JP2001223624A - Radio receiver - Google Patents

Radio receiver

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JP2001223624A
JP2001223624A JP2000028698A JP2000028698A JP2001223624A JP 2001223624 A JP2001223624 A JP 2001223624A JP 2000028698 A JP2000028698 A JP 2000028698A JP 2000028698 A JP2000028698 A JP 2000028698A JP 2001223624 A JP2001223624 A JP 2001223624A
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carriers
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嘉孝 原
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明徳 平
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Mitsubishi Electric Corp
YRP Mobile Telecommunications Key Technology Research Laboratories Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio receiver that can satisfactorily receive a broadband multi-carrier signal by using an adaptive array antenna. SOLUTION: A transmitter side transmits a multi-carrier signal to each carrier of which a known signal is set. Antennas 1 of the receiver receive the multi-carrier signal, and an analog/digital converter 2 applies analog/digital conversion to the multi-carrier signal and a weight multiplier 3 multiplies weight with the analog/digital converted multi-carrier signal. An adder 4 sums outputs of the weight multipliers 3 and a weight control section 5, which is compatible with the multi-carrier signal uses the composite signal and a replica of the known signal in the multi-carrier signal to update the weight, so as to apply beam control to the adaptive array antenna. Thus, the receiver separates/ composites the arrival paths.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

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

【0002】[0002]

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

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

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

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

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

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

【0008】[0008]

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

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

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

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無線受信装置は、複数のアンテナと、対応
する各アンテナからの受信信号に対し所定のウエイトを
乗算する複数のウエイト乗算器と、各ウエイト乗算器の
出力を合成する合成部と、前記合成部から出力される複
数のキャリアに配置されて送信された既知信号に対応す
る受信信号を用いて前記ウエイトを決定するウエイト制
御部とを有するものである。また、前記既知信号は、情
報信号と同一の周波数帯域を有している。さらに、前記
ウエイト制御部は、前記複数のキャリアに配置されて送
信された既知信号に対応する受信信号と、前記複数のキ
ャリアに配置された既知信号のレプリカとの2乗誤差を
最小とするウエイト決定アルゴリズムを用いるものであ
る。
To achieve the above object, a radio receiving apparatus according to the present invention comprises a plurality of antennas and a plurality of weight multipliers for multiplying a reception signal from each corresponding antenna by a predetermined weight. And a combining unit that combines the outputs of the weight multipliers, and a weight control that determines the weight using a received signal corresponding to a known signal transmitted from a plurality of carriers output from the combining unit and transmitted. And a part. Further, the known signal has the same frequency band as the information signal. Further, the weight control unit is configured to minimize a square error between a received signal corresponding to the known signal arranged and transmitted on the plurality of carriers and a replica of the known signal arranged on the plurality of carriers. It uses a decision algorithm.

【0012】さらにまた、本発明の他の無線受信装置
は、複数のアンテナと、対応する各アンテナからの受信
信号に対し所定のウエイトを乗算する複数のウエイト乗
算器と、各ウエイト乗算器の出力を合成する合成部と、
該合成部からの合成信号に対してマルチキャリア復調を
行うマルチキャリア復調部と、該マルチキャリア復調部
からの復調信号を用いて前記ウエイトを決定するウエイ
ト制御部とを有するものである。さらにまた、前記ウエ
イト制御部は、複数のキャリアに配置されて送信された
既知信号に対応する復調信号を用いて前記ウエイトの決
定を行うものである。さらにまた、前記既知信号は、所
定の周波数間隔を有するキャリアに配置されているも
の、あるいは、特定のキャリアに常に配置されているも
のである。
Further, another radio receiving apparatus of the present invention comprises a plurality of antennas, a plurality of weight multipliers for multiplying a reception signal from each corresponding antenna by a predetermined weight, and an output of each weight multiplier. A synthesis unit that synthesizes
A multi-carrier demodulation unit that performs multi-carrier demodulation on the combined signal from the combining unit; and a weight control unit that determines the weight using the demodulated signal from the multi-carrier demodulation unit. Still further, the weight control unit determines the weight using a demodulated signal corresponding to a known signal transmitted by being allocated to a plurality of carriers. Furthermore, the known signal is arranged on a carrier having a predetermined frequency interval, or is always arranged on a specific carrier.

【0013】さらにまた、本発明のさらに他の無線受信
装置は、複数のアンテナと、対応する各アンテナからの
受信信号に対し所定のウエイトを乗算する複数のウエイ
ト乗算器と、各ウエイト乗算器からの出力を合成する合
成部と、該合成部からの合成信号に対してマルチキャリ
ア復調を行うマルチキャリア復調部と、前記ウエイトを
決定するウエイト制御部とを有する無線受信装置であっ
て、前記ウエイト制御部は、通信の初期段階において
は、前記合成部から出力される第1の所定数のキャリア
に配置されて送信された既知信号に対応する受信信号を
用いて前記ウエイトを決定し、その後の通信段階におい
ては、前記第1の所定数より少ない第2の所定数のキャ
リアに配置された既知信号に対応する前記マルチキャリ
ア復調部の復調信号を用いて前記ウエイトを決定するよ
うに構成されているものである。
Still another radio receiving apparatus of the present invention comprises a plurality of antennas, a plurality of weight multipliers for multiplying a received signal from each corresponding antenna by a predetermined weight, and a plurality of weight multipliers. A radio receiving apparatus comprising: a combining unit that combines outputs of the weighting unit; a multicarrier demodulation unit that performs multicarrier demodulation on a combined signal from the combining unit; and a weight control unit that determines the weight. The controller, in an initial stage of the communication, determines the weight using a received signal corresponding to a known signal transmitted by being arranged on a first predetermined number of carriers output from the combining unit, and thereafter, In the communication step, a demodulated signal of the multicarrier demodulation unit corresponding to a known signal arranged on a second predetermined number of carriers smaller than the first predetermined number Are those configured to determine the weights used.

【0014】[0014]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【0031】なお、上記では、全キャリア既知信号挿入
部で全てのキャリアに既知信号を挿入し、部分キャリア
既知信号挿入部で一部のキャリアに既知信号を挿入する
ものとしたが、これに限られることはなく、所定フレー
ムごとに第1の所定数のキャリアに既知信号を挿入し、
その他のフレームでは、前記第1の所定数よりも少ない
第2の所定数のキャリアに既知信号を挿入するようにし
てもよい。また、前記においては、所定フレームごとに
全キャリア既知信号挿入部を配置しているが、全キャリ
アあるいは第1の所定数のキャリアに既知信号を配置す
るフレーム位置は、固定周期である必要はなく、任意の
タイミングとすることもできる。
In the above description, a known signal is inserted into all carriers by the all-carrier known-signal insertion unit, and a known signal is inserted into some carriers by the partial-carrier known-signal insertion unit. Without inserting a known signal into a first predetermined number of carriers every predetermined frame,
In other frames, the known signal may be inserted into a second predetermined number of carriers smaller than the first predetermined number. Further, in the above, the all-carrier known signal insertion unit is arranged for each predetermined frame, but the frame position where the known signal is arranged on all carriers or the first predetermined number of carriers does not need to have a fixed period. , Can be set at any timing.

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

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

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

【0035】[0035]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アンテナ 2 A/D変換器 3 ウエイト乗算器 4 加算器 5、30 マルチキャリア信号対応ウエイト制御部 6、31 マルチキャリア信号復調部 7〜9 マルチキャリア信号 11 既知信号 12 情報信号 46 全キャリア既知信号 47〜49 部分キャリア既知信号 50 既知信号マルチキャリア化部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna 2 A / D converter 3 Weight multiplier 4 Adder 5, 30 Weight control part corresponding to multicarrier signal 6, 31 Multicarrier signal demodulation part 7-9 Multicarrier signal 11 Known signal 12 Information signal 46 All carrier known signal 47-49 Partial carrier known signal 50 Known signal multi-carrier unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平 明徳 東京都千代田区丸ノ内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5J021 AA05 AA06 CA06 DB03 EA04 FA14 FA20 FA26 FA29 FA32 GA02 HA05 HA10 JA02 5K059 CC03 CC04 DD33 DD37 EE02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Akinori Taira 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation F-term (reference) 5J021 AA05 AA06 CA06 DB03 EA04 FA14 FA20 FA26 FA29 FA32 GA02 HA05 HA10 JA02 5K059 CC03 CC04 DD33 DD37 EE02

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のアンテナと、 対応する各アンテナからの受信信号に対し所定のウエイ
トを乗算する複数のウエイト乗算器と、 各ウエイト乗算器の出力を合成する合成部と、 前記合成部から出力される複数のキャリアに配置されて
送信された既知信号に対応する受信信号を用いて前記ウ
エイトを決定するウエイト制御部とを有することを特徴
とする無線受信装置。
A plurality of antennas; a plurality of weight multipliers for multiplying a reception signal from each corresponding antenna by a predetermined weight; a combining unit for combining outputs of the weight multipliers; A weight control unit that determines the weight by using a reception signal corresponding to a known signal transmitted to a plurality of output carriers.
【請求項2】 前記既知信号は、情報信号と同一の周波
数帯域を有していることを特徴とする前記請求項1記載
の無線受信装置。
2. The radio receiving apparatus according to claim 1, wherein the known signal has the same frequency band as an information signal.
【請求項3】 前記ウエイト制御部は、前記複数のキャ
リアに配置されて送信された既知信号に対応する受信信
号と前記複数のキャリアに配置された既知信号のレプリ
カとの2乗誤差を最小とするウエイト決定アルゴリズム
を用いるものであることを特徴とする前記請求項1記載
の無線受信装置。
3. The weight control unit minimizes a square error between a received signal corresponding to a known signal arranged and transmitted on the plurality of carriers and a replica of the known signal arranged on the plurality of carriers. 2. The radio receiving apparatus according to claim 1, wherein a weight determining algorithm is used.
【請求項4】 複数のアンテナと、 対応する各アンテナからの受信信号に対し所定のウエイ
トを乗算する複数のウエイト乗算器と、 各ウエイト乗算器の出力を合成する合成部と、 該合成部からの合成信号に対してマルチキャリア復調を
行うマルチキャリア復調部と、 該マルチキャリア復調部からの復調信号を用いて前記ウ
エイトを決定するウエイト制御部とを有する無線受信装
置。
4. A plurality of antennas, a plurality of weight multipliers for multiplying a reception signal from each corresponding antenna by a predetermined weight, a combining unit for combining outputs of the weight multipliers, 1. A radio receiving apparatus comprising: a multicarrier demodulation unit that performs multicarrier demodulation on a combined signal of the above; and a weight control unit that determines the weight using a demodulated signal from the multicarrier demodulation unit.
【請求項5】 前記ウエイト制御部は、複数のキャリア
に配置されて送信された既知信号に対応する復調信号を
用いて前記ウエイトの決定を行うことを特徴とする前記
請求項4記載の無線受信装置。
5. The wireless reception according to claim 4, wherein the weight control unit determines the weight using a demodulated signal corresponding to a known signal transmitted by being allocated to a plurality of carriers. apparatus.
【請求項6】 前記既知信号は、所定の周波数間隔を有
するキャリアに配置されていることを特徴とする前記請
求項5記載の無線受信装置。
6. The radio receiving apparatus according to claim 5, wherein the known signal is arranged on a carrier having a predetermined frequency interval.
【請求項7】 前記既知信号は、特定のキャリアに常に
配置されていることを特徴とする前記請求項5記載の無
線受信装置。
7. The radio receiving apparatus according to claim 5, wherein the known signal is always arranged on a specific carrier.
【請求項8】 複数のアンテナと、対応する各アンテナ
からの受信信号に対し所定のウエイトを乗算する複数の
ウエイト乗算器と、各ウエイト乗算器からの出力を合成
する合成部と、該合成部からの合成信号に対してマルチ
キャリア復調を行うマルチキャリア復調部と、前記ウエ
イトを決定するウエイト制御部とを有する無線受信装置
であって、 前記ウエイト制御部は、通信の初期段階においては、前
記合成部から出力される第1の所定数のキャリアに配置
されて送信された既知信号に対応する受信信号を用いて
前記ウエイトを決定し、その後の通信段階においては、
前記第1の所定数より少ない第2の所定数のキャリアに
配置された既知信号に対応する前記マルチキャリア復調
部の復調信号を用いて前記ウエイトを決定するように構
成されていることを特徴とする無線受信装置。
8. A plurality of antennas, a plurality of weight multipliers for multiplying a received signal from each of the corresponding antennas by a predetermined weight, a combining unit for combining outputs from the respective weight multipliers, and the combining unit A multi-carrier demodulation unit that performs multi-carrier demodulation on a combined signal from the, and a wireless receiving device having a weight control unit that determines the weight, wherein the weight control unit, in the initial stage of communication, The weight is determined using a received signal corresponding to a known signal transmitted by being arranged on a first predetermined number of carriers output from the combining unit, and in a subsequent communication step,
The weight is determined by using a demodulated signal of the multi-carrier demodulation unit corresponding to a known signal arranged on a second predetermined number of carriers smaller than the first predetermined number. Wireless receiver.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008211304A (en) * 2007-02-23 2008-09-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Communications apparatus and weight updating method
JP2009011001A (en) * 2008-09-29 2009-01-15 Kddi Corp Adaptive array antenna system and weighting factor calculation control method
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