JPH09307488A - 受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高いフラットフェージング補償能力と高い遅
延波除去能力とを有する受信装置を提供する。 【解決手段】 受信装置に、フラットフェージング補償
用の等化器38と遅延波除去用の等化器39とを設け、フラ
ットフェージング補償と遅延波除去とを別個の等化器で
行なうようにした。フラットフェージング補償機能と遅
延波除去機能との両立を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル移動体
通信等に使用する無線機の受信装置に関し、特に、フラ
ットフェージング補償能力と遅延波除去能力とを持つよ
うに構成したものである。

【０００２】

【従来の技術】市街地における移動通信では、移動局
に、周囲のあらゆる角度から伝搬路の異なる多くの電波
が同時に到来し、移動局は、それらを合成して受信す
る。この合成受信波は、受信レベルが周波数帯域全体で
一様に瞬時変動するフラットフェージングを伴ってい
る。また、各伝送路における電波の伝搬遅延時間の差に
起因して周波数選択性のフェージングが生じ、伝送帯域
の広がるディジタル移動体通信ではこれが無視できない
波形歪みを生む。そのため、従来のディジタル移動体通
信の受信装置には、こうしたフェージングの影響を除く
ための構成が設けられている。

【０００３】従来の受信装置は、図７に示すように、信
号を受信する空中線１と、受信信号を不要周波数成分を
除去してから増幅するＲＦ回路２と、受信信号からベー
スバンド信号を復調する復調器３と、ベースバンド信号
に対し、フラットフェージング補償を行なうとともに遅
延波除去を行なう判定帰還型等化器４とを備えている。

【０００４】この受信装置では、空中線１の受信した受
信信号５に対して、ＲＦ回路２が、不要周波数成分を除
去してから増幅し、信号６を出力する。復調器３は、信
号６を復調してベースバンド信号７を出力する。判定帰
還型等化器４は、このベースバンド信号７に対してフラ
ットフェージング補償を行なうとともに遅延波を除去
し、等化後の信号８を出力する。

【０００５】従来の判定帰還型等化器４は、図８に示す
ように、入力信号７を順次サンプリング周期だけ遅延さ
せる遅延器９、10、11と、出力信号８をサンプリング周
期だけ遅延させる遅延器12と、各遅延器９、10、11、12
の出力に係数ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５を乗算する
ディジタル乗算器13、14、15、16、17と、ディジタル乗
算器13、14、15、16、17の出力を加算するディジタル加
算器18と、ディジタル加算器18の出力36からデータを判
定する判定器19と、判定器19に入力する信号と判定器19
の判定結果との差を算出するディジタル減算器20と、こ
の差に基づいて判定帰還型等化器４のタップ係数ａ１〜
ａ５を更新する係数更新器21とを備えている。

【０００６】この判定帰還型等化器４では、まず、ベー
スバンド信号７と、ベースバンド信号７をサンプリング
周期だけ遅延させた信号22と、信号22をサンプリング周
期だけ遅延させた信号23と、信号23をサンプリング周期
だけ遅延させた信号24との各々に、各ディジタル乗算器
13〜16によって、それぞれタップ係数信号ａ１、ａ２、
ａ３、ａ４が乗算される。また、等化後の信号８をサン
プリング周期だけ遅延させた信号25に、ディジタル乗算
器17でタップ係数信号ａ５が乗算される。

【０００７】次に、各ディジタル乗算器13〜17の出力信
号31〜35は、ディジタル加算器18で加算され、ディジタ
ル加算器18の出力信号36は判定器19によって判定され、
等化後の信号８として出力される。また、信号36と等化
後の信号８とは、ディジタル減算器20に入力され、減算
器20はそれらの差分信号37を出力する。この信号37は係
数更新器21に入力され、係数更新器21は、信号37に応じ
て判定帰還型等化器４のタップ係数ａ１〜ａ５を更新
し、各乗算器13〜17に出力する。

【０００８】判定帰還型等化器のタップ係数の更新アル
ゴリズムは、一般にＲＬＳアルゴリズムが用いられてい
る。このＲＬＳアルゴリズムを次式に示す。

【０００９】 Ｗ（ｎ）＝Ｗ（ｎ−１）＋Ｋ（ｎ）ｅ（ｎ） （１） Ｋ（ｎ）＝Ｔ（Ｎ）／｛１＋Ｘ（ｎ）Ｔ（ｎ）｝ （２） Ｔ（ｎ）＝Ｐ（ｎ−１）Ｘ（ｎ）／λ （３） Ｐ（ｎ）＝Ｐ（ｎ−１）／λ−Ｋ（ｎ）Ｔ（ｎ） （４） ただし、Ｗ（ｎ）；判定帰還型等化器のタップ係数 Ｘ（ｎ）；入力信号 ｅ（ｎ）；判定帰還型等化器によって出力される信号と
出力信号を判定した信号との差 λ ；忘却係数 ｎ ；１，２，３，・・・ 忘却係数λは、０＜λ＜１の範囲で選定される。忘却係
数λを大きくすれば、等化器のタップ係数の精度が良く
なり遅延波除去能力を高めることができるが、回路への
追従能力が低下しフラットフェージング補償能力が低下
する。逆に、忘却係数λを小さくすれば、回路への追従
能力が高くなりフラットフェージング補償能力を高める
ことができるが、等化器のタップ係数の精度が悪くなり
遅延波除去能力が低下する。一般に、忘却係数λは０．
９という値が用いられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の受信
装置では、フラットフェージング補償能力を高めようと
すると、遅延波除去能力が低下し、逆に、遅延波除去能
力を高めようとすると、フラットフェージング補償能力
が落ちてしまい、フラットフェージング補償能力と遅延
波除去能力との両方を向上させることができなかった。

【００１１】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、高いフラットフェージング補償能力と高
い遅延波除去能力とを有する受信装置を提供することを
目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明の受信
装置では、フラットフェージング補償と遅延波除去とを
別個の等化器を用いて行なうことにより、フラットフェ
ージング補償能力と遅延波除去能力との両立を図ってい
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、フラットフェージング補償用の等化器と遅延波除去
用の等化器とを具備し、フラットフェージング補償と遅
延波除去とを別個の等化器で行なうようにした受信装置
であり、フラットフェージング補償機能と遅延波除去機
能との両立を図ることができる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、前記フラットフ
ェージング補償用の等化器をＦＩＲ等化器で構成し、前
記遅延波除去用の等化器を判定帰還型等化器で構成した
ものであり、高いフラットフェージング補償能力と高い
遅延波除去能力とを持つことができる。

【００１５】請求項３に記載の発明は、前記フラットフ
ェージング補償用の等化器及び前記遅延波除去用の等化
器をＦＩＲ等化器で構成したものであり、請求項２の装
置に比べて、演算量を削減することができる。

【００１６】請求項４に記載の発明は、前記フラットフ
ェージング補償用の等化器の前段に、第２の遅延波除去
用の等化器を挿入したものであり、フラットフェージン
グ補償用等化器の補償精度を高めることができる。

【００１７】請求項５に記載の発明は、第２の遅延波除
去用の等化器を判定帰還型等化器で構成したものであ
り、フラットフェージング補償用等化器に入力する信号
の遅延波をある程度除去し、また、フラットフェージン
グの補償にもある程度寄与することができる。

【００１８】請求項６に記載の発明は、第２の遅延波除
去用の等化器をＦＩＲ等化器で構成したものであり、請
求項５の装置に比べて、演算量を削減することができ
る。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。

【００２０】（第１の実施の形態）第１の実施形態の受
信装置は、図１に示すように、信号を受信する空中線１
と、受信信号を不要周波数成分を除去してから増幅する
ＲＦ回路２と、受信信号からベースバンド信号７を復調
する復調器３と、ベースバンド信号７に対してフラット
フェージング補償を行なうフラットフェージング補償用
ＦＩＲ等化器38と、フラットフェージング補償された信
号40に対して遅延波除去を行なう遅延波除去用判定帰還
型等化器39とを備えている。

【００２１】この受信装置では、空中線１の受信した受
信信号５に対して、ＲＦ回路２が、不要周波数成分を除
去してから増幅し、信号６を出力する。復調器３は、信
号６を復調してベースバンド信号７を出力し、ＦＩＲ等
化器38が、このベースバンド信号７のフラットフェージ
ングを補償する。

【００２２】このＦＩＲ等化器38は、図２に示すよう
に、入力信号７を順次サンプリング周期だけ遅延させる
遅延器９、10、11と、各遅延器９、10、11の出力に係数
ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４を乗算するディジタル乗算器1
3、14、15、16と、ディジタル乗算器13、14、15、16の
出力を加算して出力信号40を出力するディジタル加算器
18と、出力信号40からデータを判定する判定器19と、判
定器19に入力する信号と判定器19の判定結果との差を算
出するディジタル減算器20と、この差に基づいてＦＩＲ
等化器のタップ係数ｃ１〜ｃ４を更新する係数更新器41
とを備えている。

【００２３】このＦＩＲ等化器38では、まず、各ディジ
タル乗算器13〜16によって、ベースバンド信号７と、ベ
ースバンド信号７をサンプリング周期だけ遅延させた信
号42と、信号42をサンプリング周期だけ遅延させた信号
43と、信号43をサンプリング周期だけ遅延させた信号44
との各々に、それぞれタップ係数信号ｃ１、ｃ２、ｃ
３、ｃ４が乗算される。

【００２４】次に、各ディジタル乗算器13〜16の出力信
号49〜52は、ディジタル加算器18で加算され、加算器18
からフラットフェージングの除去された信号が出力信号
40として出力される。また、フラットフェージングの除
去された信号40は判定器19によって判定され、信号40と
判定結果を表す信号53とが、ディジタル減算器20に入力
され、減算器20はそれらの差分信号54を出力する。この
信号54は係数更新器41に入力され、係数更新器41は、信
号54に応じてＦＩＲ等化器38のタップ係数ｃ１〜ｃ４を
更新し、各乗算器13〜16に出力する。

【００２５】ＦＩＲ等化器38のタップ係数の更新アルゴ
リズムには、前述した式（１）〜（４）によるＲＬＳア
ルゴリズムを用いる。

【００２６】この式において、忘却係数λは０＜λ＜１
の範囲で選定されるが、ＦＩＲ等化器38ではフラットフ
ェージング補償のみを行なうため、λを十分小さい値
（例えば０．１）に設定する。

【００２７】フラットフェージング補償された信号40
は、判定帰還型等化器39に入力し、ここで遅延波が除去
され、等化後の信号８として出力される。

【００２８】この判定帰還型等化器39は、図３に示すよ
うに、構造的には、従来の装置の等化器（図８）と同じ
構成を備えている。この判定帰還型等化器39では、フラ
ットフェージング補償された信号40が、遅延器９、10、
11で順次サンプリング周期だけ遅延され、フラットフェ
ージング補償された信号40と、それをサンプリング周期
だけ遅延させた信号56と、信号56をサンプリング周期だ
け遅延させた信号57と、信号57をサンプリング周期だけ
遅延させた信号58との各々に、各ディジタル乗算器13〜
16を通じて、それぞれタップ係数信号ｂ１、ｂ２、ｂ
３、ｂ４が乗算される。また、等化後の信号８が遅延器
12でサンプリング周期だけ遅延され、この信号59に、デ
ィジタル乗算器17でタップ係数信号ｂ５が乗算される。

【００２９】次に、各ディジタル乗算器13〜17の出力信
号65〜69は、ディジタル加算器18で加算され、ディジタ
ル加算器18の出力信号70は判定器19によって判定され、
等化後の信号８として出力される。また、信号70と等化
後の信号８とは、ディジタル減算器20に入力され、減算
器20はそれらの差分信号71を出力する。この信号71は係
数更新器55に入力され、係数更新器55は、信号71に応じ
て判定帰還型等化器39のタップ係数ｂ１〜ｂ５を更新
し、各乗算器13〜17に出力する。

【００３０】この判定帰還型等化器39のタップ係数の更
新アルゴリズムには、ＦＩＲ等化器38と同様にＲＬＳア
ルゴリズムを用いる。このとき忘却係数λは、０＜λ＜
１の範囲で選定されるが、判定帰還型等化器39では遅延
波除去のみを行なうため、λを十分大きい値（例えば
０．９９）に設定する。

【００３１】これらの等化器38、39は、Digital Signal
Processorを用いて実現することができる。

【００３２】このように、第１の実施形態の受信装置で
は、フラットフェージング補償と遅延波除去とを別個の
等化器で行なうことによって、フラットフェージング補
償能力と遅延波除去能力との両立を図ることができる。

【００３３】（第２の実施の形態）第２の実施形態の受
信装置は、図４に示すように、遅延波除去用に、判定帰
還型等化器に代えて、ＦＩＲ等化器72を用いている。そ
の他の構成は第１の実施形態（図１）と変わりがない。

【００３４】このＦＩＲ等化器72は、基本的にフラット
フェージング補償用ＦＩＲ等化器38（図２）と同じよう
に構成するが、このＦＩＲ等化器72では遅延波除去のみ
を行なうため、忘却係数λは十分大きい値（例えば０．
９９）に設定する。

【００３５】この第２の実施形態の受信装置では、遅延
波除去用等化器としてＦＩＲ等化器を用いているため、
第１の実施形態よりもさらに演算量の削減を図ることが
できる。

【００３６】（第３の実施の形態）第３の実施形態の受
信装置は、図５に示すように、フラットフェージング補
償用ＦＩＲ等化器38の前段にさらに遅延波除去用の判定
帰還型等化器73を備えている。その他の構成は第１の実
施形態（図１）と変わりがない。

【００３７】この判定帰還型等化器73は、基本的に遅延
波除去用判定帰還型等化器39（図３）と同じように構成
するが、忘却係数λについては一般的な値（０．９）に
設定する。

【００３８】この受信装置では、復調器３でベースバン
ド信号７を得るまでは、第１の実施形態と同じ動作が行
なわれる。判定帰還型等化器73は、このベースバンド信
号７の遅延波をいくらか除去し、信号74として出力す
る。この信号74が等化後の信号８として出力されるまで
の動作は第１の実施形態と変わりがない。

【００３９】この第３の実施形態の受信装置では、フラ
ットフェージング補償用ＦＩＲ等化器38に入力する信号
の遅延波を、判定帰還型等化器73により、いくらか除去
しているため、ＦＩＲ等化器38でのフラットフェージン
グ補償精度が向上する。従って、第１の実施形態の受信
装置よりもさらに高精度なフラットフェージング補償能
力を持つ受信装置を実現することができる。

【００４０】（第４の実施の形態）第４の実施形態の受
信装置は、図６に示すように、フラットフェージング補
償用ＦＩＲ等化器38の前段に配置する遅延波除去用の等
化器として、ＦＩＲ等化器75を配置している。その他の
構成は第３の実施形態（図５）と変わりがない。

【００４１】このＦＩＲ等化器75は、基本的にフラット
フェージング補償用ＦＩＲ等化器38（図２）と同じよう
に構成するが、忘却係数λについては一般的な値（０．
９）に設定する。

【００４２】この受信装置では、遅延波除去用ＦＩＲ等
化器75が、フラットフェージング補償用ＦＩＲ等化器38
に入力する信号76の遅延波をいくらか除去する。その他
の動作は第３の実施形態と変わりがない。

【００４３】この第４の実施形態の受信装置では、第３
の実施形態の受信装置よりも演算量の削減を図ることが
できる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の受信装置は、フラットフェージング補償と遅延波除去
とを別個の等化器を用いて行なうことによって、高いフ
ラットフェージング補償能力と、高い遅延波除去能力と
を持つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における受信装置の構
成を示すブロック図、

【図２】第１の実施形態の受信装置におけるフラットフ
ェージング補償用ＦＩＲ等化器の構成図、

【図３】第１の実施形態の受信装置における遅延波除去
用判定帰還型等化器の構成図、

【図４】本発明の第２の実施形態における受信装置の構
成を示すブロック図、

【図５】本発明の第３の実施形態における受信装置の構
成を示すブロック図、

【図６】本発明の第４の実施形態における受信装置の構
成を示すブロック図、

【図７】従来の受信装置の構成を示すブロック図、

【図８】従来の受信装置の判定帰還型等化器の構成図で
ある。

【符号の説明】

１ 空中線 ２ ＲＦ回路 ３ 復調器 ４ 判定帰還型等化器 ９〜12 遅延器 13〜17 ディジタル乗算器 18 ディジタル加算器 19 判定器 20 ディジタル減算器 21、41、55 係数更新器 38 フラットフェージング補償用ＦＩＲ等化器 39 遅延波除去用判定帰還型等化器 72 遅延波除去用ＦＩＲ等化器 73 遅延波除去用判定帰還型等化器 75 遅延波除去用ＦＩＲ等化器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フラットフェージング補償用の等化器と
   遅延波除去用の等化器とを具備し、フラットフェージン
   グ補償と遅延波除去とを別個の等化器で行なうことを特
   徴とする受信装置。
2. 【請求項２】 前記フラットフェージング補償用の等化
   器をＦＩＲ等化器で構成し、前記遅延波除去用の等化器
   を判定帰還型等化器で構成したことを特徴とする請求項
   １に記載の受信装置。
3. 【請求項３】 前記フラットフェージング補償用の等化
   器及び前記遅延波除去用の等化器をＦＩＲ等化器で構成
   したことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
4. 【請求項４】 前記フラットフェージング補償用の等化
   器の前段に、第２の遅延波除去用の等化器を挿入したこ
   とを特徴とする請求項１乃至３に記載の受信装置。
5. 【請求項５】 前記第２の遅延波除去用の等化器を判定
   帰還型等化器で構成したことを特徴とする請求項４に記
   載の受信装置。
6. 【請求項６】 前記第２の遅延波除去用の等化器をＦＩ
   Ｒ等化器で構成したことを特徴とする請求項４に記載の
   受信装置。