JP2007235407A - Adaptive equalizer and communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、周波数選択性フェージングの影響を受ける可能性のある通信環境で動作する通信装置に関するものであり、特に、周波数領域において受信信号の歪みを補償する適応等化器および通信装置に関するものである。 The present invention relates to a communication apparatus that operates in a communication environment that may be affected by frequency selective fading, and more particularly to an adaptive equalizer and communication apparatus that compensate for distortion of a received signal in the frequency domain. is there.
以下、従来の周波数領域における等化器について説明する。移動体通信では、反射,回折,散乱波によってマルチパス伝送路が形成され、送信波形は周波数選択性フェージングの影響を受ける。 Hereinafter, a conventional equalizer in the frequency domain will be described. In mobile communication, a multipath transmission path is formed by reflected, diffracted, and scattered waves, and the transmission waveform is affected by frequency selective fading.
上記周波数選択性フェージングの影響を克服するための技術として、近年、周波数領域での適応等化方式が着目され、周波数領域での適応等化方式の一手法として、オーバーラップ保存法を用いた適応等化手法が提案されている(下記非特許文献1参照)。なお、等化処理を行うためには、伝送路の情報を予め知っているか、何らかの処理にて伝送路を推定する必要があり、特に、伝送路を推定する機能をもつ等化器を適応等化器という。 As a technique for overcoming the influence of the frequency selective fading, in recent years, an adaptive equalization method in the frequency domain has attracted attention, and an adaptation method using an overlap preserving method as one method of the adaptive equalization method in the frequency domain. An equalization technique has been proposed (see Non-Patent Document 1 below). In order to perform equalization processing, it is necessary to know transmission path information in advance, or to estimate the transmission path by some process, and in particular, an equalizer having a function for estimating the transmission path is applied. It is called a chemical.
つづいて、従来の適応等化器について説明する。適応等化器は等化器と伝送路(タップ係数)推定器を備えている。等化器は、伝送路推定処理において推定されたタップ係数を用いて等化処理を行うフィルタである。また、伝送路推定器は、等化器に入力される前の周波数領域での系列と、適応フィルタの出力を時間領域に変換した後の系列と参照系列との誤差系列を周波数領域に変換した系列と、に基づいて、伝送路を推定する。なお、上記参照系列とは、既知信号系列や、適応フィルタ出力後の信号を判定した信号系列、を意味する。 Next, a conventional adaptive equalizer will be described. The adaptive equalizer includes an equalizer and a transmission path (tap coefficient) estimator. The equalizer is a filter that performs equalization processing using the tap coefficient estimated in the transmission path estimation processing. Also, the transmission path estimator converts the sequence in the frequency domain before being input to the equalizer, and the error sequence between the sequence after converting the output of the adaptive filter into the time domain and the reference sequence into the frequency domain. The transmission path is estimated based on the series. The reference sequence means a known signal sequence or a signal sequence for determining a signal after adaptive filter output.
また、オーバーラップ保存法を用いた場合は、等化器入力信号に対してL(Lは自然数)ポイントオーバーラップさせるシリアル/パラレル変換を行い、その後、周波数領域に変換して、伝送路推定処理において推定されたタップ係数を用いて等化を行う。また、等化後の出力は時間領域に変換され、さらにパラレル/シリアル変換を行った後、オーバーラップしたLポイントのデータ系列を破棄し、残るデータ系列が等化出力となる。 Also, when the overlap preserving method is used, serial / parallel conversion is performed to overlap the equalizer input signal with L (L is a natural number) points, and then converted into the frequency domain to perform transmission path estimation processing. Equalization is performed using the tap coefficients estimated in step (1). The equalized output is converted into the time domain, and after parallel / serial conversion, the overlapped L point data series is discarded, and the remaining data series becomes equalized output.
また、一般に、上記オーバーラップ保存法を用いた場合、タップ係数の推定に用いる誤差系列として、適応等化器出力である残されたデータ系列と、残されたデータ系列に対応する参照系列と、から誤差を算出し、0補間によってオーバーラップ分であるLポイント拡張を行い、その後、周波数変換を行った系列、が用いられる。 Further, generally, when using the above overlap storage method, as an error sequence used for estimation of tap coefficients, a remaining data sequence that is an output of an adaptive equalizer, a reference sequence corresponding to the remaining data sequence, and An error is calculated from the above, and an L-point extension corresponding to an overlap is performed by 0 interpolation, and then a frequency-converted sequence is used.
しかしながら、上記従来のオーバーラップ保存法を用いた手法においては、設定されるタップ係数系列のポイント数に対し、誤差系列算出のポイント数はオーバーラップ数だけ破棄された系列から算出されるため、0補間にてその破棄ポイントを補っている。そのため、他の手法と比べ(たとえばサイクリックプレフィックスを付加する手法:「D.Falconer,S.L.Ariyavisitakul,A.Benyamin-Seeyar and B.Eidson,“Frequency Domain Equalization for Single-Carrier Broadband Wireless Systems,"IEEE Commun.Mag.,Vol.40,pp.58-66,Apr.2002.」参照)、タップ係数推定速度が低下する、という問題があった。 However, in the method using the conventional overlap preservation method, the number of error series calculation points is calculated from the discarded number of overlaps with respect to the set number of tap coefficient series points. The discard point is supplemented by interpolation. Therefore, compared with other methods (for example, the method of adding a cyclic prefix: “D.Falconer, SLAriyavisitakul, A. Benyamin-Seeyar and B. Eidson,“ Frequency Domain Equalization for Single-Carrier Broadband Wireless Systems, ”IEEE Commun. .Mag., Vol. 40, pp. 58-66, Apr. 2002.)), there was a problem that the tap coefficient estimation speed decreased.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周波数領域の適応等化において、良好な伝送路推定速度および伝送路推定精度を実現する適応等化器および通信装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain an adaptive equalizer and a communication device that achieve a good channel estimation speed and channel estimation accuracy in frequency domain adaptive equalization. To do.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる適応等化器は、時間領域の受信信号に対してM(Mは自然数)ポイントブロック単位にL(Lは自然数:M>L)ポイントオーバーラップを行いながらSP変換を行い、その後、SP変換後の信号を周波数領域に変換し、等化器が、所定の伝送路推定処理において推定されたタップ係数を用いて、周波数領域において受信信号の歪みを補償する適応等化器であって、たとえば、前記等化器の出力信号を時間領域に変換し、さらに、各時間領域信号に対してPS変換を行う第1の変換手段と、前記第1の変換手段の出力系列のうち、前記Mポイントブロック毎の時間的に古いLポイントオーバーラップ系列を破棄し、その他の系列を出力する出力手段と、前記出力手段から出力された系列を保持し、次回の等化処理の際に出力する遅延手段と、前記遅延手段の出力系列と前記出力手段の出力系列とを結合する結合手段と、参照系列と前記結合後の系列に基づいて誤差系列を算出する誤差算出手段と、前記誤差系列に対してSP変換を行い、さらに、SP変換後の信号を周波数領域に変換する第2の変換手段と、前記周波数領域の誤差系列および前記周波数領域に変換後の受信信号に基づいて前記タップ係数を推定するタップ係数推定手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the adaptive equalizer according to the present invention performs L (L is a natural number: M>) in units of M (M is a natural number) point blocks with respect to a received signal in the time domain. L) SP conversion is performed while performing point overlap, and then the signal after SP conversion is converted into the frequency domain, and the equalizer uses the tap coefficient estimated in the predetermined transmission path estimation process, 1 is an adaptive equalizer that compensates for distortion of the received signal, for example, a first conversion means for converting the output signal of the equalizer into the time domain and further performing PS conversion on each time domain signal Among the output series of the first conversion means, discard the temporally old L point overlap series for each M point block, and output other series; output from the output means; A delay unit that holds the sequence and outputs it at the next equalization process, a coupling unit that combines the output sequence of the delay unit and the output sequence of the output unit, a reference sequence and the sequence after the combination An error calculation means for calculating an error sequence based on the error conversion means, a second conversion means for performing SP conversion on the error series and converting the signal after SP conversion into the frequency domain, an error sequence in the frequency domain, and Tap coefficient estimating means for estimating the tap coefficient based on the received signal converted into the frequency domain.
この発明によれば、0補間を用いることなく誤差系列を算出することができるので、従来技術と比較して、良好な伝送路推定速度および伝送路推定精度を実現することができる。 According to the present invention, since an error sequence can be calculated without using zero interpolation, a better transmission path estimation speed and transmission path estimation accuracy can be realized as compared with the prior art.
以下に、本発明にかかる適応等化器および通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of an adaptive equalizer and a communication apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明にかかる適応等化器の構成例を示す図であり、SP変換器1と、周波数領域変換器2と、等化器3と、時間領域変換器4と、PS変換器5と、後半ブロック保存部6と、ブロックメモリ7と、結合部8と、誤差算出部9と、SP変換器10と、周波数領域変換器11と、タップ係数推定部12と、判定部13と、を備えている。また、図2は、上記適応等化器が用いるフレームフォーマットの一例を示す図であり、トレーニングブロック,…,データブロック,…から構成されている(データブロックは単一または複数のいずれであってもよい)。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an adaptive equalizer according to the present invention, in which an SP converter 1, a
ここで、トレーニングブロックは予め既知のデータであり、データとしては、PN(pseudo noise)系列のほかに、Chu系列やFrank-Zadoff系列のような、CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列の信号が主に使用される(「D.Falconer,S.L.Ariyavisitakul,A.Benyamin-Seeyar and B.Eidson,“Frequency Domain Equalization for Single-Carrier Broadband Wireless Systems"IEEE Commun.Mag.,Vol.40,pp.58-66,Apr.2002.」参照)。これらの系列は周波数領域の振幅スペクトルが一定という性質を持つ。 Here, the training block is known data in advance. As the data, in addition to the PN (pseudo noise) sequence, a CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) sequence signal such as a Chu sequence or Frank-Zadoff sequence ("D.Falconer, SLAriyavisitakul, A. Benyamin-Seeyar and B. Eidson," Frequency Domain Equalization for Single-Carrier Broadband Wireless Systems "IEEE Commun. Mag., Vol. 40, pp. 58 -66, Apr. 2002 "). These sequences have the property that the frequency spectrum has a constant amplitude spectrum.
つづいて、上記のように構成される実施の形態1の適応等化器の動作を説明する。まず、位相変調や振幅変調など、変調された入力信号に対して、所定の受信処理でベースバンドデジタル複素信号に変換された信号がSP変換器1に対して入力される。ここで、簡単のため受信信号系列は1倍オーバーサンプリングとするが、K倍オーバーサンプル(Kは自然数)でも容易に拡張可能である。 Next, the operation of the adaptive equalizer according to the first embodiment configured as described above will be described. First, a signal obtained by converting a modulated input signal such as phase modulation or amplitude modulation into a baseband digital complex signal by a predetermined reception process is input to the SP converter 1. Here, for the sake of simplicity, the received signal sequence is 1-times oversampling, but can be easily expanded even with K-times oversampling (K is a natural number).
SP変換部1では、時間軸上直列に入力される信号を並列にするシリアル/パラレル変換処理を行う。ここで、図2に示すように、1回の等化処理でMポイントだけSP変換した場合(Mは自然数)、2回目の等化処理のためのSP変換は、LポイントずれたところからMポイントだけSP変換を行う(Lは自然数)。つまり、Lポイントオーバーラップを行いながらSP変換を行う。ここでは、一例として、M=2Lである50%オーバーラップの場合を仮定する。 The SP conversion unit 1 performs serial / parallel conversion processing for parallelizing signals input in series on the time axis. Here, as shown in FIG. 2, when M points are SP-converted in one equalization process (M is a natural number), the SP conversion for the second equalization process is performed from the point shifted by L points. SP conversion is performed only for points (L is a natural number). That is, SP conversion is performed while performing L point overlap. Here, as an example, a case of 50% overlap where M = 2L is assumed.
周波数領域変換器2では、SP変換器1の出力である2Lポイントのブロックを時間領域から周波数領域へ変換する。そして、周波数領域に変換されたトレーニングブロックを、等化器3とタップ係数推定部12へ出力する。ここで、周波数領域への変換は、フーリエ変換を用い、フーリエ変換処理には、DFT(Discrete Fourier Transform)またはFFT(Fast Fourier Transform)を用いる。以降のフーリエ変換処理も同様である。
The
等化器3では、周波数領域変換器2の出力とタップ係数推定部12の出力との周波数要素成分毎に複素乗算が行われ、周波数特性が補正される。複素乗算後の2Lポイントのトレーニングブロックは時間領域変換器4へ出力される。
In the
時間領域変換器4では、2Lポイントの周波数領域トレーニングブロックを時間領域へ変換する。時間領域への変換は逆フーリエ変換を用い、逆フーリエ変換処理にはIDFTまたはIFFTを用いる。以降の逆フーリエ変換処理も同様である。そして、時間領域に変換したトレーニング系列を、PS変換器5へ出力する。
The time domain converter 4 converts the frequency domain training block of 2L points into the time domain. The inverse Fourier transform is used for the conversion to the time domain, and IDFT or IFFT is used for the inverse Fourier transform process. The same applies to the subsequent inverse Fourier transform processing. Then, the training sequence converted into the time domain is output to the
PS変換部5では、パラレル信号であるデータ系列をシリアル信号に変換する。そして、シリアル信号に変換した後の信号を後半ブロック保存部6と誤差算出部9へ出力する。
The
後半ブロック保存部6では、PS変換された時間領域のMポイントのトレーニング系列のうち、時間的に古いLポイントのデータを破棄し、時間的に新しいLポイントのデータを出力する。保存されたLポイントの時間領域データはブロックメモリ7と、結合部8と、判定器13へ出力する。判定器13では、上記処理によって歪みを補償したデータ系列に対して、変調方式に対応した判定処理を行う。
The latter half
ブロックメモリ7では、後半ブロック保存部6の出力をメモリに保存し、次の等化処理の際に結合部8へ出力する。結合部8では、図3に示すように、後半ブロック保存部6の出力と、ブロックメモリ7に保存されているデータ系列とを結合する。このとき、ブロックメモリ7の出力であるLポイントのデータ系列を前半の系列とし、後半ブロック保存部6の出力であるLポイントのデータ系列を後半のデータ系列として結合し、2Lポイントのデータ系列を作成する。
In the block memory 7, the output of the latter half
誤差算出部9では、等化繰り返し数が初期N回(Nは自然数)の等化処理においては、PS変換器5の出力である2Lポイントのデータ系列と、予め既知である2Lポイントの参照信号系列と、を用いて、誤差系列を算出する。ここで、Nには、タップ係数推定アルゴリズムがある程度の精度でタップ係数を推定する回数を設定し、たとえば、トレーニングブロック数よりも小さく設定する。誤差系列の算出手法は、後述するタップ係数推定部12で用いるアルゴリズムにより決められた手法で算出する。算出した誤差系列信号はSP変換器10へ出力される。
In the error calculation unit 9, in the equalization process where the number of equalization repetitions is the initial N times (N is a natural number), a 2L point data series that is the output of the
また、繰り返し数が初期N回より多い等化処理では、結合部8の出力である2Lポイントのデータ系列と、予め既知である2Lポイントの参照信号系列と、を用いて、誤差系列を算出する。誤差系列の算出手法は、同様に、タップ係数推定部12で用いるアルゴリズムにより決められた手法で算出する。
Further, in the equalization process with the number of repetitions larger than the initial N times, an error sequence is calculated using a 2L point data sequence that is the output of the combining
SP変換部10では、時間軸上直列に入力される信号を並列にするシリアル/パラレル変換処理を行う。そして、周波数領域変換器11へ出力する。
The
周波数領域変換器11では、SP変換器10の出力である2Lポイントのデータ系列を時間領域から周波数領域へ変換する。そして、周波数領域に変換された2Lポイントのデータ系列をタップ係数推定部12へ出力する。
The
タップ係数推定部12では、上記周波数領域変換器2の出力である2Lポイントの周波数領域受信信号と、周波数領域変換器11の出力である2Lポイントの周波数領域の誤差系列信号と、を用いて、タップ係数を推定する。なお、タップ係数推定手法としては、たとえば、LMS(Least Mean Square)アルゴリズムやRLS(Recursive Least Squares)アルゴリズム、CMA(Constant Modulus Algorithm)など、その他よく知られたアルゴリズムを用いる。上記アルゴリズムによって推定したタップ係数系列は、等化器3へ出力される。
The
また、タップ係数推定部12は、トレーニング系列を受信しているときは、上記処理によりタップ係数系列の推定を行うが、データ系列を受信し始めた場合は、推定処理を行わず、最後に推定したタップ係数を保持する。データ系列受信時においては、保持されたタップ係数系列を用いてデータ系列を等化する。
The
このように、本実施の形態においては、後半ブロック保存部6の出力であるLポイントデータ系列と、ブロックメモリ7に保存しておいたLポイントのブロックデータ系列と、を結合させた系列を用いて、誤差算出を行うこととした。これにより、0補間を用いることなく、2Lポイントデータ系列から誤差系列を算出することができるので、従来技術と比較して、良好な伝送路推定速度および伝送路推定精度を実現することができる。また、少ないトレーニングブロックで高精度な等化信号を得ることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, a series obtained by combining the L point data series output from the second half
なお、本実施の形態においては、上記処理に限らず、たとえば、他の周波数領域でのタップ係数推定アルゴリズムを用いた場合であっても、上記のような誤差系列の算出法を用いることにより、良好な伝送路推定速度および伝送路推定精度を実現できる。また、オーバーラップ区間を変化させても(M=2Lとしなくても)、結合部にて、破棄した系列に対応するメモリブロックの出力系列を結合することで実現でき、上記のような誤差系列の算出法を用いることにより、良好な伝送路推定速度および伝送路推定精度を実現できる。 In the present embodiment, not limited to the above processing, for example, even when a tap coefficient estimation algorithm in another frequency domain is used, by using the above error sequence calculation method, Good transmission path estimation speed and transmission path estimation accuracy can be realized. Even if the overlap interval is changed (M = 2L is not set), it can be realized by combining the output sequences of the memory blocks corresponding to the discarded sequences in the combining unit, and the error sequence as described above. By using this calculation method, it is possible to realize good transmission path estimation speed and transmission path estimation accuracy.
実施の形態2.
図4は、本発明にかかる適応等化器の実施の形態2の構成例を示す図であり、この適応等化器は、前述した実施の形態1の構成に、ブロックメモリ14,結合部15,信号選択部16を付加した構成である。なお、前述の実施の形態1と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態1と異なる処理について説明する。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the adaptive equalizer according to the second embodiment of the present invention. This adaptive equalizer has the
まず、判定器13では、歪みを補償したLポイントのデータ系列に対して、変調方式に対応した判定処理を行う。判定が行われたデータ系列は、本実施の形態の適応等化器の出力となるが、さらに、ブロックメモリ14と結合部15へも出力する。
First, the
ブロックメモリ14では、判定器13の出力をメモリに保存し、次の等化処理の際に結合部15へ出力する。結合部15では、現データ系列の判定器13の出力と、ブロックメモリ14に保存されているデータ系列とを結合する。このとき、ブロックメモリ14の出力であるLポイントのデータ系列を前半の系列として、判定器13の出力であるLポイントのデータ系列を後半のデータ系列として結合し、2Lポイントのデータ系列を作成する。
In the
信号選択部16は、既知である参照信号系列と結合部15の出力のいずれかを選択するセレクタである。トレーニングブロック受信時においては、既知である2Lポイントの参照信号系列を選択し、データブロック受信時においては、結合部15で作成した2Lポイントの判定系列を選択する。なお、トレーニング系列とデータ系列が同一の2Lポイントブロック(前半Lポイント:トレーニング系列、後半Lポイント:データ系列)で入力されている場合、信号選択部16は、結合部15の出力系列を選択する。
The
そして、誤差算出部9では、初期N回の等化処理においては、PS変換器5の出力である2Lポイントのデータ系列と信号選択部16の出力とから誤差系列を算出する。ここで、Nには、タップ係数推定アルゴリズムがある程度の精度でタップ係数を推定する回数を設定する。誤差系列の算出手法は、タップ係数推定部12で用いるアルゴリズムにより決められた手法で算出する。算出した誤差系列信号はSP変換器10へ出力される。
In the initial N times of equalization processing, the error calculation unit 9 calculates an error sequence from the 2L point data sequence output from the
また、初期N回を超える等化処理では、結合部8の出力である2Lポイントのデータ系列と信号選択部16の出力とから誤差系列を算出する。誤差系列の算出手法は、同様に、タップ係数推定部12で用いるアルゴリズムにより決められた手法で算出する。
Further, in the equalization process exceeding the initial N times, an error sequence is calculated from the 2L point data sequence output from the combining
なお、前述した実施の形態1においては、トレーニング系列を受信しているときはタップ係数系列の推定を行い、データ系列を受信し始めた場合は推定処理を行わなかったが、本実施の形態のタップ係数推定部12は、トレーニング系列,データ系列の受信にかかわらず、上記処理によりタップ係数系列の推定を行う。
In the first embodiment described above, the tap coefficient sequence is estimated when the training sequence is received, and the estimation process is not performed when the data sequence starts to be received. The tap
このように、本実施の形態においては、データ系列受信時に、判定器13の出力であるLポイントデータ系列と、ブロックメモリ14に保存しておいたLポイントのデータ判定系列と、を結合させた系列を用いて、誤差算出を行うこととした。これにより、時間変動する伝送路を通過してきたデータ系列に対しても高精度な等化処理を行うことが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the L point data series output from the
実施の形態3.
図5は、実施の形態3のフレームフォーマットの一例を示す図である。ここでは、トレーニングブロック,データブロック,トレーニングブロック,データブロック…の順にフレームを形成している。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a frame format according to the third embodiment. Here, frames are formed in the order of a training block, a data block, a training block, a data block, and so on.
なお、実施の形態3の適応等化器の構成は、前述した実施の形態1および実施の形態2と同様であるため同一の符号を付してその説明を省略する。 The configuration of the adaptive equalizer of the third embodiment is the same as that of the first embodiment and the second embodiment described above, and therefore the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
このように、本実施の形態においては、トレーニング系列とデータ系列を交互に設定することとした。これにより、トレーニング系列においては、誤差算出に既知の参照系列を用いることができる。よって、一定間隔で、誤差系列算出に参照系列を用いることができるため、時間変動する伝送路を通過後に受信したデータブロックに対してもさらに高精度な等化処理を行うことが可能となる。 Thus, in this embodiment, the training series and the data series are alternately set. Thereby, in the training sequence, a known reference sequence can be used for error calculation. Therefore, since the reference sequence can be used for calculating the error sequence at regular intervals, it is possible to perform an even more accurate equalization process on the data block received after passing through the time-varying transmission path.
実施の形態4.
図6は、実施の形態1〜3のいずれかの適応等化器を用いた本発明にかかる受信装置の構成例を示す図であり、受信アンテナ50,準同期検波部51,自動ゲイン制御部(AGC:Automatic Gain Control)52,ビットタイミング再生部(BTR:Bit Timing Recovery)53,スロット同期部54,自動周波数制御部(AFC:AFC: Automatic Frequency Control)55、実施の形態1、2または3の適応等化器56、判定器13から構成されている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the present invention using the adaptive equalizer according to any one of the first to third embodiments, and includes a receiving
ここで、本実施の形態の受信装置の動作を説明する。まず、受信アンテナ50にて受信した信号は、準同期検波部51へ出力される。準同期検波51では、受信信号に対して、予め決められた標本化速度でアナログ/ディジタル変換を実行し、ベースバンド信号を出力する。ここで、以降のベースバンド信号は複素数の値を有している。
Here, the operation of the receiving apparatus of this embodiment will be described. First, a signal received by the receiving
また、準同期検波部51では、後述するAGC52の出力制御信号に基づいて、受信ベースバンド信号のゲイン補正を行う。そして、その結果をAGC52およびBTR53へ出力する。
Further, the
AGC52では、受信ベースバンド信号の電力を算出し、得られた電力値を予め設定を行った値に変換するような制御アルゴリズムを実行し、ゲイン制御信号を準同期検波部51へ出力する。
The
BTR53では、ベースバンド信号からナイキスト点となるタイミングの推定を行う。そして、推定したナイキスト点のタイミングに同期し、かつ、シンボル速度の数倍の速度で再度標本化されたベースバンド信号である再生ベースバンド信号を生成する。BTR53は、生成した再生ベースバンド信号をスロット同期部54とAFC55へ出力する。
In the
スロット同期部54では、BTR53の出力信号である再生ベースバンド信号と既知トレーニング系列との相関演算を行う。そして、相関演算による相関値が予め設定したしきい値を超えるタイミングでスロット同期パルスを生成する。生成されたスロット同期パルス信号は、AFC55,適応等化器56,判定器13へ出力される。
The
AFC55では、再生ベースバンド信号における一定区間の位相回転量から周波数偏差を算出し、再生ベースバンド信号に対して、算出した周波数偏差を打ち消すように位相回転を与え、周波数偏差を補正する。ここで、AFC55は、スロット同期部54から出力されるスロット同期パルスを基準タイミングとして用い、予め認識している処理遅延を考慮することにより、既知系列入力時の場合に、そのレプリカを用いて変調成分除去を行う。これにより、高精度な周波数偏差推定を行う。
In the
適応等化器56では、実施の形態1〜3で示したいずれかの動作を行い、ゲイン補正および周波数偏差補正が行われた再生ベースバンド信号に対して、適応等化処理を行う。ここで、適応等化器56は、スロット同期部54から出力されるスロット同期パルス(基準タイミング)と予め認識している処理遅延量から、既知系列,データ系列の処理タイミングを調整する。
The
判定器13は、適応等化処理によって歪みを補償したデータ系列に対して、変調方式に対応した判定処理を行う。
The
このように、本実施の形態においては、実施の形態1〜3で示した適応等化処理を行う前に、同期パルスに基づいてゲイン補正,周波数補正を行うことにより、高精度な等化信号を出力することが可能となり、また、判定器13の出力はより高品質な復調データを得ることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, before performing the adaptive equalization processing shown in the first to third embodiments, a high-precision equalization signal is obtained by performing gain correction and frequency correction based on the synchronization pulse. And the output of the
実施の形態5.
図7は、実施の形態5の受信装置の構成例を示す図であり、実施の形態4の構成に対して、AFC55と適応等化器56の間に初期キャリア再生器(CR:Carrier Recovery)58を付加した構成となっている。なお、前述した実施の形態1〜4と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態1〜4と異なる処理について説明する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the receiving apparatus according to the fifth embodiment. Compared to the configuration of the fourth embodiment, an initial carrier regenerator (CR: Carrier Recovery) is provided between the
AFC55で周波数偏差の補正が行われたベースバンド信号は、初期CR58へ出力される。初期CR58では、スロット同期パルス信号を用いて、既知系列であるトレーニング系列からキャリア位相を推定し、ベースバンド信号に対して、推定したキャリア位相の誤差だけ位相補正を行う。位相補正が行われたベースバンド信号は、適応等化器56へ出力される。
The baseband signal whose frequency deviation is corrected by the
このように、本実施の形態においては、適応等化処理を行う前にキャリア位相補正を追加することとした。これにより、適応等化器56は、少ないトレーニングブロックで高精度な等化信号を出力することが可能となり、さらに、データ判定器13の出力は、より高品質な復調データを得ることが可能となる。
Thus, in the present embodiment, carrier phase correction is added before performing adaptive equalization processing. As a result, the
実施の形態6.
図8は、実施の形態6の受信装置の構成例を示す図であり、一例として、実施の形態5に対して、適応等化器56と判定器13の間にキャリア再生器(CR:Carrier Recovery)59を付加した構成となっている。なお、前述の実施の形態1〜5と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態1〜5と異なる処理について説明する。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the receiving apparatus according to the sixth embodiment. As an example, a carrier regenerator (CR: Carrier) is provided between the
本実施の形態では、適応等化器58で等化されたデータがCR59へ出力される。CR59では、既知系列であるトレーニング系列からキャリア位相を推定し、ベースバンド信号に対して、推定したキャリア位相の誤差だけ位相補正を行う。位相補正が行われたベースバンド信号は、判定器13へ出力される。
In the present embodiment, the data equalized by the
このように、本実施の形態においては、適応等化器56と判定器13との間にキャリア位相補正処理を行うこととした。これにより、時間変動する伝送路を通過してきたデータ系列に対してもさらに高精度な等化処理を行うことが可能となり、判定器13の出力は、より高品質な復調データを得ることが可能となる。
Thus, in this embodiment, carrier phase correction processing is performed between the
以上のように、本発明にかかる適応等化器は、周波数選択性フェージングの影響を受ける可能性のある通信環境で動作する通信装置に有用であり、特に、周波数領域において受信信号の歪みを補償する場合に適している。 As described above, the adaptive equalizer according to the present invention is useful for a communication apparatus that operates in a communication environment that may be affected by frequency selective fading, and particularly compensates for distortion of a received signal in the frequency domain. Suitable for you.
1 SP変換器
2 周波数領域変換器
3 等化器
4 時間領域変換器
5 PS変換器
6 後半ブロック保存部
7 ブロックメモリ
8 結合部
9 誤差算出部
10 SP変換器
11 周波数領域変換器
12 タップ係数推定部
13 判定器
14 ブロックメモリ
15 結合部
16 信号選択部
50 受信アンテナ
51 準同期検波部
52 自動ゲイン制御部(AGC)
53 ビットタイミング再生部(BTR)
54 スロット同期部
55 自動周波数制御部(AFC)
56 適応等化器
58 初期キャリア再生器(CR)
59 キャリア再生器(CR)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
53-bit timing playback unit (BTR)
54
56
59 Carrier regenerator (CR)
Claims (11)
前記等化器の出力信号を時間領域に変換し、さらに、各時間領域信号に対してPS変換(パラレル/シリアル変換)を行う第1の変換手段と、
前記第1の変換手段の出力系列のうち、前記Mポイントブロック毎の時間的に古いLポイントオーバーラップ系列を破棄し、その他の系列を出力する出力手段と、
前記出力手段から出力された系列を保持し、次回の等化処理の際に出力する遅延手段と、
前記遅延手段の出力系列と前記出力手段の出力系列とを結合する結合手段と、
参照系列と前記結合後の系列に基づいて誤差系列を算出する誤差算出手段と、
前記誤差系列に対してSP変換を行い、さらに、SP変換後の信号を周波数領域に変換する第2の変換手段と、
前記周波数領域の誤差系列および前記周波数領域に変換後の受信信号に基づいて前記タップ係数を推定するタップ係数推定手段と、
を備えることを特徴とする適応等化器。 SP conversion (serial / parallel conversion) is performed while performing L (L is a natural number: M> L) point overlap for the received signal in the time domain with M (M is a natural number) point block unit, and then after SP conversion An adaptive equalizer that compensates for distortion of the received signal in the frequency domain using the tap coefficient estimated in a predetermined transmission path estimation process,
First conversion means for converting the output signal of the equalizer into the time domain, and further performing PS conversion (parallel / serial conversion) on each time domain signal;
Out of the output series of the first conversion means, output means for discarding the temporally old L point overlap series for each M point block and outputting other series;
A delay unit that holds the sequence output from the output unit and outputs the next equalization process;
Combining means for combining the output series of the delay means and the output series of the output means;
Error calculating means for calculating an error sequence based on a reference sequence and the combined sequence;
Second conversion means for performing SP conversion on the error series, and further converting the signal after SP conversion into a frequency domain;
Tap coefficient estimating means for estimating the tap coefficient based on the error sequence in the frequency domain and the received signal converted into the frequency domain;
An adaptive equalizer comprising:
を備えることを特徴とする請求項1に記載の適応等化器。 And determining means for determining a sequence output from the output means in accordance with a modulation method,
The adaptive equalizer according to claim 1, further comprising:
前記判定後遅延手段の出力系列と前記判定手段の出力系列とを結合する判定後結合手段と、
現在の受信信号が既知系列の場合には前記参照系列を選択し、データ系列の場合には前記判定後結合手段の出力系列を選択する信号系列選択手段と、
を備え、
前記誤差算出手段は、前記信号系列選択手段にて選択された信号系列と前記結合手段にて結合後の系列に基づいて誤差系列を算出することを特徴とする請求項2に記載の適応等化器。 A post-determination delay unit that holds the sequence output from the determination unit and outputs the next equalization process;
A post-determination combining unit that combines the output sequence of the post-determination delay unit and the output sequence of the determination unit;
A signal sequence selection means for selecting the reference sequence if the current received signal is a known sequence;
With
3. The adaptive equalization according to claim 2, wherein the error calculation unit calculates an error sequence based on the signal sequence selected by the signal sequence selection unit and the sequence combined by the combining unit. vessel.
を備えることを特徴とする通信装置。 The adaptive equalizer according to any one of claims 1 to 7,
A communication apparatus comprising:
を備え、
前記同期パルス信号を用いて前記ベースバンド信号の周波数偏差を補正し、その後、前記適応等化器が、前記同期パルス信号を用いて前記周波数偏差補正後の信号に対して適応等化処理を行うことを特徴とする請求項8に記載の通信装置。 Furthermore, a synchronization pulse generating means for performing a correlation operation between the baseband signal synchronized with the timing of the Nyquist point and the known sequence, and generating a synchronization pulse signal based on the obtained correlation value,
With
The frequency deviation of the baseband signal is corrected using the synchronization pulse signal, and then the adaptive equalizer performs an adaptive equalization process on the signal after the frequency deviation correction using the synchronization pulse signal. The communication apparatus according to claim 8.
を備え、
前記同期パルス信号を用いて、前記ベースバンド信号の周波数偏差を補正し、さらに、前記周波数偏差補正後の信号から推定したキャリア位相に基づいて位相補正を行い、その後、前記適応等化器が、前記同期パルス信号を用いて前記位相補正後の信号に対して適応等化処理を行うことを特徴とする請求項8に記載の通信装置。 Furthermore, a synchronization pulse generating means for performing a correlation operation between the baseband signal synchronized with the timing of the Nyquist point and the known sequence, and generating a synchronization pulse signal based on the obtained correlation value,
With
Using the synchronization pulse signal, the frequency deviation of the baseband signal is corrected, and further, phase correction is performed based on the carrier phase estimated from the signal after the frequency deviation correction, and then the adaptive equalizer, The communication apparatus according to claim 8, wherein adaptive equalization processing is performed on the phase-corrected signal using the synchronization pulse signal.
をさらに備え、
前記位相補正手段にて位相補正後の系列を判定することを特徴とする請求項9または10に記載の通信装置。 The adaptive equalizer uses a sequence output from the output unit to estimate a carrier phase, and based on the estimated carrier phase, a phase correction unit that performs phase correction of the sequence output from the output unit;
Further comprising
The communication apparatus according to claim 9 or 10, wherein the phase correction unit determines a series after phase correction.
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