JP2000022646A - Fading simulator - Google Patents

Fading simulator

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JP2000022646A
JP2000022646A JP10190163A JP19016398A JP2000022646A JP 2000022646 A JP2000022646 A JP 2000022646A JP 10190163 A JP10190163 A JP 10190163A JP 19016398 A JP19016398 A JP 19016398A JP 2000022646 A JP2000022646 A JP 2000022646A
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ratio
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Y R P IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
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Y R P IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simulate shadowing including not only the median of a received electric field strength but also a change in a standard deviation due to the temporal change of the ratio of a stable component to a fluctuation component. SOLUTION: A distribution circuit 3 distributes an input from an input terminal 1 into two, the one is given to a Rayleigh modulator 4, and the other is directly given to a ratio variable synthesis circuit 5. The ratio variable synthesis circuit 5 synthesizes a fluctuation component from the Rayleigh modulator 4 to a stable component from the distribution circuit 3 while changing the ratio timely with an output of a standard deviation control means 6 and outputs the synthesized output via a median decision circuit 7. The standard deviation control means 6 can simulate a shadowing pattern where a probability distribution of the standard deviation of the amplitude of the synthesized reception electric field strength or the probability distribution of the standard deviation of the amplitude expressed in logarithm is distributed as a regular distribution.

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】この発明は電波伝搬路をシミ
ュレートするフェージングシミュレータに関し、特に、
移動体通信分野におけるシャドウイング等による電界変
動を正しくシミュレートする事が可能なフェージングシ
ミュレータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fading simulator for simulating a radio wave propagation path.
The present invention relates to a fading simulator capable of correctly simulating electric field fluctuation due to shadowing or the like in a mobile communication field.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に移動無線伝搬路における伝搬特性
は、基地局と移動局間に必ずしも見通しがなく、移動局
が動き回るため、非常に複雑なものとなる(進士昌明編
著「無線通信の電波伝搬」、電子情報通信学会(199
1)P.203−206)。図6は移動体通信における
受信信号レベル変動のモデルを示す図であり、受信信号
レベルは基本的には図6の(3)に示すように、基地局
と端末との距離で決定される。これを伝搬の距離変動と
いい、対象とする地域についての平均的な伝搬損距離特
性を示す。この距離変動の結果として決まる受信信号レ
ベルを長区間中央値と呼ぶ。もうすこし細かくみると、
図6の(2)に示すように建物や地形の影響による減衰
を受け、数十ms周期の比較的ゆっくりとした変動成分
をもっている。これを(短区間)中央値変動と呼ぶ。こ
の変動はシャドウイングとも呼ばれ、この中央値の分布
は、近似的に対数正規分布に従うことが知られている。
さらに波長単位の距離で図6の(1)に示すような激し
い変動がある。移動伝搬路では、基地局から送信された
電波は移動局周囲の建物等により反射あるいは回折さ
れ、路上に定在波を形成する。この定在波中を受信点が
移動すると、変動幅が20dB以上、変動周波数が数十
Hzにも及ぶ激しいフェージングが発生する。この定在
波により生ずるフェージングを瞬時値変動という。この
受信電界強度の瞬時値の確率分布は、多くの場合、仲上
―ライス分布またはレイリー分布に従うことが知られて
いる。すなわち、受信電界強度の中の安定成分が無視で
きない程度であれば、仲上―ライス分布に従い、安定成
分が非常に小さくて無視できる程度であれば、レイリー
分布に従うことが知られている。
2. Description of the Related Art In general, the propagation characteristics in a mobile radio propagation path are very complicated because the mobile station moves around since there is no line of sight between the base station and the mobile station. ", The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (199
1) P.I. 203-206). FIG. 6 is a diagram showing a model of received signal level fluctuation in mobile communication. The received signal level is basically determined by the distance between the base station and the terminal as shown in (3) of FIG. This is referred to as propagation distance fluctuation, and indicates average propagation loss distance characteristics for a target area. The received signal level determined as a result of this distance variation is referred to as a long section median. Looking a little closer,
As shown in (2) of FIG. 6, it has a relatively slow fluctuation component having a period of several tens ms due to the attenuation due to the influence of the building and the topography. This is called (short section) median value fluctuation. This variation is also called shadowing, and the distribution of the median is known to approximately follow a lognormal distribution.
Further, there is a severe fluctuation as shown in FIG. In a mobile propagation path, a radio wave transmitted from a base station is reflected or diffracted by a building or the like around the mobile station to form a standing wave on the road. When the receiving point moves in the standing wave, intense fading occurs in which the fluctuation width is 20 dB or more and the fluctuation frequency is several tens Hz. The fading caused by this standing wave is called instantaneous value fluctuation. It is known that the probability distribution of the instantaneous value of the received electric field strength often follows Nakagami-Rice distribution or Rayleigh distribution. That is, it is known that if the stable component in the received electric field strength is not negligible, it follows the Nakagami-Rice distribution, and if the stable component is very small and negligible, it follows the Rayleigh distribution.

【0003】上述のように、移動体通信においては、移
動機の受信入力電圧は、極めて複雑なフェージングを伴
った変化を受けることになるので、移動機の特性を確認
するためにはフィールドテストが必要となる。しかし、
実際のフィールドテストは、種々の制約が存在し、ばら
つきの少ないテストの反復実施が困難であるばかりでな
く、各種要因を分離した形での実験を行うことは不可能
に近い。そのため、実際のフィールドテストと等価なテ
ストを室内で行うことのできるフェージングシミュレー
タが用いられている。(齊藤忠夫・立川敬二共編「移動
通信ハンドブック」、平成7年11月15日、オーム
社、P.208−209)。このようなフェージングシ
ミュレータの一例として、レイリーフェージングシミュ
レータが知られている。図7は、このレイリーフェージ
ングシミュレータの構成例を示す図である。このレイリ
ーフェージングシミュレータ(レイリーモジュレータ)
は、位相分布は一様分布、振幅はレイリー分布となるよ
うに高周波信号に変動を与えるものであり、図7に示す
ように、基本的に2つのガウス雑音発生器と直交変調部
とから構成されている。入力搬送波信号(sinωt)を分
配器で同相成分(sinωt)と直交成分(cosωt)とに2
分配し、2つのガウス雑音発生器から出力される互いに
独立(無相関)なベースバンド帯のガウス雑音信号a
(t),b(t)により、おのおの平衡変調した後合成
し、出力する。これにより、振幅がレイリー分布をし、
位相が一様分布となる信号を出力するものである。
As described above, in mobile communication, the received input voltage of a mobile device undergoes a change accompanied by extremely complicated fading. Therefore, a field test is required to confirm the characteristics of the mobile device. Required. But,
In an actual field test, there are various restrictions, and it is difficult not only to repeatedly execute a test with little variation, but also it is almost impossible to conduct an experiment in which various factors are separated. Therefore, a fading simulator capable of performing a test equivalent to an actual field test in a room is used. (Tadao Saito and Keiji Tachikawa, “Handbook of Mobile Communications” edited by Ohmsha, November 15, 1995, pp. 208-209). As an example of such a fading simulator, a Rayleigh fading simulator is known. FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the Rayleigh fading simulator. This Rayleigh fading simulator (Rayleigh modulator)
Is to vary the high-frequency signal so that the phase distribution becomes uniform and the amplitude becomes Rayleigh distribution. As shown in FIG. 7, it basically consists of two Gaussian noise generators and a quadrature modulator. Have been. The input carrier signal (sinωt) is divided into an in-phase component (sinωt) and a quadrature component (cosωt) by a divider.
Distributed (uncorrelated) baseband Gaussian noise signal a output from two Gaussian noise generators
(T), b (t), and then combine and output after balanced modulation. Thereby, the amplitude has a Rayleigh distribution,
It outputs a signal having a uniform phase distribution.

【0004】また、前述したシャドウイングを考慮した
フェージングシミュレータも提案されている(特開平7
−177107号公報)。この提案されているフェージ
ングシミュレータは、希望波とN波の干渉波に生じるシ
ャドウイングに対して任意の組合せの相互相関を考慮し
てシミュレートすることができるものである。
Further, a fading simulator considering the above-mentioned shadowing has also been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7 (1994)).
-177107). The proposed fading simulator is capable of simulating shadowing occurring in an interference wave between a desired wave and an N wave in consideration of an arbitrary combination of cross-correlations.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、レイ
リーフェージングは直接波や固定した反射体からの安定
した電波を含まず、移動体による反射や回折、または、
アンテナ自身が電波の定在波の中を動く事によって生じ
る、絶えず変動する成分のみによるものと考えられる。
複雑な市街地の電波環境の中で、送信点から十分遠く、
受信点までの間に反射や回折が多くなればなるほど、こ
の様なフェージングは発生しやすくなる。しかしなが
ら、実際には、送信点から十分遠方にあっても、周囲の
電波環境によって、移動体の受信した電波に安定成分は
含まれる。これは送受信点の間でたとえば固定したビル
による反射波が到達した場合などに生じる。そのような
場合、受信電界強度は仲上―ライス分布に従う事が知ら
れている。従って、一般的なフェージングをシミュレー
トするには、レイリーモジュレータの出力すなわち受信
電波の変動成分に安定成分を加えることが必要となる。
As described above, Rayleigh fading does not include a direct wave or a stable radio wave from a fixed reflector, and is not reflected or diffracted by a moving body, or
It is considered that only the constantly changing component caused by the antenna itself moving in the standing wave of the radio wave.
In a complex urban radio wave environment, it is far enough from the transmission point,
Such fading is more likely to occur as the reflection and diffraction increase up to the reception point. However, actually, even if the mobile terminal is sufficiently far from the transmission point, a stable component is included in the radio wave received by the mobile object due to the surrounding radio wave environment. This occurs, for example, when a reflected wave from a fixed building arrives between the transmitting and receiving points. In such a case, it is known that the received electric field strength follows the Nakagami-Rice distribution. Therefore, in order to simulate general fading, it is necessary to add a stable component to the output of the Rayleigh modulator, that is, the fluctuation component of the received radio wave.

【0006】また、前述のように、シャドウイングによ
って絶えず変化する受信電界強度の中央値は対数正規分
布に従うことが知られているが、受信電界強度の中央値
の標準偏差自体も所定の確率過程に従っていることが本
発明者らの実験結果から明らかになった。しかしなが
ら、上述したシャドウイングを考慮したフェージングシ
ミュレータにおいては、シャドウイングパターンを中央
値についてのみ与え受信電界強度の安定成分と変動成分
の比を可変できる構成とはなっていなかった。したがっ
て、受信電界強度の標準偏差の変化まで含めたシャドウ
イングを正しくシミュレートするものではなかった。ま
た、安定成分と変動成分を分けて時間的に可変すること
が出来なかったために、フェージングモデルの設定が複
雑で分かり難いものになっていた。
As described above, it is known that the median value of the received electric field intensity that constantly changes due to shadowing follows a log-normal distribution, but the standard deviation itself of the median value of the received electric field intensity is also a predetermined probability process. It has been clarified from the results of the experiments performed by the present inventors that the above conditions were satisfied. However, the above-described fading simulator in which shadowing is taken into consideration does not provide a configuration in which a shadowing pattern is provided only for the median value and the ratio between the stable component and the variable component of the received electric field strength can be varied. Therefore, shadowing including the change in the standard deviation of the received electric field strength was not correctly simulated. In addition, since the stable component and the variable component cannot be separately varied over time, the setting of the fading model is complicated and difficult to understand.

【0007】そこで、この発明は、受信電界強度の中央
値だけでなく、受信電界変動の安定成分と変動成分の比
の時間的変化による標準偏差の変化まで含めたシャドウ
イングを正しくシミュレートすることのできるフェージ
ングシミュレータを提供することを目的としている。
Therefore, the present invention correctly simulates shadowing including not only the median value of the received electric field strength but also a standard deviation change due to a temporal change of a ratio between a stable component and a variable component of the received electric field fluctuation. The purpose of the present invention is to provide a fading simulator capable of performing the following.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のフェージングシミュレータは、入力端子か
ら入力される高周波信号を2つに分配する分配手段、該
分配手段の出力のうちの一方が入力され、振幅がレイリ
ー分布をして、位相が一様分布をする出力を発生するレ
イリーモジュレータ、該レイリーモジュレータの出力と
前記分配手段の出力の他方を、可変とされた合成比率で
合成する比率可変合成手段、前記比率可変合成手段にお
ける前記合成比率を時間的に可変にする制御信号を出力
する標準偏差制御手段、および、出力信号の中央値を定
める中央値決定手段を有するものである。これにより、
受信電界強度の安定成分と変動成分の比を時間的に可変
にする事ができるようになり、従来と比べてより正確な
シャドウイングをシミュレートすることが可能となる。
また、安定成分と変動成分を分けて時間的に可変にする
ようにしているため、フェージングモデルの設定が直感
的に分かり易いものとなる。
In order to achieve the above object, a fading simulator according to the present invention comprises: a distributing means for distributing a high-frequency signal input from an input terminal into two signals; and one of outputs of the distributing means. Is input, and a Rayleigh modulator generates an output having a Rayleigh distribution in amplitude and a uniform distribution in phase. The other of the output of the Rayleigh modulator and the output of the distribution means is synthesized at a variable synthesis ratio. It has variable ratio synthesizing means, standard deviation control means for outputting a control signal for temporally varying the synthesizing ratio in the variable ratio synthesizing means, and median value determining means for determining the median value of the output signal. This allows
The ratio between the stable component and the variable component of the received electric field strength can be made variable with time, and it is possible to simulate shadowing more accurately than in the past.
In addition, since the stable component and the variable component are made to be temporally variable, the setting of the fading model becomes intuitive and easy to understand.

【0009】また、本発明の他のフェージングシミュレ
ータは、入力手段から入力された高周波信号を出力の比
が可変な2つの出力信号に分配する比率可変分配手段、
該比率可変分配手段の出力の一方が入力され、振幅がレ
イリー分布をして、位相が一様分布をする出力を発生す
るレイリーモジュレータ、該レイリーモジュレータの出
力と前記比率可変分配手段の出力の他方を合成する合成
手段、前記比率可変分配手段の比率を時間的に可変にす
る制御信号を出力する標準偏差制御手段、および、出力
信号の中央値を定める中央値決定手段を有するものであ
る。これにより、受信電界強度の安定成分と変動成分の
比を時間的に可変にすることができ、従来と比べてより
正確なシャドウイングをシミュレートすることが可能と
なる。また、安定成分と変動成分を分けて時間的に可変
にするようにしているため、フェージングモデルの設定
が直感的に分かり易いものとなる。
In another fading simulator of the present invention, a variable ratio distributing means for distributing a high frequency signal input from an input means to two output signals having variable output ratios,
One of the outputs of the variable ratio distributing means is input, the output has a Rayleigh distribution in amplitude and generates an output having a uniform phase distribution, and the other of the output of the Rayleigh modulator and the output of the variable ratio distributing means. , A standard deviation control means for outputting a control signal for temporally varying the ratio of the ratio variable distribution means, and a median value determining means for determining a median value of the output signal. As a result, the ratio between the stable component and the variable component of the received electric field strength can be made temporally variable, and more accurate shadowing can be simulated as compared with the related art. In addition, since the stable component and the variable component are made to be temporally variable, the setting of the fading model becomes intuitive and easy to understand.

【0010】さらに、前記標準偏差制御手段は、出力信
号の振幅の短区間標準偏差の確率分布が長区間では正規
分布になるような前記制御情報が記憶されたメモリを有
するものである。さらにまた、前記標準偏差制御手段
は、出力信号の振幅を対数で表した値の短区間標準偏差
の確率分布が長区間では正規分布になるような前記制御
情報が格納されたメモリを有するものである。さらにま
た、前記標準偏差制御手段は、実験で得られた振幅の短
区間標準偏差に対応する前記制御情報が格納されたメモ
リを有するものである。これらにより、シャドウイング
によって絶えず変化する瞬時値の短区間標準偏差の長区
間における確率過程を標準偏差制御手段によって与える
ことが可能となり、使われる中で最も可能性の高い確率
分布を提供することが可能となる。
Further, the standard deviation control means has a memory in which the control information is stored such that the probability distribution of the short-term standard deviation of the amplitude of the output signal becomes a normal distribution in a long section. Still further, the standard deviation control means has a memory in which the control information is stored such that the probability distribution of the short-term standard deviation of the value expressed in logarithm of the amplitude of the output signal becomes a normal distribution in the long term. is there. Furthermore, the standard deviation control means has a memory in which the control information corresponding to the short-term standard deviation of the amplitude obtained in the experiment is stored. These make it possible to provide the stochastic process in the long section of the short-term standard deviation of the instantaneous value constantly changing by shadowing by the standard deviation control means, and to provide the most likely probability distribution used. It becomes possible.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、この発明のフェージング
シミュレータの第1の実施の形態の構成例を示すブロッ
ク図である。この図において、1は入力端子、2は出力
端子であり、このフェージングシミュレータの使用時に
は、入力端子1には例えば送信機が接続され、出力端子
2には例えば受信機が接続される。3は入力端子1から
入力される高周波信号を2つに分配する分配回路、4
は、前記分配回路3の出力のうちの一方が入力されるレ
イリーモジュレータであり、前記図7に示したレイリー
フェージングシミュレータと同様の構成とされている。
5は比率可変合成回路であり、前記レイリーモジュレー
タ4の出力と前記分配回路3の他方の出力とを標準偏差
制御回路6から供給される制御信号により決定される比
率で合成する。7は前記比率可変合成回路5の出力が入
力される中央値決定回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a first embodiment of a fading simulator according to the present invention. In this figure, reference numeral 1 denotes an input terminal, and 2 denotes an output terminal. When this fading simulator is used, for example, a transmitter is connected to the input terminal 1, and a receiver is connected to the output terminal 2, for example. 3 is a distribution circuit for distributing a high-frequency signal input from the input terminal 1 to two,
Is a Rayleigh modulator to which one of the outputs of the distribution circuit 3 is input, and has a configuration similar to that of the Rayleigh fading simulator shown in FIG.
Reference numeral 5 denotes a variable ratio synthesizing circuit, which synthesizes the output of the Rayleigh modulator 4 and the other output of the distribution circuit 3 at a ratio determined by a control signal supplied from a standard deviation control circuit 6. Reference numeral 7 denotes a median value determination circuit to which the output of the variable ratio combining circuit 5 is input.

【0012】このように構成されたフェージングシミュ
レータにおいて、入力端子1から入力された高周波信号
は分配回路3で2つに分配され、その出力の一方はレイ
リーモジュレータ4へ入力され、該レイリーモジュレー
タ4から、振幅がレイリー分布をして、位相が一様分布
をするレイリーフェージング状態を示す高周波信号が出
力される。
In the thus configured fading simulator, the high-frequency signal input from the input terminal 1 is divided into two by the distribution circuit 3, and one of its outputs is input to the Rayleigh modulator 4. A high-frequency signal indicating a Rayleigh fading state in which the amplitude has a Rayleigh distribution and the phase has a uniform distribution is output.

【0013】前述のように、一般的なフェージングをシ
ミュレートするには、レイリーモジュレータ4の出力
(すなわち受信電波の変動成分)に安定成分を加える必
要がある。比率可変合成回路5はそのために設けられた
ものであり、レイリーモジュレータ4からの絶えず変動
している出力と、前記分配回路3の他方の出力からの安
定している高周波信号の比率を可変にして合成する。ま
た、前述のように安定成分と変動成分の比率は時間的に
変化させる必要がある。標準偏差制御回路6はそのため
に設けられたものであり、安定成分と変動成分の比率を
時間的に変えることによって、出力端子2から出力され
る高周波信号の瞬時値の標準偏差を実際のシャドウイン
グパターンに近いかたちでコントロールする。例えば、
前記レイリーモジュレータ4からの変動成分の比率が大
きくされれば、受信電界強度の標準偏差は大きくなり、
分配回路3からの安定成分の比率が大きくされれば標準
偏差は小さくなる。
As described above, in order to simulate general fading, it is necessary to add a stable component to the output of the Rayleigh modulator 4 (ie, the fluctuation component of the received radio wave). The variable ratio synthesizing circuit 5 is provided for that purpose, and makes the ratio of the constantly fluctuating output from the Rayleigh modulator 4 to the stable high-frequency signal from the other output of the distribution circuit 3 variable. Combine. As described above, the ratio between the stable component and the variable component needs to be changed with time. The standard deviation control circuit 6 is provided for this purpose. The standard deviation of the instantaneous value of the high-frequency signal output from the output terminal 2 is changed by changing the ratio between the stable component and the variable component with time. Control in a form similar to a pattern. For example,
If the ratio of the fluctuation component from the Rayleigh modulator 4 is increased, the standard deviation of the received electric field strength is increased,
If the ratio of the stable component from the distribution circuit 3 is increased, the standard deviation decreases.

【0014】図2は前記比率可変合成回路5の一構成例
を示す図である。この図に示すように、前記比率可変合
成回路5は、入力1(レイリーモジュレータ4から出力
される変動成分)のレベルを制御するデジタル可変抵抗
減衰器8と入力2(分配回路3の出力である安定成分)
のレベルを制御するデジタル可変抵抗減衰器9およびこ
れらのデジタル可変抵抗減衰器8、9の出力を合成する
合成回路10から構成されている。そして、それぞれの
デジタル可変抵抗減衰器8および9の減衰量は標準偏差
制御回路6から供給される制御信号により制御されるよ
うになされている。ここで、標準偏差制御回路6は、例
えばメモリーを有しており、各タイミングにおける前記
デジタル可変抵抗減衰器8および9における減衰量を指
定する情報の組が格納されている。そして、シミュレー
ションの条件等により指定されるタイミングで、この標
準偏差制御回路6から順次前記減衰量を指定する情報の
組を読み出して、前記デジタル可変抵抗減衰器8および
9に供給することによって、前記合成回路10により合
成される前記変動成分と前記安定成分の比率が制御さ
れ、出力信号の瞬時値変動の標準偏差を制御することが
できる。これにより、合成回路10から前記標準偏差制
御回路6により制御された標準偏差を有するフェージン
グ出力が得られることとなる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the variable ratio synthesizing circuit 5. As shown in FIG. As shown in this figure, the ratio variable synthesis circuit 5 is a digital variable resistance attenuator 8 for controlling the level of an input 1 (a fluctuation component output from the Rayleigh modulator 4) and an input 2 (an output of the distribution circuit 3). Stable component)
, And a synthesizing circuit 10 for synthesizing the outputs of the digital variable resistance attenuators 8 and 9. The attenuation of each of the digital variable resistance attenuators 8 and 9 is controlled by a control signal supplied from the standard deviation control circuit 6. Here, the standard deviation control circuit 6 has a memory, for example, and stores a set of information for designating the amount of attenuation in the digital variable resistance attenuators 8 and 9 at each timing. Then, at a timing specified by simulation conditions or the like, a set of information specifying the attenuation is sequentially read from the standard deviation control circuit 6 and supplied to the digital variable resistance attenuators 8 and 9, whereby The ratio between the fluctuation component and the stable component synthesized by the synthesis circuit 10 is controlled, and the standard deviation of the instantaneous value fluctuation of the output signal can be controlled. As a result, a fading output having the standard deviation controlled by the standard deviation control circuit 6 is obtained from the synthesis circuit 10.

【0015】このようにして比率可変合成回路5から出
力される制御された標準偏差を有するフェージング出力
は中央値決定回路7に入力され、該中央値決定回路7に
おいてその中央値が時間的に変化されて出力端子2に出
力されることとなる。図3は前記中央値決定回路7の構
成例を示すブロック図である。図示するように、中央値
決定回路7は、デジタル可変抵抗減衰器11と該デジタ
ル可変抵抗減衰器11の減衰量を制御する中央値情報発
生回路12とにより構成されている。ここで、前記中央
値情報発生回路12としては、例えばメモリーに中央値
情報を記憶させたものが使用され、該メモリーから順次
所定のタイミングで読み出される情報によってデジタル
可変抵抗減衰器11の減衰量が制御され、前述した対数
正規分布に対応した中央値を有するフェージング信号が
出力端子2から出力されることとなる。
The fading output having the controlled standard deviation output from the variable ratio synthesizing circuit 5 is input to the median value determining circuit 7, where the median value changes with time. The signal is output to the output terminal 2. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the median value determination circuit 7. As shown in FIG. As shown in the figure, the median value determination circuit 7 includes a digital variable resistance attenuator 11 and a median information generation circuit 12 for controlling the attenuation of the digital variable resistance attenuator 11. Here, as the median information generating circuit 12, for example, a memory in which the median information is stored in a memory is used, and the amount of attenuation of the digital variable resistance attenuator 11 is determined by the information sequentially read out from the memory at a predetermined timing. A controlled fading signal having a median value corresponding to the lognormal distribution described above is output from the output terminal 2.

【0016】以上のように、本発明のフェージングシミ
ュレータにおいては、出力端子2に現れる高周波信号の
標準偏差と中央値はある確率過程に従ってともに時間的
に変化するものとなる。この確率過程は前記標準偏差制
御回路6のメモリーおよび前記中央値決定回路12のメ
モリー内の情報によって定められる。このように、本発
明のフェージングシミュレータにおいては、安定成分と
変動成分を分けて時間的に可変にしている。すなわち、
標準偏差制御回路6のメモリーの情報として安定成分と
変動成分の比率を直接与える方法で出力端子2から出力
される信号の標準偏差を決めているため、フェージング
シミュレーションを行う上で、どのようなモデルになっ
ているかが直感的に分かり易いという特長がある。
As described above, in the fading simulator of the present invention, both the standard deviation and the median of the high-frequency signal appearing at the output terminal 2 change with time according to a certain stochastic process. This stochastic process is determined by information in the memory of the standard deviation control circuit 6 and the memory of the median value determination circuit 12. As described above, in the fading simulator of the present invention, the stable component and the variable component are divided and made temporally variable. That is,
Since the standard deviation of the signal output from the output terminal 2 is determined by directly giving the ratio between the stable component and the variable component as information in the memory of the standard deviation control circuit 6, any model can be used for fading simulation. The feature is that it is easy to intuitively understand whether or not it is.

【0017】図4は本発明の第2の実施の形態の構成例
を示すブロック図である。この図において、前記図1と
同一の構成要素には、同一の番号を付し説明の重複を避
ける。この図4から明らかなように、この実施の形態と
前記図1に示した実施の形態との差異は、前記分配回路
3を比率可変分配回路13に置き換えて、前記比率可変
合成回路5を合成回路14に置き換えているところにあ
る。この図4のように構成した場合であっても、出力端
子2には前記図1に示した実施の形態と同様なフェージ
ング出力を得る事ができる。なお、この図4のように構
成した場合には、安定成分と変動成分の比率のコントロ
ールは比率可変分配回路13によって行われる。例え
ば、比率可変分配回路13からレイリーモジュレータ4
へ向かう高周波信号のレベルを合成回路14へ向かう高
周波信号のレベルに比べて大きくすれば、変動成分が大
きくなり標準偏差が大きくなる。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the second embodiment of the present invention. In this figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals to avoid duplication of description. As is apparent from FIG. 4, the difference between this embodiment and the embodiment shown in FIG. 1 is that the distribution circuit 3 is replaced with a variable ratio distribution circuit 13 and the variable ratio composition circuit 5 is composed. Circuit 14. Even with the configuration as shown in FIG. 4, a fading output similar to that of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained at the output terminal 2. In the case of the configuration as shown in FIG. 4, the ratio between the stable component and the variable component is controlled by the variable ratio distribution circuit 13. For example, from the variable ratio distribution circuit 13 to the Rayleigh modulator 4
If the level of the high-frequency signal going to the synthesis circuit 14 is made higher than the level of the high-frequency signal going to the synthesis circuit 14, the fluctuation component becomes large and the standard deviation becomes large.

【0018】図5は前記比率可変分配回路13の構成例
を示す図である。入力の高周波信号を分配回路17で2
つに分配して、一方はデジタル可変抵抗減衰器15を介
して出力1すなわち前記レイリーモジュレータ4に出力
し、他方はデジタル可変抵抗減衰器17を介して、出力
2すなわち合成回路14に出力する。そして、前記デジ
タル可変抵抗減衰器15および16における減衰量は、
前記標準偏差制御回路6のメモリーの内容に従って制御
されるようになされている。そして、前記レイリーモジ
ュレータ4の出力および前記出力2は合成回路14で合
成され、前記中央値決定回路7に入力されるようになさ
れている。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the variable ratio distribution circuit 13. The input high frequency signal is divided by the distribution circuit 17 into two.
One is output to the output 1 via the digital variable resistance attenuator 15, ie, to the Rayleigh modulator 4, and the other is output to the output 2 via the digital variable resistance attenuator 17, ie, to the synthesis circuit 14. The attenuation in the digital variable resistance attenuators 15 and 16 is
It is controlled according to the contents of the memory of the standard deviation control circuit 6. Then, the output of the Rayleigh modulator 4 and the output 2 are combined by a combining circuit 14 and input to the median value determining circuit 7.

【0019】なお、以上説明した第1の実施の形態およ
び第2の実施の形態においては、前記中央値決定回路7
は出力側、すなわち出力端子2の直前に設けていたが、
これを入力側に設けても同様なフェージング出力を得る
ことができる。この場合、図1の実施の形態では入力端
子1と分配回路3の間に、図4の実施の形態では入力端
子1と比率可変分配回路13の間に、前記中央値決定回
路7を設けることとなる。
In the first and second embodiments described above, the median value determination circuit 7
Is provided on the output side, that is, immediately before the output terminal 2,
Even if this is provided on the input side, a similar fading output can be obtained. In this case, the median determination circuit 7 is provided between the input terminal 1 and the distribution circuit 3 in the embodiment of FIG. 1, and between the input terminal 1 and the variable ratio distribution circuit 13 in the embodiment of FIG. Becomes

【0020】さて、前述した第1の実施の形態及び第2
の実施の形態において、前記標準偏差制御回路6のメモ
リーの情報はシャドウイングによって絶えず変化する瞬
時値の短区間標準偏差の長区間における確率過程を与え
るものである。その確率分布については、振幅の標準偏
差の確率分布、又は振幅を対数で表した値の標準偏差の
確率分布が正規分布する可能性が最も高い。この理由
は、市街地の複雑なマルチパス伝搬過程において、受信
電界強度は多くの反射波や回折波(=確率変数)の和で
表され、標準偏差についても中心極限定理が成立しやす
い環境にあるためと考えられる。従って、本発明では、
標準偏差制御回路6のメモリーの情報について、出力端
子2における高周波の振幅の標準偏差の確率分布または
振幅を対数で表した値の標準偏差の確率分布が正規分布
するものを選ぶことができるようになっている。また、
この標準偏差については、実験的に求める事も可能であ
る。したがって、この場合には、実験的に求めた標準偏
差の値となるように、前記標準偏差制御回路6のメモリ
ーに対応するデジタル可変抵抗減衰器8および9あるい
は15および16への制御情報の組を格納しておけばよ
い。
Now, the first embodiment and the second embodiment will be described.
In the embodiment, the information in the memory of the standard deviation control circuit 6 provides a stochastic process in the long section of the short section standard deviation of the instantaneous value that constantly changes due to shadowing. As for the probability distribution, the probability distribution of the standard deviation of the amplitude or the probability distribution of the standard deviation of the logarithmic value of the amplitude is most likely to be normally distributed. The reason for this is that in a complex multipath propagation process in an urban area, the received electric field strength is represented by the sum of many reflected waves and diffracted waves (= stochastic variables), and the central limit theorem is easily established for the standard deviation. It is thought to be. Therefore, in the present invention,
As for the information in the memory of the standard deviation control circuit 6, the probability distribution of the standard deviation of the amplitude of the high frequency at the output terminal 2 or the probability distribution of the standard deviation of the logarithmic value of the amplitude can be selected. Has become. Also,
This standard deviation can be obtained experimentally. Therefore, in this case, the set of control information to the digital variable resistance attenuators 8 and 9 or 15 and 16 corresponding to the memory of the standard deviation control circuit 6 is set so as to become the value of the standard deviation experimentally obtained. Should be stored.

【0021】さらに、前記中央値決定回路7における中
央値情報発生回路12についてもその中の情報をいくつ
か選択可能である。前述のように、中央値については、
対数で表したものが正規分布する例が多く知られてお
り、これに対応するデジタル可変抵抗減衰器11への制
御情報を前記中央値情報発生回路12のメモリー内に格
納しておけばよい。
Further, some information in the median information generating circuit 12 in the median value determining circuit 7 can be selected. As mentioned earlier, for the median,
There are many known examples in which a logarithmic representation is normally distributed, and the corresponding control information to the digital variable resistance attenuator 11 may be stored in the memory of the median information generation circuit 12.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、この発明は移動体
通信で使われるフェージングシミュレータについて、受
信電界強度の中央値だけでなく、受信電界強度の安定成
分と変動成分の比で決まる標準偏差の時間的変化につい
てもシャドウイングの影響をシミュレートしているの
で、従来と比べてより実際的なフェージングのシミュレ
ーションが可能である。また、安定成分と変動成分を分
けて時間的に可変にすることにより、フェージングモデ
ルの設定が直感的に分かり易いという効果を奏する。
As described above, the present invention relates to a fading simulator for use in mobile communication, in which not only the median value of the received electric field strength but also the standard deviation of the standard deviation determined by the ratio between the stable component and the variable component of the received electric field strength. Since the influence of shadowing is also simulated with respect to a temporal change, more realistic fading simulation can be performed as compared with the related art. In addition, by separating the stable component and the variable component and making them temporally variable, there is an effect that the setting of the fading model is intuitive and easy to understand.

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

【図1】 本発明の第1の実施の形態を説明するための
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明で使われる比率可変合成回路の構成例
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a variable ratio combining circuit used in the present invention.

【図3】 本発明で使われる中央値決定回路の構成例を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a median value determination circuit used in the present invention.

【図4】 本発明の第2の実施の形態を説明するための
構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram for explaining a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明で使われる比率可変分配回路の構成例
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a variable ratio distribution circuit used in the present invention.

【図6】 移動無線伝搬路における電波伝搬について説
明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining radio wave propagation in a mobile radio channel.

【図7】 レイリーフェージングシミュレータ(レイリ
ーモジュレータ)の構成例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a Rayleigh fading simulator (Rayleigh modulator).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2 出力端子 3 分配回路 4 レイリーモジュレータ 5 比率可変合成回路 6 標準偏差制御回路(メモリー) 7 中央値決定回路 8、9 デジタル可変抵抗減衰器 10 合成回路 11 デジタル可変抵抗減衰器 12 中央値情報発生回路(メモリー) 13 比率可変分配回路 14 合成回路 15、16 デジタル可変抵抗減衰器 17 分配回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal 2 Output terminal 3 Distribution circuit 4 Rayleigh modulator 5 Ratio variable composition circuit 6 Standard deviation control circuit (memory) 7 Median value determination circuit 8, 9 Digital variable resistance attenuator 10 Composition circuit 11 Digital variable resistance attenuator 12 Median value Information generation circuit (memory) 13 Variable ratio distribution circuit 14 Synthesis circuit 15, 16 Digital variable resistance attenuator 17 Distribution circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K042 AA06 BA11 CA02 CA13 DA01 EA13 FA15 FA22 GA11 GA12 LA11 5K067 AA02 BB02 DD47 EE02 EE10 EE32 LL08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5K042 AA06 BA11 CA02 CA13 DA01 EA13 FA15 FA22 GA11 GA12 LA11 5K067 AA02 BB02 DD47 EE02 EE10 EE32 LL08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力端子から入力される高周波信号を2
つに分配する分配手段、 該分配手段の出力のうちの一方が入力され、振幅がレイ
リー分布をして、位相が一様分布をする出力を発生する
レイリーモジュレータ、 該レイリーモジュレータの出力と前記分配手段の出力の
他方を、可変とされた合成比率で合成する比率可変合成
手段、 前記比率可変合成手段における前記合成比率を時間的に
可変にする制御信号を出力する標準偏差制御手段、およ
び、 出力信号の中央値を定める中央値決定手段を有するフェ
ージングシミュレータ。
1. A high-frequency signal input from an input terminal is supplied to a second terminal.
A Rayleigh modulator to which one of the outputs of the distribution means is input and generates an output having a Rayleigh distribution in amplitude and a uniform phase distribution; an output of the Rayleigh modulator and the distribution Variable ratio combining means for combining the other output of the means with a variable combining ratio; standard deviation control means for outputting a control signal for varying the combining ratio in the variable ratio combining means with time; A fading simulator having a median determining means for determining a median of a signal.
【請求項2】 入力手段から入力された高周波信号を出
力の比が可変な2つの出力信号に分配する比率可変分配
手段、 該比率可変分配手段の出力の一方が入力され、振幅がレ
イリー分布をして、位相が一様分布をする出力を発生す
るレイリーモジュレータ、 該レイリーモジュレータの出力と前記比率可変分配手段
の出力の他方を合成する合成手段、 前記比率可変分配手段の比率を時間的に可変にする制御
信号を出力する標準偏差制御手段、および、 出力信号の中央値を定める中央値決定手段を有するフェ
ージングシミュレータ。
2. A variable ratio distributing means for distributing a high-frequency signal input from an input means to two output signals having variable output ratios. One of the outputs of the variable ratio distributing means is input, and the amplitude has a Rayleigh distribution. A Rayleigh modulator for generating an output having a uniform phase distribution; a synthesizing unit for synthesizing the other of the output of the Rayleigh modulator and the output of the variable ratio distributing unit; and temporally varying a ratio of the variable ratio distributing unit. A fading simulator comprising: a standard deviation control means for outputting a control signal for setting the median value; and a median value determining means for determining a median value of the output signal.
【請求項3】 前記標準偏差制御手段は、出力信号の振
幅の短区間標準偏差の確率分布が長区間では正規分布に
なるような前記制御情報が記憶されたメモリを有するも
のであることを特徴とする前記請求項1あるいは2記載
のフェージングシミュレータ。
3. The standard deviation control means includes a memory in which the control information is stored such that the probability distribution of the short-term standard deviation of the amplitude of the output signal becomes a normal distribution in a long section. 3. The fading simulator according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記標準偏差制御手段は、出力信号の振
幅を対数で表した値の短区間標準偏差の確率分布が長区
間では正規分布になるような前記制御情報が格納された
メモリを有するものであることを特徴とする前記請求項
1あるいは2に記載のフェージングシミュレータ。
4. The standard deviation control means has a memory in which the control information is stored such that the probability distribution of the short-term standard deviation of the value representing the amplitude of the output signal in logarithm becomes a normal distribution in the long term. The fading simulator according to claim 1, wherein the fading simulator is used.
【請求項5】 前記標準偏差制御手段は、実験で得られ
た振幅の短区間標準偏差に対応する前記制御情報が格納
されたメモリを有するものであることを特徴とする前記
請求項1あるいは2に記載のフェージングシミュレー
タ。
5. The standard deviation control means according to claim 1, wherein said standard deviation control means has a memory in which said control information corresponding to a short-term standard deviation of amplitude obtained in an experiment is stored. The fading simulator according to 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005102276A (en) * 2000-06-30 2005-04-14 Nec Corp Propagation environmental notifying method of radio communication system and system, and user terminal and server

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