号序列y1~ynr乘以权重系数，输出均衡输出序列x1＾（1）~xnt＾（1）（均衡信号）（“1”和“nt”是下标）。在此，括号内的数字（在该情况下为“1”）表示信号分离装置的号码。临时判决信号输出部14d-1-1~14d-1-nt分别输入均衡输出序列x1＾（1）~xnt＾（1），对输入的信号进行临时判决，将判决结果输出为临时判决信号序列x1^~（1）~xnt^~（1）（^~被标注于“x1”和“xnt”之上）。在此，临时判决是指意味着判决很可能为均衡信号的信号。再有，判决的处理的一个例子如在第1实施方式中说明的那样。

接着，接收信号序列y1~ynr和临时判决信号序列x1^~（1）~xnt^~（1）被输入到图9所示的第二信号分离装置12d-2（在该情况下，图9中的k=2）的空间滤波部13d-2中。空间滤波部13d-2对接收信号序列y1~ynr和临时判决信号序列x1^~（1）~xnt^~（1）乘以权重系数，输出均衡输出序列x1＾（2）~xnt＾（2）。临时判决信号输出部14d-2-1~14d-2-nt将均衡输出序列x1＾（2）~xnt＾（2）作为输入，对输入的信号进行临时判决，将判决结果分别输出为临时判决信号序列x1^~（2）~xnt^~（2）。与第二信号分离装置12d-2同样地进行第三信号分离装置12d-3（图9中的k=3）以后的信号检测处理。

如上述那样，使用第一信号分离装置12d-1和第k信号分离装置12d-k来以多个级进行信号检测处理，由此，能够一边提高信号检测精度一边有效地去除重叠于接收信号的干扰分量。此时，k相当于信号检测处理的重复次数，为事业者能够设定的数量。在本实施方式中，将k的上限值设置为p（“规定次数”）。进行重复处理的装置多而具备反馈构造，但是，在本实施方式中，通过（级联）连接多个信号分离装置，从而能够等效地进行重复处理。

进行上述的处理到p级（即，第p信号分离装置12d-p）为止，最终输出信号序列x1^~~xnt^~。

图10是表示构成空间滤波部13d-k的第（k-i）空间滤波部13d-k-i的功能结构的一个例子的概略框图（i是1以上nt以下的整数）。第（k-i）空间滤波部13d-k-i进行第i个信号检测处理。第（k-i）空间滤波部13d-k-i具备第一乘法运算部131d-k、乘法运算器131da-k（第三乘法运算部）、第二乘法运算部132d-k、加法运算器133d-k（加法运算部）、权重系数更新部15d-k和相位噪声估计部16d-k。组合nt个第（k-i）空间滤波部来构成在图9所示的第k信号分离装置12d-k内的空间滤波部13d-k。

接着，对图10所示的第（k-i）空间滤波部13d-k-i的信号检测处理进行说明。第一乘法运算部131d-k对接收信号序列y1~ynr乘以从权重系数更新部15d-k输出的权重系数，输出乘法运算结果。第二乘法运算部132d-k对临时判决信号序列x1^~（k-1）~xnt^~（k-1）乘以从权重系数更新部15d-k输出的权重系数，输出乘法运算结果。乘法运算器131da-k将从第一乘法运算部131d-k输出的乘法运算结果与相当于从相位噪声估计部16d-k输出的相位噪声的exp（-1j*θ）的项相乘。加法运算器133d-k将从乘法运算器131da-k输出的乘法运算结果与从第二乘法运算部132d-k输出的乘法运算结果相加，输出均衡输出序列xi＾（k）。

相位噪声估计部16d-k和权重系数更新部15d-k基于均衡输出序列xi＾（k）来制作教师数据（teacherdata），根据规定的算法分别进行相位噪声的估计和权重系数的更新。作为规定的算法，在相位噪声估计部16d-k中使用例如维特比・维特比法，在权重系数更新部15d-k中使用例如概率梯度法。

图11是表示构成空间滤波部13d-k的第（k-i）空间滤波部13d-k-i的功能结构的另一个例子的概略框图。图11所示的第（k-i）空间滤波部的结构在不具备第一乘法运算部131d-k、乘法运算器131da-k、第二乘法运算部132d-k和加法运算器133d-k而具备相位校正部134d-k、系数乘法运算部135d-k、乘法运算器136d-k和运算器137d-k的方面与图10所示的第（k-i）空间滤波部不同。

接着，对图11所示的第（k-i）空间滤波部13d-k-i的信号检测处理进行说明。运算器137d-k根据由相位噪声估计部16d-k估计出的相位噪声（相当于图11中的exp（-1j*θ））求取相位噪声校正（相当于图11中的exp（1j*θ））。相位校正部134d-k通过对临时判决信号序列x1^~（k-1）~xnt^~（k-1）分别乘以相当于相位噪声校正的exp（1j*θ）的项，从而对临时判决信号序列x1^~（k-1）~xnt^~（k-1）实效地附加相位噪声，进行相位校正。系数乘法运算部135d-k对相位噪声校正后的临时判决信号序列和接收信号序列y1~ynr乘以从权重系数更新部15d-k输出的权重系数，输出乘法运算结果。乘法运算器136d-k将从系数乘法运算部135d-k输出的乘法运算结果与相当于由相位噪声估计部16d-k估计出的相位噪声的exp（-1j*θ）的项相乘，输出均衡输出序列xi＾（k）。

权重系数更新部15d-k和相位噪声估计部16d-k进行与图10所示的同名的功能部相同的处理，因此，在此省略它们的说明。

＜变形例＞

临时判决信号输出部14d-1-1~14d-1-nt和临时判决信号输出部14d-k-1~14d-k-nt也可以替换为具有纠错的功能的临时判决信号输出部。即，这些临时判决信号输出部的各个也可以与第2实施方式同样地具备对数似然比计算部、解交织器、纠错解码部、交织器和映射电路。

（第6实施方式）

图12和图13是表示第6实施方式中的在光信号接收装置中设置的信号分离装置的功能结构的概略框图。图12是表示第一信号分离装置12e-1的功能结构的概略框图，图13是表示第k信号分离装置12e-k的功能结构的概略框图。这些信号分离装置的结构在代替第5实施方式中的第一信号分离装置12d-1和第k信号分离装置12d-k内的临时判决信号输出部14d-1-1~14d-1-nt和临时判决信号输出部14d-k-1~14d-k-nt而具备软判决信号输出部14e-1-1~14e-1-nt和软判决信号输出部14e-k-1~14e-k-nt的方面与第5实施方式中的信号分离装置不同。

软判决信号输出部14e-1-1~14e-1-nt和软判决信号输出部14e-k-1~14e-k-nt分别将从空间滤波部13d-1和空间滤波部13d-k输出的均衡输出序列x1＾（1）~xnt＾（1）和均衡输出序列x1＾（k）~xnt＾（k）作为输入。然后，软判决信号输出部14e-1-1~14e-1-nt和14e-k-1~14e-k-nt利用在输入的均衡输出序列中预先附加了的纠错码的奇偶（parity）等来计算发送位或发送符号等发送信号信息的似然信息，生成基于似然信息的软判决符号，将生成的软判决符号分别输出为均衡输出序列x1＾（1）~xnt＾（1）和均衡输出序列x1＾（k）~xnt＾（k）。其他的信号的输入输出的关系和各功能部的处理与第5实施方式同样，因此，在此省略它们的说明。

图14是表示本实施方式中的各软判决信号输出部的功能结构的概略框图。各软判决信号输出部具备对数似然比计算部141e、解交织器142e、纠错解码部143e、交织器144e、软判决符号生成部146e和减法运算器147e。

对数似然比计算部141e将从空间滤波部13d-1或空间滤波部13d-k输出的均衡输出序列xi＾（k）作为输入，针对构成均衡输出序列的各位计算发送了0的概率和发送了1的概率的对数似然比la（bⁱt）。在此，bⁱt表示第i个发送信号序列的第t个位。对数似然比计算部141e将计算出的对数似然比la（bⁱt）向解交织器142e输出。解交织器142e按每位重新排列输入的对数似然比la（bⁱt），输出la（cⁱt）。在此，cⁱt是重新排列bⁱt后的二进制序列。解交织器142e将重新排列后的对数似然比la（cⁱt）向纠错解码部143e和减法运算器147e输出。

纠错解码部143e基于与在光信号发送装置侧使用的纠错码同样的纠错码使用适当的解码方法来针对各位计算事后对数似然比lp（cⁱt）。在此，cⁱt表示第i个发送信号序列的第t个位。本实施方式中的纠错码是指不限定于例如汉明码、bch码、ldpc码和卷积码等特定的纠错码，也可以使用所有的纠错码。

接着，减法运算器147e从自纠错解码部143e输出的事后对数似然比lp（cⁱt）减去也作为向纠错解码部143e的输入的la（cⁱt），由此，如下式所示那样计算外部对数似然比le（cⁱt）。

。

减法运算器147e向交织器144e输出外部对数似然比le（cⁱt）。交织器144e重新排列外部对数似然比le（cⁱt）而输出le（bⁱt）。

向软判决符号生成部146e输入le（bⁱt）。软判决符号生成部146e根据输入的le（bⁱt）生成软判决符号序列bⁱt^~。在软判决符号生成部146e中，在例如发送信号序列被bpsk（binaryphaseshiftkeying，二进制相移键控）调制时，依照下式来生成软判决符号序列。

。

（第7实施方式）

图15是表示第7实施方式中的在光信号接收装置中设置的信号分离装置的功能结构的概略框图。本实施方式的信号分离装置12f具备空间滤波部13f和判决信号输出部14f-1~14f-nt。空间滤波部13f具有与在第5实施方式中说明的空间滤波部或在第6实施方式中说明的空间滤波同样的功能。判决信号输出部14f-1~14f-nt是上述的实施方式中的临时判决信号输出部或软判决信号输出部。

本实施方式的信号分离装置12f以重复处理为基本而具备反馈构造。

接着，对本实施方式的信号分离装置12f中的信号检测处理进行说明。首先，设定重复进行信号检测处理的次数的上限值p。接着，在第一次信号检测处理中，接收信号序列y1~ynr被输入到空间滤波部13f中。在该情况下，空间滤波部13f不使用从判决信号输出部14f-1~14f-nt反馈的信号。空间滤波部13f对接收信号序列y1~ynr乘以权重系数，输出均衡输出序列x1＾（1）~xnt＾（1）。在此，括号内的数字表示重复的次数（在该情况下，是第一次信号检测处理，因此为“1”）。接着，判决信号输出部14f-1~14f-nt分别将均衡输出序列x1＾（1）~xnt＾（1）作为输入，对输入的均衡输出序列进行判决（即，由上述的临时判决信号输出部或软判决信号输出部进行的判决），将得到的临时判决信号序列或软判决信号序列作为判决信号序列x1^~（1）~xnt^~（1）向空间滤波部13f输出。

在以后的第k次信号检测处理中，接收信号序列y1~ynr和从判决信号输出部14f-1~14f-nt反馈的判决信号序列x1^~（k-1）~xnt^~（k-1）被输入到空间滤波部13f中。例如，在第2次信号检测处理（k=2）中，接收信号序列y1~ynr和从判决信号输出部14f-1~14f-nt反馈的判决信号序列x1^~（1）~xnt^~（1）被输入到空间滤波部13f中。空间滤波部13f对接收信号序列y1~ynr和判决信号序列x1^~（k-1）~xnt^~（k-1）乘以权重系数，输出均衡输出序列x1＾（k）~xnt＾（k）。判决信号输出部14f-1~14f-nt分别将均衡输出序列x1＾（k）~xnt＾（k）作为输入，对输入的均衡输出序列进行判决，将得到的临时判决信号序列或软判决信号序列向空间滤波部13f反馈。

当重复上述的信号检测处理直到对k=p进行为止时，信号分离装置12f输出判决信号序列x1^~~xnt^~。

在图16中示出进行用于确认第7实施方式的效果的传输模拟后的结果。在图16中，作为传输路径模型，设想了2×2的mimo系统。从2个光信号发送装置发送独立的qpsk信号，记录了使信噪比（snr）变化时的两个信号的平均误码率。在图16中示出了以往方式和第7实施方式的误码率的比较结果。从图16可知：通过应用第7实施方式，从而在误码率10^-2作为snr的增益（即，snr增益）得到了约1.5db。

在上述的各实施方式中，假设光信号接收装置主要进行时域的处理来进行了记述，但是，也可以将各实施方式的光信号接收装置中的时域的处理替换为频域的处理。

也可以在无线通信系统、卫星通信系统等光通信系统以外的通信系统上实现上述的各实施方式中的光信号接收装置。此外，不限定于上述的单载波通信系统，对ofdm（orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，正交频分复用）等多载波通信系统、cdma（codedivisionmultiplexingaccess，码分多址）等编码扩散通信系统，也能够同样地实施上述的各实施方式。

此外，作为另外的例子，也可以使用计算机实现上述的光信号接收装置。在该情况下，将用于实现这些装置的功能的程序记录在计算机可读取的记录介质中，使计算机系统读入记录在该记录介质中的程序并执行，由此，也可以实现光信号接收装置。再有，在此所说的计算机系统是指包含os（operatingsystem，操作系统）或周围设备等硬件。此外，计算机可读取的记录介质是指软盘、光磁盘、rom（readonlymemory，只读存储器）、cd（compactdisc，压缩盘）-rom等可移动介质、内置在计算机系统中的硬盘等存储装置。

进而，计算机可读取的记录介质还可以包含像在经由因特网等网络或电话线路等通信线路来发送程序的情况下的通信线那样在短时间的期间动态地保持程序的记录介质、像在该情况下的成为服务器或客户端的计算机系统内部的易失性存储器那样将程序保持固定时间的记录介质。此外，上述程序可以是用于实现前述的功能的一部分的程序，进而，也可以是能够以与已经记录在计算机系统中的程序的组合来实现前述的功能的程序。此外，也可以使用pld（programmablelogicdevice，可编程逻辑器件）、fpga（fieldprogrammablegatearray，现场可编程门阵列）、dsp（digitalsignalprocessor，数字信号处理器）等硬件来实现光信号接收装置。

以上，参照附图对该发明的实施方式详细地进行了描述，但是，具体的结构不限于该实施方式，还包括不偏离该发明的主旨的范围的设计等。

产业上的可利用性

本发明能够应用于例如光通信。根据本发明，能够高精度地分离复用信号。

附图标记的说明

10…光信号接收装置

11…接收部

12…信号分离装置

12-1、12a-1、12d-1…第一信号分离装置

12-2、12a-2…第二信号分离装置

12-k、12b-k、12d-k…第k信号分离装置

12f…信号分离装置

13-1、13-2、13b-k、13d-1、13d-k、13f…空间滤波部

131-k、131d-k…第一乘法运算部

131a-k、131da-k、136d-k…乘法运算器

132-k、132d-k…第二乘法运算部

133-k、133d-k…加法运算器

134-k、134d-k…相位校正部

135-k、135d-k…系数乘法运算部

136-k…乘法运算器

137-k…运算器

14-1~14-2、14a-1~14a-2、14a-k、14d-1-1~14d-1-nt、14d-k-1~14d-k-nt…临时判决信号输出部

14e-1-1~14e-1-nt、14e-k-1~14e-k-nt…软判决信号输出部

14f-1~14f-nt…判决信号输出部

141-1~141-2、141e…对数似然比计算部

142-1~142-2、142e…解交织器

143-1~143-2、143e…纠错解码部

144-1~144-2、144e…交织器

145-1~145-2…映射电路

146e…软判决符号生成部

147e…减法运算器

15-1、15-2、15b-k、15c-k、15d-k…权重系数更新部

16-k、16d-k…相位噪声估计部。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种信号接收装置，其中，

具备从多个接收信号分离特定的信号的至少1个信号分离装置，

所述至少1个信号分离装置的各个具备：

空间滤波部，分离至少1个均衡信号；以及

判决信号输出部，判决所述均衡信号而生成第1判决信号，输出生成的所述第1判决信号，

所述空间滤波部通过将所述多个接收信号和从所述判决信号输出部输出的所述第1判决信号或从其他的信号分离装置输出的第2判决信号的任一个之中的、至少所述多个接收信号与权重系数相乘，从而分离所述至少1个均衡信号，

所述至少1个信号分离装置的各个还具备权重系数更新部，所述权重系数更新部基于所述至少1个均衡信号来更新所述权重系数。

2.根据权利要求1所述的信号接收装置，其中，

所述至少1个信号分离装置是多个信号分离装置，并且，

所述空间滤波部通过将所述多个接收信号和所述第2判决信号之中的至少所述多个接收信号与所述权重系数相乘，从而分离单一均衡信号来作为所述至少1个均衡信号，

所述判决信号输出部是临时判决信号输出部，所述临时判决信号输出部生成临时判决信号来作为所述第1判决信号，所述临时判决信号表示很可能为所述均衡信号的信号，

在第k个信号分离装置的空间滤波部中，输入作为所述多个接收信号的nr个接收信号和由从第一个信号分离装置到第（k-1）个信号分离装置得到的作为所述第2判决信号的（k-1）个临时判决信号的合计（nr+k-1）个信号，从所述多个接收信号分离信号k，其中，k为2以上的整数，nr为2以上的整数。

3.根据权利要求1所述的信号接收装置，其中，

所述至少1个信号分离装置是多个信号分离装置，并且，

所述空间滤波部通过将所述多个接收信号和所述第2判决信号之中的至少所述多个接收信号与所述权重系数相乘，从而分离多个均衡信号来作为所述至少1个均衡信号，

在第k个信号分离装置的空间滤波部中，输入作为所述多个接收信号的nr个接收信号，并且，输入由第（k-1）个信号分离装置的判决信号输出部生成的所述第1判决信号来作为所述第2判决信号，从所述多个接收信号分离所述特定的信号，其中，k为2以上的整数，nr为2以上的整数。

4.根据权利要求3所述的信号接收装置，其中，所述判决信号输出部是临时判决信号输出部，所述临时判决信号输出部生成临时判决信号来作为所述第1判决信号，所述临时判决信号表示很可能为所述均衡信号的信号。

5.根据权利要求3所述的信号接收装置，其中，所述判决信号输出部是软判决信号输出部，所述软判决信号输出部计算发送信号信息的似然信息并且生成基于所述似然信息的软判决符号来作为所述第1判决信号。

6.根据权利要求1所述的信号接收装置，其中，

所述至少1个信号分离装置是单一信号分离装置，并且，

所述判决信号输出部将所述第1判决信号向所述空间滤波部输出，

所述空间滤波部通过将所述多个接收信号和从所述判决信号输出部输出的所述第1判决信号之中的至少所述多个接收信号与所述权重系数相乘，从而分离多个均衡信号来作为所述至少1个均衡信号，

所述判决信号输出部当针对所述多个接收信号生成规定次数的所述第1判决信号时，输出所述第1判决信号来作为所述特定的信号。

7.根据权利要求1至权利要求6的任一项所述的信号接收装置，其中，所述判决信号输出部具备纠错解码部。

8.根据权利要求1至权利要求7的任一项所述的信号接收装置，其中，还具备相位噪声估计部，所述相位噪声估计部基于所述空间滤波部输出的所述至少1个均衡信号来估计所述至少1个均衡信号的相位噪声并输出估计出的所述相位噪声。

9.根据权利要求8所述的信号接收装置，其中，

所述空间滤波部具备：

第一乘法运算部，对所述多个接收信号乘以系数；

第二乘法运算部，对所述第1判决信号或所述第2判决信号乘以系数；

第三乘法运算部，将从所述相位噪声估计部输出的所述相位噪声与所述第一乘法运算部的输出相乘；以及

加法运算部，将所述第二乘法运算部的输出与所述第三乘法运算部的输出相加。

10.根据权利要求8所述的信号接收装置，其中，

所述空间滤波部具备：

相位校正部，将从所述相位噪声估计部输出的所述相位噪声与所述第1判决信号或所述第2判决信号相乘；以及

系数乘法运算部，对所述多个接收信号和所述相位校正部的输出信号乘以系数。

11.一种信号分离方法，其中，具有：

空间滤波步骤，从多个接收信号分离特定的信号的至少1个信号分离装置的各个分离至少1个均衡信号；以及

判决信号输出步骤，判决所述均衡信号而生成第1判决信号并输出生成的所述第1判决信号，

在所述空间滤波步骤中，通过将所述多个接收信号和在所述判决信号输出步骤中输出的所述第1判决信号或从其他的信号分离装置输出的第2判决信号的任一个之中的、至少所述多个接收信号与权重系数相乘，从而分离所述至少1个均衡信号，

所述至少1个信号分离装置的各个还具有权重系数更新步骤，在所述权重系数更新步骤中基于所述至少1个均衡信号来更新所述权重系数。