JP3204925B2 - Cdma通信システムにおける信号受信装置 - Google Patents
Cdma通信システムにおける信号受信装置Info
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Description
信システムにおける信号受信装置に関し、特に、マルチ
パス環境下において各パスの受信信号の位相誤差を補正
し、レーク(RAKE)合成を行うようにした信号受信
装置に関する。
どの無線通信システムの分野において、スペクトラム拡
散通信方式、特に、DS−CDMA(Direct Sequence
- CodeDivision Multiple Access)通信方式が注目を集
めている。一般に、無線通信システムにおいては、送信
機から送信された信号が経路長の異なる複数の伝搬経路
を通って受信機に到達し、それらがコヒーレントに加算
されないために、いわゆるマルチパスフェージングが発
生するが、スペクトラム拡散通信方式においては、RA
KE受信方式を採用することにより、このようなマルチ
パスを有効に利用して信号を受信することが可能とな
る。
における送信データのフレーム構成の一例を示す。この
図に示す例においては、各フレームは、複数個(例えば
16個)のスロットからなり、各スロットは、パイロッ
トシンボルブロックと情報シンボルブロックとから構成
されている。各パイロットシンボルブロックP1、P
2、・・・Pnは所定の長さ(例えば4シンボル)とさ
れており、既知のシンボル列が送信される。また、各情
報シンボルブロックI1、I2・・・Inには、それぞ
れ所定数(例えば36シンボル)の情報シンボルが配置
されている。図示するように、パイロットシンボルブロ
ックP1、P2・・・Pnと、情報シンボルブロックI
1、I2・・・Inとが交互に配列された構成とされて
おり、情報シンボル中にパイロットシンボルが周期的に
挿入されて送信される。
情報変調された後、所定の拡散符号を用いてBPSKあ
るいはQPSK方式により拡散変調されて送信される。
ここで、前記拡散符号としては、シンボル長に等しい長
さのショートコードと複数シンボル長のロングコードと
を組み合わせた2重拡散コードが用いられる。
RAKE受信機の要部の構成を示すブロック図である。
この図において、受信アンテナ101において受信され
たスペクトラム拡散信号は高周波受信部102において
中間周波帯域の信号に変換され、分配器103により同
相成分と直交成分の2つの信号に分割されて、それぞれ
乗算器106および107に供給される。104は局部
周波数を発生する発振器であり、該発振器104からの
出力は、前記乗算器106に直接印加されるとともに、
その位相をπ/2だけ移相する位相シフト回路105を
介して前記乗算器107に入力される。前記乗算器10
6において前記分配器103からの中間周波帯域の受信
信号と前記発振器104からの出力信号とが乗算され、
ローパスフィルタ108を介して同相成分(I成分)の
ベースバンド信号Riが出力される。また、前記乗算器
107において前記分配器103からの中間周波帯域の
受信信号と前記位相シフト回路105の出力信号とが乗
算され、ローパスフィルタ109を介して直交成分(Q
成分)のベースバンド信号Rqが出力される。このよう
にして受信信号は直交検波される。
RiおよびRqは、複素型のマッチドフィルタ110に入
力され、PN符号生成回路111により発生される参照
PN符号のI成分およびQ成分の系列とそれぞれ乗積さ
れ、逆拡散が行なわれる。このマッチドフィルタ110
から出力される逆拡散出力の同相成分Diと逆拡散出力
の直交成分Dqは、信号レベル検出部112、フレーム
同期回路114および位相補正ブロック115に入力さ
れる。
出力のI成分Diと逆拡散出力のQ成分Dqとから受信信
号電力レベルが算出される。算出された受信信号電力レ
ベルはマルチパス選択部113に入力され、該マルチパ
ス選択部113において、受信信号電力レベルの大きい
順に複数N個(例えば、最大4つまで)のピークが複数
のパスとして選択される。ここで、マルチパス選択部1
13では、入力された受信信号電力比較し、最大N個ま
でのパスを選択している。
チパス選択部113から受信信号レベルが最大のパスを
指定する情報を受け取り、該パスの受信信号中の前記パ
イロットシンボルブロックのシンボルパターンを検出す
ることにより、フレーム先頭タイミングを検出する。
は位相補正ブロック115に入力され、該位相補正ブロ
ック115において、選択されたパス(例えば最大4つ
までのパス)に対応する受信信号に対する位相補正が行
なわれる。この位相補正ブロック115からの選択され
た各パスに対応する位相補正された逆拡散出力は、RA
KE合成部116においてタイミングを合わせて合成さ
れ、データ判定回路117に出力される。そして、該デ
ータ判定回路117においてデータ判定され、情報復調
が行なわれることとなる。同期検波を行うためには、逆
拡散された受信信号の絶対位相を知ることが必要となる
ため、上述のように、前記位相補正ブロック115にお
いて、前記パイロットシンボル(この送信信号ベクトル
は既知である)の受信信号の位相回転量(誤差ベクト
ル)を検出し、該誤差ベクトルから補正信号(補正ベク
トル)を算出して逆拡散された受信信号ベクトルの位相
を補正している。
略構成を示す図である。この図において、120は、前
記複素型マッチドフィルタ110から出力されるパイロ
ットシンボルの逆拡散信号Di、Dqからそれに含まれて
いる位相誤差を抽出し、それらの平均値を算出するパイ
ロットシンボルの位相誤差抽出・平均化手段である。ま
た、130は、前記位相誤差抽出・平均化手段120か
ら出力される補正信号(補正ベクトル)と情報シンボル
ブロックの逆拡散信号とを乗算することにより情報シン
ボルの逆拡散信号Di、Dqに対する位相補正を行う位相
補正手段である。
る。図示しない送信機から送信されたパイロットシンボ
ルを複素数a(=ai+j・aq)とし、あるパスにおけ
る逆拡散後の受信パイロットシンボルがP(=Pi+j
・Pq)であったとする。次の式(1)に示すように、
定数倍の振幅の調整の後、基本的にaとPとの相違は位
相(θ)のみである。
送信信号aの共役複素数を乗ずることにより、該受信パ
イロットシンボルPに含まれている位相誤差ベクトルe
vのみを抽出することができる。
シンボルブロックにおける位相誤差の平均値Eは、次の
式(3)により表わすことができる。
ンボル数(この場合には、L=4)であり、上付きのk
はパイロットシンボルの番号を示している。
aq)は、通常、ai=(−1,+1)とaq=(−1,
+1)の組み合わせになるため、上記式(2)における
乗算は受信信号Pi、Pqの正負の符号を制御することに
より実行でき、上記パイロットシンボルブロックの位相
誤差Eは、基本的に加算器により求めることができる。
したがって、位相誤差を算出する回路は簡単な構成のも
のでよい。
ロックにおける位相誤差の平均値を算出することがで
き、この算出した位相誤差を用いて情報シンボルの逆拡
散信号の位相補正を行なうのであるが、このときに2通
りの方法がある。この位相補正の方法について、図9を
参照して説明する。図9の(a)はその第1の方法を示
す図であり、この図に示すように、この場合には、パイ
ロットシンボルブロックP1、P2、P3からそれぞれ
算出された位相誤差ベクトルE(1)、E(2)、E(3)を用
いて、当該パイロットシンボルブロックに後続する情報
シンボルブロックI1、I2、I3にあるすべての情報
シンボルの補正を行うものである。すなわち、この第1
の方法は、いわゆる外挿補正を行うものである。
1と情報シンボルブロックI1を例にとって、この位相
補正演算について説明する。ただし、説明を簡単にする
ため、ブロックの番号の記載を省略する。この第1の方
法においては、各パスの補正ベクトルは、パイロットシ
ンボルブロックの位相誤差ベクトルに等しいものを用い
ており、各情報シンボルのための補正ベクトルMは、次
の式(4)〜式(6)により定義される。
補正ベクトルMの共役ベクトルを当該情報シンボルの受
信ベクトルD(=Di+j・Dq)と乗算することによ
り、当該スロットの情報シンボルブロックの受信信号の
位相誤差を補正する。このようにして、補正された受信
信号ベクトルDhat(以下、「D」の上部に山形の記号
が付された記号を「Dhat」とよぶ)を求めることがで
きる。
は、ある一つのパスについての演算である。これと同じ
演算を前記マルチパス選択部113により選択された各
パスの逆拡散後の受信信号についてそれぞれ実行するこ
とにより、それらの位相誤差を補正することができる。
号に対して実行し、得られた補正済みの各パスの受信信
号を、タイミングを一致させて加算することにより、R
AKE合成が行なわれ、次の式(8)および式(9)で
示す合成出力Dbar(以下、「D」の上部に横線が付さ
れた記号を「Dbar」とよぶ)が得られる。
n=1,2,…,Nとなる。ここで、Nは、例えば4と
されている。
るための図である。この図に示すように、この第2の方
法は、情報シンボルブロックの前後に位置するパイロッ
トシンボルブロックの受信信号から補正ベクトルを算出
し、それらのパイロットシンボルブロックに挟まれてい
る情報シンボルブロックの受信信号の位相補正を行う方
法である。すなわち、この方法はいわゆる内挿補正を行
うものである。この場合には、例えば36シンボルから
なる情報シンボルブロックの前に位置する4シンボルの
パイロットシンボルブロックの受信信号の位相誤差と、
情報シンボルブロックの後に位置する4シンボルのパイ
ロットシンボルブロックの受信信号の位相誤差の、合計
8個のシンボルの位相誤差の平均値を用いて、中間に位
置する36シンボルの情報シンボルの位相を補正するこ
ととなる。
手段120からは、次の式(10)および式(11)に
示す、各スロットに含まれている4個のパイロットシン
ボルの位相誤差の平均化された誤差ベクトルが出力され
る。ここで、E(t)は当該スロットに含まれているパイ
ロットシンボルの平均誤差ベクトル、E(t+1)は後続す
るスロットに含まれているパイロットシンボルブロック
の平均誤差ベクトルである。
するための補正ベクトルMを次の式(12)および式
(13)により定義する。
イロットシンボルブロックから算出された平均誤差ベク
トルE(t)と後続するスロットに含まれているパイロッ
トシンボルブロックから算出された平均誤差ベクトルE
(t+1)との平均値を補正ベクトルMとして用い、その共
役ベクトルを当該情報シンボルの受信ベクトルD(=D
i+j・Dq)と乗算することにより、二つのパイロット
シンボルブロックにより挟まれた当該スロットの情報シ
ンボルブロックの受信信号の位相誤差を補正する。
ブロックの両側に位置するパイロットシンボルブロック
の受信信号の位相誤差に基づいて当該情報シンボルブロ
ックの受信信号の位相補正を行なっているため、前記第
1の方法よりも高精度の位相補正を行なうことができ
る。ただし、この場合には、前記位相誤差信号が算出さ
れるまで当該情報シンボルブロックの受信信号を遅延す
るために、メモリ等の遅延回路を設けることが必要とな
る。
受信機によれば、複数のパスの受信信号を合成して受信
することができ、品質の良い信号受信を行うことができ
る。しかしながら、前記マルチパス選択部113におけ
るパス選択は、逆拡散後の信号の電力に基づくものであ
るため、干渉や雑音の影響を受けやすいものであった。
すなわち、前記マルチパス選択部113は、次の式(1
4)により各パスの逆拡散信号の信号電力|D|(D=
Di+j・Dq)を算出していた。
4)から明らかなように、干渉あるいは相互相関による
ノイズ成分も逆拡散信号の正負にかかわらず全て正の値
となるため、複数のシンボルの平均をとったときに、ピ
ークとピーク部分以外との間の信号レベルの差が余り大
きくならないという問題点があった。また、このような
RAKE受信機を携帯機に使用する場合には、機器の小
型化や消費電力の低減が必要とされている。
能な、回路規模が小さくかつ低消費電力とされたCDM
A通信システムにおける信号受信装置を提供することを
目的としている。特に、パス選択の精度が向上された高
精度の信号受信装置を提供することを目的としている。
に、本発明のCDMA通信システムにおける信号受信装
置は、各フレームが複数のスロットからなり、各スロッ
トが複数の情報シンボルからなる情報シンボルブロック
と複数のパイロットシンボルからなるパイロットシンボ
ルブロックとを含むフレーム構成とされたCDMA通信
システムにおける信号受信装置であって、受信信号を逆
拡散するマッチドフィルタと、該マッチドフィルタから
出力される逆拡散信号のレベルを検出する信号レベル検
出部と、前記パイロットシンボルに対応する逆拡散信号
に基づいてフレーム同期を検出するフレーム同期検出部
と、前記パイロットシンボルに対応する逆拡散信号から
位相補正信号を算出し、該位相補正信号を使用して前記
情報シンボルに対応する逆拡散信号の位相補正を行うと
ともに、前記位相補正信号の電力に基づいて受信すべき
パスを選択する位相補正およびパス選択部と、前記位相
補正およびパス選択部から出力される前記位相補正され
た逆拡散信号をタイミングを一致させて合成するレーク
合成部とを有するものである。
前記パイロットシンボルの逆拡散信号からそれに含まれ
ている位相誤差を抽出し、それらの平均をとって位相補
正信号として出力する位相誤差抽出・平均化手段と、該
位相補正信号をデジタル信号に変換するアナログデジタ
ル変換器と、該デジタル化された位相補正信号を記憶す
るメモリと、前記複数のスロットに対応する前記デジタ
ル化された位相補正信号の平均値に基づいて受信信号電
力を算出し、該算出値に基づいて受信パスを選択するパ
ス選択部と、前記マッチドフィルタから出力される情報
シンボルの逆拡散信号をサンプルホールドするサンプル
ホールド回路と、該サンプルホールドされた情報シンボ
ルの逆拡散信号と前記メモリから出力されるデジタル化
された位相補正信号とを乗算する乗算器とを有するもの
である。
は、前記マッチドフィルタから出力されるパイロットシ
ンボルの逆拡散信号をデジタル信号に変換するアナログ
デジタル変換器と、該アナログデジタル変換器からのデ
ジタル化されたパイロットシンボルの逆拡散信号からそ
れに含まれている位相誤差を抽出し、それらの平均をと
って位相補正信号として出力する位相誤差抽出・平均化
手段と、該位相補正信号を記憶するメモリと、前記複数
のスロットに対応する前記位相補正信号の平均値に基づ
いて受信信号電力を算出し、該算出値に基づいて受信パ
スを選択するパス選択部と、前記マッチドフィルタから
出力される情報シンボルの逆拡散信号をサンプルホール
ドするサンプルホールド回路と、該サンプルホールドさ
れた情報シンボルの逆拡散信号と前記メモリから出力さ
れる位相補正信号とを乗算する乗算器とを有するもので
ある。
部は、前記マッチドフィルタから出力される逆拡散信号
をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、
該アナログデジタル変換器からのデジタル化されたパイ
ロットシンボルの逆拡散信号からそれに含まれている位
相誤差を抽出し、それらの平均をとって位相補正信号と
して出力する位相誤差抽出・平均化手段と、該位相補正
信号を記憶するメモリと、前記複数のスロットに対応す
る前記位相補正信号の平均値に基づいて受信信号電力を
算出し、該算出値に基づいて受信パスを選択するパス選
択部と、前記アナログデジタル変換器からのデジタル化
された情報シンボルの逆拡散信号と前記メモリから出力
される位相補正信号とを乗算する乗算器とを有するもの
である。
部は、前記マッチドフィルタから出力されるパイロット
シンボルの逆拡散信号をデジタル信号に変換する第1の
アナログデジタル変換器と、該第1のアナログデジタル
変換器からのデジタル化されたパイロットシンボルの逆
拡散信号からそれに含まれている位相誤差を抽出し、そ
れらの平均をとって位相補正信号として出力する位相誤
差抽出・平均化手段と、該位相補正信号を記憶するメモ
リと、前記複数のスロットに対応する前記位相補正信号
の平均値に基づいて受信信号電力を算出し、該算出値に
基づいて受信パスを選択するパス選択部と、前記マッチ
ドフィルタから出力される情報シンボルの逆拡散信号を
デジタル信号に変換する第2のアナログデジタル変換器
と、該第2のアナログデジタル変換器からのデジタル化
された情報シンボルの逆拡散信号と前記メモリから出力
される位相補正信号とを乗算する乗算器とを有するもの
である。
部は、受信信号のパイロットシンボルのタイミングに合
わせて作動され、それ以外のタイミングにおいてはスリ
ープ状態とされるものである。
いるので、干渉や雑音の影響を少なくすることができ、
高精度のレーク受信が可能となる。また、パス選択回路
の回路規模を小さくすることができ、消費電力も低減す
ることが可能となる。
ステムにおける信号受信装置の一実施の形態の構成を示
すブロック図である。なお、この図に示されているの
は、前記図7の(b)における破線で囲まれた部分に対
応している。
ィルタであり、前記図7の(b)に示した複素型のマッ
チドフィルタ110に相当するものである。この複素型
のマッチドフィルタ10は、直交検波された受信信号R
iおよびRqをサンプリングした信号と所定の拡散符号レ
プリカ(ロングコードPNおよびショートコードPN)
との相関演算を実行して、逆拡散された信号の同相成分
(I成分)Diおよび直交成分(Q成分)Dqを出力す
る。ここで、前記サンプリング周波数としては、チップ
レートに等しい周波数あるいはチップレートの整数倍
(例えば2倍)の周波数とすることができる。
は、例えば、DSP(digital signalprocessor)など
のデジタル演算回路を使用したマッチドフィルタ、SA
W(surface acoustic wave)素子などを使用したマッ
チドフィルタ、あるいは、本出願人が提案しているアナ
ログ型のマッチドフィルタ(特開平09−83486号
公報)などどのようなタイプのものでも使用することが
可能である。ただし、前記デジタル演算回路を使用した
ものを使用するときには、前記直交検波出力をA/D変
換して当該マッチドフィルタに入力することが必要とな
る。また、前記アナログ型のマッチドフィルタを用いる
ときには、低消費電力かつ高速、高精度の演算が可能と
なる。
から出力される相関出力Di、Dqから受信信号電力を算
出する信号レベル検出部であり、その出力はフレーム同
期部12に入力される。12はフレーム同期部であり、
前記信号レベル検出部11から出力される受信信号電力
を複数シンボルにわたって平均し、最大平均電力に対応
するパスの信号を受信し、該受信信号中に含まれている
前記パイロットシンボルの受信信号が予め定められた所
定のパターンであるか否かを検出する。そして、当該所
定のパターンを検出したときに、フレーム同期信号を出
力する。この所定のパターンを検出する方法としては、
例えばマッチドフィルタを用いて判定する方法、受信し
たパイロットシンボルの逆拡散信号の遅延検波出力が当
該所定のパターンと一致するか否かを判定する方法等が
ある。
0の出力に含まれる前記パイロットシンボルの受信信号
に基づいて位相補正信号を算出して情報シンボルの逆拡
散信号の位相補正を行なうとともに、該位相補正信号か
ら各パスの受信信号電力を算出して、受信すべきパスを
選択する位相補正およびパス選択部である。この位相補
正およびパス選択部13の詳細については後述する。1
4は、前記位相補正およびパス選択部13から出力され
る各パスの位相補正された受信信号をタイミングを合わ
せて合成し、I成分およびQ成分の合成出力Dibarおよ
びDqbarを出力するRAKE合成部である。このRAK
E合成部15の出力Dibar、Dqbarは、後続する判定回
路において情報復調されることとなる。なお、このRA
KE合成部14の詳細については後述する。
について説明するが、ここでは、位相補正の方法として
前記第1の方法(外挿補正)を採用した場合を例にとっ
て説明する。なお、前記第2の方法(内挿補正)を採用
した場合でも、情報シンボルの逆拡散信号を遅延する手
段を設けることにより同様に適用することができる。
3の第1の実施の形態の構成を示すブロック図である。
図2において、20は前記マッチドフィルタ10から出
力されるパイロットシンボルの逆拡散信号に対し、位相
誤差抽出および平均化を行って位相補正信号を算出する
位相誤差抽出・平均化手段であり、前記図8における位
相誤差抽出・平均化手段120に対応する。30は該位
相補正信号に基づいて情報シンボルの逆拡散信号の位相
補正処理を行う位相補正手段であり、前記図8における
位相補正手段130に対応する。
段20から出力される、各パスに対応する1スロット中
に含まれるパイロットシンボルの位相誤差の平均値(す
なわち、位相補正信号)Mi、Mqを所定ビット数(例え
ば8ビット)のデジタル信号に変換するアナログデジタ
ル変換器(A/D変換器)、22は該A/D変換器21
から出力されるデジタルデータに変換された位相補正信
号を格納するメモリ、23は該メモリ22に格納された
位相補正信号の所定スロット数分の平均値を計算し、該
位相補正信号の平均値に基づいて各パスの受信信号電力
レベルを算出し、該受信信号レベルが所定値より大きい
複数のパスを選択するパス選択部である。
から出力される情報シンボルの逆拡散信号をサンプルホ
ールドするサンプルホールド回路、32は該サンプルホ
ールド回路31から出力される各パスの情報シンボルの
サンプリングされた逆拡散信号と、前記メモリ22に格
納されている当該位相補正信号との乗算を実行する乗算
器である。このサンプルホールド回路31と乗算器32
により、前記位相補正手段30が構成されている。そし
て、この乗算器32から出力される各パスの位相補正さ
れた情報シンボルの逆拡散信号は、前記RAKE合成回
路14においてタイミングを合わせて加算され、パスダ
イバーシティが行なわれることとなる。
素型マッチドフィルタ10は前述したアナログ型のマッ
チドフィルタとされており、また、前記直交検波された
受信信号はチップ周期でサンプリングされてこの複素型
マッチドフィルタ10に入力されているものとして説明
する。なお、ダブルサンプリングあるいは多数倍サンプ
リングの場合でも同じような方法で構成することができ
る。また、前記乗算器32は、アナログの逆拡散信号と
デジタルの位相補正信号とを乗算する機能を有するもの
とされており、例えば、本出願人が提案しているアナロ
グデジタル乗算器(特開平06−162230号公報、
特開平06−215164号公報参照)を使用すること
ができる。
選択部13において、前記マッチドフィルタ10からは
前記受信信号の逆拡散出力Di、Dqがチップタイミング
毎に出力され、各パスに対応したタイミングで位相補正
済みの信号が出力されている。
前記フレーム同期回路12から供給されるフレーム同期
信号に基づいて、各スロットにおけるパイロットシンボ
ルブロックのタイミングにおける前記逆拡散信号が入力
される。そして、前述した式(2)に基づいて、各チッ
プタイミング毎に出力されるパイロットシンボルの逆拡
散信号に含まれている位相誤差を算出する。そして、当
該スロット中のパイロットシンボルブロックに含まれる
パイロットシンボル全部(例えば4パイロットシンボ
ル)について、各チップタイミング毎、すなわち、各パ
ス毎に算出した位相誤差の平均値E(式(3))を算出
する。
記A/D変換器21に出力され、該A/D変換器21に
おいて例えば8ビットのデジタル信号に変換され、メモ
リ22に記憶される。このようにして、メモリ22に
は、各チップタイミングに対応する前記式(5)および
式(6)に示される位相補正信号Mi、Mqが格納され
る。
ミングの位相補正信号は、前記パス選択部23に入力さ
れ、該パス選択部23において、次の式(15)および
式(16)に示す、数スロット分の各チップタイミング
毎の位相補正信号の平均値が算出される。
ロットの番号を示している。
出した位相補正信号のTスロットの平均値Yi、Yqの値
に基づいて、各パスの受信信号の電力レベルが次の式
(17)に基づいて算出される。ここで、Y=Yi+j
・Yqである。
数個(L個)のパスが受信すべきパスとして選択され、
前記情報シンボルの位相補正手段30に選択されたパス
のタイミング信号が供給される。
1は当該選択されたパスに対応するチップタイミングで
前記マッチドフィルタ10から出力される情報シンボル
をサンプリングし、乗算器32に出力する。乗算器32
において、該サンプルホールド回路31から出力される
選択されたパスの逆拡散信号と前記メモリ22に格納さ
れている対応するパスの受信信号に対応する位相補正信
号とが乗算され、前記式(7)に示した位相補正演算が
行なわれる。位相補正された前記選択されたパスの受信
信号は、前記RAKE合成部14においてタイミングを
合わせて加算され、前記式(8)および式(9)に示す
RAKE合成出力が出力されることとなる。
負の値をとる各スロットの位相補正信号Mi(n)、Mq
(n)について、前記式(15)および式(16)に示
すように平均値を算出しているため、雑音や干渉成分が
平均化され、前述した式(14)に示す値の平均を算出
している従来技術の場合のよりも、相互相関や干渉成分
の影響を大きく抑圧することができる。また、ロングコ
ードとショートコードを用いた2重拡散符号を用いたと
きには、ロングコードによる相互相関は各シンボル毎に
ランダムな値となるが、本発明のように複数シンボルの
平均をとったときには、このロングコードのランダム性
が有効に作用し、相互相関の影響を少なくすることがで
きる。なお、前記A/D変換器21、前記サンプルホー
ルド回路31および前記乗算器32等は、チップレート
で処理することが必要となる。
選択部13の第2の実施の形態の構成を示すブロック図
である。この図に示す実施の形態は、前記パイロットシ
ンボルの位相誤差抽出・平均化手段20をデジタル回路
により構成するようにしたものである。図3に示すよう
に、この実施の形態においては、前記位相誤差抽出・平
均化手段20の前段にA/D変換器24が設けられてお
り、前記マッチドフィルタ10の出力のうちのパイロッ
トシンボルブロックに対応する逆拡散信号は該A/D変
換器24により所定ビット(例えば8ビット)のデジタ
ルデータに変換されてから、前記位相誤差抽出・平均化
手段20に入力される。そして、該位相誤差抽出・平均
化手段20において、前述した位相補正信号Mi、Mqが
デジタル演算回路により算出される。その他の処理は、
前記図2に示した実施の形態と同様であるので、説明は
省略する。
3の第3の実施の形態の構成を示すブロック図である。
この図に示す実施の形態は、前記乗算器32としてデジ
タル乗算回路を使用するようにしたものであり、前記マ
ッチドフィルタ10の出力信号をデジタルデータに変換
するA/D変換器25が設けられている。そして、この
A/D変換器25の出力が前記パイロットシンボルの位
相誤差抽出・平均化手段20および前記情報シンボルの
位相補正手段30に入力されるようになされている。そ
して、前記情報シンボルの位相補正手段30には前記A
/D変換器25から出力される逆拡散信号のバッファと
して動作するメモリ33が設けられている。その他の動
作は前述した第1および第2の実施の形態と同様である
ので、詳細な説明は省略する。
3の第4の実施の形態の構成を示すブロック図である。
この図に示す実施の形態は、前記図3に示した第3の実
施の形態におけるサンプルホールド回路31を第2のA
/D変換器34に置換したものである。この実施の形態
においても、前記乗算器32としてデジタル乗算回路を
使用する。そして、前記マッチドフィルタ10の出力を
この第2のA/D変換器34によりデジタルデータに変
換して前記乗算器32に入力している。その他の動作は
前述した第1および第2の実施の形態と同様であるの
で、詳細な説明は省略する。
て、アナログ型のマッチドフィルタではなくデジタル回
路により構成されたマッチドフィルタを用いるときに
は、前記A/D変換器25を設けることなく、該マッチ
ドフィルタの出力を直接に位相誤差抽出・平均化手段2
0および位相補正手段30に入力すればよい。
る。図6は、前記パス選択部23の一構成例を示すブロ
ック図である。この図において、411〜41Nはパス候
補に対応して設けられた受信電力レベル計算部であり、
Nは1シンボルのチップ数×オーバサンプリング倍数に
等しい。例えば、1シンボルが128チップで、ダブル
サンプリングとされているときには、N=256とな
る。各受信電力レベル計算部411〜41Nには、対応す
る位相補正信号のI成分MiおよびQ成分Mqが入力され
る平均化回路51および52が設けられており、それぞ
れ、位相補正信号の数スロット分の平均値(式(15)
および式(16))を算出する。各位相補正信号の平均
出力は、電力計算部53に入力され、前記式(17)に
示す平均受信電力|Y|が算出される。
なわち、各チップタイミングにおける平均受信電力は、
選択部42に入力され、受信電力の大きい方から最大L
個のパスが選択される。この選択されたL個のパスに対
応するタイミング信号は前述したように、位相補正手段
30に供給される。
23に前記メモリ22からのデジタルの位相補正信号が
入力されるようになされているため、従来技術のように
パス選択のためにのみA/D変換器を設けることが不要
となり、回路規模を少なくすることができる。また、パ
ス選択部の動作タイミングは、パイロットシンボルブロ
ックの受信タイミングに対応したタイミングとなり、情
報シンボルブロックのタイミングにおいてはパス選択部
23をスリープ状態とすることができ、低消費電力のも
のとすることができる。
装置によれば、パス選択のための受信信号電力を位相補
正信号により算出するようにしているため、雑音や干渉
成分の影響を効果的に除去することが可能となり、さら
に、ロングコードのランダム性を有効に利用することが
でき、受信信号レベルのピーク検出を正確に行なうこと
が可能となる。また、従来のパス選択部のようにパス選
択だけのためにA/D変換器を設けることが不要とな
り、パス選択部の回路規模を小さくすることができ、低
消費電力のものとすることが可能となる。
を示すブロック図である。
びパス選択部の第1の実施の形態の構成を示すブロック
図である。
びパス選択部の第2の実施の形態の構成を示すブロック
図である。
びパス選択部の第3の実施の形態の構成を示すブロック
図である。
びパス選択部の第4の実施の形態の構成を示すブロック
図である。
構成例を示すブロック図である。
ータのフレーム構成例および従来のRAKE受信機を説
明するための図である。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 各フレームが複数のスロットからな
り、各スロットが複数の情報シンボルからなる情報シン
ボルブロックと複数のパイロットシンボルからなるパイ
ロットシンボルブロックとを含むフレーム構成とされた
CDMA通信システムにおける信号受信装置であって、 受信信号を逆拡散するマッチドフィルタと、 該マッチドフィルタから出力される逆拡散信号のレベル
を検出する信号レベル検出部と、 前記パイロットシンボルに対応する逆拡散信号に基づい
てフレーム同期を検出するフレーム同期検出部と、 前記パイロットシンボルに対応する逆拡散信号から位相
補正信号を算出し、該位相補正信号を使用して前記情報
シンボルに対応する逆拡散信号の位相補正を行うととも
に、前記位相補正信号の電力に基づいて受信すべきパス
を選択する位相補正およびパス選択部と、 前記位相補正およびパス選択部から出力される前記位相
補正された逆拡散信号をタイミングを一致させて合成す
るレーク合成部とを有することを特徴とするCDMA通
信システムにおける信号受信装置。 - 【請求項2】 前記位相補正およびパス選択部は、 前記パイロットシンボルの逆拡散信号からそれに含まれ
ている位相誤差を抽出し、それらの平均をとって位相補
正信号として出力する位相誤差抽出・平均化手段と、 該位相補正信号をデジタル信号に変換するアナログデジ
タル変換器と、 該デジタル化された位相補正信号を記憶するメモリと、 前記複数のスロットに対応する前記デジタル化された位
相補正信号の平均値に基づいて受信信号電力を算出し、
該算出値に基づいて受信パスを選択するパス選択部と、 前記マッチドフィルタから出力される情報シンボルの逆
拡散信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路
と、 該サンプルホールドされた情報シンボルの逆拡散信号と
前記メモリから出力されるデジタル化された位相補正信
号とを乗算する乗算器とを有することを特徴とする前記
請求項1に記載のCDMA通信システムにおける信号受
信装置。 - 【請求項3】 前記位相補正およびパス選択部は、 前記マッチドフィルタから出力されるパイロットシンボ
ルの逆拡散信号をデジタル信号に変換するアナログデジ
タル変換器と、 該アナログデジタル変換器からのデジタル化されたパイ
ロットシンボルの逆拡散信号からそれに含まれている位
相誤差を抽出し、それらの平均をとって位相補正信号と
して出力する位相誤差抽出・平均化手段と、 該位相補正信号を記憶するメモリと、 前記複数のスロットに対応する前記位相補正信号の平均
値に基づいて受信信号電力を算出し、該算出値に基づい
て受信パスを選択するパス選択部と、 前記マッチドフィルタから出力される情報シンボルの逆
拡散信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路
と、 該サンプルホールドされた情報シンボルの逆拡散信号と
前記メモリから出力される位相補正信号とを乗算する乗
算器とを有することを特徴とする前記請求項1に記載の
CDMA通信システムにおける信号受信装置。 - 【請求項4】 前記位相補正およびパス選択部は、 前記マッチドフィルタから出力される逆拡散信号をデジ
タル信号に変換するアナログデジタル変換器と、 該アナログデジタル変換器からのデジタル化されたパイ
ロットシンボルの逆拡散信号からそれに含まれている位
相誤差を抽出し、それらの平均をとって位相補正信号と
して出力する位相誤差抽出・平均化手段と、 該位相補正信号を記憶するメモリと、 前記複数のスロットに対応する前記位相補正信号の平均
値に基づいて受信信号電力を算出し、該算出値に基づい
て受信パスを選択するパス選択部と、 前記アナログデジタル変換器からのデジタル化された情
報シンボルの逆拡散信号と前記メモリから出力される位
相補正信号とを乗算する乗算器とを有することを特徴と
する前記請求項1に記載のCDMA通信システムにおけ
る信号受信装置。 - 【請求項5】 前記位相補正およびパス選択部は、 前記マッチドフィルタから出力されるパイロットシンボ
ルの逆拡散信号をデジタル信号に変換する第1のアナロ
グデジタル変換器と、 該第1のアナログデジタル変換器からのデジタル化され
たパイロットシンボルの逆拡散信号からそれに含まれて
いる位相誤差を抽出し、それらの平均をとって位相補正
信号として出力する位相誤差抽出・平均化手段と、 該位相補正信号を記憶するメモリと、 前記複数のスロットに対応する前記位相補正信号の平均
値に基づいて受信信号電力を算出し、該算出値に基づい
て受信パスを選択するパス選択部と、 前記マッチドフィルタから出力される情報シンボルの逆
拡散信号をデジタル信号に変換する第2のアナログデジ
タル変換器と、 該第2のアナログデジタル変換器からのデジタル化され
た情報シンボルの逆拡散信号と前記メモリから出力され
る位相補正信号とを乗算する乗算器とを有することを特
徴とする前記請求項1に記載のCDMA通信システムに
おける信号受信装置。 - 【請求項6】 前記位相補正およびパス選択部は、受
信信号のパイロットシンボルのタイミングに合わせて作
動され、それ以外のタイミングにおいてはスリープ状態
とされることを特徴とする前記請求項1に記載のCDM
A通信システムにおける信号受信装置。
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