JP2019047180A - Transmission path estimator and equalizer - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、時間領域の系列推定による適応等化において、伝送路を推定する機能を有する伝送路推定器および等化器に関するものであり、特に伝送路の推定精度が向上する技術に関する。 The present invention relates to a channel estimator and equalizer having a function of channel estimation in adaptive equalization based on time domain sequence estimation, and more particularly to a technique for improving channel estimation accuracy.
従来の系列推定型の等化器は、伝送路推定値から系列ごとに作成したレプリカに基づき、受信信号に対するレプリカの尤度値を算出する。等化器は、その尤度値が最も低くなる系列を推定することにより受信信号を等化する。よって、伝送路推定値の正確性が等化器の性能を決定づける。 The conventional sequence estimation type equalizer calculates the likelihood value of the replica for the received signal based on the replica created for each sequence from the channel estimation value. The equalizer equalizes the received signal by estimating the sequence whose likelihood value is lowest. Thus, the accuracy of the channel estimate determines the equalizer performance.
伝送路推定方法の1つに、最小二乗平均(Least Mean Square、以下LMSという)方式が良く知られている。ステップサイズが固定化されたLMS方式は、算出した尤度値を一定割合でフィードバックして元の伝送路推定値を更新するため、演算量が少なく容易に実現できるという特徴を有する。 As one of the transmission path estimation methods, a least mean square (hereinafter referred to as LMS) method is well known. Since the LMS method in which the step size is fixed is fed back the calculated likelihood value at a constant rate to update the original channel estimation value, the LMS method has a feature that it can be easily realized with a small amount of calculation.
ステップサイズを固定化して一律に伝送路推定値を更新する伝送路推定方法は、長遅延波が発生するような環境において、本来、遅延波のないタップに対して一定の推定誤差を生じさせる。そのため、特許文献1には、あらかじめ各タップにおける遅延波の電力を閾値判定し、その電力が閾値以下の場合、伝送路推定値を0に固定する伝送路推定装置および伝送路特性補正装置が提案されている。しかし、これらの装置は、閾値判定を誤った場合、伝送路推定値に極端な推定誤差を生じさせるため、等化器の性能安定性という観点で問題を有する。
The channel estimation method of fixing the step size and updating the channel estimation value uniformly causes a constant estimation error with respect to taps having no delay wave in an environment where a long delay wave is generated. Therefore,
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、タップごとに適応的に伝送路を推定し、安定した等化性能が得られる伝送路推定器の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and an object thereof is to provide a transmission path estimator which can estimate a transmission path adaptively for each tap and obtain stable equalization performance.
本発明に係る伝送路推定器は、受信信号を等化する系列推定等化器に、最小二乗平均アルゴリズムにより算出される伝送路推定値を出力する伝送路推定器であって、受信信号に含まれる既知系列信号に基づき、受信信号を形成する複数の到来波の各々に対応する複数の第1伝送路推定値を生成する第1伝送路推定部と、複数の到来波の各々に対応し、最小二乗平均アルゴリズムにおけるステップサイズに重み付けを付与する複数のウェイト値を複数の第1伝送路推定値に基づいて生成するウェイト生成部と、複数の第1伝送路推定値と複数のウェイト値とに基づき、複数の到来波の各々に対応する複数の第2伝送路推定値を算出し、系列推定等化器に出力する第2伝送路推定部と、を備える。 A channel estimator according to the present invention is a channel estimator that outputs a channel estimation value calculated by a least mean square algorithm to a sequence estimation equalizer that equalizes a reception signal, and is included in the reception signal. A first channel estimation unit for generating a plurality of first channel estimation values corresponding to each of a plurality of incoming waves forming the reception signal based on the known series signal, and corresponding to each of the plurality of incoming waves, A weight generation unit that generates, based on a plurality of first channel estimation values, a plurality of weight values for weighting step sizes in a least mean square algorithm; a plurality of first channel estimation values and a plurality of weight values And a second channel estimation unit configured to calculate a plurality of second channel estimation values corresponding to each of the plurality of incoming waves and output the calculated second channel estimation values to the sequence estimation equalizer.
本発明によれば、タップごとに適応的に伝送路を推定し、安定した等化性能が得られる伝送路推定器の提供が可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a channel estimator that can estimate a channel adaptively for each tap and obtain stable equalization performance.
本発明に係る伝送路推定器および等化器の実施の形態を説明する。 Embodiments of a channel estimator and equalizer according to the present invention will be described.
<実施の形態1>
(装置構成)
図1は、本実施の形態1における等化器10の構成を示す図である。等化器10は、時間領域において信号を系列推定する適応等化器である。
(Device configuration)
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the
図2は、等化器10が入力する受信信号1の構成を示す図である。本実施の形態1において、受信信号1は無線フレームであり、無線フレームの先頭には、既知系列信号1aが配置され、その後方に等化対象信号1bが配置される。等化方向は、既知系列信号1aから等化対象信号1bの方向である。なお、受信信号1は、図2に示される構成に限定されるものではなく、前方に等化対象信号1bが配置され、後方に既知系列信号1aが配置される構成であってもよい。その場合、等化方向は、後方から前方である。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the received
図1に示すように、等化器10は、伝送路推定器20と系列推定等化器30とを含む。はじめに、伝送路推定器20および系列推定等化器30に受信信号1が入力される。
As shown in FIG. 1, the
伝送路推定器20は、受信信号1に含まれる既知系列信号1aに基づき、伝送路推定値を相互相関や正規方程式により求める。伝送路推定値の生成の前提条件として、既知系列信号1aを推定するための同期処理が必要であるが、その同期処理の詳細な説明は割愛する。伝送路推定器20は、生成した伝送路推定値21を系列推定等化器30に出力する。
The
系列推定等化器30は、伝送路推定器20から入力する伝送路推定値21と、想定されるシステムの変調方式とに基づき、レプリカを生成する。そして、系列推定等化器30は、受信信号1に含まれる等化対象信号1bと生成したレプリカとの誤差を算出する。系列推定等化器30は、算出した誤差情報12と、誤差算出に用いた系列情報11とを伝送路推定器20に出力する。この際、伝送路推定器20に出力される誤差情報12および系列情報11は、複数の系列において算出される複数の誤差の中で最も小さい誤差に対応する各情報、いずれかの誤差に対応する各情報、または全誤差の各々に対応する各情報であってもよい。なお、ここでは、誤差情報12が系列推定等化器30にて生成される等化器10の構成を例に示すが、伝送路推定器20内で誤差情報12を生成する等化器であってもよい。
The
伝送路推定器20は、受信信号1と、系列推定等化器30から入力する系列情報11および誤差情報12とに基づき、伝送路推定値21を再び推定し更新する。更新方法に関しては後述する。伝送路推定器20は、更新した伝送路推定値21を系列推定等化器30に出力する。系列推定等化器30は、更新された伝送路推定値21に基づき、再度入力される等化対象信号1bを等化して、等化結果13を出力する。
The
等化器10は、伝送路推定器20と系列推定等化器30との間で、受信信号1の入力、系列推定を用いた等化、および伝送路推定値21の更新を繰り返す。
The
次に伝送路推定器20の構成を説明する。図3は、本実施の形態1における伝送路推定器20の構成を示す図である。伝送路推定器20は、初期伝送路推定部210と、ウェイト生成部220と、LMS伝送路推定部230とを含む。
Next, the configuration of the
初期伝送路推定部210は、受信信号1に含まれる既知系列信号1aに基づき、第1伝送路推定値を生成する。その際、初期伝送路推定部210は、相互相関または正規方程式などに代表される初期伝送路推定方法によって第1伝送路推定値を生成する。
The initial
図4は、伝送路推定器20が入力する受信信号1に対応する伝送路インパルス応答(Channel Impulse Response、以下、CIRという)を示す図である。ここでは、受信信号1より求めた第1伝送路推定値は、CIRの形式で表されるものとし、受信信号1は複数の到来波から構成され、その中には先行波と複数の遅延波とが含まれるものとする。LMS伝送路推定部230は、これら各到来波に対して、LMSアルゴリズムを用いた伝送路推定を実施する。
FIG. 4 is a diagram showing a channel impulse response (hereinafter referred to as “CIR”) corresponding to the received
初期伝送路推定部210は、生成した到来波ごとの各第1伝送路推定値211をウェイト生成部220およびLMS伝送路推定部230に出力する。
The initial
ウェイト生成部220は、複数の第1伝送路推定値211に基づき、到来波に対応する各々のウェイト値を生成する。つまり、ウェイト生成部220は、タップごとに各ウェイト値を生成する。ウェイト値とは、LMSアルゴリズムにおけるステップサイズに重み付けを付与する係数である。各ウェイト値の詳細な生成方法は、後述する。ウェイト生成部220は、生成した各ウェイト値225をLMS伝送路推定部230に出力する。
The
LMS伝送路推定部230は、複数の第1伝送路推定値211および複数のウェイト値225、ならびに系列推定等化器30から入力する誤差情報12および系列情報11に基づき、複数の到来波の各々に対応する複数の第2伝送路推定値を算出する。各第2伝送路推定値の算出の際、各タップのステップサイズ231は、各ウェイト値225によって変更される。LMS伝送路推定部230は、算出した各第2伝送路推定値212を伝送路推定値21として系列推定等化器30に出力する。つまり、LMS伝送路推定部230は、入力した各第1伝送路推定値211を算出した各第2伝送路推定値212で更新する。
The LMS
図5は、本実施の形態1におけるウェイト生成部220の構成を示すブロック図である。ウェイト生成部220は、伝送路推定値記憶部2210とウェイト算出部2211とを含む。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the
伝送路推定値記憶部2210は、初期伝送路推定部210にて生成される複数の第1伝送路推定値211を、到来波ごとに、かつ、受信信号1の過去の受信タイミングごとに識別可能に格納する。例えば、各第1伝送路推定値211は、各到来波を識別する記号および受信タイミングを識別する記号が付されて伝送路推定値記憶部2210に格納される。
The channel estimation
ウェイト算出部2211は、伝送路推定値記憶部2210から受信タイミングの異なる複数の第1伝送路推定値211を読み出して、到来波ごとに時間平均値を算出する。ウェイト算出部2211は、時間平均値に基づいて到来波ごとの各ウェイト値225を生成する。
The
図6は伝送路推定器20が備える処理回路90の一例を示す図である。初期伝送路推定部210、ウェイト生成部220、LMS伝送路推定部230、伝送路推定値記憶部2210およびウェイト算出部2211の各機能は、処理回路90により実現される。すなわち、処理回路90は、初期伝送路推定部210、ウェイト生成部220、LMS伝送路推定部230、伝送路推定値記憶部2210およびウェイト算出部2211を含む。
FIG. 6 is a view showing an example of the
処理回路90が専用のハードウェアである場合、処理回路90は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせた回路等である。初期伝送路推定部210、ウェイト生成部220、LMS伝送路推定部230、伝送路推定値記憶部2210およびウェイト算出部2211の各機能は、複数の処理回路により個別に実現されてもよいし、1つの処理回路によりまとめて実現されてもよい。
When the
図7は伝送路推定器20が備える処理回路の別の一例を示す図である。処理回路は、プロセッサ91とメモリ92とを含む。プロセッサ91がメモリ92に格納されるプログラムを実行することにより、初期伝送路推定部210、ウェイト生成部220、LMS伝送路推定部230、伝送路推定値記憶部2210およびウェイト算出部2211の各機能が実現される。例えば、プログラムとして記述されたソフトウェアまたはファームウェアがプロセッサ91により実行されることにより各機能が実現される。すなわち、伝送路推定器20は、受信信号1に含まれる既知系列信号1aに基づき、受信信号1を形成する複数の到来波の各々に対応する複数の第1伝送路推定値211を生成し、複数の到来波の各々に対応し、最小二乗平均アルゴリズムにおけるステップサイズ231に重み付けを付与する複数のウェイト値225を複数の第1伝送路推定値211に基づいて生成し、複数の第1伝送路推定値211と複数のウェイト値225とに基づき、複数の到来波の各々に対応する複数の第2伝送路推定値212を算出して系列推定等化器30に出力するプログラムを格納するメモリ92と、そのプログラムを実行するプロセッサ91とを備える。また、そのプログラムは、生成された複数の第1伝送路推定値211を、到来波ごとに、かつ、受信信号1の受信タイミングごとに識別可能に伝送路推定値記憶部2210に格納し、伝送路推定値記憶部2210に格納された過去の受信タイミングにおける複数の第1伝送路推定値211に基づき、到来波ごとの各ウェイト値225を生成する。伝送路推定値記憶部2210は、メモリ92であってもよい。また、プログラムは、初期伝送路推定部210、ウェイト生成部220、LMS伝送路推定部230、伝送路推定値記憶部2210およびウェイト算出部2211の手順または方法をコンピュータに実行させるものである。
FIG. 7 is a view showing another example of the processing circuit provided in the
プロセッサ91は、例えば、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)等である。メモリ92は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。または、メモリ92は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
The
上述した初期伝送路推定部210、ウェイト生成部220、LMS伝送路推定部230、伝送路推定値記憶部2210およびウェイト算出部2211の各機能は、一部が専用のハードウェアによって実現され、他の一部がソフトウェアまたはファームウェアにより実現されてもよい。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現する。
The functions of the above-described initial transmission
(動作)
図8は、本実施の形態1における伝送路推定方法を示すフローチャートである。
(Operation)
FIG. 8 is a flowchart showing a transmission channel estimation method in the first embodiment.
ステップS10にて、伝送路推定器20の初期伝送路推定部210は、受信信号1に含まれる既知系列信号1aを入力する。
In step S10, the initial
ステップS20にて、初期伝送路推定部210は、到来波ごとに第1伝送路推定値211を生成し、ウェイト生成部220およびLMS伝送路推定部230に出力する。
In step S20, initial
ステップS30にて、ウェイト生成部220は、各第1伝送路推定値211に基づき、到来波ごとにウェイト値225を生成する。図9は、それらウェイト値225の生成方法を示すフローチャートである。ステップS30は、図9に示されるフローチャートにより実行される。
At step S30,
ステップS310にて、ウェイト算出部2211は、伝送路推定値記憶部2210から、受信タイミングの異なる複数の第1伝送路推定値を読み込む。読み込まれる過去の伝送路推定値の数は任意である。
In step S310,
ステップS320にて、ウェイト算出部2211は、式(1)に従い、到来波ごとに各第1伝送路推定値C(j,t)の時間平均値Ejを算出する。式(1)において、jは到来波の個数であり、ここではj=0〜mである。また、tは受信タイミングであり、t=t0〜tn−1である。
In step S320, the
時間平均値の算出において、到来波が複素数からなる場合、ウェイト算出部2211は、到来波のベクトルを基準方向に回転させた後に、平均化処理して電力値に換算してもよいし、二乗和によって電力値を求めた後に、平均化処理を実施してもよい。また、ウェイト値225の算出に用いられる無線フレーム数、およびタップ数(到来波の数)は、等化器10を備えるシステムによって任意に設定されるものであり、本実施の形態1に示される構成に限定されるものではない。また、式(1)では、各第1伝送路推定値の時間軸における区間平均により、時間平均値が算出されているが、累積平均により時間平均値が算出されてもよい。
In the calculation of the time average value, when the incoming wave is a complex number, the
ステップS330にて、ウェイト算出部2211は、複数の時間平均値の中から最大値をもって、各時間平均値を正規化する。その正規化された各時間平均値が、到来波ごとの、つまりタップごとのウェイト値である。以上により、ウェイト値の生成方法が終了する。
In step S330, the
次に、図8に示されるステップS40にて、LMS伝送路推定部230は、第1伝送路推定値211と、ウェイト算出部2211で生成したウェイト値225と、ステップサイズと、系列推定等化器30から入力する誤差情報および複素共役した系列情報と、に基づき第2伝送路推定値を算出する。より詳細には、LMS伝送路推定部230は、式(2)に従い、時刻t1における第1伝送路推定値C(j,t1)に、ウェイト値wjとステップサイズsと誤差情報R(t1)と系列情報u*との積を加算することにより、その次の時刻である時刻t2における第2伝送路推定値C(j,t2)を算出する。このように、LMS伝送路推定部230は、タップごとに第2伝送路推定値を算出する。
Next, in step S40 shown in FIG. 8, the LMS
ステップS50にて、LMS伝送路推定部230は、各第2伝送路推定値212を系列推定等化器30に出力する。すなわち、LMS伝送路推定部230は、初期伝送路推定部210から入力される各第1伝送路推定値211を各第2伝送路推定値212で更新して出力する。また、ここで、第2伝送路推定値212は、上述した更新された伝送路推定値21のことである。
In step S <b> 50, LMS
ステップS60にて、系列推定等化器30は、第2伝送路推定値212により受信信号1を等化し、等化結果13を出力する。
In step S60,
以上、ウェイト値が用いられる系列推定の方法を説明したが、次に、ウェイト値が用いられない系列推定の方法を説明する。ウェイト値が用いられないLMS方式における伝送路推定値の算出式は、式(3)に示される。詳細には、時刻t2における第2伝送路推定値C(j,t2)は、時刻t1における第1伝送路推定値C(j,t1)にステップサイズsと誤差情報R(t1)と系列情報u*との積が加算されることにより算出される。 The method of sequence estimation in which weight values are used has been described above. Next, the method of sequence estimation in which weight values are not used will be described. An equation for calculating a channel estimation value in the LMS scheme in which no weight value is used is given by equation (3). Specifically, the second channel estimation value C at time t 2 (j, t2), the first channel estimation value C at time t 1 and (j, t1) to step size s and the error information R (t1) It is calculated by adding the product of the series information u * .
式(3)による伝送路推定値の算出法には、統一されたステップサイズが用いられる。本来、遅延波が存在しないタップにおける伝送路推定値に対しても、一定の加算処理がなされるため、誤差が発生しやすい。 A unified step size is used for the method of calculating the channel estimation value according to equation (3). Since a constant addition process is performed on the channel estimation value at the tap where the delay wave does not exist originally, an error is likely to occur.
一方で、本実施の形態1における伝送路推定器20では、式(2)に示されるように、各ステップサイズsに各ウェイト値wjが乗算されて各第2伝送路推定値が算出される。つまり、各タップにおけるステップサイズsは、実質的に、各ウェイト値wjによって可変である。
On the other hand, in
また、各ウェイト値wjは、式(1)に示されるように、到来波ごとの第1伝送路推定値の時間平均値に基づいて算出される。各ウェイト値は、到来波ごとの電力レベルに基づいて算出されるため、到来波の存在しないCIRに対応する第1伝送路推定値は、式(2)において更新値が低下するため、一様な誤更新もあわせて低下する。更新による誤差が少なくなるため、系列推定等化器30が生成するレプリカの精度が高くなり、等化器10の性能が向上する。
Also, each weight value w j is calculated based on the time average value of the first channel estimation value for each incoming wave, as shown in equation (1). Since each weight value is calculated based on the power level for each incoming wave, the first channel estimation value corresponding to the CIR where no incoming wave is present is uniformly updated since the updated value is reduced in equation (2). False updates also decrease. Since the error due to updating is reduced, the accuracy of the replica generated by the
(効果)
以上をまとめると、本実施の形態1における伝送路推定器20は、受信信号1を等化する系列推定等化器30に、最小二乗平均アルゴリズムにより算出される伝送路推定値21を出力する伝送路推定器20であって、受信信号1に含まれる既知系列信号1aに基づき、受信信号1を形成する複数の到来波の各々に対応する複数の第1伝送路推定値211を生成する第1伝送路推定部(初期伝送路推定部210)と、複数の到来波の各々に対応し、最小二乗平均アルゴリズムにおけるステップサイズ231に重み付けを付与する複数のウェイト値225を、複数の第1伝送路推定値211に基づいて生成するウェイト生成部220と、複数の第1伝送路推定値211と複数のウェイト値225とに基づき、複数の到来波の各々に対応する複数の第2伝送路推定値212を算出し、系列推定等化器30に出力する第2伝送路推定部(LMS伝送路推定部230)と、を備える。
(effect)
Summarizing the above, the
本実施の形態1における伝送路推定器20は、従来のように、伝送路推定値を0にするか否かの判定をするのではなく、各到来波の電力レベルに基づくウェイト値225によって、ステップサイズ231を調整し、適応的に伝送路推定を実現する。このような伝送路推定器20を備える等化器10は、従来のような判定誤差による極端な性能劣化を防ぎ、安定した等化性能を達成する。また、伝送路推定値21の算出過程におけるフィードバック処理において、伝送路推定値21の不要な更新を抑えることができる。
The
また、本実施の形態1における伝送路推定器20のウェイト生成部220は、初期伝送路推定部210にて生成される複数の第1伝送路推定値211を、到来波ごとに、かつ、受信信号1の受信タイミングごとに識別可能に格納する伝送路推定値記憶部2210と、伝送路推定値記憶部2210に格納された過去の受信タイミングにおける複数の第1伝送路推定値211に基づき、到来波ごとの各ウェイト値225を生成するウェイト算出部2211と、を含む。
Also,
このような構成により、ウェイト値225の誤差が小さくなるため、伝送路推定器20の性能が安定する。
With such a configuration, the error of the
また、本実施の形態1における伝送路推定器20のウェイト算出部2211は、伝送路推定値記憶部2210から受信タイミングの異なる複数の第1伝送路推定値211を読み出して、到来波ごとに時間平均値を算出し、時間平均値に基づいて到来波ごとの各ウェイト値225を生成するウェイト算出部2211と、を含む。
In addition,
このような構成により、ウェイト値225の誤差が小さくなるため、伝送路推定器20の性能が安定する。
With such a configuration, the error of the
また、本実施の形態1における等化器10は、上述した伝送路推定器20と、LMS伝送路推定部230から出力される複数の第2伝送路推定値212に基づき受信信号1を等化する系列推定等化器30と、を備える。
Also, the
このような構成により、等化器10は、到来波ごとに、つまりタップごとに適応的な伝送路推定を実現する。等化器10は、安定した性能を得ることができる。
With such a configuration, the
<実施の形態2>
実施の形態2における伝送路推定器を説明する。なお、実施の形態1と同様の構成および動作については説明を省略する。
Second Embodiment
A channel estimator according to the second embodiment will be described. Descriptions of configurations and operations similar to those of the first embodiment will be omitted.
実施の形態2における伝送路推定器は、複数の到来波のうち、ウェイト値225によるステップサイズ231の変更を適用する到来波を設定することができる。そのため、実施の形態1に示したような全ての到来波に対してウェイト値225を適用する伝送路推定器20に比べて、本実施の形態2における伝送路推定器は、伝送路推定値21の精度を向上させることができる。その結果、等化器10による伝送路推定の品質が向上する。
The transmission path estimator according to the second embodiment can set an incoming wave to which the change of the
(構成)
図10は、本実施の形態2における伝送路推定器が含むウェイト生成部221の構成を示すブロック図である。ウェイト生成部221は、基準到来波判定推定部2212を含む。基準到来波判定推定部2212は、ウェイト算出部2211にて生成された複数のウェイト値225のうち、先行波に対応するウェイト値または複数の遅延波のうち最遅延波に対応するウェイト値を一定値に変更する。その先行波または最遅延波とは、系列推定等化器30の動作タイミングつまり等化動作の基準となる到来波のことである。基準到来波判定推定部2212の機能は、図6または図7に示される処理回路により実現される。
(Constitution)
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of
(動作)
図11は、本実施の形態2におけるウェイト値の生成方法を示すフローチャートである。ステップS310からステップS330は、図9に示される実施の形態1と同様である。
(Operation)
FIG. 11 is a flowchart showing a method of generating weight values in the second embodiment. Steps S310 to S330 are the same as in the first embodiment shown in FIG.
ステップS340にて、基準到来波判定推定部2212は、系列推定等化器30の動作タイミングの基準を示す所定の基準到来波に関する情報を入力する。所定の基準到来波とは、例えば、複数の到来波のうち、先行波または最遅延波である。その所定の基準到来波に関する情報は、例えばここでは図示しない記憶部に予め記憶されており、基準到来波判定推定部2212が適宜読み出して判定に使用する。
In step S340, reference incoming wave determination /
ステップS350にて、基準到来波判定推定部2212は、所定の基準到来波に対応するウェイト値を一定値に変更する。例えば、所定の基準到来波が先行波である場合、基準到来波判定推定部2212は先行波に対応するウェイト値を1に変更する。加えて、基準到来波判定推定部2212は最遅延波に対応するウェイト値も1に変更してもよい。さらに、基準到来波判定推定部2212は再遅延波よりも1つ前の到来時刻の遅延波に対応するウェイト値も1に変更してもよい。
In step S350, the reference incoming wave determination /
または例えば、所定の基準到来波が最遅延波である場合、基準到来波判定推定部2212は最遅延波に対応するウェイト値を1に変更する。加えて、基準到来波判定推定部2212は先行波に対応するウェイト値も1に変更してもよい。さらに、基準到来波判定推定部2212は先行波よりも1つ後の到来時刻の遅延波に対応するウェイト値も1に変更してもよい。
Alternatively, for example, when the predetermined reference arrival wave is the most delayed wave, the reference arrival wave determination and
(効果)
以上をまとめると、本実施の形態2における伝送路推定器のウェイト生成部221は、ウェイト算出部2211にて生成される複数のウェイト値225のうち、複数の到来波に含まれる所定の基準到来波に対応するウェイト値を一定値に変更する基準到来波判定推定部、をさらに含む。その所定の基準到来波は、系列推定等化器30の動作タイミングの基準となる先行波または最遅延波である。
(effect)
Summarizing the above,
このような構成により、系列推定等化器30の動作の基準となる到来波に対しては、ウェイト値が除外され、元のステップサイズにて伝送路推定値が算出される。その結果、伝送路推定器の伝送路推定精度が向上する。
With such a configuration, the weight value is excluded from the incoming wave that is the reference of the operation of the
<実施の形態3>
実施の形態3における伝送路推定器を説明する。なお、実施の形態1または2と同様の構成および動作については説明を省略する。
Embodiment 3
A channel estimator according to the third embodiment will be described. Descriptions of configurations and operations similar to those of
(構成)
図12は、本実施の形態3における伝送路推定器が含むウェイト生成部222の構成を示すブロック図である。ウェイト生成部222は、実施の形態2の構成に加えて、ウェイト判定部2213、更新ウェイト値格納部2214およびウェイト更新部2215を含む。
(Constitution)
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of
ウェイト判定部2213は、ウェイト算出部2211にて生成された各ウェイト値225を所定の閾値にて判定する。所定の閾値は、例えばここでは図示しない記憶部に予め記憶されており、ウェイト判定部2213が記憶部から読み出して判定に使用する。
The
更新ウェイト値格納部2214は、あらかじめ決定された少なくとも1つの更新ウェイト値を格納する。更新ウェイト値格納部2214には、例えば、上述した閾値と、その閾値に対応する更新ウェイト値とを含むウェイト値テーブルが格納されている。
The update weight
ウェイト更新部2215は、ウェイト判定部2213における判定結果に基づき、更新ウェイト値格納部2214から更新ウェイト値を選択する。そして、ウェイト更新部2215は、ウェイト判定部2213にて判定された一のウェイト値を、その選択した更新ウェイト値で更新する。
The
これらウェイト判定部2213、更新ウェイト値格納部2214およびウェイト更新部2215の各機能は、図6または図7に示される処理回路により実現される。
Each function of
(動作)
図13は、本実施の形態3におけるウェイト値の生成方法を示すフローチャートである。ステップS310からステップS350は、実施の形態2と同様である。
(Operation)
FIG. 13 is a flowchart showing a method of generating weight values in the third embodiment. Steps S310 to S350 are the same as in the second embodiment.
ステップS360にて、ウェイト判定部2213は、例えば、各ウェイト値225が、所定の閾値以下であるか否か判定する。所定の閾値以下であると判定された場合、ステップS370が実行される。所定の閾値を超えていると判定された場合、ウェイト値の生成方法は終了する。
In step S360, the
ステップS370にて、ウェイト更新部2215は、更新ウェイト値格納部2214から一の更新ウェイト値を選択し、ウェイト判定部2213にて所定の閾値以下であると判定された一のウェイト値を、その一の更新ウェイト値で更新する。
In
これらのステップにおいて、各ウェイト値225は、複数の閾値に対して判定されてもよい。その場合、更新ウェイト値格納部2214には、複数の閾値と、それら複数の閾値の各々に対応する複数の更新ウェイト値とを含むウェイト値テーブルが格納されている。ウェイト更新部2215は、各閾値に対応する一の更新ウェイト値を、ウェイト値テーブルから選択して更新する。
In these steps, each
(効果)
以上をまとめると、本実施の形態3における伝送路推定器のウェイト生成部222は、更新ウェイト値が格納された更新ウェイト値格納部2214と、ウェイト算出部2211にて生成された各ウェイト値225を所定の閾値にて判定するウェイト判定部2213と、ウェイト判定部2213における判定結果に基づき、更新ウェイト値格納部2214に格納された更新ウェイト値を選択し、ウェイト判定部2213にて判定された一のウェイト値を、更新ウェイト値で更新するウェイト更新部2215と、をさらに含む。
(effect)
Summarizing the above,
このような構成により、伝送路推定器は、異常なウェイト値を更新することができ、等化器の性能を安定化させることができる。 With such a configuration, the channel estimator can update abnormal weight values and stabilize the performance of the equalizer.
また、本実施の形態3における伝送路推定器のウェイト更新部2215は、更新ウェイト値格納部2214に格納されたウェイト値テーブルから所定の閾値に対応する更新ウェイト値を選択する。
Also, the
このような構成により、伝送路推定器は、判定基準である所定の閾値に大きさに応じて更新ウェイト値を選択することができる。 According to such a configuration, the transmission path estimator can select the update weight value according to the magnitude of the predetermined threshold which is the determination reference.
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。 In the present invention, within the scope of the invention, each embodiment can be freely combined, or each embodiment can be appropriately modified or omitted. Although the present invention has been described in detail, the above description is an exemplification in all aspects, and the present invention is not limited thereto. It is understood that countless variations not illustrated are conceivable without departing from the scope of the present invention.
1 受信信号、1a 既知系列信号、10 等化器、20 伝送路推定器、210 初期伝送路推定部、211 第1伝送路推定値、212 第2伝送路推定値、220 ウェイト生成部、221 ウェイト生成部、222 ウェイト生成部、225 ウェイト値、2210 伝送路推定値記憶部、2211 ウェイト算出部、2212 基準到来波判定推定部、2213 ウェイト判定部、2214 更新ウェイト値格納部、2215 ウェイト更新部、230 LMS伝送路推定部、231 ステップサイズ、30 系列推定等化器。
Claims (7)
前記受信信号に含まれる既知系列信号に基づき、前記受信信号を形成する複数の到来波の各々に対応する複数の第1伝送路推定値を生成する第1伝送路推定部と、
前記複数の到来波の各々に対応し、前記最小二乗平均アルゴリズムにおけるステップサイズに重み付けを付与する複数のウェイト値を、前記複数の第1伝送路推定値に基づいて生成するウェイト生成部と、
前記複数の第1伝送路推定値と前記複数のウェイト値とに基づき、前記複数の到来波の各々に対応する複数の第2伝送路推定値を算出し、前記系列推定等化器に出力する第2伝送路推定部と、を備える伝送路推定器。 A channel estimator for outputting a channel estimation value calculated by a least mean square algorithm to a sequence estimation equalizer that equalizes a received signal, comprising:
A first channel estimation unit that generates a plurality of first channel estimation values corresponding to each of a plurality of incoming waves forming the received signal based on the known sequence signal included in the received signal;
A weight generation unit that generates, based on the plurality of first channel estimation values, a plurality of weight values corresponding to each of the plurality of incoming waves and weighting the step size in the least mean square algorithm;
A plurality of second channel estimation values corresponding to each of the plurality of incoming waves are calculated based on the plurality of first channel estimation values and the plurality of weight values, and are output to the sequence estimation equalizer. And a second channel estimation unit.
前記第1伝送路推定部にて生成される前記複数の第1伝送路推定値を、前記到来波ごとに、かつ、前記受信信号の受信タイミングごとに識別可能に格納する伝送路推定値記憶部と、
前記伝送路推定値記憶部に格納された過去の前記受信タイミングにおける前記複数の第1伝送路推定値に基づき、前記到来波ごとの各前記ウェイト値を生成するウェイト算出部と、を含む請求項1に記載の伝送路推定器。 The weight generation unit
A channel estimation value storage unit that stores the plurality of first channel estimation values generated by the first channel estimation unit discriminatively for each incoming wave and for each reception timing of the reception signal. When,
A weight calculating unit for generating each weight value for each incoming wave based on the plurality of first channel estimation values at the past reception timing stored in the channel estimation value storage unit; The channel estimator according to 1.
前記伝送路推定値記憶部から前記受信タイミングの異なる前記複数の第1伝送路推定値を読み出して、前記到来波ごとに時間平均値を算出し、前記時間平均値に基づいて前記到来波ごとの各前記ウェイト値を生成する請求項2に記載の伝送路推定器。 The weight calculation unit
The plurality of first channel estimation values at different reception timings are read out from the channel estimation value storage unit, a time average value is calculated for each of the arrival waves, and each of the arrival waves is calculated based on the time average value. The channel estimator according to claim 2, wherein each of the weight values is generated.
前記ウェイト算出部にて生成される前記複数のウェイト値のうち、前記複数の到来波に含まれる所定の基準到来波に対応するウェイト値を一定値に変更する基準到来波判定推定部、をさらに含み、
前記所定の基準到来波は、前記系列推定等化器の動作タイミングの基準となる先行波または最遅延波である請求項2または請求項3に記載の伝送路推定器。 The weight generation unit
A reference arrival wave determination and estimation unit that changes a weight value corresponding to a predetermined reference arrival wave included in the plurality of arrival waves among the plurality of weight values generated by the weight calculation unit to a constant value; Including
The transmission path estimator according to claim 2 or 3, wherein the predetermined reference incoming wave is a leading wave or a delayed wave which is a reference of operation timing of the sequence estimation equalizer.
更新ウェイト値が格納された更新ウェイト値格納部と、
前記ウェイト算出部にて生成された各前記ウェイト値を所定の閾値にて判定するウェイト判定部と、
前記ウェイト判定部における判定結果に基づき、前記更新ウェイト値格納部に格納された前記更新ウェイト値を選択し、前記ウェイト判定部にて判定された一のウェイト値を、前記更新ウェイト値で更新するウェイト更新部と、をさらに含む請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の伝送路推定器。 The weight generation unit
An update weight value storage unit in which the update weight value is stored;
A weight determination unit that determines each of the weight values generated by the weight calculation unit with a predetermined threshold value;
The update weight value stored in the update weight value storage unit is selected based on the determination result in the weight determination unit, and one weight value determined by the weight determination unit is updated with the update weight value. The transmission path estimator according to any one of claims 2 to 4, further comprising: a weight updater.
前記更新ウェイト値格納部に格納されたウェイト値テーブルから前記所定の閾値に対応する前記更新ウェイト値を選択する請求項5に記載の伝送路推定器。 The weight updating unit
The transmission path estimator according to claim 5, wherein the update weight value corresponding to the predetermined threshold is selected from a weight value table stored in the update weight value storage unit.
前記第2伝送路推定部から出力される前記複数の第2伝送路推定値に基づき前記受信信号を等化する前記系列推定等化器と、を備える等化器。 A channel estimator according to any one of claims 1 to 6,
The sequence estimation equalizer which equalizes the received signal based on the plurality of second channel estimation values output from the second channel estimation unit.
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