JP2005159655A - フェージング周波数推定回路及び復調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 移動機の移動速度を高精度で推定できるフェージング周波数推定回路及び復調装置を提供する。
【解決手段】 パスサーチ回路１は、ディジタル信号に変換された受信ベースバンド信号と既知コードとの相関をとることによりパスタイミング（パス情報）を検出する。逆拡散器２は、受信ベースバンド信号に対する所定の拡散符号を用いた逆拡散（相関値算出）処理を行う。フェージング周波数推定回路３は、パスサーチ回路１にて検出されたパス情報に基づいて逆拡散器２出力よりフェージング周波数（移動機の移動速度）を推定する。復調器４は、パス情報およびフェージング周波数推定回路３から出力されたフェージング周波数をもとに、受信信号の復調制御および送信信号の符号化制御を行う。
【選択図】 図１
【解決手段】 パスサーチ回路１は、ディジタル信号に変換された受信ベースバンド信号と既知コードとの相関をとることによりパスタイミング（パス情報）を検出する。逆拡散器２は、受信ベースバンド信号に対する所定の拡散符号を用いた逆拡散（相関値算出）処理を行う。フェージング周波数推定回路３は、パスサーチ回路１にて検出されたパス情報に基づいて逆拡散器２出力よりフェージング周波数（移動機の移動速度）を推定する。復調器４は、パス情報およびフェージング周波数推定回路３から出力されたフェージング周波数をもとに、受信信号の復調制御および送信信号の符号化制御を行う。
【選択図】 図１
Description
本発明は、フェージング周波数推定回路及び復調装置に関し、特に移動機の移動速度を高精度で推定することができるフェージング周波数推定回路及び復調装置に関する。
従来のこの種のフェージング周波数検出は、基地局より送られてくる信号を用いて、各マルチパスを通って受信される信号のパスタイミングを決定し、直接波と遅延波の相関タイミングを得て、複数の逆拡散器に通知するサーチャと、通知された相関タイミングに基づいて、指定されたタイミングで受信ベースバンド信号の逆拡散を行う逆拡散器と、逆拡散器からの出力信号を入力しそのまま合成する合成器と、合成信号を電力化する電力化器と、電力化器出力から自己相関を検出する自己相関検出器と、自己相関検出器出力を用いてフェージング周波数を求めるフェージング周波数推定器とより構成されている。
この構成により、自己相関検出器の出力信号のうち、遅延時間の小さなものから順番に予め定められた閾値と比較し、閾値を下回る自己相関値の遅延時間を検出し、それを用いてフェージング周波数を演算し求めることとしている（例えば、特許文献１参照。）。
この従来技術では、時間差Ｔｔｈの逆数（１／Ｔｔｈ）とフェージング周波数が比例関係にあることに着目し、時間差Ｔｔｈの逆数（１／Ｔｔｈ）からフェージング周波数を演算して求めるようにしているが、線形演算でフェージング周波数を求めるために、精度の限界がある。
上述した従来のフェージング周波数推定回路は、フェージング周波数を求める場合には、一様の演算結果を基に線形演算より行うため、精度に限界があるという欠点がある。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去するため、移動体通信に用いられる復調器において、推定された伝搬路の状態において、異なる時間差（スロット間隔）の相関を組み合わせることにより、フェージング周波数の推定精度を高めることができるフェージング周波数推定回路及び復調装置を提供することにある。
本発明のフェージング周波数推定回路は、入力された受信ベースバンド信号のパイロット信号よりフェージング周波数を推定し出力するフェージング周波数推定回路であって、逆拡散（相関値算出）処理後のベースバンド信号を用いてチャネル推定値を算出するチャネル推定器と、現在のチャネル推定値と既定のスロット数前のチャネル推定値とより時間相関値を求める第１、第２のフェージング速度推定器と、該時間相関値の第１、第２それぞれの出力に基づいてフェージング周波数を特定する判定器と、を備えることを特徴としている。
また、前記第１のフェージング速度推定器は、現在のチャネル推定値およびＡ（Ａは自然数）スロット前のチャネル推定値を用いて時間相関値を算出することにより、所要のフェージング周波数範囲において周期的に変化する時間相関値を出力することを特徴としている。
また、前記第２のフェージング速度推定器は、現在のチャネル推定値およびＢ（Ｂは自然数）スロット前のチャネル推定値を用いて時間相関値を算出することにより、所要のフェージング周波数範囲において一意的な時間相関値を出力することを特徴としている。
また、本発明の復調装置は、ディジタル信号に変換された受信ベースバンド信号と既知コードとの相関をとることによりパスタイミング（パス情報）を検出するパスサーチ回路と、前記受信ベースバンド信号に対する所定の拡散符号を用いた逆拡散（相関値算出）処理を行う逆拡散器と、前記パスサーチ回路にて検出されたパス情報に基づいて前記逆拡散器出力よりフェージング周波数（移動機の移動速度）を推定するフェージング周波数推定回路と、前記パス情報および前記フェージング周波数推定回路から出力されたフェージング周波数をもとに、受信信号の復調制御および送信信号の符号化制御を行う復調器と、を備えることを特徴としている。
また、前記フェージング周波数推定回路は、前記パスサーチ回路から出力されたパス情報に基づいて、前記逆拡散器から出力された逆拡散（相関値算出）処理後のベースバンド信号を用いてチャネル推定値を算出するチャネル推定器と、現在のチャネル推定値、既定のスロット数前のチャネル推定値およびＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）の推定値より時間相関値を求める第１、第２のフェージング速度推定器と、該時間相関値の第１、第２それぞれの出力に基づいてフェージング周波数を特定する判定器と、を備えることを特徴としている。
また、前記第１のフェージング速度推定器は、現在のチャネル推定値およびＡ（Ａは自然数）スロット前のチャネル推定値を用いて時間相関値を算出することにより、所要のフェージング周波数範囲において周期的に変化する時間相関値を出力し、前記第２のフェージング速度推定器は、現在のチャネル推定値およびＢ（Ｂは自然数）スロット前のチャネル推定値を用いて時間相関値を算出することにより、所要のフェージング周波数範囲において一意的な時間相関値を出力することを特徴としている。
また、復調器は、前記判定器により特定されたフェージング周波数および前記パス情報に基づいて、逆拡散処理後のベースバンド信号の復調および送信信号の符号化を制御することを特徴としている。
本発明のフェージング周波数推定回路及び復調装置によれば、推定された伝搬路の状態において、時間相関値を算出する際に、異なる時間差（スロット間隔）の相関値を組み合わせることにより、フェージング周波数の推定精度を高めることができるという効果がある。
次に、本発明を実施するための最良の形態の動作について図面を参照して説明する。図１は、本発明の復調装置の実施の形態を示すブロック図である。
図１に示す本実施の形態は、パスサーチ回路１と、逆拡散器２と、フェージング周波数推定回路３と、復調器４とより構成されている。
次に、本発明を実施するための最良の形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すパスサーチ回路１は、ディジタル信号に変換されたベースバンド信号と既知コードとの相関がとられることにより、相関値の電力が最大となるパスタイミング（パス情報）を検出し、逆拡散器２における逆拡散タイミングと、フェージング周波数推定回路３におけるパイロットタイミングと、復調器４におけるパスタイミングとをそれぞれ算出し出力する。
パス情報としては、もっともレベルの高いパスのみを用いる場合に限らず、すべてのパスを用いる場合も考えられる。
逆拡散器２は、ベースバンド信号に対する所定の拡散符号を用いた逆拡散（相関値算出）処理を行い、逆拡散処理後のベースバンド信号をフェージング周波数推定回路３に出力する。
フェージング周波数推定回路３は、パスサーチ回路１にて検出されたパイロットタイミングに基づいて、移動機の移動速度、すなわちフェージング周波数を推定する。
復調器４は、パスサーチ回路１にて検出されたパスタイミング、およびフェージング周波数推定回路３から出力されたフェージング周波数をもとに、逆拡散処理後のベースバンド信号の復調および送信信号の符号化を制御する。
次に、フェージング周波数推定回路の動作について説明する。図２は、図１に示すフェージング周波数推定回路の１構成例を示すブロック図である。
図２によると、フェージング周波数推定回路３は、チャネル推定器３１と、低速用フェージング速度推定器３２と、全域用フェージング速度推定器３３と、判定器３４とより構成されている。
図２のチャネル推定器３１は、パスサーチ回路１から出力されたパイロットタイミングに基づいて、逆拡散器２からの逆拡散処理後のベースバンド信号を用いてチャネル推定値を算出し、算出したチャネル推定値を低速用フェージング速度推定器３２および全域用フェージング速度推定器３３に出力する。
低速用フェージング速度推定器３２および全域用フェージング速度推定器３３は、チャネル推定器３１から出力された伝搬路状態の推定結果より、予め設定されたスロット間隔におけるフェージング周波数を求める。
判定器３４は、低周波数フェージング推定器２と全域用フェージング推定器３との結果よりフェージング速度を特定する。
次に、フェージング周波数の推定動作について説明する。
チャネル推定器３１において、受信信号から現在の伝搬路の状態が推定され、そのチャネル推定値をｈ（ｍ）、その複素共役をｈ＊ （ｍ）、Ｍスロット前のチャネル推定値をｈ（ｍ−Ｍ）、時間平均をＥ｛｝、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ；信号対干渉波電力比）の推定値をＳＮＲとすると、検出結果の時間相関値ｃｏｒ（ｔ）は、現在と現在と異なるスロット遅延による時間相関値の比をとることにより、
として表わすことができる。
ここで、低速用フェージング速度推定器３２では、相関をとる間隔を長く、例えば、Ｍ＝９（スロット）とする。また、全域用フェージング速度推定器３３は、相関をとる間隔を短く、例えば、Ｍ＝３（スロット）とする。
図３は、現在のチャネル推定値に対して、９スロット前と３スロット前のチャネル推定値を選んだ場合のフェージング周波数に対する相関値を示す図である。
図３において、９スロットの場合は、所要のフェージング周波数範囲において周期的に変化する時間相関値が得られることにより、傾きが大きくなるため、推定精度を高めることができる。しかしながら、周期的に変化することにより、所要のフェージング周波数範囲において同じ値を持つことがある。
一方、３スロットの場合は、所要のフェージング周波数範囲において一意的な時間相関値が得ることができるが、傾きが緩やかなため、誤差が大きくなる。
判定器３４は、それぞれの長所を生かし、低周波数フェージング推定器３２および全域用フェージング推定器３３から出力された結果より、フェージング速度を精度よく特定することができる。
このように、推定された伝搬路の状態において、異なる時間差の相関を組み合わせることにより、フェージング周波数の推定精度を高めることができる。
また、このように求めた精度の高いフェージング周波数は、たとえば、送信電力制御、同期検波等の各パラメータあるいは復調用のフィルタを適切に切り替えることによって、誤り率をより小さく抑え、均質なサービスを提供することができる。
１ パスサーチ回路
２ 逆拡散器
３ フェージング周波数推定回路
４ 復調器
３１ チャネル推定器
３２ 低速用フェージング速度推定器
３３ 全域用フェージング速度推定器
３４ 判定器
２ 逆拡散器
３ フェージング周波数推定回路
４ 復調器
３１ チャネル推定器
３２ 低速用フェージング速度推定器
３３ 全域用フェージング速度推定器
３４ 判定器
Claims (7)
- 入力された受信ベースバンド信号のパイロット信号よりフェージング周波数を推定し出力するフェージング周波数推定回路であって、逆拡散（相関値算出）処理後のベースバンド信号を用いてチャネル推定値を算出するチャネル推定器と、現在のチャネル推定値と既定のスロット数前のチャネル推定値とより時間相関値を求める第１、第２のフェージング速度推定器と、該時間相関値の第１、第２それぞれの出力に基づいてフェージング周波数を特定する判定器と、を備えることを特徴とするフェージング周波数推定回路。
- 前記第１のフェージング速度推定器は、現在のチャネル推定値およびＡ（Ａは自然数）スロット前のチャネル推定値を用いて時間相関値を算出することにより、所要のフェージング周波数範囲において周期的に変化する時間相関値を出力することを特徴とする請求項１記載のフェージング周波数推定回路。
- 前記第２のフェージング速度推定器は、現在のチャネル推定値およびＢ（Ｂは自然数）スロット前のチャネル推定値を用いて時間相関値を算出することにより、所要のフェージング周波数範囲において一意的な時間相関値を出力することを特徴とする請求項１記載のフェージング周波数推定回路。
- ディジタル信号に変換された受信ベースバンド信号と既知コードとの相関をとることによりパスタイミング（パス情報）を検出するパスサーチ回路と、前記受信ベースバンド信号に対する所定の拡散符号を用いた逆拡散（相関値算出）処理を行う逆拡散器と、前記パスサーチ回路にて検出されたパス情報に基づいて前記逆拡散器出力よりフェージング周波数（移動機の移動速度）を推定するフェージング周波数推定回路と、前記パス情報および前記フェージング周波数推定回路から出力されたフェージング周波数をもとに、受信信号の復調制御および送信信号の符号化制御を行う復調器と、を備えることを特徴とする復調装置。
- 前記フェージング周波数推定回路は、前記パスサーチ回路から出力されたパス情報に基づいて、前記逆拡散器から出力された逆拡散（相関値算出）処理後のベースバンド信号を用いてチャネル推定値を算出するチャネル推定器と、現在のチャネル推定値、既定のスロット数前のチャネル推定値およびＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）の推定値より時間相関値を求める第１、第２のフェージング速度推定器と、該時間相関値の第１、第２それぞれの出力に基づいてフェージング周波数を特定する判定器と、を備えることを特徴とする請求項４記載の復調装置。
- 前記第１のフェージング速度推定器は、現在のチャネル推定値およびＡ（Ａは自然数）スロット前のチャネル推定値を用いて時間相関値を算出することにより、所要のフェージング周波数範囲において周期的に変化する時間相関値を出力し、前記第２のフェージング速度推定器は、現在のチャネル推定値およびＢ（Ｂは自然数）スロット前のチャネル推定値を用いて時間相関値を算出することにより、所要のフェージング周波数範囲において一意的な時間相関値を出力することを特徴とする請求項５記載の復調装置。
- 復調器は、前記判定器により特定されたフェージング周波数および前記パス情報に基づいて、逆拡散処理後のベースバンド信号の復調および送信信号の符号化を制御することを特徴とする請求項４又は５記載の復調装置。
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-
2003
- 2003-11-25 JP JP2003394311A patent/JP2005159655A/ja active Pending
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