JP2008042728A - Diversity receiver - Google Patents

Diversity receiver Download PDF

Info

Publication number
JP2008042728A
JP2008042728A JP2006216888A JP2006216888A JP2008042728A JP 2008042728 A JP2008042728 A JP 2008042728A JP 2006216888 A JP2006216888 A JP 2006216888A JP 2006216888 A JP2006216888 A JP 2006216888A JP 2008042728 A JP2008042728 A JP 2008042728A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cir
weighting
diversity receiver
received
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006216888A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Yamamoto
堅士 山本
Naoya Imahashi
直也 今橋
Mitsuyasu Baba
潤寧 馬場
Masakazu Hoashi
正和 帆足
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2006216888A priority Critical patent/JP2008042728A/en
Publication of JP2008042728A publication Critical patent/JP2008042728A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a diversity receiver which outputs a high-quality signal that enables it to recover from a shut-off state of a receiving signal. <P>SOLUTION: The diversity receiver receives signals with a plurality of antennas and performs distortion removal, after weighting and superimposing the signals received, comprising a CIR detector 102 for calculating CIR (desired wave power-to-interference wave power ratio) that is the power level ratio between the main waves of each of the signals, received by the antennas and a maximum interference wave for the relevant main wave and calculates the weighting coefficient (CIR weighting coefficient) corresponding to each of the received signals, by using the CIR and complex multipliers 103-1 to 103-N for individually weighting the signals received by the antennas by using each of CIR weighting coefficients, wherein each of the weighted signals is defined as a weighted composited input. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、空間的に離れた複数のアンテナを用いて受信するダイバーシティ受信機に関する。   The present invention relates to a diversity receiver that receives a plurality of spatially separated antennas.

無線通信では、フェージングによる信号の伝達特性の劣化が避けられない。そこで、空間的に離れた複数のアンテナを用いて受信し、各受信信号を合成して、波形歪を等化器で取り除きデータ復調を行うダイバーシティ受信機が用いられる。この合成受信法には、例えば(特許文献1)に開示されているように、判定データ相関法とMRC(Maximal Ratio Combiner)法があり、このうちMRC法は構成が簡単で確実に動作するため、幅広く実用化されている。このMRC法について以下に説明する。   In wireless communication, deterioration of signal transmission characteristics due to fading is inevitable. Therefore, a diversity receiver is used that receives signals using a plurality of spatially separated antennas, combines the received signals, removes waveform distortion by an equalizer, and performs data demodulation. As this composite reception method, for example, as disclosed in (Patent Document 1), there are a determination data correlation method and an MRC (Maximum Ratio Combiner) method, and among these, the MRC method has a simple configuration and operates reliably. Have been widely used. This MRC method will be described below.

MRC法は、信号対雑音比(SNR:Signal to Noise Ratio)が最大になるように合成する方法(最大比合成)である。図5に、MRC法を用いたダイバーシティ受信機の構成例を示す。図5に示すとおり、この構成例では、複数のダイバーシティアンテナ501−1〜501−Nでそれぞれ信号を受信し、複素乗算器504−1〜504−Nと相関器505−1〜505−Nによって合成のための重み付け係数を制御し、合成器506においてダイバーシティ合成を行う。そして、合成出力をAGC(Automatic Gain Control)508で増幅し、この増幅信号を用いて前記相関器505−1〜505−Nのタップ数を制御する。また、DFE(判定帰還型等化器:Decision Feedback Equalizer)507は、この合成出力を用いて、マルチパスフェージングによる歪みを除去する。   The MRC method is a method (maximum ratio combining) in which a signal-to-noise ratio (SNR) is maximized. FIG. 5 shows a configuration example of a diversity receiver using the MRC method. As shown in FIG. 5, in this configuration example, signals are received by a plurality of diversity antennas 501-1 to 501-N, respectively, and complex multipliers 504-1 to 504-N and correlators 505-1 to 505-N are used. A weighting coefficient for combining is controlled, and diversity combining is performed in the combiner 506. The combined output is amplified by an AGC (Automatic Gain Control) 508, and the number of taps of the correlators 505-1 to 505-N is controlled using this amplified signal. A DFE (Decision Feedback Equalizer) 507 removes distortion due to multipath fading using this synthesized output.

以下、説明を簡素化するため、ダイバーシティブランチの数が2ルートの場合を説明する。通常、無線通信路では、障害物等の影響によるマルチパスフェージングが発生するため、先行波や遅延波が時間軸上に分散している。受信電波が先行波や遅延波の重ね合わせであることを考慮すると、ダイバーシティアンテナ501−1,501−2にて受信された各ルートの受信信号rn 1,rn 2は、(数1),(数2)のように表すことができる。 Hereinafter, in order to simplify the description, a case where the number of diversity branches is two routes will be described. Usually, in a wireless communication path, multipath fading occurs due to the influence of an obstacle or the like, so that a preceding wave and a delayed wave are dispersed on the time axis. Considering that the received radio wave is a superposition of the preceding wave and the delayed wave, the received signals r n 1 and r n 2 of each route received by the diversity antennas 501-1 and 501-2 are expressed by , (Equation 2).

Figure 2008042728
Figure 2008042728

Figure 2008042728
Figure 2008042728

ここで、n,iは時刻を表す離散化された値、hi 1,hi 2は時刻iでのインパルス応答、an-iは時刻(n−i)での送信データである。anは主波を表し、an-i:i≠0の場合は主波に対して先行または遅延して受信される電波を表す。受信信号rn 1,rn 2は互いに無相関であり、異なったルートを通過した後にそれぞれ複素乗算器504−1,504−2により固有の重みが付加される。各ルートのタップ係数(重み係数)をw1,w2とすると、合成後信号ynは、(数3)のように表すことができる。 Here, n and i are discretized values representing time, h i 1 and h i 2 are impulse responses at time i, and a ni is transmission data at time (n−i). a n represents a main wave, and a ni : when i ≠ 0, represents a radio wave received before or after the main wave. The received signals r n 1 and r n 2 are uncorrelated with each other, and after passing through different routes, specific weights are added by the complex multipliers 504-1 and 504-2, respectively. If the tap coefficients (weighting coefficients) of each route are w 1 and w 2 , the combined signal y n can be expressed as (Equation 3).

Figure 2008042728
Figure 2008042728

ここで、簡易化のためにw1・hi 1+w2・hi 2=1と仮定する。MRC法では、AGC508により振幅を1に制御した合成信号と受信信号との相関をとってタップ係数を決定するため、タップ係数の値は(数4)のようになる。他方のルートについても添字が変わるだけで同様である。 Here, for simplification, it is assumed that w 1 · h i 1 + w 2 · h i 2 = 1. In the MRC method, since the tap coefficient is determined by correlating the received signal with the composite signal whose amplitude is controlled to 1 by the AGC 508, the value of the tap coefficient is as shown in (Expression 4). The same applies to the other route, except that the subscript changes.

Figure 2008042728
Figure 2008042728

この式からわかるとおり、MRC法では、タップ係数が、主波と同時刻のインパルス応答(h0 1)の複素共役のみを採るのではなく、主波と異なる通信路を通過してきた先行波や遅延波も含めたインパルス応答の複素共役を積算したものとなる。すなわち、複素乗算器504−1,504−2による畳込みの際に、判定データ相関法のように信号レベルの高い1ルート(主波)のみの信号を用いるのでなく、全てのルートの電波を信号と見なし同期合成を行うことになる。したがって、マルチパスルート環境下では、主波にとって干渉波となり得る進み波や遅れ波までも最大比合成してしまうので、干渉波が大きいときには、DFEにおいて歪みがとりきれず、信号品質が悪くなるという問題がある。 As can be seen from this equation, in the MRC method, the tap coefficient does not take only the complex conjugate of the impulse response (h 0 1 ) at the same time as the main wave, but the preceding wave that has passed through a communication path different from the main wave, It is the result of integrating the complex conjugate of the impulse response including the delayed wave. That is, at the time of convolution by the complex multipliers 504-1 and 504-2, a signal of only one route (main wave) having a high signal level is not used as in the determination data correlation method, but radio waves of all routes are used. Synchronous synthesis is performed by considering it as a signal. Therefore, under the multipath route environment, the maximum ratio is synthesized even for the leading wave and the lagging wave that can be the interference wave for the main wave, so that when the interference wave is large, distortion cannot be removed in the DFE and the signal quality is deteriorated. There's a problem.

一方、前述のデータ相関法は、信号品質のよい信号が得られる合成方法であるが、受信信号が伝搬回線において厳しいフェージングの影響を受け瞬断状態になると、信号レベルが低下し、DFEの発散現象が生じることになる。すなわち、DFEの構成要素である前方等化器(FE:Forward Equalizer)は、自身への入力信号と判定データ信号との相関値をタップ係数とする線形フィルタであるため、入力信号のレベルが極端に低くなると、前記係数は無意味なランダムパターンの数値となる。   On the other hand, the above-described data correlation method is a combining method for obtaining a signal with good signal quality. However, when the received signal is subjected to severe fading in the propagation line and becomes a momentary interruption state, the signal level is lowered and the DFE divergence A phenomenon will occur. That is, since a forward equalizer (FE), which is a component of DFE, is a linear filter using a correlation value between an input signal to itself and a determination data signal as a tap coefficient, the level of the input signal is extremely high. When the value is lower, the coefficient becomes a numerical value of a meaningless random pattern.

この入力信号は、ガウス分布に従うため平均的にタップ係数が0となり、FEは後段に信号を通さなくなる。したがって、DFEのもう1つの構成要素である後方等化器(BE:Backward Equalizer)も正常な動作が不可能となり、FEと同様に0に収束してしまう。このため、これらFE,BEが信号を遮断してしまうことから、例え回線が復旧して信号レベルが上がっても判定データ信号は永久的に0のままとなる。厳密に言えば、FEの基準となる1タップには常に電圧がかかっており、信号が復旧するとFEも回復するが、BEがこれを妨げている。   Since this input signal follows a Gaussian distribution, the tap coefficient becomes 0 on average and FE does not pass the signal to the subsequent stage. Therefore, a backward equalizer (BE), which is another component of the DFE, also cannot operate normally and converges to 0 like the FE. For this reason, since these FE and BE block the signal, even if the line is restored and the signal level rises, the determination data signal remains permanently 0. Strictly speaking, a voltage is always applied to one tap serving as a reference for FE, and when the signal is restored, FE is restored, but BE is preventing this.

これに対し、MRC法ではDFE入力前の合成直後の信号をタップ係数決定の相関値としているため、回線が復旧するとタップ係数も「0に収束」という事態から復旧することができる。   On the other hand, in the MRC method, since the signal immediately after the synthesis before the DFE input is used as the correlation value for determining the tap coefficient, when the line is restored, the tap coefficient can be recovered from the situation of “converging to 0”.

以上述べたとおり、データ相関法とMRC法には各々異なった問題点がある。これらを解決するために、下記(特許文献1)では、通常はデータ品質の良いデータ相関法で合成し、受信信号の瞬断状態時にはMRC法に切り替えるダイバーシティ受信機が開示されている。
特開平9−8718号公報
As described above, the data correlation method and the MRC method have different problems. In order to solve these problems, the following (Patent Document 1) discloses a diversity receiver which is usually combined by a data correlation method with good data quality and switched to the MRC method when the received signal is momentarily interrupted.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-8718

しかしながら、上記従来の技術によれば、データ相関法とMRC法の2種類の合成法の回路と合成法の切り替え制御が必要となり、受信機の構成が複雑になるという問題があった。また、合成方法の切り替えを適切に実施しないと動作が不安定になる可能性があるという問題があった。   However, according to the above-described conventional technique, there is a problem that the circuit of the two kinds of synthesis methods, that is, the data correlation method and the MRC method, and the switching control of the synthesis method are required, and the configuration of the receiver becomes complicated. In addition, there is a problem that the operation may become unstable unless the composition method is switched appropriately.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い品質の信号を出力できるとともに、受信信号の瞬断状態から正常に回復することができ、かつ、単純な構成により確実に動作するダイバーシティ受信機を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and is capable of outputting a high-quality signal, recovering normally from an instantaneous interruption state of a received signal, and performing diversity with a simple configuration. The purpose is to obtain a receiver.

上記課題を解決するために本発明は、複数のアンテナにより信号を受信し、前記受信した信号を重み付け合成した後に歪み除去を行うダイバーシティ受信機であって、前記アンテナにより受信した各々の信号の主波と当該主波に対する最大の干渉波との電力レベル比であるCIR(希望波電力対干渉波電力比:Carrier to Interference Ratio)を算出し、CIRを用いて各々の受信信号に対応する重み付け係数(CIR重み付け係数)を算出するCIR重み付け係数算出手段と、前記各CIR重み付け係数を用いて、前記各アンテナにより受信した信号に対して個別に重み付けを行う重み付け手段と、を備え、前記重み付け手段により重み付けされた各々の信号を重み付け合成の入力としたものである。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a diversity receiver that receives a signal from a plurality of antennas, performs weighting synthesis on the received signals, and then performs distortion removal, and each of the main signals received by the antennas. CIR (Carrier to Interference Ratio), which is a power level ratio between the wave and the maximum interference wave with respect to the main wave, is calculated using the CIR and a weighting coefficient corresponding to each received signal CIR weighting coefficient calculating means for calculating (CIR weighting coefficient), and weighting means for individually weighting signals received by the respective antennas using the respective CIR weighting coefficients. Each weighted signal is used as an input for weighting synthesis.

本発明によれば、高い品質の信号を出力でき、かつ、受信信号の瞬断時から正常に回復できる、単純な構成により確実に動作するダイバーシティ受信機が得られる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the diversity receiver which can output a high quality signal and can operate | move reliably with a simple structure which can be recovered normally from the momentary interruption of a received signal is obtained.

第1の発明のダイバーシティ受信機は、複数のアンテナにより信号を受信し、受信した信号を重み付け合成した後に歪み除去を行うダイバーシティ受信機であって、アンテナにより受信した各々の信号の主波と当該主波に対する最大の干渉波との電力レベル比であるCIR(希望波電力対干渉波電力比:Carrier to Interference Ratio)を算出し、CIRを用いて各々の受信信号に対応する重み付け係数(CIR重み付け係数)を算出するCIR重み付け係数算出手段と、各CIR重み付け係数を用いて、各アンテナにより受信した信号に対して個別に重み付けを行う重み付け手段と、を備え、重み付け手段により重み付けされた各々の信号を重み付け合成の入力とすることを特徴としたものであり、高い品質の信号を出力でき、かつ、受信信号の瞬断時から正常に回復できるという作用を有する。   A diversity receiver according to a first aspect of the present invention is a diversity receiver that receives a signal by a plurality of antennas, performs weight removal synthesis on the received signal, and performs distortion removal, and the main wave of each signal received by the antenna A CIR (Carrier to Interference Ratio) that is a power level ratio of the main wave to the maximum interference wave is calculated, and a weighting coefficient (CIR weighting) corresponding to each received signal is calculated using the CIR. Each of the signals weighted by the weighting means, and a weighting means for individually weighting the signals received by the respective antennas using each CIR weighting coefficient. Is used as an input for weighted synthesis, and is of high quality Signal can be output, and such an action can successfully recovering from an interruption of the received signal.

第2の発明のダイバーシティ受信機は、重み付け合成は、MRC(Maximal Ratio Combiner)法による合成とすることを特徴としたものであり、高い品質の信号を出力でき、かつ、受信信号の瞬断時から正常に回復できるという作用を有する。   The diversity receiver according to the second invention is characterized in that the weighting synthesis is a synthesis by the MRC (Maximal Ratio Combiner) method, and can output a high quality signal, and when the received signal is momentarily interrupted. Has the effect of being able to recover normally.

第3の発明のダイバーシティ受信機は、CIR重み付け係数算出手段は、CIR重み付け係数を正規化することを特徴としたものであり、高い品質の信号を出力でき、かつ、受信信号の瞬断時から正常に回復できるという作用を有する。   A diversity receiver according to a third aspect of the invention is characterized in that the CIR weighting coefficient calculating means normalizes the CIR weighting coefficient, and can output a high quality signal, and from the moment when the received signal is momentarily interrupted. It has the effect of being able to recover normally.

第4の発明のダイバーシティ受信機は、CIR重み付け係数算出手段は、全ての受信信号のCIRが受信状況に応じて規定された所定の値以下であった場合にはCIR係数算出処理を行わず、CIR重み付け係数を全て等しい値として出力することを特徴としたものであり、高い品質の信号を出力でき、かつ、受信信号の瞬断時から正常に回復できるという作用を有する。   In the diversity receiver according to the fourth aspect of the invention, the CIR weighting coefficient calculating means does not perform the CIR coefficient calculating process when the CIRs of all the received signals are equal to or less than a predetermined value defined according to the reception status. This is characterized in that all CIR weighting coefficients are output as equal values, and has the effect of being able to output a high quality signal and recovering normally from a momentary interruption of the received signal.

第5の発明のダイバーシティ受信機は、CIR重み付け係数算出手段は、CIRが受信状況に応じて規定された所定の値以上となる受信信号に対しては重み付け係数を0とすることを特徴としたものであり、高い品質の信号を出力でき、かつ、受信信号の瞬断時から正常に回復できるという作用を有する。   A diversity receiver according to a fifth aspect of the invention is characterized in that the CIR weighting coefficient calculating means sets the weighting coefficient to 0 for a received signal in which the CIR is equal to or greater than a predetermined value defined according to the reception status. Therefore, it can output a high-quality signal and can normally recover from the momentary interruption of the received signal.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

(実施の形態1)
図1は、本発明にかかるダイバーシティ受信機の実施の形態1の機能構成例を表すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration example of a first embodiment of a diversity receiver according to the present invention.

図1に示すように、本実施の形態のダイバーシティ受信機は、N(N≧2とする)個のダイバーシティアンテナ101−1〜101−N、CIR(希望波電力対干渉波電力比:Carrier to Interference Ratio)検出器102、N個の複素乗算器103−1〜103−N、N個の複素乗算器104−1〜104−N、N個の相関器105−1〜105−N、合成器106、DFE(判定帰還型等化器:Decision Feedback Equalizer)107、AGC(Automatic Gain Control)108で構成される。   As shown in FIG. 1, the diversity receiver according to the present embodiment includes N (N ≧ 2) diversity antennas 101-1 to 101-N, CIR (Carrier to Carrier Power Ratio: Carrier to (Interference Ratio) detector 102, N complex multipliers 103-1 to 103-N, N complex multipliers 104-1 to 104-N, N correlators 105-1 to 105-N, and combiners 106, DFE (Decision Feedback Equalizer) 107, and AGC (Automatic Gain Control) 108.

本実施の形態では、ダイバーシティアンテナ101−1〜101−Nから入力された各々の入力信号は、CIR検出器102と複素乗算器103−1〜103−NによってCIRを用いた重み付け係数(以下、CIR重み付け係数とよぶ)により重み付けされ、その重み付けされた信号が既知のMRC法により合成される。   In the present embodiment, each input signal input from diversity antennas 101-1 to 101-N is weighted using CIR by CIR detector 102 and complex multipliers 103-1 to 103-N (hereinafter referred to as a weighting coefficient). The weighted signal is synthesized by a known MRC method.

MRC法は、主波にとって干渉波となり得る進み波や遅れ波までも最大比合成してしまうので、干渉波の影響が大きい場合には、DFEにおいて歪みを除去しきれず信号の品質が劣化する。したがって、本実施の形態では、MRC法の主波にとって干渉波となり得る進み波や遅れ波の影響を少なくするために、MRC法による合成を行う前にCIRを用いた重み付けを行い、出力信号の品質を向上させる。   Since the MRC method synthesizes the maximum ratio of a leading wave and a lagging wave that can be an interference wave for the main wave, if the influence of the interference wave is large, the DFE cannot completely remove the distortion and the signal quality is deteriorated. Therefore, in the present embodiment, weighting using the CIR is performed before the synthesis by the MRC method in order to reduce the influence of the forward wave and the delayed wave that can be an interference wave for the main wave of the MRC method, and the output signal is Improve quality.

つづいて、本実施の形態のダイバーシティ受信機の各部の機能について説明する。ダイバーシティアンテナ101−1〜101−Nはそれぞれ信号を受信し、受信した信号を各々に対応する複素乗算器103−1〜103−NおよびCIR検出器102に出力する。CIR検出器102は、ダイバーシティアンテナ101−1〜101−Nから入力された入力信号を用いて各々の入力信号に対するCIRを算出し、算出したCIRを用いて各々の入力信号に対するCIR重み付け係数を算出して、そのCIR重み係数を対応する複素乗算器103−1〜103−Nに出力する。複素乗算器103−1〜103−Nは、ダイバーシティアンテナ101−1〜101−Nから入力された信号を、CIR検出器102から入力された重み付け係数を用いて重み付けし、重み付けした信号を、複素乗算器104−1〜104−Nと相関器105−1〜105−Nに出力する。   Next, functions of each unit of the diversity receiver according to the present embodiment will be described. Diversity antennas 101-1 to 101-N receive signals, and output the received signals to corresponding complex multipliers 103-1 to 103-N and CIR detector 102, respectively. The CIR detector 102 calculates the CIR for each input signal using the input signals input from the diversity antennas 101-1 to 101 -N, and calculates the CIR weighting coefficient for each input signal using the calculated CIR. Then, the CIR weight coefficient is output to the corresponding complex multipliers 103-1 to 103 -N. The complex multipliers 103-1 to 103-N weight the signals input from the diversity antennas 101-1 to 101-N using the weighting coefficients input from the CIR detector 102, and the weighted signals are complex. The data is output to multipliers 104-1 to 104-N and correlators 105-1 to 105-N.

つぎに、複素乗算器104−1〜104−Nは、それぞれ複素乗算器103−1〜103−Nから入力された信号を、相関器105−1〜105−Nからそれぞれ入力されるMRC法に基づくタップ係数(重み係数)を用いて重み付けして合成器106に出力する。相関器105−1〜105−Nは、103−1〜103−Nからそれぞれ入力された信号とAGC108から入力された増幅信号を用いてタップ係数を算出する。合成器106は、複素乗算器104−1〜104−Nから入力された信号を用いてダイバーシティ合成を行い、合成出力をDFE107およびAGC108に出力する。AGC108は、入力された合成信号を増幅し、増幅した信号を相関器105−1〜105−Nに出力する。DFE107は、合成器106から入力された合成出力のマルチパス歪みを除去する。   Next, the complex multipliers 104-1 to 104-N apply the signals input from the complex multipliers 103-1 to 103-N to the MRC methods respectively input from the correlators 105-1 to 105-N. Weighting is performed using the tap coefficient (weight coefficient) based on the result, and the result is output to the combiner 106. Correlators 105-1 to 105-N calculate tap coefficients using the signals input from 103-1 to 103-N and the amplified signals input from AGC 108, respectively. The combiner 106 performs diversity combining using the signals input from the complex multipliers 104-1 to 104-N, and outputs the combined output to the DFE 107 and the AGC 108. The AGC 108 amplifies the input combined signal and outputs the amplified signal to the correlators 105-1 to 105-N. The DFE 107 removes multipath distortion from the combined output input from the combiner 106.

つづいて、CIR重み付け係数とその算出方法について説明する。   Subsequently, a CIR weighting coefficient and a calculation method thereof will be described.

図2は、図1に示したダイバーシティ受信機のCIR検出器102の構成例を表す図である。図2に示すように、CIR検出器102は、DMF(Digital Matched Filter)201−1〜201−N、相関検出器202−1〜202−N、重み付けタップ係数制御回路203で構成される。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the CIR detector 102 of the diversity receiver illustrated in FIG. As shown in FIG. 2, the CIR detector 102 includes DMFs (Digital Matched Filters) 201-1 to 201-N, correlation detectors 202-1 to 202-N, and a weighted tap coefficient control circuit 203.

DMF201−1〜201−Nは、各々、送信側と同じ拡散符号を用いた逆拡散処理を行った後、時間を順次ずらして時間差ごとの自己相関係数を算出し(自己相関関数の算出)、それぞれ対応する相関検出器202−1〜202−Nに出力する。図3は、相関検出器202−1〜202−Nのうちの1つに入力される自己相関係数列の例であり、横軸を時間差、縦軸を自己相関係数としている。図3の例では、A,B,Cの3つのピークがある。このうち、最大のピーク値Aは、主波によるものと推定でき、2番目のピーク値Bは、干渉波のうちの最大の電力をもつものと推定できる。そこで、相関検出器202−1〜202−Nは、各々、入力された自己相関係数の最大のピーク値(図3の例ではA)と2番目のピーク値(図3の例ではB)を求め、それぞれ主波、最大干渉波として、CIR値を求める。例えば、図3の例では、自己相関係数がdBで表現されているとき、CIR値=A−Bとして算出する。   Each of the DMFs 201-1 to 201-N performs despreading processing using the same spreading code as that on the transmission side, and then calculates the autocorrelation coefficient for each time difference by sequentially shifting the time (calculation of autocorrelation function). , Output to the corresponding correlation detectors 202-1 to 202-N, respectively. FIG. 3 is an example of an autocorrelation coefficient sequence input to one of the correlation detectors 202-1 to 202-N, where the horizontal axis represents the time difference and the vertical axis represents the autocorrelation coefficient. In the example of FIG. 3, there are three peaks of A, B, and C. Among these, the maximum peak value A can be estimated to be due to the main wave, and the second peak value B can be estimated to have the maximum power among the interference waves. Accordingly, the correlation detectors 202-1 to 202-N respectively receive the maximum peak value (A in the example of FIG. 3) and the second peak value (B in the example of FIG. 3) of the input autocorrelation coefficient. And the CIR value as the main wave and the maximum interference wave, respectively. For example, in the example of FIG. 3, when the autocorrelation coefficient is expressed in dB, it is calculated as CIR value = A−B.

重み付けタップ係数制御回路203は、相関検出器202−1〜202−Nで算出された各々のCIR値を用いて、以下の(数5)に従い正規化したCIR重み付け係数αnを算出する。正規化を行う理由は、CIR重み付け制御機能の追加による合成時の受信電力の変化が起きないようにするためである。 The weighting tap coefficient control circuit 203 uses the CIR values calculated by the correlation detectors 202-1 to 202-N to calculate a normalized CIR weighting coefficient α n according to the following (Equation 5). The reason for performing normalization is to prevent a change in received power at the time of synthesis due to the addition of the CIR weighting control function.

Figure 2008042728
Figure 2008042728

ここで、nは、1≦n≦Nの整数とし、N個のダイバーシティアンテナ101−1〜101−Nで受信されたそれぞれの受信信号の番号を表すものとする。CIRnは相関検出器202−nで求めたCIR値である。 Here, n is an integer of 1 ≦ n ≦ N and represents the number of each received signal received by the N diversity antennas 101-1 to 101 -N. CIR n is a CIR value obtained by the correlation detector 202-n.

そして、重み付けタップ係数制御回路203は、(数5)により算出したαnを、複素乗算器103−nに出力する。複素乗算器103−nは、入力されたαnを用いてダイバーシティアンテナ101−nからの入力に対し重み付け制御を行う。 Then, the weighting tap coefficient control circuit 203 outputs α n calculated by (Equation 5) to the complex multiplier 103-n. The complex multiplier 103-n performs weighting control on the input from the diversity antenna 101-n using the input α n .

一方、受信状態が良好な場合、各受信信号のCIR値がすべて一定値以下になる場合がある。その場合に重み付けを行うと逆に合成後の信号品質を落とす結果となる。したがって、CIRのレベルがある一定値より小さい時はCIRによる重み付けを行わないように設定する。   On the other hand, when the reception state is good, the CIR values of the respective reception signals may be all below a certain value. In this case, weighting results in a decrease in the signal quality after synthesis. Therefore, when the CIR level is smaller than a certain value, the CIR is set so as not to be weighted.

図4に搬送波/雑音電力比(CNR:Carrier to Noise Ratio)に対するビットエラーレート(BER:Bit Error Rate)を数値シミュレーションにより求めた結果の例を示す。このシミュレーションでは、伝送信号は、スペクトラム拡散通信システムの一例である無線LANシステム(802.11b)のCCK信号とし、ダイバーシティブランチは2ルートとしている(本実施の形態のN=2の場合)。各受信信号をそれぞれ入力#1,入力#2とし、入力#1のCIR値をCIR#1、入力2のCIR値をCIR#2とするとき、CIR#1=9dB(主波に対して最大干渉波の電力レベルA−B=9dB)、CIR#2=3dBの条件でシミュレーションを行った。   FIG. 4 shows an example of a result obtained by numerical simulation of a bit error rate (BER) with respect to a carrier / noise power ratio (CNR). In this simulation, the transmission signal is a CCK signal of a wireless LAN system (802.11b), which is an example of a spread spectrum communication system, and the diversity branch has two routes (when N = 2 in this embodiment). When each received signal is input # 1, input # 2, CIR value of input # 1 is CIR # 1, and CIR value of input 2 is CIR # 2, CIR # 1 = 9 dB (maximum with respect to the main wave) The simulation was performed under the condition of the interference wave power level AB = 9 dB) and CIR # 2 = 3 dB.

図4の曲線401は、入力#1の受信信号のみを、重み付けは全く行わずにDFEに入力した場合のシミュレーション結果を示し、曲線402は、同様に入力#2の受信信号のみを、重み付けは全く行わずにDFEに入力した場合のシミュレーション結果を示す。曲線403は、従来のMRC法の重み付けのみを行った場合のシミュレーション結果を示し、曲線404は、本実施の形態のダイバーシティ受信機を用いた場合のシミュレーション結果を示す。本実施の形態(曲線404)では、従来のMRC法(曲線403)と比較した場合、BER特性が改善しており(同じCNRの場合にBERが低い)、出力信号の品質が上がっていることがわかる。   A curve 401 in FIG. 4 shows a simulation result when only the received signal of the input # 1 is input to the DFE without performing any weighting, and a curve 402 similarly shows only the received signal of the input # 2 and is weighted. The simulation result when it inputs into DFE without performing at all is shown. A curve 403 shows a simulation result when only the weighting of the conventional MRC method is performed, and a curve 404 shows a simulation result when the diversity receiver according to the present embodiment is used. In the present embodiment (curve 404), the BER characteristic is improved (BER is low in the case of the same CNR) and the output signal quality is improved as compared with the conventional MRC method (curve 403). I understand.

また、CIR検出器102を用いて各受信信号の伝搬路応答が推定できるため、これを利用して、受信信号の合成に制約条件をつけることができる。例えば、CIRが一定値以上劣化した(大きくなった)場合、その信号を合成しないほうが、全体の受信品質が向上する場合がある。したがって、CIRが一定値以上の場合にはその受信信号の重み付け係数を0にして回線を遮断し、他の良好な受信信号のみを用いて合成することにより受信性能を向上させることが可能である。   In addition, since the propagation path response of each received signal can be estimated using the CIR detector 102, a constraint condition can be imposed on the synthesis of the received signal using this. For example, if the CIR deteriorates (becomes larger) than a certain value, the overall reception quality may improve if the signals are not synthesized. Therefore, when the CIR is equal to or greater than a certain value, it is possible to improve the reception performance by cutting off the line by setting the weighting coefficient of the received signal to 0 and combining using only other good received signals. .

以上のように本実施の形態では、MRC法による合成の前にCIR値を用いた重み付けを行うこととした。これにより、構成が簡単で確実に動作するMRC法の長所を生かした上で、さらに従来のMRC法に比べてダイバーシティ合成後の信号の品質を向上させることができる。   As described above, in this embodiment, weighting using the CIR value is performed before synthesis by the MRC method. This makes it possible to improve the quality of the signal after diversity combining as compared with the conventional MRC method, while taking advantage of the MRC method that has a simple configuration and operates reliably.

以上のように、本発明にかかるダイバーシティ受信機は、無線通信に有用であり、特に、フェージングにより信号の伝達特性が劣化する可能性がある場合の受信技術として適している。   As described above, the diversity receiver according to the present invention is useful for wireless communication, and is particularly suitable as a reception technique when there is a possibility that signal transmission characteristics may be deteriorated due to fading.

本発明の実施の形態におけるブロック図Block diagram in an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態におけるCIR検出器の詳細ブロック図Detailed block diagram of CIR detector in an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態における相関出力の一例を示す図The figure which shows an example of the correlation output in embodiment of this invention CNRに対するビットエラーレートのシミュレーション結果を示す図The figure which shows the simulation result of the bit error rate with respect to CNR 従来のMRC法を採用する受信機のブロック図Block diagram of a receiver employing a conventional MRC method

符号の説明Explanation of symbols

101−1〜101−N,501−1〜501−N ダイバーシティアンテナ
102 CIR検出器
103−1〜103−N,104−1〜104−N,504−1〜504−N 複素乗算器
105−1〜105−N,505−1〜505−N 相関器
106,506 合成器
107,507 DFE
108,508 AGC
201−1〜201−N DMF
202−1〜202−N 相関検出器
203 重み付けタップ係数制御回路
101-1 to 101-N, 501-1 to 501-N Diversity antenna 102 CIR detector 103-1 to 103-N, 104-1 to 104-N, 504-1 to 504-N Complex multiplier 105-1 -105-N, 505-1-505-N Correlator 106,506 Synthesizer 107,507 DFE
108,508 AGC
201-1 to 201-N DMF
202-1 to 202 -N Correlation detector 203 Weighted tap coefficient control circuit

Claims (5)

複数のアンテナにより信号を受信し、前記受信した信号を重み付け合成した後に歪み除去を行うダイバーシティ受信機であって、
前記アンテナにより受信した各々の信号の主波と当該主波に対する最大の干渉波との電力レベル比であるCIR(希望波電力対干渉波電力比:Carrier to Interference Ratio)を算出し、CIRを用いて各々の受信信号に対応する重み付け係数(CIR重み付け係数)を算出するCIR重み付け係数算出手段と、
前記各CIR重み付け係数を用いて、前記各アンテナにより受信した信号に対して個別に重み付けを行う重み付け手段と、
を備え、
前記重み付け手段により重み付けされた各々の信号を重み付け合成の入力とすることを特徴とするダイバーシティ受信機。
A diversity receiver that receives signals by a plurality of antennas and performs distortion removal after weighted synthesis of the received signals,
A CIR (Carrier to Interference Ratio) is calculated as a power level ratio between the main wave of each signal received by the antenna and the maximum interference wave with respect to the main wave, and the CIR is used. CIR weighting coefficient calculating means for calculating a weighting coefficient (CIR weighting coefficient) corresponding to each received signal,
Weighting means for individually weighting signals received by the respective antennas using the respective CIR weighting coefficients;
With
A diversity receiver characterized in that each signal weighted by the weighting means is used as an input for weighting synthesis.
前記重み付け合成は、MRC(Maximal Ratio Combiner)法による合成とすることを特徴とする請求項1に記載のダイバーシティ受信機。 The diversity receiver according to claim 1, wherein the weighting combining is combining by an MRC (Maximum Ratio Combiner) method. 前記CIR重み付け係数算出手段は、CIR重み付け係数を正規化することを特徴とする請求項1または2に記載のダイバーシティ受信機。 The diversity receiver according to claim 1, wherein the CIR weighting coefficient calculating unit normalizes the CIR weighting coefficient. 前記CIR重み付け係数算出手段は、全ての受信信号のCIRが受信状況に応じて規定された所定の値以下であった場合には前記CIR係数算出処理を行わず、CIR重み付け係数を全て等しい値として出力することを特徴とする請求項1、2または3に記載のダイバーシティ受信機。 The CIR weighting coefficient calculation means does not perform the CIR coefficient calculation processing when all the received signals have CIRs equal to or less than a predetermined value defined according to the reception status, and sets all the CIR weighting coefficients to the same value. The diversity receiver according to claim 1, wherein the diversity receiver outputs the diversity receiver. 前記CIR重み付け係数算出手段は、CIRが受信状況に応じて規定された所定の値以上となる受信信号に対しては重み付け係数を0とすることを特徴とする請求項1〜4いずれか1つに記載のダイバーシティ受信機。 5. The CIR weighting coefficient calculating means sets a weighting coefficient to 0 for a received signal whose CIR is equal to or greater than a predetermined value defined according to reception conditions. Diversity receiver described in 1.
JP2006216888A 2006-08-09 2006-08-09 Diversity receiver Pending JP2008042728A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006216888A JP2008042728A (en) 2006-08-09 2006-08-09 Diversity receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006216888A JP2008042728A (en) 2006-08-09 2006-08-09 Diversity receiver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008042728A true JP2008042728A (en) 2008-02-21

Family

ID=39177234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006216888A Pending JP2008042728A (en) 2006-08-09 2006-08-09 Diversity receiver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008042728A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113805156A (en) * 2021-11-17 2021-12-17 成都远望探测技术有限公司 Signal restoration method and system with low signal-to-noise ratio

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113805156A (en) * 2021-11-17 2021-12-17 成都远望探测技术有限公司 Signal restoration method and system with low signal-to-noise ratio

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7356073B2 (en) Method and apparatus providing an advanced MIMO receiver that includes a signal-plus-residual-interference (SPRI) detector
JP2705623B2 (en) Diversity transmission / reception method and transceiver
US6842479B2 (en) Method and apparatus for interference cancellation in a rake receiver
US7623572B2 (en) Noise variance estimation for frequency domain equalizer coefficient determination
EP2276210A2 (en) Channel estimates in a SIC receiver for a multi-transmitter array transmission scheme
CN102163998B (en) Apparatus and method for antenna diversity reception
EP0894368B1 (en) Method and apparatus for interference decorrelation in time and space
US20010026197A1 (en) Spatial and temporal equalizer and equalization method
US8126097B2 (en) Method and system for cluster processing using conjugate gradient-based MMSE equalizer and multiple transmit and/or receive antennas for HSDPA, STTD, closed-loop and normal mode
JP2007006264A (en) Diversity receiver
KR20000005543A (en) Method and apparatus for interference rejection with different beams, polarizations, and phase references
JP2002094318A (en) Method and device for extracting signal in radio communication system
JPH08288870A (en) Interference wave elimination device
JP4564064B2 (en) Method and apparatus for reducing processing speed of chip level equalization receiver
US7889809B2 (en) Weight vector calculation unit for beamforming using received and/or integrated signal without training signal
JP4801775B2 (en) Equalizer control device and control method, and wireless terminal equipped with the control device
US9020074B2 (en) Apparatus and method for antenna diversity reception
TW200929905A (en) Method and system for delay locked loop for rake receiver
JP2007142922A (en) Reception diversity method and apparatus
JP2008042728A (en) Diversity receiver
JP3808311B2 (en) Reception method and receiver
JP3424816B2 (en) Diversity receiver and diversity reception control method
JPH11205209A (en) Receiver
JP4219866B2 (en) Adaptive antenna
JP2760315B2 (en) Diversity receiver