JP4858199B2 - Radio communication receiving apparatus and receiving method - Google Patents

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Description

本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重方式)変調による無線通信の受信装置に関する。   The present invention relates to a radio communication receiver using OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation.

OFDMは、マルチパス干渉の影響を軽減する通信方式として、反射波の多いマルチパス環境でブロードバンド通信を行う高速無線LAN規格や、次世代無線通信規格の一つであるWiMAXに採用されている。また、WiMAXでは、より良い通信品質及びより速い通信速度を実現するために、オプションとしてマルチアンテナ技術をサポートしており、複数アンテナを利用したAAS(Adaptive Antenna System:適応アンテナシステム)やMIMO(Multi-Input Multi-Output:多入力多出力系)等の機能が用意されている(非特許文献1,2参照。)。   OFDM is adopted as a communication method for reducing the influence of multipath interference in a high-speed wireless LAN standard for performing broadband communication in a multipath environment with many reflected waves and WiMAX, which is one of the next generation wireless communication standards. In addition, WiMAX supports multi-antenna technology as an option to achieve better communication quality and faster communication speed, such as AAS (Adaptive Antenna System) and MIMO (Multi-antenna) using multiple antennas. Functions such as -Input Multi-Output: are provided (see Non-Patent Documents 1 and 2).

IEEE規格、802.16IEEE standard, 802.16 改訂版ワイヤレス・ブロードバンド教科書、高速IPワイヤレス編、2006年6月21日発行、株式会社インプレスR&DRevised wireless broadband textbook, high-speed IP wireless edition, issued on June 21, 2006, Impress R & D Co., Ltd.

しかしながら、無線伝搬環境(チャネル)は、設置された基地局の周囲の建築物等に大きく影響され、さらに、移動通信の場合には、移動局の速度や移動局を取り巻く環境により瞬時に変動する。従って、基地局で、複数のアンテナ素子を複合して構成されたアレーアンテナの受信信号に対して例えばAASのアレー処理を行う受信装置を用意したとしても、無線伝搬環境が変化すれば通信品質の劣化や通信速度の低下を招くことになる。
かかる課題に鑑み、本発明は、OFDM変調の無線通信において、無線伝搬環境の変化による通信品質の劣化や通信速度の低下を抑制することを目的とする。
However, the radio propagation environment (channel) is greatly affected by buildings around the installed base station, and in the case of mobile communication, it varies instantaneously depending on the speed of the mobile station and the environment surrounding the mobile station. . Therefore, even if a base station prepares a receiving apparatus that performs, for example, AAS array processing on an array antenna reception signal composed of a plurality of antenna elements, communication quality can be improved if the radio propagation environment changes. This will cause deterioration and a decrease in communication speed.
In view of such a problem, an object of the present invention is to suppress deterioration in communication quality and communication speed due to a change in a radio propagation environment in OFDM modulation wireless communication.

本発明は、OFDM変調による無線通信の受信装置であって、アレーアンテナの受信する受信信号に基づいて、周波数領域でパイロット信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定手段と、前記チャネル推定値からインパルス応答を求める逆離散フーリエ変換部と、前記インパルス応答の波形に基づいてアレー処理の方法を選択するアレー処理選択部と、選択したアレー処理を、前記受信信号に対して施すアレー処理部と、アレー処理を施した信号を復調する復調部とを備え、前記アレー処理選択部は、前記受信信号のサイクリック・プリフィックスに相当する時間を超える時間領域のインパルス応答の大きさ、及び、インパルス応答における最大応答を除く応答の大きさを、それぞれ所定の閾値と比較することにより、アレー処理の方法を選択する、というものである。
上記のような無線通信の受信装置では、チャネル推定値から求められるインパルス応答の波形に、干渉波の有無や、マルチパスの存在の情報が含まれている。従って、インパルス応答の波形に応じたアレー処理の方法を選択すれば、その瞬間のチャネルに応じた最適なアレー処理を行うことができる。
The present invention is a radio communication receiver using OFDM modulation, and based on a received signal received by an array antenna, channel estimation means for obtaining a channel estimated value using a pilot signal in a frequency domain, and the channel estimated value An inverse discrete Fourier transform unit for obtaining an impulse response, an array processing selection unit for selecting an array processing method based on the waveform of the impulse response, an array processing unit for performing the selected array processing on the received signal, A demodulator that demodulates the signal subjected to the array processing, and the array processing selector selects a magnitude of an impulse response in a time domain exceeding a time corresponding to a cyclic prefix of the received signal, and an impulse response By comparing the magnitude of the response excluding the maximum response with a predetermined threshold value, Law to select, is that.
In the wireless communication receiving apparatus as described above, the waveform of the impulse response obtained from the channel estimation value includes the presence / absence of an interference wave and the presence of multipath. Therefore, if an array processing method corresponding to the waveform of the impulse response is selected, optimal array processing corresponding to the channel at that moment can be performed.

また、例えば、サイクリック・プリフィックスに相当する時間を超える時間領域のインパルス応答の大きさが閾値以上であれば干渉波の到来としてアレー処理の方法にAASを選択し、それ以外の場合は別途、インパルス応答における最大応答を除く応答の大きさが閾値以上であることにより、マルチパスが存在するものとしてMIMOを選択し、そのいずれでもなければMRC(Maximum Ratio Combining:最大比合成)を選択することができる。 Further, example embodiment, to select the AAS in the process of the array processing as the arrival of the interference wave as long as the magnitude of the impulse response in the time domain exceeding the time corresponding to the cyclic prefix is equal to or larger than the threshold, otherwise separately When the magnitude of the response excluding the maximum response in the impulse response is equal to or greater than the threshold, MIMO is selected as the presence of multipath, and MRC (Maximum Ratio Combining) is selected otherwise. be able to.

また、上記の無線通信の受信装置において、チャネル推定手段は、時間領域で前記受信信号からサイクリック・プリフィックスを除去した有効シンボル長の受信信号を求めるCP除去部と、前記有効シンボル長の受信信号を、周波数領域での受信信号に変換する離散フーリエ変換部と、周波数領域でのパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、周波数領域での前記受信信号のうちパイロット信号が挿入されている特定のサブキャリアの信号を前記パイロット信号生成部で生成されたパイロット信号と対比し、かつ、補間を適用して、チャネル推定値を求めるチャネル推定部とを備えるものであってもよい。
この場合、特定のサブキャリアの信号を既知のパイロット信号と対比し、かつ、補間を適用してチャネル推定値を求めることにより、迅速・正確に、チャネル推定を行うことができる。
Further, in the above wireless communication receiving apparatus, the channel estimation means includes a CP removing unit for obtaining a reception signal having an effective symbol length obtained by removing a cyclic prefix from the reception signal in the time domain, and a reception signal having the effective symbol length. Is converted into a received signal in the frequency domain, a pilot signal generating unit that generates a pilot signal in the frequency domain, and a specific signal in which the pilot signal is inserted among the received signals in the frequency domain. A channel estimation unit may be provided that compares the subcarrier signal with the pilot signal generated by the pilot signal generation unit and applies interpolation to obtain a channel estimation value.
In this case, channel estimation can be performed quickly and accurately by comparing a signal of a specific subcarrier with a known pilot signal and obtaining a channel estimation value by applying interpolation.

一方、本発明は、OFDM変調による無線通信の受信方法であって、アレーアンテナの受信する受信信号を取得し、前記受信信号に基づいて周波数領域でパイロット信号を用いてチャネル推定値を求め、前記チャネル推定値からインパルス応答を求め、前記インパルス応答の波形に基づいて、前記受信信号のサイクリック・プリフィックスに相当する時間を超える時間領域のインパルス応答の大きさ、及び、インパルス応答における最大応答を除く応答の大きさを、それぞれ所定の閾値と比較することにより、アレー処理の方法を選択し、選択したアレー処理を、前記受信信号に対して施し、アレー処理を施した信号を復調することを特徴とするものである。
上記のような無線通信の受信方法では、チャネル推定値から求められるインパルス応答の波形に、干渉波の有無や、マルチパスの存在の情報が含まれる。従って、インパルス応答の波形に応じたアレー処理の方法を選択すれば、その瞬間のチャネルに応じた最適なアレー処理を行うことができる。
また、例えば、サイクリック・プリフィックスに相当する時間を超える時間領域のインパルス応答の大きさが閾値以上であれば干渉波の到来としてアレー処理の方法にAASを選択し、それ以外の場合は別途、インパルス応答における最大応答を除く応答の大きさが閾値以上であることにより、マルチパスが存在するものとしてMIMOを選択し、そのいずれでもなければMRC(Maximum Ratio Combining:最大比合成)を選択することができる。
On the other hand, the present invention is a wireless communication reception method using OFDM modulation, which acquires a reception signal received by an array antenna, obtains a channel estimation value using a pilot signal in a frequency domain based on the reception signal, The impulse response is obtained from the channel estimation value , and the magnitude of the impulse response in the time domain exceeding the time corresponding to the cyclic prefix of the received signal and the maximum response in the impulse response are excluded based on the waveform of the impulse response. A method of array processing is selected by comparing the magnitude of response with a predetermined threshold value , the selected array processing is performed on the received signal, and the signal subjected to the array processing is demodulated. It is what.
In the wireless communication reception method described above, the waveform of the impulse response obtained from the channel estimation value includes the presence / absence of an interference wave and the presence of multipath. Therefore, if an array processing method corresponding to the waveform of the impulse response is selected, optimal array processing corresponding to the channel at that moment can be performed.
Also, for example, if the magnitude of the impulse response in the time domain exceeding the time corresponding to the cyclic prefix is equal to or greater than the threshold, AAS is selected as the array processing method as the arrival of the interference wave, and otherwise, separately. When the magnitude of the response excluding the maximum response in the impulse response is equal to or greater than the threshold value, MIMO is selected as the presence of multipath, and MRC (Maximum Ratio Combining) is selected otherwise. Can do.

本発明の無線通信の受信装置/受信方法によれば、インパルス応答の波形に応じたアレー処理の方法を選択することにより、その瞬間のチャネルに応じた最適なアレー処理を行うことができ、無線伝搬環境の変化による通信品質の劣化や通信速度の低下を抑制することができる。   According to the wireless communication receiver / reception method of the present invention, by selecting the array processing method according to the waveform of the impulse response, it is possible to perform the optimal array processing according to the channel at the moment. It is possible to suppress deterioration in communication quality and decrease in communication speed due to changes in the propagation environment.

図1は、本発明の一実施形態による無線通信の受信装置の構成を示すブロック図である。当該受信装置は、移動局の端末(図示せず。)との間で、OFDM変調による無線通信を行うものである。図において、受信装置100は、複数のアンテナ素子1を複合したアレーアンテナ2の受信する信号に対して所定の処理を施す変換・同期部3の他、処理順に、処理方法判定部4、アレー処理部5、復調部6及び上位層7により、構成されている。変換・同期部3及び復調部6は、アンテナ素子1の数に対応して複数系統(図では2系統を示している。)設けられる。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. The receiving apparatus performs wireless communication by OFDM modulation with a mobile station terminal (not shown). In the figure, a receiving apparatus 100 includes, in addition to a conversion / synchronization unit 3 that performs a predetermined process on a signal received by an array antenna 2 that combines a plurality of antenna elements 1, a processing method determination unit 4 and an array process. Part 5, demodulator 6 and higher layer 7. The conversion / synchronization unit 3 and the demodulation unit 6 are provided with a plurality of systems (two systems are shown in the figure) corresponding to the number of antenna elements 1.

上記変換・同期部3は、アンテナ素子1の受信する信号をベースバンドの周波数へ変換し、OFDMに必要な種々の同期をとり、その後、信号をアナログからデジタルに変換する(同期処理の一部はAD変換後に行われることもある。)。なお、以降の説明では、搬送波周波数同期、クロック同期、シンボル同期等は確立されているものとする。   The conversion / synchronization unit 3 converts a signal received by the antenna element 1 to a baseband frequency, performs various synchronizations necessary for OFDM, and then converts the signal from analog to digital (part of synchronization processing). May be performed after AD conversion.) In the following description, it is assumed that carrier frequency synchronization, clock synchronization, symbol synchronization, and the like have been established.

上記処理方法判定部4は、上位層7から制御信号を受けてアレー処理の方法を選択することができる他、自ら適切なアレー処理の方法を選択してアレー処理部5に指示し、また、上位層7に通知する機能を有する。アレー処理部5は、処理方法切換部50と、複数のアレー処理機能部(51〜53)と、アレー処理後の出力選択部54とを備えている。ここではアレー処理機能部の一例として、AAS51、MIMO52及びMRC53を示している。   The processing method determination unit 4 can select a method of array processing in response to a control signal from the upper layer 7, select an appropriate array processing method by itself, and instruct the array processing unit 5. It has a function of notifying the upper layer 7. The array processing unit 5 includes a processing method switching unit 50, a plurality of array processing function units (51 to 53), and an output selection unit 54 after array processing. Here, AAS 51, MIMO 52, and MRC 53 are shown as examples of the array processing function unit.

上記処理方法切換部50は、処理方法判定部4から指示を受けて、処理方法判定部4をそのまま通過した信号(すなわち変換・同期部3の出力信号)をAAS51、MIMO52及びMRC53のうち何れか1つに送る。また、出力選択部54は、アレー処理後の信号を元の系統に戻す。   The processing method switching unit 50 receives an instruction from the processing method determination unit 4, and passes the signal that has passed through the processing method determination unit 4 (that is, the output signal of the conversion / synchronization unit 3) to any one of AAS 51, MIMO 52, and MRC 53. Send to one. Moreover, the output selection part 54 returns the signal after an array process to the original system | strain.

図2は、上記処理方法判定部4の内部構成を示すブロック図である。処理方法判定部4は、変換・同期部3から送られてくるAD変換後の受信信号をそのまま処理方法切換部50へ送るとともに、チャネル(無線伝搬環境)を推定するためのチャネル推定手段40にも送られる。チャネル推定手段40は、CP除去部41、DFT部(離散フーリエ変換部)42、パイロット信号生成部43及びチャネル推定部44によって構成される。また、チャネル推定手段40の他に、IDFT部(逆離散フーリエ変換部)45及びアレー処理選択部46が、図示のように設けられている。   FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the processing method determination unit 4. The processing method determination unit 4 sends the received signal after AD conversion sent from the conversion / synchronization unit 3 to the processing method switching unit 50 as it is and also to the channel estimation means 40 for estimating the channel (wireless propagation environment). Is also sent. The channel estimation means 40 includes a CP removal unit 41, a DFT unit (discrete Fourier transform unit) 42, a pilot signal generation unit 43, and a channel estimation unit 44. In addition to the channel estimation means 40, an IDFT unit (inverse discrete Fourier transform unit) 45 and an array processing selection unit 46 are provided as shown in the figure.

上記CP除去部41は、時間領域で受信信号からサイクリック・プリフィックス(ガード・インターバル)を除去した有効シンボル長の受信信号を求める。DFT部42は、有効シンボル長の受信信号を、周波数領域での受信信号に変換する。パイロット信号生成部43は、周波数領域でのパイロット信号を生成する。チャネル推定部44は、周波数領域での受信信号のうちパイロット信号が挿入される特定のサブキャリアの信号を既知のパイロット信号と対比し、かつ、補間を適用して、チャネル推定値を求める。   The CP removing unit 41 obtains a received signal having an effective symbol length obtained by removing a cyclic prefix (guard interval) from the received signal in the time domain. The DFT unit 42 converts the reception signal having an effective symbol length into a reception signal in the frequency domain. The pilot signal generation unit 43 generates a pilot signal in the frequency domain. The channel estimation unit 44 compares a signal of a specific subcarrier into which a pilot signal is inserted among received signals in the frequency domain with a known pilot signal, and applies interpolation to obtain a channel estimation value.

図4の(a)は、周波数領域でパイロット信号(黒丸)がデータ信号(白丸)に挿入された状態を概念的に示す図である。OFDMでは一般に、一定のサブキャリア間隔でパイロット信号が挿入されている。そこで、パイロット信号生成部43で生成され、基準となる既知のパイロット信号と、生の信号すなわち、パイロット信号が挿入されたサブキャリアでの受信信号とから、チャネル推定部44は、
チャネル推定値=受信信号/パイロット信号
の演算によりチャネル推定値を求める。図4の(b)は、このようにして求めた複数のチャネル推定値を示す図である。また、チャネル推定部44は、これらのチャネル推定値以外のサブキャリアにおけるチャネル推定値を、図4の(c)に示すように、補間により求める。
FIG. 4A is a diagram conceptually showing a state where a pilot signal (black circle) is inserted into a data signal (white circle) in the frequency domain. In OFDM, generally, pilot signals are inserted at regular subcarrier intervals. Therefore, from the known pilot signal that is generated by the pilot signal generation unit 43 and serves as a reference, and the received signal on the subcarrier in which the pilot signal is inserted, the channel estimation unit 44
A channel estimation value is obtained by calculating channel estimation value = received signal / pilot signal. FIG. 4B is a diagram showing a plurality of channel estimation values obtained in this way. Further, the channel estimation unit 44 obtains channel estimation values in subcarriers other than these channel estimation values by interpolation as shown in FIG.

以上のようにして求めたチャネル推定値が例えば図5の(a)に示す波形であったとすると、IDFT部45(図2)は、これに逆離散フーリエ変換を施して、(b)に示すインパルス応答を求める。インパルス応答における最初の波形Aは、遅延のない直接波、次の波形Bはマルチパスにより少し遅れた遅延波もしくは本来受信すべき希望波以外の電波(干渉波)、それ以降の波形Cは干渉波であると解される。すなわち、インパルス応答の波形(主として大きさの低下状況)には、干渉波やマルチパスの存在の情報が含まれている。そこで、アレー処理選択部46は、インパルス応答の波形に基づいて、図3に示すフローチャートの処理を行う。   If the channel estimation value obtained as described above is, for example, the waveform shown in FIG. 5A, the IDFT unit 45 (FIG. 2) performs inverse discrete Fourier transform on this, and the result is shown in FIG. Find the impulse response. The first waveform A in the impulse response is a direct wave without delay, the next waveform B is a delayed wave slightly delayed by multipath or a radio wave (interference wave) other than the desired wave to be originally received, and the subsequent waveform C is interference. It is understood to be a wave. That is, the waveform of the impulse response (mainly the reduction in size) includes information on the presence of interference waves and multipaths. Therefore, the array processing selection unit 46 performs the processing of the flowchart shown in FIG. 3 based on the waveform of the impulse response.

図3において、まず、アレー処理選択部46(図2)はインパルス応答を取得する(ステップS1)。ここで言うインパルス応答の取得とは、平均化の処理を含んでいる。平均化の処理とは例えば、(a)1アンテナ素子について数シンボル分のインパルス応答を平均化するか、または、(b)全てのアンテナ素子からのインパルス応答を平均化する、ことである。(a)の場合には演算量を少なくすることができる利点があり、また、(b)の場合には信頼性を向上させることができる利点がある。   In FIG. 3, first, the array processing selection unit 46 (FIG. 2) acquires an impulse response (step S1). The acquisition of the impulse response referred to here includes an averaging process. The averaging process includes, for example, (a) averaging impulse responses for several symbols for one antenna element, or (b) averaging impulse responses from all antenna elements. In the case of (a), there is an advantage that the calculation amount can be reduced, and in the case of (b), there is an advantage that the reliability can be improved.

次に、アレー処理選択部46はCP(サイクリック・プリフィックス)に相当する時間を超える時間領域のインパルス応答の大きさY1を計算する(ステップS2)。そして、アレー処理選択部46は、Y1を閾値T1と比較し(ステップS3)、Y1が閾値T1以上である場合は、アレー処理としてAASを選択する(ステップS4)。ここで、閾値T1は、予め上位層7から与えられるものとする。   Next, the array processing selection unit 46 calculates the magnitude Y1 of the impulse response in the time domain exceeding the time corresponding to CP (cyclic prefix) (step S2). Then, the array process selection unit 46 compares Y1 with the threshold value T1 (step S3), and when Y1 is equal to or greater than the threshold value T1, selects the AAS as the array process (step S4). Here, it is assumed that the threshold value T1 is given from the upper layer 7 in advance.

図6〜8は、インパルス応答波形の3つの例を示すグラフである。図6のインパルス応答に対しては、CP相当時間(最大遅延)を超える時間領域のインパルス応答の大きさ(例えば平均値)Y1が閾値T1以上となることにより、アレー処理としてAASが選択される。すなわち、このインパルス応答の場合、CP相当時間を超えてもレベルが低下せず、干渉波が存在する伝搬環境であるので、AASが適する。しかし、図7,図8のインパルス応答の場合には、図示のようにY1は閾値T1未満となり、AASは選択されない。   6 to 8 are graphs showing three examples of impulse response waveforms. For the impulse response of FIG. 6, AAS is selected as the array processing when the magnitude (for example, average value) Y1 of the impulse response in the time domain exceeding the CP equivalent time (maximum delay) is equal to or greater than the threshold T1. . That is, in the case of this impulse response, the level does not decrease even when the CP equivalent time is exceeded, and AAS is suitable because it is a propagation environment in which interference waves exist. However, in the case of the impulse responses of FIGS. 7 and 8, as shown in the figure, Y1 is less than the threshold value T1, and AAS is not selected.

一方、ステップS3においてY1が閾値T1未満であった場合は、アレー処理選択部46は、CP相当時間内のインパルス応答のうち、最大応答を除く応答の大きさY2を計算する(ステップS5)。そして、アレー処理選択部46は、Y2を閾値T2と比較し(ステップS6)、Y2が閾値T2以上である場合は、アレー処理としてMIMOを選択する(ステップS7)。ここで、閾値T2は、予め上位層7から与えられるものとする。また、アレー処理選択部46は、Y2が閾値未満である場合は、アレー処理としてMRCを選択する(ステップS8)。   On the other hand, if Y1 is less than the threshold value T1 in step S3, the array processing selection unit 46 calculates the response magnitude Y2 excluding the maximum response among the impulse responses within the CP equivalent time (step S5). Then, the array process selection unit 46 compares Y2 with the threshold value T2 (step S6), and when Y2 is equal to or greater than the threshold value T2, selects MIMO as the array process (step S7). Here, the threshold value T2 is assumed to be given in advance from the upper layer 7. Moreover, the array process selection part 46 selects MRC as an array process, when Y2 is less than a threshold value (step S8).

例えば図7のインパルス応答の場合、CP相当時間内のインパルス応答のうち、最大応答を除く応答の大きさ(例えばピーク値)Y2が閾値T2以上となることにより、アレー処理としてMIMOが選択される。すなわち、このインパルス応答の場合、少し遅れて遅延波が到来するマルチパスの伝搬環境であるので、MIMOが適する。
一方、図8のインパルス応答の場合には、図示のようにY2は閾値T2未満となり、MRCが選択される。すなわち、このインパルス応答の場合、希望波以外の影響が小さい伝搬環境であるので、アレー処理にはMRCが適する。MRCでは、各アンテナ素子1からの受信信号が、それらのレベルに応じて重み付けされて、SN比最大となるように合成される。
For example, in the case of the impulse response in FIG. 7, MIMO is selected as the array processing when the magnitude (for example, peak value) Y2 of the response excluding the maximum response among the impulse responses within the CP equivalent time is equal to or greater than the threshold T2. . That is, in the case of this impulse response, MIMO is suitable because it is a multipath propagation environment in which a delayed wave arrives with a slight delay.
On the other hand, in the case of the impulse response of FIG. 8, as shown in the figure, Y2 is less than the threshold value T2, and MRC is selected. That is, in the case of this impulse response, since the propagation environment has a small influence other than the desired wave, MRC is suitable for the array processing. In MRC, the received signals from each antenna element 1 are weighted according to their levels and combined so as to maximize the SN ratio.

以上のようにして、チャネル推定値からインパルス応答を求め、インパルス応答の波形に基づいて、干渉波の到来の有無や、マルチパスの存在の有無を検出することができる。従って、インパルス応答の波形に応じたアレー処理の方法を選択すれば、その瞬間のチャネルに応じた最適なアレー処理を行うことができ、無線伝搬環境の変化による通信品質の劣化や通信速度の低下を抑制することができる。   As described above, an impulse response is obtained from the channel estimation value, and the presence / absence of an interference wave and the presence / absence of a multipath can be detected based on the waveform of the impulse response. Therefore, if an array processing method corresponding to the waveform of the impulse response is selected, the optimum array processing corresponding to the channel at that moment can be performed, and communication quality deteriorates and communication speed decreases due to changes in the radio propagation environment. Can be suppressed.

なお、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、上記した意味ではなく、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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined not by the above-mentioned meaning but by the scope of claims for patent, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of claims for patent.

本発明の一実施形態による無線通信の受信装置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 receiver of radio | wireless communication by one Embodiment of this invention. 図1における処理方法判定部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the processing method determination part in FIG. 図2におけるアレー処理選択部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the array process selection part in FIG. (a)は、周波数領域でパイロット信号(黒丸)がデータ信号(白丸)に挿入された状態を概念的に示す図、(b)はチャネル推定値を示す図、(c)は(b)のチャネル推定値に補間を適用した図である。(A) is a diagram conceptually showing a state where a pilot signal (black circle) is inserted into a data signal (white circle) in the frequency domain, (b) is a diagram showing a channel estimation value, and (c) is a diagram of (b). It is the figure which applied the interpolation to the channel estimated value. (a)はチャネル推定値の波形の一例を示すグラフであり、(b)はそのインパルス応答の波形の概要を示すグラフである。(A) is a graph which shows an example of the waveform of a channel estimated value, (b) is a graph which shows the outline | summary of the waveform of the impulse response. アレー処理としてAASが適するインパルス応答の波形の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the waveform of the impulse response suitable for AAS as an array process. アレー処理としてMIMOが適するインパルス応答の波形の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the waveform of the impulse response suitable for MIMO as an array process. アレー処理としてMRCが適するインパルス応答の波形の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the waveform of the impulse response suitable for MRC as an array process.

符号の説明Explanation of symbols

2 アレーアンテナ
5 アレー処理部
6 復調部
40 チャネル推定手段
41 CP除去部
42 DFT部(離散フーリエ変換部)
43 パイロット信号生成部
44 チャネル推定部
45 IDFT部(逆離散フーリエ変換部)
46 アレー処理選択部
100 受信装置
2 array antenna 5 array processing unit 6 demodulating unit 40 channel estimation means 41 CP removing unit 42 DFT unit (discrete Fourier transform unit)
43 Pilot Signal Generation Unit 44 Channel Estimation Unit 45 IDFT Unit (Inverse Discrete Fourier Transform Unit)
46 Array Processing Selection Unit 100 Receiver

Claims (3)

OFDM変調による無線通信の受信装置であって、
アレーアンテナの受信する受信信号に基づいて、周波数領域でパイロット信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定手段と、
前記チャネル推定値からインパルス応答を求める逆離散フーリエ変換部と、
前記インパルス応答の波形に基づいてアレー処理の方法を選択するアレー処理選択部と、
選択したアレー処理を、前記受信信号に対して施すアレー処理部と、
アレー処理を施した信号を復調する復調部とを備え
前記アレー処理選択部は、前記受信信号のサイクリック・プリフィックスに相当する時間を超える時間領域のインパルス応答の大きさ、及び、インパルス応答における最大応答を除く応答の大きさを、それぞれ所定の閾値と比較することにより、アレー処理の方法を選択することを特徴とする無線通信の受信装置。
A wireless communication receiver using OFDM modulation,
Channel estimation means for obtaining a channel estimation value using a pilot signal in the frequency domain based on a reception signal received by the array antenna;
An inverse discrete Fourier transform unit for obtaining an impulse response from the channel estimation value;
An array processing selection unit that selects an array processing method based on the waveform of the impulse response;
An array processing unit for performing the selected array processing on the received signal;
A demodulator that demodulates the arrayed signal ,
The array processing selection unit sets a magnitude of an impulse response in a time domain exceeding a time corresponding to a cyclic prefix of the received signal and a magnitude of a response excluding a maximum response in the impulse response as a predetermined threshold value, respectively. An apparatus for wireless communication, wherein an array processing method is selected by comparison .
前記チャネル推定手段は、
時間領域で前記受信信号からサイクリック・プリフィックスを除去した有効シンボル長の受信信号を求めるCP除去部と、
前記有効シンボル長の受信信号を、周波数領域での受信信号に変換する離散フーリエ変換部と、
周波数領域でのパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、
周波数領域での前記受信信号のうちパイロット信号が挿入されている特定のサブキャリアの信号を前記パイロット信号生成部で生成されたパイロット信号と対比し、かつ、補間を適用して、チャネル推定値を求めるチャネル推定部と
を備える請求項1記載の無線通信の受信装置。
The channel estimation means includes
A CP removing unit for obtaining a received signal having an effective symbol length obtained by removing a cyclic prefix from the received signal in the time domain;
A discrete Fourier transform unit that converts the received signal of the effective symbol length into a received signal in a frequency domain;
A pilot signal generator for generating a pilot signal in the frequency domain;
Of the received signal in the frequency domain, the signal of a specific subcarrier in which a pilot signal is inserted is compared with the pilot signal generated by the pilot signal generation unit, and interpolation is applied to obtain a channel estimation value. The channel estimator
The wireless communication receiving device according to claim 1.
OFDM変調による無線通信の受信方法であって、
アレーアンテナの受信する受信信号を取得し、
前記受信信号に基づいて周波数領域でパイロット信号を用いてチャネル推定値を求め、
前記チャネル推定値からインパルス応答を求め、
前記インパルス応答の波形に基づいて、前記受信信号のサイクリック・プリフィックスに相当する時間を超える時間領域のインパルス応答の大きさ、及び、インパルス応答における最大応答を除く応答の大きさを、それぞれ所定の閾値と比較することにより、アレー処理の方法を選択し、
選択したアレー処理を、前記受信信号に対して施し、
アレー処理を施した信号を復調する
ことを特徴とする無線通信の受信方法
A method of receiving wireless communication by OFDM modulation,
Obtain the received signal received by the array antenna,
Obtain a channel estimate using a pilot signal in the frequency domain based on the received signal,
Obtaining an impulse response from the channel estimate;
Based on the waveform of the impulse response, the magnitude of the impulse response in the time domain exceeding the time corresponding to the cyclic prefix of the received signal, and the magnitude of the response excluding the maximum response in the impulse response are respectively set to predetermined values. Select the method of array processing by comparing with the threshold,
Apply the selected array processing to the received signal,
Demodulate the arrayed signal
A wireless communication reception method .
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