JP2000341183A - 受信装置 - Google Patents

受信装置

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JP2000341183A
JP2000341183A JP11152030A JP15203099A JP2000341183A JP 2000341183 A JP2000341183 A JP 2000341183A JP 11152030 A JP11152030 A JP 11152030A JP 15203099 A JP15203099 A JP 15203099A JP 2000341183 A JP2000341183 A JP 2000341183A
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JP
Japan
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signal
replica
reception level
tap position
sampling timing
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JP11152030A
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English (en)
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Yoshiko Saito
佳子 斉藤
Mitsuru Uesugi
充 上杉
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
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    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
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    • H04B7/0857—Joint weighting using maximum ratio combining techniques, e.g. signal-to- interference ratio [SIR], received signal strenght indication [RSS]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture

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  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 先行波の受信レベルが遅延波の受信レベ
ルよりも落ち込んだ場合でも、受信信号のＳＮＲが最大
となるように適応制御すること。 【解決手段】 信号成分集束部１０５が、伝搬路推定部
１０４の出力に基づいて、時間軸上に分散した受信信号
成分を遅延させ、信号成分同士を合成し、最大値検出部
１０６が、信号成分集束部１０５によって合成された信
号成分の中から最もパワーが大きい信号成分のサンプリ
ングタイミングを検出し、タップ係数推定部１０７が、
パワーが最大値を採るサンプリングタイミングに対して
固定値（例えば１）のタップ係数を割り当てるように、
レプリカ信号と受信信号との差分の２乗平均値を最小と
するためのタップ係数を推定し、ビタビ等化器１０８内
のレプリカ生成部に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、受信装置に関し、
特にアレイ合成部及び等化器のタップ係数を適応アルゴ
リズムに基づいて時々刻々更新する受信装置及びそのタ
ップ係数更新方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の受信装置は、アレイ合成部及び等
化器のタップ係数を適応的に更新し、受信信号が伝搬路
から受けた歪みを補償する。例としては、特開平１０−
３３６０８３号公報に開示されているものが該当する。
【０００３】以下、図６から図１１を用いて、従来の受
信装置について説明する。図６は、従来の受信装置の概
略構成を示す要部ブロック図であり、図７は、従来の受
信装置の複数アレイ合成部の概略構成を示す要部ブロッ
ク図であり、図８は、従来の受信装置の伝搬路推定部の
概略構成を示す要部ブロック図であり、図９は、遅延プ
ロファイルの一例を模式図であり、図１０は、従来の受
信装置のビタビ等化器の概略構成を示す要部ブロック図
であり、図１１は、従来の受信装置のレプリカ生成部の
概略構成を示す要部ブロック図である。
【０００４】まず、図６を用いて、受信信号の全体構成
について説明する。図６において、アンテナ６０１は、
無線信号を受信し、複数アレイ合成部６０２は、各アン
テナによって受信された受信信号をアレイ合成する処理
系統をアンテナ数と同数有し、アンテナ毎にアレイ合成
された結果を更に合成し、出力する。詳しくは後述す
る。
【０００５】タイミング制御部６０３は、複数アレイ合
成部６０２内にアンテナ毎に設けられた受信処理部から
シンボル同期タイミングを獲得する。なお、シンボル同
期タイミングはいずれか一つの受信処理部から獲得でき
る。
【０００６】伝搬路推定部６０４は、複数アレイ合成部
６０２内にアンテナ毎に設けられた受信処理部の出力か
ら遅延プロファイルを作成し、時間軸上における受信信
号成分の分散状況を把握し、これら受信信号成分を後述
するビタビ等化器６０６の補償可能な範囲内に収めるた
めにどのように時間調整を行えばよいかを算出する。伝
搬路推定は、いずれか一つの受信処理部出力から獲得で
きる。詳しくは後述する。
【０００７】タップ係数推定部６０５は、受信信号、レ
プリカ信号、レプリカ信号と受信信号との差分、及びシ
ンボル同期タイミングから、レプリカ信号と受信信号と
の差分の２乗平均値を最小とするための係数、すなわち
最小自乗法に基づいた重み付け係数を推定し、この推定
された係数をタップ係数としてビタビ等化器６０６内の
レプリカ生成部に出力する。詳しくは後述する。
【０００８】ビタビ等化器６０６は、レプリカ信号を生
成し、時間調整された受信信号成分からレプリカ信号を
減算して得た差分を尤度情報として、受信信号に対して
ビタビアルゴリズムを用いた判定を行う。詳しくは後述
する。
【０００９】次いで、図７を用いて、複数アレイ合成部
６０２の構成を説明する。ここでは、例えば、アレイ素
子が２つ、パスグループが２つ、の場合について説明す
るが、アレイ素子数及びパスグループ数は任意である。
【００１０】図７において、受信処理部７０１は、各ア
ンテナからの受信信号をそれぞれ受信処理し、時間調整
部７０２は、伝搬路推定部６０４の出力に基づいて受信
処理後の受信信号を遅延させ、フィード・フォーワード
・フィルタ（ＦＦＦ）７０３は、タップ係数推定部６０
５から指示されたタップ係数に基づいて重み付け処理を
行い、合成部７０４は、各アレイ・各パスのＦＦＦ処理
後の信号をすべて合成する。
【００１１】次いで、図８を用いて、伝搬路推定部６０
４の構成を説明する。図８において、パワー算出部８０
１は、受信信号成分の遅延プロファイルを生成する。遅
延プロファイルの一例を図９（ａ）に示す。なお、遅延
プロファイル生成には、受信信号と既知信号との相関値
を用いてもよく、又、インパルス応答値を用いてもよ
い。
【００１２】最大値検出部８０２は、時間軸上に分散す
る信号成分のパワーの中から最大値を検出し、しきい値
設定部８０３は、パワーの最大値に基づいて、受信状態
が良好なパスのみを選択するためのしきい値を設定す
る。しきい値の定め方は任意であり、例えば、最大値の
何％分という決め方や、最大値から所定値を減算すると
いう決め方等が考えられる。しきい値設定時の遅延プロ
ファイルを図９（ｂ）に示す。
【００１３】抽出部８０４は、受信レベルがしきい値設
定部８０３によって設定されたしきい値を上回るパスの
みを抽出する。パス抽出後の遅延プロファイルを図９
（ｃ）に示す。
【００１４】グループ分け部８０５は、抽出されたパス
をグループ（パス群）に分ける。このグループ分けは、
ビタビ等化器６０６における補償可能な最大遅延時間を
考慮した上で、ビタビアルゴリズムの状態数がなるべく
小さくなるように行われる。
【００１５】例えば、図９（ｃ）において、パス抽出後
の最遅延成分の遅延時間は６Ｔである。ここで、ビタビ
等化器６０６において補償可能な最大遅延時間を４Ｔ遅
延までとすると、図９（ｃ）に示すような遅延プロファ
イルを持つ受信信号を時間調整なしにビタビ等化器６０
６に入力できない。
【００１６】そこで、ここでは、３Ｔ遅延間隔毎（４成
分毎）に１グループを定めるものとする。すると、ここ
では、図９（ｄ）に示すように、グループＡとグループ
Ｂの２グループを設定することができる。後に時間調整
部７０２においてこれらグループが時間調整された場
合、最遅延成分の遅延時間は３Ｔであるため、４Ｔ遅延
まで補償可能なビタビ等化器６０６において充分に等化
処理できる状態となる。
【００１７】又、４Ｔ遅延まで補償可能なビタビ等化器
６０６に最遅延成分の遅延時間は３Ｔである受信信号成
分群が入力されると、変調方式が例えばＱＰＳＫであれ
ば、ビタビアルゴリズムにおける状態数が４3＝６４と
なる。この状態数は少ないほど演算量が少なく済み、処
理速度が向上する。よって、グループ分け部８０５にお
けるグループ分けは、しきい値を超えた受信信号成分の
分散状況の許す範囲で可能な限り少ない遅延時間間隔毎
にグループを定め、状態数が少なくなるようにする。な
お、グループ数は２とは限られず、任意である。
【００１８】時間調整量検出部８０６は、グループ分け
結果を受け、最遅延グループに他のグループを合成する
ためには各グループをそれぞれどの程度遅延させるか、
その時間調整量を検出する。ここで、例えば、図９
（ｄ）では、グループは全部で２つであるため、最遅延
グループであるグループＢにグループＡを合成させるた
めのグループＡの時間調整量τを検出し、時間調整部７
０２に伝達する。すなわち、時間調整量τは、各グルー
プの先頭成分の時間軸上での距離である。なお、最遅延
グループ以外のグループが複数ある場合には、グループ
毎に時間調整量τを検出する。
【００１９】次いで、図１０を用いて、ビタビ等化器６
０６の構成を説明する。図１０において、減算器１００
１は、受信信号からレプリカ信号を減算し、誤差パワー
算出部１００２は、減算器１００１における減算結果か
ら誤差分のパワーを算出する。
【００２０】ビタビ演算部１００３は、例えば最尤系列
推定を行うＭＬＳＥ回路であり、算出された誤差分のパ
ワーの値を尤度情報として受信信号の判定を行う。
【００２１】メモリ１００４は、既知信号を保持し、ス
イッチ１００５は、タイミング制御部６０３の出力であ
るシンボル同期タイミングに基づいて、既知信号を用い
たタップ係数推定時にはメモリ１００４に格納された既
知信号をレプリカ生成部１００６に出力し、それ以外の
時は受信信号のシンボル系列候補をレプリカ生成部１０
０６に出力する。
【００２２】レプリカ生成部１００６は、既知信号又は
受信信号のシンボル系列候補を伝搬路推定部６０４の出
力に基づいて遅延させ、タップ係数推定部６０５によっ
て推定されたタップ係数を乗じ、レプリカ信号を生成す
る。詳しくは後述する。
【００２３】次いで、図１１を用いて、レプリカ生成部
１００６の構成について説明する。図１１において、遅
延部１１０１〜１１０４は、各サンプリングタイミング
における受信信号成分を取り込むために入力信号を遅延
させるものである。遅延部の数は任意であるが、ここで
は４つとするため、すなわち最大で４Ｔ遅延波まで取り
込むことが可能であることを示している。
【００２４】スイッチ１１０５〜１１０８は、伝搬路推
定部６０４の出力に基づいて開閉が制御される。例え
ば、取り込むべき最大遅延が２Ｔ遅延であれば、遅延部
は２つだけ稼動させればよいため、遅延部１１０１及び
遅延部１１０２が用いられるようにスイッチ１１０５及
び１１０６は閉じられ、スイッチ１１０７及びスイッチ
１１０８は開放される。
【００２５】乗算器１１０９〜１１１３は、取り込まれ
た信号成分それぞれに、タップ係数推定部６０５によっ
て推定されたタップ係数を乗じる。重み付け処理された
各遅延波は、加算器１１１４によって合成され、レプリ
カ信号が生成される。
【００２６】ここで、タップ係数は、受信信号とレプリ
カ信号との差の２乗平均を最小にするように推定される
ため、すべてのタップ係数がタップ係数推定部６０５に
よって自律的に推定される構成とするとすべてのタップ
係数が０に収束してしまい、ビタビ等化器の機能が没却
されてしまう。
【００２７】そこで、通常は、先行波に対するタップで
ある乗算器１１０９におけるタップ係数を固定値（例え
ば１）と定め、先行波のタップ係数を１とした場合の１
Ｔ遅延波〜４Ｔ遅延波への最適なタップ係数をタップ係
数推定部６０５において推定し、乗算器１１１０〜１１
１３によって乗じるようにする。
【００２８】なお、図１１は、従来の受信装置のレプリ
カ生成部において、先行波へのタップ係数を固定値１と
することを概念的に表わしたものであり、上記構成に限
られるわけではない。前述の特開平１０−３３６０８３
号公報においては、「−１（定数）に固定する」と記載
されている。固定値は、定数を固定的に定めるのであれ
ばどのような値でも用いることができるが、通常は最低
限の処理で済む「１」が用いられる場合が多い。
【００２９】このように、従来の受信装置は、受信信号
とレプリカ信号との差の２乗平均値が最小となるように
レプリカ生成部のタップ係数を適応的に更新する従来の
受信装置においては、レプリカ生成部において先行波
（０Ｔ遅延波）に対するタップ係数を固定値（例えば
１）とするため、すべてのタップ係数が０に収束してし
まうことがなく、安定してタップ係数の更新を行うこと
ができる。
【００３０】又、タップ係数の推定は、固定値（ここで
は１）が存在するため、先行波のタップ係数を１とした
場合に他のタップ係数をどのように定めると最適となる
か、についての推定となる。よって、固定タップ位置を
先行波と定めることによって、先行波のＳＮＲ（Ｓｉｇ
ｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が最大となるように
タップ係数を推定することができる。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
受信装置においては、フェージング等の影響により先行
波の受信レベルが遅延波の受信レベルよりも落ち込んだ
場合に、受信信号のＳＮＲを充分に確保できないという
問題が生じる。
【００３２】すなわち、固定タップ位置を先行波に限定
してしまうと、遅延波がある程度充分な受信レベルで到
達しているにもかかわらず、先行波の受信レベルが落ち
込んでいるといった状況下でも先行波のＳＮＲを最大と
するように動作してしまうため、結果として受信信号の
ＳＮＲを充分に得ることができなくなってしまう。
【００３３】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、先行波の受信レベルが遅延波の受信レベルよりも
落ち込んだ場合でも、受信信号のＳＮＲが最大となるよ
うに適応制御する受信装置及びそのタップ係数更新方法
を提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、等化器
の補償範囲内に収まるように時間調整され合成された受
信信号成分の受信レベルに応じて、レプリカ信号生成時
の固定タップ位置を可変とすることである。
【００３５】
【発明の実施の形態】本発明の第１の態様に係るレプリ
カ信号発生装置は、タップ係数を固定値とするタップ位
置を受信信号成分の受信レベル及び時間軸上における分
散状況に応じて変更する構成を採る。
【００３６】この構成によれば、合成された信号成分の
各サンプリングタイミングにおける受信レベルに応じて
固定タップ位置を変えるため、最も受信レベルが良好な
パスのＳＮＲが最大になるようにレプリカ信号を生成す
ることができる。
【００３７】本発明の第２の態様に係る受信装置は、第
１の態様におけるレプリカ信号発生装置と、このレプリ
カ信号発生装置に固定タップ位置を指示する固定タップ
位置制御手段と、受信信号と前記レプリカ信号発生装置
によって生成されたレプリカ信号との差分を尤度情報と
して受信信号に対してビタビアルゴリズムを用いた判定
を行う判定手段と、を具備する構成を採る。
【００３８】この構成によれば、合成された信号成分の
各サンプリングタイミングにおける受信レベルに応じて
固定タップ位置を変え、最も受信レベルが良好なパスの
ＳＮＲが最大になるようにレプリカ信号を生成するた
め、先行波の受信レベルが遅延波の受信レベルよりも落
ち込んだ場合でも、受信信号のＳＮＲが最大となるよう
に適応制御することができる。
【００３９】本発明の第３の態様に係る受信装置は、第
２の態様において、前記固定タップ位置制御手段は、受
信信号の遅延プロファイルを作成し、受信レベルが所定
値以上の信号成分のみを抽出する抽出部と、これら抽出
された信号成分を前記判定手段における補償可能最大遅
延時間に応じてグループ分けし、グループ同士を合成す
る合成部と、合成された信号成分の中から最も受信レベ
ルが高いサンプリングタイミングを検出し、この検出さ
れたサンプリングタイミングを固定タップ位置として前
記レプリカ信号発生装置に指示する指示部と、有する構
成を採る。
【００４０】この構成によれば、合成された信号成分の
各サンプリングタイミングにおける受信レベルに応じて
固定タップ位置を変え、最も受信レベルが良好なパスの
ＳＮＲが最大になるようにレプリカ信号を生成するた
め、先行波の受信レベルが遅延波の受信レベルよりも落
ち込んだ場合でも、受信信号のＳＮＲが最大となるよう
に適応制御することができる。
【００４１】本発明の第４の態様に係る受信装置は、第
２の態様において、前記固定タップ位置制御手段は、受
信信号の遅延プロファイルを作成し、受信レベルが所定
値以上の信号成分のみを抽出する抽出部と、これら抽出
された信号成分を前記判定手段における補償可能最大遅
延時間に応じてグループ分けし、グループ同士を合成す
る合成部と、合成された信号成分の中から最も多くの信
号成分が合成されたサンプリングタイミングを検出し、
この検出されたサンプリングタイミングを固定タップ位
置として前記レプリカ信号発生装置に指示する指示部
と、有する構成を採る。
【００４２】この構成によれば、合成された信号成分の
パワーを検出せず、合成された信号成分数の大小を以っ
ていずれの遅延波に対するタップ係数を固定値とするか
を決めるため、演算量を削減して処理速度を早め、又、
ハード規模を大幅に簡素化することができる。
【００４３】本発明の第５の態様に係る受信装置は、第
２の態様から第４の態様のいずれかにおいて、任意の到
来方向からの無線信号のみを受信する複数のアダプティ
ブ・アレイ・アンテナと、各アダプティブ・アレイ・ア
ンテナによって受信された信号を重み付けした上で加算
するアレイ受信部と、を有する構成を採る。
【００４４】この構成によれば、アダプティブ・アレイ
・アンテナの導入により更新すべきタップ係数が増加し
たとしても、受信信号成分の各サンプリングタイミング
における受信レベルに応じて固定タップ位置を変え、最
も受信レベルが良好なパスのＳＮＲが最大になるように
レプリカ信号を生成するため、先行波の受信レベルが遅
延波の受信レベルよりも落ち込んだ場合でも、受信信号
のＳＮＲが最大となるように適応制御することができ
る。
【００４５】本発明の第６の態様に係る通信端末装置
は、第２の態様から第５の態様のいずれかにおける受信
装置を具備する構成を採る。
【００４６】本発明の第７の態様に係る基地局装置は、
第６の態様における通信端末装置と無線通信を行う構成
を採る。
【００４７】本発明の第８の態様に係る基地局装置は、
第２の態様から第５の態様のいずれかにおける装置を具
備する構成を採る。
【００４８】本発明の第９の態様に係る通信端末装置
は、第８の態様における基地局装置と無線通信を行う構
成を採る。
【００４９】これらの構成によれば、合成された信号成
分の各サンプリングタイミングにおける受信レベルに応
じて固定タップ位置を変え、最も受信レベルが良好なパ
スのＳＮＲが最大になるようにレプリカ信号を生成する
ため、先行波の受信レベルが遅延波の受信レベルよりも
落ち込んだ場合でも、受信信号のＳＮＲが最大となるよ
うに適応制御することができる。
【００５０】本発明の第１０の態様に係るレプリカ信号
発生方法は、タップ係数を固定値とするタップ位置を受
信信号成分の受信レベル及び時間軸上における分散状況
に応じて変更するようにした。
【００５１】この方法によれば、合成された信号成分の
各サンプリングタイミングにおける受信レベルに応じて
固定タップ位置を変えるため、最も受信レベルが良好な
パスのＳＮＲが最大になるようにレプリカ信号を生成す
ることができる。
【００５２】本発明の第１１の態様に係るレプリカ信号
発生方法は、第１０の態様において、受信信号の遅延プ
ロファイルを作成し、受信レベルが所定値以上の信号成
分のみを抽出し、これら抽出された信号成分を受信信号
判定時の補償可能最大遅延時間に応じてグループ分け
し、グループ同士を合成し、合成された信号成分の中か
ら最も受信レベルが高いサンプリングタイミングを検出
し、この検出されたサンプリングタイミングを固定タッ
プ位置とするようにした。
【００５３】この方法によれば、合成された信号成分の
各サンプリングタイミングにおける受信レベルに応じて
固定タップ位置を変え、最も受信レベルが良好なパスの
ＳＮＲが最大になるようにレプリカ信号を生成するた
め、先行波の受信レベルが遅延波の受信レベルよりも落
ち込んだ場合でも、受信信号のＳＮＲが最大となるよう
に適応制御することができる。
【００５４】本発明の第１２の態様に係るレプリカ信号
発生方法は、第１０の態様において、受信信号の遅延プ
ロファイルを作成し、受信レベルが所定値以上の信号成
分のみを抽出し、これら抽出された信号成分を受信信号
判定時の補償可能最大遅延時間に応じてグループ分け
し、グループ同士を合成し、合成された信号成分の中か
ら最も多くの信号成分が合成されたサンプリングタイミ
ングを検出し、この検出されたサンプリングタイミング
を固定タップ位置とするようにした。
【００５５】この方法によれば、合成された信号成分の
パワーを検出せず、合成された信号成分数の大小を以っ
ていずれの遅延波に対するタップ係数を固定値とするか
を決めるため、演算量を削減して処理速度を早め、又、
ハード規模を大幅に簡素化することができる。
【００５６】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。
【００５７】（実施の形態１）本実施の形態に係る受信
装置は、従来は先行波（０Ｔ遅延波）に固定されていた
レプリカ信号生成時の固定タップ位置を、時間調整され
た受信信号成分の受信レベルに応じて可変とするもので
ある。
【００５８】以下、図１から図４を用いて、本実施の形
態に係る受信装置について説明する。図１は、本発明の
実施の形態１に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロ
ック図であり、図２は、合成前及び合成後の遅延プロフ
ァイルの一例を示すグラフであり、図３は、本発明の実
施の形態１に係る受信装置のレプリカ生成部の概略構成
を示す要部ブロック図であり、図４は、本発明の実施の
形態１に係る受信装置及び従来の受信装置の性能につい
ての計算機シミュレーションの結果を示すグラフであ
る。
【００５９】まず、図１を用いて、受信信号の全体構成
について説明する。図１において、アンテナ１０１は、
無線信号を受信し、複数アレイ合成部１０２は、各アン
テナによって受信された受信信号をアレイ合成する処理
系統をアンテナ数と同数有し、アンテナ毎にアレイ合成
された結果を更に合成し、出力する。複数アレイ合成部
１０２の構成及び機能は、従来の受信装置の複数アレイ
合成部と同様であるため、詳しい説明は省略する。
【００６０】タイミング制御部１０３は、複数アレイ合
成部１０２内にアンテナ毎に設けられた受信処理部の出
力からシンボル同期タイミングを獲得する。なお、シン
ボル同期タイミングはいずれか一つの受信処理部出力か
ら獲得できる。
【００６１】伝搬路推定部１０４は、複数アレイ合成部
１０２内にアンテナ毎に設けられた受信処理部の出力か
ら遅延プロファイルを作成し、伝搬路推定を行う。伝搬
路推定部１０４の構成及び機能は、従来の受信装置の伝
搬路推定部と同様であるため、詳しい説明は省略する。
図２（ａ）に伝搬路推定部１０４の一出力例を示す。な
お、伝搬路推定もいずれか一つの受信処理部出力から獲
得できる。
【００６２】信号成分集束部１０５は、伝搬路推定部１
０４の出力に基づいて、時間軸上に分散した受信信号成
分を集束させ、信号成分同士を合成する。信号成分集束
部１０５の一出力例を図２（ｂ）に示す。信号成分集束
部１０５は、グループＡの信号成分を時間調整量τだけ
遅延させて、各グループの０Ｔ遅延波（先行波）同士、
１Ｔ遅延波同士、２Ｔ遅延波同士・・・をそれぞれ加算
する。
【００６３】最大値検出部１０６は、信号成分集束部１
０４によって合成された信号成分の中から最もパワーが
大きい信号成分のサンプリングタイミングを検出する。
図２（ｂ）に示した例では、１Ｔ遅延波が最も受信レベ
ルが高い。この検出結果は、タップ係数推定部１０７に
伝達される。
【００６４】タップ係数推定部１０７は、受信信号、レ
プリカ信号、レプリカ信号と受信信号との差分、最大値
検出部１０６の出力、及びシンボル同期タイミングか
ら、レプリカ信号と受信信号との差分の２乗平均値を最
小とするための係数、すなわち最小自乗法に基づいた重
み付け係数を推定し、この推定されたタップ係数をビタ
ビ等化器１０８内のレプリカ生成部に出力する。
【００６５】又、タップ係数推定部１０７は、上記タッ
プ係数推定の際、最大値検出部１０６の出力に基づい
て、パワーが最大値を採る合成された信号成分に対し
て、固定値（例えば１）のタップ係数を割り当てるよう
にする。図２（ｂ）の例では、１Ｔ遅延波に対するタッ
プ係数を固定値とする。
【００６６】ビタビ等化器１０８は、レプリカ信号を生
成し、時間調整された受信信号成分からレプリカ信号を
減算して得た差分を尤度情報として、受信信号に対して
ビタビアルゴリズムを用いた判定を行う。伝搬路推定部
１０４の構成及び機能は、従来の受信装置のビタビ等化
器と同様であるため、詳しい説明は省略する。
【００６７】次いで、図３を用いて、ビタビ等化器１０
８内のレプリカ生成部の構成について説明する。図３に
おいて、遅延部３０１〜３０４は、各サンプリングタイ
ミングにおける受信信号成分を取り込むために入力信号
を遅延させるものであり、スイッチ３０５〜３０８は、
伝搬路推定部１０４の出力に基づいて開閉が制御され
る。例えば、取り込むべき最大遅延が２Ｔ遅延であれ
ば、遅延部は２つだけ稼動させればよいため、遅延部３
０１及び遅延部３０２が用いられるようにスイッチ３０
５及び３０６は閉じられ、スイッチ３０７及びスイッチ
３０８は開放される。
【００６８】乗算器３０９〜３１３は、合成された信号
成分それぞれにタップ係数を乗じ、加算器３１４によっ
て加算され、レプリカ信号が生成される。
【００６９】ここで、タップ係数推定部１０７の出力
は、合成処理後のパワーが最大となる信号成分に対する
タップ係数を固定値（ここでは、１とする）とするた
め、例えば、図２（ｂ）の例では１Ｔ遅延波が最大値を
採るため、乗算器３１０に入力されるタップ係数を固定
値１とし、他の乗算器には、１Ｔ遅延波のタップ係数を
１とした場合に受信信号とレプリカ信号との差分の２乗
平均が最小となるように他のタップ係数を推定する。
【００７０】固定タップ位置は可変であるため、２Ｔ遅
延波が最大値を採るならば乗算器３１１に入力されるタ
ップ係数が１となり、３Ｔ遅延波が最大値を採るならば
乗算器３１２に入力されるタップ係数が１となり、先行
波（０Ｔ遅延波）が最大値を採るならば乗算器３０９
に、入力されるタップ係数が１となる。
【００７１】次いで、上記構成を有する受信装置の動作
について説明する。
【００７２】伝搬路において様々な歪みを受けてアンテ
ナ１０１によって受信された受信信号は、複数アレイ合
成部１０２によって受信処理され、タイミング制御部１
０３によってシンボル同期タイミングが検出される。
【００７３】受信処理された受信信号は、伝搬路推定部
１０４によって、伝搬路が推定され、遅延プロファイル
においてパワーが任意のしきい値を超える信号成分につ
いて等化器の遅延補償の範囲内に収めるには遅延波をど
の程度時間調整すればよいかを推定する。
【００７４】受信処理後の受信信号は、信号成分集束部
１０５によって伝搬路推定部１０４の出力である時間調
整量に基づいて時間調整される。時間調整された信号成
分は、最大値検出部１０６によって、パワーが最も大き
い信号成分のサンプリングタイミングが検出される。
【００７５】ビタビ等化器１０８によって算出された受
信信号とレプリカ信号との差分は、タップ係数推定部１
０７に伝達され、受信信号とレプリカ信号との差の２乗
平均が最小となり、且つ、最大値検出部１０６によって
検出されたパワーの最大値を有する信号成分に対するタ
ップ係数が固定値（ここでは１）となる新たなタップ係
数が推定され、ビタビ等化器１０８に伝達され、ビタビ
等化器１０８内のレプリカ生成部におけるタップ係数が
更新される。
【００７６】次いで、本発明者らが行った計算機シミュ
レーション結果について図４を用いて説明する。
【００７７】本発明者らは、下記表１に示す諸条件下
で、図６から図１１を用いて説明したレプリカ生成部に
おいて先行波のタップ係数を常に１とする構成による性
能（受信信号のＳＮＲ）と、図１から図４を用いて説明
したレプリカ生成部における固定タップ位置を可変とす
る本発明の実施の形態１に係る構成による性能（受信信
号のＳＮＲ）とを、計算機シミュレーションによって比
較した。
【表１】
【００７８】上記シミュレーション結果を図４に示す。
図示するように、本発明に係る提案構成は、上記条件下
において、従来構成と比べてＢＥＲ１．０Ｅ−５点でＥ
ｂ／Ｎ０が約２ｄＢ向上（受信信号のＳＮＲが約１７％
向上）するという顕著な効果が現れることを示す結果が
得られた。
【００７９】このように、本実施の形態によれば、従来
は先行波に固定されていたレプリカ信号生成時の固定タ
ップ位置を、合成処理後の各信号成分の受信レベルに応
じて可変とすることによって、等化処理時に最も受信レ
ベルが高いパスのＳＮＲが最大となるようにタップ係数
を推定・更新することができるため、先行波の受信レベ
ルが遅延波の受信レベルよりも落ち込んでいる場合でも
受信信号のＳＮＲを高くすることができる。
【００８０】（実施の形態２）本実施の形態に係る受信
装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し合成さ
れた信号成分のパワーの大小ではなく、合成された信号
成分数で固定タップ位置を決めるものである。
【００８１】本実施の形態においては、合成された信号
成分のパワーを求める演算を省き、合成された信号成分
数が最も多いサンプリングタイミングを固定タップ位置
とすることによって、演算量を削減し、ハード規模の簡
素化を図る。
【００８２】以下、図５を用いて、本実施の形態に係る
受信装置について説明する。図５は、本発明の実施の形
態２に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図で
ある。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号
を付し、詳しい説明は省略する。
【００８３】図５において、最大合成数検出部５０１
は、信号成分集束部１０５の出力から最も多く信号成分
が合成されたサンプリング位置を検出する。合成された
信号成分が同数の場合は、遅延時間がより短い方、すな
わち先行波に時間的に近い方、を選択するものとする。
【００８４】信号成分集束部１０５の出力が、例えば、
前述の図２（ｂ）に示すプロファイルとなる場合、合成
された信号成分数は、先行波（０Ｔ遅延波）が２つ、１
Ｔ遅延波が２つ、２Ｔ遅延波が０、３Ｔ遅延波が１つ、
であるため、先行波（０Ｔ遅延波）が最大合成数の遅延
波として検出され、タップ係数推定部１０７に伝達され
る。
【００８５】タップ係数推定部１０７は、最大合成数検
出部５０１から伝達された最も合成された信号成分数が
多い信号成分に対するタップ係数が固定値となる固定タ
ップ位置を決め、タップ係数を推定し、ビタビ等化器１
０８内のレプリカ生成部に出力する。
【００８６】このように、本実施の形態によれば、合成
された信号成分のパワーを検出せず、合成された信号成
分数の大小を以っていずれの遅延波に対するタップ係数
を固定値とするかを決めるため、実施の形態１に係る構
成に比べて演算量削減を優先し、処理速度を早めること
ができ、又、ハード規模を大幅に簡素化することができ
る。
【００８７】なお、上記実施の形態１及び実施の形態２
において、タップ係数の更新は、例えば、スロット単位
で行われるものとする。
【００８８】又、実施の形態１及び実施の形態２におい
ては、アダプティブ・アレイ・アンテナを複数系列用い
る構成について説明したが、本発明はこの条件に限定さ
れるものではなく、アダプティブ・アレイ・アンテナを
一系列のみ用いる場合でも、アダプティブ・アレイ・ア
ンテナを用いず通常のアンテナを用いる場合でも、適用
することができる。
【００８９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
等化器の補償範囲内に収まるように時間調整され合成さ
れた信号成分の受信レベルに応じて、レプリカ信号生成
時の固定タップ位置を可変とすることによって、先行波
の受信レベルが遅延波の受信レベルよりも落ち込んだ場
合でも、受信信号のＳＮＲが最大となるように適応制御
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る受信装置の概略構
成を示す要部ブロック図
【図２】合成前及び合成後の遅延プロファイルの一例を
示すグラフ
【図３】本発明の実施の形態１に係る受信装置のレプリ
カ生成部の概略構成を示す要部ブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る受信装置及び従来
の受信装置の性能についての計算機シミュレーションの
結果を示すグラフ
【図５】本発明の実施の形態２に係る受信装置の概略構
成を示す要部ブロック図
【図６】従来の受信装置の概略構成を示す要部ブロック
図
【図７】従来の複数アレイ合成部の概略構成を示す要部
ブロック図
【図８】従来の受信装置の伝搬路推定部の概略構成を示
す要部ブロック図
【図９】遅延プロファイルの一例を模式図
【図１０】従来の受信装置のビタビ等化器の概略構成を
示す要部ブロック図
【図１１】従来の受信装置のレプリカ生成部の概略構成
を示す要部ブロック図
【符号の説明】
１０４ 伝搬路推定部 １０６ 最大値検出部 １０７ タップ係数推定部 １０８ ビタビ等化器 ５０１ 最大合成数検出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 27/01 Ｈ０４Ｌ 27/00 Ｋ Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA06 DB03 EA04 FA00 FA09 FA14 FA16 FA31 HA05 5K004 AA05 AA08 FG02 FH03 JG01 JH02 5K046 AA05 BB05 EF11 EF15 EF17 EF18 5K052 AA01 BB02 BB15 CC06 DD03 EE17 FF29 GG19 GG20 GG34 5K059 CC03 DD33 DD35 DD39 EE02

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 タップ係数を固定値とするタップ位置を
    受信信号成分の受信レベル及び時間軸上における分散状
    況に応じて変更するレプリカ信号発生装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のレプリカ信号発生装置
    と、このレプリカ信号発生装置に固定タップ位置を指示
    する固定タップ位置制御手段と、受信信号と前記レプリ
    カ信号発生装置によって生成されたレプリカ信号との差
    分を尤度情報として受信信号に対してビタビアルゴリズ
    ムを用いた判定を行う判定手段と、を具備することを特
    徴とする受信装置。
  3. 【請求項３】 前記固定タップ位置制御手段は、受信信
    号の遅延プロファイルを作成し、受信レベルが所定値以
    上の信号成分のみを抽出する抽出部と、これら抽出され
    た信号成分を前記判定手段における補償可能最大遅延時
    間に応じてグループ分けし、グループ同士を合成する合
    成部と、合成された信号成分の中から最も受信レベルが
    高いサンプリングタイミングを検出し、この検出された
    サンプリングタイミングを固定タップ位置として前記レ
    プリカ信号発生装置に指示する指示部と、有することを
    特徴とする請求項２記載の受信装置。
  4. 【請求項４】 前記固定タップ位置制御手段は、受信信
    号の遅延プロファイルを作成し、受信レベルが所定値以
    上の信号成分のみを抽出する抽出部と、これら抽出され
    た信号成分を前記判定手段における補償可能最大遅延時
    間に応じてグループ分けし、グループ同士を合成する合
    成部と、合成された信号成分の中から最も多くの信号成
    分が合成されたサンプリングタイミングを検出し、この
    検出されたサンプリングタイミングを固定タップ位置と
    して前記レプリカ信号発生装置に指示する指示部と、有
    することを特徴とする請求項２記載の受信装置。
  5. 【請求項５】 任意の到来方向からの無線信号のみを受
    信する複数のアダプティブ・アレイ・アンテナと、各ア
    ダプティブ・アレイ・アンテナによって受信された信号
    を重み付けした上で加算するアレイ受信部と、を有する
    ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記
    載の受信装置。
  6. 【請求項６】 請求項２から請求項５のいずれかに記載
    の受信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の通信端末装置と無線通信
    を行うことを特徴とする基地局装置。
  8. 【請求項８】 請求項２から請求項５のいずれかに記載
    の受信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の基地局装置と無線通信を
    行うことを特徴とする通信端末装置。
  10. 【請求項１０】 タップ係数を固定値とするタップ位置
    を受信信号成分の受信レベル及び時間軸上における分散
    状況に応じて変更するレプリカ信号発生方法。
  11. 【請求項１１】 受信信号の遅延プロファイルを作成
    し、受信レベルが所定値以上の信号成分のみを抽出し、
    これら抽出された信号成分を受信信号判定時の補償可能
    最大遅延時間に応じてグループ分けし、グループ同士を
    合成し、合成された信号成分の中から最も受信レベルが
    高いサンプリングタイミングを検出し、この検出された
    サンプリングタイミングを固定タップ位置とすることを
    特徴とする請求項１０記載のレプリカ信号発生方法。
  12. 【請求項１２】 受信信号の遅延プロファイルを作成
    し、受信レベルが所定値以上の信号成分のみを抽出し、
    これら抽出された信号成分を受信信号判定時の補償可能
    最大遅延時間に応じてグループ分けし、グループ同士を
    合成し、合成された信号成分の中から最も多くの信号成
    分が合成されたサンプリングタイミングを検出し、この
    検出されたサンプリングタイミングを固定タップ位置と
    することを特徴とする請求項１０記載のレプリカ信号発
    生方法。
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