JP2015119317A - Receiving device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a receiving device capable of achieving communication with high receiving quality when a propagation path is largely fluctuated during a time length of inverse diffusion or symbol repetition.SOLUTION: A receiving device includes: a channel estimation part 4 which estimates a state of a wireless propagation path from an already-known pilot signal and outputs a channel estimation result for every designated time length; a variable delay line 5 which, based on the channel estimation result, compensates the delay time and phase of a receiving signal for every time length; a multiplication part 6; an addition part 7 which performs cyclic addition of the compensated signal by a unit of the time length; an integration part 8; a demodulation part 9 which performs demodulation processing using the integration result from the integration part 8; and a control part 10 which controls timing for outputting the integration result of the demodulation part 9.

Description

本発明は、受信装置に関する。   The present invention relates to a receiving apparatus.

従来、スペクトル拡散通信方式における受信装置では、受信信号の逆拡散処理速度を向上させるための並列化手法として、拡散系列を複数の部分系列に分割して部分相関を計算し、個々の部分相関の相関ピークタイミングを検出し、相関ピークタイミングにおける部分相関値の位相を求め、個々の部分相関値の位相を算出した相関ピークタイミングの位相で補償後に全ての部分相関値を加算することで、元の拡散系列長の逆拡散値を計算している。このような技術が、下記特許文献1において開示されている。   Conventionally, a receiver in a spread spectrum communication system calculates a partial correlation by dividing a spread sequence into a plurality of partial sequences as a parallel method for improving the despreading processing speed of a received signal, and calculates individual partial correlations. By detecting the correlation peak timing, determining the phase of the partial correlation value at the correlation peak timing, and adding all the partial correlation values after compensation with the phase of the correlation peak timing that calculated the phase of each partial correlation value, The despread value of the spreading sequence length is calculated. Such a technique is disclosed in Patent Document 1 below.

特開平8−8780号公報JP-A-8-8780

しかしながら、上記従来の技術によれば、元の拡散系列よりも短い部分系列の相関ピークタイミングを検出する必要がある。そのため、受信信号対雑音電力比(SNR)が低い場合には相関ピーク検出の誤差が大きくなり、元の拡散系列の逆拡散値を正しく求めることが困難である、という問題があった。   However, according to the above conventional technique, it is necessary to detect the correlation peak timing of a partial sequence shorter than the original spread sequence. For this reason, when the received signal-to-noise power ratio (SNR) is low, the correlation peak detection error increases, and it is difficult to correctly obtain the despread value of the original spread sequence.

また、上記従来の技術によれば、部分相関値の位相値のみを補償しており、全ての部分相関値のタイミングを調整する処理を行っていない。そのため、受信装置が高速移動している等の理由で送受間伝搬距離の時間変動が早い場合には、部分相関間のタイミングがずれて逆拡散出力が低下し、受信品質が劣化することがある、という問題があった。   Further, according to the conventional technique, only the phase value of the partial correlation value is compensated, and the process of adjusting the timing of all the partial correlation values is not performed. Therefore, when the time variation of the transmission / reception propagation distance is fast due to the fact that the receiving device is moving at high speed, the timing between the partial correlations is shifted, the despread output may be reduced, and the reception quality may be deteriorated. There was a problem.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、拡散率の大きいスペクトル拡散通信方式または送信シンボルを繰返し送信する通信方式において、逆拡散長またはシンボル繰返し長の間に伝搬路が大きく変動する場合に高い受信品質での通信を実現可能な受信装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and in a spread spectrum communication system having a large spreading factor or a communication system that repeatedly transmits transmission symbols, the propagation path varies greatly between the despread length or the symbol repetition length. An object of the present invention is to obtain a receiving apparatus capable of realizing communication with high reception quality.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、既知のパイロット信号から無線伝搬路の状態を推定し、指定された時間長毎にチャネル推定結果を出力するチャネル推定手段と、前記チャネル推定結果に基づいて、前記時間長毎に受信信号の遅延時間および位相を補償する補償手段と、前記補償手段で補償された信号を、前記時間長単位で巡回加算する巡回加算手段と、前記巡回加算手段からの積分結果を用いて復調処理を行う復調手段と、前記時間長を指定し、また、前記時間長に基づいて前記巡回加算手段が前記復調手段へ前記積分結果を出力するタイミングを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention estimates a state of a radio propagation path from a known pilot signal and outputs a channel estimation result for each specified time length; Compensation means for compensating the delay time and phase of the received signal for each time length based on the channel estimation result, and cyclic addition means for cyclically adding the signal compensated by the compensation means in units of the time length; Demodulating means for performing demodulation processing using the integration result from the cyclic adding means, timing for designating the time length, and timing for the cyclic adding means to output the integration result to the demodulating means based on the time length And a control means for controlling.

本発明によれば、拡散率の大きいスペクトル拡散通信方式または送信シンボルを繰返し送信する通信方式において、逆拡散長またはシンボル繰返し長の間に伝搬路が大きく変動する場合に高い受信品質での通信を実現できる、という効果を奏する。   According to the present invention, in a spread spectrum communication system having a large spreading factor or a communication system in which transmission symbols are repeatedly transmitted, communication with high reception quality can be performed when a propagation path greatly varies between despread lengths or symbol repetition lengths. There is an effect that it can be realized.

図1は、実施の形態1の受信装置の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the first embodiment. 図2は、4シンボルを同相加算する場合の動作例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an operation example in the case where four symbols are subjected to in-phase addition. 図3は、実施の形態2の受信装置の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the second embodiment. 図4は、拡散符号長8チップの拡散符号を用いて1シンボルあたり3bitの情報を伝送する場合における、送信ビット系列、拡散符号位相、相関ピークの関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a transmission bit sequence, a spreading code phase, and a correlation peak when transmitting 3 bits of information per symbol using a spreading code having a spreading code length of 8 chips. 図5は、4シンボル分の相関波形を、タイミングおよび位相を補償して同相加算する場合の動作例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation example in the case where the correlation waveforms for four symbols are added in phase with compensation of timing and phase. 図6は、実施の形態3の受信装置の構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the third embodiment.

以下に、本発明にかかる受信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a receiving apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は、本実施の形態にかかる受信装置の構成例を示す図である。本実施の形態では、送信シンボルを一定の数だけ連続して繰返し送信し、受信側でシンボルを加算することで低S/N(Signal/Noise)回線での通信品質を改善する無線通信方式における受信装置について説明する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the present embodiment. In the present embodiment, in a wireless communication system in which a certain number of transmission symbols are continuously transmitted repeatedly, and symbols are added on the receiving side to improve communication quality on a low S / N (Signal / Noise) line. A receiving apparatus will be described.

受信装置は、受信アンテナ1と、RF(Radio Frequency)部2と、A/D(Analog/Digital)変換部3と、チャネル推定部4と、可変遅延線5と、乗算部6と、加算部7と、積分部8と、復調部9と、制御部10と、を備える。なお、受信装置では、可変遅延線5および乗算部6で補償手段を構成し、加算部7および積分部8で巡回加算手段を構成するものとする。   The receiving apparatus includes a receiving antenna 1, an RF (Radio Frequency) unit 2, an A / D (Analog / Digital) conversion unit 3, a channel estimation unit 4, a variable delay line 5, a multiplication unit 6, and an addition unit. 7, an integration unit 8, a demodulation unit 9, and a control unit 10. In the receiving apparatus, the variable delay line 5 and the multiplication unit 6 constitute a compensation unit, and the addition unit 7 and the integration unit 8 constitute a cyclic addition unit.

受信装置では、受信アンテナ1で受信した受信信号に対して、RF部2が、増幅処理、フィルタ処理、周波数変換処理によって、中間周波数(IF:Intermediate Frequency)信号または複素ベースバンド信号に変換する。A/D変換部3は、RF部2での変換後の信号を、量子化されたデジタル信号に変換する。   In the receiving apparatus, the RF unit 2 converts the received signal received by the receiving antenna 1 into an intermediate frequency (IF) signal or a complex baseband signal by amplification processing, filter processing, and frequency conversion processing. The A / D conversion unit 3 converts the signal after the conversion by the RF unit 2 into a quantized digital signal.

なお、以降の説明では、A/D変換部3への入力信号が複素ベースバンド信号の場合の受信装置の構成を元に動作を説明する。RF部2の出力がIF信号の場合については、A/D変換部3の後段にデジタル信号処理による直交周波数変換部を設けて、直交周波数変換部がデジタルIF信号を複素ベースバンド信号に変換した信号を、A/D変換部3からの出力信号とみなせばよい。   In the following description, the operation will be described based on the configuration of the receiving apparatus when the input signal to the A / D converter 3 is a complex baseband signal. When the output of the RF unit 2 is an IF signal, an orthogonal frequency conversion unit by digital signal processing is provided after the A / D conversion unit 3, and the orthogonal frequency conversion unit converts the digital IF signal into a complex baseband signal. The signal may be regarded as an output signal from the A / D conversion unit 3.

A/D変換部3は、量子化されたデジタル信号(A/D変換部3の入力がIF信号の場合は、上述のとおり、直交周波数変換部がA/D変換部3の出力をデジタル的に直交周波数変換して複素ベースバンドに変換した信号)を、チャネル推定部4および可変遅延線5へ出力する。   The A / D conversion unit 3 is a quantized digital signal (when the input of the A / D conversion unit 3 is an IF signal, the orthogonal frequency conversion unit digitally outputs the output of the A / D conversion unit 3 as described above. To the channel estimation unit 4 and the variable delay line 5.

チャネル推定部4は、伝搬路の振幅および位相、ならびに受信タイミングを推定し、シンボルタイミング情報11および位相・振幅補償値12を出力する。一般に、伝搬路は時間変動するため、チャネル推定部4は、制御部10から出力されるチャネル推定部制御情報13によって指定された周期(時間長)で、シンボルタイミング情報11および位相・振幅補償値12を更新して出力する。なお、シンボルを繰返し送信する無線通信方式では、推定値の更新周期を送信信号のシンボル長に合わせるのが一般的であるが、シンボル長に比べて伝搬路の変動が十分遅い場合などには、更新周期を必ずしもシンボル周期と合わせなくてもよく、例えば、シンボル周期の整数倍としてもよい。   The channel estimation unit 4 estimates the amplitude and phase of the propagation path and the reception timing, and outputs symbol timing information 11 and a phase / amplitude compensation value 12. In general, since the propagation path fluctuates with time, the channel estimation unit 4 performs the symbol timing information 11 and the phase / amplitude compensation value at a period (time length) specified by the channel estimation unit control information 13 output from the control unit 10. 12 is updated and output. Note that in wireless communication schemes that repeatedly transmit symbols, it is common to match the update period of the estimated value to the symbol length of the transmission signal, but when the fluctuation of the propagation path is sufficiently slow compared to the symbol length, The update cycle does not necessarily have to match the symbol cycle, and may be an integer multiple of the symbol cycle, for example.

制御部10では、受信装置で行う通信方式に基づいてチャネル推定部制御情報13を出力するが、受信装置が移動する場合において、受信装置の移動速度の情報を入力し、移動速度の情報を用いてチャネル推定部制御情報13を生成して出力してもよい。   The control unit 10 outputs the channel estimation unit control information 13 based on the communication method performed by the receiving device. However, when the receiving device moves, the moving speed information of the receiving device is input and the moving speed information is used. Then, the channel estimation unit control information 13 may be generated and output.

また、チャネル推定部4において、チャネル推定は、受信信号に含まれる既知パターン(一般に、パイロット信号、プリアンブル等と呼称されるもの)を用いて行うことが一般的である。既知パターンは、データを伝送する信号に対して時間多重、符号多重されており、チャネル推定部4では、これらの既知パターンを抜き出してチャネル推定値を計算する。   Further, in the channel estimation unit 4, channel estimation is generally performed using a known pattern (generally called a pilot signal, preamble, etc.) included in the received signal. The known patterns are time-multiplexed and code-multiplexed with respect to a signal for transmitting data, and the channel estimation unit 4 extracts these known patterns and calculates a channel estimation value.

チャネル推定部4におけるチャネル推定値の更新方法は、更新周期内に含まれる既知パターンのみを用いて、更新周期毎にチャネル推定値を個別に計算する方式でもよいが、チャネル推定値の精度を向上させるため、当該更新周期の前後数シンボルのチャネル推定値を重み付け加算すること、または忘却係数付き巡回加算等を行ってもよい。   The channel estimation value updating method in the channel estimation unit 4 may be a method of calculating the channel estimation value individually for each update period using only known patterns included in the update period. However, the accuracy of the channel estimation value is improved. Therefore, the channel estimation values of several symbols before and after the update period may be weighted or cyclic addition with a forgetting factor may be performed.

可変遅延線5は、チャネル推定部4から出力されたシンボルタイミング情報11に従い、A/D変換部3からの出力の遅延時間を調整する。この処理によって、受信装置では、伝搬遅延時間の変動による受信タイミングの変動に対して、シンボル毎の伝搬遅延時間が補償され、後段にて連続する複数のシンボルを同一タイミングで加算することができる。   The variable delay line 5 adjusts the delay time of the output from the A / D conversion unit 3 in accordance with the symbol timing information 11 output from the channel estimation unit 4. With this processing, the receiving apparatus compensates for the propagation delay time for each symbol with respect to fluctuations in reception timing due to fluctuations in propagation delay time, and can add a plurality of consecutive symbols at the same stage at the same timing.

乗算部6は、チャネル推定部4から出力された位相・振幅補償値12を、可変遅延線5からの出力に複素乗算する。この処理によって、受信装置では、可変遅延線5から出力される信号について、伝搬路の変動による位相変動に対して、シンボル毎の位相がチャネル推定の精度で揃うことになり、後段での同相加算が可能となる。また、振幅の補償値は、チャネル推定部4にて推定したシンボル毎の信号対雑音電力値、あるいは信号対雑音・干渉電力値等の通信品質を示す値に応じて重み付けする値としてもよい。乗算部6では、加算対象の複数シンボル区間内で雑音および干渉電力が一定であり、かつ、これらが加法性白色ガウス雑音とみなせる場合には、複素数のチャネル推定値の複素共役を複素乗算すればよい。   The multiplication unit 6 complex-multiplies the output from the variable delay line 5 by the phase / amplitude compensation value 12 output from the channel estimation unit 4. With this processing, in the receiving apparatus, for the signal output from the variable delay line 5, the phase for each symbol is aligned with the accuracy of channel estimation with respect to the phase fluctuation caused by the fluctuation of the propagation path. Is possible. The amplitude compensation value may be a value weighted according to a signal-to-noise power value for each symbol estimated by the channel estimation unit 4 or a value indicating communication quality such as a signal-to-noise / interference power value. When the noise and the interference power are constant within a plurality of symbol sections to be added and these can be regarded as additive white Gaussian noise, the multiplication unit 6 performs complex multiplication on the complex conjugate of the complex channel estimation value. Good.

また、乗算部6では、加算対象の複数シンボル区間で伝搬路の振幅が一定値とみなせる場合、また、補償処理を簡略化したい場合には、位相のみの補償としてもよい。   In addition, the multiplication unit 6 may perform phase-only compensation when the amplitude of the propagation path can be regarded as a constant value in a plurality of symbol sections to be added, or when it is desired to simplify the compensation process.

また、乗算部6では、後段でシンボルを加算する際にコヒーレント加算ではなく電力加算、絶対値加算等を行う場合には、位相・振幅補償値12を乗算する代わりに、可変遅延線5からの出力の電力値、絶対値を求めてもよい。   In addition, in the multiplication unit 6, when performing symbol addition in the subsequent stage, in addition to coherent addition, power addition, absolute value addition, etc., instead of multiplying the phase / amplitude compensation value 12, the variable delay line 5 The output power value and absolute value may be obtained.

乗算部6は、複素乗算後の信号を、積分部8と共に巡回加算手段を構成する加算部7へ出力する。連続する4シンボル{S1,S2,S3,S4}を前述の時間長単位で加算する場合を例に説明すると、最初のシンボルS1が入力される場合には、加算部7では、2入力のうち積分部8と接続されている側の入力信号はゼロとなる。その結果、加算部7からはシンボルS1がそのまま出力され、積分部8に保存される。次に、2番目のシンボルS2が入力される場合には、加算部7では、2入力のうち乗算部6と接続されている側にはシンボルS2が、積分部8と接続されている側には積分部8の値、すなわち、シンボルS1が入力される。その結果、加算部7からはシンボル加算値S1+S2が出力され、これが積分部8に入力される。   The multiplier 6 outputs the signal after complex multiplication to the adder 7 that constitutes the cyclic adder together with the integrator 8. The case where four consecutive symbols {S1, S2, S3, S4} are added in units of the above-described time length will be described as an example. When the first symbol S1 is input, the adding unit 7 includes two inputs. The input signal on the side connected to the integrating unit 8 becomes zero. As a result, the symbol S 1 is output as it is from the adder 7 and is stored in the integrator 8. Next, when the second symbol S2 is input, in the addition unit 7, the symbol S2 is connected to the side connected to the multiplication unit 6 and the side connected to the integration unit 8 in the two inputs. Is the value of the integration unit 8, that is, the symbol S1 is input. As a result, the symbol addition value S1 + S2 is output from the adding unit 7 and input to the integrating unit 8.

この動作を4番目のシンボルS4まで繰り返すと、最終的に積分部8には、4シンボル分のシンボル加算値S1+S2+S3+S4が保存される。積分部8では、4シンボル分のシンボル加算値S1+S2+S3+S4が蓄積された時点で、制御部10から出力される時間長単位に基づく積分部制御情報14に従い、保存値を復調部9に出力するとともにゼロクリアする。   When this operation is repeated up to the fourth symbol S4, the symbol addition value S1 + S2 + S3 + S4 for four symbols is finally stored in the integrating unit 8. The integrator 8 outputs the stored value to the demodulator 9 and clears it to zero according to the integrator control information 14 based on the time length unit output from the controller 10 when the symbol addition values S1 + S2 + S3 + S4 for four symbols are accumulated. To do.

制御部10では、チャネル推定部制御情報13と同様、受信装置で行う通信方式に基づいて積分部制御情報14を出力するが、受信装置が移動する場合において、受信装置の移動速度の情報を入力し、移動速度の情報を用いて積分部制御情報14を生成して出力してもよい。   Similarly to the channel estimation unit control information 13, the control unit 10 outputs the integration unit control information 14 based on the communication method performed by the receiving device. However, when the receiving device moves, information on the moving speed of the receiving device is input. Then, the integration unit control information 14 may be generated and output using the information on the moving speed.

復調部9は、積分部8から出力された4シンボル分のシンボル加算値S1+S2+S3+S4を用いて復調処理を行う。   The demodulator 9 performs a demodulation process using the symbol addition values S1 + S2 + S3 + S4 for four symbols output from the integrator 8.

本実施の形態にかかる受信装置におけるタイミング補償および位相・振幅補償の動作を、図2を用いて詳細に説明する。図2は、4シンボルを同相加算する場合の動作例を示す図である。図2において、それぞれ、チャネル推定値15−1〜15−4、データシンボル16−1〜16−4、補償済シンボル17−1〜17−4を示す。枝番−1〜−4は、連続する4シンボルを区別するもので、時刻順のシンボル番号である。なお、本実施の形態にかかる受信装置については、4シンボル繰返し送信に限定されるものではなく、どのようなシンボル数でも適用可能である。ここでは説明を簡単にするため、4シンボルの例を用いた説明を行う。   Operations of timing compensation and phase / amplitude compensation in the receiving apparatus according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an operation example in the case where four symbols are subjected to in-phase addition. 2, channel estimation values 15-1 to 15-4, data symbols 16-1 to 16-4, and compensated symbols 17-1 to 17-4 are shown, respectively. Branch numbers -1 to -4 distinguish four consecutive symbols and are symbol numbers in time order. The receiving apparatus according to the present embodiment is not limited to 4-symbol repeated transmission, and any number of symbols can be applied. Here, in order to simplify the explanation, explanation using an example of four symbols will be given.

図2において、受信装置では、チャネル推定部4は、チャネル推定値15−1〜15−4をシンボル周期単位で更新する。図2では、振幅および位相をIQ平面で図示すると共に、シンボル毎のタイミングを時刻の軸で表現している。図2の例では、最初のシンボルではチャネル推定値15−1はI軸上にあり、以降のシンボルでチャネル推定値の位相がQ軸側に回っていく共に、シンボルタイミングが徐々に遅れていく。   In FIG. 2, in the receiving apparatus, channel estimation unit 4 updates channel estimation values 15-1 to 15-4 in symbol periods. In FIG. 2, the amplitude and phase are illustrated on the IQ plane, and the timing for each symbol is represented on the time axis. In the example of FIG. 2, in the first symbol, the channel estimation value 15-1 is on the I axis, and in the subsequent symbols, the phase of the channel estimation value turns to the Q axis side, and the symbol timing is gradually delayed. .

受信装置では、データシンボル16−1〜16−4に対して、シンボル単位で可変遅延線5が遅延補償を行い、乗算部6で位相・振幅補償を行って、補償済シンボル17−1〜17−4に変換する。   In the receiving apparatus, the variable delay line 5 performs delay compensation on the data symbols 16-1 to 16-4 in symbol units, and the multiplication unit 6 performs phase / amplitude compensation to obtain compensated symbols 17-1 to 17-17. -4.

なお、タイミングを補償する動作の説明を容易にする目的で、ここではデータシンボル16−1〜16−4はシンボルタイミングが変動しない場合を示している。図2に示すように、2番目から4番目の補償済シンボル17−2〜17−4は、シンボルタイミングが補償された結果として、そのシンボル区間内に後続のシンボルの信号成分が含まれている。加算部7および積分部8では、これらの4シンボルを前述の動作に従って加算し、復調部9に出力する。   For the purpose of facilitating the explanation of the operation for compensating the timing, the data symbols 16-1 to 16-4 are shown here when the symbol timing does not vary. As shown in FIG. 2, the second to fourth compensated symbols 17-2 to 17-4 include the signal components of the subsequent symbols in the symbol interval as a result of the symbol timing compensation. . The adder 7 and the integrator 8 add these four symbols according to the above-described operation, and output the result to the demodulator 9.

ここまでの受信装置の動作の説明は、送信シンボルがスペクトル拡散されない場合に関するものであるが、本実施の形態にかかる受信装置は、シンボルがスペクトル拡散されている場合にも適用可能である。この場合、可変遅延線5では、内部で、チャネル推定部4で指定されたタイミングでシンボル単位の逆拡散を行い、その結果を乗算部6に出力する。また、可変遅延線5では、内部の逆拡散処理でレイク合成を行ってもよい。また、図2に示す4シンボルがスペクトラム拡散の1シンボルを表現していると考えてもよく、その場合には、受信装置では、1シンボルを4分割して部分相関を計算し、振幅・位相に加えてタイミングを補償した上でシンボル全体の相関値を計算していることと同じである。   The description of the operation of the receiving apparatus so far relates to a case where the transmission symbol is not spread spectrum, but the receiving apparatus according to the present embodiment is also applicable when the symbol is spread spectrum. In this case, the variable delay line 5 performs despreading in symbol units at the timing designated by the channel estimation unit 4 and outputs the result to the multiplication unit 6. In the variable delay line 5, rake synthesis may be performed by internal despreading processing. In addition, it may be considered that the four symbols shown in FIG. 2 represent one symbol of spread spectrum. In this case, the receiving apparatus divides one symbol into four to calculate partial correlation, and the amplitude / phase In addition, the correlation value of the entire symbol is calculated after the timing is compensated.

なお、スペクトル拡散の場合は、拡散系列は繰り返されるシンボル間で同じ系列を用いてもよいし、シンボル毎に異なるものを用いてもよい。いずれにおいても、受信装置側で適切な拡散符号を用いることで、復調処理は可能となる。   In the case of spread spectrum, the same sequence may be used between repeated symbols, or a different sequence may be used for each symbol. In either case, demodulation processing can be performed by using an appropriate spreading code on the receiving device side.

また、CDMA(Code Division Multiple Access)のように符号多重された複数の信号を同時に復調する必要がある場合、受信装置では、逆拡散機能を持つ可変遅延線5から復調部9までの構成を、多重信号数分並列に持ってもよいし、多重信号数より少ない構成本数であっても、信号に対応する拡散符号を変えながら時分割処理してもよい。   In addition, when it is necessary to simultaneously demodulate a plurality of code-multiplexed signals such as CDMA (Code Division Multiple Access), the receiving apparatus has a configuration from the variable delay line 5 having a despreading function to the demodulator 9. The number of multiplexed signals may be provided in parallel, or even if the number of components is smaller than the number of multiplexed signals, the time division processing may be performed while changing the spreading code corresponding to the signal.

また、本実施の形態にかかる受信装置では、図1において受信アンテナ1が1本の場合の構成例を示したが、これに限定するものではなく、複数本の受信アンテナを用いた構成にも適用可能である。   In the receiving apparatus according to the present embodiment, the configuration example in the case where there is one receiving antenna 1 in FIG. 1 is shown, but the present invention is not limited to this, and the configuration using a plurality of receiving antennas is also possible. Applicable.

以上説明したように、本実施の形態では、受信装置は、拡散率の大きいスペクトル拡散通信方式または送信シンボルを繰返し送信する通信方式において、位相および振幅に加えて、伝搬路長変動に伴うタイミング変動をも補償した上で部分相関値の積算あるいはシンボル加算を行うこととした。これにより、逆拡散長またはシンボル繰返し長の間に伝搬路が大きく変動する場合であっても、高品質な受信を実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, the receiving apparatus, in the spread spectrum communication system having a large spreading factor or the communication system that repeatedly transmits transmission symbols, in addition to the phase and amplitude, the timing fluctuation accompanying the propagation path length fluctuation. Is also compensated for, and partial correlation values are added or symbols are added. Thereby, even when the propagation path varies greatly between the despreading length or the symbol repetition length, high quality reception can be realized.

実施の形態2.
図3は、本実施の形態にかかる受信装置の構成例を示す図である。本実施の形態では、CSK(Code Shift Keying)信号を連続して複数シンボル繰返し送信し、受信側でシンボル加算を行う場合の受信装置について説明する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the receiving device according to the present embodiment. In this embodiment, a receiving apparatus will be described in which a CSK (Code Shift Keying) signal is continuously transmitted repeatedly for a plurality of symbols and symbol addition is performed on the receiving side.

受信装置は、受信アンテナ21と、RF部22と、A/D変換部23と、逆拡散部24,25と、チャネル推定部26と、巡回シフト部27と、乗算部28と、加算部29と、積分部30と、復調部31と、制御部32と、を備える。なお、受信装置では、巡回シフト部27および乗算部28で補償手段を構成し、加算部29および積分部30で巡回加算手段を構成するものとする。   The receiving apparatus includes a receiving antenna 21, an RF unit 22, an A / D conversion unit 23, despreading units 24 and 25, a channel estimation unit 26, a cyclic shift unit 27, a multiplication unit 28, and an addition unit 29. And an integration unit 30, a demodulation unit 31, and a control unit 32. In the receiving apparatus, the cyclic shift unit 27 and the multiplication unit 28 constitute compensation means, and the addition unit 29 and the integration unit 30 constitute cyclic addition means.

図3に示す受信装置の動作を説明する前に、本実施の形態にて対象としているCSKについて、図4を用いて説明する。CSKは、スペクトル拡散通信方式の一種で、拡散符号の符号位相に情報を乗せる方式である。図4は、拡散符号長8チップの拡散符号を用いて1シンボルあたり3bitの情報を伝送する場合における、送信ビット系列、拡散符号位相、相関ピークの関係を示す図である。送信ビット系列000(二進数表現)のときの拡散符号を基準に取ると、送信ビット系列の値によって拡散符号位相が異なる。例えば、送信ビット系列001(二進数表現)を送信する場合は、元の拡散符号を右方向に1チップ巡回シフトした拡散符号系列を用いて拡散変調を行う。同様に、010では2チップ巡回シフト、011では3チップ巡回シフトといったように、送信ビット系列の値に応じて巡回シフト量を変える。なお、図4では符号長8チップの拡散符号の全ての符号位相状態に対して送信ビット系列を割り当てる場合の例を示したが、情報を割り当てる符号位相は取り得る符号位相状態以下であればよく、全てを使用しなくてもよい。   Before explaining the operation of the receiving apparatus shown in FIG. 3, the CSK that is the object of this embodiment will be explained with reference to FIG. CSK is a type of spread spectrum communication method, and is a method of putting information on the code phase of a spread code. FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a transmission bit sequence, a spreading code phase, and a correlation peak when transmitting 3 bits of information per symbol using a spreading code having a spreading code length of 8 chips. Taking the spreading code for transmission bit sequence 000 (binary representation) as a reference, the spreading code phase varies depending on the value of the transmission bit sequence. For example, when transmitting a transmission bit sequence 001 (binary representation), spread modulation is performed using a spreading code sequence obtained by cyclically shifting the original spreading code to the right by one chip. Similarly, the cyclic shift amount is changed in accordance with the value of the transmission bit sequence, such as a 2-chip cyclic shift in 010 and a 3-chip cyclic shift in 011. Although FIG. 4 shows an example in which a transmission bit sequence is assigned to all code phase states of a spread code having a code length of 8 chips, the code phase to which information is assigned may be less than or equal to the possible code phase state. , You do not have to use everything.

図4において、巡回シフトした拡散符号系列に対して、受信側で基準となる拡散符号系列のタイミングを基準にスライディング相関を行うと、図4の右側に示すように、受信信号の相関ピークは送信ビット系列の値に応じてピークタイミングがシフトした状態となる。受信側(受信装置)で基準タイミングがあらかじめわかっていれば、相関ピークの位置から元の送信ビット系列を推定できる。このように、CSKでは、受信信号の相関ピークの位置から送信ビット系列を推定できる。   In FIG. 4, when the sliding correlation is performed on the spreading code sequence that is cyclically shifted with reference to the timing of the spreading code sequence serving as a reference on the receiving side, the correlation peak of the received signal is transmitted as shown on the right side of FIG. The peak timing is shifted according to the value of the bit series. If the reference timing is known in advance on the receiving side (receiving device), the original transmission bit sequence can be estimated from the position of the correlation peak. Thus, in CSK, a transmission bit sequence can be estimated from the position of the correlation peak of the received signal.

拡散率が大きく、逆拡散後の相関ピークのサイドローブが動作S/Nにおける雑音レベルより低くなる場合、CSKはM進直交符号伝送と同等とみなせる。M進直交符号伝送は、多値数Mが大きい程、より低い所要Eb/N0で回線が成立するため、低S/Nで通信を行いたい場合に有効な方式である。一方、M進直交符号伝送は、ビットレートが同じであれば、多値数Mを大きくするほどシンボル長が長くなるため、伝送路変動に弱くなる。シンボル長を短くしてシンボル繰返し送信によりビットレートを等価的に低くする場合であっても、シンボル間で伝送路が変動するとシンボル加算によるS/N改善効果が低減する。そのため、シンボル間の位相、振幅、タイミングを補償しつつシンボル加算する方法が有効である。   When the spreading factor is large and the side lobe of the correlation peak after despreading is lower than the noise level in the operation S / N, CSK can be regarded as equivalent to M-ary orthogonal code transmission. The M-ary orthogonal code transmission is an effective method when communication is desired at a low S / N because a line is established with a lower required Eb / N0 as the multi-value number M is larger. On the other hand, in M-ary orthogonal code transmission, if the bit rate is the same, the symbol length becomes longer as the multi-value number M is increased, so that it is vulnerable to transmission path fluctuations. Even when the symbol length is shortened and the bit rate is equivalently lowered by repeated symbol transmission, if the transmission path varies between symbols, the S / N improvement effect by symbol addition is reduced. Therefore, a method of adding symbols while compensating for the phase, amplitude, and timing between symbols is effective.

図3に戻って、本実施の形態の受信装置の動作について説明する。受信装置では、受信アンテナ21で受信した受信信号に対して、RF部22が、増幅処理、フィルタ処理、周波数変換処理によって、中間周波数(IF)信号または複素ベースバンド信号に変換する。A/D変換部23は、RF部22での変換後の信号を、量子化されたデジタル信号に変換する。   Returning to FIG. 3, the operation of the receiving apparatus of this embodiment will be described. In the receiving apparatus, the RF unit 22 converts the received signal received by the receiving antenna 21 into an intermediate frequency (IF) signal or a complex baseband signal by amplification processing, filter processing, and frequency conversion processing. The A / D conversion unit 23 converts the signal converted by the RF unit 22 into a quantized digital signal.

なお、以降の説明では、A/D変換部23への入力信号が複素ベースバンド信号の場合の受信装置の構成を元に動作を説明する。RF部22の出力がIF信号の場合については、A/D変換部23の後段にデジタル信号処理による直交周波数変換部を設けて、直交周波数変換部がデジタルIF信号を複素ベースバンド信号に変換した信号を、A/D変換部23からの出力信号とみなせばよい。   In the following description, the operation will be described based on the configuration of the receiving apparatus when the input signal to the A / D converter 23 is a complex baseband signal. When the output of the RF unit 22 is an IF signal, an orthogonal frequency conversion unit by digital signal processing is provided after the A / D conversion unit 23, and the orthogonal frequency conversion unit converts the digital IF signal into a complex baseband signal. The signal may be regarded as an output signal from the A / D conversion unit 23.

A/D変換部23は、量子化されたデジタル信号(A/D変換部23の入力がIF信号の場合は、上述のとおり、直交周波数変換部がA/D変換部23の出力をデジタル的に直交周波数変換して複素ベースバンドに変換した信号)を、逆拡散部24および逆拡散部25へ出力する。   The A / D conversion unit 23 is a quantized digital signal (when the input of the A / D conversion unit 23 is an IF signal, the orthogonal frequency conversion unit digitally outputs the output of the A / D conversion unit 23 as described above. The signal is converted to a complex baseband by orthogonal frequency conversion to the despreading unit 24 and the despreading unit 25.

逆拡散部24は、伝搬路を推定するために既知のパイロット信号に対応した拡散符号で逆拡散を行い、チャネル推定部26へ相関波形を出力する。   The despreading unit 24 performs despreading with a spreading code corresponding to a known pilot signal in order to estimate the propagation path, and outputs a correlation waveform to the channel estimation unit 26.

逆拡散部25は、送信データ系列を運ぶデータ信号に対応した拡散符号で逆拡散を行い、巡回シフト部27へ相関波形を出力する。逆拡散部25では、後述するチャネル推定部26が制御部32から指定された周期(時間長)と同じ周期(時間長)で、逆拡散を行う。逆拡散部25は、図3では明示していないが、指定された周期(時間長)の情報を、制御部32から取得してもよく、チャネル推定部26経由で取得してもよく、取得方法は限定しない。   The despreading unit 25 performs despreading with a spreading code corresponding to the data signal carrying the transmission data sequence, and outputs a correlation waveform to the cyclic shift unit 27. In the despreading unit 25, a channel estimation unit 26 described later performs despreading at the same cycle (time length) as the cycle (time length) designated by the control unit 32. Although not clearly shown in FIG. 3, the despreading unit 25 may acquire information on the specified period (time length) from the control unit 32 or may acquire via the channel estimation unit 26. The method is not limited.

チャネル推定部26は、逆拡散部24におけるパイロット信号の逆拡散出力から、伝搬路の振幅および位相、ならびに受信タイミングを推定し、シンボルタイミング情報33および位相・振幅補償値34を出力する。一般に、伝搬路は時間変動するため、チャネル推定部26は、制御部32から出力されるチャネル推定部制御情報35によって指定された周期(時間長)で、シンボルタイミング情報33および位相・振幅補償値34を更新して出力する。なお、実施の形態1と同様、シンボルを繰返し送信する無線通信方式では、推定値の更新周期を送信信号のシンボル長に合わせるのが一般的であるが、シンボル長に比べて伝搬路の変動が十分遅い場合などには、更新周期を必ずしもシンボル周期と合わせなくてもよく、例えば、シンボル周期の整数倍としてもよい。   Channel estimation unit 26 estimates the amplitude and phase of the propagation path and the reception timing from the despread output of the pilot signal in despreading unit 24, and outputs symbol timing information 33 and phase / amplitude compensation value 34. In general, since the propagation path fluctuates with time, the channel estimator 26 uses the symbol timing information 33 and the phase / amplitude compensation value at a period (time length) specified by the channel estimator control information 35 output from the controller 32. 34 is updated and output. As in the first embodiment, in the wireless communication system that repeatedly transmits symbols, the update period of the estimated value is generally matched with the symbol length of the transmission signal, but the propagation path varies compared to the symbol length. If it is sufficiently slow, etc., the update period does not necessarily match the symbol period, and may be an integral multiple of the symbol period, for example.

制御部32では、受信装置で行う通信方式に基づいてチャネル推定部制御情報35を出力するが、受信装置が移動する場合において、受信装置の移動速度の情報を入力し、移動速度の情報を用いてチャネル推定部制御情報35を生成して出力してもよい。   The control unit 32 outputs the channel estimation unit control information 35 based on the communication method performed by the receiving device. However, when the receiving device moves, the moving speed information of the receiving device is input and the moving speed information is used. Then, the channel estimation unit control information 35 may be generated and output.

また、チャネル推定部26においてチャネル推定は、受信信号に含まれる既知パターン(一般に、パイロット信号、プリアンブル等と呼称されるもの)を用いて行なうことが一般的である。既知パターンは、データを伝送する信号に対して時間多重、符号多重されており、チャネル推定部26では、これらの既知パターンを抜き出してチャネル推定値を計算する。   In addition, channel estimation in channel estimation unit 26 is generally performed using a known pattern (generally referred to as a pilot signal, preamble, etc.) included in the received signal. The known patterns are time-multiplexed and code-multiplexed with respect to a signal for transmitting data, and the channel estimation unit 26 extracts these known patterns and calculates a channel estimation value.

チャネル推定部26におけるチャネル推定値の更新方法は、更新周期内に含まれる既知パターンのみを用いて、更新周期毎にチャネル推定値を個別に計算する方式でもよいが、チャネル推定値の精度を向上させるため、当該更新周期の前後数シンボルのチャネル推定値を重み付け加算すること、または忘却係数付き巡回加算等を行ってもよい。   The channel estimation value updating method in the channel estimation unit 26 may be a method in which only the known pattern included in the update period is used and the channel estimation value is calculated individually for each update period, but the accuracy of the channel estimation value is improved. Therefore, the channel estimation values of several symbols before and after the update period may be weighted or cyclic addition with a forgetting factor may be performed.

巡回シフト部27は、逆拡散部25から出力される相関出力を、シンボルタイミング情報33で指示される値に応じて巡回シフトする。この処理によって、受信装置では、伝搬遅延時間の変動による受信タイミングの変動に対して、シンボル毎の伝搬遅延時間が補償され、後段にて連続する複数のシンボルの逆拡散出力(相関波形)を同一タイミングで加算することができる。   The cyclic shift unit 27 cyclically shifts the correlation output output from the despreading unit 25 according to the value indicated by the symbol timing information 33. With this processing, the reception apparatus compensates for the propagation delay time for each symbol with respect to fluctuations in reception timing due to fluctuations in the propagation delay time, and the despread outputs (correlation waveforms) of a plurality of consecutive symbols in the subsequent stage are the same. It can be added at the timing.

このような巡回シフトは、例えば、巡回シフト部27において、逆拡散部25から出力される1シンボル分の相関波形をメモリに一旦書き込み、再び読み出す時に読み出しアドレスを制御する方法などによって実現できる。   Such a cyclic shift can be realized by, for example, a method in which, in the cyclic shift unit 27, the correlation waveform for one symbol output from the despreading unit 25 is once written in the memory and the read address is controlled when reading again.

乗算部28は、チャネル推定部26から出力された位相・振幅補償値34を、巡回シフト部27からの出力に複素乗算する。この処理によって、受信装置では、巡回シフト部27から出力される相関波形について、伝搬路の変動による位相変動に対して、シンボル毎の位相がチャネル推定の精度で揃うことになり、後段での同相加算が可能となる。また、振幅の補償値は、チャネル推定部26にて推定したシンボル毎の信号対雑音電力値、あるいは信号対雑音・干渉電力値等の通信品質を示す値に応じて重み付けする値としてもよい。乗算部28は、加算対象の複数シンボル区間内で雑音および干渉電力が一定であり、かつ、これらが加法性白色ガウス雑音とみなせる場合には、複素数のチャネル推定値の複素共役を複素乗算すればよい。   The multiplication unit 28 complex-multiplies the output from the cyclic shift unit 27 by the phase / amplitude compensation value 34 output from the channel estimation unit 26. With this processing, in the receiving apparatus, the phase of each correlation symbol output from the cyclic shift unit 27 with respect to the phase fluctuation due to the fluctuation of the propagation path is aligned with the accuracy of the channel estimation. Addition is possible. The amplitude compensation value may be a value weighted according to a signal-to-noise power value for each symbol estimated by the channel estimation unit 26 or a value indicating communication quality such as a signal-to-noise / interference power value. When the noise and the interference power are constant within the plurality of symbol sections to be added and these can be regarded as additive white Gaussian noise, the multiplier 28 performs complex multiplication on the complex conjugate of the complex channel estimation value. Good.

また、乗算部28では、加算対象の複数シンボル区間で伝搬路の振幅が一定値とみなせる場合、また、補償処理を簡略化したい場合には、位相のみの補償としてもよい。   In addition, the multiplication unit 28 may perform phase-only compensation when the amplitude of the propagation path can be regarded as a constant value in a plurality of symbol sections to be added, or when it is desired to simplify the compensation process.

また、乗算部28では、後段でシンボルを加算する際にコヒーレント加算ではなく電力加算、絶対値加算等を行う場合には、位相・振幅補償値34を乗算する代わりに、巡回シフト部27からの出力の電力値、絶対値を求めてもよい。   In addition, in the multiplication unit 28, when adding symbols in the subsequent stage instead of coherent addition, power addition, absolute value addition, etc., instead of multiplying the phase / amplitude compensation value 34, the cyclic shift unit 27 The output power value and absolute value may be obtained.

乗算部28は、複素乗算後の信号を、積分部30と共に巡回加算手段を構成する加算部29へ出力する。連続する4シンボル分の相関波形{S1,S2,S3,S4}を前述の時間長単位で加算する場合を例に説明すると、最初のシンボルの相関波形S1が入力される場合には、加算部29では、2入力のうち積分部30と接続されている側の入力信号はゼロとなる。その結果、加算部29からは相関波形S1がそのまま出力され、積分部30に保存される。次に、2番目のシンボルの相関波形S2が入力される場合には、加算部30では、2入力のうち乗算部28と接続されている側には相関波形S2が、積分部30と接続されている側には積分部30の値、すなわち、相関波形S1が入力される。その結果、加算部30からは相関波形加算値S1+S2が出力され、これが積分部30に入力される。なお、各シンボルの相関波形は、実施の形態1におけるシンボルとは異なるが、説明を容易にするため、ここでは、実施の形態1と同様に「S1」等の符号を用いる。   The multiplier 28 outputs the signal after complex multiplication to an adder 29 that constitutes a cyclic addition means together with the integrator 30. The case where the correlation waveforms {S1, S2, S3, S4} for four consecutive symbols are added in units of the above-described time length will be described as an example. When the correlation waveform S1 of the first symbol is input, the addition unit 29, the input signal on the side connected to the integrating unit 30 out of the two inputs is zero. As a result, the correlation waveform S1 is output as it is from the adder 29 and stored in the integrator 30. Next, when the correlation waveform S2 of the second symbol is input, in the addition unit 30, the correlation waveform S2 is connected to the integration unit 30 on the side connected to the multiplication unit 28 of the two inputs. The value of the integration unit 30, that is, the correlation waveform S1 is input to the closed side. As a result, the correlation waveform addition value S1 + S2 is output from the adding unit 30 and input to the integrating unit 30. Note that the correlation waveform of each symbol is different from the symbol in the first embodiment, but in order to facilitate the explanation, a symbol such as “S1” is used here as in the first embodiment.

この動作を4番目のシンボルの相関波形S4まで繰り返すと、最終的に積分部30には、4シンボル分の相関波形加算値S1+S2+S3+S4が保存される。積分部30では、4シンボル分の相関波形加算値S1+S2+S3+S4が蓄積された時点で、制御部32から出力される時間長単位に基づく積分部制御情報36に従い、保存値を復調部31に出力するとともにゼロクリアする。   When this operation is repeated up to the correlation waveform S4 of the fourth symbol, the integration waveform 30 finally stores the correlation waveform addition values S1 + S2 + S3 + S4 for four symbols. The integration unit 30 outputs the stored value to the demodulation unit 31 according to the integration unit control information 36 based on the time length unit output from the control unit 32 when the correlation waveform addition values S1 + S2 + S3 + S4 for four symbols are accumulated. Clear to zero.

制御部32では、チャネル推定部制御情報35と同様、受信装置で行う通信方式に基づいて積分部制御情報36を出力するが、受信装置が移動する場合において、受信装置の移動速度の情報を入力し、移動速度の情報を用いて積分部制御情報36を生成して出力してもよい。   Similarly to the channel estimation unit control information 35, the control unit 32 outputs the integration unit control information 36 based on the communication method performed by the receiving device. However, when the receiving device moves, information on the moving speed of the receiving device is input. Then, the integration unit control information 36 may be generated and output using the information on the moving speed.

復調部31は、積分部30から出力された4シンボル分の相関波形加算値S1+S2+S3+S4を用いて復調処理を行う。   The demodulator 31 performs demodulation using the correlation waveform addition values S1 + S2 + S3 + S4 for four symbols output from the integrator 30.

本実施の形態にかかる受信装置におけるタイミング補償および位相・振幅補償の動作を、図5を用いて詳細に説明する。図5は、4シンボル分の相関波形を、タイミングおよび位相を補償して同相加算する場合の動作例を示す図である。図5において、それぞれ、データシンボル37−1〜37−4、逆拡散出力38−1〜38−4、巡回シフト出力39−1〜39−4、位相補償出力40−1〜40−4、積分出力40を示す。枝番−1〜−4は、連続する4シンボルを区別するもので、時刻順のシンボル番号である。なお、本実施の形態にかかる受信装置については、4シンボル繰返し送信に限定されるものではなく、どのようなシンボル数でも適用可能である。ここでは説明を簡単にするため、4シンボルの例を用いた説明を行う。   The operation of timing compensation and phase / amplitude compensation in the receiving apparatus according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an operation example in the case where the correlation waveforms for four symbols are added in phase with compensation of timing and phase. In FIG. 5, data symbols 37-1 to 37-4, despread outputs 38-1 to 38-4, cyclic shift outputs 39-1 to 39-4, phase compensation outputs 40-1 to 40-4, integration, respectively. Output 40 is shown. Branch numbers -1 to -4 distinguish four consecutive symbols and are symbol numbers in time order. The receiving apparatus according to the present embodiment is not limited to 4-symbol repeated transmission, and any number of symbols can be applied. Here, in order to simplify the explanation, explanation using an example of four symbols will be given.

図5において、受信装置では、逆拡散部25によるデータシンボル37−1〜37−4の逆拡散出力38−1〜38−4は、スライディング相関等によって求められた相関波形であり、相関ピークタイミングに送信情報が乗っている。ここでは、4シンボル連続で同じ送信ビット系列を送っており、CSKにおける符号位相巡回シフトの規則は4シンボルにわたって同じ場合を示している。シンボル間で伝搬路長の変動が無ければ相関ピークタイミングの位置はシンボル境界に対して同じタイミングとなるはずだが、図5では伝搬路長が時変する状況を示しているため、シンボル毎にピークタイミングが少しずつずれている。なお、ここでは、図の説明をわかりやすくするため、逆拡散出力38−1〜38−4において相関ピークが明らかに判別可能な表現としているが、実際には、シンボル加算前のS/Nは低いため、必ずしも相関ピークが判別できない。   In FIG. 5, in the receiving apparatus, the despread outputs 38-1 to 38-4 of the data symbols 37-1 to 37-4 by the despreading unit 25 are correlation waveforms obtained by sliding correlation or the like, and the correlation peak timing. Send information is on. Here, the same transmission bit sequence is transmitted continuously for 4 symbols, and the code phase cyclic shift rule in CSK shows the same case over 4 symbols. If there is no fluctuation in the propagation path length between symbols, the position of the correlation peak timing should be the same as the symbol boundary, but FIG. 5 shows a situation in which the propagation path length changes with time, so the peak for each symbol. The timing is slightly off. Note that here, in order to make the explanation of the figure easy to understand, the correlation peak can be clearly discriminated in the despread outputs 38-1 to 38-4, but in reality, the S / N before symbol addition is Since it is low, the correlation peak cannot always be determined.

受信装置では、逆拡散部25からの逆拡散出力38−1〜38−4のタイミングを揃えるため、逆拡散部24およびチャネル推定部26において別途パイロット信号から求めた伝搬タイミングに応じて、巡回シフト部27が巡回シフトを行う。その後、乗算部28で位相を補償し、4シンボルの相関ピークタイミングを揃えて、加算部29および積分部30において同相加算によるシンボル積分を行う。復調部31では、シンボル積分された相関波形のピーク位置を検出し、これをパイロットから求めた基準タイミングと比較して符号位相シフト量を求め、送信ビット系列を推定する。   In the receiving apparatus, in order to align the timings of the despread outputs 38-1 to 38-4 from the despreading unit 25, the cyclic shift is performed according to the propagation timing separately obtained from the pilot signal in the despreading unit 24 and the channel estimation unit 26. The unit 27 performs a cyclic shift. Thereafter, the phase is compensated by the multiplication unit 28, the correlation peak timings of 4 symbols are aligned, and the addition unit 29 and the integration unit 30 perform symbol integration by in-phase addition. The demodulator 31 detects the peak position of the symbol-integrated correlation waveform, compares it with the reference timing obtained from the pilot, obtains the code phase shift amount, and estimates the transmission bit sequence.

また、CDMAのように符号多重された複数の信号を同時に復調する必要がある場合、受信装置では、逆拡散機能を持つ逆拡散部24,25から復調部31までの構成を、多重信号数分並列に持ってもよいし、多重信号数より少ない構成本数であっても、信号に対応する拡散符号を変えながら時分割処理してもよい。パイロット信号が共通の場合は、逆拡散部24の系は複数準備する必要は無い。   Further, when it is necessary to simultaneously demodulate a plurality of code-multiplexed signals as in CDMA, the receiving apparatus has a configuration from the despreading units 24 and 25 having a despreading function to the demodulating unit 31 for the number of multiplexed signals. Even if the number of components is less than the number of multiplexed signals, time division processing may be performed while changing the spreading code corresponding to the signal. When the pilot signals are common, it is not necessary to prepare a plurality of despreading unit 24 systems.

また、本実施の形態にかかる受信装置では、図3において受信アンテナ21が1本の場合の構成例を示したが、これに限定するものではなく、複数本の受信アンテナを用いた構成にも適用可能である。   Further, in the receiving apparatus according to the present embodiment, the configuration example in the case where there is one receiving antenna 21 in FIG. 3 is shown, but the present invention is not limited to this, and the configuration using a plurality of receiving antennas is also possible. Applicable.

なお、上記の説明では明示しなかったが、シンボルを繰返し送信する場合に、繰り返されるシンボルにおける拡散系列は、同じものを用いてもよいし、シンボル毎に異なるものを用いてもよい。いずれにおいても、受信側で適切な拡散符号を用いることで、復調処理は可能となる。   Although not explicitly described in the above description, when symbols are repeatedly transmitted, the same spread sequence may be used for the repeated symbols, or different symbols may be used for each symbol. In any case, demodulation processing can be performed by using an appropriate spreading code on the receiving side.

以上説明したように、本実施の形態では、受信装置は、シンボル繰返しを適用するCSK通信方式において、位相および振幅に加えて、伝搬路長変動に伴うタイミング変動をも補償した上で部分相関値の積算あるいはシンボル加算を行うこととした。これにより、逆拡散長またはシンボル繰返し長の間に伝搬路が大きく変動する場合であっても、高品質な受信を実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, in the CSK communication system to which symbol repetition is applied, the receiving apparatus compensates for timing fluctuations associated with propagation path length fluctuations in addition to phase and amplitude, and then performs partial correlation values. Or symbol addition. Thereby, even when the propagation path varies greatly between the despreading length or the symbol repetition length, high quality reception can be realized.

実施の形態3.
図6は、本実施の形態にかかる受信装置の構成例を示す図である。本実施の形態では、CSK信号を連続して複数シンボル繰返し送信し、受信側でシンボル加算を行う場合に、逆拡散処理を周波数領域で行う受信装置について説明する。拡散率の大きいCSK信号の場合、周波数領域の信号処理によって演算規模が削減されるため、受信装置の小型化、低消費電力化が実現可能となる。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the receiving device according to the present embodiment. In this embodiment, a description will be given of a receiving apparatus that performs despreading processing in the frequency domain when CSK signals are continuously transmitted repeatedly for a plurality of symbols and symbol addition is performed on the receiving side. In the case of a CSK signal having a large spreading factor, the computation scale is reduced by signal processing in the frequency domain, so that it is possible to reduce the size of the receiver and reduce power consumption.

受信装置は、受信アンテナ41と、RF部42と、A/D変換部43と、FFT(Fast Fourier Transform)部44と、干渉測定部45と、干渉除去部46と、FFT部48と、乗算部49と、FFT部51と、乗算部52と、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部53と、チャネル推定部54と、FFT部55と、ウエイト計算部56と、乗算部57と、加算部58と、積分部59と、IFFT部60と、復調部61と、制御部62と、を備える。なお、受信装置では、乗算部57で補償手段を構成し、加算部58および積分部59で巡回加算手段を構成し、干渉測定部45および干渉除去部46で干渉処理手段を構成するものとする。   The reception apparatus includes a reception antenna 41, an RF unit 42, an A / D conversion unit 43, an FFT (Fast Fourier Transform) unit 44, an interference measurement unit 45, an interference removal unit 46, and an FFT unit 48. Unit 49, FFT unit 51, multiplication unit 52, IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit 53, channel estimation unit 54, FFT unit 55, weight calculation unit 56, multiplication unit 57, and addition unit 58 An integration unit 59, an IFFT unit 60, a demodulation unit 61, and a control unit 62. In the receiving apparatus, the multiplication unit 57 constitutes compensation means, the addition unit 58 and integration unit 59 constitute cyclic addition means, and the interference measurement unit 45 and interference removal unit 46 constitute interference processing means. .

受信装置では、受信アンテナ41で受信した受信信号に対して、RF部42が、増幅処理、フィルタ処理、周波数変換処理によって、中間周波数(IF)信号または複素ベースバンド信号に変換する。A/D変換部43は、RF部42での変換後の信号を、量子化されたデジタル信号に変換する。   In the receiving apparatus, the RF unit 42 converts the received signal received by the receiving antenna 41 into an intermediate frequency (IF) signal or a complex baseband signal through amplification processing, filter processing, and frequency conversion processing. The A / D conversion unit 43 converts the signal after the conversion by the RF unit 42 into a quantized digital signal.

なお、以降の説明では、A/D変換部43への入力信号が複素ベースバンド信号の場合の受信装置の構成を元に動作を説明する。RF部42の出力がIF信号の場合については、A/D変換部43の後段にデジタル信号処理による直交周波数変換部を設けて、直交周波数変換部がデジタルIF信号を複素ベースバンド信号に変換した信号を、A/D変換部43からの出力信号とみなせばよい。   In the following description, the operation will be described based on the configuration of the receiving apparatus when the input signal to the A / D converter 43 is a complex baseband signal. When the output of the RF unit 42 is an IF signal, an orthogonal frequency conversion unit by digital signal processing is provided after the A / D conversion unit 43, and the orthogonal frequency conversion unit converts the digital IF signal into a complex baseband signal. The signal may be regarded as an output signal from the A / D converter 43.

A/D変換部43は、量子化されたデジタル信号(A/D変換部43の入力がIF信号の場合は、上述のとおり、直交周波数変換部がA/D変換部43の出力をデジタル的に直交周波数変換して複素ベースバンドに変換した信号)を、FFT部44へ出力する。   The A / D conversion unit 43 is a quantized digital signal (when the input of the A / D conversion unit 43 is an IF signal, the orthogonal frequency conversion unit digitally outputs the output of the A / D conversion unit 43 as described above. The signal obtained by orthogonal frequency conversion to a complex baseband is output to the FFT unit 44.

FFT部44は、A/D変換部43から入力された量子化されたデジタル信号を、離散フーリエ変換により周波数領域の信号に変換する。   The FFT unit 44 converts the quantized digital signal input from the A / D conversion unit 43 into a frequency domain signal by discrete Fourier transform.

受信信号が拡散率の大きなスペクトル拡散信号の場合、受信品質に影響を与える程の強い狭帯域干渉は、受信信号を離散フーリエ変換することで容易に検出可能である。干渉測定部45は、そのような狭帯域干渉を検出し、干渉除去部46が、干渉成分の除去または抑圧を行う。   When the received signal is a spread spectrum signal having a large spreading factor, a narrow-band interference that is strong enough to affect the reception quality can be easily detected by performing a discrete Fourier transform on the received signal. The interference measurement unit 45 detects such narrowband interference, and the interference removal unit 46 removes or suppresses the interference component.

干渉測定部45では、干渉の測定として、例えば、制御部62からの指示により、図6において図示しないしきい値係数を用いて、計算した受信信号の平均電力にしきい値係数を乗算した値よりも振幅が大きい周波数成分を検出するなどの方法を用いればよい。   In the interference measurement unit 45, as a measurement of interference, for example, based on an instruction from the control unit 62, using a threshold coefficient (not shown in FIG. 6), the calculated average power of the received signal is multiplied by the threshold coefficient. Alternatively, a method such as detecting a frequency component having a large amplitude may be used.

干渉除去部46では、干渉を除去・低減する方法として、干渉が検出された周波数成分を「0」またはその他の固定値で置換する方法、また、制御部62から指定された係数を干渉が検出された周波数成分に乗算するといった方法を用いてもよい。   In the interference removal unit 46, as a method of removing / reducing the interference, a method of replacing the frequency component in which the interference is detected with “0” or another fixed value, and interference detecting a coefficient designated by the control unit 62. A method may be used in which the frequency component is multiplied.

なお、このような干渉への対処が不要な場合は、干渉測定部45および干渉除去部46は受信装置の構成から省いてもよい。   Note that, when it is not necessary to deal with such interference, the interference measuring unit 45 and the interference removing unit 46 may be omitted from the configuration of the receiving device.

干渉除去部46は、干渉を除去した周波数領域の信号を乗算部49,52へ出力する。   The interference removing unit 46 outputs the frequency domain signal from which the interference is removed to the multiplying units 49 and 52.

乗算部49では、干渉除去部46からの受信信号と、パイロット信号の拡散符号47をFFT部48で周波数領域表現に変換した信号とを乗算し、IFFT部53へ出力する。この一連の処理は、受信信号に対してパイロットの拡散符号でスライディング相関を行うことと同じである。   Multiplier 49 multiplies the received signal from interference canceler 46 by the signal obtained by converting the spread code 47 of the pilot signal into the frequency domain representation by FFT unit 48, and outputs the result to IFFT unit 53. This series of processing is the same as performing sliding correlation on the received signal with a pilot spreading code.

同様に、乗算部52では、干渉除去部46からの受信信号と、データ信号の拡散符号50をFFT部51で周波数領域表現に変換した信号とを乗算し、乗算部57へ出力する。乗算部52からの出力は、乗算部57においての一方の入力となる。   Similarly, the multiplication unit 52 multiplies the reception signal from the interference removal unit 46 and the signal obtained by converting the spread code 50 of the data signal into the frequency domain representation by the FFT unit 51, and outputs the result to the multiplication unit 57. The output from the multiplier 52 becomes one input in the multiplier 57.

なお、受信信号と周波数領域で乗算される拡散符号は、あらかじめ離散フーリエ変換したものを保持しておいてもよいし、図6のように逐一離散フーリエ変換を行ってもよく、実装の容易性等を考慮して最適な方法を用いればよい。   Note that the spread code multiplied in the frequency domain by the received signal may be preliminarily subjected to discrete Fourier transform, or may be subjected to discrete Fourier transform one by one as shown in FIG. An optimal method may be used in consideration of the above.

パイロット側のIFFT部53は、乗算部49からの出力に対して、逆離散フーリエ変換により時間領域表現に変換し、チャネル推定部54へ出力する。   The pilot-side IFFT unit 53 converts the output from the multiplication unit 49 into a time domain representation by inverse discrete Fourier transform, and outputs it to the channel estimation unit 54.

チャネル推定部54は、IFFT部53で変換された時間領域表現の信号に対して、推定精度改善のための重み付き移動平均処理等を用いて伝搬路推定値を周期的に算出する。チャネル推定部54における推定値の算出周期制御、推定精度改善のための平均化時間等の制御は、制御部62がチャネル推定部制御情報63を介して制御する。チャネル推定部54は、制御部62から出力されるチャネル推定部制御情報63によって指定された周期(時間長)で、伝搬路推定値を更新して出力する。なお、実施の形態1と同様、シンボルを繰返し送信する無線通信方式では、推定値の更新周期を送信信号のシンボル長に合わせるのが一般的であるが、シンボル長に比べて伝搬路の変動が十分遅い場合などには、更新周期を必ずしもシンボル周期と合わせなくてもよく、例えば、シンボル周期の整数倍としてもよい。   The channel estimation unit 54 periodically calculates a channel estimation value for the time-domain representation signal converted by the IFFT unit 53 using a weighted moving average process for improving estimation accuracy. The control unit 62 controls the calculation period control of the estimated value in the channel estimation unit 54 and the control of the averaging time for improving the estimation accuracy through the channel estimation unit control information 63. The channel estimation unit 54 updates and outputs the propagation path estimated value at a period (time length) specified by the channel estimation unit control information 63 output from the control unit 62. As in the first embodiment, in the wireless communication system that repeatedly transmits symbols, the update period of the estimated value is generally matched with the symbol length of the transmission signal, but the propagation path varies compared to the symbol length. If it is sufficiently slow, etc., the update period does not necessarily match the symbol period, and may be an integral multiple of the symbol period, for example.

制御部62では、受信装置で行う通信方式に基づいてチャネル推定部制御情報63を出力するが、受信装置が移動する場合において、受信装置の移動速度の情報を入力し、移動速度の情報を用いてチャネル推定部制御情報63を生成して出力してもよい。   The control unit 62 outputs the channel estimation unit control information 63 based on the communication method performed by the receiving device. However, when the receiving device moves, the moving speed information of the receiving device is input and the moving speed information is used. Then, the channel estimation unit control information 63 may be generated and output.

FFT部55は、チャネル推定部54での伝搬路推定値を再び周波数領域表現に変換し、ウエイト計算部56へ出力する。   The FFT unit 55 converts the propagation path estimation value in the channel estimation unit 54 into a frequency domain representation again and outputs it to the weight calculation unit 56.

ウエイト計算部56は、FFT部55で変換された周波数領域表現の信号に対して、タイミングおよび位相・振幅の補償値を計算する。ウエイト計算部56における出力更新周期、計算方法等の制御は、制御部62が時間長単位に基づくウエイト計算部制御情報64を介して制御する。   The weight calculation unit 56 calculates timing and phase / amplitude compensation values for the signal in the frequency domain representation converted by the FFT unit 55. Control of the output update cycle, calculation method, and the like in the weight calculation unit 56 is controlled by the control unit 62 via the weight calculation unit control information 64 based on the time length unit.

制御部62では、受信装置で行う通信方式に基づいてウエイト計算部制御情報64を出力するが、受信装置が移動する場合において、受信装置の移動速度の情報を入力し、移動速度の情報を用いてウエイト計算部制御情報64を生成して出力してもよい。   The control unit 62 outputs the weight calculation unit control information 64 based on the communication method performed by the receiving device. However, when the receiving device moves, the moving speed information of the receiving device is input and the moving speed information is used. The weight calculation unit control information 64 may be generated and output.

乗算部57では、ウエイト計算部56から出力される補償値と、乗算部52からの出力とを乗算する。この処理によって、周波数領域で受信信号のタイミングと位相・振幅が一括で補償される。すなわち、実施の形態1,2と同様に、受信装置では、伝搬遅延時間の変動による受信タイミングの変動に対して、シンボル毎の伝搬遅延時間が補償され、また、伝搬路の変動による位相変動に対して、シンボル毎の位相がチャネル推定の精度で揃うことになり、後段での同相加算が可能となる。   The multiplier 57 multiplies the compensation value output from the weight calculator 56 and the output from the multiplier 52. By this processing, the timing, phase and amplitude of the received signal are collectively compensated in the frequency domain. That is, as in the first and second embodiments, in the receiving apparatus, the propagation delay time for each symbol is compensated for the variation in the reception timing due to the variation in the propagation delay time, and the phase variation due to the variation in the propagation path is compensated. On the other hand, the phase of each symbol is aligned with the accuracy of channel estimation, so that in-phase addition can be performed at a later stage.

乗算部57は、乗算後の信号を、積分部59と共に巡回加算手段を構成する加算部58へ出力する。連続する4シンボル分の信号{S1,S2,S3,S4}を前述の時間長単位で加算する場合を例に説明すると、最初のシンボルの信号S1が入力される場合には、加算部58では、2入力のうち積分部59と接続されている側の入力信号はゼロとなる。その結果、加算部58からは信号S1がそのまま出力され、積分部59に保存される。次に、2番目のシンボルの信号S2が入力される場合には、加算部58では、2入力のうち乗算部57と接続されている側にはシンボルの信号S2が、積分部59と接続されている側には積分部59の値、すなわち、信号S1が入力される。その結果、加算部58からは信号加算値S1+S2が出力され、これが積分部59に入力される。なお、各シンボルの信号は、実施の形態1におけるシンボルとは異なるが、説明を容易にするため、ここでは、実施の形態1と同様に「S1」等の符号を用いる。   The multiplier 57 outputs the multiplied signal to the adder 58 that constitutes a cyclic adder together with the integrator 59. The case where the signals {S1, S2, S3, S4} for four consecutive symbols are added in units of the above-described time length will be described as an example. When the signal S1 of the first symbol is input, the adder 58 Of the two inputs, the input signal on the side connected to the integrator 59 becomes zero. As a result, the signal S1 is output as it is from the adder 58 and stored in the integrator 59. Next, when the signal S2 of the second symbol is input, in the adder 58, the signal S2 of the symbol is connected to the integrator 59 on the side connected to the multiplier 57 of the two inputs. The value of the integration unit 59, that is, the signal S1 is input to the closed side. As a result, a signal addition value S1 + S2 is output from the adding unit 58 and input to the integrating unit 59. In addition, although the signal of each symbol is different from the symbol in the first embodiment, in order to facilitate the description, here, a symbol such as “S1” is used as in the first embodiment.

この動作を4番目のシンボルの信号S4まで繰り返すと、最終的に積分部59には、4シンボル分の信号加算値S1+S2+S3+S4が保存される。積分部59では、4シンボル分の信号加算値S1+S2+S3+S4が蓄積された時点で、制御部62から出力される時間長単位に基づく積分部制御情報65に従い、保存値をIFFT部60に出力するとともにゼロクリアする。   When this operation is repeated up to the signal S4 of the fourth symbol, the signal adding value S1 + S2 + S3 + S4 for four symbols is finally stored in the integrating unit 59. The integration unit 59 outputs the stored value to the IFFT unit 60 and clears it to zero according to the integration unit control information 65 based on the time length unit output from the control unit 62 when the signal addition values S1 + S2 + S3 + S4 for four symbols are accumulated. To do.

制御部62では、受信装置で行う通信方式に基づいて積分部制御情報65を出力するが、受信装置が移動する場合において、受信装置の移動速度の情報を入力し、移動速度の情報を用いて積分部制御情報65を生成して出力してもよい。   The control unit 62 outputs the integration unit control information 65 based on the communication method performed by the receiving device. When the receiving device moves, the information on the moving speed of the receiving device is input and the moving speed information is used. The integration unit control information 65 may be generated and output.

IFFT部60は、積分部59から出力された保存値(信号加算値S1+S2+S3+S4)を時間領域信号に変換し、復調部61へ出力する。   IFFT unit 60 converts the stored value (signal addition value S1 + S2 + S3 + S4) output from integration unit 59 into a time domain signal and outputs the time domain signal to demodulation unit 61.

復調部61は、4シンボル分加算された時間領域の相関波形を用いて復調処理を行う。   The demodulator 61 performs demodulation processing using the time domain correlation waveform added for four symbols.

なお、本実施の形態にかかる受信装置は、4シンボル繰返し送信に限定されるものではなく、どのようなシンボル数でも適用可能である。   The receiving apparatus according to the present embodiment is not limited to 4-symbol repeated transmission, and any number of symbols can be applied.

また、本実施の形態にかかる受信装置では、図6において受信アンテナ41が1本の場合の構成例を示したが、これに限定するものではなく、複数本の受信アンテナを用いた構成にも適用可能である。   Further, in the receiving apparatus according to the present embodiment, the configuration example in the case where there is one receiving antenna 41 in FIG. 6 is shown, but the present invention is not limited to this, and the configuration using a plurality of receiving antennas is also possible. Applicable.

また、受信装置では、図6において、FFT部およびIFFT部が複数存在しているが、実装においては、時分割処理による共用化により個数を減らしてもよい。   In the receiving apparatus, there are a plurality of FFT units and IFFT units in FIG. 6, but in implementation, the number may be reduced by sharing by time division processing.

また、CDMAのように符号多重された複数の信号を同時に復調する必要がある場合、受信装置では、逆拡散処理を行う乗算部49,52から復調部61までの構成を、多重信号数分並列に持ってもよいし、多重信号数より少ない構成本数であっても、信号に対応する拡散符号を変えながら時分割処理してもよい。パイロット信号が共通の場合は、乗算部49の系は複数準備する必要は無い。   Further, when it is necessary to simultaneously demodulate a plurality of code-multiplexed signals as in CDMA, the receiving apparatus parallelizes the configurations from the multipliers 49 and 52 that perform despread processing to the demodulator 61 by the number of multiplexed signals. Even if the number of components is less than the number of multiplexed signals, the time division processing may be performed while changing the spreading code corresponding to the signal. When the pilot signals are common, it is not necessary to prepare a plurality of multiplication units 49.

また、受信装置では、図6において、周波数領域での逆拡散処理にあたって、拡散符号47,50をFFT部48,51で離散フーリエ変換する構成となっているが、これに限定するものではなく、FFT部48,51の出力をあらかじめ計算しておき、受信装置内部のメモリに保存しておいてもよい。   Further, in the receiving apparatus, in FIG. 6, the spread codes 47 and 50 are subjected to discrete Fourier transform by the FFT units 48 and 51 in the despreading process in the frequency domain, but the present invention is not limited to this. The outputs of the FFT units 48 and 51 may be calculated in advance and stored in a memory inside the receiving apparatus.

以上説明したように、本実施の形態では、受信装置は、シンボル繰返しを適用するCSK通信方式において、位相および振幅に加えて、伝搬路長変動に伴うタイミング変動を周波数領域にて補償した上で部分相関値の積算あるいはシンボル加算を行うこととした。これにより、逆拡散長またはシンボル繰返し長の間に伝搬路が大きく変動する場合であっても、高品質な受信を実現することができ、さらに、受信装置を小型化・低消費電力化できる効果を有する。   As described above, in this embodiment, in the CSK communication system to which symbol repetition is applied, the receiving apparatus compensates for timing fluctuations associated with propagation path length fluctuations in the frequency domain in addition to phase and amplitude. Integration of partial correlation values or symbol addition was performed. As a result, even when the propagation path greatly fluctuates between the despreading length or the symbol repetition length, high-quality reception can be realized, and further, the receiving apparatus can be reduced in size and power consumption. Have

さらに、本実施の形態にかかる受信装置では、干渉信号を除去ないし抑圧できるので、実施の形態2にかかる受信装置による効果に加えて、干渉に強い高品質な受信を実現できる効果を有する。   Furthermore, since the receiving apparatus according to the present embodiment can remove or suppress the interference signal, in addition to the effect of the receiving apparatus according to the second embodiment, there is an effect that can realize high-quality reception resistant to interference.

以上のように、本発明にかかる受信装置は、無線通信に有用であり、特に、送信側との間の伝搬路が変動する場合に適している。   As described above, the receiving apparatus according to the present invention is useful for wireless communication, and is particularly suitable when the propagation path between the transmitting side and the transmitting side varies.

1,21,41 受信アンテナ、2,22,42 RF部、3,23,43 A/D変換部、4,26,54 チャネル推定部、5 可変遅延線、6,28,49,52,57 乗算部、7,29,58 加算部、8,30,59 積分部、9,31,61 復調部、10,32,62 制御部、24,25 逆拡散部、27 巡回シフト部、44,48,51,55 FFT部、45 干渉測定部、46 干渉除去部、53,60 IFFT部、56 ウエイト計算部。   1, 21, 41 Receiving antenna, 2, 22, 42 RF unit, 3, 23, 43 A / D conversion unit, 4, 26, 54 Channel estimation unit, 5 Variable delay line, 6, 28, 49, 52, 57 Multiplier, 7, 29, 58 Adder, 8, 30, 59 Integrator, 9, 31, 61 Demodulator, 10, 32, 62 Controller, 24, 25 Despreader, 27 Cyclic shifter, 44, 48 , 51, 55 FFT unit, 45 interference measurement unit, 46 interference removal unit, 53, 60 IFFT unit, 56 weight calculation unit.

Claims (11)

既知のパイロット信号から無線伝搬路の状態を推定し、指定された時間長毎にチャネル推定結果を出力するチャネル推定手段と、
前記チャネル推定結果に基づいて、前記時間長毎に受信信号の遅延時間および位相を補償する補償手段と、
前記補償手段で補償された信号を、前記時間長単位で巡回加算する巡回加算手段と、
前記巡回加算手段からの積分結果を用いて復調処理を行う復調手段と、
前記時間長を指定し、また、前記時間長に基づいて前記巡回加算手段が前記復調手段へ前記積分結果を出力するタイミングを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
Channel estimation means for estimating the state of a radio propagation path from a known pilot signal and outputting a channel estimation result for each specified time length;
Compensation means for compensating the delay time and phase of the received signal for each time length based on the channel estimation result;
Cyclic addition means for cyclically adding the signal compensated by the compensation means in units of the time length;
Demodulation means for performing demodulation processing using the integration result from the cyclic addition means;
Control means for designating the time length, and for controlling the timing at which the cyclic addition means outputs the integration result to the demodulation means based on the time length;
A receiving apparatus comprising:
スペクトル拡散信号を受信する受信装置であって、
既知のパイロット信号から無線伝搬路の状態を推定し、指定された時間長毎にチャネル推定結果を出力するチャネル推定手段と、
受信信号を前記時間長毎に逆拡散する逆拡散手段と、
前記チャネル推定結果に基づいて、前記時間長毎に逆拡散後の受信信号の遅延時間および位相を補償する補償手段と、
前記補償手段で補償された信号を、前記時間長単位で巡回加算する巡回加算手段と、
前記巡回加算手段からの積分結果を用いて復調処理を行う復調手段と、
前記時間長を指定し、また、前記時間長に基づいて前記巡回加算手段が前記復調手段へ前記積分結果を出力するタイミングを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
A receiving device for receiving a spread spectrum signal,
Channel estimation means for estimating the state of a radio propagation path from a known pilot signal and outputting a channel estimation result for each specified time length;
Despreading means for despreading the received signal for each time length;
Compensation means for compensating the delay time and phase of the received signal after despreading for each time length based on the channel estimation result;
Cyclic addition means for cyclically adding the signal compensated by the compensation means in units of the time length;
Demodulation means for performing demodulation processing using the integration result from the cyclic addition means;
Control means for designating the time length, and for controlling the timing at which the cyclic addition means outputs the integration result to the demodulation means based on the time length;
A receiving apparatus comprising:
前記逆拡散手段、前記補償手段、および前記巡回加算手段は、それぞれ、周波数領域で処理を行う、
ことを特徴とする請求項2に記載の受信装置。
The despreading means, the compensation means, and the cyclic addition means each perform processing in the frequency domain.
The receiving device according to claim 2.
前記時間長を、送信信号のシンボル周期の長さとする、
ことを特徴とする請求項1,2または3に記載の受信装置。
The time length is the length of the symbol period of the transmission signal,
The receiving apparatus according to claim 1, 2, or 3.
前記時間長を、送信信号のシンボル周期の整数倍の長さとする、
ことを特徴とする請求項1,2または3に記載の受信装置。
The time length is set to a length that is an integral multiple of the symbol period of the transmission signal.
The receiving apparatus according to claim 1, 2, or 3.
前記補償手段は、伝搬遅延時間の変動による受信信号の受信タイミング変動を前記時間長毎に補償する、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の受信装置。
The compensation means compensates reception timing variation of a reception signal due to variation in propagation delay time for each time length.
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the receiving apparatus includes:
前記補償手段は、伝搬路の変動による受信信号の位相変動を前記時間長毎に補償する、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の受信装置。
The compensation means compensates for a phase variation of a received signal due to a propagation path variation for each time length.
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the receiving apparatus includes:
前記補償手段は、前記受信信号の振幅値に対して、前記チャネル推定結果に応じた重み付け係数を乗算する、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の受信装置。
The compensation means multiplies the amplitude value of the received signal by a weighting coefficient according to the channel estimation result.
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the receiving apparatus includes:
前記補償手段は、前記受信タイミング変動の補償を、前記時間長内で、前記受信信号、または、前記受信信号が変換された信号を巡回シフトした信号を用いて行う、
ことを特徴とする請求項6に記載の受信装置。
The compensation means performs compensation of the reception timing fluctuation using the received signal or a signal obtained by cyclically shifting the signal obtained by converting the received signal within the time length.
The receiving apparatus according to claim 6.
さらに、
前記受信信号を周波数領域に変換した信号から干渉を検出し、干渉を検出した周波数成分に対して干渉を低減する係数を乗算する干渉処理手段、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の受信装置。
further,
Interference processing means for detecting interference from a signal obtained by converting the received signal into a frequency domain, and multiplying a frequency component in which interference is detected by a coefficient for reducing interference;
The receiving apparatus according to claim 3, further comprising:
さらに、
前記受信信号を周波数領域に変換した信号から干渉を検出し、干渉を検出した周波数成分を固定値で置換する干渉処理手段、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の受信装置。
further,
Interference processing means for detecting interference from a signal obtained by converting the received signal into a frequency domain, and replacing a frequency component in which the interference is detected with a fixed value;
The receiving apparatus according to claim 3, further comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113347658A (en) * 2021-04-21 2021-09-03 西安征途网络科技有限公司 Channel state detection method for pseudo center node competition generation

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH088780A (en) * 1994-06-23 1996-01-12 Toshiba Corp Correlation device and spread spectrum communication system
JPH08186521A (en) * 1995-01-05 1996-07-16 Japan Radio Co Ltd Spread spectrum communication system
JPH1168698A (en) * 1997-08-20 1999-03-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Spread spectrum demodulator and spread spectrum demodulation method
JP2002135833A (en) * 2001-07-26 2002-05-10 Hitachi Ltd Radio terminal position measuring instrument
JP2002300085A (en) * 2001-03-29 2002-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Radio receiver and radio reception method
JP2004297593A (en) * 2003-03-27 2004-10-21 Mitsubishi Electric Corp Spreading code generation method, spreading code generator, and communication method
JP2005500737A (en) * 2001-08-20 2005-01-06 イトラン コミュニケーションズ リミテッド Synchronization acquisition in spread spectrum communication transceivers.
JP2007189672A (en) * 2005-12-16 2007-07-26 Hitachi Kokusai Electric Inc Channel estimation apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH088780A (en) * 1994-06-23 1996-01-12 Toshiba Corp Correlation device and spread spectrum communication system
JPH08186521A (en) * 1995-01-05 1996-07-16 Japan Radio Co Ltd Spread spectrum communication system
JPH1168698A (en) * 1997-08-20 1999-03-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Spread spectrum demodulator and spread spectrum demodulation method
JP2002300085A (en) * 2001-03-29 2002-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Radio receiver and radio reception method
JP2002135833A (en) * 2001-07-26 2002-05-10 Hitachi Ltd Radio terminal position measuring instrument
JP2005500737A (en) * 2001-08-20 2005-01-06 イトラン コミュニケーションズ リミテッド Synchronization acquisition in spread spectrum communication transceivers.
JP2004297593A (en) * 2003-03-27 2004-10-21 Mitsubishi Electric Corp Spreading code generation method, spreading code generator, and communication method
JP2007189672A (en) * 2005-12-16 2007-07-26 Hitachi Kokusai Electric Inc Channel estimation apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113347658A (en) * 2021-04-21 2021-09-03 西安征途网络科技有限公司 Channel state detection method for pseudo center node competition generation
CN113347658B (en) * 2021-04-21 2024-01-26 西安征途网络科技有限公司 Channel state detection method for pseudo-center node competition generation

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