JP3304035B2 - ダイバーシチ受信装置 - Google Patents

ダイバーシチ受信装置

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JP3304035B2
JP3304035B2 JP04193996A JP4193996A JP3304035B2 JP 3304035 B2 JP3304035 B2 JP 3304035B2 JP 04193996 A JP04193996 A JP 04193996A JP 4193996 A JP4193996 A JP 4193996A JP 3304035 B2 JP3304035 B2 JP 3304035B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空間的に離れた複
数のアンテナを用いて受信するダイバーシチ受信装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】無線通信では、フェージングによる信号
伝達特性の劣化が避けられない。そこで、空間的に離れ
た複数のアンテナを用いて受信し、各受信信号を合成し
て復調処理を行うダイバーシチ受信装置が用いられる。
この合成受信法には、選択合成法、等利得合成法、最大
比合成法がある。各合成受信法の実現例として2ブラン
チ構成のものを以下に示す。
【0003】図13は、選択合成法の構成例を示す。図
において、51−1,51−2は入力端子、52は出力
端子、54はレベル比較器、55はスイッチ回路、56
は復調器である。レベル比較器54は各ブランチの受信
信号レベルを比較し、受信信号レベルの高いブランチを
スイッチ回路55により選択して復調器56に入力す
る。
【0004】図14は、等利得合成法の構成例を示す。
図において、51−1,51−2は入力端子、52は出
力端子、56は復調器、57は遅延量可変回路、58は
加算器、59は位相誤差検出器、60は遅延量制御回路
である。位相誤差検出器59は各ブランチの受信信号の
位相誤差を検出する。遅延量制御回路60はこの位相誤
差に応じて、一方のブランチの経路に挿入された遅延量
可変回路57の遅延量を設定し、各ブランチの受信信号
の位相を一致させて加算器58で合成し、復調器56に
入力する。
【0005】図15は、最大比合成法の構成例を示す。
図において、51−1,51−2は入力端子、52は出
力端子、56は復調器、57は遅延量可変回路、58は
加算器、61はSNR(信号対雑音比)検出器、62は
利得/遅延量制御回路、63−1,63−2は可変利得
増幅器である。SNR検出器61は各ブランチの受信信
号のSNRを検出する。利得/遅延量制御回路62は、
このSNRに応じて各ブランチの経路に挿入された可変
利得増幅器63−1,63−2の利得を制御し、さらに
一方のブランチの経路に挿入された遅延量可変回路57
の遅延量を設定し、各ブランチの受信信号の位相を一致
させて加算器58で合成し、復調器56に入力する。
【0006】この3つの合成受信法では、最大比合成法
が最も優れた特性を示し、次に等利得合成法、選択合成
法の順になる。一方、フェージングに加えて符号間干渉
のある伝送路では、ダイバーシチ受信と等化器を組み合
わせることにより特性の向上が可能である。適応等化器
には、判定帰還型等化器や最尤系列推定型等化器があ
る。これらの等化器を用いたダイバーシチ受信装置の構
成例を以下に示す。
【0007】図16は、判定帰還型等化器を用いた最大
比合成回路の構成例を示す(参考文献: P. Monsen, "
MMSE Equalization of Interference on Fading Divers
ityChannels", IEEE Trans. Commu., vol.COM-32, No.
1, 1984)。図において、51−1,51−2は入力端
子、52は出力端子、64−1〜64−7は遅延回路
(T)、65−1〜65−9は乗算器、66は加算器、
67は減算器、68は識別器、69はタップ係数制御回
路である。
【0008】各ブランチの受信信号は、遅延回路64−
1〜64−6、乗算器65−1〜65−8および加算器
66を介して重み付け加算され、これに識別器68から
出力される1シンボル前の識別信号が遅延回路64−7
および乗算器65−9を介して加算器66に入力されて
加算され、識別器68の出力が復調信号として出力端子
52に取り出される。タップ係数制御回路69は識別器
68の入出力信号の差分が減算器67から与えられ、各
乗算器65−1〜65−9のタップ係数を制御する。本
構成では、判定帰還型等化器を用いているので、符号間
干渉があってもタップ係数を適当に制御することにより
最大比合成が実現できる。
【0009】タップ係数の推定法としては、逐次最小二
乗(RLS)アルゴリズムや最小自乗平均(LMS)ア
ルゴリズムを適用した構成が知られている。RLSアル
ゴリズムの演算方法は、 Gk =(1+Rk Hk-1k)-1k-1kk =dk−Wk-1 Hkk+1 =Wk+ek *k k =Pk-1−Gkk Hk-1 …(1) となる。LMSアルゴリズムの演算方法は、 ek =dk−Wk Hkk+1 =Wk+μek *k …(2) となる。ここで、Rk は受信信号{γk ,…,
γk-L-1 }によりなるL次元ベクトル、dk は識別信号
またはトレーニング信号、Wk はタップ係数ベクトル、
μはステップサイズパラメータである。*は複素共役を
とること、Hはエルミート共役をとることを示してい
る。また、変数のすべては複素数で表される。
【0010】図17は、従来の最尤系列推定型等化器を
用いたダイバーシチ回路の構成例を示す(参考文献:吉
野,鈴木,「移動無線におけるDFE型トランスバーサ
ル合成ダイバーシチ方式の干渉キャンセル特性」,信学
論(B-II), vol.J76-B-II,No.7, 1993) 。図におい
て、51−1,51−2は入力端子、52は出力端子、
70−1,70−2は減算器、71−1,71−2は二
乗回路、72は加算器、73は系列推定器、74はトレ
ーニング信号メモリ、75は系列推定器出力とトレーニ
ング信号とを切り替えるスイッチ回路、76−1,76
−2は伝送路推定器、77−1,77−2はレプリカ生
成器である。
【0011】レプリカ生成器77−1,77−2は、伝
送路推定器76−1,76−2で各伝送路に対して独立
に推定された伝送路応答ベクトルを用いて、系列推定器
73の出力信号から受信信号の推定値(レプリカ)を生
成する。減算器70−1,70−2と二乗回路71−
1,71−2は、各ブランチの受信信号とレプリカの誤
差の2乗を演算して誤差のユークリッド距離(雑音電
力)を求める。そして、加算器72は各ブランチの雑音
電力を加算し、系列推定器73はこれをメトリックとし
て送信信号系列を推定する。同時に、伝送路推定器76
−1,76−2では、系列推定において発生する候補系
列あるいはトレーニング信号と受信信号から伝送路応答
を推定する。本構成では、系列推定と同時に伝送路推定
を行うので、高速な変動にも追従することができる特徴
がある。
【0012】図18は、レプリカ生成器77の構成例を
示す。図において、78は系列推定器73からの入力端
子、79は伝送路推定器76からのベクトル入力端子、
80は出力端子、64−1〜64−3は遅延回路
(T)、65−1〜65−4は乗算器、66は加算器で
ある。このタップ付き遅延線フィルタにより、系列推定
器73からの入力信号は伝送路推定器76で求められた
伝送路のインパルス応答により畳み込まれ、受信信号の
推定値、すなわちレプリカとして出力される。
【0013】伝送路推定器76は、判定帰還型等化器に
用いたものと同様のアルゴリズムが適用できる。ただ
し、その場合には式(1),(2) において、dk を受信信
号、Rkを送信候補系列とみなす。系列推定器73は、
最尤系列推定を効率よく実現するビタビアルゴリズムに
より実現できる。二乗回路71は、図19(a) に示すよ
うに、乗算器65と複素共役演算器81により構成さ
れ、入力信号とその複素共役信号を掛け合わせることに
より入力信号電力を出力する。
【0014】図20は、判定帰還型等化器を用いた選択
合成回路の構成例を示す(参考文献:石川,小林,「デ
ィジタル移動無線における等化・ダイバーシチ合成方式
の特性比較」,平成5年秋季信学全大B-255, 1993) 。
図において、51−1,51−2は入力端子、52は出
力端子、64−1〜64−8は遅延回路(T)、65−
1〜65−10は乗算器、66−1,66−2は加算
器、67−1,67−2は減算器、68−1,68−2
は識別器、69−1,69−2はタップ係数制御回路、
82は各ブランチで発生する誤差の二乗和の平均値の小
さい方を検出する誤差検出器、83は誤差検出情報に応
じて符号誤りの小さい方のブランチを選択するスイッチ
回路である。
【0015】各ブランチの受信信号は、図16に示す判
定帰還型等化器と同様に、それぞれ独立にタップ係数制
御され、等化/復調される。ただし、識別器68−1,
68−2から出力される識別信号から誤差の小さい方、
すなわち符号誤りが小さいと推定される方の識別信号を
スイッチ回路83で選択し、各フィードバックタップ
(65−9,65−10)に入力すると同時に復調信号
として出力する。タップ係数の推定法としては、上述の
RLSアルゴリズムやLMSアルゴリズムを適用でき
る。本構成では、図13で示したレベル比較の代わりに
SNRを測定し、その大きな方を選択するようになって
いる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最も高い等
化能力を示す最尤系列推定型等化器をダイバーシチ回路
に適用した場合には、図17に示すように受信信号に対
して重み付けは行われていなかった。すなわち、メトリ
ックを計算する際に、各ブランチで発生したメトリック
を単に加算していただけであった。したがって、等利得
合成ダイバーシチと同等の等化能力しか発揮できなかっ
た。
【0017】本発明は、最尤系列推定型等化器を用いて
最大比合成回路または選択合成回路を構成することがで
きるダイバーシチ受信装置を提供することを目的とす
る。
【0018】
【課題を解決するための手段】
(請求項1の構成)本発明のダイバーシチ受信装置は、
各ブランチの信号対雑音比に応じてメトリックに重み付
けを行い、等価的に最大比合成を実現するものである。
一般に、最大比合成は、次式の合成信号sk を復調する
ことにより得られる。
【0019】
【数1】
【0020】ここで、brはブランチの数であり、rk,i
は時刻kにおけるi番目の受信信号であり、ai はi番
目のブランチの信号対雑音比(SNR)である。また、
各ブランチの位相は同相になっているものとする。この
受信信号を最尤系列推定型等化器を用いて復号するに
は、次式の誤差Jk をメトリックとして系列推定するこ
とになる。
【0021】
【数2】
【0022】ここで、Wi はi番目のブランチの伝送路
応答ベクトルであり、Xj は送信候補系列である。式
(4) において等号が成立するのは、各受信信号の位相が
一致している場合である。最尤系列推定型等化器では一
般に位相を同相にしないので、式(4) の等号は成立しな
い。しかし、最尤系列推定型等化器では絶対的なメトリ
ック量ではなく、各候補系列間のメトリックの差を基に
系列推定を行うので、式(4) の右辺をメトリックとして
最尤系列推定を行うことにより、最大比合成を行う場合
と等価な効果が得られる。
【0023】(請求項2の構成)また、最大比合成回路
では式(4) のai について、 ai =si i 2 …(5) のように設定する。ここで、si i 2 は、i番目のブ
ランチの受信信号の振幅と雑音の平均値である。この値
を推定するために、信号対雑音比推定手段は、伝送路応
答ベクトルの2乗ノルム(ベクトル要素の2乗和)と雑
音電力の2乗の平均値を求め、その比を信号対雑音比の
2乗係数とする。伝送路応答ベクトルの2乗ノルムは、
以下のように受信信号の振幅成分si の2乗を表す。
【0024】
【数3】
【0025】ここで、Hは伝送路応答ベクトルを示して
おり、hi はそのi番目の要素である。伝送路推定手段
は、正確に伝送路応答を推定することができるので、こ
の情報を用いることにより正確な信号対雑音比の2乗係
数を求めることができる。 (請求項3の構成)式(5) の係数はあくまでブランチ間
の相対的係数であり、スカラ積をすべての係数に施して
もその特性は不変である。これを利用して式(5) を
【0026】
【数4】
【0027】のように変換する。式(7) では除算演算が
不要になっている。したがって、本構成では除算演算を
行わずに信号対雑音比を推定することができ、回路構成
を簡単にすることができる。これは、除算器にメモリを
用いた場合に、十分な精度を実現しようとすると回路規
模が増大してしまうためである。 (請求項4,5,6の構成)請求項2,3の構成では、
伝送路応答ベクトルの2乗ノルムを演算するために、ベ
クトルの次数分の二乗回路と多入力加算器が用いられ
る。それに対して請求項4,5,6の構成では、レプリ
カの平均値を演算しこれを信号レベルとして扱うので、
1つの二乗回路と加算器により信号レベルを推定する。
【0028】(請求項7,8の構成)請求項7,8の構
成では、式(4) の最右辺の項をメトリックとしており、
各ブランチの最悪の誤差がメトリックとなるので、精度
の高い系列推定が可能となる。 (請求項9,10の構成)請求項9,10では、請求項
2,3,5,6に示した信号対雑音比推定手段を用い
て、構成が簡単な選択合成回路を実現する。本構成で
は、正確な信号対雑音比を推定しているのでさらに高精
度の選択が可能になる。また、従来構成のようにアナロ
グ回路による選択ではなく、ディジタル回路による構成
であるので小型,無調整化が可能になる。
【0029】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態を
示す(請求項1)。図において、51は各ブランチに対
応する入力端子、52は出力端子、1は各ブランチに対
応するメトリック発生器、72は加算器、73は系列推
定器、10はSNR(信号対雑音比)推定器である。各
メトリック発生器は、減算器70、二乗回路71、乗算
器4、伝送路推定器76、レプリカ生成器77により構
成される。
【0030】メトリック発生器1のレプリカ生成器77
は、伝送路推定器76で受信信号から推定された伝送路
応答ベクトルを用いて、系列推定器73の出力信号から
受信信号の推定値(レプリカ)を生成する。減算器70
と二乗回路71は、受信信号とレプリカの誤差の2乗を
演算して誤差の2乗ユークリッド距離(雑音電力)を算
出する。この雑音電力と、伝送路推定器76から出力さ
れた伝送路応答ベクトルは、SNR推定器10に入力さ
れる。乗算器4は、二乗回路71から出力された雑音電
力と、SNR推定器10から出力された受信信号の信号
対雑音比の2乗を乗算し、雑音電力に重み付けをして出
力する。各ブランチ対応のメトリック発生器1からそれ
ぞれ出力された雑音電力は加算器72で加算され、系列
推定器73に入力される。系列推定器73は、加算器7
2の出力をメトリックとして送信信号系列を推定して出
力端子52に出力するとともに、次時刻の受信信号の推
定値を演算するための候補系列を仮判定値として、メト
リック発生器1の伝送路推定器76およびレプリカ生成
器77にフィードバックする。
【0031】図2は、SNR推定器10の第1の構成例
を示す(請求項2)。図において、SNR推定器10
は、複数のメトリック発生器1にそれぞれ対応する複数
の係数推定器11により構成される。以下、1つの係数
推定器11について説明する。メトリック発生器1の二
乗回路71から出力された雑音電力は自乗回路12で自
乗され、さらに加算器13と遅延回路14を用いて平均
化される。また、メトリック発生器1の伝送路推定器7
6から出力された伝送路応答ベクトルの要素はそれぞれ
二乗回路15で2乗されて加算器16に入力され、伝送
路応答ベクトルの2乗ノルムが求められる。除算器17
は、加算器16から出力される伝送路応答ベクトルの2
乗ノルム(a)を加算器13から出力される雑音電力の
2乗(b)で除算することにより、最大比合成に必要な
信号対雑音比の2乗に相当する係数を得る。この係数は
対応するメトリック発生器1の乗算器4に入力される。
ここで、自乗回路12は、図19(b) に示すように乗算
器65で入力信号の自乗を演算する構成である。
【0032】図3は、SNR推定器10の第2の構成例
を示す(請求項3)。図において、本構成の係数推定器
18は、図2に示す第1の係数推定器11の除算器17
を乗算器19に代えたものである。加算器13から出力
された雑音電力の2乗を他の係数推定器18に送出し、
他の係数推定器18から出力された雑音電力の2乗を入
力して伝送路応答ベクトルの2乗ノルムに掛け合わせる
ことにより、最大比合成に必要な信号対雑音比の2乗に
相当する係数を得る。この係数は対応するメトリック発
生器1の乗算器4に入力される。
【0033】(第2の実施形態)図4は、本発明の第2
の実施形態を示す(請求項4)。本実施形態のメトリッ
ク発生器2は、第1の実施形態のメトリック発生器1と
同様の構成であるが、SNR推定器20に対して二乗回
路71から誤差の2乗ユークリッド距離(雑音電力)を
出力し、レプリカ生成器77から受信信号の推定値(レ
プリカ)を出力するところに特徴がある。SNR推定器
20は、この雑音電力とレプリカを処理して最大比合成
に必要な信号対雑音比の2乗に相当する係数を得る。
【0034】図5は、SNR推定器20の第1の構成例
を示す(請求項5)。図において、SNR推定器20
は、複数のメトリック発生器1にそれぞれ対応する複数
の係数推定器21により構成される。以下、1つの係数
推定器21について説明する。メトリック発生器1の二
乗回路71から出力された雑音電力は自乗回路12で自
乗され、さらに加算器13と遅延回路(T)14を用い
て平均化される。また、メトリック発生器1のレプリカ
推定器77から出力されたレプリカは二乗回路15で2
乗され、さらに加算器23と遅延回路(T)24を用い
て平均化される。除算器17は、加算器23から出力さ
れるレプリカの2乗(a)を加算器13から出力される
雑音電力の2乗(b)で除算することにより、最大比合
成に必要な信号対雑音比の2乗に相当する係数を得る。
この係数は対応するメトリック発生器2の乗算器4に入
力される。
【0035】図6は、SNR推定器20の第2の構成例
を示す(請求項6)。図において、本構成の係数推定器
25は、図5に示す第1の係数推定器21の除算器17
を乗算器19に代えたものである。加算器23から出力
されたレプリカの2乗を他の係数推定器25に送出し、
他の係数推定器24から出力されたレプリカの2乗を入
力して雑音電力の2乗に掛け合わせることにより、最大
比合成に必要な信号対雑音比の2乗に相当する係数を得
る。この係数は対応するメトリック発生器2の乗算器4
に入力される。
【0036】(第3の実施形態)図7は、本発明の第3
の実施形態を示す(請求項7)。本実施形態の特徴は、
第1の実施形態のメトリック発生器1を用い、加算器7
2でメトリック発生器1からの重み付けされた雑音電力
と、SNR推定器30からのメトリックとを加算し、こ
れを用いて系列推定を行うところにある。その他は第1
の実施形態と同様である。
【0037】図8は、SNR推定器30の構成例を示す
(請求項8)。図において、SNR推定器30は、複数
のメトリック発生器1にそれぞれ対応する複数の係数推
定器31と、1つのメトリック出力部32により構成さ
れる。以下、1つの係数推定器31について説明する。
メトリック発生器1の二乗回路71から出力された雑音
電力と、メトリック発生器1の伝送路推定器76から出
力された伝送路応答ベクトルを入力し、最大比合成に必
要な信号対雑音比の2乗係数を得る構成は、図2に示す
係数推定器11と同様である。ここでは、除算器17で
得られた信号対雑音比の2乗係数が平方根回路33に入
力して信号対雑音比に変換される。乗算器34は、雑音
電力にこの信号対雑音比を乗算し重み付けをして出力す
る。この重み付けされた雑音電力は、メトリック出力部
32の乗算器35で他の係数推定器31から出力された
雑音電力と各々掛け合わされた後に加算器36で加算さ
れ、メトリックとして加算器72に入力される。
【0038】なお、第3の実施形態において、信号対雑
音比の2乗係数の算出のために伝送路応答ベクトルを送
出するメトリック発生器1に代えて、レプリカを送出す
る第2の実施形態のメトリック発生器2を用いても同様
である。この場合には、SNR推定器30は、伝送路応
答ベクトルの2乗ノルムを求める代わりに、図5に示す
ようにレプリカの2乗を平均化する構成となる(請求項
8)。
【0039】(第4の実施形態)図9は、本発明の第4
の実施形態を示す(請求項9)。図において、51は各
ブランチに対応する入力端子、52は出力端子、3は各
ブランチに対応するメトリック発生器、5はスイッチ回
路、73は系列推定器、10は第1の実施形態に用いた
ものと同様のSNR推定器、6は比較器である。各メト
リック発生器は、減算器70、二乗回路71、伝送路推
定器76、レプリカ生成器77により構成される。
【0040】メトリック発生器1のレプリカ生成器77
は、伝送路推定器76で受信信号から推定された伝送路
応答ベクトルを用いて、系列推定器73の出力信号から
受信信号の推定値(レプリカ)を生成する。減算器70
と二乗回路71は、受信信号とレプリカの誤差の2乗を
演算して誤差の2乗ユークリッド距離(雑音電力)を算
出する。この雑音電力と、伝送路推定器76から出力さ
れた伝送路応答ベクトルは、SNR推定器10に入力さ
れる。SNR推定器10の各係数推定器11から出力さ
れた係数は比較器6に入力され、その内の最大の係数が
検出される。スイッチ回路5は、この情報に応じて各ブ
ランチ対応のメトリック発生器3からそれぞれ出力され
た雑音電力の1つを選択する。系列推定器73は、スイ
ッチ回路5の出力をメトリックとして送信信号系列を推
定して出力端子52に出力するとともに、次時刻の受信
信号の推定値を演算するための候補系列をメトリック発
生器3にフィードバックする。このような構成により、
各受信信号の信号対雑音比の最も優れた誤差信号を用い
て系列推定を行うことができ、選択合成法と等価な特性
を得ることができる。
【0041】なお、第4の実施形態において、SNR推
定器10は図2,3に示す構成の他に、図5,6に示す
構成のSNR推定器20の構成を用いることができる
(請求項10)。
【0042】
【実施例】図10は、本発明のダイバーシチ受信装置が
用いられる受信機全体の構成例を示す。ここでは、2ブ
ランチ構成のものを示す。図において、2本のアンテナ
41−1,41−2で受信された信号は、それぞれ自動
利得制御増幅器(AGC)42−1,42−2でほぼ一
定の信号レベルまで増幅される。この受信信号は、乗算
器43−1,43−2と発振器44によりベースバンド
信号に変換され、さらにA/D変換器45を介してディ
ジタル信号に変換され、本発明のダイバーシチ受信装置
46に入力される。
【0043】図11は、本発明のダイバーシチ受信装置
の実施例構成を示す。ここでは、第1の実施形態に対応
し、かつ2ブランチ構成のものを示す。また、TDMA
(時分割多元接続方式)に適用した場合の構成を示す。
図において、第1の実施形態に対応するものは同一符号
を付す。74はトレーニング信号メモリ、75は系列推
定器73の出力とトレーニング信号とを切り替えるスイ
ッチ回路である。一般に、自タイムスロットの先頭にあ
るユニークワードをトレーニング信号として、タイムス
ロットの先頭で伝送路推定を完了する。その後、データ
区間に入ると系列推定器73で送信信号系列を推定する
のと同時に、系列推定器73から出力される候補系列と
受信信号によりタップ係数のトラッキングを行うことに
より、高速の変動にも追従可能な構成をとっている。
【0044】図12は、実施例構成のCNR−BER特
性の実験結果を示す。伝送路は2波独立のレイリーフェ
ージングモデルとし、正規化遅延量はτ/T=0.65であ
り、正規化フェージング速度はfD/T=1.8×10-4であ
る。図17に示す従来構成に比べて、約 1.1dBの利得が
CNRの条件によらず得られることがわかる。本発明の
ダイバーシチ受信装置はCNR特性の改善を目指したも
のであり、実験で用いたτ/TやfD/T のパラメータ
には依存しない。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜8のダ
イバーシチ受信装置は、最尤系列推定型等化器を用いて
最大比合成回路を構成することができるので、伝送特性
を大幅に改善することができる。請求項9,10のダイ
バーシチ受信装置は、最尤系列推定型等化器を用いて選
択合成回路を構成することができるので、符号間干渉が
存在する場合でも選択合成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す図。
【図2】SNR推定器10の第1の構成例を示す図。
【図3】SNR推定器10の第2の構成例を示す図。
【図4】本発明の第2の実施形態を示す図。
【図5】SNR推定器20の第1の構成例を示す図。
【図6】SNR推定器20の第2の構成例を示す図。
【図7】本発明の第3の実施形態を示す図。
【図8】SNR推定器30の構成例を示す図。
【図9】本発明の第4の実施形態を示す図。
【図10】本発明のダイバーシチ受信装置が用いられる
受信機全体の構成例を示す図。
【図11】本発明のダイバーシチ受信装置の実施例構成
を示す図。
【図12】実施例構成のCNR−BER特性の実験結果
を示す図。
【図13】選択合成法の構成例を示す図。
【図14】等利得合成法の構成例を示す図。
【図15】最大比合成法の構成例を示す図。
【図16】判定帰還型等化器を用いた最大比合成回路の
構成例を示す図。
【図17】従来の最尤系列推定型等化器を用いたダイバ
ーシチ回路の構成例を示す図。
【図18】レプリカ生成器77の構成例を示す図。
【図19】二乗回路および自乗回路の構成例を示す図。
【図20】判定帰還型等化器を用いた選択合成回路の構
成例を示す図。
【符号の説明】
1,2,3 メトリック発生器 4 乗算器 5,55,75,83 スイッチ回路 6 比較器 10,20,30 SNR(信号対雑音比)推定器 11,18,21,25,31 係数推定器 12 自乗回路 13,16,23,36,58,66,72 加算器 14,24 遅延回路(T) 15,71 二乗回路 17 除算器 19,34,35,43,65 乗算器 32 メトリック出力部 33 平方根回路 41 アンテナ 42 自動利得制御増幅器(AGC) 44 発振器 45 A/D変換器 46 ダイバーシチ受信装置 51 入力端子 52 出力端子 54 レベル比較器 56 復調器 57 遅延量可変回路 61 SNR(信号対雑音比)検出器 62 利得/遅延量制御回路 63 可変利得増幅器 64 遅延回路(T) 67,70 減算器 68 識別器 69 タップ係数制御回路 73 系列推定器 74 トレーニング信号メモリ 76 伝送路推定器 77 レプリカ生成器 78 入力端子 79 ベクトル入力端子 80 出力端子 81 複素共役演算器 82 誤差検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/02 - 7/12 H04L 1/02 - 1/06

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のブランチに対応する受信信号を入
    力し、各伝送路に対して独立に推定された伝送路応答ベ
    クトルを出力する伝送路推定手段と、 各ブランチ対応に前記伝送路応答ベクトルを用いて受信
    信号の推定値(レプリカ)を生成するレプリカ生成手段
    と、 各ブランチ対応にレプリカと受信信号の誤差の2乗を演
    算して雑音電力を出力する雑音電力演算手段と、 各ブランチ対応の雑音電力を加算する加算手段と、 前記加算手段の出力をメトリックとして送信信号系列を
    推定し、この系列推定で得られる候補系列を前記伝送路
    推定手段および前記レプリカ生成手段に与える系列推定
    手段とにより構成される適応等化器を備えたダイバーシ
    チ受信装置において、 前記雑音電力演算手段から出力される雑音電力と、前記
    伝送路推定手段から出力される伝送路応答ベクトルを入
    力し、受信信号の信号対雑音比の2乗係数を出力するブ
    ランチ対応の信号対雑音比推定手段と、 前記信号対雑音比の2乗係数を用いて前記雑音電力演算
    手段から出力された雑音電力に重み付けを行うブランチ
    対応の重み付け手段とを備えたことを特徴とするダイバ
    ーシチ受信装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のダイバーシチ受信装置
    において、 ブランチ対応の信号対雑音比推定手段は、雑音電力を2
    乗して平均化する手段と、伝送路応答ベクトルの2乗ノ
    ルムを演算する手段と、前記伝送路応答ベクトルの2乗
    ノルムを前記雑音電力の2乗で除算し、受信信号の信号
    対雑音比の2乗係数として出力する手段とを備えたこと
    を特徴とするダイバーシチ受信装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のダイバーシチ受信装置
    において、 ブランチ対応の信号対雑音比推定手段は、雑音電力を2
    乗して平均化する手段と、伝送路応答ベクトルの2乗ノ
    ルムを演算する手段と、前記伝送路応答ベクトルの2乗
    ノルムと他のブランチの雑音電力の2乗を乗算し、受信
    信号の信号対雑音比の2乗係数として出力する手段とを
    備えたことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
  4. 【請求項4】 複数のブランチに対応する受信信号を入
    力し、各伝送路に対して独立に推定された伝送路応答ベ
    クトルを出力する伝送路推定手段と、 各ブランチ対応に前記伝送路応答ベクトルを用いて受信
    信号の推定値(レプリカ)を生成するレプリカ生成手段
    と、 各ブランチ対応にレプリカと受信信号の誤差の2乗を演
    算して雑音電力を出力する雑音電力演算手段と、 各ブランチ対応の雑音電力を加算する加算手段と、 前記加算手段の出力をメトリックとして送信信号系列を
    推定し、この系列推定で得られる候補系列を前記伝送路
    推定手段および前記レプリカ生成手段に与える系列推定
    手段とにより構成される適応等化器を備えたダイバーシ
    チ受信装置において、 前記雑音電力演算手段から出力される雑音電力と、前記
    レプリカ生成手段から出力されるレプリカを入力し、受
    信信号の信号対雑音比の2乗係数を出力するブランチ対
    応の信号対雑音比推定手段と、 前記信号対雑音比の2乗係数を用いて前記雑音電力演算
    手段から出力された雑音電力に重み付けを行うブランチ
    対応の重み付け手段とを備えたことを特徴とするダイバ
    ーシチ受信装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載のダイバーシチ受信装置
    において、 ブランチ対応の信号対雑音比推定手段は、雑音電力を2
    乗して平均化する手段と、レプリカを2乗して平均化す
    る手段と、前記レプリカの2乗を前記雑音電力の2乗で
    除算し、受信信号の信号対雑音比の2乗係数として出力
    する手段とを備えたことを特徴とするダイバーシチ受信
    装置。
  6. 【請求項6】 請求項4に記載のダイバーシチ受信装置
    において、 ブランチ対応の信号対雑音比推定手段は、雑音電力を2
    乗して平均化する手段と、レプリカを2乗して平均化す
    る手段と、前記レプリカの2乗と他のブランチの雑音電
    力の2乗を乗算し、受信信号の信号対雑音比の2乗係数
    として出力する手段とを備えたことを特徴とするダイバ
    ーシチ受信装置。
  7. 【請求項7】 請求項2に記載のダイバーシチ受信装置
    において、 ブランチ対応の信号対雑音比推定手段は、伝送路応答ベ
    クトルの2乗ノルムを雑音電力の2乗で除算し、受信信
    号の信号対雑音比の2乗係数として出力する手段に加え
    て、前記受信信号の信号対雑音比の2乗係数の平方根を
    演算して信号対雑音比係数を求め、この信号対雑音比係
    数を用いて前記雑音電力に重み付けを行う手段と、重み
    付けされた各ブランチの雑音電力からメトリックを算出
    する手段とを備え、 加算手段は、各ブランチ対応の重み付けされた雑音電力
    に前記メトリックを加算して系列推定手段に与える構成
    であることを特徴とするダイバーシチ受信装置。
  8. 【請求項8】 請求項5に記載のダイバーシチ受信装置
    において、 ブランチ対応の信号対雑音比推定手段は、レプリカの2
    乗を雑音電力の2乗で除算し、受信信号の信号対雑音比
    の2乗係数として出力する手段に加えて、前記受信信号
    の信号対雑音比の2乗係数の平方根を演算して信号対雑
    音比係数を求め、この信号対雑音比係数を用いて前記雑
    音電力に重み付けを行う手段と、重み付けされた各ブラ
    ンチの雑音電力からメトリックを算出する手段とを備
    え、 加算手段は、各ブランチ対応の重み付けされた雑音電力
    に前記メトリックを加算して系列推定手段に与える構成
    であることを特徴とするダイバーシチ受信装置。
  9. 【請求項9】 複数のブランチに対応する受信信号を入
    力し、各伝送路に対して独立に推定された伝送路応答ベ
    クトルを出力する伝送路推定手段と、 各ブランチ対応に前記伝送路応答ベクトルを用いて受信
    信号の推定値(レプリカ)を生成するレプリカ生成手段
    と、 各ブランチ対応にレプリカと受信信号の誤差の2乗を演
    算して雑音電力を出力する雑音電力演算手段と、 各ブランチ対応の受信信号の雑音電力の1つを選択する
    選択手段と、 前記選択手段の出力をメトリックとして送信信号系列を
    推定し、この系列推定で得られる候補系列を前記伝送路
    推定手段および前記レプリカ生成手段に与える系列推定
    手段と、 前記受信信号の雑音電力と、前記伝送路応答ベクトルま
    たは前記レプリカを入力して各ブランチ対応の受信信号
    の信号対雑音比係数を推定し、この推定結果に応じて前
    記選択手段の選択を制御するブランチ対応の信号対雑音
    比推定手段とを備えたことを特徴とするダイバーシチ受
    信装置。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載のダイバーシチ受信装
    置において、 ブランチ対応の信号対雑音比推定手段は、請求項2,
    3,5,6のいずれかに記載の信号対雑音比推定手段を
    用いた構成であることを特徴とするダイバーシチ受信装
    置。
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