JP4364274B2 - 干渉低減受信装置 - Google Patents
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Description
z=wHy
と表すことができる。ここで、Hはエルミート転置を表す。
y=hs+n
と表すことができる。
R=E[nnH]
を用い(E[]は期待値を表す)、
w=R-1h
がウェイトとして用いられる。
一方、RAKE受信機において、任意の2つのパスの間の遅延時間分だけ、一方のパスタイミングを中心に、他方のパスタイミングと対称の位置にあるタイミング(MICT:Multipath Interference Correlative Timing)を逆拡散タイミングとすることで、干渉を低減する技術が開示されている(例えば、特許文献3、4参照。)。
101 アンテナ
102 デュープレクサ
103 無線受信部
104 A/D変換部
105 タイミング生成部
106 逆拡散部
107 ウェイト生成部
108 信号合成部
109 信号処理部
110 レベル測定部
111 無線送信部
121 サーチャ
122 MICT生成部
123 タイミング選択部
124 逆拡散部
125 乗算器
126 加算器
131 チャネル推定部
132 信号相関行列生成部
133 乗算部
141 遅延部
142 乗算器
143 平均部
151 信号相関行列ウェイト生成部
152,153 RAKEウェイト生成部
154 レベル補整部
155 乗算器
図5は本発明の一実施形態にかかるCDMA送受信装置の回路構成例を示す図である。図5において、アンテナ101で受信された無線信号はデュープレクサ102を介して無線受信部103において復調され、A/D変換部104においてデジタル信号(サンプルデータ)に変換される。このサンプルデータはタイミング生成部105および逆拡散部106に与えられ、タイミング生成部105で生成された所定の逆拡散のタイミングに従い、逆拡散部106における複数のフィンガにより逆拡散が行われる。また、A/D変換部104のサンプルデータおよびタイミング生成部105のタイミングはウェイト生成部107にも与えられ、逆拡散部106の複数のフィンガに対応するウェイトが生成される。そして、逆拡散部106の複数のフィンガの逆拡散出力信号は信号合成部108によりウェイト生成部107から与えられるウェイトに従って合成され、信号処理部109でチャネルデコード等が行われ、受信データとなる。
図6は図5におけるタイミング生成部105、逆拡散部106および信号合成部108のより詳細な回路構成例を示す図である。図6において、タイミング生成部105は、A/D変換部104の出力であるサンプルデータから1乃至複数のパスによるインパルス応答の発生遅延時間に対応するタイミング(通常のRAKE受信機におけるタイミングであるため、以下「RAKEタイミング」と呼ぶ。)t11、t22、・・を生成するサーチャ121と、RAKEタイミングに基づき、任意の2つのパスの間の遅延時間分だけ一方のパスタイミングを中心に他方のパスタイミングと対称の位置にあるタイミング(MICT)t12、t21、・・を生成するMICT生成部122と、サーチャ121のRAKEタイミングおよびMICT生成部122のMICTの中から適切なタイミングを選択するタイミング選択部123とを備えている。
図7は図5におけるウェイト生成部107のより詳細な回路構成例を示す図である。図7において、ウェイト生成部107は、タイミング生成部105から与えられるタイミングおよびA/D変換部104から与えられるサンプルデータに基づいてチャネル推定を行ってチャネルレスポンスベクトルhを生成するチャネル推定部131と、同じくタイミング生成部105から与えられるタイミングおよびA/D変換部104から与えられるサンプルデータに基づいて信号相関行列の要素R' ijを求める信号相関行列生成部132と、チャネル推定部131で生成されたチャネルレスポンスベクトルhと信号相関行列生成部132で生成された信号相関行列R'からR'-1を生成して乗算し、ウェイトwを生成する乗算部133とを備えている。
図8は図7における信号相関行列生成部132のより詳細な回路構成例を示す図である。図8において、信号相関行列生成部132は、A/D変換部104から与えられるサンプルデータに対し、タイミング生成部105から与えられるタイミングtijに基づき第1のタイミングtiと第2のタイミングtjとの差の時間の遅延を与える遅延部141と、A/D変換部104から与えられるサンプルデータと遅延部141の出力信号との積をとる乗算器142と、乗算器142の出力信号の平均化を行い、信号相関行列の要素R' ijを求める平均部143とを備えている。
R' ij=Σpv(p)×v*(p+ti−tj)
となり、例えば、5サンプル毎に信号相関行列の要素R' ijを求める場合は、
R' ij=Σpv(p×5)×v*(p×5+ti−tj)
となる。
次に、本発明における信号相関行列R'と従来のG−RAKE受信機における共分散行列Rとの関係につき考察する。
ここで、akは拡散後のチップ系列、h()はインパルスレスポンス、niは雑音、Tは1チップの長さ(時間)であり、viは各チップの信号のインパルスレスポンスの和になっている。このときタイミングtiでの受信信号viとタイミングtjでの受信信号vjの相関は次式(2)のようになる。
R=R'−hhH
を導くことができ、共分散行列から求めたウェイトをw、信号相関行列から求めたウェイトをw'とすると、
Rw=h
R'w'=h
であることから、
R'w=hhHw+h
R'w=h(hHw+1)
w=w'(hHw+1)
と変形することができ、両ウェイトはスカラ倍されているのみで同等のものであることがわかる。従って、行列要素の平均数に対する収束速度も同程度のオーダーであり、信号相関行列は共分散行列に比べて拡散比と同じ程度のオーダーで高速に求めることができる。
次に、図5および図6のタイミング生成部105におけるタイミングの選択について説明する。
図14は図5〜図7におけるウェイト生成部107の他の構成例を示す図であり、複数のフィンガに対応するウェイトの一部を通常のレイク方式により求めるようにすることで演算処理量の削減を図ったものである。すなわち、本発明の信号相関行列に基づいてウェイトを生成することで短時間に精度の高いウェイトを求めることができるが、反面、演算処理量が若干増加するものであるため、フィンガのうち干渉除去に有効であると推定される順位として下位にあるRAKEタイミングについては、通常のレイク方式を採用するようにしたものである。
Claims (5)
- 受信信号から複数の所定のタイミングで逆拡散を行い、逆拡散後の信号に所定のウェイトを乗算して合算することにより信号を復調する受信装置であって、
上記受信信号の信号相関行列とチャネルレスポンスベクトルとの積により上記ウェイトを求めるウェイト生成手段を備えたことを特徴とする干渉低減受信装置。 - 上記受信信号の全サンプルから所定の時間間隔をもってサンプルを取得し、取得したサンプルに基づき上記信号相関行列を求めることを特徴とする請求項1に記載の干渉低減受信装置。
- 上記逆拡散を行う複数のタイミングの一部として、上記受信信号に含まれる任意の2つのパスの間の遅延時間分だけ一方のパスタイミングを中心に他方のパスタイミングと対称の位置にあるタイミングを含むことを特徴とする請求項1に記載の干渉低減受信装置。
- 上記受信信号に含まれる1乃至複数のパスによるインパルス応答の発生遅延時間に対応するタイミングと、任意の2つのパスの間の遅延時間分だけ一方のパスタイミングを中心に他方のパスタイミングと対称の位置にあるタイミングとを、干渉除去に有効であると推定される順に規定したテーブルを備え、
上記ウェイトを乗算するフィンガの数に応じて上記テーブルの上位に規定されたタイミングから順に割り当てることを特徴とする請求項1に記載の干渉低減受信装置。 - 上記受信信号に含まれる1乃至複数のパスによるインパルス応答の発生遅延時間に対応するタイミングの一部に基づき、通常のレイク方式により上記ウェイトの一部を求めるレイクウェイト生成手段を備え、
当該レイクウェイト生成手段により求められる上記ウェイトの一部以外を上記ウェイト生成手段により求めることを特徴とする請求項1に記載の干渉低減受信装置。
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