JP2006197073A - Code diversity communication method and system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直接拡散スペクトル拡散(Direct Sequence/Spread Spectrum:DS/SS)方式における符号ダイバーシチ通信方法及び符号ダイバーシチ通信システムに係り、特に、干渉抑圧性能を向上させることができる符号ダイバーシチ通信方法及び符号ダイバーシチ通信システムに関する。 The present invention relates to a code diversity communication method and a code diversity communication system in a direct sequence / spread spectrum (DS / SS) system, and in particular, a code diversity communication method and a code capable of improving interference suppression performance. The present invention relates to a diversity communication system.
近年、携帯電話や無線LAN(Local Area Network)などの移動体通信の需要が急速に高まってきており、様々な通信方式が検討されている。その中でも多様な通信形態が可能なスペクトル拡散(Spread Spectrum:SS)通信方式が注目されている。このSS方式の一つに、直接スペクトルを拡散させる直接拡散スペクトル拡散(Direct Sequence/SS:DS/SS)方式がある。このDS/SS方式では、符号を各局に割り当てて多元接続通信(DS/SSMA)を行うことができるものである。 In recent years, demand for mobile communication such as mobile phones and wireless local area networks (LANs) has increased rapidly, and various communication methods are being studied. Among them, a spread spectrum (SS) communication method capable of various communication forms is attracting attention. One of the SS systems is a direct sequence / SS (DS / SS) system that directly spreads the spectrum. In this DS / SS system, multiple access communication (DS / SSMA) can be performed by assigning a code to each station.
DS/SSMAでは、あらかじめ割り当てられた拡散系列を用いて、複数のユーザが共通の通信路を同時に利用するものである。しかしながら、このとき、多元接続による他局信号は、自局信号に対する干渉成分となってしまう。通常、この干渉の影響は小さいため、受信機では正しく自局信号を相関検出することができるが、干渉信号の電力が自局信号に比べて大きい場合には、大幅な通信品質の劣化を招いてしまう。この問題を一般に遠近問題という(非特許文献1、2参照)。
In DS / SSMA, a plurality of users simultaneously use a common communication path by using a spreading sequence assigned in advance. However, at this time, the other station signal due to multiple access becomes an interference component with respect to the own station signal. Normally, since the influence of this interference is small, the receiver can correctly detect the correlation of the local station signal. However, if the power of the interference signal is larger than that of the local station signal, the communication quality is significantly degraded. I will. This problem is generally called a perspective problem (see Non-Patent
この遠近問題に対して、他局間干渉除去方式(非特許文献1参照)が提案されているが、これは、受信信号成分に含まれる干渉信号の複製を作成し、除去するので、すべての局のPN(Pseudo Noise:疑似雑音)系列を知る必要がある。
また、直交化フィルタを用いて、干渉系列を直交させ、干渉を減らす方法も提案されている(非特許文献3、4参照)。しかし、この方法では、直交させるまでに収束時間がかかってしまう。
In order to solve this near / far problem, an inter-station interference cancellation method (see Non-Patent Document 1) has been proposed. It is necessary to know the PN (Pseudo Noise) sequence of the station.
In addition, a method of reducing interference by orthogonalizing interference sequences using an orthogonal filter has been proposed (see Non-Patent Documents 3 and 4). However, with this method, it takes a convergence time to make them orthogonal.
この他にも、受信信号の部分部分で相互相関値を推定し、その区間に重み付けを行う部分相関重み制御法(非特許文献5参照)、部分相関重み制御法にLMS(Least Mean Square:最小二乗平均)アルゴリズムを導入する方法(非特許文献6参照)などが提案されている。しかし、これらの方法は、制御が難しくシステムが複雑になってしまう。 In addition to this, a partial correlation weight control method (see Non-Patent Document 5) that estimates a cross-correlation value in a partial portion of a received signal and weights the interval, and LMS (Least Mean Square: minimum) is used as the partial correlation weight control method. A method of introducing a root mean square algorithm (see Non-Patent Document 6) has been proposed. However, these methods are difficult to control and complicate the system.
そこで、他局のPN系列を知ることなく、また、他局の系列を推定することなく干渉を抑圧する一方式として、既存のシステムの応用による符号ダイバーシチ方式(非特許文献7参照)が提案されている。この方式は、いくつかの符号系列和を拡散系列として使用し、和を取る前の個々の系列でダイバーシチ受信するものであり、システム構成が簡単である。 Therefore, a code diversity method (see Non-Patent Document 7) based on the application of an existing system has been proposed as one method for suppressing interference without knowing the PN sequence of the other station and without estimating the sequence of the other station. ing. In this system, several code sequence sums are used as spreading sequences, and diversity reception is performed on individual sequences before summation, and the system configuration is simple.
尚、直接拡散符号分割多元接続方式によるスペクトラム拡散通信を行う際に、直交化による干渉キャンセラを収束させるスペクトラム拡散通信装置については、平成9(1997)年7月31日公開の特開平9−200178号公報がある(特許文献1参照)。 Note that a spread spectrum communication apparatus that converges an interference canceller by orthogonalization when performing spread spectrum communication by the direct spread code division multiple access method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-200188 published on July 31, 1997. (See Patent Document 1).
しかしながら、従来の符号ダイバーシチ方式では、送信出力が多値レベルとなってしまうため、送信機出力段で線形性を保った大きな増幅器が必要となり、送信機出力段の負担を増大させるという問題点があり、更に、ノイズ除去のための振幅リミッタを使用した場合に、特性が劣化するという問題点があった。 However, in the conventional code diversity system, since the transmission output becomes multilevel, a large amplifier that maintains linearity in the transmitter output stage is required, which increases the burden on the transmitter output stage. In addition, when an amplitude limiter for noise removal is used, there is a problem that characteristics deteriorate.
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、送信信号の振幅を一定に保つ定振幅合成系列の構成とすることで、送信機出力段の負担を増大させることなく、干渉抑圧性能を向上できる符号ダイバーシチ通信方法及び符号ダイバーシチ通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and improves the interference suppression performance without increasing the burden on the transmitter output stage by configuring the constant amplitude synthesis sequence to keep the amplitude of the transmission signal constant. It is an object to provide a code diversity communication method and a code diversity communication system that can be used.
また、本発明の別の目的は、遠近問題下における特性を評価し、さらにその特性の改善を得るためにブランチの構成法を工夫した符号ダイバーシチ通信方法及び符号ダイバーシチ通信システムを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a code diversity communication method and a code diversity communication system in which characteristics under a perspective problem are evaluated and a branch configuration method is devised in order to improve the characteristics. .
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、直接拡散スペクトル拡散方式における符号ダイバーシチ通信方法であって、送信機側で、直交化巡回シフトM系列の集合の和に、拡散用符号系列を乗じて定振幅となる系列を生成し、当該生成した系列に送信データを乗じて送信することを特徴とする。 The present invention for solving the problems of the above-described conventional example is a code diversity communication method in the direct spread spectrum spread system, in which a transmitter code sequence is added to a sum of a set of orthogonalized cyclic shift M sequences on the transmitter side. Is used to generate a series having a constant amplitude, and the generated series is multiplied by transmission data for transmission.
本発明は、上記符号ダイバーシチ通信方法において、直交化巡回シフトM系列の全ての系列による合成振幅の値により、直交化巡回シフトM系列の各チップの値を除算して送信電力の正規化を行うことを特徴とする。 In the above code diversity communication method, the transmission power is normalized by dividing the value of each chip of the orthogonal cyclic shift M sequence by the value of the combined amplitude of all sequences of the orthogonal cyclic shift M sequence. It is characterized by that.
本発明は、直接拡散スペクトル拡散方式における符号ダイバーシチ通信方法であって、上記符号ダイバーシチ通信方法により送信された信号を受信する受信側では、拡散用符号系列と直交化巡回シフトM系列の部分集合の和系列によって逆拡散してブランチの相関を出力し、相関の分散から対応する重み係数を算出して、逆拡散した信号に対応する重み係数を乗算したものの和によって復調することを特徴とする。 The present invention relates to a code diversity communication method in the direct spread spectrum spread system, and a receiving side that receives a signal transmitted by the code diversity communication method includes a subset of a code sequence for spreading and a set of orthogonalized cyclic shift M sequences. The branch sequence is despread by the sum series, the correlation of the branch is output, the corresponding weighting factor is calculated from the variance of the correlation, and demodulated by the sum of the despread signal multiplied by the corresponding weighting factor.
本発明は、上記符号ダイバーシチ通信方法において、直交化巡回シフトM系列の集合をダイバーシチブランチ数で分割し、ブランチに割り当てることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the above-described code diversity communication method, a set of orthogonalized cyclic shift M sequences is divided by the number of diversity branches and assigned to the branches.
本発明は、上記符号ダイバーシチ通信方法において、直交化巡回シフトM系列の部分集合について、相関の分散の小さいものから各ブランチに順に一系列ずつ割り当てることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the code diversity communication method described above, a subset of orthogonalized cyclic shift M-sequences is assigned to each branch in order from one having a small correlation variance.
本発明は、上記符号ダイバーシチ通信方法において、直交化巡回シフトM系列の部分集合について、相関の分散の小さいものから一つのブランチに集中的に割り当てることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the code diversity communication method described above, a subset of orthogonalized cyclic shift M-sequences is intensively assigned to one branch from one having a small correlation variance.
本発明は、上記符号ダイバーシチ通信方法において、相関の分散が最も大きいブランチを不使用とすることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the code diversity communication method, a branch having the largest correlation variance is not used.
本発明は、直接拡散スペクトル拡散方式における符号ダイバーシチ通信システムであって、送信機が、直交化巡回シフトM系列の集合の和に、拡散用符号系列を乗じて定振幅となる系列を生成し、当該生成した系列に送信データを乗じて送信する変調器を有することを特徴とする。 The present invention is a code diversity communication system in a direct spread spectrum spread system, in which a transmitter generates a sequence having a constant amplitude by multiplying a set of orthogonalized cyclic shift M sequences by a spreading code sequence, It has a modulator for multiplying the generated sequence by transmission data and transmitting it.
本発明は、直接拡散スペクトル拡散方式における符号ダイバーシチ通信システムであって、受信機が、上記送信機から送信された信号を、拡散用符号系列と直交化巡回シフトM系列の部分集合の和系列によって逆拡散する復調器と、逆拡散された信号を積分してブランチの相関を出力する積分器と、逆拡散した信号に、相関の分散に対応する重み係数を乗算する乗算器と、乗算された信号を合成する合成器とを有することを特徴とする。 The present invention is a code diversity communication system in a direct spread spectrum spread system, in which a receiver transmits a signal transmitted from the transmitter by a sum sequence of a subset of a spreading code sequence and an orthogonalized cyclic shift M sequence. A demodulator that despreads, an integrator that integrates the despread signal and outputs the correlation of the branch, a multiplier that multiplies the despread signal by a weighting factor corresponding to the variance of the correlation, and And a synthesizer for synthesizing signals.
本発明は、上記受信機において、積分器と乗算器との間に、前記積分器からの相関出力について、相関の分散の小さいものから各ブランチに順に一系列ずつ割り当てる並び替え回路を設けたことを特徴とする。 According to the present invention, in the receiver, a rearrangement circuit is provided between the integrator and the multiplier, and the correlation output from the integrator is assigned to each branch in order from one having a small correlation variance. It is characterized by.
本発明は、上記受信機において、積分器と乗算器との間に、前記積分器からの相関出力について、相関の分散の小さいものから一つのブランチに集中的に割り当てる並び替え回路を設けたことを特徴とする。 According to the present invention, in the receiver, a rearrangement circuit that intensively assigns a correlation output from the integrator to one branch from a component having a small correlation variance is provided between the integrator and the multiplier. It is characterized by.
本発明は、上記受信機において、並び替え回路が、相関の分散が最も大きいブランチを不使用とすることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the receiver, the rearrangement circuit does not use a branch having the largest correlation variance.
本発明によれば、直接拡散スペクトル拡散方式における符号ダイバーシチ通信方法であって、送信機側で、直交化巡回シフトM系列の集合の和に、拡散用符号系列を乗じて定振幅となる系列を生成し、当該生成した系列に送信データを乗じて送信する符号ダイバーシチ通信方法としているので、送信機の出力段で負担を増大させることがないという効果がある。また、受信機前段に振幅リミッタを設けても、信号波形の劣化が少ないという効果がある。 According to the present invention, there is provided a code diversity communication method in the direct spread spectrum spreading method, wherein a sequence having a constant amplitude is obtained by multiplying a sum of a set of orthogonalized cyclic shift M sequences by a spreading code sequence on the transmitter side. Since the code diversity communication method of generating and multiplying the generated sequence by transmission data is used, there is an effect that the burden is not increased at the output stage of the transmitter. Further, even if an amplitude limiter is provided at the front stage of the receiver, there is an effect that the signal waveform is hardly deteriorated.
本発明によれば、直交化巡回シフトM系列の全ての系列による合成振幅の値により、直交化巡回シフトM系列の各チップの値を除算して送信電力の正規化を行う上記符号ダイバーシチ通信方法としているので、送信電力を抑えることができる効果がある。 According to the present invention, the code diversity communication method for normalizing transmission power by dividing the value of each chip of the orthogonal cyclic shift M sequence by the value of the combined amplitude of all sequences of the orthogonal cyclic shift M sequence Therefore, there is an effect that transmission power can be suppressed.
本発明によれば、直接拡散スペクトル拡散方式における符号ダイバーシチ通信方法であって、上記符号ダイバーシチ通信方法により送信された信号を受信する受信側では、拡散用符号系列と直交化巡回シフトM系列の部分集合の和系列によって逆拡散してブランチの相関を出力し、相関の分散から対応する重み係数を算出して、逆拡散した信号に対応する重み係数を乗算したものの和によって復調する符号ダイバーシチ通信方法としているので、性能が劣化することもなく、干渉抑圧性能を向上できる効果がある。 According to the present invention, there is provided a code diversity communication method in the direct spread spectrum system, and a receiving side that receives a signal transmitted by the code diversity communication method includes a spreading code sequence and an orthogonal cyclic shift M sequence portion. Code diversity communication method that despreads by sum series of set, outputs branch correlation, calculates corresponding weighting factor from variance of correlation, and demodulates by sum of weighted factor corresponding to despread signal Therefore, there is an effect that the interference suppression performance can be improved without degrading the performance.
本発明によれば、直接拡散スペクトル拡散方式における符号ダイバーシチ通信システムであって、直交化巡回シフトM系列の集合の和に、拡散用符号系列を乗じて定振幅となる系列を生成し、当該生成した系列に送信データを乗じて送信する変調器を有する送信機としているので、送信機の出力段で負担を増大させることがないという効果がある。 According to the present invention, there is provided a code diversity communication system in the direct spread spectrum spreading method, which generates a sequence having constant amplitude by multiplying a sum of a set of orthogonalized cyclic shift M sequences by a spreading code sequence. Since the transmitter has a modulator that multiplies transmission data by the transmission data and transmits the result, there is an effect that the burden is not increased in the output stage of the transmitter.
本発明によれば、直接拡散スペクトル拡散方式における符号ダイバーシチ通信システムであって、上記送信機から送信された信号を、拡散用符号系列と直交化巡回シフトM系列の部分集合の和系列によって逆拡散する復調器と、逆拡散された信号を積分してブランチの相関を出力する積分器と、逆拡散した信号に、相関の分散に対応する重み係数を乗算する乗算器と、乗算された信号を合成する合成器とを有する受信機としているので、性能が劣化することもなく、干渉抑圧性能を向上できる効果がある。 According to the present invention, there is provided a code diversity communication system in a direct spread spectrum spread system, wherein a signal transmitted from the transmitter is despread by a sum sequence of a subset of a spreading code sequence and an orthogonal cyclic shift M sequence. A demodulator that integrates the despread signal and outputs a branch correlation, a multiplier that multiplies the despread signal by a weighting factor corresponding to the variance of the correlation, and a multiplied signal. Since the receiver has a combiner for combining, there is an effect that the interference suppression performance can be improved without degrading the performance.
本発明によれば、積分器と乗算器との間に、前記積分器からの相関出力について、相関の分散の小さいものから各ブランチに順に一系列ずつ割り当てる並び替え回路を設けた上記受信機としているので、自局系列と他局系列の初期位相のずれがあっても、特性を改善することができる効果がある。 According to the present invention, the receiver is provided with a rearrangement circuit that assigns one sequence at a time to each branch from the one having a small correlation variance between the integrator and the multiplier, with respect to the correlation output from the integrator. Therefore, there is an effect that the characteristics can be improved even if there is a difference in the initial phase between the own station series and the other station series.
本発明によれば、積分器と乗算器との間に、前記積分器からの相関出力について、相関の分散の小さいものから一つのブランチに集中的に割り当てる並び替え回路を設けた上記受信機としているので、自局系列と他局系列の初期位相のずれがあっても、特性を改善することができる効果がある。 According to the present invention, the receiver is provided with a rearrangement circuit that allocates a correlation output from the integrator in a concentrated manner to one branch from those having a small correlation variance between the integrator and the multiplier. Therefore, there is an effect that the characteristics can be improved even if there is a difference in the initial phase between the own station series and the other station series.
[本発明の実施の形態の概要]
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る直接拡散スペクトル拡散方式における符号ダイバーシチ通信方法及び符号ダイバーシチ通信システムは、送信機側では、直交化巡回シフトM系列の集合の和に、拡散用PN系列を乗じて±1で定振幅となる系列をつくり、それにデータを乗じて送信し、受信側では、拡散用PN系列と直交化巡回シフトM系列の一部の系列によって逆拡散して相関をとり、相関の分散から重み係数を求め、重み係数を乗じて各ダイバーシチのブランチの加算を得るようにしたものである。これにより、送信機の出力段で負担を増大させることがなく、また、受信機の振幅リミッタを設けても、性能が劣化することもなく、干渉抑圧性能を向上できる。
[Outline of Embodiment of the Present Invention]
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the code diversity communication method and code diversity communication system in the direct spread spectrum spread system according to the embodiment of the present invention, the transmitter side multiplies the sum of the set of orthogonalized cyclic shift M sequences by the spreading PN sequence ± 1 creates a sequence with constant amplitude, multiplies the data, and transmits it. On the receiving side, the spread PN sequence and a part of the orthogonal cyclic shift M sequence are despread and correlated to obtain a correlation variance. The weighting factor is obtained from the above and multiplied by the weighting factor to obtain the addition of each diversity branch. As a result, it is possible to improve the interference suppression performance without increasing the burden at the output stage of the transmitter and without degrading the performance even if the amplitude limiter of the receiver is provided.
[定振幅合成系列の構成]
まず、本発明の実施の形態に係る直接拡散スペクトル拡散方式における符号ダイバーシチ通信方法の原理及び構成法について図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る符号ダイバーシチ方式における直交化巡回シフトM系列の集合の和を示す説明図であり、図2は、本発明の実施の形態に係る符号ダイバーシチ方式における3つの信号系列の和を示す説明図である。尚、図2との対比において図11に従来の3つの信号系列の和を示す。
[Configuration of constant amplitude composite series]
First, the principle and configuration method of a code diversity communication method in the direct spread spectrum spreading method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the sum of sets of orthogonalized cyclic shift M sequences in the code diversity system according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows 3 in the code diversity system according to the embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows the sum of two signal series. In comparison with FIG. 2, FIG. 11 shows the sum of three conventional signal sequences.
本発明の実施の形態に係る符号ダイバーシチ方式において、拡散に用いる定振幅合成系列を構成するためには、OMとPN1 の二つの系列が必要となる(実際には、PN1 のみでよいがその点は後述する)。ここで、OMはそれぞれ直交化した巡回シフトM系列の和であり、PN1 は別のM系列である。この直交化巡回シフトM系列の構成を示したのが図1である。 In the code diversity system according to the embodiment of the present invention, two sequences of OM and PN 1 are required in order to construct a constant amplitude composite sequence used for spreading (in practice, only PN 1 is sufficient. This will be described later). Here, OM is the sum of orthogonally-shifted cyclic shift M sequences, and PN 1 is another M sequence. FIG. 1 shows the configuration of this orthogonalized cyclic shift M sequence.
図1のOrth M の各行の系列は、系列長Nの全てのチップに対して直交化係数αを加算して直交化している。そのため、行列式中のaは、通常のチップ値にαを加算したa1 =1+αのような値である。その直交化係数αは以下の[数1]に示す。但し、式中の±は、+又は−の片方のみをとるものである。 The sequence of each row of Ortho M in FIG. 1 is orthogonalized by adding an orthogonalization coefficient α to all chips of sequence length N. Therefore, a in the determinant is a value such as a 1 = 1 + α obtained by adding α to the normal chip value. The orthogonalization coefficient α is shown in the following [Equation 1]. However, ± in the formula takes only one of + and −.
このようにして表される直交化巡回シフトM系列の全ての系列による合成振幅(各列の和)は、ある一定値(図1ではc)となる。これは、各列において、M系列の性質上、−1が一つ多いということと、全てのチップ数Nに直交化係数αを加えていることから明らかである。その関係を次式[数2]に表す。 The combined amplitude (sum of each column) by all the sequences of the orthogonalized cyclic shift M sequences expressed in this way becomes a certain constant value (c in FIG. 1). This is apparent from the fact that each column has one −1 due to the nature of the M-sequence and that the orthogonalization coefficient α is added to the total number of chips N. The relationship is expressed by the following equation [Equation 2].
この各チップが一定値となる直交化巡回シフトM系列和(OM)とM系列を各チップ積算するので、定振幅となる合成系列を実現することができる。しかし、このままでは、通常のDS/SS方式で通信しているものよりも、送信電力が大きくなってしまうため、次式[数3]で表される係数kを各チップに乗ずることにより、電力の正規化を行う。
図1では、各列の和cが一定値になるので、1/cを乗算することで原理的に正規化を図っている。
Since the orthogonalized cyclic shift M-sequence sum (OM) and the M-sequence, each chip having a constant value, are integrated with each chip, a composite sequence having a constant amplitude can be realized. However, as it is, the transmission power becomes larger than that in communication with the normal DS / SS system. Therefore, by multiplying each chip by the coefficient k expressed by the following equation [Equation 3], power can be obtained. Perform normalization.
In FIG. 1, since the sum c of each column becomes a constant value, normalization is performed in principle by multiplying by 1 / c.
このときのsi は送信信号の各チップの振幅成分を表している。ただ、本発明の実施の形態に係る符号ダイバーシチ方式における電力の正規化とは、直交化巡回シフトM系列の各チップの値を全て1にすることと同義である。
従って、本発明の実施の形態に係る符号ダイバーシチ方式において、データ送信時におけるチップの値は、図4のように±の定振幅となり、これは、PN1 のみによるDS/SS方式と等価となる。図4は、従来の符号ダイバーシチと提案する(本発明の実施の形態に係る)符号ダイバーシチでの送信時のチップ値の比較のグラフである。
図4に示すように、従来符号ダイバーシチはバー内部を斜線で示しており、提案符号ダイバーシチはバー内部を点線で示している。提案符号ダイバーシチの場合は、チップ値が±1の定振幅となるものである。
At this time, s i represents the amplitude component of each chip of the transmission signal. However, power normalization in the code diversity system according to the embodiment of the present invention is synonymous with setting all the values of each chip of the orthogonalized cyclic shift M sequence to 1.
Therefore, in the code diversity system according to the embodiment of the present invention, the value of the chip at the time of data transmission has a constant amplitude of ± as shown in FIG. 4, which is equivalent to the DS / SS system using only PN 1. . FIG. 4 is a graph of comparison of chip values during transmission in the conventional code diversity and the proposed code diversity (according to the embodiment of the present invention).
As shown in FIG. 4, in the conventional code diversity, the interior of the bar is indicated by diagonal lines, and in the proposed code diversity, the interior of the bar is indicated by dotted lines. In the case of the proposed code diversity, the chip value has a constant amplitude of ± 1.
このことは、図2に示すように、拡散系列(3つの系列の和)が、±1の定振幅となるものである。これに対して、従来の符号ダイバーシチでは、図11に示すように、拡散系列(3つの系列の和)が、多レベルとなるものであった。 This means that, as shown in FIG. 2, the spread sequence (the sum of three sequences) has a constant amplitude of ± 1. On the other hand, in the conventional code diversity, as shown in FIG. 11, the spreading sequence (sum of three sequences) is multilevel.
[システム構成]
次に、本発明の実施の形態に係る符号ダイバーシチ通信システムについて図3を参照しながら説明する。図3は、本発明の実施の形態に係る符号ダイバーシチ通信システムの構成ブロック図である。
本発明の実施の形態に係る符号ダイバーシチ通信システム(本システム)は、図3に示すように、送信機(Transmitter)10と、受信機(Receiver)20とから基本的に構成されている。
尚、送信機10と受信機20との間の伝送路に、図3では加算器が設けられているが、これは、擬似的に発生させた干渉(Interference)と雑音(AWGN[Additive White Gaussian Noise:相加性白色ガウス雑音])が送信信号に混入されることを示しているものである。
また、図示はしていないが、伝送路にインパルス性バースト雑音等が含まれる場合には、一般に、受信機20の前段に、振幅リミッタが設けられる。
[System configuration]
Next, the code diversity communication system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the code diversity communication system according to the embodiment of the present invention.
The code diversity communication system (this system) according to the embodiment of the present invention basically includes a
In FIG. 3, an adder is provided in the transmission path between the
Although not shown, when an impulsive burst noise or the like is included in the transmission path, an amplitude limiter is generally provided at the front stage of the
[送信機]
本システムの送信機10は、定振幅合成系列を構成する系列OM×PN1 によって送信するデータ(DATA)を拡散して出力する変調器11を備えている。ここで、OMは、直交化した巡回シフトM系列の和であり、PN1 は、別のM系列である。変調器11は、DSP(Digital Signal Processor)等で実現できる。
[Transmitter]
The
また、送信機10では、図示はしていないが、原理的には、直交巡回シフトM系列を形成するために、各チップの値a1 〜aN を巡回シフトさせる巡回シフトレジスタと、当該シフトレジスタで巡回シフトさせて図1のように行列式となるよう内容を記憶する記憶部と、図1における行列式の各列(縦方向)の和を演算する各列和の演算手段と、当該和(一定値)の値から電力の正規化のための係数kを求める正規化係数演算手段と、係数kを各チップに乗算する乗算手段により得られるものである。
しかし、結果として、OMは、+1(又は−1)の一定値となる。そのため実際上は、送信機に限っては、OMの生成過程を省略でき、従来のPN1 のみによるDS/SS方式としてよい。
In the
However, as a result, OM becomes a constant value of +1 (or -1). Therefore, in practice, the OM generation process can be omitted only for the transmitter, and the conventional DS / SS system using only PN 1 may be used.
[受信機]
受信機20は、送信側で用いる合成系列OMに対して、それを構成する個々の系列をブランチに割り当て、各ブランチで相関演算を行うために、M個の逆拡散を行う復調器21と、逆拡散された信号を積分するM個の積分器22と、積分結果に重み付けするM個の乗算器23と、各重み付けされた信号を合成する合成器24と、±1の情報を判定するデータ判定器25とを備えている。
[Receiving machine]
The
受信機20では、図1の直交化巡回シフトM系列の集合(N個)をダイバーシチブランチ数でほぼ等分割し、その等分割した集合がOM1 〜OMM となり、各復調器21でOM1 ×PN1 〜OMM ×PN1 で各々逆拡散される。
そして、各積分器22では、逆拡散された信号を積分することで相関を得るものである。
At the
Each
OM1 〜OMM の生成は、図示はしていないが、直交巡回シフトM系列を形成するために、各チップの値a1 〜aN を巡回シフトさせる巡回シフトレジスタと、当該シフトレジスタで巡回シフトさせて図1のように行列式となる内容を記憶する記憶部と、図1における行列式の各列(縦方向)の部分集合の和を演算する各列和の演算手段とを備えている。上記各手段等をまとめてDSP等で実現するものである。
尚、各部分系列(OM1 ×PN1 ,…,OMM ×PN1 )を受信機20の外部の装置、例えば、コンピュータ等の演算装置で演算して、受信機20の復調器21に提供するようにしてもよい。
具体的には、巡回シフトレジスタで各チップの値を巡回させ、巡回結果を記憶部に記憶する。そして、OM1 ,…,OMM を構成するのに必要な各部分集合の和を演算させる。尚、受信機20では、巡回シフトレジスタの個々の系列の振幅を一定として演算すれば、全体の電力を正規化する必要がない。
Generation of OM 1 to OM M is not shown, but in order to form an orthogonal cyclic shift M sequence, a cyclic shift register that cyclically shifts the values a 1 to a N of each chip, and a cyclic shift by the shift register A storage unit that stores the contents that are shifted to store a determinant as shown in FIG. 1 and a column sum calculator that calculates the sum of a subset of each column (vertical direction) of the determinant in FIG. Yes. The above means are realized by a DSP or the like collectively.
Each partial sequence (OM 1 × PN 1 ,... OM M × PN 1 ) is calculated by a device external to the
Specifically, the cyclic shift register is used to cycle through the values of each chip, and the cyclic result is stored in the storage unit. Then, OM 1, ..., thereby calculating the sum of each subset required to configure the OM M. Note that the
積分器22における相関値が自局のみによる値に近い場合、他局系列との干渉による相互相関の影響が小さいものであるから、乗算器23で係数gを用いて大きな重み付けを行うようにすれば、最も安定したデータ復調が行われるものである。
積分器22における相関値が自局のみによる値と大きく異なる場合、他局系列との干渉による相互相関の影響が大きいものであるから、乗算器23で係数gを用いて小さな重み付けを行うようにする。
つまり、干渉が多いと係数gは小さな値となり、干渉が少ないと係数gは大きな値となる。
When the correlation value in the
When the correlation value in the
That is, the coefficient g becomes a small value when there is much interference, and the coefficient g becomes a large value when there is little interference.
そして、合成器24で各ブランチの重み付けされた相関出力を合成して、データ判定器25を介して出力する。
尚、乗算器23における重み係数gについては、以下説明するが、各ブランチの相関出力から相互相関の分散と雑音の分散を推定して、重み係数gを決定するものであるから、受信機20には、図示していないが、各ブランチの相関出力を入力し、重み係数gを算出する制御部を備えており、その制御部から重み係数gが各乗算器23に出力されるものである。重み係数gの算出は、[数9]の式にて求められ、制御部では当該式を用いて重み係数gを算出する手段を備えている。
Then, the
Although the weighting factor g in the
[重み係数式の導出]
符号ダイバーシチでは、送信側で用いる合成系列に対して、受信側ではそれを構成する個々の系列をブランチに割り当て、各ブランチで相関演算を行う。このとき、各ブランチに割り当てられている系列はそれぞれパターンが異なるため、干渉による相互相関の影響も各ブランチで異なる。
[Derivation of weighting factor expression]
In code diversity, for a composite sequence used on the transmission side, individual sequences constituting the composite sequence are assigned to branches on the reception side, and correlation calculation is performed in each branch. At this time, since the sequence assigned to each branch has a different pattern, the influence of cross-correlation due to interference also differs in each branch.
従って、相互相関の影響が最も少ない相関出力に対して大きな重み付けを行えば、最も安定したデータ復調が行われることになる。そのために、各ブランチの相関出力から相互相関の分散と雑音の分散を推定する方法と、重み係数gM の決定法を示す。 Therefore, the most stable data demodulation can be performed if a large weight is applied to the correlation output having the least influence of the cross-correlation. For this purpose, a method for estimating the variance of cross-correlation and the variance of noise from the correlation output of each branch and a method for determining the weighting factor g M are shown.
まず、ブランチがいくつかある中の一つのブランチkに着目する。このブランチにおける積分後の出力を次式[数4]のように定義する。 First, focus on one branch k among several branches. The output after integration in this branch is defined as the following equation [Formula 4].
Sk は各ブランチにおける自局信号成分、Ik は干渉成分、Nk は雑音成分である。ここで、E[・]を・の平均を表すものとし、自局、他局のデータはランダムで平均が0とすると、それは次式[数5]で表される。 S k is a local signal component in each branch, I k is an interference component, and N k is a noise component. Here, if E [•] represents the average of •, the data of the own station and other stations are random and the average is 0, it is expressed by the following equation [Equation 5].
また、Sk 、Ik 、Nk は互いに独立であるから、その積による平均は、それぞれ独立の平均の積と考えることができる。よって、以下の式[数6]で表される。 Further, since S k , I k , and N k are independent of each other, the average of the products can be considered as an independent average product. Therefore, it is expressed by the following formula [Formula 6].
従って、式[数4]の2乗平均は、次式[数7]のようになる。 Therefore, the root mean square of the equation [Equation 4] is expressed by the following equation [Equation 7].
ここで、自局信号のみの積分出力の二乗平均E[S2 ]が既知であるとすると、式[数7]を変形することによって、以下の式[数8]のように、干渉成分の分散と雑音成分の分散の和、つまり妨害成分の分散の大きさを推定することが出来る。 Here, assuming that the root mean square E [S 2 ] of the integral output of only the local station signal is known, the equation [Equation 7] is modified to change the interference component as shown in the following Equation [Equation 8]. The sum of the variance and the variance of the noise component, that is, the magnitude of the variance of the disturbing component can be estimated.
このとき、各ブランチに入力する雑音の大きさは同じであるため、雑音の分散値は各ブランチとも同じである。従って、式[数8]より、それぞれのブランチに割り当てられた系列と干渉系列との相互相関の影響の大きさを知ることができる。これにより、各ブランチにおける他局系列との相互相関の影響も含んだ積分出力に対応する係数gM を以下の式[数9]のように定義する。ここで、kはブランチ番号(1、2、・・・M)、μは信号成分の積分出力である。
尚、係数gM は、干渉が多いほど値が小さくなるものである。
At this time, since the magnitude of noise input to each branch is the same, the variance value of noise is the same for each branch. Therefore, the magnitude of the influence of the cross-correlation between the sequence assigned to each branch and the interference sequence can be known from the equation [Equation 8]. As a result, the coefficient g M corresponding to the integrated output including the influence of the cross-correlation with the other station series in each branch is defined as the following equation [Equation 9]. Here, k is a branch number (1, 2,... M), and μ is an integrated output of the signal component.
The coefficient g M decreases as the interference increases.
[ブランチ構成法]
符号ダイバーシチでは、送信側で用いる合成系列(各系列で互いに直交関係が成り立っている)に対して、受信側では、それを構成する個々の系列を割り当てる。従来の符号ダイバーシチでは、いくつかの符号系列を各チップ加算したもので拡散系列を構成し、受信側では拡散系列に用いた±1の定振幅系列ごとにブランチを設ける。
[Branch configuration method]
In code diversity, for a composite sequence used on the transmission side (each sequence has an orthogonal relationship with each other), an individual sequence constituting the sequence is assigned on the reception side. In conventional code diversity, a spread sequence is configured by adding several code sequences to each chip, and a branch is provided for each ± 1 constant amplitude sequence used for the spread sequence on the receiving side.
しかし、この方法では、使用する符号系列を固定するため、自局系列と他局系列の初期位相のずれによっては、特性の改善効果に大きな差が生じることが考えられる。このとき、もし特性が悪い場合には、使用する拡散系列を変える、もしくは増やす必要があるため、送信機での系列制御が必要となってしまう。 However, in this method, since the code sequence to be used is fixed, it is considered that there is a large difference in the characteristic improvement effect depending on the initial phase shift between the own station sequence and the other station sequence. At this time, if the characteristics are poor, it is necessary to change or increase the spreading sequence to be used, so that sequence control at the transmitter is required.
それに対して、本発明の実施の形態に係る符号ダイバーシチ方式の場合には、直交化巡回シフトM系列を利用した定振幅合成系列を用いているため、受信側では、N(系列長)個の系列を利用することができる。
このN個の系列を、干渉系列による相互相関の影響を小さくするように、ブランチごとに組み合わせることができれば、他局系列の初期位相がどの点であっても、より特性を改善することが期待できる。
On the other hand, in the case of the code diversity system according to the embodiment of the present invention, a constant amplitude composite sequence using orthogonalized cyclic shift M sequences is used. A series can be used.
If these N sequences can be combined for each branch so as to reduce the influence of the cross-correlation due to the interference sequence, it is expected that the characteristics will be further improved regardless of the initial phase of the other station sequence. it can.
以下に、本発明の実施の形態で検討するブランチ構成法を5通り示す((a)〜(d))。ここで、(b)〜(d)では、逆拡散に使用する全ての系列(N個)を各位相ずれごとに相互相関の分散が小さい順に並べ、それらから構成する方法である。
また、図5に(a)のブランチ構成の例を示す。図5は、ブランチ構成法(a)の一例を示す概略図である。図5では、系列長N=31、ブランチ数M=3の場合を示している。図中のβは、図1の行列式で表される系列にPN1 を積したものである。(b)以後では、合成する要素の系列が変わるものである。
Hereinafter, five branch configuration methods studied in the embodiment of the present invention are shown ((a) to (d)). Here, (b) to (d) are methods in which all sequences (N) used for despreading are arranged in order of increasing cross-correlation for each phase shift, and configured from them.
FIG. 5 shows an example of the branch configuration shown in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the branch configuration method (a). FIG. 5 shows a case where the sequence length N = 31 and the number of branches M = 3. Β in the figure is obtained by multiplying the sequence represented by the determinant in FIG. 1 by PN 1 . (B) Thereafter, the series of elements to be synthesized changes.
ブランチ構成法(a)は、直交化巡回シフトM系列の集合(N個)をダイバーシチブランチ数でほぼ等分割し、ブランチに割り当てる方法である。 The branch configuration method (a) is a method in which a set (N pieces) of orthogonalized cyclic shift M sequences is substantially equally divided by the number of diversity branches and assigned to branches.
ブランチ構成法(b)は、分散が小さいものから各ブランチに一系列ずつ割り当てる方法((a)の割り当て方法と似ている)である。 The branch configuration method (b) is a method (similar to the allocation method of (a)) in which one sequence is allocated to each branch from the one with a small variance.
ブランチ構成法(c)は、分散が小さいものから一つのブランチに集中的に割り当てる方法(あるブランチは分散が小さいものの集まり、あるブランチは分散が大きいものの集まりとなる)である。 The branch configuration method (c) is a method of allocating intensively to one branch from one having a small variance (a certain branch is a collection of those having a small variance, and a certain branch is a collection of those having a large variance).
ブランチ構成法(d)は、(c)において分散が最も大きいブランチを不使用とする方法である。 The branch configuration method (d) is a method in which the branch having the largest variance in (c) is not used.
上記ブランチ構成法(b)〜(d)をもう少し具体的に説明すると、例えば、図1のOMの行列における行(横方向)の各系列を行系列とよぶと、まず、その各行系列の相関値の分散値(以下、分散と記す)を求める。
そして、ブランチが3だとすると、第1のブランチに行系列の中で最も分散の小さいものを割り当て、次に分散が小さい行系列を第2のブランチに割り当て、次に分散が小さい行系列を第3のブランチに割り当て、更に、次に分散が小さい行系列を第1のブランチに割り当て、以下、同様に繰り返して、割り当てるのがブランチ構成法(b)である。
The branch configuration methods (b) to (d) will be described more specifically. For example, each row (horizontal direction) in the OM matrix of FIG. 1 is called a row sequence. A variance value of values (hereinafter referred to as variance) is obtained.
If the branch is 3, the row having the smallest variance among the row series is assigned to the first branch, the row sequence having the next smallest variance is assigned to the second branch, and the row sequence having the next smallest variance is assigned to the third branch. In the branch configuration method (b), the row series having the next smallest variance is assigned to the first branch, and the assignment is repeated in the same manner.
ブランチ構成法(c)は、第1のブランチに各行系列の中で分散の小さい行系列を集中的に複数割り当て、第2のブランチに次に分散の小さい行系列を複数割り当てるようにしたものである。
尚、ブランチ構成法(d)は、上記(c)で第1〜3のブランチに各行系列を割り当てた後に、分散が最も大きいブランチ、つまり第3のブランチを利用しないようにしたものである。
In the branch configuration method (c), a plurality of row series having a small variance among each row series are intensively assigned to the first branch, and a plurality of row series having the next smallest variance are assigned to the second branch. is there.
Note that the branch configuration method (d) is such that the branch having the largest variance, that is, the third branch is not used after assigning each row series to the first to third branches in (c).
[別のシステム構成]
ブランチ構成法(a)については、図3のシステム構成で実現可能であるが、ブランチ構成法(b)〜(d)については、特殊であるため、図3のシステム構成では実現できない。そこで、ブランチ構成法(b)〜(d)を実現する本発明の別の実施の形態に係る符号ダイバーシチ通信システム(別のシステム)の構成を図6を参照しながら説明する。図6は、本発明の別の実施の形態に係る符号ダイバーシチ通信システムの構成ブロック図である。
[Another system configuration]
The branch configuration method (a) can be realized with the system configuration of FIG. 3, but the branch configuration methods (b) to (d) are special and cannot be realized with the system configuration of FIG. A configuration of a code diversity communication system (another system) according to another embodiment of the present invention that realizes the branch configuration methods (b) to (d) will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a code diversity communication system according to another embodiment of the present invention.
別のシステムは、図6に示すように、基本的には、図3と同様であり、相違するのは、受信機20において、 行系列(N個)毎の復調器21と積分器22を設け、また、積分器22と乗算器23との間に並び替え回路26が設けられている点である。
As shown in FIG. 6, the other system is basically the same as that shown in FIG. 3, except that the
並び替え回路26は、復調器21と積分器22で、各行系列の相関値を入力し、相関値によって分散の大小を決定して、ブランチ数に相当する乗算器23にブランチ構成法(b)〜(d)による割り当てを行い、乗算器23で重み係数を乗算して合成器24で合成し、データ判定器25を介して出力するようになっている。
The
従って、並び替え回路26には、相関値から分散の大小を決定する判定手段と、ブランチ構成法(b)〜(d)のアルゴリズムに従って行系列を割り当て、その合成による相関値を算出する手段を有している。
Therefore, the
[シミュレーション]
提案する定振幅合成系列による符号ダイバーシチと、従来の符号ダイバーシチの特性を比較する。そして、受信機におけるブランチ構成方法の違いによる特性の変化を示す。
[simulation]
The characteristics of the proposed code diversity by the constant amplitude composite sequence and the conventional code diversity are compared. And the change of the characteristic by the difference in the branch structure method in a receiver is shown.
[符号ダイバーシチの特性]
定振幅合成系列による符号ダイバーシチと、従来の符号ダイバーシチの特性を比較する。シミュレーション諸元を図7に示し、得られたBER(Bit Error Rate:誤り率)特性を図8に示す。図7は、シミュレーション諸元を示す図であり、図8は、提案法(本発明の実施の形態)と従来法のBER特性の比較を示すグラフである。このとき、従来法のブランチ数は5、提案法のブランチ構成法は(a)を用いるものとする。
また、式[数9]の重み係数設定のために、1000[bits]のE[Ii 2]+E[Ni 2]の推定時間を設けた。
[Characteristics of code diversity]
The characteristics of the code diversity based on the constant amplitude composite sequence and the conventional code diversity will be compared. The simulation specifications are shown in FIG. 7, and the obtained BER (Bit Error Rate) characteristics are shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing simulation specifications, and FIG. 8 is a graph showing a comparison of the BER characteristics of the proposed method (embodiment of the present invention) and the conventional method. At this time, the number of branches in the conventional method is 5, and the branch configuration method in the proposed method is (a).
In addition, an estimation time of E [I i 2 ] + E [N i 2 ] of 1000 [bits] is provided for setting the weighting coefficient in the formula [Equation 9].
図8より、SIR(Signal Interference Rate)=−10[dB](他局信号電力が自局信号電力の10倍)において、本発明の実施の形態に係る符号ダイバーシチ方式(提案方式)の特性が、従来の符号ダイバーシチ方式と同等の特性傾向を示し、干渉を抑圧できていることがわかる。 From FIG. 8, the characteristics of the code diversity system (proposed system) according to the embodiment of the present invention are shown in SIR (Signal Interference Rate) = − 10 [dB] (the other station signal power is 10 times the local station signal power). It can be seen that the same characteristic tendency as that of the conventional code diversity method is exhibited, and interference can be suppressed.
具体的な数値にすると、Eb/Noが10[dB]において、DS/SS方式によるBERは3.8×10-2であるのに対し、提案方式では、最大8.5×10-3まで改善することができた。 Specifically, when the Eb / No is 10 [dB], the BER by the DS / SS method is 3.8 × 10 −2 , whereas the proposed method has a maximum of 8.5 × 10 −3. It was possible to improve.
また、ブランチ数が2、3、5の特性を比較すると、ブランチ数が増えるに従い、特性の改善効果が大きくなっているが、ブランチ数が8になると、逆にその特性は若干悪くなっていることがわかる。これについては、合成後のSNR(Signal Noise Rate)と各ブランチのSIRとのトレードオフの関係から、ブランチ数には最適値が存在することが知られている。 Further, when the characteristics of the number of branches are 2, 3, and 5, the effect of improving the characteristics increases as the number of branches increases. However, when the number of branches is 8, the characteristics are slightly worse. I understand that. Regarding this, it is known that there is an optimum value for the number of branches from the trade-off relationship between the SNR (Signal Noise Rate) after synthesis and the SIR of each branch.
このように、提案方式が従来の符号ダイバーシチと同等の性能を持つのであれば、従来のDS/SS方式のように、一つのM系列などによって送信することができる提案方式の方が、ハードウェア構成上から見ても回路規模を小さくできるメリットがある。 In this way, if the proposed scheme has a performance equivalent to that of the conventional code diversity, the proposed scheme that can be transmitted by one M-sequence or the like as in the conventional DS / SS scheme is more suitable for hardware. There is an advantage that the circuit scale can be reduced in view of the configuration.
[ブランチ構成法による特性の変化]
ここでは、受信機におけるブランチ構成方法の違いによる特性の違いを比較する。検証するブランチ構成パターンは、(b)〜(d)とし、シミュレーション環境は図7と同様である。
[Characteristic change by branch configuration method]
Here, the difference in characteristics due to the difference in the branch configuration method in the receiver is compared. The branch configuration patterns to be verified are (b) to (d), and the simulation environment is the same as in FIG.
但し、対象とするブランチ数は、(b)〜(d)においては、3,5ブランチとした。また、(b)〜(d)による結果を図9、図10に示す。図9は、ブランチ数3におけるブランチ構成法(b)〜(d)の特性を示すグラフであり、図10は、ブランチ数5におけるブランチ構成法(b)〜(d)の特性を示すグラフである。 However, the number of branches to be targeted is 3 and 5 branches in (b) to (d). Moreover, the result by (b)-(d) is shown in FIG. 9, FIG. FIG. 9 is a graph showing the characteristics of the branch configuration methods (b) to (d) when the number of branches is 3, and FIG. 10 is a graph showing the characteristics of the branch configuration methods (b) to (d) when the number of branches is 5. is there.
図9、図10の結果より、分散の小さい系列からブランチに集中的に割り当てる(c)のブランチ構成方法が最もBER特性がよいことがわかる。この理由としては、干渉系列との相互相関の分散が小さい系列で構成されているブランチの重み係数は大きくなり、相互相関の分散が大きい系列で構成されているブランチは重み係数が小さくなるため、正しい判定が行われているブランチがうまく強調されることになり、誤りが少なくなると考えられる。 From the results of FIGS. 9 and 10, it can be seen that the branch configuration method (c) in which concentrated distribution is assigned to a branch from a sequence with small variance has the best BER characteristics. The reason for this is that the weighting factor of a branch configured with a sequence having a small cross-correlation variance with an interference sequence is large, and the weighting factor of a branch configured with a sequence having a large cross-correlation variance is small. The branch for which the correct determination is made is emphasized well, and it is considered that errors are reduced.
これに対して、同様のブランチ構成方法でも、(d)のように最も悪いブランチを不使用とする方法が(c)よりも劣化する理由は、次のように考えられる。まず、(d)の方法ではブランチの一つを捨てているので、各ブランチで使用する系列数が(c)に比べて少なくなる。そのため、各ブランチにおける信号成分は(c)の方が大きいので、(d)の特性は(c)よりも劣化すると考えられる(干渉干渉成分の劣化より、幾分でも信号成分としての寄与が大きいブランチは残した方がよいことになる)。 On the other hand, even in the same branch configuration method, the reason why the method of not using the worst branch as shown in (d) deteriorates compared to (c) is considered as follows. First, in the method (d), since one of the branches is discarded, the number of series used in each branch is smaller than that in (c). Therefore, since the signal component in each branch is larger in (c), it is considered that the characteristics of (d) are degraded than in (c) (the contribution of the signal component is somewhat greater than the degradation of the interference interference component). It ’s better to leave the branch).
このように、本提案方式では、従来の符号ダイバーシチ方式のように送信機側で符号系列を変えるのではなく、受信機においてブランチの構成を変更することによって特性の改善を図ることができるものである。 Thus, in the proposed method, the code sequence is not changed on the transmitter side as in the conventional code diversity method, but the characteristics can be improved by changing the configuration of the branch in the receiver. is there.
[まとめ]
本発明の実施の形態では、定振幅となる合成系列を用いた符号ダイバーシチ方式を提案し、その原理および構成法を説明した。また、本提案方式が、従来の符号ダイバーシチ方式と同等の干渉抑圧性能を有することを確認し、ブランチの構成方法によっては、さらに干渉抑圧性能を向上させることができることを確認した。
[Summary]
In the embodiment of the present invention, a code diversity method using a composite sequence having a constant amplitude has been proposed, and its principle and configuration method have been described. In addition, it was confirmed that the proposed method has an interference suppression performance equivalent to that of the conventional code diversity method, and it was confirmed that the interference suppression performance can be further improved depending on the branch configuration method.
これらのことから、本提案方式は、送信機構成に関しては従来のDS/SSシステムでよく、干渉抑圧性能を向上させるために、受信機のブランチ構成を変更し、ダイバーシチ受信するという、受信機側における工夫だけでよいという利点がある。 For these reasons, the proposed method may be a conventional DS / SS system with respect to the transmitter configuration, and the receiver side changes the receiver branch configuration and performs diversity reception in order to improve interference suppression performance. There is an advantage that only the ingenuity is required.
[実施の形態の効果]
本発明の実施の形態に係る符号ダイバーシチ通信方法及び符号ダイバーシチ通信システムによれば、送信機側では、直交化巡回シフトM系列全ての和に、拡散用PN系列を乗じて±1で定振幅となる系列をつくり、それにデータを乗じて送信し、受信側では、拡散用PN系列と直交化巡回シフトM系列の一部の系列によって相関をとり、相関の分散から重み係数を求め、重み係数を乗じて各ダイバーシチのブランチの加算を得るようにしているので、送信機の出力段で負担を増大させることがなく、受信機の振幅リミッタによって性能が劣化することもなく、干渉抑圧性能を向上できる効果がある。
[Effect of the embodiment]
According to the code diversity communication method and the code diversity communication system according to the embodiment of the present invention, on the transmitter side, the sum of all orthogonal cyclic shift M sequences is multiplied by the spreading PN sequence to obtain a constant amplitude of ± 1. And the data is multiplied by the data and transmitted. On the receiving side, the spreading PN sequence is correlated with a partial sequence of the orthogonalized cyclic shift M sequence, the weighting factor is obtained from the variance of the correlation, and the weighting factor is calculated. Multiplication is added to obtain the addition of each diversity branch, so that the burden on the output stage of the transmitter is not increased, and the performance is not degraded by the amplitude limiter of the receiver, so that the interference suppression performance can be improved. effective.
また、本発明の別の実施の形態に係る符号ダイバーシチ通信方法及び符号ダイバーシチ通信システムによれば、ブランチの構成法を工夫して上記ブランチ構成法(b)〜(d)を採用することにより、自局系列と他局系列の初期位相のずれがあっても、特性を改善することができる効果がある。 Moreover, according to the code diversity communication method and the code diversity communication system according to another embodiment of the present invention, by devising the branch configuration method and adopting the branch configuration methods (b) to (d), Even if there is a difference in the initial phase between the own station series and the other station series, there is an effect that the characteristics can be improved.
本発明は、送信信号の振幅を一定に保つ定振幅合成系列の構成とすることで、干渉抑圧性能を向上できる符号ダイバーシチ通信方法及び符号ダイバーシチ通信システムに好適である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a code diversity communication method and a code diversity communication system that can improve interference suppression performance by adopting a constant amplitude composite sequence configuration that keeps the amplitude of a transmission signal constant.
10…送信機、 11…変調器、 20…受信機、 21…復調器、 22…積分器、 23…乗算器、 24…合成器、 25…データ判定器、 26…並び替え回路
DESCRIPTION OF
Claims (13)
送信機側で、直交化巡回シフトM系列の集合の和に、拡散用符号系列を乗じて定振幅となる系列を生成し、当該生成した系列に送信データを乗じて送信することを特徴とする符号ダイバーシチ通信方法。 A code diversity communication method in a direct spread spread spectrum system,
The transmitter side generates a sequence having a constant amplitude by multiplying the sum of the set of orthogonalized cyclic shift M sequences by a spreading code sequence, and transmits the generated sequence by multiplying the generated sequence by transmission data. Code diversity communication method.
請求項1又は2記載の符号ダイバーシチ通信方法により送信された信号を受信する受信側では、拡散用符号系列と直交化巡回シフトM系列の部分集合の和系列によって逆拡散してブランチの相関を出力し、相関の分散から対応する重み係数を算出して、前記逆拡散した信号に対応する重み係数を乗算したものの和によって復調することを特徴とする符号ダイバーシチ通信方法。 A code diversity communication method in a direct spread spread spectrum system,
3. A receiving side that receives a signal transmitted by the code diversity communication method according to claim 1 or 2 outputs a correlation of a branch by despreading with a sum sequence of a subset of a spreading code sequence and an orthogonal cyclic shift M sequence. A code diversity communication method characterized in that a corresponding weighting factor is calculated from the variance of the correlation and demodulated by the sum of the despread signal multiplied by the corresponding weighting factor.
直交化巡回シフトM系列の集合の和に、拡散用符号系列を乗じて定振幅となる系列を生成し、当該生成した系列に送信データを乗じて送信する変調器を有することを特徴とする送信機。 A code diversity communication system in a direct spread spectrum spread system,
A transmission having a modulator that multiplies the sum of sets of orthogonalized cyclic shift M sequences by a spreading code sequence to generate a sequence having a constant amplitude, and multiplies the generated sequence by transmission data to transmit the sequence. Machine.
請求項10記載の送信機から送信された信号を、拡散用符号系列と直交化巡回シフトM系列の部分集合の和系列によって逆拡散する復調器と、逆拡散された信号を積分してブランチの相関を出力する積分器と、前記逆拡散した信号に、相関の分散に対応する重み係数を乗算する乗算器と、乗算された信号を合成する合成器とを有することを特徴とする受信機。 A code diversity communication system in a direct spread spectrum spread system,
A demodulator for despreading a signal transmitted from the transmitter according to claim 10 by a sum sequence of a subset of a spreading code sequence and an orthogonal cyclic shift M sequence, and integrating the despread signal A receiver comprising: an integrator that outputs a correlation; a multiplier that multiplies the despread signal by a weighting factor corresponding to a variance of the correlation; and a combiner that combines the multiplied signals.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005004973A JP4534038B2 (en) | 2005-01-12 | 2005-01-12 | Code diversity communication method and code diversity communication system |
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