JP3267785B2 - フェージング歪補償装置 - Google Patents

フェージング歪補償装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル移動通信装
置等の復調装置に使用するフェージング歪補償装置に関
し、特に、高精度のフェージング歪補償を可能にしたも
のである。
【0002】
【従来の技術】フェージング歪補償回路を持つ復調装置
では、ベースバンド信号を復元する際に、予め挿入され
ている既知のシンボルであるパイロット・シンボルの歪
値を検出し、この歪検出値を用いて時刻の異なる情報シ
ンボルの歪を補正している。マルチキャリア伝送におい
ては、この歪検出、歪補正を各サブキャリア毎に実施し
ている。
【0003】フェージング歪補償回路を有する従来のM
16QAMの復調装置は、図4に示すように、受信信号
をベースバンド信号の同相成分信号と直交成分信号とに
変換する同期検波回路1と、マルチキャリアを各サブキ
ャリアに分解するサブキャリア分離回路2と、分離され
たサブキャリアから符号間干渉の無いパルス列を取出す
受信マッチトフィルタ3と、フェージング歪を補償する
フェージング歪補償回路4とを備えている。
【0004】図5には、M16QAMのスロット・フォ
ーマットを例示している。各サブキャリアには、既知シ
ンボルとして、スロット同期シンボル5と、フェージン
グ歪を補償するためのパイロット・シンボル6とが挿入
され、残りが情報シンボル7となる。サブキャリアの1
と4、また2と3には、それぞれ同じ時刻にパイロット
・シンボルが挿入される。
【0005】従来のフェージング歪補償装置は、図6に
示すように、各サブキャリア毎に、パイロット・シンボ
ルの歪を検出する歪値検出部21、22、23、24と、パイロ
ット・シンボルの歪を基に情報シンボルの歪みを推定す
る時間軸補間部25、26、27、28と、推定した歪を除去す
るための歪補正部29、30、31、32とを備えている。
【0006】復調装置では、まず同期検波回路1が、受
信信号を同相成分と直交成分とに変換し、サブキャリア
分離回路2が4つのサブキャリアに分離し、マッチトフ
ィルタ3がそれをナイキストパルス列に変える。フェー
ジング歪補償装置4は、この信号を受けて、次の要領で
フェージングによる歪を除去する。
【0007】まず、各サブキャリアの歪値検出部21〜24
が、それぞれのサブキャリアに挿入されたパイロット・
シンボルの歪を検出する。例えばサブキャリア1の場
合、歪値検出部21は、入力シンボルI1(n)+j・Q
1(n)のパイロット・シンボルが挿入された時刻(n=
6,‥)における値(I1(6)+j・Q1(6))と既知
の値とを比べることによって、入力シンボルI1(6)+
j・Q1(6)に対応する歪値Ci1(6)+j・Cq
1(6)を検出する。
【0008】この歪が検出できるのは、時刻nがパイロ
ット・シンボルの挿入された時刻に一致する場合だけで
ある。時間軸補間部25は、この歪値を基に、その他の時
刻における情報シンボルの歪を推定する。こうしてサブ
キャリア1におけるスロット内のすべての時刻のシンボ
ルの歪を推定した後、歪補正部29は、入力シンボルか
ら、推定した歪値を減算して情報シンボルにおける歪を
除去する。このような処理を他のサブキャリアにおいて
も同じように行なう。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のフェー
ジング歪補償装置では、歪値検出を各サブキャリアにお
いて、それぞれ独立して行なっているため、各サブキャ
リアにおけるパイロット・シンボルの間隔でしか歪補償
の指標となる検出値を得ることができない。そのため、
高精度の歪補正を行なうことができないという問題点を
有していた。
【0010】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、フェージング歪を高精度に補償すること
ができる、移動体通信の復調に適したフェージング歪補
償装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、マ
ルチキャリアを使用する通信の各サブキャリアでのパイ
ロット・シンボルの歪を検出する歪値検出部と、各サブ
キャリアでの情報シンボルの歪を推定する時間軸補間部
とを備えるフェージング歪補償装置において、歪値検出
部により同時刻に検出された歪の検出値に基づいて
サブキャリアにおける歪の大きさを、受信状況に応じ
て、検出値の平均値または周波数の一次関数として推定
し、歪推定値を時間軸補間部に提供する歪推定手段を設
けている。
【0012】
【0013】
【0014】
【作用】そのため、歪推定部は、あるサブキャリアにお
いてパイロット・シンボルの歪値が検出されたとき、全
てのサブキャリアにおける歪値を推定して時間軸補間部
に提供するので、各サブキャリアの時間軸補間部では、
歪値の時間軸補間に利用できる情報量が増え、歪値デー
タの与えられるシンボルの間隔が短くなるので、歪値の
時間軸補間をより正確に行なうことが可能になり、高精
度のフェージング歪補償を実行できる。
【0015】歪推定値は、各歪検出値の平均値として推
定される。或いはまた、歪値が周波数の一次関数として
表わされるものと推定し、各歪検出値に基づいて、推定
しようとするサブキャリアの周波数に応じた歪値が算出
される。さらに、この推定方法を、受信環境に合わせ
て、適宜、切換えることができる。
【0016】
【実施例】
(第1実施例)第1実施例の装置は、4つのサブキャリ
アを用いる通信の復調装置に使用されるフェージング歪
補償装置であり、図1に示すように、各サブキャリアに
おけるパイロット・シンボルの歪を検出する歪値検出部
8、9、10、11と、2つの歪値検出部の検出値に基づい
て全てのサブキャリアにおける歪を推定する歪推定部12
と、歪推定部12の推定値を基に各チャネルにおける情報
シンボルの歪を推定する時間軸補間部13、14、15、16
と、時間軸補間部13〜16の推定値を基に情報シンボルの
歪を除去する歪補正部17、18、19、20とを備えている。
【0017】図1では、各サブキャリアの入力シンボル
の同相成分をIm(n)、直交成分をQm(n)で表わし
(m=1〜4、nは時刻)、歪値検出部8〜11により検
出された歪検出値の同相成分をCim(n)、直交成分をC
qm(n)で表わし、歪推定部12により推定された歪推定値
の同相成分をPim(n)、直交成分をPqm(n)で表わして
いる。
【0018】いま、受信信号が図5のスロット・フォー
マットを有するものとすると、このフェージング歪補償
装置のサブキャリア1の歪値検出部8は、時刻n=6に
おいて、入力パイロット・シンボルI1(6)+j・Q
1(6)に対する歪値Ci1(6)+j・Cq1(6)を検出す
る。同様にサブキャリア4の歪値検出部11も、時刻n=
6において、入力パイロット・シンボルI4(6)+j・
4(6)に対する歪値Ci4(6)+j・Cq4(6)を検出す
る。
【0019】一方、この時刻(n=6)におけるサブキ
ャリア2の入力シンボルI2(6)+j・Q2(6)および
サブキャリア3の入力シンボルI3(6)+j・Q3(6)
は、いずれも情報シンボルであるので、歪部検出部9お
よび10は、歪値を検出することができない。
【0020】歪推定部12は、検出されたサブキャリア1
および4の歪値、即ちCi1(6)+j・Cq1(6)とCi
4(6)+j・Cq4(6)とを用いて時刻n=6における各
サブキャリアの歪を推定する。
【0021】この推定は、図2に示すように、同相成分
Ciと直交成分Cqとに分けて行ない、それぞれ、歪検出
値の平均値を各サブキャリアにおける歪推定値として設
定する。
【0022】従って、図2では、サブキャリア1におけ
る歪検出値の同相成分Ci1(6)とサブキャリア4におけ
る歪検出値の同相成分Ci4(6)との平均値を求め、この
平均値を、サブキャリア1、2、3および4における歪
推定値の同相成分、つまり、Pi1(6)、Pi2(6)、Pi3
(6)およびPi4(6)として設定する。また、同様に、サ
ブキャリア1における歪検出値の直交成分Cq1(6)とサ
ブキャリア4における歪検出値の直交成分Cq4(6)との
平均値を求め、この平均値を、サブキャリア1、2、3
および4における歪推定値の直交成分、つまり、Pq
1(6)、Pq2(6)、Pq3(6)およびPq4(6)として設定
する。
【0023】こうすることにより、4つのサブキャリア
の内の2つのサブキャリアにパイロット・シンボルが存
在する各時刻において、全てのサブキャリアにおける歪
推定値を求めることができる。
【0024】そして、時間軸補間部13〜16は、この歪推
定値Pi1(n)、Pi2(n)、Pi3(n)、Pi4(n)、Pq
1(n)、Pq2(n)、Pq3(n)およびPq4(n)を用いて、
各サブキャリア毎の情報シンボルの歪を補間し、歪補正
部17〜20は、時間軸補間部13〜16の補間結果を用いて各
サブキャリアにおける情報シンボルの歪を除去する。
【0025】従って、時間軸補間部13〜16には、従来の
半分の時間間隔毎に、平均を取ることによって検出のば
らつきによる誤差が除かれた良質の情報が与えられる。
時間軸補間部13〜16は、この従来の装置の倍の情報を使
って、正確な情報シンボルの歪を推定することができ、
フェージング歪補償の精度を高めることができる。
【0026】(第2実施例)第2実施例のフェージング
歪補償装置は、構造的には第1実施例の装置(図1)と
変わりがない。
【0027】第2実施例のフェージング歪補償装置で
は、歪推定部12が、歪値の推定を図3に示す要領で実施
する。
【0028】この歪値の推定は、同相成分と直交成分と
に分けて行ない、各成分の歪値が周波数に対して一次の
関係で変化するものとして推定する。従って、図3に示
すように、サブキャリア1およびサブキャリア4の歪検
出値の同相成分がCi1(n)、Ci4(n)として検出された
ときは、サブキャリア2の歪推定値の同相成分は、周波
数軸上のサブキャリア2の周波数位置における、Ci
1(n)とCi4(n)とを結ぶ直線までの高さとして推定さ
れ、また、サブキャリア3の歪推定値の同相成分は、周
波数軸上のサブキャリア3の周波数位置における前記直
線までの高さとして推定される。また、直交成分に関し
ても同じように推定される。
【0029】時間軸補間部13〜16および歪補正部17〜20
の動作は、第1実施例の装置と変わりがない。
【0030】第2実施例の装置は、歪値が周波数に対し
て一次の関係で変化する受信環境において、正しい歪値
の推定を行なうことができ、高精度のフェージング歪補
償を実現することができる。
【0031】(第3実施例)第3実施例のフェージング
歪補償装置は、構造的には第1実施例の装置(図1)と
変わりがない。
【0032】第3実施例のフェージング歪補償装置で
は、歪推定部12が、歪値の推定の仕方を、受信状態に応
じて、第1実施例の方法または第2実施例の方法に切換
えている。
【0033】この切換えは、歪値検出部8〜11によって
検出された歪検出値Ci1(n)、Ci2(n)、Ci3(n)、C
i4(n)およびCq1(n)、Cq2(n)、Cq3(n)、Cq4(n)
の大きさの周波数軸上での変化を見ることによって決定
され、その変化(歪検出値を結ぶ直線の傾き)がランダ
ムと見なせる場合は、第1実施例の推定方法を採り、そ
の変化がスロット内で一定の傾向を持つと見なせる場合
は、第2実施例の推定方法に切換える。
【0034】このように、第3実施例の装置では、受信
状況に応じて、適切な推定方法を採ることができるた
め、高精度のフェージング歪補償を実現することができ
る。
【0035】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明のフェージング歪補償装置は、マルチキャリ
アを用いる通信の広範囲なフェージング周波数特性に対
応して、高精度のフェージング歪補正を行なうことがで
きる。
【0036】特に、受信状況に対応して歪値の推定方法
を切換える装置では、受信環境の変化が著しい移動通信
の復調において、優れたフェージング歪補償の効果を発
揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるフェージング歪補償装
置の構成を示すブロック図、
【図2】第1実施例のフェージング歪補償装置における
歪推定動作を示す説明図、
【図3】第2実施例のフェージング歪補償装置における
歪推定動作を示す説明図、
【図4】フェージング歪補償装置を用いた復調装置の構
成を示すブロック図、
【図5】M16QAMのスロット・フォーマット、
【図6】従来のフェージング歪補償装置の構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
1 同期検波回路 2 サブキャリア分離回路 3 受信マッチトフィルタ 4 フェージング歪補償回路 5 同期シンボル 6 パイロット・シンボル 7 情報シンボル 8〜11、21〜24 歪値検出部 12 歪推定部 13〜16、25〜28 時間軸補間部 17〜20、29〜32 歪補正部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マルチキャリアを使用する通信の各サブ
    キャリアでのパイロット・シンボルの歪を検出する歪値
    検出部と、各サブキャリアでの情報シンボルの歪を推定
    する時間軸補間部とを備えるフェージング歪補償装置に
    おいて、 前記歪値検出部により同時刻に検出された前記歪の検出
    値に基づいて、各サブキャリアにおける歪の大きさを
    受信状況に応じて、前記検出値の平均値または周波数の
    一次関数として推定し歪推定値を前記時間軸補間部に
    提供する歪推定手段を設けたことを特徴とするフェージ
    ング歪補償装置。
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