JP2570158B2 - Fading simulator - Google Patents

Fading simulator

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JP2570158B2
JP2570158B2 JP5320638A JP32063893A JP2570158B2 JP 2570158 B2 JP2570158 B2 JP 2570158B2 JP 5320638 A JP5320638 A JP 5320638A JP 32063893 A JP32063893 A JP 32063893A JP 2570158 B2 JP2570158 B2 JP 2570158B2
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wave
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孝二郎 ▲濱▼辺
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、希望波とN波の干渉波
に生じるシャドウイングの相関を考慮した通信路をシミ
ュレートすることができる汎用性の高いフェージングシ
ミュレータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a versatile fading simulator capable of simulating a communication path in consideration of a shadowing correlation between an interference wave of a desired wave and an N wave.

【0002】[0002]

【従来の技術】陸上移動通信における電波伝搬環境を特
徴づける要因として、次の3つの現象を挙げることがで
きる。
2. Description of the Related Art The following three phenomena can be cited as factors that characterize a radio wave propagation environment in land mobile communication.

【0003】1.伝搬距離の差が搬送波波長オーダ程度
の波が合成された信号を受信するため、送信局あるいは
受信局が搬送波波長オーダ程度移動すると受信レベルが
大きく変動する現象(レイリーフェージング) 2.伝搬距離の差が信号帯域幅の逆数オーダ以上の波が
合成される場合、ゴーストや符号間干渉による歪が生じ
る現象(周波数選択性フェージング) 3. 送信局あるいは受信局周囲のビルや樹木によっ
て、信号が遮られることによる受信信号レベルの変動
(シャドウイング、短区間中央値変動) 陸上移動通信では、これらの現象が複合して生じるた
め、非常に複雑な伝搬モデルを考慮する必要がある。こ
のような伝搬環境をシミュレートするために、周波数選
択性フェージングとレイリーフェージングを考慮したも
の(例えば、辻本一郎、“フェージングシミュレー
タ”、特願平2−86352)が知られている。一方、
シャドウイングの効果も考慮したシミュレータとして
は、図2のように、実際に電波を発射する実験を行なっ
て得られたシャドウイングによる受信信号レベル変動の
データを用い、その値を元にレイリーフェージングのシ
ミュレートを行なう構成のものが知られている(金井敏
仁、武次將徳、近藤誠司、古谷之綱“ディジタル移動通
信用高速ハンドオフ方式実験システム”、電子情報通信
学会,無線通信システム研究会技術報告書、RCS89
−37、1989年)。
[0003] 1. 1. A signal in which a wave having a difference in propagation distance on the order of the carrier wavelength is received, and the reception level greatly fluctuates when the transmitting station or the receiving station moves on the order of the carrier wavelength (Rayleigh fading). 2. When a wave whose propagation distance difference is greater than or equal to the reciprocal order of the signal bandwidth is synthesized, a phenomenon occurs in which ghost or intersymbol interference causes distortion (frequency selective fading). Fluctuations in the received signal level (shadowing, short-term median fluctuations) due to the signal being blocked by buildings and trees around the transmitting or receiving station In land mobile communications, these phenomena are extremely complex, Complex propagation models need to be considered. In order to simulate such a propagation environment, one that considers frequency selective fading and Rayleigh fading (for example, Ichiro Tsujimoto, “Fading Simulator”, Japanese Patent Application No. 2-86352) is known. on the other hand,
As shown in Fig. 2, a simulator that takes into account the effect of shadowing uses data on fluctuations in the received signal level due to shadowing obtained by conducting experiments to actually emit radio waves, and uses this value to estimate Rayleigh fading. Known simulating configurations are known (Toshihito Kanai, Masanori Takeji, Seiji Kondo, Nozuna Furuya, "High-speed Handoff Method Experimental System for Digital Mobile Communications," IEICE, Technical Committee on Wireless Communication Systems Report, RCS89
-37, 1989).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、シャド
ウイングを考慮したフェージングシミュレータとして
は、実験に基づいたデータを用いたものしか知られてお
らず、汎用性が非常に低い。さらに、セルラーシステム
においては、電波のオーバーリーチ等により、移動局で
は様々な方向に存在する複数の基地局からの電波を受信
してしまう。シャドウイングは、送信点や受信点の周囲
のビルや樹木によって生じるものであるから、受信点か
ら見て同じ方向にある基地局からの電波には相関の高い
シャドウイングが生じており、異なる方向にある基地局
からの電波には相関の低いシャドウイングが生じている
と考えられ、このように、汎用性の高いシミュレータを
得るためには、シャドウイングの相関も考慮する必要が
ある。
As described above, only a fading simulator using data based on experiments is known as a fading simulator in consideration of shadowing, and its versatility is extremely low. Further, in a cellular system, a mobile station receives radio waves from a plurality of base stations existing in various directions due to radio wave overreach or the like. Because shadowing is caused by buildings and trees around the transmitting and receiving points, radio waves from base stations in the same direction as the receiving point have highly correlated shadowing, and have different directions. It is thought that low-correlation shadowing has occurred in the radio wave from the base station in the above, and in order to obtain a highly versatile simulator, it is necessary to consider the shadowing correlation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本願の発明である希望波
とN波の干渉波から成るN+1波の波を扱うフェージン
グシミュレータにおいて、a)それぞれ独立な白色の正
規乱数過程を発生するN+1個(Nは自然数)の乱数発
生回路群と、b)前記N+1個の正規乱数発生回路群か
らの出力を入力し、それぞれの入力信号を重みづけ合成
して、N+1個の相関のある乱数系列群を出力する重み
づけ合成回路と、c)前記重みづけ合成回路から得られ
るN+1個の相関のある乱数系列群のそれぞれを入力と
するN+1個の低域フィルタ群と、d)前記希望波とN
波の波に対する短区間中央値変動の分散を記憶するN+
1個の第1の記憶回路群と、e)前記第1の記憶回路群
に記憶された値と前記N+1個の低域フィルタ群の出力
を乗算するN+1個の乗算器群と、f)前記N+1個の
乗算器群の出力に対して変数変換を行なう変数変換回路
と、g)前記希望波とN波の波に対する長区間中央値を
記憶するN+1個の第2の記憶回路群と、h)前記N+
1個の変数変換回路群のそれぞれの出力に対して、前記
N+1個の第2の記憶回路群に記憶されている前記希望
波とN波の波に対する長区間中央値を加算するN+1個
の加算器群とを有している。
SUMMARY OF THE INVENTION In a fading simulator according to the present invention which handles N + 1 waves composed of a desired wave and N interference waves, a) N + 1 pieces of independent white normal random number processes are generated. N is a natural number) and b) outputs from the (N + 1) normal random number generation circuits are input, and the respective input signals are weighted and synthesized to generate N + 1 correlated random number sequences. C) N + 1 low-pass filter groups each having N + 1 correlated random number sequence groups obtained from the weighting synthesis circuit, and d) the desired wave and N
N + that stores the variance of the short-term median variation for a wave
One first storage circuit group; e) N + 1 multiplier groups for multiplying a value stored in the first storage circuit group by an output of the N + 1 low-pass filter groups; A variable conversion circuit for performing variable conversion on the outputs of the N + 1 multiplier groups; g) N + 1 second storage circuit groups for storing long-term median values for the desired wave and the N-wave; ) N +
N + 1 additions for adding the long-range median values of the desired wave and the N-wave stored in the N + 1 second storage circuit groups to the respective outputs of one variable conversion circuit group Instrument group.

【0006】本願の発明のフェージングシミュレータの
正規乱数発生回路群において、a)前記N+1個の正規
乱数発生回路群から発生される独立な白色の正規乱数過
程は、それぞれ等しい分散を有するものを用いている。
In the normal random number generating circuit group of the fading simulator according to the present invention, a) the independent white normal random number processes generated from the (N + 1) normal random number generating circuit groups have the same variance. I have.

【0007】本願の発明のフェージングシミュレータの
重み付け合成回路において、N+1個(Nは自然数)の
入力信号,Ri ,i=1,2,・・・,N+1に対し
て、a)入力信号Ri ,(i=1,2,・・・,N+
1)に対する第1の重みづけ係数群ai,i を記憶する記
憶回路群1と、b)前記第1の重みづけ係数群ai,i
前記入力信号Ri ,(i=1,2,・・・,N+1)を
それぞれ入力とするN+1個の第1の乗算回路群Mul
tii,i と、c)i番目(i=1,2,・・・,N+
1)の入力信号Ri に対するN+1−i個の第2の重み
づけ係数群ai,j ,(j=i+1,i+2,・・・,N
+1)を記憶する第2の記憶回路群と、d)前記i番目
(i=1,2,・・・,N+1)の入力信号Ri と前記
第2の重みづけ係数群ai,j ,(j=i+1,i+2,
・・・,N+1)を入力とする第2の乗算回路群Mul
tii,j と、e)前記N+1個の第1の乗算回路群のk
番目(k=2,3,・・・,N+1)の乗算回路(Mu
ltik,k )の出力と前記第2の乗算回路群のうちMu
tiln,k ,(n=1,2,・・・k−1)の出力を入
力とするN個の加算器群とを有している。
In the weighting synthesis circuit of the fading simulator of the present invention, a) an input signal R i for N + 1 (N is a natural number) input signals, R i , i = 1, 2 ,. , (I = 1, 2,..., N +
1) a storage circuit group 1 for storing a first weighting coefficient group a i, i , and b) the first weighting coefficient group a i, i and the input signal R i , (i = 1,2) ,..., N + 1) as inputs.
ti i, i and c) the ith (i = 1, 2,..., N +
N + 1−i second weighting coefficient groups a i, j , (j = i + 1, i + 2,..., N) for the input signal R i of 1)
+1), d) the i-th (i = 1, 2,..., N + 1) input signal R i and the second weighting coefficient group a i, j , (J = i + 1, i + 2,
.., N + 1) as inputs.
ti i, j and e) k of the (N + 1) first multiplier circuits.
(K = 2, 3,..., N + 1)
lti k, k ) and Mu of the second multiplication circuit group
til n, k , (n = 1, 2,..., k−1).

【0008】本願のフェージングシミュレータの重み付
け合成回路の重み付け係数群において、重みづけ合成回
路出力のうちi番目の出力とj番目の出力との正規化相
関係数をρi,j (=ρj,i ),それぞれの自乗平均値を
1.0とするとき、
In the weighting coefficient group of the weighting synthesis circuit of the fading simulator of the present application, the normalized correlation coefficient between the i-th output and the j-th output among the weighting synthesis circuit outputs is ρ i, j (= ρ j, i ), when each root mean square is 1.0,

【0009】[0009]

【数2】 (Equation 2)

【0010】とし、b)j=3,4,・・・,N+1の
順でjを固定し、
B) j is fixed in the order of j = 3, 4,..., N + 1,

【0011】[0011]

【数3】 (Equation 3)

【0012】に従って、i=2,3,・・・,j−1に
ついて漸化的に求め、さらに、aj,j
In accordance with the [0012], i = 2,3, ···, recurrently determined for the j-1, further, a j, the j

【0013】[0013]

【数4】 (Equation 4)

【0014】として求めることにより、ai,j ,j=
1,2,・・・,N+1 i=1,2,・・・,jを求
めている。
A i, j , j =
1, 2,..., N + 1 i = 1, 2,.

【0015】[0015]

【作用】受信レベルの短区間中央値をRとすれば、Rは
シャドウイングにより、対数正規分布に従って変動する
ことが知られている(例えば、桑原守二監修、自動車電
話、電子情報通信学会発行、コロナ社、昭和60年)。
ここで、
It is known that if the median of the short interval of the reception level is R, R fluctuates in accordance with a lognormal distribution due to shadowing (for example, supervised by Moriya Kuwahara, car phone, published by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers). , Corona, 1985).
here,

【0016】[0016]

【数5】 (Equation 5)

【0017】と変数変換すれば、Xは平均零の正規分布
に従う確率変数となる。但し、
X is a random variable that follows a normal distribution with a mean of zero. However,

【0018】[0018]

【外1】 [Outside 1]

【0019】はRの中央値である。Is the median of R.

【0020】本発明では、シャドウイングを表す変数を
式1のように変数変換し、正規分布変数として考える。
そこで、希望波とN波の干渉波のN+1波の波が存在す
る場合を考え、それぞれの波に対するシャドウイングを
シミュレートするために、まず、N+1個の独立な平均
が零で分散が1の白色正規乱数、X1 ,X2 ,・・・,
N+1 を発生する。さらに、それぞれのシャドウイング
の相関を考慮するために、X1 ,X2 ,・・・,XN+1
を線形結合し、平均零,分散1のそれぞれ相関のある変
数変換されたシャドウイングY1 ,Y2 ,・・・,Y
N+1 を求めることを考える。ここで、N+1波のi番目
の波とj番目の波の相関係数をρi,j とすると、 ρi,j =ρj,i (2) が成立するので、対象性を考慮すると、
In the present invention, a variable representing shadowing is converted into a variable as shown in Equation 1 and considered as a normally distributed variable.
In consideration of the case where there are N + 1 waves of the interference wave of the desired wave and the N wave, and in order to simulate shadowing for each wave, first, the N + 1 independent averages are zero and the variance is one. White normal random numbers, X 1 , X 2 , ...,
Generate X N + 1 . Further, in order to consider the correlation of each shadowing, X 1 , X 2 ,..., X N + 1
The linear combination, mean zero, shadowing Y 1 which are variables respectively converted a correlation variance 1, Y 2, ···, Y
Consider finding N + 1 . Here, assuming that the correlation coefficient between the i-th wave and the j-th wave of the N + 1 wave is ρ i, j , ρ i, j = ρ j, i (2) holds.

【0021】[0021]

【数6】 (Equation 6)

【0022】で示される方程式を考慮すれば十分であ
る。問題は、この方程式において、 <Yi ・Yj >=ρi,j (4) <Yi ・Yi >=1.0 (5) という条件を満たすように、ai,j を定めることができ
ることに帰着する。ここで、<Yi ・Yj >は、Yi
j の平均を示す。ai,j を定めることができれば、変
数変換された相関のあるシャドウイングが得られること
になる。式(3)及び式(5)と、X1 +X2 ,・・
・,XN+1 の性質より、
It is sufficient to consider the equation The problem is that in this equation, a i, j is determined so as to satisfy the condition of <Y i · Y j > = ρ i, j (4) <Y i · Y i > = 1.0 (5) It comes down to what you can do. Here, <Y i · Y j > indicates the average of Y i and Y j . If a i, j can be determined, variable transformed correlated shadowing can be obtained. Equations (3) and (5), X 1 + X 2 ,.
・, X N + 1

【0023】[0023]

【数7】 (Equation 7)

【0024】が得られる。また、式(3)及び式(4)
と、X1 ,X2 ,・・・,XN+1 の性質より、
Is obtained. Equations (3) and (4)
And X 1 , X 2 ,..., X N + 1 ,

【0025】[0025]

【数8】 (Equation 8)

【0026】が得られる。ここで、式(6)より、 a1,1 =1.0 for i=1 (8)Is obtained. Here, from equation (6), a 1,1 = 1.0 for i = 1 (8)

【0027】[0027]

【数9】 (Equation 9)

【0028】が得られる。式(9)より、Is obtained. From equation (9),

【0029】[0029]

【数10】 (Equation 10)

【0030】が求められる。式(10)は、±の符号が
異なる値を取り得るが、ここでは簡単のため、正の値を
用いる。一方、式(7)より、
Is required. In Expression (10), the sign of ± can take different values, but a positive value is used here for simplicity. On the other hand, from equation (7),

【0031】[0031]

【数11】 [Equation 11]

【0032】が得られる。さらに、式(12)より、Is obtained. Further, from equation (12),

【0033】[0033]

【数12】 (Equation 12)

【0034】が得られる。式(6)〜式(13)より、
i,j は、図3に示すフローに従って、漸化的に求める
ことができる。ai,j で与えられる係数を用いてX1
2 ,・・・,XN+1 を重みづけ合成することにより、
与えられた相関係数ρi,j ,i,j=1,2,・・・,
N+1で定められる相関を有し、平均零,分散1の正規
分布変数Y1 ,Y2 ,・・・,YN+1 を得る。以上のよ
うに得られたY1 ,Y2,YN+1 を、実際のシャドウイ
ングをシミュレートする変数に変換する。すなわち、シ
ミュレート条件に合うように、シミュレートする希望波
及びN+1波の干渉波に対する分散σi と中央値
Is obtained. From equations (6) to (13),
a i, j can be obtained recursively according to the flow shown in FIG. X 1 , using the coefficients given by a i, j
By weighting and combining X 2 ,..., X N + 1 ,
Given correlation coefficient ρ i, j , i, j = 1,2, ...,
Has a correlation defined by N + 1, obtained mean zero, the dispersion 1 normal distribution variable Y 1, Y 2, · · ·, a Y N + 1. Y 1 , Y 2 , and Y N + 1 obtained as described above are converted into variables that simulate actual shadowing. That is, the variance σ i and the median of the desired wave to be simulated and the (N + 1) -wave interference wave are set to meet the simulation conditions

【0035】[0035]

【外2】 [Outside 2]

【0036】をそれぞれ乗算及び加算し、式1の逆変換
を行なう。この操作は、
Are multiplied and added, respectively, and the inverse transformation of Equation 1 is performed. This operation

【0037】[0037]

【数13】 (Equation 13)

【0038】を行なうことによって実現できる。以上に
より、目的とする希望波とN+1波の干渉波の任意の組
合せに対する相互相関を有するシャドウイングRi ,i
=1,2,・・・,N+1を得ることができる。
Can be realized. As described above, the shadowing R i , i having the cross-correlation with respect to any combination of the desired desired wave and the N + 1 interference wave
= 1, 2,..., N + 1.

【0039】[0039]

【実施例】本発明を希望波と2波の干渉波を考慮した場
合に適用した実施例を図1に示す。図において、100
は希望波と2波の干渉波に対するシャドウイングの基と
なる乱数発生回路群、101は重みづけ合成回路、10
2はフィルタ群、103は希望波と2波の干渉波に対す
るシャドウイングの長区間中央値を記憶するメモリ群、
104は変数変換回路群、105は加算器群、106は
乗算器群、107は希望波と2波の干渉波に対するシャ
ドウイングの分散を記憶するメモリ群、108は出力端
子群、109は瞬時変動フェージングシミュレータ群で
ある。乱数発生回路群100では、希望波と2波の干渉
波に対するシャドウイングの基となる平均零,分散1
で、それぞれが独立となる3つの正規乱数が発生され
る。これらの乱数群は、重み付け合成回路101に入力
され、予め定められた相関が与えられる。
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied in consideration of a desired wave and two interference waves. In the figure, 100
Is a random number generation circuit group which is a basis of shadowing for a desired wave and two interference waves, 101 is a weighting synthesis circuit, 10
2 is a filter group, 103 is a memory group for storing a long-range median value of shadowing for a desired wave and two interference waves,
104 is a variable conversion circuit group, 105 is an adder group, 106 is a multiplier group, 107 is a memory group for storing the variance of shadowing with respect to a desired wave and two interference waves, 108 is an output terminal group, and 109 is an instantaneous variation This is a fading simulator group. In the random number generation circuit group 100, the mean zero and the variance 1 as the basis of shadowing for the interference wave of the desired wave and the two waves are set.
Thus, three normal random numbers, each of which is independent, are generated. These random number groups are input to the weighting synthesis circuit 101, and given a predetermined correlation.

【0040】希望波と2波の干渉波を考慮する場合、重
み付け合成回路101は、例えば、図4のように構成す
ることができる。図4において、400〜402は入力
端子、403〜407は乗算器、408,409は加算
器、410〜414はメモリ、415〜417は出力端
子である。乱数発生回路群100から出力される、希望
波、干渉波1、干渉波2のシャドウイングの基となる乱
数は、それぞれ入力端子400〜402から入力され、
図4に示されるように重み付け合成される。ここで、ρ
D-I1,ρD-I2,ρI1-I2 は、希望波−干渉波1、希望波
−干渉波2、干渉波1−干渉波2に生じさせる予め定め
られた相関係数であり、メモリ410〜413には、ρ
D-I1,ρD-I2,ρI1-I2 を変数として、
When considering a desired wave and two interference waves, the weighting synthesis circuit 101 can be configured as shown in FIG. 4, for example. 4, reference numerals 400 to 402 denote input terminals, 403 to 407 denote multipliers, 408 and 409 denote adders, 410 to 414 denote memories, and 415 to 417 denote output terminals. The random numbers output from the random number generation circuit group 100 and serving as the basis for shadowing the desired wave, the interference wave 1 and the interference wave 2 are input from the input terminals 400 to 402, respectively.
Weighted synthesis is performed as shown in FIG. Where ρ
D-I1 , ρD -I2 , and ρI1-I2 are predetermined correlation coefficients generated in the desired wave-interference wave 1, the desired wave-interference wave 2, and the interference wave 1-interference wave 2, and are stored in the memory. In 410 to 413, ρ
D-I1 , ρD -I2 , ρI1-I2 as variables

【0041】[0041]

【数14】 [Equation 14]

【0042】で与えられる値を記憶している。乱数発生
回路群100から発生された乱数群は、メモリ410〜
414、加算器408,409及び乗算器403〜40
6によって重み付けされ、所望の相関が付加されて、出
力端子415〜417から、希望波、干渉波1、干渉波
2に対する相関のあるシャドウイングを示す乱数として
それぞれ出力される。
The value given by is stored. The random number group generated from the random number generation circuit group 100
414, adders 408 and 409, and multipliers 403 to 40
6 and a desired correlation is added, and output from output terminals 415 to 417 as random numbers indicating correlated shadowing for the desired wave, the interference wave 1 and the interference wave 2, respectively.

【0043】一般に、希望波とN波の干渉波のN+1波
を考慮する場合、j,(j=1,2,・・・,N+1)
番目の入力乱数に対する重み付け合成回路の部分は、図
5のように構成することができる。図5において、50
0−1〜500−jは入力端子群、501−1〜501
−(j−1)及び502は乗算器、503は加算器、5
04−1〜504−jはメモリ、505は出力端子であ
る。N+1波を考慮する場合、N+1個の乱数発生回路
から乱数が発生され、j番目の乱数に対しては、1,
2,・・・,j番目の乱数発生回路からの信号が入力端
子500−1〜500−jからそれぞれ入力される。入
力されたj個の乱数は、図5のように、重み係数
1,j ,a2,j ,・・・,aj,j のj個の係数を用い
て、重み付けされる。ここで、a1,j ,a2,j ,・・
・,aj,j のj個の係数は、それぞれの波の任意の組合
せに相互相関係数ρi,j ,(i=1,2,・・・,j
j=1,2,・・・,N+1)が与えられれば、図3に
示すフローに従って、漸化的に求めることができる。
In general, when N + 1 waves of an interference wave between a desired wave and N waves are considered, j, (j = 1, 2,..., N + 1)
The part of the weighting synthesis circuit for the input random number can be configured as shown in FIG. In FIG. 5, 50
0-1 to 500-j are input terminal groups, 501-1 to 501
-(J-1) and 502 are multipliers, 503 is an adder, 5
04-1 to 504-j are memories, and 505 is an output terminal. When N + 1 waves are considered, random numbers are generated from N + 1 random number generation circuits.
Signals from the 2,..., J-th random number generation circuit are input from input terminals 500-1 to 500-j, respectively. The input j random numbers are weighted using j weight coefficients a 1, j , a 2, j ,..., A j, j as shown in FIG. Here, a 1, j , a 2, j , ...
, A j , j are given by the cross-correlation coefficient ρ i, j , (i = 1, 2,..., J
If (j = 1, 2,..., N + 1) is given, it can be obtained recursively according to the flow shown in FIG.

【0044】以上のようにして得られた重み付け合成回
路101からの出力は、平均0,分散1の相関のある正
規乱数である。ここで、各波のシャドウイングに対する
適切な時間変動を与えるために、重み付け合成回路10
1のそれぞれの出力をフィルタ群102により平滑化を
行なう。ここで、フィルタ群102のそれぞれの伝達関
数Hj (ω)は、 |Hj (ω)|2 =1.0 (20) の条件を満たしており、直流オフセットを生じさせない
ものを用いることにより、それぞれの乱数の分散及び平
均は保存される。フィルタ群102の出力に応じて、所
望のシャドウイングの分散を与えるために、メモリ群1
07に記憶されている各波に対するシャドウイングの分
散を乗算するとともに、メモリ群103に記憶されてい
る各波の長区間中央値を加算するさらに、変数変換回路
群104では、分散と中央値がそれぞれ乗算、加算され
た正規乱数を、式(14)に基づいて対数正規分布乱数
に変換し、所望の相互相関が生じるシャドウイングを得
る。以上のようにして得られた各波のシャドウイング
を、例えば、既存の瞬時変動フェージングシミュレータ
群109(レイリーフェージングシミュレータ)に入力
し、与えられたシャドウイングに基づいた瞬時変動を与
えることにより、より精密な伝搬環境をシミュレートす
ることができる。
The output from the weighting synthesis circuit 101 obtained as described above is a normal random number having a correlation of 0 mean and 1 variance. Here, in order to give an appropriate time variation to the shadowing of each wave, the weighting synthesis circuit 10
1 are smoothed by the filter group 102. Here, each transfer function H j (ω) of the filter group 102 satisfies the condition of | H j (ω) | 2 = 1.0 (20), and by using a filter that does not cause a DC offset. , The variance and average of each random number are preserved. According to the output of the filter group 102, the memory group 1
07 is multiplied by the variance of shadowing for each wave, and the median of the long sections of each wave stored in the memory group 103 is added. Further, in the variable conversion circuit group 104, the variance and the median are The multiplied and added normal random numbers are converted into log-normally distributed random numbers based on equation (14) to obtain shadowing in which a desired cross-correlation occurs. By inputting the shadowing of each wave obtained as described above to, for example, the existing instantaneous fluctuation fading simulator group 109 (Rayleigh fading simulator) and giving instantaneous fluctuation based on the given shadowing, A precise propagation environment can be simulated.

【0045】尚、本発明は、ソフトウェアを用いて実装
することも可能である。また、本実施例において、重み
付け合成回路101、フィルタ群102、中央値加算部
(希望波と2波の干渉波に対するシャドウイングの長区
間中央値を記憶するメモリ群103及び加算器群10
5)、分散乗算部(希望波と2波の干渉波に対するシャ
ドウイングの分散を記憶するメモリ群107及び乗算器
群106)は、全て線形操作であるから順番を入れ換え
て実施しても、同等の効果を得ることができる。
The present invention can be implemented using software. Further, in the present embodiment, the weighting synthesis circuit 101, the filter group 102, the median value adder (the memory group 103 for storing the long-range median value of the shadowing with respect to the desired wave and the two interference waves, and the adder group 10)
5), the dispersion multiplying units (the memory group 107 and the multiplier group 106 for storing the dispersion of shadowing for the interference wave of the desired wave and the two interference waves) are all linear operations, so that they are equivalent even if they are switched in order. The effect of can be obtained.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明により、陸上移動通信において生
じるシャドウイングに対し、希望波及び干渉波の任意の
組合せに対する相互相関を考慮したシミュレーションを
容易に行なうことが可能になる。
According to the present invention, it is possible to easily perform a simulation of shadowing occurring in land mobile communication in consideration of a cross-correlation for an arbitrary combination of a desired wave and an interference wave.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願の第1の発明を希望波と2波の干渉波を考
慮した場合に適用した実施例を示す系統図である。
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment in which the first invention of the present application is applied when a desired wave and two interference waves are considered.

【図2】従来の技術を示す系統図である。FIG. 2 is a system diagram showing a conventional technique.

【図3】重みづけ合成回路101の重み係数を求めるフ
ローを示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a flow for obtaining a weight coefficient of a weighting synthesis circuit 101;

【図4】希望波と2波の干渉波を考慮した場合の重みづ
け合成回路の実施例を示す系統図である。
FIG. 4 is a system diagram showing an embodiment of a weighting synthesis circuit when a desired wave and two interference waves are considered.

【図5】一般にN+1波を考慮した場合の第j番目の乱
数発生回路の出力に対する重み付け回路構成を示す系統
図である。
FIG. 5 is a system diagram showing a configuration of a weighting circuit for an output of a j-th random number generation circuit when N + 1 waves are generally considered.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 希望波と2波の干渉波に対するシャドウイング
の基となる乱数発生回路群 101 重みづけ合成回路 102 フィルタ群 103 希望波と2波の干渉波に対するシャドウイング
の長区間中央値を記憶するメモリ群 104 変数変換回路群 105 加算器群 106 乗算器群 107 希望波と2波の干渉波に対するシャドウイング
の分散を記憶するメモリ群 108 出力端子群 109 瞬時変動フェージングシミュレータ群 200 測定実験で得られたシャドウイングデータを記
憶するメモリ回路群 201 瞬時変動フェージングをシミュレートするレイ
リーフェージングシミュレータ群 202 出力端子群 400〜402 入力端子 403〜407 乗算器 408,409 加算器 410〜414 メモリ 415〜417 出力端子 500−1〜500−j 入力端子群 501−1〜501−(j−1),502 乗算器 503 加算器 504−1〜504−j メモリ 505 出力端子
REFERENCE SIGNS LIST 100 random number generation circuit group serving as a basis for shadowing for desired wave and two interference waves 101 weighting synthesis circuit 102 filter group 103 Memory group for storing a long interval median value of shadowing for desired wave and two interference waves Reference Signs List 104 Variable conversion circuit group 105 Adder group 106 Multiplier group 107 Memory group for storing dispersion of shadowing with respect to desired wave and two interference waves 108 Output terminal group 109 Instantaneous fluctuation fading simulator group 200 Shadow obtained in measurement experiment Memory circuit group for storing the inching data 201 Rayleigh fading simulator group for simulating instantaneous fluctuation fading 202 output terminal group 400-402 input terminal 403-407 multiplier 408,409 adder 410-414 memory 415-417 output terminal 500- 1 to 00-j input terminal group 501-1~501- (j-1), 502 multiplier 503 adder 504-1~504-j memory 505 output terminal

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】希望波とN波の干渉波から成るN+1波の
波を扱うフェージングシミュレータにおいて、 a)それぞれ独立な白色の正規乱数過程を発生するN+
1個(Nは自然数)の乱数発生回路群と、 b)前記N+1個の正規乱数発生回路群からの出力を入
力し、それぞれの入力信号を重みづけ合成して、N+1
個の相関のある乱数系列群を出力する重みづけ合成回路
と、 c)前記重みづけ合成回路から得られるN+1個の相関
のある乱数系列群のそれぞれを入力とするN+1個の低
域フィルタ群と、 d)前記希望波とN波の波に対する短区間中央値変動の
分散を記憶するN+1個の第1の記憶回路群と、 e)前記第1の記憶回路群に記憶された値と前記N+1
個の低域フィルタ群の出力を乗算するN+1個の乗算器
群と、 f)前記希望波とN波の波に対する長区間中央値を記憶
するN+1個の第2の記憶回路群と、 g)前記N+1個の乗算器群のそれぞれの出力に対し
て、前記N+1個の第2の記憶回路群に記憶されている
前記希望波とN波の波に対する長区間中央値を加算する
N+1個の加算器群と、 h)前記N+1個の加算器群の出力に対して変数変換を
行なう変数変換回路と、を有することを特徴とするフェ
ージングシミュレータ。
1. A fading simulator that handles N + 1 waves consisting of a desired wave and N interference waves, wherein: a) N + generating independent white normal random number processes;
One (N is a natural number) random number generation circuit group; and b) the outputs from the N + 1 normal random number generation circuit groups are input, and respective input signals are weighted and synthesized to obtain N + 1
A weighted synthesis circuit that outputs a group of correlated random number sequences; c) N + 1 low-pass filter groups each receiving as input the N + 1 correlated random number sequence groups obtained from the weighted synthesis circuit; D) N + 1 first storage circuits that store the variance of the short-term median variation for the desired and N waves; e) the values stored in the first storage circuits and the N + 1
N + 1 multiplier groups for multiplying the outputs of the low-pass filter groups; f) N + 1 second storage circuit groups for storing long-range median values for the desired wave and the N-wave; g) N + 1 additions for adding the long-range median values of the desired wave and the N-wave stored in the N + 1 second storage circuit group to the respective outputs of the N + 1 multiplier groups And h) a variable conversion circuit for performing variable conversion on the outputs of the N + 1 adder groups.
【請求項2】請求項1記載のN+1個の正規乱数発生回
路群において、 a)前記N+1個の正規乱数発生回路群から発生される
独立な白色の正規乱数過程は、それぞれ等しい分散を有
する、ことを特徴とする請求項1記載のフェージングシ
ミュレータ。
2. The N + 1 normal random number generation circuit group according to claim 1, wherein: a) independent white normal random number processes generated from the N + 1 normal random number generation circuit groups have equal variances, respectively. The fading simulator according to claim 1, wherein:
【請求項3】請求項1記載の重みづけ合成回路におい
て、N+1個(Nは自然数)の入力信号、Ri ,i=
1,2,・・・,N+1に対して、 a)入力信号Ri (i=1,2,・・・,N+1)に対
する第1の重みづけ係数群ai,i を記憶する記憶回路群
1と、 b)前記第1の重みづけ係数群ai,i と前記入力信号R
i (i=1,2,・・・,N+1)をそれぞれ入力とす
るN+1個の第1の乗算回路群Multii,i と、 c)i番目(i=1,2,・・・,N+1)の入力信号
i に対するN+1−i個の第2の重みづけ係数群a
i,j ,(j=i+1,i+2,・・・,N+1)を記憶
する第2の記憶回路群と、 d)前記i番目(i=1,2,...,N+1)の入力
信号Ri と前記第2の重みづけ係数群ai,j ,(j=i
+1,i+2,・・・,N+1)を入力とする第2の乗
算回路群Multii,j と、 e)前記N+1個の第1の乗算回路群のk番目(k=
2,3,・・,N+1)の乗算回路(Multik,k
の出力と前記第2の乗算回路群のうちMultin,k
(n=1,2,・・・,k−1)の出力を入力とするN
個の加算器群とを、有することを特徴とする請求項1及
び2記載のフェージングシミュレータ。
3. The weighted synthesis circuit according to claim 1, wherein N + 1 (N is a natural number) input signals, R i , i =
For 1, 2,..., N + 1: a) A storage circuit group for storing the first weighting coefficient group a i, i for the input signal R i (i = 1, 2,..., N + 1) B) the first weighting coefficient group a i, i and the input signal R
i (i = 1, 2,..., N + 1) as inputs, and N + 1 first multiplication circuit groups Multi i, i ; c) the ith (i = 1, 2,..., N + 1) )), N + 1−i second weighting coefficient groups a for the input signal R i
a second storage circuit group for storing i, j , (j = i + 1, i + 2,..., N + 1); and d) the ith (i = 1, 2,..., N + 1) input signal R i and the second weighting coefficient group a i, j , (j = i
+ 1, i + 2, ··· , the second multiplication circuit group Multi i to N + 1) inputs a, j and, e) k -th (N + 1) of the first multiplier circuits (k =
2, 3,..., N + 1) multiplication circuit (Multi k, k )
And Multi n, k , among the second multiplication circuit group
(N = 1, 2,..., K−1)
3. The fading simulator according to claim 1, further comprising a group of adders.
【請求項4】請求項3記載の第1及び第2の重みづけ係
数群、ai,j ,(i=1,2,・・・,N+1 j=
i,i+1,・・・,N+1)において、重みづけ合成
回路出力のうちi番目の出力とj番目の出力との正規化
相関係数をρi,j (=ρj,i ),それぞれの自乗平均値
を1.0とするとき、 【数1】 ことを特徴とする請求項1,2及び3記載のフェージン
グシミュレータ。
4. The first and second weighting coefficient groups according to claim 3, wherein a i, j , (i = 1, 2,..., N + 1 j =
i, i + 1,..., N + 1), the normalized correlation coefficient between the i-th output and the j-th output of the weighted synthesis circuit output is ρ i, j (= ρ j, i ), When the root mean square is 1.0, The fading simulator according to claim 1, 2 or 3, wherein:
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