JP3910366B2 - 回線品質測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星通信、移動体通信および移動体衛星通信等のディジタル無線通信システムで用いられる受信機の回線品質測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
第１０図は、下記非特許文献１に示されるような回線品質測定を実現する従来の回線品質測定装置を示すブロック図である。
【０００３】
第１０図において、従来の回線品質測定装置は、位相変調されている受信信号を検波および復調するとともに、ナイキスト点等の判定点における位相情報を得るための信号点として出力する検波部１０１と、検波部１０１から出力された信号点、すなわち復調された位相情報が、予め設定された複数の異なる位相領域のうちのどの位相領域に該当するかを判定する位相領域判定部１０２と、それぞれの位相領域に入った信号点の数を計数する計数部１０３と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相領域の位相分布確率と回線品質を表す値との関係を示した位相分布テーブルを記憶した位相分布テーブル記憶部１０６と、計数部１０３の計数値によって得られる位相分布の各位相分布モデルに対する尤度を計算して最尤な位相分布モデルの位相分布を特定し、特定した位相分布モデルに対応する伝送路の回線品質を示した推定値を出力する尤度演算部１０７と、を備えて構成される。
【０００４】
また、計数部１０３は、予め設定された複数の異なる位相領域毎に、検波部１０１から出力された信号点を計数する複数の領域計数部１０３−１、１０３−２、．．．１０３−Ｍを備えている。ここで、Ｍは、位相領域数を示す。
【０００５】
第１１図（ａ）は、検波部１０１においてＱＰＳＫ変調信号を変調する場合の位相分布の判定領域を示した信号空間図である。第１１図（ａ）においては、特に、検波部１０１において復調される位相（π／４，３π／４，−π／４，−３π／４）のうちで位相π／４に最も近傍の位相領域をＲ1とし、この位相領域Ｒ1から順に隣接する位相領域としてＲ2、Ｒ3、Ｒ4に、計４種の均等な幅の位相領域に分けた位相分布の判定領域を表す第１象限を示している。なお、位相３π／４，−π／４，−３π／４についても、それぞれ同様に第２象限、第４象限、第３象限において表される。
【０００６】
よって、位相情報π／４を示す受信信号が理想的な伝送路を通ってきた場合に検波部１０１から出力される信号点をＳ1とすると、第１１図（ａ）に示すように、位相領域Ｒ1の中心線上、すなわち第１象限の位相π／４を示す線上に位置することになる。しかしながら、伝送路に熱雑音やフェージングが加わると、本来位相情報π／４を示すべき信号点は、Ｓ2のように位相π／４を示す線上からずれてしまう。特に、このずれが本来の信号点より位相がπ／４以上ずれると信号点の象限が変わってしまい、その結果ビット誤りになる。
【０００７】
すなわち、第１１図（ａ）において、位相領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4の順に、ビット誤り率（ＢＥＲ）や信号対雑音電力比（情報１ビットの信号電力に対する雑音電力：Ｅｂ／Ｎｏ）が高いと考えられ、信号点がこれらの位相領域に入る確率（以下、位相分布確率と称する）を測定することで、そのビット誤り率や信号対雑音電力比が推定できることになる。
【０００８】
たとえば、検波部１０１において出力された信号点が、各位相分布確率とビット誤り率または信号対雑音電力比との関係を予め測定しておき、この関係を示すテーブルを用いて、順次受信される受信信号の信号点のビット誤り率または信号対雑音電力比を特定して得ることができ、この数値（推定値）を、伝送路の回線品質を示す推定値とみなすことができる。
【０００９】
上述した例の場合、計数部１０３は、位相領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4に対応して、それぞれの位相領域に該当する信号点の数を計数する領域計数部１０３−１、１０３−２、１０３−３、１０３−４を備えることになる（すなわち、Ｍ＝４）。ここで、第１１図（ａ）に示すように、送信信号として信号点Ｓ1を伝送し、これが検波部１０１において信号点Ｓ2で受信されたとすると、位相領域判定部１０２によりこの信号点Ｓ2が位相領域Ｒ2に入ると判断され、位相領域Ｒ2の領域計数部１０３−２において計数される。
【００１０】
このように、所定の測定期間内において検波部１０１が受信したすべての受信信号に対して位相領域の判定をおこなうとともに各位相領域毎の計数をおこない、第１１図（ｂ）に示すような位相分布が求められる。なお、この位相分布を用いることで、上記した位相分布確率が導き出される。
【００１１】
ここで、たとえば移動中の通信者はフェージング伝送路、静止している通信者はガウス伝送路をそれぞれ通して通信していると考えることができるが、位相分布確率とビット誤り率または信号対雑音電力比との関係は、通常、この通信中の伝送路状態によって異なり、単に位相分布確率を測定しただけでは正確なビット誤り率または信号対雑音電力比を推定することができないという問題が生じることになる。
【００１２】
そこで、シミュレーションや実測データにより、フェージング伝送路やガウス伝送路等のいくつかの代表的な伝送路モデル毎に、位相分布確率と回線品質（ビット誤り率または信号対雑音電力比など）の対応関係を示す位相分布テーブルを作成し、位相分布テーブル記憶部１０６に、この位相分布テーブルを記憶している。
【００１３】
なお、実際には、位相分布テーブルは、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相領域の位相分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを有している。
【００１４】
そして、尤度演算部１０７は、位相分布テーブル記憶部１０６に記憶された位相分布テーブルを参照して、計数部１０３の計数結果から得られる位相分布の各位相分布モデルに対する尤度をそれぞれ演算して、事後確率が最大になる位相分布モデル、すなわち最尤の位相分布モデルを特定するとともに、特定した位相分布モデルに対応する回線品質を示す推定値を出力する。この際位相分布モデルｋの尤度Ｌ（ｋ）は、以下の式のように求められる。
【００１５】
【数１】
【００１６】
ここで、４つの位相領域に対する計数値をそれぞれｕ1〜ｕ4とし、位相分布テーブルの位相分布モデルｋの各位相領域に対する値の対数をｖ1k〜ｖ4kとし、位相分布モデルｋの生起確率の対数をλkとしている。
【００１７】
【非特許文献１】
“ A Scheme for High Performance Real-Time BER Measurement ” , IEEE Trans. On Comm., Vol.40, No.10, Oct. 1992 pp.1574-1576
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の回線品質測定装置は、連続したデータのある期間を区切って品質を測定しており、回線品質の推定精度はその測定期間によって決まってしまうため、低い信号対雑音電力比で十分な精度を得るには、測定期間を十分に長くする必要がある。ところが、実際のシステムに応用する場合、伝送路は時間的に変化したり、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）通信のようにバースト単位でデータが送られてくることが考えられる。このように伝送路が時間的に変動する場合は、測定期間が長くなりすぎると、伝送路の時間変動への追従性が悪くなるために推定精度が上がらなくなるという問題が、また、ＴＤＭＡ通信のようなバースト単位のデータ送受信においては、バースト単位で回線品質の測定をおこなった場合、バーストサイズが短いと、推定精度が低下してしまうという問題が生じる。
【００１９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加重平均化処理を用いることによって、伝送路が時間的に変動するような実際のシステムに対しても推定精度の高い回線品質測定装置を実現し、また、位相だけでなく振幅も用いて回線品質を測定することによって、より高い精度の測定をより短い測定期間で実現する回線品質測定装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる回線品質測定装置にあっては、受信信号を検波・復調する検波手段と、前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の位相領域のうち、どの位相領域に該当するかを判定する位相領域判定手段と、前記位相領域判定手段において前記位相領域に該当する前記出力信号点の数を、位相領域毎にかつ所定期間毎に計数する計数手段と、前記計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する加重平均値記憶手段と、前記加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する加重平均値演算手段と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相領域の位相分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる位相分布モデル毎に記憶した位相分布テーブル記憶手段と、前記位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて、前記加重平均値演算手段において演算された位相領域毎の加重平均値によって示される受信信号の位相分布の尤度を位相分布モデル毎に演算することによって、最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する尤度演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、位相領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相領域にあるかを判定し、計数手段がその位相領域にある出力信号点の数を位相領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された位相分布の尤度を位相分布モデル毎に演算することにより最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができる。
【００２２】
つぎの発明にかかる回線品質測定装置にあっては、受信信号を検波・復調する検波手段と、前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の振幅領域のうち、どの振幅領域に該当するかを判定する振幅領域判定手段と、前記振幅領域判定手段において前記振幅領域に該当する前記出力信号点の数を、振幅領域毎に計数する計数手段と、前記計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する加重平均値記憶手段と、前記加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する加重平均値演算手段と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各振幅領域の振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる振幅分布モデル毎に記憶した振幅分布テーブル記憶手段と、前記振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて、前記加重平均値演算手段において演算された振幅領域毎の加重平均値によって示される受信信号の振幅分布の尤度を振幅分布モデル毎に演算することによって、最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する尤度演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された振幅分布の尤度を振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、受信信号の振幅の測定によって伝送路の回線品質を推定することができる。
【００２４】
つぎの発明にかかる回線品質測定装置にあっては、受信信号を検波・復調する検波手段と、前記検波手段により出力された出力信号点が、位相振幅平面上において予め設定された異なる複数の位相振幅領域のうち、どの位相振幅領域に該当するかを判定する位相振幅領域判定手段と、前記位相振幅領域判定手段において前記位相振幅領域に該当する前記出力信号点の数を、位相振幅領域毎に計数する計数手段と、前記計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する加重平均値記憶手段と、前記加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する加重平均値演算手段と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相振幅領域の位相振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる位相振幅分布モデル毎に記憶した位相振幅分布テーブル記憶手段と、前記位相振幅分布テーブル記憶手段に記憶された位相振幅分布テーブルを用いて、前記加重平均値演算手段において演算された位相振幅領域毎の加重平均値によって示される受信信号の位相振幅分布の尤度を位相振幅分布モデル毎に演算することによって、最尤の位相振幅分布モデルを特定し、特定された位相振幅分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する尤度演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、位相振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその位相振幅領域にある出力信号点の数を位相振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、位相振幅分布テーブル記憶手段に記憶された位相振幅分布テーブルを用いて加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された位相振幅分布の尤度を位相振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の位相振幅分布モデルを特定し、特定された位相振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方を用いて、伝送路の回線品質を推定することができる。
【００２６】
つぎの発明にかかる回線品質測定装置にあっては、さらに、前記尤度演算手段において特定された位相分布モデル、振幅分布モデルまたは位相振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を記憶する伝送路情報記憶手段を備え、前記尤度演算手段は、前記伝送路情報記憶手段に記憶された伝送路モデル種の情報に基づいて、尤度の高い位相振幅分布モデルを選択し、それに対する回線品質の値を推定値とすることを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、伝送路情報記憶手段が、尤度演算手段において特定された位相分布モデル、振幅分布モデルまたは位相振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を記憶して、尤度演算手段が、この伝送路情報記憶手段に記憶された過去の伝送路モデル種の情報に基づいて尤度の高い位相振幅分布モデルを選択し、それに対する回線品質の値を推定値とするので、推定値を出力する際に、過去に特定された伝送路情報を参照することにより、より尤もらしい推定値を求めることができる。
【００２８】
つぎの発明にかかる回線品質測定装置にあっては、受信信号を検波・復調する検波手段と、前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の位相領域のうち、どの位相領域に該当するかを判定する位相領域判定手段と、前記位相領域判定手段において前記位相領域に該当する前記出力信号点の数を、位相領域毎にかつ所定期間毎に計数する第１の計数手段と、前記第１の計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する第１の加重平均値記憶手段と、前記第１の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記第１の計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する第１の加重平均値演算手段と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相領域の位相分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる位相分布モデル毎に記憶した位相分布テーブル記憶手段と、前記位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて、前記第１の加重平均値演算手段において演算された位相領域毎の加重平均値によって示される受信信号の位相分布の尤度を位相分布モデル毎に演算することによって、最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する第１の尤度演算手段と、前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の振幅領域のうち、どの振幅領域に該当するかを判定する振幅領域判定手段と、前記振幅領域判定手段において前記振幅領域に該当する前記出力信号点の数を、振幅領域毎に計数する第２の計数手段と、前記第２の計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する第２の加重平均値記憶手段と、前記第２の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記第２の計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する第２の加重平均値演算手段と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各振幅領域の振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる振幅分布モデル毎に記憶した振幅分布テーブル記憶手段と、前記振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて、前記第２の加重平均値演算手段において演算された振幅領域毎の加重平均値によって示される受信信号の振幅分布の尤度を振幅分布モデル毎に演算することによって、最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する第２の尤度演算手段と、前記第１の尤度演算手段において演算された最尤の位相分布モデルの尤度と前記第２の尤度演算手段において演算された最尤の振幅分布モデルの尤度とを比較することにより、前記第１の尤度演算手段と前記第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、前記受信信号の伝送路の回線品質を示した推定値として出力する推定値選択手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、位相領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相領域にあるかを判定し、第１の計数手段がその位相領域にある出力信号点の数を位相領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第１の加重平均値演算手段が第１の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と第１の計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、第１の尤度演算手段が、位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて第１の加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された位相分布の尤度を位相分布モデル毎に演算することにより最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する一方で、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、第２の計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第２の加重平均値演算手段が第２の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、第２の尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて第１の加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された振幅分布の尤度を振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力し、推定値選択手段が、これら第１の尤度演算手段および第２の尤度演算手段においてそれぞれ演算された最尤の尤度間を比較することにより、第１の尤度演算手段と第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、伝送路の回線品質を示した推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方から、より尤もらしい伝送路の回線品質を推定することができる。
【００３０】
つぎの発明にかかる回線品質測定装置にあっては、さらに、前記第１の尤度演算手段および前記第２の尤度演算手段において特定された位相分布モデルおよび振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を各々記憶する伝送路情報記憶手段を備え、前記推定値選択手段は、前記伝送路情報記憶手段に記憶された伝送路モデル種の情報に基づいて、前記第１の尤度演算手段と前記第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、前記受信信号の伝送路の回線品質を示した推定値として出力することを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、伝送路情報記憶手段が、尤度演算手段において特定された位相分布モデルおよび振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を各々記憶して、推定値選択手段が、この伝送路情報記憶手段に記憶された過去の伝送路モデル種の情報に基づいていずれかの回線品質の推定値を出力するので、推定値を出力する際に、過去に特定された伝送路情報を参照することにより尤もらしい推定値を選択することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００３３】
実施の形態１．
第１図は、実施の形態１にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第１０図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第１図に示す実施の形態１にかかる回線品質測定装置においては、計数部１０３から出力された計数結果から加重平均値を演算する加重平均値演算部１０５と、加重平均値演算部１０５において演算された加重平均値を記憶する加重平均値記憶部１０４と、を備えている点で、第１０図に示した従来の回線品質測定装置と異なる。
【００３４】
ここでは一例として、変調方式をＱＰＳＫとしたＴＤＭＡ通信をおこなうものとし、位相領域は上述した第１１図に示すようにＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4の４つの領域に分け、１バーストごとに回線品質を測定する場合について説明する。
【００３５】
第２図は、測定期間ＴpにおいてバーストサイズＴbのバーストの回線品質測定を示す説明図である。第２図において、まず、測定するバーストの第１番目の送信信号が第１１図に示した信号点Ｓ1であり、この信号点が検波部１０１において信号点Ｓ2で受信されたとすると、位相領域判定部１０２により、この信号点Ｓ2は、位相領域Ｒ2に該当すると判定され、領域Ｒ2の領域計数部１０３−２で計数される。同様な手順により、バーストサイズＴbのすべての送信信号に対する受信信号点が該当する位相領域を判定するとともに計数することにより、計数部１０３は、時刻ｎＴpにおけるバーストの受信信号点の位相分布を演算する。
【００３６】
そして、加重平均値演算部１０５は、加重平均値記憶部１０４に記憶されている時刻（ｎ−１）Ｔp時点の加重平均値、すなわち前回に加重平均値演算部１０５により加重平均化されて演算された位相分布を、計数部１０３の出力である時刻ｎＴp時点の位相分布に加重平均する。具体的には、加重平均値演算部１０５は、時刻ｎＴpにおける位相領域Ｒ1の位相分布の計数値をｕj［ｎＴp］とし、忘却係数をα（０≦α≦１）として、以下の式により加重平均化後の計数値Ｕj［ｎＴp］を演算する。
Ｕj［ｎＴp］＝ｕj［ｎＴp］＋αＵj［（ｎ−１）Ｔp］
【００３７】
つづいて、加重平均値演算部１０５の出力である時刻ｎＴpの加重平均化後の位相分布が、加重平均値記憶部１０４に記憶される。これは、次回の加重平均値演算において、前回の加重平均値、すなわち時刻（ｎ＋１）Ｔpの位相分布の加重平均値として利用されるためのものである。
【００３８】
尤度演算部１０７は、この加重平均値演算部１０５から出力された加重平均化された位相分布を入力し、位相分布テーブル記憶部１０６に記憶された位相分布テーブルを参照して、各位相分布モデルに対する加重平均化された位相分布の尤度をそれぞれ演算して、事後確率が最大になる位相分布モデル、すなわち最尤の位相分布モデルを特定するとともに、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する。この際、位相分布モデルｋの尤度Ｌ（ｋ）は、加重平均化後の計数値Ｕj［ｎＴp］を用いて、以下の式のように求められる。
【００３９】
【数２】
【００４０】
ここで、４つの位相領域に対する計数値をそれぞれｕ1〜ｕ4とし、位相分布テーブルの位相分布モデルｋの各位相領域に対する値の対数をｖ1k〜ｖ4kとし、位相分布モデルｋの生起確率の対数をλkとしている。
【００４１】
第３図は、推定値として出力される信号対雑音電力比（Ｅｂ／Ｎｏ）について実際のＥｂ／Ｎｏとの整合を説明するグラフである。第３図においては、変調方式をＱＰＳＫとし、位相領域数を４として、ガウス伝送路およびライスフェーディング伝送路（ライスファクター７ｄＢ、ドップラー周波数２００Ｈｚ）の２つの伝送路モデルに対する位相分布テーブルを持った場合の、計算機シミュレーションによる信号対雑音電力比（Ｅｂ／Ｎｏ）の推定結果である。第３図から、本発明にかかる回線品質測定装置によって演算された推定値は、従来の回線品質測定装置において演算された推定値よりも、実際のＥｂ／Ｎｏとの整合性が高く、回線品質が正しく推定されていることがわかる。
【００４２】
以上に説明したとおり、実施の形態１にかかる回線品質測定装置によれば、第２図に示すように、従来の回線品質測定装置が回線品質の測定精度を高めようとする場合に、連続波として送信される信号において時刻ｎＴc〜（ｎ＋１）ｎＴcで表される測定期間Ｔcを長くする必要があるのに対し、時刻ｎＴp〜（ｎ＋１）ｎＴpで表される測定期間Ｔpが短い場合であっても、加重平均値演算部１０５および加重平均値記憶部１０４を備えているので、信号点の計数値を加重平均することによって、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができ、高精度な回線品質の測定が可能となる。
【００４３】
また、伝送路が時間的に変動するような場合、特にバースト単位の不連続なデータ送受信をおこなう場合にも、そのバーストサイズが小さくてもバーストごとに高精度な回線品質の測定が容易に可能となる。
【００４４】
実施の形態２．
つぎに、実施の形態２にかかる回線品質測定装置について説明する。第４図は、実施の形態２にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第１０図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第４図に示す実施の形態２にかかる回線品質測定装置においては、第１０図の位相領域判定部１０２に換えて振幅領域判定部１０８と、位相分布テーブル記憶部１０６に換えて振幅分布テーブル記憶部１０９と、を備えている点で、第１０図に示した従来の回線品質測定装置と異なる。
【００４５】
第５図は、検波部１０１においてＱＰＳＫ変調信号を変調する場合の振幅分布の判定領域を示した信号空間図である。また、第５図は、特に、検波部１０１において位相情報π／４として復調された信号点の振幅の判定領域が示されており、信号点が３種に分けられた振幅領域（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3）のいずれに該当するかを判定するために参照されるものである。なお、位相情報３π／４，−π／４，−３π／４として復調された信号点についても、それぞれ同様な振幅判定領域が、第２象限、第４象限、第３象限において表される。
【００４６】
ここで、位相情報π／４を示す受信信号が理想的な伝送路を通ってきた場合に検波部１０１から出力される信号点をＳ1とした場合、信号点Ｓ1は、第５図に示すように、２つの振幅領域Ｒ1の境界線上に位置するものとする。すなわち、第５図においては、振幅領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3の順に、ビット誤り率や信号対雑音電力比が高いとみなされる。
【００４７】
この場合、計数部１０３は、振幅領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3に対応して、それぞれの位相領域に該当する信号点の数を計数する領域計数部１０３−１、１０３−２、１０３−３を備えることになる（すなわち、Ｍ＝３）。ここで、第５図に示すように、送信信号として信号点Ｓ1を伝送し、これが検波部１０１において信号点Ｓ2で受信されたとすると、振幅領域判定部１０８によりこの信号点Ｓ2が振幅領域Ｒ2に入ると判定され、振幅領域Ｒ2の領域計数部１０３−２において計数される。
【００４８】
このように、所定の測定期間内において検波部１０１が受信したすべての受信信号に対して振幅領域の判定をおこなうとともに各振幅領域毎の計数をおこなうことで、振幅分布が求められる。なお、この振幅分布を用いることで、上記した位相分布確率と同様な振幅分布確率が導き出される。
【００４９】
また、振幅分布テーブル記憶部１０９には、上述した位相分布テーブル記憶部１０６と同様に、フェージング伝送路やガウス伝送路等のいくつかの代表的な伝送路モデル毎に、振幅分布確率と回線品質の対応関係を示す振幅分布テーブルを記憶している。
【００５０】
ここでも位相分布テーブルの場合と同様に、実際には、振幅分布テーブルは、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを有している。
【００５１】
そして、尤度演算部１０７は、振幅分布テーブル記憶部１０９に記憶された振幅分布テーブルを参照して、計数部１０３の計数結果から得られる振幅分布の各振幅分布モデルに対する尤度を上記した加重平均化後の計数値を演算する数式を用いてそれぞれ演算し、最尤の振幅分布モデルを特定するとともに、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する。
【００５２】
以上に説明したとおり、実施の形態２にかかる回線品質測定装置によれば、振幅領域判定部１０８および振幅分布テーブル記憶部１０９を備えているので、第２図に示すように、連続波として送信される信号を受信する際やバースト単位の不連続なデータを受信する場合に、受信信号の強度の高低に対して、すなわち受信信号の振幅の測定によって伝送路の回線品質を推定することが可能となる。
【００５３】
なお、計数部１０３と尤度演算部１０７との間に、実施の形態１において説明した加重平均値演算部１０５および加重平均値記憶部１０４を挿入し、尤度演算部１０７において、加重平均化後の計数値を用いて振幅分布を得るようにすることで、実施の形態１と同様の効果を得ることもできる。
【００５４】
実施の形態３．
つぎに、実施の形態３にかかる回線品質測定装置について説明する。第６図は、実施の形態３にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第１０図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第６図に示す実施の形態３にかかる回線品質測定装置においては、第１０図の位相領域判定部１０２に換えて位相振幅領域判定部１１１と、位相分布テーブル記憶部１０６に換えて位相振幅分布テーブル記憶部１１２と、を備えている点で、第１０図に示した従来の回線品質測定装置と異なる。
【００５５】
第７図は、検波部１０１においてＱＰＳＫ変調信号を変調する場合の位相振幅分布の判定領域を示した信号空間図である。ここで、位相振幅分布とは、実施の形態１および２における位相分布と振幅分布とを位相振幅平面上において合成して得られる信号点の分布を示すものである。第７図は、特に、検波部１０１において位相情報π／４として復調された信号点の振幅の判定領域が示されており、信号点が４種に分けられた位相領域と同じく４種に分けられた振幅領域との共通領域を示す４種の位相振幅領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4のいずれに該当するかを判定するために参照されるものである。
【００５６】
なお、位相情報３π／４，−π／４，−３π／４として復調された信号点についても、それぞれ同様な位相振幅判定領域が、第２象限、第４象限、第３象限において表される。
【００５７】
ここで、位相情報π／４を示す受信信号が理想的な伝送路を通ってきた場合に検波部１０１から出力される信号点をＳ1とした場合、信号点Ｓ1は、第７図に示すように、２つの位相振幅領域Ｒ1の中心に位置するものとする。すなわち、第７図においては、位相振幅領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4の順に、ビット誤り率や信号対雑音電力比が高いとみなされる。
【００５８】
この場合、計数部１０３は、位相振幅領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4に対応して、それぞれの位相振幅領域に該当する信号点の数を計数する領域計数部１０３−１、１０３−２、１０３−３、１０３−４を備えることになる（すなわち、Ｍ＝４）。ここで、第７図に示すように、送信信号として信号点Ｓ1を伝送し、これが検波部１０１において信号点Ｓ2で受信されたとすると、位相振幅領域判定部１１１によりこの信号点Ｓ2が位相振幅領域Ｒ2に入ると判定され、位相振幅領域Ｒ2の領域計数部１０３−２において計数される。
【００５９】
このように、所定の測定期間内において検波部１０１が受信したすべての受信信号に対して位相振幅領域の判定をおこなうとともに各位相振幅領域毎の計数をおこなうことで、位相振幅分布が求められる。なお、この位相振幅分布を用いることで、上記した位相分布確率と同様な位相振幅分布確率が導き出される。
【００６０】
また、位相振幅分布テーブル記憶部１１２には、上述した位相分布テーブル記憶部１０６と同様に、フェージング伝送路やガウス伝送路等のいくつかの代表的な伝送路モデル毎に、位相振幅分布確率と回線品質の対応関係を示す位相振幅分布テーブルを記憶している。
【００６１】
ここでも位相分布テーブルの場合と同様に、実際には、位相振幅分布テーブルは、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを有している。
【００６２】
そして、尤度演算部１０７は、位相振幅分布テーブル記憶部１１２に記憶された位相振幅分布テーブルを参照して、計数部１０３の計数結果から得られる位相振幅分布の各位相振幅分布モデルに対する尤度をそれぞれ上記した加重平均化後の計数値を演算する数式を用いて演算し、最尤の位相振幅分布モデルを特定するとともに、特定された位相振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する。
【００６３】
以上に説明したとおり、実施の形態３にかかる回線品質測定装置によれば、位相振幅領域判定部１１１および位相振幅分布テーブル記憶部１１２を備えているので、連続波として送信される信号を受信する際やバースト単位の不連続なデータを受信する場合に、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化にともに起因したビット誤り率や信号対雑音電力比を計測することができ、伝送路の回線品質をより高精度に推定することが可能となる。
【００６４】
なお、計数部１０３と尤度演算部１０７との間に、実施の形態１において説明した加重平均値演算部１０５および加重平均値記憶部１０４を挿入し、尤度演算部１０７において、加重平均化後の計数値を用いて位相振幅分布を得るようにすることで、実施の形態１と同様の効果を得ることもできる。
【００６５】
実施の形態４．
つぎに、実施の形態４にかかる回線品質測定装置について説明する。第８図は、実施の形態４にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第１図および第４図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００６６】
第８図に示す実施の形態４にかかる回線品質測定装置においては、従来の回線品質測定装置の位相領域判定部１０２、計数部１０３、尤度演算部１０７および位相分布テーブル記憶部１０６からなる系と、実施の形態２にかかる回線品質測定装置の振幅領域判定部１０８、計数部１０３、尤度演算部１０７および振幅分布テーブル記憶部１０９と、からなる系と、を並列に備え、なおかつ推定値選択部１１０を備えることで、前者の系において位相領域判定により演算される推定値か、後者の系において振幅領域判定により演算される推定値か、のいずれか一方の推定値を選択して回線品質を示す推定値として出力するものである。
【００６７】
なお、第８図においては、上記した前者の系における計数部１０３を第１の計数部１０３ａ、尤度演算部１０７を第１の尤度演算部１０７ａとし、上記した後者の系における計数部１０３を第２の計数部１０３ｂ、尤度演算部１０７を第２の尤度演算部１０７ｂとして表している。
【００６８】
よって、この実施の形態４にかかる回線品質測定装置では、検波部１０１において復調された信号点（位相情報および振幅情報をともに含むものとする）が、位相領域判定部１０２および振幅領域判定部１０８に同時に入力される。そして、従来の回線品質測定装置と同様に、位相領域判定部１０２と第１の計数部１０３ａとにより、検波部１０１が受信したすべての受信信号に対して位相領域の判定がおこなわれるとともに各位相領域毎の計数により位相分布が求められ、第１の尤度演算部１０７ａが、この位相分布と位相分布テーブル記憶部１０６に記憶されている位相分布テーブルとを用いることによって回線品質の推定値を演算する。
【００６９】
一方、実施の形態２にかかる回線品質測定装置と同様に、振幅領域判定部１０８と第２の計数部１０３ｂとにより、検波部１０１が受信したすべての受信信号に対して振幅領域の判定がおこなわれるとともに各振幅領域毎の計数により振幅分布が求められ、第２の尤度演算部１０７ｂが、この振幅分布と振幅分布テーブル記憶部１０９に記憶されている振幅分布テーブルとを用いることによって回線品質の推定値を演算する。
【００７０】
このように第１の尤度演算部１０７ａおよび第２の尤度演算部１０７ｂにおいてそれぞれ演算された推定値は、推定値選択部１１０に入力される。推定値選択部１１０は、これらの推定値の入力とともに、第１の尤度演算部１０７ａにおいて演算された位相分布モデルに対する計数部１０３ａで得られた位相分布の尤度と第２の尤度演算部１０７ｂにおいて演算された振幅分布モデルに対する計数部１０３ｂで得られた振幅分布の尤度とを入力し、これら尤度の比較をおこなう。つづいて、推定値選択部１１０は、上記した尤度の比較において、大きな尤度に対応して演算された推定値を選択し、これを最終的な回線品質の推定値として出力する。
【００７１】
以上に説明したとおり、実施の形態４にかかる回線品質測定装置によれば、従来の回線品質測定装置のように位相領域判定に基づいて回線品質の推定値を演算する系と、実施の形態２にかかる回線品質測定装置のように振幅領域判定に基づいて回線品質の推定値を演算する系と、を備え、さらにこれらの推定値のいずれか一方を選択して、最終的な回線品質の推定値として出力する推定値選択部１１０を備えているので、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化に起因したビット誤り率や信号対雑音電力比の推定値のうち、いずれか一方のより尤もな推定をおこなうことによって、より精度の高い回線品質の測定をおこなうことができる。
【００７２】
なお、計数部１０３ａと尤度演算部１０７ａとの間および計数部１０３ｂと尤度演算部１０７ｂとの間に、それぞれ実施の形態１において説明した加重平均値演算部１０５および加重平均値記憶部１０４を挿入し、尤度演算部１０７ａおよび尤度演算部１０７ｂにおいて、加重平均化後の計数値を用いて位相分布および振幅分布を得るようにすることで、実施の形態１と同様の効果を得ることもできる。
【００７３】
実施の形態５．
つぎに、実施の形態５にかかる回線品質測定装置について説明する。第９図は、実施の形態５にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第８図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第９図に示す実施の形態５にかかる回線品質測定装置においては、実施の形態４にかかる回線品質測定装置において、さらに、第１の尤度演算部１０７ａおよび第２の尤度演算部１０７ｂにおいて特定された位相分布モデルおよび振幅分布モデルに対応する伝送路モデルの情報を記憶する伝送路情報記憶部１１３を備えている。
【００７４】
そして、推定値選択部１１０は、位相領域判定により演算される推定値か、振幅領域判定により演算される推定値か、のいずれか一方の推定値を選択する際に、伝送路情報記憶部１１３に記憶された過去の伝送路情報を参照し、実施の形態４において説明した尤度の比較によって選択された推定値に対応する伝送路モデルの尤らしさを判定する。
【００７５】
たとえば、伝送路情報記憶部１１３に記憶された第１の尤度演算部１０７ａの伝送路モデルが、過去に連続して同一の伝送路モデルを示していた際に、今回の第１の尤度演算部１０７ａにおいて特定された伝送路モデルがそれとは異なる場合、同様に、伝送路情報記憶部１１３に記憶された第２の尤度演算部１０７ｂの伝送路モデルが、過去に連続して同一の伝送路モデルを示しており、今回の第２の尤度演算部１０７ｂにおいて、それとは異なる伝送路モデルが特定されたか否かを判定する。
【００７６】
ここで、第１の尤度演算部１０７ａと第２の尤度演算部１０７ｂにおいてそれぞれ特定された伝送路モデルの変化が同じである場合または両方が異なる場合には、通常の尤度の比較によって選択した推定値を出力する。一方、第１の尤度演算部１０７ａと第２の尤度演算部１０７ｂにおいてどちらか一方の特定された伝送路モデルの変化が同じでない場合には、それが例え高い尤度を示したとしていても、伝送路モデルの変化が同じ方の推定値を出力する。
【００７７】
なお、以上の説明においては、実施の形態４にかかる回線品質測定装置に対して、さらに、伝送路情報記憶部１１３を備えた構成について説明したが、実施の形態１〜３にかかる回線品質測定装置に対して、さらに、伝送路情報記憶部１１３を備え、各尤度演算部１０７が推定値を出力する際に、上述したように、特定された推定値に対応する伝送路モデルの尤らしさを判定するようにすることもできる。たとえば、伝送路情報と特定された最尤の位相、振幅または位相振幅モデルの伝送路が異なる場合、伝送路情報による伝送路の位相、振幅または位相振幅モデルの中で最尤のものを選び、これに対応する回線品質を推定値とする。
【００７８】
以上に説明したとおり、実施の形態５にかかる回線品質測定装置によれば、尤度演算部において特定された過去の伝送モデルの情報を記憶する伝送路情報記憶部１１３を備えているので、推定値を出力する際に、過去の伝送路情報を参照することで、今回演算された推定値の尤もらしさが判定でき、より高精度な回線品質の推定をおこなうことができる。
【００７９】
なお、以上の実施の形態１〜５においては、変調方式をＱＰＳＫ変調としたが、他の変調方式を採用した場合やＴＤＭＡ以外の通信方式を用いた場合、または位相領域の分け方を変えた場合にも、本発明は有効なものとなる。
【００８０】
以上のように、本発明にかかる回線品質測定装置は、衛星通信、移動体通信および移動体衛星通信等のディジタル無線通信システムで用いられる受信機の回線品質の測定に適している。
【００８１】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、この発明によれば、位相領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相領域にあるかを判定し、計数手段がその位相領域にある出力信号点の数を各位相領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて位相分布モデルに対する加重平均化された位相分布の尤度を各位相分布モデル毎に演算することにより最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができ、高精度な回線品質の測定が可能となり、さらにバースト単位の不連続なデータ送受信のような伝送路が時間的に変動するような場合に、そのバーストサイズが小さくてもバーストごとに高精度な回線品質の測定が容易に可能になるという効果を奏する。
【００８２】
つぎの発明によれば、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を各振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて計数手段の演算結果である受信信号の振幅分布の尤度を各振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、連続波として送信される信号を受信する際やバースト単位の不連続なデータを受信する場合に、受信信号の振幅の測定によって伝送路の回線品質を推定することができるという効果を奏する。
【００８３】
つぎの発明によれば、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を各振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された振幅分布の尤度を各振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、受信信号の振幅の測定によって伝送路の回線品質を推定することができ、高精度な回線品質の測定が可能となるという効果を奏する。
【００８４】
つぎの発明によれば、位相振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその位相振幅領域にある出力信号点の数を各位相振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、尤度演算手段が、位相振幅分布テーブル記憶手段に記憶された位相振幅分布テーブルを用いて計数手段の演算結果である受信信号の位相分布の尤度を各位相振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の位相振幅分布モデルを特定し、特定された位相振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、連続波として送信される信号を受信する際やバースト単位の不連続なデータを受信する場合に、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方を用いて、伝送路の回線品質を推定することができ、伝送路の回線品質をより高精度に推定することが可能になるという効果を奏する。
【００８５】
つぎの発明によれば、位相振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその位相振幅領域にある出力信号点の数を各位相振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、位相振幅分布テーブル記憶手段に記憶された位相振幅分布テーブルを用いて加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された位相振幅分布の尤度を各位相振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の位相振幅分布モデルを特定し、特定された位相振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方を用いて、伝送路の回線品質を推定することができ、高精度な回線品質の測定が可能となるという効果を奏する。
【００８６】
つぎの発明によれば、伝送路情報記憶手段が、尤度演算手段において特定された位相分布モデル、振幅分布モデルまたは位相振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を記憶して、尤度演算手段が、この伝送路情報記憶手段に記憶された過去の伝送路モデル種の情報に基づいて回線品質の推定値を選択するので、推定値を出力する際に、過去に特定された伝送路情報を参照することにより、今回演算された推定値の尤もらしさを判定することができ、より高精度な回線品質の推定をおこなうことができるという効果を奏する。
つぎの発明によれば、位相領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相領域にあるかを判定し、第１の計数手段がその位相領域にある出力信号点の数を各位相領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第１の尤度演算手段が、位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて第１の計数手段の演算結果である受信信号の位相分布の尤度を各位相分布モデル毎に演算することにより最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する一方で、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、第２の計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を各振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第２の尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて第２の計数手段の演算結果である受信信号の振幅分布の尤度を各振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力し、推定値選択手段が、これら第１の尤度演算手段および第２の尤度演算手段においてそれぞれ演算された最尤の尤度間を比較することにより、第１の尤度演算手段と第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、伝送路の回線品質を示した推定値として出力するので、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方から、より尤もらしい伝送路の回線品質を推定することができ、より精度の高い回線品質の測定をおこなうことができるという効果を奏する。
【００８７】
つぎの発明によれば、位相領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相領域にあるかを判定し、第１の計数手段がその位相領域にある出力信号点の数を各位相領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第１の加重平均値演算手段が第１の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と第１の計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、第１の尤度演算手段が、位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて第１の加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された位相分布の尤度を各位相分布モデル毎に演算することにより最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する一方で、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、第２の計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を各振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第２の加重平均値演算手段が第２の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、第２の尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて第２の加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された振幅分布の尤度を各振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力し、推定値選択手段が、これら第１の尤度演算手段および第２の尤度演算手段においてそれぞれ演算された最尤の尤度間を比較することにより、第１の尤度演算手段と第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、伝送路の回線品質を示した推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方から、より尤もらしい伝送路の回線品質を推定することができ、より精度の高い回線品質の測定をおこなうことができるという効果を奏する。
【００８８】
つぎの発明によれば、伝送路情報記憶手段が、尤度演算手段において特定された位相分布モデルおよび振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を各々記憶して、推定値選択手段が、この伝送路情報記憶手段に記憶された過去の伝送路モデル種の情報に基づいて回線品質の推定値を選択するので、推定値を出力する際に、過去に特定された伝送路情報を参照することにより、今回選択された推定値の尤もらしさとともに選択結果が正しいか否かを判定し、どちらの推定値を出力するかを判定することができ、より高精度な回線品質の推定をおこなうことができるという効果を奏する。
【００８９】
つぎの発明によれば、伝送路の回線品質を示す推定値として、受信信号のビット誤りが発生する割合を示すビット誤り率を用いることができる、という効果を奏する。
【００９０】
つぎの発明によれば、伝送路の回線品質を示す推定値として、受信信号の情報１ビットの信号電力に対する雑音電力の割合を示す信号対雑音電力比を用いることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１図は、実施の形態１にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 第２図は、測定期間ＴpにおいてバーストサイズＴbのバーストの回線品質測定を示す説明図である。
【図３】 第３図は、推定値として出力される信号対雑音電力比（Ｅｂ／Ｎｏ）について実際のＥｂ／Ｎｏとの整合を説明するグラフである。
【図４】 第４図は、実施の形態２にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】 第５図は、検波部においてＱＰＳＫ変調信号を変調する場合の振幅分布の判定領域を示した信号空間図である。
【図６】 第６図は、実施の形態３にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】 第７図は、検波部においてＱＰＳＫ変調信号を変調する場合の位相振幅分布の判定領域を示した信号空間図である。
【図８】 第８図は、実施の形態４にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】 第９図は、実施の形態５にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】 第１０図は、従来における回線品質測定装置を示すブロック図である。
【図１１】 第１１図は、位相分布の判定領域を示す信号空間図および位相分布を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１ 検波部，１０２ 位相領域判定部，１０３ 計数部，１０３ａ 第１の計数部，１０３ｂ 第２の計数部，１０３−１ 領域計数部，１０３−２ 領域計数部，１０３−Ｍ 領域計数部，１０４ 加重平均値記憶部，１０５ 加重平均値演算部，１０６ 位相分布テーブル記憶部，１０７ 尤度演算部，１０７ａ 第１の尤度演算部，１０７ｂ 第２の尤度演算部，１０８ 振幅領域判定部，１０９ 振幅分布テーブル記憶部，１１０ 推定値選択部，１１１ 位相振幅領域判定部，１１２ 位相振幅分布テーブル記憶部，１１３ 伝送路情報記憶部
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星通信、移動体通信および移動体衛星通信等のディジタル無線通信システムで用いられる受信機の回線品質測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
第１０図は、下記非特許文献１に示されるような回線品質測定を実現する従来の回線品質測定装置を示すブロック図である。
【０００３】
第１０図において、従来の回線品質測定装置は、位相変調されている受信信号を検波および復調するとともに、ナイキスト点等の判定点における位相情報を得るための信号点として出力する検波部１０１と、検波部１０１から出力された信号点、すなわち復調された位相情報が、予め設定された複数の異なる位相領域のうちのどの位相領域に該当するかを判定する位相領域判定部１０２と、それぞれの位相領域に入った信号点の数を計数する計数部１０３と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相領域の位相分布確率と回線品質を表す値との関係を示した位相分布テーブルを記憶した位相分布テーブル記憶部１０６と、計数部１０３の計数値によって得られる位相分布の各位相分布モデルに対する尤度を計算して最尤な位相分布モデルの位相分布を特定し、特定した位相分布モデルに対応する伝送路の回線品質を示した推定値を出力する尤度演算部１０７と、を備えて構成される。
【０００４】
また、計数部１０３は、予め設定された複数の異なる位相領域毎に、検波部１０１から出力された信号点を計数する複数の領域計数部１０３−１、１０３−２、．．．１０３−Ｍを備えている。ここで、Ｍは、位相領域数を示す。
【０００５】
第１１図（ａ）は、検波部１０１においてＱＰＳＫ変調信号を変調する場合の位相分布の判定領域を示した信号空間図である。第１１図（ａ）においては、特に、検波部１０１において復調される位相（π／４，３π／４，−π／４，−３π／４）のうちで位相π／４に最も近傍の位相領域をＲ1とし、この位相領域Ｒ1から順に隣接する位相領域としてＲ2、Ｒ3、Ｒ4に、計４種の均等な幅の位相領域に分けた位相分布の判定領域を表す第１象限を示している。なお、位相３π／４，−π／４，−３π／４についても、それぞれ同様に第２象限、第４象限、第３象限において表される。
【０００６】
よって、位相情報π／４を示す受信信号が理想的な伝送路を通ってきた場合に検波部１０１から出力される信号点をＳ1とすると、第１１図（ａ）に示すように、位相領域Ｒ1の中心線上、すなわち第１象限の位相π／４を示す線上に位置することになる。しかしながら、伝送路に熱雑音やフェージングが加わると、本来位相情報π／４を示すべき信号点は、Ｓ2のように位相π／４を示す線上からずれてしまう。特に、このずれが本来の信号点より位相がπ／４以上ずれると信号点の象限が変わってしまい、その結果ビット誤りになる。
【０００７】
すなわち、第１１図（ａ）において、位相領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4の順に、ビット誤り率（ＢＥＲ）や信号対雑音電力比（情報１ビットの信号電力に対する雑音電力：Ｅｂ／Ｎｏ）が高いと考えられ、信号点がこれらの位相領域に入る確率（以下、位相分布確率と称する）を測定することで、そのビット誤り率や信号対雑音電力比が推定できることになる。
【０００８】
たとえば、検波部１０１において出力された信号点が、各位相分布確率とビット誤り率または信号対雑音電力比との関係を予め測定しておき、この関係を示すテーブルを用いて、順次受信される受信信号の信号点のビット誤り率または信号対雑音電力比を特定して得ることができ、この数値（推定値）を、伝送路の回線品質を示す推定値とみなすことができる。
【０００９】
上述した例の場合、計数部１０３は、位相領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4に対応して、それぞれの位相領域に該当する信号点の数を計数する領域計数部１０３−１、１０３−２、１０３−３、１０３−４を備えることになる（すなわち、Ｍ＝４）。ここで、第１１図（ａ）に示すように、送信信号として信号点Ｓ1を伝送し、これが検波部１０１において信号点Ｓ2で受信されたとすると、位相領域判定部１０２によりこの信号点Ｓ2が位相領域Ｒ2に入ると判断され、位相領域Ｒ2の領域計数部１０３−２において計数される。
【００１０】
このように、所定の測定期間内において検波部１０１が受信したすべての受信信号に対して位相領域の判定をおこなうとともに各位相領域毎の計数をおこない、第１１図（ｂ）に示すような位相分布が求められる。なお、この位相分布を用いることで、上記した位相分布確率が導き出される。
【００１１】
ここで、たとえば移動中の通信者はフェージング伝送路、静止している通信者はガウス伝送路をそれぞれ通して通信していると考えることができるが、位相分布確率とビット誤り率または信号対雑音電力比との関係は、通常、この通信中の伝送路状態によって異なり、単に位相分布確率を測定しただけでは正確なビット誤り率または信号対雑音電力比を推定することができないという問題が生じることになる。
【００１２】
そこで、シミュレーションや実測データにより、フェージング伝送路やガウス伝送路等のいくつかの代表的な伝送路モデル毎に、位相分布確率と回線品質（ビット誤り率または信号対雑音電力比など）の対応関係を示す位相分布テーブルを作成し、位相分布テーブル記憶部１０６に、この位相分布テーブルを記憶している。
【００１３】
なお、実際には、位相分布テーブルは、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相領域の位相分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを有している。
【００１４】
そして、尤度演算部１０７は、位相分布テーブル記憶部１０６に記憶された位相分布テーブルを参照して、計数部１０３の計数結果から得られる位相分布の各位相分布モデルに対する尤度をそれぞれ演算して、事後確率が最大になる位相分布モデル、すなわち最尤の位相分布モデルを特定するとともに、特定した位相分布モデルに対応する回線品質を示す推定値を出力する。この際位相分布モデルｋの尤度Ｌ（ｋ）は、以下の式のように求められる。
【００１５】
【数１】
ここで、４つの位相領域に対する計数値をそれぞれｕ1〜ｕ4とし、位相分布テーブルの位相分布モデルｋの各位相領域に対する値の対数をｖ1k〜ｖ4kとし、位相分布モデルｋの生起確率の対数をλkとしている。
【００１７】
【非特許文献１】
“ A Scheme for High Performance Real-Time BER Measurement ” , IEEE Trans. On Comm., Vol.40, No.10, Oct. 1992 pp.1574-1576
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の回線品質測定装置は、連続したデータのある期間を区切って品質を測定しており、回線品質の推定精度はその測定期間によって決まってしまうため、低い信号対雑音電力比で十分な精度を得るには、測定期間を十分に長くする必要がある。ところが、実際のシステムに応用する場合、伝送路は時間的に変化したり、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）通信のようにバースト単位でデータが送られてくることが考えられる。このように伝送路が時間的に変動する場合は、測定期間が長くなりすぎると、伝送路の時間変動への追従性が悪くなるために推定精度が上がらなくなるという問題が、また、ＴＤＭＡ通信のようなバースト単位のデータ送受信においては、バースト単位で回線品質の測定をおこなった場合、バーストサイズが短いと、推定精度が低下してしまうという問題が生じる。
【００１９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加重平均化処理を用いることによって、伝送路が時間的に変動するような実際のシステムに対しても推定精度の高い回線品質測定装置を実現し、また、位相だけでなく振幅も用いて回線品質を測定することによって、より高い精度の測定をより短い測定期間で実現する回線品質測定装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる回線品質測定装置にあっては、受信信号を検波・復調する検波手段と、前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の位相領域のうち、どの位相領域に該当するかを判定する位相領域判定手段と、前記位相領域判定手段において前記位相領域に該当する前記出力信号点の数を、位相領域毎にかつ所定期間毎に計数する計数手段と、前記計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する加重平均値記憶手段と、前記加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する加重平均値演算手段と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相領域の位相分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる位相分布モデル毎に記憶した位相分布テーブル記憶手段と、前記位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて、前記加重平均値演算手段において演算された位相領域毎の加重平均値によって示される受信信号の位相分布の尤度を位相分布モデル毎に演算することによって、最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する尤度演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、位相領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相領域にあるかを判定し、計数手段がその位相領域にある出力信号点の数を位相領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された位相分布の尤度を位相分布モデル毎に演算することにより最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができる。
【００２２】
つぎの発明にかかる回線品質測定装置にあっては、受信信号を検波・復調する検波手段と、前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の振幅領域のうち、どの振幅領域に該当するかを判定する振幅領域判定手段と、前記振幅領域判定手段において前記振幅領域に該当する前記出力信号点の数を、振幅領域毎に計数する計数手段と、前記計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する加重平均値記憶手段と、前記加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する加重平均値演算手段と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各振幅領域の振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる振幅分布モデル毎に記憶した振幅分布テーブル記憶手段と、前記振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて、前記加重平均値演算手段において演算された振幅領域毎の加重平均値によって示される受信信号の振幅分布の尤度を振幅分布モデル毎に演算することによって、最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する尤度演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された振幅分布の尤度を振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、受信信号の振幅の測定によって伝送路の回線品質を推定することができる。
【００２４】
つぎの発明にかかる回線品質測定装置にあっては、受信信号を検波・復調する検波手段と、前記検波手段により出力された出力信号点が、位相振幅平面上において予め設定された異なる複数の位相振幅領域のうち、どの位相振幅領域に該当するかを判定する位相振幅領域判定手段と、前記位相振幅領域判定手段において前記位相振幅領域に該当する前記出力信号点の数を、位相振幅領域毎に計数する計数手段と、前記計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する加重平均値記憶手段と、前記加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する加重平均値演算手段と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相振幅領域の位相振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる位相振幅分布モデル毎に記憶した位相振幅分布テーブル記憶手段と、前記位相振幅分布テーブル記憶手段に記憶された位相振幅分布テーブルを用いて、前記加重平均値演算手段において演算された位相振幅領域毎の加重平均値によって示される受信信号の位相振幅分布の尤度を位相振幅分布モデル毎に演算することによって、最尤の位相振幅分布モデルを特定し、特定された位相振幅分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する尤度演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、位相振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその位相振幅領域にある出力信号点の数を位相振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、位相振幅分布テーブル記憶手段に記憶された位相振幅分布テーブルを用いて加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された位相振幅分布の尤度を位相振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の位相振幅分布モデルを特定し、特定された位相振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方を用いて、伝送路の回線品質を推定することができる。
【００２６】
つぎの発明にかかる回線品質測定装置にあっては、さらに、前記尤度演算手段において特定された位相分布モデル、振幅分布モデルまたは位相振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を記憶する伝送路情報記憶手段を備え、前記尤度演算手段は、前記伝送路情報記憶手段に記憶された伝送路モデル種の情報に基づいて、尤度の高い位相振幅分布モデルを選択し、それに対する回線品質の値を推定値とすることを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、伝送路情報記憶手段が、尤度演算手段において特定された位相分布モデル、振幅分布モデルまたは位相振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を記憶して、尤度演算手段が、この伝送路情報記憶手段に記憶された過去の伝送路モデル種の情報に基づいて尤度の高い位相振幅分布モデルを選択し、それに対する回線品質の値を推定値とするので、推定値を出力する際に、過去に特定された伝送路情報を参照することにより、より尤もらしい推定値を求めることができる。
【００２８】
つぎの発明にかかる回線品質測定装置にあっては、受信信号を検波・復調する検波手段と、前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の位相領域のうち、どの位相領域に該当するかを判定する位相領域判定手段と、前記位相領域判定手段において前記位相領域に該当する前記出力信号点の数を、位相領域毎にかつ所定期間毎に計数する第１の計数手段と、前記第１の計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する第１の加重平均値記憶手段と、前記第１の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記第１の計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する第１の加重平均値演算手段と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相領域の位相分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる位相分布モデル毎に記憶した位相分布テーブル記憶手段と、前記位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて、前記第１の加重平均値演算手段において演算された位相領域毎の加重平均値によって示される受信信号の位相分布の尤度を位相分布モデル毎に演算することによって、最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する第１の尤度演算手段と、前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の振幅領域のうち、どの振幅領域に該当するかを判定する振幅領域判定手段と、前記振幅領域判定手段において前記振幅領域に該当する前記出力信号点の数を、振幅領域毎に計数する第２の計数手段と、前記第２の計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する第２の加重平均値記憶手段と、前記第２の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記第２の計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する第２の加重平均値演算手段と、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各振幅領域の振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる振幅分布モデル毎に記憶した振幅分布テーブル記憶手段と、前記振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて、前記第２の加重平均値演算手段において演算された振幅領域毎の加重平均値によって示される受信信号の振幅分布の尤度を振幅分布モデル毎に演算することによって、最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する第２の尤度演算手段と、前記第１の尤度演算手段において演算された最尤の位相分布モデルの尤度と前記第２の尤度演算手段において演算された最尤の振幅分布モデルの尤度とを比較することにより、前記第１の尤度演算手段と前記第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、前記受信信号の伝送路の回線品質を示した推定値として出力する推定値選択手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、位相領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相領域にあるかを判定し、第１の計数手段がその位相領域にある出力信号点の数を位相領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第１の加重平均値演算手段が第１の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と第１の計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、第１の尤度演算手段が、位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて第１の加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された位相分布の尤度を位相分布モデル毎に演算することにより最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する一方で、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、第２の計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第２の加重平均値演算手段が第２の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、第２の尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて第１の加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された振幅分布の尤度を振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力し、推定値選択手段が、これら第１の尤度演算手段および第２の尤度演算手段においてそれぞれ演算された最尤の尤度間を比較することにより、第１の尤度演算手段と第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、伝送路の回線品質を示した推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方から、より尤もらしい伝送路の回線品質を推定することができる。
【００３０】
つぎの発明にかかる回線品質測定装置にあっては、さらに、前記第１の尤度演算手段および前記第２の尤度演算手段において特定された位相分布モデルおよび振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を各々記憶する伝送路情報記憶手段を備え、前記推定値選択手段は、前記伝送路情報記憶手段に記憶された伝送路モデル種の情報に基づいて、前記第１の尤度演算手段と前記第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、前記受信信号の伝送路の回線品質を示した推定値として出力することを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、伝送路情報記憶手段が、尤度演算手段において特定された位相分布モデルおよび振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を各々記憶して、推定値選択手段が、この伝送路情報記憶手段に記憶された過去の伝送路モデル種の情報に基づいていずれかの回線品質の推定値を出力するので、推定値を出力する際に、過去に特定された伝送路情報を参照することにより尤もらしい推定値を選択することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００３３】
実施の形態１．
第１図は、実施の形態１にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第１０図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第１図に示す実施の形態１にかかる回線品質測定装置においては、計数部１０３から出力された計数結果から加重平均値を演算する加重平均値演算部１０５と、加重平均値演算部１０５において演算された加重平均値を記憶する加重平均値記憶部１０４と、を備えている点で、第１０図に示した従来の回線品質測定装置と異なる。
【００３４】
ここでは一例として、変調方式をＱＰＳＫとしたＴＤＭＡ通信をおこなうものとし、位相領域は上述した第１１図に示すようにＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4の４つの領域に分け、１バーストごとに回線品質を測定する場合について説明する。
【００３５】
第２図は、測定期間ＴpにおいてバーストサイズＴbのバーストの回線品質測定を示す説明図である。第２図において、まず、測定するバーストの第１番目の送信信号が第１１図に示した信号点Ｓ1であり、この信号点が検波部１０１において信号点Ｓ2で受信されたとすると、位相領域判定部１０２により、この信号点Ｓ2は、位相領域Ｒ2に該当すると判定され、領域Ｒ2の領域計数部１０３−２で計数される。同様な手順により、バーストサイズＴbのすべての送信信号に対する受信信号点が該当する位相領域を判定するとともに計数することにより、計数部１０３は、時刻ｎＴpにおけるバーストの受信信号点の位相分布を演算する。
【００３６】
そして、加重平均値演算部１０５は、加重平均値記憶部１０４に記憶されている時刻（ｎ−１）Ｔp時点の加重平均値、すなわち前回に加重平均値演算部１０５により加重平均化されて演算された位相分布を、計数部１０３の出力である時刻ｎＴp時点の位相分布に加重平均する。具体的には、加重平均値演算部１０５は、時刻ｎＴpにおける位相領域Ｒ1の位相分布の計数値をｕj［ｎＴp］とし、忘却係数をα（０≦α≦１）として、以下の式により加重平均化後の計数値Ｕj［ｎＴp］を演算する。
Ｕj［ｎＴp］＝ｕj［ｎＴp］＋αＵj［（ｎ−１）Ｔp］
【００３７】
つづいて、加重平均値演算部１０５の出力である時刻ｎＴpの加重平均化後の位相分布が、加重平均値記憶部１０４に記憶される。これは、次回の加重平均値演算において、前回の加重平均値、すなわち時刻（ｎ＋１）Ｔpの位相分布の加重平均値として利用されるためのものである。
【００３８】
尤度演算部１０７は、この加重平均値演算部１０５から出力された加重平均化された位相分布を入力し、位相分布テーブル記憶部１０６に記憶された位相分布テーブルを参照して、各位相分布モデルに対する加重平均化された位相分布の尤度をそれぞれ演算して、事後確率が最大になる位相分布モデル、すなわち最尤の位相分布モデルを特定するとともに、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する。この際、位相分布モデルｋの尤度Ｌ（ｋ）は、加重平均化後の計数値Ｕj［ｎＴp］を用いて、以下の式のように求められる。
【００３９】
【数２】
ここで、４つの位相領域に対する計数値をそれぞれｕ1〜ｕ4とし、位相分布テーブルの位相分布モデルｋの各位相領域に対する値の対数をｖ1k〜ｖ4kとし、位相分布モデルｋの生起確率の対数をλkとしている。
【００４１】
第３図は、推定値として出力される信号対雑音電力比（Ｅｂ／Ｎｏ）について実際のＥｂ／Ｎｏとの整合を説明するグラフである。第３図においては、変調方式をＱＰＳＫとし、位相領域数を４として、ガウス伝送路およびライスフェーディング伝送路（ライスファクター７ｄＢ、ドップラー周波数２００Ｈｚ）の２つの伝送路モデルに対する位相分布テーブルを持った場合の、計算機シミュレーションによる信号対雑音電力比（Ｅｂ／Ｎｏ）の推定結果である。第３図から、本発明にかかる回線品質測定装置によって演算された推定値は、従来の回線品質測定装置において演算された推定値よりも、実際のＥｂ／Ｎｏとの整合性が高く、回線品質が正しく推定されていることがわかる。
【００４２】
以上に説明したとおり、実施の形態１にかかる回線品質測定装置によれば、第２図に示すように、従来の回線品質測定装置が回線品質の測定精度を高めようとする場合に、連続波として送信される信号において時刻ｎＴc〜（ｎ＋１）ｎＴcで表される測定期間Ｔcを長くする必要があるのに対し、時刻ｎＴp〜（ｎ＋１）ｎＴpで表される測定期間Ｔpが短い場合であっても、加重平均値演算部１０５および加重平均値記憶部１０４を備えているので、信号点の計数値を加重平均することによって、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができ、高精度な回線品質の測定が可能となる。
【００４３】
また、伝送路が時間的に変動するような場合、特にバースト単位の不連続なデータ送受信をおこなう場合にも、そのバーストサイズが小さくてもバーストごとに高精度な回線品質の測定が容易に可能となる。
【００４４】
実施の形態２．
つぎに、実施の形態２にかかる回線品質測定装置について説明する。第４図は、実施の形態２にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第１０図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第４図に示す実施の形態２にかかる回線品質測定装置においては、第１０図の位相領域判定部１０２に換えて振幅領域判定部１０８と、位相分布テーブル記憶部１０６に換えて振幅分布テーブル記憶部１０９と、を備えている点で、第１０図に示した従来の回線品質測定装置と異なる。
【００４５】
第５図は、検波部１０１においてＱＰＳＫ変調信号を変調する場合の振幅分布の判定領域を示した信号空間図である。また、第５図は、特に、検波部１０１において位相情報π／４として復調された信号点の振幅の判定領域が示されており、信号点が３種に分けられた振幅領域（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3）のいずれに該当するかを判定するために参照されるものである。なお、位相情報３π／４，−π／４，−３π／４として復調された信号点についても、それぞれ同様な振幅判定領域が、第２象限、第４象限、第３象限において表される。
【００４６】
ここで、位相情報π／４を示す受信信号が理想的な伝送路を通ってきた場合に検波部１０１から出力される信号点をＳ1とした場合、信号点Ｓ1は、第５図に示すように、２つの振幅領域Ｒ1の境界線上に位置するものとする。すなわち、第５図においては、振幅領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3の順に、ビット誤り率や信号対雑音電力比が高いとみなされる。
【００４７】
この場合、計数部１０３は、振幅領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3に対応して、それぞれの位相領域に該当する信号点の数を計数する領域計数部１０３−１、１０３−２、１０３−３を備えることになる（すなわち、Ｍ＝３）。ここで、第５図に示すように、送信信号として信号点Ｓ1を伝送し、これが検波部１０１において信号点Ｓ2で受信されたとすると、振幅領域判定部１０８によりこの信号点Ｓ2が振幅領域Ｒ2に入ると判定され、振幅領域Ｒ2の領域計数部１０３−２において計数される。
【００４８】
このように、所定の測定期間内において検波部１０１が受信したすべての受信信号に対して振幅領域の判定をおこなうとともに各振幅領域毎の計数をおこなうことで、振幅分布が求められる。なお、この振幅分布を用いることで、上記した位相分布確率と同様な振幅分布確率が導き出される。
【００４９】
また、振幅分布テーブル記憶部１０９には、上述した位相分布テーブル記憶部１０６と同様に、フェージング伝送路やガウス伝送路等のいくつかの代表的な伝送路モデル毎に、振幅分布確率と回線品質の対応関係を示す振幅分布テーブルを記憶している。
【００５０】
ここでも位相分布テーブルの場合と同様に、実際には、振幅分布テーブルは、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを有している。
【００５１】
そして、尤度演算部１０７は、振幅分布テーブル記憶部１０９に記憶された振幅分布テーブルを参照して、計数部１０３の計数結果から得られる振幅分布の各振幅分布モデルに対する尤度を上記した加重平均化後の計数値を演算する数式を用いてそれぞれ演算し、最尤の振幅分布モデルを特定するとともに、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する。
【００５２】
以上に説明したとおり、実施の形態２にかかる回線品質測定装置によれば、振幅領域判定部１０８および振幅分布テーブル記憶部１０９を備えているので、第２図に示すように、連続波として送信される信号を受信する際やバースト単位の不連続なデータを受信する場合に、受信信号の強度の高低に対して、すなわち受信信号の振幅の測定によって伝送路の回線品質を推定することが可能となる。
【００５３】
なお、計数部１０３と尤度演算部１０７との間に、実施の形態１において説明した加重平均値演算部１０５および加重平均値記憶部１０４を挿入し、尤度演算部１０７において、加重平均化後の計数値を用いて振幅分布を得るようにすることで、実施の形態１と同様の効果を得ることもできる。
【００５４】
実施の形態３．
つぎに、実施の形態３にかかる回線品質測定装置について説明する。第６図は、実施の形態３にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第１０図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第６図に示す実施の形態３にかかる回線品質測定装置においては、第１０図の位相領域判定部１０２に換えて位相振幅領域判定部１１１と、位相分布テーブル記憶部１０６に換えて位相振幅分布テーブル記憶部１１２と、を備えている点で、第１０図に示した従来の回線品質測定装置と異なる。
【００５５】
第７図は、検波部１０１においてＱＰＳＫ変調信号を変調する場合の位相振幅分布の判定領域を示した信号空間図である。ここで、位相振幅分布とは、実施の形態１および２における位相分布と振幅分布とを位相振幅平面上において合成して得られる信号点の分布を示すものである。第７図は、特に、検波部１０１において位相情報π／４として復調された信号点の振幅の判定領域が示されており、信号点が４種に分けられた位相領域と同じく４種に分けられた振幅領域との共通領域を示す４種の位相振幅領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4のいずれに該当するかを判定するために参照されるものである。
【００５６】
なお、位相情報３π／４，−π／４，−３π／４として復調された信号点についても、それぞれ同様な位相振幅判定領域が、第２象限、第４象限、第３象限において表される。
【００５７】
ここで、位相情報π／４を示す受信信号が理想的な伝送路を通ってきた場合に検波部１０１から出力される信号点をＳ1とした場合、信号点Ｓ1は、第７図に示すように、２つの位相振幅領域Ｒ1の中心に位置するものとする。すなわち、第７図においては、位相振幅領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4の順に、ビット誤り率や信号対雑音電力比が高いとみなされる。
【００５８】
この場合、計数部１０３は、位相振幅領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4に対応して、それぞれの位相振幅領域に該当する信号点の数を計数する領域計数部１０３−１、１０３−２、１０３−３、１０３−４を備えることになる（すなわち、Ｍ＝４）。ここで、第７図に示すように、送信信号として信号点Ｓ1を伝送し、これが検波部１０１において信号点Ｓ2で受信されたとすると、位相振幅領域判定部１１１によりこの信号点Ｓ2が位相振幅領域Ｒ2に入ると判定され、位相振幅領域Ｒ2の領域計数部１０３−２において計数される。
【００５９】
このように、所定の測定期間内において検波部１０１が受信したすべての受信信号に対して位相振幅領域の判定をおこなうとともに各位相振幅領域毎の計数をおこなうことで、位相振幅分布が求められる。なお、この位相振幅分布を用いることで、上記した位相分布確率と同様な位相振幅分布確率が導き出される。
【００６０】
また、位相振幅分布テーブル記憶部１１２には、上述した位相分布テーブル記憶部１０６と同様に、フェージング伝送路やガウス伝送路等のいくつかの代表的な伝送路モデル毎に、位相振幅分布確率と回線品質の対応関係を示す位相振幅分布テーブルを記憶している。
【００６１】
ここでも位相分布テーブルの場合と同様に、実際には、位相振幅分布テーブルは、実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを有している。
【００６２】
そして、尤度演算部１０７は、位相振幅分布テーブル記憶部１１２に記憶された位相振幅分布テーブルを参照して、計数部１０３の計数結果から得られる位相振幅分布の各位相振幅分布モデルに対する尤度をそれぞれ上記した加重平均化後の計数値を演算する数式を用いて演算し、最尤の位相振幅分布モデルを特定するとともに、特定された位相振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する。
【００６３】
以上に説明したとおり、実施の形態３にかかる回線品質測定装置によれば、位相振幅領域判定部１１１および位相振幅分布テーブル記憶部１１２を備えているので、連続波として送信される信号を受信する際やバースト単位の不連続なデータを受信する場合に、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化にともに起因したビット誤り率や信号対雑音電力比を計測することができ、伝送路の回線品質をより高精度に推定することが可能となる。
【００６４】
なお、計数部１０３と尤度演算部１０７との間に、実施の形態１において説明した加重平均値演算部１０５および加重平均値記憶部１０４を挿入し、尤度演算部１０７において、加重平均化後の計数値を用いて位相振幅分布を得るようにすることで、実施の形態１と同様の効果を得ることもできる。
【００６５】
実施の形態４．
つぎに、実施の形態４にかかる回線品質測定装置について説明する。第８図は、実施の形態４にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第１図および第４図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００６６】
第８図に示す実施の形態４にかかる回線品質測定装置においては、従来の回線品質測定装置の位相領域判定部１０２、計数部１０３、尤度演算部１０７および位相分布テーブル記憶部１０６からなる系と、実施の形態２にかかる回線品質測定装置の振幅領域判定部１０８、計数部１０３、尤度演算部１０７および振幅分布テーブル記憶部１０９と、からなる系と、を並列に備え、なおかつ推定値選択部１１０を備えることで、前者の系において位相領域判定により演算される推定値か、後者の系において振幅領域判定により演算される推定値か、のいずれか一方の推定値を選択して回線品質を示す推定値として出力するものである。
【００６７】
なお、第８図においては、上記した前者の系における計数部１０３を第１の計数部１０３ａ、尤度演算部１０７を第１の尤度演算部１０７ａとし、上記した後者の系における計数部１０３を第２の計数部１０３ｂ、尤度演算部１０７を第２の尤度演算部１０７ｂとして表している。
【００６８】
よって、この実施の形態４にかかる回線品質測定装置では、検波部１０１において復調された信号点（位相情報および振幅情報をともに含むものとする）が、位相領域判定部１０２および振幅領域判定部１０８に同時に入力される。そして、従来の回線品質測定装置と同様に、位相領域判定部１０２と第１の計数部１０３ａとにより、検波部１０１が受信したすべての受信信号に対して位相領域の判定がおこなわれるとともに各位相領域毎の計数により位相分布が求められ、第１の尤度演算部１０７ａが、この位相分布と位相分布テーブル記憶部１０６に記憶されている位相分布テーブルとを用いることによって回線品質の推定値を演算する。
【００６９】
一方、実施の形態２にかかる回線品質測定装置と同様に、振幅領域判定部１０８と第２の計数部１０３ｂとにより、検波部１０１が受信したすべての受信信号に対して振幅領域の判定がおこなわれるとともに各振幅領域毎の計数により振幅分布が求められ、第２の尤度演算部１０７ｂが、この振幅分布と振幅分布テーブル記憶部１０９に記憶されている振幅分布テーブルとを用いることによって回線品質の推定値を演算する。
【００７０】
このように第１の尤度演算部１０７ａおよび第２の尤度演算部１０７ｂにおいてそれぞれ演算された推定値は、推定値選択部１１０に入力される。推定値選択部１１０は、これらの推定値の入力とともに、第１の尤度演算部１０７ａにおいて演算された位相分布モデルに対する計数部１０３ａで得られた位相分布の尤度と第２の尤度演算部１０７ｂにおいて演算された振幅分布モデルに対する計数部１０３ｂで得られた振幅分布の尤度とを入力し、これら尤度の比較をおこなう。つづいて、推定値選択部１１０は、上記した尤度の比較において、大きな尤度に対応して演算された推定値を選択し、これを最終的な回線品質の推定値として出力する。
【００７１】
以上に説明したとおり、実施の形態４にかかる回線品質測定装置によれば、従来の回線品質測定装置のように位相領域判定に基づいて回線品質の推定値を演算する系と、実施の形態２にかかる回線品質測定装置のように振幅領域判定に基づいて回線品質の推定値を演算する系と、を備え、さらにこれらの推定値のいずれか一方を選択して、最終的な回線品質の推定値として出力する推定値選択部１１０を備えているので、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化に起因したビット誤り率や信号対雑音電力比の推定値のうち、いずれか一方のより尤もな推定をおこなうことによって、より精度の高い回線品質の測定をおこなうことができる。
【００７２】
なお、計数部１０３ａと尤度演算部１０７ａとの間および計数部１０３ｂと尤度演算部１０７ｂとの間に、それぞれ実施の形態１において説明した加重平均値演算部１０５および加重平均値記憶部１０４を挿入し、尤度演算部１０７ａおよび尤度演算部１０７ｂにおいて、加重平均化後の計数値を用いて位相分布および振幅分布を得るようにすることで、実施の形態１と同様の効果を得ることもできる。
【００７３】
実施の形態５．
つぎに、実施の形態５にかかる回線品質測定装置について説明する。第９図は、実施の形態５にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第８図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第９図に示す実施の形態５にかかる回線品質測定装置においては、実施の形態４にかかる回線品質測定装置において、さらに、第１の尤度演算部１０７ａおよび第２の尤度演算部１０７ｂにおいて特定された位相分布モデルおよび振幅分布モデルに対応する伝送路モデルの情報を記憶する伝送路情報記憶部１１３を備えている。
【００７４】
そして、推定値選択部１１０は、位相領域判定により演算される推定値か、振幅領域判定により演算される推定値か、のいずれか一方の推定値を選択する際に、伝送路情報記憶部１１３に記憶された過去の伝送路情報を参照し、実施の形態４において説明した尤度の比較によって選択された推定値に対応する伝送路モデルの尤らしさを判定する。
【００７５】
たとえば、伝送路情報記憶部１１３に記憶された第１の尤度演算部１０７ａの伝送路モデルが、過去に連続して同一の伝送路モデルを示していた際に、今回の第１の尤度演算部１０７ａにおいて特定された伝送路モデルがそれとは異なる場合、同様に、伝送路情報記憶部１１３に記憶された第２の尤度演算部１０７ｂの伝送路モデルが、過去に連続して同一の伝送路モデルを示しており、今回の第２の尤度演算部１０７ｂにおいて、それとは異なる伝送路モデルが特定されたか否かを判定する。
【００７６】
ここで、第１の尤度演算部１０７ａと第２の尤度演算部１０７ｂにおいてそれぞれ特定された伝送路モデルの変化が同じである場合または両方が異なる場合には、通常の尤度の比較によって選択した推定値を出力する。一方、第１の尤度演算部１０７ａと第２の尤度演算部１０７ｂにおいてどちらか一方の特定された伝送路モデルの変化が同じでない場合には、それが例え高い尤度を示したとしていても、伝送路モデルの変化が同じ方の推定値を出力する。
【００７７】
なお、以上の説明においては、実施の形態４にかかる回線品質測定装置に対して、さらに、伝送路情報記憶部１１３を備えた構成について説明したが、実施の形態１〜３にかかる回線品質測定装置に対して、さらに、伝送路情報記憶部１１３を備え、各尤度演算部１０７が推定値を出力する際に、上述したように、特定された推定値に対応する伝送路モデルの尤らしさを判定するようにすることもできる。たとえば、伝送路情報と特定された最尤の位相、振幅または位相振幅モデルの伝送路が異なる場合、伝送路情報による伝送路の位相、振幅または位相振幅モデルの中で最尤のものを選び、これに対応する回線品質を推定値とする。
【００７８】
以上に説明したとおり、実施の形態５にかかる回線品質測定装置によれば、尤度演算部において特定された過去の伝送モデルの情報を記憶する伝送路情報記憶部１１３を備えているので、推定値を出力する際に、過去の伝送路情報を参照することで、今回演算された推定値の尤もらしさが判定でき、より高精度な回線品質の推定をおこなうことができる。
【００７９】
なお、以上の実施の形態１〜５においては、変調方式をＱＰＳＫ変調としたが、他の変調方式を採用した場合やＴＤＭＡ以外の通信方式を用いた場合、または位相領域の分け方を変えた場合にも、本発明は有効なものとなる。
【００８０】
以上のように、本発明にかかる回線品質測定装置は、衛星通信、移動体通信および移動体衛星通信等のディジタル無線通信システムで用いられる受信機の回線品質の測定に適している。
【００８１】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、この発明によれば、位相領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相領域にあるかを判定し、計数手段がその位相領域にある出力信号点の数を各位相領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて位相分布モデルに対する加重平均化された位相分布の尤度を各位相分布モデル毎に演算することにより最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができ、高精度な回線品質の測定が可能となり、さらにバースト単位の不連続なデータ送受信のような伝送路が時間的に変動するような場合に、そのバーストサイズが小さくてもバーストごとに高精度な回線品質の測定が容易に可能になるという効果を奏する。
【００８２】
つぎの発明によれば、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を各振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて計数手段の演算結果である受信信号の振幅分布の尤度を各振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、連続波として送信される信号を受信する際やバースト単位の不連続なデータを受信する場合に、受信信号の振幅の測定によって伝送路の回線品質を推定することができるという効果を奏する。
【００８３】
つぎの発明によれば、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を各振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された振幅分布の尤度を各振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、受信信号の振幅の測定によって伝送路の回線品質を推定することができ、高精度な回線品質の測定が可能となるという効果を奏する。
【００８４】
つぎの発明によれば、位相振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその位相振幅領域にある出力信号点の数を各位相振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、尤度演算手段が、位相振幅分布テーブル記憶手段に記憶された位相振幅分布テーブルを用いて計数手段の演算結果である受信信号の位相分布の尤度を各位相振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の位相振幅分布モデルを特定し、特定された位相振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、連続波として送信される信号を受信する際やバースト単位の不連続なデータを受信する場合に、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方を用いて、伝送路の回線品質を推定することができ、伝送路の回線品質をより高精度に推定することが可能になるという効果を奏する。
【００８５】
つぎの発明によれば、位相振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相振幅領域にあるかを判定し、計数手段がその位相振幅領域にある出力信号点の数を各位相振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、加重平均値演算手段が加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、尤度演算手段が、位相振幅分布テーブル記憶手段に記憶された位相振幅分布テーブルを用いて加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された位相振幅分布の尤度を各位相振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の位相振幅分布モデルを特定し、特定された位相振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方を用いて、伝送路の回線品質を推定することができ、高精度な回線品質の測定が可能となるという効果を奏する。
【００８６】
つぎの発明によれば、伝送路情報記憶手段が、尤度演算手段において特定された位相分布モデル、振幅分布モデルまたは位相振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を記憶して、尤度演算手段が、この伝送路情報記憶手段に記憶された過去の伝送路モデル種の情報に基づいて回線品質の推定値を選択するので、推定値を出力する際に、過去に特定された伝送路情報を参照することにより、今回演算された推定値の尤もらしさを判定することができ、より高精度な回線品質の推定をおこなうことができるという効果を奏する。
つぎの発明によれば、位相領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相領域にあるかを判定し、第１の計数手段がその位相領域にある出力信号点の数を各位相領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第１の尤度演算手段が、位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて第１の計数手段の演算結果である受信信号の位相分布の尤度を各位相分布モデル毎に演算することにより最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する一方で、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、第２の計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を各振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第２の尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて第２の計数手段の演算結果である受信信号の振幅分布の尤度を各振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力し、推定値選択手段が、これら第１の尤度演算手段および第２の尤度演算手段においてそれぞれ演算された最尤の尤度間を比較することにより、第１の尤度演算手段と第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、伝送路の回線品質を示した推定値として出力するので、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方から、より尤もらしい伝送路の回線品質を推定することができ、より精度の高い回線品質の測定をおこなうことができるという効果を奏する。
【００８７】
つぎの発明によれば、位相領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの位相領域にあるかを判定し、第１の計数手段がその位相領域にある出力信号点の数を各位相領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第１の加重平均値演算手段が第１の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と第１の計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、第１の尤度演算手段が、位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて第１の加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された位相分布の尤度を各位相分布モデル毎に演算することにより最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力する一方で、振幅領域判定手段が、検波手段により出力された出力信号点が、どの振幅領域にあるかを判定し、第２の計数手段がその振幅領域にある出力信号点の数を各振幅領域毎にかつ所定期間毎に計数して、第２の加重平均値演算手段が第２の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算するとともに、第２の尤度演算手段が、振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて第２の加重平均値演算手段の演算結果である加重平均化された振幅分布の尤度を各振幅分布モデル毎に演算することにより最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質の値を伝送路の回線品質の推定値として出力し、推定値選択手段が、これら第１の尤度演算手段および第２の尤度演算手段においてそれぞれ演算された最尤の尤度間を比較することにより、第１の尤度演算手段と第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、伝送路の回線品質を示した推定値として出力するので、回線品質の測定期間が短い場合であっても、信号点の計数値を加重平均により、過去の信号点の測定結果を累積的に含めることができるとともに、位相情報のずれおよび受信信号の強度変化の両方から、より尤もらしい伝送路の回線品質を推定することができ、より精度の高い回線品質の測定をおこなうことができるという効果を奏する。
【００８８】
つぎの発明によれば、伝送路情報記憶手段が、尤度演算手段において特定された位相分布モデルおよび振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を各々記憶して、推定値選択手段が、この伝送路情報記憶手段に記憶された過去の伝送路モデル種の情報に基づいて回線品質の推定値を選択するので、推定値を出力する際に、過去に特定された伝送路情報を参照することにより、今回選択された推定値の尤もらしさとともに選択結果が正しいか否かを判定し、どちらの推定値を出力するかを判定することができ、より高精度な回線品質の推定をおこなうことができるという効果を奏する。
【００８９】
つぎの発明によれば、伝送路の回線品質を示す推定値として、受信信号のビット誤りが発生する割合を示すビット誤り率を用いることができる、という効果を奏する。
【００９０】
つぎの発明によれば、伝送路の回線品質を示す推定値として、受信信号の情報１ビットの信号電力に対する雑音電力の割合を示す信号対雑音電力比を用いることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１図は、実施の形態１にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 第２図は、測定期間ＴpにおいてバーストサイズＴbのバーストの回線品質測定を示す説明図である。
【図３】 第３図は、推定値として出力される信号対雑音電力比（Ｅｂ／Ｎｏ）について実際のＥｂ／Ｎｏとの整合を説明するグラフである。
【図４】 第４図は、実施の形態２にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】 第５図は、検波部においてＱＰＳＫ変調信号を変調する場合の振幅分布の判定領域を示した信号空間図である。
【図６】 第６図は、実施の形態３にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】 第７図は、検波部においてＱＰＳＫ変調信号を変調する場合の位相振幅分布の判定領域を示した信号空間図である。
【図８】 第８図は、実施の形態４にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】 第９図は、実施の形態５にかかる回線品質測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】 第１０図は、従来における回線品質測定装置を示すブロック図である。
【図１１】 第１１図は、位相分布の判定領域を示す信号空間図および位相分布を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１ 検波部，１０２ 位相領域判定部，１０３ 計数部，１０３ａ 第１の計数部，１０３ｂ 第２の計数部，１０３−１ 領域計数部，１０３−２ 領域計数部，１０３−Ｍ 領域計数部，１０４ 加重平均値記憶部，１０５ 加重平均値演算部，１０６ 位相分布テーブル記憶部，１０７ 尤度演算部，１０７ａ 第１の尤度演算部，１０７ｂ 第２の尤度演算部，１０８ 振幅領域判定部，１０９ 振幅分布テーブル記憶部，１１０ 推定値選択部，１１１ 位相振幅領域判定部，１１２ 位相振幅分布テーブル記憶部，１１３ 伝送路情報記憶部
Claims (8)
- 受信信号を検波・復調する検波手段と、
前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の位相領域のうち、どの位相領域に該当するかを判定する位相領域判定手段と、
前記位相領域判定手段において前記位相領域に該当する前記出力信号点の数を、位相領域毎にかつ所定期間毎に計数する計数手段と、
前記計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する加重平均値記憶手段と、
前記加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する加重平均値演算手段と、
実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相領域の位相分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる位相分布モデル毎に記憶した位相分布テーブル記憶手段と、
前記位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて、前記加重平均値演算手段において演算された位相領域毎の加重平均値によって示される受信信号の位相分布の尤度を位相分布モデル毎に演算することによって、最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する尤度演算手段と、
を備えたことを特徴とする回線品質測定装置。 - さらに、前記尤度演算手段において特定された位相分布モデル、振幅分布モデルまたは位相振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を記憶する伝送路情報記憶手段を備え、
前記尤度演算手段は、前記伝送路情報記憶手段に記憶された伝送路モデル種の情報に基づいて、尤度の高い位相分布モデルを選択し、それに対する回線品質の値を推定値とすることを特徴とする請求の範囲第１項記載の回線品質測定装置。 - 受信信号を検波・復調する検波手段と、
前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の振幅領域のうち、どの振幅領域に該当するかを判定する振幅領域判定手段と、
前記振幅領域判定手段において前記振幅領域に該当する前記出力信号点の数を、振幅領域毎に計数する計数手段と、
前記計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する加重平均値記憶手段と、
前記加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する加重平均値演算手段と、
実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各振幅領域の振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる振幅分布モデル毎に記憶した振幅分布テーブル記憶手段と、
前記振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて、前記加重平均値演算手段において演算された振幅領域毎の加重平均値によって示される受信信号の振幅分布の尤度を振幅分布モデル毎に演算することによって、最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する尤度演算手段と、
を備えたことを特徴とする回線品質測定装置。 - さらに、前記尤度演算手段において特定された位相分布モデル、振幅分布モデルまたは位相振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を記憶する伝送路情報記憶手段を備え、
前記尤度演算手段は、前記伝送路情報記憶手段に記憶された伝送路モデル種の情報に基づいて、尤度の高い振幅分布モデルを選択し、それに対する回線品質の値を推定値とすることを特徴とする請求の範囲第３項記載の回線品質測定装置。 - 受信信号を検波・復調する検波手段と、
前記検波手段により出力された出力信号点が、位相振幅平面上において予め設定された異なる複数の位相振幅領域のうち、どの位相振幅領域に該当するかを判定する位相振幅領域判定手段と、
前記位相振幅領域判定手段において前記位相振幅領域に該当する前記出力信号点の数を、位相振幅領域毎に計数する計数手段と、
前記計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する加重平均値記憶手段と、
前記加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する加重平均値演算手段と、
実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相振幅領域の位相振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる位相振幅分布モデル毎に記憶した位相振幅分布テーブル記憶手段と、
前記位相振幅分布テーブル記憶手段に記憶された位相振幅分布テーブルを用いて、前記加重平均値演算手段において演算された位相振幅領域毎の加重平均値によって示される受信信号の位相振幅分布の尤度を位相振幅分布モデル毎に演算することによって、最尤の位相振幅分布モデルを特定し、特定された位相振幅分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する尤度演算手段と、
を備えたことを特徴とする回線品質測定装置。 - さらに、前記尤度演算手段において特定された位相分布モデル、振幅分布モデルまたは位相振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を記憶する伝送路情報記憶手段を備え、
前記尤度演算手段は、前記伝送路情報記憶手段に記憶された伝送路モデル種の情報に基づいて、尤度の高い位相振幅分布モデルを選択し、それに対する回線品質の値を推定値とすることを特徴とする請求の範囲第５項記載の回線品質測定装置。 - 受信信号を検波・復調する検波手段と、
前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の位相領域のうち、どの位相領域に該当するかを判定する位相領域判定手段と、
前記位相領域判定手段において前記位相領域に該当する前記出力信号点の数を、位相領域毎にかつ所定期間毎に計数する第１の計数手段と、
前記第１の計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する第１の加重平均値記憶手段と、
前記第１の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記第１の計数手段の計数結果とを用いて新たに加重平均値を演算する第１の加重平均値演算手段と、
実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各位相領域の位相分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる位相分布モデル毎に記憶した位相分布テーブル記憶手段と、
前記位相分布テーブル記憶手段に記憶された位相分布テーブルを用いて、前記第１の加重平均値演算手段において演算された位相領域毎の加重平均値によって示される受信信号の位相分布の尤度を位相分布モデル毎に演算することによって、最尤の位相分布モデルを特定し、特定された位相分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する第１の尤度演算手段と
前記検波手段により出力された出力信号点が、予め設定された異なる複数の振幅領域のうち、どの振幅領域に該当するかを判定する振幅領域判定手段と、
前記振幅領域判定手段において前記振幅領域に該当する前記出力信号点の数を、振幅領域毎に計数する第２の計数手段と、
前記第２の計数手段の計数結果を加重平均することで得られた加重平均値を記憶する第２の加重平均値記憶手段と、
前記第２の加重平均値記憶手段に記憶された加重平均値と前記第２の計数手段の計数結 果とを用いて新たに加重平均値を演算する第２の加重平均値演算手段と、
実測やシミュレーション、理論計算などにより求めた各振幅領域の振幅分布確率と回線品質を表す値との関係を示したテーブルを複数の異なる振幅分布モデル毎に記憶した振幅分布テーブル記憶手段と、
前記振幅分布テーブル記憶手段に記憶された振幅分布テーブルを用いて、前記第２の加重平均値演算手段において演算された振幅領域毎の加重平均値によって示される受信信号の振幅分布の尤度を振幅分布モデル毎に演算することによって、最尤の振幅分布モデルを特定し、特定された振幅分布モデルに対応する回線品質を、前記受信信号の伝送路の回線品質を表す推定値として出力する第２の尤度演算手段と、
前記第１の尤度演算手段において演算された最尤の位相分布モデルの尤度と前記第２の尤度演算手段において演算された最尤の振幅分布モデルの尤度とを比較することにより、前記第１の尤度演算手段と前記第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、前記受信信号の伝送路の回線品質を示した推定値として出力する推定値選択手段と、
を備えたことを特徴とする回線品質測定装置。 - さらに、前記第１の尤度演算手段および前記第２の尤度演算手段において特定された位相分布モデルおよび振幅分布モデルに対応する伝送路モデル種の情報を各々記憶する伝送路情報記憶手段を備え、
前記推定値選択手段は、前記伝送路情報記憶手段に記憶された伝送路モデル種の情報に基づいて、前記第１の尤度演算手段と前記第２の尤度演算手段のいずれか一方において演算された推定値を、前記受信信号の伝送路の回線品質を示した推定値として出力することを特徴とする請求の範囲第７項記載の回線品質測定装置。
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