JP2004304412A - Demodulator in mobile communication device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an accurate channel estimate to improve accuracy of a demodulated signal by calculating the channel estimate of an optimal averaged symbol number through simple arithmetic processing for noise superimpose and random phase fluctuation on a wireless transmission line concerning a demodulator in a mobile communication device. <P>SOLUTION: Channel estimate calculation parts 1-1 (#1, #2..., #n) are provided for respectively calculating, for a symbol to be demodulated, a plurality of channel estimates 1-10 of different averaging times (channel estimation reference symbol extraction blocks) for channel estimation, a correlative value calculation part 1-13 calculates, for each of the plurality of channel estimates, correlative values between averaged channel estimates 1-11 of the first half and averaged channel estimates 1-12 of the second half, and the correlative values are compared by a comparing part 1-3. The channel estimate of the highest correlative value is selected by a selecting part 1-2, and the channel estimate is used for imparting phase rotation for channel compensation to a received symbol and for demodulating the symbol. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信装置における復調器に関し、共通チャネル又は個別チャネルの一部に既知信号を伝送し、受信した該既知信号を基にチャネル推定を行い、その推定値を基準位相として同期検波を行う復調器に関する。
【0002】
移動通信の第三世代の規格である3GPP(3 rd Generation Partnership Project )の仕様では、ユーザ信号間の分離、基地局間干渉の低減及びマルチパス分離が可能なDS方式のCDMA(direct sequence code division multiple access )伝送方式が採用され、また個別チャネルの位相変調信号を復調するための位相基準として共通パイロットチャネル(CPICH:Common Pilot Channel)が送信されるシステムとなっている。
【0003】
移動通信環境では、フェージングによるランダム位相変動が頻繁に起こり、位相変調方式においてはキャリア再生による復調基準位相の生成が困難である。そこで、CDMA伝送方式においては、データ信号とともに既知の位相の信号をコード多重又は時間多重して送信し、その位相を基準位相としてデータ信号を復調する手段が用いられている。
【0004】
図8に本発明の復調器が適用される移動通信装置のブロック構成を示す。同図において、8−1はアンテナ、8−2はデュープレクサ、8−3はローノイズ増幅器、8−4はアナログディジタル変換器、8−5はパスを検出するサーチャ、8−6は受信信号を復調する復調部、8−7は復調された受信信号を復号化し、また送信信号を符号化する符号化/復号化部、8−8は制御部、8−9は符号化された送信信号を変調する変調部、8−10はディジタルアナログ変換器、8−11は電力増幅器である。本発明は特に同図に示す復調部8−6の構成に関する。
【従来の技術】
【0005】
図9に従来の復調部の構成を示す。図中の逆拡散部9−1は、サーチャから通知されるパスタイミングで個別チャネルを逆拡散する。逆拡散部9−2は、同タイミングで共通パイロットチャネルを逆拡散し、チャネル推定部9−3で該共通パイロットチャネルの逆拡散信号を平均化することにより、復調対象の個別チャネルのシンボル近傍の基準位相を検出する。チャネル推定値を基準位相として乗算器9−4により個別チャネルを位相回転して検波する。
【0006】
検波結果は、マルチパスの受信信号を合成して利得を上げるRAKE合成部9−5を経て復調信号として出力される。なお、個別チャネルの逆拡散部9−1、共通パイロットチャネルの逆拡散部9−2、チャネル推定部9−3及び乗算器9−4は、マルチパスの各パス対応に複数個備えられている。
【0007】
移動通信において無線伝送路上で雑音が付加され、信号品質が劣化するが、複数の受信シンボルを平均化することにより、雑音除去の効果が得られる。一方、長時間に渡って受信シンボルの平均化を行うと、ランダム位相変動が無視できなくなる。従って、雑音除去のための平均化時間と位相検出の精度とはトレードオフの関係にある。
【0008】
位相変動は移動体の移動速度に比例した頻度で起こる。そこで、移動体の速度を測定し、移動速度に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定する技術がある。図10に速度検出機能を復調部内に具備した構成を示す。同図において、速度検出部10−1で移動体の速度を検出し、その速度情報をチャネル推定部9−3に与える。チャネル推定部9−3は、該速度情報に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定し、チャネル推定値を算出する。
【0009】
本発明に関連する先行技術文献として下記の文献が挙げられる。下記の特許文献1記には、既知のシンボルパターンとの相関を取り、最も相関の高いシンボルパターンの信号を選択することにより、正確なチャネル推定値を得るようにした技術が記載されている。引用文献2にはCDMA受信装置のマルチパスのパス選択に関する発明が記載されている。
【0010】
特許文献3には、チャネル推定値(キャリアの位相)の演算を過去のデータを用いて行う技術、及び個別チャネルと共通パイロットとを或る基準で選択する技術が記載されている。特許文献4には、マルチパスを検出するパスのタイミング検出関する技術が記載されている。特許文献5には最適なタイミングのチャネル推定値を得ることにより、干渉キャンセラ技術の課題である処理遅延を抑える技術が記載されている。
【0011】
特許文献6には、レベル測定値やレベル交差回数を基にチャネル推定の重みを動的に変える技術が記載されている。特許文献7には、チャネル推定のために複数のパイロットシンボルを用い、それらに重み付けを行い、チャネル推定値の精度を高める技術が記載されている。特許文献8には、送信電力が大きいであろう報知信号のパイロットシンボル部分を用いることにより、チャネル推定値の精度を高める技術が記載されている。特許文献9には、複数の基準位相を用意し、基準位相と受信信号の位相とを比較し、基準位相の選択を更新する技術が記載されている。
【0012】
【特許文献1】
特開2000−324017号公報
【特許文献2】
特許第2870526号公報
【特許文献3】
特開2002−57601号公報
【特許文献4】
特開2002−94584号公報
【特許文献5】
特開平10−190494号公報
【特許文献6】
特開2001−267960号公報
【特許文献7】
特開平10−51424号公報
【特許文献8】
特開2000−252960号公報
【特許文献9】
特開平7−273712号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
前述の移動速度に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定する場合、受信信号の振幅の変動や復調信号の位相からドップラ周波数を推定し、移動速度を検出するなど、いくつかの速度検出のための手法が提案されているが、いずれの手法も速度検出のための専用の演算処理が必要となり、処理量が大幅に増加する。
【0014】
更に、高い精度で速度検出を行う場合、より多くのサンプル信号が必要となり、低消費電力化が必須の要請事項である移動通信端末の間欠受信待ち受け動作時等への適用は困難な面もある。また、移動速度で平均化シンボル数を決定する場合、受信信号の強さに応じて変化する信号品質については考慮されないため、例えば、基地局の直下で静止しているときのように、十分な強さの受信信号で良好な信号品質が得られている状況下にも拘らず、不要な平均シンボル数を選択して演算処理を行うことによって、無駄な電力を消費してしまう可能性がある。
【0015】
本発明は、最適な平均化シンボル数のチャネル推定値を簡易な演算処理によって算出し、精度の高いチャネル推定値を得、該チャネル推定値を用いて復調することにより、復調信号の精度を向上させることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動通信装置における復調器は、(1)共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の参照シンボルを前半部と後半部とに分け、該前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段と、前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段とを備えたものである。
【0017】
また、(2)前記チャネル推定値算出手段は、複数のチャネル推定値として、参照シンボル数の異なるものを用意し、各参照シンボルに対して時間軸方向に重み付けを行い、前記相関値算出手段は、該重み付けを行った各参照シンボルに対して、前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する構成を有するものである。
【0018】
また、(3)マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パスの中から最も電力の高いパスを選択するパス選択手段と、該パス選択手段で選択されたパスのチャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、各チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備え、該チャネル推定値選択手段は、最も電力の高いパスにおいて選択したチャネル推定値と平均化時間が同一のチャネル推定値を、他のパスにおける複数のチャネル推定値から選択する構成を有するものである。
【0019】
また、(4)マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、前記チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値毎に、全てのパスからの前半部のチャネル推定値と後半部のチャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するパス毎のチャネル推定値選択手段とを備えたものである。
【0020】
また、統計的な伝播路の性質を検出することにより更に精度を向上させることができる。時間的に離れた複数のタイミングの相関値を積分した結果に基づいて選択する本発明の移動通信装置における復調器は、(5)タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルに対してそれぞれ平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記チャネル推定値算出手段で算出した平均化時間の異なる複数のチャネル推定値毎に、タイミングの異なる全てのチャネル推定値サンプルからの前半部と後半部との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えたものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の復調器の基本構成を示す。逆拡散部9−1は、図9の復調器と同様にサーチャから通知されるパスタイミングで個別チャネルを逆拡散し、逆拡散部9−2は、同タイミングで共通パイロットチャネルを逆拡散する。本発明のチャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#n)は、平均化処理の参照シンボル数の異なる複数のチャネル推定値を算出するために、複数個(n個)備えられ、各チャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#n)には、共通パイロットチャネルの逆拡散信号を入力する。
【0022】
各チャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#n)では、共通パイロットチャネルの既知信号の逆拡散信号を基に、チャネル推定部1−10によりそれぞれ所定の参照シンボル数で平均化演算を行ったチャネル推定値を算出するとともに、チャネル推定前半部1−11では、所定の参照シンボル数の前半部の参照シンボルからチャネル推定値を算出し、チャネル推定後半部1−12では、所定の参照シンボル数の後半部の参照シンボルからチャネル推定値を算出する。
【0023】
チャネル推定前半部1−11及びチャネル推定後半部1−12からのチャネル推定値を相関算出部1−13に入力し、相関算出部1−13は、チャネル推定前半部1−11からのチャネル推定値とチャネル推定後半部1−12からのチャネル推定値との相関を算出し、その値を比較部1−3に出力する。
【0024】
比較部1−3は、各チャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#n)から入力されるチャネル推定前半部とチャネル推定後半部の相関値の大小比較を行い、相関値の最も高いチャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#nのうちの何れか)を選択し、該チャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#nのうちの何れか)指示する信号を選択部1−2に出力する。
【0025】
選択部1−2は、比較部1−3によって指示されるチャネル推定算出部1−1(#1, #2,・・・,#nのうちの何れか)のチャネル推定部1−10から出力されるチャネル推定値を選択し、該チャネル推定値を乗算器9−4に出力する。このチャネル推定値を基準位相として乗算器9−4により個別チャネルを位相回転して検波し、復調信号を得る。
【0026】
このように、チャネル推定の参照シンボル抽出区間(平均化時間)が異なる複数(n通り)のチャネル推定値を算出し、そのチャネル推定値を前半部と後半部とに分け、その前半部と後半部との相関値を算出し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択することにより、最も品質の良いチャネル推定値を基準位相として復調に用い、復調信号の信頼度を高めることができる。
【0027】
チャネル変動が大きい場合は、平均化時間が短いほど前半部と後半部との相関値が高くなり、雑音が多い場合は平均化時間が長いほど前半部と後半部との相関が高くなる。両方の影響がある場合は、それぞれの要素を含んだ上の相関値となるが、前半部と後半部の相関値の最も高いチャネル推定値が最も精度が高いものと見なすことができ、最も相関値の高いチャネル推定値を選択すればよい。
【0028】
図2に、複数のチャネル推定値として平均化参照シンボル数の異なるチャネル推定値を用意する実施例を示す。共通パイロットシンボルの平均化数をパラメータとした場合の例である。重み付けを行う方式に比べ、シンプルな構成で実現可能である。
【0029】
相関算出処理の一例を以下に示す。第1の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を(Ia1,Qa1)、その後半平均値を(Ib1,Qb1)、第2の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を(Ia2,Qa2)、その後半平均値を(Ib2,Qb2)と表すとすると、第1の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値R(#1)は、以下の式のとおりとなる。
【0030】
R(#1)=(Ia1×Ib1+Qa1×Qb1)/sqr{(Ia1 +Qa1 )(Ib1 +Qb1 )}
【0031】
また、第2の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値R( #2)は、以下の式のとおりとなる。
R(#2)=(Ia2×Ib2+Qa2×Qb2)/sqr{(Ia2 +Qa2 )(Ib2 +Qb2 )}
ここで、sqrは平方根(√)のことである。以下の式においても同様である。
【0032】
図3に複数のチャネル推定値として、平均化参照シンボル数が異なるとともに、それぞれの参照シンボルに時間軸方向で異なる重み付けを行ったものを用いる実施例を示す。復調しようとするシンボル(復調対象のシンボル)に時間的に近い参照シンボルほど位相の相関性が高いため、より中心に近い参照シンボルほど大きい重み付けを行うことにより、精度の高いチャネル推定値を得ることができる。
【0033】
ただし、移動速度及び雑音電力の変化により、重み付け係数の最適値が変化するため、幾通りかの重み付け係数のモデルを用意し、事前に最適値を演算することも有効である。また、重み付け係数はスカラが基本であるが、ベクトル化することの有効性も否定されない。
【0034】
第2の実施例における相関算出処理の一例を以下に示す。第1の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を(I’a1,Q’a1)、その後半平均値を(I’b1,Q’b1)、第2の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を(I’a2,Q’a2)、その後半平均値を(I’b2,Q’b2)と表すとすると、第1の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Rwは、以下の式のとおりとなる。
【0035】
Rw(#1)=(I’a1×I’b1+Q’a1×Q’b1)/sqr{(I’a1 +Q’a1 )(I’b1 +Q’b1 )}
【0036】
また、第2の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Rw(#2)は、以下の式のとおりとなる。
Rw(#2)=(I’a2×I’b2+Q’a2×Q’b2)/sqr{(I’a2 +Q’a2 )(I’b2 +Q’b2 )}
【0037】
図4にマルチパス環境下で、各パス独立にチャネル推定値を選択する実施例を示す。パス毎に図1に示した構成と同様の相関値の最も高いチャネル推定値を選択する手段を備え、パス毎に独立してチャネル推定値を選択し、その推定値で検波した各パスの復調信号をRAKE合成部9−5に入力して合成し、復調信号として出力する。図4におけるパス毎のチャネル推定値選択手段は、図1に示した構成と同様であるので、各構成要素には図1と同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0038】
図5にマルチパス環境下において、マルチパスの受信信号の中から最も電力の高いパスのチャネル推定値を用いて、その前半部と後半部との相関の最も高いチャネル推定値を選択し、そのチャネル推定の平均化時間(参照シンボル数)を他のパスのチャネル推定の平均化時間(参照シンボル数)として選択する実施例を示す。
【0039】
図5において、平均化時間(参照シンボル数)の異なる複数のチャネル推定値をパス毎に算出する。そして、各パスの共通パイロットチャネルの逆拡散部9−2の出力を、電力比較・最大選択部5−1に入力し、電力比較・最大選択部5−1はその中で最も電力の強いパスを選択し、そのパスについての複数のチャネル推定値の中から、前述の実施例と同様に、前半部と後半部の相関値の最も高いチャネル推定値を選択部5−2により選択する。
【0040】
選択部5−2で選択したチャネル推定値と同一の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値を他のパスについても選択するように指示する指示信号を、他の各パスの選択部1−2に出力し、各パスの選択部1−2は、該指示信号に従ってチャネル推定値を選択する。
【0041】
マルチパス環境下で、RAKE合成後の品質に最も影響を与える最も電力の強いパスについてのチャネル推定値を用いて平均化時間(参照シンボル数)を決定し、他のパスについてはこの最も電力の強いパスについての決定に従わせることにより、性能的に若干劣化することが予想されるが、相関値算出の処理を1つのパスについてのみ行うため、算出処理量を大幅に削減することができる。
【0042】
図6にマルチパス環境下において、パス毎に算出した複数のチャネル推定値を、同一の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値毎に全パスに渡って前半部と後半部との相関値を算出し、最も相関値の高い平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値を選択する実施例を示す。
【0043】
図6において、平均化時間(参照シンボル数)の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定算出部1−1(#1,#2)を各パス毎に備える。各パスから平均化時間(参照シンボル数)の異なる複数のチャネル推定値の前半部及び後半部を、複数のチャネル推定値対応の相関算出部6−1,6−2にそれぞれ出力する。
【0044】
複数のチャネル推定値対応の相関算出部6−1,6−2は、それぞれ各パスからのチャネル推定値の前半部及び後半部を入力し、それらの相関値を算出する。相関算出部6−1,6−2で算出された相関値は、比較部1−3で大小比較され、その相関値の最も高い平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値を選択するように、各パスの選択部1−2に指示信号を送出する。
【0045】
複数のチャネル推定値対応の相関算出部6−1,6−2における相関処理の一例を以下に示す。第1のパスについて、第1の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半平均値を(Ip1a1,Qp1a1)、その後半平均値を(Ip1b1,Qp1b1)、第2の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半平均値を(Ip1a2,Qp1a2)、その後半平均値を(Ip1b2,Qp1b2)と表す。
【0046】
また、第2のパスについて、第1の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半平均値を(Ip2a1,Qp2a1)、その後半平均値を(Ip2b1,Qp2b1)、第2の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半平均値を(Ip2a2,Qp2a2)、その後半平均値を(Ip2b2,Qp2b2)と表す。
【0047】
第1の平均化時間(参照シンボル数)の前半部と後半部との相関値Rp(#1)は、以下の式のとおりとなる。
Rp(#1)={(Ip1a1×Ip1b1+Qp1a1×Qp1b1)+(Ip2a1×Ip2b1+Qp2a1×Qp2b1)}/sqr{(Ip1a1 +Qp1a1 +Ip2a1 +Qp2a1 )(Ip1b1 +Qp1b1 +Ip2b1 +Qp2b1 )}
【0048】
第2の平均化時間(参照シンボル数)の前半部と後半部との相関値Rp(#2)は、上式のa1をa2に、b1をb2に置き換え、以下のとおりとなる。
Rp(#2)={(Ip1a2×Ip1b2+Qp1a2×Qp1b2)+(Ip2a2×Ip2b2+Qp2a2×Qp2b2)}/sqr{(Ip1a2 +Qp1a2 +Ip2a2 +Qp2a2 )(Ip1b2 +Qp1b2 +Ip2b2 +Qp2b2 )}
【0049】
図7にタイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルの相関値を用いて、チャネル推定の最適な参照シンボル抽出区間(平均化時間)をパス毎に選択する実施例を示す。各チャネル推定算出部1−1(#1,#2)は、タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルを保持するため、各タイミングのチャネル推定値の前半平均値と後半平均値との相関値を一旦蓄えるメモリ/平均化部7−2を備える。
【0050】
各タイミング平均した相関値を比較部1−3に入力する。比較部1−3は各チャネル推定算出部1−1(#1,#2)から入力された相関値を大小比較し、その中で最も相関値の高いチャネル推定値を選択するように選択部1−2に指示信号を出力する。選択部1−2は、該指示信号に従ってチャネル推定値を選択する。
【0051】
相関算出部7−1における相関算出処理の一例を以下に示す。まず、第1のサンプルタイミングt1におけるチャネル推定値について、第1の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を(Ia1t1,Qa1t1)、その後半平均値を(Ib1t1,Qb1t1)、第2の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を(Ia2t1,Qa2t1)、その後半平均値を(Ib2t1,Qb2t1)と表す。
【0052】
また、第2のサンプルタイミングt2におけるチャネル推定値について、第1の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を(Ia1t2,Qa1t2)、その後半平均値を(Ib1t2,Qb1t2)、第2の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を(Ia2t2,Qa2t2)、その後半平均値を(Ib2t2,Qb2t2)と表す。
【0053】
第1の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Rt(#1)は、以下の式のとおりとなる。
Rt(#1)=(Ia1t1×Ib1t1+Qa1t1×Qb1t1)/sqr{(Ia1t1 +Qa1t1 )(Ib1t1 +Qb1t1 )}+(Ia1t2×Ib1t2+Qa1t2×Qb1t2)/sqr{(Ia1t2 +Qa1t2 )(Ib1t2 +Qb1t2
【0054】
第2の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Rt(#2)は、上式のa1をa2に、b1をb2に置き換え、以下のとおりとなる。
Rt(#2)=(Ia2t1×Ib2t1+Qa2t1×Qb2t1)/sqr{(Ia2t1 +Qa2t1 )(Ib2t1 +Qb2t1 )}+(Ia2t2×Ib2t2+Qa2t2×Qb2t2)}/sqr{(Ia2t2 +Qa2t2 )(Ib2t2 +Qb2t2 )}
【0055】
本発明は以上説明した実施例に限らず、各実施例のチャネル推定値の選択手段を適宜組み合わせ、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形を加えることができる。
【0056】
(付記1) 共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の参照シンボルを前半部と後半部とに分け、該前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段と、前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段とを備えたことを特徴とする移動通信装置における復調器。
(付記2) 前記チャネル推定値算出手段は、複数のチャネル推定値として、参照シンボル数の異なるものを用意し、各参照シンボルに対して時間軸方向に重み付けを行い、前記相関値算出手段は、該重み付けを行った各参照シンボルに対して、前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する構成を有することを特徴とする付記1に記載の移動通信装置における復調器。
(付記3) マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パスの中から最も電力の高いパスを選択するパス選択手段と、該パス選択手段で選択されたパスのチャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、各チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備え、該チャネル推定値選択手段は、最も電力の高いパスにおいて選択したチャネル推定値と平均化時間が同一のチャネル推定値を、他のパスにおける複数のチャネル推定値から選択する構成を有することを特徴とする付記1に記載の移動通信装置における復調器。
(付記4) マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、前記チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値毎に、全てのパスからの前半部のチャネル推定値と後半部のチャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するパス毎のチャネル推定値選択手段とを備えたことを特徴とする付記1に記載の移動通信装置における復調器。
(付記5) タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルに対してそれぞれ平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記チャネル推定値算出手段で算出した平均化時間の異なる複数のチャネル推定値毎に、タイミングの異なる全てのチャネル推定値サンプルからの前半部と後半部との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えたことを特徴とする付記1乃至4の何れかに記載の移動通信装置における復調器。
( 付記6) マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パス独立に、チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えた構成を有することを特徴とする付記1に記載の移動通信装置における復調器。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、復調対象のシンボルに対して、平均化時間(参照シンボル抽出区間)の異なる複数のチャネル推定値を算出し、該複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出し、最も相関値の高いチャネル推定値を用いることにより、無線伝送路上での雑音の重畳及びランダム位相変動に対して、精度の高いチャネル推定値を得ることができ、該チャネル推定値を用いて復調することにより、復調信号の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の復調器の基本構成を示す図である。
【図2】参照シンボル数の異なるチャネル推定値を用意する実施例を示す図である。
【図3】各参照シンボルに重み付けを行ったチャネル推定値を用いる実施例を示す図である。
【図4】マルチパス環境下で各パス独立にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図5】最も電力の高いパスを用いてチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図6】各パスで算出したチャネル推定値の相関値を基にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図7】複数のチャネル推定値サンプルの相関値を基にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図8】本発明の復調器が適用される移動通信装置のブロック構成を示す図である。
【図9】従来の復調部の構成を示す図である。
【図10】速度検出機能を具備した従来の復調部の構成を示す図である。
【符号の説明】
1−1(#1,#2,#n) チャネル推定算出部
1−10 チャネル推定部
1−11 チャネル推定前半部
1−12 チャネル推定後半部
1−13 相関算出部
1−2 選択部
1−3 比較部
9−1 個別チャネルの逆拡散部
9−2 共通パイロットチャネルの逆拡散部
9−4 乗算器
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a demodulator in a mobile communication device, transmits a known signal to a part of a common channel or an individual channel, performs channel estimation based on the received known signal, and performs synchronous detection using the estimated value as a reference phase. The demodulator to perform.
[0002]
3GPP (3), a third generation standard for mobile communicationsrd  In the specifications of the Generation Partnership Project, a direct sequence code division multiple access (DS) CDMA transmission system capable of separating user signals, reducing interference between base stations, and multipath separation is employed, and the phase of an individual channel is adopted. In this system, a common pilot channel (CPICH: Common Pilot Channel) is transmitted as a phase reference for demodulating a modulated signal.
[0003]
In a mobile communication environment, random phase fluctuation due to fading frequently occurs, and it is difficult to generate a demodulation reference phase by carrier recovery in a phase modulation method. Therefore, in the CDMA transmission system, means for code-multiplexing or time-multiplexing a signal of a known phase together with a data signal and transmitting the signal and demodulating the data signal using the phase as a reference phase is used.
[0004]
FIG. 8 shows a block configuration of a mobile communication device to which the demodulator of the present invention is applied. In the figure, 8-1 is an antenna, 8-2 is a duplexer, 8-3 is a low noise amplifier, 8-4 is an analog-to-digital converter, 8-5 is a searcher for detecting a path, and 8-6 is a demodulation of a received signal. 8-7 decodes the demodulated received signal and encodes / decodes the transmitted signal, 8-8 controls the controller, and 8-9 modulates the encoded transmitted signal. 8-10 is a digital-to-analog converter, and 8-11 is a power amplifier. The present invention particularly relates to the configuration of the demodulation unit 8-6 shown in FIG.
[Prior art]
[0005]
FIG. 9 shows a configuration of a conventional demodulation unit. The despreading unit 9-1 in the figure despreads the dedicated channel at the path timing notified from the searcher. The despreading unit 9-2 despreads the common pilot channel at the same timing, and the channel estimating unit 9-3 averages the despread signal of the common pilot channel, thereby obtaining a signal near the symbol of the individual channel to be demodulated. Detect the reference phase. The individual channel is phase-rotated and detected by the multiplier 9-4 using the channel estimation value as a reference phase.
[0006]
The detection result is output as a demodulated signal through a RAKE combining unit 9-5 that combines the multipath received signals to increase the gain. A plurality of dedicated channel despreading units 9-1, common pilot channel despreading units 9-2, channel estimating units 9-3, and multipliers 9-4 are provided for each multipath path. .
[0007]
In mobile communication, noise is added on a wireless transmission path and signal quality deteriorates. However, by averaging a plurality of received symbols, an effect of noise removal can be obtained. On the other hand, if the received symbols are averaged for a long time, random phase fluctuations cannot be ignored. Therefore, there is a trade-off between the averaging time for noise removal and the accuracy of phase detection.
[0008]
The phase fluctuation occurs at a frequency proportional to the moving speed of the moving object. Therefore, there is a technique for measuring the speed of a moving object and determining the number of averaged symbols of the common pilot channel according to the moving speed. FIG. 10 shows a configuration in which the speed detection function is provided in the demodulation unit. In the figure, a speed detector 10-1 detects the speed of a moving object, and provides the speed information to a channel estimator 9-3. The channel estimator 9-3 determines the number of averaged symbols of the common pilot channel according to the speed information, and calculates a channel estimation value.
[0009]
Prior art documents related to the present invention include the following documents. The following Patent Document 1 describes a technique for obtaining a correct channel estimation value by obtaining a correlation with a known symbol pattern and selecting a signal of a symbol pattern having the highest correlation. Reference 2 discloses an invention relating to multipath path selection of a CDMA receiving apparatus.
[0010]
Patent Literature 3 describes a technique of calculating a channel estimation value (carrier phase) using past data, and a technique of selecting an individual channel and a common pilot based on a certain criterion. Patent Literature 4 describes a technique relating to timing detection of a path for detecting a multipath. Patent Literature 5 describes a technique for suppressing a processing delay, which is a problem of the interference canceller technique, by obtaining a channel estimation value at an optimal timing.
[0011]
Patent Literature 6 describes a technique for dynamically changing the weight of channel estimation based on a level measurement value and the number of level crossings. Patent Literature 7 describes a technique of using a plurality of pilot symbols for channel estimation, weighting them, and improving the accuracy of a channel estimation value. Patent Literature 8 discloses a technique for improving the accuracy of a channel estimation value by using a pilot symbol portion of a broadcast signal that will have a large transmission power. Patent Document 9 discloses a technique of preparing a plurality of reference phases, comparing the reference phase with the phase of a received signal, and updating the selection of the reference phase.
[0012]
[Patent Document 1]
JP 2000-324017 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2870526
[Patent Document 3]
JP 2002-57601 A
[Patent Document 4]
JP-A-2002-94584
[Patent Document 5]
JP-A-10-190494
[Patent Document 6]
JP 2001-267960 A
[Patent Document 7]
JP-A-10-51424
[Patent Document 8]
JP 2000-252960 A
[Patent Document 9]
JP-A-7-273712
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
When determining the number of symbols to be averaged for the common pilot channel according to the moving speed described above, several speed detections are performed, such as estimating the Doppler frequency from fluctuations in the amplitude of the received signal and the phase of the demodulated signal and detecting the moving speed. However, any of the methods requires dedicated arithmetic processing for speed detection, and the processing amount is greatly increased.
[0014]
Furthermore, when speed detection is performed with high accuracy, more sample signals are required, and it is difficult to apply the present invention to an intermittent reception standby operation or the like of a mobile communication terminal in which low power consumption is an essential requirement. . Further, when determining the number of averaged symbols at the moving speed, since the signal quality that changes in accordance with the strength of the received signal is not considered, for example, when stationary just below the base station, sufficient In spite of the situation where good signal quality is obtained with a strong received signal, unnecessary power may be consumed by selecting an unnecessary average number of symbols and performing arithmetic processing. .
[0015]
The present invention improves the accuracy of a demodulated signal by calculating a channel estimation value of the optimum number of averaged symbols by a simple operation, obtaining a highly accurate channel estimation value, and demodulating using the channel estimation value. The purpose is to let them.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The demodulator in the mobile communication device according to the present invention includes: (1) a demodulator that performs channel estimation using a known signal time-multiplexed on a common channel or an individual channel and performs synchronous detection using the channel estimation value; Channel estimation value calculating means for calculating a plurality of channel estimation values having different averaging times for the target symbol, and for each of the plurality of channel estimation values, a reference symbol within the averaging time is divided into a first half and a second half. And a correlation value calculating means for calculating a correlation value between the averaged channel estimation value in the first half and the averaged channel estimation value in the second half, and comparing the correlation values calculated by the correlation value calculating means with each other. A channel estimation value selecting means for selecting a channel estimation value having the highest correlation value; and a channel estimation value selected by the channel estimation value selecting means, and Giving rotation to the received symbol is obtained and a means for demodulating.
[0017]
(2) The channel estimation value calculation means prepares a plurality of channel estimation values having different numbers of reference symbols, weights each reference symbol in the time axis direction, and the correlation value calculation means , For each of the weighted reference symbols, a correlation value between the averaged channel estimation value of the first half and the averaged channel estimation value of the second half is calculated.
[0018]
Further, (3) the channel estimation value calculating means is provided for each path in a multipath environment, a path selecting means for selecting a path having the highest power among the paths, and a path selected by the path selecting means. Correlation value for calculating a correlation value between the averaged channel estimation value of the first half and the averaged channel estimation value of the second half for each of the plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculating means Calculating means, comparing each correlation value calculated by the correlation value calculating means with each other, and comprising a channel estimation value selecting means for selecting a channel estimation value with the highest correlation value, the channel estimation value selecting means, The channel estimation value having the same averaging time as the channel estimation value selected in the path with the highest power is selected from a plurality of channel estimation values in other paths.
[0019]
(4) The channel estimation value calculation means is provided for each path in a multipath environment, and for each of a plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculation means, the first half channel estimation from all paths is performed. A correlation value calculating means for calculating a correlation value between the value and the channel estimation value in the second half, and comparing the correlation values calculated by the correlation value calculating means with each other, and estimating a channel at an averaging time having the highest correlation value. A comparison means for designating a value, and a channel estimation value selection means for each path for selecting a channel estimation value of the averaging time designated by the comparison means.
[0020]
Further, the accuracy can be further improved by detecting statistical propagation path properties. The demodulator in the mobile communication device of the present invention, which selects based on the result of integrating correlation values of a plurality of timings separated from each other in time, comprises: Channel estimation value calculating means for calculating a plurality of channel estimation values different from each other, and for each of a plurality of channel estimation values having different averaging times calculated by the channel estimation value calculation means, A correlation value calculating unit that calculates a correlation value between the first half and the second half, and comparing the correlation values calculated by the correlation value calculating unit with each other to indicate a channel estimation value of an averaging time having the highest correlation value. And a channel estimation value selection means for selecting a channel estimation value of the averaging time specified by the comparison means.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a basic configuration of a demodulator according to the present invention. The despreading unit 9-1 despreads the individual channel at the path timing notified from the searcher as in the demodulator of FIG. 9, and the despreading unit 9-2 despreads the common pilot channel at the same timing. The channel estimation calculation unit 1-1 (# 1, # 2,..., #N) of the present invention calculates a plurality of (n) in order to calculate a plurality of channel estimation values having different numbers of reference symbols in the averaging process. , And a despread signal of the common pilot channel is input to each channel estimation calculation unit 1-1 (# 1, # 2,..., #N).
[0022]
In each of the channel estimation calculation sections 1-1 (# 1, # 2,..., #N), a predetermined reference symbol is obtained by the channel estimation section 1-10 based on the despread signal of the known signal of the common pilot channel. In addition to calculating the channel estimation value obtained by performing the averaging operation on the basis of the number, the channel estimation first half 1-11 calculates the channel estimation value from the reference symbols of the first half of the predetermined number of reference symbols, and calculates the channel estimation second half 1- 1 In 12, the channel estimation value is calculated from the reference symbols in the latter half of the predetermined number of reference symbols.
[0023]
The channel estimation values from the first half of channel estimation 1-11 and the second half of channel estimation 1-12 are input to the correlation calculator 1-13, and the correlation calculator 1-13 performs channel estimation from the first half of channel estimation 1-11. The correlation between the value and the channel estimation value from the second half of channel estimation 1-12 is calculated, and the value is output to comparison section 1-3.
[0024]
The comparing section 1-3 compares the correlation values of the first half of the channel estimation and the second half of the channel estimation input from the channel estimation calculating sections 1-1 (# 1, # 2,..., #N). , The channel estimation calculating section 1-1 having the highest correlation value (any of # 1, # 2,..., #N) is selected, and the channel estimation calculating section 1-1 (# 1, # 2) is selected. ,..., #N) is output to the selection unit 1-2.
[0025]
The selecting unit 1-2 receives a signal from the channel estimating unit 1-10 of the channel estimation calculating unit 1-1 (any of # 1, # 2,..., #N) instructed by the comparing unit 1-3. The output channel estimation value is selected, and the channel estimation value is output to the multiplier 9-4. Using the channel estimation value as a reference phase, the individual channel is phase-rotated and detected by the multiplier 9-4 to obtain a demodulated signal.
[0026]
In this way, a plurality (n) of channel estimation values having different reference symbol extraction sections (averaging times) for channel estimation are calculated, and the channel estimation values are divided into a first half and a second half. By calculating the correlation value with the section and selecting the channel estimation value with the highest correlation value, the highest quality channel estimation value can be used as a reference phase for demodulation, and the reliability of the demodulated signal can be increased.
[0027]
When the channel fluctuation is large, the correlation value between the first half and the second half becomes higher as the averaging time is shorter, and when there is much noise, the correlation between the first half and the latter half becomes longer as the averaging time becomes longer. If both influences are present, the correlation value above includes each element.The channel estimation value with the highest correlation value in the first half and the second half can be regarded as the one with the highest accuracy, and A channel estimation value with a high value may be selected.
[0028]
FIG. 2 shows an embodiment in which channel estimation values having different numbers of averaged reference symbols are prepared as a plurality of channel estimation values. This is an example where the number of averaged common pilot symbols is used as a parameter. This can be realized with a simple configuration as compared with the weighting method.
[0029]
An example of the correlation calculation processing is shown below. The first half average value of the channel estimation value of the first averaged reference symbol number is (Ia1, Qa1), And the latter half average value is (Ib1, Qb1), The first half average value of the channel estimation value of the second averaged reference symbol number is (Ia2, Qa2), And the latter half average value is (Ib2, Qb2), The correlation value R (# 1) between the first half and the second half of the channel estimation value of the first averaged reference symbol number is represented by the following equation.
[0030]
R (# 1) = (Ia1× Ib1+ Qa1× Qb1) / Sqr {(Ia1 2+ Qa1 2) (Ib1 2+ Qb1 2)}
[0031]
The correlation value R (# 2) between the first half and the second half of the channel estimation value of the second averaged reference symbol number is represented by the following equation.
R (# 2) = (Ia2× Ib2+ Qa2× Qb2) / Sqr {(Ia2 2+ Qa2 2) (Ib2 2+ Qb2 2)}
Here, sqr is the square root (√). The same applies to the following equations.
[0032]
FIG. 3 shows an embodiment in which, as a plurality of channel estimation values, different numbers of averaged reference symbols are used, and different reference symbols are weighted differently in the time axis direction. Since a reference symbol closer in time to a symbol to be demodulated (a symbol to be demodulated) has a higher phase correlation, a reference symbol closer to the center is weighted more heavily to obtain a highly accurate channel estimation value. Can be.
[0033]
However, since the optimum value of the weighting coefficient changes depending on the change in the moving speed and the noise power, it is also effective to prepare several models of the weighting coefficient and calculate the optimum value in advance. Although the weighting coefficient is basically a scalar, the effectiveness of vectorization is not denied.
[0034]
An example of the correlation calculation process according to the second embodiment will be described below. The weighted first half average value of the channel estimation value of the first averaged reference symbol number is (I ′a1, Q 'a1), And the latter half average is (I 'b1, Q 'b1), The first half average value of the channel estimation value of the second averaged reference symbol number is (I ′)a2, Q 'a2), And the latter half average is (I 'b2, Q 'b2), The correlation value Rw between the first half and the second half of the channel estimation value of the first averaged reference symbol number is represented by the following equation.
[0035]
Rw (# 1) = (I 'a1× I 'b1+ Q 'a1× Q 'b1) / Sqr {(I ’a1 2+ Q 'a1 2) (I 'b1 2+ Q 'b1 2)}
[0036]
Further, the correlation value Rw (# 2) between the first half and the second half of the channel estimation value of the second averaged reference symbol number is represented by the following equation.
Rw (# 2) = (I 'a2× I 'b2+ Q 'a2× Q 'b2) / Sqr {(I ’a2 2+ Q 'a2 2) (I 'b2 2+ Q 'b2 2)}
[0037]
FIG. 4 shows an embodiment in which a channel estimation value is independently selected for each path in a multipath environment. Means for selecting a channel estimation value having the highest correlation value similar to the configuration shown in FIG. 1 for each path, independently selecting a channel estimation value for each path, and demodulating each path detected with the estimation value The signal is input to the RAKE combining section 9-5, combined and output as a demodulated signal. The channel estimation value selection means for each path in FIG. 4 is the same as the configuration shown in FIG. 1, and therefore, the same components as those in FIG.
[0038]
In the multipath environment shown in FIG. 5, the channel estimation value of the path having the highest power is selected from the reception signals of the multipath, and the channel estimation value having the highest correlation between the first half and the second half thereof is selected. An example in which the averaging time (number of reference symbols) of channel estimation is selected as the averaging time (number of reference symbols) of channel estimation of another path will be described.
[0039]
In FIG. 5, a plurality of channel estimation values having different averaging times (the number of reference symbols) are calculated for each path. Then, the output of the despreading unit 9-2 of the common pilot channel of each path is input to the power comparison / maximum selection unit 5-1. Is selected, and the channel estimation value having the highest correlation value between the first half and the second half is selected by the selection unit 5-2 from among the plurality of channel estimation values for the path, as in the above-described embodiment.
[0040]
The selection unit 1 of each of the other paths supplies an instruction signal for instructing selection of a channel estimation value of the same averaging time (number of reference symbols) as the channel estimation value selected by the selection unit 5-2 for other paths. -2, and the selector 1-2 of each path selects a channel estimation value according to the instruction signal.
[0041]
In a multipath environment, the averaging time (the number of reference symbols) is determined using the channel estimation value of the path having the strongest power that has the greatest effect on the quality after RAKE combining, and the other paths have the highest power. Although it is expected that the performance will be slightly degraded by following the determination on the strong path, the processing for calculating the correlation value is performed only on one path, so that the amount of calculation processing can be significantly reduced.
[0042]
FIG. 6 shows the correlation between the first half and the second half over the entire path for each channel estimation value of the same averaging time (number of reference symbols) for each channel estimation value calculated for each path in a multipath environment. An example in which a value is calculated and a channel estimation value of the averaging time (the number of reference symbols) having the highest correlation value is selected will be described.
[0043]
In FIG. 6, a channel estimation calculator 1-1 (# 1, # 2) for calculating a plurality of channel estimation values having different averaging times (number of reference symbols) is provided for each path. The first half and the second half of a plurality of channel estimation values having different averaging times (the number of reference symbols) from each path are output to correlation calculation units 6-1 and 6-2 corresponding to the plurality of channel estimation values.
[0044]
The correlation calculators 6-1 and 6-2 corresponding to a plurality of channel estimation values respectively input the first half and the second half of the channel estimation value from each path, and calculate their correlation values. The correlation values calculated by the correlation calculation units 6-1 and 6-2 are compared in magnitude by the comparison unit 1-3, and the channel estimation value of the highest averaging time (the number of reference symbols) of the correlation value is selected. Then, an instruction signal is sent to the selection unit 1-2 of each path.
[0045]
An example of the correlation processing in the correlation calculators 6-1 and 6-2 corresponding to a plurality of channel estimation values will be described below. For the first path, the first half average value of the channel estimation value of the first averaging time (the number of reference symbols) is represented by (Ip1a1, Qp1a1), And the latter half average value is (Ip1b1, Qp1b1), The first half average value of the channel estimation value of the second averaging time (the number of reference symbols) is (Ip1a2, Qp1a2), and calculate the latter half average value by (Ip1b2, Qp1b2).
[0046]
Further, for the second path, the first half average value of the channel estimation value of the first averaging time (the number of reference symbols) is represented by (Ip2a1, Qp2a1), And the latter half average value is (Ip2b1, Qp2b1), The first half average value of the channel estimation value of the second averaging time (the number of reference symbols) is (Ip2a2, Qp2a2), And the latter half average value is (Ip2b2, Qp2b2).
[0047]
The correlation value Rp (# 1) between the first half and the second half of the first averaging time (the number of reference symbols) is represented by the following equation.
Rp (# 1) = {(Ip1a1× Ip1b1+ Qp1a1× Qp1b1) + (Ip2a1× Ip2b1+ Qp2a1× Qp2b1)} / Sqr {(Ip1a1 2+ Qp1a1 2+ Ip2a1 2+ Qp2a1 2) (Ip1b1 2+ Qp1b1 2+ Ip2b1 2+ Qp2b1 2)}
[0048]
The correlation value Rp (# 2) between the first half and the second half of the second averaging time (the number of reference symbols) is as follows by replacing a1 in the above equation with a2 and b1 with b2.
Rp (# 2) = {(Ip1a2× Ip1b2+ Qp1a2× Qp1b2) + (Ip2a2× Ip2b2+ Qp2a2× Qp2b2)} / Sqr {(Ip1a2 2+ Qp1a2 2+ Ip2a2 2+ Qp2a2 2) (Ip1b2 2+ Qp1b2 2+ Ip2b2 2+ Qp2b2 2)}
[0049]
FIG. 7 shows an embodiment in which an optimum reference symbol extraction section (averaging time) for channel estimation is selected for each path using correlation values of a plurality of channel estimation value samples having different timings. Each channel estimation calculating section 1-1 (# 1, # 2) holds a plurality of channel estimation value samples at different timings, and therefore calculates a correlation value between the first half average value and the second half average value of the channel estimation value at each timing. A memory / averaging unit 7-2 for temporarily storing the data is provided.
[0050]
The correlation value obtained by averaging the timings is input to the comparison unit 1-3. The comparing section 1-3 compares the correlation values input from the respective channel estimation calculating sections 1-1 (# 1, # 2) in magnitude, and selects a channel estimation value having the highest correlation value among them. An instruction signal is output to 1-2. The selector 1-2 selects a channel estimation value according to the instruction signal.
[0051]
An example of the correlation calculation process in the correlation calculator 7-1 is shown below. First, for the channel estimation value at the first sample timing t1, the first half average value after weighting the channel estimation value of the first averaging time (the number of reference symbols) is (Ia1t1, Qa1t1), And the latter half average value is (Ib1t1, Qb1t1), The weighted first half average value of the channel estimation value of the second averaging time (the number of reference symbols) is (Ia2t1, Qa2t1), And the latter half average value is (Ib2t1, Qb2t1).
[0052]
For the channel estimation value at the second sample timing t2, the first half average value after weighting the channel estimation value of the first averaging time (the number of reference symbols) is (Ia1t2, Qa1t2), And the latter half average value is (Ib1t2, Qb1t2), The weighted first half average value of the channel estimation value of the second averaging time (the number of reference symbols) is (Ia2t2, Qa2t2), And the latter half average value is (Ib2t2, Qb2t2).
[0053]
The correlation value Rt (# 1) between the first half and the second half of the channel estimation value of the first averaging time (the number of reference symbols) is represented by the following equation.
Rt (# 1) = (Ia1t1× Ib1t1+ Qa1t1× Qb1t1) / Sqr {(Ia1t1 2+ Qa1t1 2) (Ib1t1 2+ Qb1t1 2)} + (Ia1t2× Ib1t2+ Qa1t2× Qb1t2) / Sqr {(Ia1t2 2+ Qa1t2 2) (Ib1t2 2+ Qb1t2 2
[0054]
The correlation value Rt (# 2) between the first half and the second half of the channel estimation value of the second averaging time (the number of reference symbols) is obtained by replacing a1 in the above equation with a2 and b1 with b2. Become.
Rt (# 2) = (Ia2t1× Ib2t1+ Qa2t1× Qb2t1) / Sqr {(Ia2t1 2+ Qa2t1 2) (Ib2t1 2+ Qb2t1 2)} + (Ia2t2× Ib2t2+ Qa2t2× Qb2t2)} / Sqr {(Ia2t2 2+ Qa2t2 2) (Ib2t2 2+ Qb2t2 2)}
[0055]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various combinations can be added without departing from the spirit of the present invention by appropriately combining channel estimation value selecting means of each embodiment.
[0056]
(Supplementary Note 1) In a demodulator that performs channel estimation using a known signal time-multiplexed on a common channel or an individual channel, and performs synchronous detection using the channel estimation value, an averaging time is calculated for a symbol to be demodulated. Channel estimation value calculating means for calculating a plurality of channel estimation values different from each other, and for each of the plurality of channel estimation values, dividing a reference symbol within an averaging time into a first half and a second half, A correlation value calculating means for calculating a correlation value between the estimated value and the averaged channel estimation value in the second half, and comparing the correlation values calculated by the correlation value calculating means with each other to obtain a channel estimation value having the highest correlation value And demodulating the received symbol by applying a phase rotation for channel compensation to the received symbol using the channel estimation value selecting means for selecting Demodulator in a mobile communication apparatus characterized by comprising a that means.
(Supplementary Note 2) The channel estimation value calculation means prepares a plurality of channel estimation values having different numbers of reference symbols, weights each reference symbol in the time axis direction, and the correlation value calculation means The movement according to claim 1, characterized in that the weighted reference symbols are configured to calculate a correlation value between the first half averaged channel estimation value and the second half averaged channel estimation value. Demodulator in communication equipment.
(Supplementary Note 3) The channel estimation value calculation means is provided for each path in a multipath environment, a path selection means for selecting a path having the highest power from each path, and a path selection path selected by the path selection means. Correlation value calculation for calculating a correlation value between the averaged channel estimation value in the first half and the averaged channel estimation value in the second half for each of the plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculation means. Means, and a channel estimation value selecting means for comparing the correlation values calculated by the correlation value calculating means with each other and selecting a channel estimation value having the highest correlation value. A channel estimation value having the same averaging time as a channel estimation value selected in a path with high power is selected from a plurality of channel estimation values in other paths. Demodulator in a mobile communication device according to Appendix 1.
(Supplementary Note 4) The channel estimation value calculating means is provided for each path in a multipath environment, and for each of a plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculating means, the first half channel estimation values from all paths. Value calculating means for calculating a correlation value between the correlation value and the channel estimation value in the second half, and each correlation value calculated by the correlation value calculating means is compared with each other, and the channel estimation value for the averaging time having the highest correlation value is obtained. The mobile communication device according to claim 1, further comprising: comparison means for instructing channel estimation, and channel estimation value selection means for each path for selecting a channel estimation value of the averaging time instructed by the comparison means. Demodulator.
(Supplementary Note 5) Channel estimation value calculation means for calculating a plurality of channel estimation values having different averaging times respectively for a plurality of channel estimation value samples having different timings, and an averaging time calculated by the channel estimation value calculation means. Correlation value calculation means for calculating a correlation value between the first half and the second half from all channel estimation value samples having different timings for each of a plurality of different channel estimation values, and each correlation value calculated by the correlation value calculation means A comparison means for comparing each other with each other and indicating a channel estimation value of the averaging time having the highest correlation value; and a channel estimation value selection means for selecting a channel estimation value of the averaging time indicated by the comparison means. 5. The demodulator in the mobile communication device according to any one of supplementary notes 1 to 4, wherein:
(Supplementary Note 6) The channel estimation value calculation means is provided for each path in a multipath environment, and the first half of each of the plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculation means is independently calculated for each path. Correlation value calculating means for calculating a correlation value between the averaged channel estimation value of the section and the averaged channel estimation value of the second half, and comparing the correlation values calculated by the correlation value calculation means with each other, 3. The demodulator in the mobile communication device according to claim 1, further comprising: a channel estimation value selecting unit that selects a channel estimation value having a high channel estimation value.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, for a symbol to be demodulated, a plurality of channel estimation values having different averaging times (reference symbol extraction sections) are calculated, and an average is calculated for each of the plurality of channel estimation values. Calculates the correlation value between the averaged channel estimation value of the first half and the averaged channel estimation value of the second half within the quantization time, and uses the channel estimation value with the highest correlation value to superimpose noise on the wireless transmission path. In addition, a highly accurate channel estimation value can be obtained for random phase fluctuations, and demodulation using the channel estimation value can improve the accuracy of a demodulated signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a demodulator according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment in which channel estimation values having different numbers of reference symbols are prepared.
FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment using a channel estimation value obtained by weighting each reference symbol.
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment in which channel estimation values are independently selected for each path in a multipath environment.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a channel estimation value is selected using a path having the highest power.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which a channel estimation value is selected based on a correlation value of the channel estimation value calculated for each path.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of selecting a channel estimation value based on a correlation value of a plurality of channel estimation value samples.
FIG. 8 is a diagram showing a block configuration of a mobile communication device to which the demodulator of the present invention is applied.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a conventional demodulation unit.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a conventional demodulation unit having a speed detection function.
[Explanation of symbols]
1-1 (# 1, # 2, #n) Channel estimation calculation section
1-10 Channel estimation unit
1-11 First half of channel estimation
1-12 Second half of channel estimation
1-13 Correlation Calculation Unit
1-2 Selector
1-3 Comparison section
9-1 Individual channel despreading unit
9-2 Despreading part of common pilot channel
9-4 Multiplier

Claims (5)

共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、
復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、
前記複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の参照シンボルを前半部と後半部とに分け、該前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段と、
前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段と
を備えたことを特徴とする移動通信装置における復調器。
In a demodulator that performs channel estimation using a known signal time-multiplexed to a common channel or an individual channel and performs synchronous detection using the channel estimation value,
Channel estimation value calculating means for calculating a plurality of channel estimation values having different averaging times for symbols to be demodulated;
For each of the plurality of channel estimation values, a reference symbol within the averaging time is divided into a first half and a second half, and a correlation value between the averaged channel estimation value of the first half and the averaged channel estimation value of the second half is calculated. Correlation value calculating means,
Channel estimation value selection means for comparing each correlation value calculated by the correlation value calculation means with each other and selecting a channel estimation value having the highest correlation value,
Means for applying a phase rotation for channel compensation to a received symbol and demodulating the received symbol by using the channel estimation value selected by the channel estimation value selecting means.
前記チャネル推定値算出手段は、複数のチャネル推定値として、参照シンボル数の異なるものを用意し、各参照シンボルに対して時間軸方向に重み付けを行い、
前記相関値算出手段は、該重み付けを行った各参照シンボルに対して、前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する構成を有することを特徴とする請求項1に記載の移動通信装置における復調器。
The channel estimation value calculation means prepares different numbers of reference symbols as a plurality of channel estimation values, weights each reference symbol in the time axis direction,
The correlation value calculating means has a configuration for calculating a correlation value between the averaged channel estimation value of the first half and the averaged channel estimation value of the second half for each of the weighted reference symbols. The demodulator in the mobile communication device according to claim 1.
マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、
各パスの中から最も電力の高いパスを選択するパス選択手段と、
該パス選択手段で選択されたパスのチャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、各チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、
該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備え、
該チャネル推定値選択手段は、最も電力の高いパスにおいて選択したチャネル推定値と平均化時間が同一のチャネル推定値を、他のパスにおける複数のチャネル推定値から選択する構成を有することを特徴とする請求項1に記載の移動通信装置における復調器。
Comprising the channel estimation value calculation means for each path in a multipath environment,
Path selection means for selecting the path with the highest power from each path;
For each of the plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculating means of the path selected by the path selecting means, the first half averaged channel estimation value and the second half averaged channel estimation value are calculated for each channel estimation value. Correlation value calculation means for calculating a correlation value with
Comparing the correlation values calculated by the correlation value calculation means with each other, and selecting a channel estimation value having the highest correlation value,
The channel estimation value selecting means has a configuration in which a channel estimation value having the same averaging time as a channel estimation value selected in a path having the highest power is selected from a plurality of channel estimation values in other paths. The demodulator in the mobile communication device according to claim 1.
マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、
前記チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値毎に、全てのパスからの前半部のチャネル推定値と後半部のチャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、
該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するパス毎のチャネル推定値選択手段と
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の移動通信装置における復調器。
Comprising the channel estimation value calculation means for each path in a multipath environment,
Correlation value calculation means for calculating a correlation value between the first half channel estimation value and the second half channel estimation value from all paths for each of the plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculation means,
A comparison unit that compares the correlation values calculated by the correlation value calculation unit with each other and indicates a channel estimation value of an averaging time having the highest correlation value;
2. The demodulator according to claim 1, further comprising: a channel estimation value selecting unit for each path for selecting a channel estimation value of the averaging time specified by the comparing unit.
タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルに対してそれぞれ平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、
前記チャネル推定値算出手段で算出した平均化時間の異なる複数のチャネル推定値毎に、タイミングの異なる全てのチャネル推定値サンプルからの前半部と後半部との相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、
該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段と
を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の移動通信装置における復調器。
Channel estimation value calculating means for calculating a plurality of channel estimation values having different averaging times for a plurality of channel estimation value samples having different timings,
For each of a plurality of channel estimation values having different averaging times calculated by the channel estimation value calculation means, a correlation value calculation means for calculating a correlation value between the first half and the second half from all the channel estimation value samples having different timings. ,
A comparison unit that compares the correlation values calculated by the correlation value calculation unit with each other and indicates a channel estimation value of an averaging time having the highest correlation value;
5. The demodulator in a mobile communication device according to claim 1, further comprising: a channel estimation value selection unit that selects a channel estimation value of the averaging time specified by the comparison unit.
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