JP2005079632A - Channel estimation apparatus and channel estimation method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a channel estimation apparatus for bringing efficiency to averaging effects while suppressing increase in a capacity of a RAM. <P>SOLUTION: A correlation unit 101 carries out multiplication of the spread codes being the same as at transmission to perform despreading to a pilot sequence and a correlation unit 102 performs despreading to a data sequence. A frequency error estimate section 107 estimates a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception, a circuit 104 eliminates the phase rotation component due to the estimated frequency shift between the transmission and the reception, an in-phase summating circuit 105 averages the channel estimate value, and a circuit 106 again adds the phase rotation component due to the frequency shift between the transmission and the reception to the channel estimate value after the averaging. Further, a TCXO 108 is controlled on the basis of the estimated value to regulate the reference frequency. On the basis of this procedure, after the phase rotation component due to the detected frequency shift between the transmission and the reception is subtracted, the in-phase summating circuit 105 carries out in-phase summation. Thus, even when a fading vector FV is asymmetrically averaged, deterioration in the characteristic is suppressed to reduce the capacity of the RAM and a high averaging effect can be obtained while suppressing the increase in the capacity of the RAM. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ディジタル無線通信システムにおける、特に、CDMA(Code Division Multiple Access) 方式において使用される、チャネル推定装置及びチャネル推定方法に関する。より詳しくは、チャネル推定値からAFCの補正ずれによる影響を除去した上で平均化を行うことにより、RAM容量の増加を抑えつつ長い期間の平均化効果の効率化を図った、チャネル推定装置及びチャネル推定方法に関するものである。   The present invention relates to a channel estimation apparatus and a channel estimation method used in a digital wireless communication system, particularly in a CDMA (Code Division Multiple Access) system. More specifically, the channel estimation apparatus and the channel estimation device are designed to improve the efficiency of the averaging effect over a long period while suppressing the increase in the RAM capacity by performing the averaging after removing the influence due to the correction deviation of the AFC from the channel estimation value. The present invention relates to a channel estimation method.

チャネル推定では、既知の信号(パイロット信号)を用いて信号がチャネルで受ける影響を推定している。しかし、送信側と受信側の周波数ずれによって生じる位相回転やフェージングの影響により、チャネル推定精度は劣化する。そこで、従来では、チャネル推定精度の向上のため雑音信号の影響の排除を目的として、前後複数のパイロットシンボルから得られるチャネル推定結果を同相加算して、平均化する方法が用いられている。   In channel estimation, the influence of a signal on the channel is estimated using a known signal (pilot signal). However, the accuracy of channel estimation deteriorates due to the effect of phase rotation and fading caused by the frequency shift between the transmission side and the reception side. Therefore, conventionally, for the purpose of eliminating the influence of a noise signal in order to improve channel estimation accuracy, a method is used in which channel estimation results obtained from a plurality of pilot symbols before and after are added in phase and averaged.

図4は、従来のチャネル推定装置の構成例を示すブロック図である。また、図5〜図9は、従来のチャネル推定処理の手順例とその問題点を説明するための図である。
本従来例において、受信信号に対して相関器401では、送信時に使用した拡散符号と同一の拡散符号を用いて逆拡散処理を行う。この逆拡散処理によって得られたFVを、同相加算回路403に送る。なお、このFVは、相関器401で得られたパイロット系列に、理想パイロット系列の共役を乗算して得られたフェージングベクター(FV)を言う。ここで得られるFVは、図7に示すように、送受間の周波数ずれから生じる一定方向に回転するベクトルf(i)と、伝搬路でのフェージングの影響によって生じる比較的ランダムなベクトルF(i)との、乗算値として検出される。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional channel estimation apparatus. 5 to 9 are diagrams for explaining a procedure example of the conventional channel estimation process and its problems.
In this conventional example, the correlator 401 performs despreading processing on the received signal using the same spreading code as the spreading code used at the time of transmission. The FV obtained by this despreading process is sent to the in-phase addition circuit 403. This FV is a fading vector (FV) obtained by multiplying the pilot sequence obtained by the correlator 401 by the conjugate of the ideal pilot sequence. As shown in FIG. 7, the FV obtained here is a vector f (i) that rotates in a certain direction resulting from a frequency shift between transmission and reception, and a relatively random vector F (i that occurs due to the influence of fading in the propagation path. ) And a multiplication value.

図4の同相加算回路403では、ノイズや瞬時変動による影響を取り除いてチャネル推定精度を高めるため、所定の期間FVを加算し、平均化する処理が行われる。   In the in-phase addition circuit 403 in FIG. 4, in order to improve the channel estimation accuracy by removing the influence of noise and instantaneous fluctuations, a process of adding and averaging for a predetermined period FV is performed.

従来の技術では、復号しようとするデータシンボルに対応するパイロットシンボルの前後の、パイロットシンボルを用いる。しかしながらこの場合には、図5のように、復号しようとするデータシンボルの受信時刻よりも後の時刻に受信されたパイロットシンボルから得られる、チャネル推定値を用いている。この結果、チャネル推定に用いられるパイロットシンボルと同時に受信されるデータシンボルは、受信されてから実際に復号が開始されるまでに時間差が生じる。そのため、一旦RAMに保存する必要があり、平均化時間の長さに比例してRAMの規模が大きくなるという問題点がある。
また、上記のような問題点を解決すべく、図6のように、復号しようとするデータシンボルよりも、前の時刻に受信したパイロットシンボルから得られるFVのみを使って、平均化処理を行った場合を考察する。図8は、復号対象のデータシンボル位置を中心として、前後のパイロットシンボルを同数使用して同相加算した場合の処理結果例を示す。また、図9は、復号対象のデータシンボル位置より前のパイロットシンボルのみを使用して同相加算した場合の、処理結果例を示す。なお、簡単のため図8および図9では、F(i)が一定値であるとする。
In the conventional technique, pilot symbols before and after a pilot symbol corresponding to a data symbol to be decoded are used. However, in this case, as shown in FIG. 5, a channel estimation value obtained from a pilot symbol received at a time later than the reception time of the data symbol to be decoded is used. As a result, data symbols received simultaneously with pilot symbols used for channel estimation have a time difference from when they are received until when decoding is actually started. For this reason, it is necessary to temporarily store the data in the RAM, and there is a problem that the size of the RAM increases in proportion to the length of the averaging time.
Further, in order to solve the above problems, as shown in FIG. 6, the averaging process is performed using only the FV obtained from the pilot symbol received at a time earlier than the data symbol to be decoded. Consider the case. FIG. 8 shows an example of processing results when the same number of front and rear pilot symbols are used in-phase addition with the data symbol position to be decoded as the center. FIG. 9 shows an example of processing results when in-phase addition is performed using only pilot symbols preceding the data symbol position to be decoded. For simplicity, it is assumed that F (i) is a constant value in FIGS.

この場合、平均化後のFVであるav{FV(n)}は、理想的には、復号対象シンボル位置であるFV(n)と同じ方向を向くはずである。図8のように、復号対象のデータシンボル位置を中心として、前後のパイロットシンボルを同数使用する場合には、f(i)成分がちょうど打ち消しあってav{FV(n)}がFV(n)と同じ方向を向く。しかし、図9のように、復号対象のデータシンボル位置より前のパイロットシンボルのみを使用して同相加算した場合には、f(i)成分が打ち消し合わない。このため、推定されたav{FV(n)}が本来の方向であるFV(n)とは異なる方向を向いてしまい、特性が劣化してしまう問題点がある。   In this case, av {FV (n)} that is the FV after averaging should ideally face the same direction as FV (n) that is the decoding target symbol position. As shown in FIG. 8, when using the same number of pilot symbols before and after the data symbol position to be decoded, the f (i) component is just canceled and av {FV (n)} becomes FV (n) Facing the same direction. However, as shown in FIG. 9, when only in-phase addition is performed using pilot symbols preceding the decoding target data symbol position, the f (i) component does not cancel each other. For this reason, there is a problem that the estimated av {FV (n)} is directed in a direction different from the original direction FV (n) and the characteristics are deteriorated.

上記の問題に関連する従来技術例では、チャネル推定時の重み付け係数を制御することにより、より高精度なチャネル推定を行ったり(特許文献1)、重み係数算出回路でfD検出値に応じて重み係数を算出し、チャネル推定制度の向上を図ったり(特許文献2)、パイロットチャネルを利用したチャネル推定を用いたり(特許文献3)、受信信号の周波数誤差の分散を算出し、チャネル推定を行ったり(特許文献4)、する技術が開示されている。
特開2000−078111号公報 特開2002−033780号公報 特開2002−057601号公報 特開2002−217783号公報 特開2002−300084号公報 特開2002−344354号公報 特開2002−359607号公報
In the prior art example related to the above problem, more accurate channel estimation is performed by controlling the weighting coefficient at the time of channel estimation (Patent Document 1), or the weighting coefficient calculation circuit performs weighting according to the fD detection value. The coefficient is calculated to improve the channel estimation system (Patent Document 2), the channel estimation using the pilot channel is used (Patent Document 3), the frequency error variance of the received signal is calculated, and the channel estimation is performed. (Patent Document 4).
JP 2000-078111 A JP 2002-033780 A JP 2002-057601 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-217783 JP 2002-300084 A JP 2002-344354 A JP 2002-359607 A

本発明は、上記のような問題点を鑑みて考案されたものであり、同相加算平均化を行う前に送受間の周波数ずれの成分f(n)を除去し、平均化後に改めて周波数ずれによる位相回転分を付加して、チャネル推定値を算出する。このことにより、RAM容量の増加を抑えつつ送受間の周波数ずれの影響を受けることなく、チャネル推定の精度を向上させるチャネル推定装置及びチャネル推定方法を提供することを、目的とする。   The present invention has been devised in view of the above problems, and removes the component f (n) of frequency deviation between transmission and reception before performing in-phase addition averaging, and again by frequency deviation after averaging. A channel estimation value is calculated by adding the phase rotation. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a channel estimation device and a channel estimation method that improve the accuracy of channel estimation without being affected by a frequency shift between transmission and reception while suppressing an increase in RAM capacity.

請求項1に記載の本発明のチャネル推定装置は、送信時と同一の拡散符号を乗算してパイロット系列の逆拡散処理を行う第1の相関器(101)と、データ系列の逆拡散処理を行う第2の相関器(102)と、送受間の周波数ずれによる位相回転を推定し、該推定値に基づいて基準となる周波数の調節を行う周波数誤差推定部(107)と、送受間の周波数ずれによる位相回転成分を除去し平均化後に改めて付加するチャネル推定部(103)とを、有して構成されたことを特徴としている。   The channel estimation apparatus according to the first aspect of the present invention includes a first correlator (101) that performs a despreading process on a pilot sequence by multiplying the same spreading code as that at the time of transmission, and a despreading process on a data sequence. A second correlator (102) to perform, a frequency error estimator (107) for estimating a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception, and adjusting a reference frequency based on the estimated value, and a frequency between transmission and reception It is characterized by having a channel estimation unit (103) that removes the phase rotation component due to deviation and adds it again after averaging.

請求項2に記載の発明は、請求項1記載のチャネル推定装置において、周波数誤差推定部(107)で推定された送受間の周波数ずれによる位相回転分を除去する位相回転分除去回路(104)を、さらに有して構成されたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the channel estimation device according to the first aspect, a phase rotation removal circuit (104) for removing a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception estimated by the frequency error estimation unit (107). It is characterized by further having.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のチャネル推定装置において、送受間の周波数ずれによる位相回転を推定するチャネル推定部(103)を、さらに有し、該チャネル推定部(103)は、周波数誤差推定部(107)で推定された送受間の周波数ずれによる位相回転分を除去する回路(104)と、平均化を行う同相加算回路(105)と、平均化後のチャネル推定値に送受間の周波数ずれによる位相回転分を再度付加する回路(106)と、を有して構成されたことを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the channel estimation device according to claim 1 or 2, further comprising a channel estimation unit (103) for estimating phase rotation due to frequency deviation between transmission and reception, and the channel estimation unit ( 103) is a circuit (104) for removing the phase rotation due to the frequency shift between transmission and reception estimated by the frequency error estimation unit (107), an in-phase addition circuit (105) for averaging, and a channel after averaging And a circuit (106) for re-adding a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception to the estimated value.

請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載のチャネル推定装置において、得られたチャネル推定結果によりデータシンボルの位相を回転させる同期検波回路(110)と、受信信号中のデータシンボルを復号が開始されるまでの間一時的に保存しておくRAM(109)とを、さらに有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the channel estimation device according to the second or third aspect, wherein a synchronous detection circuit (110) that rotates the phase of the data symbol according to the obtained channel estimation result, and a data symbol in the received signal Is further provided with a RAM (109) that temporarily stores until the decoding is started.

請求項5に記載の発明のチャネル推定方法は、送信時と同一の拡散符号を乗算してパイロット系列の逆拡散処理を行う第1の相関ステップと、データ系列の逆拡散処理を行う第2の相関ステップと、送受間の周波数ずれによる位相回転を推定し、該推定値に基づいて基準となる周波数の調節を行う周波数誤差推定ステップと、送受間の周波数ずれによる位相回転成分を除去し平均化後に改めて付加するチャネル推定ステップとを、有して構成されたことを特徴としている。   The channel estimation method according to the fifth aspect of the present invention includes a first correlation step for performing despreading processing of a pilot sequence by multiplying the same spreading code as at the time of transmission, and second processing for performing despreading processing of a data sequence. A correlation step, a frequency error estimation step for estimating a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception, and adjusting a reference frequency based on the estimated value, and a phase rotation component due to a frequency shift between transmission and reception are removed and averaged It is characterized by having a channel estimation step to be added later.

請求項6に記載の発明は、請求項5記載のチャネル推定方法において、周波数誤差推定ステップで推定された送受間の周波数ずれによる位相回転分を除去する位相回転分除去ステップを、さらに有して構成されたことを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the channel estimation method according to the fifth aspect, further comprising a phase rotation removal step for removing a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception estimated in the frequency error estimation step. It is structured.

請求項7に記載の発明は、請求項5または6に記載のチャネル推定方法において、送受間の周波数ずれによる位相回転を推定するチャネル推定ステップを、さらに有し、該チャネル推定ステップは、周波数誤差推定ステップで推定された送受間の周波数ずれによる位相回転分を除去する位相回転分除去ステップと、平均化を行う同相加算ステップと、平均化後のチャネル推定値に送受間の周波数ずれによる位相回転分を再度付加する位相回転分再度付加ステップと、を有して構成されたことを特徴とする。   A seventh aspect of the present invention is the channel estimation method according to the fifth or sixth aspect, further comprising a channel estimation step of estimating a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception, wherein the channel estimation step includes a frequency error. Phase rotation removal step for removing phase rotation due to frequency deviation between transmission and reception estimated in estimation step, In-phase addition step for averaging, and phase rotation due to frequency deviation between transmission and reception for the channel estimation value after averaging And a step of adding the phase rotation again for adding the minute again.

請求項8に記載の発明は、請求項6または7に記載のチャネル推定方法において、得られたチャネル推定結果によりデータシンボルの位相を回転させる同期検波ステップと、受信信号中のデータシンボルを復号が開始されるまでの間一時的に保存しておくデータシンボル一時記憶ステップとを、さらに有することを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the channel estimation method according to the sixth or seventh aspect, the synchronous detection step of rotating the phase of the data symbol according to the obtained channel estimation result, and the decoding of the data symbol in the received signal are performed. And a data symbol temporary storage step for temporarily storing data until it is started.

本発明のチャネル推定装置及びチャネル推定方法は、RAM容量の増加を抑えつつ特性の劣化を抑えて、高い平均化効果を得ることが可能となる。   The channel estimation apparatus and the channel estimation method of the present invention can obtain a high averaging effect by suppressing deterioration of characteristics while suppressing an increase in RAM capacity.

添付図面を参照して、本発明によるチャネル推定装置及びチャネル推定方法の実施の形態を、詳細に説明する。図1から図4を参照すると、本発明のチャネル推定装置及びチャネル推定方法の一実施形態が示されている。これらの図1は、実施例1に適用されるチャネル推定装置の構成例を示すブロック図である。図2は、図1中の周波数誤差推定部107の、より詳細な回路構成例を示すブロック図である。図3は、図1に対応する変化例・応用例を示すチャネル推定装置のブロック図である。   Embodiments of a channel estimation apparatus and a channel estimation method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 4, an embodiment of a channel estimation apparatus and a channel estimation method according to the present invention is shown. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a channel estimation apparatus applied to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a more detailed circuit configuration example of the frequency error estimation unit 107 in FIG. FIG. 3 is a block diagram of a channel estimation apparatus showing a variation / application example corresponding to FIG.

図1において、相関器101で得られたパイロット系列に理想パイロット系列の共役を乗算して得られたフェージングベクター(FV)より、周波数誤差推定部107で検出された送受間の周波数ずれによる位相回転分を差し引いてから、同相加算回路105において同相加算を行う。これにより、RAM容量を削減するために、FVを図6のように非対称に平均化しても、特性の劣化を抑えてRAM容量の増加を抑えつつ、高い平均化効果を得ることができる。   In FIG. 1, phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception detected by the frequency error estimation unit 107 from a fading vector (FV) obtained by multiplying the pilot sequence obtained by the correlator 101 by the conjugate of the ideal pilot sequence. After subtracting the minutes, the in-phase addition circuit 105 performs in-phase addition. Accordingly, even if FV is asymmetrically averaged as shown in FIG. 6 in order to reduce the RAM capacity, a high averaging effect can be obtained while suppressing an increase in RAM capacity while suppressing deterioration of characteristics.

(実施例の構成)
実施例1を、図1に示す。本図1に示したチャネル推定装置は、相関器101、102、チャネル推定部103、(位相回転分を除去する)回路104、同相加算回路105、(位相回転分を再度付加する)回路106、周波数誤差推定部107、TCXO(temperature compensated crystal oscillator/温度補償型水晶発振器)108、RAM109、同期検波回路110、を有して構成される。
これらの各構成部により構成されるチャネル推定装置では、同相加算回路105を用いて同相加算を実施する。これらの構成内容を以下に詳述する。
(Configuration of Example)
Example 1 is shown in FIG. The channel estimation apparatus shown in FIG. 1 includes correlators 101 and 102, a channel estimation unit 103, a circuit 104 (removing the phase rotation), an in-phase addition circuit 105, a circuit 106 (adding the phase rotation again), A frequency error estimation unit 107, a TCXO (temperature compensated crystal oscillator) 108, a RAM 109, and a synchronous detection circuit 110 are configured.
In the channel estimation apparatus configured by each of these components, in-phase addition is performed using the in-phase addition circuit 105. Details of these configurations will be described below.

図1のチャネル推定装置において、相関器101は、送信時と同一の拡散符号を乗算してパイロット系列の逆拡散処理を行う。
相関器102は、データ系列の逆拡散処理を行う。
チャネル推定部103は、周波数誤差推定部107で推定された送受間の周波数ずれによる位相回転分を除去する回路104と、平均化を行う同相加算回路105と、平均化後のチャネル推定値に送受間の周波数ずれによる位相回転分を再度付加する回路106と、から構成される。
周波数誤差推定部107は、送受間の周波数ずれによる位相回転を推定する。また、推定値に基づいてTCXO108を制御し、基準となる周波数の調節を行う。
RAM109は、受信信号中のデータシンボルを復号が開始されるまでの間一時的に保 存しておく。
同期検波回路110は、得られたチャネル推定結果によりデータシンボルの位相を回転 させる。
In the channel estimation apparatus of FIG. 1, correlator 101 performs despreading processing of a pilot sequence by multiplying the same spreading code as that at the time of transmission.
Correlator 102 performs despreading processing on the data series.
The channel estimation unit 103 removes a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception estimated by the frequency error estimation unit 107, an in-phase addition circuit 105 that performs averaging, and a channel estimation value after averaging. And a circuit 106 for re-adding the amount of phase rotation due to the frequency deviation between them.
The frequency error estimator 107 estimates phase rotation due to frequency deviation between transmission and reception. Further, the TCXO 108 is controlled based on the estimated value, and the reference frequency is adjusted.
The RAM 109 temporarily stores data symbols in the received signal until decoding is started.
The synchronous detection circuit 110 rotates the phase of the data symbol based on the obtained channel estimation result.

図2に、周波数誤差推定部107の、より詳細な回路構成例を示す。本図2において、周波数誤差推定部107は、周波数誤差推定回路201と、推定した周波数誤差を基にFVから除去する位相の回転量を算出する位相補正値計算回路(1)202と、同相加算後のFVに再度付加する位相の回転量を計算する位相補正値計算回路(2)203と、周波数誤差からTCXOの補正値を計算するTCXO補正値計算回路204と、を有して構成される。   FIG. 2 shows a more detailed circuit configuration example of the frequency error estimation unit 107. In FIG. 2, the frequency error estimation unit 107 includes a frequency error estimation circuit 201, a phase correction value calculation circuit (1) 202 that calculates the amount of phase rotation to be removed from the FV based on the estimated frequency error, and an in-phase addition. A phase correction value calculation circuit (2) 203 for calculating the rotation amount of the phase to be added again to the subsequent FV, and a TCXO correction value calculation circuit 204 for calculating the correction value of TCXO from the frequency error. .

(実施例1の動作の説明)
実際の動作例について、図を参照して以下に説明する。
図1において、受信信号は、まず相関器101,102へと入力される。相関器101,102では、送信時と同一の拡散符号を乗算することにより逆拡散処理を行う。
CDMA方式において、信号は、特定の拡散符号により拡散され、複数の異なる拡散符号で拡散された信号が多重化されている(コード多重)。送信時に使用したものと同一の拡散符号を、受信側で再度乗算することによって、拡散前の信号を取り出すことができる。なお、本実施例では、受信信号に1つのパイロット信号系列と1つのデータ系列が、コード多重されているものとする。
(Description of operation of the first embodiment)
An actual operation example will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, the received signal is first input to correlators 101 and 102. Correlators 101 and 102 perform despreading processing by multiplying the same spreading code as at the time of transmission.
In the CDMA system, a signal is spread by a specific spreading code, and signals spread by a plurality of different spreading codes are multiplexed (code multiplexing). By multiplying again the same spreading code as that used at the time of transmission on the receiving side, the signal before spreading can be taken out. In this embodiment, it is assumed that one pilot signal sequence and one data sequence are code-multiplexed with the received signal.

受信信号は、送信側と受信側の周波数ずれや伝搬路で受けるフェージングの影響により、位相が回転した状態で受信される。このため、チャネル推定が必要となる。チャネル推定では、あらかじめ送信側と受信側双方で、既知の信号系列(パイロット系列)をデータ系列と多重化して送信して、受信側でその変動を推定する。このことにより、データ系列がチャネルでどのような影響を受けたかを、推定する。   The received signal is received with the phase rotated due to the frequency shift between the transmitting side and the receiving side and the influence of fading received on the propagation path. For this reason, channel estimation is required. In channel estimation, a known signal sequence (pilot sequence) is multiplexed with a data sequence in advance on both the transmission side and the reception side, and the fluctuation is estimated on the reception side. This estimates how the data sequence is affected by the channel.

相関器101で、送信側で拡散処理の際に使用したものと同一の拡散系列を乗算する逆拡散処理により、取り出されたパイロット信号系列は、シンボル毎にチャネルの影響を受ける前の理想パイロット系列の共役を乗算され、チャネルで受けた位相変動を、フェージングベクター(FV)として算出する。ここで、符号i番目のシンボルから得られるFVは、図7で示すように、送信側と受信側の周波数ずれによって生じる一定の位相変化であるf(i)と、伝搬路でのフェージングによって生じる比較的ランダムな位相変化であるF(i)との、乗算値として検出される。得られたFVは、回路104および周波数誤差推定部107へと出力される。   The pilot signal sequence extracted by the despreading process by which the correlator 101 multiplies the same spreading sequence as that used in the spreading process on the transmission side is an ideal pilot sequence before being affected by the channel for each symbol. The phase variation received by the channel is calculated as a fading vector (FV). Here, as shown in FIG. 7, FV obtained from the i-th symbol is generated by f (i), which is a constant phase change caused by a frequency shift between the transmission side and the reception side, and fading in the propagation path. It is detected as a multiplication value with F (i) which is a relatively random phase change. The obtained FV is output to the circuit 104 and the frequency error estimation unit 107.

周波数誤差推定部107では、FVとその1つ前のFVとの差分を、比較的長期間にわたって同相加算し、一定方向への位相変化であるf(i)を推定する。推定された位相変化f(i)は、回路104へ出力される。
回路104では、FVから周波数ずれによる位相回転変化であるf(i)を逆回転により除去し、伝搬路でのフェージングの影響であるF(i)を算出する。
The frequency error estimator 107 adds the difference between the FV and the previous FV in phase over a relatively long period of time, and estimates f (i), which is a phase change in a certain direction. The estimated phase change f (i) is output to the circuit 104.
In the circuit 104, f (i) that is a phase rotation change due to a frequency shift from FV is removed by reverse rotation, and F (i) that is an influence of fading in the propagation path is calculated.

パイロットシンボルの変化により推定したチャネルの影響であるFVは、そのままでは瞬時的な変動やノイズを含んでいる。そのような瞬時的な変動やノイズは、特性劣化の要因となる。このため、その影響を軽減するべく複数のFVを一定期間にわたって平均化するという方法が用いられる。
得られた位相回転変化F(i)を同相加算回路105へと出力し、一定期間、例えば5シンボル間にわたって図6のように平均化を行い、回路106へと出力される。
The FV, which is the influence of the channel estimated by the change of the pilot symbol, includes instantaneous fluctuations and noise as it is. Such instantaneous fluctuations and noise cause deterioration of characteristics. For this reason, in order to reduce the influence, a method of averaging a plurality of FVs over a certain period is used.
The obtained phase rotation change F (i) is output to the in-phase addition circuit 105, averaged as shown in FIG. 6 for a certain period, for example, between 5 symbols, and output to the circuit 106.

回路106では、平均化後のF(n)に周波数誤差推定部で推定したf(n)を、再び位相回転により付加してチャネル推定値を計算し、同期検波回路110へと出力する。
上記のチャネル推定値は、パイロット系列がチャネルで受けた影響を表しており、多重化されて送信されているデータ系列も同様の位相変動を受けていると考えられる。このため、同期検波回路110では、RAM109に一旦保存されていた復号対象のデータシンボルを、チャネル推定値の位相分だけ位相を逆回転する。
The circuit 106 adds f (n) estimated by the frequency error estimator to the averaged F (n) by phase rotation again to calculate a channel estimation value, and outputs it to the synchronous detection circuit 110.
The above channel estimation value represents the influence of the pilot sequence on the channel, and it is considered that the data sequence multiplexed and transmitted is also subjected to the same phase fluctuation. Therefore, in the synchronous detection circuit 110, the phase of the data symbol to be decoded once stored in the RAM 109 is reversely rotated by the phase of the channel estimation value.

(実施例1の効果)
第1の効果は、FVの平均化の過程において、RAM容量の増加を抑えることができ回路規模の増大化を防ぐことができるという点にある。その理由は、パイロットシンボルから推定されるFVから送信側と受信側の周波数ずれによって生じる位相回転の成分を、一旦除去してから平均化を行うからである。
上記の手順に基けば、位相回転成分を予め除去することにより、図5のように、復号対象のデータシンボルを基準として時間的に前後のパイロットシンボルを同数ずつ用いる必要がなくなる。これにより、図6のように時間的に前のパイロットシンボルのみを用いて平均化を行うため、データシンボルを一旦RAMに蓄えておく必要が無く、必要とするRAM容量を小さくできることとなる。
(Effect of Example 1)
The first effect is that in the process of averaging FV, an increase in RAM capacity can be suppressed and an increase in circuit scale can be prevented. This is because the phase rotation component caused by the frequency shift between the transmitting side and the receiving side is once removed from the FV estimated from the pilot symbols and then averaged.
Based on the above procedure, by removing the phase rotation component in advance, it is not necessary to use the same number of pilot symbols before and after in time with reference to the data symbol to be decoded as shown in FIG. As a result, since averaging is performed using only the pilot symbols that are temporally previous as shown in FIG. 6, it is not necessary to temporarily store the data symbols in the RAM, and the required RAM capacity can be reduced.

本発明の実施例1では、CDMA方式でのチャネル推定について記載した。しかし、一般的な無線方式は、CDMA方式に限らず他の無線方式へ適用しても良い。また、上記実施例1では、説明を簡単にするため、受信信号に1つのパイロット系列と1つのデータ系列が多重されている場合について説明した。しかし、受信信号中のデータ系列の数は、この限りではなく、図3のように複数のデータ系列が多重されていても良い。変化例、応用例のより具体的な一例を以下に記す。   In the first embodiment of the present invention, channel estimation in the CDMA system has been described. However, the general wireless method is not limited to the CDMA method, and may be applied to other wireless methods. In the first embodiment, the case where one pilot sequence and one data sequence are multiplexed on the received signal has been described for the sake of simplicity. However, the number of data series in the received signal is not limited to this, and a plurality of data series may be multiplexed as shown in FIG. A more specific example of a change example and an application example will be described below.

実施例1を示す図5および図6では、データ系列とパイロット系列のシンボルレートが同じになっている。しかし、シンボルレートは同じでなくても良い。具体例は、下記の通りである。
同相加算回路105での平均化期間は14シンボル間となっているが、平均化期間に制限は無い。
同相加算回路105での平均化は単なる平均だけではなく、重み付けを含んだ平均化でも良い。
In FIGS. 5 and 6 showing the first embodiment, the symbol rate of the data series and the pilot series are the same. However, the symbol rates need not be the same. Specific examples are as follows.
Although the averaging period in the in-phase addition circuit 105 is 14 symbols, the averaging period is not limited.
The averaging in the in-phase addition circuit 105 is not limited to simple averaging but may be averaging including weighting.

実施例1に適用されるチャネル推定装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the channel estimation apparatus applied to Example 1. FIG. 周波数誤差推定部107のより詳細な回路構成例を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a more detailed circuit configuration example of a frequency error estimation unit 107. FIG. 変化例・応用例を示すチャネル推定装置のブロック図である。It is a block diagram of the channel estimation apparatus which shows the example of a change and an application example. 従来のチャネル推定装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the conventional channel estimation apparatus. 従来のチャネル推定装置のチャネル推定手順例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a channel estimation procedure of the conventional channel estimation apparatus. 従来のチャネル推定装置のチャネル推定手順例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a channel estimation procedure of the conventional channel estimation apparatus. 受信信号の一般的なフェージングベクター(FV)の分布例を示す図である。It is a figure which shows the example of distribution of the general fading vector (FV) of a received signal. 前後のパイロットシンボルを同数使用した場合の処理結果例を示す。An example of processing results when the same number of pilot symbols before and after is used is shown. 前のパイロットシンボルのみを使用した場合の処理結果例を示す。An example of processing results when only the previous pilot symbol is used is shown.

符号の説明Explanation of symbols

101、102 相関器
103 チャネル推定部
104 (位相回転分を除去する)回路
105 同相加算回路
106 (位相回転分を再度付加する)回路
107 周波数誤差推定部
108 TCXO(temperature compensated crystal oscillator/温度補償型水晶発振器)
109 RAM
110 同期検波回路
201 周波数誤差推定回路
202 位相補正値計算回路
203 位相補正値計算回路
204 TCXO補正値計算回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101,102 Correlator 103 Channel estimation part 104 (The phase rotation part is removed) circuit 105 In-phase addition circuit 106 (Phase rotation part is added again) circuit 107 Frequency error estimation part 108 TCXO (temperature compensated crystal oscillator / temperature compensation type) Crystal oscillator)
109 RAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Synchronous detection circuit 201 Frequency error estimation circuit 202 Phase correction value calculation circuit 203 Phase correction value calculation circuit 204 TCXO correction value calculation circuit

Claims (8)

送信時と同一の拡散符号を乗算してパイロット系列の逆拡散処理を行う第1の相関器と、
データ系列の逆拡散処理を行う第2の相関器と、
送受間の周波数ずれによる位相回転を推定し、該推定値に基づいて基準となる周波数の調節を行う周波数誤差推定部と、
前記送受間の周波数ずれによる位相回転成分を除去し平均化後に改めて付加するチャネル推定部とを、有して構成されたことを特徴とするチャネル推定装置。
A first correlator for performing a despreading process of a pilot sequence by multiplying the same spreading code as at the time of transmission;
A second correlator for performing despreading processing of the data sequence;
A frequency error estimator that estimates phase rotation due to frequency deviation between transmission and reception, and adjusts a reference frequency based on the estimated value;
A channel estimation apparatus comprising: a channel estimation unit that removes a phase rotation component due to a frequency shift between transmission and reception and adds it again after averaging.
前記周波数誤差推定部で推定された送受間の周波数ずれによる位相回転分を除去する位相回転分除去回路を、さらに有して構成されたことを特徴とする請求項1記載のチャネル推定装置。   The channel estimation apparatus according to claim 1, further comprising a phase rotation removal circuit for removing a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception estimated by the frequency error estimation unit. 前記送受間の周波数ずれによる位相回転を推定するチャネル推定部を、さらに有し、該チャネル推定部は、前記周波数誤差推定部で推定された送受間の周波数ずれによる位相回転分を除去する回路と、平均化を行う同相加算回路と、平均化後のチャネル推定値に送受間の周波数ずれによる位相回転分を再度付加する回路と、を有して構成されたことを特徴とする請求項1または2に記載のチャネル推定装置。   A channel estimator for estimating phase rotation due to frequency shift between the transmission and reception; and the channel estimation unit; a circuit for removing phase rotation due to frequency shift between transmission and reception estimated by the frequency error estimation unit; 2. A circuit comprising: an in-phase addition circuit that performs averaging; and a circuit that re-adds a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception to an averaged channel estimation value. 2. The channel estimation apparatus according to 2. 前記得られたチャネル推定結果によりデータシンボルの位相を回転させる同期検波回路と、受信信号中のデータシンボルを復号が開始されるまでの間一時的に保存しておくRAMとを、さらに有することを特徴とする請求項2または3に記載のチャネル推定装置。   A synchronous detection circuit that rotates the phase of the data symbol based on the obtained channel estimation result; and a RAM that temporarily stores the data symbol in the received signal until decoding is started. The channel estimation apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that 送信時と同一の拡散符号を乗算してパイロット系列の逆拡散処理を行う第1の相関ステップと、
データ系列の逆拡散処理を行う第2の相関ステップと、
送受間の周波数ずれによる位相回転を推定し、該推定値に基づいて基準となる周波数の調節を行う周波数誤差推定ステップと、
前記送受間の周波数ずれによる位相回転成分を除去し平均化後に改めて付加するチャネル推定ステップとを、有して構成されたことを特徴とするチャネル推定方法。
A first correlation step of multiplying the same spreading code as at the time of transmission and performing despreading processing of the pilot sequence;
A second correlation step for performing despreading processing of the data series;
A frequency error estimation step of estimating a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception, and adjusting a reference frequency based on the estimated value;
A channel estimation method comprising: a channel estimation step of removing a phase rotation component due to a frequency shift between transmission and reception and adding it again after averaging.
前記周波数誤差推定ステップで推定された送受間の周波数ずれによる位相回転分を除去する位相回転分除去ステップを、さらに有して構成されたことを特徴とする請求項5記載のチャネル推定方法。   6. The channel estimation method according to claim 5, further comprising a phase rotation removal step for removing a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception estimated in the frequency error estimation step. 前記送受間の周波数ずれによる位相回転を推定するチャネル推定ステップを、さらに有し、該チャネル推定ステップは、前記周波数誤差推定ステップ107で推定された送受間の周波数ずれによる位相回転分を除去する位相回転分除去ステップと、平均化を行う同相加算ステップと、平均化後のチャネル推定値に送受間の周波数ずれによる位相回転分を再度付加する位相回転分再度付加ステップと、を有して構成されたことを特徴とする請求項5または6に記載のチャネル推定方法。   A channel estimation step for estimating a phase rotation due to a frequency shift between the transmission and reception, wherein the channel estimation step removes a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception estimated in the frequency error estimation step 107; A rotation removal step, an in-phase addition step for performing averaging, and a phase rotation re-addition step for re-adding a phase rotation due to a frequency shift between transmission and reception to the averaged channel estimation value. The channel estimation method according to claim 5 or 6, wherein 前記得られたチャネル推定結果によりデータシンボルの位相を回転させる同期検波ステップと、受信信号中のデータシンボルを復号が開始されるまでの間一時的に保存しておくデータシンボル一時記憶ステップとを、さらに有することを特徴とする請求項6または7に記載のチャネル推定方法。   A synchronous detection step of rotating the phase of the data symbol according to the obtained channel estimation result, and a data symbol temporary storage step of temporarily storing the data symbol in the received signal until decoding is started, The channel estimation method according to claim 6 or 7, further comprising:
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