JP2799474B2 - Code division multiplex signal reception method - Google Patents

Code division multiplex signal reception method

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JP2799474B2
JP2799474B2 JP52112395A JP52112395A JP2799474B2 JP 2799474 B2 JP2799474 B2 JP 2799474B2 JP 52112395 A JP52112395 A JP 52112395A JP 52112395 A JP52112395 A JP 52112395A JP 2799474 B2 JP2799474 B2 JP 2799474B2
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correlation matrix
symbol timing
inverse correlation
symbol
matrix
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義則 三木
正 松本
敏朗 河原
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エヌ・ティ・ティ移動通信網株式会社
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【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は例えば移動通信に適用され、基地局がそれ
ぞれ短周期拡散系列と長周期拡散系列とによりスペクト
ラム拡散されたL人(Lは2以上)の通信者からの信号
を受信してその少くとも1つの信号を分離する受信方
法、特に受信信号の逆拡散系列を逆相関フィルタ処理し
て干渉除去された逆拡散出力を得る受信方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention is applied to, for example, mobile communication, in which a base station receives L (L is 2 or more) communicators whose spectrum is spread by a short-period spreading sequence and a long-period spreading sequence, respectively. In particular, the present invention relates to a receiving method for receiving at least one signal and separating at least one of the signals, and more particularly to a receiving method of obtaining a despread output from which interference has been removed by performing de-correlation filtering on a despread sequence of the received signal.

従来の技術 スペクトラム拡散通信の優れた耐干渉性や秘匿性か
ら、さまざまな通信システムにおいてスペクトラム拡散
通信を用いた符号分割多重通信方式(CDMA)の実用のた
めの検討がさかんになりつつある。CDMA方式の問題点は
通信者の所在位置によって中心局が受信する受信信号の
電力が大きく異なる遠近問題が生じることにある。CDMA
方式では、同一の周波数帯域を複数の通信者が共有する
ので、任意の1人からの送信信号に対し他の通信者から
の送信信号は通信品質を劣化させる干渉波となる。
2. Description of the Related Art Due to the excellent interference resistance and confidentiality of spread spectrum communication, studies for practical use of a code division multiplexing communication system (CDMA) using spread spectrum communication in various communication systems are becoming increasingly popular. The problem with the CDMA system is that there is a distance problem in which the power of the received signal received by the central station varies greatly depending on the location of the communication party. CDMA
In the method, since the same frequency band is shared by a plurality of communication parties, a transmission signal from another communication party becomes an interference wave that deteriorates communication quality with respect to a transmission signal from an arbitrary communication party.

例えば、基地局の近くの通信者と遠くの通信者が同時
に通信を行う場合、基地局では近くの通信者からの信号
電力は大きく受信されるのに対して、遠くの通信者から
の信号電力は小さく受信されることになる。このこと
は、遠くの通信者と基地局間の通信が、近くの通信者か
らの通信による干渉を受けて受信特性が大きく劣化する
ことを意味する。遠近問題を解決するための技術とし
て、従来から送信電力制御が検討されてきた。送信電力
制御では、受信局が受信する信号電力、又はその受信電
力から定まる信号電力対干渉電力比が、通信者の所在位
置によらず一定になるように制御するもので、これによ
ってサービスエリア内で均一の通信品質が得られること
になる。
For example, when a communicator near the base station and a distant communicator simultaneously communicate, the base station receives a large signal power from a near communicator, while a signal power from a distant communicator is received. Will be received small. This means that communication between a distant communicator and the base station is greatly degraded in reception characteristics due to interference from communication from a nearby communicator. Transmission power control has been conventionally studied as a technique for solving the near-far problem. In the transmission power control, the signal power received by the receiving station, or the signal power to interference power ratio determined from the received power is controlled so as to be constant regardless of the location of the communicator. Thus, uniform communication quality can be obtained.

遠近問題が主な特性劣化要因となる代表的な通信シス
テムは、移動通信システムである。この移動通信システ
ムにおいて前述の送信電力制御を行う場合、ゾーン内で
所定の通信品質で通信を行える領域の割合(場所率と呼
ぶ)の、送信電力制御による改善効果は文献:W.C.Y.Le
e,“Overview of Cellular CDMA",IEEE Trans.VT,Vol.V
T−40,pp.291−302,1991によって解析されている。ま
た、移動通信電波伝搬環境で発生するフェージングの変
動に追随し得る高速な送信電力制御が実現できれば、周
波数有効利用効率は北米AMPS移動通信システムの約20倍
に高められる、との試算も報告されている(詳細は、K.
S.Gilhousen,I.M.Jacobs,R.Padovani,A.J.Viterbi,L.A.
Weaver,Jr.and C.E.Wheatley III,“On the Capacity o
f a Cellular CDMA System",IEEE Trans.VT,Vol.VT−4
0,pp.303−312,1991を参照されたい)。
A representative communication system in which the near-far problem is a main factor of characteristic deterioration is a mobile communication system. When the above-described transmission power control is performed in this mobile communication system, the improvement effect of the transmission power control on the proportion (area ratio) of the area where communication can be performed with a predetermined communication quality in a zone is described in WCYLe.
e, “Overview of Cellular CDMA”, IEEE Trans.VT, Vol.V
Analyzed by T-40, pp.291-302,1991. It has also been reported that if high-speed transmission power control that can follow the fading fluctuations that occur in the mobile communication radio wave propagation environment can be realized, the effective frequency utilization efficiency can be increased to about 20 times that of the North American AMPS mobile communication system. (See K.
S. Gilhousen, IMJacobs, R. Padovani, AJViterbi, LA
Weaver, Jr. and CEWheatley III, “On the Capacity o
fa Cellular CDMA System ", IEEE Trans.VT, Vol.VT-4
0, pp. 303-312, 1991).

しかし、送信電力制御後の場所率は、さまざまな要因
で発生する制御誤差の影響を大きく受ける。例えば、文
献:E.Kudoh and T.Matsumoto,“Effect of Transmitter
Power Control Imperfections on Capacity in DS/CDM
A Cellular Mobile Radios",Proc.of IEEE ICC'92,Cica
go,pp.310.1.1−6,1992は、前述の移動通信システムの
相対周波数利用効率に及ぼす制御誤差の影響について考
察している。それによれば、1dBの制御誤差があると、
相対周波数利用効率は29%(上り)、31%(下り)に低
下することが示されている。
However, the location ratio after transmission power control is greatly affected by control errors generated by various factors. For example, reference: E. Kudoh and T. Matsumoto, “Effect of Transmitter
Power Control Imperfections on Capacity in DS / CDM
A Cellular Mobile Radios ", Proc. Of IEEE ICC'92, Cica
go, pp. 310.1.1-6, 1992, discusses the effect of control errors on the relative frequency utilization efficiency of the mobile communication system described above. According to it, if there is a control error of 1dB,
It is shown that the relative frequency use efficiency drops to 29% (up) and 31% (down).

一方最近、米国プリンストン大学のRuxandra Lupasと
Sergio Verduは、加法性のガウス雑音を受ける2値非同
期CDMAシステムに対して、受信信号電力に差があっても
各通信者からの受信信号から送信信号を推定できる線形
フィルタのクラスを明らかにした。このクラスは逆相関
フィルタと呼ばれている。この逆相関フィルタの処理量
は、同時通信者数Nに比例して増大する程度に留まり、
指数関数的に著しく増大することはない。このことは、
文献:R.Lupas and S.Verdu.“Near−Far Resistance of
Multiuser Detectors in Asynchronous Channels",IEE
E Trans.COM,Vol.COM−38,pp.496−508,1990(以下文献
1と記す)に示されている。
Meanwhile, recently with Ruxandra Lupas of Princeton University, USA
Sergio Verdu unveils a class of linear filters for binary asynchronous CDMA systems that suffer from additive Gaussian noise, which can estimate the transmitted signal from the received signal from each communicator, even if the received signal power varies. . This class is called an inverse correlation filter. The processing amount of this inverse correlation filter increases only in proportion to the number N of simultaneous communication parties,
It does not increase exponentially significantly. This means
Reference: R. Lupas and S. Verdu. “Near-Far Resistance of
Multiuser Detectors in Asynchronous Channels ", IEE
E Trans.COM, Vol.COM-38, pp.496-508, 1990 (hereinafter referred to as Reference 1).

さて、移動通信システムにおいてCDMAを適用する場合
の、周波数有効利用効率の向上以外のもう一つの効果
は、コードマネージメントフリーを実現し得ることであ
る。すなわち、従来のFDMAやTDMAでは同一周波数や同一
タイムスロット(これらを同一チャネルという)を用い
る他の通信者からの干渉電力を所定レベル以下にするた
めに、同一チャネルを干渉が生じない程度に互いに距離
が離れた複数のゾーンで再利用する。このために、従来
のFDMAやTDMAでは同一チャネル干渉を制御するためのチ
ャネルマネージメントが必要になる。チャネルマネージ
メントには、サービスエリアをどのようにゾーン分割
し、各ゾーンに何チャネルを割り当て、さらにそのとき
各チャネルをどのゾーンで再利用するか、といった最適
化が含まれる。必然的に、ある周波数帯域を用いて複数
の操作員が異なるシステムを運用することは極めて困難
になる。
Another effect other than the improvement of the effective frequency use efficiency when the CDMA is applied to the mobile communication system is that code management free can be realized. That is, in conventional FDMA and TDMA, interference power from other communication parties using the same frequency and the same time slot (these are referred to as the same channel) is reduced to a predetermined level or less. Reuse in multiple zones that are far apart. For this reason, conventional FDMA and TDMA require channel management for controlling co-channel interference. Channel management includes optimization of how the service area is divided into zones, how many channels are assigned to each zone, and at which time each channel is reused in which zone. Inevitably, it becomes extremely difficult for a plurality of operators to operate different systems using a certain frequency band.

CDMAの場合、“チャネル”は拡散符号(コード)に対
応する。従って、異なるチャネルからの干渉の大きさは
拡散符号間の相互相関の大きさに対応している。拡散符
号間の相互相関はある任意のゾーン及びそれに隣接する
ゾーンで用いる複数の拡散符号に対して完全にゼロとな
らないので、それらのゾーンの各チャンネルは他チャン
ネルからの干渉を受けることになる。スペクトラム拡散
通信を用いるCDMAでは、任意のチャンネルに対しこのよ
うなゾーンの内外の全ての他チャンネルからの干渉を等
価雑音とみなし、受信信号に対する逆拡散の過程でこれ
らの合成信号の中から希望信号を抽出する。換言すれ
ば、他の通信者からの干渉を等価雑音とみなすかぎりゾ
ーン内からの干渉とゾーン外からの干渉はなんら区別が
ないことになる。すなわち、「他の通信者からの干渉を
等価雑音とみなすように設計された」移動通信システム
では拡散符号の割り当ての問題は発生しない。従って、
コードマネージメントフリーを実現し得る。同一の周波
数帯域を用いて複数の操作員が異なるシステムを運用す
ることも、これらのシステムが「他の通信者からの干渉
を等価雑音とみなすように設計されたシステム」であれ
ば可能になる。
In the case of CDMA, a "channel" corresponds to a spreading code. Therefore, the magnitude of the interference from different channels corresponds to the magnitude of the cross-correlation between the spreading codes. Since the cross-correlation between the spreading codes is not completely zero for a plurality of spreading codes used in a certain zone and a zone adjacent thereto, each channel in those zones receives interference from other channels. In CDMA using spread spectrum communication, interference from any other channel inside or outside such a zone with respect to an arbitrary channel is regarded as equivalent noise, and a desired signal is selected from these synthesized signals in the process of despreading a received signal. Is extracted. In other words, there is no distinction between interference from inside the zone and interference from outside the zone as long as interference from other communication parties is regarded as equivalent noise. That is, in the mobile communication system "designed to regard interference from other communication parties as equivalent noise", the problem of spreading code assignment does not occur. Therefore,
Code management free can be realized. Multiple operators can operate different systems using the same frequency band if these systems are "systems designed to regard interference from other communication parties as equivalent noise". .

そこで、「他の通信者からの干渉を等価雑音とみな
す」ためには徹底的に拡散系列をランダム化することが
必要になる。このことは、送信すべき情報シンボルの一
情報シンボル時間長を周期とする短周期拡散系列と、複
数情報シンボル時間長を周期とする長周期拡散系列との
両者を用いてスペクトラム拡散することで実現できる。
この場合、短周期拡散系列と長周期拡散系列とのチップ
レートは同一であり、短周期拡散系列による通常の拡散
の後に、長周期拡散系列をチップ毎に乗算することで、
または逆に長周期拡散系列による拡散の後に短周期拡散
系列による拡散を行うことにより両者によるスペクトラ
ム拡散が達成される。
Therefore, it is necessary to thoroughly randomize the spreading sequence in order to “consider interference from other communicators as equivalent noise”. This is achieved by performing spectrum spreading using both a short-period spreading sequence whose period is one information symbol time length of the information symbol to be transmitted and a long-period spreading sequence whose period is multiple information symbol times. it can.
In this case, the chip rates of the short-period spreading sequence and the long-period spreading sequence are the same, and after normal spreading by the short-period spreading sequence, the long-period spreading sequence is multiplied for each chip,
Or, conversely, spread by a short-period spreading sequence after spreading by a long-period spreading sequence achieves spectrum spreading by both.

さて、このように短周期拡散系列と長周期拡散系列の
両者を用いてスペクトラム拡散を行うシステムに対して
も、前述の逆相関フィルタを構成することは原理的に可
能である。しかしながら、その具体的方法が示されたこ
とは従来になかった。
By the way, it is theoretically possible to configure the above-described inverse correlation filter even in a system that performs spectrum spreading using both the short-period spreading sequence and the long-period spreading sequence. However, no concrete method has been shown before.

この発明の目的は、基地局において短周期拡散系列と
長周期拡散系列との両者でスペクトラム拡散された複数
の非同期CDMA信号を受信して、逆相関フィルタ処理によ
り、各通信者の信号を検出することを可能とする符号分
割多重信号受信方法を提供することである。
An object of the present invention is to receive a plurality of asynchronous CDMA signals spectrum-spread by both a short-period spreading sequence and a long-period spreading sequence at a base station, and detect a signal of each communication party by inverse correlation filtering. It is an object of the present invention to provide a code division multiplex signal receiving method which enables the above.

発明の開示 この発明の受信方法は、それぞれ短周期拡散系列と長
周期拡散系列とによりスペクトラム拡散されたL人、L
は2以上の整数、の通信者からの信号を受信してその少
くとも1つの信号を分離する符号分割多重信号受信方法
であり、以下のステップを含む: (a)上記受信信号を、上記L人の通信者に対する拡散
系列でそれぞれ逆拡散して、L個の逆拡散出力系列を得
て、 (b)シンボルタイミングkに対し、第k−gシンボル
タイミングから第k+gシンボルタイミングの範囲のそ
れぞれのシンボルタイミングでの上記L人の通信者の拡
散系列の相互相関を表すL×L次元の部分相関行列Rk+h
(1),Rk+h(0),Rk+h(−1)をh=−g,…,0,…,g
について求め、kは任意の整数、gは1以上の一定整数
であり、これら部分相関行列により規定される上記シン
ボルタイミングの範囲の相関行列Rkを生成し、その逆相
関行列Rk -1を求め、 (c)上記逆相関行列Rk -1と、上記ステップ(a)で得
た上記第k−gシンボルタイミングから第k+gシンボ
ルタイミングまでの上記L個の逆拡散出力系列のベクト
ルとを乗算し、 (d)上記ステップ(c)の乗算結果中の上記L人の通
信者の所望の少くとも1人と対応する乗算結果について
シンボル判定識別する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The receiving method according to the present invention provides an L person and an L person spread spectrum by a short period spreading sequence and a long period spreading sequence, respectively.
Is a code division multiplexed signal receiving method for receiving a signal from a communication party of an integer of 2 or more and separating at least one of the signals, including the following steps: (a) converting the received signal to the L Each of them is despread with a spreading sequence for a human communicator to obtain L despread output sequences. (B) For symbol timing k, each of the ranges from the (k−g) th symbol timing to the (k + g) th symbol timing L × L-dimensional partial correlation matrix R k + h representing the cross-correlation of the spread sequences of the L communication parties at symbol timing
(1), R k + h (0), R k + h (−1) are defined as h = −g,..., 0,.
Where k is an arbitrary integer, g is a constant integer of 1 or more, and a correlation matrix R k in the range of the symbol timing defined by these partial correlation matrices is generated, and its inverse correlation matrix R k -1 is calculated. (C) multiplying the inverse correlation matrix R k −1 by the L despread output sequence vectors from the (k−g) th symbol timing to the (k + g) th symbol timing obtained in the step (a) (D) The symbol judgment identification is performed on the multiplication result corresponding to at least one of the desired L communication parties in the multiplication result of the step (c).

上記受信方法において、上記逆相関行列Rk -1が得られ
たシンボルタイミング以降の各シンボルタイミングk+
1に対し、上記ステップ(b)における上記逆相関行列
を求める処理は、 (b−1)部分相関行列Rk+g(−1)およびR
k+g+1(0)と、シンボルタイミングkで求めた逆相関
行列Rk -1とを用いて、上記逆相関行列から1シンボルタ
イミング分拡張した拡張逆相関行列Rk,k+1 -1を生成
し、 (b−2)上記拡張逆相関行列Rk,k+1 -1からシンボ
ルタイミングk+1の上記逆相関行列Rk -1を計算する処
理を含む。
In the above receiving method, each symbol timing k + after the symbol timing at which the inverse correlation matrix R k -1 is obtained.
In contrast, the process for obtaining the inverse correlation matrix in the step (b) is as follows: (b-1) the partial correlation matrix R k + g (−1) and R
Using k + g + 1 (0) and the inverse correlation matrix R k -1 obtained at the symbol timing k, an extended inverse correlation matrix R k, k + 1 -1 extended from the above inverse correlation matrix by one symbol timing is obtained. (B-2) calculating the inverse correlation matrix R k -1 at symbol timing k + 1 from the extended inverse correlation matrix R k, k + 1 -1 .

この発明においては、第kシンボルタイミングにおけ
る情報シンボルベクトルが、その前後の逆拡散出力ベク
トルに及ぼす影響、つまり符号間干渉が十分収束する時
間範囲だけを考え、他のシンボルタイミングを無視する
ことにより、逆相関フィルタ処理による情報シンボルの
検出を可能とする。
In the present invention, by considering only the influence of the information symbol vector at the k-th symbol timing on the despread output vector before and after it, that is, only the time range in which the intersymbol interference sufficiently converges, by ignoring other symbol timings, Information symbols can be detected by inverse correlation filter processing.

図面の簡単な説明 図1は複数の通信者による送信シンボル系列を示すタ
イムチャート、 図2は複数の通信者による拡散系列の相互相関を考慮
した送信シンボル系列とその受信信号の逆拡散出力との
関係を示す行列式を示す図。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a time chart showing transmission symbol sequences by a plurality of communicators, and FIG. 2 is a diagram showing a transmission symbol sequence in consideration of a cross-correlation of spread sequences by a plurality of communicators and a despread output of a reception signal thereof. The figure which shows the determinant which shows a relationship.

図3はこの発明の基礎となる送信シンボル系列とその
受信信号の逆拡散出力との関係を示す行列式を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a determinant showing a relationship between a transmission symbol sequence and a despread output of a received signal, which are the basis of the present invention.

図4は短周期拡散系列と長周期拡散系列とによるスペ
クトル拡散通信の送信側装置の構成を示すブロック図、 図5はこの発明を適用した受信装置の構成例を示すブ
ロック図、 図6はこの発明方法及び従来方法による受信のシミュ
レーション結果の一例を示す図、 図7はこの発明方法及び従来方法による受信のシミュ
レーション結果の他の例を示す図。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a transmitting side device of spread spectrum communication using a short-period spread sequence and a long-period spread sequence, FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a receiving device to which the present invention is applied, and FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of simulation results of reception according to the method of the present invention and the conventional method. FIG. 7 is a diagram illustrating another example of simulation results of reception according to the method of the present invention and the conventional method.

発明を実施するための最良の形態 短周期拡散系列と長周期拡散系列の両者を用いる非同
期CDMAシステムに対する逆相関フィルタの構成を困難に
する最大の理由は、系列間の相互相関が時間的に(ある
いはシンボル毎に)変動することにある。つまり短周期
拡散系列のみによるCDMAシステムでは、その1シンボル
周期間の他の受信信号との相互相関は、各シンボルごと
に同一となるが、長周期拡散系列によっても拡散されて
いる場合は、その長周期拡散系列の周期内の各シンボル
周期における相互相関は互いに異なり、変動する。い
ま、基地局がL人(Lは2以上の整数)の通信者と非同
期CDMA環境で同時に通信を行う場合を考える。基地局受
信装置における各通信者からの受信信号に対する逆拡散
出力を時間順に並べたベクトル は、図1に示す式(1)で与えられることは前記文献1
から考えられる。ただし、 は第kシンボルタイミングにおける各通信者からの受信
信号に対し、それぞれのチャンネルの長周期及び短周期
の両拡散符号を使って逆拡散して得た逆拡散出力y
i(k)をi=1〜Lについて並べたベクトルであり、
次式 で表され、tは転置である。また、 はシンボルベクトルの配列であり、 は第kシンボルタイミングにおける情報シンボルベクト
ルである。図2の通信者#1〜#Lからの送信情報シン
ボル系列を行#1〜#Lに示してある。尚、この場合一
般性を失うことなく各通信者からの信号の受信電力は1
に正規化してある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The biggest reason that it is difficult to construct an inverse correlation filter for an asynchronous CDMA system using both short-period spreading sequences and long-period spreading sequences is that the cross-correlation between sequences is temporally ( (For each symbol). That is, in a CDMA system using only a short-period spreading sequence, the cross-correlation with another received signal during one symbol period is the same for each symbol. The cross-correlation in each symbol period within the period of the long-period spreading sequence is different and fluctuates. Now, consider a case where the base station simultaneously communicates with L (L is an integer of 2 or more) communicators in an asynchronous CDMA environment. A vector in which the despread output for the received signal from each communication party in the base station receiver is arranged in time order Is given by equation (1) shown in FIG.
Can be considered from. However, Is a despread output y obtained by despreading the received signal from each communicator at the k-th symbol timing using both long-period and short-period spreading codes for each channel.
i is a vector in which (k) is arranged for i = 1 to L,
Next formula And t is the transpose. Also, Is an array of symbol vectors, Is an information symbol vector at the k-th symbol timing. Lines # 1 to #L show transmission information symbol sequences from correspondents # 1 to #L in FIG. In this case, without loss of generality, the received power of the signal from each communication party is 1
Has been normalized to

各通信者からの受信電力が異なる場合には、情報シン
ボルベクトル の代りに重み付きベクトル を用いればよいことは明らかである。ただし、重み係数
Wは各通信者からの受信電力を対角成分に並べたL×L
対角行列である。
If the received power from each communicator is different, the information symbol vector Weighted vector instead of Obviously, it is sufficient to use. Here, the weight coefficient W is L × L in which the received power from each communication party is arranged in a diagonal component.
It is a diagonal matrix.

は雑音ベクトルである。Rk(0),Rk(1),Rk(−1)
はそれぞれ第kシンボルタイミングにおける、L×L次
元の複素数空間CLxLを形成する通信者#i,#j(1≦i,
j≦L)間の対応する拡散系列相互の部分相関行列であ
り、それらの要素は次式 Rij k(m)=∫Si k(t−τ)S j k(t+mT−τ)dt, m=−1,0,1
(2) で与えられる。但し、*は複素共役を表し、Tはシンボ
ル長を表し、∫は時間tが−∞から∞までの積分を表
す。また、τは第i通信者の相対遅延時間であり、一
般性を失うことなく0=τ≦τ…≦τ<Tとす
る。これらの部分相関行列は次式 Rk(−1)=Rk+1(1) を満足する。Hは複素共役転置を表す。Si k(t)は第
i通信者の第kシンボルタイミングにおける拡散系列
(そのシンボル区間における長周期拡散系列と短周期拡
散系列の積)で、時間区間〔(k−1)T,kT〕で定義さ
れるシンボル区間以外では0とする。従って式(2)の
積分は実際には区間〔(k−1)T,kT〕の範囲について
行えばよい。上述のように、長周期拡散系列は複数シン
ボル時間長を周期とするので、その複数シンボル時間内
で各シンボル毎に拡散系列Si kは異なる。
Is a noise vector. R k (0), R k (1), R k (-1)
Are the communication parties #i and #j (1 ≦ i, #j ) forming the L × L-dimensional complex number space C LxL at the k-th symbol timing, respectively.
j ≦ L) is the corresponding spread sequence mutual partial correlation matrix between, those elements the formula R ij k (m) = ∫S i k (t-τ i) S * j k (t + mT-τ j ) Dt, m = -1,0,1
(2) given by Here, * represents a complex conjugate, T represents a symbol length, and ∫ represents an integration of the time t from −∞ to ∞. Also, τ 1 is the relative delay time of the i-th communicator, and 0 = τ 1 ≦ τ 2 ... ≦ τ L <T without loss of generality. These partial correlation matrices satisfy the following equation: R k (−1) = R k + 1 (1) H H represents a complex conjugate transpose. S i k (t) is a spreading sequence at the k-th symbol timing of the i-th communicator (the product of the long-period spreading sequence and the short-period spreading sequence in the symbol section), and is a time section [(k−1) T, kT]. Is set to 0 outside the symbol section defined by. Therefore, the integration of equation (2) may be performed in the range of the section [(k-1) T, kT]. As described above, since the long period spreading sequence is a period of several symbol times in length, the spreading sequence S i k for each symbol in the plurality of symbols times different.

L人の通信者からの信号の逆拡散出力Yは、前記式
(1)のように表わすことができるから逆拡散出力を時
間順に並べたベクトルYを求め、式(1)を解けば送信
情報を時間順に並べたベクトルBを求めることができ
る。しかし式(1)は無限次元の一次方程式を意味して
いるから、これを直接解くことはできない。
The despread output Y of the signals from the L communicators can be expressed as in the above equation (1). Therefore, a vector Y in which the despread outputs are arranged in time order is obtained. Can be obtained in the order of time. However, since equation (1) means a linear equation of infinite dimension, it cannot be solved directly.

そこで、前記他のシンボルタイミングを無視し、式
(1)の各項から第kシンボルの影響を含む部分だけを
切り出すと図3に示す式(3)となる。但し、2g+1は
符号間干渉が十分収束する時間範囲であり、gは例えば
2〜4程度の一定値とすればよく、打切り長(Truncati
on長)と呼ぶ。式(3)の左辺の逆拡散出力ベクトルを
Yk、右辺の部分相関行列の行列(単に相関行列と呼ぶ)
を、Rk、シンボルベクトルをBk、雑音ベクトルをNkと表
すと、式(3)はYk=RkBk+Nkと表せる。従って、相関
行列Rkの逆行列をRk -1と表すと、送信シンボルベクトル
Bkは次式で表せる。
Therefore, when ignoring the other symbol timing and cutting out only the portion including the influence of the k-th symbol from each term of Expression (1), Expression (3) shown in FIG. 3 is obtained. Here, 2g + 1 is a time range in which the intersymbol interference sufficiently converges, g may be a constant value of, for example, about 2 to 4, and the truncation length (Truncati
on length). The despread output vector on the left side of equation (3) is
Y k , the matrix of the partial correlation matrix on the right side (simply called the correlation matrix)
Is represented by R k , the symbol vector is represented by B k , and the noise vector is represented by N k , Equation (3) can be represented as Y k = R k B k + N k . Therefore, when the inverse matrix of the correlation matrix R k is represented as R k −1 , the transmission symbol vector
B k can be expressed by the following equation.

Bk=Rk -1Yk−Rk -1Nk (4) この発明による方法の第1の実施例では、相関行列Rk
の逆行列Rk -1(逆相関列と呼ぶ)を各シンボルタイミン
グ毎に計算して、逆拡散出力を並べたベクトル に乗算して、情報シンボルベクトル の推定ベクトル を得る。式(4)から明らかなように、雑音ベクトルNk
の各要素が逆拡散出力に比べて充分小さく、打切り長が
充分に大きければ、B′(k)はB(k)に一致すると
みなすことができる。
B k = R k -1 Y k -R k -1 N k (4) in the first embodiment of the method according to the invention, the correlation matrix R k
Is a vector in which the inverse matrix R k -1 (referred to as the inverse correlation sequence) is calculated for each symbol timing, and the despread outputs are arranged. Multiplied by the information symbol vector The estimated vector of Get. As is apparent from equation (4), the noise vector N k
If each element is sufficiently smaller than the despread output and the truncation length is sufficiently large, B ′ (k) can be regarded as matching B (k).

ところで式(3)は第kシンボルタイミングにおける
情報シンボルベクトル を推定するための式(1)の変形であるから、逆相関行
列Rk -1をYkに乗算することで同時に得られる他のシンボ
ルタイミングk±1,k±2,…,k±gについてのシンボル
ベクトル 等の推定値の精度は保証されない。従って、 等の推定のためには他のシンボルタイミングにおける式
(3)の逆相関行列をシンボルタイミング毎に求める必
要がある。ところが行列Rkは(2g+1)L×(2g+1)
Lの行列であり、このように大きなサイズの逆行列演算
をシンボルタイミング毎に実行することは演算量が著し
く多いから現実的には好ましくない。
Equation (3) is an information symbol vector at the k-th symbol timing. , K ± g, which are simultaneously obtained by multiplying the inverse correlation matrix R k -1 by Y k. Symbol vector about Are not guaranteed. Therefore, In order to estimate the above, it is necessary to find the inverse correlation matrix of Expression (3) at other symbol timings for each symbol timing. However, the matrix R k is (2g + 1) L × (2g + 1)
It is a matrix of L, and it is not practical to perform such a large size inverse matrix operation at each symbol timing because the amount of calculation is extremely large.

この発明による方法の第2の実施例では、(2g+1)
L×(2g+1)L行列の逆行列演算を一回だけ実行し、
それ以後のタイミングに対しては逐次的に逆相関行列を
以下の手法により更新することにより演算量を著しく減
少させる。この手法をスライディングエスカレータアル
ゴリズムと呼ぶ。
In a second embodiment of the method according to the invention, (2g + 1)
Perform the inverse matrix operation of L × (2g + 1) L matrix only once,
For subsequent timings, the amount of calculation is significantly reduced by sequentially updating the inverse correlation matrix by the following method. This technique is called a sliding escalator algorithm.

スライディングエスカレータアルゴリズム いま、逆相関行列Rk -1は既知とする。この逆相関行列
Rk -1から1シンボルタイミング進んだシンボルタイミン
グでの逆相関行列Rk+1 -1を求めることを考える。図3を
参照すると、相関行列Rk+1の左上2gL×2gLの部分行列
(破線ブロック3k,k+1内)、つまり最も右側の部分
相関行列の1列と、最も下の部分相関行列の1行とを除
いた行列は、相関行列Rk中の右下2gL×2gLの部分行列と
一致している。そこで、相関行列RkとRk+1の共通部分を
オーバラップさせて作った(2g+1)L×(2g+1)L
行列、つまり相関行列Rkを1シンボルタイミングだけサ
イズ拡張した拡張相関行列Rk,k+1は次式となる。
Sliding escalator algorithm Now, it is assumed that the inverse correlation matrix R k -1 is known. This inverse correlation matrix
Consider finding an inverse correlation matrix R k + 1 -1 at a symbol timing advanced by one symbol timing from R k -1 . Referring to FIG. 3, the upper left 2 gL × 2 gL submatrix of the correlation matrix R k + 1 (within the broken line block 3 k, k + 1 ), that is, one column of the rightmost partial correlation matrix and one column of the lowermost partial correlation matrix matrix excluding the row are consistent with submatrix lower right 2GL × 2GL in the correlation matrix R k. Therefore, (2g + 1) L × (2g + 1) L created by overlapping the common part of the correlation matrices R k and R k + 1.
A matrix, that is, an extended correlation matrix R k, k + 1 obtained by extending the size of the correlation matrix R k by one symbol timing is represented by the following equation.

ここで、逆相関行列Rk -1を用いれば拡張逆相関行列R
k,k+1 -1は式(5)の第1の等号の右辺から次式のよ
うに表わされることは数学的に容易に示される。
Here, if the inverse correlation matrix R k -1 is used, the extended inverse correlation matrix R
It is mathematically easy to show that k, k + 1 -1 is expressed by the following equation from the right side of the first equality sign of the equation (5).

但し、 また、 同様に式(5)の第2の等号の右辺からRk,k+1 -1
は次式のように表わせる。
However, Also, Similarly, R k, k + 1 -1 from the right side of the second equality sign of equation (5)
Can be expressed as the following equation.

但し、 また、 この式(9)を次式のように定義しなおす。 However, Also, This equation (9) is redefined as the following equation.

この時、式(9)と式(12)とを比較すると、 である。このことから、 が得られ、よって となる。 At this time, when Expression (9) and Expression (12) are compared, It is. From this, Is obtained, so Becomes

Rk -1は前述したように既知である。まず、式(2)を
使って式(7),(8)中の部分相関関係Rk+g(−
1),Rk+g+1(0)をそれぞれ計算する。その結果に基
づいて、式(7),(8)から式(6)を演算して(2g
+2)L×(2g+2)Lの拡散逆相関行列Rk,k+1 -1
を求め、その右下(2g+1)L×(2g+1)Lの部分行
列を式(12)中のQk+1として求める。またその上のL×
(2g+1)L部分行列、左の(2g+1)L×L部分行
列、及び左上のL×L部分行列から式(12)中の に対応する部分行列をそれぞれ得る。これらより式(1
5)を演算して逆相関行列Rk+1 -1を得る。これを使ってR
k+1 -1Yk+1を、シンボルタイミングk+1でのシンボル
ベクトル の推定値として計算する。上述ではシンボルタイミング
kについての逆相関行列Rk -1が既に得られているものと
して、次シンボルタイミングk+1についての逆相関行
列Rk+1 -1を求める場合について説明したが、これは、k
をk−1に置き換えることにより直前のシンボルタイミ
ングk−1についての逆相関行列Rk -1が得られているも
のとして、現シンボルタイミングkについての逆相関行
列Rk-1を求めることと全く等価である。
R k -1 is known as described above. First, using the equation (2), the partial correlation R k + g (−
1) Calculate R k + g + 1 (0) respectively. Based on the result, Equation (6) is calculated from Equations (7) and (8) (2g
+2) L × (2g + 2) L spread inverse correlation matrix R k, k + 1 −1
Is obtained, and the lower right (2g + 1) L × (2g + 1) L submatrix is obtained as Q k + 1 in equation (12). L × on it
From the (2g + 1) L submatrix, the left (2g + 1) L × L submatrix, and the upper left L × L submatrix, Are obtained respectively. From these equations (1
5) is calculated to obtain an inverse correlation matrix R k + 1 -1 . Use this to R
k + 1 -1 Y k + 1 is the symbol vector at symbol timing k + 1 Is calculated as an estimate of In the above description, the case where the inverse correlation matrix R k + 1 -1 for the next symbol timing k + 1 is obtained assuming that the inverse correlation matrix R k -1 for the symbol timing k has already been obtained.
As an inverse correlation matrix R k -1 is obtained for symbol timing k-1 immediately before by replacing the k-1, completely and to obtain the inverse correlation matrix R k-1 for the current symbol timing k Are equivalent.

従って最初のシンボルタイミングで図3に示す式
(3)中の相関行列k-1を1度演算すればその後は式
(6)の演算と式(15)の演算をすることにより、相関
行列Rkから直接演算することなく、逆相関行列Rk -1を、
各直前の逆相関行列Rk-1 -1と、部分相関行列Rk+g(0)
と、Rk+g-1(−1)とを用いて各シンボルタイミングご
とに更新することができる。その場合 を求める式(8)の演算にはL×L行列の逆行列演算
と、式(15)中の を求めるためのL×L行列の逆行列演算とを必要とする
が、逆行列演算に必要な処理量は行列のサイズの3乗で
増加するから(2g+1)L×(2g+1)L行列である相
関行列Rkの逆行列演算と比較して演算量が著しく少なく
て済む。
Accordingly, once the correlation matrix k-1 in the equation (3) shown in FIG. 3 is calculated once at the first symbol timing, the calculation of the equation (6) and the calculation of the equation (15) are performed thereafter. Without calculating directly from k , the inverse correlation matrix R k -1 is
Each immediately preceding inverse correlation matrix R k−1 −1 and partial correlation matrix R k + g (0)
And R k + g−1 (−1), and can be updated at each symbol timing. In that case Equation (8) for calculating the inverse matrix of the L × L matrix and the equation (15) And an inverse matrix operation of an L × L matrix for calculating the matrix is required. However, since the processing amount required for the inverse matrix operation increases by the cube of the size of the matrix, the matrix is (2g + 1) L × (2g + 1) L matrix. Compared with the inverse matrix operation of the correlation matrix Rk, the amount of operation can be significantly reduced.

上述では各通信者からの受信電力を1に正規化して説
明したが、各通信者からの受信電力が異なる場合は、各
通信者からの受信電力を対角成分に並べた対角行列Wを
用いて、情報シンボルベクトル を用いればよい。
In the above description, the received power from each communicator is normalized to 1, but when the received power from each communicator is different, a diagonal matrix W in which the received power from each communicator is arranged in a diagonal component is described. Use the information symbol vector May be used.

この発明による受信方法が実施される符号分割多重通
信システムにおける送信装置を図4に、受信装置を図5
にそれぞれ示す。各通信者#iの送信装置では図4に示
すように、入力端子11からの送信シンボル情報は乗算器
12で端子13からの短周期拡散系列SSCiと乗算されてスペ
クトラム拡散され、その拡散出力は乗算器14で端子15か
らの長周期拡散系列LSCiと乗算されて更にスペクトラム
拡散され、その拡散出力は送信機16から電波として送信
される。短周期拡散系列SSCiの周期は送信情報のシンボ
ル周期Tと等しく、長周期拡散系列LSCiの周期は複数シ
ンボル周期であり、両拡散符号系列のチップは同期して
いる。先に長周期拡散系列LSCiで拡散した後、短周期拡
散系列SSCiで拡散してもよい。この送信側の構成は従来
と同様である。
FIG. 4 shows a transmitting apparatus in a code division multiplex communication system in which a receiving method according to the present invention is implemented, and FIG.
Are shown below. As shown in FIG. 4, in the transmitting device of each communication party #i, the transmission symbol information from the input terminal 11 is a multiplier.
At 12 the spectrum is spread by being multiplied by the short-period spread sequence SSC i from the terminal 13 and its spread output is further multiplied by the long-period spread sequence LSC i from the terminal 15 by the multiplier 14 and further spread by the spectrum to obtain the spread output. Are transmitted from the transmitter 16 as radio waves. The period of the short-period spreading sequence SSC i is equal to the symbol period T of the transmission information, the period of the long-period spreading sequence LSC i is a plurality of symbol periods, and the chips of both spreading code sequences are synchronized. After spreading by the long period spreading sequence LSC i above, it may be spread with a short period spreading sequence SSC i. The configuration on the transmitting side is the same as the conventional one.

この発明を適用した受信装置の構成は図5に示すよう
に、L人の通信者からのスペクトラム拡散信号は受信機
21で受信され、その受信出力は逆拡散器22において拡散
符号発生器23から発生された各通信者#1〜#L対応の
拡散系列SSC1,LSC1〜SSCL,LSCLにより、それぞれ相関が
最大となるタイミングt1〜tLで整合フィルタ又はスライ
ディング相関器221〜22Lによりそれぞれ逆拡散される。
これらL系列の逆拡散出力よりなる逆拡散出力ベクトル
はシンボルタイミングごとに出力される。第kシンボル
タイミングにおける逆拡散出力ベクトルは である。この逆拡散出力ベクトルに は(2g+1)段のFirst−in−First−outレジスタ、つ
まりシフトレジスタ24に入力され、この各シフト段23-g
〜23gに逆拡散出力ベクトル がそれぞれ保持され、これらは乗算器25へ供給される。
乗算器25は部分相関行列演算部26及び逆相関行列演算部
27と共に逆相関器30を構成している。
As shown in FIG. 5, the configuration of a receiving apparatus to which the present invention is applied is such that a spread spectrum signal from L communicators is
The received output is correlated with the spreading sequences SSC 1 , LSC 1 -SSC L , and LSC L corresponding to each of the communication parties # 1-# L generated from the spreading code generator 23 in the despreader 22. There are despread respectively by a matched filter or sliding correlator 22 1 through 22 L at timing t 1 ~t L with the maximum.
A despread output vector composed of these L-sequence despread outputs is output at each symbol timing. The despread output vector at the k-th symbol timing is It is. This despread output vector Is input to a (2g + 1) first-in-first-out register, that is, a shift register 24, and each of the shift stages 23 -g
Despread output vector to ~ 23 g Are respectively supplied to the multiplier 25.
The multiplier 25 includes a partial correlation matrix calculator 26 and an inverse correlation matrix calculator.
Together with 27, an inverse correlator 30 is formed.

一方、拡散符号発生器23は各通信者#1〜#Lに対応
した長、短周期の対の拡散符号の積LSC1・SSC1・LSC2
SSC2,…,LSCL・SSCLを生成し、それぞれ拡散系列s1〜sL
として部分相関行列演算部26に与える。部分相関行列演
算部26は相関器22からのタイミング信号t1〜tLにより、
全ての通信者#i=1,…,Lについての相対的遅延時間τ
〜τを求め、拡散符号発生器23から与えられ拡散系
列s1〜sLから、式(2)を使って全ての通信者の組み合
わせ(i,j)について部分相関行列を求める。この場
合、前述したこの発明の第1の受信方法では、シンボル
タイミングk+h,h=−g,…,gについて全ての部分相関
行列Rg+h(1),Rg+h(0),Rg+h(−1)を式(2)か
ら求めて逆相関行列演算部27に与える。逆相関行列演算
部27は、それら全ての部分相関行列から構成される相関
行列Rkを生成し、その逆行列である逆相関行列Rk -1を求
め乗算器25に与える。乗算器25は逆相関行列Rk -1と逆拡
散出力ベクトルYkとの積を推定シンボルベクトル情報 として求め、シンボルタイミングkのベクトル の各成分b1′(k),…,bL′(k)をそれぞれ判定器2
8でレベル判定し、判定結果を通信者#1〜#Lからの
受信信号の復号シンボルとして出力する。
On the other hand, the spread code generator 23 is long corresponding to each correspondent #. 1 to # L, product LSC 1 · SSC 1 · LSC 2 · spreading code pair short period
SSC 2 ,..., LSC L and SSC L are generated, and spreading sequences s 1 to s L are respectively generated.
To the partial correlation matrix calculator 26. The partial correlation matrix operation unit 26 uses the timing signals t 1 to t L from the correlator 22 to calculate
Relative delay time τ for all correspondents # i = 1, ..., L
1 to τ L are obtained, and from the spreading sequences s 1 to s L provided from the spreading code generator 23, partial correlation matrices are obtained for all combinations (i, j) of the communicating parties using Expression (2). In this case, in the above-described first receiving method of the present invention, all the partial correlation matrices R g + h (1), R g + h (0), R for the symbol timings k + h, h = −g,. g + h (−1) is obtained from the equation (2) and given to the inverse correlation matrix calculation unit 27. The inverse correlation matrix calculation unit 27 generates a correlation matrix R k composed of all of these partial correlation matrices, obtains an inverse correlation matrix R k −1 as an inverse matrix of the correlation matrix R k −1, and supplies the inverse matrix to the multiplier 25. The multiplier 25 estimates the product of the inverse correlation matrix R k -1 and the despread output vector Y k as symbol vector information. Vector of symbol timing k Each component b 1 in the '(k), ..., b L' (k) of each determination unit 2
The level is determined in step 8, and the result of determination is output as decoded symbols of the signals received from the communication parties # 1 to #L.

第2の受信方法である前述のスライディングエスカレ
ータアルゴリズムを適用する場合は、部分相関行列演算
部26は拡散符号発生器23から与えられた拡散系列s1〜sL
から式(2)を使って全ての通信者の組み合わせについ
て式(7),(8)(ただし、以降参照する式中のkは
k−1に置き換えるものとする)中の部分相関関係R
k+g+1(−1),Rk+g(0)をそれぞれ計算し、逆相関行
列演算部27に与える。逆相関行列演算部27はそれら部分
相関行列と、前シンボルタイミングk−1について得ら
れた逆相関行列Rk-1 -1とを使って式(7),(8)を計
算する。更にその計算を結果を使って式(6)を演算し
て(2g+2)L×(2g+2)Lの拡張逆相関行列R
k,k+1 -1を求め、その右下(2g+1)L×(2g+1)
Lの部分行列をQkとし、またその上のL×(2g+1)L
部分行列、左の(2g+1)L×L部分行列、及び左上の
L×L部分行列から対応する を得、これらより式(15)を演算して逆相関行列Rk -1
得る。この逆相関行列は乗算器24に与えられ、第1の方
法と同様に入力された(2g+1)個の逆拡散出力ベクト
ルと乗算され、その乗算結果中の、推定ベクトル の各要素を判定識別器28でそれぞれ判定識別して、L人
の通信者から第kシンボルタイミングの出力を得る。
When the above-described sliding escalator algorithm, which is the second receiving method, is applied, the partial correlation matrix operation unit 26 uses the spreading sequences s 1 to s L provided from the spreading code generator 23.
From equation (2), the partial correlation R in equations (7) and (8) (where k in the equations referred to hereinafter is replaced by k-1) for all combinations of communicating parties
k + g + 1 (−1) and R k + g (0) are calculated and given to the inverse correlation matrix calculator 27. The inverse correlation matrix calculator 27 calculates equations (7) and (8) using the partial correlation matrix and the inverse correlation matrix R k-1 -1 obtained for the previous symbol timing k-1. Further, the result of the calculation is used to calculate equation (6), and the extended inverse correlation matrix R of (2g + 2) L × (2g + 2) L is calculated.
k, k + 1 -1 is obtained and its lower right (2g + 1) L × (2g + 1)
Let the submatrix of L be Q k and L × (2g + 1) L on it
Corresponding from the submatrix, the left (2g + 1) L × L submatrix, and the upper left L × L submatrix And the equation (15) is calculated from these to obtain an inverse correlation matrix R k -1 . The inverse correlation matrix is supplied to the multiplier 24, multiplied by the (2g + 1) despread output vectors input in the same manner as in the first method, and the estimated vector in the multiplication result is obtained. Are determined and identified by the determination identifier 28, and an output at the k-th symbol timing is obtained from the L communicating parties.

以上、説明したようにこの発明によれば短周期拡散系
列と長周期拡散系列の両者を用いてスペクトラム拡散さ
れた信号に対しても、逆相関フィルタ処理により受信す
ることができる。
As described above, according to the present invention, a signal that has been spread using both a short-period spread sequence and a long-period spread sequence can be received by the inverse correlation filter processing.

次に、この発明の有効性を実証するために行った計算
機シミュレーションの結果を示す。シミュレーションで
は、一次変調をBPSKとした。長さ31チップのGold系列
(プロセスゲイン=31)を短周期拡散系列に用い、長さ
511チップのGold系列を長周期拡散系列に用いた。g=
4とし、同期通信者数Lは5であり、全員が等振幅で受
信されるものとした。非同期CDMA環境で通信を行う。
Next, results of a computer simulation performed to verify the effectiveness of the present invention will be described. In the simulation, the primary modulation was BPSK. A Gold sequence (process gain = 31) with a length of 31 chips is used for the short-period spreading sequence.
A Gold sequence of 511 chips was used for the long-period spreading sequence. g =
4 and the number L of synchronous communicators is 5, and it is assumed that all the members are received with equal amplitude. Communicate in an asynchronous CDMA environment.

図6は、そのシミュレーション結果であり、横軸は逆
拡散後の信号電力対雑音電力比(SNR)、縦軸は誤り率
を表している。●は従来の整合フィルタによる受信特性
を、○はこの発明による受信特性を表している。また、
点線は単一通信者の場合の理論値を示している。干渉の
影響を受ける、従来の整合フィルタによる受信の誤り率
特性は単一通信者の場合から大きく劣化するのに対し
て、この発明の受信方法の特性は単一通信者の理論値に
ほぼ一致している。
FIG. 6 is a simulation result, in which the horizontal axis represents the signal power to noise power ratio (SNR) after despreading, and the vertical axis represents the error rate. ● indicates the reception characteristic of the conventional matched filter, and ○ indicates the reception characteristic of the present invention. Also,
The dotted line indicates the theoretical value for a single communicator. The error rate characteristics of reception by a conventional matched filter, which is affected by interference, are greatly degraded from the case of a single communication, whereas the characteristics of the reception method of the present invention are almost equal to the theoretical values of a single communication. I do.

図7は、同じくシミュレーション結果である。この場
合、同期通信者数Lは2であり、第二通信者の受信電力
は第一通信者のそれよりも10dB高く設定している。この
状況は、典型的な遠近問題の環境下といえる。横軸は第
一通信者に対する逆拡散後の信号電力対雑音電力比(SN
R)、縦軸は第一通信者の誤り率を表している。●は従
来の整合フィルタによる受信の特性を、○はこの発明に
よる受信の特性を表している。図7からわかるように、
整合フィルタの誤り率特性は遠近問題の影響により単一
通信者の場合から大きく劣化するのに対して、この発明
受信法による特性は遠近問題の影響を受けない。
FIG. 7 shows a simulation result. In this case, the number L of synchronous communicators is 2, and the reception power of the second communicator is set to be 10 dB higher than that of the first communicator. This situation is typical of a near-far environment. The horizontal axis is the signal power to noise power ratio (SN) after despreading for the first party.
R), the vertical axis represents the error rate of the first correspondent. The symbol ● represents the characteristics of reception by the conventional matched filter, and the symbol 特性 represents the characteristics of reception by the present invention. As can be seen from FIG.
The error rate characteristic of the matched filter is greatly degraded from the case of a single communication party due to the influence of the perspective problem, whereas the characteristic by the receiving method of the present invention is not affected by the perspective problem.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−177854(JP,A) 特開 平6−268630(JP,A) 特開 平7−170242(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04J 13/00────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-6-177854 (JP, A) JP-A-6-268630 (JP, A) JP-A-7-170242 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) H04J 13/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】それぞれ短周期拡散系列と長周期拡散系列
とによりスペクトラム拡散されたL人、Lは2以上の整
数、の通信者からの信号を受信してその少くとも1つの
信号を分離する符号分割多重信号受信方法において以下
のステップを含む: (a)上記受信信号を、上記L人の通信者に対する拡散
系列でそれぞれ逆拡散して、L個の逆拡散出力系列を得
て、 (b)シンボルタイミングkに対し、第k−gシンボル
タイミングから第k+gシンボルタイミングの範囲のそ
れぞれのシンボルタイミングでの上記L人の通信者の拡
散系列の相互相関を表すL×L次元の部分相関行列Rg+h
(1),Rg+h(0),Rg+h(−1)をh=−g,…,0,…,g
について求め、kは任意の整数、gは1以上の一定整数
であり、これら部分相関行列により規定される上記シン
ボルタイミングの範囲の相関行列Rkを生成し、その逆相
関行列Rk -1を求め、 (c)上記逆相関行列Rk -1と、上記ステップ(a)で得
た上記第k−gシンボルタイミングから第k+gシンボ
ルタイミングまでの上記L個の逆拡散出力系列のベクト
ルとを乗算し、 (d)上記ステップ(c)の乗算結果中の上記L人の通
信者の所望の少くとも1人と対応する乗算結果について
シンボル判定識別する。
1. A system according to claim 1, wherein each of said plurality of persons, each of which is spread over a short-period spreading sequence and a long-period spreading sequence, receives a signal from a communication person of an integer of 2 or more and separates at least one of the signals. The method of receiving a code division multiplexed signal includes the following steps: (a) despreading the received signal with spreading sequences for the L communicating parties to obtain L despread output sequences; ) An L × L-dimensional partial correlation matrix R representing the cross-correlation of the spread sequence of the L communication persons at each symbol timing in the range of the (k−g) th symbol timing to the (k + g) th symbol timing with respect to the symbol timing k. g + h
(1), R g + h (0), R g + h (−1) are defined as h = −g,..., 0,.
Where k is an arbitrary integer, g is a constant integer of 1 or more, and a correlation matrix R k in the range of the symbol timing defined by these partial correlation matrices is generated, and its inverse correlation matrix R k -1 is calculated. (C) multiplying the inverse correlation matrix R k −1 by the L despread output sequence vectors from the (k−g) th symbol timing to the (k + g) th symbol timing obtained in the step (a) (D) The symbol judgment identification is performed on the multiplication result corresponding to at least one of the desired L communication parties in the multiplication result of the step (c).
【請求項2】請求項1に記載の受信方法において、上記
ステップ(b)におけるシンボルタイミングkでの上記
相関行列Rkは次式 により求める。
2. The receiving method according to claim 1, wherein the correlation matrix R k at the symbol timing k in the step (b) is represented by the following equation: Ask by
【請求項3】請求項1に記載の受信方法において、上記
逆相関行列Rk -1が得られたシンボルタイミング以降の各
シンボルタイミングk+1に対し、上記ステップ(b)
における上記逆相関行列を求める処理は、 (b−1)部分相関行列Rk+g(−1)およびR
k+g+1(0)と、シンボルタイミングkで求めた逆相関
行列Rk -1とを用いて、上記逆相関行列から1シンボルタ
イミング分拡張した拡張逆相関行列Rk,k+1 -1を生成
し、 (b−2)上記拡張逆相関行列Rk,k+1 -1からシンボ
ルタイミングk+1の上記逆相関行列Rk -1を計算する処
理を含む。
3. The receiving method according to claim 1, wherein the step (b) is performed for each symbol timing k + 1 after the symbol timing at which the inverse correlation matrix R k -1 is obtained.
The process for obtaining the inverse correlation matrix in (b) is performed by: (b-1) a partial correlation matrix R k + g (−1) and R
Using k + g + 1 (0) and the inverse correlation matrix R k -1 obtained at the symbol timing k, an extended inverse correlation matrix R k, k + 1 -1 extended from the above inverse correlation matrix by one symbol timing is obtained. (B-2) calculating the inverse correlation matrix R k -1 at symbol timing k + 1 from the extended inverse correlation matrix R k, k + 1 -1 .
【請求項4】請求項3に記載の受信方法において、上記
ステップ(b−1)における上記拡張逆相関行列R
k,k+1 -1を生成する処理は次式 を計算する処理であり、但し、 である。
4. The receiving method according to claim 3, wherein said extended inverse correlation matrix R in said step (b-1)
The process to generate k, k + 1 -1 is Is a process of calculating It is.
【請求項5】請求項4に記載の受信方法において、上記
ステップ(b−2)における上記拡張逆相関行列R
k,k+1 -1からシンボルタイミングk+1の上記逆相関
行列Rk -1を計算する処理は、前記拡張逆相関行列を表す
式を次式 とおいて、上記ステップ(b−1)で計算した上記拡張
逆相関行列中の右下(2g+1)L×(2g+1)L部分行
列をQk+1とし、その上のL×(2g+1)L部分行列、左
の(2g+1)L×L部分行列、及び左上のL×L部分行
列をそれぞれ とすると、次式 により計算する処理である。
5. The receiving method according to claim 4, wherein said extended inverse correlation matrix R in said step (b-2) is used.
The process of calculating the above-described inverse correlation matrix R k -1 at symbol timing k + 1 from k, k + 1 -1 is represented by the following expression representing the extended inverse correlation matrix: Then, the lower right (2g + 1) L × (2g + 1) L sub-matrix in the extended inverse correlation matrix calculated in the step (b-1) is defined as Q k + 1, and the L × (2g + 1) L Matrix, the left (2g + 1) L × L submatrix, and the upper left L × L submatrix Then Is a process of calculating by
【請求項6】請求項1または3に記載の受信方法におい
て、シンボルタイミングkでの上記部分相関行列は次式 Rij k(m)=∫Si k(t−τ)S j k(t+mT−τ)dt, m=−1,0,1 で与えられ、但し、∫は時間tが(k−1)TからkTま
での積分であり、Si k(t)は第i通信者の第kシンボ
ルタイミングにおける拡散系列で、時間区間〔(k−
1)T,kT〕で定義されるシンボル区間以外では0であ
り、Tはシンボル長であり、τは第i通信者からの受
信信号の相対遅延時間であり、*は複素共役を表す。
6. The receiving method according to claim 1, wherein said partial correlation matrix at symbol timing k is given by the following equation: R ij k (m) = ∫S i k (t−τ i ) S * j k (T + mT−τ j ) dt, m = −1,0,1 where ∫ is the integral of time t from (k−1) T to kT, and S i k (t) is the i-th In the spreading sequence at the k-th symbol timing of the communication party, the time interval [(k−
1) T, kT] is 0, T is a symbol length, τ i is a relative delay time of a signal received from the i-th communicator, and * represents a complex conjugate.
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