JP2001237796A - マルチキャリア信号検波装置 - Google Patents
マルチキャリア信号検波装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 時間変動する周波数選択性フェージング環境
下でマルチキャリア信号を同期検波する場合に、バース
ト長がドップラ周期に対して無視できない大きさでも、
スループットの劣化、回路規模の著しい増大を招くこと
なく、チャネル特性の推定をフェージングの時間変動に
追従させ、バースト後尾部においてもチャネル等化を正
しく実行する。 【解決手段】 チャネル等化後の信号を硬判定した結果
を用いて、サブキャリア信号からチャネル成分を抽出
し、サブキャリア周波数毎にチャネル特性の推定値を逐
次更新する。
下でマルチキャリア信号を同期検波する場合に、バース
ト長がドップラ周期に対して無視できない大きさでも、
スループットの劣化、回路規模の著しい増大を招くこと
なく、チャネル特性の推定をフェージングの時間変動に
追従させ、バースト後尾部においてもチャネル等化を正
しく実行する。 【解決手段】 チャネル等化後の信号を硬判定した結果
を用いて、サブキャリア信号からチャネル成分を抽出
し、サブキャリア周波数毎にチャネル特性の推定値を逐
次更新する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディジタル無線通信
で用いられるをマルチキャリア信号を周波数選択性フェ
ージング環境下において検波する場合に利用する。特に
同期検波装置に関する。
で用いられるをマルチキャリア信号を周波数選択性フェ
ージング環境下において検波する場合に利用する。特に
同期検波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周波数選択性フェージング環境下におい
てマルチキャリア信号を同期検波する場合には、個々の
キャリア（サブキャリア）毎に、チャネル特性を推定
し、等化を行う必要がある。
てマルチキャリア信号を同期検波する場合には、個々の
キャリア（サブキャリア）毎に、チャネル特性を推定
し、等化を行う必要がある。
【０００３】チャネル特性を推定するための従来の技術
として、送信時にバーストの先頭部に既知のトレーニン
グ信号を付加し、受信時に各サブキャリア毎にトレーニ
ング信号と相関を計算することにより、チャネル特性を
推定する技術がある（参考文献１：松本洋一，宗田悟
志，望月伸晃，梅比良正弘，“広帯域ワイヤレスアクセ
スシステムに適したＯＦＤＭ方式の検討，”電子情報通
信学会技術報告，RCS98-162,1998-11）。
として、送信時にバーストの先頭部に既知のトレーニン
グ信号を付加し、受信時に各サブキャリア毎にトレーニ
ング信号と相関を計算することにより、チャネル特性を
推定する技術がある（参考文献１：松本洋一，宗田悟
志，望月伸晃，梅比良正弘，“広帯域ワイヤレスアクセ
スシステムに適したＯＦＤＭ方式の検討，”電子情報通
信学会技術報告，RCS98-162,1998-11）。
【０００４】また、特別なサブキャリアにパイロット信
号を挿入し、パイロット信号によるチャネル特性推定結
果に対して補間処理を施して、データ信号のサブキャリ
アのチャネル特性を推定する方式が提案されている（参
考文献２：山本昭夫，野上博志，大久保隆志，”ＯＦＤ
Ｍ用等化器のシミュレーション検討，”電子情報通信学
会技術報告，IE97-96,1997-11）。本技術は、隣接する
サブキャリア間でチャネル特性の相関が大きく、パイロ
ット信号によるチャネル推定値の信頼度が大きい場合を
想定した技術である。
号を挿入し、パイロット信号によるチャネル特性推定結
果に対して補間処理を施して、データ信号のサブキャリ
アのチャネル特性を推定する方式が提案されている（参
考文献２：山本昭夫，野上博志，大久保隆志，”ＯＦＤ
Ｍ用等化器のシミュレーション検討，”電子情報通信学
会技術報告，IE97-96,1997-11）。本技術は、隣接する
サブキャリア間でチャネル特性の相関が大きく、パイロ
ット信号によるチャネル推定値の信頼度が大きい場合を
想定した技術である。
【０００５】本発明技術は、周波数選択性フェージング
環境のような、隣接サブキャリア間のチャネル特性の相
関が小さい場合に有効な技術であるため、ここでは、前
者の従来技術について図６を参照して説明する。まず、
一連のマルチキャリア信号を、サブキャリア分離回路１
０においてサブキャリア周波数毎の信号（サブキャリア
信号）に分離し、スイッチ２２に入力する。スイッチ
は、受信信号がプリアンブル部の場合は、変調成分除去
回路５０へ、データ部の場合は等化回路３０へ出力す
る。変調成分除去回路５０は、各サブキャリア信号か
ら、既知のトレーニング信号を用いて変調成分を除去
し、サブキャリア周波数毎にチャネル成分を抽出する。
変調成分除去回路５０の出力は、サブキャリア周波数毎
に平滑化回路７１において、受信信号がプリアンブル部
の間、平滑化される。プリアンブル部終了後、平滑化回
路７１の出力は、チャネル特性の推定値として等化回路
３０に入力される。等化回路３０は、チャネル特性の推
定値を用いて、サブキャリア周波数毎にデータ部のチャ
ネル等化を行う。
環境のような、隣接サブキャリア間のチャネル特性の相
関が小さい場合に有効な技術であるため、ここでは、前
者の従来技術について図６を参照して説明する。まず、
一連のマルチキャリア信号を、サブキャリア分離回路１
０においてサブキャリア周波数毎の信号（サブキャリア
信号）に分離し、スイッチ２２に入力する。スイッチ
は、受信信号がプリアンブル部の場合は、変調成分除去
回路５０へ、データ部の場合は等化回路３０へ出力す
る。変調成分除去回路５０は、各サブキャリア信号か
ら、既知のトレーニング信号を用いて変調成分を除去
し、サブキャリア周波数毎にチャネル成分を抽出する。
変調成分除去回路５０の出力は、サブキャリア周波数毎
に平滑化回路７１において、受信信号がプリアンブル部
の間、平滑化される。プリアンブル部終了後、平滑化回
路７１の出力は、チャネル特性の推定値として等化回路
３０に入力される。等化回路３０は、チャネル特性の推
定値を用いて、サブキャリア周波数毎にデータ部のチャ
ネル等化を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとしている課題】上記の従来技術
は、バースト先頭部のトレーニング信号より推定したチ
ャネル特性を用いて、サブキャリア周波数毎にバースト
内の全データ信号に対してチャネル等化を実行する。し
かし、バースト長がドップラ周期に対して無視できない
大きさになると、バースト後尾部の実際のチャネル特性
と、推定したチャネル特性との誤差が大きくなる。その
ため、バースト後尾部で符号誤りが発生する確率が大き
くなる。バースト後尾部での誤り率の増加は、フェージ
ングの時間変動が無視できる間隔でトレーニング信号を
挿入すれば解決できるが、それによってシステムスルー
プットが大きく劣化する問題が新たに生じる。
は、バースト先頭部のトレーニング信号より推定したチ
ャネル特性を用いて、サブキャリア周波数毎にバースト
内の全データ信号に対してチャネル等化を実行する。し
かし、バースト長がドップラ周期に対して無視できない
大きさになると、バースト後尾部の実際のチャネル特性
と、推定したチャネル特性との誤差が大きくなる。その
ため、バースト後尾部で符号誤りが発生する確率が大き
くなる。バースト後尾部での誤り率の増加は、フェージ
ングの時間変動が無視できる間隔でトレーニング信号を
挿入すれば解決できるが、それによってシステムスルー
プットが大きく劣化する問題が新たに生じる。
【０００７】また、誤り訂正後の判定値を再復号化して
サブキャリア毎にレプリカを生成し、入力データと相関
計算を行い、チャネル特性を推定する技術が提案されて
いる（参考文献３:Vittoria Mignone and Alberto More
llo,“CD3-OFDM:A Novel Demodulation Scheme for Fix
ed and Mobile Receiver,”IEEE Trans.On Communicati
ons.Vol.44,No.9,Sep.1996）。これによれば、誤り訂正
後の判定値を用いるため、判定誤りによりチャネル特性
推定誤差が生じる確率は小さくなる。しかし、再符号化
までの処理遅延があるため、回路規模の増大、追従特性
の劣化が問題となる。
サブキャリア毎にレプリカを生成し、入力データと相関
計算を行い、チャネル特性を推定する技術が提案されて
いる（参考文献３:Vittoria Mignone and Alberto More
llo,“CD3-OFDM:A Novel Demodulation Scheme for Fix
ed and Mobile Receiver,”IEEE Trans.On Communicati
ons.Vol.44,No.9,Sep.1996）。これによれば、誤り訂正
後の判定値を用いるため、判定誤りによりチャネル特性
推定誤差が生じる確率は小さくなる。しかし、再符号化
までの処理遅延があるため、回路規模の増大、追従特性
の劣化が問題となる。
【０００８】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、時間変動する周波数選択性フェージング環境
下でマルチキャリア信号を同期検波する場合に、バース
ト長がドップラ周期に対して無視できない大きさでも、
スループットの劣化、回路規模の著しい増大を招くこと
なく、チャネル特性の推定をフェージングの時間変動に
追従させ、バースト後尾部においてもチャネル等化を正
しく実行するマルチキャリア信号検波装置を提供するこ
とを目的とする。
であって、時間変動する周波数選択性フェージング環境
下でマルチキャリア信号を同期検波する場合に、バース
ト長がドップラ周期に対して無視できない大きさでも、
スループットの劣化、回路規模の著しい増大を招くこと
なく、チャネル特性の推定をフェージングの時間変動に
追従させ、バースト後尾部においてもチャネル等化を正
しく実行するマルチキャリア信号検波装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、チャネル等化
後の信号を硬判定した結果を用いて、サブキャリア信号
からチャネル成分を抽出し、サブキャリア周波数毎にチ
ャネル特性の推定値を逐次更新することを最も主要な特
徴とする。従来技術では、バースト先頭部のトレーニン
グ信号より計算したサブキャリア周波数毎のチャネル特
性の推定値を用いて、バースト内の全データ信号に対し
てチャネル等化を行うが、本発明の技術では、トレーニ
ング信号より計算したサブキャリア周波数毎のチャネル
特性の推定値を、チャネル等化後のデータ信号の硬判定
結果を用いて逐次更新し、更新した推定値を用いて次の
データ信号のチャネル等化を行う。
後の信号を硬判定した結果を用いて、サブキャリア信号
からチャネル成分を抽出し、サブキャリア周波数毎にチ
ャネル特性の推定値を逐次更新することを最も主要な特
徴とする。従来技術では、バースト先頭部のトレーニン
グ信号より計算したサブキャリア周波数毎のチャネル特
性の推定値を用いて、バースト内の全データ信号に対し
てチャネル等化を行うが、本発明の技術では、トレーニ
ング信号より計算したサブキャリア周波数毎のチャネル
特性の推定値を、チャネル等化後のデータ信号の硬判定
結果を用いて逐次更新し、更新した推定値を用いて次の
データ信号のチャネル等化を行う。
【００１０】すなわち、本発明は、直交周波数分割多重
（ＯＦＤＭ:Orthogonal FrequencyDivision Multiplexi
ng）信号等の一連のマルチキャリア信号をサブキャリア
周波数毎の信号に分離し並列に出力するサブキャリア分
離回路と、前記サブキャリア分離回路の出力を受信信号
がデータ部の場合のみ等化回路へ出力する第一のスイッ
チと、前記第一のスイッチの出力をサブキャリア周波数
毎にチャネル特性の推定値を用いてチャネル等化を行う
等化回路と、前記サブキャリア分離回路の出力から既知
のトレーニング信号によりサブキャリア周波数毎にチャ
ネル成分を抽出する変調成分除去回路と、前記変調成分
除去回路の出力と過去のチャネル特性の推定結果とでサ
ブキャリア毎に平滑化を行い前記等化回路へ出力する平
滑化回路とを備えたマルチキャリア信号検波装置であ
る。
（ＯＦＤＭ:Orthogonal FrequencyDivision Multiplexi
ng）信号等の一連のマルチキャリア信号をサブキャリア
周波数毎の信号に分離し並列に出力するサブキャリア分
離回路と、前記サブキャリア分離回路の出力を受信信号
がデータ部の場合のみ等化回路へ出力する第一のスイッ
チと、前記第一のスイッチの出力をサブキャリア周波数
毎にチャネル特性の推定値を用いてチャネル等化を行う
等化回路と、前記サブキャリア分離回路の出力から既知
のトレーニング信号によりサブキャリア周波数毎にチャ
ネル成分を抽出する変調成分除去回路と、前記変調成分
除去回路の出力と過去のチャネル特性の推定結果とでサ
ブキャリア毎に平滑化を行い前記等化回路へ出力する平
滑化回路とを備えたマルチキャリア信号検波装置であ
る。
【００１１】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記等化回路より出力される等化後のサブキャリア周波数
毎の信号に対しサブキャリア周波数毎に変調に用いた信
号点の中からユークリッド距離が最も近い信号点を選択
する硬判定回路と、受信信号がプリアンブル部の場合に
は前記既知のトレーニング信号を選択しデータ部の場合
には前記硬判定回路の出力を選択する第二のスイッチと
を備え、前記変調成分除去回路は、前記サブキャリア分
離回路の出力から前記第二のスイッチの出力を用いてサ
ブキャリア周波数毎にチャネル成分を抽出する手段を含
み、前記第二のスイッチの出力を用いて平滑化に用いる
係数を計算する係数計算回路を備え、前記平滑化回路
は、この係数計算回路の出力を用いて前記変調成分除去
回路の出力と過去のチャネル特性の推定結果とによりサ
ブキャリア毎に平滑化を行い前記等化回路へ出力する手
段を含むところにある。
記等化回路より出力される等化後のサブキャリア周波数
毎の信号に対しサブキャリア周波数毎に変調に用いた信
号点の中からユークリッド距離が最も近い信号点を選択
する硬判定回路と、受信信号がプリアンブル部の場合に
は前記既知のトレーニング信号を選択しデータ部の場合
には前記硬判定回路の出力を選択する第二のスイッチと
を備え、前記変調成分除去回路は、前記サブキャリア分
離回路の出力から前記第二のスイッチの出力を用いてサ
ブキャリア周波数毎にチャネル成分を抽出する手段を含
み、前記第二のスイッチの出力を用いて平滑化に用いる
係数を計算する係数計算回路を備え、前記平滑化回路
は、この係数計算回路の出力を用いて前記変調成分除去
回路の出力と過去のチャネル特性の推定結果とによりサ
ブキャリア毎に平滑化を行い前記等化回路へ出力する手
段を含むところにある。
【００１２】前記係数は、前記過去のチャネル特性の推
定結果をいずれの時点まで遡って用いるかを決定する忘
却係数であり、前記係数計算回路は、前記硬判定結果の
電力に比例した重みを前記忘却係数の固定値に乗積する
手段を含むことが望ましい。
定結果をいずれの時点まで遡って用いるかを決定する忘
却係数であり、前記係数計算回路は、前記硬判定結果の
電力に比例した重みを前記忘却係数の固定値に乗積する
手段を含むことが望ましい。
【００１３】これにより、時間変動するフェージング環
境下においても、チャネル特性の推定値をその変化に追
従させることが可能であり、長いバーストの後尾部で
も、正しくチャネル等化が実行されるため、符号誤りを
減少させる効果が得られる。
境下においても、チャネル特性の推定値をその変化に追
従させることが可能であり、長いバーストの後尾部で
も、正しくチャネル等化が実行されるため、符号誤りを
減少させる効果が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明実施例のマルチキャリア信
号検波装置の構成を図１を参照して説明する。図１は本
発明実施例のマルチキャリア信号検波装置の要部ブロッ
ク構成図である。
号検波装置の構成を図１を参照して説明する。図１は本
発明実施例のマルチキャリア信号検波装置の要部ブロッ
ク構成図である。
【００１５】本発明は、図１に示すように、一連のマル
チキャリア信号をサブキャリア周波数毎の信号に分離し
並列に出力するサブキャリア分離回路１０と、サブキャ
リア分離回路１０の出力を受信信号がデータ部の場合の
み等化回路３０へ出力するスイッチ２０と、スイッチ２
０の出力をサブキャリア周波数毎にチャネル特性の推定
値を用いてチャネル等化を行う等化回路３０と、サブキ
ャリア分離回路１０の出力から既知のトレーニング信号
によりサブキャリア周波数毎にチャネル成分を抽出する
変調成分除去回路５０と、変調成分除去回路５０の出力
と過去のチャネル特性の推定結果とでサブキャリア毎に
平滑化を行い等化回路３０へ出力する平滑化回路７０と
を備えたマルチキャリア信号検波装置である。
チキャリア信号をサブキャリア周波数毎の信号に分離し
並列に出力するサブキャリア分離回路１０と、サブキャ
リア分離回路１０の出力を受信信号がデータ部の場合の
み等化回路３０へ出力するスイッチ２０と、スイッチ２
０の出力をサブキャリア周波数毎にチャネル特性の推定
値を用いてチャネル等化を行う等化回路３０と、サブキ
ャリア分離回路１０の出力から既知のトレーニング信号
によりサブキャリア周波数毎にチャネル成分を抽出する
変調成分除去回路５０と、変調成分除去回路５０の出力
と過去のチャネル特性の推定結果とでサブキャリア毎に
平滑化を行い等化回路３０へ出力する平滑化回路７０と
を備えたマルチキャリア信号検波装置である。
【００１６】ここで、本発明の特徴とするところは、等
化回路３０より出力される等化後のサブキャリア周波数
毎の信号に対しサブキャリア周波数毎に変調に用いた信
号点の中からユークリッド距離が最も近い信号点を選択
する硬判定回路４０と、受信信号がプリアンブル部の場
合には前記既知のトレーニング信号を選択しデータ部の
場合には硬判定回路４０の出力を選択するスイッチ２１
とを備え、変調成分除去回路５０は、サブキャリア分離
回路１０の出力からスイッチ２１の出力を用いてサブキ
ャリア周波数毎にチャネル成分を抽出し、スイッチ２１
の出力を用いて平滑化に用いる係数を計算する係数計算
回路６０を備え、平滑化回路７０は、この係数計算回路
６０の出力を用いて変調成分除去回路５０の出力と過去
のチャネル特性の推定結果とによりサブキャリア毎に平
滑化を行い等化回路３０へ出力するところにある。
化回路３０より出力される等化後のサブキャリア周波数
毎の信号に対しサブキャリア周波数毎に変調に用いた信
号点の中からユークリッド距離が最も近い信号点を選択
する硬判定回路４０と、受信信号がプリアンブル部の場
合には前記既知のトレーニング信号を選択しデータ部の
場合には硬判定回路４０の出力を選択するスイッチ２１
とを備え、変調成分除去回路５０は、サブキャリア分離
回路１０の出力からスイッチ２１の出力を用いてサブキ
ャリア周波数毎にチャネル成分を抽出し、スイッチ２１
の出力を用いて平滑化に用いる係数を計算する係数計算
回路６０を備え、平滑化回路７０は、この係数計算回路
６０の出力を用いて変調成分除去回路５０の出力と過去
のチャネル特性の推定結果とによりサブキャリア毎に平
滑化を行い等化回路３０へ出力するところにある。
【００１７】前記係数は、前記過去のチャネル特性の推
定結果をいずれの時点まで遡って用いるかを決定する忘
却係数であり、係数計算回路６０は、前記硬判定結果の
電力に比例した重みを前記忘却係数の固定値に乗積す
る。
定結果をいずれの時点まで遡って用いるかを決定する忘
却係数であり、係数計算回路６０は、前記硬判定結果の
電力に比例した重みを前記忘却係数の固定値に乗積す
る。
【００１８】次に、本発明実施例のマルチキャリア信号
検波装置の動作を図１ないし図５を参照して説明する。
図２は送信するバースト構成例を示す模式図である。図
３は硬判定した信号点に対する係数重み付けの例を示す
模式図である。図４は平滑化回路の構成例を示すブロッ
ク構成図である。図５は周波数選択性フェージング通信
路におけるパケット誤り率の例を示すグラフである。
検波装置の動作を図１ないし図５を参照して説明する。
図２は送信するバースト構成例を示す模式図である。図
３は硬判定した信号点に対する係数重み付けの例を示す
模式図である。図４は平滑化回路の構成例を示すブロッ
ク構成図である。図５は周波数選択性フェージング通信
路におけるパケット誤り率の例を示すグラフである。
【００１９】図１では、破線はシリアル信号を表し、実
線は複数の信号を並列に並べたパラレル信号である。ま
た、マルチキャリア信号としてＯＦＤＭ信号を用い、図
２の構成で示されるバーストを送信する場合について、
具体的な動作について説明する。
線は複数の信号を並列に並べたパラレル信号である。ま
た、マルチキャリア信号としてＯＦＤＭ信号を用い、図
２の構成で示されるバーストを送信する場合について、
具体的な動作について説明する。
【００２０】まず、一連のＯＦＤＭ信号は、サブキャリ
ア分離回路１０により、高速フーリエ変換（ＦＦＴ:Fas
t Fourier Transformation）処理により複数のサブキャ
リア信号に分離された後、等化回路３０と変調成分除去
回路５０に入力される。
ア分離回路１０により、高速フーリエ変換（ＦＦＴ:Fas
t Fourier Transformation）処理により複数のサブキャ
リア信号に分離された後、等化回路３０と変調成分除去
回路５０に入力される。
【００２１】等化回路３０は、入力信号に対して、チャ
ネル特性の推定値を用いて、サブキャリア周波数毎にチ
ャネル等化を行う。チャネル等化は、位相回転量および
振幅変動値の補正であり、これらの値は、推定したチャ
ネル特性の逆特性を示す値として計算される。このと
き、等化回路３０にはデータ部の信号だけが入力される
ように、スイッチ２０においてトレーニング信号を遮断
する。等化回路３０の出力は、検波出力信号として出力
されるとともに、硬判定回路４０に入力される。
ネル特性の推定値を用いて、サブキャリア周波数毎にチ
ャネル等化を行う。チャネル等化は、位相回転量および
振幅変動値の補正であり、これらの値は、推定したチャ
ネル特性の逆特性を示す値として計算される。このと
き、等化回路３０にはデータ部の信号だけが入力される
ように、スイッチ２０においてトレーニング信号を遮断
する。等化回路３０の出力は、検波出力信号として出力
されるとともに、硬判定回路４０に入力される。
【００２２】硬判定回路４０は、入力信号の同相成分と
直交成分より、変調に用いた信号点の中からユークリッ
ド距離が最も近い信号点を出力する。硬判定回路４０の
出力（硬判定結果）は、サブキャリア周波数毎に、スイ
ッチ２１を経由して、係数計算回路６０および変調成分
除去回路５０に入力される。受信信号がトレーニング部
の間は、硬判定結果は存在しないので、スイッチ２１を
切替えて、トレーニング信号を入力する。
直交成分より、変調に用いた信号点の中からユークリッ
ド距離が最も近い信号点を出力する。硬判定回路４０の
出力（硬判定結果）は、サブキャリア周波数毎に、スイ
ッチ２１を経由して、係数計算回路６０および変調成分
除去回路５０に入力される。受信信号がトレーニング部
の間は、硬判定結果は存在しないので、スイッチ２１を
切替えて、トレーニング信号を入力する。
【００２３】変調成分除去回路５０は、サブキャリア分
離回路１０の出力に対して、硬判定結果あるいはトレー
ニング信号の複素共役の乗算およびノルム２乗で除算
を、サブキャリア周波数毎に行い、その結果を平滑化回
路７０に出力する。この演算により、チャネル等化前の
サブキャリア信号から、変調成分を除去し、チャネル成
分を抽出することが可能になる。
離回路１０の出力に対して、硬判定結果あるいはトレー
ニング信号の複素共役の乗算およびノルム２乗で除算
を、サブキャリア周波数毎に行い、その結果を平滑化回
路７０に出力する。この演算により、チャネル等化前の
サブキャリア信号から、変調成分を除去し、チャネル成
分を抽出することが可能になる。
【００２４】一方、係数計算回路６０では、サブキャリ
ア周波数毎に、平滑化回路７０で用いる忘却係数を計算
する。１６ＱＡＭのように、振幅成分に情報をのせる変
調方式では、変調に用いた信号点の振幅が大きいほど、
変調成分除去後のチャネル成分の信頼性が高い。そこ
で、硬判定結果の電力に比例した重みを、忘却係数の固
定値に乗積する。図３に変調方式に１６ＱＡＭ(Quadrat
ure Amplitude Modulation)を用いた場合の例を示す。
信号電力の平均値を１とした場合に、最も大きい信号の
電力は１．８、最も小さい信号の電力は０．２となる。
信頼性の低い信号点から得られたチャネル成分は、チャ
ネル特性の推定にほとんど寄与しないことがわかる。忘
却係数をチャネル成分の信頼性に応じて可変させること
により、推定するチャネル特性の信頼性が向上する。
ア周波数毎に、平滑化回路７０で用いる忘却係数を計算
する。１６ＱＡＭのように、振幅成分に情報をのせる変
調方式では、変調に用いた信号点の振幅が大きいほど、
変調成分除去後のチャネル成分の信頼性が高い。そこ
で、硬判定結果の電力に比例した重みを、忘却係数の固
定値に乗積する。図３に変調方式に１６ＱＡＭ(Quadrat
ure Amplitude Modulation)を用いた場合の例を示す。
信号電力の平均値を１とした場合に、最も大きい信号の
電力は１．８、最も小さい信号の電力は０．２となる。
信頼性の低い信号点から得られたチャネル成分は、チャ
ネル特性の推定にほとんど寄与しないことがわかる。忘
却係数をチャネル成分の信頼性に応じて可変させること
により、推定するチャネル特性の信頼性が向上する。
【００２５】平滑化回路７０は、変調成分除去回略５０
より抽出したチャネル成分と、係数計算回路６０におい
て計算した忘却係数を用いて、サブキャリア周波数毎
に、チャネル特性の推定値を更新する。平滑化回路７０
の構成例を図４に示す。まず、変調成分除去回路５０よ
り抽出したチャネル成分に係数計算回路６０において計
算した忘却係数を乗算回路９０において乗算し、遅延回
路８０を通った過去のチャネル特性の推定値に１から忘
却係数を引いた値を乗算回路９１において乗算する。そ
して、これらの乗算結果を加算回路１００において加算
し、その加算結果を新たなチャネル特性の推定値とし
て、等化回路３０へ出力する。過去のチャネル特性の推
定値と平均化することにより、雑音の影響を小さくする
と同時に、忘却係数を利用して、チャネルの時間変動に
追従することを可能にする。
より抽出したチャネル成分と、係数計算回路６０におい
て計算した忘却係数を用いて、サブキャリア周波数毎
に、チャネル特性の推定値を更新する。平滑化回路７０
の構成例を図４に示す。まず、変調成分除去回路５０よ
り抽出したチャネル成分に係数計算回路６０において計
算した忘却係数を乗算回路９０において乗算し、遅延回
路８０を通った過去のチャネル特性の推定値に１から忘
却係数を引いた値を乗算回路９１において乗算する。そ
して、これらの乗算結果を加算回路１００において加算
し、その加算結果を新たなチャネル特性の推定値とし
て、等化回路３０へ出力する。過去のチャネル特性の推
定値と平均化することにより、雑音の影響を小さくする
と同時に、忘却係数を利用して、チャネルの時間変動に
追従することを可能にする。
【００２６】そして、更新したチャネル特性の推定値を
用いて、次に入力される一連のＯＦＤＭ信号のチャネル
等化を行う。
用いて、次に入力される一連のＯＦＤＭ信号のチャネル
等化を行う。
【００２７】ここで、サブキャリア分離回路１０以降の
処理について定式化する。この処理は、全てサブキャリ
ア単位で行われることから、ｋ番目のサブキャリアにつ
いてのみ行う。トレーニング部によるチャネル特性の推
定値をｃｋ（０）、データ部のｍ番目のＯＦＤＭシンボ
ルの等化前のサブキャリア信号をｘｋ（ｍ）、等化後の
サブキャリア信号をｙｋ（ｍ）、チャネル特性の推定値
をｃｋ（ｍ）、硬判定結果をｄｋ（ｍ）とすると、 ｙｋ（ｍ）＝ｘｋ（ｍ）ｃｋ＊（ｍ−１）／｜ｃｋ（ｍ
−１）｜２ ｃｋ（ｍ）＝（１−λα）ｃｋ（ｍ−１）＋λαｘｋ
（ｍ）ｄｋ＊（ｍ）／｜ｄｋ（ｍ）｜２ となる。ここで、λは忘却係数の固定値、αは硬判定結
果の電力に比例させた重みで、（）＊は複素共役を表
す。
処理について定式化する。この処理は、全てサブキャリ
ア単位で行われることから、ｋ番目のサブキャリアにつ
いてのみ行う。トレーニング部によるチャネル特性の推
定値をｃｋ（０）、データ部のｍ番目のＯＦＤＭシンボ
ルの等化前のサブキャリア信号をｘｋ（ｍ）、等化後の
サブキャリア信号をｙｋ（ｍ）、チャネル特性の推定値
をｃｋ（ｍ）、硬判定結果をｄｋ（ｍ）とすると、 ｙｋ（ｍ）＝ｘｋ（ｍ）ｃｋ＊（ｍ−１）／｜ｃｋ（ｍ
−１）｜２ ｃｋ（ｍ）＝（１−λα）ｃｋ（ｍ−１）＋λαｘｋ
（ｍ）ｄｋ＊（ｍ）／｜ｄｋ（ｍ）｜２ となる。ここで、λは忘却係数の固定値、αは硬判定結
果の電力に比例させた重みで、（）＊は複素共役を表
す。
【００２８】上式から明らかなように、一時点毎にチャ
ネル特性の推定値を更新するため、チャネル特性の変化
に早急に対応することが可能であることがわかる。
ネル特性の推定値を更新するため、チャネル特性の変化
に早急に対応することが可能であることがわかる。
【００２９】（実施例まとめ）本発明のマルチキャリア
信号検波装置は、バースト先頭部に付加したトレーニン
グ信号によりチャネル特性を推定するだけでなく、チャ
ネル等化後の信号の硬判定結果を利用して、トレーニン
グ信号により推定したチャネル特性を更新する。そのた
め、時間変動があるチャネルにおいて、比較的長いバー
ストを送信する場合でも、チャネル等化が正しく行わ
れ、バースト後尾部における符号誤りを小さくできる。
信号検波装置は、バースト先頭部に付加したトレーニン
グ信号によりチャネル特性を推定するだけでなく、チャ
ネル等化後の信号の硬判定結果を利用して、トレーニン
グ信号により推定したチャネル特性を更新する。そのた
め、時間変動があるチャネルにおいて、比較的長いバー
ストを送信する場合でも、チャネル等化が正しく行わ
れ、バースト後尾部における符号誤りを小さくできる。
【００３０】本発明の具体的な効果を示すために、信号
電力対雑音電力比（ＳＮＲ:Signal-to-Noise Ratio）に
対するパケット誤り率を、以下のパラメータ、フェージ
ング環境においてシミュレーションによって計算した。
その結果を図５に示す。
電力対雑音電力比（ＳＮＲ:Signal-to-Noise Ratio）に
対するパケット誤り率を、以下のパラメータ、フェージ
ング環境においてシミュレーションによって計算した。
その結果を図５に示す。
【００３１】サブキャリア数：５２（４パイロットサブ
キャリアを含む） ＦＦＴポイント数：６４ 変調方式：１６ＱＡＭ−ＯＦＤＭ 誤り訂正符号化率：９／１６ サンプリングレート：２０ＭＨｚ ガードインターバル：８００ｎｓ ドップラー周波数：５０Ｈｚ ＲＭＳ遅延スプレッド：１５０ｎｓ パケット長：１６μｓ（５４Ｂｙｔｅｓ） バースト内パケット数：３２ 図５から明らかなように、本発明の適用により、高いＳ
ＮＲにおけるパケット誤り率が改善される。すなわち、
スループット特性の改善効果を有する。
キャリアを含む） ＦＦＴポイント数：６４ 変調方式：１６ＱＡＭ−ＯＦＤＭ 誤り訂正符号化率：９／１６ サンプリングレート：２０ＭＨｚ ガードインターバル：８００ｎｓ ドップラー周波数：５０Ｈｚ ＲＭＳ遅延スプレッド：１５０ｎｓ パケット長：１６μｓ（５４Ｂｙｔｅｓ） バースト内パケット数：３２ 図５から明らかなように、本発明の適用により、高いＳ
ＮＲにおけるパケット誤り率が改善される。すなわち、
スループット特性の改善効果を有する。
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
時間変動する周波数選択性フェージング環境下でマルチ
キャリア信号を同期検波する場合に、バースト長がドッ
プラ周期に対して無視できない大きさでも、スループッ
トの劣化、回路規模の著しい増大を招くことなく、チャ
ネル特性の推定をフェージングの時間変動に追従させ、
バースト後尾部においてもチャネル等化を正しく実行す
ることができる。
時間変動する周波数選択性フェージング環境下でマルチ
キャリア信号を同期検波する場合に、バースト長がドッ
プラ周期に対して無視できない大きさでも、スループッ
トの劣化、回路規模の著しい増大を招くことなく、チャ
ネル特性の推定をフェージングの時間変動に追従させ、
バースト後尾部においてもチャネル等化を正しく実行す
ることができる。
【図１】本発明の実施例によるマルチキャリア検波装置
の構成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
【図２】送信するバースト構成例を示す模式図。
【図３】硬判定した信号点に対する係数重み付けの例を
示す模式図。
示す模式図。
【図４】平滑化回路の構成例を示すブロック図。
【図５】周波数選択性フェージング通信路におけるパケ
ット誤り率の例を示すグラフ。
ット誤り率の例を示すグラフ。
【図６】従来のマルチキャリア検波装置の構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
１０ サブキャリア分離回路 ２０〜２２ スイッチ ３０ 等化回路 ４０ 硬判定回路 ５０ 変調成分除去回路 ６０ 係数計算回路 ７０、７１ 平滑化回路 ８０ 遅延回路 ９０、９１ 乗算回路 １００ 加算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅比良 正弘 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K022 DD01 DD13 DD17 DD19 DD33 DD34
Claims (2)
- 【請求項１】 一連のマルチキャリア信号をサブキャリ
ア周波数毎の信号に分離し並列に出力するサブキャリア
分離回路と、前記サブキャリア分離回路の出力を受信信
号がデータ部の場合のみ等化回路へ出力する第一のスイ
ッチと、前記第一のスイッチの出力をサブキャリア周波
数毎にチャネル特性の推定値を用いてチャネル等化を行
う等化回路と、前記サブキャリア分離回路の出力から既
知のトレーニング信号によりサブキャリア周波数毎にチ
ャネル成分を抽出する変調成分除去回路と、前記変調成
分除去回路の出力と過去のチャネル特性の推定結果とに
よりサブキャリア毎に平滑化を行い前記等化回路へ出力
する平滑化回路とを備えたマルチキャリア信号検波装置
において、 前記等化回路より出力される等化後のサブキャリア周波
数毎の信号に対しサブキャリア周波数毎に変調に用いた
信号点の中からユークリッド距離が最も近い信号点を選
択する硬判定回路と、 受信信号がプリアンブル部の場合には前記既知のトレー
ニング信号を選択しデータ部の場合には前記硬判定回路
の出力を選択する第二のスイッチとを備え、 前記変調成分除去回路は、前記サブキャリア分離回路の
出力から前記第二のスイッチの出力を用いてサブキャリ
ア周波数毎にチャネル成分を抽出する手段を含み、 前記第二のスイッチの出力を用いて平滑化に用いる係数
を計算する係数計算回路を備え、 前記平滑化回路は、この係数計算回路の出力を用いて前
記変調成分除去回路の出力と過去のチャネル特性の推定
結果とによりサブキャリア毎に平滑化を行い前記等化回
路へ出力する手段を含むことを特徴とするマルチキャリ
ア信号検波装置。 - 【請求項２】 前記係数は、前記過去のチャネル特性の
推定結果をいずれの時点まで遡って用いるかを決定する
忘却係数であり、 前記係数計算回路は、前記硬判定結果の電力に比例した
重みを前記忘却係数の固定値に乗積する手段を含む請求
項１記載のマルチキャリア信号検波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049804A JP3538104B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | マルチキャリア信号検波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049804A JP3538104B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | マルチキャリア信号検波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001237796A true JP2001237796A (ja) | 2001-08-31 |
| JP3538104B2 JP3538104B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=18571683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000049804A Expired - Fee Related JP3538104B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | マルチキャリア信号検波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3538104B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100443051B1 (ko) * | 2002-06-18 | 2004-08-04 | 주식회사 젤라인 | 다중 반송파 수신 시스템의 초기신호 검출방법 및 이를수행하기 위한 장치 |
| JP2005033793A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Samsung Electronics Co Ltd | 直接計算方式によるコード化直交周波数分割多重化受信機のチャンネル状態評価装置及びその方法 |
| WO2007029313A1 (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | Fujitsu Limited | イコライザ装置 |
| JP2008295104A (ja) * | 2008-09-08 | 2008-12-04 | Kddi Corp | 伝送路特性推定装置、コンピュータプログラム |
| US7760797B2 (en) | 2006-02-06 | 2010-07-20 | Samsung Electronics Co, Ltd. | Method of reducing a number of computations in an equalization process and apparatus for performing the same |
| JP2010220105A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Toshiba Corp | 無線受信装置および無線受信方法 |
| JP2012222487A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Nec Network & Sensor Systems Ltd | 伝送路特性推定装置、伝送路特性推定方法、及びプログラム |
| JP2017517936A (ja) * | 2014-04-24 | 2017-06-29 | 富士通株式会社 | 適応等化器、適応等化方法及び受信機 |
-
2000
- 2000-02-25 JP JP2000049804A patent/JP3538104B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4624733B2 (ja) * | 2003-07-09 | 2011-02-02 | 三星電子株式会社 | 直接計算方式によるコード化直交周波数分割多重化受信機のチャンネル状態評価装置及びその方法 |
| JP2005033793A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Samsung Electronics Co Ltd | 直接計算方式によるコード化直交周波数分割多重化受信機のチャンネル状態評価装置及びその方法 |
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| JPWO2007029313A1 (ja) * | 2005-09-06 | 2009-03-26 | 富士通株式会社 | イコライザ装置 |
| JP4480765B2 (ja) * | 2005-09-06 | 2010-06-16 | 富士通株式会社 | イコライザ装置 |
| US7760797B2 (en) | 2006-02-06 | 2010-07-20 | Samsung Electronics Co, Ltd. | Method of reducing a number of computations in an equalization process and apparatus for performing the same |
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| JP2010220105A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Toshiba Corp | 無線受信装置および無線受信方法 |
| US8428190B2 (en) | 2009-03-18 | 2013-04-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radio receiving apparatus and radio receiving method |
| JP2012222487A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Nec Network & Sensor Systems Ltd | 伝送路特性推定装置、伝送路特性推定方法、及びプログラム |
| JP2017517936A (ja) * | 2014-04-24 | 2017-06-29 | 富士通株式会社 | 適応等化器、適応等化方法及び受信機 |
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|---|---|
| JP3538104B2 (ja) | 2004-06-14 |
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