JP5317194B2 - 受信装置、受信方法およびプログラム - Google Patents

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本発明は、受信装置、受信方法およびプログラムに関する。
近年、通信技術の発達はめざましく、大容量のデータを高速で通信するシステムが実現されつつある。これは、有線通信のみのことではなく、無線通信においても同様である。
すなわち、携帯電話などの移動端末の普及に伴い、無線でも大容量のデータを高速で通信し、動画や音声などのマルチメディアデータを移動端末でも利用可能とする次世代通信方式の研究、開発が盛んに行われている。
次世代通信方式としては、3GPP(3rd Generation Partnership Project)で議論されているLTE(Long Term Evolution)に代表されるようなOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いた通信方式が注目されている。OFDMは、使用する帯域を複数のサブキャリアに分割し、それぞれのサブキャリアに各データシンボルを割り当てて送信を行う方式である。OFDMでは、サブキャリアは周波数軸上で互いに直交するように配置される。このためOFDMは、周波数利用効率に優れている。
また、1つ1つのサブキャリアは狭帯域となる。このため、OFDMは、マルチパス干渉の影響を抑えることができ、高速大容量通信を実現することができる。
一方、無線通信では、受信信号は無線通信路(チャネル)において、マルチパスフェージング等に起因する信号の歪みが生じる。そこで、データシンボルと共に多重されて送信される既知のリファレンスシグナルを用いて、各サブキャリアのチャネル特性の推定値(チャネル推定値)を求め、受信装置で信号の歪みを補償する必要がある。
チャネル推定値の精度が低いと、チャネルで受けた信号の歪みが適切に補正されず、受信信号の復調精度が低下する。このことから、チャネル推定値の精度を向上させるための方式がさまざま提案されている。
例えば、非特許文献1に記載されているチャネル推定方法では、リファレンスシグナルから推定した各サブキャリアのチャネル推定値をIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)処理して、遅延プロファイルを作成し、規定の閾値以下の成分を雑音とみなし0に置き換える(以下では、この処理を0置換と呼ぶ)。これにより、雑音の影響が少ない精度の良いチャネル推定値を得ることができる。なお、遅延プロファイルを用いてFFT(Fast Fourier Transform)タイミングを決定し、IFFT処理する技術は、特許文献1などに開示されている。
また、特許文献2には、受信品質の度合いに応じ、復調用パスの組合せや拘束長を変更することによって受信品質を良好とする技術が開示されている。
なお、遅延プロファイルとは、地上デジタル放送受信などにおける、遅延波(マルチパス波)の状態を分析したものである。また、OFDMシンボルのIch信号成分は、時間(横軸)で表され、OFDMシンボルのQch信号成分は、レベル(縦軸)で表される。これに対応して、一般的に、遅延プロファイルの測定結果は、横軸が基本波に対する遅れ時間、縦軸が信号の強さとしてグラフ表示され、遅延波の強さは、直接波の強さに対する比で表わされる。
また、遅延プロファイルにおける時間(横軸)とレベル(縦軸)を、複素数における実部(横軸)と虚部(縦軸)としてみることもできる。このため、遅延プロファイルを複素遅延プロファイルともいう。また、以下の説明で「電力遅延プロファイルレベル」という用語が出てくる。これは、遅延プロファイルを縦軸(レベル)についてみた場合のレベル値である。
再公表特許WO2003/032541号公報 特開2005−072927号公報
社団法人電子情報通信学会、「電子情報通信学会技術研究報告」、RCS2001−177、pp.1−6,Nov,2001
ところで、非特許文献1のチャネル推定方法においては、低SNR環境下では、信号電力が雑音電力に埋没してしまう。このため信号電力と雑音電力との分離が困難であるので、適切な雑音抑圧ができずにチャネル推定精度が劣化するという問題点がある。
また、特許文献2の第「0067」段落には「パスサーチ部12においては、生成された該遅延プロファイル中にあるそれぞれのタイミングにおける前記信号電力値と、受信信号として識別するために必要とする必要最小電力値とを比較して、或るタイミングにおける信号電力値が、該必要最小電力値を上回っている場合、該タイミングを復調に適しているパスの候補として識別する。」との記載がある。
これによれば、上述のように信号電力値と必要最小電力値とを比較する処理が必要になる。このような比較処理においても雑音抑圧が適切に行われていないと、比較対象となる信号電力が雑音電力に埋没するなどの不具合が生じる。よって、特許文献2の提案を実施する際にも一定の雑音抑圧が事前に行われることが必要である。
また、次世代通信における通信端末では、大容量のデータを高速に通信することを目指しているため、受信処理時間の増加を伴わない性能改善が望まれている。
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、精度の良いチャネル推定を、演算量増加を伴わずに行うことができる受信装置、受信方法およびプログラムを提供することを目的とする。
本発明の1つの観点は、受信装置としての観点である。すなわち、本発明の受信装置は、チャネル推定処理に先立ってパスサーチ処理を行うパスサーチ処理部と、パスサーチ処理部が行ったパスサーチ処理によって推定された有効パスタイミングの情報に基づいてチャネル推定処理を行うチャネル推定部と、を備える受信装置において、チャネル推定部は、推定された有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN(Nは自然数)点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する雑音抑圧部を備えるものである。
また、雑音抑圧部は、信号対雑音比が所定の閾値以上、または所定の閾値を超えるときには、推定された有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理に代えて、電力プロファイルのレベル閾値以下、またはレベル閾値未満の遅延プロファイルサンプル点を0置換することができる。
あるいは、雑音抑圧部は、信号対雑音比が所定の閾値以上、または所定の閾値を超えるときには、推定された有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理と共に、電力プロファイルのレベル閾値以下、またはレベル閾値未満の遅延プロファイルサンプル点を0置換することもできる。
本発明の他の観点は、受信方法としての観点である。すなわち、本発明の受信方法は、チャネル推定処理に先立ってパスサーチ処理を行い、このパスサーチ処理によって推定された有効パスタイミングの情報に基づいてチャネル推定処理を行う受信装置が行う受信方法において、推定された有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する雑音抑圧ステップを有するものである。
また、雑音抑圧ステップの処理は、信号対雑音比が所定の閾値以上、または所定の閾値を超えるときには、推定された有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理に代えて、電力プロファイルのレベル閾値以下、またはレベル閾値未満の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理を実行することができる。
あるいは、雑音抑圧ステップの処理は、信号対雑音比が所定の閾値以上、または所定の閾値を超えるときには、推定された有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理と共に、電力プロファイルのレベル閾値以下、またはレベル閾値未満の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理を実行することができる。
本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。すなわち、本発明のプログラムは、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の受信装置の雑音抑圧部の機能を実現するものである。
本発明によれば、精度の良いチャネル推定を、演算量増加を伴わずに行うことができる。
本発明の第1の実施の形態に係る受信装置のブロック構成図である。 図1のチャネル推定部のブロック構成図である。 3GPP_TS36.211で定義されているリファレンスシンボルマッピングの一例を示す図である。 図2の雑音抑圧制御部が行う雑音抑圧処理の動作手順を示すフローチャートである。 図2の雑音抑圧制御部が行う雑音抑圧処理のうちで電力プロファイルレベル閾値に基づく処理を説明するための図である。 図4のフローチャートに示す電力プロファイルレベル閾値に基づく雑音抑圧処理の結果を示す図である。 図2の雑音抑圧制御部が行う雑音抑圧処理のうちで有効パスタイミング情報に基づく処理を説明するための図である。 図4のフローチャートに示す有効パスタイミング情報に基づく雑音抑圧処理の結果を示す図である。 本発明の第2の実施の形態に係る受信装置のブロック構成図である。 図9の雑音抑圧制御部が行う雑音抑圧処理の動作手順を示すフローチャートである。 図9の雑音抑圧制御部が行う雑音抑圧処理を説明するための図である。 図10のフローチャートに示す電圧プロファイル閾値および有効パスタイミング情報に基づく雑音抑圧処理の結果を示す図である。
(本発明の第1の実施の形態に係る受信装置1の構成について)
本発明の第1の実施の形態に係る受信装置1の構成について図1および図2を参照して説明する。受信装置1は、OFDMを用いた無線通信システムの受信側の機能として用いるものである。たとえば、受信装置1は、携帯電話機、PHS(Personal Handy phone System)、PDA(Personal Data Assistance, Personal Digital Assistants)、無線基地局等の通信装置に利用できる。
受信装置1は、無線受信部2、直交検波部3、パスサーチ処理部10、CP(check parity)除去部13、FFT処理部14、チャネル推定部15、チャネル復調部16およびチャネル復号部17を備えている。また、パスサーチ処理部10は、遅延プロファイル計算部11および有効パスタイミング検出部12を備えている。ただし、図1の構成は従来の一般的な受信装置構成と共通であり、後述するチャネル推定部15の内部構成(図2)が従来とは異なる。
無線受信部2は、図示しない送信装置からの直交周波数分割多重(OFDM)された無線信号を受信してベースバンド信号とした後に直交検波部3に出力する。
直交検波部3は、無線受信部2から出力されたベースバンド信号を入力し、このベースバンド信号を直交検波してパスサーチ処理部10にOFDMシンボルのIch信号成分およびQch信号成分としてそれぞれ出力する。
パスサーチ処理部10の遅延プロファイル計算部11は、直交検波部3から出力された直交検波されたOFDMシンボルのIch信号成分およびQch信号成分をそれぞれ入力し、受信信号の自己相関によりOFDMシンボルの遅延プロファイルを計算して有効パスタイミング検出部12に出力する。
パスサーチ処理部10の有効パスタイミング検出部12では、遅延プロファイル計算部11から出力されたOFDMシンボルの遅延プロファイルを入力し、この遅延プロファイルから有効パスタイミングを検出してFFTを行うタイミング(以下では、FFTタイミングという)を決定する。なお、有効パスタイミングとは、OFDMシンボルの遅延プロファイルにおける時間領域(横軸)の中で有効な信号成分が含まれている可能性が高いと推定されるタイミングのことである。
また、有効パスタイミング検出部12は、入力されたOFDMシンボルと共に、有効パスタイミング情報をCP除去部13およびチャネル推定部15に出力する。なお、遅延プロファイルを用いてFFTタイミングを決定する技術は、特許文献1などで開示されている。
CP除去部13は、有効パスタイミング検出部12で検出された有効パスタイミング情報をOFDMシンボルと共に入力し、入力したOFDMシンボルから先頭に付加されているCP(Cyclic Prefix)を除去してFFT処理部14に出力する。
FFT処理部14は、CP除去部13から出力されたCPが除去されたOFDMシンボルを入力し、このOFDMシンボルの時間領域の信号波を周波数領域の各サブキャリア成分に変換してチャネル推定部15およびチャネル復調部16に出力する。
チャネル推定部15は、FFT処理部14から出力された各サブキャリア成分を入力し、この各サブキャリア成分においてデータシンボルと共に多重されて送信される既知のリファレンスシグナルを用いて、各サブキャリア成分のチャネル推定値を求めてチャネル復調部16に出力する。また、チャネル推定部15は、有効パスタイミング検出部12から出力されたOFDMシンボルと共に、有効パスタイミング情報を入力する。なお、チャネル推定部15の有効パスタイミング情報を用いた処理については詳しく後述する。
チャネル復調部16は、FFT処理部14から出力された各サブキャリア成分と、チャネル推定部15から出力された各サブキャリア成分のチャネル推定値とを入力する。そしてチャネル復調部16は、チャネル推定部15から出力された各サブキャリア成分のチャネル推定値によってFFT処理部14から出力された各サブキャリア成分におけるチャネルで受けた信号の歪を補償する。すなわち、チャネル復調部16は、各サブキャリア成分の受信信号にチャネル推定値の複素共役を乗算することによって、無線回線のチャネルで受けた信号の歪みを補償(チャネル等化)する。
さらに、チャネル復調部16は、チャネルで受けた信号の歪の影響が補償された各サブキャリア成分の受信信号のIch信号成分およびQch信号成分を尤度情報に変換してチャネル復号部17に出力する。
チャネル復号部17は、チャネル復調部16から出力された尤度情報を入力し、この尤度情報に対する誤り訂正復号および誤り検出を行い、最終的な復号信号を出力する。
図2は、図1のチャネル推定部15の内部構成を示したものである。チャネル推定部15は、リファレンスパターンキャンセル部21、仮推定値生成部22、IFFT処理部23、雑音抑圧部24、雑音抑圧制御部25、FFT処理部26およびチャネル推定補間部27を備えている。
リファレンスパターンキャンセル部21は、FFT処理部14から出力した各サブキャリア成分を入力し、この各サブキャリア成分のデータシンボルと共に多重されて送信されているリファレンスシグナルのパターンをキャンセルし、各リファレンスシンボルのチャネル推定値を求める。さらに、リファレンスパターンキャンセル部21は、各リファレンスシンボルのチャネル推定値を仮推定値生成部22に出力する。
仮推定値生成部22は、雑音除去の精度を高めるために分解能の高い遅延プロファイルを作成する。たとえば仮推定値生成部22は、リファレンスシンボル間のチャネル推定値を補間する。この補間する処理について図3を参照して説明する。図3は、リファレンスシンボル間のチャネル推定値の補間処理を説明するための図である。図3の横方向は周波数領域を表し、縦方向は時間領域を表す。なお、図3は、3GPP TS36.211で定義されているリファレンスシンボルマッピングの一例である。
図3のR1(斜めのハッチング部分)は第1のリファレンスシンボルであり、R2(縦のハッチング部分)は第2のリファレンスシンボルである。また、図3のDは補間するデータ信号である。すなわち、リファレンスシンボルR1、R2は、既知の信号である。よって、リファレンスシンボルR1、R2を抽出し、その変調成分を取り除き、これを既知であるリファレンスシンボルR1、R2の初期値と比較する。
これにより、リファレンスシンボルR1、R2が伝送路を伝送されることにより、どのような歪を受けたかを推定することができる。したがって、リファレンスシンボルR1、R2が挿入されたサブキャリアの伝送路特性が判明する。
このようにして図3に示すリファレンスシンボルR1、R2が挿入されたマッピング位置についてはチャネル推定が可能となる。チャネル推定されたリファレンスシンボルR1、R2を用いて、たとえば図3に丸で囲まれた「D」で示すデータのマッピング位置のチャネル推定を行うことができる。
すなわち、丸で囲まれたデータDは、リファレンスシンボルR1またはR2のほぼ中間に位置するので、丸で囲まれたデータDのチャネルにおける伝送路特性もリファレンスシンボルR1またはR2のチャネルにおける伝送路特性に準じたものであろうと推定することができる。
このときに、図3における周波数領域(横方向)を用いて補間するか、あるいは、図3における時間領域(縦方向)を用いて補間するか、あるいは、その双方を用いて補間するかを決める必要がある。すなわち、より誤差の少ない方の領域を用いて補間することが好ましい。
仮推定値生成部22は、このようにして補間された各リファレンスシンボルのチャネル推定値をIFFT処理部23に出力する。
IFFT処理部23は、仮推定値生成部22によって補間されて出力された各リファレンスシンボルのチャネル推定値を入力し、この各リファレンスシンボルのチャネル推定値に対してIFFT処理を施す。IFFT処理によって、各リファレンスシンボルのチャネル推定値は、周波数領域から時間領域の遅延プロファイルへと変換される。IFFT処理部23は、時間領域の遅延プロファイルを雑音抑圧部24に出力する。
雑音抑圧部24は、IFFT処理部23から出力された時間領域の遅延プロファイルを入力し、雑音を抑圧した時間領域の遅延プロファイルを生成してFFT処理部26に出力する。
雑音抑圧制御部25は、雑音抑圧部24による雑音抑圧処理を制御する。この雑音抑圧処理の詳細については後述する。
FFT処理部26は、雑音抑圧部24から出力された雑音を抑圧した時間領域の遅延プロファイルを入力し、再び時間領域の遅延プロファイルから各リファレンスシンボルのチャネル推定値の周波数領域の遅延プロファイルへと変換する。これにより、FFT処理部26は、雑音の影響がより少なく精度の良い各リファレンスシンボルのチャネル推定値を得ることができる。
チャネル推定補間部27は、FFT処理部26から出力された雑音の影響がより少なく精度の良い各リファレンスシンボルのチャネル推定値を入力し、全リソースブロックに対するチャネル推定値を得るために再度補間処理を行う。そして、チャネル推定補間部27は、再度補間処理が施された各サブキャリア成分のチャネル推定値をチャネル復調部16に出力する。以下の動作は前述したとおりである。
(受信装置1の雑音抑圧処理の動作について)
次に、受信装置1の雑音抑圧処理の動作について図4〜図8を参照して説明する。雑音抑圧制御部25が行う雑音抑圧処理手順を図4のフローチャートを参照して説明する。
START:雑音抑圧制御部25は、有効パスタイミング検出部12がOFDMシンボルと共に有効パスタイミング情報を出力し、雑音抑圧部24がこのOFDMシンボルおよび有効パスタイミング情報を入力したことを受けて、ステップS1の処理へ移行する。
ステップS1:雑音抑圧制御部25は、SNR推定値が閾値以上か否かを判断する。すなわち、雑音抑圧制御部25は、SNR推定値が閾値以上である場合(ステップS1でYes)、ステップS2の処理へ移行する。一方、雑音抑圧制御部25は、SNR推定値が閾値未満である場合(ステップS1でNo)、ステップS4の処理へ移行する。なお、受信装置1においてSNR推定値を測定する部材、および測定したSNR推定値をチャネル推定部15の雑音抑圧制御部25に入力する部材については図示を省略したが、どのような部材によるどのような測定方法を適用してもよい。
ステップS2:雑音抑圧制御部25は、電力プロファイルレベル閾値に基づく雑音抑圧処理の実施を選択し、ステップS3の処理へ移行する。
ステップS3:雑音抑圧制御部25は、雑音抑圧部24を制御して、電力プロファイルレベル閾値以下の遅延プロファイルサンプル点を0置換させ、処理を終了する(END)。
ステップS4:雑音抑圧制御部25は、有効パスタイミング情報に基づく雑音抑圧処理の実施を選択し、ステップS5の処理へ移行する。
ステップS5:雑音抑圧制御部25は、雑音抑圧部24を制御して、有効パスタイミング近傍N点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換させ、処理を終了する(END)。
すなわち、雑音抑圧制御部25は、SNR推定値によって、従来の電力プロファイルレベル閾値を用いた雑音抑圧を行うか、有効パスタイミング情報を用いた雑音抑圧を行うかを制御する。
雑音抑圧制御部25は、SNR推定値が閾値以上であった場合には、信号成分と雑音成分とが分離可能である良好な受信環境だと判断し、従来の電力プロファイルレベル閾値を用いた雑音抑圧を実施し、電力プロファイルレベル閾値以下の遅延プロファイルサンプル点を0置換することにより雑音抑圧を実現する。
雑音抑圧制御部25は、SNR推定値が閾値に満たない場合には、信号成分と雑音成分とが分離困難である劣悪な受信環境だと判断し、有効パスタイミング情報を用いた雑音抑圧を実施し、有効パスタイミング近傍のN点以外の遅延プロファイルサンプル点は0置換することにより雑音抑圧を実現する。
次に、図5〜図8に示す例を用いて雑音抑圧処理を説明する。図5〜図8は、横軸に時間をとり、縦軸にレベルをとる。図5、図6は、電力プロファイルレベル閾値を用いた雑音抑圧処理の例を示している。図5に示すように、良好な受信環境下では、受信信号成分は明確な遅延プロファイルピーク値として検出される。このため、ある電力プロファイルレベル閾値以下である遅延プロファイルサンプル点は0置換することにより雑音成分を除去できる。その結果が図6である。
図7、図8は、有効パスタイミング情報を用いた雑音抑圧処理の例を示している。図7に示すように、劣悪な受信環境下では、明確な遅延プロファイルピーク値が存在せず、信号成分と雑音成分との分離が困難のため、電力プロファイルレベル閾値を用いた雑音抑圧では抑圧効果が望めない。
図7は遅延プロファイルサンプル点を2点(N=2)とした例である。有効パスタイミングを中心として、+/−(N/2)点、すなわち、N点のサンプル点以外は0置換することにより雑音成分を除去する。その結果が図8である。
このように、有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN(Nは自然数)点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を、雑音成分として除去するようにしたので、有効な信号成分が含まれている可能性が高い遅延プロファイルサンプル点は除去されず、低SNR環境下でもチャネル推定精度の劣化を低減することができる。
このような雑音抑圧制御によって雑音抑圧処理を行ったあとの処理に関しては従来と同一である。
(本発明の第2の実施の形態に係る受信装置1Aの構成について)
本発明の第2の実施の形態に係る受信装置1Aについて図9〜図11を参照して説明する。図9は、受信装置1Aのブロック構成図である。受信装置1Aは、受信装置1とは一部が異なる。以下では、第1の実施の形態と同一または同種の部材は同一または同一系の符号を用いて説明し、その説明を省略または簡略化し、かつ異なる部材について主として説明する。
受信装置1Aの構成は、受信装置1の構成と基本的には同一である。ただし、チャネル推定部15Aにおける雑音抑圧部24A、雑音抑圧制御部25Aの雑音抑圧処理の動作手順が受信装置1のチャネル推定部15における雑音抑圧部24、雑音抑圧制御部25とは異なる。
(受信装置1Aの雑音抑圧処理の動作について)
次に、受信装置1Aの雑音抑圧処理の動作について図10〜図12を参照して説明する。図10は、受信装置1Aの雑音抑圧制御部25Aが行う雑音抑圧処理のフローチャートである。図11、図12は、受信装置1Aの雑音抑圧制御部25Aが行う雑音抑圧処理を説明するための図である。図11、図12は、横軸に時間をとり、縦軸にレベルをとる。
受信装置1Aでは、電力プロファイルレベル閾値を用いて雑音抑圧処理を行う場合に、有効パスタイミング情報も含めた雑音抑圧処理を併せて行うところが受信装置1とは異なる。なお、図10のフローチャートにおいて図4のフローチャートと同一の処理については同一の符号(ステップS1、S4、S5)を付し、その説明を省略する。
ステップS10:雑音抑圧制御部25Aは、電力プロファイルレベル閾値および有効パスタイミング情報に基づく雑音抑圧処理の実施を選択してステップS11の処理へ移行する。
ステップS11:雑音抑圧制御部25Aは、雑音抑圧部24Aを制御し、電力プロファイルレベル閾値以下の遅延プロファイルサンプル点および有効パスタイミング近傍N点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換して処理を終了する(END)。
これにより、受信装置1Aの雑音抑圧制御部25Aの雑音抑圧処理によれば、図11に示すように、電力プロファイルレベル閾値に基づく雑音抑圧を行うことができる通信環境下において、稀に電力プロファイルレベル閾値を超える高レベルの雑音成分が発生するような場合があっても、雑音成分と信号成分とを区別し、図12に示すように雑音成分のみを除去(0置換)することができる。
(その他の実施の形態)
上述した実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り様々に変更が可能である。たとえば、図1の有効パスタイミング検出部12における有効パスタイミングの検出方法には複数の方法が考えられるが、どのような方法でも構わない。また、電力プロファイルレベル閾値の求め方は、どのような方法でも構わない。たとえば、固定値とする。または、雑音推定値に係数をかける。または、最大電力値に係数をかける、などの方法をとることができる。
また、図4、図10のフローチャートにおいて、ステップS1の「閾値以上か?」を「閾値を超えたか?」としてもよい。
(プログラムを用いた実施の形態)
また、受信装置1、1Aの各部は、所定のプログラムにより動作する汎用の情報処理装置(CPU(Central
Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、マイクロプロセッサ(マイクロコンピュータ)など)によって構成されてもよい。例えば、汎用の情報処理装置は、メモリ、CPU、入出力ポートなどを有する。汎用の情報処理装置のCPUは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、汎用の情報処理装置には、受信装置1、1Aの各部の機能が実現される。また、その他の機能についてもソフトウェアにより実現可能な機能については汎用の情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。
なお、汎用の情報処理装置が実行する制御プログラムは、受信装置1、1Aの出荷前に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであっても、受信装置1、1Aの出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、受信装置1、1Aの出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。受信装置1、1Aの出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶される制御プログラムは、例えば、CD−ROMなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。
また、制御プログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。
(効果の説明)
従来の雑音抑圧処理では、遅延プロファイルから電力遅延プロファイルを求め、電力遅延プロファイルが規定の閾値以下となるサンプルを雑音とみなし、遅延プロファイルの当該サンプルを0置換する。このときに、低SNR環境下においては信号成分と雑音成分とを適切に分離できず、信号成分サンプル点を誤って0置換してしまう、もしくは、雑音成分サンプル点を誤って保持してしまうなどの誤推定により、チャネル推定精度が劣化するという問題点がある。
受信装置1では、チャネル推定処理に先立って実行されるパスサーチ処理にて得られる有効パスタイミング情報さらにはFFTタイミング情報を用いて、雑音成分サンプルを検出する(すなわち、有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN(Nは自然数)点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を、雑音成分とする)。これにより、有効な信号成分が含まれている可能性が高い遅延プロファイルサンプル点に対しては0置換が行われないので、受信装置1では、低SNR環境下でもチャネル推定精度の劣化を低減することができる。また、受信装置1では、SRN推定値を用いて本処理を制御することにより、伝搬路環境に関わらず精度の良いチャネル推定を実現することができる。
また、パスサーチ処理は、従来から行われている処理であり、本発明の実施の形態の雑音抑圧処理を実現する上において、従来よりも演算処理時間の増加を招くことはない。これにより、受信処理時間の増加を伴うことなく、精度の良いチャネル推定を実現することができる。
これに加えて、受信装置1Aでは、電力プロファイルレベル閾値および有効パスタイミング情報に基づく雑音抑圧処理を実施することができる。これによれば、電力プロファイルレベル閾値に基づく雑音抑圧を行いつつ稀に電力プロファイルレベル閾値を超える高レベルの雑音成分が発生するような場合があっても、雑音成分と信号成分とを区別し、雑音成分のみを除去することができる。
すなわち、受信装置1、1Aによる第1の効果は、低SNR時は有効パスタイミング情報を用いて雑音抑圧処理を行うことにより、精度の良いチャネル推定が実現できることである。
また、受信装置1、1Aによる第2の効果は、伝搬路環境により雑音抑圧処理を制御することにより、伝搬路環境に応じた精度の良いチャネル推定が実現できることである。
また、受信装置1、1Aによる第3の効果は、上述した適応的な雑音抑圧処理は、パスサーチにて得られる有効パスタイミング(FFTタイミング)を利用して制御するため、制御のための演算量増加を伴わず、適応制御ができることである。
また、受信装置1、1Aによる第4の効果は、受信装置1、1Aの機能をプログラムによって実現することにより仕様変更(または設計変更)あるいは大量生産にも容易に対応可能となることである。
1、1A…受信装置、2…無線受信部、3…直交検波部、10…パスサーチ処理部、11…遅延プロファイル計算部、12…有効パスタイミング検出部、13…CP除去部、14…FFT処理部、15…チャネル推定部、16…チャネル復調部、17…チャネル復号部、21…リファレンスパターンキャンセル部、22…仮推定値生成部、23…IFFT処理部、24…雑音抑圧部、25、25A…雑音抑圧制御部、26…FFT処理部、27…チャネル推定補間部

Claims (5)

  1. チャネル推定処理に先立ってパスサーチ処理を行うパスサーチ処理部と、
    記パスサーチ処理部が行ったパスサーチ処理によって推定された有効パスタイミングの情報に基づいてチャネル推定処理を行うチャネル推定部と、
    を備える受信装置において、
    記チャネル推定部は、推定された記有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN(Nは自然数)点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する雑音抑圧部を備え、
    前記雑音抑圧部は、信号対雑音比が所定の閾値以上、または所定の閾値を超えるときには、
    推定された上記有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理に代えて、
    電力プロファイルのレベル閾値以下、またはレベル閾値未満の遅延プロファイルサンプル点を0置換する、
    ことを特徴とする受信装置。
  2. チャネル推定処理に先立ってパスサーチ処理を行うパスサーチ処理部と、
    前記パスサーチ処理部が行ったパスサーチ処理によって推定された有効パスタイミングの情報に基づいてチャネル推定処理を行うチャネル推定部と、
    を備える受信装置において、
    前記チャネル推定部は、推定された前記有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN(Nは自然数)点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する雑音抑圧部を備え、
    前記雑音抑圧部は、信号対雑音比が所定の閾値以上、または所定の閾値を超えるときには、
    推定された上記有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理と共に、
    電力プロファイルのレベル閾値以下、またはレベル閾値未満の遅延プロファイルサンプル点を0置換する、
    ことを特徴とする受信装置。
  3. チャネル推定処理に先立ってパスサーチ処理を行い、このパスサーチ処理によって推定された有効パスタイミングの情報に基づいてチャネル推定処理を行う受信装置が行う受信方法において、
    推定された記有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する雑音抑圧ステップを有し、
    前記雑音抑圧ステップの処理は、信号対雑音比が所定の閾値以上、または所定の閾値を超えるときには、
    推定された前記有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理に代えて、
    電力プロファイルのレベル閾値以下、またはレベル閾値未満の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理を実行する
    ことを特徴とする受信方法。
  4. チャネル推定処理に先立ってパスサーチ処理を行い、このパスサーチ処理によって推定された有効パスタイミングの情報に基づいてチャネル推定処理を行う受信装置が行う受信方法において、
    推定された前記有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する雑音抑圧ステップを有し、
    前記雑音抑圧ステップの処理は、信号対雑音比が所定の閾値以上、または所定の閾値を超えるときには、
    推定された記有効パスタイミングからの時間的距離が所定の距離以内のN点の遅延プロファイルサンプル点以外の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理と共に、
    電力プロファイルのレベル閾値以下、またはレベル閾値未満の遅延プロファイルサンプル点を0置換する処理を実行する、
    ことを特徴とする受信方法。
  5. 情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項1または2項記載の受信装置の雑音抑圧部の機能を実現する、
    ことを特徴とするプログラム。
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