JP2008153833A - Radio communication equipment and radio communication method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately correct a reception signal by estimating a propagation path with high precision. <P>SOLUTION: The phase offset of an oscillator in an RF circuit between a transmitter and a receiver is estimated based on a propagation path measurement result. Then, a time difference from the propagation path measurement result is decided until data reception is started is measured, and the propagation path measurement result is corrected according to a phase offset quantity acquired from the phase offset estimation circuit. Thus, it is possible to compensate an error of the propagation path measurement value caused by the phase offset since the propagation path measurement value is decided until the data reception is started. Therefore, it is possible to achieve data demodulation based on the correct propagation path measurement value, and to eliminate the risk of demodulation processing resulting in breakdown. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線LAN(Local Area Network)若しくはPAN(Personal Area Network)のように複数の無線局間で相互に通信を行なう無線通信装置及び無線通信方法に係り、特に、ウルトラワイドバンド方式により伝送された信号の受信処理を行なう無線通信装置及び無線通信方法に関する。   The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method for performing mutual communication between a plurality of wireless stations such as a wireless LAN (Local Area Network) or a PAN (Personal Area Network), and in particular, transmission by an ultra-wide band method. The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method for performing reception processing of a received signal.

さらに詳しくは、本発明は、マルチパスなどの伝搬路の影響により歪んだ受信信号の補正を行なう無線通信装置及び無線通信方法に係り、特に、送受信機間の発振器の位相オフセットに拘わらず高精度で伝搬路を推定して正確な受信信号の補正を行なう無線通信装置及び無線通信方法に関する。   More particularly, the present invention relates to a radio communication apparatus and radio communication method for correcting a received signal distorted due to the influence of a propagation path such as a multipath, and in particular, high accuracy regardless of the phase offset of an oscillator between a transmitter and a receiver. The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method for estimating a propagation path and correcting a received signal accurately.

近年、「ウルトラワイドバンド(UWB)通信」と呼ばれる、非常に広い周波数帯域を使用して100Mbps以上の高速伝送を可能にする無線通信方式が注目を集めている。例えば米国では、FCC(Federal Communications Commission:連邦通信委員会)によりUWB用のスペクトラム・マスクが規定されており、室内環境において3.1GHzから10.6GHzの帯域でUWB伝送を行なうことができる。UWB通信は、送信電力の関係から近距離向けの無線通信方式であるが高速な無線伝送が可能であることから、通信距離が10m程度のPAN(Personal Area Network)が想定され、近距離超高速伝送を実現する無線通信システムとしてその実用化が期待されている。   In recent years, a wireless communication system called “ultra wide band (UWB) communication” that uses a very wide frequency band and enables high-speed transmission of 100 Mbps or more has attracted attention. For example, in the United States, a spectrum mask for UWB is defined by FCC (Federal Communications Commission), and UWB transmission can be performed in a band of 3.1 GHz to 10.6 GHz in an indoor environment. UWB communication is a short-distance wireless communication system because of transmission power, but high-speed wireless transmission is possible, so a PAN (Personal Area Network) with a communication distance of about 10 m is assumed, and short-range ultra-high speed Practical use is expected as a wireless communication system that realizes transmission.

UWB伝送方式として、DS(Direct Spread:直接拡散)の情報信号の拡散速度を極限まで高くしたDSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)−UWB方式と、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)変調方式を採用したOFDM_UWB方式が検討されている。   As UWB transmission systems, the DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) -UWB system, in which the spreading speed of DS (Direct Spread) information signals is increased to the limit, and OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: Multiplexed Multiplexing Modulation) An OFDM_UWB system that employs the above has been studied.

ここで、OFDM伝送方式では、シリアルで送られてきた情報を情報伝送レートより遅いシンボル周期毎にシリアル−パラレル変換して出力される複数のデータを各サブキャリアに割り当ててサブキャリア毎に振幅及び位相の変調を行ない、その複数サブキャリアについて逆FFTを行なうことで周波数軸での各サブキャリアを時間軸の信号に変換して、OFDM変調が行なわれる。OFDM受信機側では、この逆の操作、すなわちFFTを行なって時間軸の信号を周波数軸の信号に変換して各サブキャリアについてそれぞれの変調方式に対応した復調を行ない、パラレル−シリアル変換して元のシリアル信号で送られた情報を再生する。各サブキャリアの周波数は、シンボル区間内で相互に直交するように設定されている。サブキャリアが互いに直交するとは、任意のサブキャリアのスペクトラムのピーク点が常に他のサブキャリアのスペクトラムのゼロ点と一致していることを意味する。したがって、送信データを周波数の異なる複数のキャリアに分配して伝送するので、各キャリアの帯域が狭帯域となり、周波数利用効率が非常に高く、周波数選択性フェージング妨害に強いという特徴がある。   Here, in the OFDM transmission system, a plurality of data output by serial-parallel conversion of information sent serially for each symbol period slower than the information transmission rate is assigned to each subcarrier, and the amplitude and the amplitude for each subcarrier. By performing phase modulation and performing inverse FFT on the plurality of subcarriers, each subcarrier on the frequency axis is converted into a signal on the time axis, and OFDM modulation is performed. On the OFDM receiver side, the reverse operation, that is, FFT is performed to convert the time-axis signal into the frequency-axis signal, and each subcarrier is demodulated in accordance with the modulation method, and parallel-serial converted. Reproduce the information sent in the original serial signal. The frequency of each subcarrier is set so as to be orthogonal to each other within the symbol interval. That subcarriers are orthogonal to each other means that the peak point of the spectrum of an arbitrary subcarrier always coincides with the zero point of the spectrum of another subcarrier. Therefore, since transmission data is distributed and transmitted to a plurality of carriers having different frequencies, the bandwidth of each carrier is narrow, the frequency utilization efficiency is very high, and it is strong against frequency selective fading interference.

一方、SS方式によれば、同じ周波数帯を利用する通信システムが共存する環境下でも、正常な通信が可能となるための所要C/Iを0dBよりも低いレベルに設定することができる(すなわち、自分の信号と同レベルで他人の信号を検出しても、自分は依然として通信可能である)。特にUWBの場合、占有帯域幅が広いのでSS方式を利用し易い。DSSS方式では、送信側において情報信号にPN(Pseudo Noise:擬似雑音)符号と呼ばれるランダム符号系列を乗算することにより占有帯域を拡散し、受信側では受信した拡散情報信号にPN符号を乗算して逆拡散を施し、情報信号を再生する。   On the other hand, according to the SS system, the required C / I for enabling normal communication can be set to a level lower than 0 dB even in an environment where communication systems using the same frequency band coexist. If you detect someone else ’s signal at the same level as your signal, you ’ll still be able to communicate). In particular, in the case of UWB, since the occupied bandwidth is wide, it is easy to use the SS method. In the DSSS system, the transmission side spreads the occupied band by multiplying the information signal by a random code sequence called a PN (Pseudo Noise) code, and the reception side multiplies the received spread information signal by the PN code. Despreading is performed to reproduce the information signal.

また、使用する周波数帯を柔軟に変更する周波数ホッピング(FH)方式が知られている。FH方式によれば、周波数を毎回ランダムに変化させながらパケットの送受信を行ない、他のシステムからの影響により通信できなくなることもあるが、絶えず周波数を変化させることにより、通信が途絶することはほとんどない。すなわち、他のシステムとの共存が可能であり、フェージング耐性に優れるとともに、スケーラビリティが容易である。   Further, a frequency hopping (FH) method for flexibly changing the frequency band to be used is known. According to the FH system, packets are transmitted / received while changing the frequency randomly each time, and communication may be disabled due to the influence of other systems. However, communication is hardly interrupted by constantly changing the frequency. Absent. That is, it can coexist with other systems, has excellent fading resistance, and is easy to scale.

IEEE802.15.3における標準化会議では、DSSS−UWB方式とOFDM_UWB方式のいずれにおいても、FCCで定められた3.1GHzから10.6GHzまでの帯域をそれぞれ528MHz幅からなる複数のサブバンドに分割して、サブバンド間を周波数ホッピング(FH)するマルチバンド方式(以下、「MB−OFDM方式」とする)が検討されている。   In the standardization conference in IEEE802.15.3, the band from 3.1 GHz to 10.6 GHz defined by FCC is divided into a plurality of subbands each having a width of 528 MHz in both the DSSS-UWB system and the OFDM_UWB system. Therefore, a multiband scheme (hereinafter referred to as “MB-OFDM scheme”) that performs frequency hopping (FH) between subbands has been studied.

将来、UWBに代表される近距離通信のWPAN(Wireless Personal Access Network)はあらゆる家電品やCE(Consumer Electronics)機器に搭載されることが予想され、100Mbps超のCE機器間のP−to−P伝送や家庭内ネットワークの実現が期待されている。ミリ波帯の利用が普及した場合には1Gbps超の短距離無線も可能となり、ストレージ・デバイスなどを含む超高速な近距離用のDAN(Device Area Network)も実現可能となる。   In the future, WPAN (Wireless Personal Access Network) of near field communication represented by UWB is expected to be installed in all home appliances and CE (Consumer Electronics) devices, and P-to-P between CE devices exceeding 100 Mbps. Realization of transmission and home network is expected. When the use of the millimeter wave band becomes widespread, short-range radio over 1 Gbps is possible, and ultra-high-speed short-range DAN (Device Area Network) including storage devices and the like can be realized.

ところで、無線通信においては、送信機から送り出された信号はマルチパスなどの伝搬路の影響を受けて受信機で受信されるという問題がある。具体的には、伝送信号は、伝搬路上で位相が回転するとともに信号振幅が変動するため、受信機側では受信した信号から元のデータを正しく復号できなくなる。このため、受信機では、伝搬路特性を測定し、受信信号に対し位相回転量並びに振幅を補正するといった補正を行なう必要がある。   By the way, in wireless communication, there is a problem that a signal sent from a transmitter is received by a receiver under the influence of a propagation path such as multipath. Specifically, since the phase of the transmission signal rotates on the propagation path and the signal amplitude fluctuates, the receiver side cannot correctly decode the original data from the received signal. For this reason, the receiver needs to perform correction such as measuring propagation path characteristics and correcting the amount of phase rotation and amplitude of the received signal.

伝搬路測定は、一般的には、送信機と受信機間で既知の系列を送受信することで得られる。すなわち、送信機は、伝搬路測定用のトレーニング系列をパケットのプリアンブルに含めて送信し、受信機は受信したプリアンブルに既知のトレーニング系列を乗算することによって、伝搬路上での位相回転量並びに振幅変動量を取得し、情報信号(ペイロード)に対して位相回転量だけ逆回転しさらに振幅を元に戻すという操作を行なうことで補正を施すことができる。   Propagation path measurement is generally obtained by transmitting and receiving a known sequence between a transmitter and a receiver. That is, the transmitter includes the training sequence for propagation path measurement included in the packet preamble, and the receiver multiplies the received preamble by the known training sequence, whereby the phase rotation amount and amplitude fluctuation on the propagation path are multiplied. The amount can be corrected by performing an operation of obtaining the amount, reversely rotating the information signal (payload) by the amount of phase rotation, and restoring the amplitude.

また、送受信機にそれぞれ搭載されている発振器には位相オフセットが存在する。位相オフセットは、送受信機のアナログ部のIQ変調部及び復調部の間で発生する。受信機側でFFTした値の周波数領域でのデータで見ると、位相オフセットの低域成分は、OFDMシンボル毎に全サブキャリアがほぼ同一角度だけ位相が回転するという現象として観測することができる。OFDMシンボル毎に位相回転する角度は区々であるが、サブキャリア毎の角度は同一のように観測される。このため、受信機側では、キャリア・トラッキングを行ない、最適な位相回転量となるように補正を施す必要がある。   In addition, there is a phase offset in the oscillator mounted on each transceiver. The phase offset is generated between the IQ modulation unit and the demodulation unit of the analog unit of the transceiver. Looking at the data in the frequency domain of the FFT value on the receiver side, the low frequency component of the phase offset can be observed as a phenomenon that the phase of all subcarriers is rotated by almost the same angle for each OFDM symbol. Although the angle of phase rotation for each OFDM symbol varies, the angle for each subcarrier is observed to be the same. For this reason, it is necessary on the receiver side to perform carrier tracking and perform correction so as to obtain an optimum phase rotation amount.

例えば、伝送レートがAD変換器の上限速度よりも早い場合と遅い場合とでキャリア・トラッキングの方法が異なる位相回転部について開示されている(例えば、特許文献1を参照のこと)。すなわち、AD変換器の上限動作速度より遅い伝送レートの場合には、サンプリングされた値の2乗値を平均化し、位相オフセット求め、当該オフセット分だけ戻す処理を行なう。この場合、伝搬路の測定結果に基づいて回転補正することに相当するので、速度制限があるものの、精度が高い。一方、AD変換器の上限速度よりも速い伝送レートの場合には、受信信号のI軸成分とQ軸成分から、45度ずつ位相オフセット値をあらかじめ計算したものを簡単な比較に通すというテンプレート・マッチングを行なう。そして、サンプリングされたい値から計算される位相オフセットに最も近いオフセットに相当する比較器からの出力を選択し、これをキャリア・トラッキングした後の値とする。   For example, a phase rotation unit is disclosed in which the carrier tracking method differs depending on whether the transmission rate is faster or slower than the upper limit speed of the AD converter (see, for example, Patent Document 1). That is, when the transmission rate is lower than the upper limit operation speed of the AD converter, the square value of the sampled values is averaged to obtain a phase offset, and a process of returning only the offset is performed. In this case, since it corresponds to rotational correction based on the measurement result of the propagation path, there is a speed limit, but the accuracy is high. On the other hand, in the case of a transmission rate faster than the upper limit speed of the AD converter, a template in which a phase offset value calculated in advance by 45 degrees from the I-axis component and Q-axis component of the received signal is passed through a simple comparison. Perform matching. Then, the output from the comparator corresponding to the offset closest to the phase offset calculated from the value to be sampled is selected and set as the value after carrier tracking.

上述したように、受信機側では、パケットのプリアンブルに含まれるトレーニング系列を用いて伝搬路の測定を行なう。言い換えれば、少なくともパケットの受信開始時においては、トレーニング系列から得られた伝搬路測定結果をそのまま用いて受信信号の補正を行なうことになる。このような場合、伝搬路測定結果には位相オフセットに起因する誤差が含まれているため、正確な測定値とは言い難い。例えば、伝搬路測定値を決定した時点から情報信号の受信を開始するまでの期間における位相回転量が一定値を超えると、データ復調が破綻してしまうという問題がある。   As described above, on the receiver side, the propagation path is measured using the training sequence included in the preamble of the packet. In other words, at least at the start of packet reception, the received signal is corrected using the propagation path measurement result obtained from the training sequence as it is. In such a case, since the propagation path measurement result includes an error due to the phase offset, it cannot be said to be an accurate measurement value. For example, there is a problem that data demodulation fails if the amount of phase rotation in a period from when the propagation path measurement value is determined to when reception of the information signal starts exceeds a certain value.

特開2004−159196号公報JP 2004-159196 A

本発明の目的は、UWB方式により伝送された信号の受信処理を好適に行なうことができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an excellent wireless communication apparatus and wireless communication method capable of suitably performing reception processing of a signal transmitted by the UWB system.

本発明のさらなる目的は、マルチパスなどの伝搬路の影響により歪んだ受信信号の補正を正確に行なうことができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent radio communication apparatus and radio communication method capable of accurately correcting a received signal distorted by the influence of a propagation path such as a multipath.

本発明のさらなる目的は、送受信機間の発振器の位相オフセットに拘わらず高精度で伝搬路を推定して正確な受信信号の補正を行なうことができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent wireless communication apparatus and wireless communication method capable of accurately correcting a received signal by estimating a propagation path with high accuracy regardless of the phase offset of the oscillator between the transceivers. There is to do.

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、伝搬路測定用の既知シーケンスを含むプリアンブルが付加された信号の受信処理を行なう無線通信装置であって、
受信したRF信号を処理するRF回路部と、
RF処理された受信信号のプリアンブル部分を用いて伝搬路を測定する伝搬路測定部と、
前記伝搬路測定部による伝搬路測定結果を基に送信機側との位相オフセットを推定する位相オフセット推定部と、
前記伝搬路測定部による伝搬路測定結果の決定時点から、プリアンブルに続く情報信号の受信開始時点までの位相補正時間を計測する位相補正時間計測部と、
前記位相補正時間計測部により計測された位相補正時間と前記位相オフセット部推定部により推定された位相オフセット値に基づいて伝搬路測定値の位相補正量を求め、情報信号の開始時において前記伝搬路測定部による伝搬路の測定結果を補正する伝搬路測定結果補正部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置である。
The present invention has been made in consideration of the above problems, and is a wireless communication apparatus that performs reception processing of a signal to which a preamble including a known sequence for propagation path measurement is added,
An RF circuit unit for processing the received RF signal;
A propagation path measuring unit that measures a propagation path using a preamble portion of the RF-processed received signal;
A phase offset estimation unit that estimates a phase offset with the transmitter side based on a propagation path measurement result by the propagation path measurement unit;
A phase correction time measuring unit for measuring a phase correction time from a determination time of a propagation path measurement result by the propagation path measurement unit to a reception start time of an information signal following a preamble;
Based on the phase correction time measured by the phase correction time measurement unit and the phase offset value estimated by the phase offset unit estimation unit, a phase correction amount of the propagation channel measurement value is obtained, and the propagation channel is obtained at the start of the information signal. A propagation path measurement result correction unit for correcting the measurement result of the propagation path by the measurement unit;
A wireless communication apparatus comprising:

無線通信では、送信機から送り出された信号はマルチパスなどの伝搬路の影響を受けて受信機で受信されることから、受信機では、伝搬路特性を測定し、受信信号に対し位相回転量並びに振幅を補正するといった補正を行なう必要がある。   In wireless communication, the signal sent from the transmitter is received by the receiver under the influence of the propagation path such as multipath. Therefore, the receiver measures the propagation path characteristics and the amount of phase rotation with respect to the received signal. In addition, it is necessary to perform correction such as correcting the amplitude.

受信機側では、パケットのプリアンブルに含まれるトレーニング系列を用いて伝搬路の測定を行なうことができる。ところが、パケットの受信開始時においては、トレーニング系列から得られた伝搬路測定結果には位相オフセットに起因する誤差が含まれている。このため、伝搬路測定値を決定した時点から情報信号の受信を開始するまでの期間における位相回転量が一定値を超えると、データ復調が破綻してしまうという問題がある。   On the receiver side, the propagation path can be measured using the training sequence included in the preamble of the packet. However, at the start of packet reception, the propagation path measurement result obtained from the training sequence includes an error due to the phase offset. For this reason, there is a problem that data demodulation fails if the amount of phase rotation in a period from the time when the propagation path measurement value is determined to the start of reception of the information signal exceeds a certain value.

そこで、本発明に係る無線通信装置は、その受信機側において、伝搬路測定部による伝搬路測定結果を基に送信機側との位相オフセットを推定する位相オフセット推定部を備えている。また、位相補正時間計測部は、伝搬路測定部による伝搬路測定結果の決定時点から、プリアンブルに続く情報信号の受信開始時点までの位相補正時間を計測する。そして、伝搬路測定結果補正部は、位相補正時間計測部により計測された位相補正時間と位相オフセット部推定部により推定された位相オフセット値に基づいて伝搬路測定値の位相補正量を求め、情報信号の開始時において伝搬路測定部による伝搬路の測定結果を補正するようになっている。   Therefore, the wireless communication apparatus according to the present invention includes a phase offset estimation unit that estimates a phase offset with respect to the transmitter side based on a propagation path measurement result by the propagation path measurement unit on the receiver side. The phase correction time measurement unit measures the phase correction time from the time when the propagation path measurement result is determined by the propagation path measurement unit to the time when the reception of the information signal following the preamble starts. Then, the propagation path measurement result correction unit obtains the phase correction amount of the propagation path measurement value based on the phase correction time measured by the phase correction time measurement unit and the phase offset value estimated by the phase offset unit estimation unit. The measurement result of the propagation path by the propagation path measurement unit is corrected at the start of the signal.

これによって、伝搬路測定値の決定時からデータ受信開始時までの位相オフセットに起因する伝搬路測定値の誤差を補償するので、正しい伝搬路測定値を基にデータ復調を行なうことができるので、復調処理が破綻をきたす危険が解消される。   This compensates for errors in the propagation path measurement value due to the phase offset from the time of determination of the propagation path measurement value to the start of data reception, so data demodulation can be performed based on the correct propagation path measurement value. The risk that the demodulation process will fail is eliminated.

本発明に係る無線通信装置は、伝搬路測定結果補正部により補正された伝搬路測定結果に基づいてRF回路部によりRF処理された受信信号をRAKE受信するRAKE合成部と、RAKE合成部による合成結果に基づいてキャリア位相のオフセットを検出するキャリア・トラッキング部をさらに備えており、キャリア・トラッキング部により得られるキャリア位相オフセットに基づいてRAKE合成部によるRAKE合成結果を補正することができる。   The wireless communication apparatus according to the present invention includes a RAKE combining unit that RAKE-receives a received signal RF-processed by an RF circuit unit based on a propagation path measurement result corrected by a propagation path measurement result correcting unit, and a combining unit by the RAKE combining unit A carrier tracking unit that detects a carrier phase offset based on the result is further provided, and the RAKE combining result by the RAKE combining unit can be corrected based on the carrier phase offset obtained by the carrier tracking unit.

ここで、キャリア・トラッキング部は、RAKE合成部におけるRAKE合成のデータ出力が確定するまでI軸及びQ軸の各成分を積算して得られるRAKE受信結果をIQ平面上にマッピングすることで位相オフセット判定値(Perr_I,Perr_q)を得ることができる。そして、キャリア・トラッキング部は、位相オフセット判定値が所定の閾値を超えたことに応答して、位相オフセット判定値(Perr_I,Perr_q)をIQ平面上で位相オフセットとは逆方向に所定値だけ回転させることによって、RAKE合成結果を補正する。また、キャリア・トラッキング部は、位相補正を行なうとともに観測された位相オフセットの合計を計数し、キャリア信号のチップ位置が該観測された位相オフセットと反対方向となるようにRF回路部におけるAD変換のサンプリング・タイミングを制御するようになっている。 Here, the carrier tracking unit maps the RAKE reception result obtained by integrating each component of the I-axis and the Q-axis on the IQ plane until the RAKE combining data output in the RAKE combining unit is determined. Determination values (P err — I , P err — q ) can be obtained. Then, in response to the phase offset determination value exceeding a predetermined threshold, the carrier tracking unit sets the phase offset determination value (P err_I , P err_q ) to a predetermined value in the direction opposite to the phase offset on the IQ plane. The RAKE synthesis result is corrected by rotating only by the rotation. The carrier tracking unit corrects the phase and counts the total of the observed phase offsets, and performs AD conversion in the RF circuit unit so that the chip position of the carrier signal is opposite to the observed phase offset. Sampling timing is controlled.

したがって、本発明に係る無線通信装置は、高精度なキャリア・トラッキングが可能である。このようなキャリア・トラッキング処理の大部分をデジタル回路で行なうことから、RF回路内のキャリア周波数を制御する必要がない。また、AD変換のタイミングを切り替えることによりキャリア・トラッキングを行なうので、VCX(Voltage Controlled Crystal Oscillator:電圧制御水晶発振器)−TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator:温度補償水晶発振器)といった高価な発振器を用いる必要がなく、RF回路をより簡易に実装することができる。   Therefore, the radio communication apparatus according to the present invention can perform highly accurate carrier tracking. Since most of such carrier tracking processing is performed by a digital circuit, it is not necessary to control the carrier frequency in the RF circuit. In addition, since carrier tracking is performed by switching AD conversion timing, it is necessary to use an expensive oscillator such as VCX (Voltage Controlled Crystal Oscillator) -TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillator). Therefore, the RF circuit can be mounted more easily.

また、本発明に係る無線通信装置は、プリアンブルの終了を示す信号を検出するプリアンブル終端検出部をさらに備えている。伝搬路測定部は、信号レベルの大きなパスを所定数だけ選び出し、各々の位置とエネルギ値を出力する。そして、プリアンブル終端検出部は、エネルギ値が最大となるパスについて、プリアンブルの終了を示す信号を検出する。   The radio communication apparatus according to the present invention further includes a preamble end detection unit that detects a signal indicating the end of the preamble. The propagation path measuring unit selects a predetermined number of paths having a large signal level, and outputs each position and energy value. The preamble end detection unit detects a signal indicating the end of the preamble for the path having the maximum energy value.

パケットに付加されるプリアンブルは、自己相関特性の良い複数のショートコード・パターンを含んでいる。したがって、伝搬路測定部及びプリアンブル終端検出部は、それぞれのショートコード・パターンを用いて伝搬路測定及びプリアンブルの終端位値の検出を行なうことができる。   The preamble added to the packet includes a plurality of short code patterns having good autocorrelation characteristics. Therefore, the propagation path measurement unit and the preamble end detection unit can perform propagation path measurement and detection of the end position value of the preamble using the respective short code patterns.

伝搬路測定部は、チップ・タイミングに基づいて逆拡散用のシーケンスを生成して、RF回路部によりデジタル処理された受信信号と複素数的に乗算することにより逆拡散を行なうことで、伝搬路の測定を行なう。ここで、1個の逆拡散回路が1クロックに実施する逆拡散演算は、入力数のパラレル数に等しい。   The propagation path measurement unit generates a sequence for despreading based on the chip timing, and performs despreading by multiplying the received signal digitally processed by the RF circuit unit in a complex manner, thereby obtaining a propagation path. Measure. Here, the despreading operation performed by one despreading circuit for one clock is equal to the number of parallel inputs.

また、プリアンブル終端検出部は、エネルギが最大となるパスをシンボル/パルス位置と判断し、当該パルス位置でプリアンブル終端検出用のショートコードによる逆拡散演算を行なって、プリアンブルの終端位置を検出する。そして、RAKE合成部は、プリアンブル終端検出部による検出タイミングに合わせてRAKE合成処理を開始する。したがって、プリアンブルの終点(終了)位置(すなわち情報信号の開始(先頭)位置)を正確且つ高速に検出することができるので、受信性能の向上に繋がる。   The preamble end detection unit determines the path having the maximum energy as the symbol / pulse position, performs despreading operation with a short code for detecting the preamble end at the pulse position, and detects the end position of the preamble. Then, the RAKE combining unit starts the RAKE combining process in accordance with the detection timing by the preamble end detecting unit. Accordingly, the end point (end) position of the preamble (that is, the start (start) position of the information signal) can be detected accurately and at high speed, which leads to improvement in reception performance.

本発明によれば、マルチパスなどの伝搬路の影響により歪んだ受信信号の補正を正確に行なうことができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the outstanding radio | wireless communication apparatus and radio | wireless communication method which can correct | amend correctly the received signal distorted by the influence of propagation paths, such as a multipath, can be provided.

また、本発明によれば、送受信機間の発振器の位相オフセットに拘わらず高精度で伝搬路を推定して正確な受信信号の補正を行なうことができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。   In addition, according to the present invention, there is provided an excellent wireless communication apparatus and wireless communication method capable of accurately correcting a received signal by estimating a propagation path with high accuracy regardless of a phase offset of an oscillator between a transmitter and a receiver. Can be provided.

本発明に係る無線通信装置は、高速で且つ高精度の伝搬路測定が可能となる。そして、伝搬路測定値の決定時からデータ受信開始時までの位相オフセットに起因する伝搬路測定値の誤差を補償するので、正しい伝搬路測定値を基にデータ復調を行なうことができ、復調処理が破綻をきたす危険が解消される。   The wireless communication apparatus according to the present invention enables high-speed and high-accuracy propagation path measurement. Since the error of the propagation path measurement value due to the phase offset from the time when the propagation path measurement value is determined until the start of data reception is compensated, data demodulation can be performed based on the correct propagation path measurement value. The risk of bankruptcy is resolved.

また、本発明に係る無線通信装置は、高精度なキャリア・トラッキングが可能となる。また、キャリア・トラッキング処理の大部分をデジタル回路で行なうことから、RF回路内のキャリア周波数制御を行なう必要がなく、RF回路をより簡素に構成することができる。また、AD変換のタイミングを切り替えることによりキャリア・トラッキングを行なうので、高精度な発振器を用いる必要がなく、RF回路をより簡易に実装することができる。   In addition, the wireless communication apparatus according to the present invention enables highly accurate carrier tracking. In addition, since most of the carrier tracking processing is performed by a digital circuit, it is not necessary to control the carrier frequency in the RF circuit, and the RF circuit can be configured more simply. Further, since carrier tracking is performed by switching the timing of AD conversion, it is not necessary to use a highly accurate oscillator, and the RF circuit can be more easily mounted.

また、本発明に係る無線通信装置は、プリアンブルの終点(終了)位置(すなわち情報信号の開始(先頭)位置)を正確且つ高速に検出することができるので、受信性能の向上に繋がる。   In addition, since the wireless communication apparatus according to the present invention can detect the end point (end) position of the preamble (that is, the start (start) position of the information signal) accurately and at high speed, the reception performance is improved.

また、本発明に係る無線通信装置は、回路使用効率の向上と回路規模の低減化を実現することができる。   In addition, the wireless communication device according to the present invention can realize improvement in circuit use efficiency and reduction in circuit scale.

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。   Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置におけるRF部の構成を模式的に示している。図示のRF部は、典型的なπ/2シフトBPSK(BiPhase Shift Keying)方式の送受信機である。以下の説明では、RF部のキャリア周波数を4GHz、AD変換のサンプルレート(すなわちチップレート)を1GHz、ベースバンド部のクロック周波数を125MHzとする。図示の送受信機は、A/D変換以降のベースバンド側からの制御信号により、1GHzのサンプリング周波数の位相を4段階に切り替えることが可能な構成となっている。   FIG. 1 schematically shows the configuration of an RF unit in a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. The illustrated RF section is a typical π / 2 shift BPSK (BiPhase Shift Keying) type transceiver. In the following description, it is assumed that the carrier frequency of the RF unit is 4 GHz, the sample rate (that is, the chip rate) of AD conversion is 1 GHz, and the clock frequency of the baseband unit is 125 MHz. The illustrated transmitter / receiver has a configuration capable of switching the phase of a sampling frequency of 1 GHz in four stages by a control signal from the baseband side after A / D conversion.

送信系統では、ベースバンド処理部(図1には示さない)から送られてきた送信信号は、パラレル−シリアル変換された後、500MHzのタイミングにより奇数タイミングと偶数タイミングに交互に振り分けられパルス整形される。これらは直交関係にある4GHzのキャリアによりそれぞれBPSK変調されて加算され、パワーアンプにより増幅した後、RFフィルタ経由でアンテナから無線送信する。図2には、90度の位相差を持つI軸及びQ軸信号と、その乗算後(Envelope)の信号波形のイメージを示している。   In the transmission system, a transmission signal transmitted from a baseband processing unit (not shown in FIG. 1) is subjected to parallel-serial conversion, and is then alternately distributed to odd timing and even timing at a timing of 500 MHz and is subjected to pulse shaping. The These are each subjected to BPSK modulation by a 4 GHz carrier having an orthogonal relationship, added, amplified by a power amplifier, and then wirelessly transmitted from an antenna via an RF filter. FIG. 2 shows an image of I-axis and Q-axis signals having a phase difference of 90 degrees and a signal waveform after the multiplication (Envelop).

受信系統では、アンテナで受信した無線信号でRFフィルタ及び低雑音アンプを経由し、中心周波数信号4GHz及びその90度の位相差を持つ周波数信号で周波数合成して直交検波を行なうことでI軸及びQ軸信号に分離し、それぞれをRSSI(受信信号電界強度)に基づいてAGC(Automatic Gain Control:自動利得制御)を掛ける。そして、A/D変換器により1GHz間隔でデジタル信号としてサンプリングされる。さらにサンプリングされたI/Q信号はシリアル−パラレル変換され、以降はベースバンド処理部によるデジタル処理に委ねる。   In the receiving system, a radio signal received by an antenna passes through an RF filter and a low noise amplifier, and is subjected to quadrature detection by performing frequency detection with a center frequency signal 4 GHz and a frequency signal having a phase difference of 90 degrees, thereby performing I-axis and The signals are separated into Q-axis signals, and each is subjected to AGC (Automatic Gain Control) based on RSSI (received signal electric field strength). Then, it is sampled as a digital signal at an interval of 1 GHz by the A / D converter. Further, the sampled I / Q signal is subjected to serial-parallel conversion, and is thereafter subjected to digital processing by the baseband processing unit.

ローカル発振器により生成されるローカル周波数4GHzがRF部におけるキャリア周波数となる。   A local frequency of 4 GHz generated by the local oscillator is a carrier frequency in the RF section.

また、このキャリア周波数は1/4分周され、A/D変換器のサンプルレートすなわちチップレート1GHzとして供給される。   The carrier frequency is divided by a quarter and supplied as a sample rate of the A / D converter, that is, a chip rate of 1 GHz.

また、チップレート1GHzはさらに1/8分周されて、ベースバンド処理部(後述)のクロック周波数125MHzとして与えられる。   Further, the chip rate of 1 GHz is further divided by 1/8, and is given as a clock frequency of 125 MHz of a baseband processing unit (described later).

ここで、ベースバンド処理部のクロック周波数はチップレートの整数分の1で且つプロセスで実現可能な動作速度から選択すればよい。通常のスペクトラム拡散(SS)方式の受信機であればベースバンド処理部をチップレートと同じクロック周波数で動作可能である。ところが、UWB方式ではチップレートと同じクロック周波数では消費電力が過大となるため、チップレートの整数分の1としている。   Here, the clock frequency of the baseband processing unit may be selected from an operating speed that can be realized by a process that is an integral number of a chip rate. In the case of an ordinary spread spectrum (SS) receiver, the baseband processing unit can operate at the same clock frequency as the chip rate. However, in the UWB system, the power consumption becomes excessive at the same clock frequency as the chip rate, so that the chip rate is set to 1 / integer.

また、発振器は、ベースバンド処理部からの移相指令(Phase Shift)に応答して、チップ・タイミングすなわちチップ内位相を0/4から2/4に切り替える機構を備えており、これによりRF部の位相をシフトすることが可能である。   The oscillator also has a mechanism for switching the chip timing, that is, the in-chip phase from 0/4 to 2/4 in response to a phase shift command (Phase Shift) from the baseband processing unit. Can be shifted in phase.

図3には、本発明の実施形態に係る無線通信装置におけるベースバンド処理部の構成を模式的に示している。図示のベースバンド処理部10は、送信系統として情報信号の拡散処理を行なう拡散変調部(Direct Spreader)11を備え、受信系統として、伝搬路の遅延プロファイル測定を行なう伝搬路測定部(Channel Measure)12、プリアンブル信号の終端を検出するプリアンブル終端検出部(PreambleEndDetect)13、並びにマルチパス信号のエネルギをRAKE合成して信号を復調するRAKE合成部14を備えている。これら送受信系統の各機能回路部11〜14は、物理層シーケンス制御部(PhySequenceControl)15により統括的にコントロールされる。   FIG. 3 schematically shows the configuration of the baseband processing unit in the wireless communication apparatus according to the embodiment of the present invention. The illustrated baseband processing unit 10 includes a spread modulation unit (Direct Spreader) 11 that performs spreading processing of an information signal as a transmission system, and a propagation path measurement unit (Channel Measurement) that performs delay profile measurement of a propagation path as a reception system. 12, a preamble end detection unit (PreambleEndDetect) 13 for detecting the end of the preamble signal, and a RAKE combining unit 14 for demodulating the signal by RAKE combining the energy of the multipath signal. Each of the functional circuit units 11 to 14 of the transmission / reception system is centrally controlled by a physical layer sequence control unit (PhySequenceControl) 15.

図示のベースバンド処理部10の送信系統では、通信プロトコルの上位層に相当するMAC層ハードウェア回路から送られてきた送信信号を拡散変調部11により直接拡散(DS)を施し、RF部の送信系統へ送出する。ベースバンド処理部10の受信系統における信号処理手順については後述に譲る。   In the transmission system of the illustrated baseband processing unit 10, the transmission signal transmitted from the MAC layer hardware circuit corresponding to the upper layer of the communication protocol is directly spread (DS) by the spread modulation unit 11, and transmitted by the RF unit. Send to the system. The signal processing procedure in the reception system of the baseband processing unit 10 will be described later.

また、本実施形態では、物理層シーケンス制御部15内にキャリア・トラッキング・ブロックが配設されているが、その構成と動作については後に詳解する。   In the present embodiment, a carrier tracking block is provided in the physical layer sequence control unit 15, but the configuration and operation will be described in detail later.

図4には、本発明の実施形態において、無線伝送に用いられる信号のフォーマット構成例を模式的に示している。   FIG. 4 schematically shows a format configuration example of a signal used for wireless transmission in the embodiment of the present invention.

図示のように、送信信号は、信号検出並びに同期獲得などの処理を行なうためのプリアンブル(Preamble)部と、PHY層用の制御情報を記述したPHYヘッダ部と、ペイロード(Payload)部で構成される。ペイロード部は、さらにMACヘッダ部とMACペイロード部に分離することができる。但し、MACフレームの構成自体は本発明の要旨に直接関連しないので、ここでは説明を省略する。   As shown in the figure, the transmission signal is composed of a preamble part for performing processing such as signal detection and synchronization acquisition, a PHY header part describing control information for the PHY layer, and a payload part. The The payload part can be further separated into a MAC header part and a MAC payload part. However, the configuration of the MAC frame itself is not directly related to the gist of the present invention, and thus the description thereof is omitted here.

プリアンブル部は、128チップからなるショートコード・パターン(Spread Sequence)のパターンにより構成される。本実施形態では、自己相関特性のよい2つのショートコード・パターンA及びBが用意されている。   The preamble part is composed of a short code pattern (Spread Sequence) consisting of 128 chips. In this embodiment, two short code patterns A and B having good autocorrelation characteristics are prepared.

プリアンブル部の先頭ではショートコード・パターンBを複数回繰り返し、AGCのゲインを安定させるための領域として使用される。図4に示す例では、AGC用に8回だけショートコード・パターンBが繰り返されているが、AGCが安定する期間分だけ当該領域を確保する必要がある。   At the beginning of the preamble portion, the short code pattern B is repeated a plurality of times and used as an area for stabilizing the gain of AGC. In the example shown in FIG. 4, the short code pattern B is repeated 8 times for AGC. However, it is necessary to secure the area for the period during which AGC is stabilized.

また、AGC用の領域以降には、ショートコード・パターンAを5シンボル用いて構成される伝搬路測定用のトレーニング・パターンが5回だけ繰り返して配置される。   Further, after the AGC region, a propagation path measurement training pattern configured by using five symbols of the short code pattern A is repeatedly arranged five times.

さらに、トレーニング・パターン以降には、ショートコード・パターンBを4つ用いて構成されるプリアンブル終端検出用のパターンが配置される。   Further, after the training pattern, a preamble end detection pattern configured by using four short code patterns B is arranged.

但し、本発明の要旨は、図4に示したフォーマット構成に限定されるものではなく、各パターンを構成するパラメータ値などは適宜変更が可能である。   However, the gist of the present invention is not limited to the format configuration shown in FIG. 4, and parameter values constituting each pattern can be appropriately changed.

図5には、図3に示した受信系統の構成をより詳細に示している。ベースバンド処理部の受信系統は、伝搬路の遅延プロファイル測定を行なう伝搬路測定部(Channel Measure)12、プリアンブル信号の終端を検出するプリアンブル終端検出部(PreambleEndDetect)13、並びにマルチパス信号のエネルギをRAKE合成して信号を復調するRAKE合成部14を備え、物理層シーケンス制御部(PhySewquenceControl)15により統括的にコントロールされる。   FIG. 5 shows the configuration of the reception system shown in FIG. 3 in more detail. The reception system of the baseband processing unit includes a channel measurement unit (Channel Measurement) 12 that measures a delay profile of the channel, a preamble end detection unit (PreambleEndDetect) 13 that detects the end of the preamble signal, and the energy of the multipath signal. A RAKE combining unit 14 that demodulates a signal by RAKE combining is provided, and is generally controlled by a physical layer sequence control unit (PhySequenceControl) 15.

以下の説明では、RF部のキャリア周波数を4GHz、A/D変換のサンプルレートすなわちチップレートを1GHz、ベースバンド処理部のクロック周波数を125MHzとする。   In the following description, the carrier frequency of the RF unit is 4 GHz, the sample rate of A / D conversion, that is, the chip rate is 1 GHz, and the clock frequency of the baseband processing unit is 125 MHz.

ここで、ベースバンド処理部10のクロック周波数はチップレートの整数分の1で且つプロセスで実現可能な動作速度から選択すればよい。本実施形態では、クロック周波数125MHzは、チップレート1GHzの8分の1に相当する。通常のスペクトラム拡散(SS)方式の受信機であればベースバンド処理部をチップレートと同じクロック周波数で動作可能である。ところが、UWB方式ではチップレートと同じクロック周波数では消費電力が過大となるため、チップレートの整数分の1としている。   Here, the clock frequency of the baseband processing unit 10 may be selected from an operation speed that can be realized by a process that is 1 / integer of the chip rate. In this embodiment, the clock frequency of 125 MHz corresponds to 1/8 of the chip rate of 1 GHz. In the case of an ordinary spread spectrum (SS) receiver, the baseband processing unit can operate at the same clock frequency as the chip rate. However, in the UWB system, the power consumption becomes excessive at the same clock frequency as the chip rate, so that the chip rate is set to 1 / integer.

RF部で受信したプリアンブル信号は、キャリア周波数4GHz及びその90度位相差を持つ周波数により直交検波してI軸及びQ軸信号に分離され、これらI軸及びQ軸信号は、A/D変換器により1GHzのチップレートでサンプリングされる。サンプリングされたデータは、I及びQそれぞれ8パラレルにされて、伝搬路測定部(ChannelMeasure)12に入力され、伝搬路の遅延プロファイル測定が行なわれる。   The preamble signal received by the RF unit is quadrature detected by a carrier frequency of 4 GHz and a frequency having a phase difference of 90 degrees and separated into an I-axis signal and a Q-axis signal. These I-axis and Q-axis signals are converted into A / D converters. Is sampled at a chip rate of 1 GHz. The sampled data is converted into 8 parallels for each of I and Q, and is input to the propagation path measurement unit (ChannelMeasure) 12, where the delay profile of the propagation path is measured.

通常のスペクトラム拡散(SS)方式の受信機であれば、ベースバンド処理部10をチップレートと同じクロック周波数で動作させることが可能である。この場合であれば、スライディング相関をとることにより伝搬路測定を行なうことができる。ところが、UWB方式ではチップレートと同じクロック周波数では消費電力が過大になるという理由により、ベースバンドのクロック数をチップレートの整数分の1としていることから、スライディング相関を利用した伝搬路測定を行なうことができない。   In the case of an ordinary spread spectrum (SS) receiver, the baseband processing unit 10 can be operated at the same clock frequency as the chip rate. In this case, the propagation path can be measured by taking the sliding correlation. However, in the UWB system, the power consumption becomes excessive at the same clock frequency as the chip rate, and the number of baseband clocks is set to 1 / integer of the chip rate. Therefore, propagation path measurement using sliding correlation is performed. I can't.

このため、本実施形態では、伝搬路測定部12は、ショートコード毎に逆拡散を行なうことにより、伝搬路測定を行なう。測定する区間は、ショートコードのチップ数128×チップレート1ナノ秒=128ナノ秒である。   For this reason, in this embodiment, the propagation path measurement unit 12 performs propagation path measurement by performing despreading for each short code. The interval to be measured is the number of short code chips 128 × chip rate 1 nanosecond = 128 nanoseconds.

伝搬路測定部12は、物理層シーケンス制御部15からの伝搬路測定指令(MeasureControl)に応答して、伝搬路の測定を行なう。具体的には、チップ・タイミングに基づいて逆拡散用のシーケンスを生成し、デジタル処理された受信信号と複素数的に乗算することにより逆拡散を行なう。ここで、1個の逆拡散回路が1クロックに実施する逆拡散演算は、入力数のパラレル数に等しい。次いで、これらの乗算結果をシンボル区間で複素数的に積分して、受信シンボル(RxSymbol I,RxSymbol Q)を複素数的に得る。また、逆拡散後の各受信シンボルの2乗の和(I×I+Q×Q)により相関出力を得ることができる。そして、伝搬路測定部12は、128ポイントのうち信号レベルの大きなパスを所定数だけ選び出し、各々の位置(BigPathIndex)とエネルギ値(BigPathEnergy)を物理層シーケンス制御部15に出力する。   The propagation path measurement unit 12 measures the propagation path in response to a propagation path measurement command (MeasureControl) from the physical layer sequence control unit 15. Specifically, a despreading sequence is generated based on the chip timing, and despreading is performed by multiplying the received digitally processed signal in a complex number. Here, the despreading operation performed by one despreading circuit for one clock is equal to the number of parallel inputs. Then, these multiplication results are integrated in a complex manner in the symbol interval to obtain received symbols (RxSymbol I, RxSymbol Q) in a complex number. Further, a correlation output can be obtained from the sum of squares of each received symbol after despreading (I × I + Q × Q). Then, the propagation path measuring unit 12 selects a predetermined number of paths having a large signal level out of 128 points, and outputs each position (BigPathIndex) and energy value (BigPathEnergy) to the physical layer sequence control unit 15.

物理層シーケンス制御部15は、信号を検出すると、伝搬路測定を終わり、プリアンブル終端検出部13に最大のエネルギが検出されたパスの位置(Index)を渡す。プリアンブル終端検出部13では、このエネルギが最大となるパスをシンボル/パルス位置と判断し、当該パルス位置でプリアンブル終端検出用のショートコードによる逆拡散演算を行なって、プリアンブルの終端位置を検出する。そして、プリアンブル終端検出部13は、得られた値(PreambleEndDetectDecisionValue)を物理層シーケンス制御部15に返す。そして、物理層シーケンス制御部15は、PreambleEndDetectDecisionValueを用いてプリアンブルの終了判定を行なう。   When detecting the signal, the physical layer sequence control unit 15 ends the propagation path measurement, and passes the position (Index) of the path where the maximum energy is detected to the preamble end detection unit 13. The preamble end detection unit 13 determines the path having the maximum energy as a symbol / pulse position, performs a despreading operation with a short code for preamble end detection at the pulse position, and detects the end position of the preamble. Then, the preamble end detection unit 13 returns the obtained value (PreambleEndDetectDecisionValue) to the physical layer sequence control unit 15. Then, the physical layer sequence control unit 15 determines the end of the preamble by using the PreambleEndDetectDetectionValue.

無線信号を送受信する場合の問題点の1つとして、マルチパス・フェージングを挙げることができる。これは、通信電波が建物やその他の物体などに反射することにより異なる経路で受信側に到達し、異なる方向から到達した電波同士が干渉し合うことにより受信信号が乱れる現象である。   One of the problems in transmitting and receiving wireless signals is multipath fading. This is a phenomenon in which a communication signal is reflected on a building or other object to reach the receiving side through a different route, and a reception signal is disturbed by radio waves arriving from different directions interfering with each other.

RAKE受信は、複数の電波を受信することを意味し、マルチパス伝搬路によって複数の遅延波が重畳した受信信号から逆拡散処理によって希望信号を分離し、分散した信号パワーを1つに集める。すなわち、直接スペクトラム拡散が持つ逆拡散による時間分解の効果を利用して、分離された各パスの信号を時間と位相を揃えて合成する(例えば、パスのS/N比に従って重み付けして最大比合成する)。RAKE受信によれば、時間的に分散した希望信号電力を有効に合成することができる。   RAKE reception means that a plurality of radio waves are received, and a desired signal is separated by despreading processing from a reception signal on which a plurality of delayed waves are superimposed by a multipath propagation path, and the dispersed signal power is collected into one. That is, by using the time-resolving effect of despreading that direct spectrum spreading has, the signals of each separated path are combined with the same time and phase (for example, weighted according to the S / N ratio of the path to obtain the maximum ratio). Synthesized). According to RAKE reception, desired signal power dispersed in time can be effectively combined.

本実施形態では、上述した操作によりプリアンブルの終端を見つけると、まもなくデータ本体(すなわちPHYヘッダ及びペイロード)が到来する。物理層シーケンス制御部15は、このタイミングに合わせて、RAKE合成部14にN個のパスそれぞれの伝搬路複素振幅値と拡散率をセットし、RAKE合成処理を開始させる。受信シンボルであるRAKE合成部14の出力のI軸成分が復調データとなる。   In the present embodiment, when the end of the preamble is found by the above-described operation, the data body (that is, the PHY header and payload) arrives soon. In accordance with this timing, the physical layer sequence control unit 15 sets the propagation path complex amplitude values and spreading factors of the N paths in the RAKE combining unit 14 and starts the RAKE combining process. The I-axis component of the output of the RAKE combining unit 14 that is a received symbol is demodulated data.

既に述べたように、本実施形態では、物理層シーケンス制御部15内でキャリア・トラッキングが行なわれる。図6には、キャリア・トラッキング部の構成を示している。   As already described, in this embodiment, carrier tracking is performed in the physical layer sequence control unit 15. FIG. 6 shows the configuration of the carrier tracking unit.

RAKE合成部14の出力は、I軸及びQ軸の受信データとして次工程(図示しない)に送り出されるとともに、各軸成分のキャリアの位相オフセットを検出するために、物理層シーケンス制御部15に戻される。   The output of the RAKE combining unit 14 is sent to the next process (not shown) as I-axis and Q-axis received data, and is returned to the physical layer sequence control unit 15 to detect the carrier phase offset of each axis component. It is.

キャリア・トラッキング部内のデータ蓄積部(Data Accumuration)21では、RAKE合成部14の出力が確定するタイミング(すなわち、RAKE合成部のデータ・イネーブル信号)まで加算される。   In the data accumulation unit (Data Accumulation) 21 in the carrier tracking unit, the addition is performed until the output of the RAKE combining unit 14 is determined (that is, the data enable signal of the RAKE combining unit).

図7には、データ蓄積部21内でI軸及びQ軸の各成分の加算処理を行なう回路構成を図解している。同図に示すように、RAKE合成出力のI軸成分は、その絶対値が加算される。一方、Q軸成分は、対応するI軸成分の極性が負の場合は、極性を反転させてから加算される。図8には、I軸及びQ軸の各成分の加算処理を行なう操作をIQ平面上で示している。同図に示すように、すべての受信点をI>0の平面に集めることに対応する操作が行なわれる。   FIG. 7 illustrates a circuit configuration that performs addition processing of each component of the I axis and the Q axis in the data storage unit 21. As shown in the figure, the absolute value of the I-axis component of the RAKE composite output is added. On the other hand, when the polarity of the corresponding I-axis component is negative, the Q-axis component is added after inverting the polarity. FIG. 8 shows an operation on the IQ plane for performing addition processing of each component of the I axis and the Q axis. As shown in the figure, an operation corresponding to collecting all reception points on a plane of I> 0 is performed.

位相オフセット検出及びチャネル応答回転部22は、I軸及びQ軸の各成分の位相オフセット判定値(Phase Error Estimation Value)すなわち(Perr_I,Perr_q)を供給する。一方、データ蓄積部21におけるI軸及びQ軸の各成分の積算値は、RAKE合成部15のデータ・イネーブル信号の次のクロックで出力され、フィルタ通過後の位相オフセット判定値(Perr_I,Perr_q)の値と足し合わされる。 The phase offset detection and channel response rotating unit 22 supplies phase offset determination values (Phase Error Estimation Value) of each component of the I axis and the Q axis, that is, (P err_I , P err_q ). On the other hand, the integrated value of each component of the I axis and Q axis in the data storage unit 21 is output at the next clock of the data enable signal of the RAKE combining unit 15, a phase offset determination value after passing through the filter (P err_I, P err_q ) is added.

図9には、キャリア位相オフセットをIQ平面上で示している。同図から判るように、キャリア位相オフセットは一方向の回転として観測される。図示の例では、受信キャリア周波数の方が送信キャリア周波数よりも大きいときには反時計回りに、受信キャリア周波数の方が送信キャリア周波数よりも小さいときには時計回りに、IQ平面上を回転する。   FIG. 9 shows the carrier phase offset on the IQ plane. As can be seen from the figure, the carrier phase offset is observed as a rotation in one direction. In the example shown in the figure, when the reception carrier frequency is higher than the transmission carrier frequency, it rotates counterclockwise, and when the reception carrier frequency is lower than the transmission carrier frequency, it rotates on the IQ plane.

このように、位相オフセット検出及びチャネル応答回転部22は、伝搬路測定値を基に行なわれるRAKE受信結果をIQ平面上にマッピングすることで、位相オフセット判定値(Perr_I,Perr_q)を得ている。 As described above, the phase offset detection and channel response rotation unit 22 obtains the phase offset determination values (P err_I , P err_q ) by mapping the RAKE reception result performed based on the propagation path measurement value on the IQ plane. ing.

また、位相オフセット検出及びチャネル応答回転部22は、キャリア位相オフセットがIQ平面上で5.625度を超えることを検出する機能を備えている。図10A及び図10Bには、キャリア位相オフセットが5.625度を超えたときの位相オフセット検出及びチャネル応答回転部22の動作を示している。図示の例では、伝搬路推定値とキャリア位相オフセット判定値(Perr_I,Perr_q)についてそれぞれ、位相オフセットとは逆方向に11.25度だけ回転させる。この結果、キャリアの位相オフセットを±5.625度に収めることができる。このように、ほとんどのキャリア・トラッキング処理をデジタル回路で構成されるベースバンド処理部で行なうことができるので、RF回路内ではキャリア周波数の制御を行なう必要がなくなる。 The phase offset detection and channel response rotation unit 22 has a function of detecting that the carrier phase offset exceeds 5.625 degrees on the IQ plane. 10A and 10B show the operation of the phase offset detection and channel response rotation unit 22 when the carrier phase offset exceeds 5.625 degrees. In the illustrated example, the propagation path estimated value and the carrier phase offset determination value (P err — I , P err — q ) are each rotated by 11.25 degrees in the direction opposite to the phase offset. As a result, the carrier phase offset can be kept within ± 5.625 degrees. As described above, since most of the carrier tracking processing can be performed by the baseband processing unit constituted by a digital circuit, it is not necessary to control the carrier frequency in the RF circuit.

また、位相オフセット検出及びチャネル応答回転部22は、伝搬路推定値及びキャリア位相オフセット判定値(Perr_I,Perr_q)の位相補正を行なうと同時に、内部カウンタ(図示しない)に、位相補正方向が正ならば−1、負なら+1だけ加算する。位相オフセットの正負とカウンタ値が±15、±16になった場合、これまでの合計で±180度の位相オフセットが観測されたとみなすことができる。これは1/8チップ分の受信位置オフセットに相当する。そこで、位相オフセット検出及びチャネル応答回転部22は、RF部に対し、キャリア信号のチップ位置を、観測された位相オフセットと反対方向に1/4チップ分だけ補正するための移相指令を送信する。 In addition, the phase offset detection and channel response rotation unit 22 performs phase correction of the propagation path estimation value and the carrier phase offset determination value (P err — I , P err — q ), and at the same time, the phase correction direction is set in an internal counter (not shown). Add -1 if positive, +1 if negative. When the positive and negative phase offsets and the counter values are ± 15 and ± 16, it can be considered that a phase offset of ± 180 degrees in total has been observed. This corresponds to a reception position offset of 1/8 chip. Therefore, the phase offset detection and channel response rotation unit 22 transmits to the RF unit a phase shift command for correcting the chip position of the carrier signal by ¼ chip in the direction opposite to the observed phase offset. .

RF部内の発振器は、ベースバンド処理部からの移相指令に応答して、チップ・タイミングすなわちチップ内位相を0/4から2/4に切り替える機構を備えており、これにより、AD変換のタイミングを変更し、RF部の位相を1/4分だけ補正することが可能である。   The oscillator in the RF unit is provided with a mechanism for switching the chip timing, that is, the phase in the chip from 0/4 to 2/4 in response to the phase shift command from the baseband processing unit. And the phase of the RF section can be corrected by ¼.

キャリア・トラッキング部では、上述したような動作を、RAKE受信が終了するまでの間、繰り返し実行する。   The carrier tracking unit repeatedly performs the above-described operation until RAKE reception ends.

既に述べたように、受信機側では、パケットのプリアンブルに含まれる伝搬路測定用シーケンスを用いて伝搬路の測定を行なう。このような場合、パケットの受信開始時においては、伝搬路測定用のシーケンスから得られた伝搬路測定結果には位相オフセットに起因する誤差が含まれている。このため、伝搬路測定値を決定した時点から情報信号の受信を開始するまでの期間における位相回転量が一定値を超えると、データ復調が破綻してしまうという問題がある。   As described above, on the receiver side, the propagation path is measured using the propagation path measurement sequence included in the preamble of the packet. In such a case, at the start of packet reception, the propagation path measurement result obtained from the propagation path measurement sequence includes an error due to the phase offset. For this reason, there is a problem that data demodulation fails if the amount of phase rotation in a period from the time when the propagation path measurement value is determined to the start of reception of the information signal exceeds a certain value.

そこで、本実施形態に係る無線通信装置は、その受信機側において、通信相手となる送信機のRF回路内の発振器との位相オフセットを、伝搬路測定部12による伝搬路測定結果に基づいて推定する位相オフセット推定回路を装備している。そして、伝搬路測定結果の決定時点からデータ受信開始時点までの時間差を計測し、位相オフセット推定回路から得られる位相オフセット量に応じて伝搬路測定結果に対し補正を施すようになっている。これによって、伝搬路測定値の決定時からデータ受信開始時までの位相オフセットに起因する伝搬路測定値の誤差を補償するので、正しい伝搬路測定値を基にデータ復調を行なうことができるので、復調処理が破綻をきたす危険が解消される。   Therefore, the wireless communication apparatus according to the present embodiment estimates, on the receiver side, the phase offset with the oscillator in the RF circuit of the transmitter that is the communication partner based on the propagation path measurement result by the propagation path measurement unit 12. Equipped with a phase offset estimation circuit. Then, the time difference from the determination time of the propagation path measurement result to the data reception start time is measured, and the propagation path measurement result is corrected according to the phase offset amount obtained from the phase offset estimation circuit. This compensates for errors in the propagation path measurement value due to the phase offset from the time of determination of the propagation path measurement value to the start of data reception, so data demodulation can be performed based on the correct propagation path measurement value. The risk that the demodulation process will fail is eliminated.

図11には、伝搬路測定結果に基づいて推定する位相オフセット推定回路の構成例を示している。同回路内では、伝搬路測定部12(又はプリアンブル終端検出部13)から伝搬路測定値としてのI及びQ成分(デジタル処理された受信信号を逆拡散シーケンスで複素乗算して逆拡散を行なうことで得られる受信シンボル)を受け取ると、そのarctanにより位相オフセット値を求める。そして、位相オフセット値の誤差を抑えるために、数サンプル周期(図示の例では5周期分)にわたる位相オフセット値をラッチし、位相オフセット算出部ではこれらの平均値を取って、位相オフセット値として逐次出力する。   FIG. 11 shows a configuration example of a phase offset estimation circuit that estimates based on a propagation path measurement result. In the same circuit, despreading is performed by performing complex multiplication of the I and Q components (digitally processed received signals) as propagation path measurement values from the propagation path measurement unit 12 (or preamble termination detection unit 13) with a despreading sequence. When the received symbol is received, the phase offset value is obtained from the arctan. Then, in order to suppress the error of the phase offset value, the phase offset value over several sample periods (5 periods in the illustrated example) is latched, and the phase offset calculation unit takes these average values and sequentially obtains them as the phase offset value. Output.

そして、伝搬路測定部12において伝搬路測定値を決定した時点から情報信号の受信を開始するまでの期間(図12中に示す「位相補正時間」)に生じる位相オフセット量に応じて伝搬路測定結果を補正する訳であるから、伝搬路測定結果の決定時点からデータ受信開始時点までの時間差を計測する必要がある。   Then, the propagation path measurement is performed according to the phase offset amount generated in the period from the time when the propagation path measurement value is determined by the propagation path measurement unit 12 until the reception of the information signal is started ("phase correction time" shown in FIG. 12). Since the result is corrected, it is necessary to measure the time difference from the determination time of the propagation path measurement result to the data reception start time.

図13には、伝搬路測定結果の決定時点からデータ受信開始時点までの時間差を計測するための位相補正時間計測回路の構成例を示している。図示の回路は、例えば伝搬路測定部12から供給される伝搬路測定値の決定タイミングと、プリアンブル終端検出部13からのプリアンブル終端の検出タイミングと、カウンタ入力に基づいて、位相補正時間を計測するようになっている。   FIG. 13 shows a configuration example of a phase correction time measuring circuit for measuring the time difference from the time when the propagation path measurement result is determined to the time when data reception is started. The illustrated circuit measures the phase correction time based on, for example, the determination timing of the propagation path measurement value supplied from the propagation path measurement unit 12, the detection timing of the preamble end from the preamble end detection unit 13, and the counter input. It is like that.

そして、位相オフセット値と、位相補正時間に基づいて、伝搬路測定値の位相補正量を求める。その後、プリアンブルに続くデータ(情報信号)の受信開始時に、伝搬路測定部12における伝搬路測定結果を補正する。図14にはその回路構成を模式的に示している。また、図15には、IQ空間上で伝搬路測定値の補正を行なう様子を示している。   Based on the phase offset value and the phase correction time, the phase correction amount of the propagation path measurement value is obtained. Thereafter, the propagation path measurement result in the propagation path measurement unit 12 is corrected at the start of reception of data (information signal) following the preamble. FIG. 14 schematically shows the circuit configuration. FIG. 15 shows how the propagation path measurement values are corrected in the IQ space.

キャリア・トラッキングは、上記の補正された伝搬路測定値から開始される。   Carrier tracking is started from the corrected propagation path measurements.

上述したように本発明に係る無線通信装置は、高速で且つ高精度の伝搬路測定が可能となる。そして、伝搬路測定値の決定時からデータ受信開始時までの位相オフセットに起因する伝搬路測定値の誤差を補償するので、正しい伝搬路測定値を基にデータ復調を行なうことができ、復調処理が破綻をきたす危険が解消される。   As described above, the wireless communication apparatus according to the present invention can perform high-speed and high-accuracy propagation path measurement. Since the error of the propagation path measurement value due to the phase offset from the time when the propagation path measurement value is determined until the start of data reception is compensated, data demodulation can be performed based on the correct propagation path measurement value. The risk of bankruptcy is resolved.

また、本発明に係る無線通信装置は、高精度なキャリア・トラッキングが可能となる。また、キャリア・トラッキング処理の大部分をデジタル回路で行なうことから、RF回路内のキャリア周波数制御を行なう必要がなく、RF回路をより簡素に構成することができる。   In addition, the wireless communication apparatus according to the present invention enables highly accurate carrier tracking. In addition, since most of the carrier tracking processing is performed by a digital circuit, it is not necessary to control the carrier frequency in the RF circuit, and the RF circuit can be configured more simply.

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。   The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiment without departing from the gist of the present invention.

本明細書では、スペクトラム拡散してウルトラワイドバンド通信を適用した実施形態を中心に本発明について説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、通常のスペクトラム拡散を行なう通信方式であっても、本発明が同様に実現可能であることは言うまでもない。   In the present specification, the present invention has been described mainly with respect to an embodiment in which ultra-wideband communication is applied by spread spectrum. However, the gist of the present invention is not limited to this, and communication in which normal spread spectrum is performed. It goes without saying that the present invention can be realized in the same way even if the system is used.

要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。   In short, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and the description of the present specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims should be taken into consideration.

図1は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置におけるRF部の構成を模式的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an RF unit in a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、90度位相差を持つI軸及びQ軸信号と、その乗算後の信号波形のイメージを示した図である。FIG. 2 is a diagram showing an image of I-axis and Q-axis signals having a 90-degree phase difference and a signal waveform after the multiplication. 図3は、本発明の実施形態に係る無線通信装置におけるベースバンド処理部の構成を模式的に示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the configuration of the baseband processing unit in the wireless communication apparatus according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施形態において、無線伝送に用いられる信号のフォーマット構成例を模式的に示した図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a format configuration example of a signal used for wireless transmission in the embodiment of the present invention. 図5は、図3に示した受信系統の構成をより詳細に示した図である。FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the reception system shown in FIG. 3 in more detail. 図6は、キャリア・トラッキング部の構成を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the carrier tracking unit. 図7は、データ蓄積部21内でI軸及びQ軸の各成分の加算処理を行なう回路構成を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration for performing addition processing of each component of the I axis and the Q axis in the data storage unit 21. 図8は、I軸及びQ軸の各成分の加算処理を行なう操作をIQ平面上で示した図である。FIG. 8 is a diagram showing an operation on the IQ plane for performing addition processing of each component of the I axis and the Q axis. 図9は、キャリア位相オフセットをIQ平面上で示した図である。FIG. 9 is a diagram showing the carrier phase offset on the IQ plane. 図10Aは、時計回りのキャリア位相オフセットが5.625度を超えたときに逆方向に11.25度だけキャリア位相を回転させて位相オフセットを±5.625度に収める動作を示した図である。FIG. 10A is a diagram showing an operation of rotating the carrier phase by 11.25 degrees in the reverse direction to keep the phase offset within ± 5.625 degrees when the clockwise carrier phase offset exceeds 5.625 degrees. is there. 図10Bは、反時計回りのキャリア位相オフセットが5.625度を超えたときに逆方向に11.25度だけキャリア位相を回転させて位相オフセットを±5.625度に収める動作を示した図である。FIG. 10B is a diagram showing an operation of rotating the carrier phase by 11.25 degrees in the reverse direction to keep the phase offset within ± 5.625 degrees when the counterclockwise carrier phase offset exceeds 5.625 degrees. It is. 図11は、伝搬路測定結果に基づいて推定する位相オフセット推定回路の構成例を示した図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a phase offset estimation circuit that estimates based on a propagation path measurement result. 図12は、伝搬路測定部12において伝搬路測定値を決定した時点から情報信号の受信を開始するまでの位相補正時間を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the phase correction time from when the propagation path measurement value is determined by the propagation path measurement unit 12 until reception of the information signal is started. 図13は、伝搬路測定結果の決定時点からデータ受信開始時点までの時間差を計測するための位相補正時間計測回路の構成例を示した図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a phase correction time measurement circuit for measuring a time difference from a determination time of a propagation path measurement result to a data reception start time. 図14は、伝搬路測定部12における伝搬路測定結果を補正するための回路構成例を示した図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a circuit configuration example for correcting the propagation path measurement result in the propagation path measurement unit 12. 図15は、IQ空間上で伝搬路測定値の補正を行なう様子を示した図である。FIG. 15 is a diagram showing how the propagation path measurement values are corrected in the IQ space.

符号の説明Explanation of symbols

10…ベースバンド処理部
11…拡散変調部
12…伝搬路測定部
13…プリアンブル終端検出部
14…RAKE合成部
15…物理層シーケンス制御部
21…データ蓄積部
22…位相オフセット検出及びチャネル応答回転部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Baseband process part 11 ... Spreading modulation part 12 ... Propagation path measurement part 13 ... Preamble end detection part 14 ... RAKE combining part 15 ... Physical layer sequence control part 21 ... Data storage part 22 ... Phase offset detection and channel response rotation part

Claims (13)

伝搬路測定用の既知シーケンスを含むプリアンブルが付加された信号の受信処理を行なう無線通信装置であって、
受信したRF信号を処理するRF回路部と、
前記RF回路部によりRF処理された受信信号のプリアンブル部分を用いて伝搬路を測定する伝搬路測定部と、
前記伝搬路測定部による伝搬路測定結果を基に送信機側との位相オフセットを推定する位相オフセット推定部と、
前記伝搬路測定部による伝搬路測定結果の決定時点から、プリアンブルに続く情報信号の受信開始時点までの位相補正時間を計測する位相補正時間計測部と、
前記位相補正時間計測部により計測された位相補正時間と前記位相オフセット部推定部により推定された位相オフセット値に基づいて伝搬路測定値の位相補正量を求め、情報信号の開始時において前記伝搬路測定部による伝搬路の測定結果を補正する伝搬路測定結果補正部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication apparatus that performs reception processing of a signal to which a preamble including a known sequence for propagation path measurement is added,
An RF circuit unit for processing the received RF signal;
A propagation path measuring unit for measuring a propagation path using a preamble portion of a reception signal RF-processed by the RF circuit unit;
A phase offset estimation unit that estimates a phase offset with the transmitter side based on a propagation path measurement result by the propagation path measurement unit;
A phase correction time measuring unit for measuring a phase correction time from a determination time of a propagation path measurement result by the propagation path measurement unit to a reception start time of an information signal following a preamble;
Based on the phase correction time measured by the phase correction time measurement unit and the phase offset value estimated by the phase offset unit estimation unit, a phase correction amount of the propagation channel measurement value is obtained, and the propagation channel is obtained at the start of the information signal. A propagation path measurement result correction unit for correcting the measurement result of the propagation path by the measurement unit;
A wireless communication apparatus comprising:
前記伝搬路測定結果補正部により補正された伝搬路測定結果に基づいて前記RF回路部によりRF処理された受信信号をRAKE受信するRAKE合成部と、
前記RAKE合成部による合成結果に基づいてキャリア位相のオフセットを検出するキャリア・トラッキング部を備え、
前記キャリア・トラッキング部により得られるキャリア位相オフセットに基づいて前記RAKE合成部によるRAKE合成結果を補正する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
A RAKE combining unit that RAKE-receives a reception signal RF-processed by the RF circuit unit based on the propagation path measurement result corrected by the propagation path measurement result correction unit;
A carrier tracking unit that detects a carrier phase offset based on a combination result by the RAKE combining unit;
Correcting the RAKE combining result by the RAKE combining unit based on the carrier phase offset obtained by the carrier tracking unit;
The wireless communication apparatus according to claim 1.
前記キャリア・トラッキング部は、前記RAKE合成部におけるRAKE合成のデータ出力が確定するまでI軸及びQ軸の各成分を積算して得られるRAKE受信結果をIQ平面上にマッピングすることで位相オフセット判定値(Perr_I,Perr_q)を得る、
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。
The carrier tracking unit determines the phase offset by mapping the RAKE reception result obtained by integrating the components of the I axis and the Q axis on the IQ plane until the RAKE combining data output in the RAKE combining unit is determined. Get the values (P err_I , P err_q ),
The wireless communication apparatus according to claim 2.
前記キャリア・トラッキング部は、位相オフセット判定値が所定の閾値を超えたことに応答して、位相オフセット判定値(Perr_I,Perr_q)をIQ平面上で位相オフセットとは逆方向に所定値だけ回転させることによって、RAKE合成結果を補正する、
ことを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。
It said carrier tracking unit, in response to the phase offset determination value exceeds a predetermined threshold value, the phase offset determination value (P err_I, P err_q) a on the IQ plane by a predetermined value in a direction opposite to the phase offset Correct the RAKE synthesis result by rotating,
The wireless communication apparatus according to claim 3.
前記キャリア・トラッキング部は、位相補正を行なうとともに観測された位相オフセットの合計を計数し、キャリア信号のチップ位置が該観測された位相オフセットと反対方向となるように前記RF回路部におけるAD変換のサンプリング・タイミングを制御する、
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信装置。
The carrier tracking unit performs phase correction and counts the total of the observed phase offset, and performs AD conversion in the RF circuit unit so that the chip position of the carrier signal is opposite to the observed phase offset. Control the sampling timing,
The wireless communication apparatus according to claim 4.
前記伝搬路測定部は、信号レベルの大きなパスを所定数だけ選び出し、各々の位置とエネルギ値を出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
The propagation path measurement unit selects a predetermined number of paths having a large signal level, and outputs each position and energy value.
The wireless communication apparatus according to claim 1.
エネルギ値が最大となるパスについてプリアンブルの終了を示す信号を検出するプリアンブル終端検出部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項6に記載の無線通信装置。
A preamble end detection unit for detecting a signal indicating the end of the preamble for a path having the maximum energy value;
The wireless communication apparatus according to claim 6.
前記プリアンブルは、自己相関特性の良い複数のショートコード・パターンを含み、
前記伝搬路測定部及び前記プリアンブル終端検出部は、それぞれのショートコード・パターンを用いて伝搬路測定及びプリアンブルの終端位値の検出を行なう、
ことを特徴とする請求項7に記載の無線通信装置。
The preamble includes a plurality of short code patterns having good autocorrelation characteristics,
The propagation path measurement unit and the preamble end detection unit perform propagation path measurement and detection of the end position value of the preamble using the respective short code patterns.
The wireless communication apparatus according to claim 7.
前記伝搬路測定部は、チップ・タイミングに基づいて逆拡散用のシーケンスを生成して、前記RF回路部によりデジタル処理された受信信号と複素数的に乗算することにより逆拡散を行なう、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
The propagation path measurement unit generates a sequence for despreading based on chip timing, and performs despreading by multiplying the received signal digitally processed by the RF circuit unit in a complex number manner.
The wireless communication apparatus according to claim 1.
1個の逆拡散回路が1クロックに実施する逆拡散演算は、入力数のパラレル数に等しい、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。
The despreading operation performed by one despreading circuit on one clock is equal to the parallel number of the inputs.
The wireless communication apparatus according to claim 9.
前記プリアンブル終端検出部は、エネルギが最大となるパスをシンボル/パルス位置と判断し、当該パルス位置でプリアンブル終端検出用のショートコードによる逆拡散演算を行なって、プリアンブルの終端位置を検出する、
ことを特徴とする請求項8に記載の無線通信装置。
The preamble end detection unit determines a path having the maximum energy as a symbol / pulse position, performs a despreading operation with a short code for preamble end detection at the pulse position, and detects a preamble end position.
The wireless communication apparatus according to claim 8.
前記伝搬路測定部における伝搬路測定結果に基づいてプリアンブル終端位置を検出するプリアンブル終端検出部をさらに備え、
前記RAKE合成部は、前記プリアンブル終端検出部による検出タイミングに合わせてRAKE合成処理を開始する、
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。
Further comprising a preamble end detection unit that detects a preamble end position based on a propagation path measurement result in the propagation path measurement unit;
The RAKE combining unit starts a RAKE combining process in accordance with a detection timing by the preamble end detection unit.
The wireless communication apparatus according to claim 2.
伝搬路測定用の既知シーケンスを含むプリアンブルが付加された信号の受信処理を行なう無線通信方法であって、
受信したRF信号を処理するRF処理ステップと、
前記RF処理ステップにおいてRF処理された受信信号のプリアンブル部分を用いて伝搬路を測定する伝搬路測定ステップと、
前記伝搬路測定ステップにおける伝搬路測定結果を基に送信機側との位相オフセットを推定する位相オフセット推定ステップと、
前記伝搬路測定ステップにおける伝搬路測定結果の決定時点から、プリアンブルに続く情報信号の受信開始時点までの位相補正時間を計測する位相補正時間計測ステップと、
前記位相補正時間計測ステップにおいて計測された位相補正時間と前記位相オフセット部推定ステップにおいて推定された位相オフセット値に基づいて伝搬路測定値の位相補正量を求め、情報信号の開始時において前記伝搬路測定ステップにおける伝搬路の測定結果を補正する伝搬路測定結果補正ステップと、
を備えることを特徴とする無線通信方法。
A radio communication method for performing reception processing of a signal to which a preamble including a known sequence for propagation path measurement is added,
An RF processing step for processing the received RF signal;
A propagation path measuring step for measuring a propagation path using a preamble portion of the received signal subjected to RF processing in the RF processing step;
A phase offset estimation step for estimating a phase offset with the transmitter side based on a propagation path measurement result in the propagation path measurement step;
A phase correction time measuring step for measuring a phase correction time from the determination time of the propagation path measurement result in the propagation path measurement step to the reception start time of the information signal following the preamble;
A phase correction amount of a propagation path measurement value is obtained based on the phase correction time measured in the phase correction time measurement step and the phase offset value estimated in the phase offset unit estimation step, and the propagation path is measured at the start of the information signal. A propagation path measurement result correction step for correcting the measurement result of the propagation path in the measurement step;
A wireless communication method comprising:
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