JP2001177460A - Wireless receiver and wireless reception method - Google Patents

Wireless receiver and wireless reception method

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JP2001177460A
JP2001177460A JP35911399A JP35911399A JP2001177460A JP 2001177460 A JP2001177460 A JP 2001177460A JP 35911399 A JP35911399 A JP 35911399A JP 35911399 A JP35911399 A JP 35911399A JP 2001177460 A JP2001177460 A JP 2001177460A
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JP
Japan
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array
signal
tap coefficient
directivity
null angle
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Application number
JP35911399A
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Japanese (ja)
Inventor
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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Publication date
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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain high speed transmission without being affected by an environment of a propagation path and deteriorating the reception performance. SOLUTION: A 2nd channel estimation section 109 applies FFF filtering to the output from an array synthesis section 102 to obtain an input sequence for an array element. A replica signal is obtained by using a tap coefficient of a TVF, and a channel is estimated and a tap coefficient is obtained by using an error signal between a synthesis signal of the input sequence and the replica signal. This tap coefficient is fed to a directivity conversion section 113, where the tap coefficient is converted into directivity information. An average section 114 averages the directivity information. The averaged directivity information is fed to a null angle detection section 115, which detects a null angle on the basis of the averaged directivity information. The null angle information is fed to a pseudo-interference section 116, which generates an interference wave arrived from the obtained null angle and a 3rd channel estimation section 117 estimates a tap coefficient for array synthesis to suppress it.

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、ディジタル無線通
信システムにおける無線受信装置及び無線受信方法に関
する。
The present invention relates to a radio receiving apparatus and a radio receiving method in a digital radio communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】次世代移動通信システムにおいて、デー
タ通信の需要増加に伴い、高速伝送化(数十Mbps)
が求められている。しかしながら、高速伝送化によっ
て、相対的に1シンボルの時間長が短くなるため、見か
け上の遅延波が長く見えてしまうという課題がある。
2. Description of the Related Art In a next-generation mobile communication system, high-speed transmission (several tens of Mbps) is required along with an increase in demand for data communication.
Is required. However, since the time length of one symbol is relatively shortened by the high-speed transmission, there is a problem that an apparent delayed wave looks long.

【0003】この対策として、適応等化器が有効な技術
として知られているが、考慮する遅延波を全て等化器で
リアルタイムに補償することは、演算量及び現状のデバ
イス能力の点で困難である。
As a countermeasure against this, an adaptive equalizer is known as an effective technique. However, it is difficult to compensate for all the delayed waves to be considered in real time by the equalizer in terms of the amount of calculation and the current device capability. It is.

【0004】例えば、通常の都市部での遅延時間は約5
μsと言われており、伝送レートを20Mbpsとする
と、1シンボル時間は50nsなので100シンボルの
遅延波が見えることになってしまう。このように100
シンボルの遅延波を全て等化器でリアルタイムに処理す
ることは非常に困難である。
For example, the delay time in a typical urban area is about 5
When the transmission rate is 20 Mbps, one symbol time is 50 ns, so that a delayed wave of 100 symbols is seen. Thus 100
It is very difficult to process all of the symbol delay waves in real time with an equalizer.

【0005】そこで、到来方向でこのような長い遅延波
を取り除く処理、アダプティブアレイ受信処理を等化器
に組み合わせることによって対処する報告がされている
(1999年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会B
−5−42)。この報告による構成では、Lブランチの
各アレイ素子に、同期ずれを吸収する目的も含むNタッ
プフィルタが備えられており、その後段にはMシンボル
遅延までを考慮したMLSE(最尤系列推定:Maximum
Likelihood Sequence Estimation)が縦続接続されてい
る。
[0005] Therefore, it has been reported that a process for removing such a long delay wave in the direction of arrival and an adaptive array reception process are combined with an equalizer (1999 IEICE Communications Society Conference B).
-5-42). In the configuration according to this report, each of the array elements in the L branch is provided with an N-tap filter for the purpose of absorbing a synchronization shift, and in the subsequent stage, an MLSE (Maximum Likelihood Sequence Estimation: Maximum
Likelihood Sequence Estimation) is cascaded.

【0006】よって、この構成では、(L×N+M)タ
ップに対して一括してチャネル推定を行っている。ここ
で、L=16、N=3、M=4とすると52タップとな
る。通常、チャネル推定で使用される適応アルゴリズム
のうち、最も収束が速いとされるRLS(Recursive Le
ast Square)アルゴリズムを使っても、チャネル推定が
終了するまでに、演算対象の2倍シンボル数の時間かか
ると言われている。すなわち、52タップのチャネル推
定に104シンボル時間かかることになる。これではオ
ーバーヘッドが大きすぎて現実的ではない。
Therefore, in this configuration, channel estimation is performed for (L × N + M) taps at once. Here, if L = 16, N = 3, and M = 4, there are 52 taps. Normally, among the adaptive algorithms used in channel estimation, the fastest convergence is RLS (Recursive Le
It is said that even if the ast square) algorithm is used, it takes twice the number of symbols to be calculated until the channel estimation is completed. In other words, it takes 104 symbol times for channel estimation of 52 taps. This is not practical because the overhead is too large.

【0007】そこで、従来では、アレイのタップ係数と
等化器のタップ係数を分離して推定する構成を有する無
線受信装置が提案されている。この無線受信装置におい
ては、図6に示すように、アンテナ素子601−1〜6
01−nを介して受信された信号は、アレイ合成部60
2でアダプティブアレイ受信処理され、合成される。ア
ダプティブアレイ受信処理された合成信号は、フィード
フォーワードフィルタ(FFF)603でフィルタリン
グされて同期ずれが吸収される。
In view of the above, conventionally, there has been proposed a radio receiving apparatus having a configuration for separately estimating the tap coefficients of the array and the tap coefficients of the equalizer. In this radio receiving apparatus, as shown in FIG.
01-n are transmitted to the array combining section 60
In step 2, the adaptive array reception processing is performed and the signals are combined. The synthesized signal that has undergone the adaptive array reception processing is filtered by a feedforward filter (FFF) 603 to absorb a synchronization shift.

【0008】フィルタリングされた合成信号は、最尤系
列推定部(MLSE)604に送られ、そこでチャネル
推定され、信号判定が行われる。この判定された信号
は、レプリカ生成部であるトランスバーサルフィルタ
(TVF)605に送られる。TVF605では、判定
された信号に対して畳み込み演算を行うことによりレプ
リカ信号が生成される。
[0008] The filtered combined signal is sent to a maximum likelihood sequence estimator (MLSE) 604, where the channel is estimated and a signal determination is performed. The determined signal is sent to a transversal filter (TVF) 605 which is a replica generation unit. In the TVF 605, a replica signal is generated by performing a convolution operation on the determined signal.

【0009】このレプリカ信号は加算器606に出力さ
れる。加算器606では、FFF603を通過した合成
信号からレプリカ信号が差し引かれ、この差分が誤差信
号として第1チャネル推定部607に送られる。第1チ
ャネル推定部607では、誤差信号を用いてチャネル推
定を行い、FFF603及びTVF605のタップ係数
を求める。このタップ係数はメモリ608に格納され
る。
This replica signal is output to adder 606. In the adder 606, the replica signal is subtracted from the synthesized signal that has passed through the FFF 603, and the difference is sent to the first channel estimation unit 607 as an error signal. The first channel estimator 607 performs channel estimation using the error signal, and obtains tap coefficients of the FFF 603 and the TVF 605. This tap coefficient is stored in the memory 608.

【0010】第2チャネル推定部609は、メモリ60
8に格納されたFFFのタップ係数を用いてアレイ合成
部602からの出力に対してFFFのフィルタリングを
行い、アレイ素子分の入力系列を得る。そしてメモリ6
08に格納されたTVFのタップ係数を用いてレプリカ
信号を求め、入力系列とレプリカ信号との間の誤差信号
を用いてチャネル推定を行い、アレイ合成部602のタ
ップ係数を求める。このタップ係数はアレイ合成部60
2に送られ、そのタップ係数を用いて受信信号に対して
アダプティブアレイ受信処理がなされる。
[0010] The second channel estimating section 609 includes a memory 60
Using the tap coefficients of the FFF stored in No. 8 to perform FFF filtering on the output from the array synthesis unit 602, an input sequence for the array elements is obtained. And memory 6
A replica signal is obtained by using the TVF tap coefficient stored in 08, and channel estimation is performed by using an error signal between the input sequence and the replica signal, thereby obtaining a tap coefficient of the array combining section 602. This tap coefficient is calculated by the array synthesis unit 60.
The adaptive array receiving process is performed on the received signal using the tap coefficient.

【0011】なお、この場合スイッチ610,611
は、タイミング管理部612によりタイミングが制御さ
れて切り替えられる。
In this case, the switches 610, 611
Are switched under the control of the timing by the timing management unit 612.

【0012】上記構成の無線受信装置では、到来方向に
ついては急激に変化することが無いことに着目し、アレ
イのタップ係数をある時間間隔で更新し、一方、数十μ
s程度の間でも移動速度等によって伝搬環境が変動する
ことを考慮して、等化器のタップ係数をリアルタイムに
更新するようにしている。このような構成にすることに
より、演算量を減らして、等化器によるリアルタイム動
作を可能にしている。
In the radio receiving apparatus having the above configuration, attention is paid to the fact that the direction of arrival does not suddenly change, and the tap coefficients of the array are updated at certain time intervals.
The tap coefficients of the equalizer are updated in real time in consideration of the fact that the propagation environment fluctuates due to the moving speed even during about s. With such a configuration, the amount of calculation is reduced and real-time operation by the equalizer is enabled.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、十分な受信性能が得られない。この原因
は、アレイのタップ係数をある時間間隔で更新している
こと自体にあると考えられる。すなわち、フェージング
変動によって、たまたまアレイのタップ係数更新時の干
渉波のレベルが非常に小さいと、ヌルを向ける対象でな
いと判断されてタップ係数が推定され、このタップ係数
がアレイのタップ係数として反映される。この場合、次
の更新タイミングまでに、その干渉波のレベルが大きく
なると、ヌルを向けていないので、避け難い大きな干渉
となってしまい、受信性能の劣化要因になる。
However, with such a configuration, sufficient reception performance cannot be obtained. This may be due to the fact that the tap coefficients of the array are updated at certain time intervals. That is, if the level of the interference wave at the time of updating the tap coefficients of the array happens to be extremely small due to fading fluctuation, it is determined that the target is not a target to which null is directed, and the tap coefficient is estimated, and this tap coefficient is reflected as the tap coefficient of the array. You. In this case, if the level of the interference wave is increased by the next update timing, null is not directed, so that it becomes inevitable large interference, which is a cause of deterioration of reception performance.

【0014】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、伝搬路環境に影響されずに前記アレイと等化器を
分離して制御する構成と比べて大幅な性能改善が図れ、
高速伝送化に対応できる無線受信装置及び無線受信方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a point, and can greatly improve the performance as compared with a configuration in which the array and the equalizer are separated and controlled without being affected by the propagation path environment.
It is an object of the present invention to provide a wireless receiving device and a wireless receiving method that can support high-speed transmission.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の無線受信装置
は、受信信号を用いて求められたチャネル推定結果を用
いて指向性を形成し、その指向性からヌル角を検出する
ヌル角検出手段と、前記ヌル角から到来する信号を疑似
的に生成する信号生成手段と、前記信号を取り込まない
ようにアレイ用タップ係数を求めるタップ係数算出手段
と、複数のアンテナ素子を有し、前記アレイ用タップ係
数を用いてアダプティブアレイ受信処理を受信信号に対
して行うアダプティブアレイ受信手段と、を具備する構
成を採る。
A radio receiving apparatus according to the present invention forms a directivity by using a channel estimation result obtained by using a received signal, and detects a null angle from the directivity. A signal generating means for generating a signal arriving from the null angle in a pseudo manner, a tap coefficient calculating means for obtaining an array tap coefficient so as not to capture the signal, and a plurality of antenna elements, An adaptive array receiving means for performing an adaptive array receiving process on a received signal using a tap coefficient is adopted.

【0016】この構成によれば、アダプティブアレイ受
信において、ヌル角から疑似的に干渉波を生成して、こ
の干渉波に基づいてタップ係数を求めているので、伝搬
路環境に影響されずに受信性能を劣化させずに高速伝送
化に対応することができる。
According to this configuration, in the adaptive array reception, a pseudo interference wave is generated from the null angle and the tap coefficient is obtained based on the interference wave, so that the reception is performed without being affected by the propagation path environment. It is possible to cope with high-speed transmission without deteriorating performance.

【0017】本発明の無線受信装置は、上記構成におい
て、前記指向性を所定の観測フレーム分平均化する平均
化手段を具備する構成を採る。
The radio receiving apparatus according to the present invention employs, in the above configuration, a configuration including an averaging means for averaging the directivity for a predetermined observation frame.

【0018】この構成によれば、指向性を所定の観測フ
レーム数分平均化するので、伝搬路環境の変動を吸収す
ることができる。これにより、伝搬路環境に影響されず
に、干渉波がある方向を特定することが可能となる。
According to this configuration, the directivity is averaged for a predetermined number of observation frames, so that fluctuations in the propagation path environment can be absorbed. This makes it possible to specify the direction in which the interference wave exists without being affected by the propagation path environment.

【0019】本発明の無線受信装置は、上記構成におい
て、アレイ用タップ係数の更新タイミングを制御するタ
イミング制御手段を具備する構成を採る。この構成によ
れば、精度良いアダプティブアレイ受信処理を行うこと
ができる。
The radio receiving apparatus according to the present invention employs a configuration having a timing control means for controlling the update timing of the array tap coefficient in the above configuration. According to this configuration, it is possible to perform an accurate adaptive array reception process.

【0020】本発明の無線受信装置は、上記構成におい
て、複数のアレイ素子の同期ずれを吸収する同期ずれ吸
収手段を具備する構成を採る。
The radio receiving apparatus according to the present invention employs a configuration in which the above configuration further includes a synchronization shift absorbing means for absorbing a synchronization shift between the plurality of array elements.

【0021】この構成によれば、MLSE型等化器で必
要とされる高精度のシンボル同期が不要となり、処理を
簡素化することができる。
According to this configuration, the high-precision symbol synchronization required in the MLSE type equalizer is not required, and the processing can be simplified.

【0022】本発明の無線基地局装置は、上記無線受信
装置を備えたことを特徴とする。また、本発明の通信端
末装置は、上記無線受信装置を備えたことを特徴とす
る。これらにより、高速伝送化に対応でき、今までの方
式では具現化が不可能な演算量であったものを具現化可
能にし、しかも受信特性に優れた無線受信を実現するこ
とが可能となる。
[0022] A wireless base station apparatus according to the present invention includes the wireless receiving apparatus. Further, a communication terminal device according to the present invention includes the above-mentioned wireless receiving device. As a result, it is possible to cope with high-speed transmission, to realize a calculation amount that cannot be realized by the conventional methods, and to realize wireless reception with excellent reception characteristics.

【0023】本発明の無線受信方法は、受信信号を用い
て求められたチャネル推定結果を用いて指向性を形成
し、その指向性からヌル角を検出するヌル角検出工程
と、前記ヌル角から到来する信号を疑似的に生成する信
号生成工程と、前記信号を取り込まないようにアレイ用
タップ係数を求めるタップ係数算出工程と、前記アレイ
用タップ係数を用いてアダプティブアレイ受信処理を受
信信号に対して行うアダプティブアレイ受信工程と、を
具備する。
The radio receiving method according to the present invention forms a directivity using a channel estimation result obtained using a received signal, and detects a null angle from the directivity. A signal generation step of generating an incoming signal in a pseudo manner, a tap coefficient calculation step of obtaining an array tap coefficient so as not to take in the signal, and an adaptive array reception process using the array tap coefficient for a received signal. And performing an adaptive array receiving step.

【0024】この方法によれば、アダプティブアレイ受
信において、ヌル角から疑似的に干渉波を生成して、こ
の干渉波に基づいてタップ係数を求めているので、伝搬
路環境に影響されずに受信性能を劣化させずに高速伝送
化に対応することができる。
According to this method, in the adaptive array reception, a pseudo interference wave is generated from the null angle and the tap coefficient is obtained based on the interference wave, so that the reception is performed without being affected by the propagation path environment. It is possible to cope with high-speed transmission without deteriorating performance.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明者らは、ある更新タイミン
グ毎にアレイのタップ係数の推定を行うと、フェージン
グ変動によって、たまたまアレイのタップ係数更新時の
干渉波のレベルが非常に小さく、ヌルを向ける対象でな
いと判断されてタップ係数が推定されてしまうことに着
目した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The inventors of the present invention estimate the tap coefficients of an array at certain update timings. When the tap coefficients of the array are updated, the level of the interference wave happens to be extremely small due to fading fluctuation. It is noted that the tap coefficient is estimated because it is determined that the tap coefficient is not a target to be turned.

【0026】これについて、図3から図5を用いて説明
する。存在するパスが図3に示す状態であると想定す
る。図3(a)に示すように、希望波301と干渉波3
02のレベルがほぼ等しい場合には、図3(b)に示す
ように、干渉波302の到来方向にヌルを向けるような
指向性パターン304を形成するタップ係数を推定す
る。なお、図3(b)において、参照符号303は受信
点(無線受信装置)を示す。
This will be described with reference to FIGS. It is assumed that an existing path is in a state shown in FIG. As shown in FIG. 3A, the desired wave 301 and the interference wave 3
In the case where the levels of 02 are almost equal, as shown in FIG. 3B, a tap coefficient for forming a directivity pattern 304 that turns null in the arrival direction of the interference wave 302 is estimated. In FIG. 3B, reference numeral 303 denotes a receiving point (wireless receiving device).

【0027】アレイのタップ係数のある更新タイミング
において、図4(a)に示すように、フェージングの影
響により干渉波302のレベルが小さくなった場合に
は、図4(b)に示すように、指向性パターン305
は、干渉波の到来方向にヌルがほとんど向かないものと
なる。
At the update timing with the tap coefficients of the array, as shown in FIG. 4A, when the level of the interference wave 302 becomes smaller due to the effect of fading, as shown in FIG. Directivity pattern 305
Is such that null is hardly directed to the arrival direction of the interference wave.

【0028】この指向性パターンを次の更新タイミング
まで使うと、図5(a)に示すように、この間にヌルを
向けなかった(レベルの低かった)干渉波のレベルが無
視できないほど大きくなった場合に、図5(b)に示す
ように、干渉波302を取り込んでしまう。このため、
受信性能の劣化が甚だしくなる。
When this directivity pattern is used until the next update timing, as shown in FIG. 5A, the level of the interference wave to which no null is directed (the level is low) during this period becomes so large that it cannot be ignored. In this case, as shown in FIG. 5B, the interference wave 302 is captured. For this reason,
The deterioration of the reception performance becomes severe.

【0029】そこで、本発明者らは、高速伝送化に対応
するアダプティブアレイ受信処理において、フェージン
グ変動に左右されない状態(すなわち静特性)下でタッ
プ係数推定した情報をアレイのタップ係数の推定に使用
することにより、受信特性劣化を防止することができる
ことを見出し本発明をするに至った。すなわち、本発明
の骨子は、高速伝送化に対応するアダプティブアレイ受
信処理において、図3(b)の状態(静特性下と同等)
で推定したタップ係数に決めてしまうことにより、フェ
ージング変動に左右されず、受信特性劣化を防止するこ
とである。
Therefore, the present inventors use the information obtained by estimating the tap coefficients in a state that is not influenced by fading fluctuations (ie, the static characteristics) in the adaptive array reception processing corresponding to the high-speed transmission for estimating the tap coefficients of the array. Thus, the present inventors have found that deterioration of reception characteristics can be prevented, and have accomplished the present invention. That is, the gist of the present invention is that, in the adaptive array reception processing corresponding to the high-speed transmission, the state of FIG.
By determining the tap coefficient estimated in step (1), it is possible to prevent reception characteristic deterioration without being influenced by fading fluctuation.

【0030】ここで、どのようにして静特性下と同等で
タップ係数の推定を行うかが問題となる。本発明では、
まず、推定されたアレイのタップ係数を指向性に変換
し、比較的長い平均時間で干渉波の到来方向(ヌルの向
く方向)を推定する。これにより、フェージング変動を
吸収する。そして、このヌルの向く方向から来る干渉波
を疑似的に作り、この到来方向の情報から干渉波にヌル
を向けるような指向性を形成するためのタップ係数を求
める。このようにして、無線受信装置内で疑似的に干渉
波を作ってその疑似的な干渉波に対してヌルを向けるの
で、伝搬路の影響を全く受けない信号を使ってタップ係
数を推定することができる。
Here, there is a problem how to estimate the tap coefficient in the same manner as under the static characteristic. In the present invention,
First, the estimated tap coefficients of the array are converted to directivity, and the arrival direction (direction of null) of the interference wave is estimated with a relatively long average time. Thereby, fading fluctuation is absorbed. Then, an interference wave coming from the direction of the null is artificially created, and a tap coefficient for forming directivity such that a null is directed to the interference wave is obtained from the information on the arrival direction. In this way, since a pseudo interference wave is created in the wireless receiving device and null is directed to the pseudo interference wave, the tap coefficient is estimated using a signal that is not affected by the propagation path at all. Can be.

【0031】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の一実
施の形態に係る無線受信装置の構成を示すブロック図で
ある。アンテナ素子101−1〜101−nを介して受
信された信号は、アレイ合成部102でアダプティブア
レイ受信処理され、合成される。アダプティブアレイ受
信処理された合成信号は、フィードフォーワードフィル
タ(FFF)103でフィルタリングされて同期ずれが
吸収される。これにより、MLSE型等化器で必要とさ
れる高精度のシンボル同期が不要となり、処理を簡素化
することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless reception device according to one embodiment of the present invention. The signals received via the antenna elements 101-1 to 101-n are subjected to adaptive array reception processing in the array combining unit 102 and combined. The synthesized signal subjected to the adaptive array reception processing is filtered by a feedforward filter (FFF) 103 to absorb a synchronization shift. This eliminates the need for high-precision symbol synchronization required in the MLSE-type equalizer, and can simplify the processing.

【0032】フィルタリングされた合成信号は、最尤系
列推定部(MLSE)104に送られ、そこでチャネル
推定され、信号判定が行われる。この判定された信号
は、レプリカ生成部であるトランスバーサルフィルタ
(TVF)105に送られる。TVF105では、判定
された信号に対して畳み込み演算を行うことによりレプ
リカ信号が生成される。
The filtered synthesized signal is sent to a maximum likelihood sequence estimator (MLSE) 104, where the channel is estimated and a signal determination is performed. The determined signal is sent to a transversal filter (TVF) 105 which is a replica generation unit. In the TVF 105, a convolution operation is performed on the determined signal to generate a replica signal.

【0033】このレプリカ信号は加算器106に出力さ
れる。加算器106では、FFF103を通過した合成
信号からレプリカ信号が差し引かれ、この差分が誤差信
号として第1チャネル推定部107に送られる。第1チ
ャネル推定部107では、誤差信号を用いてチャネル推
定を行い、FFF103及びTVF105のタップ係数
を求める。このタップ係数はメモリ108に格納され
る。
This replica signal is output to adder 106. In the adder 106, the replica signal is subtracted from the synthesized signal that has passed through the FFF 103, and the difference is sent to the first channel estimation unit 107 as an error signal. The first channel estimator 107 performs channel estimation using the error signal, and obtains tap coefficients of the FFF 103 and the TVF 105. This tap coefficient is stored in the memory 108.

【0034】第2チャネル推定部109は、メモリ10
8に格納されたFFFのタップ係数を用いて各アンテナ
入力101-1〜101-nに対してFFFのフィルタリ
ングを行い、アレイ素子分の入力系列を得る。そしてメ
モリ108に格納されたTVFのタップ係数を用いてレ
プリカ信号を求め、入力系列の合成信号とレプリカ信号
との間の誤差信号を用いてチャネル推定を行い、アレイ
のタップ係数を求める。
The second channel estimating unit 109 is provided in the memory 10
Using the tap coefficients of the FFF stored in No. 8, FFF filtering is performed on each of the antenna inputs 101-1 to 101-n to obtain an input sequence for array elements. Then, a replica signal is obtained by using the tap coefficients of the TVF stored in the memory 108, channel estimation is performed by using an error signal between the composite signal of the input sequence and the replica signal, and an array tap coefficient is obtained.

【0035】このタップ係数は、指向性変換部113に
送られ指向性情報(希望波及び干渉波の入力レベルとそ
の到来角の情報)に変換される。更に観測フレームがA
以下(A:指向性を平均化するフレーム数)である場合
は、このタップ係数はアレイ合成部102にも送られ
る。この指向性情報は、平均化部114で平均化され
る。ここで、観測フレームがA以上であれば、平均化さ
れた指向性情報は、ヌル角検出部115に送られる。ヌ
ル角検出部115では、平均化された指向性情報(疑似
的な干渉波の情報)に基づいてヌル角を検出する。この
ヌル角の情報は、疑似干渉波生成部116に送られる。
疑似干渉波生成部116では、ヌル角の情報にしたがっ
てそのヌル角から到来する干渉波を疑似的に生成する。
第3チャネル推定部117では、これを抑圧するように
アレイ合成用のタップ係数が推定される。このタップ係
数はアレイ合成部102に送られ、そのタップ係数を用
いて受信信号に対してアダプティブアレイ受信処理がな
される。
The tap coefficients are sent to the directivity conversion unit 113 and are converted into directivity information (information on the input levels of the desired wave and the interference wave and their arrival angles). If the observation frame is A
In the case of (A: the number of frames for averaging the directivity), this tap coefficient is also sent to the array synthesis unit 102. This directivity information is averaged by the averaging unit 114. Here, if the observation frame is A or more, the averaged directivity information is sent to the null angle detection unit 115. The null angle detection unit 115 detects a null angle based on the averaged directivity information (information of a pseudo interference wave). The null angle information is sent to the pseudo interference wave generation unit 116.
The pseudo interference wave generator 116 generates an interference wave arriving from the null angle in accordance with the null angle information.
The third channel estimation section 117 estimates tap coefficients for array synthesis so as to suppress this. The tap coefficients are sent to the array synthesizing section 102, and the received signals are subjected to adaptive array reception processing using the tap coefficients.

【0036】なお、この場合スイッチ110,111
は、タイミング管理部112によりタイミングが制御さ
れて切り替えられる。
In this case, the switches 110 and 111
Are switched under the control of the timing by the timing management unit 112.

【0037】上記構成を有する無線受信装置における静
特性下でのタップ係数の推定動作について説明する。
The operation of estimating tap coefficients under static characteristics in the radio receiving apparatus having the above configuration will be described.

【0038】タイミング管理部112では、アレイの指
向性を平均化する所定の観測フレーム数やアレイのタッ
プ係数更新タイミングを管理しており、まず、観測フレ
ーム数が所定数未満であると、更新タイミングになった
ときに、第1,第2チャネル推定によりタップ係数を求
め、このタップ係数を用いて受信信号に対してアダプテ
ィブアレイ受信処理がなされる。
The timing management unit 112 manages a predetermined number of observation frames for averaging the directivity of the array and an update timing of the tap coefficient of the array. First, if the number of observation frames is less than the predetermined number, the update timing is updated. , Tap coefficients are obtained by the first and second channel estimations, and an adaptive array receiving process is performed on the received signal using the tap coefficients.

【0039】観測フレーム数が所定数以上であると、更
新タイミングになったときに、スイッチ110に対して
制御信号を出力する。スイッチ110は、タイミング管
理部112からの制御信号にしたがってスイッチを切り
替えて、アレイ合成部102からの合成信号が第2チャ
ネル推定部109に送られるようにする。
When the number of observation frames is equal to or more than a predetermined number, a control signal is output to the switch 110 when the update timing comes. The switch 110 switches the switch according to the control signal from the timing management unit 112 so that the combined signal from the array combining unit 102 is sent to the second channel estimation unit 109.

【0040】第2チャネル推定部109では、メモリ1
08に格納された、第1チャネル推定で求められたFF
Fのタップ係数を用いて各アンテナ入力101-1〜1
01-nに対してFFFのフィルタリングを行い、アレ
イ素子分の入力系列を得る。そしてメモリ108に格納
されたTVFのタップ係数を用いてレプリカ信号を求
め、アレイ入力系列の合成信号とレプリカ信号との間の
誤差信号を用いてチャネル推定を行い、タップ係数を求
める。
In the second channel estimating section 109, the memory 1
08 and the FF obtained by the first channel estimation.
Each of the antenna inputs 101-1 to 101-1 using the tap coefficient of F
FFF filtering is performed on 01-n to obtain an input sequence for array elements. Then, a replica signal is obtained by using the tap coefficients of the TVF stored in the memory 108, channel estimation is performed by using an error signal between the composite signal of the array input sequence and the replica signal, and the tap coefficients are obtained.

【0041】第2チャネル推定部109で求められたタ
ップ係数は、指向性変換部113に入力される。指向性
変換部113では、第2チャネル推定部109からのタ
ップ係数を指向性情報、すなわち希望波及び干渉波の入
力レベルとその到来角の情報に変換する。具体的には、
タップ係数に対して−180°〜180°の間のある角
度間隔で発生させた位相信号と相関を取ることにより、
指向性情報を得ることができる。
The tap coefficients obtained by second channel estimation section 109 are input to directivity conversion section 113. The directivity conversion unit 113 converts the tap coefficient from the second channel estimation unit 109 into directivity information, that is, information on the input levels of the desired wave and the interference wave and their arrival angles. In particular,
By correlating with a phase signal generated at an angle interval between -180 ° and 180 ° with respect to the tap coefficient,
Directivity information can be obtained.

【0042】この指向性情報は、平均化部114で格納
された後に、ヌル検出部115に送られる。ヌル検出部
115では、所定のレベル以上の干渉波の到来角の情報
からヌル角を検出する。このヌル角の検出情報は疑似干
渉波生成部116に送られる。疑似干渉波生成部では、
得られたヌル角の情報から疑似的に干渉波を生成し、第
3チャネル推定部117では、疑似的に生成された干渉
波を抑圧するように、タップ係数が推定される。このタ
ップ係数は、アレイ合成部102に送られ、アレイ合成
部102は、このタップ係数を用いて受信信号に対して
アダプティブアレイ受信処理が行われる。
After the directivity information is stored in the averaging unit 114, it is sent to the null detection unit 115. The null detection unit 115 detects a null angle from information on the arrival angle of an interference wave having a predetermined level or more. The null angle detection information is sent to the pseudo interference wave generation unit 116. In the pseudo interference wave generator,
A pseudo interference wave is generated from the obtained null angle information, and the third channel estimation unit 117 estimates tap coefficients so as to suppress the pseudo interference wave. This tap coefficient is sent to array combining section 102, and array combining section 102 performs an adaptive array receiving process on the received signal using the tap coefficient.

【0043】このように、まず、アレイのタップ係数を
指向性に変換して所定の観測フレーム数分平均化するこ
とによって伝搬路環境の変動を吸収することができる。
これにより、伝搬路環境に影響されずに、干渉波がある
方向を特定することが可能となる。また、平均化した指
向性の情報から、ヌルが向く角度を検出し、そのヌル角
から到来する信号を疑似的に生成し、この疑似的な干渉
波を取り込まないようにタップ係数を求めるので、伝搬
路上の歪みが全く加わらない状態でタップ係数を推定す
ることができる。その結果、伝搬環境の変動の影響を殆
ど受けない状態で無線受信を行うことが可能となる。ま
た、アダプティブアレイ受信処理と等化器を組み合わせ
ているので、演算量を少なくした状態で高速伝送化に対
応することができる。
As described above, first, the variation of the propagation path environment can be absorbed by converting the tap coefficients of the array into directivity and averaging them for a predetermined number of observation frames.
This makes it possible to specify the direction in which the interference wave exists without being affected by the propagation path environment. Also, from the averaged directivity information, the angle at which the null points is detected, a signal arriving from the null angle is pseudo-generated, and the tap coefficient is calculated so as not to capture this pseudo interference wave. The tap coefficient can be estimated in a state where no distortion on the propagation path is added. As a result, it is possible to perform wireless reception in a state that is hardly affected by fluctuations in the propagation environment. Further, since the adaptive array reception processing and the equalizer are combined, it is possible to cope with high-speed transmission with a small amount of calculation.

【0044】次に、本発明の無線受信方法について、図
2のフロー図を用いて説明する。ステップ(以下、ST
と省略する)201において、初期状態でアレイ合成部
102用、FFF103用、及びTVF105用の各タ
ップ係数などを初期化する。次いで、受信信号に対して
アレイ合成を行う(ST202)。ただし、初期化直後
でアレイのタップ係数が反映されるまでは、アレイ素子
101−1〜101−nを単に通過して通った信号を足
しあわせるだけの処理を行う(初期設定でそうなるタッ
プ係数を設定する)。
Next, the radio reception method of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. Step (hereinafter, ST
In the initial state, tap coefficients for the array synthesizing unit 102, the FFF 103, and the TVF 105 are initialized in an initial state. Next, array synthesis is performed on the received signal (ST202). However, immediately after the initialization, until the tap coefficients of the array are reflected, a process of simply adding the signals that have passed through the array elements 101-1 to 101-n is performed (the tap coefficients that are set in the initial setting). Is set).

【0045】次いで、アレイ合成の出力の信号(合成信
号)を使って、FFF103及びTVF105のタップ
係数の推定を行って、各FFF103及びTVF105
にタップ係数を反映する(ST203)。
Next, the tap coefficients of the FFF 103 and the TVF 105 are estimated by using the output signal of the array synthesis (synthesized signal), and the FFF 103 and the TVF 105 are estimated.
(ST203).

【0046】次いで、タイミング管理部112の制御に
おいて、アレイのタップ係数更新タイミングでない場合
には、ST202に戻る。更新タイミングである場合に
は(ST204)、ST203で求めたFFF及びTV
Fのタップ係数を用いてアレイのタップ係数を推定し
(ST205)、この結果をST202のアレイタップ
係数に反映する。さらに、このタップ係数を指向性に変
換、平均化を行う(ST206)。次に、観測フレーム
数がA(ある整数で指向性の平均を取るフレーム数)未
満である場合、ST202に戻る。A以上である場合に
は、平均化された指向性からヌル角を検出し(ST20
8)、この検出されたヌル角から到来する干渉波を疑似
的に生成し(ST209)、これを抑圧するようなタッ
プ係数を推定する(ST210)。この結果をST20
2のアレイタップ係数に反映する。前記処理を、繰り返
す。
Next, in the control of the timing management section 112, if it is not the update timing of the tap coefficient of the array, the process returns to ST202. If it is the update timing (ST204), the FFF and TV determined in ST203
The tap coefficients of the array are estimated using the tap coefficients of F (ST205), and the result is reflected on the array tap coefficients of ST202. Further, the tap coefficients are converted to directivity and averaged (ST206). Next, when the number of observation frames is smaller than A (the number of frames that take an average of directivity with a certain integer), the process returns to ST202. If the angle is equal to or larger than A, a null angle is detected from the averaged directivity (ST20).
8) Then, an interference wave arriving from the detected null angle is artificially generated (ST209), and a tap coefficient for suppressing the interference wave is estimated (ST210). ST20
2 is reflected in the array tap coefficient. The above process is repeated.

【0047】本発明の無線受信装置及び無線受信方法
は、ディジタル無線通信システムにおける無線基地局装
置や移動局のような通信端末装置に適用することが可能
である。これにより、高速伝送化に対応でき、少ない演
算量で、しかも受信特性に優れた無線受信を実現するこ
とが可能となる。
The radio receiving apparatus and the radio receiving method of the present invention can be applied to a communication terminal apparatus such as a radio base station apparatus and a mobile station in a digital radio communication system. As a result, it is possible to cope with high-speed transmission, and to realize wireless reception with a small amount of calculation and excellent reception characteristics.

【0048】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented with various modifications.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように本発明の無線受信装
置及び無線受信方法は、アダプティブアレイと等化器を
組み合わせた構成であって、アダプティブアレイ受信に
おいて、静特性下と同等な状況で推定したタップ係数に
決めてしまうので伝搬路環境に影響されずに受信性能を
劣化させずに高速伝送化に対応することができる。
As described above, the radio receiving apparatus and the radio receiving method of the present invention have a configuration in which the adaptive array and the equalizer are combined, and perform the estimation in the adaptive array reception in the same situation as under the static characteristic. Since the tap coefficients are determined, it is possible to cope with high-speed transmission without deteriorating the reception performance without being affected by the propagation path environment.

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

【図1】本発明の一実施の形態に係る無線受信装置の構
成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless reception device according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態に係る無線受信装置の動
作を説明するためのフロー図
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the wireless reception device according to one embodiment of the present invention;

【図3】希望波及び干渉波と指向性との関係を示す図FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a desired wave and an interference wave and directivity.

【図4】希望波及び干渉波と指向性との関係を示す図FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a desired wave and an interference wave and directivity.

【図5】希望波及び干渉波と指向性との関係を示す図FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a desired wave and an interference wave and directivity.

【図6】従来の無線受信装置の構成を示すブロック図FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional radio receiving apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101−1〜101−n アンテナ素子 102 アレイ合成部 103 フィードフォワードフィルタ 104 最尤系列推定部 105 トランスバーサルフィルタ 106 加算器 107 第1チャネル推定部 108 メモリ 109 第2チャネル推定部 110,111 スイッチ 112 タイミング管理部 113 指向性変換部 114 平均化部 115 ヌル角検出部 116 疑似干渉波生成部 117 第3チャネル推定部 301 希望波 302 干渉波 101-1 to 101-n Antenna element 102 Array synthesis unit 103 Feedforward filter 104 Maximum likelihood sequence estimation unit 105 Transversal filter 106 Adder 107 First channel estimation unit 108 Memory 109 Second channel estimation unit 110, 111 Switch 112 Timing Management unit 113 Directivity conversion unit 114 Averaging unit 115 Null angle detection unit 116 Pseudo interference wave generation unit 117 Third channel estimation unit 301 Desired wave 302 Interference wave

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J021 AA05 AA06 CA06 DB02 DB03 EA04 FA06 FA16 FA20 FA25 FA26 FA29 FA30 FA32 GA02 HA05 HA10 5K052 AA01 BB02 DD03 DD04 FF02 FF05 FF29 FF32 5K059 CC03 CC04 DD33 DD37 DD39 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J021 AA05 AA06 CA06 DB02 DB03 EA04 FA06 FA16 FA20 FA25 FA26 FA29 FA30 FA32 GA02 HA05 HA10 5K052 AA01 BB02 DD03 DD04 FF02 FF05 FF29 FF32 5K059 CC03 CC04 DD33 DD37 DD39

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受信信号を用いて求められたチャネル推
定結果を用いて指向性を形成し、その指向性からヌル角
を検出するヌル角検出手段と、前記ヌル角から到来する
信号を疑似的に生成する信号生成手段と、前記信号を取
り込まないようにアレイ用タップ係数を求めるタップ係
数算出手段と、複数のアンテナ素子を有し、前記アレイ
用タップ係数を用いてアダプティブアレイ受信処理を受
信信号に対して行うアダプティブアレイ受信手段と、を
具備することを特徴とする無線受信装置。
1. A null angle detecting means for forming a directivity by using a channel estimation result obtained by using a received signal and detecting a null angle from the directivity, and simulating a signal coming from the null angle. Signal generating means for generating an array tap coefficient so as not to take in the signal, and a plurality of antenna elements, the adaptive signal receiving process using the array tap coefficient for receiving a signal. Wireless receiving apparatus comprising:
【請求項2】 前記指向性を所定の観測フレーム分平均
化する平均化手段を具備することを特徴とする請求項1
記載の無線受信装置。
2. An averaging means for averaging the directivity for a predetermined number of observation frames.
The wireless receiving device according to claim 1.
【請求項3】 アレイ用タップ係数の更新タイミングを
制御するタイミング制御手段を具備することを特徴とす
る請求項1又は請求項2記載の無線受信装置。
3. The radio receiving apparatus according to claim 1, further comprising timing control means for controlling an update timing of an array tap coefficient.
【請求項4】 複数のアレイ素子の同期ずれを吸収する
同期ずれ吸収手段を具備することを特徴とする請求項1
から請求項3のいずれかに記載の無線受信装置。
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a synchronization shift absorbing means for absorbing a synchronization shift between the plurality of array elements.
The wireless receiver according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 請求項1から請求項4のいずれか記載の
無線受信装置を備えたことを特徴とする無線基地局装
置。
5. A wireless base station device comprising the wireless receiving device according to claim 1.
【請求項6】 請求項1から請求項4のいずれか記載の
無線受信装置を備えたことを特徴とする通信端末装置。
6. A communication terminal device comprising the wireless receiving device according to any one of claims 1 to 4.
【請求項7】 受信信号を用いて求められたチャネル推
定結果を用いて指向性を形成し、その指向性からヌル角
を検出するヌル角検出工程と、前記ヌル角から到来する
信号を疑似的に生成する信号生成工程と、前記信号を取
り込まないようにアレイ用タップ係数を求めるタップ係
数算出工程と、前記アレイ用タップ係数を用いてアダプ
ティブアレイ受信処理を受信信号に対して行うアダプテ
ィブアレイ受信工程と、を具備することを特徴とする無
線受信方法。
7. A null angle detecting step of forming a directivity using a channel estimation result obtained using a received signal and detecting a null angle from the directivity, and generating a signal arriving from the null angle in a pseudo manner. Generating an array tap coefficient so as not to capture the signal, and an adaptive array receiving step of performing an adaptive array receiving process on a received signal using the array tap coefficient. And a wireless receiving method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009069755A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Kyocera Corporation Receiving device, radio base station, and receiving method
WO2009116545A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 京セラ株式会社 Reception device, radio base station, and reception method
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