JP2006135420A

JP2006135420A - 受信装置及びパスサーチ方法

Info

Publication number: JP2006135420A
Application number: JP2004319477A
Authority: JP
Inventors: Takashi Iwai; 敬岩井; Daisuke Yamada; 大輔山田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2006-05-25
Also published as: WO2006049082A1

Abstract

【課題】ＳＮ比の大小によらず、１つの固定な係数を用いて、最適なしきい値を算出し、所望信号と雑音成分を精度良く判定すること。
【解決手段】雑音電力算出部１０３は、パス保持部１０１で保持しているパスの位置に関する情報より各パスの位置の前後数サンプルを除く遅延プロファイルの平均値から平均雑音電力Ｎを算出する。最大信号電力算出部１０４は、遅延プロファイルより最大信号電力Ｓを算出する。しきい値算出部１０５は、最大信号電力Ｓと平均雑音電力Ｎの差と所定の係数Ｘとの乗算結果と平均雑音電力の和（ (Ｓ−Ｎ) × Ｘ + Ｎ）をしきい値ＴＨ’として算出する。パス検出部１０６は、しきい値ＴＨ’と受信電力の大小を比較し、所望信号または雑音成分の判定を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）通信に使用される受信装置及びパスサーチ方法に関するものである。

従来の受信装置及びパスサーチ方法として、特許文献１に開示されたものがある。図３は、従来の受信装置の構成を示すブロック図である。受信装置１０は、パス保持部１１と、遅延プロファイル算出部１２と、雑音電力算出部１３と、しきい値算出部１４と、パス検出部１５とから主に構成されている。

パス保持部１１は、前回検出したパスの位置に関する情報（受信タイミング、位相等）を保持し、パス検出部１５より出力されるパスの位置に関する情報を更新する。遅延プロファイル算出部１２は、受信信号から遅延プロファイルを測定する。雑音電力算出部１３は、パス保持部１１で保持しているパスの位置に関する情報より各パスの位置の前後数サンプルを除く遅延プロファイルの平均値から平均雑音電力Ｎを算出する。しきい値算出部１４は、平均雑音電力Ｎに所定の係数Ｘを乗算してしきい値ＴＨ（＝Ｎ×Ｘ）を算出する。パス検出部１５は、しきい値ＴＨより受信電力が大きい場合に有効パス（所望信号）と判定し、所望信号のパスの位置に関する情報（受信タイミング、位相等）を検出し、検出したパスの位置に関する情報をパス保持部１１及び後工程の機器へ出力する。

このように、従来のパスサーチ方法においては、平均雑音電力Ｎに所定の係数Ｘを乗算してしきい値ＴＨを算出し、しきい値ＴＨより受信電力が大きい場合に有効なパス（所望信号）と判定する。
特開２０００−１０１５４９号公報

しかしながら、従来の受信装置及びパスサーチ方法は、信号電力対雑音電力比（ＳＮ比）の大小によっては最適なしきい値ＴＨを算出することができず、所望信号と雑音成分を精度良く判定できなくなり、受信特性が劣化してしまう問題がある。

図４と図５を用いてこの課題を説明する。図４と図５は遅延プロファイルとしきい値ＴＨの関係を示す図である。図４は、係数Ｘが大きい場合（Ｘ＝１．６）を示し、図５は、係数Ｘが小さい場合（Ｘ＝１．２）を示す。図４及び図５において、横軸は時間、縦軸は受信電力を示し、２１、２２は本来検出されるべき所望信号、２３は雑音成分である。

図４に示すように、係数Ｘを大きくした場合、ＳＮ比が大きいとき（図４（ａ））には、所望信号２１、２２を全て検出することができるが、ＳＮ比が小さい場合には、所望信号２２を検出することができない（図４（ｂ））。

一方、図５に示すように、係数Ｘを小さくした場合、ＳＮ比が小さいとき（図５（ａ））には、所望信号２１、２２のみを検出することができるが、ＳＮ比が大きいときには、雑音成分２３を所望信号として誤って検出してしまう（図５（ｂ））。

この問題を解決するために、しきい値を複数設ける方法やＳＮ比に応じて係数を制御するといった方法もあるが、これらの方法では、処理量が増える、装置の構成が複雑になる、複数の係数の最適化が困難、といった問題が生じる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＳＮ比の大小によらず、１つの固定な係数を用いて、最適なしきい値を算出し、所望信号と雑音成分を精度良く判定することができる受信装置及びパスサーチ方法を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため本発明の受信装置は、受信信号から遅延プロファイルを測定する遅延プロファイル算出手段と、前記遅延プロファイルの最大信号電力Ｓを算出する最大信号電力算出手段と、前記遅延プロファイルの平均雑音電力Ｎを算出する雑音電力算出手段と、前記最大信号電力Ｓおよび前記平均雑音電力Ｎを用いてしきい値を算出するしきい値算出手段と、前記遅延プロファイル算出手段において測定される受信電力が前記しきい値より大きいパスを有効パスと検出するパス検出手段と、を備えた構成を採る。

本発明のパスサーチ方法は、受信信号から遅延プロファイルを測定する遅延プロファイル算出工程と、前記遅延プロファイルの最大信号電力Ｓを算出する最大信号電力算出工程と、前記遅延プロファイルの平均雑音電力Ｎを算出する雑音電力算出工程と、前記最大信号電力Ｓおよび前記平均雑音電力Ｎを用いてしきい値を算出するしきい値算出工程と、前記遅延プロファイル算出工程において測定される受信電力が前記しきい値より大きいパスを有効パスと検出するパス検出工程と、を具備する方法を採る。

本発明によれば、ＳＮ比の大小によらず、所望信号の最小値と雑音成分の最大値との間となるしきい値を算出することができるので、所望信号と雑音成分を精度良く判定し、受信特性の劣化を防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図１において、受信装置１００は、パス保持部１０１と、遅延プロファイル算出部１０２と、雑音電力算出部１０３と、最大信号電力算出部１０４と、しきい値算出部１０５と、パス検出部１０６とから主に構成されている。

パス保持部１０１は、前回検出したパスの位置に関する情報（受信タイミング、位相等）を保持し、パス検出部１０６より出力されるパスの位置に関する情報を更新する。遅延プロファイル算出部１０２は、受信信号から遅延プロファイルを測定する。雑音電力算出部１０３は、パス保持部１０１で保持しているパスの位置に関する情報より各パスの位置の前後数サンプルを除く遅延プロファイルの平均値から平均雑音電力Ｎを算出する。最大信号電力算出部１０４は、遅延プロファイルより最大信号電力Ｓを算出する。しきい値算出部１０５は、前記最大信号電力Ｓと前記平均雑音電力Ｎの差と所定の係数Ｘとの乗算結果と前記平均雑音電力の和（ (Ｓ−Ｎ) × Ｘ + Ｎ）をしきい値ＴＨ’として算出する。パス検出部１０６は、しきい値ＴＨ’より受信電力が大きい場合に有効パス（所望信号）と判定し、しきい値ＴＨ’より受信電力が小さい場合は雑音成分として判定し、所望信号のパスの位置に関する情報（受信タイミング、位相等）を検出し、検出したパスの位置に関する情報をパス保持部１０１及び後工程の機器へ出力する。

次に、本実施の形態に係る遅延プロファイルとしきい値ＴＨ’との関係について図２を用いて説明する。図２（ａ）は、信号電力対雑音電力比（ＳＮ比）が大きいときの遅延プロファイルの例である。また図２（ｂ）は、ＳＮ比が小さいときの遅延プロファイルの例である。図２において、横軸は時間、縦軸は受信電力を示し、２０１，２０２は本来検出されるべき所望信号、２０３は雑音成分である。

入力信号電力を一定とした場合、一般に、ＳＮ比が大きいときは、最大信号電力Ｓと平均雑音電力Ｎの差（Ｓ−Ｎ）は大きく、平均雑音電力Ｎの値は小さい（図２（ａ））。逆に、ＳＮ比が小さいときは、最大信号電力Ｓと平均雑音電力Ｎの差（Ｓ−Ｎ）は小さく、平均雑音電力Ｎの値は、大きい（図２（ｂ））。そこで、上述のようにＳＮ比の大小と平均雑音電力Ｎの値との一般的な関係より、本発明では最大信号電力Ｓをしきい値ＴＨ’算出のためのパラメータとして用いる。具体的には、最大信号電力Ｓと平均雑音電力Ｎの差と所定の係数Ｘとの乗算結果と平均雑音電力の和（ (Ｓ−Ｎ) × Ｘ + Ｎ）をしきい値ＴＨ’として算出する。

従来は、係数Ｘを大きくすると、ＳＮ比が小さいときに、しきい値ＴＨが大きく算出され、所望信号２２を検出することができないという問題が生じた（図４（ｂ））。これに対し、本発明によるパスサーチ方法では、しきい値ＴＨ’の算出に最大信号電力Ｓをパラメータとして取り入れた結果、ＳＮ比が小さいときにしきい値ＴＨ’が小さく算出され、所望信号２０２を検出することが可能となる（図２（ｂ））。

また、従来は、係数Ｘを小さくすると、ＳＮ比が大きいときに、しきい値ＴＨが小さく算出され、雑音成分２３を所望信号と誤って検出してしまうという問題が生じた（図５（ｂ））。これに対し、本発明によるパスサーチ方法では、しきい値ＴＨ’の算出に最大信号電力Ｓをパラメータとして取り入れた結果、ＳＮ比が大きいときにしきい値ＴＨ’が大きく算出され、所望信号２０１、２０２のみを検出することが可能となる（図２（ａ））。

このように、本実施の形態によれば、しきい値ＴＨ’の算出に前記最大信号電力Ｓをパラメータに用いることにより、ＳＮ比の大小によらず、所望信号の最小値と雑音成分の最大値との間となるしきい値を算出することができるので、所望信号と雑音成分を精度良く判定し、受信特性の劣化を防ぐことができる。

本発明は、ＣＤＭＡ無線通信における受信装置に用いるのに好適である。

本発明の一実施の形態における受信装置の構成を示すブロック図本発明の上記実施の形態における遅延プロファイルとしきい値との関係を示す図従来の受信装置の構成を示すブロック図従来の受信装置における遅延プロファイルとしきい値との関係を示す図従来の受信装置における遅延プロファイルとしきい値との関係を示す図

符号の説明

１００受信装置
１０１パス保持部
１０２遅延プロファイル算出部
１０３雑音電力算出部
１０４最大信号電力算出部
１０５しきい値算出部
１０６パス検出部

Claims

受信信号から遅延プロファイルを測定する遅延プロファイル算出手段と、前記遅延プロファイルの最大信号電力Ｓを算出する最大信号電力算出手段と、前記遅延プロファイルの平均雑音電力Ｎを算出する雑音電力算出手段と、前記最大信号電力Ｓおよび前記平均雑音電力Ｎを用いてしきい値を算出するしきい値算出手段と、前記遅延プロファイル算出手段において測定される受信電力が前記しきい値より大きいパスを有効パスと検出するパス検出手段と、を具備することを特徴とする受信装置。
前記しきい値算出手段は、前記最大信号電力Ｓと前記平均雑音電力Ｎの差と予め定めた係数Ｘとの乗算結果と前記平均雑音電力の和（ (Ｓ-Ｎ) × Ｘ + Ｎ）をしきい値として算出することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
受信信号から遅延プロファイルを測定する遅延プロファイル算出工程と、前記遅延プロファイルの最大信号電力Ｓを算出する最大信号電力算出工程と、前記遅延プロファイルの平均雑音電力Ｎを算出する雑音電力算出工程と、前記最大信号電力Ｓおよび前記平均雑音電力Ｎを用いてしきい値を算出するしきい値算出工程と、前記遅延プロファイル算出工程において測定される受信電力が前記しきい値より大きいパスを有効パスと検出するパス検出工程と、を具備することを特徴とするパスサーチ方法。