JP2001223610A

JP2001223610A - Ｃｄｍａ受信機

Info

Publication number: JP2001223610A
Application number: JP2000033673A
Authority: JP
Inventors: Akira Oshima; 章大島; Shiro Sugawara; 史朗菅原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2001-08-17

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、安定な動作を確保するＣＤＭＡ受
信機を提供する。【構成】基地局と移動機の間で、ＣＤＭＡ送信信号を
受信するＣＤＭＡ受信機であって、受信信号を周波数変
換し、同相成分と直交成分を有するＣＤＭＡ信号を出力
する周波数変換部と、ＣＤＭＡ信号に基づく信号を復調
して復調同相成分と復調直交成分とを出力する情報復調
部と、復調同相成分と復調直交成分によりパイロットシ
ンボル間位相差を測定するパイロットシンボル群内位相
差測定部と、パイロットシンボル群間位相差を測定する
スロット間位相差測定部と、パイロットシンボル間位相
差とパイロットシンボル群間位相差とを同時に利用して
周波数変換部での周波数変換を制御する周波数制御信号
を生成する周波数制御部とを備え、周波数制御信号の生
成には、パイロットシンボル間位相差を符号情報に用
い、且つ、パイロットシンボル群間位相差は絶対値をと
った重み情報に用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトル拡散通
信受信機及び符号分割多元接続（以下、「ＣＤＭＡ」と
略記する）受信機、特にＡＦＣ（自動周波数制御：Auto
matic FrequencyControl）方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スペクトル拡散通信及びスペクト
ル拡散通信技術を利用したＣＤＭＡ（Code Division Mu
ltiple Access ）システムは、マルチパスフエージング
に強い、データの高速化が可能、通信品質が良好、周波
数利用効率が高い等の特徴を保有しているため、次世代
の移動通信及びマルチメディア移動通信に有望な通信方
式である。

【０００３】スペクトル拡散通信及びＣＤＭＡシステム
における送信信号は、送信側において伝送すべき信号の
帯域幅よりも、はるかに広い帯域に拡散して送信され
る。一方、受信側ではスペクトル拡散された信号を元の
信号帯域幅に復元することにより、上記特徴が発揮され
る。

【０００４】図５は、ＣＤＭＡシステムの受信部のブロ
ック図を示している。アンテナ１で受信されたＣＤＭＡ
信号はＲＦ増幅部２により増幅された後、周波数変換部
３により無線周波数から中間周波数またはベースバンド
周波数に変換され、逆拡散／同期部４、同期検波および
Ｒａｋｅ合成機能から成る情報復調部５を介して復調デ
ータ８が得られる。ＣＤＭＡ受信機では従来の狭帯域通
信に対して、逆拡散／同期部４が付加さた構成となって
いる。移動体通信はマルチパス環境下で動作するため、
その状況を把握するためのパスサーチ部６があり、逆拡
散／同期及びＲａｋｅ合成すべき受信信号のパスを検索
し決定する。逆拡散信号またはＲａｋｅ合成後の信号９
を利用したＡＦＣ部７が構成され、周波数変換部３にフ
ィードバックされる。

【０００５】図６に、従来のＡＦＣ部７のブロック図を
示すが、これは図７に示したＷ−ＣＤＭＡ（Wideband-C
DMA ）の信号構成を基にして実現されている。ＡＦＣ部
７は逆拡散された信号またはＲａｋｅ合成後の信号９か
ら図７に示したパイロットシンボル２０〜２３、３０〜
３３及び４０〜４３を抽出するパイロット抽出部１１、
そのパイロットシンボル間の位相差を算出する位相差検
出部１２、算出した位相差を平均化する平均化処理部１
４及びＡＦＣ制御信号１０を生成するためのデジタル−
アナログ変換器（ＤＡ変換器）１３から構成されてい
る。図７においてＷ−ＣＤＭＡ復調信号１９は、シンボ
ル長Ｔ₁のパイロットシンボル２０〜２３、３０〜３３
及び４０〜４３がスロット長Ｔ₂毎に配置されており、
シンボル間位相差またはスロット間位相差△φを検出
し、その位相差から周波数誤差△ｆを算出する。 △ｆ＝△φ／Ｔ₁ ・・・（１）又は、 △ｆ＝△φ／Ｔ₂ ・・・（２）

【０００６】位相差が大きな初期状態では（１）式で表
現されるシンボル間位相差△φを利用したＡＦＣを、そ
の後、周波数偏差が小さくなった同期追従時にはスロッ
ト間位相差△φを利用したＡＦＣ動作を行う。このＡＦ
Ｃ手法についての詳細は次の文献に示されている。文献１：渡辺等“Ｗ−ＣＤＭＡ移動機用ＡＦＣ回路”１
９９８年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会B-5-14
6 。文献２：坂石等“Ｗ−ＣＤＭＡ移動機ＡＦＣ方式の検
討”１９９９年電子情報通信学会総合大会B-5-115 。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図６及び７に示したよ
うにパイロットシンボル間の位相差を利用したＡＦＣ方
式では、（１）式または（２）式で示した制御を行う
が、位相差△φを算出する演算処理が必要となる。すな
わち図５の情報復調部５で復調されたパイロットシンボ
ルの同相成分（Ｉ）と直交成分（Ｑ）を用いて位相差△
φを下記（３）式〜（５）式に示すような演算処理によ
り算出する。 φ１＝arc tan(Ｑ₁／Ｉ₁) ・・・（３） φ２＝arc tan(Ｑ₂／Ｉ₂) ・・・（４） △φ＝φ２−φ１・・・（５）ここで（Ｉ₁、Ｑ₁）及び（Ｉ₂，Ｑ₂）は位相差を算出す
るために利用した連続した復調パイロットシンボルまた
は連続したスロット間の復調パイロットシンボルであ
る。

【０００８】上記（３）式および（４）式は三角関数
（arctan）の演算が必要であり、ハードで実現すること
は困難であるため、ＤＳＰ等によるソフトウェア演算処
理が必要になるが、arctan演算は非常に複雑な処理を必
要とする問題を有していた。

【０００９】また、ＡＦＣ用の制御信号１０は（１）式
及び（２）式で示すように、位相差△φに比例するが、
周波数誤差が大きくなると△φが大きくなり、図８の特
性４６、４７に示すように△φが小さな領域の制御特性
である４５を折り返した特性となる。この折り返し特性
は（３）式、（４）式に示すように三角関数を利用した
制御の特性のため生じる。（１）式及び（２）式から明
らかなように、位相差△φが正の場合の制御電圧１０は
正であるべきであるが、図８に示す折り返し特性４６、
４７のため、△φが例えば（π〜２π）の領域では負の
方向に誤った制御を行う。また逆に、（−２π〜一π）
までの領域では負の方向に制御すべきであるが、正の方
向に誤った制御を行うという問題を有していた。

【００１０】上記問題を解決する従来の手段としては、
電源ＯＮの初期段階のように位相差が大きい場合には
（１）式を利用し、位相差が小さくなった同期追従時で
は（２）式を利用する手法がある。すなわち、位相差と
してシンボル間位相差またはスロット間位相差を切替え
て使用する。電源ＯＮした場合のように、シーケンスが
明確な場合には、初期状態及び追従状態のように時間を
追った処理を実行すれば良い。

【００１１】しかしながら、一旦追従状態になった後に
フェージング等により周波数誤差が大きくなった場合に
は、図８の折り返し特性のため誤ったＡＦＣ制御を実行
する問題を有している。

【００１２】本発明は、前記の問題点を解消するためな
されたものであって、広範な位相差情報に対して安定な
ＡＦＣ動作を可能とし、また、複雑な位相算出演算を不
要とするＣＤＭＡ受信機を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、次の構成を有する。本発明の第１の要旨
は、基地局と移動機の間で、情報シンボルに複数のパイ
ロットシンボルを有するパロットシンボル群を含めた１
スロットを複数スロット形成して無線伝送するＣＤＭＡ
送信信号を受信するＣＤＭＡ受信機であって、受信信号
を周波数変換し、同相成分と直交成分を有するＣＤＭＡ
信号を出力する周波数変換部と、ＣＤＭＡ信号に基づく
信号を復調して、復調同相成分と復調直交成分とを出力
する情報復調部と、復調同相成分と復調直交成分により
復調したパイロットシンボル群内にあるパイロットシン
ボル間位相差を測定するパイロットシンボル群内位相差
測定部と、復調同相成分と復調直交成分により復調した
パイロットシンボル群間位相差を測定するスロット間位
相差測定部と、パイロットシンボル間位相差とパイロッ
トシンボル群間位相差とを同時に利用して周波数変換部
での周波数変換を制御する周波数制御信号を生成する周
波数制御部と、を備え、周波数制御信号の生成には、パ
イロットシンボル間位相差を符号情報に用い、且つ、パ
イロットシンボル群間位相差は絶対値をとった重み情報
に用いることを特徴とするＣＤＭＡ受信機にある。

【００１４】第１の要旨の構成によれば、周波数制御信
号の生成において小さな測定間間隔であるパイロットシ
ンボル間位相差を符号情報に用いることで制御信号が計
算上符号が反転してしまうことを防止することとなる。
それと同時に、大きいな測定間間隔であるパイロットシ
ンボル群間位相差は絶対値をとった重み情報として用い
ることで、前記適切な符号に加えて適切な制御量を決定
できる。すなわち、周波数誤差が小さい、すなわち位相
差が小さい状態ではスロット間位相差を利用しているた
めに、制御信号に折り返しの無い位相差範囲で機能す
る。一方、位相差が大きい場合にはシンボル間位相差に
基づく符号で制御方向を規定するために、折り返し特性
を避けることが可能となり、安定な自動周波数制御とな
る。

【００１５】本発明の第２の要旨は、パイロットシンボ
ル群内位相差測定部、及び／又はスロット間位相差測定
部は、復調同相成分と復調直交成分の成分ベクトルから
位相を算出するにあたって、全ての成分ベクトルを第１
象限に象限変換し、第１象限に変換された成分ベクトル
の位相を変換テーブルから求めることを特徴とした要旨
１に記載のＣＤＭＡ受信機にある。第２の要旨の構成に
よれば、復調同相成分と復調直交成分の位相計算では、
三角関数の（arc tan ）の計算が必要となり、そのまま
ハードウエアやソフトウエアにて計算しては大変に複雑
となるが、全ての成分ベクトルを第１象限に象限変換
し、予め計算された変換テーブルを用いることで簡単に
求めることができ、処理時間の短縮化や装置のコンパク
ト化に効果を発揮する。

【００１６】本発明の第３の要旨は、周波数制御部はパ
イロットシンボル間位相差とパイロットシンボル群間位
相差とを入力する統計処理部を備え、その統計処理部は
入力した複数の位相差の平均値と分散値を算出する分散
値算出手段を備え、分散値が基準値を超えた場合には周
波数制御信号による周波数変換部の周波数変換制御を停
止し、直前の位相差情報に基づく周波数制御信号により
再度、周波数変換部の周波数変換制御を行うことを特徴
とする要旨１記載のＣＤＭＡ受信機にある。第３の要旨
の構成によれば、分散値が基準値を超えた場合には誤っ
た周波数制御信号となる可能性が高いので、状態を悪化
させるような周波数制御を回避できる。

【００１７】本発明の第４の要旨は、周波数制御部はパ
イロットシンボル間位相差とパイロットシンボル群間位
相差とを入力する統計処理部を備え、その統計処理部は
入力した複数の位相差の平均値と分散値を算出する分散
値算出手段を有し、分散値が基準分散値の上限を超えた
場合には平均化時間を長くし、分散値が基準分散値の下
限以下の場合には平均化時間を短縮することを特徴とす
る要旨１記載のＣＤＭＡ受信機である。第４の要旨の構
成によれば、分散値が基準分散値の上限を超えた場合に
は、平均化時間を長くすることで周波数制御の安定化が
図れ、また、分散値が基準分散値の下限以下の場合に
は、平均化時間を短縮することで処理時間の短縮を図
り、状況に適応した制御が可能となる。

【００１８】本発明の第５の要旨は、周波数制御部は閉
ループ制御と開ループ制御を切換える切換部材を有し、
切換部材が閉ループ制御を選択する場合にはパイロット
シンボル間位相差とパイロットシンボル群間位相差とを
用いて周波数制御信号を生成し、切換部材が開ループ制
御を選択する場合には予め製造時に規定した初期値、温
度モニター信号を基にした制御値、又は直近の制御値を
用いて周波数制御信号を生成することを特徴とする要旨
１記載のＣＤＭＡ受信機にある。第５の要旨の構成によ
れば、ＣＤＭＡ信号の初期同期の安定化や周波数制御の
安定化を図れる。

【００１９】本発明の第６の要旨は、周波数変換部から
出力するＣＤＭＡ信号から遅延プロファイルを測定する
遅延プロファイル部を備え、パイロットシンボル間位相
差及びパイロットシンボル群間位相差は、遅延プロファ
イル測定部で測定した最大の信号振幅パスのみを利用す
ることを特徴とする要旨１乃至５に記載のＣＤＭＡ受信
機にある。第６の要旨の構成によれば、マルチパスでの
搬送路特性を把握することで、有効な周波数制御信号の
生成が可能となる。

【００２０】本発明の第７の要旨は、周波数変換部から
出力するＣＤＭＡ信号から遅延プロファイルを測定する
遅延プロファイル部を備え、情報復調部は複数パスごと
の前記ＣＤＭＡ信号に基づく信号を最大比合成するＲａ
ｋｅ合成部を備え、パイロットシンボル間位相差及びパ
イロットシンボル群間位相差は、遅延プロファイル測定
機能で測定した最大の信号振幅パスを含む複数のパスを
Ｒａｋｅ合成部により最大比合成した信号を用いること
を特徴とする要旨１乃至５に記載のＣＤＭＡ受信機にあ
る。第７の要旨の構成によれば、マルチパス環境での複
数のパスによる信号に基づいてパイロットシンボル間位
相差とパイロットシンボル群間位相差を求めることで制
度の高い周波数制御信号の生成が可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。尚、前記構成と同一部分には
同一符号を付して、説明を省略する。図１は、本発明の
ＡＦＣ方式を利用したＣＤＭＡ受信機の構成図である。
基地局から送信されたＣＤＭＡ信号は、移動機であるＣ
ＤＭＡ受信機のアンテナ５０で受信され、ＲＦ増幅部５
１により増幅された後、周波数変換部５２により無線周
波数から中間周波数またはベースバンド周波数に変換さ
れたＣＤＭＡ信号６５が得られ、逆拡散／同期部５３、
同期検波部５５およびＲａｋｅ合成部５６から成る情報
復調部５４を介して復調されたデータ７７が得られる。

【００２２】またＣＤＭＡ信号６５は伝搬路特性を把握
するために遅延プロファイル測定部５７に入力され、復
調に使用すべきパスの検索及び決定がなされ、そのパス
情報６３は逆拡散／同期部５３及び情報復調部５４に入
力される。

【００２３】周波数変換器５２は直交復調機能があり、
周波数変換されたＣＤＭＡ信号６５は同相成分Ｉと直交
成分Ｑから成る。後段ブロックである逆拡散／同期部５
３及び情報復調部５４は同相成分Ｉ、直交成分Ｑ毎に処
理される。復調された同相成分Ｉ及び直交成分Ｑから成
る復調信号７１を利用して位相測定部５８にてシンボル
位相φが算出される。このシンボル位相φを利用して位
相差測定部５９にてシンボル間位相差またはスロット間
位相差測定が実行された結果、位相差情報信号６４が得
られる。

【００２４】また、位相差情報信号６４は統計処理部６
０により統計処理され周波数誤差に基く誤差信号６９が
生成される。

【００２５】本発明のＡＦＣ方式は、上記位相差情報信
号６４を利用して算出した周波数誤差に基く誤差信号６
９を利用する手段の他に、外部のＤＳＰまたはメモリー
等から成る該位相差情報とは独立に制御を行う外部制御
部６２からの制御信号６７が用意されており、スイッチ
７２によりいずれかの制御信号が選択される。選択され
た制御信号６８は、ＤＡ変換器４９を介しＡＦＣ制御信
号７０に生成される。ＡＦＣ制御信号７０は周波数を制
御するＶＣＯ（電圧制御発振器：voltage controlled o
scillator）６１に入力され、ＶＣＯ６１の出力信号６
６に基いて周波数変換部５２にフィードバックされる。

【００２６】受信したＣＤＭＡ信号の周波数と受信機内
で生成した周波数との差周波数△ｆ（誤差周波数）を小
さくするようにＡＦＣ制御信号７０によりＶＣＯ６１を
制御する。この機能を実行するために位相測定部５８及
び位相差測定部５９で復調した同相及び直交パイロット
シンボル（Ｉ、Ｑ）の位相に関する時間的変動を測定す
る。（１）式及び（２）式は（６）式のように表現でき
る。 △φ＝Ｔ・△ｆ・・・（６）（６）式は同じ周波数誤差△ｆであっても、測定時間間
隔Ｔによって位相差△φが異なる。すなわち、図８の折
り返しが生じない特性４５の領域特性は異なる。

【００２７】図２は、２つの測定時間間隔Ｔ₁、Ｔ₂につ
いての位相差△φに対する制御電圧特性を示している。
特性８０は測定時間間隔Ｔが小さい場合、例えばシンボ
ル時間Ｔ₁を表し、他方、特性８１、８２、８３は測定
時間間隔Ｔが大きい場合、例えばスロット間時間Ｔ₂を
表している。図２の特性８０に示すように、測定時間間
隔Ｔが小さい場合には、誤ったＡＦＣ制御を行う折り返
し領域は存在しない、または折り返し領域は遥か遠方に
存在するため実用上の問題はない。折り返しが存在しな
い特性８０は正しいＡＦＣ制御の方向を示している。す
なわち、位相差△φの符号が正の場合には制御信号Ｖは
正、他方、位相差△φの符号が負の場合には制御信号Ｖ
は負の制御となるため、ＡＦＣ制御の符号として利用す
る。

【００２８】一方、ＡＦＣ制御量（制御振幅）の重みと
しては測定時間間隔Ｔが大きい特性８１を使用すること
で周波数誤差△ｆが小さい追従時に適用可能である。

【００２９】上記のように小さな測定時間間隔Ｔ₁と大
きな測定時間間隔Ｔ₂を組み合わせた（８）式に示す制
御信号Ｖにより、広範に変動する位相差△φに対して安
定したＡＦＣ制御信号が生成できる。Ｖ＝Ｃ・ｓｇｎ（△φ１）・｜△φ２｜・・・（８）ここで、Ｃ：比例定数｜ｘ｜：ｘの絶対値

【００３０】上記（８）式による制御特性を図３の実線
で示す。測定時間間隔Ｔの例として、シンボル速度16ks
ps及びスロット長0.625msecの場合には、Ｔ₁は0.0625mse
c、Ｔ ₂は0.625msecに対応する。

【００３１】図７に示した信号構成は、スロット時間長
Ｔ₂の中に４個のパイロットシンボル群（２０、２１、２
２、２３）、（３０、３１、３２、３３）、（４０、４１、４
２、４３）から構成されている。スロット間の位相差を
算出する場合には、１つのパイロットシンボル群内に存
在する４個のパイロットシンボル、例えば図７の（２
０、２１、２２、２３）等の平均位相を算出した後、スロ
ット間の位相差を算出、すなわちパイロットシンボル群
間の位相差測定を図１の位相測定部５８及び位相差測定
部５９にて実行する。

【００３２】スロット間の位相差を算出する他の手法と
して、パイロットシンボル群内の各パイロットシンボル
の位相を位相測定部５８にて算出した後、パイロットシ
ンボル群間の対応パイロットシンボル間の位相差を位相
差測定部５９にて算出する。すなわち、図７においてパ
イロットシンボル２０、３０間の位相差、パイロットシ
ンボル２１、３１間の位相差、パイロットシンボル２
２、３２間の位相差、及びパイロットシンボル２３、３
３間の位相差を算出し、それらの平均としてパイロット
シンボル群間の位相差とする。

【００３３】パイロットシンボル間の位相差の算出法
は、図７に示す１つのパイロットシンボル群内に存在す
る４個のパイロットシンボル、例えば２０、２１、２
２、２３のパイロットシンボル位相を位相測定部５８で
算出した後、パイロットシンボル２０と２１間、２１と
２２間及び２２と２３間の位相差を位相差測定部５９に
て算出する。

【００３４】以上のように算出された位相差情報信号６
４は統計処理部６０で平均化及び分散処理等を実行し、
誤差信号６９が得られる。図１より、この誤差信号６９
はＡＦＣ制御のためのフィードバックループを構成する
ために使用される。

【００３５】他の誤差信号６７として図１に示すよう
に、フィードバックループ以外の、前記した位相差情報
とは独立な外部制御手段、例えばＤＳＰ（デジタル信号
処理：digital signal processor）、メモリ等の外部手
段６２からの誤差信号６７が生成される。前記誤差信号
６７としては、例えば製造時にＶＣＯ特性等から設定し
た値、受信機の温度特性を補償するために温度測定手段
から生成された値または受信機を電源ＯＦＦした直前に
使用していたフィードバックループでの誤差信号６９の
値等を初期値として設定された値である。上記初期値６
７を設定する外部手段制御６２を設け、スイッチ７２を
制御することにより、ＣＤＭＡ信号の初期同期の安定化
及びＡＦＣ動作の安定化を図っている。

【００３６】図１における位相測定部５８は、情報復調
部５４で復調されたパイロットシンボルの同相成分
（Ｉ）と直交成分（Ｑ）を用いて（３）式、（４）式に
示すような演算処理により位相を算出する。（３）式お
よび（４）式は、arc tanの演算が必要であり、ハード
ウエアで実現することは困難である。従って、ＤＳＰ等
によるソフトウェア演算処理が必要になるが、arc tan
演算は非常に複雑な処理となる。

【００３７】複雑なarc tan演算処理を避ける方法とし
て、数値テーブルを使用する方法がある。図４は、復調
されたパイロットシンボルの同相成分（Ｉ）と直交成分
（Ｑ）を（Ｉ、Ｑ）座標で表している。例えば、Ｉ成分
とＱ成分が共に正である状態は、第１象限ベクトル８６
で表現されている。また同様に、Ｉ成分が負、Ｑ成分が
正である状態は第２象限ベクトル８７、Ｉ成分とＱ成分
が共に負である状態は第３象限ベクトル８８、Ｉ成分が
正、Ｑ成分が負である状態は第４象限ベクトル８９で表
現されている。従って、ベクトルの（Ｉ、Ｑ）座標と位
相（角度）に対する対照表（テーブル）を用意すること
により、複雑な演算処理をしなくても、テーブルにより
容易に（Ｉ、Ｑ）の値から位相を算出することができ
る。しかしながら、精度の良い位相を算出するために
は、テーブルは膨大になり、実現するためのメモリ容量
が増大する問題があるので、メモリ容量をより効率的に
使用する処理を以下に説明する。

【００３８】図４において、第１象限以外のベクトル８
７、８８、８９も第１象限に座標変換することができ
る。例えば、第２象限にあるベクトル８７はπ／２だけ
時計方向に回転（一π／２）すれば、第１象限内のベク
トル９７として表現できる。同様に、第３象限にあるベ
クトル８８はπだけ時計方向に回転（一π）したベクト
ル９８、第４象限にあるベクトル８９は（３π）／２時
計方向に回転（（−３π）／２）すれば、第１象限内の
ベクトル９９として表現できる。以上のように全てのベ
クトルを第１象限内に座標変換することにより、必要な
テーブルは第１象限のみとなるため、テーブル作成のた
めに用いられるメモリ量は１／４に削減できる。尚、第
１象限内で算出した位相は、それぞれ逆方向にπ／２、
π、（３π）／２だけ回転することにより元の象限に戻
すことができる。以上のように位相測定部５８により算
出された位相は、位相差測定部５９により位相差が算出
される。尚、位相差測定部５９にて必要とされる情報は
位相差情報のため、第１象限から元の象限に戻す操作は
必ずしも必要ではない。

【００３９】図４の各ベクトルは同一の半径上（同心円
上）に存在しているのは、図１の周波数変換部５２また
は増幅部５１にＡＧＣ（自動利得制御：automatic gain
control）機能が具備されており、信号振幅は同一にな
るように制御されているためである。

【００４０】次に、位相差測定法に関する他の実施手段
について説明する。例えば、図４のベクトル８６の振幅
をＡ、位相角をφとすれば、ベクトル成分（Ｉ、Ｑ）を
持ったベクトル８６は式（９）、（１０）のように表現
できる。Ｉ＝Ａｃｏｓφ ・・・（９）Ｑ＝Ａｓｉｎφ ・・・（１０）したがって、位相差を算出すべきパイロットシンボルを
（Ｉ₁、Ｑ₁），（Ｉ₂、Ｑ₂）とすれば同様に、式（１
１）〜（１３）のように表現できる。Ｉ₁＝Ａｃｏｓφ１・・・（１１）Ｑ₁＝Ａｓｉｎφ１・・・（１２）Ｉ₂＝Ａｃｏｓφ２・・・（１３）Ｑ₂＝Ａｓｉｎφ２・・・（１４）ここで、位相角φが小さい場合には、以下の式（１５）
が成立する。 △φ＝Ｓｉｎ△φ ＝ｓｉｎ（φ２−φ１）＝ｓｉｎ（φ２）ｃｏｓ（φ１）−ｃｏｓ（φ２）ｓｉｎ（φ１）・・・（１５）

【００４１】上記式（１１）〜（１５）より以下の式
（１６）が得られるため、測定したシンボル（Ｉ、Ｑ）
から直接、位相差△φを算出できる。（ただしＡ＝１と
した） △φ＝Ｑ₂・Ｉ₁−Ｉ₂・Ｑ₁ ・・・（１６）式（１６）を利用すれば、ＤＳＰ等による複雑な演算お
よびテーブルが不要となる。

【００４２】移動体通信はマルチパスフェージング環境
下で使用されるため、受信信号振幅及び位相の変動が大
きい。ＡＦＣ動作は位相情報を基にした制御を行うた
め、マルチパスフエージング環境下での位相変動を吸収
する必要がある。すなわち位相変動に対するＡＦＣ制御
の安定化を図る必要がある。図１における統計処理部６
０は、位相差測定部５９からの位相差信号６４の統計処
理を実行する。例えば、ノイズによる影響を軽減するた
めの平均化処理、位相差のバラツキを監視するための分
散演算処理、その他誤ったＡＦＣ制御を回避するための
保護処理の機能が統計処理部６０に具備されている。

【００４３】前記保護処理の一例としては、分散処理に
より得た分散値が基準分散値を超えた場合には、誤った
ＡＦＣ制御を行う可能性が高いと判断し、ＡＦＣ用の誤
差信号６９の変更を停止する。すなわちＡＦＣ機能を停
止し、停止する直前の位相差情報に基く誤差信号６９を
保持する。

【００４４】また、保護処理の他の例としては、基準分
散値として、例えば上限基準分散値と下限基準分散値の
ように複数の基準分散値を設定して、分散処理により得
た分散値が上限と下限基準分散値の間にある場合には通
常のＡＦＣ機能を続行する。分散処理により得た分散値
が上限基準分散値を超えた場合には平均化処理時間を長
くすることにより分散値の低減化、すなわちＡＦＣ動作
の安定化を図り、他方、分散値が下限基準分散値以下に
なった場合には平均化時間を短くすることにより処理時
間の短縮を図るアダプティブ処理を行う。

【００４５】その他の保護処理として、統計処理部６０
において誤ったＡＦＣ制御を行う可能性が高いと判断し
た場合には、位相差測定部５９に基く情報６４を使用せ
ずに、ＤＳＰ（デジタル信号処理）、メモリ等の外部手
段６２からの誤差信号６７を利用するようにスイッチ７
２を制御する。

【００４６】以上の説明において、位相測定部５８で使
用する情報であるパイロットシンボルは遅延プロファイ
ル測定部５７により測定された最大の信号パスを利用し
ている。また、マルチパス環境化では複数パスを利用す
ることにより精度が高いＡＦＣ制御が可能となる。情報
復調部５４は、Ｒａｋｅ合成部５６の機能を保有してい
るため、最大の信号パスを含む複数パスによる最大比合
成した位相差情報を位相測定部５８及び位相差測定部５
９により生成することが可能である。なお、前記の実施
形態では本発明の好適例を説明したが、本発明はこれに
限定されないことはもちろんである。

【００４７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、Ｃ
ＤＭＡシステムにおいてパイロットシンボル群内にある
パイロットシンボル間とパイロットシンボル群間の位相
差情報を同時に利用するため、広範な位相差情報に対し
て安定なＡＦＣ動作が可能となる。また、複雑な位相算
出演算が不要及び位相算出テーブル用メモリ容量の削減
により受信機の小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るＣＤＭＡ受信機のブロ
ック図である。

【図２】測定時間間隔Ｔ₁、Ｔ₂についての位相差△φに
対する制御信号特性を示す説明図である。

【図３】本発明の実施形態に係る制御信号特性を示す説
明図である。

【図４】本発明の実施形態に係るＡＦＣ制御信号作成た
めのシンボルベクトルの象限の説明図である。

【図５】従来のＣＤＭＡ受信機のブロック図である。

【図６】従来のＣＤＭＡ受信機のＡＦＣ構成のブロック
図である。

【図７】ｗ−ＣＤＭＡ信号のブロック図である。

【図８】従来のＣＤＭＡ受信機のＡＦＣ制御信号特性を
示す説明図である。

【符号の説明】

５２周波数変換部５３逆拡散・同期部５４情報復調部７７復調データ２０〜２３、３０〜３３、４０〜４３パイロットシン
ボル５６Ｒａｋｅ合成部５７遅延プロファイル測定部５８位相測定部５９位相差測定部６０統計処理部６１ＶＣ０６２外部制御部７２スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5K022 EE02 EE13 EE36 5K061 AA01 AA11 BB00 CC08 CC53 5K072 AA00 AA19 AA28 BB13 CC20 DD11 EE09 FF13 GG40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基地局と移動機の間で、情報シンボルに
複数のパイロットシンボルを有するパロットシンボル群
を含めた１スロットを複数スロット形成して無線伝送す
るＣＤＭＡ送信信号を受信するＣＤＭＡ受信機であっ
て、受信信号を周波数変換し、同相成分と直交成分を有する
ＣＤＭＡ信号を出力する周波数変換部と、前記ＣＤＭＡ信号に基づく信号を復調して、復調同相成
分と復調直交成分とを出力する情報復調部と、前記復調同相成分と復調直交成分により、前記復調した
パイロットシンボル群内にあるパイロットシンボル間位
相差を測定するパイロットシンボル群内位相差測定部
と、前記復調同相成分と復調直交成分により、前記復調した
パイロットシンボル群間位相差を測定するスロット間位
相差測定部と、前記パイロットシンボル間位相差とパイロットシンボル
群間位相差とを同時に利用して、前記周波数変換部での
周波数変換を制御する周波数制御信号を生成する周波数
制御部と、を備え、前記周波数制御信号の生成には、パイロットシンボル間
位相差を符号情報に用い、且つ、パイロットシンボル群
間位相差は絶対値をとった重み情報に用いることを特徴
とするＣＤＭＡ受信機。
【請求項２】前記パイロットシンボル群内位相差測定
部、及び／又はスロット間位相差測定部は、復調同相成
分と復調直交成分の成分ベクトルから位相を算出するに
あたって、全ての成分ベクトルを第１象限に象限変換
し、該第１象限に変換された成分ベクトルの位相を変換
テーブルから求めることを特徴とした請求項１に記載の
ＣＤＭＡ受信機。
【請求項３】前記周波数制御部は、パイロットシンボル
間位相差とパイロットシンボル群間位相差とを入力する
統計処理部を備え、前記統計処理部は、入力した複数の位相差の平均値と分
散値を算出する分散値算出手段を備え、前記分散値が基準値を超えた場合には、前記周波数制御
信号による周波数変換部の周波数変換制御を停止し、直
前の位相差情報に基づく周波数制御信号により再度、周
波数変換部の周波数変換制御を行うことを特徴とする請
求項１記載のＣＤＭＡ受信機。
【請求項４】前記周波数制御部は、パイロットシンボル
間位相差とパイロットシンボル群間位相差とを入力する
統計処理部を備え、前記統計処理部は、入力した複数の位相差の平均値と分
散値を算出する分散値算出手段を有し、前記分散値が基準分散値の上限を超えた場合には、平均
化時間を長くし、前記分散値が基準分散値の下限以下の場合には、平均化
時間を短縮することを特徴とする請求項１記載のＣＤＭ
Ａ受信機。
【請求項５】前記周波数制御部は、閉ループ制御と開ル
ープ制御を切換える切換部材を有し、前記切換部材が閉ループ制御を選択する場合には、パイ
ロットシンボル間位相差とパイロットシンボル群間位相
差とを用いて周波数制御信号を生成し、前記切換部材が開ループ制御を選択する場合には、予め
製造時に規定した初期値、温度モニター信号を基にした
制御値、又は直近の制御値を用いて周波数制御信号を生
成することを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ受信
機。
【請求項６】前記周波数変換部から出力するＣＤＭＡ信
号から遅延プロファイルを測定する遅延プロファイル部
を備え、前記パイロットシンボル間位相差及びパイロットシンボ
ル群間位相差は、遅延プロファイル測定部で測定した最
大の信号振幅パスのみを利用することを特徴とする請求
項１乃至５に記載のＣＤＭＡ受信機。
【請求項７】前記周波数変換部から出力するＣＤＭＡ信
号から遅延プロファイルを測定する遅延プロファイル部
を備え、前記情報復調部は、複数パスごとの前記ＣＤＭＡ信号に
基づく信号を最大比合成するＲａｋｅ合成部を備え、前記パイロットシンボル間位相差及びパイロットシンボ
ル群間位相差は、遅延プロファイル測定機能で測定した
最大の信号振幅パスを含む複数のパスを前記Ｒａｋｅ合
成部により最大比合成した信号を用いることを特徴とす
る請求項１乃至５に記載のＣＤＭＡ受信機。