JPH07336278A - Propagation path estimation unit - Google Patents

Propagation path estimation unit

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JPH07336278A
JPH07336278A JP12363194A JP12363194A JPH07336278A JP H07336278 A JPH07336278 A JP H07336278A JP 12363194 A JP12363194 A JP 12363194A JP 12363194 A JP12363194 A JP 12363194A JP H07336278 A JPH07336278 A JP H07336278A
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JP
Japan
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propagation path
current time
signal
value
input data
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Application number
JP12363194A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Sato
慎一 佐藤
Kouji Takeo
幸次 武尾
Taiji Amazawa
泰治 雨澤
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

PURPOSE:To output a high-precision propagation path estimated value which is not delayed behind input data, containing a noise, as a desired signal on which propagation path characteristics are reflected and has a noise component suppressed. CONSTITUTION:The value X(X0) of input data at current time on which the propagation path characteristics are reflected is frequently different from a desired value because of the presence of the noise. For the purpose, a method of least squares which uses an approximation function is applied to the input data X(0) at the current time and M input data series X(0)-X(M-1) of input data X(i) in total which are (i) samples precedent to the current time on the basis of the fact that the time-series conversion of the desired value to determine an arithmetic expression for obtaining the desired value (propagation path estimated value W) at the current time. Then the propagation path estimation unit 10 is constituted on the basis of this expression.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は伝搬路推定器に関し、例
えば、移動体通信システムの受信装置に適用できるもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a propagation path estimator and is applicable to, for example, a receiver of a mobile communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動体通信システムにおいては、移動体
の移動に伴ってその伝搬路特性が変化するものであり、
固定2点間の通信より伝搬路特性の変化の影響を受け
る。そのため、受信装置では、伝搬路推定器を備えて伝
搬路特性の推定値を得て受信信号から伝搬路特性の影響
を補償するようにしている。
2. Description of the Related Art In a mobile communication system, its propagation path characteristics change as the mobile moves.
Communication between two fixed points is affected by changes in channel characteristics. Therefore, the receiving apparatus is equipped with a propagation path estimator to obtain an estimated value of the propagation path characteristic and compensate the influence of the propagation path characteristic from the received signal.

【0003】ところで、最近、伝搬路特性の推定値とし
て良好なものが得られるように、送信側において、送信
データとは別個に、伝搬路特性の推定用の信号(パイロ
ット信号)を送信する移動体通信システムが提案されて
いる。例えば、所定の拡散符号系列(例えばPN系列)
を2相PSK変調してパイロット信号として、送信デー
タとは異なるCDMA方式のチャネルで送信するものが
ある。従って、このようなパイロット信号と、これに同
期した受信側で作成した所定の拡散符号系列との相関を
得たならば、伝搬路特性を反映した信号成分(希望信
号)に雑音が加わった信号だけが得られる。
By the way, recently, in order to obtain a good estimated value of the channel characteristic, the transmitting side moves a signal for estimating the channel characteristic (pilot signal) separately from the transmission data. Body communication systems have been proposed. For example, a predetermined spreading code sequence (eg PN sequence)
2 is PSK-modulated and is transmitted as a pilot signal in a channel of a CDMA system different from the transmission data. Therefore, if a correlation between such a pilot signal and a predetermined spreading code sequence created on the receiving side in synchronization with this is obtained, a signal in which noise is added to the signal component (desired signal) reflecting the propagation path characteristics Only you get.

【0004】希望信号に雑音が加わった入力信号から、
雑音を抑圧し、希望信号のS/N比を向上させる伝送路
推定器として、従来、下記文献に記載されている非巡回
形デジタルフィルタ構成のローパスフィルタを適用する
ことが考えられる。
From the input signal in which noise is added to the desired signal,
As a transmission path estimator that suppresses noise and improves the S / N ratio of a desired signal, conventionally, it is conceivable to apply a low-pass filter having a non-recursive digital filter configuration described in the following document.

【0005】文献:Oppenheim,Schafer 著、伊達玄訳、
“ディジタル信号処理(上)”、コロナ社、初版第6
刷、昭和59年、第237頁〜第249頁 このローパスフィルタを用いれば、希望信号より高い周
波数帯域に位置する雑音成分を抑圧し、入力信号、従っ
て希望信号のS/N比を向上させることができる。すな
わち、伝搬路特性を良好に反映した伝搬路特性の推定信
号を得ることができると考えられる。
Reference: Oppenheim, Schafer, translated by Gen Gen,
"Digital Signal Processing (above)", Corona Publishing, First Edition 6th
Press, 1984, pp. 237-249. Use of this low-pass filter suppresses noise components located in a frequency band higher than that of the desired signal and improves the S / N ratio of the input signal, that is, the desired signal. You can That is, it is considered possible to obtain an estimated signal of the propagation path characteristic that well reflects the propagation path characteristic.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たローパスフィルタには、タップ数をN(Nは奇数)と
すると、出力信号が入力信号より(N−1)/2サンプ
ル分遅れてしまう。
However, in the above-mentioned low-pass filter, when the number of taps is N (N is an odd number), the output signal is delayed from the input signal by (N-1) / 2 samples.

【0007】そのため、リアルタイム処理が必要な移動
体通信システムにおける受信装置の伝搬路推定器として
は、この遅延時間のために適用し難い面がある。すなわ
ち、かかる遅延時間を考慮すると、他の処理もこの遅延
時間に合わせて遅らせて処理しなければならず、その分
全体の処理が遅れてリアルタイム性が多少損なわれてし
まう。
Therefore, as a propagation path estimator of a receiver in a mobile communication system that requires real-time processing, it is difficult to apply due to this delay time. That is, in consideration of the delay time, other processes also have to be delayed according to the delay time, and the whole process is delayed by that amount, so that the real-time property is somewhat deteriorated.

【0008】因に、送信データの変調信号から伝送路特
性の推定値信号を得る移動体通信システムの受信装置の
場合、復調処理系本体の処理との関係で、伝送路推定器
での多少の遅延が問題とならないものもあるが(例えば
特願平6−20965号明細書及び図面参照)、パイロ
ット信号から伝送路特性の推定値信号を得る移動体通信
システムの受信装置では伝送路特性の推定値信号に遅延
が存在しないことが好ましい。
Incidentally, in the case of the receiver of the mobile communication system for obtaining the estimated value signal of the transmission path characteristic from the modulated signal of the transmission data, it may be a little different in the transmission path estimator in relation to the processing of the demodulation processing system main body. Although some delays do not pose a problem (see, for example, Japanese Patent Application No. 6-20965 and the drawings), a receiver of a mobile communication system that obtains an estimated value signal of a transmission path characteristic from a pilot signal estimates the transmission path characteristic. There is preferably no delay in the value signal.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、第1の本発明は、伝搬路特性を反映したデータ系列
が入力され、伝搬路特性の推定値を出力する伝搬路推定
器において、現時刻よりiサンプル前の入力データX
(i)(但し、iは0〜M−1でiが0の場合は現時刻
のデータ)の計M個の入力データ系列X(0)〜X(M
−1)から、現時刻の伝搬路推定値Wとして、次の(1)
式で求められた値を出力することを特徴とする。
In order to solve such a problem, a first aspect of the present invention provides a channel estimator which receives a data sequence reflecting channel characteristics and outputs an estimated value of the channel characteristics. Input data X i samples before the current time
(I) (where i is 0 to M−1 and i is 0, the current time data), and a total of M input data series X (0) to X (M
-1), as the propagation path estimation value W at the current time, the following (1)
It is characterized in that the value obtained by the formula is output.

【0010】 W={−6ΣiX(i)+(4M−2)ΣX(i)} ÷{M(M+1)} …(1) また、第2の本発明は、伝搬路特性を反映したデータ系
列が入力され、伝搬路特性の推定値を出力する伝搬路推
定器において、現時刻よりiサンプル前の入力データX
(i)(但し、iは0〜M−1でiが0の場合は現時刻
のデータ)の計M個の入力データ系列X(0)〜X(M
−1)から、現時刻の伝搬路推定値Wとして、次の(2)
式で求められた値を出力することを特徴とする。
W = {− 6ΣiX (i) + (4M−2) ΣX (i)} ÷ {M (M + 1)} (1) The second aspect of the present invention is a data sequence reflecting the propagation path characteristics. In a channel estimator that receives an input and outputs an estimated value of channel characteristics, input data X i samples before the current time.
(I) (where i is 0 to M−1 and i is 0, the current time data), and a total of M input data series X (0) to X (M
-1), as the propagation path estimation value W at the current time, the following (2)
It is characterized in that the value obtained by the formula is output.

【0011】 W=[Σ{30・i2 +(−36M+18)・i+9M2 −9M+6}・X (i)]÷{M(M+1)(M+2)} …(2) (但し、総和Σはiが0〜M−1について)W = [Σ {30 · i 2 + (− 36M + 18) · i + 9M 2 −9M + 6} · X (i)] ÷ {M (M + 1) (M + 2)} (2) (However, the sum Σ is i Is about 0-M-1)

【0012】[0012]

【作用】伝搬路特性を反映した現時刻の入力データの値
X(0)は雑音の存在のために希望値と異なっているこ
とが多い。そこで、第1及び第2の本発明は、希望値の
時系列変化(伝搬路特性変化)は、短時間であれば所定
関数に近似できることに基づいて、現時刻の入力データ
X(0)、現時刻よりiサンプル前の入力データX
(i)の計M個の入力データ系列X(0)〜X(M−
1)に対して所定の近似関数を用いた最小2乗法を適用
して現時刻の希望値、すなわち伝搬路推定値Wを得るこ
ととした。
The value X (0) of the input data at the current time, which reflects the channel characteristics, is often different from the desired value due to the presence of noise. Therefore, according to the first and second aspects of the present invention, the time series change (propagation path characteristic change) of the desired value can be approximated to a predetermined function for a short time, based on the input data X (0) at the current time, Input data X i samples before the current time
(I) A total of M input data series X (0) to X (M-
The least squares method using a predetermined approximation function is applied to 1) to obtain the desired value at the current time, that is, the propagation path estimated value W.

【0013】第1の本発明は、伝搬路特性変化は『時間
の1次関数』という仮定の基に最小2乗法を適用したも
のであり、この仮定下では伝搬路推定値Wが(1) 式で与
えられることに基づいている。一方、第2の本発明は、
伝搬路特性変化は『時間の2次関数』という仮定の基に
最小2乗法を適用したものであり、この仮定下では伝搬
路推定値Wが(2) 式で与えられることに基づいている。
In the first aspect of the present invention, the least squares method is applied on the basis of the assumption that the propagation path characteristic change is "a linear function of time". Under this assumption, the propagation path estimated value W is (1). It is based on what is given in the formula. On the other hand, the second invention is
The change in the propagation path characteristics is obtained by applying the least squares method based on the assumption of "quadratic function of time". Under this assumption, the propagation path estimated value W is based on the equation (2).

【0014】このように、現時刻の入力データの値X
(0)を現時刻の伝搬路推定値Wの推定に利用している
ので、推定精度を高めることができ、しかも、得られた
伝搬路推定値Wは現時刻のものであって推定処理で遅延
が生じることがない。従って、リアルタイム処理に適し
た、しかも伝搬路特性変化が速くても正確な推定値が得
られる伝搬路推定器を実現できる。
Thus, the value X of the input data at the current time
Since (0) is used to estimate the propagation channel estimated value W at the current time, the estimation accuracy can be improved, and the obtained propagation channel estimated value W is at the current time and is not used in the estimation process. There is no delay. Therefore, it is possible to realize a channel estimator suitable for real-time processing and capable of obtaining an accurate estimated value even if the channel characteristic changes rapidly.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明による伝搬路推定器の第1実施
例を図面を参照しながら詳述する。この実施例の伝搬路
推定器が、移動体通信システムの受信装置に搭載されて
いるものとして説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a propagation path estimator according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The propagation path estimator of this embodiment will be described as being installed in a receiving device of a mobile communication system.

【0016】(A)第1実施例の伝搬路特性の推定原理 第1実施例の伝送路推定器が搭載されている受信装置が
含まれる移動体通信システムでは、送信側において、送
信データの他に、伝搬路特性の推定用のパイロット信号
として、所定の拡散符号系列(例えばPN系列)を2相
PSK変調して送信している。
(A) Principle of estimation of propagation path characteristics of the first embodiment In a mobile communication system including a receiving device equipped with the transmission path estimator of the first embodiment, other than transmission data on the transmission side, In addition, a predetermined spreading code sequence (for example, a PN sequence) is two-phase PSK-modulated and transmitted as a pilot signal for estimating a channel characteristic.

【0017】従って、受信側では、このパイロット信号
を利用して伝搬路特性の推定を行なう。パイロット信号
の受信ベースバンド信号の同相成分信号をI信号、直交
成分信号をQ信号としたとき、受信信号と同期がとれた
拡散符号系列(送信されている符号と同じ符号系列)と
I信号との相関を実数部、Q信号との相関を虚数部とす
る複素相関信号を考えると、この信号rは、(3) 式のよ
うに伝搬路特性を反映した信号となる。
Therefore, on the receiving side, the propagation path characteristics are estimated using this pilot signal. When the in-phase component signal of the received baseband signal of the pilot signal is the I signal and the quadrature component signal is the Q signal, the spread code sequence (the same code sequence as the transmitted code) and the I signal are synchronized with the received signal. Considering a complex correlation signal in which the correlation of is the real part and the correlation with the Q signal is the imaginary part, this signal r is a signal that reflects the propagation path characteristics as in equation (3).

【0018】 r=β・exp(jφ)+d …(3) ここで、β、φ、dはそれぞれ、伝搬路の振幅特性、伝
搬路の位相特性、雑音である。さらに、exp(jφ)
は周知のように、cos φ+jsin φを指数表現したもの
である。(3) 式に示すように、複素相関信号rの実数
部、虚数部はそれぞれ、伝搬路特性を反映した希望信号
に雑音が加わった信号となる。
R = β · exp (jφ) + d (3) where β, φ, and d are the amplitude characteristic of the propagation path, the phase characteristic of the propagation path, and noise, respectively. Furthermore, exp (jφ)
As is well known, is an exponential expression of cos φ + j sin φ. As shown in equation (3), the real part and the imaginary part of the complex correlation signal r are signals in which noise is added to the desired signal reflecting the propagation path characteristics.

【0019】第1実施例では、伝搬路特性を反映した希
望信号β・exp(jφ)の時間変化は短い時間区間で
みると、時間の1次関数であると仮定する。また、この
ような1次関数と仮定された希望信号β・exp(j
φ)に重畳される雑音dが、ランダムに変化する平均0
のものと仮定する。
In the first embodiment, it is assumed that the time change of the desired signal β · exp (jφ) reflecting the propagation path characteristic is a linear function of time in a short time section. In addition, the desired signal β · exp (j
The noise d superimposed on φ) is 0, which changes randomly.
Suppose that.

【0020】このような仮定下で、希望信号をデジタル
信号とし、現時刻の希望信号の値(以下、希望値と呼
ぶ)をS(0)、現時刻からiサンプル前の希望値をS
(i)とすると、希望値S(i)を、線形パラメータ
V、Wを用いて(4) 式で表すことができる。
Under these assumptions, the desired signal is a digital signal, the value of the desired signal at the current time (hereinafter referred to as the desired value) is S (0), and the desired value i samples before the current time is S.
Assuming (i), the desired value S (i) can be expressed by the equation (4) using the linear parameters V and W.

【0021】 S(i)=V・i+W …(4) 従って、1次関数パラメータV、W(長期的には変動す
るが、仮定されている短期間では固定値)を最適に求め
たならば、現時刻の伝搬路特性の希望値S(0)をパラ
メータWの値で推定することができる。1次関数パラメ
ータV及びWの決定は、(4) 式を原理式とし、現時刻の
入力データX(0)(伝送路特性が反映された信号rの
値であって雑音がなければ希望値S(0)に等しい)、
現時刻よりiサンプル前の入力データX(i)(但し、
iは1〜M−1)の計M個の入力データ系列X(0)〜
X(M−1)を用いた最小2乗法によって決定すること
ができる。すなわち、パラメータV及びWは、(5) 式に
示す連立方程式を解くことによって求めることができ、
求められたパラメータW(従って、現時刻の伝搬路特性
の反映した希望値S(0))は、(6) 式で表すことがで
きる。
S (i) = V · i + W (4) Therefore, if the linear function parameters V and W (variable in the long term, but fixed values in the assumed short term) are optimally obtained. , The desired value S (0) of the propagation path characteristic at the current time can be estimated by the value of the parameter W. To determine the linear function parameters V and W, the formula (4) is used as the principle formula, and the input data X (0) at the current time (the value of the signal r reflecting the transmission line characteristics and the desired value if there is no noise) Equal to S (0)),
Input data X (i) i samples before the current time (however,
i is 1 to M-1) and a total of M input data series X (0) to
It can be determined by the method of least squares using X (M-1). That is, the parameters V and W can be obtained by solving the simultaneous equations shown in equation (5),
The obtained parameter W (therefore, the desired value S (0) reflecting the propagation path characteristic at the current time) can be expressed by the equation (6).

【0022】[0022]

【数1】 W={−6ΣiX(i)+(4M−2)ΣX(i)} ÷{M(M+1)} …(6) (但し、(5) 式及び(6) 式における総和Σはiが0〜M
−1についてである;なお、以下ででてくる総和Σはi
についても同様である) なお、(7) 式に示す値A(i)を考えると、求められた
パラメータW(従って、現時刻の希望値S(0))を、
(8) 式で表すことができる。なお、(8) 式の総和はiが
0〜M−1についてである。
[Equation 1] W = {− 6ΣiX (i) + (4M−2) ΣX (i)} ÷ {M (M + 1)} (6) (However, the sum Σ in the equations (5) and (6) is i = 0 to M
−1; the sum Σ obtained below is i
The same applies to the above). Considering the value A (i) shown in the equation (7), the obtained parameter W (hence, the desired value S (0) at the current time) is
It can be expressed by equation (8). Note that the sum total of the equation (8) is for i from 0 to M-1.

【0023】 A(i)={(−6i+4M−2)/M(M+1)} …(7) W=ΣA(i)・X(i) …(8) そこで、この第1実施例の伝搬路推定器においては、現
時刻の伝搬路特性の値S(0)を(8) 式に従って求めた
値Wで推定することとした。
A (i) = {(− 6i + 4M−2) / M (M + 1)} (7) W = ΣA (i) · X (i) (8) Then, the propagation path of the first embodiment. In the estimator, the value S (0) of the propagation path characteristic at the current time is estimated by the value W obtained according to the equation (8).

【0024】図2はかかる推定原理の説明図である。上
記(8) 式に従う推定方法は、例えば、入力データ系列X
(0)〜X(9)から、その時間間隔での1次関数S
(i)を最小2乗法で近似し、その近似関数S(i)で
の現時刻0での値W=S(0)を求め、この値Wを伝搬
路特性が反映されたしかも雑音が除去された希望値と推
定することと等化である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of such an estimation principle. The estimation method according to the above equation (8) is performed by, for example, input data series X
From (0) to X (9), the linear function S at that time interval
(I) is approximated by the least-squares method, the value W = S (0) at the current time 0 in the approximation function S (i) is obtained, and this value W is reflected in the propagation path characteristics and noise is removed. It is the estimation of the desired value and the equalization.

【0025】(B)第1実施例の伝搬路推定器を含む装
置構成 図3は、第1実施例の伝搬路推定器を含む装置の構成例
を示すものである。以下、かかる装置を説明することを
通じて、伝搬路推定器の装置内での位置及び機能を説明
する。
(B) Device Configuration Including the Propagation Path Estimator of the First Embodiment FIG. 3 shows an example of the configuration of a device including the propagation path estimator of the first embodiment. The position and function of the propagation path estimator in the device will be described below by describing such a device.

【0026】受信信号入力端子11 から入力された、パ
イロット信号の受信ベースバンド信号の同相成分信号
(I信号)は、同期捕捉器2及び相関器3に与えられ
る。また、受信信号入力端子12 から入力された、パイ
ロット信号の受信ベースバンド信号の直交成分信号(Q
信号)も、同期捕捉器2及び相関器3に与えられる。
The in-phase component signal (I signal) of the received baseband signal of the pilot signal, which is input from the received signal input terminal 11, is given to the synchronization acquisition device 2 and the correlator 3. In addition, the quadrature component signal (Q
Signal) is also provided to the synchronization acquisition device 2 and the correlator 3.

【0027】同期捕捉器2は、I信号及びQ信号から、
受信信号の同期タイミングを捕捉し、そのタイミング信
号を相関器3に出力する。
From the I signal and the Q signal, the synchronization acquisition device 2
The synchronization timing of the received signal is captured and the timing signal is output to the correlator 3.

【0028】相関器3は、同期捕捉器2からのタイミン
グ信号に基づいて、受信信号に同期した拡散符号系列を
内部発生し、受信信号入力端子11 から入力されたI信
号と拡散符号系列との相関(I相関)を演算すると共
に、受信信号入力端子12 から入力されたQ信号と拡散
符号系列との相関(Q相関)を演算して出力する。各信
号に対する相関演算は同一のものであり、予め定められ
た相関区間T(例えば1ビット区間)の積和演算であ
る。相関器3は、相関結果を相関区間T毎に出力する。
相関器3からのI相関信号及びQ相関信号はそれぞれ、
対応する伝搬路推定器41 、伝搬路推定器42 に与えら
れる。
The correlator 3 internally generates a spread code sequence synchronized with the received signal on the basis of the timing signal from the synchronism capturer 2 and combines the I signal input from the received signal input terminal 11 and the spread code sequence. The correlation (I correlation) is calculated, and the correlation (Q correlation) between the Q signal input from the reception signal input terminal 12 and the spread code sequence is calculated and output. The correlation calculation for each signal is the same, and is a product-sum calculation for a predetermined correlation section T (for example, 1-bit section). The correlator 3 outputs the correlation result for each correlation section T.
The I and Q correlation signals from the correlator 3 are
It is given to the corresponding channel estimator 41 and channel estimator 42.

【0029】伝搬路推定器41 及び伝搬路推定器42 は
それぞれ、第1実施例の伝搬路推定器であって、後述す
る図1に示す詳細構成を有する。
The propagation channel estimator 41 and the propagation channel estimator 42 are the propagation channel estimators of the first embodiment, and have the detailed configuration shown in FIG. 1 described later.

【0030】伝搬路推定器41 は、相関器3からのI相
関信号(データ系列)から伝搬路特性の同相成分(I伝
搬路特性)の現時刻の希望値を推定して伝搬路特性出力
端子51 を介して図示しないデータ復調処理部に出力す
る。伝搬路推定器42 も、同様に、相関器3からのQ相
関信号(データ系列)から伝搬路特性の直交成分(Q伝
搬路特性)の現時刻の希望値を推定して伝搬路特性出力
端子52 を介して図示しないデータ復調処理部に出力す
る。
The propagation path estimator 41 estimates the desired value at the current time of the in-phase component of the propagation path characteristic (I propagation path characteristic) from the I correlation signal (data sequence) from the correlator 3 and outputs the propagation path characteristic output terminal. It is output to a data demodulation processing unit (not shown) via 51. Similarly, the channel estimator 42 estimates the desired value at the current time of the orthogonal component (Q channel characteristic) of the channel characteristic from the Q correlation signal (data series) from the correlator 3 and outputs the channel characteristic output terminal. It is output to a data demodulation processing unit (not shown) via 52.

【0031】図示しないデータ復調処理部は、与えられ
た伝搬路特性の推定値を用いて、受信データにおける伝
搬路特性の影響を補償してデータの復調処理を行なう。
A data demodulation processing unit (not shown) performs data demodulation processing by compensating for the influence of the propagation path characteristic on the received data, using the given estimated value of the propagation path characteristic.

【0032】後述するように、この実施例の伝搬路推定
器は、遅延なく現時刻の伝搬路特性の推定値を得ること
ができるので、しかも送信データとは無関係なパイロッ
ト信号に基づいて伝搬路特性を推定しているので、復調
処理に係る受信データの時刻と等しい伝搬路特性の推定
値をデータ復調処理部に与えることが容易である。因
に、送信データの変調信号を適宜処理して伝搬路特性の
推定値を得る通信装置においては、受信信号からデータ
成分を除去してから伝搬路特性の推定値を求めており、
データ成分の除去には過去の復調出力をも利用している
ため、伝搬路推定器に推定時刻の入力データを入力でき
ず、伝搬路特性の推定に遅延が生じている。そのため、
データ復調処理部との時刻調整が必要となっている。
As will be described later, the propagation path estimator of this embodiment can obtain an estimated value of the propagation path characteristic at the current time without delay, and moreover, the propagation path is estimated based on the pilot signal irrelevant to the transmission data. Since the characteristics are estimated, it is easy to provide the data demodulation processing unit with the estimated value of the channel characteristics that is equal to the time of the reception data related to the demodulation processing. Incidentally, in a communication device that obtains an estimated value of a channel characteristic by appropriately processing a modulated signal of transmission data, the estimated value of the channel characteristic is obtained after removing the data component from the received signal,
Since the demodulation output in the past is also used to remove the data component, the input data at the estimated time cannot be input to the channel estimator, and the channel characteristic estimation is delayed. for that reason,
Time adjustment with the data demodulation processing unit is required.

【0033】(C)第1実施例の伝搬路推定器 図1は、第1実施例の伝搬路推定器10(41 、42 )
の構成を示すものである。
(C) Channel Estimator of First Embodiment FIG. 1 shows a channel estimator 10 (41, 42) of the first embodiment.
It shows the configuration of.

【0034】第1実施例の伝搬路推定器10は上述した
原理に従うものである。すなわち、(8) 式に従って伝搬
路特性を推定するものである。(8) 式に従って、伝搬路
特性を推定する方法としてはソフトウェアによる等種々
の方法があるが、第1実施例の伝搬路推定器10は、非
巡回型フィルタ(トランスバーサルフィルタ)構成によ
って、(8) 式に従った伝搬路特性の推定値を得るように
したものである。
The propagation path estimator 10 of the first embodiment is based on the above-mentioned principle. That is, the channel characteristics are estimated according to the equation (8). There are various methods such as software as a method of estimating the propagation path characteristic according to the equation (8), but the propagation path estimator 10 of the first embodiment has a non-recursive filter (transversal filter) configuration The estimated value of the propagation path characteristic is obtained according to Eq. (8).

【0035】すなわち、伝搬路推定器10は、図1に示
すように、入力データ系列X(i)が入力される縦属接
続された1サンプリング周期遅延用のM−1個のメモリ
素子61 〜6M-1 (これら全体はシフトレジスタとなっ
ている)と、これらメモリ素子61 〜6M-1 によってパ
ラレルに取出された現時刻の入力データX(0)、現時
刻よりiサンプル前の入力データX(i)(但し、iは
1〜M−1)の計M個の入力データX(0)〜X(M−
1)に対してそれぞれ重み付けを行なうM個の係数乗算
器70 〜7M-1 と、重み付けられた値の総和を求める総
和器8とから構成されている。
That is, as shown in FIG. 1, the propagation path estimator 10 has M-1 memory elements 61 to 1 for one sampling period delay connected in cascade in which the input data series X (i) is input. 6M-1 (these are all shift registers), input data X (0) at the current time fetched in parallel by these memory elements 61 to 6M-1, and input data X i samples before the current time. (I) (where i is 1 to M-1), a total of M pieces of input data X (0) to X (M-
It is composed of M coefficient multipliers 70 to 7M-1 for weighting 1) and a summing device 8 for calculating the sum of the weighted values.

【0036】ここで、各係数乗算器7i の重み付け係数
(タップ係数)A(i)を、(7) 式に示す値{(−6i
+4M−2)/M(M+1)}に選定しており、かくし
て、総和器8から、(8) 式に示す現時刻の希望値の推定
値Wが出力される。
Here, the weighting coefficient (tap coefficient) A (i) of each coefficient multiplier 7i is a value {(-6i) shown in the equation (7).
+ 4M-2) / M (M + 1)} is selected, and thus the summation unit 8 outputs the estimated value W of the desired value at the current time shown in the equation (8).

【0037】なお、タップ数Mは、伝搬路特性の希望値
変化が1次関数と近似できる時間を考慮して定められ、
この点を満足するならば任意の数で良い。
The number of taps M is determined in consideration of the time when the desired value change of the propagation path characteristic can be approximated by a linear function,
Any number may be used as long as this point is satisfied.

【0038】従って、第1実施例の伝搬路推定器10に
よれば、現時刻の入力データX(0)を用いて現時刻の
伝搬路特性を反映した希望値S(0)の推定値Wを得る
ことができ、推定処理での遅延を生じさせることがな
い。
Therefore, according to the propagation path estimator 10 of the first embodiment, the estimated value W of the desired value S (0) that reflects the propagation path characteristic at the current time using the input data X (0) at the current time is used. Can be obtained without causing a delay in the estimation process.

【0039】また、第1実施例の伝搬路推定器10によ
れば、現時刻の入力データX(0)をも用いて推定して
いるので、過去の入力データだけから推定を行なう従来
の推定器に比べれば推定精度を高めることができる。
Further, according to the propagation path estimator 10 of the first embodiment, since the estimation is also made by using the input data X (0) at the current time, the conventional estimation which is made only from the past input data. The estimation accuracy can be improved as compared with the instrument.

【0040】さらに、第1実施例の伝搬路推定器10に
よれば、係数乗算器7i の重み付け係数A(i)が固定
であるので、適応型伝搬路推定器に比較して構成を簡単
にできる。
Further, according to the channel estimator 10 of the first embodiment, since the weighting coefficient A (i) of the coefficient multiplier 7i is fixed, the configuration is simpler than that of the adaptive channel estimator. it can.

【0041】(D)第2実施例の伝搬路推定器 次に、本発明による伝搬路推定器の第2実施例を説明す
る。この第2実施例の伝搬路推定器も、非巡回型フィル
タ(トランスバーサルフィルタ)構成によって実現され
ている。タップ数は、一般には第1実施例より多くなる
が、ここでは第1実施例と同様にM個とし、第1実施例
に係る図1を利用しながら説明する。また、第2実施例
では、係数乗算器7i の重み付け係数(タップ係数)を
B(i)で表す。
(D) Propagation Path Estimator of Second Embodiment Next, a second embodiment of the propagation path estimator according to the present invention will be described. The propagation path estimator of the second embodiment is also realized by a non-recursive filter (transversal filter) configuration. Although the number of taps is generally larger than that in the first embodiment, it will be described here with reference to FIG. 1 according to the first embodiment with M taps as in the first embodiment. Further, in the second embodiment, the weighting coefficient (tap coefficient) of the coefficient multiplier 7i is represented by B (i).

【0042】第2実施例は、各係数乗算器7i の重み付
け係数(タップ係数)B(i)を、下記(9) 式に示す値
に選定して、総和器8から、(10)式に示す現時刻の希望
値の推定値Wを出力させる点が第1実施例とは異なって
いる。
In the second embodiment, the weighting coefficient (tap coefficient) B (i) of each coefficient multiplier 7i is selected to the value shown in the following equation (9), and the summation unit 8 is changed to the equation (10). The difference from the first embodiment is that the estimated value W of the desired value at the present time is output.

【0043】 B(i)={30i2 +(−36M+18)i+9M2 −9M+6} ÷{M(M+1)(M+2)} …(9) W=ΣB(i)・X(i) …(10) このような違いは、第2実施例が以下のような推定原理
に従っているためであり、以下、第2実施例が採用して
いる推定原理を説明する。
B (i) = {30i 2 + (− 36M + 18) i + 9M 2 −9M + 6} ÷ {M (M + 1) (M + 2)} (9) W = ΣB (i) · X (i) (10) This difference is because the second embodiment follows the following estimation principle, and the estimation principle adopted by the second embodiment will be described below.

【0044】第1実施例では、「希望信号の時間変化
は、短い時間区間を考えると、時間の1次関数で表され
る」と仮定し、近似関数を1次関数で表す場合を説明し
た。これに対して、この第2実施例は、「希望信号の時
間変化は、短い時間区間を考えると、時間の2次関数で
表される」と仮定し、近似関数を2次関数で表すように
したものである。なお、あまりにも短い時間区間では1
次関数には近似できても2次関数には近似できず、かか
る仮定が成立する時間区間は、一般には第1実施例より
長い。
In the first embodiment, assuming that "the time change of the desired signal is represented by a linear function of time in consideration of a short time section", the case where the approximate function is represented by a linear function has been described. . On the other hand, in the second embodiment, it is assumed that "the time change of the desired signal is represented by a quadratic function of time in consideration of a short time section", and the approximation function is represented by a quadratic function. It is the one. In addition, it is 1 for too short time
Although it can be approximated to a quadratic function, it cannot be approximated to a quadratic function, and the time interval in which such an assumption holds is generally longer than that of the first embodiment.

【0045】この場合、現時刻を起点し、現時刻より過
去の希望信号S(i)を近似する2次関数は、2次関数
パラメータU、V、Wを用いた(11)式で表される。
In this case, the quadratic function which starts from the present time and approximates the desired signal S (i) past the present time is expressed by the equation (11) using the quadratic function parameters U, V and W. It

【0046】 S(i)=U・i2 +V・i+W …(11) ここでも、第1実施例と同様、パラメータU、V、Wが
最適に求まれば、現時刻(i=0)の希望信号S(0)
をパラメータWの値で推定できる。また、この最適なパ
ラメータU、V、Wを求めるには、第1実施例と同様、
現時刻の入力データX(0)を含むM個の入力データX
(0)〜X(M−1)に対して最小2乗法を適用すれば
良い。この場合、最小2乗法に従って、パラメータU、
V、Wを求めるには、(12)式に示す連立方程式を解けば
良い。
S (i) = U · i 2 + V · i + W (11) Here, similarly to the first embodiment, if the parameters U, V, and W are optimally obtained, the current time (i = 0) Desired signal S (0)
Can be estimated by the value of the parameter W. Further, in order to obtain the optimum parameters U, V, W, as in the first embodiment,
M input data X including the input data X (0) at the current time
The least squares method may be applied to (0) to X (M-1). In this case, the parameter U,
To obtain V and W, the simultaneous equations shown in equation (12) should be solved.

【0047】[0047]

【数2】 この連立方程式を解くと、パラメータWは、(13)式で表
され、この式を変形すると、(14)式が得られる。
[Equation 2] When this simultaneous equation is solved, the parameter W is expressed by equation (13), and by transforming this equation, equation (14) is obtained.

【0048】 W={30Σi2 ・X(i)+(−36M+18)Σi・X(i) +(9M2 −9M+6)ΣX(i)}÷{M(M+1)(M+2)} …(13) W=[Σ{30・i2 +(−36M+18)・i+9M2 −9M+6}・X (i)]÷{M(M+1)(M+2)} …(14) この(14)式は、上記(9) 式に従う値B(i)を導入する
ことで、上記(10)式に示す積和演算で表すことができ、
これにより、非巡回型フィルタによって(14)式に示す演
算を実行できて、「伝搬路特性の希望信号の時間変化
は、短い時間区間を考えると、時間の2次関数で表され
る」という仮定下で、現時刻の希望信号S(0)の推定
値Wを得ることができる。
W = {30Σi 2 · X (i) + (− 36M + 18) Σi · X (i) + (9M 2 −9M + 6) ΣX (i)} ÷ {M (M + 1) (M + 2)} (13) W = [Σ {30 · i 2 + (− 36M + 18) · i + 9M 2 −9M + 6} · X (i)] ÷ {M (M + 1) (M + 2)} (14) This equation (14) is the above (9). ) By introducing the value B (i) according to the equation, it can be expressed by the product-sum operation shown in the equation (10),
As a result, the calculation shown in Eq. (14) can be executed by the non-recursive filter, and "the time change of the desired signal of the channel characteristics is expressed by a quadratic function of time when considering a short time section". Under the assumption, the estimated value W of the desired signal S (0) at the current time can be obtained.

【0049】従って、第2実施例の伝搬路推定器によっ
ても、現時刻の入力データX(0)を用いて現時刻の伝
搬路特性を反映した希望値S(0)の推定値Wを得るこ
とができ、推定処理での遅延を生じさせることがない。
また、現時刻の入力データX(0)をも用いて推定して
いるので、過去の入力データだけから推定を行なう従来
の推定器に比べれば推定精度を高めることができる。さ
らに、係数乗算器7iの重み付け係数B(i)が固定で
あるので、適応型伝搬路推定器に比較して構成を簡単に
できるようになる。
Therefore, the channel estimator of the second embodiment also uses the input data X (0) at the current time to obtain the estimated value W of the desired value S (0) reflecting the channel characteristics at the current time. Therefore, there is no delay in the estimation process.
Further, since the input data X (0) at the current time is also used for the estimation, the estimation accuracy can be improved as compared with the conventional estimator which estimates only from the past input data. Furthermore, since the weighting coefficient B (i) of the coefficient multiplier 7i is fixed, the configuration can be simplified as compared with the adaptive channel estimator.

【0050】なお、第2実施例を第1実施例に比較した
場合、仮定が成立する時間間隔が長くなって処理に供す
る入力データを多くなるが、その分近似精度が高くなっ
て推定精度が高まるという相違がある。
When the second embodiment is compared with the first embodiment, the time interval at which the assumption is established becomes long and the input data to be processed becomes large, but the approximation accuracy becomes high and the estimation accuracy becomes high. There is a difference that it will increase.

【0051】(E)他の実施例 上記実施例においては、伝搬路推定器が図1に示す非巡
回型フィルタ構成を有するものであったが、本発明は、
(6) 式又は(14)式の値を得ることができるものであれば
良く、図1に示す構成のものに限定されるものではな
い。
(E) Other Embodiments In the above embodiments, the propagation path estimator has the non-recursive filter configuration shown in FIG. 1. However, the present invention is not limited to this.
Any value can be used as long as the value of the expression (6) or the expression (14) can be obtained, and the structure is not limited to that shown in FIG.

【0052】また、上記実施例の伝搬路推定器の構成
は、移動体通信受信装置だけでなく、他の無線受信装置
にも適用できる。
The configuration of the propagation path estimator of the above embodiment can be applied not only to the mobile communication receiving device but also to other wireless receiving devices.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、現時刻
を起点とし、現時刻より過去の伝搬路特性を反映した希
望信号を近似する近似関数を想定し、現時刻の伝搬路推
定値として、この近似関数の現時刻の値が出力されるよ
うにしたので、伝搬路特性を反映した希望信号に雑音が
含まれた入力データに対して遅延がない、雑音成分を抑
圧した高精度の伝搬路推定値を出力することができる。
As described above, according to the present invention, the current time is used as a starting point, and an approximation function approximating a desired signal reflecting the propagation path characteristics past the current time is assumed, and the propagation path is estimated at the current time. Since the value at the current time of this approximation function is output as a value, there is no delay with respect to the input data in which the desired signal that reflects the propagation path characteristics contains noise, and the noise component is suppressed with high accuracy. It is possible to output the estimated value of the channel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例の伝搬路推定器の詳細構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a detailed configuration of a propagation path estimator of a first embodiment.

【図2】第1実施例の推定原理の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an estimation principle of the first embodiment.

【図3】第1実施例の伝搬路推定器の搭載装置構成を示
すブロック図である。ある。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an on-board device of the propagation path estimator of the first embodiment. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

61 〜6M-1 …遅延用メモリ素子(全体がシフトレジス
タを構成)、 70 〜7M-1 …係数乗算器、 8…総和器、 10…伝搬路推定器。
61 to 6M-1 ... Memory element for delay (the whole constitutes a shift register), 70 to 7M-1 ... Coefficient multiplier, 8 ... Summer, 10 ... Propagation path estimator.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 伝搬路特性を反映したデータ系列が入力
され、伝搬路特性の推定値を出力する伝搬路推定器にお
いて、 現時刻よりiサンプル前の入力データX(i)(但し、
iは0〜M−1でiが0の場合は現時刻のデータ)の計
M個の入力データ系列X(0)〜X(M−1)から、現
時刻の伝搬路推定値Wとして、次の(A) 式で求められた
値を出力することを特徴とする伝搬路推定器。 W={−6ΣiX(i)+(4M−2)ΣX(i)} ÷{M(M+1)} …(A) (但し、総和Σはiが0〜M−1について)
1. A channel estimator which receives a data sequence reflecting channel characteristics and outputs an estimated value of channel characteristics, wherein input data X (i) (where
i is 0 to M-1, and when i is 0, the total of M input data series X (0) to X (M-1) (current time data) is used as the propagation path estimation value W at the current time, A propagation path estimator characterized by outputting the value obtained by the following equation (A). W = {− 6ΣiX (i) + (4M−2) ΣX (i)} ÷ {M (M + 1)} (A) (however, for the sum Σ, i is 0 to M−1)
【請求項2】 タップ数がM個のシフトレジスタと、 このシフトレジスタの対応するタップ出力X(i)が入
力され、このタップ出力X(i)に、次の(B) 式で表さ
れた係数A(i)を乗算するM個の係数乗算器と、 A(i)=(−6i+4M−2)/{M(M+1)} …(B) 全ての係数乗算器からの出力の和を求める総和器とから
なることを特徴とする請求項1に記載の伝搬路推定器。
2. A shift register having M taps and a corresponding tap output X (i) of this shift register are input, and this tap output X (i) is expressed by the following equation (B). M coefficient multipliers that multiply the coefficient A (i), and A (i) = (− 6i + 4M−2) / {M (M + 1)} (B) Obtain the sum of outputs from all coefficient multipliers The propagation path estimator according to claim 1, comprising a summer.
【請求項3】 伝搬路特性を反映したデータ系列が入力
され、伝搬路特性の推定値を出力する伝搬路推定器にお
いて、 現時刻よりiサンプル前の入力データX(i)(但し、
iは0〜M−1でiが0の場合は現時刻のデータ)の計
M個の入力データ系列X(0)〜X(M−1)から、現
時刻の伝搬路推定値Wとして、次の(C) 式で求められた
値を出力することを特徴とする伝搬路推定器。 W=[Σ{30・i2 +(−36M+18)・i+9M2 −9M+6}・X (i)]÷{M(M+1)(M+2)} …(C) (但し、総和Σはiが0〜M−1について)
3. A channel estimator which receives a data sequence reflecting channel characteristics and outputs an estimated value of channel characteristics, wherein input data X (i) (where
i is 0 to M-1, and when i is 0, the total of M input data series X (0) to X (M-1) (current time data) is used as the propagation path estimation value W at the current time, A propagation path estimator characterized by outputting the value obtained by the following equation (C). W = [Σ {30 · i 2 + (− 36M + 18) · i + 9M 2 −9M + 6} · X (i)] ÷ {M (M + 1) (M + 2)} (C) (However, the sum Σ is 0 to i About M-1)
【請求項4】 タップ数がM個のシフトレジスタと、 このシフトレジスタの対応するタップ出力X(i)が入
力され、このタップ出力X(i)に、次の(D) 式で表さ
れた係数B(i)を乗算するM個の係数乗算器と、 B(i)={30i2 +(−36M+18)i+9M2 −9M+6} ÷{M(M+1)(M+2)} …(D) 全ての係数乗算器からの出力の和を求める総和器とから
なることを特徴とする請求項3に記載の伝搬路推定器。
4. A shift register having M taps and a corresponding tap output X (i) of this shift register are input, and this tap output X (i) is expressed by the following equation (D). M coefficient multipliers that multiply the coefficient B (i), and B (i) = {30i 2 + (-36M + 18) i + 9M 2 -9M + 6} ÷ {M (M + 1) (M + 2)} (D) 4. The propagation path estimator according to claim 3, further comprising a summing device that calculates a sum of outputs from the coefficient multipliers.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6404827B1 (en) 1998-05-22 2002-06-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for linear predicting

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