JP3967604B2 - Ｒａｋｅ受信機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用した移動通信システムにおいて、マルチパス信号を受信するために使用されるＲＡＫＥ受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムでは、基地局と移動通信端末との間の無線伝搬路上で山や建物などの影響によりマルチパスが発生する。マルチパスは、互いに干渉しあって周波数選択性フェージングを引き起こし、通信品質を劣化させる原因となる。特に、データ伝送速度が数百Kbps 以上のシステムにあってはその影響が無視できない。
【０００３】
そこで、ＣＤＭＡ移動通信端末ではＲＡＫＥ受信機を使用している。ＲＡＫＥ受信機は、基地局から異なる経路をたどって到来する複数のパスをサーチャと呼ばれる受信回路でサーチし、受信レベルが所定レベル以上の複数のパスを検出する。そして、この検出された複数のパスをそれぞれフィンガと呼ばれる受信回路で受信復調したのち、その各復調信号を位相を合わせて合成器で合成することで、通信品質が良好な復調信号を得るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、各フィンガでそれぞれ受信復調されるパスの信号はフェージングの影響を受けて波形歪みを有している。このため、各フィンガがそれぞれパスを常に最適なタイミングで復調できるとは限らず、十分なＲＡＫＥ受信性能を発揮できないことがある。
【０００５】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、回路規模の大型化及び複雑化を最小限に抑えた上で、パスに発生する波形歪みの影響を低減して良好なＲＡＫＥ受信性能を発揮するようにし、これにより劣悪な無線伝搬環境下においても高品質の移動通信を実現できるＲＡＫＥ受信機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明に係わるＲＡＫＥ受信機は、複数のパスの信号を個別に復調してその復調信号を出力する複数のフィンガと、これらのフィンガから出力された各復調信号を位相を合わせて合成して合成された復調信号を出力する合成器とに加え、上記複数のフィンガのうち、上記複数のパスの信号のうち信号レベルが最大となるパスの信号を復調するフィンガのみ、又は当該フィンガを含む上記複数のフィンガより少数のフィンガに対応して等化器を設けている。そしてこの等化器により、上記フィンガで復調されるパスの信号に対し波形等化を行うようにしたものである。
【０００７】
したがってこの発明によれば、例えばフェージングの影響によりパスの信号に波形歪みが発生しても、このパスの信号がフィンガで復調される際に上記等化器により波形等化される。このため、フィンガからは上記波形歪みによる影響が低減された復調信号が得られ、これにより劣悪な無線伝送環境下においても高品質の移動通信を実現できる。
【０００８】
しかも、上記等化器は複数のパスの信号のうち信号レベルが最大となるパスの信号を復調するフィンガのみ、又は当該フィンガを含む上記複数のフィンガより少数のフィンガに対応して設けられる。この結果、回路規模の大型化及び複雑化を最小限に抑えた上で、１個の等化器で十分な波形歪み抑圧効果を得ることができる。
【０００９】
また上記等化器を適応等化器により構成するとよい。この場合、適応等化器は、対応するフィンガで復調されるパスの信号に対し最大値を与える受信タイミングを検出し、この検出された受信タイミングにおいて得られる上記パスの信号に含まれる既知の信号の受信結果からその遅延プロファイルを求める。そして、この遅延プロファイルをもとに上記パスの信号に対し波形等化を行う。
このように構成することで、フィンガで復調されるパスの信号に対し上記等化器により適応的な波形等化が行われる。このため、フェージング等の発生状況が変動しても、この変動に応じて常に最適な波形等化処理を行うことができ、さらに安定した波形歪み抑圧効果を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に係わる移動通信端末の一実施形態を示す回路ブロック図である。この移動通信端末は、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式の一つであるＧＳＭ（global System for Mobile communication）方式と、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式の二つの無線アクセス方式に対応可能な、いわゆるＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡデュアルモードタイプの移動通信端末である。
【００１４】
図示しないＧＳＭ基地局から送信されたＧＳＭ無線信号及びＷ−ＣＤＭＡ基地局から送信されたＷ−ＣＤＭＡ無線信号は、アンテナ１でそれぞれ受信されたのちアンテナ共用器２（ＤＵＰ）を介して受信回路（ＲＸ）３に入力される。受信回路３は、入力されたＧＳＭ無線信号及びＷ−ＣＤＭＡ無線信号を周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）４から発生される受信局部発振信号とミキシングして中間周波或いはベースバンドの信号に周波数変換する。そして、この周波数変換された信号に対し直交復調処理及びＡ／Ｄ変換処理を行ってＧＳＭベースバンド複素信号及びＷ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号をそれぞれ再生し、この再生された信号をＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６に入力する。なお、上記周波数シンセサイザ４が発生する受信局部発振信号の周波数は、制御部１２が出力する制御信号ＳＹＣにより指示される。
【００１５】
ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６は、入力されたＧＳＭベースバンド複素信号に対してはＧＭＳＫ／ＢＰＳＫ変換器による復調処理と適応等化器による波形等化処理とを行い、これにより得られた復調データを圧縮／伸張処理部７に入力する。また、入力されたＷ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号に対しては、ＲＡＫＥ受信機によるＲＡＫＥ受信合成処理と適応等化器による波形等化処理とを行い、これにより得られた復調データを上記圧縮／伸張処理部７に入力する。このＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６の構成については後に詳しく説明する。
【００１６】
圧縮／伸張処理部７は、音声コーデック及び画像コーデックを備える。そして、入力された復調データのうち音声データについては音声コーデックで音声復号してディジタル音声信号を再生し、このディジタル音声信号をＰＣＭ符号処理部８に入力する。ＰＣＭ符号処理部８は、入力されたディジタル音声信号をＰＣＭ復号してアナログ音声信号を再生し、このアナログ音声信号を受話増幅器９へ出力する。受話増幅器９は、上記ＰＣＭ符号処理部８から出力されたアナログ音声信号を増幅してスピーカ１０から出力させる。
【００１７】
これに対し、入力された復調データのうち画像データについては、画像コーデックにより例えばＪＰＥＧ又はＭＰＥＧ４方式に従い復号してディジタル画像信号を再生し、制御部１２に入力する。制御部１２は、再生されたディジタル画像信号を表示部１５の液晶表示器に供給して表示させる。また制御部１２は、必要に応じて上記復号前の音声データ及び画像データを記憶部１３に記憶する。なお、移動通信端末に携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistance ）やノート型パーソナル・コンピュータ等の外部情報端末が接続されている場合には、上記ディジタル音声信号及びディジタル画像信号を図示しない外部インタフェースを介して外部情報端末へ転送することも可能である。
【００１８】
一方、マイクロホン１１に入力された話者の送話音声信号は、送話増幅器１８により適正レベルまで増幅されたのち、ＰＣＭ符号処理部８にてＰＣＭ符号化処理が施され、ディジタル音声信号として圧縮／伸張処理部７に入力される。また制御部１２において作成された送信メールや図示しないカメラにより撮像されたディジタル画像信号は、制御部１２から圧縮／伸張処理部７に入力される。
【００１９】
圧縮／伸張処理部７は、入力されたディジタル音声信号に対し、音声コーデックによりＧＳＭ方式の場合にはＶＳＥＬＰ方式で、またＷ−ＣＤＭＡ方式の場合にはＡＭＲ（Adaptive Multi Rate）方式で音声符号化処理を行う。また、入力されたディジタル画像信号に対しては、画像コーデックにより例えばＪＰＥＧ又はＭＰＥＧ４方式により画像符号化処理を行う。そして、音声のみの通信の場合には上記符号化された音声データをそのままＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６に供給し、一方テレビ電話通信等のマルチメディア通信の場合には上記符号化された音声データと画像データとを多重化し、この多重化されたデータを上記ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６に供給する。
【００２０】
ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６は、ＧＳＭ方式のときには入力された上記音声データをＧＭＳＫ変調方式により変調して送信回路（ＴＸ）５へ出力し、一方Ｗ−ＣＤＭＡ方式のときには入力された上記多重化データを拡散符号により拡散して送信回路（ＴＸ）５へ出力する。送信回路５は、上記ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６から出力された送信データを直交変調し、この変調された送信データを周波数シンセサイザ４から発生される送信局部発振信号と合成して無線信号に周波数変換する。そして、この送信無線信号を高周波増幅したのちアンテナ共用器２を介してアンテナ１に供給し、このアンテナ１から基地局へ向け送信する。
【００２１】
入力部１４には、ダイヤルキーと、発信キー、電源キー、終了キー、音量調節キー及びマルチファンクションキー等の機能キーとが設けられている。また表示部１５には、液晶表示器に加えＬＥＤが設けられている。液晶表示器には、先に述べた画像データに加え、送受信メール、通信相手端末の電話番号や名前、自端末の動作状態を表すピクト情報等が表示される。またＬＥＤは、着信報知やバッテリ１６の充電動作状態を表示するために使用される。なお、１７は電源回路であり、バッテリ１６の出力をもとに所定の動作電源電圧Ｖccを生成して各回路部に供給する。
【００２２】
ところで、上記ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６のＲＡＫＥ受信機は次のように構成される。図２はその構成を示す回路ブロック図である。このＲＡＫＥ受信機は、複数のユニット１０１，１０２，…と、加算−符号化部１００とを備えている。
【００２３】
各ユニット１０１，１０２，…のうち第１のユニット１０１を除く各ユニット１０２，１０３，…は、受信されたＷ−ＣＤＭＡ無線信号に含まれる複数のパスをそれぞれ復調するフィンガとして機能する。これらのユニット１０２，１０３，…はいずれも、遅延用バッファ１２１，１３１，…と、相関コード乗算器１２２，１３２，…と、伝送路推定器１２３，１３３，…と、乗算器１２４，１３４，…及び１２５，１３５，…とを備える。
【００２４】
一方、第１のユニット１０１は、Ｗ−ＣＤＭＡ無線信号に含まれる複数のパスのうち受信レベルが最大のパスを復調するフィンガとしての機能と、ＧＳＭ無線信号の復調機能とを併せ持つ。すなわち、ＧＳＭ無線信号の復調機能は、ＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器１１０と適応等化器１１７とから構成される。ＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器１１０は、ＧＭＳＫ変換されたＧＳＭベースバンド複素信号をＢＰＳＫ信号に変換する。これに対しフィンガは、遅延用バッファ１１１、相関コード乗算器１１２、伝送路推定器１１３及び重み付け乗算器１１５により構成される。
【００２５】
また第１のユニット１０１は、上記適応等化器１１７をＧＳＭ無線信号の波形等化用として使用するだけでなく、Ｗ−ＣＤＭＡ無線信号の波形等化用としても共用している。さらに上記伝送路推定器１１３を、Ｗ−ＣＤＭＡ無線信号の最大パスの伝送路推定用として使用するだけでなく、ＧＳＭ無線信号の受信時に適応等化器１１７のタップ係数を初期設定するためのトレーニング回路としても共用している。
【００２６】
また、上記適応等化器１１７及び伝送路推定器１１３を共用するために、第１のユニット１０１は選択スイッチ１１６を備えている。この選択スイッチ１１６は、制御部１２から出力されるＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳにより、ＧＳＭベースバンド複素信号と、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号との一方を選択的に取り込んで遅延バッファ１１１に供給する。
【００２７】
遅延用バッファ１１１は、入力されたＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号をスロットごとに蓄積する。そして、このＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号に含まれている伝送路推定用の既知信号を抽出して伝送路推定器１１３に供給する。例えば、ＧＳＭ方式が選択されている場合には、ノーマルバーストフォーマットのスロットの中央部に配置されている伝送路推定用のトレーニングシーケンスを抽出して伝送路推定器１１３に供給する。これに対しＷ−ＣＤＭＡ方式が選択されている場合には、図３のＷ−ＣＤＭＡ伝送信号フォーマットに示すように、スロットごとにデータ部に付加されているパイロット信号部を抽出して伝送路推定器１１３に供給し伝送路推定処理を行わせる。そして、この伝送路推定処理の終了時点で当該スロットのデータ部を読み出して適応等化器１１７に供給する。
【００２８】
伝送路推定器１１３は、受信されたＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号に含まれる伝送路推定用の既知信号と予め用意してある既知パターンとの自己相関を計算することで伝送路推定を行う。図４はこの伝送路推定器１１３の構成を示す回路ブロック図である。
【００２９】
遅延バッファ１１１から供給されたＧＳＭベースバンド複素信号中のトレーニングシーケンス及びＷ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号中のパイロット信号部は、遅延回路２２１，２２２，…，２２ｎにより１サンプルずつ遅延されたのちそれぞれ相関器２１０，２１１，…，２１ｎに入力される。相関器２１０，２１１，…，２１ｎは、上記入力された既知信号とＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ相関コード発生器２００から発生される相関コードの既知パターンとの相関値を算出する。そして、この算出された相関値を伝送路推定値（遅延プロファイル）f0，f1，…，fnとして適応等化器１１７に与える。
【００３０】
上記ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ相関コード発生器２００は、制御部１２から与えられるＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳに従い、ＧＳＭ用相関コードの既知パターンと、Ｗ−ＣＤＭＡ用相関コードの既知パターンとを選択的に発生する。ＧＳＭ用相関コードの既知パターンとしてはトレーニングシーケンスパターンが、一方Ｗ−ＣＤＭＡ用相関コードの既知パターンとしてはパイロット信号部の既知パターンがそれぞれ用いられる。
【００３１】
適応等化器１１７は、上記遅延用バッファ１１１から供給されるデータ部に含まれる波形歪み成分を、上記伝送路推定器１１３により求められた伝送路推定値（遅延プロファイル）f0，f1，…，fnに基づいて除去するもので、例えば次のように構成される。図５はその構成を示す回路ブロック図である。
【００３２】
すなわち適応等化器１１７は、遅延回路３１１，３１２，…，３１ｋと、タップ係数乗算器３２０，３２１，…，３２ｋと、加算器３３０と、タップ係数生成部とを備えた（ｋ＋１）次のトランスバーサルフィルタにより構成される。タップ係数生成部は、遅延器３４０，３４１，…，３４ｋと、加算器３５０，３５１，…，３５ｋと、重み乗算器３６０，３６１，…，３６ｋと、判定部とを備える。
【００３３】
判定部は、判定器３７０及び減算器３８０により構成され、減算器３８０において判定器３７０からの出力と判定器３７０への入力との差が求められる。この差は理想判定点からのずれを表し、このずれがタップ係数の補正量として上記重み乗算器３６０，３６１，…，３６ｋに与えられる。重み乗算器３６０，３６１，…，３６ｋは、与えられた上記タップ係数の補正量に帰還重み係数を乗じた値を求め、その出力を加算器３５０，３５１，…，３５ｋでタップ係数の初期値に加算することによりタップ係数を更新する。そして、この更新されたタップ係数を上記タップ係数乗算器３２０，３２１，…，３２ｋに与える。
【００３４】
また上記判定器３７０の判定出力は間引き器３９０に入力される。間引き器３９０は、制御部１２から与えられるサンプル間引き比率ｍに従い、上記判定出力を１／ｍのサンプルレートに変換する。そして、このサンプルレート変換後の判定出力を相関コード乗算器１１２に入力する。
【００３５】
相関コード乗算器１１２は、相関コード発生器４００と乗算器４１０とから構成される。そして、乗算器４１０において、上記サンプルレート変換後の判定出力を、上記相関コード発生器４００から発生される相関コードと乗算して、その乗算出力を等化処理された復調データとして重み付け乗算器１１５に入力する。相関コード発生器４００は、ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳに応じて動作し、Ｗ−ＣＤＭＡ方式が選択されているときに相関コードを発生し、ＧＳＭ方式が選択されているときには“１”の連続コードを発生する。
【００３６】
重み付け乗算器１１５は、他のユニット１０２，１０３，…の重み付け乗算器１２５，１３５，…と同様に、上記相関コード乗算器１１２から出力された復調データに対しパスの受信レベルに応じた重み係数を乗算する。加算−符号化部１００は、ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳに応じて動作し、Ｗ−ＣＤＭＡ方式が選択されているときには上記重み付け乗算器１１５，１２５，１３５，…から出力された各パスの復調データを加算合成し、この加算合成された復調データを圧縮／伸張処理部７に供給する。これに対しＧＳＭ方式が選択されているときには、上記重み付け乗算器１１５から出力された復調データをそのまま圧縮／伸張処理部７に供給する。
【００３７】
次に、以上のように構成された移動通信端末のＲＡＫＥ受信機の動作を説明する。
【００３８】
（１）Ｗ／ＣＤＭＡ方式が選択されている場合
Ｗ／ＣＤＭＡ方式による通信中においては、図示しないサーチャによりＷ−ＣＤＭＡ無線信号に含まれる複数のパスが検出され、この検出された各パスが受信レベルの大きいものから順にユニット１０１，１０２，１０３，…に割り当てられる。そして、各ユニット１０１，１０２，１０３，…はそれぞれ、自己に割り当てられたパスについての逆拡散して復調処理を実行する。このとき、ユニット１０２，１０３，…では通常のフィンガとしての処理が行われるが、最大パスが割り当てられたユニット１０１では適応等化処理を含む逆拡散して復調処理が次のように行われる。
【００３９】
すなわち、Ｗ／ＣＤＭＡ方式が選択されると、制御部１２からＷ／ＣＤＭＡ方式による処理を指示するＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳが出力される。このため選択スイッチ１１６では、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号が選択される。そして、この選択されたＷ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号は、遅延用バッファ１１１においてスロットごとに一旦保持され、この状態でスロット中のパイロット信号部が抽出されて伝送路推定器１１３に入力される。
【００４０】
伝送路推定器１１３では、遅延回路２２１，２２２，…，２２ｎ及び相関器２１０，２１１，…，２１ｎにより、上記遅延用バッファ１１１から入力されたパイロット信号とＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ相関コード発生器２００から発生されたパイロット信号の既知パターンとの相関値が算出される。すなわちパイロット信号の自己相関がとられる。そして、この算出された自己相関値が伝送路推定値（遅延プロファイル）f0，f1，…，fnとして適応等化器１１７に与えられる。
【００４１】
適応等化器１１７では、上記伝送路推定器１１３からタップ係数として与えられた伝送路推定値（遅延プロファイル）f0，f1，…，fnをもとに、上記遅延用バッファ１１１から取り込んだＷ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号のデータ部に含まれる波形歪み成分を除去するための適応等化処理が行われる。
【００４２】
すなわち、先ず遅延器３４０〜３４ｋに対し、上記伝送路推定器１１３から与えられた伝送路推定値f0，f1，…，fk(k≦n)の複素共役f0*，f1*，…，fk*がタップ係数の初期値として設定される。以後、判定器３７０の判定出力と判定器３７０への新たな入力との差が減算器３８０において求められ、この差がタップ係数の補正量として重み乗算器３６０，３６１，…，３６ｋに与えられる。重み乗算器３６０，３６１，…，３６ｋでは、与えられた上記タップ係数の補正量に帰還重み係数が乗算され、その出力が加算器３５０，３５１，…，３５ｋで現在のタップ係数値に加算されてタップ係数が更新される。そして、この更新されたタップ係数が上記タップ係数乗算器３２０，３２１，…，３２ｋに与えられ、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号のデータ部に乗算される。
【００４３】
すなわち、適応等化器１１７では減算器３８０により求められる判定器３７０の出力と判定器３７０への新たな入力との差が零に近付くように、つまり理想の判定値に近付くようにタップ係数が順次更新される。したがって、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号のデータ部を適応等化器１１７に通すことで、波形歪み成分が除去された判定出力を得ることが可能となる。
【００４４】
そうして適応等化器１１７の判定器３７０により得られた判定出力は、間引き器３９０により１／ｍにサンプルレートからシンボルレートにレート変換される。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のシンボルレートに対し４倍のサンプルレートで受信信号が入力される場合には、上記間引き器３９０により１／４にレート変換される。そして、このレート変換後の判定信号が適応等化器１１７の出力として相関コード乗算器１１２に入力される。
【００４５】
相関コード乗算器１１２では、上記レート変換後の判定信号が相関コード発生器４００から発生される相関コードと乗算され、これにより逆拡散された最大パスの復調データが得られる。この最大パスの復調データは、重み付け乗算器１１５により重み付けがなされた後、加算−符号化部１００において他のユニット１０２，１０３，…の重み付け乗算器１２５，１３５，…から出力された各パスの復調データと加算合成され、この加算合成された復調データがＲＡＫＥ受信機の出力として圧縮／伸張処理部７に供給される。
【００４６】
したがって、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド信号に含まれる複数のパスの信号うち、受信レベルが最大のパスの信号についてはユニット１０１の適応等化器１１７により波形歪みが除去されたのち逆拡散して復調することができる。このため、最大パスの信号をそのまま逆拡散して復調して他のパスの信号と加算合成する従来の場合に比べ、波形歪みの影響が効果的に抑圧された高品質のＷ−ＣＤＭＡ復調データを得ることが可能となる。
【００４７】
（２）ＧＳＭ方式を選択した場合
ＧＳＭ方式を使用した通信期間中に受信回路３からＧＳＭベースバンド復調信号が出力されると、このＧＳＭベースバンド復調信号は先ずＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器１１０によりＧＭＳＫ変調信号からＢＰＳＫ変調信号に変換される。すなわち、位相変位から位相位置でシンボル判定を行える信号形態に変換される。
【００４８】
また、ＧＳＭ方式が選択されると、制御部１２からＧＳＭ方式による処理を指示するＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳが出力される。このため選択スイッチ１１６では、上記ＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器１１０から出力されるＢＰＳＫ信号が選択される。そして、この選択されたＢＰＳＫ信号は、遅延用バッファ１１１においてスロットごとに一旦保持され、この状態でスロット中の中央部分に挿入されたトレーニングシーケンスが抽出されて伝送路推定器１１３に入力される。
【００４９】
伝送路推定器１１３では、遅延回路２２１，２２２，…，２２ｎ及び相関器２１０，２１１，…，２１ｎにより、上記遅延用バッファ１１１から入力されたトレーニングシーケンスとＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ相関コード発生器２００から発生されたトレーニングシーケンスの既知パターンとの相関値が算出される。すなわちトレーニングシーケンスの自己相関がとられる。そして、この算出された相関値が伝送路推定値f0，f1，…，fnとして適応等化器１１７に与えられる。
【００５０】
適応等化器１１７では、上記伝送路推定器１１３から与えられた伝送路推定値f0，f1，…，fnがそのままタップ係数の初期値として使用される。以後、減算器３８０から得られる判定前後の信号の差、つまりタップ係数補正値をもとに上記タップ係数が更新される。そして、この更新されたタップ係数をもとに、上記遅延用バッファ１１１から読み出されたＢＰＳＫ信号のデータ部分の波形等化処理が行われ、この等化処理後の判定器３７０の判定信号が適応等化器１１７の出力として圧縮／伸張処理部７に与えられる。
【００５１】
なお、判定器３７０の判定信号のサンプルレートがシンボルレートより高い場合には、上記判定信号のレートは間引き器３９０によりシンボルレートにレート変換される。また、ＧＳＭ方式の通信では相関コードによる拡散は行われていない。このため、相関コード発生器４００からは“１”の連続コードが発生される。したがって、上記適応等化器１１７から出力された判定信号はそのまま圧縮／伸張処理部７に入力され復号される。
【００５２】
以上述べたようにこの実施形態では、ＲＡＫＥ受信機において、フィンガを構成する複数のユニット１０１，１０２，…のうち、最大パスを復調するユニット１０１に適応等化器１１７と選択スイッチ１１６を設け、この適応等化器１１７を伝送路推定器１１３と共にＧＳＭ受信信号の波形等化用及びＷ−ＣＤＭＡ受信信号の波形等化用として共用している。
【００５３】
このため、一組の適応等化器１１７及び伝送路推定器１１３を備えるだけで、ＧＳＭベースバンド複素信号の波形等化処理ばかりでなく、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号の最大パスについての波形等処理も行うことが可能となる。すなわち、適応等化器１１７及び伝送路推定器１１３を新たに設けることなく、つまり回路構成の大型化と複雑化を招くことなく、Ｗ−ＣＤＭＡ復調信号の受信品質に最も大きな影響を及ぼす最大パスの波形歪みを除去して、Ｗ−ＣＤＭＡ復調信号の受信品質を効果的に向上させることができる。
【００５４】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では最大パスを復調するユニット（フィンガ）１０１のみに適応等化器１１７を設けた場合を例にとって説明した。しかしそれに限定されるものではなく、許容される回路規模の範囲内で複数のユニット１０１，１０２，…のうちの２以上のユニットに適応等化器１１７を設けてもよい。このように構成すると、２以上のパスについて適応等化処理を施した上で逆拡散することができるので、Ｗ−ＣＤＭＡ復調データの受信品質をさらに高めることができる。
【００５５】
また、前記実施形態ではＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器１１０をユニット１０１内に設けたが、ユニット１０１の外に設けてもよい。
【００５６】
さらに前記実施形態では、ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡデュアルモードタイプの移動通信端末を例にとって説明したが、その他のＴＤＭＡ／ＣＤＭＡデュアルモードタイプの移動通信端末にもこの発明を適用することができる。また、ＣＤＭＡ移動通信端末のＲＡＫＥ受信機に適応等化器を設けるようにしてもよい。
【００５７】
その他、移動通信端末の種類とその構成、ＲＡＫＥ受信機の各フィンガの回路構成、伝送路推定器及び適応等化器の回路構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、マルチパス伝搬信号に含まれる複数のパスの信号を個別に復調してその復調信号を出力する複数のフィンガと、これらのフィンガから出力された各復調信号を位相を合わせて合成して合成された復調信号を出力する合成器とに加え、上記複数のフィンガのうち、上記複数のパスの信号のうち信号レベルが最大となるパスの信号を復調するフィンガのみ、又は当該フィンガを含む上記複数のフィンガより少数のフィンガに対応して等化器を設けている。そしてこの等化器により、上記フィンガで復調されるパスの信号に対し波形等化を行うようにしている。
【００５９】
したがってこの発明によれば、回路規模の大型化及び複雑化を最小限に抑えた上で、パスに発生する波形歪みの影響を低減して良好なＲＡＫＥ受信性能を発揮することができ、これにより劣悪な無線伝搬環境下においても高品質の移動通信を実現できるＲＡＫＥ受信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係わる移動通信端末の一実施形態を示すブロック図。
【図２】 図１に示したＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部に設けられるＲＡＫＥ受信機の構成を示す回路ブロック図。
【図３】 Ｗ−ＣＤＭＡ方式により伝送される信号のスロット構成を示す図。
【図４】 図２に示したＲＡＫＥ受信機に設けられる伝送路推定部の構成を示す回路ブロック図。
【図５】 図４に示したＲＡＫＥ受信機に設けられる適応等化器の構成を示す回路ブロック図。
【符号の説明】
１…アンテナ
２…アンテナ共用器（ＤＵＰ）
３…受信回路（ＲＸ）
４…周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）
５…送信回路（ＴＸ）
６…ＣＤＭＡ信号処理部
７…圧縮伸張処理部
８…ＰＣＭ符号処理部
９…受話増幅器
１０…スピーカ
１１…マイクロホン
１２…制御部
１３…記憶部
１４…入力部
１５…表示部
１６…バッテリ
１７…電源回路
１８…送話増幅器
１００…加算−符号化部
１０１…ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ共用のユニット
１０２，１０３，１０４…Ｗ−ＣＤＭＡ用のユニット
１１０…ＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器
１１１，１２１，…遅延用バッファ
１１２，１２２，…相関コード乗算器
１１３…ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ共用の伝送路推定器
１２３，１３３，…Ｗ−ＣＤＭＡ用の伝送路推定器
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用した移動通信システムにおいて、マルチパス信号を受信するために使用されるＲＡＫＥ受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムでは、基地局と移動通信端末との間の無線伝搬路上で山や建物などの影響によりマルチパスが発生する。マルチパスは、互いに干渉しあって周波数選択性フェージングを引き起こし、通信品質を劣化させる原因となる。特に、データ伝送速度が数百Kbps 以上のシステムにあってはその影響が無視できない。
【０００３】
そこで、ＣＤＭＡ移動通信端末ではＲＡＫＥ受信機を使用している。ＲＡＫＥ受信機は、基地局から異なる経路をたどって到来する複数のパスをサーチャと呼ばれる受信回路でサーチし、受信レベルが所定レベル以上の複数のパスを検出する。そして、この検出された複数のパスをそれぞれフィンガと呼ばれる受信回路で受信復調したのち、その各復調信号を位相を合わせて合成器で合成することで、通信品質が良好な復調信号を得るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、各フィンガでそれぞれ受信復調されるパスの信号はフェージングの影響を受けて波形歪みを有している。このため、各フィンガがそれぞれパスを常に最適なタイミングで復調できるとは限らず、十分なＲＡＫＥ受信性能を発揮できないことがある。
【０００５】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、回路規模の大型化及び複雑化を最小限に抑えた上で、パスに発生する波形歪みの影響を低減して良好なＲＡＫＥ受信性能を発揮するようにし、これにより劣悪な無線伝搬環境下においても高品質の移動通信を実現できるＲＡＫＥ受信機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明に係わるＲＡＫＥ受信機は、複数のパスの信号を個別に復調してその復調信号を出力する複数のフィンガと、これらのフィンガから出力された各復調信号を位相を合わせて合成して合成された復調信号を出力する合成器とに加え、上記複数のフィンガのうち、上記複数のパスの信号のうち信号レベルが最大となるパスの信号を復調するフィンガのみ、又は当該フィンガを含む上記複数のフィンガより少数のフィンガに対応して等化器を設けている。そしてこの等化器により、上記フィンガで復調されるパスの信号に対し波形等化を行うようにしたものである。
【０００７】
したがってこの発明によれば、例えばフェージングの影響によりパスの信号に波形歪みが発生しても、このパスの信号がフィンガで復調される際に上記等化器により波形等化される。このため、フィンガからは上記波形歪みによる影響が低減された復調信号が得られ、これにより劣悪な無線伝送環境下においても高品質の移動通信を実現できる。
【０００８】
しかも、上記等化器は複数のパスの信号のうち信号レベルが最大となるパスの信号を復調するフィンガのみ、又は当該フィンガを含む上記複数のフィンガより少数のフィンガに対応して設けられる。この結果、回路規模の大型化及び複雑化を最小限に抑えた上で、１個の等化器で十分な波形歪み抑圧効果を得ることができる。
【０００９】
また上記等化器を適応等化器により構成するとよい。この場合、適応等化器は、対応するフィンガで復調されるパスの信号に対し最大値を与える受信タイミングを検出し、この検出された受信タイミングにおいて得られる上記パスの信号に含まれる既知の信号の受信結果からその遅延プロファイルを求める。そして、この遅延プロファイルをもとに上記パスの信号に対し波形等化を行う。
このように構成することで、フィンガで復調されるパスの信号に対し上記等化器により適応的な波形等化が行われる。このため、フェージング等の発生状況が変動しても、この変動に応じて常に最適な波形等化処理を行うことができ、さらに安定した波形歪み抑圧効果を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に係わる移動通信端末の一実施形態を示す回路ブロック図である。この移動通信端末は、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式の一つであるＧＳＭ（global System for Mobile communication）方式と、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式の二つの無線アクセス方式に対応可能な、いわゆるＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡデュアルモードタイプの移動通信端末である。
【００１４】
図示しないＧＳＭ基地局から送信されたＧＳＭ無線信号及びＷ−ＣＤＭＡ基地局から送信されたＷ−ＣＤＭＡ無線信号は、アンテナ１でそれぞれ受信されたのちアンテナ共用器２（ＤＵＰ）を介して受信回路（ＲＸ）３に入力される。受信回路３は、入力されたＧＳＭ無線信号及びＷ−ＣＤＭＡ無線信号を周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）４から発生される受信局部発振信号とミキシングして中間周波或いはベースバンドの信号に周波数変換する。そして、この周波数変換された信号に対し直交復調処理及びＡ／Ｄ変換処理を行ってＧＳＭベースバンド複素信号及びＷ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号をそれぞれ再生し、この再生された信号をＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６に入力する。なお、上記周波数シンセサイザ４が発生する受信局部発振信号の周波数は、制御部１２が出力する制御信号ＳＹＣにより指示される。
【００１５】
ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６は、入力されたＧＳＭベースバンド複素信号に対してはＧＭＳＫ／ＢＰＳＫ変換器による復調処理と適応等化器による波形等化処理とを行い、これにより得られた復調データを圧縮／伸張処理部７に入力する。また、入力されたＷ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号に対しては、ＲＡＫＥ受信機によるＲＡＫＥ受信合成処理と適応等化器による波形等化処理とを行い、これにより得られた復調データを上記圧縮／伸張処理部７に入力する。このＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６の構成については後に詳しく説明する。
【００１６】
圧縮／伸張処理部７は、音声コーデック及び画像コーデックを備える。そして、入力された復調データのうち音声データについては音声コーデックで音声復号してディジタル音声信号を再生し、このディジタル音声信号をＰＣＭ符号処理部８に入力する。ＰＣＭ符号処理部８は、入力されたディジタル音声信号をＰＣＭ復号してアナログ音声信号を再生し、このアナログ音声信号を受話増幅器９へ出力する。受話増幅器９は、上記ＰＣＭ符号処理部８から出力されたアナログ音声信号を増幅してスピーカ１０から出力させる。
【００１７】
これに対し、入力された復調データのうち画像データについては、画像コーデックにより例えばＪＰＥＧ又はＭＰＥＧ４方式に従い復号してディジタル画像信号を再生し、制御部１２に入力する。制御部１２は、再生されたディジタル画像信号を表示部１５の液晶表示器に供給して表示させる。また制御部１２は、必要に応じて上記復号前の音声データ及び画像データを記憶部１３に記憶する。なお、移動通信端末に携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistance ）やノート型パーソナル・コンピュータ等の外部情報端末が接続されている場合には、上記ディジタル音声信号及びディジタル画像信号を図示しない外部インタフェースを介して外部情報端末へ転送することも可能である。
【００１８】
一方、マイクロホン１１に入力された話者の送話音声信号は、送話増幅器１８により適正レベルまで増幅されたのち、ＰＣＭ符号処理部８にてＰＣＭ符号化処理が施され、ディジタル音声信号として圧縮／伸張処理部７に入力される。また制御部１２において作成された送信メールや図示しないカメラにより撮像されたディジタル画像信号は、制御部１２から圧縮／伸張処理部７に入力される。
【００１９】
圧縮／伸張処理部７は、入力されたディジタル音声信号に対し、音声コーデックによりＧＳＭ方式の場合にはＶＳＥＬＰ方式で、またＷ−ＣＤＭＡ方式の場合にはＡＭＲ（Adaptive Multi Rate）方式で音声符号化処理を行う。また、入力されたディジタル画像信号に対しては、画像コーデックにより例えばＪＰＥＧ又はＭＰＥＧ４方式により画像符号化処理を行う。そして、音声のみの通信の場合には上記符号化された音声データをそのままＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６に供給し、一方テレビ電話通信等のマルチメディア通信の場合には上記符号化された音声データと画像データとを多重化し、この多重化されたデータを上記ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６に供給する。
【００２０】
ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６は、ＧＳＭ方式のときには入力された上記音声データをＧＭＳＫ変調方式により変調して送信回路（ＴＸ）５へ出力し、一方Ｗ−ＣＤＭＡ方式のときには入力された上記多重化データを拡散符号により拡散して送信回路（ＴＸ）５へ出力する。送信回路５は、上記ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６から出力された送信データを直交変調し、この変調された送信データを周波数シンセサイザ４から発生される送信局部発振信号と合成して無線信号に周波数変換する。そして、この送信無線信号を高周波増幅したのちアンテナ共用器２を介してアンテナ１に供給し、このアンテナ１から基地局へ向け送信する。
【００２１】
入力部１４には、ダイヤルキーと、発信キー、電源キー、終了キー、音量調節キー及びマルチファンクションキー等の機能キーとが設けられている。また表示部１５には、液晶表示器に加えＬＥＤが設けられている。液晶表示器には、先に述べた画像データに加え、送受信メール、通信相手端末の電話番号や名前、自端末の動作状態を表すピクト情報等が表示される。またＬＥＤは、着信報知やバッテリ１６の充電動作状態を表示するために使用される。なお、１７は電源回路であり、バッテリ１６の出力をもとに所定の動作電源電圧Ｖccを生成して各回路部に供給する。
【００２２】
ところで、上記ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部６のＲＡＫＥ受信機は次のように構成される。図２はその構成を示す回路ブロック図である。このＲＡＫＥ受信機は、複数のユニット１０１，１０２，…と、加算−符号化部１００とを備えている。
【００２３】
各ユニット１０１，１０２，…のうち第１のユニット１０１を除く各ユニット１０２，１０３，…は、受信されたＷ−ＣＤＭＡ無線信号に含まれる複数のパスをそれぞれ復調するフィンガとして機能する。これらのユニット１０２，１０３，…はいずれも、遅延用バッファ１２１，１３１，…と、相関コード乗算器１２２，１３２，…と、伝送路推定器１２３，１３３，…と、乗算器１２４，１３４，…及び１２５，１３５，…とを備える。
【００２４】
一方、第１のユニット１０１は、Ｗ−ＣＤＭＡ無線信号に含まれる複数のパスのうち受信レベルが最大のパスを復調するフィンガとしての機能と、ＧＳＭ無線信号の復調機能とを併せ持つ。すなわち、ＧＳＭ無線信号の復調機能は、ＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器１１０と適応等化器１１７とから構成される。ＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器１１０は、ＧＭＳＫ変換されたＧＳＭベースバンド複素信号をＢＰＳＫ信号に変換する。これに対しフィンガは、遅延用バッファ１１１、相関コード乗算器１１２、伝送路推定器１１３及び重み付け乗算器１１５により構成される。
【００２５】
また第１のユニット１０１は、上記適応等化器１１７をＧＳＭ無線信号の波形等化用として使用するだけでなく、Ｗ−ＣＤＭＡ無線信号の波形等化用としても共用している。さらに上記伝送路推定器１１３を、Ｗ−ＣＤＭＡ無線信号の最大パスの伝送路推定用として使用するだけでなく、ＧＳＭ無線信号の受信時に適応等化器１１７のタップ係数を初期設定するためのトレーニング回路としても共用している。
【００２６】
また、上記適応等化器１１７及び伝送路推定器１１３を共用するために、第１のユニット１０１は選択スイッチ１１６を備えている。この選択スイッチ１１６は、制御部１２から出力されるＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳにより、ＧＳＭベースバンド複素信号と、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号との一方を選択的に取り込んで遅延バッファ１１１に供給する。
【００２７】
遅延用バッファ１１１は、入力されたＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号をスロットごとに蓄積する。そして、このＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号に含まれている伝送路推定用の既知信号を抽出して伝送路推定器１１３に供給する。例えば、ＧＳＭ方式が選択されている場合には、ノーマルバーストフォーマットのスロットの中央部に配置されている伝送路推定用のトレーニングシーケンスを抽出して伝送路推定器１１３に供給する。これに対しＷ−ＣＤＭＡ方式が選択されている場合には、図３のＷ−ＣＤＭＡ伝送信号フォーマットに示すように、スロットごとにデータ部に付加されているパイロット信号部を抽出して伝送路推定器１１３に供給し伝送路推定処理を行わせる。そして、この伝送路推定処理の終了時点で当該スロットのデータ部を読み出して適応等化器１１７に供給する。
【００２８】
伝送路推定器１１３は、受信されたＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号に含まれる伝送路推定用の既知信号と予め用意してある既知パターンとの自己相関を計算することで伝送路推定を行う。図４はこの伝送路推定器１１３の構成を示す回路ブロック図である。
【００２９】
遅延バッファ１１１から供給されたＧＳＭベースバンド複素信号中のトレーニングシーケンス及びＷ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号中のパイロット信号部は、遅延回路２２１，２２２，…，２２ｎにより１サンプルずつ遅延されたのちそれぞれ相関器２１０，２１１，…，２１ｎに入力される。相関器２１０，２１１，…，２１ｎは、上記入力された既知信号とＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ相関コード発生器２００から発生される相関コードの既知パターンとの相関値を算出する。そして、この算出された相関値を伝送路推定値（遅延プロファイル）f0，f1，…，fnとして適応等化器１１７に与える。
【００３０】
上記ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ相関コード発生器２００は、制御部１２から与えられるＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳに従い、ＧＳＭ用相関コードの既知パターンと、Ｗ−ＣＤＭＡ用相関コードの既知パターンとを選択的に発生する。ＧＳＭ用相関コードの既知パターンとしてはトレーニングシーケンスパターンが、一方Ｗ−ＣＤＭＡ用相関コードの既知パターンとしてはパイロット信号部の既知パターンがそれぞれ用いられる。
【００３１】
適応等化器１１７は、上記遅延用バッファ１１１から供給されるデータ部に含まれる波形歪み成分を、上記伝送路推定器１１３により求められた伝送路推定値（遅延プロファイル）f0，f1，…，fnに基づいて除去するもので、例えば次のように構成される。図５はその構成を示す回路ブロック図である。
【００３２】
すなわち適応等化器１１７は、遅延回路３１１，３１２，…，３１ｋと、タップ係数乗算器３２０，３２１，…，３２ｋと、加算器３３０と、タップ係数生成部とを備えた（ｋ＋１）次のトランスバーサルフィルタにより構成される。タップ係数生成部は、遅延器３４０，３４１，…，３４ｋと、加算器３５０，３５１，…，３５ｋと、重み乗算器３６０，３６１，…，３６ｋと、判定部とを備える。
【００３３】
判定部は、判定器３７０及び減算器３８０により構成され、減算器３８０において判定器３７０からの出力と判定器３７０への入力との差が求められる。この差は理想判定点からのずれを表し、このずれがタップ係数の補正量として上記重み乗算器３６０，３６１，…，３６ｋに与えられる。重み乗算器３６０，３６１，…，３６ｋは、与えられた上記タップ係数の補正量に帰還重み係数を乗じた値を求め、その出力を加算器３５０，３５１，…，３５ｋでタップ係数の初期値に加算することによりタップ係数を更新する。そして、この更新されたタップ係数を上記タップ係数乗算器３２０，３２１，…，３２ｋに与える。
【００３４】
また上記判定器３７０の判定出力は間引き器３９０に入力される。間引き器３９０は、制御部１２から与えられるサンプル間引き比率ｍに従い、上記判定出力を１／ｍのサンプルレートに変換する。そして、このサンプルレート変換後の判定出力を相関コード乗算器１１２に入力する。
【００３５】
相関コード乗算器１１２は、相関コード発生器４００と乗算器４１０とから構成される。そして、乗算器４１０において、上記サンプルレート変換後の判定出力を、上記相関コード発生器４００から発生される相関コードと乗算して、その乗算出力を等化処理された復調データとして重み付け乗算器１１５に入力する。相関コード発生器４００は、ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳに応じて動作し、Ｗ−ＣＤＭＡ方式が選択されているときに相関コードを発生し、ＧＳＭ方式が選択されているときには“１”の連続コードを発生する。
【００３６】
重み付け乗算器１１５は、他のユニット１０２，１０３，…の重み付け乗算器１２５，１３５，…と同様に、上記相関コード乗算器１１２から出力された復調データに対しパスの受信レベルに応じた重み係数を乗算する。加算−符号化部１００は、ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳに応じて動作し、Ｗ−ＣＤＭＡ方式が選択されているときには上記重み付け乗算器１１５，１２５，１３５，…から出力された各パスの復調データを加算合成し、この加算合成された復調データを圧縮／伸張処理部７に供給する。これに対しＧＳＭ方式が選択されているときには、上記重み付け乗算器１１５から出力された復調データをそのまま圧縮／伸張処理部７に供給する。
【００３７】
次に、以上のように構成された移動通信端末のＲＡＫＥ受信機の動作を説明する。
【００３８】
（１）Ｗ／ＣＤＭＡ方式が選択されている場合
Ｗ／ＣＤＭＡ方式による通信中においては、図示しないサーチャによりＷ−ＣＤＭＡ無線信号に含まれる複数のパスが検出され、この検出された各パスが受信レベルの大きいものから順にユニット１０１，１０２，１０３，…に割り当てられる。そして、各ユニット１０１，１０２，１０３，…はそれぞれ、自己に割り当てられたパスについての逆拡散して復調処理を実行する。このとき、ユニット１０２，１０３，…では通常のフィンガとしての処理が行われるが、最大パスが割り当てられたユニット１０１では適応等化処理を含む逆拡散して復調処理が次のように行われる。
【００３９】
すなわち、Ｗ／ＣＤＭＡ方式が選択されると、制御部１２からＷ／ＣＤＭＡ方式による処理を指示するＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳが出力される。このため選択スイッチ１１６では、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号が選択される。そして、この選択されたＷ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号は、遅延用バッファ１１１においてスロットごとに一旦保持され、この状態でスロット中のパイロット信号部が抽出されて伝送路推定器１１３に入力される。
【００４０】
伝送路推定器１１３では、遅延回路２２１，２２２，…，２２ｎ及び相関器２１０，２１１，…，２１ｎにより、上記遅延用バッファ１１１から入力されたパイロット信号とＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ相関コード発生器２００から発生されたパイロット信号の既知パターンとの相関値が算出される。すなわちパイロット信号の自己相関がとられる。そして、この算出された自己相関値が伝送路推定値（遅延プロファイル）f0，f1，…，fnとして適応等化器１１７に与えられる。
【００４１】
適応等化器１１７では、上記伝送路推定器１１３からタップ係数として与えられた伝送路推定値（遅延プロファイル）f0，f1，…，fnをもとに、上記遅延用バッファ１１１から取り込んだＷ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号のデータ部に含まれる波形歪み成分を除去するための適応等化処理が行われる。
【００４２】
すなわち、先ず遅延器３４０〜３４ｋに対し、上記伝送路推定器１１３から与えられた伝送路推定値f0，f1，…，fk(k≦n)の複素共役f0*，f1*，…，fk*がタップ係数の初期値として設定される。以後、判定器３７０の判定出力と判定器３７０への新たな入力との差が減算器３８０において求められ、この差がタップ係数の補正量として重み乗算器３６０，３６１，…，３６ｋに与えられる。重み乗算器３６０，３６１，…，３６ｋでは、与えられた上記タップ係数の補正量に帰還重み係数が乗算され、その出力が加算器３５０，３５１，…，３５ｋで現在のタップ係数値に加算されてタップ係数が更新される。そして、この更新されたタップ係数が上記タップ係数乗算器３２０，３２１，…，３２ｋに与えられ、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号のデータ部に乗算される。
【００４３】
すなわち、適応等化器１１７では減算器３８０により求められる判定器３７０の出力と判定器３７０への新たな入力との差が零に近付くように、つまり理想の判定値に近付くようにタップ係数が順次更新される。したがって、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号のデータ部を適応等化器１１７に通すことで、波形歪み成分が除去された判定出力を得ることが可能となる。
【００４４】
そうして適応等化器１１７の判定器３７０により得られた判定出力は、間引き器３９０により１／ｍにサンプルレートからシンボルレートにレート変換される。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のシンボルレートに対し４倍のサンプルレートで受信信号が入力される場合には、上記間引き器３９０により１／４にレート変換される。そして、このレート変換後の判定信号が適応等化器１１７の出力として相関コード乗算器１１２に入力される。
【００４５】
相関コード乗算器１１２では、上記レート変換後の判定信号が相関コード発生器４００から発生される相関コードと乗算され、これにより逆拡散された最大パスの復調データが得られる。この最大パスの復調データは、重み付け乗算器１１５により重み付けがなされた後、加算−符号化部１００において他のユニット１０２，１０３，…の重み付け乗算器１２５，１３５，…から出力された各パスの復調データと加算合成され、この加算合成された復調データがＲＡＫＥ受信機の出力として圧縮／伸張処理部７に供給される。
【００４６】
したがって、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド信号に含まれる複数のパスの信号うち、受信レベルが最大のパスの信号についてはユニット１０１の適応等化器１１７により波形歪みが除去されたのち逆拡散して復調することができる。このため、最大パスの信号をそのまま逆拡散して復調して他のパスの信号と加算合成する従来の場合に比べ、波形歪みの影響が効果的に抑圧された高品質のＷ−ＣＤＭＡ復調データを得ることが可能となる。
【００４７】
（２）ＧＳＭ方式を選択した場合
ＧＳＭ方式を使用した通信期間中に受信回路３からＧＳＭベースバンド復調信号が出力されると、このＧＳＭベースバンド復調信号は先ずＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器１１０によりＧＭＳＫ変調信号からＢＰＳＫ変調信号に変換される。すなわち、位相変位から位相位置でシンボル判定を行える信号形態に変換される。
【００４８】
また、ＧＳＭ方式が選択されると、制御部１２からＧＳＭ方式による処理を指示するＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ処理選択信号ＳＳが出力される。このため選択スイッチ１１６では、上記ＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器１１０から出力されるＢＰＳＫ信号が選択される。そして、この選択されたＢＰＳＫ信号は、遅延用バッファ１１１においてスロットごとに一旦保持され、この状態でスロット中の中央部分に挿入されたトレーニングシーケンスが抽出されて伝送路推定器１１３に入力される。
【００４９】
伝送路推定器１１３では、遅延回路２２１，２２２，…，２２ｎ及び相関器２１０，２１１，…，２１ｎにより、上記遅延用バッファ１１１から入力されたトレーニングシーケンスとＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ相関コード発生器２００から発生されたトレーニングシーケンスの既知パターンとの相関値が算出される。すなわちトレーニングシーケンスの自己相関がとられる。そして、この算出された相関値が伝送路推定値f0，f1，…，fnとして適応等化器１１７に与えられる。
【００５０】
適応等化器１１７では、上記伝送路推定器１１３から与えられた伝送路推定値f0，f1，…，fnがそのままタップ係数の初期値として使用される。以後、減算器３８０から得られる判定前後の信号の差、つまりタップ係数補正値をもとに上記タップ係数が更新される。そして、この更新されたタップ係数をもとに、上記遅延用バッファ１１１から読み出されたＢＰＳＫ信号のデータ部分の波形等化処理が行われ、この等化処理後の判定器３７０の判定信号が適応等化器１１７の出力として圧縮／伸張処理部７に与えられる。
【００５１】
なお、判定器３７０の判定信号のサンプルレートがシンボルレートより高い場合には、上記判定信号のレートは間引き器３９０によりシンボルレートにレート変換される。また、ＧＳＭ方式の通信では相関コードによる拡散は行われていない。このため、相関コード発生器４００からは“１”の連続コードが発生される。したがって、上記適応等化器１１７から出力された判定信号はそのまま圧縮／伸張処理部７に入力され復号される。
【００５２】
以上述べたようにこの実施形態では、ＲＡＫＥ受信機において、フィンガを構成する複数のユニット１０１，１０２，…のうち、最大パスを復調するユニット１０１に適応等化器１１７と選択スイッチ１１６を設け、この適応等化器１１７を伝送路推定器１１３と共にＧＳＭ受信信号の波形等化用及びＷ−ＣＤＭＡ受信信号の波形等化用として共用している。
【００５３】
このため、一組の適応等化器１１７及び伝送路推定器１１３を備えるだけで、ＧＳＭベースバンド複素信号の波形等化処理ばかりでなく、Ｗ−ＣＤＭＡベースバンド複素信号の最大パスについての波形等処理も行うことが可能となる。すなわち、適応等化器１１７及び伝送路推定器１１３を新たに設けることなく、つまり回路構成の大型化と複雑化を招くことなく、Ｗ−ＣＤＭＡ復調信号の受信品質に最も大きな影響を及ぼす最大パスの波形歪みを除去して、Ｗ−ＣＤＭＡ復調信号の受信品質を効果的に向上させることができる。
【００５４】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では最大パスを復調するユニット（フィンガ）１０１のみに適応等化器１１７を設けた場合を例にとって説明した。しかしそれに限定されるものではなく、許容される回路規模の範囲内で複数のユニット１０１，１０２，…のうちの２以上のユニットに適応等化器１１７を設けてもよい。このように構成すると、２以上のパスについて適応等化処理を施した上で逆拡散することができるので、Ｗ−ＣＤＭＡ復調データの受信品質をさらに高めることができる。
【００５５】
また、前記実施形態ではＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器１１０をユニット１０１内に設けたが、ユニット１０１の外に設けてもよい。
【００５６】
さらに前記実施形態では、ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡデュアルモードタイプの移動通信端末を例にとって説明したが、その他のＴＤＭＡ／ＣＤＭＡデュアルモードタイプの移動通信端末にもこの発明を適用することができる。また、ＣＤＭＡ移動通信端末のＲＡＫＥ受信機に適応等化器を設けるようにしてもよい。
【００５７】
その他、移動通信端末の種類とその構成、ＲＡＫＥ受信機の各フィンガの回路構成、伝送路推定器及び適応等化器の回路構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、マルチパス伝搬信号に含まれる複数のパスの信号を個別に復調してその復調信号を出力する複数のフィンガと、これらのフィンガから出力された各復調信号を位相を合わせて合成して合成された復調信号を出力する合成器とに加え、上記複数のフィンガのうち、上記複数のパスの信号のうち信号レベルが最大となるパスの信号を復調するフィンガのみ、又は当該フィンガを含む上記複数のフィンガより少数のフィンガに対応して等化器を設けている。そしてこの等化器により、上記フィンガで復調されるパスの信号に対し波形等化を行うようにしている。
【００５９】
したがってこの発明によれば、回路規模の大型化及び複雑化を最小限に抑えた上で、パスに発生する波形歪みの影響を低減して良好なＲＡＫＥ受信性能を発揮することができ、これにより劣悪な無線伝搬環境下においても高品質の移動通信を実現できるＲＡＫＥ受信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係わる移動通信端末の一実施形態を示すブロック図。
【図２】 図１に示したＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ信号処理部に設けられるＲＡＫＥ受信機の構成を示す回路ブロック図。
【図３】 Ｗ−ＣＤＭＡ方式により伝送される信号のスロット構成を示す図。
【図４】 図２に示したＲＡＫＥ受信機に設けられる伝送路推定部の構成を示す回路ブロック図。
【図５】 図４に示したＲＡＫＥ受信機に設けられる適応等化器の構成を示す回路ブロック図。
【符号の説明】
１…アンテナ
２…アンテナ共用器（ＤＵＰ）
３…受信回路（ＲＸ）
４…周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）
５…送信回路（ＴＸ）
６…ＣＤＭＡ信号処理部
７…圧縮伸張処理部
８…ＰＣＭ符号処理部
９…受話増幅器
１０…スピーカ
１１…マイクロホン
１２…制御部
１３…記憶部
１４…入力部
１５…表示部
１６…バッテリ
１７…電源回路
１８…送話増幅器
１００…加算−符号化部
１０１…ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ共用のユニット
１０２，１０３，１０４…Ｗ−ＣＤＭＡ用のユニット
１１０…ＧＭＳＫ−ＢＰＳＫ変換器
１１１，１２１，…遅延用バッファ
１１２，１２２，…相関コード乗算器
１１３…ＧＳＭ／Ｗ−ＣＤＭＡ共用の伝送路推定器
１２３，１３３，…Ｗ−ＣＤＭＡ用の伝送路推定器
Claims (3)
- マルチパス伝搬信号に含まれる複数のパスの信号を個別に復調してその復調信号を出力する複数のフィンガと、
これらのフィンガから出力されたパス復調信号を位相を合わせて合成し、合成された復調信号を出力する合成器と、
前記複数のフィンガのうち、前記複数のパスの信号のうち信号レベルが最大となるパスの信号を復調するフィンガのみに対応して設けられ、当該フィンガで復調されるパスの信号に対し波形等化を行う等化器と
を具備することを特徴とするＲＡＫＥ受信機。 - マルチパス伝搬信号に含まれる複数のパスの信号を個別に復調してその復調信号を出力する複数のフィンガと、
これらのフィンガから出力されたパス復調信号を位相を合わせて合成し、合成された復調信号を出力する合成器と、
前記複数のフィンガのうち、前記複数のパスの信号のうち信号レベルが最大となるパスの信号を復調するフィンガを含む前記複数のフィンガより少数のフィンガに対応してそれぞれ設けられ、当該各フィンガで復調されるパスの信号に対しそれぞれ波形等化を行う複数の等化器と
を具備することを特徴とするＲＡＫＥ受信機。 - 前記等化器は、対応するフィンガで復調されるパスの信号に対し最大値を与える受信タイミングを検出し、この検出された受信タイミングにおいて得られる前記パスの信号に含まれる既知の信号の受信結果からその遅延プロファイルを求め、この遅延プロファイルをもとに前記復調されるパスの信号に対し適応的に波形等化を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のＲＡＫＥ受信機。
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