JPH10173629A - 受信装置 - Google Patents

受信装置

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JPH10173629A
JPH10173629A JP33010396A JP33010396A JPH10173629A JP H10173629 A JPH10173629 A JP H10173629A JP 33010396 A JP33010396 A JP 33010396A JP 33010396 A JP33010396 A JP 33010396A JP H10173629 A JPH10173629 A JP H10173629A
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隆 東海林
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    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/709Correlator structure
    • H04B1/7095Sliding correlator type

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  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペクトラム拡散による符号分割多重方式を
用いた受信装置において、特にRAKE合成を行う場合
に、合成すべきパスタイミングを安定して抽出し、確実
なRAKE合成を実現する受信装置を提供することであ
る。 【解決手段】 本来、拡散符号の自己相関値は、拡散符
号が1つ決定されれば一義的に求められるため、受信機
側では拡散符号のレプリカの自己相関を計算し、その結
果に受信品質に応じた誤差範囲を見込んだ数値をしきい
値とし、サーチャ回路の出力の判定基準とする。サーチ
ャ回路の出力は、レプリカの自己相関値に誤差範囲を加
えた上下のしきい値の中にあれば、自己相関による無効
な相関値と見なし、その範囲の外側にあれば合成すべき
有効なパスタイミングと見なす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は受信装置に関し、詳
しくは、情報信号をその数十から数百倍の速度を持つ信
号で変調して伝送する符号分割多元接続通信システムを
用いた通信システムの受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術として、たとえば特開平8−1
16303号公報に開示された「スペクトラム拡散無線
通信システムおよびこのシステムで使用される基地局用
無線通信装置並びに移動局用無線通信装置」が挙げら
れ、この公報の第12頁第10行〜第13頁第47行お
よび図10が参照される。
【0003】従来、たとえばスペクトラム拡散による符
号分割多重方式を用いたシステムの受信装置において
は、受信機側で適正なタイミングで受信が行われるよう
に、受信信号中の拡散符号のタイミングを常に捕捉し続
けるサーチャ回路が必要となる。通常、これは、受信信
号と送信側の拡散符号のレプリカとの相互相関を計算す
ることで求められる。正確にタイミングの合う位置で
は、前述の相互相関値は最大値を示し、よって受信機は
受信信号の拡散符号タイミングを知ることができる。
【0004】また、受信機ではこのサーチャ回路の出力
する値をもとにRAKE合成受信を行う。これは、いく
つかの経路(以下「パス」という)を通り時間的にずれ
て受信される信号を、そのずれ(以下「遅延時間」とい
う)に見合ったタイミングで復調し合成することで、受
信品質を維持する方法である。
【0005】従来例の技術について、図2に示す特開平
8−116303号公報に記載されている通信装置の構
成図を参照して説明する。
【0006】図2において、従来例の装置は、アンテナ
201と、高周波復調回路202と、フィンガ回路20
3a〜203nと、フィンガ情報抽出部204と、シン
ボル合成器205とから構成される。
【0007】次に、従来例の装置の動作について、図2
を参照して説明する。
【0008】アンテナ201で受信された受信信号は、
高周波復調回路202によってベースバンド信号に変換
される。この受信機に通信相手装置から最適フィンガ数
情報が到来すると、この情報はサーチャとしての機能を
有したフィンガ情報抽出部204で抽出される。フィン
ガ情報抽出部204は上記最適フィンガ数情報に応じて
複数のフィンガ回路203a〜203nのうち、どのフ
ィンガ回路を動作させるか決定し、各フィンガ回路に対
して動作制御信号を与える。最適フィンガ数情報が大き
い場合には、多数のマルチパスが発生しても、これらの
マルチパスを多くのフィンガ回路により、効率よく受信
再生する。また、最適フィンガ数情報が小さい場合に
は、マルチパスの発生数が少ない場合に、不必要にノイ
ズを再生して合成する不具合は防止されS/Nを高く保
持することができる。また、従来例には最適フィンガ数
情報は、無線リンク形成後通信開始前に相手局から通知
されるようにしたが、通信開始後においても通信相手局
から定期的もしくは任意のタイミングで最適フィンガ数
情報を通知されるようにしてもよいと記述されている。
【0009】以上説明した従来例の通信装置はRAKE
受信機の代表的な構成例である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の第一の問題
点は、通信相手局からのフィンガ数情報通知は信頼性の
面で問題があり、有効にRAKE受信ができないという
ことである。特開平8−116303号公報に開示され
た従来例では、臨機応変にフィンガ数を変更するように
記述されているが、実際は受信状態が劣化しはじめてか
ら、フィンガ数変更の情報を通知しても、それを誤って
受信する可能性がある。
【0011】第二の問題点は、受信信号と拡散符号のレ
プリカとの相互相関値は、拡散符号の持つ自己相関特性
によって正確なタイミング以外のところでもいくらかの
値を持つため、RAKE合成受信をこの相互相関値を用
いて行おうとした場合、正規のパスがもつ遅延時間以外
のタイミングを、誤って合成すべきタイミングと見なし
てしまう可能性があるということである。誤ったタイミ
ングでのRAKE合成では、本来のRAKE合成の効果
が得られないため、受信品質の劣化となる。
【0012】第三の問題点は、逆に、自己相関値の大き
なところをはじめから誤タイミングとし、そのタイミン
グでのパスを無視した場合、有効なパスがもしそこに存
在したときに、それを自ら捨ててしまうことになりRA
KE受信機の意味がなくなるということである。
【0013】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、スペクトラム拡散による符号分割多重方式を用い
た受信装置において、特にRAKE合成を行う場合に、
合成すべきパスタイミングを安定して抽出し、確実なR
AKE合成を実現する受信装置を提供することを目的と
する。
【0014】
【課題を解決するための手段】従って本発明では、スペ
クトラム拡散による符号分割多重方式通信に有効とされ
るRAKE受信を的確に行うため、それに適したサーチ
ャ回路を持つ受信装置を提供する。
【0015】本来、拡散符号の自己相関値は、拡散符号
が1つ決定されれば一義的に求められるため、受信機側
では拡散符号のレプリカの自己相関を計算し、その結果
に受信品質に応じた誤差範囲を見込んだ数値をしきい値
とし、サーチャ回路の出力の判定基準とする。サーチャ
回路の出力は、レプリカの自己相関値に誤差範囲を加え
た上下のしきい値の中にあれば、自己相関による無効な
相関値と見なし、その範囲の外側にあれば合成すべき有
効なパスタイミングと見なす。
【0016】以上の構成によれば、サーチャ回路では拡
散符号の自己相関による誤ったタイミングを抽出しなく
なる上に、さらに、もし自己相関による誤タイミングの
場所に、受信すべき有効な信号が存在した場合には、そ
の信号の相互相関値は拡散符号の自己相関値とは異なる
値を持つため、自己相関値によるしきい値を設けること
で自己相関値の影響を排除し、より確実なパスの選別が
可能となる。
【0017】よって、RAKE受信においては有効なパ
スのみが合成されることにより、受信品質の維持、向上
がはかられる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0019】図1は本発明の一実施の形態の受信装置に
おける回路構成図である。
【0020】図1において、本実施の形態の受信装置
は、アンテナ101と、無線受信部102と、遅延器1
03a〜103cと、逆拡散部104a〜104dと、
重み付け回路105a〜105cと、合成部106と、
復調部107と、SIR測定部108と、拡散符号発生
部109と、自己相関器110と、比較部111a〜1
11cと、スライディング相関器112とから構成され
る。
【0021】次に、本実施の形態の受信装置の動作につ
いて図1を参照して説明する。図1は一例として、異な
った時間で受信機に到達する信号を、最大4波合成する
ことのできる受信機の構成を示す。
【0022】図1において、アンテナ101で受信され
た受信信号は、受信無線部102へ入力される。受信無
線部102では、搬送波が取り除かれ、遅延器103a
から103c、および逆拡散部104dに入力される。
遅延器103a〜103cの出力はそれぞれ逆拡散器1
04a〜104cへ入力される。各逆拡散部104a〜
104dでは、拡散符号発生部109の発生する、送信
側で用いられた拡散符号のレプリカにより受信信号の逆
拡散が行われ、まず2次変調が解かれる。逆拡散された
信号はそれぞれ重み付け回路105a〜105cにおい
て、受信レベルに見合った重みが付けられる。具体的に
は後述するスライディング相関器112、比較部111
a〜111cの出力する相関値と対応する逆拡散部10
4b〜104dの出力する受信信号が乗算されて、合成
部106で加算される。このとき、逆拡散部104aの
出力は必ず重みを1として合成するので、重み付け回路
は通らない。
【0023】合成後の信号からは、SIR測定部108
において、受信信号の品質情報として希望波受信電力対
干渉波受信電力比(以下「SIR」という)が計算され
る。SIRは合成後の信号の全電力から、合成後の信号
を同相加算した信号の電力を引いて干渉波レベルとし、
同相加算した信号の電力を信号波レベルとしてその比を
とって表す。
【0024】また、無線受信部102の出力はスライデ
ィング相関器112へ入力される。スライディング相関
器112では、拡散符号発生部109の生成する、送信
側で用いられた拡散符号のレプリカと、受信信号との相
互相関値が1/nチップ(nは任意の整数)ずつずらし
ながら、1シンボル分求められる。求められた相互相関
値のうち、最大の相関値を持つタイミングから順にt
1、t2、t3、t4とする。時間軸上遅れる方向を正
の数で表すとき、t1<t2<t3<t4である。ま
た、相関値は大きい順にs1、s2、s3、s4と表
す。これらの相関値とタイミングは、それぞれ以下のよ
うに遅延器103a、もしくは比較器111a〜111
cへ設定される。
【0025】まず、遅延器103aには最大パス信号の
情報として、遅延時間Ta=t4−t1が設定される。
また比較部111aには、遅延時間としてTb=t4−
t2とTx=t2−t1、また相関値比としてs2/s
1が、比較部111bには、遅延時間Tc=t4−t3
とTy=t3−t1、また相関値の比としてs3/s1
が、比較部111cには、遅延時間Tz=t4−t1、
また相関値の比としてs4/s1が設定される。ここ
で、遅延時間Ta、Tb、Tcは、合成部106での合
成時に同一タイミングになるべく、各遅延器103b〜
103cにおいて受信信号をどの位遅延させればよいか
を表す信号である。また、遅延時間Tx、Ty、Tzは
受信機に到達した信号の主波と遅延波の時間関係を表す
信号である。
【0026】自己相関器110では、拡散符号発生部1
09の発生する拡散符号をスライディング相関器112
と同様に、拡散符号を1/nチップずつずらして拡散符
号同士を積和演算し、拡散符号の自己相関値を1シンボ
ル分求める。自己相関値は、タイミングのずれを0とし
た時の時間を基準に、時間的に遅れる方向を正の数とす
る相対的な時間差で表され、また、そのレベルはタイミ
ングのずれを0とした時の値を1として表わされる。比
較器111a〜111cでは、スライディング相関器1
12が求めたTx、Ty、Tzの各タイミングに対応す
る自己相関値が、自己相関器110の出力から選び出さ
れる。比較器111a〜111cではSIR測定部10
8からの、受信品質情報を表すSIRより自己相関値の
誤差範囲を計算し上下限のしきい値とする。SIRが
r、自己相関値をVで表すとすると、上下限のしきい値
はそれぞれ、上限値Z1=V×(1+1/r)、下限値
Z2=V×(1−1/r)と表される。比較部111a
〜111cでは、それぞれに計算された上下限のしきい
値とスライディング相関器112の出力の相関値の比s
2/s1、s3/s1、s4/s1の各レベルを比較
し、それが上下限のしきい値内であれば無効なパスと判
断してRAKE合成を行わないように、対応する重み付
け回路105a〜105cへ重み係数0を設定する。こ
のとき、重み係数0が設定されるフィンガでは遅延器に
設定される遅延時間は0(遅延なし)とする。また、そ
れが上下限のしきい値外であれば、有効なパスとしてそ
の遅延時間Ta、Tb、Tcを対応する遅延器103a
〜103cへ、また対応する重み付け回路105a〜1
05cへ相関値の比s2/s1、s3/s1、s4/s
1を設定する。
【0027】たとえば、スライディング相関器112が
算出した4つのタイミングと相関値がt1=1チップの
タイミングでs1=10、t2=2チップのタイミング
でs2=8、t3=4チップのタイミングでs3=4、
t4=8チップのタイミングでs4=2だった時、遅延
器103aには最大パス信号の情報として、遅延時間T
a=7チップが設定される。また比較部111aには、
遅延時間としてTb=6チップとTx=1チップ、また
相関値の比として0.8が、比較部111bには、遅延
時間Tc=4チップとTy=3チップ、また相関値の比
として0.4が、比較器111cには、遅延時間Tz=
7チップ、また相関値の比として0.2が設定される。
【0028】このとき自局に割り当てられた拡散符号の
Tx、Ty、Tzのタイミングにおける自己相関値がV
x=0.79、Vy=0.2、Vz=0.05で、SI
R=10だった場合、各タイミングでの上限値、下限値
は、Z1x=0.88、Z2x=0.72、Z1y=
0.44、Z2y=0.36、Z1z=0.22、Z2
z=0.18となり、Vx=0.79はしきい値内と判
断される。この場合、遅延回路103bに遅延時間0、
重み回路105aに重み係数0が設定され、また、遅延
器103cには遅延時間Tc=4チップ、重み付け回路
105bには重み係数0.4が、また重み付け回路10
5cには重み係数0.2が設定されることにより、Tx
のタイミングの信号はRAKE合成から除外される。
【0029】遅延器103a〜103cで到達時間の調
整がなされ、重み付け回路105a〜105cで適正な
重みが付けられた各受信信号は、合成部106で加算合
成される。
【0030】加算合成された信号は、復調部107で検
波されて一次変調が解かれて情報データが抽出される。
【0031】以上、図1に示す本発明の一実施の形態の
動作について説明した。
【0032】
【発明の効果】これにより、第一の効果として、サーチ
ャ回路出力に受信品質に見合ったしきい値を設けて判別
することにより、相手局からの情報通知を必要とせず単
独で有効なRAKE合成受信を実現することができる。
【0033】第二の効果として、スライディング相関器
の出力が、拡散符号の自己相関による誤ったタイミング
なのか、有効なパスのタイミングかを自動判別すること
が可能となる。よって、自己相関値の大きなところをは
じめから誤タイミングとし、そのタイミングでのパスを
無視することにより、弊害として、有効なパスさえも排
除してしまうという従来の問題点を解決できる。
【0034】第三の効果は、RAKE受信においては有
効なパスのみが合成されることにより、拡散符号の自己
相関値によって誤検出されたタイミングのパスをRAK
E合成した場合に起こる受信品質劣化がなくなり受信品
質の維持、向上がはかられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の基地局側受信装置の回
路構成を示すブロック図である。
【図2】従来例の送受信装置の回路構成を示すブロック
図である。
【符号の説明】
101 アンテナ 102 無線受信部 103a〜103c 遅延器 104a〜104d 逆拡散部 105a〜105c 重み付け回路 106 合成部 107 復調部 108 SIR測定部 109 拡散符号発生部 110 自己相関器 111a〜111c 比較部 112 スライディング相関器 201 アンテナ 202 高周波復調回路 203a〜203n フィンガ回路 204 フィンガ情報抽出部 205 シンボル合成器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 情報信号を、その数十倍から数百倍の速
    度を持つ拡散信号で変調して伝送するスペクトラム拡散
    通信システムで、特にユーザごとに異なった拡散信号が
    使用されるCDMA通信方式の受信装置において、 自局に割り当てられた拡散符号の自己相関値を算出する
    自己相関計算手段と、 自局に割り当てられた拡散符号と受信信号の相互相関値
    を算出する相互相関計算手段と、 前記自己相関値と前記相互相関値を比較演算する比較手
    段と、 受信信号を前記相互相関計算手段、もしくは前記比較手
    段の出力遅延時間に応じて遅延させる任意の数の遅延手
    段と、 自局に割り当てられた拡散符号によって、前記各遅延手
    段の出力を逆拡散する任意の数の逆拡散手段と、 前記逆拡散手段の出力に前記相互相関手段、もしくは前
    記比較手段の出力レベルに応じて重み付けを行う任意の
    数の重み付け手段と、 前記重み付け手段の出力を加算合成する合成手段と、 前記合成手段の出力から受信信号の品質を測定する受信
    品質測定手段とを具備することを特徴とする受信装置。
  2. 【請求項2】 前記比較手段は、前記自己相関計算手段
    の出力に前記受信品質測定手段の出力を合成し、前記相
    互相関計算手段の判別のためのしきい値とすることを特
    徴とする請求項1に記載の受信装置。
JP33010396A 1996-12-11 1996-12-11 受信装置 Expired - Lifetime JP2762996B1 (ja)

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