JP4148787B2 - Wireless reception system, weight update method, and weight update program - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線受信システム、ウェイト更新方法、およびウェイト更新プログラムに関し、より特定的には、移動体通信システムの基地局において、アダプティブアレイ処理により所望の移動端末装置からの受信信号を抽出する無線受信システム、およびそのような無線受信システムにおいてアダプティブアレイ処理に用いられるウェイトの更新方法およびウェイト更新プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発達しつつある移動体通信システム（たとえば、Personal Handyphone System：以下、ＰＨＳ）では、基地局と移動端末装置との間の通信に際し、基地局側の無線受信システムにおいて、アダプティブアレイ処理により所望の移動端末装置からの受信信号を抽出する方式が提案されている。
【０００３】
アダプティブアレイ処理とは、移動端末装置からの受信信号に基づいて、基地局のアンテナごとの受信係数（ウェイト）からなるウェイトベクトルを計算して適応制御することによって、所望の移動端末装置からの信号を正確に抽出する処理である。
【０００４】
基地局側の無線受信システムにおいては、受信信号のシンボルごとにこのようなウェイトを計算するウェイト計算機が設けられ、このウェイト計算機は、通常は、受信信号と算出されたウェイトとの複素乗算和と、既知の参照信号との誤差の２乗を減少させるようウェイトを更新させる処理を実行する。
【０００５】
アダプティブアレイ処理では、このようなウェイトの更新（ウェイト学習）を、時間や信号電波の伝搬路特性の変動に応じて適応的に行ない、受信信号中から干渉成分やノイズを除去し、所望の移動端末装置からの受信信号を抽出している。
【０００６】
このウェイト計算機では、上述のように誤差の２乗に基づいた最急降下法（Minimum Mean Square Error：以下、ＭＭＳＥ）によりウェイトの更新すなわちウェイト学習を行なっている。より特定的には、ウェイト計算機は、たとえばＭＭＳＥによるＲＬＳ（Recursive Least Squares）アルゴリズムやＬＭＳ（Least Mean Squares）アルゴリズムのようなウェイト更新アルゴリズムを使用している。
【０００７】
このようなＭＭＳＥによるアダプティブアレイの処理技術、およびＭＭＳＥによるＲＬＳアルゴリズムとＬＭＳアルゴリズムは周知の技術であり、たとえば非特許文献１に詳細に説明されている。
【０００８】
また、ウェイト計算機は、既知の参照信号が存在しないときには、１シンボル前における、受信信号と算出されたウェイトとの複素乗算和とユークリッド距離が最短のπ／４シフトＱＰＳＫの信号基準点を、現在のシンボル時刻での参照信号とみなす。これは、受信信号は、１シンボルずれても、それほど急激に変動するものではないという事実に基づいている。
【０００９】
そして、ウェイト計算機は、受信信号と算出されたウェイトとの複素乗算和と、このみなされた参照信号との誤差の２乗を減少させるようウェイトを更新させる処理を実行する。
【００１０】
【非特許文献１】
菊間信良著「アレーアンテナによる適応信号処理」（科学技術出版）、１９９８年１１月２５日、ｐ．３５−４９
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、参照信号が存在しない場合において、上述の複素乗算和とみなされた参照信号との誤差が大きいときには、現在のシンボル時刻の正しいシンボルが、上述のようにみなされた参照信号と同一でない可能性が高くなり、誤差の値も正しくない可能性が高くなる。このような場合に、このような誤った誤差を用いて、ウェイトを誤った値に更新すると、現在のシンボル時刻以降のウェイトの値がでたらめな値になってしまう。
【００１２】
それゆえに、この発明の目的は、アダプティブアレイ処理のウェイト更新において、参照信号が存在しないときに、ウェイトの値を誤った値に更新しないようにする無線受信システム、ウェイト更新方法、およびウェイト更新プログラムを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る無線受信システムは、複数のアンテナを用いて移動端末装置からの信号を受信する無線受信システムであって、所望の移動端末装置から受信した信号のウェイトを更新するウェイト更新手段と、更新されたウェイトと受信した信号との積和演算を行ない、積和演算結果に基づいて、複数個の信号基準点から１個の信号基準点を選択し、選択した信号基準点を所望の移動端末装置からの信号として出力する演算手段と、参照信号が存在しないときに、演算手段により１シンボル前に選択された信号基準点を参照信号とみなして、参照信号と、受信した信号とウェイトとの複素乗算和との誤差を算出する誤差算出手段とを備え、誤差算出手段は、さらに、複数の信号基準点のうち、参照信号以外のすべての信号基準点と、受信した信号とウェイトとの複素乗算和との誤差をそれぞれ算出し、ウェイト更新手段は、参照信号と複素乗算和との誤差の値が、参照信号以外のすべての信号基準点と複素乗算和との誤差の値よりも所定値以上小さいときに、ウェイトの更新を行なう。
【００１７】
また、この発明に係るウェイト更新方法は、複数のアンテナを用いて移動端末装置からの信号を受信する無線受信システムにおけるウェイト更新方法であって、所望の移動端末装置から受信した信号のウェイトを更新するウェイト更新ステップと、更新されたウェイトと受信した信号との積和演算を行ない、積和演算結果に基づいて、複数個の信号基準点から１個の信号基準点を選択し、選択した信号基準点を所望の移動端末装置からの信号として出力する演算ステップと、参照信号が存在しないときに、演算ステップにより１シンボル前に選択された信号基準点を参照信号とみなして、参照信号と、受信した信号とウェイトとの複素乗算和との誤差を算出する誤差算出ステップとを含み、誤差算出ステップは、さらに、複数の信号基準点のうち、参照信号以外のすべての信号基準点と、受信した信号とウェイトとの複素乗算和との誤差をそれぞれ算出し、ウェイト更新ステップは、参照信号と複素乗算和との誤差の値が、参照信号以外のすべての信号基準点と複素乗算和との誤差の値よりも所定値以上小さいときに、ウェイトの更新を行なう。
【００２１】
また、この発明に係るウェイト更新プログラムは、複数のアンテナを用いて移動端末装置からの信号を受信する無線受信システムにおけるウェイト更新プログラムであって、コンピュータに、所望の移動端末装置から受信した信号のウェイトを更新するウェイト更新ステップと、更新されたウェイトと受信した信号との積和演算を行ない、積和演算結果に基づいて、複数個の信号基準点から１個の信号基準点を選択し、選択した信号基準点を所望の移動端末装置からの信号として出力する演算ステップと、参照信号が存在しないときに、演算ステップにより１シンボル前に選択された信号基準点を参照信号とみなして、参照信号と、受信した信号とウェイトとの複素乗算和との誤差を算出する誤差算出ステップとを実行させ、誤差算出ステップは、さらに、複数の信号基準点のうち、参照信号以外のすべての信号基準点と、受信した信号とウェイトとの複素乗算和との誤差をそれぞれ算出し、ウェイト更新ステップは、参照信号と複素乗算和との誤差の値が、参照信号以外のすべての信号基準点と複素乗算和との誤差の値よりも所定値以上小さいときに、ウェイトの更新を行なう。
【００２５】
したがって、この発明によれば、参照信号が存在しないときに、１シンボル前に選択された信号基準点を参照信号とみなして、参照信号と、受信した信号とウェイトとの複素乗算和との誤差を算出し、誤差の値が小さいかまたは減少していることを示す所定の条件を満たすときに、ウェイトの更新を行なうように構成したので、アダプティブアレイ処理のウェイト更新において、参照信号が存在しないときに、ウェイトの値を誤った値に更新しないようにすることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。
【００２７】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施の形態に係る基地局側の無線受信システムの機能ブロック図である。図１を参照して、基地局の複数本のアンテナ、たとえば４本のアンテナ１，２，３，４でそれぞれ受信された移動端末装置からの受信信号からなる受信信号ベクトルＸ（ｔ）は、図示しないＲＦ回路でそれぞれ増幅された後、図示しないＡ／Ｄ変換機でそれぞれデジタル信号に変換される。
【００２８】
ここで、受信信号は、π／４ＱＰＳＫ変調で変調された信号である。ｔは、シンボル時刻であり、受信フレーム内の先頭の信号に対するシンボル時刻ｔを１とする。
【００２９】
これらのデジタル信号は、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）１５に与えられ、ＤＳＰ１５は、ソフトウエア的にアダプティブアレイ処理を実行する。
【００３０】
アダプティブアレイ処理とは、受信信号に基づいて、アンテナごとの受信係数（ウェイト）からなるウェイトベクトルを計算して適応制御することによって、所望の移動端末装置からの信号を正確に抽出する処理である。
【００３１】
図１に戻って、受信信号ベクトルＸ（ｔ）は、ＤＳＰ１５内の乗算器５，６，７，８のそれぞれの一方入力に与えられるとともに、ウェイト計算機１０に与えられる。
【００３２】
ウェイト計算機１０は、後述するアルゴリズムによりアンテナごとのウェイトからなるウェイトベクトルＷ（ｔ）を算出し、乗算器５，６，７，８のそれぞれの他方入力に与える。
【００３３】
乗算器５，６，７，８は、対応するアンテナからの受信信号ベクトルＸ（ｔ）と、対応するウェイトとをそれぞれ複素乗算する。
【００３４】
加算器９は、乗算器５，６，７，８の乗算結果の総和Ｙ（ｔ）を算出する。この総和Ｙ（ｔ）は以下のように複素乗算和として表わされる。
【００３５】
Ｙ（ｔ）＝ＷH（ｔ）Ｘ（ｔ）
ここで、ＷH（ｔ）はウェイトベクトルＷ（ｔ）の複素共役の転置を表わしている。この複素乗算和の結果Ｙ（ｔ）は、ウェイト計算機１０に与えられる。
【００３６】
アレイ出力算出器１３は、複素乗算和Ｙ（ｔ）とユークリッド距離が最短となるπ／４シフトＱＰＳＫの信号基準点を選出し、その信号基準点をアレイ出力Ｙ１（ｔ）として出力するとともに、みなされた参照信号としてメモリ１１に格納する。
【００３７】
図２は、π／４ＱＰＳＫ変調方式における信号空間図を示す。シンボル時刻ｔが奇数の場合には、図２における○で示される信号基準点からアレイ出力Ｙ１（ｔ）が選出され、シンボル時刻ｔが偶数の場合には、図２における△で示される信号基準点からアレイ出力Ｙ１（ｔ）が選出される。このアレイ出力Ｙ１（ｔ）は、以下のように表わされる。
【００３８】
Ｙ１（ｔ）＝Ｄｅｃ［Ｙ（ｔ）］
図３は、受信フレームの構成を示す。同図に示すように、受信フレームは、シンボル時刻ｔ＝１〜ｋに対する、既知の参照信号（ＰＲ＋ＵＷ）と、シンボル時刻ｔ＝（ｋ＋１）〜Ｎに対するデータ信号（ＤＡＴＡ）により構成される。この既知の参照信号は、移動端末装置からのすべての受信信号に共通に含まれる。シンボル時刻ｔに対応する既知の参照信号をｄ（ｔ）と記す。
【００３９】
メモリ１１は、この既知の参照信号ｄ（ｔ）（ｔ＝１〜ｋ）を格納するとともに、アレイ出力算出器１３で算出されたアレイ出力Ｙ１（ｔ）（ｔ＝１〜Ｎ）をみなされた参照信号として格納する。
【００４０】
ウェイト計算機１０では、誤差の２乗に基づいた最急降下法（Minimum Mean Square Error：以下、ＭＭＳＥ）によりウェイトベクトルの更新すなわちウェイト学習を行なっている。より特定的には、ウェイト計算機１０は、ＭＭＳＥによるＬＭＳ（Least Mean Squares）アルゴリズムを使用している。ウェイト計算機１０は、受信信号に対応する既知の参照信号ｄ（ｔ）が存在するか否かに応じて、異なる方法でウェイトを計算する。
【００４１】
ウェイト計算機１０は、シンボル時刻ｔが１〜ｋのときには、メモリ１１に予め記憶されている既知の参照信号ｄ（ｔ）と、複素乗算和Ｙ（ｔ）との誤差ｅ（ｔ）を算出する。ウェイト計算機１０は、算出された誤差ｅ（ｔ）の２乗を減少させるよう、次式にしたがってウェイトベクトル更新する。
【００４２】
Ｗ（ｔ＋１）＝Ｗ（ｔ）＋μｅ*（ｔ）Ｘ（ｔ）
ここで、＊は複素共役を表わす。
【００４３】
一方、ウェイト計算機１０は、受信信号のシンボル時刻ｔが（ｋ＋１）〜Ｎのときには、メモリ１１に記憶されている、みなされた参照信号である１シンボル前のアレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と、複素乗算和Ｙ（ｔ）との誤差ｅ１（ｔ）を算出する。
【００４４】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、π／４ＱＰＳＫ変調方式における信号空間におけるアレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と、複素乗算和Ｙ（ｔ）と、誤差ｅ１（ｔ）とを示す。
【００４５】
図２（ａ）では、誤差ｅ１（ｔ）が小さいので、現在のシンボル時刻ｔにおける正しいシンボルが、みなされた参照信号であるアレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）である蓋然性が高く、誤差ｅ１（ｔ）の信頼性も高い。したがって、この誤差ｅ１（ｔ）を用いて、ウェイトベクトルＷ（ｔ）が更新される。
【００４６】
すなわち、ウェイト計算機１０は、算出された誤差ｅ１（ｔ）が所定の閾値α（≧０）よりも小さいときには、算出された誤差ｅ１（ｔ）の２乗を減少させるよう、次式にしたがってウェイトベクトル更新する。
【００４７】
Ｗ（ｔ＋１）＝Ｗ（ｔ）＋μｅ１*（ｔ）Ｘ（ｔ）
一方、図２（ｂ）では、誤差ｅ１（ｔ）が大きく、現在のシンボル時刻ｔにおける正しいシンボルが、みなされた参照信号であるアレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と同一であるかどうか確かでない。すなわち、図２（ｂ）のＡ点が現在のシンボル時刻ｔにおける正しいシンボル点であるかもしれず、誤差ｅ２（ｔ）が正しい誤差であるかもしれない。このように、正しいシンボル点がＡ点であるにもかかわらず、誤った誤差ｅ１（ｔ）に基づいて、ウェイトベクトルを更新すると、以後のウェイト計算がすべて狂ってしまう。
【００４８】
そこで、ウェイト計算機１０は、算出された誤差ｅ１（ｔ）が所定の閾値α以上のときには、ウェイトベクトルの更新を行なわず、Ｗ（ｔ＋１）＝Ｗ（ｔ）とする。これは、受信信号の伝搬路特性は一般的にそれほど急激に変動するものではなく、ウェイトを更新しなくても、理想的ウェイトとそう大きくは変動しないという事実により許容される。
【００４９】
（動作）
次に、第１の実施形態に係る無線受信システムにおけるウェイトベクトル更新処理の動作について説明する。図４は、第１の実施形態に係る無線受信システムのＤＳＰがソフトウエア的に実行するウェイトベクトル更新処理の動作手順を示すフローチャートである。ＤＳＰは、図４に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。
【００５０】
まず、カウンタ１２によりウェイト計算機１０に設定されるシンボル時刻ｔが１シンボル目に設定される。そして、シンボル時刻ｔ＝１におけるウェイトベクトルＷ（１）には、このフレームが先頭のフレームの場合には、所定の初期値が設定され、先頭のフレームでない場合には、前フレームにおける最終値Ｗ（Ｎ）が設定される（ステップＳ１０１）。
次に、シンボル時刻ｔが参照信号既知の区間内か否かが判断され、参照信号既知の区間内、つまりｔ≦ｋであれば、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６の処理を行なう。
【００５１】
まず、乗算器５，６，７，８および加算器９により、次式の複素乗算和が算出される：
Ｙ（ｔ）＝ＷH（ｔ）Ｘ（ｔ）（ステップＳ１０３）。
【００５２】
次に、アレイ出力算出器１３は、複素乗算和Ｙ（ｔ）とユークリッド距離が最短の４／πシフトＱＰＳＫの信号基準点を選出し、その信号基準点をアレイ出力Ｙ１（ｔ）として出力するとともに、メモリ１１に格納する：
Ｙ１（ｔ）＝Ｄｅｃ［Ｙ（ｔ）］（ステップＳ１０４）。
【００５３】
次に、ウェイト計算機１０は、メモリ１１内の参照信号ｄ（ｔ）と複素乗算和との誤差ｅ（ｔ）を算出する：
ｅ（ｔ）＝ｄ（ｔ）−Ｙ（ｔ）（ステップＳ１０５）。
【００５４】
そして、ウェイト計算機１０は、次式のように、ウェイトベクトルＷ（ｔ）を更新する：
Ｗ（ｔ＋１）＝Ｗ（ｔ）＋μｅ*（ｔ）Ｘ（ｔ）（ステップＳ１０６）。
【００５５】
他方、シンボル時刻ｔが参照信号既知の区間外、つまり（ｋ＋１）≦ｔ≦Ｎであれば、ステップＳ１０７〜Ｓ１１２の処理を行なう。
【００５６】
まず、参照信号既知の区間内と同様に、乗算器５，６，７，８および加算器９により、複素乗算和Ｙ（ｔ）が算出される：
Ｙ（ｔ）＝ＷH（ｔ）Ｘ（ｔ）（ステップＳ１０７）。
【００５７】
そして、アレイ出力算出器１３は、アレイ出力値Ｙ１（ｔ）を算出して出力するとともに、メモリ１１に格納する：
Ｙ１（ｔ）＝Ｄｅｃ［Ｙ（ｔ）］（ステップＳ１０８）。
【００５８】
ウェイト計算機１０は、メモリ１１に格納されている１シンボル前のアレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と複素乗算和との誤差ｅ１（ｔ）を算出する：
ｅ１（ｔ）＝Ｙ１（ｔ−１）−Ｙ（ｔ）（ステップＳ１０９）。
【００５９】
ウェイト計算機１０は、誤差ｅ１（ｔ）が閾値αよりも小さいときに、次式のように、ウェイトベクトルＷ（ｔ）を更新する：
Ｗ（ｔ＋１）＝Ｗ（ｔ）＋μｅ１*（ｔ）Ｘ（ｔ）（ステップＳ１１０、Ｓ１１１）。
【００６０】
ウェイト計算機１０は、誤差ｅ１（ｔ）が閾値α以上のときには、ウェイトベクトルＷ（ｔ）を更新しない：
Ｗ（ｔ＋１）＝Ｗ（ｔ）（ステップＳ１１０、Ｓ１１２）。
【００６１】
ステップＳ１１３において、シンボル時刻ｔが受信フレームの最終のシンボル時刻Ｔ＿ｍａｘに到達したことが判断されるまで、ステップＳ１１４においてシンボル時刻ｔをインクリメントしながらステップＳ１０２〜Ｓ１１２が繰り返され、ステップＳ１１３において最終のシンボル時刻に到達したことが判断されると１受信フレーム内のウェイトベクトル更新処理は終了する。
【００６２】
以上のように、本実施の形態に係る無線受信システムによれば、シンボル時刻ｔが参照信号既知の区間外のときに、メモリ１１に格納されている１シンボル前のアレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と複素乗算和との誤差ｅ１（ｔ）が、閾値α以上のときには、ウェイトベクトルＷ（ｔ）を更新しないので、ウェイトの値を誤った値に更新しないようにすることができる。
【００６３】
＜第２の実施形態＞
（構成）
本実施の形態に係る無線受信システムは、図１に示す第１の実施形態の無線受信システムと以下の点で相違する。
【００６４】
ウェイト計算機は、受信信号のシンボル時刻ｔが（ｋ＋１）〜Ｎのときには、メモリ１１に記憶されている、みなされた参照信号である１シンボル前のアレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と、複素乗算和Ｙ（ｔ）との誤差ｅ１（ｔ）を算出する。
【００６５】
図５は、π／４ＱＰＳＫ変調方式における信号空間におけるアレイ出力値Ｙ１（ｔ−２）と、アレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と、複素乗算和Ｙ（ｔ−１）と、複素乗算和Ｙ（ｔ）と、誤差ｅ１（ｔ−１）と、誤差ｅ１（ｔ）とを示す。
【００６６】
図５（ａ）では、シンボル時刻ｔにおける誤差ｅ１（ｔ）が、シンボル時刻ｔ−１における誤差ｅ１（ｔ−１）よりも小さい。つまり、時刻が進むにつれて、フェージングなどの信号電波の伝播路特性の変動がなくなり、複素乗算和Ｙ（ｔ）が正しいシンボル点に近づいていると考えられる。
【００６７】
したがって、ウェイト計算機は、第１の実施形態のように、誤差ｅ１（ｔ）と閾値αを比較するのではなく、算出された誤差ｅ１（ｔ）と、ｅ１（ｔ−１）−β（βは、所定の定数で、β＞０）とを比較し、ｅ１（ｔ）＜ｅ１（ｔ−１）−βのときに、ウェイトベクトルの更新を行なう。
【００６８】
図５（ｂ）では、シンボル時刻ｔにおける誤差ｅ１（ｔ）が、シンボル時刻ｔ−１における誤差ｅ１（ｔ−１）−β以上である。この場合、時刻が進んでも誤差が減少せず、フェージングなどが続いていると考えられる。
【００６９】
したがって、ウェイト計算機は、算出された誤差ｅ１（ｔ）と、ｅ１（ｔ−１）−βとを比較し、ｅ１（ｔ）≧ｅ１（ｔ−１）−βのときには、ウェイトベクトルの更新を行なわず、Ｗ（ｔ＋１）＝Ｗ（ｔ）とする。
【００７０】
（動作）
次に、第２の実施形態に係る無線受信システムにおけるウェイトベクトル更新処理の動作について説明する。図６は、第２の実施形態に係る無線受信システムのＤＳＰがソフトウエア的に実行するウェイトベクトル更新処理の動作手順を示すフローチャートである。ＤＳＰは、図６に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。
【００７１】
まず、カウンタ１２によりウェイト計算機１０に設定されるシンボル時刻ｔが１シンボル目に設定される。そして、シンボル時刻ｔ＝１におけるウェイトベクトルＷ（１）には、このフレームが先頭のフレームの場合には所定の初期値が設定され、先頭のフレームでない場合には、前フレームにおける最終値Ｗ（Ｎ）が設定される（ステップＳ２０１）。
次に、シンボル時刻ｔが参照信号既知の区間内か否かが判断され、参照信号既知の区間内であれば、ステップＳ２０３〜Ｓ２０６の処理を行なう。
【００７２】
まず、乗算器５，６，７，８および加算器９により、次式の複素乗算和が算出される：
Ｙ（ｔ）＝ＷH（ｔ）Ｘ（ｔ）（ステップＳ２０３）。
【００７３】
次に、アレイ出力算出器１３は、複素乗算和Ｙ（ｔ）とユークリッド距離が最短の４／πシフトＱＰＳＫの信号基準点を選出し、その信号基準点をアレイ出力Ｙ１（ｔ）として出力するとともに、メモリ１１に格納する：
Ｙ１（ｔ）＝Ｄｅｃ［Ｙ（ｔ）］（ステップＳ２０４）。
【００７４】
次に、ウェイト計算機は、メモリ１１内の参照信号ｄ（ｔ）と複素乗算和との誤差ｅ（ｔ）を算出する：
ｅ（ｔ）＝ｄ（ｔ）−Ｙ（ｔ）（ステップＳ２０５）。
【００７５】
そして、ウェイト計算機は、次式のように、ウェイトベクトルＷ（ｔ）を更新する：
Ｗ（ｔ＋１）＝Ｗ（ｔ）＋μｅ*（ｔ）Ｘ（ｔ）（ステップＳ２０６）。
【００７６】
他方、シンボル時刻ｔが、参照信号既知の区間外であれば、ステップＳ２０７〜Ｓ２１２の処理を行なう。
【００７７】
まず、参照信号既知の区間内と同様に、乗算器５，６，７，８および加算器９により、複素乗算和Ｙ（ｔ）が算出される：
Ｙ（ｔ）＝ＷH（ｔ）Ｘ（ｔ）（ステップＳ２０７）。
【００７８】
そして、アレイ出力算出器１３は、アレイ出力値Ｙ１（ｔ）を算出して出力するとともに、メモリ１１に格納する：
Ｙ１（ｔ）＝Ｄｅｃ［Ｙ（ｔ）］（ステップＳ２０８）。
【００７９】
ウェイト計算機は、メモリ１１に格納されている、みなされた参照信号である１シンボル前のアレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と複素乗算和との誤差ｅ１（ｔ）を算出する：
ｅ１（ｔ）＝Ｙ１（ｔ−１）−Ｙ（ｔ）（ステップＳ２０９）。
【００８０】
ウェイト計算機は、誤差ｅ１（ｔ）が１シンボル前の誤差ｅ１（ｔ−１）からβを差し引いた値よりも小さいときに、次式のように、ウェイトベクトルＷ（ｔ）を更新する：
Ｗ（ｔ＋１）＝Ｗ（ｔ）＋μｅ１*（ｔ）Ｘ（ｔ）（ステップＳ２１０、Ｓ２１１）。
【００８１】
ウェイト計算機は、誤差ｅ１（ｔ）が１シンボル前の誤差ｅ１（ｔ−１）からβを差し引いた値以上のときには、ウェイトベクトルＷ（ｔ）を更新しない：
Ｗ（ｔ＋１）＝Ｗ（ｔ）（ステップＳ２１０、Ｓ２１２）。
【００８２】
ステップＳ２１３において、シンボル時刻ｔが受信フレームの最終のシンボル時刻Ｔ＿ｍａｘに到達したことが判断されるまで、ステップＳ２１４においてシンボル時刻ｔをインクリメントしながらステップＳ２０２〜Ｓ２１２が繰り返され、ステップＳ２１３において最終のシンボル時刻に到達したことが判断されると１受信フレーム内のウェイトベクトル更新処理は終了する。
【００８３】
以上のように、本実施の形態に係る無線受信システムによれば、シンボル時刻ｔが参照信号既知の区間外のときに、メモリ１１に格納されている１シンボル前のアレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と複素乗算和との誤差ｅ１（ｔ）が、ｅ１（ｔ）≧ｅ１（ｔ−１）−βのときには、ウェイトベクトルＷ（ｔ）を更新しないので、ウェイトの値を誤った値に更新しないようにすることができる。
【００８４】
＜変形例＞
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、たとえば、以下の変形例も含まれる。
【００８５】
（１）ｎ（≧２）シンボル時刻にわたって、誤差を比較する。
第２の実施形態において、ｅ１（ｔ）＜ｅ１（ｔ−１）−βのとき、つまり、誤差が、１シンボル前の誤差よりもβ以上小さくなったときに、ウェイトの更新を行なうものとしたが、これに限定するものではない。
【００８６】
たとえば、ｅ１（ｔ）＜ｅ１（ｔ−１）−β、かつｅ１（ｔ−１）＜ｅ１（ｔ−２）−βのとき、つまり、２シンボル時刻連続して、誤差が、１シンボル前の誤差よりもβ以上小さくなったときに、ウェイトを更新するものとしてもよい。
【００８７】
また、ｎ（ｎ≧３）シンボル時刻連続して、誤差が、１シンボル前の誤差よりもβ以上小さくなったときに、ウェイトを更新するものとしてもよい。
【００８８】
なお、第２の実施形態、およびこの変形例（１）において、β＝０であってもよい。
【００８９】
（２）その他の信号基準点との誤差と比較する。
第１の実施形態において、１シンボル前のアレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と、複素乗算和Ｙ（ｔ）との誤差ｅ（ｔ）が閾値αよりも小さいときに、ウェイトの更新を行なうものとしたが、これに限定するものではない。アレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）以外の３つの信号基準点Ａ、Ｂ、Ｃと、複素乗算和Ｙ（ｔ）との誤差ｅＡ（ｔ）、ｅＢ（ｔ）、ｅＣ（ｔ）を算出し、ｅ１（ｔ）＜ｅＡ（ｔ）−γ、ｅ１（ｔ）＜ｅＢ（ｔ）−γ、かつｅ１（ｔ）＜ｅＣ（ｔ）−γのときに限り、ウェイトの更新を行なうものとしてもよい。ここで、γは所定の定数で、γ≧０である。
【００９０】
（３）参照信号がないときのウェイト更新条件を組合せる。
第１、第２の実施形態、および上記変形例における、参照信号がないときにウェイトを更新する条件を組合せるものとしてもよい。たとえば、複数の条件が同時に満たされたときに限り、ウェイトを更新するものとしてもよいし、複数の条件のうち、どれか１つが満たされたときに限り、ウェイトを更新するものとしてもよい。
【００９１】
（４）信号基準点を用いずに誤差を算出する。
第１および第２の実施形態において、ｅ１（ｔ）＝Ｄｅｃ［Ｙ（ｔ−１）］−Ｙ（ｔ）としてウェイト更新を行なったが、これに限定するものではなく、ｅ１（ｔ）＝Ｙ（ｔ−１）−Ｙ（ｔ）としてウェイト更新を行なうものとしてもよい。また、この誤差ｅ１（ｔ）が第１、第２の実施形態、または上記変形例の条件を満たすときに限り、ウェイトの更新を行なうものとしてもよい。
【００９２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００９３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、参照信号が存在しないときに、１シンボル前に選択された信号基準点を参照信号とみなして、参照信号と、受信した信号とウェイトとの複素乗算和との誤差を算出し、誤差の値が小さいかまたは減少していることを示す所定の条件を満たすときに、ウェイトの更新を行なうように構成したので、アダプティブアレイ処理のウェイト更新において、参照信号が存在しないときに、ウェイトの値を誤った値に更新しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態に係る基地局側の無線受信システムの機能ブロック図である。
【図２】 π／４ＱＰＳＫ変調方式における信号空間におけるアレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と、複素乗算和Ｙ（ｔ）と、誤差ｅ１（ｔ）とを示す図である。
【図３】 受信フレームの構成を示す図である。
【図４】 第１の実施形態に係る無線受信システムのＤＳＰがソフトウエア的に実行するウェイトベクトル更新処理の動作手順を示すフローチャートである。
【図５】 π／４ＱＰＳＫ変調方式における信号空間におけるアレイ出力値Ｙ１（ｔ−２）と、アレイ出力値Ｙ１（ｔ−１）と、複素乗算和Ｙ（ｔ−１）と、複素乗算和Ｙ（ｔ）と、誤差ｅ１（ｔ−１）と、誤差ｅ１（ｔ）とを示す図である。
【図６】 第２の実施形態に係る無線受信システムのＤＳＰがソフトウエア的に実行するウェイトベクトル更新処理の動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，２，３，４ アンテナ、５，６，７，８ 乗算器、９ 加算器、１０ ウェイト計算機、１１ メモリ、１２ カウンタ、１３ アレイ出力算出器、１５ＤＳＰ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio reception system, a weight update method, and a weight update program, and more specifically, a radio that extracts a received signal from a desired mobile terminal device by adaptive array processing in a base station of a mobile communication system. The present invention relates to a receiving system, and a weight updating method and weight updating program used for adaptive array processing in such a wireless receiving system.
[0002]
[Prior art]
In a mobile communication system (for example, Personal Handyphone System: hereinafter referred to as PHS) that has been rapidly developed in recent years, an adaptive array process is performed in a radio reception system on the base station side in communication between a base station and a mobile terminal device. Thus, a method for extracting a received signal from a desired mobile terminal device has been proposed.
[0003]
Adaptive array processing refers to a signal from a desired mobile terminal apparatus by calculating and adaptively controlling a weight vector consisting of reception coefficients (weights) for each antenna of the base station based on the received signal from the mobile terminal apparatus. Is a process for accurately extracting.
[0004]
In the radio reception system on the base station side, a weight calculator for calculating such a weight for each symbol of the received signal is provided, and this weight calculator is usually a complex multiplication sum of the received signal and the calculated weight. Then, a process of updating the weight is performed so as to reduce the square of the error with the known reference signal.
[0005]
In adaptive array processing, such weight updating (weight learning) is performed adaptively according to changes in time and propagation characteristics of signal radio waves, removing interference components and noise from the received signal, and moving as desired. The received signal from the terminal device is extracted.
[0006]
In this weight calculator, as described above, weight updating, that is, weight learning is performed by the steepest descent method (Minimum Mean Square Error: MMSE) based on the square of the error. More specifically, the weight calculator uses a weight update algorithm such as an RLS (Recursive Least Squares) algorithm or an LMS (Least Mean Squares) algorithm based on MMSE.
[0007]
Such an adaptive array processing technique based on MMSE, and an RLS algorithm and an LMS algorithm based on MMSE are well-known techniques, and are described in detail in Non-Patent
[0008]
In addition, when there is no known reference signal, the weight calculator uses the complex multiplication sum of the received signal and the calculated weight and the signal reference point of π / 4 shift QPSK with the shortest Euclidean distance one symbol before It is regarded as a reference signal at the symbol time. This is based on the fact that the received signal does not fluctuate so rapidly even if shifted by one symbol.
[0009]
Then, the weight calculator executes a process of updating the weight so as to reduce the square of the error between the complex multiplication sum of the received signal and the calculated weight and the regarded reference signal.
[0010]
[Non-Patent Document 1]
Nobuyoshi Kikuma, “Adaptive signal processing by array antenna” (Science and Technology Publishing), November 25, 1998, p. 35-49
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the absence of a reference signal, if the error from the reference signal regarded as the above complex multiplication sum is large, the correct symbol at the current symbol time may not be the same as the reference signal regarded as described above. And the possibility that the error value is not correct is increased. In such a case, if the weight is updated to an incorrect value using such an erroneous error, the value of the weight after the current symbol time becomes a random value.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a wireless reception system, a weight update method, and a weight update program that prevent a weight value from being updated to an incorrect value when there is no reference signal in adaptive array processing weight update. Is to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A radio reception system according to the present invention is a radio reception system that receives a signal from a mobile terminal apparatus using a plurality of antennas, and updates a weight of a signal received from a desired mobile terminal apparatus; A product-sum operation is performed on the updated weight and the received signal, and one signal reference point is selected from a plurality of signal reference points based on the product-sum operation result, and the selected signal reference point is moved as desired. An arithmetic means for outputting as a signal from the terminal device, and when there is no reference signal, the signal reference point selected one symbol before by the arithmetic means is regarded as the reference signal, and the reference signal, the received signal and the weight Error calculating means for calculating an error from the complex multiplication sum of The error calculation means further calculates an error between all signal reference points other than the reference signal among the plurality of signal reference points and the complex multiplication sum of the received signal and the weight, and the weight update means When the error value between the signal and the complex multiplication sum is smaller than the error value between all signal reference points other than the reference signal and the complex multiplication sum by a predetermined value or more, Update the weight.
[0017]
The weight update method according to the present invention is a weight update method in a radio reception system that receives a signal from a mobile terminal apparatus using a plurality of antennas, and updates a weight of a signal received from a desired mobile terminal apparatus. A weight update step, a product-sum operation between the updated weight and the received signal, and one signal reference point is selected from a plurality of signal reference points based on the product-sum operation result, and the selected signal A calculation step of outputting a reference point as a signal from a desired mobile terminal device, and when there is no reference signal, the signal reference point selected one symbol before by the calculation step is regarded as a reference signal, and a reference signal; An error calculating step of calculating an error between a received signal and a complex sum of weights; The error calculation step further calculates an error between all signal reference points other than the reference signal among the plurality of signal reference points and the complex multiplication sum of the received signal and the weight, and the weight update step refers to When the error value between the signal and the complex multiplication sum is smaller than the error value between all signal reference points other than the reference signal and the complex multiplication sum by a predetermined value or more, Update the weight.
[0021]
A weight update program according to the present invention is a weight update program in a radio reception system that receives signals from a mobile terminal apparatus using a plurality of antennas, and transmits a signal received from a desired mobile terminal apparatus to a computer. A weight updating step for updating weights, performing a product-sum operation on the updated weight and the received signal, and selecting one signal reference point from a plurality of signal reference points based on the product-sum operation result, A calculation step for outputting the selected signal reference point as a signal from a desired mobile terminal device, and when there is no reference signal, the signal reference point selected one symbol before by the calculation step is regarded as a reference signal, An error calculating step of calculating an error between the signal and a complex multiplication sum of the received signal and the weight; The error calculation step further calculates an error between all signal reference points other than the reference signal among the plurality of signal reference points and the complex multiplication sum of the received signal and the weight, and the weight update step refers to When the error value between the signal and the complex multiplication sum is smaller than the error value between all signal reference points other than the reference signal and the complex multiplication sum by a predetermined value or more, Update the weight.
[0025]
Therefore, according to the present invention, when there is no reference signal, the signal reference point selected one symbol before is regarded as the reference signal, and the error between the reference signal and the complex multiplication sum of the received signal and the weight is determined. Since the weight is updated when a predetermined condition indicating that the error value is small or decreasing is satisfied, there is no reference signal in the weight update of adaptive array processing. Sometimes, it is possible to prevent the weight value from being updated to an incorrect value.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0027]
<First Embodiment>
FIG. 1 is a functional block diagram of a radio reception system on the base station side according to the first embodiment. Referring to FIG. 1, a received signal vector X (t) composed of received signals from mobile terminal apparatuses respectively received by a plurality of antennas of a base station, for example, four
[0028]
Here, the received signal is a signal modulated by π / 4QPSK modulation. t is a symbol time, and the symbol time t for the first signal in the received frame is 1.
[0029]
These digital signals are given to a DSP (digital signal processor) 15, and the DSP 15 performs adaptive array processing in software.
[0030]
Adaptive array processing is processing for accurately extracting a signal from a desired mobile terminal device by calculating and adaptively controlling a weight vector made up of a reception coefficient (weight) for each antenna based on a received signal. .
[0031]
Returning to FIG. 1, the received signal vector X (t) is given to one input of each of the
[0032]
The
[0033]
[0034]
The
[0035]
Y (t) = W H (T) X (t)
Where W H (T) represents the transpose of the complex conjugate of the weight vector W (t). The result Y (t) of this complex multiplication sum is given to the
[0036]
The
[0037]
FIG. 2 shows a signal space diagram in the π / 4 QPSK modulation system. When the symbol time t is odd, the array output Y1 (t) is selected from the signal reference point indicated by ◯ in FIG. 2, and when the symbol time t is even, the signal reference indicated by Δ in FIG. The array output Y1 (t) is selected from the point. This array output Y1 (t) is expressed as follows.
[0038]
Y1 (t) = Dec [Y (t)]
FIG. 3 shows the structure of the received frame. As shown in the figure, the received frame is composed of a known reference signal (PR + UW) for symbol times t = 1 to k and a data signal (DATA) for symbol times t = (k + 1) to N. This known reference signal is commonly included in all received signals from the mobile terminal apparatus. A known reference signal corresponding to the symbol time t is denoted as d (t).
[0039]
The memory 11 stores the known reference signal d (t) (t = 1 to k) and the array output Y1 (t) (t = 1 to N) calculated by the
[0040]
In the
[0041]
The
[0042]
W (t + 1) = W (t) + μe * (T) X (t)
Here, * represents a complex conjugate.
[0043]
On the other hand, when the symbol time t of the received signal is (k + 1) to N, the
[0044]
FIGS. 2A and 2B show an array output value Y1 (t−1), a complex multiplication sum Y (t), and an error e1 (t) in the signal space in the π / 4QPSK modulation method. .
[0045]
In FIG. 2A, since the error e1 (t) is small, there is a high probability that the correct symbol at the current symbol time t is the array output value Y1 (t−1) that is the regarded reference signal, and the error e1. The reliability of (t) is also high. Therefore, the weight vector W (t) is updated using the error e1 (t).
[0046]
That is, when the calculated error e1 (t) is smaller than the predetermined threshold value α (≧ 0), the
[0047]
W (t + 1) = W (t) + μe1 * (T) X (t)
On the other hand, in FIG. 2B, the error e1 (t) is large, and it is confirmed whether the correct symbol at the current symbol time t is the same as the array output value Y1 (t−1) that is the regarded reference signal. Not. That is, point A in FIG. 2B may be a correct symbol point at the current symbol time t, and error e2 (t) may be a correct error. In this way, even if the correct symbol point is the point A, if the weight vector is updated based on the erroneous error e1 (t), all subsequent weight calculations will be incorrect.
[0048]
Therefore, when the calculated error e1 (t) is equal to or greater than the predetermined threshold value α, the
[0049]
(Operation)
Next, the operation of the weight vector update process in the wireless reception system according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an operation procedure of weight vector update processing executed by the DSP of the wireless reception system according to the first embodiment in software. The DSP reads and executes a program including each step of the flowchart shown in FIG. 4 from a memory (not shown). This program can be installed externally.
[0050]
First, the symbol time t set in the
Next, it is determined whether or not the symbol time t is within a known reference signal interval, and if it is within a known reference signal interval, that is, if t ≦ k, the processing of steps S103 to S106 is performed.
[0051]
First, the
Y (t) = W H (T) X (t) (step S103).
[0052]
Next, the
Y1 (t) = Dec [Y (t)] (step S104).
[0053]
Next, the
e (t) = d (t) -Y (t) (step S105).
[0054]
The
W (t + 1) = W (t) + μe * (T) X (t) (step S106).
[0055]
On the other hand, if the symbol time t is outside the known reference signal interval, that is, if (k + 1) ≦ t ≦ N, the processes of steps S107 to S112 are performed.
[0056]
First, as in the section in which the reference signal is known, the
Y (t) = W H (T) X (t) (step S107).
[0057]
The
Y1 (t) = Dec [Y (t)] (step S108).
[0058]
The
e1 (t) = Y1 (t-1) -Y (t) (step S109).
[0059]
When the error e1 (t) is smaller than the threshold α, the
W (t + 1) = W (t) + μe1 * (T) X (t) (Steps S110 and S111).
[0060]
The
W (t + 1) = W (t) (steps S110 and S112).
[0061]
Steps S102 to S112 are repeated while incrementing the symbol time t in step S114 until it is determined in step S113 that the symbol time t has reached the final symbol time T_max of the received frame. In step S113, the final symbol When it is determined that the time has been reached, the weight vector update process within one received frame ends.
[0062]
As described above, according to the radio reception system according to the present embodiment, when the symbol time t is outside the section in which the reference signal is known, the array output value Y1 (t− When the error e1 (t) between 1) and the complex multiplication sum is equal to or greater than the threshold value α, the weight vector W (t) is not updated, so that the weight value can be prevented from being updated to an incorrect value.
[0063]
<Second Embodiment>
(Constitution)
The radio reception system according to the present embodiment is different from the radio reception system according to the first embodiment shown in FIG. 1 in the following points.
[0064]
When the symbol time t of the received signal is (k + 1) to N, the weight calculator calculates the complex output of the array output value Y1 (t−1) one symbol before that is the assumed reference signal and stored in the memory 11. An error e1 (t) with the multiplication sum Y (t) is calculated.
[0065]
FIG. 5 shows an array output value Y1 (t-2), an array output value Y1 (t-1), a complex multiplication sum Y (t-1), and a complex multiplication sum Y in the signal space in the π / 4QPSK modulation method. (T), error e1 (t-1), and error e1 (t) are shown.
[0066]
In FIG. 5 (a), the error e1 (t) at the symbol time t is smaller than the error e1 (t-1) at the symbol time t-1. That is, as the time advances, it is considered that there is no change in the propagation characteristics of the signal radio wave such as fading, and the complex multiplication sum Y (t) approaches the correct symbol point.
[0067]
Therefore, the weight calculator does not compare the error e1 (t) and the threshold value α as in the first embodiment, but calculates the calculated error e1 (t) and e1 (t−1) −β (β Is a predetermined constant and is compared with β> 0), and when e1 (t) <e1 (t−1) −β, the weight vector is updated.
[0068]
In FIG. 5B, the error e1 (t) at the symbol time t is greater than or equal to the error e1 (t−1) −β at the symbol time t−1. In this case, it is considered that the error does not decrease even when the time advances and fading continues.
[0069]
Therefore, the weight calculator compares the calculated error e1 (t) with e1 (t−1) −β. When e1 (t) ≧ e1 (t−1) −β, the weight vector is updated. Without performing this, W (t + 1) = W (t).
[0070]
(Operation)
Next, the operation of the weight vector update process in the wireless reception system according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure of weight vector update processing executed by software by the DSP of the wireless reception system according to the second embodiment. The DSP reads and executes a program including each step of the flowchart shown in FIG. 6 from a memory (not shown). This program can be installed externally.
[0071]
First, the symbol time t set in the
Next, it is determined whether or not the symbol time t is within a known reference signal interval. If the symbol time t is within a known reference signal interval, steps S203 to S206 are performed.
[0072]
First, the
Y (t) = W H (T) X (t) (step S203).
[0073]
Next, the
Y1 (t) = Dec [Y (t)] (step S204).
[0074]
Next, the weight calculator calculates an error e (t) between the reference signal d (t) in the memory 11 and the complex multiplication sum:
e (t) = d (t) -Y (t) (step S205).
[0075]
The weight calculator then updates the weight vector W (t) as follows:
W (t + 1) = W (t) + μe * (T) X (t) (step S206).
[0076]
On the other hand, if the symbol time t is outside the section where the reference signal is known, steps S207 to S212 are performed.
[0077]
First, as in the section in which the reference signal is known, the
Y (t) = W H (T) X (t) (step S207).
[0078]
The
Y1 (t) = Dec [Y (t)] (step S208).
[0079]
The weight calculator calculates an error e1 (t) between the array output value Y1 (t-1) one symbol before, which is the regarded reference signal, stored in the memory 11 and the complex multiplication sum:
e1 (t) = Y1 (t-1) -Y (t) (step S209).
[0080]
When the error e1 (t) is smaller than the value obtained by subtracting β from the error e1 (t−1) one symbol before, the weight calculator updates the weight vector W (t) as follows:
W (t + 1) = W (t) + μe1 * (T) X (t) (Steps S210 and S211).
[0081]
The weight calculator does not update the weight vector W (t) when the error e1 (t) is equal to or greater than the value obtained by subtracting β from the error e1 (t−1) one symbol before:
W (t + 1) = W (t) (steps S210 and S212).
[0082]
Steps S202 to S212 are repeated while incrementing the symbol time t in step S214 until it is determined in step S213 that the symbol time t has reached the final symbol time T_max of the received frame. In step S213, the final symbol When it is determined that the time has been reached, the weight vector update process within one received frame ends.
[0083]
As described above, according to the radio reception system according to the present embodiment, when the symbol time t is outside the section in which the reference signal is known, the array output value Y1 (t− 1) When the error e1 (t) between the complex multiplication sum is e1 (t) ≧ e1 (t−1) −β, the weight vector W (t) is not updated, so that the weight value is set to an incorrect value. It can be prevented from updating.
[0084]
<Modification>
The present invention is not limited to the above embodiment, and includes, for example, the following modifications.
[0085]
(1) Compare errors over n (≧ 2) symbol times.
In the second embodiment, when e1 (t) <e1 (t−1) −β, that is, when the error is smaller than the error of one symbol before β, the weight is updated. However, the present invention is not limited to this.
[0086]
For example, when e1 (t) <e1 (t−1) −β and e1 (t−1) <e1 (t−2) −β, that is, two symbols time continuously, the error is one symbol before. The weight may be updated when the error becomes smaller than β by more than β.
[0087]
Further, the weight may be updated when the error becomes smaller by β or more than the error of the previous symbol by n (n ≧ 3) symbol times.
[0088]
In the second embodiment and this modification (1), β = 0 may be used.
[0089]
(2) Compare with errors from other signal reference points.
In the first embodiment, the weight is updated when the error e (t) between the array output value Y1 (t−1) one symbol before and the complex multiplication sum Y (t) is smaller than the threshold value α. However, the present invention is not limited to this. Calculate errors eA (t), eB (t), and eC (t) between the three signal reference points A, B, and C other than the array output value Y1 (t−1) and the complex multiplication sum Y (t). , E1 (t) <eA (t) −γ, e1 (t) <eB (t) −γ, and e1 (t) <eC (t) −γ, the weight may be updated. Good. Here, γ is a predetermined constant, and γ ≧ 0.
[0090]
(3) Combine weight update conditions when there is no reference signal.
The conditions for updating the weight when there is no reference signal in the first and second embodiments and the above modification may be combined. For example, the weight may be updated only when a plurality of conditions are satisfied at the same time, or the weight may be updated only when any one of the plurality of conditions is satisfied.
[0091]
(4) The error is calculated without using the signal reference point.
In the first and second embodiments, the weight update is performed as e1 (t) = Dec [Y (t−1)] − Y (t). However, the present invention is not limited to this, and e1 (t) = Weight update may be performed as Y (t-1) -Y (t). The weight may be updated only when the error e1 (t) satisfies the conditions of the first and second embodiments or the above modification.
[0092]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when there is no reference signal, the signal reference point selected one symbol before is regarded as the reference signal, and the complex multiplication sum of the reference signal, the received signal, and the weight is used. And the weight is updated when a predetermined condition indicating that the error value is small or decreased is satisfied. Therefore, in the adaptive array processing weight update, the reference signal is updated. It is possible to prevent the weight value from being updated to an incorrect value when no exists.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a radio reception system on a base station side according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating an array output value Y1 (t−1), a complex multiplication sum Y (t), and an error e1 (t) in a signal space in the π / 4QPSK modulation method.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a reception frame.
FIG. 4 is a flowchart showing an operation procedure of weight vector update processing executed by software by the DSP of the wireless reception system according to the first embodiment.
FIG. 5 shows an array output value Y1 (t-2), an array output value Y1 (t−1), a complex multiplication sum Y (t−1), and a complex multiplication sum Y in a signal space in the π / 4QPSK modulation method. It is a figure which shows (t), error e1 (t-1), and error e1 (t).
FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure of weight vector update processing executed by software in the DSP of the wireless reception system according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1, 2, 3, 4 antenna, 5, 6, 7, 8 multiplier, 9 adder, 10 weight calculator, 11 memory, 12 counter, 13 array output calculator, 15 DSP.
Claims (3)
所望の移動端末装置から受信した信号のウェイトを更新するウェイト更新手段と、
前記更新されたウェイトと前記受信した信号との積和演算を行ない、前記積和演算結果に基づいて、複数個の信号基準点から１個の信号基準点を選択し、当該選択した信号基準点を前記所望の移動端末装置からの信号として出力する演算手段と、
参照信号が存在しないときに、前記演算手段により１シンボル前に選択された信号基準点を参照信号とみなして、当該参照信号と、前記受信した信号と前記ウェイトとの複素乗算和との誤差を算出する誤差算出手段とを備え、
前記誤差算出手段は、さらに、前記複数の信号基準点のうち、前記参照信号以外のすべての信号基準点と、前記受信した信号と前記ウェイトとの複素乗算和との誤差をそれぞれ算出し、
前記ウェイト更新手段は、前記参照信号と前記複素乗算和との誤差の値が、前記参照信号以外のすべての信号基準点と前記複素乗算和との誤差の値よりも所定値以上小さいときに、前記ウェイトの更新を行なう、無線受信システム。 A radio reception system for receiving signals from a mobile terminal device using a plurality of antennas,
Weight updating means for updating the weight of a signal received from a desired mobile terminal device;
A product-sum operation is performed on the updated weight and the received signal, a signal reference point is selected from a plurality of signal reference points based on the product-sum operation result, and the selected signal reference point Calculating means for outputting as a signal from the desired mobile terminal device;
When there is no reference signal, the signal reference point selected one symbol before by the arithmetic means is regarded as a reference signal, and an error between the reference signal and the complex multiplication sum of the received signal and the weight is calculated. Error calculating means for calculating,
The error calculation means further calculates an error between all signal reference points other than the reference signal among the plurality of signal reference points, and a complex multiplication sum of the received signal and the weight, respectively.
The weight update means, when the error value between the reference signal and the complex multiplication sum is smaller than the error value between all signal reference points other than the reference signal and the complex multiplication sum by a predetermined value or more, A radio reception system for updating the weight.
所望の移動端末装置から受信した信号のウェイトを更新するウェイト更新ステップと、
前記更新されたウェイトと前記受信した信号との積和演算を行ない、前記積和演算結果に基づいて、複数個の信号基準点から１個の信号基準点を選択し、当該選択した信号基準点を前記所望の移動端末装置からの信号として出力する演算ステップと、
参照信号が存在しないときに、前記演算ステップにより１シンボル前に選択された信号基準点を参照信号とみなして、当該参照信号と、前記受信した信号と前記ウェイトとの複素乗算和との誤差を算出する誤差算出ステップとを含み、
前記誤差算出ステップは、さらに、前記複数の信号基準点のうち、前記参照信号以外のすべての信号基準点と、前記受信した信号と前記ウェイトとの複素乗算和との誤差をそれぞれ算出し、
前記ウェイト更新ステップは、前記参照信号と前記複素乗算和との誤差の値が、前記参照信号以外のすべての信号基準点と前記複素乗算和との誤差の値よりも所定値以上小さいときに、前記ウェイトの更新を行なう、ウェイト更新方法。 A weight update method in a radio reception system for receiving a signal from a mobile terminal apparatus using a plurality of antennas,
A weight update step of updating a weight of a signal received from a desired mobile terminal device;
A product-sum operation is performed on the updated weight and the received signal, a signal reference point is selected from a plurality of signal reference points based on the product-sum operation result, and the selected signal reference point Calculating as a signal from the desired mobile terminal device;
When there is no reference signal, the signal reference point selected one symbol before in the calculation step is regarded as a reference signal, and an error between the reference signal and the complex multiplication sum of the received signal and the weight is calculated. An error calculating step to calculate,
The error calculating step further calculates an error between all signal reference points other than the reference signal among the plurality of signal reference points, and a complex multiplication sum of the received signal and the weight, respectively.
In the weight update step, when an error value between the reference signal and the complex multiplication sum is smaller than a difference value between all signal reference points other than the reference signal and the complex multiplication sum by a predetermined value or more, A weight update method for updating the weight.
前記更新されたウェイトと前記受信した信号との積和演算を行ない、前記積和演算結果に基づいて、複数個の信号基準点から１個の信号基準点を選択し、当該選択した信号基準点を前記所望の移動端末装置からの信号として出力する演算ステップと、
参照信号が存在しないときに、前記演算ステップにより１シンボル前に選択された信号基準点を参照信号とみなして、当該参照信号と、前記受信した信号と前記ウェイトとの複素乗算和との誤差を算出する誤差算出ステップとを実行させ、
前記誤差算出ステップは、さらに、前記複数の信号基準点のうち、前記参照信号以外のすべての信号基準点と、前記受信した信号と前記ウェイトとの複素乗算和との誤差をそれぞれ算出し、
前記ウェイト更新ステップは、前記参照信号と前記複素乗算和との誤差の値が、前記参照信号以外のすべての信号基準点と前記複素乗算和との誤差の値よりも所定値以上小さいときに、前記ウェイトの更新を行なう、ウェイト更新プログラム。 A weight update program in a radio reception system that receives signals from a mobile terminal apparatus using a plurality of antennas, wherein the weight update step updates the weight of a signal received from a desired mobile terminal apparatus to a computer;
A product-sum operation is performed on the updated weight and the received signal, a signal reference point is selected from a plurality of signal reference points based on the product-sum operation result, and the selected signal reference point Calculating as a signal from the desired mobile terminal device;
When there is no reference signal, the signal reference point selected one symbol before in the calculation step is regarded as a reference signal, and an error between the reference signal and the complex multiplication sum of the received signal and the weight is calculated. An error calculating step to calculate,
The error calculating step further calculates an error between all signal reference points other than the reference signal among the plurality of signal reference points, and a complex multiplication sum of the received signal and the weight, respectively.
In the weight update step, when an error value between the reference signal and the complex multiplication sum is smaller than a difference value between all signal reference points other than the reference signal and the complex multiplication sum by a predetermined value or more, A weight update program for updating the weight.
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