JP2002111560A - チャネルおよび受信方向の推定方法および信号受信装置 - Google Patents

チャネルおよび受信方向の推定方法および信号受信装置

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JP2002111560A
JP2002111560A JP2001234943A JP2001234943A JP2002111560A JP 2002111560 A JP2002111560 A JP 2002111560A JP 2001234943 A JP2001234943 A JP 2001234943A JP 2001234943 A JP2001234943 A JP 2001234943A JP 2002111560 A JP2002111560 A JP 2002111560A
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hat
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MITSUBISHI ELECTRIC INF TECHNOL CENTER EUROP BV
Mitsubishi Electric Information Technology Corp
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    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
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    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 幾つかの伝播経路を有する伝送チャネルの各
経路の受信方向及び各経路を特徴付ける（減衰および相
回転）複素係数を推定する。 【解決手段】 送信機によって送信されかつ少なくとも
１つの経路に沿って伝播された後でアンテナアレイによ
って受信された信号のチャネルおよび信号の受信方向を
推定する方法であって、各経路に関して、アレイ内の異
なるアンテナによって受信された信号における位相差
(ξl)を推定する第１ステップと、信号の受信角度(θ)
ならびに前記経路に沿って信号に生じる相回転(ｖ)を前
記位相差から推定する第２ステップと、前記経路に沿っ
て信号に生じる減衰(α)を相回転および受信角度の推定
値(ｖ(ハット),θ(ハット))から推定する第３ステップ
とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に、伝送チャネ
ルの空間伝達関数をアンテナアレイによって測定する方
法に関する。より詳細には、送信機とアンテナの受信ア
レイの間における信号の伝播が複数の経路に沿って行わ
れる時、本発明は、各経路に関して、当該経路に沿って
信号に生じる減衰および相回転と関連した受信方向を推
定することを可能にする。更に詳細には本発明は、移動
電話におけるチャネルおよび受信方向の推定に関して適
用される。
【０００２】
【従来の技術】送信機と受信機の間、詳細には移動電話
と基地局の間における信号の伝播は多重経路に沿って行
われ得る。各経路は、遅延、受信方向、減衰及び相回転
によって特徴付けられる。
【０００３】アンテナアレイは１つ又は複数方向におい
てビームを形成しかつ／または干渉を削除するために使
用可能であることが知られている。アンテナ処理は異な
るアンテナの出力を合計する以前に複素係数を用いて重
み付けすることを含み、この場合の係数は必要な等価ア
ンテナダイアグラムを得るように選択される。従って、
有用な信号の受信方向にビームを形成し干渉信号の受信
方向におけるビームをゼロにすることが可能である。た
だし、ビーム形成技法の大多数は、信号の受信方向に関
する事前の知識を必要とする。ビーム形成は、受信ビー
ムを基地局から移動局へ(アップリンク)明確に導くため
に移動電話に適用されてきた。この場合基地局は、移動
端末装置から発せられる伝播経路方向を指し示すことの
できる適応アンテナ(「インテリジェントアンテナ」と
称する)を装備する。
【０００４】有用な信号の受信方向に加えてしばしば、
伝送チャネルの特性を知ることが必要である。従って、
移動電話システムが符号分割多元接続(ＣＤＭＡ)モード
に従って動作中であって、かつレーキ受信機による受信
におけるダイバシティを活用中である時、受信機のそれ
ぞれのブランチ(分岐部)において用いられる複素係数は
それぞれの経路に沿って生じる減衰および相回転から求
められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】経路のダイバシティを
活用するためには適応アンテナが使用可能であることが
知られている。この目的達成のために、今の科学水準に
おけるシステムにおいては、各アンテナ毎に１つのレー
キ受信機が用いられ、異なる受信機から発せられる信号
からビーム形成が実施される。異なる経路の受信方向に
おける幾つかのビームを指摘し、その後で１つのレーキ
受信機における異なる経路を組み合わせることも構想さ
れ得る。両方の場合において、有用な信号の受信方向お
よび伝送チャネルの特性は別々に独立して推定される。
この方法は、２つの推定段階を必要とすること、及び第
２推定段階において利用可能な情報のすべては使用しな
いという二重の欠点を持つ。
【０００６】本発明の目的は、前述の欠点に対処し、か
つ伝送チャネルの受信方向および特性を推定する総合的
な方法を提案することにある。更に詳細には、伝送チャ
ネルが幾つかの伝播経路を有する場合、本発明は各経路
の受信方向及び各経路を特徴付ける(減衰および相回転)
複素係数を推定することを可能にする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、送信機によっ
て送信され、少なくとも１つの経路に沿って伝播された
後で、アンテナアレイによって受信された信号のチャネ
ルおよび受信方向を推定する方法によって定義され、各
経路に関して、アレイにおける異なるアンテナによって
受信された信号における位相差(ξl)を推定する第１ス
テップと、信号の受信角度(θ)ならびに前記経路に沿っ
て信号に生じる相回転(ｖ)を前記位相差から推定する第
２ステップと、相回転および受信角度の推定値(ｖ(ハッ
ト),θ(ハット))から前記経路に沿って信号に生じる減
衰(α)を推定する第３ステップとを含む。
【０００８】特に、第１ステップは受信された各信号
(ｘl)に関して、複数の時点(ｔ)において求められた前
記信号(ｘl(ｔ))の複数の値と推定しようとする移相お
よび減衰を受けたパイロット信号(ｂ(ｔ)の同一時点に
おいて求められた値との間の第１距離を最小化するステ
ップを含む。
【０００９】本発明の一特徴によれば、第２ステップは
位相差の曖昧さ(ambiguity)の除去を含み、この曖昧さ
除去ステップは、当該アレイの基準アンテナから始まっ
て１つのアンテナからその次のアンテナへと一つずつ作
動する。
【００１０】曖昧さ除去には、アレイにおける位相差と
アンテナの配列(rank)との間のアフィン関係が用いられ
ることが望ましい。
【００１１】本発明の別の特性によれば、相回転(ｖ)お
よび受信角度(θ)は位相差の推定値における線形回帰か
ら推定される。
【００１２】相回転(ｖ)および受信角度(θ)は第２距離
【００１３】
【数４】
【００１４】を最小化することによって推定されること
が有利である。ここに、ξl(ハット)は、ランクｌのア
ンテナによって受信されたる信号の移相の推定値であ
り、φ＝２π・ｃｏｓ(θ)・ｄ／λで、ｄはアレイのピ
ッチであり、λは信号の波長、Ｌはアレイ内アンテナの
個数である。
【００１５】本発明の他の特徴によれば、位相差の新規
推定値(ξl(〜))は相回転および受信角度の推定値(ｖ
(ハット))、(θ(ハット))を用いて行われる。
【００１６】特に、減衰(α)が第３距離のを最小化によ
って推定され、この場合の第３距離は、複数の時点(ｔ)
において求められる前記信号(ｘl(ｔ))の複数の値と推
定されるべき減衰(α)を受けた新規推定された移相値
(ξl(〜))の移相されたパイロット信号(ｂ(ｔ))の同一
時点において求められる値との間の距離であり、当該距
離はアレイ内の全てのアンテナについて算定される。
【００１７】本発明はアンテナアレイ及び上述の推定方
法の諸段階(ステップ)を実施するように適応された推定
手段を有する信号受信装置によっても定義される。
【００１８】本発明の一つの特徴は、本装置は、各アン
テナの出力において、異なる信号伝搬経路に適応される
複数のフィルタ及び複数の推定手段を有し、各推定手段
は経路(ｉ)と関連し、かつ、対応する経路に適応された
フィルタの出力を受け取る。
【００１９】本発明の他の特性は、本装置はチャネル形
成手段を有し、各チャネル形成手段は経路(ｉ)と関連
し、かつ、対応する方向におけるチャネルを形成するた
めに前記経路と関連する推定手段から前記経路の推定受
信角度θi(ハット)を受信する。
【００２０】更に、各チャネル形成手段は、関連推定手
段以外の推定手段からも対応する方向における受信角度
推定値をゼロにするために他の経路の受信角度推定値
(θi'(ハット)，ｉ’≠ｉ)を受信できる。
【００２１】本装置が複数の複素乗算手段を含むことは
有利であり、各複素乗算手段は経路(ｉ)と関連し、か
つ、チャネル形成手段の出力に複素係数
【００２２】
【数５】
【００２３】を乗算する。ここに、ｖi(ハット)及びαi
(ハット)は前記経路と関連する推定手段によって供給さ
れる相回転および減衰係数の推定値である。
【００２４】本発明の既述の特性ならびに他の特性は、
次に示す添付図面に関連した説明を読むことによって一
層明瞭になるはずである。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１に示すように、信号が送信源
によって送信され、アンテナアレイによって受信される
ものとする。図示されたアレイは一様で直線的である
が、当然、円弧状に配列された基本アンテナを有する扇
形アレイ等、他の形態でも実施することができる。信号
はｐ個の複数の経路によって伝播され、各経路ｉ＝１,・
・・,ｐは入射角θiでアレイに到達する。１組の経路は送
信源と受信アレイ間の伝送チャネルを構成する。幾つか
のソースｊ＝１,・・・,Ｊがそれぞれ信号Ｓｊを送信すれ
ば、Ｊ個の個別な伝送チャネルが存在し、各チャネルは
複数の経路で構成される。
【００２６】移動遠隔通信システムの関係において、問
題の伝送チャネルは移動端末装置(以後ユーザとする)と
基地局の間のアップリンクに対応する。幾つかのアップ
リンクが同一基地局と同時に確立される時、ある伝送チ
ャネルは他のユーザからの信号によって妨害を受けるこ
とがある(マルチユーザ干渉)。更に、異なる経路上で伝
播されるあるユーザの信号は異なる伝播時間の後でアレ
イに到達する。伝送チャネルはそれらの周波数選択性故
に一般に時間に関して分散的であり、それらのチャネル
パルス応答の継続時間は無意味ではなく、これが同一ユ
ーザから入来するが個別経路を通った信号の間に干渉を
生じさせる(マルチパス干渉)。特に直接順序ＣＤＭＡ
(ＤＳ−ＣＤＭＡ)アクセスを使用するある幾つかのシス
テムにおいては、各ユーザの各経路は或る程度分離され
ることになる。そのためには、適当なフィルタバンクに
よって受信された信号を濾波することにより良質の拡散
列(拡散符号)の自己相関性および相互相関性が利用され
る。ただし、マルチユーザ及びマルチパス干渉は完全に
は除去されず、残留干渉が残る。ユーザ数が十分に多い
場合には、リミットセントラル定理(limit central the
orem)が適用可能であり、残余干渉は付加白色ガウス雑
音として現れる。
【００２７】本発明は、受信機が、各アンテナにおい
て、ユーザから発信される信号の異なる経路を、少なく
とも大まかに分離可能であることを前提とする。これ
は、これらの異なる経路へ適用される各フィルタのバッ
テリが各アンテナの出力において使用されるならば、Ｄ
Ｓ−ＣＤＭＡシステムの場合に相当する。ユーザと受信
機の間の伝送チャネルが実質的に１つの単一経路で構成
される場合にも、本発明の前提が満足される。
【００２８】各経路ｉ(ｉ＝１,・・・,ｐ)は、実際には、
受信機および送信機の環境によって起こされる反射およ
び拡散の影響を受ける多数の基本経路の組合わせであ
る。これら基本経路の各々は、同じ法則に従う相回転お
よび減衰に関連する。リミットセントラル定理によれ
ば、経路ｉから入来する信号ｓi(ｔ)は次のように表さ
れる。
【００２９】
【数６】
【００３０】ここに、αi(ｔ)はRayleighの法則に従っ
た経路ｉに関連する減衰であり、ｖi(ｔ)は［−π；
π］に均一に分布する相回転であり、ｂi(ｔ)は送られ
た情報であり、ｎi(ｔ)は残留干渉を含む付加白色ガウ
ス雑音である。チャネルは時間と共に変動する。この変
動を定量化することのできるパラメータの１つはコヒー
レンスタイム(Δｔ)cであり、(Δｔ)c以上に分離された
２つの時点における同一チャネルの２つの応答は相互関
係を持たないことが保証される。アレイに用いられるア
ンテナが全方向性でないならば、係数αi(ｔ)はアンテ
ナ利得も含む。
【００３１】次に、ユーザと受信機間の伝送チャネルに
ついて考察することとする。チャネルがただ１つの経路
だけを含むか、又は、経路ｉへ適用される濾波が使用さ
れるかのどちらかの理由により、受信機がチャネルの経
路ｉを分離可能であるものと仮定する。１つの単一経路
について考察することとすれば、表記法を簡素化するす
るために、インデックスｉを省略することが可能であ
る。更に、Ｌ個のアンテナで構成される一様な線形アレ
イに信号が入射角θ(ｔ)で到達するものと仮定する。
【００３２】アンテナｌ、ｌ＝(１,…,Ｌ)において受信
された信号をｘlと表示すれば、次のような表現が可能
である。
【００３３】
【数７】
【００３４】ここに、ｄはネットワークのピッチであ
り、λは波長であり、ｂ(ｔ)はユーザによって送られた
記号であり、ｎl(ｔ)は熱雑音、マルチパス干渉及びマ
ルチユーザ干渉を含むアンテナｌにおける付加白色ガウ
ス雑音である。
【００３５】従って、チャネルの応答は減衰定数α(ｔ)
および相回転ｖ(ｔ)によってモデル化される。総移相ξ
l(ｔ)は一方ではチャネルによって引き起こされる相回
転ｖ(ｔ)に起因し、もう一方においては受信角度θ(ｔ)
におけるアンテナｌと基準アンテナ１(いち)の間の動作
の差に起因する。
【００３６】本発明は、信号ｘl(ｔ)からのｖ(ｔ)、θ
(ｔ)、α(ｔ)及び伝送された固有の記号ｂ(ｔ)に関する
先天的な情報の合同推定を提案する。記号ｂ(ｔ)は受信
機にとって完全に既知のパイロット記号、または、ソフ
ト又はハード決定に先立つ復号演算から発せられ、十分
な程度の信頼性を持つ記号であり得る。
【００３７】ｖ(ｔ)、θ(ｔ)、α(ｔ)は、コヒーレンス
タイム(Δｔ)cと比べて小さいように選定された長さＴ
の観測ウィンドウ全体に亙って一定であるものと仮定さ
れる。長さＴは、移動速度が早くなればなる程、長さが
短くなり、Ｓ／Ｎ比が小さくなればなる程、長さが長く
なるように選定される。これは、伝送条件に従って全時
間に亙り変更可能である。
【００３８】θ、α、ｖは二次式の距離Ｄが最小である
ように求められる。
【００３９】
【数８】
【００４０】この種の問題の解を求めるには複雑な非線
形システムを解く必要がある。本問題は３段階に分割し
て解かれる。
【００４１】段階１：ξlは各アンテナにおける二次式
の距離Ｄlを最小化することによって推定される。
【００４２】
【数９】
【００４３】段階２：θ及びｖは推定値ξl(ハット)に
関する線形回帰から推定される。 段階３：推定値ｖ(ハット)及びθ(ハット)から、αは最
終的に二次式の距離
【００４４】
【数１０】
【００４５】を最小化することにより推定される。
【００４６】第１段階において、各アンテナにおける信
号移相を推定する、即ち、Ｄlを最小化するξlの値ξ
l(ハット)を求める。
【００４７】
【数１１】
【００４８】式(６)の実数部分を求めると、次式が得ら
れる。
【００４９】
【数１２】
【００５０】式(６)及び(８)を用いて、ξlによる距離
Ｄlの導関数が算定可能である。即ち、次式が得られ
る。
【００５１】
【数１３】
【００５２】ξlの値ξl(ハット)が求められ、これは式
(９)の導関数を削除する。従って、ξl(ハット)は次式
を満足させなければならない。
【００５３】
【数１４】
【００５４】表現を簡素化するために、次の和を定義す
る。
【００５５】
【数１５】
【００５６】式(１０)において上記の合計の置き換えを
行うことにより、移相ξl(ハット)の推定値が次のよう
に求められる。
【００５７】
【数１６】
【００５８】第２段階において、θ及びｖは移相ξlの
推定値ξl(ハット)から推定される。推定値θ(ハット)
及びｖ(ハット)の計算は均一線形アレイである単純な場
合として実施されるが、あらゆるアレイに拡張できる。
【００５９】基準アンテナとされる第１アンテナ(ｌ＝
１)においては、相回転は受信方向に依存しない(ξ1＝
ｖ)。従って、ｖ(ハット)を値ξ1(ハット)に等しく仮選
定することが可能である。ただし、式(１０)は［−π；
π］において異なる解を持ち、これらは関数Ｄl(ξl)の
最大値および最小値に相当し、角度πだけ異なる。これ
ら２つの推定値を次に示す。
【００６０】
【数１７】
【００６１】最小値は、ｌ＝１である場合に第２導関数
【００６２】
【数１８】
【００６３】が正である値に対応する。
【００６４】
【数１９】
【００６５】ξ1(ハット)は、式(１０)によって与えら
れる２つの値のうちの、ｌ＝１の場合における式(１３)
の正の値に対応する。次に、他のアンテナ(ｌ＞１)につ
いて考察することとする。ξlの値は、次の等式によっ
てθ及びｖと関係付けられる。
【００６６】
【数２０】
【００６７】式(１０)は幾つかの解を持つ。ξl 0(ハッ
ト)はξl 0(ハット)∈［−π／２;π／２］のような唯一
の解であるものとする。他の解は、ξl k(ハット)＝ξl 0
(ハット)＋ｋ.π(ｋは相対整数)である。
【００６８】式(１４)によれば、次式が常に成立しなけ
ればならない。
【００６９】
【数２１】
【００７０】従って、ｖを既に有効な推定値ξ1(ハッ
ト)によって代置することによって式(１４)及び(１５)
で表される条件を満足する全ての起りうる解を常に求め
ることが必要である。ｄ／λ＝１／２であるならば、式
(１５)のセグメントの長さは２(ｌ−１)πである。従っ
て、ｄ／λ＜１／２において多くとも２(ｌ−１)個の起
りうる値ξl k(ハット)が存在する。次に、これらの解の
各々に関して、実際に最小値であるかどうか、従って、
式(１３)によって供給される第２導関数が値ξl＝ξ
l k(ハット)に関して実際に正であるかどうかを確認する
ことが必要である。サイン及びコサイン関数の周期性に
より、ξl 0(ハット)が最小であれば、ｋが偶数である場
合の全てのξl k(ハット)値が最小であり、ｋが奇数であ
る場合の全てのξl k(ハット)値が最大であることを示す
ことができる。同様に、ξl 0(ハット)が最大であれば、
ｋが偶数である場合の全てのξl k(ハット)値が最大であ
り、ｋが奇数である場合の全てのξl k(ハット)値が最小
であることを示すことができる。従って、ξl k(ハット)
の２(ｌ−１)個の起りうる値の間で、(ｌ−１)個の値だ
けが最小であるということがこれから推論される。
【００７１】従って、得られる種々異なる最小値の間で
１つの最小値を選定することが残される。曖昧さ(ambig
uity)除去手順を図２に示す。ｌ＝２及びｄ／λ≦１／
２において、実際には常にξ2 k(ハット)∈［−π＋ｖ,
π＋ｖ］が成立し、従ってただ１つの最小値ξ2(ハッ
ト)が存在する。この最小値はφの第１推定φ(2)(ハッ
ト)を求めることを可能にする(φ(2)(ハット)＝ξ2(ハ
ット)−ξ1(ハット))。推定値ξl k(ハット)の曖昧さは
アンテナのランクｌと共に線形に増大する。ただし、ξ
lとφの間のアフィン関係および１つのアンテナからそ
の次のアンテナへのφの連続条件はこの曖昧さを除去す
ることを可能にする。より詳細には、ｌ＞２にの時、全
ての起りうる最小値のうちの、アンテナｌ−１からアン
テナｌまでのφの推定における最も小さい偏差を導く１
つが選定される。換言すれば次のように表現される。
【００７２】
【数２２】
【００７３】ここに、式(１６)によって表現されるξ
1(ハット)を選定することは、１つのアンテナから次の
アンテナへのφの連続を表す。従って、曖昧さは、基準
アンテナｌ＝１から始まって１つのアンテナから次のア
ンテナへと段階毎に除去される。
【００７４】従って、ｌ＝{１,…,Ｌ}に関しＬ個１組の
推定値ξ1(ハット)が有効であり、これらから推定値ｖ
(ハット)及びφ(ハット)が線形回帰によって求められ
る。より詳細には、次に示す標準偏差Ｊを最小化する値
ｖ(ハット)及びφ(ハット)が求められる。
【００７５】
【数２３】
【００７６】これら２つの値は関数Ｊの偏導関数を削除
することによって求められる。
【００７７】
【数２４】
【００７８】式(１９)に式(１８)を代置することによ
り、次式が得られる。
【００７９】
【数２５】
【００８０】式(１８)によって、ｖ(ハット)を算定する
ことが可能である。φ(ハット)の値から、θ(ハット)を
推定することも可能である。
【００８１】
【数２６】
【００８２】第２段階の終わりにおいて、推定値ｖ(ハ
ット)およびφ(ハット)が有効になる。第３段階におい
て、減衰係数αを評価することが試みられる。そのため
には、先ず、ｖ(ハット)およびφ(ハット)を用いて、各
アンテナｌにおける位相差に関して新規推定ξl(〜)が
実施される。これを次に示す。
【００８３】
【数２７】
【００８４】最後に、当該チャネルの減衰αの推定値α
(ハット)は、ξl＝ξl(〜),∀ｌであることが既知であ
るので、Ｄを最小化する値として求められる。式(４)に
従い、導関数∂Ｄ／∂αを削除する値α(ハット)は次式
を満足させる。
【００８５】
【数２８】
【００８６】θ、ｖ、αの推定は滑動分析ウィンドウ(s
liding analysis window)を用いて動的に実行可能であ
る。次に、受信角度を突きとめることにより、ビーム形
成器が移動端末を連続的に追跡することを可能にする。
同様に、パラメータｖおよびαを突きとめることはレー
キ受信機における異なるブランチ(分岐部)の適応可能な
組合わせを確保することを可能にする。
【００８７】以上、伝送チャネルの単一経路について考
察した。チャネルが幾つかの経路ｉ＝１,…,ｐを持つ場
合には、共同推定方法は各経路ｉに適用されなければな
らない。次に、チャネルは３個１組の推定値(θi(ハッ
ト),ｖi(ハット),αi(ハット))、ｉ＝１,…,ｐによって
特徴付けられ、各３個１組の値が経路を特徴付ける。
【００８８】図３は本発明の一実施の形態に従った受信
機を示す。本受信機はアンテナ(３００1)…(３００L)の
アレイ(配列体)を有する。各アンテナ(３００l)は適当
なフィルタ(３１０i)、ｉ＝１,…,ｐのバッテリへ接続
され、各フィルタ(３１０i)は経路ｉに適応される。同
一経路ｉに関する異なるフィルタ(３１０i)の出力は、
上述の推定方法を実現し３個一組の推定値(θi(ハッ
ト),ｖi(ハット),αi(ハット))を提供する総合推定モジ
ュール(３３０i)へ接続される。推定は全ての経路に関
して並列に実施される。同一経路ｉ＝１,…,Ｐに関する
出力信号はチャネル形成手段(３２０l,…,３２０p)にも
導かれる。総合推定モジュールによってチャネル形成手
段(３２０i)に供給される推定値θi(ハット)は、チャネ
ル形成手段が受信ビームを経路ｉの受信方向に向けるこ
とを可能にする。図示されない別の実施の形態におい
て、各チャネル形成手段(３２０i)は、同一ユーザの他
の経路ｉ’(ｉ’≠ｉ)の他の推定手段(３３０i)によっ
て供給される推定値θi(ハット)も受け取る。これは異
なる経路から受信する信号を最も良好に分離するよう
に、チャネル形成手段(３２０i)が(θi '(ハット)、ｉ’
≠ｉ)に関する方向に関係する受信ダイアグラムをゼロ
にすることを可能にする。推定値ｖi(ハット)およびαi
(ハット)は複素乗算器(３４０i)に送られ、この乗算器
はチャネル形成手段(３２０i)の出力信号を当該チャネ
ルの複素係数の共役値である複素係数
【００８９】
【数２９】
【００９０】を乗算する。次に、Ｐ個の乗算器の出力
は、ＭＲＣ(最大比組合わせ)タイプの出力を供給するた
めに加算器(３５０)において合計される。
【００９１】本受信機は、異なる経路方向におけるチャ
ネルの形成およびレーキフィルタ(rake filter)におけ
るＭＲＣタイプの組合わせ両者の実施を可能にする。当
該技術分野における当業者にとって、図３に示す異なる
モジュールによって表される演算が、この目的のために
プログラムされたプロセッサ又は複数の専用プロセッサ
によって実施可能であることは明瞭である。
【００９２】本発明は、実質的に、移動端末装置によっ
て送信され、かつ基地局のこれに適応したアンテナによ
って受信された信号を受信する形態に従って記述された
が、当該技術分野における当業者にとって、本発明がこ
の実施の形態に限定されることなく、有用な信号の受信
方向および伝送チャネルの特性を推定することを必要と
するあらゆるタイプの応用に拡張して適用されることは
明瞭である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ソースとアンテナアレイとの間の多重経路伝
播を概略的に示す図である。
【図２】 本発明の一実施の形態に有用な曖昧さ除去手
順を示す図である。
【図３】 本発明の一実施の形態に従った受信装置を示
す図である。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送信機によって送信されかつ少なくとも
    １つの経路に沿って伝播された後でアンテナアレイによ
    って受信された信号のチャネルおよび受信方向を推定す
    る方法であって、各経路に関して、アレイ内の異なるア
    ンテナによって受信された信号における位相差(ξl)を
    推定する第１ステップと、信号の受信角度(θ)ならびに
    前記経路に沿って信号に生じる相回転(ｖ)を前記位相差
    から推定する第２ステップと、前記経路に沿って信号に
    生じる減衰(α)を相回転および受信角度の推定値(ｖ(ハ
    ット),θ(ハット))から推定する第３ステップとを含む
    ことを特徴とするチャネルおよび受信方向の推定方法。
  2. 【請求項２】 前記第１ステップにおいて、受信した各
    信号(ｘl)に関して、複数の時点(ｔ)において求められ
    た前記信号(ｘl(ｔ))の複数の値と推定しようとする移
    相および減衰を生じたパイロット信号(ｂ(ｔ))の同じ時
    点において求められた値との間の第１距離を最小化する
    ステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の推定
    方法。
  3. 【請求項３】 アンテナｌによって受信された信号ｘl
    の移相ξlが次式によって推定され、 【数１】 ここに、ｘl R(ｔ)およびｘl I(ｔ)が時点ｔにおいて受信
    された前記信号ｘlの前記値のそれぞれ実数部分および
    虚数部分であり、ｂR(ｔ)及びｂl(ｔ)が時点ｔにおける
    パイロット信号の値の実数部分および虚数部分であり、
    Ｔがタイムウィンドウの長さであることを特徴とする請
    求項２に記載の推定方法。
  4. 【請求項４】 前記第２ステップにおいて、前記位相差
    における曖昧さを除去するステップを含み、前記曖昧さ
    除去ステップが前記アレイの基準アンテナから始まって
    １つのアンテナからその次のアンテナへとステップ毎に
    作動することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
    に記載の推定方法。
  5. 【請求項５】 前記曖昧さ除去ステップが前記移相と前
    記アレイにおけるアンテナのランクとの間のアフィン関
    係を使用することを特徴とする請求項４に記載の推定方
    法。
  6. 【請求項６】 前記相回転(ｖ)および前記受信角度(θ)
    が前記移相の推定値に関する線形回帰から推定されるこ
    とを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の推
    定方法。
  7. 【請求項７】 前記相回転(ｖ)および前記受信角度(θ)
    が第２距離 【数２】 を最小化することによって推定され、ここで、ξl(ハッ
    ト)がランクｌのアンテナによって受信された信号の前
    記移相の推定値であり、φ＝２π・ｃｏｓ(θ)・ｄ／
    λ、ここでｄはアレイのピッチであり、λが信号の波長
    であり、Ｌがアレイ内アンテナの個数であることを特徴
    とする請求項６に記載の推定方法。
  8. 【請求項８】 前記移相の新規推定(ξl(〜))が前記相
    回転および前記受信角度の推定値(ｖ(ハット)、θ(ハッ
    ト))により実行されることを特徴とする請求項１ないし
    ７のいずれかに記載の推定方法。
  9. 【請求項９】 前記減衰(α)が、複数の時点(ｔ)におい
    て求められた前記信号(ｘl(ｔ))の複数の値と新規に推
    定され推定されるべき前記減衰(α)を生じた移相値(ξl
    (〜))の移相済みパイロット信号(ｂ(ｔ))と同じ時点に
    おいて求められた値との間の第３距離を最小化すること
    によって推定され、前記距離が前記アレイ内の全ての前
    記アンテナに関して算定されることを特徴とする請求項
    ８に記載の推定方法。
  10. 【請求項１０】 アンテナ(３００i)のアレイと、請求
    項１ないし９のいずれかに記載の方法に含まれるステッ
    プを実施するように形成された推定手段(３３０i)と、
    を備えた信号受信装置。
  11. 【請求項１１】 各アンテナの出力において、異なる信
    号伝播経路に適応する複数のフィルタ(３１０i)および
    複数の推定手段(３３０i)を有し、各推定手段が経路
    (ｉ)と関連しかつ対応する経路に適応するフィルタ(３
    １０i)の出力を受け取ることを特徴とする請求項１０に
    記載の受信装置。
  12. 【請求項１２】 チャネル形成手段(３２０i)を有し、
    各チャネル形成手段(３２０i)が経路(ｉ)と関連し、か
    つ対応する前記方向にチャネルを形成するために前記経
    路と関連する前記推定手段(３３０i)から前記経路の受
    信角度の推定値(θi(ハット))を受け取ることを特徴と
    する請求項１１に記載の受信装置。
  13. 【請求項１３】 各チャネル形成手段(３２０i)が、関
    連推定手段(３３０i)以外の前記推定手段(３３０i')か
    らも対応する前記方向における受信角度推定値をゼロに
    するために他の経路の受信角度の推定値(θi'(ハッ
    ト)，ｉ’≠ｉ)を受け取ることを特徴とする請求項１２
    に記載の受信装置。
  14. 【請求項１４】 更に、複数の複素乗算手段(３４０i)
    を有し、各複素乗算手段が経路(ｉ)と関連し、かつチャ
    ネル形成手段(３２０i)の出力に複素係数 【数３】 を乗算し、ここでｖi(ハット)およびαi(ハット)が相回
    転の推定値および前記経路に関連する推定手段によって
    供給される減衰定数の推定値であることを特徴とする請
    求項１２または１３に記載の受信装置。
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