JP3079796B2 - 受信処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は受信処理方法に関し、特
にディジタル移動通信機のイコライザにおける受信処理
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在のディジタル移動通信機の大部分を
占める、８００Ｍ〜９００ＭＨｚ帯のディジタル自動車
電話は、図３に示すように、アンテナ１と、線形電力増
幅器であるＲＦ（無線周波数）部２と、ログアンプ４と
直交変復調器５とからなるモデム部３と、マルチパスフ
ェージングによる受信信号の符号間干渉を軽減し復号処
理を行うイコライザ６と、データのＴＤＭＡ多重・分離
処理を行うチャネルコーデック７と、音声信号を圧縮／
伸張する音声コーデック８と、Ｄ／Ａ変換器９と、Ａ／
Ｄ変換器１０と、スビーカ１１と、マイク１２とを備え
て構成される。

【０００３】次に、動作について説明する。空間ダイバ
シティ対応の場合は、アンテナ１において０群および１
群の２系統のブランチ信号を受信し、処理の途中でより
良好な受信をした方のブランチを選択する。イコライザ
６は、直交変復調器５から出力されるＩ（コサイン成
分）信号、Ｑ（サイン成分）信号、及びログアンプ４か
ら出力されるＳ（電界強度）信号をそれぞれ２系統ずつ
受け復号処理を行う。このイコライザ６の処理は、その
処理の内容からＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセ
ッサ）で実現されている。また、音声コーデック８も、
その処理の内容から同じくＤＳＰで実現されている。

【０００４】従来はＤＳＰの性能面から、この２つの処
理を１個のＤＳＰで実現することは不可能であり、ディ
ジタル移動通信機では複数のＤＳＰを使用していた。Ｄ
ＳＰで、ある処理を実現する場合に問題となるのは、処
理時間および所要メモリ容量である。ここで、ディジタ
ル移動通信機の場合はコンパクト性が要求されるため、
所要メモリ容量とは、内蔵のデータＲＡＭ容量と考える
ことができる。

【０００５】従来の１０ＭＩＰＳクラスのＤＳＰを使用
する場合、ディジタル移動通信機のようにリアルタイム
処理が要求される応用分野においては、処理能力を決定
するボトルネックは処理時間であった。したがって、こ
のような応用分野においては、処理速度最優先、つまり
処理速度が速ければ所要のデータＲＡＭ容量が多少増加
してもよいという思想でプログラムが組まれていた。

【０００６】図２は、図３のディジタル自動車電話にお
ける従来の受信処理方法によるイコライザ６の処理フロ
ーを示すフローチャートである。以下に各ステップの処
理概要と所要データＲＡＭ容量について述べる。

【０００７】ステップＰ１のデータ入力は、モデム部３
から出力されるＩ信号、Ｑ信号、及びＳ信号を入力する
処理である。各信号はシステムにより若干の違いはある
が１６ビット／１ワードのデータが約２００ワードずつ
入力される。空間ダイバシティの場合はアンテナにおい
て２系統（０／１群）のブランチ信号を受信するので、
全入力データ量は１．２Ｋワードとなる。

【０００８】ステップＰ２の通信路推定はＩ／Ｑ信号
と、あるシーケンスデータとの相互相関関数を計算する
処理である。０群Ｉ信号の相関係数、０群Ｑ信号の相関
係数、１群Ｉ信号の相関係数、１群Ｑ信号の相関係数を
それぞれ約１００ワードずつ得る（これもシステムによ
り若干の違いはある）。

【０００９】ステップＰ３のブランチ選択は、ブランチ
０群、１群の個別に相関係数のパワーを計算し、パワー
の最大値をとるタイミングヘのパワーの集中度が高い方
のブランチ、例えぱ０群を選択する処理である。また、
選択されたブランチの相関係数において、パワーの最大
値をとるデータ及びその前後数データを通信路レスポン
スとし、以下の処理でフィルタ係数として使用する。こ
のブランチ選択が終了するまでは、以降の処理でＩ／Ｑ
／Ｓ信号を使用するので０群のＩ／Ｑ／Ｓ信号、１群の
Ｉ／Ｑ／Ｓ信号の全てを保持する必要がある。

【００１０】ステップＰ４の複合化は、選択されたブラ
ンチ（０群）のＩ／Ｑ信号、およびステップＰ３で求め
たフィルタ係数から、周知の誤り訂正能力が高い復号化
理論であるビタビアルゴリズムに基づく復号化を行う処
理である。この時点での復号データ量は約２５６ビット
（１６ワード）である。上記復号データは選択されなか
ったブランチ（本例では１群）の入力信号が格納されて
いた領域にオーバライトすることができる。

【００１１】ステップＰ５のタイミング調整・制御ビッ
ト付加は、ステップＰ４で求めた復号データについて必
要なビットのみを抜き出し、さらにタイミング調整を行
い、この復号データ列を用いた品質情報の計算を行う処
理である。求めた品質情報を制御ビットとして上記復号
データに付加する。

【００１２】ステップＰ６のＲＳＳＩの生成・付加は、
選択されたブランチのＳ信号を用い、電界強度レベル
（ＲＳＳＩ）を求める処理であり、約３００ステップを
要する。求めた電界強度レベルは制御ビットとして復号
データ列に付加する。この時点での復号データ量は約１
６０ビット（１０ワード）である。

【００１３】ステップＰ７のデータ出力は、上記復号デ
ータをイコライザ６の出力として外部へ出力する処理で
ある。上述した従来のディジタル自動車電話に受信処理
方法においては、総ステップ数約４００００〜５０００
０、所要データメモリ容量は１．６Ｋワードである。

【００１４】また、今後普及が期待きれる１．８ＧＨｚ
帯のディジタル携帯電話における受信処理方法において
は、搬送波周波数が上記自動車電話の２倍になるため周
波数オフセット補正、通信路適応制御などの処理が追加
されるので、同様な処理方法では総ステップ数約６００
００〜７００００、所要データメモリ容量は２．２Ｋワ
ードになるというものであった。

【００１５】マシンサイクルの高速化、アーキテクチャ
の最適化などによりＤＳＰの性能が飛躍的に向上し、従
来別チップで実現させていたイコライザ部と音声コーデ
ック部、さらにディジタル移動通信機を構成する他のブ
ロックの処理さえも含め、処理時間面からは１チップ化
が可能になってきた。

【００１６】一方、処理量の増加に起因する、データ量
の増加、割り込み本数の増加によるスタック領域の増加
により、データメモリ領域の拡大が望まれている。しか
し、コスト、消費電流などの面から内蔵するデータＲＡ
Ｍの容量は４Ｋワード程が限度であり、データメモリ空
間を外部に拡張した場合は、処理効率が低下し複数ブロ
ックを１チップで実現させることは不可能になる。

【００１７】ＤＳＰのディジタル移動通信機への応用分
野においては、上述のように従来の１０ＭＩＰＳクラス
の場合は、処理速度最優先使用でプログラムが組まれて
いたが、高性能の３０ＭＩＰＳクラスの揚合は、所要デ
ータＲＡＭ容量最優先、つまり所要データＲＡＭ容量が
削減できるのであれぱ処理速度が多少遅くなってもよい
という思想に変わりつつある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の受信処
理方法は、ステップ数を最小とするように処理速度最優
先の思想でプログラムが作成されていたので所要データ
ＲＡＭ容量が大きくなり、イコライザ部と音声コーデッ
ク部との１チップ化が困難であるという欠点があった。

【００１９】本発明の目的は、上記欠点を解消し、所要
データＲＡＭ容量を削減を図ることができる受信処理方
法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の受信処理方式
は、アンテナと、線形増幅部である無線周波数部と、ロ
グアンプと直交変調器とから成るモデム部と、データＲ
ＡＭを含む信号処理装置により構成されマルチパスフェ
ージングによる受信信号の符号間干渉を軽減し復号処理
を行うイコライザと、データのＴＤＭＡ多重・分離処理
を行うチャネルコーデックと、音声信号を圧縮／伸張す
る音声コーデックとを備えるディジタル移動通信機の前
記イコライザにおける受信処理方法において、 前記モデ
ム部が出力する空間ダイバシティ受信方式による第一お
よび第二のブランチ信号をそれぞれ構成する第一および
第二のコサイン信号成分と第一および第二のサイン成分
信号と第一および第二の電界強度信号とを入力し前記デ
ータＲＡＭに格納するデータ入力ステップと、 前記第一
および第二の電界強度信号を用いてそれぞれ第一および
第二の前記電界強度レベル測定処理を行ない第一および
第二の電界強度レベルを出力して前記データＲＡＭに格
納する電界強度レベル測定ステップと、 前記第一および
第二のそれぞれのコサイン成分信号およびサイン成分信
号と予め定めたシーケンスのデータとの相互相関係数を
計算し、前記データＲＡＭの前記第一および第二の電界
強度信号の保持領域にオーバライトする処理である通信
路推定処理ステップと、 前記データＲＡＭから読み出し
た前記第一および第二の電界強度レベルに基づき前記第
一および第二のブランチ信号のいずれか一方を選択する
ブランチ選択処理ステップと、前記ブランチ選択処理ス
テップで選択したブランチ信号の復号化処理を行い生成
した復号データ列を前記データＲＡＭの前記ブランチ選
択処理ステップで非選択となったブランチ信号の格納領
域にオーバライトする復号化ステップと、 前記復号デー
タ列について所要のビットのみを抽出し、所定のタイミ
ング調整を実施し、前記復号データ列を用いて品質情報
を算出し、この品質情報と前記第一および第二の電界強
度レベルのうち前記ブランチ選択処理ステップで選択し
たブランチ信号の電界強度レベルとを制御ビットとして
前記復号データ列に付加す るタイミング調整・制御ビッ
ト付加ステップとを有することを特徴とするものであ
る。

【００２１】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２２】図１は従来の従来例で説明した図３に示す
ディジタル自動車電話における本発明の受信処理方法に
よるイコライザ６の処理フローを示すフローチャートで
ある。以下に各ステップの処理概要と所要データ容量に
ついて述べる。

【００２３】ステップＳ１のデータ入力は、従来と同様
のモデム部３から出力されるＩ信号、Ｑ信号、及びＳ信
号を入力する処理である。全入力データ量は従来と同一
の１．２Ｋワードとなる。

【００２４】ステップＳ２のＲＳＳＩの生成は、ブラン
チ０群，１群の個別にＳ信号を用い電界強度レベル（Ｒ
ＳＳＩ）を求める処理である。得られた電界強度レベル
は各ブランチ当り８ビットであり、データＲＡＭのワー
クエリアを２ワード分使用し保持しておく。これはブラ
ンチ選択前であるので約３００×２ステップの処理であ
る。

【００２５】ステップＳ３の通信路推定は、ブランチ
０，１の両群について、Ｉ／Ｑ信号と、あるシーケンス
データとの相互相関関数を計算する処理である。０群Ｉ
信号の相関係数、０群Ｑ信号の相関係数、１群Ｉ信号の
相関係数、１群Ｑ信号の相関係数をそれぞれ約１００ワ
ードずつ合計４００ワードを得る（これもシステムによ
り若干の違いはある）。

【００２６】ステップＳ２で各ブランチの電界強度レベ
ルを測定ずみなので、各ブランチのＳ信号はすでに不要
である。したがって各ブランチのＳ信号が保持されてい
た領域４００ワードに、上記相関係数４００ワードをオ
ーバライトする。ステップＳ４のブランチ選択はブラン
チ０群，１群の個別に相関係数のパワーの集中度が高い
方のブランチ、従来例と同様０群を選択する処理であ
る。また、選択されたブランチ（０群）の相関係数にお
いて、従来例と同様に通信路レスポンスを求め以下の処
理でフィルタ係数として使用する。このブランチ選択が
終了するまでは、０群のＩ／Ｑ信号、１群のＩ／Ｑ信号
を保持する必要がある。

【００２７】ステップＳ５の復号化は、選択されたブラ
ンチ（０群）のＩ／Ｑ信号、およびステップＳ４で求め
たフィルタ係数から、ビタビアルゴリズムに基づく復号
化を行う処理である。この時点での復号データ量は約２
５６ビット（１６ワード）である。上記復号データは選
択されなかったブランチ（１群）の入力信号が格納され
ていた領域にオーバライトすることができる。

【００２８】ステップＳ６のタイミング調整・制御ビッ
トの付加は、ステップＳ５で求めた復号データについて
必要なビットのみを抜き出し、さらにタイミグ調整を行
い、この復号データ列を用いた品質情報の計算を行う処
理である。得られた品質情報を制御ビットとして上記復
号データ列に付加する。また、ステップＳ２で求めた電
界強度レベルも制御ビットとして上記復号データ列に付
加する。この時点での復号データ量は約１６０ビット
（１０ワード）である。

【００２９】ステップＳ７のデータ出力は、上記復号デ
ータをイコライザ６の出力として外部へ出力する処理で
ある。

【００３０】本発明のディジタル自動車電話における受
信処理方法においては、従来例と比較して、総ステップ
数は約４００００〜５００００に対し約３００ステップ
増加するが、所要データメモリ容量は０．４Ｋワード削
減され１．２Ｋワードになる。また１．８ＧＨｚ帯のデ
ィジタル携帯電話における受信処理方式においては、従
来例と比較して、総ステップ数は約６００００〜７００
００に対し約３００ステップの増加、使用データメモリ
容量は２．２Ｋワードに対し１．８Ｋワードに削減され
る。電界強度レベルの測定を通信路推定処理の前方で行
うことにより、従来の方法に比較して処理ステップ数の
増加は全ステップ数から無視し得る約３００ステップで
あるのに対して所要データメモリ容量は０．４Ｋワー
ド、すなわち２５％も削減できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の受信処理
方法は、電界強度レベルの測定を通信路推定処理の前に
行うことにより、以降の処理における電界強度信号の保
持の必要がなくなることにより所要データメモリ容量を
大幅に削減することができ、イコライザ部と音声コーデ
ック部の１チップ化の実現が可能になるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の受信処理方法の一実施例を示すイコラ
イザの動作フローチャートである。

【図２】従来の受信処理方法の一例を示すイコライザの
動作フローチャートである。

【図３】ディジタル自動車電話の一例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ アンテナ ２ ＲＦ部 ３ モデム部 ４ ログアンプ ５ 直交変復調器 ６ イコライザ ７ チャネルコーデック ８ 音声コーデック ９ Ｄ／Ａ変換器 １０ Ａ／Ｄ変換器 １１ スピーカ １２ マイク

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナと、線形増幅部である無線周波
   数部と、ログアンプと直交変調器とから成るモデム部
   と、データＲＡＭを含む信号処理装置により構成されマ
   ルチパスフェージングによる受信信号の符号間干渉を軽
   減し復号処理を行うイコライザと、データのＴＤＭＡ多
   重・分離処理を行うチャネルコーデックと、音声信号を
   圧縮／伸張する音声コーデックとを備えるディジタル移
   動通信機の前記イコライザにおける受信処理方法におい
   て、 前記モデム部が出力する 空間ダイバシティ受信方式によ
   る第一および第二のブランチ信号をそれぞれ構成する第
   一および第二のコサイン信号成分と第一および第二のサ
   イン成分信号と第一および第二の電界強度信号とを入力
   し前記データＲＡＭに格納するデータ入力ステップと、 前記第一および第二の電界強度信号を用いてそれぞれ第
   一および第二の前記電界強度レベル測定処理を行ない第
   一および第二の電界強度レベルを出力して前記データＲ
   ＡＭに格納する電界強度レベル測定ステップと、 前記第一および第二のそれぞれのコサイン成分信号およ
   びサイン成分信号と予め定めたシーケンスのデータとの
   相互相関係数を計算し、前記データＲＡＭの前記第一お
   よび第二の電界強度信号の保持領域にオーバライトする
   処理である通信路推定処理ステップと、 前記データＲＡＭから読み出した前記第一および第二の
   電界強度レベルに基づき 前記第一および第二のブランチ
   信号のいずれか一方を選択するブランチ選択処理ステッ
   プと、 前記ブランチ選択処理ステップで選択したブランチ信号
   の復号化処理を行い生成した復号データ列を前記データ
   ＲＡＭの前記ブランチ選択処理ステップで非選択となっ
   たブランチ信号の格納領域にオーバライトする復号化ス
   テップと、 前記復号データ列について所要のビットのみを抽出し、
   所定のタイミング調整を実施し、前記復号データ列を用
   いて品質情報を算出し、この品質情報と前記第一および
   第二の電界強度レベルのうち前記ブランチ選択処理ステ
   ップで選択したブランチ信号の電界強度レベルとを制御
   ビットとして前記復号データ列に付加するタイミング調
   整・制御ビット付加ステップとを有する ことを特徴とす
   る受信処理方法。