JP4315563B2 - 遅延プロファイル生成回路及びcdma受信機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信におけるスペクトラム拡散通信システムの受信側に用いられる遅延プロファイル生成回路及びCDMA受信機に係り、特に回路規模を縮小できる遅延プロファイル生成回路及びCDMA受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
移動体通信で用いられるスペクトラム拡散通信システムのCDMA(Code Division Multiple Access )受信機においては、受信タイミングの選択(同期捕捉)や、フェージング対策として用いられるRAKE合成の技術などにおいて、データ信号及びその遅延波に対して、遅延時間対受信電力の特性を表す遅延プロファイルを測定し、測定された遅延プロファイルを用いて受信伝送路の評価を行ったり、又は遅延プロファイルを復調の同期制御に用いる場合が多い。
【0003】
従って、CDMA受信で用いられる受信したベースバンド信号から遅延プロファイルを測定する遅延プロファイル生成回路部分について従来技術を説明する。
まず、従来の遅延プロファイル生成回路について図8を使って説明する。図8は、従来の遅延プロファイル生成回路の構成ブロック図である。尚、図8では、5シンボル分の遅延まで考えた場合について説明する。
従来の遅延プロファイル生成回路は、図8に示すように、5台の相関演算部(図では、MF)1-1〜1-5と、5台のレベル演算部(図ではPOW)2-1〜2-5と、10台の遅延素子(図では、Delay)3-1〜3-10と、加算部(図では、+)4と、平均化回路5と、記憶部6とから構成されている。尚、図8では、動作タイミングのクロックや拡散符号などを制御する制御部は省略されている。
【0004】
次に、従来の遅延プロファイル生成回路の各部について具体的に説明する。
相関演算部1は、受信したベースバンド信号の同相成分(I相)及び直交成分(Q相)と、外部から供給される拡散符号との相関演算を行うマッチドフィルタ(Matched Filter:MF)である。
尚、相関演算部1-1〜1-5は、何れも、同様の動作を行うマッチドフィルタであるが、5シンボル分の遅延までを考えて、1シンボルずつ遅れたタイミングで、それぞれ異なる拡散符号についての相関演算を行うようになっており、動作タイミングの詳細については後述する。
【0005】
レベル演算部2は、相関演算部1-1〜1-5から出力されるI相・Q相の相関演算結果のレベル(パワー)を演算する演算部である。
遅延素子3は、RAM(Random Access Memory)等を用いて、入力されたデータを一時的に保持してから出力することにより、入力データに遅延を生じさせる一般的な遅延素子で、実際には、レベル演算部2-1〜2-5から出力されるパワー出力を、それぞれ1シンボルずつ遅延させる遅延素子である。
図8に示した構成では、遅延素子3-1〜3-4により、レベル演算部2-1からの出力が4シンボル分遅延され、遅延素子3-5〜3-7により、レベル演算部2-2からの出力が3シンボル分遅延され、遅延素子3-8〜3-9により、レベル演算部2-3からの出力が2シンボル分遅延され、遅延素子3-10 により、レベル演算部2-4からの出力が1シンボル分遅延されることになる。
【0006】
加算部4は、各相関演算部1-1〜1-5における相関結果のパワーを、各々遅延されたものを加算する加算部である。
記憶部6は、後述する平均化部5のそれぞれのタイミングにおける出力を保持し、次の平均化を行うタイミングで保持したデータを出力するものである。具体的には、遅延がないタイミングの平均化結果は、記憶部6の#0エリア6aに記憶し、次の遅延がないタイミングに出力し、同様に1シンボル遅延タイミングの平均化結果は、記憶部6の#1エリア6bに記憶し、次の1シンボル遅延タイミングに出力し、2シンボル遅延タイミングの平均化結果は、記憶部6の#2エリア6cに記憶し、次の2シンボル遅延タイミングに出力し、3シンボル遅延タイミングの平均化結果は、記憶部6の#3エリア6dに記憶し、次の3シンボル遅延タイミングに出力し、4シンボル遅延タイミングの平均化結果は、記憶部6の#4エリア6eに記憶し、次の4シンボル遅延タイミングに出力するようになっている。
【0007】
平均化回路5は、加算部4で加算されたデータと記憶部6に保持されたデータとの平均化演算を行い、平均化された結果を遅延プロファイルとして外部に出力するものである。具体的に平均化回路5は、加算部4からの加算結果と、記憶部6の各タイミングに対応するエリアに保持されたデータとを加算し、2で割って平均化し、その平均化結果を記憶部6の各エリアに格納して更新すると共に、その平均化結果を遅延プロファイルとして外部に出力するようになっている。
【0008】
次に、従来の遅延プロファイル生成回路の動作について、5シンボル分の遅延プロファイルの測定の例で、図8〜図13を使って説明する。図9は、遅延波が全くない場合の相関演算部1出力を示す説明図であり、図10は、相関演算部1-1〜1-5に入力される拡散符号の様子を示す説明図であり、図11は、相関演算部1-1〜1-5からの出力信号の様子を示す説明図であり、図12は、相関演算部1-1〜1-5からの出力信号の模式図であり、図13は、加算部4に入力される信号の模式図である。
【0009】
まず、理解を深めるために、遅延波が全くないと考えた場合の、相関演算部1出力について図9で説明する。
遅延波が全くない場合を考えると、各シンボルのタイミングで順に供給される拡散符号を用いて逆拡散を行えばよく、1シンボル目のデータ“a”は拡散符号“A”で逆拡散され、2シンボル目のデータ“b”は拡散符号“B”で逆拡散され、…、10シンボル目のデータ“j”は拡散符号“J”で逆拡散されて、各シンボルにおいて相関ピークが得られることになる。この場合、相関演算部1は1台で各タイミングにおいて相関ピークを得ることができることになる。
【0010】
しかし、もしデータ“a”が1シンボルの遅延をしていた場合、2シンボル目のデータbにその遅延波が含まれていても、図9の状態では、その遅延したデータは拡散符号“B”では逆拡散されず、“a”の遅延波に関する相関ピークは得られないことになる。
【0011】
そこで、図8の遅延プロファイル生成回路では、各データに対して4シンボルの遅延したデータまで(全部で5シンボル分)の逆拡散ができるように、相関演算部1を5個用意する。そして、相関演算部1-1には、受信したベースバンド信号のI相成分・Q相成分がそれぞれ入力され、図10のMF1-1codeに示されるように、1シンボル目のデータ“a”に対応した符号“A”が1〜5シンボル区間まで入力され、続いて6シンボル目のデータ“f”に対応した符号“F”が記憶部6〜10シンボル区間まで入力される。
また、相関演算部1-2には、相関演算部1-1と同様に、受信したベースバンド信号I相成分・Q相成分がそれぞれ入力され、2シンボル目のデータ“b”に対応した符号“B”が2〜6シンボル区間まで入力され、続いて7シンボル目のデータ“g”に対応した符号“G”が7〜11(図では10まで)シンボル区間まで入力される。同様に、各相関演算部1には図10のようなフォーマットで拡散符号が入力される。
【0012】
そして、各相関演算部1において、上記のような拡散符号と、遅延を含んだデータとの逆拡散を行うと、例えば、相関演算部1-1の出力は、図11の相関演算部(MF)1-1outのように、1シンボル区間で、データ“a”と拡散符号“A”との最大の相関ピークの波形が得られ、2シンボル目〜5シンボル目にかけて、データ“a”の遅延波成分と拡散符号“A”との逆拡散で、徐々に小さくはなるが、全部で5個の相関ピークが得られることになる。
【0013】
また、相関演算部1-1では、6シンボルからデータ“f”と拡散符号“F”との逆拡散が行われ、こちらも計5個の相関ピークが得られる。他のデータに付いても同様に各相関演算部1で逆拡散され、相関演算部1の出力を模式的に害くと図12のようになる。
図12において、(1)〜(10)は、遅延のないデータ“a”〜“j”の相関ピークを示し、(1)#l〜(9)#lは、1シンボル遅延した“a”〜“i”のデータの相関ピークを示し、(1)#2〜(8)#2は2シンボル遅延した“a”〜“h”のデータの相関ピークを示し、(1)#3〜(7)#3は3シンボル遅延した“a”〜“g”のデータの相関ピークを示し、(1)#4〜(6)#4は4シンボル遅延した“a”〜“f”のデータの相関ピークを示している。
【0014】
この5個の相関演算部1からの出力に対して遅延のないデータは遅延のないデータ同士で、1シンボル遅延したデータは1シンボル遅延したデータ同士で、それぞれ平均化演算を実行し、5シンボル分の遅延profileの測定が行われる。
【0015】
具体的には、図8のレベル演算部2-1において、相関演算部1-1で相関演算されたI相・Q相のレベル(パワー)が演算されて出力され、レベル演算部2-2において、相関演算部1-2で相関演算されたI相・Q相のレベル(パワー)が演算されて出力され、以下同様に各相関演算部1で相関演算されたI相・Q相のレベル(パワー)が各レベル演算部2で演算されて出力される。
【0016】
そして、遅延素子3-1〜3-4では、レベル演算部2-1の出力をそれぞれ1シンボルずつ遅延させ、全体で4シンボル遅延させたものが加算部4に入力される。また、遅延素子3-5〜3-7では、レベル演算部2-2の出力をそれぞれ1シンボルずつ遅延させ、全体で3シンボル遅延させたものが加算部4に入力される。また、遅延素子3-8〜3-9では、レベル演算部2-3の出力をそれぞれ1シンボルずつ遅延させ、全体で2シンボル遅延させたものが加算部4に入力されている。また、遅延素子3-10 では、レベル演算部2-4の出力を1シンボル遅延させたものが加算部4に入力される。
従って、それぞれの遅延素子3を通ってきたデータは、図13のようになり、遅延量が等しいデータ同士の相関のパワーが、順次加算器4で加算されることになる。
【0017】
そして、加算後の結果は、平均化回路5に入力され、まず5シンボル目で、遅延のないデータの相関パワー(1)〜(5)の加算結果が、2で割られて平均化され、遅延プロファイルとして出力されると共に、記憶部6の(#0)6aに記憶される。次に、6シンボル目で、1シンボル遅延したデータの相関パワー(1)#1〜(5)#1の加算結果が、2で割られて平均化され、遅延プロファイルとして出力されると共に、記憶部6の(#1)6bに記憶される。
【0018】
以降同様に、7シンボル目で、2シンボル遅延したデータの相関パワー(1)#2〜(5)#2の加算結果が、2で割られて平均化され、遅延プロファイルとして出力されると共に、記憶部6の(#2)6cに記憶され、…、10シンボル目では、遅延のないデータの相関パワー(6)〜(10)の加算結果と、記憶部6の(#0)に記憶されていた(1)〜(5)の加算結果の平均化値とが加算されて、2で割られて平均化され、遅延プロファイルとして出力されると共に、記憶部6の(#0)6aに記憶されて更新されることになる。
【0019】
そして、以降は、1シンボル遅延のデータの相関パワー(6)#1〜(10)#1の加算結果と、記憶部6の(#1)に記憶されていた(1)#1〜(5)#1の加算結果の平均化値とが加算されて、2で割られて平均化され、遅延プロファイルとして出力されると共に、記憶部6の(#1)6bに記憶されて更新され、順に2シンボル遅延のデータ、3シンボル遅延のデータ、…と平均化が行われ、遅延プロファイルとして出力されると共に、記憶部6に記憶されて更新さることになる。
【0020】
尚、遅延プロファイル生成回路に関する従来技術としては、平成11年12月24日公開の特開平11−355177号「遅延プロファイル検出器」(出願人:日本電気株式会社、発明者:斎藤 正)がある。
この従来技術は、相関演算部において受信信号とレプリカとの乗算結果から両者の相関を算出して積分することにより、各マルチパス成分の遅延プロファイルを算出し、その電力ピーク値が所定のリミッター値以上のものを選択する遅延プロファイル検出器であり、これにより、マルチパス成分選択処理の所要時間を短縮すると共に、回路規模を低減できるものである。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
しかしなら、上記従来例の遅延プロファイル生成回路では、図8に示すように、遅延プロファイルの測定は5シンボル分行うということが基地局の仕様で決定している場合、5つの相関演算部からの出力信号を、遅延素子を用いて遅延させ、5つのMFの出力を揃えてから平均化演算を行い、5シンボル分の遅延プロファイルを測定しているものであり、この信号を遅延させる遅延素子にはRAM(Random Access Memory)が使用されているため、回路規模を増大させるという問題点があった。
【0022】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、遅延素子を不要とすることで、回路規模を小さくする遅延プロファイル生成回路と小型化を図ることができるCDMA受信機を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、遅延プロファイル生成回路において、相関演算手段で受信したベースバンド信号の同相成分及び直交成分と異なる拡散符号との相関演算を行い、レベル演算手段で同相成分及び直交成分の相関演算結果のレベルを演算し、選択手段で遅延のないデータと遅延するシンボル数毎のデータとを選択的に出力し、平均化手段で各データと当該データに関する既に平均化されたデータとの平均化を行うものであり、選択手段を用いることで遅延素子を不要にし、回路規模を小さくすることができる。
【0024】
また、本発明は、上記遅延プロファイル生成回路を備えたCDMA受信機としており、受信機の小型化を図ることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、以下で説明する機能実現手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのような回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は全部をソフトウェアで実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよく、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよい。
【0026】
本発明の実施の形態に係る遅延プロファイル生成回路は、受信したベースバンド信号の同相成分及び直交成分と異なる拡散符号との相関演算を行う相関演算手段と、同相成分及び直交成分の相関演算結果のレベルを演算するレベル演算手段と、遅延のないデータと遅延するシンボル数毎のデータとを選択的に出力する選択手段と、各データと当該データに関する既に平均化されたデータとの平均化を行う平均化手段とを有するものであり、選択手段を用いることで遅延素子を不要にし、回路規模を小さくできるものである。
【0027】
また、本発明の実施の形態に係るCDMA受信機は、上記遅延プロファイル生成回路を備えたものであり、受信機の小型化を実現するものである。
【0028】
まず、本発明に係る遅延プロファイル生成回路の構成について図1を使って説明する。図1は、本発明に係る遅延プロファイル生成回路の構成ブロック図である。尚、図8と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
【0029】
本発明の遅延プロファイル生成回路(本回路)は、従来の遅延プロファイル生成回路と同様の部分として、5台の相関演算部(図では、MF)1-1〜1-5と、5台のレベル演算部(図ではPOW)2-1〜2-5とから構成され、更に本発明の特徴部分として、従来の平均化回路5の代わりに5組のセレクタ7及び平均化部8が設けられ、記憶部6の代わりに5台の記憶部9が設けられている。
尚、図1では、動作タイミングのクロックや拡散符号などを制御する制御部は省略されている。また、各平均化部8から出力される遅延プロファイルを各タイミングで選択する手段については、図示していない。
【0030】
次に、本発明の遅延プロファイル生成回路の各部について具体的に説明する。
相関演算部1は、従来と全く同様で、受信したベースバンド信号の同相成分(I相)及び直交成分(Q相)と、外部から供給される拡散符号との相関演算を行うマッチドフィルタである。
尚、相関演算部1-1〜1-5は、何れも、同様の動作を行うマッチドフィルタであるが、5シンボル分の遅延までを考えて、1シンボルずつ遅れたタイミングで、それぞれ異なる拡散符号についての相関演算を行うようになっており、動作タイミングの詳細については後述する。
【0031】
レベル演算部2は、従来と全く同様で、相関演算部1-1〜1-5から出力されるI相・Q相の相関演算結果のレベル(パワー)を演算する演算部である。
セレクタ7は、レベル演算部2-1〜2-5からの出力を入力し、外部から供給されるセレクト信号A(図ではselA)に従ってタイミングを切り替えることによって、遅延のないデータのみ、1シンボル遅延のデータのみ、2シンボル遅延のデータのみ、というように加算すべきデータのレベル演算結果を選択して出力するセレクタである。
例えば、セレクタ7-1は、図12に示した各相関演算部1-1〜1-5からの出力における遅延の無いデータ(模式図における(1)〜(10))を順次選択して出力するセレクタであり、セレクタ7-2は、図12に示した各相関演算部1-1〜1-5からの出力における1シンボル遅延のデータ(模式図における(1)#1〜(9)#1)を順次選択して出力するセレクタであり、セレクタ7-3は、2シンボル遅延のデータ(模式図における(1)#2〜(8)#2)を順次選択して出力するセレクタであり、セレクタ7-4は、3シンボル遅延のデータ(模式図における(1)#3〜(8)#3)を順次選択して出力するセレクタであり、セレクタ7-5は、4シンボル遅延のデータ(模式図における(1)#4〜(8)#4)を順次選択して出力するセレクタである。
セレクタ信号Aは、例えば、“000”から“100”の3bitの信号とし、信号の値によって、レベル演算部2-1〜2-5の何れから出力を出力するか切り替えるようになっている。尚、セレクタ信号Aの値とそれに伴う動作は、セレクタ7-1〜7-5で各々異なっており、詳細については後述する。
【0032】
記憶部9は、後述する平均化部8で平均化演算を行う際に、一時的に演算過程のデータを記憶する記憶部である。
平均化部8は、セレクタ7から出力される各データを後述する記憶部9を用いて加算しながら平均化演算を行うものであり、セレクタ7に合わせて、平均化部8-1では、遅延の無いデータの平均化演算を行い、平均化部8-2では、1シンボル遅延のデータの平均化演算を行い、平均化部8-3では、2シンボル遅延のデータの平均化演算を行い、平均化部8-4では、3シンボル遅延のデータの平均化演算を行い、平均化部8-5では、4シンボル遅延のデータの平均化演算を行うようになっている。
【0033】
ここで、平均化部8の内部構成及び動作について、図2を用いて平均化部8-1の例で説明する。図2は、本発明の遅延プロファイル生成回路の平均化部8の内部構成例及びその周辺の構成を示すブロック図である。
本発明の遅延プロファイル生成回路の平均化部8の内部は、平均化部8-1の例で説明すると図2に示すように、加算器80と、1/2演算器81と、セレクタ82と、セレクタ83と、2倍演算器84と、セレクタ85とから構成されている。
【0034】
平均化部8の内部の各部について説明する。
加算器80は、セレクタ7-1からの信号と、セレクタ85で選択された記憶部9-1に保持されていたデータ又は当該データを2倍したデータ又はall“0”信号との加算を行う加算器である。
1/2演算器81は、加算器80で加算された結果を1/2にする除算器である。
【0035】
セレクタ82は、加算器80で加算された結果をそのまま外部に遅延プロファイルとして出力すると共に記憶部9-1に出力するか、又は1/2演算器81で1/2にしたものを出力するか切り替えるスイッチである。具体的にセレクタ82では、外部から供給されるセレクト信号D(図ではselD)に従って、例えば、セレクト信号Dが値0であれば、加算結果をそのまま外部及び記憶部9-1に出力し、セレクト信号Dが値1であれば、加算結果を1/2にしたものを外部及び記憶部9-1に出力するようになっている。但し、セレクト信号Dの値と動作の対応は逆であっても構わない。
【0036】
セレクタ83は、記憶部9-1から出力されたデータをそのまま出力するか、又はall‘0’にして出力するかを切り替えるスイッチである。具体的にセレクタ83では、外部から供給されるセレクト信号B(図ではselB)に従って、例えば、セレクト信号Bが値0であれば、記憶部9-1から出力されたデータをそのまま出力し、セレクト信号Bが値1であれば、all‘0’を出力するようになっている。但し、セレクト信号Bの値と動作の対応は逆であっても構わない。
【0037】
2倍演算器84は、セレクタ83から出力された結果を2倍する乗算器である。
セレクタ85は、セレクタ83から出力された信号をそのまま加算器80に出力するか、又は2倍演算器84で2倍したものを出力するか切り替えるスイッチである。具体的にセレクタ85では、外部から供給されるセレクト信号C(図ではselC)に従って、例えば、セレクト信号Cが値0であれば、セレクタ83から出力された信号をそのまま加算器80に出力し、セレクト信号Cが値1であれば、セレクタ83から出力された信号を2倍したものを加算器80に出力するようになっている。但し、セレクト信号Cの値と動作の対応は逆であっても構わない。
【0038】
次に、セレクタ7及び平均化部8及び記憶部9によって、平均化が行われる動作について、図2,図3を用いて具体的に説明する。図3は、各レベル演算部2出力及び平均化部8-1の動作を説明する説明図である。
本発明の遅延プロファイル生成回路において、1〜10シンボル時間に、各レベル演算部2から出力されるデータの模式図は、図3上部に示した通りである(図ではMF1-1 output〜MF1-5 output)。
この時、セレクタ7-1では、セレクト信号A-1が、“000”のときはレベル演算部2-1の結果を出力し、“001”のときはレベル演算部2-2の結果を出力し、“010”のときはレベル演算部2-3の結果を出力し、“011”のときはレベル演算部2-4の、“100”のときはレベル演算部2-5の結果をそれぞれ出力するようになっており、その結果図3上部に太長丸で囲んだ部分のデータ((1)〜(10))が順に選択されて、平均化部8-1に入力されることになり、セレクタ7-1でセレクトされたデータは、すべて遅延のないデータのレベル(パワー)演算の結果となっている。
【0039】
そして、平均化部8-1内の各セレクタ82,83,85には、図3下部に示すようなセレクト信号B-1,C-1,D-1が入力されることになる。
具体的には、1シンボル目は、セレクト信号A-1“000”により、セレクタ7-1でレベル演算部2-1からのデータ(1)が選択され、平均化部8-1に入力される。このとき、セレクタ83に供給されるセレクト信号B-1は、値1であるのでセレクタ83でall‘0’が選択され、セレクタ85では、供給されるセレクト信号C-1が、値0であるので、all‘0’がそのまま出力され、加算器80でレベル演算部2-1からのデータ(1)とAll‘0’の加算が行われてデータ(1)が出力される。そして、セレクタ82に供給されるセレクト信号D-1は、値0であるので、データ(1)とAll‘0’との加算結果(1)がそのままセレクタ82で選択されて、遅延のないデータの遅延プロフィル(#0)として外部に出力されると共に記憶部9-1に書き込まれる。
【0040】
次に、2シンボル目はセレクト信号A-1“001”により、セレクタ7-1でレベル演算部2-2からのデータ(2)が選択され、平均化部8-1に入力される。このとき、セレクタ83に供給されるセレクト信号B-1は、値0であるのでセレクタ83で記憶部9-1から読み出されたデータ(1)が選択され、セレクタ85では供給されるセレクト信号C-1が、値0であるので、データ(1)がそのまま出力され、加算器80でレベル演算部2-1からのデータ(2)と記憶部9-1からのデータ(1)との加算が行われてデータ(1)+(2)が出力される。そして、セレクタ82に供給されるセレクト信号D-1は、値0であるので、データ(1)+(2)がそのままセレクタ82で選択されて、遅延のないデータの遅延プロフィル(#0)として外部に出力されると共に記憶部9-1に書き込まれる。
【0041】
次に、3シンボル目はセレクト信号A-1“010”により、セレクタ7-1でレベル演算部2-3からのデータ(3)が選択され、平均化部8-1に入力される。このとき、セレクタ83に供給されるセレクト信号B-1は、値0であるのでセレクタ83で記憶部9-1から読み出されたデータ(1)+(2)が選択され、セレクタ85では供給されるセレクト信号C-1が、値0であるので、データ(1)+(2)がそのまま出力され、加算器80でレベル演算部2-1からのデータ(3)と記憶部9-1からのデータ(1)+(2)との加算が行われてデータ(1)+(2)+(3)が出力される。そして、セレクタ82に供給されるセレクト信号D-1は、値1であるので、1/2演算器81で1/2の演算が施されたデータ((1)+(2)+(3))/2がセレクタ82で選択されて、遅延のないデータの遅延プロフィル(#0)として外部に出力されると共に記憶部9-1に書き込まれる(図では((1)〜(3))/2)。
【0042】
次に、4シンボル目はセレクト信号A-1“011”により、セレクタ7-1でレベル演算部2-4からのデータ(4)が選択され、平均化部8-1に入力される。このとき、セレクタ83に供給されるセレクト信号B-1は、値0であるのでセレクタ83で記憶部9-1から読み出されたデータ((1)+(2)+(3))/2が選択され、セレクタ85では供給されるセレクト信号C-1が、値1であるので、2倍演算器84によって2倍演算が施されてデータ(1)+(2)+(3)が出力され、加算器80でレベル演算部2-1からのデータ(4)と2倍演算器84からのデータ(1)+(2)+(3)との加算が行われてデータ(1)+(2)+(3)+(4)が出力される。そして、セレクタ82に供給されるセレクト信号D-1は、値1であるので、1/2演算器81で1/2の演算が施されたデータ((1)+(2)+(3)+(4))/2がセレクタ82で選択されて、遅延のないデータの遅延プロフィル(#0)として外部に出力されると共に記憶部9-1に書き込まれる(図では((1)〜(4))/2)。
【0043】
次に、5シンボル目はセレクト信号A-1“100”により、セレクタ7-1でレベル演算部2-4からのデータ(5)が選択され、平均化部8-1に入力される。このとき、平均化部8-1の各セレクタ82,83,84に供給されるセレクト信号B-1,C-1,D-1は、4シンボル目と全く同様であるから、同様の動作によって、データ((1)+(2)+(3)+(4)+(5))/2が、5シンボル分の、遅延のないデータの遅延プロフィル(#0)として外部に出力され、同時に記憶部9-1に書き込まれることになる(図では((1)〜(5))/2)。
【0044】
次に、6シンボル目はセレクト信号A-1“000”により、セレクタ7-1で再びレベル演算部2-1からのデータ(6)が選択され、平均化部8-1に入力される。このとき、セレクタ83に供給されるセレクト信号B-1は、値0であるのでセレクタ83で記憶部9-1から読み出されたデータ((1)+(2)+(3)+(4)+(5))/2が選択され、セレクタ85では供給されるセレクト信号C-1が、値0であるので、セレクタ83でセレクトされた記憶部9-1のデータがそのまま出力され、加算器80でレベル演算部2-1からのデータ(6)とセレクタ83からのデータ((1)+(2)+(3)+(4)+(5))/2との加算が行われてデータ(((1)+(2)+(3)+(4)+(5))/2)+(6)が出力される。そして、セレクタ82に供給されるセレクト信号D-1は、値1であるので、1/2演算器81で1/2の演算が施されたデータ(((1)+(2)+(3)+(4)+(5))/2)+(6))/2がセレクタ82で選択されて、遅延のないデータの遅延プロフィル(#0)として外部に出力されると共に記憶部9-1に書き込まれる(図では(((1)〜(5))/2)+(6))。
【0045】
以降は、同様に、7シンボル目から10シンボル目にかけて、セレクト信号A-1の変化に従って、セレクタ7-1でレベル演算部2-2〜2-5からのデータ(7)〜(10)が順次選択され、平均化部8-1に入力される。このとき、セレクタ83に供給されるセレクト信号B-1は、値0であるのでセレクタ83で記憶部9-1から読み出されたデータが選択され、セレクタ85では供給されるセレクト信号C-1が、値1であるので、2倍演算器84によって2倍演算が施されたデータが出力され、加算器80でレベル演算部2からのデータとセレクタ85からのデータとの加算が繰り返し行われていき、データ(((1)+(2)+(3)+(4)+(5))/2)+(6)に順に(7)〜(10)が加算され、最終的に10シンボル目には、セレクタ82に供給されるセレクト信号D-1は、値1であるので、1/2演算器81で1/2の演算が施されたデータがセレクタ82で選択されて、データ(((1)+(2)+(3)+(4)+(5))/2)+(6)+(7)+(8)+(9)+(10))/2が、遅延のないデータの遅延プロフィル(#0)として出力されると共に、記憶部9-1に記憶されることになる(図では(((1)〜(5))/2)+(6)〜(10))/2)。
【0046】
上記平均化部8の構成及び動作について、図2,図3を使って平均化部8-1の例で詳しく説明したが、他の平均化部8-2〜8-5についても、構成は全く同様である。
但し、各セレクタ7に供給されるセレクト信号に対する選択動作が異なるために、平均化部8に入力されるデータが異なり、また各セレクタ82,83,85に供給されるセレクト信号の内容(タイミング)が異なるために、記憶部9に記憶されるデータ及び遅延プロファイルとして出力さるデータが異なる。
【0047】
具体的に、他の平均化部8における入力されるデータ及びセレクト信号の様子について、図4から図7を使って説明する。図4は、各レベル演算部2出力と平均化部8-2に入力されるデータ及びセレクト信号を説明する説明図であり、図5は、各レベル演算部2出力と平均化部8-3に入力されるデータ及びセレクト信号を説明する説明図であり、図6は、各レベル演算部2出力及び平均化部8-4に入力されるデータ及びセレクト信号を説明する説明図であり、図7は、各レベル演算部2出力及び平均化部8-5に入力されるデータ及びセレクト信号を説明する説明図である。
【0048】
図4に示すように、セレクタ7-2では、セレクト信号A-2が、“000”のときはレベル演算部2-5の結果を出力し、“001”のときはレベル演算部2-1の結果を出力し、“010”のときはレベル演算部2-2の結果を出力し、“011”のときはレベル演算部2-3の結果を出力し、“100”のときはレベル演算部2-4の結果をそれぞれ出力するようになっており、その結果図4上部に太長丸で囲んだ部分のデータ((1)#1〜(9)#1)が順に選択されて、平均化部8-2に入力されることになり、セレクタ7-2でセレクトされたデータは、すべて1シンボル遅延のデータのレベル(パワー)演算の結果となっている。
【0049】
そして、平均化部8-2内の各セレクタ82,83,85には、図4下部に示すように、1シンボル遅れたタイミングで図3と同様のセレクト信号B-2,C-2,D-2が入力されることになり、平均化部8-1での説明と同様の動作を繰り返して、1シンボル遅延のデータ((1)#1〜(9)#1)について、加算、平均化を行い、10シンボル目の時点では、データ(((1)#1〜(5)#1)/2)+(6)#1〜(9)#1)/2が、1シンボル遅延のデータの遅延プロフィル(#1)として外部に出力されると共に、記憶部9-2に記憶されることになる。
【0050】
また図5に示すように、セレクタ7-3では、セレクト信号A-3が、“000”のときはレベル演算部2-4の結果を出力し、“001”のときはレベル演算部2-5の結果を出力し、“010”のときはレベル演算部2-1の結果を出力し、“011”のときはレベル演算部2-2の結果を出力し、“100”のときはレベル演算部2-3の結果をそれぞれ出力するようになっており、その結果図5上部に太長丸で囲んだ部分のデータ((1)#2〜(8)#2)が順に選択されて、平均化部8-3に入力されることになり、セレクタ7-3でセレクトされたデータは、すべて2シンボル遅延のデータのレベル(パワー)演算の結果となっている。
【0051】
そして、平均化部8-3内の各セレクタ82,83,85には、図5下部に示すように、2シンボル遅れたタイミングで図3と同様のセレクト信号B-3,C-3,D-3が入力されることになり、平均化部8-1での説明と同様の動作を繰り返して、2シンボル遅延のデータ((1)#2〜(8)#2)について、加算、平均化を行い、10シンボル目の時点では、データ(((1)#2〜(5)#2)/2)+(6)#2〜(8)#2)/2が、2シンボル遅延のデータの遅延プロフィル(#2)として外部に出力されると共に、記憶部9-3に記憶されることになる。
【0052】
また図6に示すように、セレクタ7-4では、セレクト信号A-4が、“000”のときはレベル演算部2-3の結果を出力し、“001”のときはレベル演算部2-4の結果を出力し、“010”のときはレベル演算部2-5の結果を出力し、“011”のときはレベル演算部2-1の結果を出力し、“100”のときはレベル演算部2-2の結果をそれぞれ出力するようになっており、その結果図6上部に太長丸で囲んだ部分のデータ((1)#3〜(7)#3)が順に選択されて、平均化部8-4に入力されることになり、セレクタ7-4でセレクトされたデータは、すべて3シンボル遅延のデータのレベル(パワー)演算の結果となっている。
【0053】
そして、平均化部8-4内の各セレクタ82,83,85には、図6下部に示すように、3シンボル遅れたタイミングで図3と同様のセレクト信号B-4,C-4,D-4が入力されることになり、平均化部8-1での説明と同様の動作を繰り返して、3シンボル遅延のデータ((1)#3〜(7)#3)について、加算、平均化を行い、10シンボル目の時点では、データ(((1)#3〜(5)#3)/2)+(6)#3〜(7)#3)/2が、3シンボル遅延のデータの遅延プロフィル(#3)として外部に出力されると共に、記憶部9-4に記憶されることになる。
【0054】
また図7に示すように、セレクタ7-5では、セレクト信号A-5が、“000”のときはレベル演算部2-2の結果を出力し、“001”のときはレベル演算部2-3の結果を出力し、“010”のときはレベル演算部2-4の結果を出力し、“011”のときはレベル演算部2-5の結果を出力し、“100”のときはレベル演算部2-1の結果をそれぞれ出力するようになっており、その結果図7上部に太長丸で囲んだ部分のデータ((1)#4〜(7)#4)が順に選択されて、平均化部8-5に入力されることになり、セレクタ7-5でセレクトされたデータは、すべて4シンボル遅延のデータのレベル(パワー)演算の結果となっている。
【0055】
そして、平均化部8-5内の各セレクタ82,83,85には、図7下部に示すように、4シンボル遅れたタイミングで図3と同様のセレクト信号B-5,C-5,D-5が入力されることになり、平均化部8-1での説明と同様の動作を繰り返して、4シンボル遅延のデータ((1)#4〜(7)#4)について、加算、平均化を行い、10シンボル目の時点では、データ(((1)#4〜(5)#4)/2)+(6)#4)/2が、4シンボル遅延のデータの遅延プロフィル(#4)として外部に出力されると共に、記憶部9-5に記憶されることになる。
【0056】
次に、本発明遅延プロファイル生成回路における全体の動作について、図1を使って説明する。
本発明遅延プロファイル生成回路では、受信したベースバンド信号のI相・Q相成分が同時に相関演算部1-1〜1-5に入力され、それぞれの相関演算部1で各拡散符号との相関演算が行われ、更に各レベル演算部2で相関演算されたI相・Q相成分のレベル演算が行われて出力され、全てのセレクタ7-1〜7-5に入力されるようになっている。
【0057】
そして、セレクタ7-1では、1シンボル目から順次、各レベル演算部2から出力される遅延のないデータを選択し、平均化部8-1で記憶部9-1に加算、平均化結果を保持しながら、遅延のないデータの平均化を順次行って、その都度遅延のないデータの遅延プロファイル測定結果を出力しているが、実際に遅延プロファイル測定結果として意味があるのは、5シンボル目、10シンボル目、…、と5シンボル毎のタイミングで出力される遅延プロファイルである。
【0058】
また、セレクタ7-2では、2シンボル目から順次、各レベル演算部2から出力される1シンボル遅延のデータを選択し、平均化部8-2で記憶部9-2に加算、平均化結果を保持しながら、1シンボル遅延のデータの平均化を順次行って、その都度1シンボル遅延のデータの遅延プロファイル測定結果を出力しているが、実際に遅延プロファイル測定結果として意味があるのは、6シンボル目、11シンボル目、…、と5シンボル毎のタイミングで出力される遅延プロファイルである。
【0059】
同様に、セレクタ7-3では、3シンボル目から2シンボル遅延のデータを選択し、平均化部8-3で記憶部9-3を用いて2シンボル遅延のデータの遅延プロファイル測定結果を出力し、セレクタ7-4では、4シンボル目から3シンボル遅延のデータを選択し、平均化部8-4で記憶部9-4を用いて3シンボル遅延のデータの遅延プロファイル測定結果を出力し、セレクタ7-5では、5シンボル目から4シンボル遅延のデータを選択し、平均化部8-4で記憶部9-4を用いて4シンボル遅延のデータの遅延プロファイル測定結果を出力するようになっている。
【0060】
そして、図1には示されていないが、各平均化部8-1〜8-5から出力される遅延プロファイルを5シンボル目から順に選択し、遅延なしデータの遅延プロファイル、1シンボル遅延の遅延プロファイル、2シンボル遅延の遅延プロファイル、3シンボル遅延の遅延プロファイル、4シンボル遅延の遅延プロファイル、遅延なしデータの遅延プロファイル、…と繰り返し選択する手段によって、各タイミングにおける従来の遅延プロファイル生成回路と同様の遅延プロファイルが生成されることになる。
【0061】
本発明の実施の形態に係る遅延プロファイル生成回路によれば、遅延のないデータ及び各遅延のデータに関する相関演算パワーの平均化演算を、RAM等を使用した遅延素子を用いずセレクタを用いて実現するので、回路規模を縮小できる効果がある。
【0062】
また、本発明の遅延プロファイル生成回路をCDMA受信機に用いれば、複数のアンテナに対する遅延プロファイル生成部分の回路規模を縮小でき、装置の小型化に効果がある。
【0063】
【発明の効果】
本発明によれば、相関演算手段で受信したベースバンド信号の同相成分及び直交成分と異なる拡散符号との相関演算を行い、レベル演算手段で同相成分及び直交成分の相関演算結果のレベルを演算し、選択手段で遅延のないデータと遅延するシンボル数毎のデータとを選択的に出力し、平均化手段で各データと当該データに関する既に平均化されたデータとの平均化を行う遅延プロファイル生成回路としているので、選択手段を用いることで遅延素子を不要にし、回路規模を小さくすることができる効果がある。
【0064】
また、本発明によれば、上記遅延プロファイル生成回路を備えたCDMA受信機としているので、受信機の小型化を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る遅延プロファイル生成回路の構成ブロック図である。
【図2】本発明の遅延プロファイル生成回路の平均化部の内部構成例及びその周辺の構成を示すブロック図である。
【図3】各レベル演算部出力及び平均化部8-1の動作を説明する説明図である。
【図4】各レベル演算部出力と平均化部8-2に入力されるデータ及びセレクト信号を説明する説明図である。
【図5】各レベル演算部出力と平均化部8-3に入力されるデータ及びセレクト信号を説明する説明図である。
【図6】各レベル演算部出力と平均化部8-4に入力されるデータ及びセレクト信号を説明する説明図である。
【図7】各レベル演算部出力と平均化部8-5に入力されるデータ及びセレクト信号を説明する説明図である。
【図8】従来の遅延プロファイル生成回路の構成ブロック図である。
【図9】遅延波が全くない場合の相関演算部出力を示す説明図である。
【図10】相関演算部に入力される拡散符号の様子を示す説明図である。
【図11】相関演算部からの出力信号の様子を示す説明図である。
【図12】相関演算部からの出力信号の模式図である。
【図13】加算部に入力される信号の模式図である。
【符号の説明】
1…相関演算部、 2…レベル演算部、 3…遅延素子、 4…加算部、 5…平均化回路、 6…記憶部、 7…セレクタ、 8…平均化部、 9…記憶部、 80…加算器、 81…1/2演算器、 82…セレクタ、 83…セレクタ、 84…2倍演算器、 85…セレクタ
Claims (3)
- 受信したベースバンド信号の同相成分及び直交成分と異なる拡散符号との相関演算を行う相関演算手段と、前記同相成分及び直交成分の相関演算結果のレベルを演算するレベル演算手段と、遅延のないデータと遅延するシンボル数毎のデータとを選択的に出力する選択手段と、前記各データと当該データに関する既に平均化されたデータとの平均化を行う平均化手段とを有することを特徴とする遅延プロファイル生成回路。
- 受信したベースバンド信号の同相成分(I相)及び直交成分(Q相)と異なる拡散符号との相関演算を行う複数の相関演算部と、
前記各相関演算部で相関演算されたI相及びQ相のレベルを演算する複数のレベル演算部と、
前記複数のレベル演算部の出力をシンボル毎に切り替えながらデータを選択的に出力するそれぞれのシンボルの遅延量に応じて設けられた複数のセレクタと、
前記各データに関して平均化された各データを記憶する記憶部と、
前記複数のセレクタにより選択的に出力されたそれぞれ遅延量の等しいデータと前記記憶部に記憶された当該遅延量の等しいデータとの平均化を行う複数の平均化部を有することを特徴とする遅延プロファイル生成回路。 - 請求項1又は請求項2記載の遅延プロファイル生成回路を備えることを特徴とするCDMA受信機。
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JP7378787B2 (ja) | 2020-02-05 | 2023-11-14 | 株式会社タクボ精機製作所 | レンズ加工装置 |
-
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- 2000-03-14 JP JP2000069790A patent/JP4315563B2/ja not_active Expired - Lifetime
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