JP2009017016A - 受信機及び受信処理方法 - Google Patents

受信機及び受信処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009017016A
JP2009017016A JP2007174184A JP2007174184A JP2009017016A JP 2009017016 A JP2009017016 A JP 2009017016A JP 2007174184 A JP2007174184 A JP 2007174184A JP 2007174184 A JP2007174184 A JP 2007174184A JP 2009017016 A JP2009017016 A JP 2009017016A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
delay profile
signal
power
environment
path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007174184A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5231762B2 (ja
Inventor
Takeshi Hasegawa
剛 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2007174184A priority Critical patent/JP5231762B2/ja
Priority to US12/123,232 priority patent/US8208589B2/en
Priority to EP08156799.2A priority patent/EP2012439B1/en
Publication of JP2009017016A publication Critical patent/JP2009017016A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5231762B2 publication Critical patent/JP5231762B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097Interference-related aspects
    • H04B1/711Interference-related aspects the interference being multi-path interference
    • H04B1/7113Determination of path profile
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097Interference-related aspects
    • H04B1/711Interference-related aspects the interference being multi-path interference
    • H04B1/7115Constructive combining of multi-path signals, i.e. RAKE receivers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097Interference-related aspects
    • H04B1/711Interference-related aspects the interference being multi-path interference
    • H04B1/7115Constructive combining of multi-path signals, i.e. RAKE receivers
    • H04B1/7117Selection, re-selection, allocation or re-allocation of paths to fingers, e.g. timing offset control of allocated fingers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097Interference-related aspects
    • H04B1/711Interference-related aspects the interference being multi-path interference
    • H04B1/7115Constructive combining of multi-path signals, i.e. RAKE receivers
    • H04B1/712Weighting of fingers for combining, e.g. amplitude control or phase rotation using an inner loop
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2201/00Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
    • H04B2201/69Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
    • H04B2201/707Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
    • H04B2201/70707Efficiency-related aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

【課題】マルチパス環境での特性劣化を抑制しつつ、1パス環境での特性を改善する。
【解決手段】受信信号から遅延プロファイルを求める遅延プロファイル生成手段12と、複数タイミングの受信信号を合成しうる合成手段16と、前記遅延プロファイル生成手段12で求められた遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の伝搬環境がマルチパス環境か否かを判定する判定手段17と、前記判定手段17にて前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定されると、前記遅延プロファイルにおいて所定閾値以下の電力のタイミングの信号を前記合成手段16での非合成対象の信号とする制御手段13と、をそなえる。
【選択図】図3

Description

本発明は、受信機及び受信処理方法に関する。本発明は、例えば、CDMA方式の無線端末の受信系に用いると好適である。
近年、高速大容量の移動通信方式が盛んに研究されており、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)に代表される、CDMA方式を用いた高速無線方式の開発も進んでいる。
HSDPAでは、無線の伝搬環境に対して適応的に送信フォーマットを変えることで、そのときの伝搬環境で最高に近い伝送速度を実現している。
このため、無線伝搬路が1パスあるいはそれに近い環境(以下、まとめて「1パス環境」と称する)では高速伝送のできる送信フォーマットが用いられるが、このようなフォーマットでは僅かな雑音の混入により特性が大幅に劣化することがある。
一方、CDMA方式では、レイク(RAKE)受信機がよく用いられる。レイク受信機では、複数の遅延波を合成することで受信特性を改善するが、1パス環境では遅延波の誤検出が頻繁に起こり、結果として雑音成分を合成してしまい、受信特性が劣化してしまうことがある。
そこで、例えば図10に模式的に示すように、遅延波の振幅(電力)が所定の基準値よりも小さいもの(×印で示すパスタイミングの電力)については、一律に、雑音と判定して合成しないことで受信特性を改善できることがある。このような処理を足切り処理と呼ぶ。
なお、関連する既知の技術として、例えば下記の特許文献1〜3に記載された技術がある。
特許文献1には、マルチパス環境における受信状態(受信感度)及び受信電力測定性能を改善できるようにすることを目的として、複数パスから到達するスペクトラム拡散された受信信号の遅延時間に対する信号相関値電力分布である遅延プロファイルを定期的に測定し、その複数回の遅延プロファイル測定結果のそれぞれにおける上位所定個数の信号相関値電力のパス遅延同士を相互に比較してパス遅延が所定値差以内のパスを有効パスとして選択することが記載されている。
また、特許文献2には、アレイアンテナを採用し、簡易かつ信頼性の高いパス検出機能を備えた無線通信装置を提供することを目的として、アレイアンテナ装置の出力に対して特定符号による逆拡散処理を行なって遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルの各要素のうち閾値以下のパスを零とし、その遅延プロファイルをビーム間について加算あるいは平均演算し、演算後の電力が閾値以上となるパスのみをパス検出結果とすることが記載されている。
特許文献3には、遅延波の受信電力が直接波の受信電力より大きい場合であっても、チャネル推定を正しく行えるようにすることを目的として、受信信号に含まれる既知データのFFT演算結果よりチャネル推定値を求め、該チャネル推定値にIFFT演算を施してマルチパスの遅延プロファイルを求め、該遅延プロファイルのうち電力が最大となるパスの位置に基づいてFFT演算開始位置を決定することが記載されている。
特開2005−354263号公報 国際公開WO2003/032541号パンフレット 特開2002−280943号公報
本願の発明者は、前記の足切り処理により、1パスの時は特性を改善できるものの、特に高速移動時のマルチパス環境ではかえって特性を劣化させることを見い出した。これは、例えば図11に模式的に示すように、足切り判定時には雑音成分と判定した遅延波がフェージングにより復調時には大きくなったり、逆に、足切り判定時には信号成分と判定した遅延波が復調時には小さくなったりすることがあるためであると考えられる。また、パス電力推定精度の向上にも限界があるため正しく足切りできないことも特性劣化の原因となるものと考えられる。
図12は1パス環境とマルチパス環境(PB3,VA120)での足切り判定の閾値(以下、足切り閾値ともいう)に対する特性(スループット)を示している。この図12において、特性100が1パス時の足切り閾値に対する特性を示し、特性200,300がそれぞれマルチパス時の足切り閾値に対する特性を示している。
これらの特性100,200,300から分かるように、1パス時には足切り閾値を大きくした方が特性を改善できるが、PB3(時速3kmでの移動環境)やVA120(時速120kmでの移動環境)などのマルチパス環境では足切り判定精度が悪いために、足切り閾値を大きくすると、逆に特性が劣化している。即ち、足切り閾値に対して特性にトレードオフが生じることが発見された。
なお、前記特許文献1〜3のいずれにも、このようなトレードオフを考慮した足切り処理に関して開示も示唆もない。
本発明は、前記課題に鑑み創案されたもので、その目的の一つは、マルチパス環境での特性劣化を抑制しつつ、1パス環境での特性を改善することにある。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の一つとして位置付けることができる。
前記目的を達成するために、本発明では、以下に示す受信機及び受信処理方法を用いる。
(1)即ち、本発明の受信機は、受信信号から遅延プロファイルを求める遅延プロファイル生成手段と、複数タイミングの受信信号を合成しうる合成手段と、前記遅延プロファイル生成手段で求められた遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の伝搬環境がマルチパス環境か否かを判定する判定手段と、前記判定手段にて前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定されると、前記遅延プロファイルにおいて所定閾値以下の電力のタイミングの信号を前記合成手段での非合成対象の信号とする制御手段と、をそなえる。
(2)ここで、前記判定手段は、前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と他の複数のパスタイミングの電力和との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定してもよい。
(3)また、前記判定手段は、前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と2番目に大きい電力を示すパスタイミングの電力との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定してもよい。
(4)さらに、前記制御手段は、前記所定閾値以下の電力のパスタイミングの信号についての前記合成手段での重み付け合成係数を0にすることにより当該信号を前記非合成対象の信号としてもよい。
(5)また、前記合成手段で合成されうる複数タイミングの受信信号は、前記遅延プロファイルにおけるパスタイミングの信号であってもよい。
(6)さらに、本発明の受信処理方法は、受信信号から遅延プロファイルを求める遅延プロファイル生成過程と、複数タイミングの受信信号を合成しうる合成過程と、前記遅延プロファイル生成手段で求められた遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の伝搬環境がマルチパス環境か否かを判定する判定過程と、前記判定過程にて前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定されると、前記遅延プロファイルにおいて所定閾値以下の電力のタイミングの信号を前記合成過程での非合成対象の信号とする制御過程と、を有する。
(7)ここで、前記判定過程では、前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と他の複数のパスタイミングの電力和との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定してもよい。
(8)また、前記判定過程では、前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と2番目に大きい電力を示すパスタイミングの電力との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定してもよい。
(9)さらに、前記制御過程では、前記所定閾値以下の電力のパスタイミングの信号についての前記合成手段での重み付け合成係数を0にすることにより当該信号を前記非合成対象の信号としてもよい。
(10)また、前記合成過程で合成されうる複数タイミングの受信信号は、前記遅延プロファイルにおけるパスタイミングの信号であってもよい。
本発明によれば、マルチパス環境での特性劣化を抑制しつつ、1パス環境での特性を改善することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
〔A〕第1実施形態
前記課題は、伝搬環境に応じて足切り処理を選択的に実行することで解決できる。即ち、例えば、常に足切り処理を実施するのではなく、伝搬環境を長時間測定することで1パス環境であるか否かを判定し、1パス環境と判定したときのみ足切り処理を実行する。これにより、マルチパス環境での特性劣化を抑制しつつ、1パス環境での特性改善を図ることができる。尚、物理的に合成可能なパス数の総数(N)を超えるパス(例えば、相関の大きい順にパスを並べた場合のN+1番目以降のパス)については、合成の対象に含まれないのは当然(ここで言う足切り処理とは別の処理とする)である。
ここで、1パス環境であるか否かは、フェージング変動よりも十分に長い時間測定して平均化した遅延プロファイル(以下、パスプロファイルともいう)において最大パス電力(電力が最大を示すパスの電力)と、それ以外の残りのパスの電力の和との比率によって判定することができる。
例えば図2に前記比率の時間変化を、典型的なマルチパス環境(PB10,VA30)と1パス環境(静的環境)とで比較して示す。ただし、PB10は時速10kmでの移動環境、VA30は時速30kmでの移動環境を表している。この図2に示すように、1パス環境(符号A参照)とマルチパス環境(符号B,C参照)とでは前記比率の分布に明らかな差があることが分かる。
したがって、例えば図1に示すように、最大パス電力と、それ以外のパスの電力の和との比率が所定の基準値(1パス判定基準値:図2の例では4程度にすれば良い)を超えていれば、足切り処理を実行し、そうでなければ、足切り処理を実行しないとする制御が可能となる。
図3は本発明の第1実施形態に係るCDMA受信装置のレイク受信機に着目した構成を示すブロック図で、この図3に示すレイク受信機は、携帯電話機等の無線端末の受信系に適用することができ、例えば、A/D変換器11,サーチャ12,重み係数生成部13,逆拡散部14−1〜14−n(nは2以上の整数でフィンガ数に相当する),乗算器15−1〜15−n,加算器16及び足切り実行判定部17をそなえて構成されている。
ここで、A/D変換器11は、図示しない受信アンテナにて受信され、低雑音増幅、周波数変換(ダウンコンバート)、自動利得制御(線形増幅)、直交検波などの所要の無線受信処理を施された信号(アナログベースバンド信号)をディジタル信号に変換するものである。
サーチャ(遅延プロファイル生成手段)12は、当該A/D変換器11の出力(逆拡散部14−1〜14−nによる逆拡散前の受信信号)についてマッチドフィルタ等を用いたパスサーチを行なって遅延プロファイル(複数パスから到来する信号の遅延時間に対する信号相関値電力分布)を作成し、各パスタイミングの情報を重み係数生成部13及び逆拡散部14−i(i=1〜n)に与える機能を具備する。ただし、前記遅延プロファイルは、前記パスサーチを複数回行なってフェージング変動よりも十分に長い時間測定して平均化したものを用いるものとする。
逆拡散部14−iは、それぞれ、サーチャ12から与えられるパスタイミングでA/D変換器11の出力を逆拡散するものであり、重み係数生成部13は、A/D変換器11の出力と、サーチャ12から与えられる各パスタイミングの情報とに基づいて、パス間の相関値(相関行列)を求め、当該相関値と、既知信号(パイロット信号)から求められる前記各パスタイミングでのチャネル推定値とに基づいて、逆拡散部14−iでの逆拡散結果についての重み係数(レイク合成係数)Wiを生成するものである。
乗算器15−iは、それぞれ、対応する逆拡散部14−iで得られた逆拡散結果に、重み係数生成部13で生成された重み係数Wiを乗算するものであり、加算器(合成手段)16は、各乗算器15−iの乗算結果(複数タイミングの受信信号)を加算(合成)するものである。つまり、これらの乗算器15−i及び加算器16から成るブロックは、逆拡散結果を重み付け合成(レイク合成)するレイク合成回路としての機能を果たす。
そして、足切り実行判定部(判定手段)17は、サーチャ12によって得られた遅延プロファイルに基づいて、図1及び2により説明したとおり、最大パス電力と、それ以外のパスの電力の和との比率が1パス判定基準値を超えているか否かを判定することにより、受信信号の伝搬環境が1パス環境であるかマルチパス環境であるかを判定して、1パス環境と判定した場合には足切り処理を実行し、マルチパス環境と判定した場合には足切り処理を実行しないよう重み係数生成部13を制御する機能を具備するものである。
ここで、前記足切り処理は、例えば、重み係数生成部13において、チャネル推定値の電力が基準値よりも小さいパスタイミングの信号についての重み係数Wiを0にすることで実施できる。つまり、重み係数生成部13は、足切り実行判定部17にて受信信号の伝搬環境がマルチパス環境でない(1パス環境である)と判定されると、前記遅延プロファイルにおいて所定閾値以下の電力のタイミングの信号を加算器16での非合成対象の信号とする制御手段としての機能を果たす。
以下、上述のごとく構成されたレイク受信機の動作について説明すると、まず、前記受信アンテナで受信された信号は、低雑音増幅、周波数変換(ダウンコンバート)、自動利得制御(線形増幅)、直交検波などの所要の無線受信処理を施されたのち、A/D変換器11に入力され、当該A/D変換器11にてアナログベースバンド信号に変換されて、サーチャ12と重み係数生成部13と各逆拡散部14−iとにそれぞれ入力される。
サーチャ12では、当該A/D変換器11の出力についてパスサーチを行なって、フェージング変動よりも十分に長い時間測定して平均化した遅延プロファイルを作成し、相関の高い各パスタイミングを逆拡散部14−iに与える。
逆拡散部14−iは、前記サーチャ12から与えられたパスタイミングを逆拡散タイミングとしてA/D変換器11から入力される信号を逆拡散し、その逆拡散結果が、それぞれ、対応する乗算器15−iに入力される。
その一方で、足切り実行判定部17は、サーチャ12で得られた前記遅延プロファイルに基づいて、既述のとおりの1パス判定を行ない、1パス環境と判定した場合には足切り処理を実行し、マルチパス環境と判定した場合には足切り処理を実行しない。
即ち、1パス環境と判定した場合には、重み係数生成部13において、チャネル推定値の電力が基準値よりも小さいパスについての重み係数Wiを0にし、マルチパス環境と判定した場合には、生成した各パスタイミングの重み係数Wiを有効として、各重み係数Wiを乗算器15−iに与える。
これにより、前記逆拡散結果は、乗算器15−iにて、重み係数生成部13から与えられた重み係数Wiと乗算された後、加算器16にて加算されて、重み付け合成結果として出力される。
以上のように、本例のレイク受信機によれば、足切り実行判定部17により、パスサーチで求めた遅延プロファイルに基づいて、1パス環境/マルチパス環境を判定して足切り処理を実行する/しないを判定し、1パス環境と判定した場合にのみ足切り処理を実行するから、マルチパス環境での特性劣化を抑制しつつ、1パス環境での特性を改善することができる。
〔B〕第2実施形態
図5から図7は本発明の第2実施形態に係るCDMA受信装置における足切り実行判定処理を説明する図で、図1及び図3に示した足切り実行判定部17による足切り実行判定処理の変形例として、特にイコライザを用いた場合を示している。
図5に示すように、CDMA受信装置のイコライザ(等化器)の利得とレイク受信機の利得との差分(利得差)が所定の基準値(例えば、0)よりも小さいときに足切り処理を実行する。
ここで、前記利得差を求める構成例は図6に示すようになる。即ち、既知信号(パイロット信号)をイコライザ18及びレイク受信機19に入力して、それぞれの出力のS/N比をS/N計算部20及び21にて計算(推定)し、各計算結果の差分をS/N差分計算部22にて計算することにより、イコライザ18とレイク受信機19との利得差を求めることができる。
なお、前記S/N比を計算(推定)するS/N計算部20(21)の典型的な構成例は図7に示すようになる。
即ち、前記既知信号(パイロット信号)をパイロットパターンキャンセル部31に入力して受信信号のパイロット成分(パイロットパターン)をキャンセルし、得られた信号を所要シンボルにわたって平均化部32にて平均化し電力化部33にて電力化することにより信号成分(S)の電力値を求めるとともに、前記平均化部32による平均化前後の信号の差分を減算器34にて求めることができる。
そして、その差分を平均化部35にて平均化し電力化部36にて電力化することによりノイズ成分(N)の電力値を求め、得られた信号成分(S)及びノイズ成分(N)の各電力値の比をS/N計算部37にて計算することにより、入力信号、つまりはイコライザ18(又はレイク受信機19)の出力のS/Nを求めることができる。
ここで、図5〜図7に示す計算の増大に配慮し、簡略化した方法について、さらに図4を用いて説明する。ここでは、大雑把にイコライザ18の利得を見積もることで足切り処理の要否を判定するのである。
この図4に示すように、本例の足切り実行判定処理では、遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスの電力と2番目に大きな電力を示すパスの電力との比率が所定の基準値(1パス判定基準値)よりも大きい場合に1パス環境であると判定して足切り処理を実行し、前記比率が前記1パス判定基準値以下である場合にマルチパス環境であると判定して足切り処理を実行しないこととする。
イコライザの平均的な利得は、遅延プロファイルから推定することができ、図4では最も大きな2パスの電力比から推定している。この電力比がある程度大きくなれば、イコライザの利得は小さくなるため、当該電力比が1パス判定基準値よりも大きな時に足切り処理を実行する。換言すれば、イコライザの利得を推定し、その推定結果に応じて足切り処理をON/OFF制御する。
一般にパス数が増えるほどイコライザ18の利得は小さくなる傾向にあるので、マルチパス環境でのイコライザ利得は、マルチパスの内で最も大きな2パスから推定した利得よりも小さくなる。
即ち、最も大きな2パスから推定した利得が十分に小さければ、イコライザの利得も十分に小さくなる。2パス時の利得は、2パスの電力比と受信S/N比とによって求まるため、受信S/N比に応じた2パスの電力比を基に判定することで、図5に示す「利得差」による判定と同等の効果を少ない処理量で得ることができる。
なお、図8に、理想的な条件での、利得差と2パスの電力比との関係を示す。この図8において、符号Aは受信S/N比=6dBのとき、符号Bは受信S/N比=7dBのとき、符号Cは受信S/N比=8dBのとき、符号Dは受信S/N比=9dBのとき、符号Eは受信S/N比=10dBのときの関係(電力比対利得差特性)を示している。
この図8に示すグラフより、例えば、利得差1dB以下の時に足切り処理を実行するには、S/N比=10dB(特性E参照)のときは「1パス判定基準値」を13に、S/N比=9dB(特性D参照)のときは9に、S/N比=8dB(特性C参照)のときは6に、などとそれぞれ設定すればよいことが分かる。
〔C〕第3実施形態
図9は本発明の第3実施形態に係るCDMA受信装置のイコライザに着目した構成を示すブロック図で、この図9に示すイコライザは、携帯電話機等の無線端末の受信系に適用することができ、例えば、A/D変換器41,サーチャ42,重み係数生成部43,遅延回路(FF)44−1〜44−n(nは2以上の整数),乗算器45−1〜45−n,加算器46,足切り実行判定部47及び逆拡散部48をそなえて構成されている。
即ち、この図9に示すイコライザは、図3に示したレイク受信機と略同じ構成を具備しており、逆拡散前の受信信号に対して、イコライザとしてもレイク受信機としても動作させることが可能に構成されている。
ここで、A/D変換器41は、図示しない受信アンテナにて受信され、低雑音増幅、周波数変換(ダウンコンバート)、自動利得制御(線形増幅)、直交検波などの所要の無線受信処理を施された信号(アナログベースバンド信号)をディジタル信号に変換するものである。
サーチャ(遅延プロファイル生成手段)42は、当該A/D変換器41の出力についてマッチドフィルタ等を用いたパスサーチを行なって遅延プロファイルを作成し、パスタイミングの情報を重み係数生成部43に与える機能を具備するものである。ただし、前記遅延プロファイルは、前記パスサーチを複数回行なってフェージング変動よりも十分に長い時間測定して平均化したものを用いるものとする。
遅延回路44−i(i=1〜n)は、それぞれ、A/D変換器41の出力を所定時間(例えば、1チップ時間)ずつ遅延するものであり、重み係数生成部43は、A/D変換器41の出力と、サーチャ42から与えられるパスタイミングの情報とに基づいて、パス間の相関値(相関行列)を求め、当該相関値と、既知信号(パイロット信号)から求められるチャネル推定値とに基づいて、各遅延回路44−iの出力についての重み係数(タップ係数)Wiを生成するものである。
乗算器45−iは、それぞれ、対応する遅延回路44−iの出力に、重み係数生成部43で生成された重み係数Wiを乗算するものであり、加算器46は、各乗算器45−iの乗算結果を加算(合成)するものであり、逆拡散部48は、当該加算器46の出力(つまりは等化出力)を逆拡散するものである。
そして、足切り実行判定部(判定手段)47は、サーチャ42によって得られた遅延プロファイルに基づいて、既述のとおり、最大パス電力と、それ以外のパスの電力の和(あるいは、最大パス電力と2番目に大きいパス電力)との比率が1パス判定基準値を超えているか否かを判定することにより、受信信号の伝搬環境が1パス環境であるかマルチパス環境であるかを判定して、1パス環境と判定した場合には足切り処理を実行し、マルチパス環境と判定した場合には足切り処理を実行しないよう重み係数生成部43を制御する機能を具備するものである。
本例においても、足切り処理は、例えば、チャネル推定値の電力が基準値よりも小さいパスタイミングの信号についての重み係数Wiを0にすることで実行できる。つまり、重み係数生成部43は、足切り実行判定部47にて受信信号の伝搬環境がマルチパス環境でない(1パス環境である)と判定されると、前記遅延プロファイルにおいて所定閾値以下の電力のタイミングの信号を加算器46での非合成対象の信号とする制御手段としての機能を果たす。
上述のごとく構成されたCDMA受信装置では、前記受信アンテナで受信された信号が、低雑音増幅、周波数変換(ダウンコンバート)、自動利得制御(線形増幅)、直交検波などの所要の無線受信処理を施されたのち、A/D変換器41に入力され、当該A/D変換器41にてアナログベースバンド信号に変換されて、サーチャ42と重み係数生成部43と各遅延回路44−iとにそれぞれ入力される。
サーチャ42では、当該A/D変換器41の出力についてパスサーチを行なって、フェージング変動よりも十分に長い時間測定して平均化した遅延プロファイルを作成し、相関の高いパスタイミングを重み係数生成部43に与える。
遅延回路44−iは、A/D変換器41の出力を単位時間(1チップ時間)ずつ遅延して、各タイミングの信号を乗算器45−iに入力する。
その一方で、足切り実行判定部47は、サーチャ42で得られた前記遅延プロファイルに基づいて、既述のとおりの1パス判定を行ない、1パス環境と判定した場合には足切り処理を実行し、マルチパス環境と判定した場合には足切り処理を実行しない。
即ち、1パス環境と判定した場合には、重み係数生成部43において、チャネル推定値の電力が基準値よりも小さいパスについての重み係数(タップ係数)Wiを0にし、マルチパス環境と判定した場合には、生成した各タイミングの重み係数Wiを有効として、各重み係数Wiを乗算器45−iに与える。
ここで、1パス環境と判定された場合の重み係数Wiとして第1及び第2実施形態におけるレイク受信機と同じ値(レイク合成係数)を用いると、図9に示すイコライザはレイク受信機として動作させることができる。
足切り処理を実行すべき1パス環境ではイコライザの利得もそれほど得られない環境である上、無効なタイミングの信号が合成されることによる特性劣化も生じる。
そこで、足切り実行判定部47にて受信信号の伝搬環境が1パス環境であると判定されて足切り処理を実行する際には、等化処理は行なわず、足切り処理後の重み係数Wiをレイク合成係数として用いることで、無効なタイミングの信号を取り除いて特性改善を図ることができる。
なお、乗算器45−iの各出力は、加算器16にて加算された後、逆拡散部48にて逆拡散されて復調される。
〔D〕その他
上述した実施形態においては、本発明をレイク受信機、イコライザに適用した場合について説明したが、これらと同様の原理(複数タイミングの受信信号系列を重み付け合成する構成)を用いる復調方式にも適用することが可能である。
〔E〕付記
(付記1)
受信信号から遅延プロファイルを求める遅延プロファイル生成手段と、
複数タイミングの受信信号を合成しうる合成手段と、
前記遅延プロファイル生成手段で求められた遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の伝搬環境がマルチパス環境か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段にて前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定されると、前記遅延プロファイルにおいて所定閾値以下の電力のタイミングの信号を前記合成手段での非合成対象の信号とする制御手段と、
をそなえたことを特徴とする、受信機。
(付記2)
前記判定手段は、
前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と他の複数のパスタイミングの電力和との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定することを特徴とする、付記1記載の受信機。
(付記3)
前記判定手段は、
前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と2番目に大きい電力を示すパスタイミングの電力との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定することを特徴とする、付記1記載の受信機。
(付記4)
前記制御手段は、
前記所定閾値以下の電力のパスタイミングの信号についての前記合成手段での重み付け合成係数を0にすることにより当該信号を前記非合成対象の信号とすることを特徴とする、付記1〜3のいずれか1項に記載の受信機。
(付記5)
前記合成手段で合成されうる複数タイミングの受信信号は、前記遅延プロファイルにおけるパスタイミングの信号であることを特徴とする、付記1〜4のいずれか1項に記載の受信機。
(付記6)
前記合成手段で合成されうる前記複数タイミングの受信信号は、前記受信信号を等化処理すべく複数回遅延した各信号のいずれかであることを特徴とする、付記1〜4のいずれか1項に記載の受信機。
(付記7)
前記重み付け合成係数は、レイク合成処理のレイク合成係数又は等化処理のタップ係数であることを特徴とする、付記4記載の受信機。
(付記8)
受信信号から遅延プロファイルを求める遅延プロファイル生成過程と、
複数タイミングの受信信号を合成しうる合成過程と、
前記遅延プロファイル生成手段で求められた遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の伝搬環境がマルチパス環境か否かを判定する判定過程と、
前記判定過程にて前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定されると、前記遅延プロファイルにおいて所定閾値以下の電力のタイミングの信号を前記合成過程での非合成対象の信号とする制御過程と、
を有することを特徴とする、受信処理方法。
(付記9)
前記判定過程では、
前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と他の複数のパスタイミングの電力和との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定することを特徴とする、付記8記載の受信処理方法。
(付記10)
前記判定過程では、
前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と2番目に大きい電力を示すパスタイミングの電力との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定することを特徴とする、付記8記載の受信処理方法。
(付記11)
前記制御過程では、
前記所定閾値以下の電力のパスタイミングの信号についての前記合成手段での重み付け合成係数を0にすることにより当該信号を前記非合成対象の信号とすることを特徴とする、付記8〜10のいずれか1項に記載の受信処理方法。
(付記12)
前記合成過程で合成されうる複数タイミングの受信信号は、前記遅延プロファイルにおけるパスタイミングの信号であることを特徴とする、付記8〜11のいずれか1項に記載の受信処理方法。
(付記13)
前記合成過程で合成されうる前記複数タイミングの受信信号は、前記受信信号を等化処理すべく複数回遅延した各信号のいずれかであることを特徴とする、付記8〜11のいずれか1項に記載の受信処理方法。
(付記14)
前記重み付け合成係数は、レイク合成処理のレイク合成係数又は等化処理のタップ係数であることを特徴とする、付記11記載の受信処理方法。
以上詳述したように、本発明によれば、マルチパス環境での特性劣化を抑制しつつ、1パス環境での特性を改善することができるから、無線通信技術分野に極めて有用と考えられる。
本発明の第1実施形態に係る足切り実行判定を説明する図である。 本発明の第1実施形態に係る足切り実行判定を説明すべく最大パス電力とそれ以外の電力の比率を示すグラフである。 本発明の第1実施形態に係るCDMA受信装置のレイク受信機に着目した構成を示すブロック図である。 本発明の第2実施形態に係る足切り実行判定を説明する図である。 本発明の第2実施形態に係る足切り実行判定を説明する図である。 図5に示す利得差の計算を説明するブロック図である。 図6に示すS/N計算を説明するブロック図である 本発明の第2実施形態に係る足切り実行判定の基準値を説明すべく最大パス電力と2番目に大きいパス電力との比と利得差との関係を示すグラフである。 本発明の第3実施形態に係るCDMA受信装置のイコライザに着目した構成を示すブロック図である。 従来のCDMA受信機における足切り処理を説明する図である。 従来の足切り処理の課題を説明する図である。 従来の足切り処理における足切り閾値に対するスループット特性を示すグラフである。
符号の説明
11,41 A/D変換器
12,42 サーチャ(遅延プロファイル生成手段)
13,43 重み係数生成部(制御手段)
14−1〜14−n,48 逆拡散部
15−1〜15−n,45−1〜45−n 乗算器
16,46 加算器(合成手段)
17,47 足切り実行判定部(判定手段)
44−1〜44−n 遅延回路(FF)

Claims (10)

  1. 受信信号から遅延プロファイルを求める遅延プロファイル生成手段と、
    複数タイミングの受信信号を合成しうる合成手段と、
    前記遅延プロファイル生成手段で求められた遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の伝搬環境がマルチパス環境か否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段にて前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定されると、前記遅延プロファイルにおいて所定閾値以下の電力のタイミングの信号を前記合成手段での非合成対象の信号とする制御手段と、
    をそなえたことを特徴とする、受信機。
  2. 前記判定手段は、
    前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と他の複数のパスタイミングの電力和との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定することを特徴とする、請求項1記載の受信機。
  3. 前記判定手段は、
    前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と2番目に大きい電力を示すパスタイミングの電力との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定することを特徴とする、請求項1記載の受信機。
  4. 前記制御手段は、
    前記所定閾値以下の電力のパスタイミングの信号についての前記合成手段での重み付け合成係数を0にすることにより当該信号を前記非合成対象の信号とすることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の受信機。
  5. 前記合成手段で合成されうる複数タイミングの受信信号は、前記遅延プロファイルにおけるパスタイミングの信号であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の受信機。
  6. 受信信号から遅延プロファイルを求める遅延プロファイル生成過程と、
    複数タイミングの受信信号を合成しうる合成過程と、
    前記遅延プロファイル生成手段で求められた遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の伝搬環境がマルチパス環境か否かを判定する判定過程と、
    前記判定過程にて前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定されると、前記遅延プロファイルにおいて所定閾値以下の電力のタイミングの信号を前記合成過程での非合成対象の信号とする制御過程と、
    を有することを特徴とする、受信処理方法。
  7. 前記判定過程では、
    前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と他の複数のパスタイミングの電力和との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定することを特徴とする、請求項6記載の受信処理方法。
  8. 前記判定過程では、
    前記遅延プロファイルにおいて最大電力を示すパスタイミングの電力と2番目に大きい電力を示すパスタイミングの電力との比が所定の基準値を超えていると、前記伝搬環境がマルチパス環境でないと判定することを特徴とする、請求項6記載の受信処理方法。
  9. 前記制御過程では、
    前記所定閾値以下の電力のパスタイミングの信号についての前記合成手段での重み付け合成係数を0にすることにより当該信号を前記非合成対象の信号とすることを特徴とする、請求項6〜8のいずれか1項に記載の受信処理方法。
  10. 前記合成過程で合成されうる複数タイミングの受信信号は、前記遅延プロファイルにおけるパスタイミングの信号であることを特徴とする、請求項6〜9のいずれか1項に記載の受信処理方法。
JP2007174184A 2007-07-02 2007-07-02 受信機及び受信処理方法 Expired - Fee Related JP5231762B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007174184A JP5231762B2 (ja) 2007-07-02 2007-07-02 受信機及び受信処理方法
US12/123,232 US8208589B2 (en) 2007-07-02 2008-05-19 Receiver and reception processing method
EP08156799.2A EP2012439B1 (en) 2007-07-02 2008-05-23 Receiver and reception processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007174184A JP5231762B2 (ja) 2007-07-02 2007-07-02 受信機及び受信処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009017016A true JP2009017016A (ja) 2009-01-22
JP5231762B2 JP5231762B2 (ja) 2013-07-10

Family

ID=39872715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007174184A Expired - Fee Related JP5231762B2 (ja) 2007-07-02 2007-07-02 受信機及び受信処理方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8208589B2 (ja)
EP (1) EP2012439B1 (ja)
JP (1) JP5231762B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101002815B1 (ko) * 2006-07-25 2010-12-21 후지쯔 가부시끼가이샤 멀티 캐리어 통신 시스템에서의 간섭 잡음 추정 방법 및 수신 처리 방법과 간섭 잡음 추정 장치 및 수신기
GB0721425D0 (en) 2007-10-31 2007-12-12 Icera Inc Processing digital sampels in a wireless receiver
GB201001389D0 (en) 2010-01-28 2010-03-17 Icera Inc A radio receiver in a wireless communication system
US9191059B2 (en) 2007-10-31 2015-11-17 Icera Inc. Processing digital samples in a wireless receiver
US8411725B2 (en) * 2009-09-25 2013-04-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Channel geometry detector
US8537884B2 (en) 2010-11-19 2013-09-17 Qualcomm Incorporated Single path detection and equalizer optimization
CN102594397B (zh) * 2011-01-17 2014-06-11 中兴通讯股份有限公司 一种多径信号处理方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007129385A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Hitachi Kokusai Electric Inc Cdma受信機

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2670354B2 (ja) 1989-06-28 1997-10-29 ダイセル化学工業株式会社 耐衝撃性に優れた熱可塑性樹脂組成物
JP3031351B2 (ja) * 1998-09-24 2000-04-10 日本電気株式会社 Cdma受信装置及びそれに用いるパス検出方法並びにその制御プログラムを記録した記録媒体
JP3031354B1 (ja) 1998-09-30 2000-04-10 日本電気株式会社 Cdma受信装置及びそのマルチパスのフィンガ割り当て方法並びにその制御プログラムを記録した記録媒体
JP2002280943A (ja) 2001-03-19 2002-09-27 Hitachi Ltd 無線通信装置
JP3580273B2 (ja) * 2001-07-24 2004-10-20 日本電気株式会社 Sir測定システムと装置及び方法
WO2003032541A1 (fr) 2001-09-28 2003-04-17 Fujitsu Limited Procede et dispositif de reception a multiplexage par repartition orthogonale de la frequence
JP2004064235A (ja) 2002-07-25 2004-02-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cdma受信装置及びフィンガ割り当て方法
GB0219213D0 (en) 2002-08-16 2002-09-25 Koninkl Philips Electronics Nv Improvements in or relating to wireless radio receivers
JP4259964B2 (ja) * 2003-09-12 2009-04-30 富士通株式会社 MIXR機能を有するRake受信機
JP2005354263A (ja) 2004-06-09 2005-12-22 Fujitsu Ltd 受信装置及び受信装置におけるパス選択方法
JP2006101308A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Fujitsu Ltd 無線基地局装置及びパスサーチ方法
US8964912B2 (en) 2005-05-31 2015-02-24 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Adaptive timing recovery via generalized RAKE reception
JP2007174184A (ja) 2005-12-21 2007-07-05 Hitachi Ltd 信号処理装置及び記録再生装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007129385A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Hitachi Kokusai Electric Inc Cdma受信機

Also Published As

Publication number Publication date
EP2012439A2 (en) 2009-01-07
JP5231762B2 (ja) 2013-07-10
EP2012439B1 (en) 2015-11-18
US20090010313A1 (en) 2009-01-08
US8208589B2 (en) 2012-06-26
EP2012439A3 (en) 2010-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2924864B2 (ja) 適応レイク受信方式
JP5059776B2 (ja) 無線通信のための準線形干渉消去
JP4283626B2 (ja) Rake受信機の混信除去方法およびその装置
JP5231762B2 (ja) 受信機及び受信処理方法
WO2001054306A1 (fr) Dispositif de station de base et procede de radiocommunication
US7539166B2 (en) Channel estimator, demodulator, speed estimator and method thereof
JP4801775B2 (ja) イコライザの制御装置及び制御方法並びに前記制御装置をそなえた無線端末
JP4833298B2 (ja) 符号分割多元接続方式の高速パケットデータシステムにおける多重アンテナを具備した端末の結合方式に従う重みベクトルのダイナミックレンジ制御装置及び方法
US8335273B2 (en) Control apparatus for and control method of equalizer, and wireless terminal having that control apparatus
JP2000083011A (ja) 干渉キャンセラにおける伝搬路推定方法及び干渉除去装置
US7724808B2 (en) Efficient delay profile computation with receive diversity
US8554152B2 (en) Apparatus and method for estimating channel in mobile communication system
JP4329594B2 (ja) アレーアンテナ無線通信装置およびそのパスタイミング検出方法
JP4177711B2 (ja) 受信装置及び受信方法
US20080031390A1 (en) Antenna diversity receiver
US20090257478A1 (en) Spread spectrum rake receiver
JP4831166B2 (ja) 無線通信装置、受信方式選択方法及び受信方式選択プログラム
US20030165185A1 (en) Receiving device and receiving method
JP4838262B2 (ja) 最小限のフィンガ割り当てで遅延を推定する方法及びシステム
US20080151969A1 (en) Efficient Delay Profile Computation with Receive Diversity
JP2004120338A (ja) Cdma受信装置
JP2004080360A (ja) 干渉抑圧cdma受信機
JP2002057603A (ja) Ds−cdma方式のレイク受信装置
JP2006115342A (ja) 受信装置
JP2001024553A (ja) Cdma受信装置の干渉キャンセラ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100416

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110913

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111108

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20111206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130322

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160329

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees