JP3588092B2 - Receiving device and blind receiving method - Google Patents
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- H04L27/366—Arrangements for compensating undesirable properties of the transmission path between the modulator and the demodulator
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信装置及びブラインド受信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
データの伝送方法としては、同期検波と遅延検波がある。同期検波はパイロットで信号の位相や振幅の基準を通知することで、遅延検波に比べて良好な性能が得られる。
【0003】
また、ダイバーシチの最大比合成や合成型ハイブリッドARQやCDMAのRAKE受信などにはパイロットは必須である。よって、同期検波においては、必ずパイロットと言うオーバーヘッドが必要となる。
【0004】
また、遅延検波においても、最初の1シンボルは受信基準用であるために、オーバーヘッドとなる。更に、パイロットが時間分割で挿入されていると、回線変動の早さによってはその挿入頻度が相当多くなって、更にオーバーヘッドを増加させる。
【0005】
ブラインドで受信する方法としては特許文献1に記載の方法がある。しかしながら、この方法では、搬送波信号の位相のずれをブラインドで補償することができるが、変調した信号がシンボルパターンのいずれに対応するかを判定することができない。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−355188号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の装置においては、受信信号の検波をおこなうためにパイロット信号が必要になり、パイロット信号を伝送する分、伝送容量が減少し、スループットが低下するという問題がある。
【0008】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことのできる受信装置及びブラインド受信方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の受信装置は、無線信号を受信する受信手段と、受信した無線信号の位相をシンボルパターン間の全ての位相差で回転してシンボルパターン分の推定候補信号を作成する推定候補生成手段と、各推定候補信号を最も近いシンボルパターンの位相と振幅に補償する補償手段と、補償した各推定候補信号を誤り訂正復号する復号手段と、誤り訂正復号した推定候補信号から誤りを検出する検出手段と、誤りが発生しなかった推定候補信号の誤り訂正復号結果を受信データとして選択する選択手段と、を具備する構成を採る。
【0010】
この構成によれば、受信信号からシンボルパターン間の位相差に位相を変化させた候補信号を作成し、候補信号を復調した結果の中で誤りが発生してない信号を正しく受信した信号として選択することにより、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことができる。
【0011】
本発明の受信装置は、前記補償手段は、各象限の信号について信号点配置の直交座標の軸との距離が等しくなるように位相を補償する構成を採る。
【0012】
この構成によれば、各象限の信号について信号点配置の直交座標の軸との距離が等しくなるように位相を補償することにより、信号の座標をシンボルパターンの座標に収束させることができ、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことができる。
【0013】
本発明の受信装置は、前記補償手段は、複数の信号の座標を観測し、座標の最も分布する座標を信号の座標としてシンボルパターンの位相と振幅に補償する構成を採る。
【0014】
この構成によれば、座標の最も分布する座標を信号の座標としてシンボルパターンの位相と振幅に補償することにより、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことができる。
【0015】
本発明の受信装置は、受信信号の位相を変化させて前記推定候補生成手段に出力する適応フィルタ手段と、前記選択手段において選択された信号と受信信号との位相差がなくなるように前記フィルタ手段の位相変化量を制御し、適応制御手段と、を具備し、前記選択手段は、前記位相差がなくなった時に選択された信号を正しく受信できた信号とする構成を採る。
【0016】
この構成によれば、適受信信号を適応フィルタに通し、フィルタ出力を仮判定し、それとフィルタ出力の誤差が小さくなるように、適応的にフィルタのタップ係数を修正することにより、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことができる。
【0017】
本発明のブラインド受信方法は、受信した無線信号の位相をシンボルパターン間の全ての位相差で回転してシンボルパターン分の推定候補信号を作成し、各推定候補信号を最も近いシンボルパターンの位相と振幅に補償し、補償した各推定候補信号を誤り訂正復号し、誤り訂正復号した推定候補信号から誤りを検出し、誤りが発生しなかった推定候補信号の誤り訂正復号結果を受信データとして選択するようにした。
【0018】
この方法によれば、受信信号からシンボルパターン間の位相差に位相を変化させた候補信号を作成し、候補信号を復調した結果の中で誤りが発生してない信号を正しく受信した信号として選択することにより、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、受信信号からシンボルパターン間の位相差分ずつに位相を変化させた複数の候補信号を作成し、この候補信号を復調した結果の中で誤りが発生してない信号を正しく受信した信号として選択して、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことである。
【0020】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0021】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る送信装置と受信装置の構成を示すブロック図である。図1の送信装置100は、誤り訂正ビット付加部101と、誤り訂正符号化器102と、変調器103と、無線送信部104とから主に構成される。
【0022】
誤り訂正ビット付加部101は、送信データに誤り訂正ビットを付加して誤り訂正符号化器102に出力する。誤り訂正符号化器102は、送信データに誤り訂正符号化を施して変調器103に出力する。変調器103は、送信データを変調して無線送信部104に出力する。本実施の形態ではQPSK変調を行う例について説明する。
【0023】
無線送信部104は、送信データの周波数をベースバンド周波数から無線周波数に変換し、変換した信号を通信相手に送信する。ここで送信される送信データには位相及び振幅を補償する場合の基準となるパイロット信号が付加されていない。
【0024】
このパイロット信号が付加されていない送信データを受信側でブラインド受信する。図1の受信装置150は、無線受信部151と、回線推定候補生成器152と、位相・振幅補償器153−1〜153−4と、誤り訂正復号化器154−1〜154−4と、誤り検出器155−1〜155−4と、選択器156とから主に構成される。
【0025】
無線受信部151は、送信装置100から送信されたパイロット信号が付加されてない信号を受信し、受信した信号を回線推定候補生成器152に出力する。
【0026】
回線推定候補生成器152は、信号の位相をシンボルパターン間の位相差で変化させた候補信号を作成して位相・振幅補償器153−1〜153−4に出力する。
【0027】
位相・振幅補償器153−1は、候補信号をそれぞれ位相と振幅が最も近いシンボルパターンに位相と振幅を補償して誤り訂正復号化器154−1に出力する。同様に、位相・振幅補償器153−2〜153−4も位相・振幅補償器153−1と同様に候補信号の位相と振幅を補償してそれぞれ誤り訂正復号化器154−2〜154−4に出力する。
【0028】
誤り訂正復号化器154−1は、位相と振幅を補償された候補信号に誤り訂正復号を施して誤り検出器155−1に出力する。同様に、誤り訂正復号化器154−2〜154−4は、位相と振幅を補償された候補信号に誤り訂正復号を施して誤り検出器155−2〜155−4に出力する。
【0029】
誤り検出器155−1は、候補信号が誤っているか否か判定し、候補信号と判定結果とを選択器156に出力する。同様に、誤り検出器155−2〜155−4は、候補信号が誤っているか否か判定し、候補信号と判定結果とを選択器156に出力する。
【0030】
選択器156は、誤りが検出されなかった候補信号を正しく復調された信号として選択する。
【0031】
次に、本実施の形態に係る受信装置のブラインド受信の動作について説明する。QPSK変調では、4つの位相でデータの区別している。図2は、QPSK変調方式のシンボルパターンを示す図である。図2において、横軸はI軸、縦軸はQ軸を示す。送信側では、4種のデータをシンボル201、202、203、または204のいずれかにマッピングして送信する。
【0032】
しかし、フェージング等の伝搬路の影響により、受信側では、シンボルの位相と振幅が変化した状態で受信される。図3は、受信したQPSK変調方式の信号のシンボルパターンの一例を示す図である。横軸はI軸、縦軸はQ軸を示す。図3に示すように、シンボル301は、位相が変化している。
【0033】
例えば、シンボル301は、図2のシンボル201の位相が20度進んだもの、シンボル204の位相が110度進んだもの、シンボル203の位相が200度進んだもの、シンボル202の位相が290度進んだもののいずれかである。しかしながら、パイロット信号の位相を基準として用いない場合、この4つの位相のずれのうち、いずれが正しいかは見分けがつかない。
【0034】
そこで、回線推定候補生成器152において、受信した信号の位相を0度、90度、180度、及び270度変化させる。そして、位相・振幅補償器153−1は、位相を0度変化させた信号の位相と振幅を補償する。図3のシンボル301は、位相・振幅補償器153−1は位相を20度戻される。
【0035】
同様に、位相・振幅補償器153−2は、位相を90度変化させた信号の位相と振幅を補償する。位相・振幅補償器153−3は、位相を180度変化させた信号の位相と振幅を補償する。そして、位相・振幅補償器153−4は、位相を270度変化させた信号の位相と振幅を補償する。
【0036】
そして、位相を0度変化させた信号は、誤り訂正復号化器154−1において誤り訂正復号化を施され、誤り検出器155−1において、誤りがあるか否か判定される。
【0037】
同様に位相を90度、180度、及び270度変化させた信号についても、誤り訂正復号化器154−2〜154−4において誤り訂正復号化を施され、誤り検出器155−2〜155−4において、誤りがあるか否か判定される。
【0038】
そして、受信信号がQPSK変調の4種類のシンボルのいずれかの位置にあると仮定して復調及び復号し、復号した結果、誤りが検出されなかった仮定の信号を正しい信号として選択する。
【0039】
このように、雑音が皆無であれば、上記の図から明らかなように、QPSKであれば1点でも観測してその位相およびそれに0、90、180、及び270度をそれぞれ足した4通りを候補とすればよい。
【0040】
また、雑音がある場合においては、図4または図5に示すような観測結果が得られる。図4及び図5は、受信したQPSK変調方式の信号のシンボルパターンの一例を示す図である。図4及び図5の例では、シンボルが雑音により分散しており、1点だけでは正しい回線推定が出来ない。よって、数点にわたって観測する必要がある(1つのパケットの全シンボルで見ればかなり良い精度で回線推定できる)。
【0041】
8PSK、16QAM、64QAMなどの場合も、同様に固有の数の不確定性を許容し、シンボルの種類の数だけ位相と振幅が変化したと仮定した候補信号を生成し、これらの候補信号の復号結果で誤りが検出されなかったものを選択すれば、パイロットが無くても復調が可能である。
【0042】
このように、本実施の形態の受信装置によれば、受信信号からシンボルパターン間の位相差に位相を変化させた候補信号を作成し、候補信号を復調した結果の中で誤りが発生してない信号を正しく受信した信号として選択することにより、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことができる。
【0043】
(実施の形態2)
実施の形態2では、実施の形態の受信装置150が、複数のシンボルを観察して回線推定を行う例について説明する。図6は、受信したQPSK変調方式の信号のシンボルパターンの一例を示す図である。図6において、横軸は軸X(I軸)、縦軸は軸Y(Q軸)を示す。
【0044】
まず、QPSKの受信信号は、回線の影響によって傾いていなければ、軸Yより右の領域において、軸Xより上の点と軸Xより下の点は、分布が対象のはずである。しかし、図6ではフェージング等の影響により傾いているために、軸Xより上の方が、より軸Xより離れたところに分布が偏っていることがわかる。
【0045】
図1の位相・振幅補償器153−1〜153−4は、複数のシンボルの座標を観測する。例えば、1つのパケットの全シンボルを観測する。
【0046】
そして、位相・振幅補償器153−1〜153−4は、軸Yより右側の点だけに対して、「X軸の上側の点のX軸からの距離の自乗の和」と、「X軸の下側の点のX軸からの距離の自乗の和」、の差(Z)の絶対値をとって、ある回転角Δだけ左回りにした場合と、右回りにした場合の、どちらがその差が小さくなるか判定して、小さくなるほうを選択するということを繰り返す、あるいはZが正ならΔだけ右回転、Zが負なら左回転させることを繰り返して正しい角度に収束させる。Δは、ある程度小さくすることで精度が確保できる。
【0047】
ただし、このようにすると、45度傾いた点に収束する可能性もあるので、それを避けるために、ある程度収束したところで22.5度無理やり回転させて、再度収束させるなどを行う。
【0048】
このように、本実施の形態の受信装置によれば、各象限の信号について信号点配置の直交座標の軸との距離が等しくなるように位相を補償することにより、信号の座標をシンボルパターンの座標に収束させることができ、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことができる。
【0049】
なお、QPSKに限らず、16QAMや64QAMなどにも適用できる。いずれも、送信時には、4つの象限に配置するシンボルの軸Xと軸Yの座標の自乗の和は等しいので、受信側で上記収束方法を用いることにより、位相のずれを補償することができる。
【0050】
(実施の形態3)
受信した信号のシンボル配置は、図6に示すように色の濃い部分にシンボルが多く分布し、色の薄い部分にはシンボルが少なく分布する。実施の形態3では、図1の位相・振幅補償器153−1〜153−4が、シンボルの座標の2次元空間をメッシュにきり、その中のヒストグラムを観測し、ヒストグラムの大きい座標をシンボルパターンの仮定して位相と振幅を補償する。
【0051】
図7は、ヒストグラムの一例を示す図である。図7において、横軸はI軸を示し、縦軸はQ軸を示す。また、数字はシンボルが観測された数を示す。
【0052】
位相・振幅補償器153−1〜153−4は、ヒストグラムの大きい座標、すなわちヒストグラムが最大の「10」である座標をシンボルの座標と推定し、送信時のシンボルパターン、例えば、図2のシンボル201、202、203及び204の座標になるように位相と振幅を補償する。
【0053】
その後、位相・振幅補償器153−1〜153−4は、実施の形態2の収束方法を用いる。
【0054】
このように、本実施の形態の受信装置によれば、座標の最も分布する座標を信号の座標としてシンボルパターンの位相と振幅に補償することにより、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことができる。
【0055】
(実施の形態4)
実施の形態4では、受信信号を適応フィルタに通し、フィルタ出力を実施の形態1で説明した判定方法で仮判定し、それとフィルタ出力の誤差が小さくなるように、適応的にフィルタのタップ係数を修正する例について説明する。
【0056】
図8は、本発明の実施の形態4に係る受信装置の構成を示すブロック図である。但し、図1と同一の構成となるものについては、図1と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【0057】
図8の受信装置800は、適応フィルタ801と、選択器802と、減算器803と、適応制御器804とを具備し、適応フィルタを用いた後の信号から候補信号を作成して判定を行い、判定結果から適応フィルタの修正を行う点が図1の受信装置と異なる。
【0058】
無線受信部151は、送信装置100から送信されたパイロット信号が付加されてない信号を受信し、受信した信号を適応フィルタ801に出力する。
【0059】
適応フィルタ801は、適応制御器804の指示に従い適応的にフィルタのタップ係数を修正する。そして、適応フィルタ801は、無線受信部151から出力された信号を修正したフィルタに通した後、回線推定候補生成器152と減算器803に出力する。
【0060】
選択器802は、誤り検出器155−1〜155−4から出力された候補信号のうち、誤りが検出されなかった候補信号を正しく復調された信号として選択する。そして、選択器802は、選択した候補信号を減算器803に出力する。
【0061】
減算器803は、適応フィルタ801から出力された信号を選択器802において選択された候補信号で減算し、減算結果を適応制御器804に出力する。
【0062】
適応制御器804は、減算結果が「0」に近づくようにフィルタのタップ係数の修正を適応フィルタ801に指示する。精度を向上させるために、この動作何回か繰り返しても良い。
【0063】
このように、本実施の形態の受信装置によれば、適受信信号を適応フィルタに通し、フィルタ出力を実施の形態1で説明した判定方法で仮判定し、それとフィルタ出力の誤差が小さくなるように、適応的にフィルタのタップ係数を修正することにより、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことができる。
【0064】
選択器802での判定時には、特に16QAMや64QAMなどでは、受信信号のパワーをもとに判定の振幅方向の閾値を決めることもできる。
【0065】
なお、上記説明では、変調方式にQPSKを用いた場合を例として説明しているが、変調方式に限定はなく、BPSK、8PSK、16QAM、及び64QAMいずれにも適用できる。
【0066】
また、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、受信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、このブラインド受信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
【0067】
例えば、上記ブラインド受信方法を実行するプログラムを予めROM(Read Only Memory)に格納しておき、そのプログラムをCPU(Central Processor Unit)によって動作させるようにしても良い。
【0068】
また、上記ブラインド受信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのRAM(Random Access Memory)に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
【0069】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の受信装置及びブラインド受信方法によれば、受信信号からシンボルパターン間の位相差分ずつに位相を変化させた複数の候補信号を作成し、この候補信号を復調した結果の中で誤りが発生してない信号を正しく受信した信号として選択することにより、パイロット信号を必要とせず、受信信号の検波を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る送信装置と受信装置の構成を示すブロック図
【図2】QPSK変調方式のシンボルパターンを示す図
【図3】受信したQPSK変調方式の信号のシンボルパターンの一例を示す図
【図4】受信したQPSK変調方式の信号のシンボルパターンの一例を示す図
【図5】受信したQPSK変調方式の信号のシンボルパターンの一例を示す図
【図6】受信したQPSK変調方式の信号のシンボルパターンの一例を示す図
【図7】ヒストグラムの一例を示す図
【図8】本発明の実施の形態4に係る受信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
101 誤り訂正ビット付加部
102 誤り訂正符号化器
103 変調器
104 無線送信部
151 無線受信部
152 回線推定候補生成器
153−1〜153−4 位相・振幅補償器
154−1〜154−4 誤り訂正復号化器
155−1〜155−4 誤り検出器
156 選択器
801 適応フィルタ
802 選択器
803 減算器
804 適応制御器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a receiving device and a blind receiving method.
[0002]
[Prior art]
Data transmission methods include synchronous detection and delay detection. Synchronous detection provides better performance compared to differential detection by notifying the pilot of the phase and amplitude of the signal using a pilot.
[0003]
In addition, a pilot is indispensable for maximum ratio combining of diversity, combined hybrid ARQ, RAKE reception of CDMA, and the like. Therefore, in synchronous detection, an overhead called a pilot is always required.
[0004]
Also, in the delay detection, the first symbol is used as a reception reference, and thus becomes an overhead. Furthermore, if pilots are inserted in a time-division manner, the frequency of insertion is considerably increased depending on the speed of line fluctuation, further increasing overhead.
[0005]
As a method of blind reception, there is a method described in
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-355188
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional device, a pilot signal is required to detect a received signal, and there is a problem that the transmission capacity is reduced and the throughput is reduced by the amount of transmitting the pilot signal.
[0008]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a receiving apparatus and a blind receiving method that can detect a received signal without requiring a pilot signal.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The receiving apparatus of the present invention includes a receiving unit that receives a radio signal, an estimation candidate generating unit that rotates the phase of the received radio signal by all phase differences between symbol patterns to generate an estimation candidate signal for the symbol pattern. Compensating means for compensating each estimated candidate signal to the phase and amplitude of the closest symbol pattern; decoding means for error-correcting and decoding each compensated estimated candidate signal; and detecting means for detecting an error from the error-corrected decoded estimated candidate signal. And a selecting means for selecting, as received data , an error correction decoding result of the estimation candidate signal in which no error has occurred.
[0010]
According to this configuration, a candidate signal in which a phase is changed from a received signal to a phase difference between symbol patterns is created, and a signal in which no error has occurred in a result of demodulating the candidate signal is selected as a correctly received signal. By doing so, it is possible to detect a received signal without requiring a pilot signal.
[0011]
Receiving apparatus of the present invention, the compensation means, a configuration in which the distance between the axes of orthogonal coordinates of the signal point arrangement for each quadrant of the signal to compensate for the phase to be equal.
[0012]
According to this configuration, by compensating the phase so that the distance between the signal of each quadrant and the axis of the orthogonal coordinates of the signal point arrangement is equal, the coordinates of the signal can be made to converge to the coordinates of the symbol pattern. Detection of a received signal can be performed without requiring a signal.
[0013]
The receiving device of the present invention employs a configuration in which the compensating means observes the coordinates of a plurality of signals and compensates for the phase and amplitude of the symbol pattern using the coordinates of the most distributed coordinates as the coordinates of the signals.
[0014]
According to this configuration, the received signal can be detected without the need for a pilot signal by compensating for the phase and amplitude of the symbol pattern with the coordinates of the most distributed coordinates as the coordinates of the signal.
[0015]
The receiving apparatus according to the present invention comprises: an adaptive filter means for changing a phase of a received signal and outputting the same to the estimation candidate generating means; and the filter means for eliminating a phase difference between the signal selected by the selecting means and the received signal. And an adaptive control means for controlling the amount of phase change, and the selecting means adopts a configuration in which the signal selected when the phase difference disappears becomes a signal that can be correctly received.
[0016]
According to this configuration, the pilot signal is required by passing the appropriate reception signal through the adaptive filter, tentatively determining the filter output, and adaptively correcting the tap coefficient of the filter so that the error between the filter output and the filter output is reduced. Instead, it is possible to detect the received signal.
[0017]
In the blind receiving method of the present invention, the phase of the received radio signal is rotated by all the phase differences between the symbol patterns to generate estimated candidate signals for the symbol patterns, and each estimated candidate signal is compared with the phase of the closest symbol pattern. Error-decoding is performed on each of the compensated estimated candidate signals, an error is detected from the error-corrected decoded estimated candidate signals, and an error-correction decoding result of the estimated candidate signal having no error is selected as received data. I did it.
[0018]
According to this method, a candidate signal in which the phase is changed to a phase difference between symbol patterns from a received signal is created, and a signal in which no error has occurred in a result of demodulating the candidate signal is selected as a correctly received signal. By doing so, it is possible to detect a received signal without requiring a pilot signal.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The gist of the present invention is to generate a plurality of candidate signals whose phases are changed by a phase difference between symbol patterns from a received signal, and to correctly receive a signal in which no error has occurred in a result of demodulating the candidate signal. That is, detection of a received signal is performed without selecting a pilot signal as a selected signal.
[0020]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmitting apparatus and a receiving apparatus according to
[0022]
Error correction
[0023]
[0024]
The transmission data to which the pilot signal is not added is blindly received on the receiving side. 1 includes a
[0025]
[0026]
Channel
[0027]
The phase / amplitude compensator 153-1 compensates the phase and amplitude of the candidate signal to a symbol pattern having the closest phase and amplitude, and outputs the candidate signal to the error correction decoder 154-1. Similarly, the phase / amplitude compensators 153-2 to 153-4 also compensate for the phase and amplitude of the candidate signal in the same manner as the phase / amplitude compensator 153-1 and respectively perform error correction decoders 154-2 to 154-4. Output to
[0028]
The error correction decoder 154-1 performs error correction decoding on the candidate signal whose phase and amplitude have been compensated, and outputs the result to the error detector 155-1. Similarly, error correction decoders 154-2 to 154-4 perform error correction decoding on the candidate signal whose phase and amplitude have been compensated, and output the result to error detectors 155-2 to 155-4.
[0029]
Error detector 155-1 determines whether or not the candidate signal is incorrect, and outputs the candidate signal and the determination result to
[0030]
The
[0031]
Next, the operation of blind reception of the receiving apparatus according to the present embodiment will be described. In QPSK modulation, data is distinguished by four phases. FIG. 2 is a diagram showing a symbol pattern of the QPSK modulation scheme. 2, the horizontal axis represents the I axis, and the vertical axis represents the Q axis. On the transmitting side, the four types of data are mapped to any of the
[0032]
However, due to the influence of a propagation path such as fading, the receiving side receives the symbol in a state where the phase and amplitude of the symbol have changed. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a symbol pattern of a received QPSK modulation signal. The horizontal axis indicates the I axis, and the vertical axis indicates the Q axis. As shown in FIG. 3, the phase of the
[0033]
For example, in the
[0034]
Therefore, the channel
[0035]
Similarly, the phase / amplitude compensator 153-2 compensates for the phase and amplitude of the signal whose phase has been changed by 90 degrees. The phase / amplitude compensator 153-3 compensates for the phase and amplitude of the signal whose phase has been changed by 180 degrees. Then, the phase / amplitude compensator 153-4 compensates for the phase and amplitude of the signal whose phase has been changed by 270 degrees.
[0036]
Then, the signal whose phase has been changed by 0 degree is subjected to error correction decoding in error correction decoder 154-1, and error detector 155-1 determines whether or not there is an error.
[0037]
Similarly, the signals whose phases are changed by 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees are subjected to error correction decoding in error correction decoders 154-2 to 154-4, and error detectors 155-2 to 155-155. At 4, it is determined whether there is an error.
[0038]
Then, demodulation and decoding are performed assuming that the received signal is located at any one of the four types of QPSK modulation symbols. As a result of the decoding, a signal on which no error is detected is selected as a correct signal.
[0039]
Thus, if there is no noise, as is clear from the above figure, if QPSK, even one point is observed, and its phase and four types obtained by adding 0, 90, 180, and 270 degrees to each point are obtained. What is necessary is just to be a candidate.
[0040]
When there is noise, an observation result as shown in FIG. 4 or FIG. 5 is obtained. 4 and 5 are diagrams illustrating an example of a symbol pattern of a received QPSK modulation signal. In the examples of FIGS. 4 and 5, symbols are dispersed by noise, and correct channel estimation cannot be performed with only one point. Therefore, it is necessary to observe at several points (the channel can be estimated with fairly good accuracy by looking at all the symbols of one packet).
[0041]
In the case of 8PSK, 16QAM, 64QAM, etc., similarly, a unique number of uncertainties are allowed, a candidate signal is generated on the assumption that the phase and the amplitude have changed by the number of symbol types, and decoding of these candidate signals is performed. If an error is not detected in the result, demodulation is possible without a pilot.
[0042]
As described above, according to the receiving apparatus of the present embodiment, an error is generated in a result of generating a candidate signal in which a phase is changed from a received signal to a phase difference between symbol patterns and demodulating the candidate signal. By selecting a missing signal as a correctly received signal, it is possible to detect a received signal without requiring a pilot signal.
[0043]
(Embodiment 2)
[0044]
First, if the QPSK reception signal is not inclined due to the influence of the line, the distribution of the points above the axis X and the points below the axis X should be targeted in the region to the right of the axis Y. However, in FIG. 6, it can be seen that the distribution is biased at a position above the axis X further away from the axis X because the distribution is inclined due to fading or the like.
[0045]
The phase / amplitude compensators 153-1 to 153-4 in FIG. 1 observe the coordinates of a plurality of symbols. For example, all symbols of one packet are observed.
[0046]
Then, the phase / amplitude compensators 153-1 to 153-4 provide the "sum of the square of the distance of the upper point on the X axis from the X axis" and "X axis The sum of the square of the distance of the lower point from the X-axis ”is calculated, and either the case where the rotation is counterclockwise by a certain rotation angle Δ or the case where the rotation is clockwise is Judgment is made as to whether the difference is small, and selection of the smaller one is repeated, or if Z is positive, right rotation by Δ and if Z is negative, left rotation is repeated to converge to the correct angle. The accuracy can be ensured by reducing Δ to some extent.
[0047]
However, in this case, there is a possibility of convergence to a point inclined by 45 degrees. In order to avoid this, when the convergence has been made to some extent, forcible rotation is performed by 22.5 degrees and convergence is performed again.
[0048]
As described above, according to the receiving apparatus of the present embodiment, by compensating the phase so that the distance between the signal of each quadrant and the axis of the orthogonal coordinates of the signal point arrangement is equal, the coordinate of the signal is changed to the symbol pattern. It is possible to converge to the coordinates, and it is possible to detect a received signal without requiring a pilot signal.
[0049]
In addition, the present invention is not limited to QPSK, and can be applied to 16QAM, 64QAM, and the like. In any case, at the time of transmission, the sum of the squares of the coordinates of the axes X and Y of the symbols arranged in the four quadrants is equal. Therefore, the use of the convergence method on the receiving side can compensate for the phase shift.
[0050]
(Embodiment 3)
In the symbol arrangement of the received signal, as shown in FIG. 6, many symbols are distributed in dark portions, and few symbols are distributed in light portions. In the third embodiment, the phase / amplitude compensators 153-1 to 153-4 of FIG. 1 cut a two-dimensional space of symbol coordinates into a mesh, observe a histogram in the mesh, and convert a coordinate having a large histogram into a symbol pattern. To compensate for phase and amplitude.
[0051]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a histogram. 7, the horizontal axis indicates the I axis, and the vertical axis indicates the Q axis. The numbers indicate the number of the observed symbols.
[0052]
The phase / amplitude compensators 153-1 to 153-4 estimate the large coordinates of the histogram, that is, the coordinates where the histogram is the maximum "10", as the coordinates of the symbol, and transmit the symbol pattern at the time of transmission, for example, the symbol of FIG. The phase and amplitude are compensated so that the coordinates become 201, 202, 203 and 204.
[0053]
After that, the phase / amplitude compensators 153-1 to 153-4 use the convergence method of the second embodiment.
[0054]
As described above, according to the receiving apparatus of the present embodiment, by compensating for the phase and amplitude of the symbol pattern with the coordinates of the most distributed coordinates as the coordinates of the signal, the pilot signal is not required, and the detection of the received signal can be performed. It can be carried out.
[0055]
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, the received signal is passed through an adaptive filter, the filter output is provisionally determined by the determination method described in the first embodiment, and the tap coefficient of the filter is adaptively adjusted so that the error between the filter output and the filter output is reduced. An example of correction will be described.
[0056]
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to
[0057]
The receiving
[0058]
[0059]
The
[0060]
The
[0061]
The
[0062]
[0063]
As described above, according to the receiving apparatus of the present embodiment, the appropriate received signal is passed through the adaptive filter, and the filter output is provisionally determined by the determination method described in
[0064]
At the time of the determination by the
[0065]
In the above description, the case where QPSK is used as the modulation method is described as an example. However, the modulation method is not limited and can be applied to any of BPSK, 8PSK, 16QAM, and 64QAM.
[0066]
Further, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. For example, in the above-described embodiment, the case of performing as a receiving apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the blind receiving method can be performed as software.
[0067]
For example, a program for executing the blind reception method may be stored in a ROM (Read Only Memory) in advance, and the program may be operated by a CPU (Central Processor Unit).
[0068]
Further, a program for executing the blind receiving method is stored in a computer-readable storage medium, and the program stored in the storage medium is recorded in a RAM (Random Access Memory) of the computer, and the computer is operated according to the program. You may make it do.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the receiving apparatus and the blind receiving method of the present invention, a plurality of candidate signals whose phases are changed by a phase difference between symbol patterns from a received signal are generated, and a result of demodulating the candidate signals By selecting a signal in which no error has occurred among the signals as a correctly received signal, it is possible to detect a received signal without requiring a pilot signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmitting apparatus and a receiving apparatus according to
101 Error Correction Bit Adder 102
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