JP2006101003A - 適応等化処理装置及びディジタル無線受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安定して動作し、かつ等化特性の優れた適応等化処理を行う。
【解決手段】 等化フィルタ部１０は、入力シンボルの波形等化を行う。判定制御部２０は、等化信号ｄから再生シンボル列ｇを生成し、既知シンボル列または再生シンボル列ｇとの誤差を検出する。タップ係数制御部３０は、誤差信号ｅを受信して、誤差信号ｅが最小となる第１のタップ係数ａ１及び第２のタップ係数ａ２を求めて、第１の波形等化部１１及び第２の波形等化部１２へ設定する。フィルタ制御部４０は、再生シンボル列ｇと既知シンボル列とを比較して、第１のタップ係数ａ１及び第２のタップ係数ａ２が収束しているか否かの収束状態を判断し、シンボル列状態と収束状態の結果にもとづき、第１のスイッチ制御信号ｃ１及び第２のスイッチ制御信号ｃ２を用いて、適応等化処理のモードを、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかに切り替える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、適応等化処理装置及びディジタル無線受信装置に関し、特に伝送路特性の変化に追従した適応等化処理を行う適応等化処理装置及びディジタル無線の受信処理を行うディジタル無線受信装置に関する。

伝送システムにおいては、等化と呼ばれる信号処理が行われる。これは、伝送路で生じた歪みを低減する処理のことであり、通常、受信側に設けた等化器によって歪んだ周波数特性を回復させる。

例えば、移動体通信では、無線信号はマルチパス（信号波が山やビルなどの反射によって複数の経路を伝搬する現象）を経由して受信側に到達するため、各波の到来時間は伝搬経路長によって異なり、送信波形には遅延歪みが発生する。また、反射・散乱等を繰り返して到達するために振幅歪みが発生する。

これらの遅延歪みや振幅歪みが生じると、送信パルスが、隣接するパルスと重なり合う符号化間干渉が生じ、受信側では送信パルスを正確に見分けることができなくなる。
したがって、このような符号化間干渉を除去し、伝送品質の劣化を補償するために、等化器と呼ばれるフィルタ、特に伝送路特性の変化に追従して等化を行う適応等化器が用いられている。

適応等化器とは、具体的には、所望信号（ある伝送路で復元されるべき送信信号）を参照して、自己のフィルタ出力をその所望信号に近づけるようにフィルタの重み係数（タップ係数）を調整する学習型のフィルタである（なお、この所望信号はトレーニング信号と呼ばれる）。

また、適応等化器には、帰還信号を用いない構成の線形等化器と、帰還信号を用いる構成の非線形等化器（判定帰還等化器）がある。線形等化器は、帰還信号を用いないために（フィードバック・ループがないために）、安定に動作し、タップ係数が発散するようなことはない。ただし、伝送路が複雑な周波数特性を持つ場合には高精度の等化処理は困難であるといった欠点を持つ。

一方、判定帰還等化器は、判定結果（等化出力が理想の等化出力に等しいか否かの判定結果）とするタップ係数更新後の等化出力を帰還信号としたフィードバック・ループを有するため、伝送路の複雑な周波数特性を随時推定することが可能であり、伝送路状態が変化しやすい移動体通信や半固定通信の分野などで広く用いられている。

判定帰還等化器の従来技術としては、フィルタ出力と参照信号との誤差信号に応じて、適応アルゴリズムのステップサイズを更新する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００３−３３２９５１号公報（段落番号〔００３１〕〜〔００４１〕，第１図）

適応等化器においては、まず、送信側から一定の間隔で出力されるトレーニング信号に該当する既知シンボル列を受信して、その既知シンボル列区間でタップ係数を収束させる。そして、このタップ係数が収束した時点で、情報信号に該当する情報シンボル列の等化を行うことで、正しい等化出力が得られることになる（すなわち、既知シンボル列を用いて、環境に応じた最適なフィルタ係数を決定し、そのフィルタ係数を用いて情報シンボル列をフィルタリングして再生するということ）。

ここで、既知シンボル列と情報シンボル列は、１つのフレームに含まれて送信されるが、送信局で一定時間に送ることができる単位フレームの長さは決められているため、できるだけ多くの情報を伝送しようとすると、単位フレーム当たりの既知シンボル列は少なくする必要がある。

この場合、従来の判定帰還等化器では、限られた既知シンボル列でタップ係数を決定することになり、十分に収束していないタップ係数を用いて、判定帰還等化を行うことになるので、タップ係数が発散するおそれがあるといった問題があった。

特に移動体通信では、伝送路状態は刻々と変化しているので、タップ係数が常に十分に収束できるという確証はなく、タップ係数が十分に収束していない状態で、情報シンボル列の判定帰還等化を行うと、間違った判定結果を帰還してタップ係数が発散してしまい、最悪の場合は受信が不可能になってしまうおそれがあった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、安定して動作し、かつ等化特性の優れた適応等化処理を行う適応等化処理装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、安定して動作し、かつ等化特性の優れた適応等化処理を行って、ディジタル無線信号の受信品質の向上を図ったディジタル無線受信装置を提供することである。

本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、伝送路特性の変化に追従した適応等化処理を行う適応等化処理装置１において、第１のタップ係数ａ１にもとづき、入力シンボルの波形等化を行って第１の波形等化信号ｂ１を生成し、かつ入力シンボルを一定時間遅延した遅延信号ｂ３を出力する第１の波形等化部１１と、第２のタップ係数ａ２にもとづき、再生シンボル列ｇまたは既知シンボル列をフィードバックした信号である判定帰還信号ｆまたは遅延信号ｂ３のいずれかの波形等化を行い、第２の波形等化信号ｂ２を生成する第２の波形等化部１２と、第１のスイッチ制御信号ｃ１にもとづき、判定帰還信号ｆ及び遅延信号ｂ３のいずれかを選択して、第２の波形等化部１２へ出力する第１のスイッチ部１３と、第１の波形等化信号ｂ１と第２の波形等化信号ｂ２とを加算して、等化信号ｄを生成する加算部１４と、から構成される等化フィルタ部１０と、等化信号ｄを判定処理して再生シンボル列ｇを生成する判定部２１と、第２のスイッチ制御信号ｃ２にもとづき、再生シンボル列ｇと既知シンボル列のいずれかを選択して出力する第２のスイッチ部２２と、等化信号ｄと、第２のスイッチ部２２から出力された既知シンボル列または再生シンボル列ｇとの誤差を検出し、誤差信号ｅを生成する誤差検出部２３と、から構成される判定制御部２０と、誤差信号ｅを受信して、誤差信号ｅが最小となる第１のタップ係数ａ１及び第２のタップ係数ａ２を求めて、第１の波形等化部１１及び第２の波形等化部１２へ設定するタップ係数制御部３０と、再生シンボル列ｇと既知シンボル列とを比較して、第１のタップ係数ａ１及び第２のタップ係数ａ２が収束しているか否かの収束状態を判断し、入力シンボルのシンボル列状態と収束状態の結果とにもとづき、第１のスイッチ制御信号ｃ１及び第２のスイッチ制御信号ｃ２を用いて、実行すべき適応等化処理が、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかの処理モードに切り替わるように制御するフィルタ制御部４０と、を有することを特徴とする適応等化処理装置１が提供される。

ここで、第１の波形等化部１１は、第１のタップ係数ａ１にもとづき、入力シンボルの波形等化を行って第１の波形等化信号ｂ１を生成し、かつ入力シンボルを一定時間遅延した遅延信号ｂ３を出力する。第２の波形等化部１２は、第２のタップ係数ａ２にもとづき、再生シンボル列ｇまたは既知シンボル列をフィードバックした信号である判定帰還信号ｆまたは遅延信号ｂ３のいずれかの波形等化を行い、第２の波形等化信号ｂ２を生成する。第１のスイッチ部１３は、第１のスイッチ制御信号ｃ１にもとづき、判定帰還信号ｆ及び遅延信号ｂ３のいずれかを選択して、第２の波形等化部１２へ出力する。加算部１４は、第１の波形等化信号ｂ１と第２の波形等化信号ｂ２とを加算して、等化信号ｄを生成する。判定部２１は、等化信号ｄを判定処理して再生シンボル列ｇを生成する。第２のスイッチ部２２は、第２のスイッチ制御信号ｃ２にもとづき、再生シンボル列ｇと既知シンボル列のいずれかを選択して出力する。誤差検出部２３は、等化信号ｄと、第２のスイッチ部２２から出力された既知シンボル列または再生シンボル列ｇとの誤差を検出し、誤差信号ｅを生成する。タップ係数制御部３０は、誤差信号ｅを受信して、誤差信号ｅが最小となる第１のタップ係数ａ１及び第２のタップ係数ａ２を求めて、第１の波形等化部１１及び第２の波形等化部１２へ設定する。フィルタ制御部４０は、再生シンボル列ｇと既知シンボル列とを比較して、第１のタップ係数ａ１及び第２のタップ係数ａ２が収束しているか否かの収束状態を判断し、入力シンボルのシンボル列状態と収束状態の結果とにもとづき、第１のスイッチ制御信号ｃ１及び第２のスイッチ制御信号ｃ２を用いて、実行すべき適応等化処理が、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかの処理モードに切り替わるように制御する。

本発明の適応等化処理装置は、再生シンボル列と既知シンボル列とを比較して、タップ係数が収束しているか否かの収束状態を判断し、入力シンボルのシンボル列状態と収束状態の結果とにもとづき、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかの処理モードに切り替えて、適応等化処理を行う構成とした。これにより、判定帰還等化フィルタが持つ等化特性と、線形等化フィルタが持つ安定性とを、タップ係数の収束状態によって適切に切り替えることができるので、安定した動作で、かつ等化特性の優れた適応等化処理を行うことが可能になる。

また、本発明のディジタル無線受信装置は、再生シンボル列と既知シンボル列とを比較して、タップ係数が収束しているか否かの収束状態を判断し、入力シンボルのシンボル列状態と収束状態の結果とにもとづき、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかの処理モードに切り替えて、適応等化処理を行う構成とした。これにより、判定帰還等化フィルタが持つ等化特性と、線形等化フィルタが持つ安定性とを、タップ係数の収束状態によって適切に切り替えることができるので、マルチパス環境上で高速データ伝送による移動体通信及び半固定通信を行う場合においても、安定した動作で、かつ等化特性の優れた受信処理を行うことが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は適応等化処理装置の原理図である。適応等化処理装置１は、等化フィルタ部１０、判定制御部２０、タップ係数制御部３０、フィルタ制御部４０から構成され、伝送路特性の変化に追従した適応等化処理を行う装置である。

等化フィルタ部１０は、第１の波形等化部１１（以下、波形等化部１１）、第２の波形等化部１２（以下、波形等化部１２）、第１のスイッチ部１３（以下、スイッチ部１３）、加算部１４から構成される。

波形等化部１１は、第１のタップ係数（以下、タップ係数ａ１）にもとづき、入力シンボルの波形等化を行って第１の波形等化信号（以下、波形等化信号ｂ１）を生成する。また、入力シンボルを一定時間遅延した遅延信号ｂ３を出力する。

さらに、波形等化部１１は、タップ係数制御部３０へタップデータａ３を出力する。なお、タップ係数とはフィルタの重み係数のことであり、タップデータとは、遅延素子で遅延されたシンボルデータのことである（図２、図３で後述）。

波形等化部１２は、第２のタップ係数（以下、タップ係数ａ２）にもとづき、再生シンボル列ｇまたは既知シンボル列をフィードバックした信号である判定帰還信号ｆ、または遅延信号ｂ３のいずれかの波形等化を行い、第２の波形等化信号（以下、波形等化信号ｂ２）を生成する。また、波形等化部１２は、タップ係数制御部３０へタップデータａ４を出力する。

スイッチ部１３は、第１のスイッチ制御信号（以下、スイッチ制御信号ｃ１）にもとづき、判定帰還信号ｆ及び遅延信号ｂ３のいずれかを選択して、波形等化部１２へ出力する。加算部１４は、波形等化信号ｂ１と波形等化信号ｂ２とを加算して、等化信号ｄを生成する。なお、等化フィルタ部１０の詳細については図２、図３で後述する。

判定制御部２０は、判定部２１、第２のスイッチ部２２（以下、スイッチ部２２）、誤差検出部２３から構成される。判定部２１は、シンボル周期毎にあらかじめ定められたしきい値内に、等化信号ｄのシンボルが含まれる否かの判定処理を行って再生シンボル列ｇを生成する。

スイッチ部２２は、スイッチ制御信号ｃ２にもとづき、再生シンボル列ｇと、あらかじめ装置内に設定されている既知シンボル列とのいずれかを選択して出力する。誤差検出部２３は、等化信号ｄと、スイッチ部２２から出力された既知シンボル列（理想シンボル列）または再生シンボル列ｇとの誤差を検出し、誤差信号ｅを生成する。

タップ係数制御部３０は、誤差信号ｅを受信して、誤差信号ｅが最小となるタップ係数ａ１、ａ２を求めて、波形等化部１１及び波形等化部１２へ設定する。実際には、ＬＭＳ（Least Mean Square）のような適応アルゴリズムを使用して、誤差信号ｅと、タップデータａ３、ａ４と、外部から設定されるステップ定数とのパラメータを用いて、タップ係数を算出する（タップ係数算出処理については図７で後述する）。

フィルタ制御部４０は、再生シンボル列ｇと既知シンボル列とを比較して、タップ係数ａ１、ａ２が収束しているか否かの収束状態を判断する。
そして、入力シンボルのシンボル列状態と収束状態の結果とにもとづき、スイッチ制御信号ｃ１、ｃ２を用いて、自装置の実行すべき適応等化処理が、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかの処理モードに切り替わるように制御する。処理モードの切り替えの詳細については図５、図６で後述する。

次に等化フィルタ部１０の構成について説明する。図２、図３は等化フィルタ部１０の構成を示す図である。波形等化部１１は、遅延素子１１ａ−１〜１１ａ−３、乗算器１１ｂ−１〜１１ｂ−４、加算器１１ｃから構成され、波形等化部１２は、遅延素子１２ａ−１〜１２ａ−３、乗算器１２ｂ−１〜１２ｂ−３、加算器１２ｃから構成される（図では遅延素子及び乗算器の個数は一例を示している）。

波形等化部１１に対し、遅延素子１１ａ−１〜１１ａ−３それぞれは１単位時間の遅延を発生させ（ｘｎ→ｘｎ＋１）、入力シンボルは、遅延素子１１ａ−１〜１１ａ−３により順に遅延される。

最初の入力シンボルをタップデータＸ₁（ｎ，１）とすると、遅延素子１１ａ−１の出力はタップデータＸ₁（ｎ＋１，２）、遅延素子１１ａ−２の出力はタップデータＸ₁（ｎ＋２，３）、遅延素子１１ａ−３の出力はタップデータＸ₁（ｎ＋３，４）となる。なお、Ｘ₁（ｎ，ｉ）は、波形等化部１１における、時刻ｎ、タップ（乗算器）ｉに入力するタップデータを示す。

また、タップデータＸ₁（ｎ，１）〜Ｘ₁（ｎ＋３，４）は、タップデータａ３として、タップ係数制御部３０へ出力される。さらに、タップデータＸ₁（ｎ＋３，４）は、遅延信号ｂ３としてスイッチ部１３のｓ１端子へ出力される。

乗算器１１ｂ−１〜１１ｂ−４は、タップ係数制御部３０から送られたタップ係数ａ１として、タップ係数Ｗ₁（ｎ，１）〜Ｗ₁（ｎ，４）をそれぞれ設定し、それぞれのタップ係数とタップデータとの乗算を行う（乗算器は、タップ係数ａ０が設定され、入力がｘ１なら、ａ０・ｘ１を出力するフィルタに該当する）。なお、Ｗ₁（ｎ，ｉ）は、波形等化部１１における、時刻ｎ、タップｉに入力するタップ係数を示す。

乗算器１１ｂ−１は、タップ係数Ｗ₁（ｎ，１）とタップデータＸ₁（ｎ，１）とを乗算する。同様にして、乗算器１１ｂ−２は、タップ係数Ｗ₁（ｎ，２）とタップデータＸ₁（ｎ＋１，２）とを乗算し、乗算器１１ｂ−３は、タップ係数Ｗ₁（ｎ，３）とタップデータＸ₁（ｎ＋２，３）とを乗算し、乗算器１１ｂ−４は、タップ係数Ｗ₁（ｎ，４）とタップデータＸ₁（ｎ＋３，４）とを乗算する。

なお、これらの乗算結果は、加算器１１ｃへ送られる。加算器１１ｃは、乗算器１１ｂ−１〜１１ｂ−４から出力された乗算結果を加算して、波形等化信号ｂ１を生成する。
波形等化部１２に対し、スイッチ部１３からの出力信号は、遅延素子１２ａ−１〜１２ａ−３により順に遅延される。スイッチ部１３からの出力信号をタップデータＸ₂（ｎ，１）とすると、遅延素子１２ａ−１の出力はタップデータＸ₂（ｎ＋１，２）、遅延素子１２ａ−２の出力はタップデータＸ₂（ｎ＋２，３）、遅延素子１２ａ−３の出力はタップデータＸ₂（ｎ＋３，４）となる。

なお、Ｘ₂（ｎ，ｉ）は、波形等化部１２における、時刻ｎ、タップｉに入力するタップデータを示す。タップデータＸ₂（ｎ＋１，２）〜Ｘ₂（ｎ＋３，４）は、タップデータａ４として、タップ係数制御部３０へ出力される。

乗算器１２ｂ−１〜１２ｂ−３は、タップ係数制御部３０から送られたタップ係数ａ２として、タップ係数Ｗ₂（ｎ，２）〜Ｗ₂（ｎ，４）が入力され、それぞれのタップ係数とタップデータとの乗算を行う。なお、Ｗ₂（ｎ，ｉ）は、波形等化部１２における、時刻ｎ、タップｉに入力するタップ係数を示す。

乗算器１２ｂ−１は、タップ係数Ｗ₂（ｎ，２）とタップデータＸ₂（ｎ＋１，２）とを乗算する。同様にして、乗算器１２ｂ−２は、タップ係数Ｗ₂（ｎ，３）とタップデータＸ₂（ｎ＋２，３）とを乗算し、乗算器１２ｂ−３は、タップ係数Ｗ₂（ｎ，４）とタップデータＸ₂（ｎ＋３，４）とを乗算する。

なお、これらの乗算結果は、加算器１２ｃへ送られる。加算器１２ｃは、乗算器１２ｂ−１〜１２ｂ−３から出力された乗算結果を加算して、波形等化信号ｂ２を生成する。一方、加算部１４では、波形等化信号ｂ１と波形等化信号ｂ２とを加算して等化信号ｄを生成する。

ここで、スイッチ部１３がスイッチ制御信号ｃ１により、ｓ１端子へスイッチングすると、遅延信号ｂ３が波形等化部１２へ入力するので、等化フィルタ部１０は、線形等化フィルタ（線形トランスバーサルフィルタ）のフィルタ構成となる。

このとき、スイッチ部１３からの出力をＸ（ｎ＋３，４）と記せば、波形等化部１２の遅延素子１２ａ−１の出力はＸ（ｎ＋４，５）、遅延素子１２ａ−２の出力はＸ（ｎ＋５，６）、遅延素子１２ａ−３の出力はＸ（ｎ＋６，７）となる。

また、タップ係数ａ１がＷ（ｎ，１）〜Ｗ（ｎ，４）とすれば、タップ係数ａ２のＷ₂（ｎ，２）〜Ｗ₂（ｎ，４）のそれぞれは、Ｗ（ｎ，５）〜Ｗ（ｎ，７）となる。すなわち、７タップの線形トランスバーサルフィルタの構成となることがわかる。

一方、スイッチ部１３がスイッチ制御信号ｃ１により、ｓ２端子へスイッチングすると、判定帰還信号ｆが波形等化部１２へ入力するので、等化フィルタ部１０は、判定帰還等化フィルタのフィルタ構成となる。すなわち、波形等化部１１は、伝送路の整合フィルタとしてのフィードフォワード・トランスバーサルフィルタとなり、波形等化部１２は、判定後の信号をフィードバックするフィードバック・トランスバーサルフィルタとなる。

次に送信局から送信されるフレームのフォーマットについて説明する。図４はフレームフォーマット例を示す図である。１つのフレームはスロット＃１〜＃６の６つのスロットから構成される。また、１つのスロットは、トレーニング信号である既知シンボル、同期ワード、情報信号である情報シンボルの３つのフィールドで構成される。

次に適応等化処理装置１のフィルタ制御部４０におけるスイッチ切り替えについて説明する。図５はスイッチ切り替えの内容を示す図である。入力シンボルが既知シンボル列区間の場合には、フィルタ制御部４０は、スイッチ制御信号ｃ１により、スイッチ部１３をｓ２端子へスイッチングし、スイッチ制御信号ｃ２により、スイッチ部２２をｓ４端子へスイッチングする。

このようなスイッチ切り替えを行うことで、スイッチ部１３からの出力を判定帰還信号ｆとし、スイッチ部２２からの出力を既知シンボル列として、自装置を判定帰還等化フィルタとして動作させる。

この場合、既知シンボル列が判定帰還信号ｆとしてフィードバックされるので、等化フィルタ部１０では、入力シンボルが波形等化された波形等化信号ｂ１と、既知シンボル列が波形等化された波形等化信号ｂ２とを加算して等化信号ｄを生成する。

また、誤差検出部２３では、この等化信号ｄと既知シンボル列との誤差を検出して誤差信号ｅを生成する。そして、誤差信号ｅが最小となるようなタップ係数の収束に向けての演算が、タップ係数制御部３０で行われることになる。

一方、入力シンボルが情報シンボル列となった場合には、フィルタ制御部４０は、再生シンボル列ｇと既知シンボル列とを比較して、現在のタップ係数ａ１、ａ２が収束しているか否かの収束状態を判断する。

収束状態を判断する際は、例えば、再生シンボル列ｇと既知シンボル列との一致するシンボル数が、設定値を超えたか否かを測定し、超えていれば収束していると判断できる。
入力シンボルが情報シンボル列で、タップ係数ａ１、ａ２が収束していると判断した際は（既知シンボル列区間の更新処理によって、タップ係数ａ１、ａ２が収束することができたならば）、スイッチ制御信号ｃ１により、スイッチ部１３をｓ２端子へスイッチングし、スイッチ制御信号ｃ２により、スイッチ部２２をｓ３端子へスイッチングする。

このようなスイッチ切り替えを行うことで、スイッチ部１３からの出力を判定帰還信号ｆとし、スイッチ部２２からの出力を再生シンボル列ｇとして、自装置を判定帰還等化フィルタとして動作させる。

この場合、再生シンボル列ｇが判定帰還信号ｆとしてフィードバックされるので、等化フィルタ部１０では、入力シンボルが波形等化された波形等化信号ｂ１と、再生シンボル列ｇが波形等化された波形等化信号ｂ２とを加算して等化信号ｄを生成する。

ただし、このとき波形等化部１１、１２で使用する最初のタップ係数ａ１、ａ２は、既知シンボル列区間で収束したタップ係数ａ１、ａ２を引き継いだものである。
その後は、誤差検出部２３において、等化信号ｄと既知シンボル列との誤差を検出して誤差信号ｅを生成し、伝送路特性の変化に追従して、誤差信号ｅにもとづき、タップ係数の更新処理がタップ係数制御部３０で行われることになる。

一方、入力シンボルが情報シンボル列で、タップ係数ａ１、ａ２が収束していないと判断した場合には（既知シンボル列区間の更新処理時に、タップ係数ａ１、ａ２が収束することができなかったならば）、スイッチ制御信号ｃ１により、スイッチ部１３をｓ１端子へスイッチングし、スイッチ制御信号ｃ２により、スイッチ部２２をｓ３端子へスイッチングする。

このようなスイッチ切り替えを行うことで、スイッチ部１３からの出力を遅延信号ｂ３とし、スイッチ部２２からの出力を再生シンボル列ｇとして、自装置を線形等化フィルタとして動作させる。

この場合、フィードバックされる信号はないので、等化フィルタ部１０では、入力シンボルが波形等化された波形等化信号ｂ１と、遅延信号ｂ３が波形等化された波形等化信号ｂ２とを加算して等化信号ｄを生成する（すなわち、波形等化部１１、１２が有するタップ数で入力シンボルの波形等化処理を行うもの）。

ただし、このとき波形等化部１１、１２で使用するタップ係数ａ１、ａ２は、現在の情報シンボル列区間で更新処理しているタップ係数ａ１、ａ２を使用する（収束しなかったタップ係数を引き継ぐと、そのタップ係数は発散しているおそれがあるので）。

誤差検出部２３では、等化信号ｄと再生シンボル列ｇとの誤差を検出して誤差信号ｅを生成し、伝送路特性の変化に追従して、誤差信号ｅにもとづき、タップ係数の更新処理がタップ係数制御部３０で行われることになる。

なお、情報シンボル列区間で線形等化フィルタで動作しているときに、タップ係数の収束がフィルタ制御部４０で認識されれば、判定帰還等化フィルタへのモードへ切り替わることになる（タップ係数が収束しているならば、線形等化フィルタよりも高品質な等化処理が可能な判定帰還等化フィルタ処理モードへの切り替えが即座に行われる）。また、このときの判定帰還等化フィルタ処理の最初のタップ係数は、線形等化フィルタで収束した際のタップ係数を引き継ぐことになる。

図６は適応等化処理のモード切り替えフローを示す図である。
〔Ｓ１〕フィルタ制御部４０は、入力シンボルが既知シンボル列区間か情報シンボル列区間かを判断する。既知シンボル列区間ならステップＳ２へ、情報シンボル列区間ならステップＳ３へいく。
〔Ｓ２〕フィルタ制御部４０は、自装置の適応等化処理を判定帰還等化フィルタ処理で動作させる。
〔Ｓ３〕フィルタ制御部４０は、タップ係数ａ１、ａ２が収束しているか否かを判断する。収束していればステップＳ４へ、収束していなければステップＳ５へいく。
〔Ｓ４〕フィルタ制御部４０は、自装置の適応等化処理を判定帰還等化フィルタ処理で動作させる。ステップＳ１へ戻る。
〔Ｓ５〕フィルタ制御部４０は、自装置の適応等化処理を線形等化フィルタ処理で動作させる。ステップＳ１へ戻る。

次にタップ係数制御部３０について説明する。タップ係数制御部３０は、ＬＭＳの適応アルゴリズムによるタップ係数更新処理を行ってタップ係数を算出する。
ここで、ステップ定数をμ、誤差信号ｅの値をＥ（ｎ）、時刻ｎでタップｉにおけるタップデータをＸ（ｎ，ｉ）、時刻ｎでタップｉにおけるタップ係数をＷ（ｎ，ｉ）とすると、時刻（ｎ＋１）でタップｉにおけるタップ係数Ｗ（ｎ＋１，ｉ）は、以下の式で算出される。ただし、conj｛Ｘ｝はＸの共役複素数を表す。

Ｗ（ｎ＋１，ｉ）＝Ｗ（ｎ，ｉ）＋μ・Ｅ（ｎ）・ｃｏｎｊ｛Ｘ（ｎ，ｉ）｝…（１）
図７はタップ係数算出部の構成を示す図である。タップ係数制御部３０は、タップ毎にタップ係数算出部３１を有し、各算出部によりタップ係数更新処理を行ってタップ係数を算出する。タップ係数算出部３１は、複素共役化処理部３１ａ−１、乗算器３１ａ−２、３１ａ−３、加算器３１ａ−４、遅延素子３１ａ−５を含む。

複素共役化処理部３１ａ−１は、波形等化部１１、１２から送られたタップデータＸ（ｎ，ｉ）を複素共役化し、複素共役信号を生成する（Ｘ＋ｊＹ→Ｘ−ｊＹ）。乗算器３１ａ−２は、誤差信号ｅと複素共役信号を乗算する。乗算器３１ａ−３は、ユーザが任意に指定することができるステップ定数μと、乗算器３１ａ−２からの出力とを乗算する。

加算器３１ａ−４は、乗算器３１ａ−３の出力と、遅延素子３１ａ−５の出力とを加算してタップ係数を出力する。遅延素子３１ａ−５は、加算器３１ａ−４の出力を単位時間遅延させて、加算器３１ａ−４の入力側へ送る。

一方、タップ係数制御部３０では、上述したように、情報シンボル列区間で処理モードが判定帰還等化フィルタ処理となったときは、既知シンボル列区間で収束したタップ係数ａ１、ａ２を引き継いで、波形等化部１１、１２へ設定し、情報シンボル列区間で処理モードが線形等化フィルタ処理となったときは、情報シンボル列区間の現在の更新で得られるタップ係数ａ１、ａ２を波形等化部１１、１２へ設定する。

これにより、既知シンボル列区間→情報シンボル列区間へ移行したとき、既知シンボル列区間での更新処理で十分にタップ係数が収束していれば、そのタップ係数を引き継いで、判定帰還等化フィルタ処理を行うことになる。

また、既知シンボル列区間→情報シンボル列区間へ移行したとき、既知シンボル列区間での更新処理でタップ係数が十分に収束していないならば、そのタップ係数を引き継ぐことなく、線形等化フィルタ処理を行うことになる（このときのタップ係数は現在の情報シンボル列区間で更新しているものを使用する）。

以上説明したように、適応等化処理装置１によれば、入力シンボルのシンボル列状態とタップ係数の収束状態にもとづき、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかの処理モードに切り替えて、適応等化処理を行う構成とした。

従来の判定帰還等化器では、タップ係数が十分に収束していない場合であっても、情報シンボル列に対して、判定帰還等化処理を実行し続けるので、等化特性が劣化し、タップ係数が発散するおそれがあったが、適応等化処理装置１によれば、タップ係数が十分に収束していない状態には、情報シンボル列に対して、線形等化フィルタ処理を実行し、タップ係数が収束した場合には、判定帰還等化フィルタ処理に切り替わることになる。

これにより、判定帰還等化フィルタが持つ等化特性と、線形等化フィルタが持つ安定性とを、タップ係数の収束状態によって適切に切り替えることができるので、安定した動作で、かつ等化特性の優れた適応等化処理を行うことが可能になる。

また、判定帰還等化アルゴリズムが本質的に持っている、誤った判定結果によるタップ係数更新の可能性を最小限に抑えることができ、さらに、単位フレーム内の既知シンボル系列を無駄に多く取る必要がなくなり、伝達情報量を増大することが可能になる。

次に適応等化処理装置１を適用したディジタル無線受信装置について説明する。図８はディジタル無線受信装置の構成を示す図である。ディジタル無線受信装置５は、同期検出部５１、相関演算部５２、シンボル抽出部５３、周波数偏差処理部であるＡＦＣ（Automatic Frequency Control）部５４、位相雑音処理部５５、バッファ部５６、パラメータ設定部５７、適応等化処理部５８から構成される。なお、適応等化処理部５８は、適応等化処理装置１と同じ機能を有する。

同期検出部５１は、入力信号（Ａ／Ｄ後のベースバンド信号）の同期検出として、フレームの先頭位置を検出するフレーム同期検出及びフレーム内のスロットの先頭位置を検出するスロット同期を行い、同期検出情報を生成する。相関演算部５２は、内部で生成したパイロットシンボルと、入力信号との相関演算を行い、相関情報を生成する。シンボル抽出部５３は、同期検出情報にもとづき、入力信号からシンボルを抽出する。

ＡＦＣ部５４は、相関情報にもとづき、キャリアの周波数偏差を検出して、シンボルから周波数偏差を除去する。ここで、周波数偏差について説明すると、例えば、キャリア周波数を２ＧＨｚとした場合、送信側が生成する２ＧＨｚと受信側が生成する２ＧＨｚとは正確に一致することはない。

すなわち、基地局では２．００００１ＧＨｚであり、移動端末では１．９９９９ＧＨｚというように、送受信間では周波数に若干のずれ（周波数偏差）を持っている。ＡＦＣ部５４は、このような周波数偏差を補正する制御を行うものである。また、周波数偏差を除去した（ＡＦＣがロックした）際には、ＡＦＣ部５４は、ＡＦＣがロックしたことを示すロック信号を生成する。

位相雑音処理部５５は、相関情報にもとづき、キャリアの位相雑音を検出し、周波数偏差が除去されたシンボルを、位相雑音を除去する方向に位相を回転させる。バッファ部５６は、周波数偏差及び位相雑音が除去されたシンボルを保持する。

パラメータ設定部５７は、同期検出情報にもとづき、タップ係数を収束させるための適応アルゴリズムで用いられるパラメータ（ステップ定数）を適応等化処理部５８へ設定する。なお、パラメータ設定部５７は、ユーザインタフェース機能を持ち、ユーザが所望のパラメータをパラメータ設定部５７に指定することができる。

適応等化処理部５８は、バッファ部５６から出力されたシンボルに対して、適応等化処理を行う。適応等化処理部５８の詳細動作は上述した内容と基本的には同じであるが、適応等化処理部５８内のフィルタ制御部４０は、パラメータ設定部５７とのインタフェースを有し、タップ係数ａ１、ａ２の収束状態を示す収束情報をパラメータ設定部５７へ通知することができる。

ここで、パラメータ設定部５７の動作について説明する。適応アルゴリズムとしてＬＭＳを使用する場合、パラメータ設定部５７は、パラメータとしてあらかじめ所有するステップ定数μを、適応等化処理部５８内のタップ係数制御部３０に設定する。この場合、ステップ定数μの大きさを変えることにより、タップ係数の更新停止や更新速度を制御することができる。

例えば、ＡＦＣ部５４から送信されるロック信号にもとづき、周波数偏差が除去されておらずＡＦＣがロック状態でないと判断したならば、μ＝０として、パラメータ設定を停止し、タップ係数制御部３０でのタップ係数の更新処理を停止させる。

また、パラメータ設定部５７は、受信した同期検出情報から同期検出に失敗したスロットの存在を認識する。同期検出に失敗したスロットがある場合は、そのスロットだけ一時的にステップ定数μ＝０と設定して、そのスロットに関するタップ係数の更新処理を停止させる。これにより、タップ係数が発散することを未然に防ぐことができる。

一方、ＡＦＣがロック状態であるならば、ステップ定数μを大きな値から小さな値へ向かって、適応等化処理部５８内のタップ係数制御部３０へ順に設定し、適応等化処理部５８は、設定されたステップ定数μで繰り返しタップ係数の更新処理を行って、最適なステップ定数μを選択する。ステップ定数は大きい値から小さい値へ向かって順に設定することにより、タップ係数の更新を効率的に早く行うことが可能である。

動作の流れとしては、パラメータ設定部５７は、例えば、最初に比較的大きいμ＝０．０１程度をタップ係数制御部３０へ設定し、タップ係数制御部３０ではその値でタップ係数を算出する。そして、適応等化処理部５８内のフィルタ制御部４０は、タップ係数の収束状態を示す収束情報をパラメータ設定部５７へ通知する。

パラメータ設定部５７は、受信した収束情報からタップ係数が収束していると認識できたなら、μ＝０．０１のステップ定数の設定で終了する。また、タップ係数が収束していないと認識したならば、例えば、値の小さいμ＝０．００５程度を設定する。

そして、適応等化処理部５８内ではタップ係数が算出され、収束情報を再び生成し（バッファ部５６に一定時間シンボルを保持しているので、適応等化処理部５８ではバッファ部５６から繰り返しシンボルを読み出して等化処理が可能である）、パラメータ設定部５７が収束情報を受信して、収束したことを認識するまで、小さい値の順にステップ定数μを設定していく。

一方、パラメータ設定部５７は、フィルタ制御部４０に対して、スイッチ切り替え指示を与えることができ、適応等化処理部５８の処理モードを判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかに切り替えることが可能である。

したがって、ステップ定数の設定のときに、どのステップ定数でもタップ係数が収束しないと判断したならば、スイッチ切り替え指示により、線形等化フィルタ処理に切り替えることができる（タップ係数が収束しにくい状況において、フィードバック・ループを有する判定帰還等化フィルタとして動作させるよりも、フィードバック・ループを持たない線形等化フィルタとして動作させて安定性を優先させることが可能である）。

なお、上記ではパラメータ設定部５７を介して、ステップ定数をタップ係数制御部３０へ設定する構成としたが、ユーザが設定したタップ係数をパラメータ設定部５７が適応等化処理部５８内の波形等化部１１、１２へ直接設定する構成にすることも可能である。

図９はパラメータ設定部５７のステップ定数の設定動作フローを示す図である。
〔Ｓ１１〕ロック信号により、ＡＦＣがロックされているか否かを判断する。ロックしていればステップＳ１３へ、ロックしてなければステップＳ１２へいく。
〔Ｓ１２〕ステップ定数μ＝０としてタップ係数の更新を停止する。ステップＳ１１へ戻る。
〔Ｓ１３〕同期検出に失敗したスロットがあるか否かを判断する。あればステップＳ１４へなければステップＳ１５へいく。
〔Ｓ１４〕該当スロットに対して、ステップ定数μ＝０としてタップ係数の更新を停止する。
〔Ｓ１５〕あらかじめ所有しているステップ定数の大きな値を設定する。
〔Ｓ１６〕タップ係数が収束したか否かを判断する。収束していれば終了し、収束してなければステップＳ１７へいく。
〔Ｓ１７〕前回設定した値よりも小さなステップ定数を設定する。
〔Ｓ１８〕タップ係数が収束したか否かを判断する。収束していれば終了し、収束してなければステップＳ１９へいく。
〔Ｓ１９〕所有しているステップ定数が最後の値か否かを判断する。最後の値ならばステップＳ２０へ、そうでなければステップＳ１７へ戻る。
〔Ｓ２０〕スイッチ切り替え指示により、適応等化処理モードを線形等化フィルタ処理モードに切り替える。

以上説明したように、適応等化処理装置１の機能を有するディジタル無線受信装置５では、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかの処理モードで適応等化処理を行うので、マルチパス環境上で高速データ伝送による移動体通信及び半固定通信を行う場合においても、受信特性の向上を図ることが可能である。なお、上記では、適応等化処理装置１をディジタル無線装置に適用したが、無線装置に限らず、その他の通信装置に対して広く適用することが可能である。

（付記１） 伝送路特性の変化に追従した適応等化処理を行う適応等化処理装置において、
第１のタップ係数にもとづき、入力シンボルの波形等化を行って第１の波形等化信号を生成し、かつ入力シンボルを一定時間遅延した遅延信号を出力する第１の波形等化部と、第２のタップ係数にもとづき、再生シンボル列または既知シンボル列をフィードバックした信号である判定帰還信号、または遅延信号のいずれかの波形等化を行い、第２の波形等化信号を生成する第２の波形等化部と、第１のスイッチ制御信号にもとづき、判定帰還信号及び遅延信号のいずれかを選択して、前記第２の波形等化部へ出力する第１のスイッチ部と、第１の波形等化信号と第２の波形等化信号とを加算して、等化信号を生成する加算部と、から構成される等化フィルタ部と、
等化信号を判定処理して再生シンボル列を生成する判定部と、第２のスイッチ制御信号にもとづき、再生シンボル列と既知シンボル列のいずれかを選択して出力する第２のスイッチ部と、等化信号と、前記第２のスイッチ部から出力された既知シンボル列または再生シンボル列との誤差を検出し、誤差信号を生成する誤差検出部と、から構成される判定制御部と、
誤差信号を受信して、誤差信号が最小となる第１のタップ係数及び第２のタップ係数を求めて、前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定するタップ係数制御部と、
再生シンボル列と既知シンボル列とを比較して、第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束しているか否かの収束状態を判断し、入力シンボルのシンボル列状態と収束状態の結果とにもとづき、第１のスイッチ制御信号及び第２のスイッチ制御信号を用いて、実行すべき適応等化処理が、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかの処理モードに切り替わるように制御するフィルタ制御部と、
を有することを特徴とする適応等化処理装置。

（付記２） 前記フィルタ制御部は、入力シンボルが既知シンボル列区間の場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を判定帰還信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を既知シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを判定帰還等化フィルタ処理とし、入力シンボルが情報シンボル列区間であり、かつ第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束している場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を判定帰還信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を再生シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを判定帰還等化フィルタ処理とし、入力シンボルが情報シンボル列区間であり、かつ第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束していない場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を遅延信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を再生シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを線形等化フィルタ処理とすることを特徴とする付記１記載の適応等化処理装置。

（付記３） 前記タップ係数制御部は、情報シンボル列区間で処理モードが判定帰還等化フィルタ処理となったときは、既知シンボル列区間で収束した第１のタップ係数及び第２のタップ係数を引き継いで、前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定し、情報シンボル列区間で処理モードが線形等化フィルタ処理となったときは、情報シンボル列区間の現在の更新で得られる第１のタップ係数及び第２のタップ係数を前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定することを特徴とする付記１記載の適応等化処理装置。

（付記４） 線形等化フィルタ処理のモードで動作中に、前記フィルタ制御部が第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束したことを認識した場合は、処理モードを判定帰還等化フィルタ処理に切り替え、前記タップ係数制御部は、線形等化フィルタ処理のモードで動作中に収束した第１のタップ係数及び第２のタップ係数を引き継いで、前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定することを特徴とする付記１記載の適応等化処理装置。

（付記５） ディジタル無線の受信処理を行うディジタル無線受信装置において、
入力信号の同期検出を行い、同期検出情報を生成する同期検出部と、
パイロットシンボルと入力信号との相関演算を行い、相関情報を生成する相関演算部と、
同期検出情報にもとづき、入力信号からシンボルを抽出するシンボル抽出部と、
相関情報にもとづき、キャリアの周波数偏差を検出して、シンボルから周波数偏差を除去する周波数偏差処理部と、
相関情報にもとづき、キャリアの位相雑音を検出し、周波数偏差が除去されたシンボルを、位相雑音を除去する方向に位相を回転させる位相雑音処理部と、
周波数偏差及び位相雑音が除去されたシンボルを保持するバッファ部と、
タップ係数を収束させるための適応アルゴリズムで用いられるパラメータを設定するパラメータ設定部と、
第１のタップ係数にもとづき、前記バッファ部から送信された入力シンボルの波形等化を行って第１の波形等化信号を生成し、かつ入力シンボルを一定時間遅延した遅延信号を出力する第１の波形等化部、第２のタップ係数にもとづき、再生シンボル列または既知シンボル列をフィードバックした信号である判定帰還信号、または遅延信号のいずれかの波形等化を行い、第２の波形等化信号を生成する第２の波形等化部、第１のスイッチ制御信号にもとづき、判定帰還信号及び遅延信号のいずれかを選択して、前記第２の波形等化部へ出力する第１のスイッチ部、第１の波形等化信号と第２の波形等化信号とを加算して、等化信号を生成する加算部、から構成される等化フィルタ部と、等化信号を判定処理して再生シンボル列を生成する判定部、第２のスイッチ制御信号にもとづき、再生シンボル列と既知シンボル列のいずれかを選択して出力する第２のスイッチ部、等化信号と、前記第２のスイッチ部から出力された既知シンボル列または再生シンボル列との誤差を検出し、誤差信号を生成する誤差検出部、から構成される判定制御部と、誤差信号及びパラメータを受信して、誤差信号が最小となる第１のタップ係数及び第２のタップ係数を求めて、前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定するタップ係数制御部と、再生シンボル列と既知シンボル列とを比較して、第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束しているか否かの収束状態を判断し、入力シンボルのシンボル列状態と収束状態の結果とにもとづき、第１のスイッチ制御信号及び第２のスイッチ制御信号を用いて、実行すべき適応等化処理が、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかの処理モードに切り替わるように制御するフィルタ制御部と、を含む適応等化処理部と、
を有することを特徴とするディジタル無線受信装置。

（付記６） 前記フィルタ制御部は、入力シンボルが既知シンボル列区間の場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を判定帰還信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を既知シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを判定帰還等化フィルタ処理とし、入力シンボルが情報シンボル列区間であり、かつ第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束している場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を判定帰還信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を再生シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを判定帰還等化フィルタ処理とし、入力シンボルが情報シンボル列区間であり、かつ第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束していない場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を遅延信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を再生シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを線形等化フィルタ処理とすることを特徴とする付記５記載のディジタル無線受信装置。

（付記７） 前記タップ係数制御部は、情報シンボル列区間で処理モードが判定帰還等化フィルタ処理となったときは、既知シンボル列区間で収束した第１のタップ係数及び第２のタップ係数を引き継いで、前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定し、情報シンボル列区間で処理モードが線形等化フィルタ処理となったときは、情報シンボル列区間の現在の更新で得られる第１のタップ係数及び第２のタップ係数を前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定することを特徴とする付記５記載のディジタル無線受信装置。

（付記８） 線形等化フィルタ処理のモードで動作中に、前記フィルタ制御部が第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束したことを認識した場合は、処理モードを判定帰還等化フィルタ処理に切り替え、前記タップ係数制御部は、線形等化フィルタ処理のモードで動作中に収束した第１のタップ係数及び第２のタップ係数を引き継いで、前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定することを特徴とする付記５記載のディジタル無線受信装置。

（付記９） 前記周波数偏差処理部は、周波数偏差が除去されたか否かを示すロック信号を生成し、前記パラメータ設定部は、ロック信号にもとづき、周波数偏差が除去されていないと認識した場合は、パラメータ設定を停止することを特徴とする付記５記載のディジタル無線受信装置。

（付記１０） 前記パラメータ設定部は、同期検出情報を受信して、同期検出情報から同期検出に失敗したスロットの存在を認識し、同期検出に失敗したスロットだけに対して、パラメータ設定を停止することを特徴とする付記５記載のディジタル無線受信装置。

（付記１１） 前記フィルタ制御部は、前記パラメータ設定部とのインタフェースを有し、第１のタップ係数及び第２のタップ係数の収束状態を示す収束情報を前記パラメータ設定部へ送信し、前記パラメータ設定部は、収束したことを認識するまで、パラメータとしてあらかじめ所有するステップ定数を、大きな値から小さな値に向かって順に前記タップ係数制御部へ設定することを特徴とする付記５記載のディジタル無線受信装置。

適応等化処理装置の原理図である。 等化フィルタ部の構成を示す図である。 等化フィルタ部の構成を示す図である。 フレームフォーマット例を示す図である。 スイッチ切り替えの内容を示す図である。 適応等化処理のモード切り替えフローを示す図である。 タップ係数算出部の構成を示す図である。 ディジタル無線受信装置の構成を示す図である。 パラメータ設定部のステップ定数の設定動作フローを示す図である。

符号の説明

１ 適応等化処理装置
１０ 等化フィルタ部
１１ 第１の波形等化部
１２ 第２の波形等化部
１３ 第１のスイッチ部
１４ 加算部
２０ 判定制御部
２１ 判定部
２２ 第２のスイッチ部
２３ 誤差検出部
３０ タップ係数制御部
４０ フィルタ制御部
ａ１ 第１のタップ係数
ａ２ 第２のタップ係数
ａ３，ａ４ タップデータ
ｂ１ 第１の波形等化信号
ｂ２ 第２の波形等化信号
ｂ３ 遅延信号
ｃ１ 第１のスイッチ制御信号
ｃ２ 第２のスイッチ制御信号
ｄ 等化信号
ｅ 誤差信号
ｆ 判定帰還信号
ｇ 再生シンボル列

Claims (5)

1. 伝送路特性の変化に追従した適応等化処理を行う適応等化処理装置において、
   第１のタップ係数にもとづき、入力シンボルの波形等化を行って第１の波形等化信号を生成し、かつ入力シンボルを一定時間遅延した遅延信号を出力する第１の波形等化部と、第２のタップ係数にもとづき、再生シンボル列または既知シンボル列をフィードバックした信号である判定帰還信号、または遅延信号のいずれかの波形等化を行い、第２の波形等化信号を生成する第２の波形等化部と、第１のスイッチ制御信号にもとづき、判定帰還信号及び遅延信号のいずれかを選択して、前記第２の波形等化部へ出力する第１のスイッチ部と、第１の波形等化信号と第２の波形等化信号とを加算して、等化信号を生成する加算部と、から構成される等化フィルタ部と、
   等化信号を判定処理して再生シンボル列を生成する判定部と、第２のスイッチ制御信号にもとづき、再生シンボル列と既知シンボル列のいずれかを選択して出力する第２のスイッチ部と、等化信号と、前記第２のスイッチ部から出力された既知シンボル列または再生シンボル列との誤差を検出し、誤差信号を生成する誤差検出部と、から構成される判定制御部と、
   誤差信号を受信して、誤差信号が最小となる第１のタップ係数及び第２のタップ係数を求めて、前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定するタップ係数制御部と、
   再生シンボル列と既知シンボル列とを比較して、第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束しているか否かの収束状態を判断し、入力シンボルのシンボル列状態と収束状態の結果とにもとづき、第１のスイッチ制御信号及び第２のスイッチ制御信号を用いて、実行すべき適応等化処理が、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかの処理モードに切り替わるように制御するフィルタ制御部と、
   を有することを特徴とする適応等化処理装置。
2. 前記フィルタ制御部は、入力シンボルが既知シンボル列区間の場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を判定帰還信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を既知シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを判定帰還等化フィルタ処理とし、入力シンボルが情報シンボル列区間であり、かつ第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束している場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を判定帰還信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を再生シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを判定帰還等化フィルタ処理とし、入力シンボルが情報シンボル列区間であり、かつ第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束していない場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を遅延信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を再生シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを線形等化フィルタ処理とすることを特徴とする請求項１記載の適応等化処理装置。
3. 前記タップ係数制御部は、情報シンボル列区間で処理モードが判定帰還等化フィルタ処理となったときは、既知シンボル列区間で収束した第１のタップ係数及び第２のタップ係数を引き継いで、前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定し、情報シンボル列区間で処理モードが線形等化フィルタ処理となったときは、情報シンボル列区間の現在の更新で得られる第１のタップ係数及び第２のタップ係数を前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定することを特徴とする請求項１記載の適応等化処理装置。
4. ディジタル無線の受信処理を行うディジタル無線受信装置において、
   入力信号の同期検出を行い、同期検出情報を生成する同期検出部と、
   パイロットシンボルと入力信号との相関演算を行い、相関情報を生成する相関演算部と、
   同期検出情報にもとづき、入力信号からシンボルを抽出するシンボル抽出部と、
   相関情報にもとづき、キャリアの周波数偏差を検出して、シンボルから周波数偏差を除去する周波数偏差処理部と、
   相関情報にもとづき、キャリアの位相雑音を検出し、周波数偏差が除去されたシンボルを、位相雑音を除去する方向に位相を回転させる位相雑音処理部と、
   周波数偏差及び位相雑音が除去されたシンボルを保持するバッファ部と、
   タップ係数を収束させるための適応アルゴリズムで用いられるパラメータを設定するパラメータ設定部と、
   第１のタップ係数にもとづき、前記バッファ部から送信された入力シンボルの波形等化を行って第１の波形等化信号を生成し、かつ入力シンボルを一定時間遅延した遅延信号を出力する第１の波形等化部、第２のタップ係数にもとづき、再生シンボル列または既知シンボル列をフィードバックした信号である判定帰還信号、または遅延信号のいずれかの波形等化を行い、第２の波形等化信号を生成する第２の波形等化部、第１のスイッチ制御信号にもとづき、判定帰還信号及び遅延信号のいずれかを選択して、前記第２の波形等化部へ出力する第１のスイッチ部、第１の波形等化信号と第２の波形等化信号とを加算して、等化信号を生成する加算部、から構成される等化フィルタ部と、等化信号を判定処理して再生シンボル列を生成する判定部、第２のスイッチ制御信号にもとづき、再生シンボル列と既知シンボル列のいずれかを選択して出力する第２のスイッチ部、等化信号と、前記第２のスイッチ部から出力された既知シンボル列または再生シンボル列との誤差を検出し、誤差信号を生成する誤差検出部、から構成される判定制御部と、誤差信号及びパラメータを受信して、誤差信号が最小となる第１のタップ係数及び第２のタップ係数を求めて、前記第１の波形等化部及び前記第２の波形等化部へ設定するタップ係数制御部と、再生シンボル列と既知シンボル列とを比較して、第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束しているか否かの収束状態を判断し、入力シンボルのシンボル列状態と収束状態の結果とにもとづき、第１のスイッチ制御信号及び第２のスイッチ制御信号を用いて、実行すべき適応等化処理が、判定帰還等化フィルタ処理または線形等化フィルタ処理のいずれかの処理モードに切り替わるように制御するフィルタ制御部と、を含む適応等化処理部と、
   を有することを特徴とするディジタル無線受信装置。
5. 前記フィルタ制御部は、入力シンボルが既知シンボル列区間の場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を判定帰還信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を既知シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを判定帰還等化フィルタ処理とし、入力シンボルが情報シンボル列区間であり、かつ第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束している場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を判定帰還信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を再生シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを判定帰還等化フィルタ処理とし、入力シンボルが情報シンボル列区間であり、かつ第１のタップ係数及び第２のタップ係数が収束していない場合には、前記第１のスイッチ部からの出力を遅延信号とする第１のスイッチ制御信号と、前記第２のスイッチ部からの出力を再生シンボル列とする第２のスイッチ制御信号とを生成して、処理モードを線形等化フィルタ処理とすることを特徴とする請求項４記載のディジタル無線受信装置。
   

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