JP5638485B2 - 受信装置および受信方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明にかかる受信装置の実施の形態1の機能構成例を示す図である。本実施の形態の受信装置は、アンテナ1、直交検波部2、先行波検出部3、受信処理部4、誤り制御・系列選択部(誤り制御部)8と、判定結果出力部9と、を備える。受信処理部4は、周波数補償部5、伝搬路推定部6および等化部7を備える。
図5は、本発明にかかる受信装置の実施の形態2の機能構成例を示す図である。本実施の形態の受信装置は、実施の形態1の受信処理部4を第1の受信処理部4とし、第2の受信処理部10を追加し、誤り制御・系列選択部8の代わりに誤り制御・系列選択部8aを備える以外は、実施の形態1の受信装置を同様である。本実施の形態の第1の受信処理部4の構成および動作は、実施の形態1の受信処理部4と同様である。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態1と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
2 直交検波部
3 先行波検出部
4 受信処理部
5 周波数補償部
6 伝搬路推定部
7 等化部
8 誤り制御・系列選択部
9 定結果出力部
10 第2の受信処理部
11 ビット判定部
Claims (10)
- あらかじめ立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングの定められた複数のパルスで構成されるプリアンブル部を含むモードS信号を受信する受信装置であって、
受信信号を直交検波する直交検波部と、
直交検波後の受信信号に対して周波数オフセットを補償する周波数補償部と、
周波数オフセットの補償後の受信信号に基づいて先行波の到来時刻である先行波到来時刻を推定する先行波検出部と、
周波数オフセットの補償後の受信信号のプリアンブル部である補償後受信信号と前記先行波到来時刻とに基づいて、前記先行波到来時刻以降の時刻において前記立ち上がりタイミングに対応する時刻以外でありかつ前記立ち下がりタイミングに対応する時刻以外である時刻で前記補償後受信信号の振幅または位相の変動量が閾値を超えた時刻を遅延波の到来時刻と推定することにより伝搬路の推定を行う伝搬路推定部と、
前記伝搬路推定部による推定結果に基づいて、周波数オフセットの補償後の受信信号に対してマルチパスによる歪みを補償する等化処理を行い、等化処理結果に基づいてビット判定を行う等化部と、
を備える、ことを特徴とする受信装置。 - 前記伝搬路推定部は、
周波数オフセットの補償後の受信信号からプリアンブル部を抽出するプリアンブル抽出部と、
プリアンブル部の前記複数のパルスの前記立ち上がりタイミングと前記立ち下がりタイミングを示すパルスパターンと入力された受信信号と入力された先頭時刻とに基づいて前記先頭時刻より後の当該受信信号に含まれる先頭の遅延波を検出対象遅延波とし、前記検出対象遅延波の到来時刻を遅延波到来時刻として検出するパス検出部と、
前記先頭時刻から前記遅延波到来時刻までの間の受信信号を用いて、入力された受信信号のうち、前記検出対象遅延波の前に到来した先行波または遅延波の応答を推定する応答推定部と、
前記応答推定部による推定結果と前記パルスパターンとに基づいて、前記検出対象遅延波の前に到来した遅延波または先行波のプリアンブル部のレプリカを生成するレプリカ生成部と、
入力された受信信号から前記レプリカを減算した減算後受信信号を出力する減算部と、
を備え、
前記パス検出部、前記応答推定部、前記レプリカ生成部および前記減算部の処理を繰り返した後に、前記応答推定部により推定された全ての推定結果を伝搬路の推定結果として出力し、初回の処理では、前記パス検出部、前記応答推定部および減算部に入力する受信信号を前記プリアンブル抽出部により抽出された受信信号としかつ前記先頭時刻を前記先行波到来時刻とし、2回目以降の処理では、前記パス検出部、前記応答推定部および減算部に入力する受信信号を1つ前の繰り返し処理で算出された前記減算後受信信号としかつ前記先頭時刻を1つ前の繰り返し処理で検出された前記検出対象遅延波とする、ことを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 - 前記パス検出部は、入力された受信信号の変動量のうち、前記検出対象遅延波の前に到来した先行波または遅延波の前記パルスパターンにより生じる受信信号の変動量を除いた変動量に基づいて前記遅延波到来時刻を検出する、ことを特徴とする請求項2に記載の受信装置。
- 前記パス検出部は、受信信号の変動量が、あらかじめ推定した雑音電力と入力された受信信号の平均受信電力とに基づいて設定した閾値より大きくなった時刻を、前記遅延波到来時刻として検出する、ことを特徴とする請求項3に記載の受信装置。
- 前記パス検出部は、前記パルスパターンと入力された受信信号との相関演算により前記遅延波到来時刻を検出する、ことを特徴とする請求項2に記載の受信装置。
- 前記伝搬路推定部および前記等化部によるビット判定方法とは異なる1つ以上のビット判定方法で受信信号に対してビット判定処理を行うビット判定部と、
前記伝搬路推定部および前記等化部によるビット判定により得られた系列と、前記ビット判定部によるビット判定により得られた系列と、に基づいて誤り検出処理を実施し、誤りが検出されなかった前記系列をビット判定結果として選択する誤り制御部と、
をさらに備え、
前記1つ以上のビット判定方法は、前記受信信号のデータブロック部の1ビット区間に2つ含まれるパルスのそれぞれの中点でサンプルして、2点の受信電力レベルの比較によってビット判定を行う第1の方法と、前記受信信号のデータブロック部の1ビット区間の各パルスのサンプル値のうち、サンプル値がプリアンブル部に基づいて定められた受信電力レベルの範囲に収まるパルスを用いてビット判定を行う第2の方法と、前記受信信号の1ビット区間の各パルスを複数時刻においてサンプルし、サンプルした値をプリアンブル部の受信電力に基づいて量子化し、量子化後の値と予め作成されたテーブルとを用いてビット判定を行う第3の方法とのうち少なくとも1つ以上を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の受信装置。 - 前記誤り制御部は、誤りが検出されなかった前記系列が無い場合、前記伝搬路推定部および前記等化部によるビット判定と前記ビット判定部によるビット判定により得られた系列とでビット判定結果が異なるビット位置についてそれぞれの前記系列についてビット反転処理を実施して再度誤り検出処理を実施し、前記ビット反転処理により誤りを検出しなくなった前記系列をビット判定結果として選択する、ことを特徴とする請求項6に記載の受信装置。
- 前記等化部および前記ビット判定部は、ビット判定とともにビット判定結果の信頼度を求め、
前記誤り制御部は、誤りが検出されなかった前記系列が無い場合、前記伝搬路推定部および前記等化部によるビット判定と前記ビット判定部によるビット判定により得られた系列とでビット判定結果が異なるビット位置について信頼度が低いビット位置についてビット反転処理を実施して再度誤り検出処理を実施し、前記ビット反転処理により誤りを検出しなくなった前記系列をビット判定結果として選択する、ことを特徴とする請求項6に記載の受信装置。 - モードS信号を受信する受信装置であって、2つ以上のビット判定方法で受信信号に対して2つ以上のビット判定系列生成を行なうビット判定部と、
それぞれのビット判定系列に基づいて誤り検出処理を実施し、誤りが検出されなかった前記系列をビット判定結果として選択する誤り制御部と、
を備え、
前記2つ以上のビット判定方法は、前記受信信号のデータブロック部の1ビット区間に2つ含まれるパルスのそれぞれの中点でサンプルして、2点の受信電力レベルの比較によってビット判定を行う第1の方法と、前記受信信号のデータブロック部の1ビット区間の各パルスのサンプル値のうち、サンプル値がプリアンブル部に基づいて定められた受信電力レベルの範囲に収まるパルスを用いてビット判定を行う第2の方法と、前記受信信号の1ビット区間の各パルスを複数時刻においてサンプルし、サンプルした値をプリアンブル部の受信電力に基づいて量子化し、量子化後の値と予め作成されたテーブルとを用いてビット判定を行う第3の方法とのうちの2つ以上を含むことを特徴とする受信装置。 - あらかじめ立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングの定められた複数のパルスで構成されるプリアンブル部を含むモードS信号を受信する受信方法であって、
受信信号を直交検波する直交検波ステップと、
直交検波後の受信信号に対して周波数オフセットを補償する周波数補償ステップと、
周波数オフセットの補償後の受信信号に基づいて先行波の到来時刻である先行波到来時刻を推定する先行波検出ステップと、
周波数オフセットの補償後の受信信号のプリアンブル部である補償後受信信号と前記先行波到来時刻とに基づいて、前記先行波到来時刻以降の時刻において前記立ち上がりタイミングに対応する時刻以外でありかつ前記立ち下がりタイミングに対応する時刻以外である時刻で前記補償後受信信号の振幅または位相の変動量が閾値を超えた時刻を遅延波の到来時刻と推定することにより伝搬路の推定を行う伝搬路推定ステップと、
前記伝搬路推定ステップによる推定結果に基づいて、周波数オフセットの補償後の受信信号に対してマルチパスによる歪みを補償する等化処理を行い、等化処理結果に基づいてビット判定を行う等化ステップと、
を含む、ことを特徴とする受信方法。
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