JP4066021B2 - Demodulator in mobile communication device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信装置における復調器に関し、共通チャネル又は個別チャネルの一部に既知信号を伝送し、受信した該既知信号を基にチャネル推定を行い、その推定値を基準位相として同期検波を行う復調器に関する。
【0002】
移動通信の第三世代の規格である3GPP(3 rd Generation Partnership Project )の仕様では、ユーザ信号間の分離、基地局間干渉の低減及びマルチパス分離が可能なDS方式のCDMA(direct sequence code division multiple access )伝送方式が採用され、また個別チャネルの位相変調信号を復調するための位相基準として共通パイロットチャネル(CPICH:Common Pilot Channel)が送信されるシステムとなっている。
【0003】
移動通信環境では、フェージングによるランダム位相変動が頻繁に起こり、位相変調方式においてはキャリア再生による復調基準位相の生成が困難である。そこで、CDMA伝送方式においては、データ信号とともに既知の位相の信号をコード多重又は時間多重して送信し、その位相を基準位相としてデータ信号を復調する手段が用いられている。
【0004】
図8に本発明の復調器が適用される移動通信装置のブロック構成を示す。同図において、8−1はアンテナ、8−2はデュープレクサ、8−3はローノイズ増幅器、8−4はアナログディジタル変換器、8−5はパスを検出するサーチャ、8−6は受信信号を復調する復調部、8−7は復調された受信信号を復号化し、また送信信号を符号化する符号化/復号化部、8−8は制御部、8−9は符号化された送信信号を変調する変調部、8−10はディジタルアナログ変換器、8−11は電力増幅器である。本発明は特に同図に示す復調部8−6の構成に関する。
【従来の技術】
【0005】
図9に従来の復調部の構成を示す。図中の逆拡散部9−1は、サーチャから通知されるパスタイミングで個別チャネルを逆拡散する。逆拡散部9−2は、同タイミングで共通パイロットチャネルを逆拡散し、チャネル推定部9−3で該共通パイロットチャネルの逆拡散信号を平均化することにより、復調対象の個別チャネルのシンボル近傍の基準位相を検出する。チャネル推定値を基準位相として乗算器9−4により個別チャネルを位相回転して検波する。
【0006】
検波結果は、マルチパスの受信信号を合成して利得を上げるRAKE合成部9−5を経て復調信号として出力される。なお、個別チャネルの逆拡散部9−1、共通パイロットチャネルの逆拡散部9−2、チャネル推定部9−3及び乗算器9−4は、マルチパスの各パス対応に複数個備えられている。
【0007】
移動通信において無線伝送路上で雑音が付加され、信号品質が劣化するが、複数の受信シンボルを平均化することにより、雑音除去の効果が得られる。一方、長時間に渡って受信シンボルの平均化を行うと、ランダム位相変動が無視できなくなる。従って、雑音除去のための平均化時間と位相検出の精度とはトレードオフの関係にある。
【0008】
位相変動は移動体の移動速度に比例した頻度で起こる。そこで、移動体の速度を測定し、移動速度に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定する技術がある。図10に速度検出機能を復調部内に具備した構成を示す。同図において、速度検出部10−1で移動体の速度を検出し、その速度情報をチャネル推定部9−3に与える。チャネル推定部9−3は、該速度情報に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定し、チャネル推定値を算出する。
【0009】
本発明に関連する先行技術文献として下記の文献が挙げられる。下記の特許文献1には、既知のシンボルパターンとの相関を取り、最も相関の高いシンボルパターンの信号を選択することにより、正確なチャネル推定値を得るようにした技術が記載されている。特許文献2にはCDMA受信装置のマルチパスのパス選択に関する発明が記載されている。
【0010】
特許文献3には、チャネル推定値(キャリアの位相)の演算を過去のデータを用いて行う技術、及び個別チャネルと共通パイロットとを或る基準で選択する技術が記載されている。特許文献4には、マルチパスを検出するパスのタイミング検出関する技術が記載されている。特許文献5には最適なタイミングのチャネル推定値を得ることにより、干渉キャンセラ技術の課題である処理遅延を抑える技術が記載されている。
【0011】
特許文献6には、レベル測定値やレベル交差回数を基にチャネル推定の重みを動的に変える技術が記載されている。特許文献7には、チャネル推定のために複数のパイロットシンボルを用い、それらに重み付けを行い、チャネル推定値の精度を高める技術が記載されている。特許文献8には、送信電力が大きいであろう報知信号のパイロットシンボル部分を用いることにより、チャネル推定値の精度を高める技術が記載されている。特許文献9には、複数の基準位相を用意し、基準位相と受信信号の位相とを比較し、基準位相の選択を更新する技術が記載されている。
【0012】
【特許文献1】
特開2000−324017号公報
【特許文献2】
特許第2870526号公報
【特許文献3】
特開2002−57601号公報
【特許文献4】
特開2002−94584号公報
【特許文献5】
特開平10−190494号公報
【特許文献6】
特開2001−267960号公報
【特許文献7】
特開平10−51424号公報
【特許文献8】
特開2000−252960号公報
【特許文献9】
特開平7−273712号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
前述の移動速度に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定する場合、受信信号の振幅の変動や復調信号の位相からドップラ周波数を推定し、移動速度を検出するなど、いくつかの速度検出のための手法が提案されているが、いずれの手法も速度検出のための専用の演算処理が必要となり、処理量が大幅に増加する。
【0014】
更に、高い精度で速度検出を行う場合、より多くのサンプル信号が必要となり、低消費電力化が必須の要請事項である移動通信端末の間欠受信待ち受け動作時等への適用は困難な面もある。また、移動速度で平均化シンボル数を決定する場合、受信信号の強さに応じて変化する信号品質については考慮されないため、例えば、基地局の直下で静止しているときのように、十分な強さの受信信号で良好な信号品質が得られている状況下にも拘らず、不要な平均シンボル数を選択して演算処理を行うことによって、無駄な電力を消費してしまう可能性がある。
【0015】
本発明は、最適な平均化シンボル数のチャネル推定値を簡易な演算処理によって算出し、精度の高いチャネル推定値を得、該チャネル推定値を用いて復調することにより、復調信号の精度を向上させることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動通信装置における復調器は、(1)共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の参照シンボルを前半部と後半部とに分け、該前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段と、前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段とを備えたものである。
【0017】
また、(2)前記チャネル推定値算出手段は、複数のチャネル推定値として、参照シンボル数の異なるものを用意し、各参照シンボルに対して時間軸方向に重み付けを行い、前記相関値算出手段は、該重み付けを行った各参照シンボルに対して、前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する構成を有するものである。
【0018】
また、(3)マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パスの中から最も電力の高いパスを選択するパス選択手段と、該パス選択手段で選択されたパスのチャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、各チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備え、該チャネル推定値選択手段は、最も電力の高いパスにおいて選択したチャネル推定値と平均化時間が同一のチャネル推定値を、他のパスにおける複数のチャネル推定値から選択する構成を有するものである。
【0019】
また、(4)マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、前記チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値毎に、全てのパスからの前半部のチャネル推定値と後半部のチャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するパス毎のチャネル推定値選択手段とを備えたものである。
【0020】
また、統計的な伝播路の性質を検出することにより更に精度を向上させることができる。時間的に離れた複数のタイミングの相関値を積分した結果に基づいて選択する本発明の移動通信装置における復調器は、(5)タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルに対してそれぞれ平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記チャネル推定値算出手段で算出した平均化時間の異なる複数のチャネル推定値毎に、タイミングの異なる全てのチャネル推定値サンプルからの前半部と後半部との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えたものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の復調器の基本構成を示す。逆拡散部9−1は、図9の復調器と同様にサーチャから通知されるパスタイミングで個別チャネルを逆拡散し、逆拡散部9−2は、同タイミングで共通パイロットチャネルを逆拡散する。本発明のチャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#n)は、平均化処理の参照シンボル数の異なる複数のチャネル推定値を算出するために、複数個(n個)備えられ、各チャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#n)には、共通パイロットチャネルの逆拡散信号を入力する。
【0022】
各チャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#n)では、共通パイロットチャネルの既知信号の逆拡散信号を基に、チャネル推定部1−10によりそれぞれ所定の参照シンボル数で平均化演算を行ったチャネル推定値を算出するとともに、チャネル推定前半部1−11では、所定の参照シンボル数の前半部の参照シンボルからチャネル推定値を算出し、チャネル推定後半部1−12では、所定の参照シンボル数の後半部の参照シンボルからチャネル推定値を算出する。
【0023】
チャネル推定前半部1−11及びチャネル推定後半部1−12からのチャネル推定値を相関算出部1−13に入力し、相関算出部1−13は、チャネル推定前半部1−11からのチャネル推定値とチャネル推定後半部1−12からのチャネル推定値との相関を算出し、その値を比較部1−3に出力する。
【0024】
比較部1−3は、各チャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#n)から入力されるチャネル推定前半部とチャネル推定後半部の相関値の大小比較を行い、相関値の最も高いチャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#nのうちの何れか)を選択し、該チャネル推定算出部1−1(#1,#2,・・・,#nのうちの何れか)指示する信号を選択部1−2に出力する。
【0025】
選択部1−2は、比較部1−3によって指示されるチャネル推定算出部1−1(#1, #2,・・・,#nのうちの何れか)のチャネル推定部1−10から出力されるチャネル推定値を選択し、該チャネル推定値を乗算器9−4に出力する。このチャネル推定値を基準位相として乗算器9−4により個別チャネルを位相回転して検波し、復調信号を得る。
【0026】
このように、チャネル推定の参照シンボル抽出区間(平均化時間)が異なる複数(n通り)のチャネル推定値を算出し、そのチャネル推定値を前半部と後半部とに分け、その前半部と後半部との相関値を算出し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択することにより、最も品質の良いチャネル推定値を基準位相として復調に用い、復調信号の信頼度を高めることができる。
【0027】
チャネル変動が大きい場合は、平均化時間が短いほど前半部と後半部との相関値が高くなり、雑音が多い場合は平均化時間が長いほど前半部と後半部との相関が高くなる。両方の影響がある場合は、それぞれの要素を含んだ上の相関値となるが、前半部と後半部の相関値の最も高いチャネル推定値が最も精度が高いものと見なすことができ、最も相関値の高いチャネル推定値を選択すればよい。
【0028】
図2に、複数のチャネル推定値として平均化参照シンボル数の異なるチャネル推定値を用意する実施例を示す。共通パイロットシンボルの平均化数をパラメータとした場合の例である。重み付けを行う方式に比べ、シンプルな構成で実現可能である。
【0029】
相関算出処理の一例を以下に示す。第1の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を(Ia1,Qa1)、その後半平均値を(Ib1,Qb1)、第2の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を(Ia2,Qa2)、その後半平均値を(Ib2,Qb2)と表すとすると、第1の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値R(#1)は、以下の式のとおりとなる。
【0030】
R(#1)=(Ia1×Ib1+Qa1×Qb1)/sqr{(Ia1 2 +Qa1 2 )(Ib1 2 +Qb1 2 )}
【0031】
また、第2の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値R( #2)は、以下の式のとおりとなる。
R(#2)=(Ia2×Ib2+Qa2×Qb2)/sqr{(Ia2 2 +Qa2 2 )(Ib2 2 +Qb2 2 )}
ここで、sqrは平方根(√)のことである。以下の式においても同様である。
【0032】
図3に複数のチャネル推定値として、平均化参照シンボル数が異なるとともに、それぞれの参照シンボルに時間軸方向で異なる重み付けを行ったものを用いる実施例を示す。復調しようとするシンボル(復調対象のシンボル)に時間的に近い参照シンボルほど位相の相関性が高いため、より中心に近い参照シンボルほど大きい重み付けを行うことにより、精度の高いチャネル推定値を得ることができる。
【0033】
ただし、移動速度及び雑音電力の変化により、重み付け係数の最適値が変化するため、幾通りかの重み付け係数のモデルを用意し、事前に最適値を演算することも有効である。また、重み付け係数はスカラが基本であるが、ベクトル化することの有効性も否定されない。
【0034】
第2の実施例における相関算出処理の一例を以下に示す。第1の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を(I’a1,Q’a1)、その後半平均値を(I’b1,Q’b1)、第2の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を(I’a2,Q’a2)、その後半平均値を(I’b2,Q’b2)と表すとすると、第1の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Rwは、以下の式のとおりとなる。
【0035】
Rw(#1)=(I’a1×I’b1+Q’a1×Q’b1)/sqr{(I’a1 2 +Q’a1 2 )(I’b1 2 +Q’b1 2 )}
【0036】
また、第2の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Rw(#2)は、以下の式のとおりとなる。
Rw(#2)=(I’a2×I’b2+Q’a2×Q’b2)/sqr{(I’a2 2 +Q’a2 2 )(I’b2 2 +Q’b2 2 )}
【0037】
図4にマルチパス環境下で、各パス独立にチャネル推定値を選択する実施例を示す。パス毎に図1に示した構成と同様の相関値の最も高いチャネル推定値を選択する手段を備え、パス毎に独立してチャネル推定値を選択し、その推定値で検波した各パスの復調信号をRAKE合成部9−5に入力して合成し、復調信号として出力する。図4におけるパス毎のチャネル推定値選択手段は、図1に示した構成と同様であるので、各構成要素には図1と同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0038】
図5にマルチパス環境下において、マルチパスの受信信号の中から最も電力の高いパスのチャネル推定値を用いて、その前半部と後半部との相関の最も高いチャネル推定値を選択し、そのチャネル推定の平均化時間(参照シンボル数)を他のパスのチャネル推定の平均化時間(参照シンボル数)として選択する実施例を示す。
【0039】
図5において、平均化時間(参照シンボル数)の異なる複数のチャネル推定値をパス毎に算出する。そして、各パスの共通パイロットチャネルの逆拡散部9−2の出力を、電力比較・最大選択部5−1に入力し、電力比較・最大選択部5−1はその中で最も電力の強いパスを選択し、そのパスについての複数のチャネル推定値の中から、前述の実施例と同様に、前半部と後半部の相関値の最も高いチャネル推定値を選択部5−2により選択する。
【0040】
選択部5−2で選択したチャネル推定値と同一の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値を他のパスについても選択するように指示する指示信号を、他の各パスの選択部1−2に出力し、各パスの選択部1−2は、該指示信号に従ってチャネル推定値を選択する。
【0041】
マルチパス環境下で、RAKE合成後の品質に最も影響を与える最も電力の強いパスについてのチャネル推定値を用いて平均化時間(参照シンボル数)を決定し、他のパスについてはこの最も電力の強いパスについての決定に従わせることにより、性能的に若干劣化することが予想されるが、相関値算出の処理を1つのパスについてのみ行うため、算出処理量を大幅に削減することができる。
【0042】
図6にマルチパス環境下において、パス毎に算出した複数のチャネル推定値を、同一の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値毎に全パスに渡って前半部と後半部との相関値を算出し、最も相関値の高い平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値を選択する実施例を示す。
【0043】
図6において、平均化時間(参照シンボル数)の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定算出部1−1(#1,#2)を各パス毎に備える。各パスから平均化時間(参照シンボル数)の異なる複数のチャネル推定値の前半部及び後半部を、複数のチャネル推定値対応の相関算出部6−1,6−2にそれぞれ出力する。
【0044】
複数のチャネル推定値対応の相関算出部6−1,6−2は、それぞれ各パスからのチャネル推定値の前半部及び後半部を入力し、それらの相関値を算出する。相関算出部6−1,6−2で算出された相関値は、比較部1−3で大小比較され、その相関値の最も高い平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値を選択するように、各パスの選択部1−2に指示信号を送出する。
【0045】
複数のチャネル推定値対応の相関算出部6−1,6−2における相関処理の一例を以下に示す。第1のパスについて、第1の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半平均値を(Ip1a1,Qp1a1)、その後半平均値を(Ip1b1,Qp1b1)、第2の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半平均値を(Ip1a2,Qp1a2)、その後半平均値を(Ip1b2,Qp1b2)と表す。
【0046】
また、第2のパスについて、第1の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半平均値を(Ip2a1,Qp2a1)、その後半平均値を(Ip2b1,Qp2b1)、第2の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半平均値を(Ip2a2,Qp2a2)、その後半平均値を(Ip2b2,Qp2b2)と表す。
【0047】
第1の平均化時間(参照シンボル数)の前半部と後半部との相関値Rp(#1)は、以下の式のとおりとなる。
Rp(#1)={(Ip1a1×Ip1b1+Qp1a1×Qp1b1)+(Ip2a1×Ip2b1+Qp2a1×Qp2b1)}/sqr{(Ip1a1 2 +Qp1a1 2 +Ip2a1 2 +Qp2a1 2 )(Ip1b1 2 +Qp1b1 2 +Ip2b1 2 +Qp2b1 2 )}
【0048】
第2の平均化時間(参照シンボル数)の前半部と後半部との相関値Rp(#2)は、上式のa1をa2に、b1をb2に置き換え、以下のとおりとなる。
Rp(#2)={(Ip1a2×Ip1b2+Qp1a2×Qp1b2)+(Ip2a2×Ip2b2+Qp2a2×Qp2b2)}/sqr{(Ip1a2 2 +Qp1a2 2 +Ip2a2 2 +Qp2a2 2 )(Ip1b2 2 +Qp1b2 2 +Ip2b2 2 +Qp2b2 2 )}
【0049】
図7にタイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルの相関値を用いて、チャネル推定の最適な参照シンボル抽出区間(平均化時間)をパス毎に選択する実施例を示す。各チャネル推定算出部1−1(#1,#2)は、タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルを保持するため、各タイミングのチャネル推定値の前半平均値と後半平均値との相関値を一旦蓄えるメモリ/平均化部7−2を備える。
【0050】
各タイミング平均した相関値を比較部1−3に入力する。比較部1−3は各チャネル推定算出部1−1(#1,#2)から入力された相関値を大小比較し、その中で最も相関値の高いチャネル推定値を選択するように選択部1−2に指示信号を出力する。選択部1−2は、該指示信号に従ってチャネル推定値を選択する。
【0051】
相関算出部7−1における相関算出処理の一例を以下に示す。まず、第1のサンプルタイミングt1におけるチャネル推定値について、第1の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を(Ia1t1,Qa1t1)、その後半平均値を(Ib1t1,Qb1t1)、第2の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を(Ia2t1,Qa2t1)、その後半平均値を(Ib2t1,Qb2t1)と表す。
【0052】
また、第2のサンプルタイミングt2におけるチャネル推定値について、第1の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を(Ia1t2,Qa1t2)、その後半平均値を(Ib1t2,Qb1t2)、第2の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を(Ia2t2,Qa2t2)、その後半平均値を(Ib2t2,Qb2t2)と表す。
【0053】
第1の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Rt(#1)は、以下の式のとおりとなる。
Rt(#1)=(Ia1t1×Ib1t1+Qa1t1×Qb1t1)/sqr{(Ia1t1 2 +Qa1t1 2 )(Ib1t1 2 +Qb1t1 2 )}+(Ia1t2×Ib1t2+Qa1t2×Qb1t2)/sqr{(Ia1t2 2 +Qa1t2 2 )(Ib1t2 2 +Qb1t2 2
【0054】
第2の平均化時間(参照シンボル数)のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Rt(#2)は、上式のa1をa2に、b1をb2に置き換え、以下のとおりとなる。
Rt(#2)=(Ia2t1×Ib2t1+Qa2t1×Qb2t1)/sqr{(Ia2t1 2 +Qa2t1 2 )(Ib2t1 2 +Qb2t1 2 )}+(Ia2t2×Ib2t2+Qa2t2×Qb2t2)}/sqr{(Ia2t2 2 +Qa2t2 2 )(Ib2t2 2 +Qb2t2 2 )}
【0055】
本発明は以上説明した実施例に限らず、各実施例のチャネル推定値の選択手段を適宜組み合わせ、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形を加えることができる。
【0056】
(付記1) 共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の参照シンボルを前半部と後半部とに分け、該前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段と、前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段とを備えたことを特徴とする移動通信装置における復調器。
(付記2) 前記チャネル推定値算出手段は、複数のチャネル推定値として、参照シンボル数の異なるものを用意し、各参照シンボルに対して時間軸方向に重み付けを行い、前記相関値算出手段は、該重み付けを行った各参照シンボルに対して、前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する構成を有することを特徴とする付記1に記載の移動通信装置における復調器。
(付記3) マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パスの中から最も電力の高いパスを選択するパス選択手段と、該パス選択手段で選択されたパスのチャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、各チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備え、該チャネル推定値選択手段は、最も電力の高いパスにおいて選択したチャネル推定値と平均化時間が同一のチャネル推定値を、他のパスにおける複数のチャネル推定値から選択する構成を有することを特徴とする付記1に記載の移動通信装置における復調器。
(付記4) マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、前記チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値毎に、全てのパスからの前半部のチャネル推定値と後半部のチャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するパス毎のチャネル推定値選択手段とを備えたことを特徴とする付記1に記載の移動通信装置における復調器。
(付記5) タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルに対してそれぞれ平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記チャネル推定値算出手段で算出した平均化時間の異なる複数のチャネル推定値毎に、タイミングの異なる全てのチャネル推定値サンプルからの前半部と後半部との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えたことを特徴とする付記1乃至4の何れかに記載の移動通信装置における復調器。
( 付記6) マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パス独立に、チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えた構成を有することを特徴とする付記1に記載の移動通信装置における復調器。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、復調対象のシンボルに対して、平均化時間(参照シンボル抽出区間)の異なる複数のチャネル推定値を算出し、該複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出し、最も相関値の高いチャネル推定値を用いることにより、無線伝送路上での雑音の重畳及びランダム位相変動に対して、精度の高いチャネル推定値を得ることができ、該チャネル推定値を用いて復調することにより、復調信号の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の復調器の基本構成を示す図である。
【図2】参照シンボル数の異なるチャネル推定値を用意する実施例を示す図である。
【図3】各参照シンボルに重み付けを行ったチャネル推定値を用いる実施例を示す図である。
【図4】マルチパス環境下で各パス独立にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図5】最も電力の高いパスを用いてチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図6】各パスで算出したチャネル推定値の相関値を基にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図7】複数のチャネル推定値サンプルの相関値を基にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図8】本発明の復調器が適用される移動通信装置のブロック構成を示す図である。
【図9】従来の復調部の構成を示す図である。
【図10】速度検出機能を具備した従来の復調部の構成を示す図である。
【符号の説明】
1−1(#1,#2,#n) チャネル推定算出部
1−10 チャネル推定部
1−11 チャネル推定前半部
1−12 チャネル推定後半部
1−13 相関算出部
1−2 選択部
1−3 比較部
9−1 個別チャネルの逆拡散部
9−2 共通パイロットチャネルの逆拡散部
9−4 乗算器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a demodulator in a mobile communication device, which transmits a known signal to a common channel or a part of an individual channel, performs channel estimation based on the received known signal, and performs synchronous detection using the estimated value as a reference phase. It relates to a demodulator that performs.
[0002]
3GPP (3rd In the specifications of the Generation Partnership Project), a DS CDMA (direct sequence code division multiple access) transmission system capable of separating user signals, reducing interference between base stations, and multipath separation is adopted, and the phase of an individual channel is adopted. In this system, a common pilot channel (CPICH) is transmitted as a phase reference for demodulating the modulation signal.
[0003]
In a mobile communication environment, random phase fluctuations frequently occur due to fading, and in the phase modulation method, it is difficult to generate a demodulation reference phase by carrier recovery. Therefore, in the CDMA transmission system, a means for demodulating the data signal using the phase as a reference phase is transmitted by code-multiplexing or time-multiplexing a signal having a known phase together with the data signal.
[0004]
FIG. 8 shows a block configuration of a mobile communication apparatus to which the demodulator of the present invention is applied. In the figure, 8-1 is an antenna, 8-2 is a duplexer, 8-3 is a low noise amplifier, 8-4 is an analog-digital converter, 8-5 is a searcher for detecting a path, and 8-6 is a demodulator of a received signal. A demodulator for decoding the demodulated received signal, an encoding / decoding unit for encoding the transmission signal, a control unit for 8-8, and a modulated transmission signal for 8-9 8-10 is a digital-analog converter, and 8-11 is a power amplifier. The present invention particularly relates to the configuration of the demodulator 8-6 shown in FIG.
[Prior art]
[0005]
FIG. 9 shows the configuration of a conventional demodulator. The despreading unit 9-1 in the figure despreads the dedicated channel at the path timing notified from the searcher. The despreading section 9-2 despreads the common pilot channel at the same timing, and the channel estimation section 9-3 averages the despread signal of the common pilot channel, so that the signal near the symbol of the individual channel to be demodulated Detect the reference phase. The multiplier 9-4 rotates the phase of the individual channel using the channel estimation value as a reference phase and detects the channel.
[0006]
The detection result is output as a demodulated signal through a RAKE combining unit 9-5 that combines multipath received signals to increase the gain. Note that a plurality of dedicated channel despreading sections 9-1, common pilot channel despreading sections 9-2, channel estimation sections 9-3, and multipliers 9-4 are provided for each multipath path. .
[0007]
In mobile communication, noise is added on the radio transmission path and the signal quality deteriorates. However, by averaging a plurality of received symbols, an effect of noise removal can be obtained. On the other hand, if the received symbols are averaged over a long period of time, random phase fluctuations cannot be ignored. Accordingly, the averaging time for noise removal and the accuracy of phase detection are in a trade-off relationship.
[0008]
The phase fluctuation occurs at a frequency proportional to the moving speed of the moving body. Therefore, there is a technique for measuring the speed of a mobile unit and determining the average number of symbols of a common pilot channel according to the moving speed. FIG. 10 shows a configuration in which a speed detection function is provided in the demodulation unit. In the figure, the speed detector 10-1 detects the speed of the moving body, and gives the speed information to the channel estimator 9-3. Channel estimation section 9-3 determines the average number of symbols for the common pilot channel according to the speed information, and calculates a channel estimation value.
[0009]
  The following documents are listed as prior art documents related to the present invention. The following patent documents1Describes a technique in which an accurate channel estimation value is obtained by taking a correlation with a known symbol pattern and selecting a signal with a symbol pattern having the highest correlation.PatentDocument 2 describes an invention related to multipath path selection of a CDMA receiver.
[0010]
  Patent Document 3 describes a technique for calculating a channel estimation value (carrier phase) using past data, and a technique for selecting an individual channel and a common pilot based on a certain standard. Patent Document 4 discloses path timing detection for detecting a multipath.InRelated technologies are described. Patent Document 5 describes a technique for suppressing a processing delay, which is a problem of the interference canceller technique, by obtaining a channel estimation value at an optimal timing.
[0011]
Patent Document 6 describes a technique for dynamically changing channel estimation weights based on level measurement values and the number of level crossings. Patent Document 7 describes a technique that uses a plurality of pilot symbols for channel estimation, weights them, and increases the accuracy of the channel estimation value. Patent Document 8 describes a technique for improving the accuracy of a channel estimation value by using a pilot symbol portion of a broadcast signal that would have a large transmission power. Patent Document 9 describes a technique in which a plurality of reference phases are prepared, the reference phase is compared with the phase of the received signal, and the selection of the reference phase is updated.
[0012]
[Patent Document 1]
JP 2000-324017 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2870526
[Patent Document 3]
JP 2002-57601 A
[Patent Document 4]
JP 2002-94584 A
[Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-190494
[Patent Document 6]
JP 2001-267960 A
[Patent Document 7]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-51424
[Patent Document 8]
JP 2000-252960 A
[Patent Document 9]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-273712
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
When determining the average number of symbols of the common pilot channel according to the moving speed described above, several speed detections such as estimating the Doppler frequency from the fluctuation of the amplitude of the received signal and the phase of the demodulated signal and detecting the moving speed However, each method requires a dedicated arithmetic processing for speed detection, and the processing amount is greatly increased.
[0014]
Furthermore, when speed detection is performed with high accuracy, more sample signals are required, and it is difficult to apply it to the intermittent reception standby operation of a mobile communication terminal, which is an essential requirement for low power consumption. . In addition, when determining the number of averaged symbols based on the moving speed, the signal quality that changes according to the strength of the received signal is not taken into account, so that, for example, sufficient when the mobile station is stationary just below the base station. Despite the fact that good signal quality is obtained with a strong received signal, there is a possibility that wasteful power may be consumed by selecting and calculating the number of unnecessary average symbols. .
[0015]
The present invention improves the accuracy of a demodulated signal by calculating a channel estimation value of the optimal number of averaged symbols by simple arithmetic processing, obtaining a highly accurate channel estimation value, and demodulating using the channel estimation value The purpose is to let you.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The demodulator in the mobile communication apparatus of the present invention is (1) a demodulator that performs channel estimation using a known signal time-multiplexed on a common channel or an individual channel, and performs synchronous detection using the channel estimation value. Channel estimation value calculating means for calculating a plurality of channel estimation values having different averaging times for the target symbol, and reference symbols within the averaging time for each of the plurality of channel estimation values, The correlation value calculation means for calculating the correlation value between the average channel estimation value in the first half and the average channel estimation value in the second half and the correlation values calculated by the correlation value calculation means are compared with each other. Channel estimation value selection means for selecting the channel estimation value with the highest correlation value, and the channel estimation value selected by the channel estimation value selection means, and for channel compensation. Giving rotation to the received symbol is obtained and a means for demodulating.
[0017]
(2) The channel estimation value calculation means prepares a plurality of channel estimation values having different numbers of reference symbols, weights each reference symbol in the time axis direction, and the correlation value calculation means The correlation value between the average channel estimation value in the first half and the average channel estimation value in the second half is calculated for each weighted reference symbol.
[0018]
Also, (3) the channel estimation value calculating means corresponding to each path in a multipath environment, a path selecting means for selecting the path with the highest power among the paths, and a path selected by the path selecting means Correlation value for calculating the correlation value between the average channel estimation value in the first half and the average channel estimation value in the second half for each channel estimation value for a plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculation means Comparing each correlation value calculated by the correlation value calculation unit with each other, and selecting a channel estimation value selection unit that selects a channel estimation value having the highest correlation value, the channel estimation value selection unit includes: The channel estimation value selected in the path with the highest power and the channel estimation value having the same averaging time are selected from a plurality of channel estimation values in other paths.
[0019]
(4) The channel estimation value calculation means is provided for each path in a multipath environment, and for each of the plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculation means, the first half of the channel estimation from all paths A correlation value calculating means for calculating a correlation value between the value and the channel estimation value of the latter half part, and comparing each correlation value calculated by the correlation value calculating means with each other, and channel estimation of the averaging time with the highest correlation value Comparing means for instructing a value, and channel estimation value selecting means for each path for selecting the channel estimation value of the averaging time instructed by the comparing means.
[0020]
Further, the accuracy can be further improved by detecting a statistical propagation path property. The demodulator in the mobile communication apparatus of the present invention, which is selected based on the result of integrating the correlation values of a plurality of timings separated in time, (5) averaging time for each of a plurality of channel estimation value samples having different timings. Channel estimation value calculating means for calculating a plurality of channel estimation values of different channel times, and for each of a plurality of channel estimation values having different averaging times calculated by the channel estimation value calculation means, from all channel estimation value samples having different timings. Correlation value calculation means for calculating a correlation value between the first half and the second half and each correlation value calculated by the correlation value calculation means are compared with each other, and the channel estimation value of the averaging time with the highest correlation value is indicated. And a channel estimation value selection means for selecting a channel estimation value for the averaging time designated by the comparison means.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the basic configuration of the demodulator of the present invention. The despreading unit 9-1 despreads the dedicated channel at the path timing notified from the searcher as in the demodulator of FIG. 9, and the despreading unit 9-2 despreads the common pilot channel at the same timing. The channel estimation calculation unit 1-1 (# 1, # 2,..., #N) of the present invention calculates a plurality (n) of channel estimation values with different numbers of reference symbols in the averaging process. Are provided, and a despread signal of the common pilot channel is input to each channel estimation calculation unit 1-1 (# 1, # 2,..., #N).
[0022]
In each channel estimation calculation unit 1-1 (# 1, # 2,..., #N), each channel estimation unit 1-10 uses a predetermined reference symbol based on the despread signal of the known signal of the common pilot channel. In addition to calculating a channel estimation value that has been averaged by a number, the first half of channel estimation 1-11 calculates a channel estimation value from reference symbols in the first half of a predetermined number of reference symbols, and the second half of channel estimation 1- 12, the channel estimation value is calculated from the reference symbols in the latter half of the predetermined number of reference symbols.
[0023]
Channel estimation values from channel estimation first half 1-11 and channel estimation second half 1-12 are input to correlation calculation section 1-13, and correlation calculation section 1-13 performs channel estimation from channel estimation first half 1-11. The correlation between the value and the channel estimation value from the channel estimation second half 1-12 is calculated, and the value is output to the comparison unit 1-3.
[0024]
The comparison unit 1-3 compares the correlation values of the first half of the channel estimation and the second half of the channel estimation input from each channel estimation calculation unit 1-1 (# 1, # 2,..., #N). The channel estimation calculation unit 1-1 (any one of # 1, # 2,..., #N) having the highest correlation value is selected, and the channel estimation calculation unit 1-1 (# 1, # 2) is selected. ,..., #N) and outputs a command signal to the selection unit 1-2.
[0025]
The selection unit 1-2 includes a channel estimation calculation unit 1-1 (any one of # 1, # 2,..., #N) instructed by the comparison unit 1-3 from the channel estimation unit 1-10. The output channel estimation value is selected, and the channel estimation value is output to the multiplier 9-4. Using this channel estimation value as a reference phase, the multiplier 9-4 performs phase detection on the individual channel to obtain a demodulated signal.
[0026]
In this way, a plurality (n) of channel estimation values with different channel estimation reference symbol extraction intervals (average time) are calculated, and the channel estimation values are divided into a first half and a second half, and the first half and the second half. By calculating the correlation value with the unit and selecting the channel estimation value with the highest correlation value, the channel estimation value with the highest quality is used for demodulation as the reference phase, and the reliability of the demodulated signal can be increased.
[0027]
When the channel fluctuation is large, the correlation value between the first half and the latter half becomes higher as the averaging time is shorter, and when there is much noise, the correlation between the first half and the second half becomes higher as the averaging time is longer. If both influences are present, the correlation value including the respective elements is the upper correlation value, but the channel estimation value with the highest correlation value in the first half and the second half can be regarded as the most accurate and the most correlated. A channel estimation value having a high value may be selected.
[0028]
FIG. 2 shows an embodiment in which channel estimation values having different numbers of averaged reference symbols are prepared as a plurality of channel estimation values. This is an example in which the average number of common pilot symbols is used as a parameter. Compared to the weighting method, it can be realized with a simple configuration.
[0029]
An example of the correlation calculation process is shown below. The first half average value of the channel estimation values of the first averaged reference symbol number (Ia1, Qa1), The latter half average value (Ib1, Qb1), The first half average value of the channel estimation values of the second averaged reference symbol number (Ia2, Qa2), The latter half average value (Ib2, Qb2), The correlation value R (# 1) between the first half and the second half of the channel estimation value of the first averaged reference symbol number is as shown in the following equation.
[0030]
R (# 1) = (Ia1× Ib1+ Qa1× Qb1) / Sqr {(Ia1 2+ Qa1 2) (Ib1 2+ Qb1 2)}
[0031]
Further, the correlation value R (# 2) between the first half and the second half of the channel estimation value of the second averaged reference symbol number is as shown in the following equation.
R (# 2) = (Ia2× Ib2+ Qa2× Qb2) / Sqr {(Ia2 2+ Qa2 2) (Ib2 2+ Qb2 2)}
Here, sqr is a square root (√). The same applies to the following equations.
[0032]
FIG. 3 shows an embodiment using a plurality of channel estimation values in which the number of averaged reference symbols is different and each reference symbol is weighted differently in the time axis direction. Since a reference symbol closer in time to a symbol to be demodulated (symbol to be demodulated) has a higher phase correlation, a reference symbol closer to the center has a higher weight to obtain a highly accurate channel estimation value. Can do.
[0033]
However, since the optimum value of the weighting coefficient changes due to changes in the moving speed and noise power, it is also effective to prepare several weighting coefficient models and calculate the optimum value in advance. The weighting coefficient is basically a scalar, but the effectiveness of vectorization cannot be denied.
[0034]
An example of correlation calculation processing in the second embodiment is shown below. The first half average value after weighting the channel estimation value of the first averaged reference symbol number is (I ′a1, Q ’a1), And the latter half average value (I ’b1, Q ’b1), The first half average value of the channel estimation value of the second averaged reference symbol number (I ′a2, Q ’a2), And the latter half average value (I ’b2, Q ’b2), The correlation value Rw between the first half and the second half of the channel estimation value of the first number of averaged reference symbols is as shown in the following equation.
[0035]
Rw (# 1) = (I ′a1× I ’b1+ Q ’a1× Q ’b1) / Sqr {(I 'a1 2+ Q ’a1 2) (I ’b1 2+ Q ’b1 2)}
[0036]
Also, the correlation value Rw (# 2) between the first half and the second half of the channel estimation value of the second averaged reference symbol number is as shown in the following equation.
Rw (# 2) = (I ′a2× I ’b2+ Q ’a2× Q ’b2) / Sqr {(I 'a2 2+ Q ’a2 2) (I ’b2 2+ Q ’b2 2)}
[0037]
FIG. 4 shows an embodiment in which a channel estimation value is selected independently for each path under a multipath environment. Means for selecting the channel estimation value having the highest correlation value for each path is provided, and a channel estimation value is independently selected for each path, and demodulation of each path detected by the estimated value is performed. The signals are input to the RAKE combining unit 9-5, combined, and output as a demodulated signal. The channel estimation value selection means for each path in FIG. 4 is the same as the configuration shown in FIG. 1, and therefore, the same reference numerals as those in FIG.
[0038]
In the multipath environment shown in FIG. 5, the channel estimation value of the path with the highest power is selected from the received signals of the multipath, and the channel estimation value having the highest correlation between the first half and the second half is selected. An embodiment in which the averaging time (number of reference symbols) of channel estimation is selected as the averaging time (number of reference symbols) of channel estimation of other paths will be described.
[0039]
In FIG. 5, a plurality of channel estimation values having different averaging times (reference symbol numbers) are calculated for each path. Then, the output of the despreading unit 9-2 of the common pilot channel of each path is input to the power comparison / maximum selection unit 5-1, and the power comparison / maximum selection unit 5-1 has the strongest power among them. And the channel estimation value having the highest correlation value between the first half and the second half is selected from the plurality of channel estimation values for the path by the selection unit 5-2.
[0040]
An instruction signal for instructing to select a channel estimation value having the same averaging time (number of reference symbols) as the channel estimation value selected by the selection unit 5-2 for other paths is also selected by the selection unit 1 of each other path. -2 is selected, and the selection unit 1-2 of each path selects a channel estimation value according to the instruction signal.
[0041]
In a multipath environment, an average time (number of reference symbols) is determined using the channel estimation value for the strongest power path that most affects the quality after RAKE combining. Although it is expected that the performance is slightly degraded by following the determination of the strong path, the calculation processing amount can be greatly reduced because the correlation value calculation process is performed only for one path.
[0042]
In FIG. 6, in a multipath environment, a plurality of channel estimation values calculated for each path are correlated with the first half and the second half over all paths for each channel estimation value of the same averaging time (number of reference symbols). An example is shown in which a value is calculated and a channel estimation value of the averaging time (number of reference symbols) having the highest correlation value is selected.
[0043]
In FIG. 6, a channel estimation calculation unit 1-1 (# 1, # 2) that calculates a plurality of channel estimation values having different averaging times (number of reference symbols) is provided for each path. The first half and the second half of a plurality of channel estimation values having different averaging times (number of reference symbols) from each path are output to correlation calculation units 6-1 and 6-2 corresponding to the plurality of channel estimation values, respectively.
[0044]
Correlation calculation units 6-1 and 6-2 corresponding to a plurality of channel estimation values respectively input the first half and the second half of the channel estimation values from each path, and calculate their correlation values. The correlation values calculated by the correlation calculation units 6-1 and 6-2 are compared in magnitude by the comparison unit 1-3, and the channel estimation value of the averaging time (number of reference symbols) having the highest correlation value is selected. In addition, an instruction signal is sent to the selection unit 1-2 of each path.
[0045]
An example of correlation processing in the correlation calculation units 6-1 and 6-2 corresponding to a plurality of channel estimation values is shown below. For the first pass, the first half average value of the channel estimation values of the first averaging time (number of reference symbols) is (Ip1a1, Qp1a1), The latter half average value (Ip1b1, Qp1b1), The first half average value of the channel estimation value of the second averaging time (number of reference symbols) (Ip1a2, Qp1a2), the latter half average value is (Ip1b2, Qp1b2).
[0046]
For the second path, the first half average value of the channel estimation values of the first averaging time (number of reference symbols) is (Ip2a1, Qp2a1), The latter half average value (Ip2b1, Qp2b1), The first half average value of the channel estimation value of the second averaging time (number of reference symbols) (Ip2a2, Qp2a2), The latter half average value (Ip2b2, Qp2b2).
[0047]
The correlation value Rp (# 1) between the first half and the second half of the first averaging time (number of reference symbols) is expressed by the following equation.
Rp (# 1) = {(Ip1a1× Ip1b1+ Qp1a1× Qp1b1) + (Ip2a1× Ip2b1+ Qp2a1× Qp2b1)} / Sqr {(Ip1a1 2+ Qp1a1 2+ Ip2a1 2+ Qp2a1 2) (Ip1b1 2+ Qp1b1 2+ Ip2b1 2+ Qp2b1 2)}
[0048]
The correlation value Rp (# 2) between the first half and the second half of the second averaging time (number of reference symbols) is as follows by replacing a1 in the above equation with a2 and b1 with b2.
Rp (# 2) = {(Ip1a2× Ip1b2+ Qp1a2× Qp1b2) + (Ip2a2× Ip2b2+ Qp2a2× Qp2b2)} / Sqr {(Ip1a2 2+ Qp1a2 2+ Ip2a2 2+ Qp2a2 2) (Ip1b2 2+ Qp1b2 2+ Ip2b2 2+ Qp2b2 2)}
[0049]
FIG. 7 shows an embodiment in which an optimum reference symbol extraction interval (average time) for channel estimation is selected for each path using correlation values of a plurality of channel estimation value samples having different timings. Since each channel estimation calculation unit 1-1 (# 1, # 2) holds a plurality of channel estimation value samples having different timings, the correlation value between the first half average value and the second half average value of the channel estimation value at each timing is obtained. A memory / averaging unit 7-2 for once storing is provided.
[0050]
The correlation value obtained by averaging each timing is input to the comparison unit 1-3. The comparison unit 1-3 compares the correlation values input from the respective channel estimation calculation units 1-1 (# 1, # 2), and selects the channel estimation value having the highest correlation value among them. An instruction signal is output to 1-2. The selection unit 1-2 selects a channel estimation value according to the instruction signal.
[0051]
An example of correlation calculation processing in the correlation calculation unit 7-1 is shown below. First, for the channel estimation value at the first sample timing t1, the first half average value after weighting the channel estimation value of the first averaging time (number of reference symbols) is (Ia1t1, Qa1t1), The latter half average value (Ib1t1, Qb1t1), The first half average value after weighting the channel estimation value of the second averaging time (number of reference symbols) (Ia2t1, Qa2t1), The latter half average value (Ib2t1, Qb2t1).
[0052]
For the channel estimation value at the second sample timing t2, the first half average value after weighting of the channel estimation value of the first averaging time (number of reference symbols) is (Ia1t2, Qa1t2), The latter half average value (Ib1t2, Qb1t2), The first half average value after weighting the channel estimation value of the second averaging time (number of reference symbols) (Ia2t2, Qa2t2), The latter half average value (Ib2t2, Qb2t2).
[0053]
A correlation value Rt (# 1) between the first half and the second half of the channel estimation value of the first averaging time (number of reference symbols) is expressed by the following equation.
Rt (# 1) = (Ia1t1× Ib1t1+ Qa1t1× Qb1t1) / Sqr {(Ia1t1 2+ Qa1t1 2) (Ib1t1 2+ Qb1t1 2)} + (Ia1t2× Ib1t2+ Qa1t2× Qb1t2) / Sqr {(Ia1t2 2+ Qa1t2 2) (Ib1t2 2+ Qb1t2 2}
[0054]
The correlation value Rt (# 2) between the first half and the second half of the channel estimation value of the second averaging time (number of reference symbols) is as follows, with a1 in the above equation replaced with a2 and b1 replaced with b2. Become.
Rt (# 2) = (Ia2t1× Ib2t1+ Qa2t1× Qb2t1) / Sqr {(Ia2t1 2+ Qa2t1 2) (Ib2t1 2+ Qb2t1 2)} + (Ia2t2× Ib2t2+ Qa2t2× Qb2t2)} / Sqr {(Ia2t2 2+ Qa2t2 2) (Ib2t2 2+ Qb2t2 2)}
[0055]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and the channel estimation value selection means of each embodiment can be appropriately combined, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0056]
(Supplementary Note 1) In a demodulator that performs channel estimation using a known signal time-multiplexed on a common channel or an individual channel and performs synchronous detection using the channel estimation value, an averaging time is calculated for a symbol to be demodulated. Channel estimation value calculation means for calculating a plurality of channel estimation values different from each other, and for each of the plurality of channel estimation values, a reference symbol within an averaging time is divided into a first half and a second half, and the average channel of the first half Correlation value calculating means for calculating a correlation value between the estimated value and the average channel estimation value of the latter half and each correlation value calculated by the correlation value calculating means are compared with each other, and the channel estimation value having the highest correlation value A channel estimation value selecting means for selecting the channel estimation value and a channel estimation value selected by the channel estimation value selecting means, and applying a phase rotation for channel compensation to the received symbol for demodulation Demodulator in a mobile communication apparatus characterized by comprising a that means.
(Supplementary Note 2) The channel estimation value calculation means prepares a plurality of channel estimation values having different numbers of reference symbols, weights each reference symbol in the time axis direction, and the correlation value calculation means The movement according to appendix 1, wherein a correlation value between the average channel estimation value of the first half and the average channel estimation value of the second half is calculated for each weighted reference symbol A demodulator in a communication device.
(Supplementary Note 3) The channel estimation value calculation means is provided for each path in a multipath environment, and the path selection means for selecting the path with the highest power among the paths, and the path selected by the path selection means Correlation value calculation for calculating a correlation value between the average channel estimation value in the first half and the average channel estimation value in the second half for each channel estimation value for a plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculation means And a channel estimation value selection unit that compares the correlation values calculated by the correlation value calculation unit with each other and selects a channel estimation value with the highest correlation value. A channel estimation value selected in a path with high power and a channel estimation value having the same averaging time are selected from a plurality of channel estimation values in other paths. Demodulator in a mobile communication device according to Appendix 1.
(Supplementary Note 4) The channel estimation value calculation means is provided for each path in a multipath environment, and the first half of the channel estimation values from all the paths is calculated for each of the plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculation means. Correlation value calculating means for calculating a correlation value between the channel estimation value and the latter half channel estimation value, and comparing each correlation value calculated by the correlation value calculation means with each other, and the channel estimation value of the averaging time with the highest correlation value The mobile communication apparatus according to claim 1, further comprising: comparing means for instructing channel estimation; and channel estimation value selection means for each path for selecting the channel estimation value for the averaging time indicated by the comparison means. Demodulator.
(Supplementary Note 5) Channel estimation value calculation means for calculating a plurality of channel estimation values having different averaging times for a plurality of channel estimation value samples having different timings, and the averaging time calculated by the channel estimation value calculation means Correlation value calculation means for calculating correlation values between the first half and the second half from all channel estimation value samples having different timings for each of a plurality of different channel estimation values, and each correlation value calculated by the correlation value calculation means Comparing means for comparing each other and indicating the channel estimation value of the averaging time having the highest correlation value, and channel estimation value selecting means for selecting the channel estimation value of the averaging time indicated by the comparing means 5. A demodulator in a mobile communication device according to any one of appendices 1 to 4, wherein
(Supplementary Note 6) The channel estimation value calculation means is provided for each path in a multipath environment, and the first half of each channel estimation value for each of the channel estimation values calculated by the channel estimation value calculation means independently of each path. A correlation value calculation means for calculating a correlation value between the average channel estimation value of the first part and the average channel estimation value of the second half part, and the correlation values calculated by the correlation value calculation means are compared with each other. The demodulator in the mobile communication apparatus according to appendix 1, characterized in that the demodulator comprises a channel estimation value selection means for selecting a high channel estimation value.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of channel estimation values having different averaging times (reference symbol extraction intervals) are calculated for the demodulation target symbols, and the average is calculated for each of the plurality of channel estimation values. By calculating the correlation value between the average channel estimation value of the first half and the average channel estimation value of the second half within the conversion time, and using the channel estimation value with the highest correlation value, noise superimposition on the wireless transmission path In addition, it is possible to obtain a highly accurate channel estimation value with respect to random phase fluctuations, and it is possible to improve the accuracy of the demodulated signal by performing demodulation using the channel estimation value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a demodulator according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment in which channel estimation values having different numbers of reference symbols are prepared.
FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment using channel estimation values in which each reference symbol is weighted.
FIG. 4 is a diagram illustrating an embodiment in which a channel estimation value is selected independently for each path under a multipath environment.
FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment in which a channel estimation value is selected using a path with the highest power.
FIG. 6 is a diagram illustrating an embodiment in which a channel estimation value is selected based on a correlation value of channel estimation values calculated in each path.
FIG. 7 is a diagram showing an embodiment in which channel estimation values are selected based on correlation values of a plurality of channel estimation value samples.
FIG. 8 is a diagram showing a block configuration of a mobile communication device to which the demodulator of the present invention is applied.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a conventional demodulator.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a conventional demodulator having a speed detection function.
[Explanation of symbols]
1-1 (# 1, # 2, #n) Channel estimation calculation unit
1-10 Channel estimation unit
1-11 First half of channel estimation
1-12 Second half of channel estimation
1-13 Correlation calculator
1-2 Selector
1-3 Comparison unit
9-1 Despreading section of dedicated channel
9-2 Despreading part of common pilot channel
9-4 Multiplier

Claims (2)

共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、
マルチパス環境下における各パス対応に、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、
各パスの中から最も電力の高いパスを選択するパス選択手段と、
前記パス選択手段で選択されたパスのチャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、前記複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の参照シンボルを前半部と後半部とに分け、該前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備え、
前記チャネル推定値選択手段は、最も電力の高いパスにおいて選択したチャネル推定値と平均化時間が同一のチャネル推定値を、他のパスにおける複数のチャネル推定値から選択する構成を有し、
前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段と
を備えたことを特徴とする移動通信装置における復調器。
In a demodulator that performs channel estimation using a known signal time-multiplexed on a common channel or an individual channel, and performs synchronous detection using the channel estimation value,
Channel estimation value calculation means for calculating a plurality of channel estimation values having different averaging times for the symbols to be demodulated for each path in a multipath environment ;
Path selection means for selecting the path with the highest power among the paths;
For the plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculation unit of the path selected by the path selection unit, the reference symbols within the averaging time for each of the plurality of channel estimation values, A correlation value calculating means for calculating a correlation value between the average channel estimation value of the first half and the average channel estimation value of the second half;
Channel correlation value selection means for comparing each correlation value calculated by the correlation value calculation means with each other and selecting the channel estimation value with the highest correlation value ,
The channel estimation value selection means has a configuration for selecting a channel estimation value having the same averaging time as a channel estimation value selected in a path with the highest power from a plurality of channel estimation values in other paths,
A demodulator in a mobile communication device, comprising: means for demodulating a received symbol with a phase rotation for channel compensation using the channel estimation value selected by the channel estimation value selection means.
共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、
マルチパス環境下における各パス対応に、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、
前記チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値毎に、全てのパスからの前半部のチャネル推定値と後半部のチャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、
前記比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するパス毎のチャネル推定値選択手段と、
前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段と
を備えた移動通信装置における復調器。
In a demodulator that performs channel estimation using a known signal time-multiplexed on a common channel or an individual channel, and performs synchronous detection using the channel estimation value,
Channel estimation value calculation means for calculating a plurality of channel estimation values having different averaging times for the symbols to be demodulated for each path in a multipath environment;
Correlation value calculating means for calculating a correlation value between the channel estimation value of the first half part and the channel estimation value of the second half part from all paths for each of the plurality of channel estimation values calculated by the channel estimation value calculation means;
Comparing means for comparing the correlation values calculated by the correlation value calculating means with each other, and indicating the channel estimation value of the averaging time with the highest correlation value;
Channel estimation value selection means for each path for selecting the channel estimation value of the averaging time indicated by the comparison means;
Means for using the channel estimation value selected by the channel estimation value selection means and applying a phase rotation for channel compensation to the received symbol for demodulation;
A demodulator in a mobile communication device comprising:
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