JP3423659B2 - Wireless receiver - Google Patents

Wireless receiver

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JP3423659B2
JP3423659B2 JP2000028698A JP2000028698A JP3423659B2 JP 3423659 B2 JP3423659 B2 JP 3423659B2 JP 2000028698 A JP2000028698 A JP 2000028698A JP 2000028698 A JP2000028698 A JP 2000028698A JP 3423659 B2 JP3423659 B2 JP 3423659B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のキャリアを
用いて信号伝送を行うマルチキャリア信号を受信する受
信装置に関するものであり、特に、複数のアンテナを用
いて信号を受信し合成する無線受信装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a receiver for receiving a multi-carrier signal for signal transmission using a plurality of carriers, and more particularly to a radio receiver for receiving and combining signals using a plurality of antennas. It relates to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、無線通信では単一の周波数を
用いて信号伝送を行うシングルキャリア伝送方式が多く
用いられてきた。また、受信機では信号をよい品質で受
信するため、複数のアンテナを用いて信号を受信し合成
する信号受信方式が多く用いられてきた。中でも、指向
性ビームを用いるアダプティブアレーは、希望信号にビ
ームを向けると同時に干渉信号方向のビームを抑えるこ
とによって、良好な希望信号受信特性を得られる方式と
して知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in wireless communication, a single carrier transmission method has been widely used in which signals are transmitted using a single frequency. In addition, in order to receive a signal with good quality in a receiver, a signal reception method has been widely used in which signals are received and combined using a plurality of antennas. Among them, the adaptive array using the directional beam is known as a method in which a desired desired signal reception characteristic can be obtained by directing the beam to a desired signal and suppressing the beam in the interference signal direction at the same time.

【0003】図15は従来のシングルキャリア信号受信
用アダプティブアレーの構成を表す図である。図中1は
アンテナ、2はA/D変換器、3はウエイト乗算器、4
は加算器、70はウエイト制御部、71は信号復調部を
表す。この図に示すように、アレーアンテナを構成する
複数のアンテナ1が設けられており、各アンテナ1に対
して、その出力をデジタル信号に変換するA/D変換器
2および該A/D変換出力に対してそれぞれウエイト
(重み)を乗算するウエイト乗算器3が設けられてい
る。各ウエイト乗算器3の出力は加算器4により合成さ
れ、ウエイト制御部70に入力される。このウエイト制
御部70において、前記複数のアンテナ1によるアレー
のビームパターンが最適なビームパターンとなるように
前記各ウエイト乗算器3で受信信号に乗算するウエイト
を決定する。
FIG. 15 is a diagram showing the structure of a conventional adaptive array for receiving a single carrier signal. In the figure, 1 is an antenna, 2 is an A / D converter, 3 is a weight multiplier, 4
Is an adder, 70 is a weight controller, and 71 is a signal demodulator. As shown in this figure, a plurality of antennas 1 forming an array antenna are provided, and for each antenna 1, an A / D converter 2 for converting its output into a digital signal and the A / D conversion output Is provided with a weight multiplier 3 for multiplying each of them by a weight. The outputs of the weight multipliers 3 are combined by the adder 4 and input to the weight controller 70. In the weight controller 70, the weights to be multiplied by the received signals by the respective weight multipliers 3 are determined so that the beam pattern of the array by the plurality of antennas 1 becomes an optimum beam pattern.

【0004】図16は伝送信号フォーマットを表す図で
あり、図中72はフレーム、73は既知信号、74は情
報信号を表す。図17はアダプティブアレーにおけるウ
エイト制御の手順を表すフローチャートである。図18
はアダプティブアレーを用いた場合のビームパターンを
表しており、75〜77はマルチパス信号、78はビー
ムパターンを表している。
FIG. 16 is a diagram showing a transmission signal format. In the figure, 72 is a frame, 73 is a known signal, and 74 is an information signal. FIG. 17 is a flow chart showing the procedure of weight control in the adaptive array. FIG.
Represents a beam pattern when an adaptive array is used, 75 to 77 represent multipath signals, and 78 represents a beam pattern.

【0005】以下、図15〜18を用いて従来型アダプ
ティブアレーの説明を行う。まず、信号は図16のフォ
ーマットに示すように、既知信号73と情報信号74に
時間的に分かれて送信される。受信機では、初期ウエイ
トの設定を行った後(図17のステップS301)、図
15に示す複数のアンテナ1を用いて、これらの信号の
受信を行う(S302)。次に、A/D変換器2で各ア
ンテナ1の受信信号をA/D変換した後、ウエイト乗算
器3において各アンテナからの受信信号に対してウエイ
トの乗算を行う(S303)。ウエイトが乗算された各
アンテナ1からの受信信号は加算器4において加算され
合成される(S304)。合成された信号はウエイト制
御部70に入力され、所定のアルゴリズムにしたがって
計算が行われる(S305)。計算が行われた後、ウエ
イト制御部70では更新用ウエイトを出力し、前記ウエ
イト乗算器3において受信信号に乗算されるウエイトの
更新を行う(S307)。ウエイト更新が行われた後、
再びステップS303からの一連の処理が行われる。
A conventional adaptive array will be described below with reference to FIGS. First, as shown in the format of FIG. 16, the signal is divided into a known signal 73 and an information signal 74 and transmitted in time. After setting the initial weight (step S301 in FIG. 17), the receiver receives these signals using the plurality of antennas 1 shown in FIG. 15 (S302). Next, after the A / D converter 2 A / D-converts the received signal of each antenna 1, the weight multiplier 3 multiplies the received signal from each antenna by a weight (S303). The reception signals from the antennas 1 multiplied by the weights are added and combined in the adder 4 (S304). The combined signal is input to the weight control unit 70, and calculation is performed according to a predetermined algorithm (S305). After the calculation is performed, the weight controller 70 outputs the update weight, and the weight multiplier 3 updates the weight by which the received signal is multiplied (S307). After the weight update,
The series of processes from step S303 is performed again.

【0006】通常、前記ウエイト制御部70では、合成
信号中の既知信号と受信局の有する既知信号レプリカと
の誤差を測定し、該誤差が小さくなるようウエイト決定
を行うウエイト決定アルゴリズムが一般的に用いられて
いる。特に、受信既知信号と既知信号レプリカの2乗誤
差を最小化するアルゴリズムとして、LMS(LeastMea
n Square)法、RLS(Recursive Least Squares)
法、SMI(Sample Matrix Inverse)法などが知られ
ている。例えば、LMS法の場合には、以下の式に従っ
て、ウエイト更新が行われる。 Δw=k・E[X・ε] ここで、wは各アンテナにおけるウエイトをベクトル形
式で表したウエイトベクトル、Δwは各アンテナにおけ
るウエイト更新幅、kは定数、Xは各アンテナにおける
信号強度をベクトル形式で表した信号ベクトル、εは合
成信号と既知信号レプリカとの誤差、E[・]は時間平
均を表す。なお、ウエイト制御部70において、合成信
号と参照信号(既知信号レプリカ)の誤差εが所定レベ
ル以下となった場合には、ウエイトが十分収束したもの
として、ウエイト更新処理を終了する(S206)。そ
して、このアダプティブアレーの出力に対し、信号復調
部71において信号の復調を行う。
Generally, the weight control unit 70 measures a difference between a known signal in the combined signal and a known signal replica of the receiving station, and generally determines a weight so that the weight is determined by a weight determining algorithm. It is used. In particular, as an algorithm for minimizing the squared error between the received known signal and the known signal replica, LMS (LeastMea
n Square) method, RLS (Recursive Least Squares)
And SMI (Sample Matrix Inverse) method are known. For example, in the case of the LMS method, weight updating is performed according to the following formula. Δw = k · E [X · ε] where w is a weight vector representing weights in each antenna in vector format, Δw is a weight update width in each antenna, k is a constant, and X is a signal strength in each antenna. A signal vector expressed in a format, ε represents an error between the composite signal and a known signal replica, and E [·] represents a time average. In the weight control unit 70, when the error ε between the combined signal and the reference signal (known signal replica) becomes equal to or lower than the predetermined level, it is determined that the weight has sufficiently converged, and the weight update processing is ended (S206). Then, the signal demodulation unit 71 demodulates a signal from the output of the adaptive array.

【0007】このように、決定されたウエイトを用いる
と、前記複数のアンテナ1によって形成されるビームパ
ターンは例えば図18に78で示すようなパターンにな
る。本図において、到来パス75、76はお互いの遅延
時間が既知信号のシンボル時間T内にある場合で、この
場合にはお互いのパスが同位相で合成される。また、到
来パス77は到来パス75に対して遅延時間が既知信号
のシンボル時間Tよりも大きいものとする。この場合、
到来パス77は受信レベルが抑圧されている。このよう
に、アダプティブアレーアンテナを用いてマルチパスを
合成することにより、良好な受信信号特性を確保するこ
とが可能である。
As described above, when the determined weight is used, the beam pattern formed by the plurality of antennas 1 has a pattern as shown by 78 in FIG. In this figure, the arrival paths 75 and 76 are such that their delay times are within the symbol time T of the known signal, and in this case, the paths are combined in phase. Further, it is assumed that the arrival path 77 has a delay time longer than the symbol time T of the known signal with respect to the arrival path 75. in this case,
The incoming path 77 has its reception level suppressed. In this way, it is possible to secure good reception signal characteristics by combining multipaths using the adaptive array antenna.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】最近、無線通信では、
より高速伝送、高速移動の可能なシステムへの要求が高
くなり、無線周波数帯において広帯域な信号の伝送を行
う必要が生じている。広帯域信号の伝送に関しては、複
数のキャリアを同時に用いて信号の並列伝送を行うマル
チキャリア伝送方式が特に最近注目を集めている。マル
チキャリア伝送方式では、低速なデータを周波数上で並
列に配置し、異なるキャリアを用いて同時に送信する。
信号の並列伝送を行うことによって伝送速度の向上を図
っている。
Recently, in wireless communication,
The demand for a system capable of higher speed transmission and higher speed movement has increased, and it has become necessary to perform wideband signal transmission in a radio frequency band. Regarding the transmission of wideband signals, a multi-carrier transmission system in which signals are transmitted in parallel by using a plurality of carriers at the same time has particularly attracted attention recently. In the multi-carrier transmission method, low-speed data are arranged in parallel on the frequency and are simultaneously transmitted using different carriers.
The transmission speed is improved by performing parallel transmission of signals.

【0009】このマルチキャリア伝送方式は、到来パス
の伝送遅延に強く、受信信号の変動特性が周波数によっ
て変化する周波数選択性フェージング環境下においても
良好な伝送が行えるという特徴を持つ。反面、並列伝送
されるキャリア個々の周波数帯域は小さいため、到来パ
スのドップラー周波数が大きい場合には、隣接する他の
伝送キャリアに悪影響を及ぼすという弱点も併せ持って
いる。そのため、到来パスのうち所定の伝送遅延、所定
のドップラー周波数をもつ到来パスを抽出し、合成する
アダプティブアレー技術が課題となっている。しかしな
がら、現在のところ、このような広帯域マルチキャリア
信号に対してアダプティブアレーアンテナを適用する技
術については提案されていない。従来型アダプティブア
レーでは、基本的に単一周波数を利用するシングルキャ
リア信号を対象としており、マルチキャリア信号におけ
るアダプティブアレーアンテナの構成については想定さ
れていない。このように、広帯域マルチキャリア信号に
対して、到来パスの分離合成を可能とするアダプティブ
アレーの構成を明示することが要求されている。また、
大きなドップラー周波数を有する到来パスが受信信号に
与える悪影響を抑圧するため、大きなドップラー周波数
を有する到来パスを抑圧するアダプティブアレー技術が
課題となっている。
This multi-carrier transmission system has a characteristic that it is resistant to the transmission delay of the incoming path and that good transmission can be performed even in a frequency selective fading environment in which the variation characteristic of the received signal changes depending on the frequency. On the other hand, since the frequency band of each carrier transmitted in parallel is small, it has a weak point that it adversely affects other adjacent transmission carriers when the Doppler frequency of the incoming path is high. Therefore, an adaptive array technology for extracting and synthesizing incoming paths having a given transmission delay and a given Doppler frequency among the incoming paths has been a problem. However, at present, no technique has been proposed for applying an adaptive array antenna to such a wideband multicarrier signal. The conventional adaptive array basically targets a single carrier signal using a single frequency, and does not assume the configuration of an adaptive array antenna in a multicarrier signal. As described above, it is required to clearly specify the configuration of the adaptive array that enables the separation and synthesis of the incoming paths for the wideband multicarrier signal. Also,
In order to suppress the adverse effect of an incoming path having a large Doppler frequency on a received signal, an adaptive array technique for suppressing an incoming path having a large Doppler frequency has been a problem.

【0010】そこで、本発明は、広帯域マルチキャリア
伝送方式におけるアダプティブアレーアンテナを用いた
信号受信装置を提供することを目的としている。また、
広帯域マルチキャリア信号を受信するときに、到来パス
の分離合成が可能な信号受信装置を提供することを目的
としている。さらに、大きなドップラー周波数を有する
到来パスを抑圧することの出来るアダプティブアレーア
ンテナを用いた信号受信装置を提供することを目的とし
ている。
Therefore, an object of the present invention is to provide a signal receiving apparatus using an adaptive array antenna in a wide band multi-carrier transmission system. Also,
It is an object of the present invention to provide a signal receiving device capable of separating and combining incoming paths when receiving a wideband multicarrier signal. Further, it is another object of the present invention to provide a signal receiving device using an adaptive array antenna capable of suppressing an incoming path having a large Doppler frequency.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無線受信装置は、マルチキャリア信号を受
信する複数のアンテナと、対応するアンテナからの受信
信号に対し所定のウエイトを乗算する複数のウエイト乗
算器と、該複数のウエイト乗算器の出力を合成する合成
部と、合成部から出力される複数のキャリアに配置さ
れて送信された既知信号に対応する受信信号と、前記複
数のキャリアにおける既知信号の和であるマルチキャリ
ア既知信号レプリカとに基づいて前記ウエイトを決定す
るウエイト制御部とを有するものである。また、前記ウ
エイト制御部は、前記合成部から出力される複数のキャ
リアに配置されて送信された既知信号に対応する受信信
と、前記複数のキャリアにおける既知信号の和である
マルチキャリア既知信号レプリカとの2乗誤差を最小と
するウエイト決定アルゴリズムを用いるものである。
In order to achieve the above object, the radio receiving apparatus of the present invention receives a multi-carrier signal.
A plurality of antennas for signal, a plurality of weights multipliers to receive signals from a corresponding to the luer antenna is multiplied by a predetermined weight, and a combining unit for combining the outputs of the plurality of weight multipliers, from the synthesis unit a reception signal corresponding to the known signal transmitted are arranged in a plurality of carriers to be output, the double
Multicarrier, which is the sum of known signals on a number of carriers
A weight control section that determines the weight based on a known signal replica . Furthermore, the weight control unit includes a reception signal corresponding to the known signal transmitted are arranged in a plurality of carriers output from the combining unit, is the sum of the known signal in the plurality of carrier
The weight determination algorithm that minimizes the squared error from the known multi-carrier signal replica is used.

【0012】さらに、本発明の他の無線受信装置は、
ルチキャリア信号を受信する複数のアンテナと、対応す
るアンテナからの受信信号に対し所定のウエイトを乗算
する複数のウエイト乗算器と、該複数のウエイト乗算器
の出力を合成する合成部と、該合成部の出力に対してマ
ルチキャリア復調を行い、各キャリアに対応する信号を
出力するマルチキャリア復調部と、該マルチキャリア復
調部から出力された各キャリアの信号のうち、既知信号
が配置されているキャリアに対応する信号に対し、それ
ぞれ対応する周波数の搬送波を乗算し、これらを加算す
ることにより、既知信号が配置されているキャリアのみ
を抽出したマルチキャリア既知信号を作成する既知信号
マルチキャリア化部と、該既知信号マルチキャリア化部
からのマルチキャリア既知信号と、それに対応するマル
チキャリア既知信号レプリカとに基づいて、前記ウエイ
トを決定するウエイト制御部とを有するものである。
Furthermore, other wireless receiving apparatus of the present invention, Ma
It supports multiple antennas that receive
A plurality of weights multipliers to receive signals from the luer antenna is multiplied by a predetermined weight, and a combining unit for combining the outputs of the plurality of weight multipliers, line multicarrier demodulation on the output of the synthesis unit The signal corresponding to each carrier
A known signal among the output signals of the multi-carrier demodulator and each carrier output from the multi-carrier demodulator
For the signal corresponding to the carrier in which
Multiply the carriers of the corresponding frequencies and add them.
As a result, only the carrier where the known signal is placed
Known signal to create multi-carrier known signal by extracting
Multicarrier conversion unit and known signal multicarrier conversion unit
Multi-carrier known signal from
A weight control unit that determines the weight based on the known carrier replica .

【0013】さらにまた、前記既知信号は、所定の周波
数間隔を有するキャリアに配置されているもの、また
は、特定のキャリアに常に配置されているもの、もしく
は、通信の初期段階においては、第1の所定数にキャリ
アに配置され、その後の通信段階においては、前記第1
の所定数より少ない第2の所定数のキャリアに配置され
ものである。
Furthermore, the known signal has a predetermined frequency.
Placed on a carrier with several intervals,
Is or is always located in a particular carrier
Will carry a first predetermined number in the initial stages of communication.
In the subsequent communication stage, the first
A second predetermined number of carriers less than the predetermined number of
It is those that.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)本発明の第
1の実施の形態について、図1〜図5を参照して説明す
る。図1は本発明の信号受信装置の第1の実施の形態の
基本的な構成を示す図である。図中1はアンテナ、2は
A/D変換器、3はウエイト乗算器、4は加算器、5は
マルチキャリア信号対応ウエイト制御部、6はマルチキ
ャリア信号復調部を表す。図2は伝送信号フォーマット
を表す図であり、図中、7〜9はマルチキャリア信号、
10はフレーム、11はマルチキャリア既知信号、12
はマルチキャリア情報信号を表す。また、図3はマルチ
キャリア既知信号の伝送波形を表す図であり、図4はア
ダプティブアレーのウエイト制御手順を示すフローチャ
ートである。図5は本実施の形態のアダプティブアレー
を用いた場合のビームパターンの一例を表しており、1
8〜20はマルチパス信号、21はビームパターンを表
している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a first embodiment of a signal receiving apparatus of the present invention. In the figure, 1 is an antenna, 2 is an A / D converter, 3 is a weight multiplier, 4 is an adder, 5 is a multi-carrier signal corresponding weight control unit, and 6 is a multi-carrier signal demodulation unit. FIG. 2 is a diagram showing a transmission signal format, in which 7 to 9 are multi-carrier signals,
10 is a frame, 11 is a multi-carrier known signal, 12
Represents a multi-carrier information signal. Further, FIG. 3 is a diagram showing a transmission waveform of a multi-carrier known signal, and FIG. 4 is a flowchart showing a weight control procedure of the adaptive array. FIG. 5 shows an example of a beam pattern when the adaptive array of this embodiment is used.
8 to 20 are multipath signals, and 21 is a beam pattern.

【0015】まず、図2を用いて伝送されるマルチキャ
リア信号のフォーマットに関して説明を行う。図中、縦
方向は周波数、横方向は時間軸を示している。図示する
ように、マルチキャリア信号では第1のキャリア7(周
波数#1)、第2のキャリア8(周波数#2)、第3の
キャリア9(周波数#3)…の複数のキャリア7〜9を
用いて信号が伝送される。各キャリア7〜9では、時間
的にデータが配列され、各キャリア7〜9のデータは時
間的に同期されている。本発明においては、送信データ
の各フレーム10は既知信号11と情報信号12に分か
れており、既知信号11はアダプティブアレーのビーム
制御に用いられる。この既知信号11は各キャリアで同
一時刻に挿入されている。図3はマルチキャリア伝送時
におけるマルチキャリア既知信号の時間波形を示した図
であり、周波数#1〜#4の各キャリアにおける既知信
号13〜16の和によって伝送波形17が与えられる。
この図に示すように、従来方式における既知信号とは異
なり、マルチキャリア伝送では伝送波形17は時間的に
異なる電力をもっている。
First, the format of a multi-carrier signal transmitted will be described with reference to FIG. In the figure, the vertical direction indicates frequency and the horizontal direction indicates time axis. As shown in the figure, in a multi-carrier signal, a plurality of carriers 7 to 9 of a first carrier 7 (frequency # 1), a second carrier 8 (frequency # 2), a third carrier 9 (frequency # 3) ... The signal is transmitted using. Data is arranged in time on each carrier 7 to 9, and data on each carrier 7 to 9 is synchronized in time. In the present invention, each frame 10 of transmission data is divided into a known signal 11 and an information signal 12, and the known signal 11 is used for beam control of an adaptive array. This known signal 11 is inserted in each carrier at the same time. FIG. 3 is a diagram showing a time waveform of a multi-carrier known signal during multi-carrier transmission, and a transmission waveform 17 is given by the sum of known signals 13 to 16 in each carrier of frequencies # 1 to # 4.
As shown in this figure, unlike the known signal in the conventional system, in the multi-carrier transmission, the transmission waveform 17 has a temporally different power.

【0016】以下、図1〜5を用いて本実施の形態にお
けるアダプティブアレーについて説明を行う。まず、信
号受信装置では、前記ウエイト乗算器3に初期ウエイト
の設定を行った後(図4のS101)、図1に示す複数
のアンテナ1を用いて、マルチキャリア信号の受信を行
う(S102)。次に、A/D変換器2で各信号のA/
D変換を行った後、各ウエイト乗算器3で前記設定され
た初期ウエイトを用いて、各アンテナ1からの入力信号
に対してウエイトの乗算を行う(S103)。次に、ウ
エイトが乗算された各アンテナの受信信号を加算器4に
おいて加算し合成する(S104)。合成された信号は
マルチキャリア対応ウエイト制御部5に入力され、既知
信号レプリカを用いて所定のアルゴリズムにしたがって
最適なウエイトを求める計算が行われる(S105)。
計算が行われた後、マルチキャリア対応ウエイト制御部
5は前記各ウエイト乗算器3にそれぞれ対応する更新用
ウエイトを出力し、ウエイトの更新を行う(S10
7)。ウエイト更新が行われた後、再びステップS10
3からの一連の処理が合成信号と既知信号レプリカとの
誤差が所定レベル以下となるまで繰り返し行われる。
The adaptive array according to this embodiment will be described below with reference to FIGS. First, in the signal receiving apparatus, after setting the initial weight in the weight multiplier 3 (S101 in FIG. 4), the multi-carrier signal is received using the plurality of antennas 1 shown in FIG. 1 (S102). . Next, in the A / D converter 2, A / D of each signal
After performing the D conversion, the weights of the input signals from the respective antennas 1 are multiplied by the initial weights set by the weight multipliers 3 (S103). Next, the reception signals of the respective antennas multiplied by the weights are added and combined in the adder 4 (S104). The combined signal is input to the weight control unit 5 for multi-carrier, and the known signal replica is used to calculate the optimum weight according to a predetermined algorithm (S105).
After the calculation is performed, the weight control unit 5 corresponding to multi-carrier outputs the update weight corresponding to each of the weight multipliers 3 to update the weight (S10).
7). After the weight is updated, step S10 is executed again.
A series of processes from 3 is repeated until the error between the combined signal and the known signal replica becomes equal to or lower than a predetermined level.

【0017】前記マルチキャリア対応ウエイト制御部5
では、受信既知信号と既知信号レプリカとの2乗誤差を
測定し、該2乗誤差が小さくなるようウエイト決定が行
われる。この手法としては、前述のようにLMS法、R
LS法、SMI法などを用いることが出来る。例えば、
LMS法を用いた場合には、以下の式に従って、ウエイ
ト更新が行われる。 Δw=k・E[X・ε] ここで、wは各アンテナの受信信号に対するウエイトを
ベクトル形式で表したウエイトベクトル、Δwは各アン
テナの受信信号に対するウエイトの更新量、kは定数、
Xは各アンテナにおけるマルチキャリア既知信号の信号
強度をベクトル形式で表した信号ベクトル、εはマルチ
キャリア既知信号の合成信号とマルチキャリア既知信号
レプリカとの誤差、E[・]は時間平均を表す。なお、
マルチキャリア既知信号の信号強度は各アンテナにおけ
る受信信号と既知信号波形との相関を取ることにより求
めることができる。
The weight control unit 5 for multi-carrier
Then, the square error between the received known signal and the known signal replica is measured, and the weight is determined so that the square error becomes small. As this method, as described above, the LMS method, the R
The LS method, the SMI method, etc. can be used. For example,
When the LMS method is used, weight update is performed according to the following formula. Δw = k · E [X · ε] where w is a weight vector representing the weight for the received signal of each antenna in vector format, Δw is the update amount of the weight for the received signal of each antenna, k is a constant,
X is a signal vector representing the signal strength of the multicarrier known signal in each antenna in a vector format, ε is the error between the composite signal of the multicarrier known signals and the multicarrier known signal replica, and E [·] is the time average. In addition,
The signal strength of the known multi-carrier signal can be obtained by taking the correlation between the received signal at each antenna and the known signal waveform.

【0018】ウエイトの更新に関しては、合成信号と参
照信号(マルチキャリア既知信号レプリカ)との誤差が
所定レベル以下となった場合には、ウエイトが十分収束
したものとして、ウエイト更新処理を終了する(S10
8)。また、アダプティブアレーの出力に対し、マルチ
キャリア信号復調部6において信号の復調を行う。
Regarding the update of the weight, when the error between the combined signal and the reference signal (multicarrier known signal replica) is below a predetermined level, it is considered that the weight has sufficiently converged, and the weight update processing is terminated ( S10
8). Further, the output of the adaptive array is demodulated by the multicarrier signal demodulation unit 6.

【0019】本実施の形態において、図2に示すよう
に、マルチキャリア既知信号の伝送帯域をBmとし、マ
ルチキャリア既知信号の伝送時間をTmとする。このと
き、アダプティブアレーの到来パス遅延時間分解能は1
/Bm[s]、ドップラー周波数分解能は1/Tm[Hz]で与
えられる。図5は、本実施の形態のアダプティブアレー
を用いて形成されるビームパターン21の例を示す図で
ある。本図において、到来パス19は到来パス18に対
して1/Bm以上の遅延時間を持つ到来パスであり、到
来パス19はアダプティブアレーによって抑圧されてい
る。また、到来パス20は到来パス18に対してドップ
ラー周波数差が1/Tm以上のパスであり、この場合に
もアダプティブアレーによって信号は抑圧されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the transmission band of the known multicarrier signal is Bm, and the transmission time of the known multicarrier signal is Tm. At this time, the arrival path delay time resolution of the adaptive array is 1
/ Bm [s], Doppler frequency resolution is given by 1 / Tm [Hz]. FIG. 5 is a diagram showing an example of a beam pattern 21 formed by using the adaptive array of this embodiment. In the figure, the incoming path 19 is an incoming path having a delay time of 1 / Bm or more with respect to the incoming path 18, and the incoming path 19 is suppressed by the adaptive array. Further, the incoming path 20 is a path having a Doppler frequency difference of 1 / Tm or more with respect to the incoming path 18, and in this case as well, the signal is suppressed by the adaptive array.

【0020】このように、本実施の形態のアダプティブ
アレーアンテナによれば、マルチキャリア既知信号を用
いて到来パスの合成、分離が可能である。遅延時間が1
/Bm[s]以内、ドップラー周波数が1/Tm[Hz]以内の
パスは合成され、その他のパスは抑圧される。従って、
パスによって異なるマルチキャリア信号のドップラー周
波数の影響によって受信信号が特性劣化することを防ぐ
ことが可能となる。また、前記マルチキャリア既知信号
の伝送帯域幅Bmを設定することにより、分離すべき到
来パスの遅延時間を設定することができ、前記マルチキ
ャリア既知信号の転送時間Tmを設定することにより、
分離すべき到来パスのドップラー周波数差を設定するこ
とが出来る。なお、以上においては、マルチキャリア信
号の全てのキャリアに既知信号を挿入して送信するよう
にしていたが、これに限られることはなく、任意の複数
のキャリアに既知信号を挿入するようにしてもよい。
As described above, according to the adaptive array antenna of the present embodiment, it is possible to combine and separate incoming paths using known multi-carrier signals. Delay time 1
Paths within / Bm [s] and Doppler frequencies within 1 / Tm [Hz] are combined, and other paths are suppressed. Therefore,
It is possible to prevent the characteristics of the received signal from deteriorating due to the influence of the Doppler frequency of the multi-carrier signal that differs depending on the path. Further, by setting the transmission bandwidth Bm of the multicarrier known signal, it is possible to set the delay time of the incoming path to be separated, and by setting the transfer time Tm of the multicarrier known signal,
It is possible to set the Doppler frequency difference of the incoming paths to be separated. In the above, the known signal is inserted into all the carriers of the multi-carrier signal and transmitted, but the present invention is not limited to this, and the known signal may be inserted into any of a plurality of carriers. Good.

【0021】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態について、図6〜図9を参照して説明す
る。図6は本発明の信号受信装置の第2の実施の形態の
基本構成を表す図である。図中1はアンテナ、2はA/
D変換器、3はウエイト乗算器、4は加算器、30はウ
エイト制御部、31はマルチキャリア信号復調部、32
〜35は復調信号を表す。図7は本実施の形態で用いら
れる伝送信号フォーマットを表す図であり、図中、36
〜42はマルチキャリア信号、43はフレーム中の既知
信号挿入部、44は情報信号挿入部を表す。図8は本実
施の形態のアダプティブアレーにおけるウエイト制御の
手順を表すフローチャートである。図9は本実施の形態
の周波数スペクトルの一例を表した図であり、45は各
周波数におけるフェージング変動の様子を表している。
(Second Embodiment) Next, the second embodiment of the present invention will be described.
Embodiments will be described with reference to FIGS. 6 to 9. FIG. 6 is a diagram showing the basic configuration of the second embodiment of the signal receiving apparatus of the present invention. In the figure, 1 is an antenna, 2 is A /
D converter, 3 is a weight multiplier, 4 is an adder, 30 is a weight controller, 31 is a multi-carrier signal demodulator, 32
˜35 represent demodulated signals. FIG. 7 is a diagram showing a transmission signal format used in this embodiment.
42 are multi-carrier signals, 43 is a known signal insertion unit in a frame, and 44 is an information signal insertion unit. FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of weight control in the adaptive array of this embodiment. FIG. 9 is a diagram showing an example of the frequency spectrum of the present embodiment, and 45 shows the state of fading fluctuation at each frequency.

【0022】まず、図7を用いて伝送されるマルチキャ
リア信号のフォーマットに関して説明を行う。本実施の
形態では、前述した第1の実施の形態のように全てのキ
ャリアに既知信号を挿入する代わりに、一部のキャリア
に既知信号を挿入する。図7において、キャリア36、
39、42は既知信号を挿入するキャリアであり、3
7、38、40、41は既知信号を挿入しないキャリア
である。ここでは、K個のキャリアごとに、すなわち等
間隔で既知信号を挿入しているが、必ずしもこのように
する必要はなく、既知信号を挿入するキャリアは任意に
選定することが出来る。なお、既知信号は同一時間帯に
選択された複数のキャリアに挿入される。
First, the format of a multi-carrier signal transmitted will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the known signals are inserted into some carriers instead of inserting the known signals into all the carriers as in the first embodiment described above. In FIG. 7, the carrier 36,
39 and 42 are carriers for inserting known signals, and 3
Reference numerals 7, 38, 40 and 41 are carriers into which no known signal is inserted. Here, the known signal is inserted for every K number of carriers, that is, at equal intervals, but it is not always necessary to do so, and the carrier into which the known signal is inserted can be arbitrarily selected. The known signal is inserted in a plurality of carriers selected in the same time zone.

【0023】以下、図6〜9を用いて本実施の形態にお
けるアダプティブアレーの説明を行う。まず、信号受信
装置では、各ウエイト乗算器3に初期ウエイトの設定を
行った後(S201)、図6に示す複数のアンテナ1を
用いてマルチキャリア信号の受信を行う(S202)。
次に、各A/D変換器2においてそれぞれ対応するアン
テナ1からの受信信号をデジタル信号に変換した後、そ
れぞれ対応するウエイト乗算器3で前記あらかじめ設定
された初期ウエイトを用いて、各アンテナからの受信信
号にそれぞれウエイトの乗算を行い、加算器4において
信号加算を行う(S203)。加算された信号(合成信
号)はマルチキャリア信号復調部31に入力され、各キ
ャリアに対応する信号が出力される(S204)。
The adaptive array according to this embodiment will be described below with reference to FIGS. First, in the signal receiving device, after setting the initial weight in each weight multiplier 3 (S201), the multi-carrier signal is received using the plurality of antennas 1 shown in FIG. 6 (S202).
Next, after converting the received signals from the corresponding antennas 1 in the respective A / D converters 2 into digital signals, the respective weight multipliers 3 use the preset initial weights to output from the respective antennas. The received signals are multiplied by weights, and the adder 4 performs signal addition (S203). The added signal (combined signal) is input to the multicarrier signal demodulation unit 31, and a signal corresponding to each carrier is output (S204).

【0024】次に、マルチキャリア信号復調部31から
出力された各キャリアの信号から既知信号挿入を行って
いるキャリアデータの抽出を行い(S205)、再びマ
ルチキャリア信号の作成を行う(S206)。すなわ
ち、図6に示すように、既知信号が挿入されているキャ
リア(周波数#1、#K+1、…、#NK+1)に対応
する信号に対し、それぞれ対応する周波数の搬送波(f
1、f1+KΔf、…、f1+NKΔf)を乗算して、信号32、3
3、34…35を生成し、これらを加算器で加算してマ
ルチキャリア信号を作成する。ここで、作成されたマル
チキャリア信号は、既知信号の挿入されているキャリア
のみを抽出したマルチキャリア信号(以下、マルチキャ
リア既知信号と呼ぶ)と見ることができる。
Next, the carrier data in which the known signal is inserted is extracted from the signal of each carrier output from the multicarrier signal demodulation unit 31 (S205), and the multicarrier signal is created again (S206). That is, as shown in FIG. 6, with respect to signals corresponding to carriers (frequency # 1, # K + 1, ..., # NK + 1) in which known signals are inserted, carrier waves (f
1, f1 + KΔf, ..., F1 + NKΔf) to obtain signals 32, 3
35 are generated and added by an adder to create a multicarrier signal. Here, the created multi-carrier signal can be regarded as a multi-carrier signal (hereinafter referred to as a multi-carrier known signal) obtained by extracting only the carrier in which the known signal is inserted.

【0025】このようにして作成したマルチキャリア既
知信号をウエイト制御部30に入力し(S207)、前
述の場合と同様の所定のアルゴリズムにしたがってウエ
イト計算を行う。計算が行われた後、ウエイト制御部3
0では更新用ウエイトを各ウエイト乗算器3に出力し、
ウエイト更新を行う(S209)。なお、ウエイト制御
部30では、あらかじめ、マルチキャリア既知信号に対
応する信号レプリカを有しており、マルチキャリア既知
信号と信号レプリカの2乗誤差を最小化する方向でウエ
イト決定を行う。そして、マルチキャリア既知信号と信
号レプリカとの誤差が所定値以下になるまで、前記ステ
ップS203〜S209の処理を繰り返す。
The multicarrier known signal thus created is input to the weight controller 30 (S207), and the weight is calculated according to the same predetermined algorithm as in the above case. After the calculation is performed, the weight control unit 3
At 0, the update weight is output to each weight multiplier 3,
The weight is updated (S209). The weight control unit 30 has a signal replica corresponding to the known multi-carrier signal in advance, and determines the weight in the direction of minimizing the square error between the known multi-carrier signal and the signal replica. Then, the processes of steps S203 to S209 are repeated until the error between the multi-carrier known signal and the signal replica becomes a predetermined value or less.

【0026】このように、本実施の形態においては、マ
ルチキャリア信号のうちの一部のキャリアに挿入された
既知信号を用いてアダプティブアレーのウエイト決定を
行っている。前述した第1の実施の形態では全てのキャ
リアに同時に既知信号を挿入していたのに対し、本実施
の形態において部分的なキャリアに既知信号を挿入する
ようにした主な理由は、無線通信伝搬環境におけるフェ
ージングにある。すなわち、無線伝搬環境では隣接する
キャリアは同一のフェージング変動に従う場合が多い。
また、キャリア間隔が広がるにつれ、異なるフェージン
グ変動に従う。従って、フェージング変動に相関の高い
隣接キャリアの既知信号数を減らしたとしても、他のキ
ャリアによって同一の伝搬特性は表現されており、アダ
プティブアレーのウエイト決定に与える影響は小さい。
従って、図9に示すように既知信号はフェージング相関
帯域幅Bと等しい周波数間隔で挿入されると効率的であ
る。この場合には、少ない既知信号数を用いて、各周波
数におけるフェージング変動特性を効率的に表すことが
できる。このように、本実施の形態によれば、前記第1
の実施の形態の場合と比べ、情報信号の伝送効率を向上
させることが出来る。
As described above, in the present embodiment, the weight of the adaptive array is determined using the known signals inserted in some carriers of the multi-carrier signals. In the above-described first embodiment, known signals are simultaneously inserted into all carriers, whereas in the present embodiment, the main reason for inserting known signals into partial carriers is wireless communication. Fading in the propagation environment. That is, in a radio propagation environment, adjacent carriers often follow the same fading fluctuation.
It also follows different fading variations as the carrier spacing increases. Therefore, even if the number of known signals of adjacent carriers that are highly correlated with fading fluctuation is reduced, the same propagation characteristics are expressed by other carriers, and the influence on the weight determination of the adaptive array is small.
Therefore, as shown in FIG. 9, it is efficient that the known signal is inserted at a frequency interval equal to the fading correlation bandwidth B. In this case, the fading fluctuation characteristic at each frequency can be efficiently represented by using a small number of known signals. Thus, according to the present embodiment, the first
It is possible to improve the transmission efficiency of the information signal as compared with the case of the above embodiment.

【0027】(第3の実施の形態)本実施の形態は基本
的に前述した第1の実施の形態と第2の実施の形態を効
率的に組み合わせることによって構成される。図10は
本実施の形態の信号受信装置の基本構成を表す図であ
る。図中1はアンテナ、2はA/D変換器、3はウエイ
ト乗算器、4は加算器、30はウエイト制御部、31は
マルチキャリア信号復調部、50は既知信号マルチキャ
リア化部である。なお、この既知信号マルチキャリア化
部50は前述した図6における破線で囲まれた部分と同
様の構成とされている。また、図11は本実施の形態に
おける伝送信号のフォーマットを表す図であり、図中4
6は全キャリア既知信号挿入部、47〜49は部分キャ
リア既知信号挿入部を表す。さらに、図12は本実施の
形態における制御の手順を表すフローチャートである。
(Third Embodiment) This embodiment is basically constructed by efficiently combining the above-described first and second embodiments. FIG. 10 is a diagram showing the basic configuration of the signal receiving apparatus of this embodiment. In the figure, 1 is an antenna, 2 is an A / D converter, 3 is a weight multiplier, 4 is an adder, 30 is a weight control unit, 31 is a multicarrier signal demodulation unit, and 50 is a known signal multicarrier conversion unit. The known signal multicarrier conversion unit 50 has the same configuration as the portion surrounded by the broken line in FIG. 6 described above. Further, FIG. 11 is a diagram showing a format of a transmission signal in the present embodiment.
Reference numeral 6 denotes an all-carrier known signal inserting section, and 47 to 49 denote partial carrier known signal inserting sections. Further, FIG. 12 is a flow chart showing a control procedure in the present embodiment.

【0028】まず、図11を用いて、この実施の形態に
おいて伝送されるマルチキャリア信号のフォーマットに
関して説明を行う。図示するように、本実施の形態では
全キャリア既知信号と部分キャリア既知信号の2つを時
間的に併用している。すなわち、全キャリア既知信号挿
入部46では全てのキャリアに既知信号が挿入されてお
り、例えば所定数のフレームごとに全キャリアに対して
既知信号が挿入される。一方、その他のフレームでは、
部分キャリア既知信号挿入部47〜49で示すように、
一部のキャリアに既知信号が挿入されている。
First, the format of the multicarrier signal transmitted in this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, in the present embodiment, two signals, that is, all carrier known signals and partial carrier known signals are used together in terms of time. That is, the known signals are inserted into all carriers in the all-carrier known signal inserting unit 46, and the known signals are inserted into all carriers for every predetermined number of frames, for example. On the other hand, in other frames,
As shown by the partial carrier known signal inserting units 47 to 49,
Known signals are inserted in some carriers.

【0029】以下、図10〜図12を用いて本実施の形
態の信号受信装置における処理の内容について説明す
る。まず、受信局では各ウエイト乗算器3に初期ウエイ
トの設定を行う(S301)。そして、マルチキャリア
信号が受信されるとまず、前述した全キャリア既知信号
挿入部46を検知し、ウエイト制御部30において加算
器4から出力される合成信号および全キャリア既知信号
レプリカを用いて、アダプティブアレーのウエイト決定
を行う(S302)。この具体的なウエイト決定方法は
前述した第1の実施の形態の手法(図4)に従う。この
ようにしてアダプティブアレーアンテナのウエイトが決
定すると、受信局ではアダプティブアレーを用いて信号
受信が可能となる(S303)。そして、マルチキャリ
ア信号の復調も可能となる。マルチキャリア信号の復調
が可能となると、前記ウエイト制御部30は、前述した
第2の実施の形態と同様に、既知信号マルチキャリア化
部50からの部分キャリア既知信号47〜49および部
分キャリア既知信号レプリカを用いて、ウエイト更新処
理を行う(S304)。さらに、次のフレームが部分キ
ャリア既知信号を有している場合には、再びステップS
303から処理を繰り返す。また、次のフレームが全キ
ャリア既知信号を有している場合には、ステップS30
2から処理を繰り返す。
The contents of processing in the signal receiving apparatus according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 10 to 12. First, the receiving station sets an initial weight in each weight multiplier 3 (S301). When the multi-carrier signal is received, first, the all-carrier known signal insertion unit 46 described above is detected, and the weight control unit 30 uses the combined signal output from the adder 4 and the all-carrier known signal replica to adaptively The weight of the array is determined (S302). This specific weight determining method follows the method (FIG. 4) of the first embodiment described above. When the weight of the adaptive array antenna is determined in this way, the receiving station can receive signals using the adaptive array (S303). Then, demodulation of the multi-carrier signal becomes possible. When the demodulation of the multi-carrier signal becomes possible, the weight control unit 30 causes the partial-carrier known signals 47 to 49 and the partial-carrier known signal from the known signal multi-carrier conversion unit 50, as in the second embodiment described above. Weight update processing is performed using the replica (S304). Further, if the next frame has a partial carrier known signal, step S is performed again.
The process is repeated from 303. If the next frame has all carrier known signals, step S30
The process is repeated from 2.

【0030】このように、この実施の形態では、初期捕
捉段階では全キャリア既知信号によってウエイト決定を
行い、初期捕捉およびマルチキャリア信号復調を確立す
る。初期捕捉段階においては、シンボルタイミング同
期、キャリア周波数同期の確立が必要とされるため、こ
のように全キャリア既知信号によってウエイト決定を行
い、良好な受信信号特性のもとで、シンボルタイミング
同期、周波数同期を確立する方法が有効である。また、
シンボルタイミング同期、周波数同期が可能になり、マ
ルチキャリア信号の復調が可能となった段階では、通信
を行いつつ、部分キャリア既知信号を用いてウエイト更
新を行うことができる。したがって、本実施の形態のよ
うに、部分キャリア既知信号を用いることによって、既
知信号の挿入領域を少なくすることができ、伝送効率を
向上させることが出来る。
As described above, in this embodiment, in the initial acquisition stage, the weight determination is performed by all carrier known signals, and the initial acquisition and the multi-carrier signal demodulation are established. Since it is necessary to establish symbol timing synchronization and carrier frequency synchronization in the initial acquisition stage, weight determination is performed using all carrier known signals in this way, and symbol timing synchronization and frequency are determined based on good received signal characteristics. A method of establishing synchronization is effective. Also,
At the stage where symbol timing synchronization and frequency synchronization have become possible and demodulation of a multi-carrier signal has become possible, weight update can be performed using a partial carrier known signal while performing communication. Therefore, by using the partial carrier known signal as in the present embodiment, the insertion area of the known signal can be reduced and the transmission efficiency can be improved.

【0031】なお、上記では、全キャリア既知信号挿入
部で全てのキャリアに既知信号を挿入し、部分キャリア
既知信号挿入部で一部のキャリアに既知信号を挿入する
ものとしたが、これに限られることはなく、所定フレー
ムごとに第1の所定数のキャリアに既知信号を挿入し、
その他のフレームでは、前記第1の所定数よりも少ない
第2の所定数のキャリアに既知信号を挿入するようにし
てもよい。また、前記においては、所定フレームごとに
全キャリア既知信号挿入部を配置しているが、全キャリ
アあるいは第1の所定数のキャリアに既知信号を配置す
るフレーム位置は、固定周期である必要はなく、任意の
タイミングとすることもできる。
In the above description, the known signal insertion section for all carriers inserts known signals into all carriers, and the known signal insertion section for partial carriers inserts known signals in some carriers. However, the present invention is not limited to this. The known signal is inserted into the first predetermined number of carriers for each predetermined frame,
In other frames, known signals may be inserted into a second predetermined number of carriers, which is smaller than the first predetermined number. Further, in the above, the all-carrier known signal insertion unit is arranged for every predetermined frame, but the frame position where the known signal is arranged for all carriers or the first predetermined number of carriers does not have to be a fixed cycle. The timing can be arbitrary.

【0032】(第4の実施の形態)本実施の形態は、前
記第3の実施の形態とは異なる形式の信号伝送フォーマ
ットを用いるようにしたものである。図13は本実施の
形態の伝送信号フォーマットを表す図であり、図中46
は全キャリア既知信号挿入部、47〜49は部分キャリ
ア既知信号挿入部を表す。
(Fourth Embodiment) In this embodiment, a signal transmission format different from that of the third embodiment is used. FIG. 13 is a diagram showing a transmission signal format of the present embodiment, which is denoted by 46 in the figure.
Represents a known carrier signal insertion unit, and 47 to 49 represent known carrier signal insertion units.

【0033】図13を用いて、本実施の形態において伝
送されるマルチキャリア信号のフォーマットに関して説
明を行う。本実施の形態では、前記第3の実施の形態と
同様に、全キャリア既知信号と部分キャリア既知信号の
2つを時間的に併用している。すなわち、全キャリア既
知信号挿入部46では全てのキャリアに既知信号が挿入
されている。一方、部分キャリア既知信号挿入部47〜
49では、一部のキャリアに既知信号を挿入されてい
る。この際、部分キャリア既知信号挿入部では、時間ご
とに既知信号を挿入するキャリアを変化させるようにし
ている。このように既知信号を挿入するキャリアを変化
させることによって、時間周波数領域において均一的に
既知信号を配置することが可能となる。本実施の形態は
前記図10に示す構成に従って処理することが可能であ
り、既知信号マルチキャリア化部50では、既知信号部
のみを取り出してマルチキャリア化する。また、本実施
の形態における処理手順は前記図12に示した第3の実
施の形態の手順と同様である。
The format of the multi-carrier signal transmitted in this embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as in the third embodiment, two signals, that is, all carrier known signals and partial carrier known signals are used together in terms of time. That is, the known signal is inserted into all carriers in the all carrier known signal inserting section 46. On the other hand, the partial carrier known signal inserting unit 47-
In 49, known signals are inserted in some carriers. At this time, the partial carrier known signal inserting section changes the carrier into which the known signal is inserted, every time. By changing the carrier into which the known signal is inserted in this way, it is possible to uniformly arrange the known signal in the time-frequency domain. This embodiment can be processed according to the configuration shown in FIG. 10, and the known signal multicarrier conversion section 50 extracts only the known signal section and converts it to multicarrier. Further, the processing procedure in this embodiment is the same as the procedure in the third embodiment shown in FIG.

【0034】(第5の実施の形態)本実施の形態は、前
述した第3および第4の実施の形態とは異なる形式の信
号伝送フォーマットを用いて構成される。ただし、本実
施の形態の基本構成は第4の実施の形態と同じく、図1
0で表される。図14は本実施の形態の伝送信号フォー
マットを表す図であり、本実施の形態では、全キャリア
既知信号挿入部以外のタイミングにおいて、特定のキャ
リア51、54、57に常に既知信号が挿入されるよう
にしている。本実施の形態の処理手順は前記図12に示
した第3の実施の形態の場合と同様であるが、本実施の
形態では、特定のキャリア51、54、57に常に挿入
されている既知信号を用いて、時間的な連続性を持っ
て、ウエイト制御処理がなされる。この実施の形態によ
れば、既知信号が長時間にわたるデータとされているた
め、ドップラー周波数に対する分解能を向上させること
が可能となる。
(Fifth Embodiment) This embodiment is configured using a signal transmission format different from those of the third and fourth embodiments described above. However, the basic configuration of this embodiment is the same as that of the fourth embodiment shown in FIG.
It is represented by 0. FIG. 14 is a diagram showing a transmission signal format of this embodiment. In this embodiment, a known signal is always inserted into a specific carrier 51, 54, 57 at a timing other than the all carrier known signal inserting section. I am trying. The processing procedure of the present embodiment is the same as that of the third embodiment shown in FIG. 12, but in the present embodiment, the known signal that is always inserted in the specific carrier 51, 54, 57. Is used to perform weight control processing with temporal continuity. According to this embodiment, since the known signal is data for a long time, it is possible to improve the resolution with respect to the Doppler frequency.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無線受信
装置によれば、広帯域なマルチキャリア信号に対して、
アダプティブアレー技術を適用することが可能となる。
特に、ドップラー周波数に対して受信特性が大きく劣化
するという弱点を有する広帯域マルチキャリア信号に対
して、到来パスをドップラー周波数別に分離することが
可能となり、受信特性を大きく向上させることが可能と
なる。また、任意の伝送帯域幅をもつマルチキャリア信
号に対して本発明を適用することができる。さらに、情
報信号の受信に際して必要とされるドップラー周波数、
遅延時間等に関する受信到来パスの条件を既知信号を用
いて選定し、受信することができる。さらにまた、合成
信号における干渉信号の成分を抑えることが可能であ
り、高品質な信号の受信が可能となる。
As described above, according to the radio receiving apparatus of the present invention, for a wideband multi-carrier signal,
It becomes possible to apply adaptive array technology.
In particular, for a wideband multi-carrier signal having a weak point that the reception characteristic is greatly deteriorated with respect to the Doppler frequency, it is possible to separate the incoming path for each Doppler frequency, and it is possible to greatly improve the reception characteristic. Further, the present invention can be applied to a multicarrier signal having an arbitrary transmission bandwidth. Furthermore, the Doppler frequency required for receiving the information signal,
It is possible to select and receive the conditions of the incoming path regarding the delay time and the like using known signals. Furthermore, it is possible to suppress the interference signal component in the combined signal, and it is possible to receive a high quality signal.

【0036】さらにまた、既知信号が所定の周波数間隔
を有するキャリアに配置されている本発明によれば、伝
送効率を向上させることが出来る。さらにまた、既知信
号が特定のキャリアに常に配置されている本発明によれ
ば、伝送効率を向上させることが出来ると共に、ドップ
ラー周波数に対する分解能をさらに向上させることが可
能となる。さらにまた、通信の初期段階では、合成部か
らの出力を用いてウエイト制御を行い、その後の段階で
は、マルチキャリア復調部からの復調信号を用いてウエ
イト制御を行うようになされた本発明によれば、初期捕
捉段階においては、より良好な受信特性のもとで各種同
期を確立することが出来るとともに、捕捉完了後は既知
信号の挿入領域を減少させることができ、伝送効率を向
上させることが可能となる。
Furthermore, according to the present invention, in which the known signal is arranged in the carrier having the predetermined frequency interval, the transmission efficiency can be improved. Furthermore, according to the present invention, in which the known signal is always allocated to a specific carrier, it is possible to improve the transmission efficiency and further improve the resolution for the Doppler frequency. Furthermore, according to the present invention, the weight control is performed using the output from the combining unit in the initial stage of communication, and the weight control is performed using the demodulation signal from the multicarrier demodulating unit in the subsequent stages. For example, in the initial acquisition stage, various types of synchronization can be established with better reception characteristics, and the insertion area of known signals can be reduced after completion of acquisition, improving transmission efficiency. It will be possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明にかかる無線受信装置の第1の実施の
形態の最も基本的な構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a most basic configuration of a first embodiment of a wireless reception device according to the present invention.

【図2】 本発明にかかる第1の実施の形態で用いられ
る信号伝送フォーマットを表す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a signal transmission format used in the first embodiment according to the present invention.

【図3】 本発明にかかる第1の実施の形態で用いられ
る既知信号の信号波形の例を表す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a signal waveform of a known signal used in the first embodiment according to the present invention.

【図4】 本発明にかかる第1の実施の形態の制御手順
を表すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of the first embodiment according to the present invention.

【図5】 本発明にかかる第1の実施の形態におけるア
ダプティブアレーのビームパターンの一例を表す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a beam pattern of an adaptive array according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明にかかる無線受信装置の第2の実施の
形態の最も基本的な構成を表す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a most basic configuration of a second embodiment of a wireless reception device according to the present invention.

【図7】 本発明にかかる第2の実施の形態で用いられ
る信号伝送フォーマットを表す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a signal transmission format used in a second embodiment according to the present invention.

【図8】 本発明にかかる第2の実施の形態の制御手順
を表すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a control procedure according to a second embodiment of the present invention.

【図9】 本発明にかかる第2の実施の形態のチャネル
環境を表すスペクトル図である。
FIG. 9 is a spectrum diagram showing a channel environment according to a second embodiment of the present invention.

【図10】 本発明にかかる無線受信装置の第3の実施
の形態の最も基本的な構成を表す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the most basic configuration of a third embodiment of a wireless reception device according to the present invention.

【図11】 本発明にかかる第3の実施の形態で用いら
れる信号伝送フォーマットを表す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a signal transmission format used in a third embodiment according to the present invention.

【図12】 本発明にかかる第3の実施の形態の制御手
順を表すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a control procedure of a third embodiment according to the present invention.

【図13】 本発明にかかる無線受信装置の第4の実施
の形態で用いられる信号伝送フォーマットを表す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram showing a signal transmission format used in a fourth embodiment of a wireless reception device according to the present invention.

【図14】 本発明にかかる無線受信装置の第5の実施
の形態で用いられる信号伝送フォーマットを表す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing a signal transmission format used in a fifth embodiment of a wireless reception device according to the present invention.

【図15】 従来の無線受信装置の基本構成を表す図で
ある。
FIG. 15 is a diagram illustrating a basic configuration of a conventional wireless reception device.

【図16】 従来の無線受信装置で用いられる信号伝送
フォーマットを表す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a signal transmission format used in a conventional wireless reception device.

【図17】 従来の無線受信装置における制御手順を表
すフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart showing a control procedure in a conventional wireless reception device.

【図18】 従来の無線受信装置におけるアダプティブ
アレービームパターンの一例を表す図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of an adaptive array beam pattern in a conventional wireless reception device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アンテナ 2 A/D変換器 3 ウエイト乗算器 4 加算器 5、30 マルチキャリア信号対応ウエイト制御部 6、31 マルチキャリア信号復調部 7〜9 マルチキャリア信号 11 既知信号 12 情報信号 46 全キャリア既知信号 47〜49 部分キャリア既知信号 50 既知信号マルチキャリア化部 1 antenna 2 A / D converter 3 weight multiplier 4 adder 5, 30 Weight control unit for multi-carrier signals 6,31 Multi-carrier signal demodulator 7-9 multi-carrier signal 11 known signal 12 Information signal 46 All carrier known signal 47 to 49 partial carrier known signal 50 Known signal multi-carrier conversion unit

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/02 - 7/12 H04L 1/02 - 1/06 H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 21/00 - 25/04 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 7 /02-7/12 H04L 1/02-1/06 H01Q 3/00-3/46 H01Q 21/00-25 / 04

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 マルチキャリア信号を受信する複数のア
ンテナと、 対応するアンテナからの受信信号に対し所定のウエイト
を乗算する複数のウエイト乗算器と、該複数の ウエイト乗算器の出力を合成する合成部と、 合成部から出力される複数のキャリアに配置されて送
信された既知信号に対応する受信信号と、前記複数のキ
ャリアにおける既知信号の和であるマルチキャリア既知
信号レプリカとに基づいて前記ウエイトを決定するウエ
イト制御部とを有することを特徴とする無線受信装置。
1. A plurality of antennas for receiving a multicarrier signal, a plurality of weights multiplier for multiplying a predetermined weight with respect to the received signal from the corresponding to Rua antenna, the output of the plurality of weight multipliers synthesis A combining unit, a reception signal corresponding to a known signal transmitted and arranged in a plurality of carriers output from the combining unit, and the plurality of keys.
Multi-carrier known, which is the sum of known signals in carrier
And a weight control unit that determines the weight based on a signal replica .
【請求項2】 前記ウエイト制御部は、前記合成部から
出力される複数のキャリアに配置されて送信された既知
信号に対応する受信信号と前記複数のキャリアにおけ
る既知信号の和であるマルチキャリア既知信号レプリカ
との2乗誤差を最小とするウエイト決定アルゴリズムを
用いるものであることを特徴とする前記請求項1記載の
無線受信装置。
2. The weight control unit is provided from the combining unit.
A reception signal corresponding to the known signal transmitted are arranged in a plurality of carriers to be output, put on the plurality of carriers
The radio receiving apparatus according to claim 1, wherein a weight determination algorithm that minimizes a squared error from a multi-carrier known signal replica that is a sum of known signals is used.
【請求項3】 マルチキャリア信号を受信する複数のア
ンテナと、 対応するアンテナからの受信信号に対し所定のウエイト
を乗算する複数のウエイト乗算器と、該複数の ウエイト乗算器の出力を合成する合成部と、 該合成部の出力に対してマルチキャリア復調を行い、各
キャリアに対応する信号を出力するマルチキャリア復調
部と、 該マルチキャリア復調部から出力された各キャリアの信
号のうち、既知信号が配置されているキャリアに対応す
る信号に対し、それぞれ対応する周波数の搬送波を乗算
し、これらを加算することにより、既知信号が配置され
ているキャリアのみを抽出したマルチキャリア既知信号
を作成する既知信号マルチキャリア化部と、 該既知信号マルチキャリア化部からのマルチキャリア既
知信号と、それに対応するマルチキャリア既知信号レプ
リカとに基づいて、 前記ウエイトを決定するウエイト制
御部とを有することを特徴とする無線受信装置。
A plurality of antennas for receiving 3. multicarrier signal, a plurality of weights multiplier for multiplying a predetermined weight with respect to the received signal from the corresponding to Rua antenna, the output of the plurality of weight multipliers synthesis a synthesizing unit which, have rows multicarrier demodulation on the output of the combining unit, the
A multi-carrier demodulation unit that outputs a signal corresponding to a carrier, and a signal for each carrier output from the multi-carrier demodulation unit
Signal, which corresponds to the carrier in which the known signal is placed.
Multiply each signal by the carrier of the corresponding frequency
Then, by adding these, the known signal is placed.
Multi-carrier known signal that extracted only existing carriers
And a known signal multicarrier conversion unit for generating
Knowledge signal and corresponding multi-carrier known signal rep
And a weight control unit that determines the weight based on Rika .
【請求項4】 前記既知信号は、所定の周波数間隔を有
するキャリアに配置されていることを特徴とする前記請
求項記載の無線受信装置。
4. The radio receiving apparatus according to claim 3 , wherein the known signal is arranged in a carrier having a predetermined frequency interval.
【請求項5】 前記既知信号は、特定のキャリアに常に
配置されていることを特徴とする前記請求項記載の無
線受信装置。
5. The radio receiving apparatus according to claim 3 , wherein the known signal is always arranged on a specific carrier.
【請求項6】 前記既知信号は、通信の初期段階におい
ては、第1の所定数にキャリアに配置され、その後の通
信段階においては、前記第1の所定数より少ない第2の
所定数のキャリアに配置されることを特徴とする前記請
求項3記載の無線受信装置。
6. The known signal is allocated to a first predetermined number of carriers in an initial stage of communication, and in a subsequent communication stage, a second predetermined number of carriers smaller than the first predetermined number. The wireless receiving device according to claim 3, wherein the wireless receiving device is arranged in
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