JP4350544B2 - Transmission path characteristic estimation apparatus and computer program - Google Patents

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本発明は、無線通信システムにおける伝送路特性推定装置、及びその伝送路特性推定装置をコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a transmission path characteristic estimation apparatus in a wireless communication system and a computer program for realizing the transmission path characteristic estimation apparatus using a computer.

無線通信システムにおいてマルチパス伝搬による自パス干渉を抑圧することは、高速伝送を実現する上で重要である。例えば、シングルキャリア伝送を用いる無線通信システムにおいて有効な自パス干渉抑圧技術としては周波数領域等化方式が知られている。特に、最小平均自乗誤差(Minimum Mean Square Error)規範を用いた周波数領域等化方式では、チャネル利得の小さい周波数成分における雑音強調を抑圧することができ、有効な等化アルゴリズムとして知られている(以下、この最小平均自乗誤差規範による周波数領域等化方式をMMSE周波数等化方式と称する)。   Suppressing self-path interference due to multipath propagation in a wireless communication system is important for realizing high-speed transmission. For example, a frequency domain equalization method is known as an effective self-path interference suppression technique in a wireless communication system using single carrier transmission. In particular, the frequency domain equalization method using the Minimum Mean Square Error norm can suppress noise enhancement in frequency components with a small channel gain, and is known as an effective equalization algorithm ( Hereinafter, the frequency domain equalization method based on this least mean square error criterion is referred to as an MMSE frequency equalization method).

図6は、MMSE周波数等化方式を用いた従来の受信機300を具備する無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図6において、送信機1では、送信データ及び送信パイロット信号の各先頭にサイクリック・プリヒックス(Cyclic Prefix、以下、CPと称する)をCP挿入器11a,11bにより挿入し、次いで、それらCP挿入後の送信データ及び送信パイロット信号を時間多重器12により時間多重し、この時間多重された信号をアンテナ13から無線送信する。図7は、その送信信号の伝送フレームの構成例を示す図である。図7の例では、パイロット信号の末尾の32シンボルがパイロット信号の先頭部分(CP部分)に複写され、また、データの末尾の32シンボルがデータの先頭部分(CP部分)に複写されている。なお、パイロット信号は受信機側との間で予め整合された既知の信号である。   FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system including a conventional receiver 300 using the MMSE frequency equalization method. In FIG. 6, a transmitter 1 inserts a cyclic prefix (hereinafter referred to as CP) by CP inserters 11a and 11b at the heads of transmission data and a transmission pilot signal, and then inserts these CPs. The subsequent transmission data and the transmission pilot signal are time-multiplexed by the time multiplexer 12, and the time-multiplexed signal is wirelessly transmitted from the antenna 13. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission frame of the transmission signal. In the example of FIG. 7, the last 32 symbols of the pilot signal are copied to the head part (CP part) of the pilot signal, and the last 32 symbols of the data are copied to the head part (CP part) of the data. The pilot signal is a known signal that is preliminarily matched with the receiver side.

受信機300では、アンテナ21により受信された信号の受信データ及び受信パイロット信号から、それぞれCPをCP除去器22a,22bにより除去する。次いで、伝送路推定器310が、CP除去後の受信パイロット信号から伝送路特性推定値及び雑音電力推定値を求める。MMSE周波数等化器24は、それら伝送路特性推定値及び雑音電力推定値を使用して、(1)式によりCP除去後の受信データを周波数領域で等化し出力する。   In receiver 300, CPs are removed by CP removers 22a and 22b from the received data and the received pilot signal of the signal received by antenna 21, respectively. Next, the transmission path estimator 310 obtains a transmission path characteristic estimation value and a noise power estimation value from the received pilot signal after CP removal. The MMSE frequency equalizer 24 equalizes and outputs the received data after CP removal in the frequency domain by using the transmission channel characteristic estimation value and the noise power estimation value according to the equation (1).

Figure 0004350544
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但し、d(n)はCP除去後の受信データ、d’(n)はMMSE周波数等化後の受信データ、H(f)は周波数領域の伝送路特性推定値、Nは雑音電力推定値、F{x}はxの離散フーリエ変換、F−1{x}はxの逆離散フーリエ変換、*は複素共役の表記、である。 Here, d r (n) is the received data after CP removal, d r ′ (n) is the received data after MMSE frequency equalization, H a (f) is the frequency domain channel characteristic estimation value, and N a is the noise. Power estimation value, F {x} is a discrete Fourier transform of x, F −1 {x} is an inverse discrete Fourier transform of x, and * is a complex conjugate notation.

図8は、図6の従来の伝送路推定器310の構成を示すブロック図である。図8において、先ず、離散フーリエ変換器231aがCP除去後の受信パイロット信号p(n)、(nは0から(N−1)までの整数)に対してNポイントの離散フーリエ変換を行う((2)式参照)。但し、NはCP除去後の受信パイロット信号p(n)の系列長、p(f)は離散フーリエ変換後の信号である。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the conventional transmission path estimator 310 of FIG. 8, first, a discrete Fourier transformer 231a is CP after removal of the received pilot signal p r (n), (n is from 0 (integer N until p -1)) discrete Fourier transform of N p points for (See equation (2)). However, N p is the sequence length of the received pilot signal p r (n) after CP removal, and p r (f) is the signal after the discrete Fourier transform.

Figure 0004350544
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次いで、この変換後のパイロット信号Pr(f)に対して乗算器234cにより所定信号を乗じることによって、(3)式に示される周波数領域の伝送路特性推定値H(f)が得られる。但し、Pt(f)は既知のパイロット信号の周波数特性である。 Next, the converted pilot signal P r (f) is multiplied by a predetermined signal by the multiplier 234c, thereby obtaining a frequency domain transmission line characteristic estimated value H a (f) shown in the equation (3). . However, P t (f) is a frequency characteristic of a known pilot signal.

Figure 0004350544
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ここで、伝送路特性推定値H(f)は雑音が付加された伝送路特性推定値であるので、雑音の影響を取り除く必要がある。このらめに、逆離散フーリエ変換器233により伝送路特性推定値H(f)を逆離散フーリエ変換し、時間領域の伝送路特性推定値h(n)を求める。この時間領域の伝送路特性推定値h(n)は、推定した遅延プロファイルを表している。一般に、CP長NCPは伝送路の最大遅延時間より長く設定されるので、該CP長NCPより長い時間領域の成分はすべて雑音成分とみなすことができる。これにより、乗算器234aにより、伝送路特性推定値h(n)に対して、CP長NCP内の成分のみ取り出す係数gNE(n)を有するフィルタ235eを乗じることにより、伝送路特性推定値h(n)から雑音成分を除去する。次いで、伝送路推定値補間器236がその雑音除去後の伝送路特性推定値に対してデータ補間を行う。一般にパイロット長は、オーバヘッドを小さくするためにデータ長より短い。そこで、足らない分を伝送路推定値補間器236によりデータ値「0」で補間してデータ長と同じ長さの伝送路特性推定値を得る。次いで、離散フーリエ変換器231cがデータ補間後の伝送路特性推定値に対して離散フーリエ変換を行い、周波数領域の伝送路特性推定値H’(f)を出力する((4),(5)式参照)。この伝送路特性推定値H’(f)がMMSE周波数等化器24に入力されて、上記(1)式における周波数領域の伝送路特性推定値H(f)として使用される。 Here, since the channel characteristic estimated value H a (f) is a channel characteristic estimated value to which noise has been added, it is necessary to remove the influence of noise. To this end, the inverse discrete Fourier transformer 233 performs inverse discrete Fourier transform on the transmission path characteristic estimated value H a (f) to obtain a time domain transmission path characteristic estimated value h a (n). The time domain transmission line characteristic estimated value h a (n) represents the estimated delay profile. In general, the CP length N CP is set to be longer than the maximum delay time of the transmission path, so that all components in the time domain longer than the CP length N CP can be regarded as noise components. Thereby, the multiplier 234a multiplies the transmission line characteristic estimation value h a (n) by the filter 235e having the coefficient g NE (n) for extracting only the component within the CP length N CP , thereby estimating the transmission line characteristic. The noise component is removed from the value h a (n). Next, the transmission path estimation value interpolator 236 performs data interpolation on the transmission path characteristic estimation value after the noise removal. In general, the pilot length is shorter than the data length in order to reduce the overhead. Therefore, the shortage is interpolated with the data value “0” by the transmission line estimated value interpolator 236 to obtain a transmission line characteristic estimated value having the same length as the data length. Next, the discrete Fourier transformer 231c performs a discrete Fourier transform on the transmission path characteristic estimation value after the data interpolation, and outputs a frequency domain transmission path characteristic estimation value H a ′ (f) ((4), (5). ) See formula). This channel characteristic estimation value H a ′ (f) is input to the MMSE frequency equalizer 24 and used as the frequency domain channel characteristic estimation value H a (f) in the above equation (1).

Figure 0004350544
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また、乗算器234bにより、伝送路特性推定値h(n)に対して、上記係数gNE(n)の逆特性の係数(1−gNE(n))を有するフィルタ235fを乗じることにより、伝送路特性推定値h(n)からCP長NCP外の成分を取り出す。次いで、雑音電力推定器237が該乗算器234bの出力を積分することにより雑音電力推定値Nを算出し出力する((6)式参照)。 Further, the multiplier 234b, with respect to the channel estimation value h a (n), by multiplying the filter 235f having a coefficient of inverse characteristics of the coefficient g NE (n) (1- g NE (n)) Then, a component outside the CP length N CP is extracted from the transmission path characteristic estimated value h a (n). Next, the noise power estimator 237 calculates and outputs a noise power estimation value Na by integrating the output of the multiplier 234b (see equation (6)).

Figure 0004350544
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A. Czylwik, “Low Overhead Pilot-Aided Synchronization for Single Carrier Modulation with Frequency Domain Equalization,” Proc. GLOBECOM '98, pp. 2068-2073, Sydney, Australia, Nov. 1998.A. Czylwik, “Low Overhead Pilot-Aided Synchronization for Single Carrier Modulation with Frequency Domain Equalization,” Proc. GLOBECOM '98, pp. 2068-2073, Sydney, Australia, Nov. 1998.

しかし、上述した従来の技術では、周波数特性が一定でないパイロット信号を使用する無線通信システムでは、伝送路推定時に雑音が強調されてしまうことにより伝送路特性推定値の精度が劣化するという問題が生じる。この問題について説明する。雑音の周波数特性をN(f)とすると、上記(3)式は、(7)式に置き換えることができる。但し、H(f)は周波数領域の実伝送路特性値である。   However, in the above-described conventional technique, in a wireless communication system using a pilot signal whose frequency characteristics are not constant, there is a problem that the accuracy of the transmission path characteristic estimated value deteriorates due to noise being emphasized during the transmission path estimation. . This problem will be described. When the frequency characteristic of noise is N (f), the above equation (3) can be replaced with the equation (7). However, H (f) is an actual transmission path characteristic value in the frequency domain.

Figure 0004350544
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これにより、周波数領域の伝送路特性推定値H(f)に対して付加される雑音電力スペクトル密度|N(f)|は(8)式により表される。 As a result, the noise power spectral density | N a (f) | 2 added to the channel characteristic estimation value H a (f) in the frequency domain is expressed by equation (8).

Figure 0004350544
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この(8)式から、送信パイロット信号の周波数特性Pt(f)により伝送路特性推定値H(f)に付加される雑音電力スペクトル密度が変化することがわかる。図9は、擬似雑音(Pseudo Noise、以下、PNと称する)符号によるパイロット信号の正規化電力スペクトル密度|Pt(f)|の逆数1/|Pt(f)|を示す図である。PN符号は既存規格のパイロット信号として一般に用いられている。そのPN符号は時間領域においては電力一定の系列であるが、図9に示されるように、その周波数特性は一定とはならず、大きく変動する。このため、正規化電力スペクトル密度の逆数1/|Pt(f)|が「1」を越える周波数成分では、伝送路特性推定値H(f)の雑音が強調されてしまい、この結果、伝送路特性推定値の精度が劣化することとなる。これにより、受信データに対してMMSE周波数等化方式を適用しても十分な効果を得ることができない。 From this equation (8), it can be seen that the noise power spectral density added to the transmission path characteristic estimated value H a (f) varies depending on the frequency characteristic P t (f) of the transmission pilot signal. FIG. 9 is a diagram showing a reciprocal 1 / | P t (f) | 2 of the normalized power spectral density | P t (f) | 2 of the pilot signal by the pseudo noise (hereinafter referred to as PN) code. is there. The PN code is generally used as a pilot signal of the existing standard. The PN code is a series of constant power in the time domain, but as shown in FIG. 9, its frequency characteristic is not constant and varies greatly. For this reason, the noise of the transmission path characteristic estimated value H a (f) is emphasized in the frequency component in which the inverse 1 / | P t (f) | 2 of the normalized power spectral density exceeds “1”. Therefore, the accuracy of the transmission path characteristic estimation value is deteriorated. Thereby, even if the MMSE frequency equalization method is applied to the received data, a sufficient effect cannot be obtained.

また、周波数特性が一定ではないPN符号から周波数特性が一定である系列の信号へと既存のパイロット信号を変更することは、既存規格に準拠した受信機とのバックワード・コンパチビリティを保つためには、現実的に不可能である。   In addition, changing the existing pilot signal from a PN code whose frequency characteristics are not constant to a series of signals whose frequency characteristics are constant is to maintain backward compatibility with receivers compliant with existing standards. Is practically impossible.

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、周波数特性が一定でないパイロット信号を使用する無線通信システムにおける伝送路特性推定値の精度向上を図ることができる伝送路特性推定装置を提供することにある。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a transmission path capable of improving the accuracy of a transmission path characteristic estimation value in a wireless communication system using a pilot signal having a non-constant frequency characteristic. The object is to provide a characteristic estimation apparatus.

また、本発明の他の目的は、本発明の伝送路特性推定装置をコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a computer program for realizing the transmission path characteristic estimation apparatus of the present invention using a computer.

上記の課題を解決するために、本発明に係る伝送路特性推定装置は、連続する一つの既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定装置において、前記受信機により受信された受信既知信号を複数に分割する信号分割手段と、前記分割された複数の受信既知信号とこれら受信既知信号に各々対応する送信既知信号とから、信号対雑音電力比が最大となるように伝送路特性推定値を算出する伝送路推定値演算手段と、を備え、前記伝送路推定値演算手段は、前記複数に分割された受信既知信号の周波数特性と前記送信既知信号の周波数特性の複素共役値とをそれぞれ乗算し、これら乗算結果を加算し、この加算結果を前記送信既知信号の電力スペクトル密度の和で除算することにより、前記伝送路特性推定値を算出することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a transmission path characteristic estimation apparatus according to the present invention estimates a transmission path characteristic in a wireless communication system that transmits one continuous known signal from a transmitter to a receiver. A signal dividing means for dividing the received known signal received by the receiver into a plurality of signals, a plurality of divided received known signals, and transmission known signals respectively corresponding to the received known signals, to generate signal-to-noise power Transmission path estimation value calculation means for calculating a transmission path characteristic estimation value so that the ratio is maximized, and the transmission path estimation value calculation means includes the frequency characteristics of the received known signal divided into the plurality and the transmission Multiply each by the complex conjugate value of the frequency characteristic of the known signal, add the multiplication results, and divide the addition result by the sum of the power spectral density of the transmission known signal, And calculates the serial channel estimation value.

本発明に係る伝送路特性推定装置は、複数の連続する既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定装置において、前記受信機により受信された複数の受信既知信号とこれら受信既知信号に各々対応する送信既知信号とから、信号対雑音電力比が最大となるように伝送路特性推定値を算出する伝送路推定値演算手段を備え、前記伝送路推定値演算手段は、前記受信既知信号の周波数特性と前記送信既知信号の周波数特性の複素共役値とをそれぞれ乗算し、これら乗算結果を加算し、この加算結果を前記送信既知信号の電力スペクトル密度の和で除算することにより、前記伝送路特性推定値を算出することを特徴とする。 A transmission path characteristic estimation apparatus according to the present invention is a transmission path characteristic estimation apparatus that estimates transmission path characteristics in a wireless communication system that transmits a plurality of continuous known signals from a transmitter to a receiver. and a transmitting known signals, each corresponding to a plurality of received known signal and these received known signals, comprising a channel estimation value calculating means for signal-to-noise power ratio is calculated channel estimation value so as to maximize the transmission The path estimation value calculation means multiplies the frequency characteristic of the received known signal by the complex conjugate value of the frequency characteristic of the transmitted known signal, adds the multiplication results, and adds the addition result to the power spectrum of the known transmission signal. The transmission path characteristic estimated value is calculated by dividing by the sum of densities .

本発明に係るコンピュータプログラムは、連続する一つの既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定処理を行うためのコンピュータプログラムであって、前記受信機により受信された受信既知信号を複数に分割する機能と、前記分割された複数の受信既知信号とこれら受信既知信号に各々対応する送信既知信号とから、信号対雑音電力比が最大となるように伝送路特性推定値を算出する演算機能と、をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムであり、前記演算機能は、前記複数に分割された受信既知信号の周波数特性と前記送信既知信号の周波数特性の複素共役値とをそれぞれ乗算する機能と、これら乗算結果を加算する機能と、この加算結果を前記送信既知信号の電力スペクトル密度の和で除算する機能と、を有することを特徴とする。 A computer program according to the present invention is a computer program for performing transmission path characteristic estimation processing for estimating transmission path characteristics in a wireless communication system that transmits one continuous known signal from a transmitter to a receiver. The signal-to-noise power ratio is maximized from the function of dividing the received known signal received by the machine into the plurality of divided known received signals and the transmitted known signals respectively corresponding to the received known signals. A computer program for causing a computer to realize a calculation function for calculating a transmission path characteristic estimation value , wherein the calculation function is a complex of the frequency characteristic of the received known signal divided into the plurality and the frequency characteristic of the transmission known signal. A function of multiplying the conjugate values respectively, a function of adding the multiplication results, and the addition result of the transmission known signal. And having a function of dividing the sum of the spectral density, the.

本発明に係るコンピュータプログラムは、複数の連続する既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定処理を行うためのコンピュータプログラムであって、前記受信機により受信された複数の受信既知信号とこれら受信既知信号に各々対応する送信既知信号とから、信号対雑音電力比が最大となるように伝送路特性推定値を算出する演算機能をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムであり、前記演算機能は、前記受信既知信号の周波数特性と前記送信既知信号の周波数特性の複素共役値とをそれぞれ乗算する機能と、これら乗算結果を加算する機能と、この加算結果を前記送信既知信号の電力スペクトル密度の和で除算する機能と、を有することを特徴とする。
これにより、前述の伝送路特性推定装置がコンピュータを利用して実現できるようになる。
A computer program according to the present invention is a computer program for performing transmission path characteristic estimation processing for estimating transmission path characteristics in a wireless communication system that transmits a plurality of continuous known signals from a transmitter to a receiver. A computer has an arithmetic function that calculates a channel characteristic estimate from a plurality of received known signals received by the transmitter and known transmission signals corresponding to the received known signals so that the signal-to-noise power ratio is maximized. A computer program , wherein the arithmetic function includes a function of multiplying a frequency characteristic of the received known signal by a complex conjugate value of a frequency characteristic of the transmitted known signal, a function of adding the multiplication results, and a result of the addition. And the function of dividing by the sum of the power spectral densities of the transmission known signals .
As a result, the transmission path characteristic estimation apparatus described above can be realized using a computer.

本発明によれば、周波数特性が一定でない既知信号(パイロット信号)を用いる無線通信システムにおいても、雑音電力スペクトル密度のより小さな伝送路推定値を求めることができ、伝送路特性推定値の精度向上を図ることができる。これにより、周波数特性が一定であるパイロット信号を用いた場合と同等の伝送路特性推定精度を得ることが可能となり、低誤り率で信頼性の高い無線通信を行うことができるという優れた効果が得られる。   According to the present invention, even in a wireless communication system using a known signal (pilot signal) whose frequency characteristics are not constant, it is possible to obtain a transmission path estimation value with a smaller noise power spectrum density, and to improve the accuracy of the transmission path characteristic estimation value. Can be achieved. As a result, it is possible to obtain transmission channel characteristic estimation accuracy equivalent to that when using a pilot signal having a constant frequency characteristic, and an excellent effect of being able to perform highly reliable wireless communication with a low error rate. can get.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る伝送路推定器(伝送路特性推定装置)を備えた受信器2を具備する無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図1において、送信機1は上記図6の従来の構成と同様である。送信機1では、CP挿入器11aが送信データの先頭にCPを挿入し、また、CP挿入器11bが送信パイロット信号の先頭にCPを挿入する。次いで、時間多重器12がそれらCP挿入後の送信データ及び送信パイロット信号を時間多重し、この時間多重された信号はアンテナ13から無線送信される。このCP付きの送信信号の伝送フレームの構成は、例えば上記した図7の構成である。また、パイロット信号は受信機側との間で予め整合された既知の信号である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a wireless communication system including a receiver 2 including a transmission path estimator (transmission path characteristic estimation apparatus) according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the transmitter 1 is the same as the conventional configuration of FIG. In transmitter 1, CP inserter 11a inserts a CP at the beginning of transmission data, and CP inserter 11b inserts a CP at the beginning of a transmission pilot signal. Next, the time multiplexer 12 time-multiplexes the transmission data and the transmission pilot signal after the CP insertion, and this time-multiplexed signal is wirelessly transmitted from the antenna 13. The configuration of the transmission frame of the transmission signal with CP is, for example, the configuration shown in FIG. The pilot signal is a known signal that is preliminarily matched with the receiver side.

図1に示される受信機2において、上記図6の従来の構成と異なっているのは伝送路推定器23のみであり、その他の構成は従来と同様である。
受信機2では、CP除去器22aがアンテナ21により受信された信号の受信データからCPを除去し、また、CP除去器22bがアンテナ21により受信された信号の受信パイロット信号からCPを除去する。次いで、伝送路推定器23が、CP除去後の受信パイロット信号から伝送路特性推定値及び雑音電力推定値を求める。MMSE周波数等化器24は、それら伝送路特性推定値及び雑音電力推定値を使用して、上記(1)式によりCP除去後の受信データを周波数領域で等化し出力する。
In the receiver 2 shown in FIG. 1, only the transmission path estimator 23 is different from the conventional configuration of FIG. 6, and the other configurations are the same as the conventional configuration.
In the receiver 2, the CP remover 22 a removes the CP from the received data of the signal received by the antenna 21, and the CP remover 22 b removes the CP from the received pilot signal of the signal received by the antenna 21. Next, the transmission path estimator 23 obtains a transmission path characteristic estimation value and a noise power estimation value from the received pilot signal after CP removal. The MMSE frequency equalizer 24 equalizes and outputs the received data after CP removal in the frequency domain by using the transmission channel characteristic estimation value and the noise power estimation value according to the above equation (1).

以下、本発明の各実施形態に係る伝送路推定器(伝送路特性推定装置)について順次説明する。   Hereinafter, the transmission path estimator (transmission path characteristic estimation apparatus) according to each embodiment of the present invention will be sequentially described.

初めに第1の実施形態を説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る伝送路推定器23の構成を示すブロック図である。図2において、伝送路推定部23には、CPが除去された系列長Nの受信パイロット信号p(n)が入力される。この受信パイロット信号p(n)はスイッチSWにより複数のパイロット信号に分割される。この分割方法としては、分割後の各信号同士が同一とならなければ重複部分があってもよい。この実施例では、図2に示されるように、系列長M(但し、M<Nである)の2つのパイロット信号pr1(m)とpr2(m)とに受信パイロット信号p(n)を分割する((9)式参照)。
First, the first embodiment will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the transmission path estimator 23 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the transmission path estimation unit 23 receives a received pilot signal p r (n) having a sequence length N p from which CP has been removed. The received pilot signal p r (n) is divided into a plurality of pilot signals by the switch SW. As this division method, there may be an overlapping portion if the divided signals are not the same. In this embodiment, as shown in FIG. 2, two pilot signals p r1 (m) and p r2 (m) of sequence length M p (where M p <N p ) are received pilot signals p r (n) is divided (see equation (9)).

Figure 0004350544
Figure 0004350544

次いで、これら2つのパイロット信号pr1(m),pr2(m)は、それぞれ離散フーリエ変換器231a,231bにより離散フーリエ変換される。これにより、受信パイロット信号p(n)が分割された2つのパイロット信号pr1(m),pr2(m)の周波数特性Pr1(f),Pr2(f)が算出される((10)式参照)。但し、F{x}はxの離散フーリエ変換である。 Next, these two pilot signals p r1 (m) and p r2 (m) are subjected to discrete Fourier transform by discrete Fourier transformers 231a and 231b, respectively. Thereby, the frequency characteristics P r1 (f), P r2 (f) of the two pilot signals p r1 (m), p r2 (m) obtained by dividing the received pilot signal p r (n) are calculated (( (See 10)). Where F {x} is a discrete Fourier transform of x.

Figure 0004350544
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次いで、伝送路推定値演算器232が、それら周波数特性Pr1(f),Pr2(f)から、(11)式により周波数領域の伝送路特性推定値H(f)を算出する。これにより、パイロット信号の周波数特性が一定でない場合においても、雑音電力スペクトル密度の小さな伝送路特性推定値を求めることができる。この点の詳細については後述する。 Next, the transmission path estimated value calculator 232 calculates a frequency domain transmission path characteristic estimated value H a (f) from the frequency characteristics P r1 (f) and P r2 (f) according to the equation (11). Thereby, even when the frequency characteristics of the pilot signal are not constant, it is possible to obtain a transmission path characteristic estimation value with a small noise power spectral density. Details of this point will be described later.

Figure 0004350544
Figure 0004350544

但し、*は複素共役の表記である。また、Pt1(f),Pt2(f)は、上記分割されたパイロット信号pr1(m),pr2(m)と同様に、既知のパイロット信号が分割された系列長Mの2つの信号の周波数特性である。これら周波数特性Pt1(f),Pt2(f)は予め伝送路推定値演算器232内のメモリ(図示せず)に記憶されている。 However, * is a complex conjugate notation. Also, P t1 (f) and P t2 (f) are 2 of the sequence length M p obtained by dividing the known pilot signal, similarly to the divided pilot signals p r1 (m) and p r2 (m). It is the frequency characteristic of one signal. These frequency characteristics P t1 (f) and P t2 (f) are stored in advance in a memory (not shown) in the transmission path estimated value calculator 232.

伝送路推定値演算器232により算出された伝送路特性推定値H(f)は、上記図8と同様に、逆離散フーリエ変換後にフィルタ235aが乗じられて雑音成分が除去される。ここで、フィルタ235aは、伝送路の最大遅延時間以上の所定長Ndelay内の成分のみ取り出す係数を有するものである。例えば、CP長NCP内の成分のみ取り出す係数gNE(n)を有する。次いで、伝送路推定値補間器236がその雑音除去後の伝送路特性推定値に対してデータ値「0」でデータ補間し、データ長と同じ長さの伝送路特性推定値を出力する。次いで、離散フーリエ変換器231cがデータ補間後の伝送路特性推定値に対して離散フーリエ変換を行い、周波数領域の伝送路特性推定値H’(f)を出力する。この伝送路特性推定値H’(f)が図1のMMSE周波数等化器24に入力されて、上記(1)式における周波数領域の伝送路特性推定値H(f)として使用される。 The transmission path characteristic estimated value H a (f) calculated by the transmission path estimated value calculator 232 is multiplied by the filter 235a after the inverse discrete Fourier transform, as in FIG. Here, the filter 235a has a coefficient for extracting only a component within a predetermined length N delay that is equal to or longer than the maximum delay time of the transmission path. For example, it has a coefficient g NE (n) for extracting only the component within the CP length N CP . Next, the transmission path estimation value interpolator 236 interpolates the data value “0” with respect to the transmission path characteristic estimation value after the noise removal, and outputs a transmission path characteristic estimation value having the same length as the data length. Next, the discrete Fourier transformer 231c performs a discrete Fourier transform on the transmission path characteristic estimation value after data interpolation, and outputs a frequency domain transmission path characteristic estimation value H a ′ (f). This channel characteristic estimation value H a ′ (f) is input to the MMSE frequency equalizer 24 of FIG. 1 and used as the frequency domain channel characteristic estimation value H a (f) in the above equation (1). .

また、伝送路特性推定値H(f)は、逆離散フーリエ変換後にフィルタ235bが乗じられる。ここで、フィルタ235bは、伝送路の最大遅延時間以上の所定長Ndelay外の成分を取り出す係数を有するものである。例えば、CP長NCP外の成分を取り出す係数(1−gNE(n))を有する。次いで、雑音電力推定器237が該乗算器234bの出力を積分することにより雑音電力推定値Nを算出し出力する(上記(6)式参照)。 Further, the channel characteristic estimation value H a (f) is multiplied by the filter 235b after the inverse discrete Fourier transform. Here, the filter 235b has a coefficient for extracting a component outside the predetermined length N delay that is equal to or longer than the maximum delay time of the transmission path. For example, it has a coefficient (1-g NE (n)) for extracting a component outside the CP length N CP . Next, the noise power estimator 237 calculates and outputs a noise power estimated value Na by integrating the output of the multiplier 234b (see the above equation (6)).

次に、上記(11)式によって周波数領域の伝送路特性推定値H(f)を算出することにより、パイロット信号の周波数特性が一定でない場合においても、雑音電力スペクトル密度の小さな伝送路特性推定値を求めることができる点について、詳細に説明する。
上記(3)式から(7)式への置換と同様に、雑音の周波数特性をN(f)とすると、上記(11)式は、(12)式に置き換えることができる。但し、H(f)は周波数領域の実伝送路特性値である。
Next, by calculating the channel characteristic estimation value H a (f) in the frequency domain by the above equation (11), even if the frequency characteristic of the pilot signal is not constant, the channel characteristic estimation with a small noise power spectral density is performed. The point which can obtain | require a value is demonstrated in detail.
Similarly to the substitution from the above expression (3) to the expression (7), the above expression (11) can be replaced by the expression (12) when the noise frequency characteristic is N (f). However, H (f) is an actual transmission path characteristic value in the frequency domain.

Figure 0004350544
Figure 0004350544

これにより、周波数領域の伝送路特性推定値H(f)に対して付加される雑音電力スペクトル密度|N(f)|は(13)式により表される。 As a result, the noise power spectral density | N a (f) | 2 added to the channel characteristic estimation value H a (f) in the frequency domain is expressed by equation (13).

Figure 0004350544
Figure 0004350544

この(13)式において、周波数特性Pt1(f),Pt2(f)は1つのパイロット信号を2つに分割して得られた信号の周波数特性であるが、それぞれ無相関である。従って、上記(13)式の第2項は近似的に「0」とみなすことができる。これにより、上記(13)式は(14)式となる。 In this equation (13), frequency characteristics P t1 (f) and P t2 (f) are frequency characteristics of a signal obtained by dividing one pilot signal into two, but are uncorrelated. Therefore, the second term of the above equation (13) can be approximately regarded as “0”. Thereby, the above expression (13) becomes the expression (14).

Figure 0004350544
Figure 0004350544

この(14)式から、伝送路特性推定値H(f)に付加される雑音電力スペクトル密度は、1/(|Pt1(f)|+|Pt2(f)|)により変化することがわかる。図3は、PN符号が使用された既存規格のパイロット信号の周波数特性Pt1(f),Pt2(f)に係る正規化電力スペクトル密度|Pt1(f)|,|Pt2(f)|の逆数1/|Pt1(f)|,1/|Pt2(f)|を示す図である。この図3に示されるように、周波数特性Pt1(f),Pt2(f)はそれぞれ無相関であり、異なった周波数特性を示している。 From this equation (14), the noise power spectral density added to the transmission path characteristic estimation value H a (f) varies according to 1 / (| P t1 (f) | 2 + | P t2 (f) | 2 ). I understand that FIG. 3 shows the normalized power spectral density | P t1 (f) | 2 , | P t2 (f) related to the frequency characteristics P t1 (f) and P t2 (f) of the pilot signal of the existing standard using the PN code. ) | 2 of the reciprocal 1 / | P t1 (f) | 2, 1 / | a diagram illustrating a 2 | P t2 (f). As shown in FIG. 3, the frequency characteristics P t1 (f) and P t2 (f) are uncorrelated and show different frequency characteristics.

図4は、図3の周波数特性Pt1(f),Pt2(f)に係る正規化電力スペクトル密度の和の逆数1/(|Pt1(f)|+|Pt2(f)|)を示す図である。この図4に示されるように、正規化電力スペクトル密度の和の逆数が1を超える周波数成分が少なく、また、たとえ1を超えてもその値は小さい。例えば、周波数特性Pt1(f)の電力スペクトル密度が非常に小さい場合であっても、周波数特性Pt2(f)の電力スペクトル密度が大きい場合には、平均化されて当該周波数成分では雑音が強調されない。また、周波数特性Pt1(f),Pt2(f)がそれぞれ無相関であるので、周波数特性Pt1(f),Pt2(f)の双方の電力スペクトル密度がともに小さくなる確率は相関がある場合に比べて小さい。これにより、上記(11)式によって周波数領域の伝送路特性推定値H(f)を算出することにより、パイロット信号の周波数特性が一定でない場合においても、効率よく雑音強調を抑えることができ、雑音電力スペクトル密度のより小さな伝送路特性推定値を求めることができる。 FIG. 4 shows the reciprocal 1 / (| P t1 (f) | 2 + | P t2 (f) | of the sum of the normalized power spectral densities related to the frequency characteristics P t1 (f) and P t2 (f) of FIG. 2 ). As shown in FIG. 4, there are few frequency components in which the reciprocal of the sum of the normalized power spectral densities exceeds 1, and even if it exceeds 1, the value is small. For example, even if the power spectral density of the frequency characteristic P t1 (f) is very small, if the power spectral density of the frequency characteristic P t2 (f) is large, the frequency component is averaged and noise is generated in the frequency component. Not emphasized. Further, since the frequency characteristics P t1 (f) and P t2 (f) are uncorrelated, the probability that both power spectral densities of the frequency characteristics P t1 (f) and P t2 (f) are small is correlated. Small compared to some cases. Thereby, by calculating the channel characteristic estimation value H a (f) in the frequency domain by the above equation (11), even when the frequency characteristic of the pilot signal is not constant, noise enhancement can be suppressed efficiently, A channel characteristic estimation value with a smaller noise power spectral density can be obtained.

上述した第1の実施形態によれば、連続する1つの受信パイロット信号(受信既知信号)を複数の受信パイロット信号に分割する。そして、それら分割された複数の受信パイロット信号と、これら信号に各々対応する送信パイロット信号(送信既知信号)とから、上記(11)式により信号対雑音電力比が最大となるように伝送路特性推定値を算出する。これにより、パイロット信号の周波数特性が一定でない場合においても、雑音電力スペクトル密度の小さな伝送路特性推定値を求めることができる。   According to the first embodiment described above, one continuous received pilot signal (received known signal) is divided into a plurality of received pilot signals. Then, from the plurality of divided reception pilot signals and transmission pilot signals (transmission known signals) respectively corresponding to these signals, the transmission line characteristics are set so that the signal-to-noise power ratio is maximized by the above equation (11). Calculate an estimate. Thereby, even when the frequency characteristics of the pilot signal are not constant, it is possible to obtain a transmission path characteristic estimation value with a small noise power spectral density.

なお、上記した実施例では1つの受信パイロットを2つに分割した場合を例に挙げて第1の実施形態を説明したが、1つの受信パイロット信号を3つ以上に分割してもよく、同様の効果を得ることができる。
また、パイロット信号が複数送信される無線通信システムにおいては、上記した実施例のように1つの受信パイロット信号を複数に分割してもよく、或いは、受信した複数のパイロット信号を上記(11)式に適用してもよい。
In the above-described embodiment, the first embodiment has been described with an example in which one reception pilot is divided into two. However, one reception pilot signal may be divided into three or more. The effect of can be obtained.
Further, in a wireless communication system in which a plurality of pilot signals are transmitted, one received pilot signal may be divided into a plurality as in the above-described embodiment, or a plurality of received pilot signals may be expressed by the above equation (11). You may apply to.

なお、上記した第1の実施形態においては、1つの受信パイロット信号を複数のパイロット信号に分割したとき、それら分割されたパイロット信号に対しては送信側でCPを挿入していないので、伝送路推定値演算器232により算出された伝送路特性推定値には干渉成分が含まれることとなる。但し、この干渉成分は分割前の受信パイロット信号の先頭から伝送路の最大遅延時間に相当する部分までにのみ含まれている。従って、上記した図2の伝送路推定器23において、分割後の受信パイロット信号を離散フーリエ変換する前に、その干渉混入部分を、例えば、仮伝送路特性推定値で補償することにより、伝送路特性の推定精度をさらに高めることが可能である。   In the first embodiment described above, when one received pilot signal is divided into a plurality of pilot signals, no CP is inserted on the divided pilot signal on the transmission side. The transmission path characteristic estimated value calculated by the estimated value calculator 232 includes an interference component. However, this interference component is included only from the beginning of the received pilot signal before division to the portion corresponding to the maximum delay time of the transmission path. Therefore, in the transmission path estimator 23 of FIG. 2 described above, before performing the discrete Fourier transform on the divided received pilot signal, the interference mixed portion is compensated with, for example, a temporary transmission path characteristic estimation value, thereby transmitting the transmission path. It is possible to further improve the accuracy of characteristic estimation.

次に第2の実施形態を説明する。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る伝送路推定器23の構成を示すブロック図である。この図5において図2の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。なお、図5のフィルタ235c,235dは、それぞれ図2のフィルタ235a,235bに対応するものである。
図5の伝送路推定部23では、上記図8と同様に、CPが除去された系列長Nの受信パイロット信号p(n)を離散フーリエ変換器231aにより離散フーリエ変換し、この変換後のパイロット信号Pr(f)に対して乗算器234cにより所定信号を乗じることによって、上記(3)式に示される周波数領域の伝送路特性推定値H(f)を得る。
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the transmission path estimator 23 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same reference numerals are given to portions corresponding to the respective portions in FIG. Note that the filters 235c and 235d in FIG. 5 correspond to the filters 235a and 235b in FIG. 2, respectively.
5, the transmission path estimation unit 23 performs discrete Fourier transform on the received pilot signal p r (n) of the sequence length N p from which CP has been removed by the discrete Fourier transformer 231a in the same manner as in FIG. The pilot signal P r (f) is multiplied by a predetermined signal by the multiplier 234c to obtain the frequency domain transmission line characteristic estimated value H a (f) shown in the above equation (3).

この伝送路特性推定値H(f)は、上記(7),(8)式により示されたように、付加される雑音電力スペクトル密度が送信パイロット信号の周波数特性Pt(f)により変化し、正規化電力スペクトル密度の逆数1/|Pt(f)|が大きい周波数成分において雑音が強調されている。 In this transmission line characteristic estimated value H a (f), as indicated by the above equations (7) and (8), the added noise power spectral density varies depending on the frequency characteristic P t (f) of the transmission pilot signal. In addition, noise is emphasized in frequency components having a large inverse 1 / | P t (f) | 2 of the normalized power spectral density.

図5の伝送路推定器23では、伝送路推定値置換器301が、その正規化電力スペクトル密度の逆数1/|Pt(f)|を閾値判定することにより、雑音が強調されている周波数成分を選択する。そして、その選択された周波数成分の伝送路特性推定値をある値に置換することにより、雑音電力スペクトル密度が低減された伝送路特性推定値を求める。 In the transmission path estimator 23 of FIG. 5, the transmission path estimation value replacement unit 301 emphasizes noise by determining the threshold value of the inverse 1 / | P t (f) | 2 of the normalized power spectral density. Select frequency components. Then, by replacing the channel characteristic estimation value of the selected frequency component with a certain value, a channel characteristic estimation value with reduced noise power spectral density is obtained.

伝送路推定値置換器301は、(15)式により伝送路特性推定値の置換を行い、置換後の伝送路特性推定値Hpmt(f)を出力する。但し、PTHは置換対象の周波数成分を判定するための閾値、HTH(f)は置換対象の周波数成分においてその伝送路特性推定値を置換する値である。 The transmission path estimated value replacement unit 301 replaces the transmission path characteristic estimated value according to equation (15), and outputs the replaced transmission path characteristic estimated value H pmt (f). However, P TH is a threshold value for determining the frequency component to be replaced, and H TH (f) is a value for replacing the estimated channel characteristic value in the frequency component to be replaced.

Figure 0004350544
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この(15)式による置換操作によって雑音強調を抑えることはできるが、伝送路そのものの情報が失われることになる。例えば、閾値PTHを低く設定しすぎると、雑音強調は発生し辛くなるものの伝送路そのものの情報が多く失われることになるので、伝送路特性推定精度の劣化を招いてしまう。そこで、伝送路推定値置換器301では、過去に推定された雑音電力(雑音電力推定値N)に基づいて閾値PTHを求めることにより、伝送路状態に応じた最適な閾値PTHを設定する。例えば、kを定数として、(16)式により閾値PTHを算出し設定する。 Although noise emphasis can be suppressed by the replacement operation according to equation (15), information on the transmission path itself is lost. For example, if the threshold value PTH is set too low, noise enhancement is difficult to occur, but a lot of information on the transmission path itself is lost, leading to deterioration in transmission path characteristic estimation accuracy. Therefore, the transmission path estimated value replacement unit 301 sets the optimum threshold P TH corresponding to the transmission path state by obtaining the threshold P TH based on the noise power estimated in the past (noise power estimated value N a ). To do. For example, the threshold value P TH is calculated and set by the equation (16), where k is a constant.

Figure 0004350544
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これにより、自パス干渉電力よりも雑音電力のほうが支配的な伝送路においては、閾値PTHが低く設定されるので雑音強調が抑圧される。一方、雑音電力よりも自パス干渉電力のほうが大きい伝送路では、閾値PTHが高く設定されることになり伝送路の情報が失われないので、自パス干渉を効率よく抑圧することができる。 Thereby, in the transmission line in which the noise power is more dominant than the own-path interference power, the threshold PTH is set low, so that noise enhancement is suppressed. On the other hand, in a transmission line whose own path interference power is larger than noise power, the threshold value PTH is set high, and information on the transmission path is not lost, so that own path interference can be efficiently suppressed.

また、置換値HTH(f)は、例えば(17)式に示される定数を設定する。或いは(18)式により前後の値から補間するものとして算出し設定する。 For the replacement value H TH (f), for example, a constant represented by the equation (17) is set. Or it calculates and sets as what interpolates from the value before and behind by (18) Formula.

Figure 0004350544
Figure 0004350544
Figure 0004350544
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なお、(17)式により「HTH(f)=0」として置換した場合には、置換された周波数成分のチャネル利得が失われる。このため、(17)式を用いる場合は、上記(15)式を(19)式に変形して使用することが好ましい。 In addition, when “H TH (f) = 0” is substituted according to equation (17), the channel gain of the replaced frequency component is lost. For this reason, when using the equation (17), it is preferable to use the equation (15) after being transformed into the equation (19).

Figure 0004350544
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但し、NTHは置換対象の周波数成分の個数である。
上記(19)式によれば、置換されない周波数成分の電力スペクトル密度が補正されることにより、置換によるチャネル利得の減少を抑えることができる。
N TH is the number of frequency components to be replaced.
According to the above equation (19), a reduction in channel gain due to substitution can be suppressed by correcting the power spectral density of frequency components that are not substituted.

なお、置換値HTH(f)の設定アルゴリズムにより周波数等化後の受信データにおけるビット誤り率は変化するので、その設定アルゴリズムは上記した例に限定されず、伝送路状態等に応じて適宜選択すればよい。 Note that the bit error rate in the received data after frequency equalization varies depending on the setting algorithm for the replacement value H TH (f), so that the setting algorithm is not limited to the above-described example, and is appropriately selected according to the transmission path state and the like. do it.

上述した第2の実施形態によれば、伝送路特性推定値において雑音が強調される周波数成分を、送信パイロット信号(送信既知信号)の電力スペクトル密度を閾値判定することにより選択し、この選択された周波数成分の伝送路特性推定値を置換する。これにより、パイロット信号の周波数特性が一定でない場合においても、雑音電力スペクトル密度の小さな伝送路特性推定値を求めることができる。   According to the second embodiment described above, the frequency component in which noise is emphasized in the transmission path characteristic estimated value is selected by determining the threshold value of the power spectral density of the transmission pilot signal (transmission known signal). Replace the estimated channel characteristics of the frequency component. Thereby, even when the frequency characteristics of the pilot signal are not constant, it is possible to obtain a transmission path characteristic estimation value with a small noise power spectral density.

上述したように本発明に係る実施形態によれば、周波数特性が一定でないパイロット信号を用いる無線通信システムにおいても、雑音電力スペクトル密度のより小さな伝送路推定値を求めることができる。これにより、周波数特性が一定であるパイロット信号を用いた場合と同等の伝送路特性推定精度を得ることが可能となり、低誤り率で信頼性の高い無線通信を行うことができるという優れた効果が得られる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to obtain a transmission path estimation value with a smaller noise power spectrum density even in a wireless communication system using a pilot signal with a non-constant frequency characteristic. As a result, it is possible to obtain transmission channel characteristic estimation accuracy equivalent to that when using a pilot signal having a constant frequency characteristic, and an excellent effect of being able to perform highly reliable wireless communication with a low error rate. can get.

なお、上述した各実施形態において図2及び図5に示される伝送路推定器23は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この伝送路推定器23はメモリおよびDSP(デジタルシグナルプロセッサ)などの演算処理装置により構成され、伝送路推定器23の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。   In each of the above-described embodiments, the transmission path estimator 23 shown in FIGS. 2 and 5 may be realized by dedicated hardware, and the transmission path estimator 23 may be a memory and a DSP. It may be configured by an arithmetic processing unit such as a (digital signal processor), and the function may be realized by loading a program for realizing the function of the transmission path estimator 23 into a memory and executing it.

また、図2及び図5に示す伝送路推定器23が行う各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより伝送路特性推定処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
Also, a program for realizing each function performed by the transmission path estimator 23 shown in FIGS. 2 and 5 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system. The transmission path characteristic estimation process may be performed by executing the process. Here, the “computer system” may include an OS and hardware such as peripheral devices.
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” means a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable nonvolatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a CD-ROM, a hard disk built in a computer system, etc. This is a storage device.

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic DRAM)) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Random Access Memory)), etc., which hold programs for a certain period of time.
The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、本発明は、シングルキャリア伝送を用いる無線通信システムの他、マルチキャリア伝送を用いる無線通信システムなど、各種の無線通信システムに適用することが可能である。
また、上述した実施形態では、CPを使用する無線通信システムに本発明を適用したが、CPを使用しない無線通信システムにも本発明を同様に適用することが可能であり、本発明による同様の効果を得ることができる。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
For example, the present invention can be applied to various wireless communication systems such as a wireless communication system using multicarrier transmission in addition to a wireless communication system using single carrier transmission.
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the wireless communication system using the CP. However, the present invention can be similarly applied to the wireless communication system not using the CP. An effect can be obtained.

本発明の実施形態に係る伝送路推定器(伝送路特性推定装置)を備えた受信器2を具備する無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the radio | wireless communications system which comprises the receiver 2 provided with the transmission path estimator (transmission path characteristic estimation apparatus) which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る伝送路推定器23の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmission path estimator 23 which concerns on the 1st Embodiment of this invention. PN符号によるパイロット信号の周波数特性Pt1(f),Pt2(f)に係る正規化電力スペクトル密度の逆数1/|Pt1(f)|及び1/|Pt2(f)|を示す図である。Reciprocals 1 / | P t1 (f) | 2 and 1 / | P t2 (f) | 2 of normalized power spectral densities related to frequency characteristics P t1 (f) and P t2 (f) of pilot signals by PN codes FIG. 同周波数特性Pt1(f),Pt2(f)に係る正規化電力スペクトル密度の和の逆数1/(|Pt1(f)|+|Pt2(f)|)を示す図である。It is a figure which shows the reciprocal 1 / (| Pt1 (f) | 2 ++ Pt2 (f) | 2 ) of the sum of the normalized power spectrum density concerning the same frequency characteristic Pt1 (f), Pt2 (f). is there. 本発明の第2の実施形態に係る伝送路推定器23の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmission path estimator 23 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 従来の受信機300を具備する無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system including a conventional receiver 300. FIG. 送信信号の伝送フレームの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the transmission frame of a transmission signal. 図6に示す従来の伝送路推定器310の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional transmission path estimator 310 shown in FIG. PN符号によるパイロット信号の正規化電力スペクトル密度の逆数1/|Pt(f)|を示す図である。It is a figure which shows the reciprocal 1 / | Pt (f) | 2 of the normalized power spectrum density of the pilot signal by a PN code.

符号の説明Explanation of symbols

2…受信機、21…アンテナ、22a,22b…CP除去器、23…伝送路推定器(伝送路特性推定装置)、24…MMSE周波数等化器、231a〜c…離散フーリエ変換器、232…伝送路推定値演算器、233…逆離散フーリエ変換器、234a〜c…乗算器、235a〜d…フィルタ、236…伝送路推定値補間器、237…雑音電力推定器、301…伝送路推定値置換器、SW…スイッチ。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Receiver, 21 ... Antenna, 22a, 22b ... CP remover, 23 ... Transmission path estimator (transmission path characteristic estimation apparatus), 24 ... MMSE frequency equalizer, 231a-c ... Discrete Fourier transform, 232 ... Transmission path estimation value calculator, 233... Inverse discrete Fourier transformer, 234 a to c... Multiplier, 235 a to d. Replacer, SW ... switch.

Claims (4)

連続する一つの既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定装置において、
前記受信機により受信された受信既知信号を複数に分割する信号分割手段と、
前記分割された複数の受信既知信号とこれら受信既知信号に各々対応する送信既知信号とから、信号対雑音電力比が最大となるように伝送路特性推定値を算出する伝送路推定値演算手段と、を備え
前記伝送路推定値演算手段は、前記複数に分割された受信既知信号の周波数特性と前記送信既知信号の周波数特性の複素共役値とをそれぞれ乗算し、これら乗算結果を加算し、この加算結果を前記送信既知信号の電力スペクトル密度の和で除算することにより、前記伝送路特性推定値を算出することを特徴とする伝送路特性推定装置。
In a transmission path characteristic estimation device for estimating transmission path characteristics in a wireless communication system that transmits one continuous known signal from a transmitter to a receiver,
Signal dividing means for dividing the received known signal received by the receiver into a plurality of signals;
A transmission path estimated value calculating means for calculating a transmission path characteristic estimated value so that a signal-to-noise power ratio is maximized from the plurality of divided known reception signals and transmission known signals respectively corresponding to the received known signals; , equipped with a,
The transmission path estimation value calculating means multiplies the frequency characteristic of the received known signal divided into the plurality and the complex conjugate value of the frequency characteristic of the transmitted known signal, adds these multiplication results, and adds the addition result. A transmission path characteristic estimation apparatus that calculates the transmission path characteristic estimated value by dividing by a sum of power spectrum densities of the transmission known signals.
複数の連続する既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定装置において、
前記受信機により受信された複数の受信既知信号とこれら受信既知信号に各々対応する送信既知信号とから、信号対雑音電力比が最大となるように伝送路特性推定値を算出する伝送路推定値演算手段を備え
前記伝送路推定値演算手段は、前記受信既知信号の周波数特性と前記送信既知信号の周波数特性の複素共役値とをそれぞれ乗算し、これら乗算結果を加算し、この加算結果を前記送信既知信号の電力スペクトル密度の和で除算することにより、前記伝送路特性推定値を算出することを特徴とする伝送路特性推定装置。
In a transmission path characteristic estimation device that estimates transmission path characteristics in a wireless communication system that transmits a plurality of continuous known signals from a transmitter to a receiver,
A channel estimation value for calculating a channel characteristic estimation value from the plurality of reception known signals received by the receiver and transmission known signals respectively corresponding to the reception known signals so as to maximize the signal-to-noise power ratio. Computation means ,
The transmission path estimation value calculating means multiplies the frequency characteristic of the received known signal and the complex conjugate value of the frequency characteristic of the known transmission signal, adds the multiplication results, and adds the addition result to the known transmission signal. A transmission path characteristic estimation apparatus that calculates the transmission path characteristic estimated value by dividing by a sum of power spectrum densities.
連続する一つの既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定処理を行うためのコンピュータプログラムであって、
前記受信機により受信された受信既知信号を複数に分割する機能と、
前記分割された複数の受信既知信号とこれら受信既知信号に各々対応する送信既知信号とから、信号対雑音電力比が最大となるように伝送路特性推定値を算出する演算機能と、をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムであり、
前記演算機能は、
前記複数に分割された受信既知信号の周波数特性と前記送信既知信号の周波数特性の複素共役値とをそれぞれ乗算する機能と、
これら乗算結果を加算する機能と、
この加算結果を前記送信既知信号の電力スペクトル密度の和で除算する機能と、
を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
A computer program for performing transmission path characteristic estimation processing for estimating transmission path characteristics in a wireless communication system that transmits one continuous known signal from a transmitter to a receiver,
A function of dividing the received known signal received by the receiver into a plurality of;
A computing function for calculating a channel characteristic estimation value from the plurality of divided known reception signals and transmission known signals respectively corresponding to the reception known signals so as to maximize the signal-to-noise power ratio, A computer program to be realized ,
The calculation function is
A function of multiplying the frequency characteristic of the received known signal divided into a plurality and the complex conjugate value of the frequency characteristic of the known transmission signal;
A function for adding these multiplication results,
A function of dividing the addition result by the sum of the power spectral density of the transmission known signal;
A computer program characterized by comprising:
複数の連続する既知信号を送信機から受信機へ送信する無線通信システムにおける伝送路特性を推定する伝送路特性推定処理を行うためのコンピュータプログラムであって、
前記受信機により受信された複数の受信既知信号とこれら受信既知信号に各々対応する送信既知信号とから、信号対雑音電力比が最大となるように伝送路特性推定値を算出する演算機能をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムであり、
前記演算機能は、
前記受信既知信号の周波数特性と前記送信既知信号の周波数特性の複素共役値とをそれぞれ乗算する機能と、
これら乗算結果を加算する機能と、
この加算結果を前記送信既知信号の電力スペクトル密度の和で除算する機能と、
を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
A computer program for performing transmission path characteristic estimation processing for estimating transmission path characteristics in a wireless communication system that transmits a plurality of continuous known signals from a transmitter to a receiver,
A computer having a calculation function for calculating a channel characteristic estimation value from a plurality of reception known signals received by the receiver and transmission known signals respectively corresponding to the reception known signals so as to maximize a signal-to-noise power ratio. is a computer program to be implemented,
The calculation function is
A function of multiplying the frequency characteristic of the received known signal and the complex conjugate value of the frequency characteristic of the known transmission signal, respectively;
A function for adding these multiplication results,
A function of dividing the addition result by the sum of the power spectral density of the transmission known signal;
A computer program characterized by comprising:
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