JP2003318789A - 等化装置及び等化方法 - Google Patents

等化装置及び等化方法

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JP2003318789A
JP2003318789A JP2002124514A JP2002124514A JP2003318789A JP 2003318789 A JP2003318789 A JP 2003318789A JP 2002124514 A JP2002124514 A JP 2002124514A JP 2002124514 A JP2002124514 A JP 2002124514A JP 2003318789 A JP2003318789 A JP 2003318789A
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Japan
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equalization
main wave
wave
reception quality
main
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JP2002124514A
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Wasaku Hashimoto
和作 橋本
Sadaki Futaki
貞樹 二木
Mitsuru Uesugi
充 上杉
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水晶の誤差によって発生するクロックジ
ッタの影響を受けて、等化対象となる信号のサンプリン
グタイミングがずれた場合であっても、相関値の検出精
度の劣化、及び、それに伴う等化効果の低減を防ぐこ
と。 【解決手段】 受信品質測定部101は、受信信号の受
信品質を予め定められた期間において測定する。主波識
別部102は、受信品質測定部101の測定結果から主
波を識別する。タップ選択部103は、等化処理に用い
る到来波に係るタップを選択する。その際、主波識別部
102にて識別された主波及び主波の両隣の到来波に係
るタップを必ず選択する。等化フィルタ104は、タッ
プ選択部103にて選択された少なくとも1以上のタッ
プに対して等化処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信における
等化装置及び等化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】マルチパス環境下におけるフェージング
の影響を低減させる技術として、等化処理が知られてい
る。等化処理とは、時々刻々変化する伝搬環境に追従す
るための装置(例えば、位相変動量制御装置、ゲイン制
御装置等)に対し与えるべき情報(追従範囲、頻度、変
動値等)を適応的に導出する最適化処理である。
【0003】従来の等化方法としては、特開平11−2
61457号公報に開示されている方法がある。
【0004】前記公報には、各時刻に到来するパスの遅
延量と相関値を測定する測定部と、測定結果を基に相関
値の高いパスを等化対象として等化処理を行う等化装置
とにより、受信品質の良好なパスのみを等化対象とする
ことにより、等化効果を高める技術が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術においては、水晶の誤差によって発生するクロック
ジッタの影響を受けて、等化対象となる信号のサンプリ
ングタイミングがずれた場合、相関値の検出精度が劣化
し、本来相関値の低かったパスを誤って選択する可能性
が高くなるため、等化効果が著しく低減するといった問
題がある。
【0006】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、クロックジッタの発生によるサンプリングタイミ
ングのずれを吸収することができる等化装置及び等化方
法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の等化装置は、受
信信号の受信品質を予め定められた期間測定する受信品
質測定手段と、前記受信品質測定手段の測定結果から主
波を識別する主波識別手段と、主波及び主波の両隣を含
む1以上の到来波を選択する選択手段と、選択された到
来波に対して等化処理を行う等化処理手段と、を具備す
る構成を採る。
【0008】この構成によれば、クロックジッタの発生
によるサンプリングタイミングのずれがあった場合にお
いても、主波の両隣を必ず等化器に割り当てることによ
りそのずれを吸収し、相関値の検出精度の劣化、及び、
それに伴う等化効果の低減を防ぐことができる。
【0009】本発明の等化装置における受信品質測定手
段は、測定された受信品質の平均値を算出する構成を採
る。
【0010】この構成によれば、フェージングによる瞬
時変動に影響されないで、受信品質を精度良く測定する
ことができる。
【0011】本発明の等化装置における主波識別手段
は、測定された受信品質が最も良好である到来波を主波
と識別する構成を採る。
【0012】この構成によれば、クロックジッタが発生
した場合であっても、主波に係る受信品質は影響を受け
にくくすることができる。
【0013】本発明の等化装置における選択手段は、予
め設定されたしきい値を超えた到来波を選択する構成を
採る。
【0014】本発明の等化装置における選択手段は、等
化処理手段の最大加算可能数を超えない範囲で、主波及
び主波の両隣以外の到来波を相関値が高い順に選択する
構成を採る。
【0015】これらの構成によれば、信頼性の低い到来
波は選択されないので、等化効果の低減を避けることが
できる。
【0016】本発明の無線通信端末装置は、上記いずれ
かの等化装置を具備する構成を採る。また、本発明の無
線基地局装置は、上記いずれかの等化装置を具備する構
成を採る。
【0017】これらの構成によれば、安定した通信特性
を得ることができる。
【0018】本発明の等化方法は、受信信号の受信品質
を予め定められた期間測定する工程と、前記測定結果か
ら主波を識別する工程と、主波及び主波の両隣を含む1
以上の到来波を選択する工程と、前記選択された到来波
に対して等化処理を行う工程と、を具備する方法をと
る。
【0019】この方法によれば、クロックジッタの発生
によるサンプリングタイミングのずれがあった場合にお
いても、主波の両隣を必ず等化器に割り当てることによ
りそのずれを吸収し、相関値の検出精度の劣化、及び、
それに伴う等化効果の低減を防ぐことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の骨子は、クロックジッタ
に影響されにくい主波を検出し、さらに、検出された主
波とその前後1タップの遅延波を必ず等化装置に割り当
てることによって、安定した特性を持つ等化装置及び等
化方法を提供することにある。
【0021】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。
【0022】(実施の形態)図1は、本発明の一実施の
形態に係る等化装置の構成を示すブロック図である。図
1に示す等化装置は、例えば、移動体通信システムにお
いて使用される携帯電話等の通信端末装置に搭載される
ものである。
【0023】なお、以下の説明では、基地局装置と通信
端末装置との間で通信が既に確立されていることを前提
とする。
【0024】図1において、受信品質測定部101は、
まず予め設定された時間の範囲において受信信号と既知
のトレーニング系列との相互相関値を測定し、主波識別
部102に通知する。
【0025】ここで、受信信号のシンボル間隔をTとし
た時、受信信号のサンプリング間隔はT/S1、及び、
相関値の測定時間間隔は、T/S2(S1、S2は、共
に:正の整数)とする。以下の説明では、S1=S2と
仮定して説明する。
【0026】主波識別部102は、通知された各時刻ご
とに最大の相関値を検出し、その相関値に係る到来波を
主波と認識する。さらに、主波識別部102は、主波に
係る時刻をタップ選択部103に通知する。
【0027】ここで、最大の相関値に係る到来波を、主
波と識別している理由について、詳細に説明する。
【0028】主波は、伝搬路における符号化干渉量が遅
延波に比べ少ないので、主波の相関値は、遅延波に比べ
大きくなる。また、多少のサンプリングタイミングのず
れがあったとしても、相関値はほとんど影響を受けな
い。
【0029】一方、主波であっても、サンプリングタイ
ミングのずれが大きい時は、その相関値は影響を受けて
低くなる。しかし、水晶のクロックジッタによって発生
するサンプリングタイミングのずれ幅は、サンプリング
間隔以下である。よって、主波の相関値は、クロックジ
ッタによるずれに対しあまり影響を受けないので、測定
精度が高いと言える。
【0030】他方、遅延波は、サンプリングタイミング
のずれがない時でも、伝搬経路における遮蔽物の反射、
透過等によるノイズの影響を受け、符号間干渉量が大き
くなるので、相関値は主波に比べ低くなる。さらに、符
号間干渉量に加え、微量なサンプリングタイミングのず
れがあった場合、相関値の測定精度に著しい影響を与え
る。
【0031】従って、上記状態の場合、遅延波の受信品
質の測定精度が劣化し、本来低い相関値が測定されなけ
ればならないのにも関わらず、高い相関値が測定される
場合がある。その場合であっても、主波の相関値は本
来、遅延波の相関値よりも極めて大きいため、遅延波の
相関値より小さくなる可能性は少ない。
【0032】言い換えると、主波の受信品質の測定精度
は、遅延波の測定精度よりも著しく高くなる。従って、
測定精度の良い主波を必ず等化処理の対象とすること
で、安定した等化効果を得ることができる。
【0033】タップ選択部103は、通知された主波の
時刻及びその両隣の到来波の時刻に係るタップ番号を検
出し、等化フィルタ104に通知する。ここで、タップ
の時間間隔と、受信信号のサンプリング間隔は同一であ
るので、時刻tがそのままタップ番号となる。さらに、
タップ選択部103は、等化フィルタ104の最大加算
可能数を超えない範囲で、予め設定されたしきい値を超
える相関値に係るタップ番号を複数検出し、等化フィル
タ104に併せて通知する。
【0034】等化フィルタ104は、通知されたタップ
番号に係る出力信号をフィルタ加算の対象として、等化
処理を行う。
【0035】次に、図2を用いて等化フィルタ104の
構成について詳細に説明する。図2は、等化フィルタ1
04の構成を表したブロック図である。
【0036】図2は、入力された信号を遅延して次段の
タップに出力する遅延器201と、タップ選択部103
から通知されたタップ番号に係る出力のみを出力信号と
して選択するセレクタ202と、セレクタ202から出
力された信号の積和演算を行う積和演算部203と、積
和結果を基に次時刻のフィルタ係数を決定するフィルタ
係数更新部204とから主に構成される。
【0037】等化フィルタ104は、まず、各遅延器2
01が、それぞれの入力信号を遅延させて、各タップに
出力させる。
【0038】次いで、各タップに出力された信号は、セ
レクタ202によって選択されたタップ番号の信号の
み、積和演算部203に出力される。選択されたタップ
番号とは、タップ選択部103から通知されたタップ番
号を指す。
【0039】ここで、タップ選択部103から通知され
るタップ番号の個数は、積和演算部203の加算可能数
を超えないものとする。また、タップ番号とは、遅延器
201を通過した個数でもある。
【0040】次いで、積和演算部203は、出力された
信号の積和演算を行って、フィルタ係数更新部204に
出力する。
【0041】ここで、積和演算の積演算の乗数をフィル
タ係数と呼ぶ。また、積和演算の和演算において加算さ
れる数は、積和演算部203をハードウェアで実現する
場合においては固定であり、ソフトウェアで実現する場
合は、可変とすることができる。
【0042】最後に、フィルタ係数更新部204は、積
和演算部203から出力された積和結果を用いて、LM
S(Least Mean Square)アルゴリズム、RLS(Recur
siveLeast Square)アルゴリズム等の適応アルゴリズム
を用いて、次時刻におけるフィルタ係数を決定し、積和
演算部203にフィードバックする。また、積和結果の
符号を検出して、等化結果として出力する。
【0043】次に、クロックジッタが発生しなかった場
合、クロックジッタが発生した場合の2つの例を用い
て、本発明の等化装置の動作、及び効果について具体的
に説明する。
【0044】以下に述べる例においては、遅延器201
の個数(受信品質測定部101の測定範囲)を「8」、
積和演算部203の加算可能数(タップ選択部103の
最大選択数)を「4」と仮定して説明する。
【0045】まず、クロックジッタが発生しなかった場
合について、図3を用いて説明する。
【0046】図3は、クロックジッタが発生しなかった
場合の、受信品質測定部101で測定された時刻ごとの
相互相関値を表したグラフ(以下、遅延プロファイルと
表記する)である。図3において、縦軸は相互相関値の
振幅値、横軸は時間を表す。また、横軸と平行な点線は
しきい値を表す。
【0047】まず、主波識別部102は、受信品質測定
部101で測定された遅延プロファイルから、最も相互
相関値の高い時刻を検出する。図3において、最も相互
相関値の高かった時刻はt=2であるので、その旨をタ
ップ選択部103に通知する。
【0048】次いで、タップ選択部103は、通知され
た主波の時刻t=2を基に、その両隣の時刻t=1とt
=3を選択する。さらに、選択可能な個数を超えない範
囲で、相関値の大きい時刻を検出し、等化フィルタ10
4に通知する。図3において、検出方法を適用した場
合、選択されるタップ数は、t=1、2、3、及びt=
6の4つである。
【0049】次いで、等化フィルタ104は、タップ選
択部103から通知された時刻に係るタップの出力が積
和演算部203の対象となるように、セレクタ202が
各タップの出力を積和演算部203に出力させることに
よって、等化処理を行う。
【0050】ここで、等化対象となるのは、t=1、
2、3、6の4つのタップである。これらの時刻に対応
するいずれの相関値においてもしきい値を超えているた
め、良好な等化効果を得ることができる。
【0051】ここで、前述の例と対比するために、クロ
ックジッタがあった場合について、図4を用いて説明す
る。
【0052】図4は、図3と同様に、遅延プロファイル
を表す図である。さらに、図4は、図3に示す遅延プロ
ファイルにおける各時刻の相互相関値が、クロックジッ
タによって大きく影響されていることを表している。
【0053】まず、主波識別部102は、図4において
最も相互相関値の高い時刻であるt=2を、主波の時刻
として、タップ選択部103に通知する。
【0054】次いで、タップ選択部103は、通知され
た主波の時刻t=2と、その両隣の時刻t=1、3を選
択する。さらに、選択可能な個数を超えない範囲で、相
関値の大きい時刻を検出して、等化フィルタ104に通
知する。図4において、検出方法を適用した場合、選択
されるタップ数は、t=1、2、3、及びt=5の4つ
である。
【0055】次いで、等化フィルタ104は、タップ選
択部103から通知された時刻に係るタップの出力が積
和演算部203の対象となるように、セレクタ202が
各タップの出力を積和演算部203に出力させることに
よって、等化処理を行う。
【0056】ここで、等化対象となるのは、t=1、
2、3、5の4つのタップである。この時の等化効果に
ついて考えてみる。本来クロックジッタがなかった図3
の場合、これらの時刻に対応する相関値は、t=5を除
き、どれもしきい値を超えていることが分かる。しかし
ながら、クロックジッタの影響を受けにくい主波とその
両隣であるt=2、及びt=1、3を選択している為
に、t=5の影響をほとんど受けることがない。従っ
て、良好な等化効果を得ることができる。
【0057】他方、もし、主波とその両隣を強制的に選
択しなかった場合について考えてみる。受信品質測定部
101で図4のような遅延プロファイルが測定された場
合、タップ係数選択部103で選択される時刻は、相関
値の大きい順に、t=2、4、5、7となる。
【0058】ここで、図4に対応する図3(クロックジ
ッタがない遅延プロファイル)において、前記4つの時
刻のうち、その相関値がしきい値を超えている時刻は、
t=2のみである。一方、他のt=4、5、7に係る到
来波はしきい値を超えておらず、これらを等化処理の対
象とすると、等化効果が極めて劣化する可能性がある。
【0059】なお、上述の説明では、受信品質を相互相
関値としているが、これをSIR(Signal to Interfer
ence Ratio)、BER(Bit Error Rate)、BLER
(Block Error Rate)等の他の受信品質を表す指標を用
いても、同様の効果を得ることができる。
【0060】また、受信品質は、予め定められた期間に
おける測定値を、さらに一定区間で平均をとった値、も
しくは移動平均した値としてもよい。これにより、マル
チパスフェ―ジングによる受信信号の瞬時劣化に影響を
受けにくい等化装置とすることができる。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の等化装置
はクロックジッタの発生によるサンプリングタイミング
のずれがあった場合においても、主波の両隣を必ず等化
器に割り当てることによりそのずれを吸収し、相関値の
検出精度の劣化、及び、それに伴う等化効果の低減を防
ぐことができる。また、該等化装置を搭載した受信機の
受信特性を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る等化フィルタを示
すブロック図
【図2】上記実施の形態に係る等化フィルタを示すブロ
ック図
【図3】上記実施の形態に係る第1の遅延プロファイル
を示す図
【図4】上記実施の形態に係る第2の遅延プロファイル
を示す図
【符号の説明】
101 受信品質測定部 102 主波識別部 103 タップ選択部 104 等化フィルタ 201 遅延器 202 セレクタ 203 積和演算部 204 フィルタ係数更新部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上杉 充 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 Fターム(参考) 5K046 AA05 EE06 EE56

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号の受信品質を予め定められた期
    間測定する受信品質測定手段と、前記受信品質測定手段
    の測定結果から主波を識別する主波識別手段と、主波及
    び主波の両隣を含む1以上の到来波を選択する選択手段
    と、選択された到来波に対して等化処理を行う等化処理
    手段と、を具備することを特徴とする等化装置。
  2. 【請求項2】 受信品質測定手段は、測定された受信品
    質の平均値を算出することを特徴とする請求項1記載の
    等化装置。
  3. 【請求項3】 主波識別手段は、測定された受信品質が
    最も良好である到来波を主波と識別することを特徴とす
    る請求項1又は請求項2記載の等化装置。
  4. 【請求項4】 選択手段は、予め設定されたしきい値を
    超えた到来波を選択することを特徴とする請求項1から
    請求項3のいずれかに記載の等化装置。
  5. 【請求項5】 選択手段は、等化処理手段の最大加算可
    能数を超えない範囲で、主波及び主波の両隣以外の到来
    波を相関値が高い順に選択することを特徴とする請求項
    1から請求項3のいずれかに記載の等化装置。
  6. 【請求項6】 請求項1から請求項5のいずれかに記載
    の等化装置を具備することを特徴とする無線通信端末装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項1から請求項5のいずれかに記載
    の等化装置を具備することを特徴とする無線基地局装
    置。
  8. 【請求項8】 受信信号の受信品質を予め定められた期
    間測定する工程と、前記測定結果から主波を識別する工
    程と、主波及び主波の両隣を含む1以上の到来波を選択
    する工程と、前記選択された到来波に対して等化処理を
    行う工程と、を具備することを特徴とする等化方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005050867A1 (ja) * 2003-11-20 2005-06-02 Sanyo Electric Co., Ltd 等化方法およびそれを利用した受信装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005050867A1 (ja) * 2003-11-20 2005-06-02 Sanyo Electric Co., Ltd 等化方法およびそれを利用した受信装置

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