JP3560695B2

JP3560695B2 - 等化器を有する受信装置

Info

Publication number: JP3560695B2
Application number: JP17064795A
Authority: JP
Inventors: 良一箕輪
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2015-07-06
Also published as: JPH0923175A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は伝搬遅延の無視できないようなビットレートの高い高速ディジタル移動通信において、ビットレートが高いために生じる遅延波による符号間干渉を除去するための等化器を有する受信装置に関する。
【０００２】
近年の移動通信端末機の加入者の増加に伴い、大容量を持つ無線システムが要求されている。このため８ＰＳＫ、１６値ＱＡＭ方式といった多重度の高い変調方式で、なおかつシンボルレートの高い伝送を行う必要が生じている。
【０００３】
しかし、高速な伝送を行おうとすると、図１１に示すように受信装置（ＲＸ）１は送信装置（ＴＸ）２からの直接波である先行波３と遅延波４を同時に受信することになり、その受信波が歪んでしまう。
【０００４】
また移動通信においては先行波３及び遅延波４共に独立にレイリーフェージング、ライスフェージングに代表されるレベル変動及び位相変動を受けることになる。
【０００５】
従って、高速移動通信を実現するためには受信波から直接波（先行波）３及び遅延波４のそれぞれのフェージングによる歪みを等化し、更に遅延波４の影響を等化する遅延等化器が必要となる。
【０００６】
一般に移動通信に使用される等化器は、非線形等化器である判定帰還型等化器（ＤＦＥ型等化器）と最尤系列推定型等化器（ＭＬＳＥ等化器：ＭＬＳＥ；ＭａｘｉｍｕｍＬｉｋｅｌｉｈｏｏｄＳｅｑｕｅｎｓｅＥｓｔｉｍａｔｉｏｎ）であるが、その等化特性はＭＬＳＥの方が優れている。
【０００７】
【従来の技術】
図１２に従来の等化器を有する受信装置のブロック構成図を示し、その説明を行う。
【０００８】
図１２において、符号６は受信部（ＲＸ部）、７は復調部、８は等化器、９は受信信号処理部である。
ＲＸ部６によって受信された信号は、復調部７において準同期検波された後、Ａ／Ｄコンバータでシンボル間隔もしくは分数間隔でサンプリングされる。
【０００９】
等化器８の内部には、伝搬路上で生じているフェージングによる歪みと等価な歪みを発生させることのできる適応型フィルタがあり、このフィルタをトレーニングとよばれる期間で更新して行き伝搬路の歪みに近づけていく。
【００１０】
トレーニングが終了した後は、等化器８が適応型フィルタの特性をもとに実際の等化動作に入る。以下にトレーニング時、等化時にわけて等化処理の流れを説明する。
【００１１】
まず、トレーニング時の説明を行う。
図１２に示した等化器８のブロック構成図を図１３に示す。図１３において、符号１１，１２は遅延部、１３，１４，１５はミキサ、１６は加算器、１７は減算器、１８は受信バッファ、１９は係数更新部、２０はＭＬＳＥ演算部である。遅延部１１，１２が１シンボル時間に相当する場合、この等化器８は２シンボル遅延対応のものとなる。
【００１２】
等化器８の適応型フィルタの伝達関数を伝搬路のそれに近づけるための手段としては、ＬＭＳアルゴリズム、ＲＬＳアルゴリズムが使用される。
いずれのアルゴリズムの場合も受信信号と、等化器８の内部で作成したレプリカ信号との誤差信号を基にその誤差を収束させるように動作する。また、等化器８を使用するＴＤＭＡアクセス方式のフレームフォーマットの例を図１４に示す。図１４の上段が送受信信号であり、下段が送受信信号の１スロット（Ｓｌｏｔ）の構成を示すものである。
【００１３】
図１４に示すトレーニングビットＴＲを、等化器８は図１３に示す既知系列データとして認識しており、図１２に示す受信信号処理部９からトレーニング動作開始の信号を受け取った等化部８は、その内部にある図示せぬメモリ部より図１３に示す既知系列データを読みだす。
【００１４】
この読みだされた既知系列データは適応フィルタの遅延部１１及びミキサ１３からそれ以降へ入力され、伝搬路推定結果であるタップ係数（ＣＩＲ）と掛け合わされて、受信波のレプリカが生成される。
【００１５】
レプリカ信号と実際の受信信号は減算器１７で差を取られた後、係数更新部１９で２乗される。この誤差の２乗の信号をブランチメトリックと呼ぶ。トレーニング期間中そのブランチメトリックが最小になるように適応フィルタのタップ係数を係数更新部１９で更新する。
【００１６】
次に、等化時の説明を行う。
等化時は、トレーニングによって十分収束されたＣＩＲをもとにＭＬＳＥ演算部２０の処理によってＭＬＳＥを行う。トレーニング時には受信されるデータの系列は既知であったが、等化時は受信データ系列は未知である。
【００１７】
そこで、受信され得る全てのデータ候補（図１３に示す候補データ）を等化器８の内部で発生し、それを適応フィルタの遅延部１１及びミキサ１３から入力して各候補データのブランチメトリックをＭＬＳＥ演算部２０で計算する。
【００１８】
この内、尤度の高いブランチを生き残らせ生き残った系列候補の持つブランチメトリックを候補ごとに積算した結果をパスメトリックと呼ぶ。このパスメトリックが最も小さい値を示した候補系列が最終的に受信系列として判定される。以上がＭＬＳＥ等化器８の基本動作である。
【００１９】
マルチパス・フェージング伝搬路においては、受信波を構成する直接波、遅延波はそれぞれ独立に変動するため、直接波のレベルが低下し、遅延波の成分が支配的になる場合がある。また、逆に直接波が支配的になる場合もある。そして、遅延波の遅延時間も受信点によって異なる。
【００２０】
従って、フラット・フェージングを想定した低ビットレートの通信や送信出力の微弱なシステム等と比較すると受信状態はかなり悪く、等化器８を用いずにデータを再生する場合、８相ＰＳＫ変調方式を例にとると、平均ビット誤り率は着信レベルによらず０．３にまで劣化する。
【００２１】
これは等化器８を使用することによって改善され、データ通信も可能な程度のビット誤り率特性を得ることが可能になるが、これはあくまでも遅延波の遅延時間が等化器８に最適な条件で、平均的なビット誤り率を測定した場合である。
【００２２】
短時間で観測した場合にはバースト的な誤りが見られ、再送制御が必要となる場合がある。特に、遅延波の遅延時間が等化器８の最適点からずれた場合の特性の劣化は大きく、等化器８を使用してもやはり遅延波が存在していない受信状態が好ましい。
【００２３】
従って、何らかの形で伝搬状態を検出し、スペースダイバーシチ受信、送信ダイバーシチ、送信電力制御等の技術を適用することが有効である。フラット・フェージングの場合、受信電界強度を測定することにより伝搬状態の推定が可能となり、実用化されているシステムにおいてはこれを受信機の制御に対して有効に使用している。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マルチパス・フェージング環境下においては、受信電界強度が高い場合でも、遅延歪みを強く受けている可能性があるため、単純に電界強度で伝搬状態を評価することが出来ない。
【００２５】
従って、上述した従来の受信装置においては、ＭＬＳＥ型等化器８を備えていても、フィールド上の様々な伝搬状態に対応した動作が不完全であり、適正な復調動作が行えないという問題があった。
【００２６】
また、マイクロセル／ピコセル方式が移動通信に導入されてきているが、セル間の移動が頻繁に発生することから、高速移動するユーザーに対しては同一アクセス方式で、マクロセルを提供するシステムも考案されている。
【００２７】
この場合必然的に送信電力が大きくなり、遅延歪みが問題となるために遅延等化器が必要となる。
しかし、遅延等化器には適応型フィルタの等化動作を終了させるために必要なビットであるターミネーションビットと呼ばれる既知系列データが受信スロット内のデータの後に必要となるため、ターミネーションビットを含まない既存のフレームフォーマットで等化器を動作させた場合に、直接波のレベルが落ち込んだ時にはデータ系列の最終シンボルが誤るという問題が生じる。
【００２８】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、マルチパス・フェージング下における復調動作の特性改善を行うことができる等化器を有する受信装置を提供することを目的としている。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
図１に本発明の等化器を有する受信装置の原理図を示す。この図１に示す等化器２９を有する受信装置は、先行波に対する遅延波による符号間干渉を最尤系列推定による等化処理によって除去するためのスペースダイバーシチ構成を有するものである。
【００３０】
図中、３６，３７は第１及び第２伝搬路推定手段であり、適応フィルタの伝達関数を伝搬路の伝達関数に近づけるため適応フィルタで既知信号及びタップ係数を基に生成されるレプリカ信号と受信信号との誤差Ｅ１又はＥ２の収束時に得られる先行波のベクトル値に対応する先行レプリカベクトル値及び、遅延波のベクトル値に対応する遅延レプリカベクトル値の各々と閾値とを比較し、先行及び遅延レプリカベクトル値が閾値よりも大きい場合に先行波及び遅延波が強く受信されていると判定するものである。
【００３１】
４０，４１は第１及び第２ブランチメトリック算出手段であり、第１及び第２伝搬路推定手段３６，３７で得られる誤差Ｅ１，Ｅ２を２乗したブランチメトリックを出力するものである。
【００３２】
３９は優先ブランチ選択制御手段であり、第１及び第２伝搬路推定手段３６，３７の判定結果Ｊ１，Ｊ２が共に、先行波が強く受信されていることを示す場合に、第１及び第２ブランチの受信レベルＲ１，Ｒ２の高い方を選択するものである。
【００３３】
４２，４３は第１及び第２重み付け手段であり、優先ブランチ選択制御手段３９で選択された受信レベル（例えばＲ１）のブランチ側のブランチメトリックに、選択受信レベルＲ１で重み付けを行うものである。
【００３４】
４４は合成手段であり、第１及び第２重み付け手段４２，４３で重み付けが行われたブランチメトリックの合成を行うものである。
４５は系列推定手段であり、合成手段４４で合成されたブランチメトリックから適正な受信信号系列を推定することにより等化信号を出力するものである。
【００３５】
また、前記した第１及び第２伝搬路推定手段３６，３７の判定結果が共に先行波が強く受信されていることを示す場合に、優先ブランチ選択制御手段３９が第１及び第２ブランチの受信信号レベルＲ１，Ｒ２の高いほうのアンテナ２２，２３を送信アンテナとして選択するように機能させるのが好ましい。
【００３６】
【作用】
上述した本発明によれば、第１及び第２伝搬路推定手段３６，３７の適応フィルタにおける第１及び第２ブランチの各々の受信信号とレプリカ信号との誤差Ｅ１，Ｅ２の収束時に、各ブランチで受信された先行波又は遅延波のレベルが強いか弱いかが判定される。
【００３７】
収束した誤差Ｅ１，Ｅ２が、第１及び第２ブランチメトリック算出手段４０，４１で２乗されることによって各ブランチのブランチメトリックが得られる。
また、優先ブランチ選択制御手段３９が、第１及び第２伝搬路推定手段３６，３７の判定結果Ｊ１，Ｊ２が共に、先行波が強く受信されていることを示す場合に、各ブランチの受信レベルＲ１，Ｒ２の高い方が選択され、この選択受信レベル（例えばＲ１）のブランチ側の第１重み付け手段４２において、ブランチメトリックに、選択受信レベルＲ１で重み付けが行われる。
【００３８】
この後、合成手段４４によって、第１重み付け手段４２で重み付けが行われたブランチメトリックと、第２重み付け手段４３を介したブランチメトリックとが合成され、この合成ブランチメトリックから系列推定手段４５が適正な受信信号系列を推定することにより等化信号が出力される。
【００３９】
この場合、優先ブランチ選択制御手段３９が受信信号レベルＲ１が高い第１ブランチのアンテナ２２を送信アンテナとして選択するように制御する。
【００４０】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。図２は本発明の一実施例による等化器を有する受信装置のブロック構成図である。
【００４１】
この図において、符号２２はダイバーシチ構成における第１ブランチのアンテナ、２３は第２ブランチのアンテナ、２４はアンテナ選択部、２５は第１ＲＸ部（受信部）、２６は第２ＲＸ部、２７は第１復調部、２８は第２復調部、２９は等化器、３０は信号処理部、３１は制御部、３２は変調器、３３はＴＸ部（送信部）である。
【００４２】
アンテナ選択部２４は、制御部３１から出力される選択制御信号Ｃ１に応じて第１ブランチのアンテナ２２又は第２ブランチのアンテナ２３を選択する。
第１ＲＸ部２５は、第１ブランチのアンテナ２２で受信された信号のレベル（第１着信レベル）Ｒ１を第１復調部２７及び等化器２９へ出力すると共に、受信信号を第１復調部２７へ出力する。
【００４３】
第２ＲＸ部２６は、第２ブランチのアンテナ２３で受信された信号のレベル（第２着信レベル）Ｒ２を第２復調部２８及び等化器２９へ出力すると共に、受信信号を第２復調部２８へ出力する。
【００４４】
第１復調部２７は、ＡＦＣ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｎｔｒｏｌ）回路及びフレームタイミング検出回路を有しており、第１ＲＸ部２５から出力される受信信号の周波数をＡＦＣ回路で所定周波数に自動調整した後、データに変換し、この受信データのフレームをフレームタイミング検出回路で所定タイミングとし、このタイミングで受信データＤ１を等化器２９へ出力する。
【００４５】
第２復調部２８は、第２ＲＸ部２６から出力される受信信号の周波数をＡＦＣ回路で所定周波数に自動調整した後、データに変換し、この受信データのフレームをフレームタイミング検出回路で所定タイミングとし、このタイミングで受信データＤ２を等化器２９へ出力する。
【００４６】
等化器２９は、ＭＬＳＥ等化器であり、後述で説明する図３に示す構成となっており、第１及び第２受信データＤ１及びＤ２を後述するＭＬＳＥ等化処理を行うことによって得られる送信アンテナ選択情報Ｓ１を制御部３１へ出力し、等化データＤ３を後述する信号処理部３０へ出力すると共に、信号処理部３０から出力される後述の等化処理制御信号Ｓ２に応じた等化処理を行う。
【００４７】
制御部３１は、第１及び第２復調部２７，２８、変調器３２、及び等化器２９の動作制御を行うと共に、送信アンテナ選択情報Ｓ１に応じた選択制御信号Ｃ１をアンテナ選択部２４へ出力する。
【００４８】
変調器３２は送信信号の変調を行い、ＴＸ部３３はその変調された送信信号Ｓ３の送信をアンテナ選択部２４で選択されたアンテナ２２又は２３から送信する動作を行う。
【００４９】
次に、図３を参照して等化器２９の説明を行う。
等化器２９は、第１及び第２伝搬路推定部３６，３７及び参照信号発生器３８を有するメトリック発生器３５と、優先ブランチ選択制御部３９と、第１及び第２ＢＭ（ブランチメトリック）算出部４０，４１と、メトリック合成部４４と、系列推定部４５とを具備して構成されている。
【００５０】
第１及び第２伝搬路推定部３６，３７は何れも同構成であり、図４に示すように、遅延部４７と、ミキサ４８，４９と、加算器５０と、減算器５１と、受信バッファ５２と、ＣＩＲ更新部５３と、ＣＩＲメモリ部５４と、ベクトル量算出部５６、判定部５７及び閾値設定部５８を有する伝搬状態判定部５５とを具備して構成されている。但し、この構成は１シンボル遅延対応の例である。
【００５１】
遅延部４７は、図３に示す参照信号発生器３８から出力される符号Ｔ（ｎ）で示す既知系列データ（又は候補データ）を１シンボル遅延させる。この１シンボル遅延したデータを符号Ｔ（ｎ−１）で示す。
【００５２】
ミキサ４８は、既知系列データ（又は候補データ）Ｔ（ｎ）と、ＣＩＲ更新部５３から出力される更新タップ係数Ｃ０とを混合することにより先行ブランチ（先行波供給ブランチ）の先行レプリカベクトルＰＶを得て、加算器５０及びベクトル量算出部５６へ出力する。
【００５３】
ミキサ４９は、遅延部４７で遅延した既知系列データ（又は候補データ）Ｔ（ｎ−１）と、更新タップ係数Ｃ１とを混合することにより遅延ブランチ（遅延波供給ブランチ）の遅延レプリカベクトルＤＶを得て、加算器５０及びベクトル量算出部５６へ出力する。
【００５４】
加算器５０は、レプリカベクトルＰＶ及びＤＶを加算することにより、レプリカＲＰを加算器５１へ出力する。
減算器５１は、受信バッファ５２を介した図２に示す第１復調部２７から出力される第１受信データＤ１からレプリカＲＰを減算し、この減算結果である第１誤差Ｅ１をＣＩＲ更新部５３及び図３に示す第１ＢＭ算出部４０へ出力すると共に、第２受信データＤ２からレプリカＲＰを減算し、この減算結果である第２誤差Ｅ２をＣＩＲ更新部５３及び第２ＢＭ算出部４１へ出力する。
【００５５】
ＣＩＲ更新部５３は、ＣＩＲメモリ部５４から１シンボル前のタップ係数Ｃを読み出し、このタップ係数Ｃに対応したパラメータ（更新ステップサイズ係数）を求め、このパラメータによって第１又は第２誤差Ｅ１及びＥ２を減少させるための更新タップ係数Ｃ０及びタップ係数Ｃ１をミキサ４８，４９へ出力する。
【００５６】
即ち、上述したミキサ４８，４９、加算器５０、減算器５１、及びＣＩＲ更新部５３のループによるトレーニング系列に渡って第１又は第２誤差Ｅ１，Ｅ２が減少するように更新制御されたタップ係数Ｃ０，Ｃ１が、等化動作に必要な伝搬路歪みの複製となる。
【００５７】
ＭＬＳＥは、主に位相変調方式に適用されるが、この時の受信信号ベクトルとタップ係数の関係を図５に示す。この図において、縦軸Ｑを位相変調信号のＱチャネル（Ｑｃｈ）、横軸ＩをＩチャネル（Ｉｃｈ）とする。
【００５８】
図５に示す各ベクトルにおいて、Ｔ（ｎ） ′を先行波の送信データ、Ｔ（ｎ−１） ′を遅延波の送信データとし、送信データＴ（ｎ） ′が伝搬路歪を受け先行波ベクトルＶ１となり、送信データＴ（ｎ−１） ′が伝搬路歪を受け遅延波ベクトルＶ２となり、先行波ベクトルＶ１と遅延波ベクトルＶ２とが加算されることにより受信データベクトルＶ３が観測される。
【００５９】
また、図４において説明した受信データレプリカＲＰとタップ係数Ｃ０′の関係を図６に示す。
図６に示す各ベクトルにおいて、既知データＴ（ｎ）が推定ＣＩＲ（更新タップ係数）ＣＯとミキサ４８で混合されることにより先行ブランチのレプリカＰＶが得られ、遅延部４７で１シンボル遅延した既知データＴ（ｎ−１）が推定ＣＩＲ（更新タップ係数）Ｃ１とミキサ４９で混合されることにより遅延ブランチのレプリカＤＶが得られ、先行レプリカＰＶと遅延レプリカＤＶとが加算器５０で加算されることにより受信データレプリカＲＰが得られる。
【００６０】
更に、図７のベクトル図に受信信号における遅延波のレベルが落ち込んだ場合の受信データレプリカＲＰとタップ係数Ｃ０の関係を示す。
図５〜図７から分かるように、タップ係数Ｃ０，Ｃ１がトレーニングで収束した段階で先行ブランチ、遅延ブランチそれぞれのレプリカべクトルＰＶ，ＤＶの大きさを算出することで現在の伝搬状況を判断することができる。これは図４に示す伝搬状態判定部５５で行う。
【００６１】
伝搬状態判定部５５のベクトル量算出部５６が、レプリカべクトルＰＶ，ＤＶの大きさを算出することにより、先行レプリカベクトル値ＰＶＡ及び遅延レプリカベクトル値ＤＶＡを求めて判定部５７へ出力する。
【００６２】
ここで、適応型フィルタは受信データＤ１又はＤ２との誤差Ｅ１又はＥ２をもとに収束させる。その際にタップ係数更新に用いるサンプル数、収束アルゴリズムによっても異なるが収束誤差が生じる。この誤差を図６及び図７に○で示す。
【００６３】
その誤差が判定に影響を与えないように、先行ブランチ又は遅延ブランチが十分小さい時のみ、伝搬状況の判定に使用する。この判定の閾値（ベクトル値）ＴＨが図４に示す閾値設定部５８に設けてある。
【００６４】
判定部５７は、各ベクトル値ＰＶＡ，ＤＶＡが閾値ＴＨよりも大きいか否かを判定し、この判定結果を示す判定データＪ１又はＪ２を図３に示す優先ブランチ選択制御部３９へ出力する。
【００６５】
即ち、先行及び遅延レプリカベクトル値ＰＶＡ，ＤＶＡが閾値ＴＨよりも大きい場合は、受信された先行波及び遅延波が強く受信されていることが判定できる。また、遅延波が閾値ＴＨよりも小さい場合は伝搬路歪みの影響が少ないことが判定できる。
【００６６】
ここで、図４に示した伝搬状態判定部５５の２つの構成例を図８及び図９を参照して説明する。但し、図８及び図９には第１ブランチにおける内部構成のみを示した。
【００６７】
図８の第１ダイバーシチブランチ側において、ベクトル量算出部５６がＩ^２＋Ｑ^２算出部６０，６１で構成され、判定部５７が比較器６２，６３で構成されており、以下の動作を行う。
【００６８】
Ｉ^２＋Ｑ^２算出部６０が、第１ブランチの先行レプリカベクトルＰＶ１のＩｃｈ及びＱｃｈのベクトルを各々２乗し、これを加算することによって第１ブランチの先行レプリカベクトル値ＰＶＡ１を求め、Ｉ^２＋Ｑ^２算出部６１が、第１ブランチの遅延レプリカベクトルＤＶ１のＩｃｈ及びＱｃｈのベクトルを各々２乗し、これを加算することによって第１ブランチの遅延レプリカベクトル値ＤＶＡ１を求める。
【００６９】
次に、比較器６２が、ベクトル値ＰＶＡ１が閾値ＴＨよりも大きいか否かを判定し、大きい場合に、第１ブランチで受信された先行波レベルが高いことを示す判定データＪ１Ｐを優先ブランチ選択制御部３９へ出力し、小さい場合に先行波レベルが低いことを示す判定データＪ１Ｐを出力する。
【００７０】
また、比較器６３が、ベクトル値ＤＶＡ１が閾値ＴＨよりも大きいか否かを判定し、大きい場合に、第１ブランチで受信された遅延波レベルが高いことを示す判定データＪ１Ｄを出力し、小さい場合に遅延波レベルが低いことを示す判定データＪ１Ｄを出力する。
【００７１】
このような構成を現実にハードウェア上で実現する際には、ＤＳＰによるソフト処理または、複素乗算器による演算回路となる。いずれにしても従来の等化器が持つ機能を流用することになるため、判定部の追加によるハード規模の増加を防ぐことができる。
【００７２】
次に、図９に示す伝搬状態判定部５５の説明を行う。図９の第１ダイバーシチブランチ側において、伝搬状態判定部５５が、Ｉｃｈ絶対値比較部６５及び６７、Ｑｃｈ絶対値比較部６６及び６８、判定部６９及び判定部７０とを具備し、判定をＩｃｈ及びＱｃｈ別々に行うように構成されており、以下の動作を行う。
【００７３】
Ｉｃｈ絶対値比較部６５が、第１ブランチの先行レプリカベクトルＰＶ１のＩｃｈのベクトル値と閾値ＴＨとを比較し、この比較結果ＰＩ１を判定部６９へ出力し、また、Ｑｃｈ絶対値比較部６６が、Ｑｃｈのベクトル値と閾値ＴＨとを比較し、この比較結果ＰＱ１を判定部６９へ出力し、判定部６９が比較結果ＰＩ１，ＰＱ１より、Ｉｃｈ及びＱｃｈのベクトル値が閾値ＴＨよりも大きい場合に、第１ブランチで受信された先行波レベルが高いことを示す判定データＪ１Ｐを優先ブランチ選択制御部３９へ出力し、小さい場合に先行波レベルが低いことを示す判定データＪ１Ｐを出力する。
【００７４】
また、Ｉｃｈ絶対値比較部６７が、第１ブランチの遅延レプリカベクトルＤＶ１のＩｃｈのベクトル値と閾値ＴＨとを比較し、この比較結果ＤＩ１を判定部７０へ出力し、また、Ｑｃｈ絶対値比較部６８が、Ｑｃｈのベクトル値と閾値ＴＨとを比較し、この比較結果ＤＱ１を判定部７０へ出力し、判定部７０が比較結果ＤＩ１，ＤＱ１より、Ｉｃｈ及びＱｃｈのベクトル値が閾値ＴＨよりも大きい場合に、第１ブランチで受信された遅延波レベルが高いことを示す判定データＪ１Ｄを優先ブランチ選択制御部３９へ出力し、小さい場合に遅延波レベルが低いことを示す判定データＪ１Ｄを出力する。
【００７５】
ＭＬＳＥ等化器２９は、ベクトル量を扱う都合上演算量が多いので、高ビットレートのシステムでは、処理時間の短縮のために図９の構成をとるほうが有利な場合もある。
【００７６】
次に、図３に示す優先ブランチ選択制御部３９は、第１及び第２ブランチの判定データＪ１，Ｊ２から次に説明する第１〜第３ケースの制御を行う。
第１ケースは、第１及び第２ブランチの判定データＪ１，Ｊ２が共に、閾値ＴＨよりも先行レプリカベクトル値ＰＶＡが大きいことを示す場合、即ち第１及び第２ブランチ共に先行波が強く受信されていることを示す場合、第１及び第２着信レベルＲ１，Ｒ２の高い方のブランチのアンテナを次の送信アンテナとして選択する送信アンテナ選択情報Ｓ１を出力する。
【００７７】
この場合、ＢＭ算出部４０又は４１が、受信データＤ１又はＤ２とレプリカＲＰとの差である誤差Ｅ１又はＥ２を２乗し、この２乗信号であるブランチメトリックをウエイト部４２又は４３へ出力し、ウエイト部４２，４３が、そのブランチメトリックに高いほうの着信レベルＲ１又はＲ２で重み付けしてメトリック合成部４４へ出力する。
【００７８】
第２ケースは、第１及び第２ブランチの判定データＪ１，Ｊ２の何れかが、閾値ＴＨよりも先行レプリカベクトル値ＰＶＡが大きいことを示す場合、即ち第１及び第２ブランチの何れかに先行波が強く受信されていることを示す場合、第１及び第２着信レベルＲ１，Ｒ２は用いず、先行波が強く受信されているブランチのアンテナを次の送信アンテナとして選択する送信アンテナ選択情報Ｓ１を出力する。
【００７９】
この場合、ウエイト部４２又は４３が、先行波が強く受信されているブランチのブランチメトリックにシステム的に定められている固定値で重み付けしてメトリック合成部４４へ出力する。
【００８０】
但し、先行波が強く受信されているブランチを単純に選択すると、そのブランチの着信レベルが低い場合に問題が生じるため、着信レベルが十分高いことを優先ブランチ選択制御部３９で認識した場合に、重み付けを行うように制御する。
【００８１】
第３ケースは、第１及び第２ブランチの判定データＪ１，Ｊ２が共に、閾値ＴＨよりも先行及び遅延レプリカベクトル値ＰＶＡ，ＤＶＡが大きいことを示す場合、即ち第１及び第２ブランチ共に先行波及び遅延波が強く遅延歪みを強く受けていることを示す場合、第１及び第２着信レベルＲ１，Ｒ２の高い方のブランチのアンテナを次の送信アンテナとして選択する送信アンテナ選択情報Ｓ１を出力する。この場合、ブランチメトリックに対する重み付けは行わない。
【００８２】
このようにウエイト部４２及び４３から出力されるブランチメトリックは、メトリック合成部４４で合成された後、系列推定部４５へ出力される。
系列推定部４５は、合成ブランチメトリックから、本来適正に受信されるべき系列データを推定し、これを適正な受信データである等化データＤ３として図２に示す信号処理部３０へ出力する。
【００８３】
この系列推定時に必要なデータ列を図１０に示し、その説明を行う。図１０に示す上段が直接波（先行波）データ列、下段が１シンボル遅延波データ列であり、受信データはその直接波と遅延波を加算したものとなる。
【００８４】
系列推定の最終処理は、既知ターミネーションビットＴｅｒｍからのトレースバック、これは最もパスメトリックの小さい推定系列をターミネーションビットＴｅｒｍの位置からＤ（０）の方向に辿るものであるが、同図に示すようにデータ系列の最後のブランチメトリックはＤ（Ｎ）＋Ｔｅｒｍの合成された信号から求めることになる。
【００８５】
従って、ターミネーションビットＴｅｒｍを持たないシステムでＭＬＳＥ等化器２９を動作させた場合、直接波のレベルが低い時、データの最終ビットＤ（Ｎ）の情報が得られず推定不能となる。
【００８６】
そこで、第１及び第２伝搬路判定部３６，３７の判定結果が両ブランチ共、遅延波のレベルが高いと判定した場合は、１シンボル分余計に等化処理を行い、Ｄ（Ｎ）の情報を獲得する。
【００８７】
即ち、図２に示す信号処理部３０が、第１及び第２伝搬路推定部３６，３７において、第１及び第２ブランチ共、遅延波が強く受信されたと判定された場合、等化処理制御信号Ｓ２によって等化器２９に１シンボル分余計に等化処理をさせる制御を行う。
【００８８】
このように制御されることによって、信号処理部３０から適正な受信データである等化データＤ４が出力される。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マルチパス・フェージング下における復調動作の特性改善を行うことができる効果があるので、特に遅延時間が等化器の設計値とずれた場合における受信特性の向上に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明の一実施例による等化器を有する受信装置のブロック構成図である。
【図３】図２に示す等化器のブロック構成図である。
【図４】図３に示す第１又は第２伝搬路推定部のブロック構成図である。
【図５】受信データベクトル図である。
【図６】受信データレプリカベクトル図である。
【図７】遅延波レベルが低い場合の受信データレプリカベクトル図である。
【図８】図４に示す伝搬状態判定部のブロック構成図である。
【図９】図４に示す伝搬状態判定部の他のブロック構成図である。
【図１０】図３に示す系列推定部４５が行う系列推定時に必要なデータ列を示す図である。
【図１１】送受信装置間の伝搬の様子を示す図である。
【図１２】従来の等化器を有する受信装置のブロック構成図である。
【図１３】図１２に示す等化器のブロック構成図である。
【図１４】図１２に示す等化器を使用するＴＤＭＡ方式のフレームフォーマットの例を示す図である。
【符号の説明】
２２第１ブランチのアンテナ
２３第２ブランチのアンテナ
２９等化器
３６第１伝搬路推定手段
３７第２伝搬路推定手段
３９優先ブランチ選択制御手段
４０第１ブランチメトリック算出手段
４１第２ブランチメトリック算出手段
４２第１重み付け手段
４３第２重み付け手段
４４合成手段
４５系列推定手段
Ｅ１，Ｅ２誤差
Ｊ１，Ｊ２判定結果
Ｄ３等化信号
Ｒ１第１ブランチの受信信号レベル
Ｒ２第２ブランチの受信信号レベル

Claims

先行波に対する遅延波による符号間干渉を最尤系列推定による等化処理によって除去するためのスペースダイバーシチ構成の等化器を有する受信装置において、
適応フィルタの伝達関数を伝搬路の伝達関数に近づけるため該適応フィルタで既知信号及びタップ係数を基に生成されるレプリカ信号と受信信号との誤差の収束時に得られる前記先行波のベクトル値に対応する先行レプリカベクトル値及び、前記遅延波のベクトル値に対応する遅延レプリカベクトル値の各々と閾値とを比較し、該先行及び遅延レプリカベクトル値が該閾値よりも大きい場合に該先行波及び該遅延波が強く受信されていると判定する第１及び第２伝搬路推定手段と、
該第１及び第２伝搬路推定手段で得られる該誤差を２乗したブランチメトリックを出力する第１及び第２ブランチメトリック算出手段と、
該第１及び第２伝搬路推定手段の判定結果が共に該先行波が強く受信されていることを示す場合に、第１及び第２ブランチの受信レベルの高い方を選択する優先ブランチ選択制御手段と、
該優先ブランチ選択制御手段での選択受信レベルのブランチ側の該ブランチメトリックに、該選択受信レベルで重み付けを行う第１及び第２重み付け手段と、
該第１及び第２重み付け手段で重み付けが行われたブランチメトリックの合成を行う合成手段と、
該合成されたブランチメトリックから適正な受信信号系列を推定することにより等化信号を出力する系列推定手段とを具備して前記等化器を構成したことを特徴とする等化器を有する受信装置。
前記第１及び第２伝搬路推定手段の判定結果が共に前記先行波が強く受信されていることを示す場合に、前記優先ブランチ選択制御手段が第１及び第２ブランチの受信信号レベルの高いほうのアンテナを送信アンテナとして選択することを特徴とする請求項１記載の等化器を有する受信装置。
前記第１及び第２伝搬路推定手段の判定結果の何れかが前記前記先行波が強く受信されていることを示す場合に、該先行波が強く受信されているブランチのアンテナを送信アンテナとして選択することを特徴とする請求項１記載の等化器を有する受信装置。
前記第１及び第２伝搬路推定手段の判定結果の何れかが前記前記先行波が強く受信されていることを示す場合に、該先行波が強く受信されているブランチの前記ブランチメトリックに、前記第１又は第２重み付け手段がシステム的に定められた固定値で重み付けを行うことを特徴とする請求項１記載の等化器を有する受信装置。
前記第１及び第２伝搬路推定手段の判定結果が共に前記先行波及び前記遅延波の双方が強く受信されていることを示す場合に、前記優先ブランチ選択制御手段が第１及び第２ブランチの受信信号レベルの高いほうのアンテナを送信アンテナとして選択することを特徴とする請求項１記載の等化器を有する受信装置。
前記第１及び第２伝搬路推定手段の判定結果が共に前記先行波及び前記遅延波の双方が強く受信されていることを示す場合に、前記第１及び第２重み付け手段が重み付けを行わないことを特徴とする請求項１記載の等化器を有する受信装置。
前記第１及び第２伝搬路推定手段の判定結果が共に前記遅延波が強く受信されていることを示す場合に、前記等化処理を前記受信信号の１シンボル分余計に処理させる制御を行う信号処理手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の等化器を有する受信装置。