JP6556400B2 - タイミング推定装置およびタイミング推定方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかるタイミング推定装置の構成例を示す図である。本実施の形態のタイミング推定装置100は、受信信号に含まれる既知系列を用いて、到来波の位置すなわち到来波のタイミングを推定する装置である。本実施の形態のタイミング推定装置100は、例えば、無線通信システムにおいて、送信装置から送信された無線信号を受信する受信装置に搭載される。また、本実施の形態のタイミング推定装置100は、受信信号に対して時間領域の等化を行う等化器に搭載されてもよい。また、本実施の形態のタイミング推定装置100から出力された推定結果が、時間領域の等化を行う等化器において用いられてもよい。
図9は、本発明にかかる実施の形態2のタイミング推定装置の構成例を示す図である。実施の形態2のタイミング推定装置100aは、実施の形態1の粗タイミング推定部4を備えず、実施の形態1の信頼性算出部2−1〜2−kおよびタイミング推定部3の替わりに信頼性算出部2a−1〜2a−kおよびタイミング推定部3aを備える。以下、信頼性算出部2a−1〜2a−kを区別せずに示すときには、信頼性算出部2aと記載する。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。以下、実施の形態1と異なる点を主に説明する。
図12は、本発明にかかる実施の形態3のタイミング推定装置の構成例を示す図である。実施の形態3のタイミング推定装置100bは、実施の形態2のタイミング推定部3aの替わりにタイミング推定部3bを備え、実施の形態1と同様の粗タイミング推定部4を追加する以外は、実施の形態2のタイミング推定装置100aと同様である。実施の形態1または実施の形態2と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態1または実施の形態2と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態1または実施の形態2と異なる点を主に説明する。
遅延波の広がり=遅延波タイミング−先行波タイミング+(M−1)×N …(3)
図14は、本発明にかかる実施の形態4のタイミング推定装置の構成例を示す図である。実施の形態4のタイミング推定装置100cは、実施の形態2の信頼性算出部2a−1〜2a−kおよびタイミング推定部3aの替わりに、信頼性算出部2c−1〜2c−kおよびタイミング推定部3cを備える以外は、実施の形態2のタイミング推定装置100aと同様である。実施の形態1または実施の形態2と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態1または実施の形態2と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態1または実施の形態2と異なる点を主に説明する。
上述した各実施の形態では、タイミング#0からタイミング#Tに対応した信頼性算出部がそれぞれ設けられ、複数のタイミングの処理を並列に実施する例を説明したが、これに限定されず、1つまたは複数の信頼性算出部が、複数のタイミングに対応した処理をシリアルに実施するようにしてもよい。例えば、1つの信頼性算出部が、タイミング#0からタイミング#Tにそれぞれ対応した処理を、シリアルに実施してもよい。また、実施の形態4において信頼性算出部2c内の処理およびタイミング推定部3c内の処理は、タップ数ごとに並列に行われているが、これらの処理もシリアルに行われてもよい。
Claims (16)
- 既知系列を含みオーバーサンプリングされた受信信号から、シンボルレート間隔で抽出された第1の数のサンプルであるサンプル群を、各前記サンプル群の先頭の位置を1サンプルずつずらして複数出力する受信信号出力部と、
複数の前記サンプル群のそれぞれに対して、前記サンプル群に基づいてチャネルインパルスレスポンスを算出し、前記チャネルインパルスレスポンスおよび前記既知系列を用いて前記受信信号のレプリカを生成し、前記サンプル群、前記レプリカおよび前記チャネルインパルスレスポンスに基づいて信頼値を算出する信頼性算出部と、
前記信頼値に基づいて、先行波の到来タイミングおよび遅延波の到来タイミングを推定するタイミング推定部と、
を備えることを特徴とするタイミング推定装置。 - 前記信頼性算出部は、
前記サンプル群から、第2の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスを算出する第1の推定部と、
前記第2の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスおよび前記既知系列を用いて前記レプリカである第1のレプリカを生成する第1のレプリカ生成部と、
前記サンプル群および前記レプリカに基づいて誤差電力を算出し、前記第2の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスに基づいて前記チャネルインパルスレスポンスの電力を算出し、前記誤差電力と前記チャネルインパルスレスポンスの電力とに基づいて前記信頼値である第1の信頼値を算出する第1の算出部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のタイミング推定装置。 - 前記信頼性算出部は、
前記第2の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスのうち、前記第2の数のタップの末尾の第3の数のタップに対応する前記チャネルインパルスレスポンスを用いて前記レプリカである第2のレプリカを生成する第2のレプリカ生成部と、
前記サンプル群および前記第2のレプリカに基づいて誤差電力を算出し、前記第2の数のタップの末尾の第3の数のタップに対応する前記チャネルインパルスレスポンスに基づいて前記第2の数のタップのうち末尾の第3の数のタップに対応する前記チャネルインパルスレスポンスの電力を算出し、算出した前記誤差電力と前記第2の数のタップの末尾の第3の数のタップに対応する前記チャネルインパルスレスポンスの電力とに基づいて前記信頼値である第2の信頼値を算出する第2の算出部と、
を備え、
前記タイミング推定部は、前記第1の信頼値および前記第2の信頼値に基づいて、前記先行波の到来タイミングおよび前記遅延波の到来タイミングを推定することを特徴とする請求項2に記載のタイミング推定装置。 - 前記信頼性算出部は、
前記サンプル群から、第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスを算出する第2の推定部と、
前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスおよび前記既知系列を用いて前記レプリカである第3のレプリカを生成する第3のレプリカ生成部と、
前記サンプル群および前記第3のレプリカに基づいて誤差電力を算出し、前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスに基づいて前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスの電力を算出し、算出した前記誤差電力と前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスの電力とに基づいて前記信頼値である第3の信頼値を算出する第3の算出部と、
を備え、
前記第1の信頼値および前記第3の信頼値に基づいて、前記先行波の到来タイミングおよび前記遅延波の到来タイミングを推定することを特徴とする請求項2に記載のタイミング推定装置。 - 前記信頼性算出部は、
前記サンプル群から、前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスを算出する第2の推定部と、
前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスおよび前記既知系列を用いて前記レプリカである第3のレプリカを生成する第3のレプリカ生成部と、
前記サンプル群および前記第3のレプリカに基づいて誤差電力を算出し、前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスに基づいて前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスの電力を算出し、算出した前記誤差電力と前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスの電力とに基づいて前記信頼値である第3の信頼値を算出する第3の算出部と、
を備え、
前記タイミング推定部は、前記第1の信頼値、前記第2の信頼値および前記第3の信頼値に基づいて、前記先行波の到来タイミングおよび前記遅延波の到来タイミングを推定することを特徴とする請求項3に記載のタイミング推定装置。 - 前記第2の信頼値および前記第3の信頼値を用いずに算出された前記先行波の到来タイミングおよび前記遅延波の到来タイミングである第1の推定結果と、
前記第2の信頼値および前記第3の信頼値を用いて算出された前記先行波の到来タイミングおよび前記遅延波の到来タイミングである第2の推定結果と、
のうちのいずれか一方を選択して出力することを特徴とする請求項5に記載のタイミング推定装置。 - 前記第1の推定結果および前記第2の推定結果のうち前記先行波の到来タイミングと前記遅延波の到来タイミングとの間の長さである遅延波の広がりが大きい方を推定結果として選択することを特徴とする請求項6に記載のタイミング推定装置。
- 前記信頼性算出部は、生成した前記信頼値が閾値を超える場合に前記閾値を前記信頼値として前記タイミング推定部へ出力するクリップ処理を実施することを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載のタイミング推定装置。
- 前記クリップ処理を実施するか否かがパラメータにより設定可能であることを特徴とする請求項8に記載のタイミング推定装置。
- 前記タイミング推定部は、前記信頼値と、該信頼値に対応する前記サンプル群と1サンプルずれた前記サンプル群である隣接サンプル群に対応する前記信頼値と、を平均化し、平均化された値に基づいて前記先行波の到来タイミングおよび前記遅延波の到来タイミングを推定することを特徴とする請求項1から9のいずれか1つに記載のタイミング推定装置。
- 前記平均化を実施するか否かがパラメータにより設定可能であることを特徴とする請求項10に記載のタイミング推定装置。
- 前記タイミング推定部は、前記先行波の到来タイミングおよび前記遅延波の到来タイミングをフレームごとに推定し、複数の前記フレームの前記先行波の到来タイミングおよび前記遅延波の到来タイミングの平均値を推定結果として出力することを特徴とする請求項1から11のいずれか1つに記載のタイミング推定装置。
- 前記平均値の算出の基になる前記フレームの数をパラメータにより設定可能であることを特徴とする請求項12に記載のタイミング推定装置。
- 前記信頼性算出部は、
前記サンプル群から、第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスを算出する第2の算出部と、
前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスおよび前記既知系列を用いて前記レプリカである第3のレプリカを生成する第3のレプリカ生成部と、
前記サンプル群および前記第3のレプリカに基づいて誤差電力を算出し、前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスに基づいて前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスの電力を算出し、算出した前記誤差電力と前記第3の数のタップの前記チャネルインパルスレスポンスの電力とに基づいて前記信頼値である第3の信頼値を算出する第3の算出部と、を複数組備え、
前記第3の数は、前記複数組のそれぞれで異なり、
前記タイミング推定部は、前記複数組の前記第3の算出部により算出された複数の前記第3の信頼値に基づいてそれぞれ前記先行波の到来タイミングおよび前記遅延波の到来タイミングを第1の推定タイミングとして算出し、前記第1の信頼値に基づいて前記先行波の到来タイミングおよび前記遅延波の到来タイミングを第2の推定タイミングとして算出し、前記第2の推定タイミングと複数の前記第1の推定タイミングとのなかから選択した前記先行波の到来タイミングおよび前記遅延波の到来タイミングを推定結果として出力することを特徴とする請求項2に記載のタイミング推定装置。 - 前記タイミング推定部は、複数の前記第3の信頼値および前記第1の信頼値のうちの最大値に対応する前記遅延波の到来タイミングを前記推定結果として選択することを特徴とする請求項14に記載のタイミング推定装置。
- タイミング推定装置が、
既知系列を含みオーバーサンプリングされた受信信号から、シンボルレート間隔で抽出された第1の数のサンプルであるサンプル群を、各前記サンプル群の先頭の位置を1サンプルずつずらして複数出力する出力ステップと、
前記複数のサンプル群のそれぞれに対して、前記サンプル群に基づいてチャネルインパルスレスポンスを算出し、前記チャネルインパルスレスポンスおよび前記既知系列を用いて前記受信信号のレプリカを生成する生成ステップと、
前記サンプル群、前記レプリカおよび前記チャネルインパルスレスポンスに基づいて信頼値を算出する算出ステップと、
前記信頼値に基づいて、先行波の到来タイミングおよび遅延波の到来タイミングを推定する推定ステップと、
を含むことを特徴とするタイミング推定方法。
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