JPH11136183A - Ｓ／ｎ測定装置およびｓ／ｎ測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】受信Ｓ／Ｎが悪い場合にも、その受信Ｓ／Ｎを
正確に測定することを可能とする。 【解決手段】復調器２４でのパイロットシンボル列の出
力タイミングに同期して、パイロットシンボル発生部３
２が前記既知シンボル列を自己発生する。そしてこのパ
イロットシンボル発生部３２が出力したパイロットシン
ボル列の正負符号情報（１，−１）を、復調器２４が出
力したパイロットシンボル列に対して乗算器３１にて乗
算する。平均値算出回路１２が乗算結果の平均値として
受信信号レベルを算出するとともに、標準偏差算出回路
１３が乗算結果の標準偏差として受信雑音レベルを算出
し、そしてＳ／Ｎ算出回路１４が前記算出された受信信
号レベルと前記算出された受信雑音レベルとの比として
受信Ｓ／Ｎを算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線回線などのア
ナログ回線を用いてディジタル信号を伝送する際に、伝
送路での信号品質の劣化を受信側で推定するために受信
Ｓ／Ｎを測定するＳ／Ｎ測定装置およびＳ／Ｎ測定方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Acc
ess ）方式の移動通信システムなどでは、伝送路での信
号品質に応じて送信電力を変化させる、いわゆる送受閉
ループ電力制御を行う。従って受信側では、伝送路での
信号品質を測定する必要があり、受信Ｓ／Ｎの測定を行
っている。

【０００３】図６は特開平７−３８４９６号公報に示さ
れた従来のＳ／Ｎ測定装置の構成を示す機能ブロック図
である。この図において、符号１で示すものがＳ／Ｎ測
定装置であり、データ通信システム２の受信側における
受信Ｓ／Ｎの測定を行うものである。

【０００４】データ通信システム２は、送信側では、伝
送すべきデータに対して符号化器２１で畳み込み符号化
方式などの順方向誤り訂正符号化を施して得たシンボル
列を、変調器２２で例えばスペクトラム拡散方式などで
変調した上で、無線伝送路などの伝送路２３中へと送信
する。

【０００５】このように伝送路２３に送信された伝送信
号は、伝送路２３を介して受信側に到達するが、この際
に伝送信号は、雑音や他信号からの干渉などを受けて信
号品質が劣化する。

【０００６】そして受信側では、伝送路２３を介して到
来した伝送信号を、復調器２４で復調するとともに、こ
れにより得られるシンボル列を復号器２５で復号してデ
ータを再生する。

【０００７】さてＳ／Ｎ測定装置１は、絶対値算出回路
１１、平均値算出回路１２、標準偏差算出回路１３およ
びＳ／Ｎ算出回路１４を有する。このＳ／Ｎ測定装置１
は、データ通信システム２の受信側に設けられた復調器
２４が出力するシンボル列を分岐入力する。そしてＳ／
Ｎ測定装置１では、この入力されるシンボル列に含まれ
るシンボル毎の絶対値を絶対値算出回路１１により計算
する。次に、その絶対値の平均を受信信号レベルＳとし
て、かつ絶対値の標準偏差を雑音レベルＮとして、平均
値算出回路１２および標準偏差算出回路１３によりそれ
ぞれ求める。さらに、この受信信号レベルＳと雑音レベ
ルＮとの比としてＳ／Ｎ算出回路１４により受信Ｓ／Ｎ
を求める。

【０００８】そしてデータ通信システム２の受信側で
は、このＳ／Ｎ測定装置１により求められた受信Ｓ／Ｎ
に基いて受信信号品質を監視し、信号品質が規定範囲外
になると、送信側に送信電力増大要求などの情報を送り
受信信号品質を規定範囲内に保つように制御が働く。

【０００９】次に、以上のようなＳ／Ｎ測定装置１にて
受信Ｓ／Ｎを測定する原理について図７を参照して説明
する。図７（ｃ）は、図７（ａ）に示すような波形のシ
ンボル列信号を伝送する際に、図７（ｂ）に示すような
波形の雑音が混入した場合における復調器２４の出力電
圧波形である。なお、この図７（ｃ）において、ハッチ
ングで示す部分が雑音成分に相当する部分である。

【００１０】そして、この図７（ｂ）に示すような波形
における絶対値をシンボル毎で取れば、図７（ｄ）に示
すような波形が得られることになる。この図７（ｄ）に
示す波形の平均は、図７（ａ）に示す波形の絶対値に等
しく、受信信号レベルＳと同じになる。また、図７
（ｄ）に示す波形の平均値からの偏差は、図７（ｂ）に
示す波形の実効値（標準偏差）と等しく、雑音レベルＮ
と同じになる。従って、絶対値算出回路１１の出力にお
ける平均値として求めた受信信号レベルＳと、標準偏差
として求めた受信雑音レベルＮとの比を求めることによ
り、受信Ｓ／Ｎを算出することができる。

【００１１】つまり、以上に説明した従来のＳ／Ｎ測定
装置１では、受信シンボル列信号の絶対値をとることに
より、受信シンボル列に含まれる信号波形成分は平均値
で一定になり、その値を中心としたレベル変動分が雑音
波形成分に相当することを利用している。これは、図７
（ｄ）にハッチングで示す部分（平均値からの変動部
分）が、それぞれ図７（ｂ）に示す雑音波形における同
一位置と形が同じになっていることからも分かる。

【００１２】ところで、以上のようにして受信Ｓ／Ｎを
算出する場合、受信Ｓ／Ｎがある程度良く、図７に示す
ように受信雑音レベルＮの瞬時レベルが受信信号レベル
Ｓの振幅を越えない場合には、受信Ｓ／Ｎを精度良く求
めることが可能である。

【００１３】しかしながら、受信雑音レベルＮの瞬時レ
ベルが受信信号レベルＳの振幅を越えてしまうような場
合には、受信Ｓ／Ｎを正確に測定することができない。
以下、その理由について図８を参照して説明する。

【００１４】図８（ｃ）は、図８（ａ）に示すような波
形のシンボル列信号を伝送する際に、図８（ｂ）に示す
ような波形の雑音が混入した場合における復調器２４の
出力電圧波形である。なお、この図８（ｃ）において、
ハッチングで示す部分が雑音成分に相当する部分であ
る。

【００１５】ここで図８（ａ）および図８（ｂ）に示す
波形は、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す波形とそれ
ぞれ同様なものであるが、図８（ａ）に示す波形が図７
（ａ）に示す波形に比べて振幅が小さくなり、逆に図８
（ｂ）に示す波形が図７（ｂ）に示す波形に比べて振幅
が大きくなっており、受信雑音レベルＮの瞬時レベルが
受信信号レベルＳの振幅を越えてしまうものとなってい
る。

【００１６】この場合、図８（ｃ）に示す波形における
シンボル毎の絶対値を取ると、図８（ｄ）に示すような
波形が得られることになる。この図８（ｄ）に示す波形
において、平均値は図８（ａ）に示す波形の絶対値とは
異なっている。また、その平均値を中心としたレベル変
動分（図８（ｄ）にハッチングで示す部分）も、雑音波
形成分とは異なり、標準偏差も図８（ｂ）に示す波形の
実効値とは異なっている。

【００１７】これは、受信雑音レベルの瞬時レベルが大
きいと、受信信号における正負符号が元のシンボル信号
と異なる場合が発生し、絶対値をとることにより正負符
号情報が失われてしまうからである。

【００１８】そしてこのような場合には、図８（ｃ）に
示す波形の平均値として受信信号レベルＳを求めること
も、標準偏差として受信雑音レベルＮを求めることもで
きないので、Ｓ／Ｎ算出回路１４にて求められる受信Ｓ
／Ｎは、実際の受信Ｓ／Ｎとは異なったものとなってし
まう。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来は、
受信信号波形におけるシンボル毎の絶対値をとり、その
平均値と標準偏差との比からＳ／Ｎを算出していたの
で、雑音の瞬時振幅が信号振幅よりも大きくなるほどに
Ｓ／Ｎが悪い場合は、受信Ｓ／Ｎを正確に測定すること
ができないという不具合があった。

【００２０】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、受信Ｓ／Ｎが
悪い場合にも、その受信Ｓ／Ｎを正確に測定することが
できるＳ／Ｎ測定装置およびＳ／Ｎ測定方法を提供する
ことにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、例えば、その一部にデータシンボル列お
よび既知シンボル列をそれぞれ含んでなる伝送シンボル
列における前記既知シンボル列、または前記データシン
ボル列を伝送するための第１伝送チャネルに多重された
別の第２伝送チャネルで伝送される前記既知シンボル列
の受信側での受信タイミングに同期して前記既知シンボ
ル列を出力し、この出力した既知シンボル列の正負符号
情報（１，−１）を、前記受信側での前記既知シンボル
列の受信タイミングにて前記受信側で受信された伝送シ
ンボル列に乗算し、この乗算の結果の平均値として受信
信号レベルを算出し、前記乗算の結果の標準偏差として
受信雑音レベルを算出し、そして前記算出された受信信
号レベルと前記算出された受信雑音レベルとの比として
受信Ｓ／Ｎを算出するようにした。

【００２２】このような手段を講じたことにより、既知
シンボル列に大きな雑音が混入し、受信信号にて信号レ
ベルが大きく変化してしまっていたとしても、既知シン
ボル列の正負符号情報が乗算されることによって、受信
信号レベルの平均値が既知シンボル列の信号レベルと一
致し、かつ雑音成分の基準レベルが受信信号レベルの平
均値とされた信号が得られる。従って、その信号の平均
値レベルとしての受信信号レベルと標準偏差としての受
信雑音レベルとの比として、受信Ｓ／Ｎを正確に求める
ことが可能となる。

【００２３】また前記目的を達成するために別の本発明
は、上記発明において前記既知シンボル列が、前記デー
タシンボル列を伝送するための第１伝送チャネルに多重
された別の第２伝送チャネルで伝送される場合に、算出
された受信Ｓ／Ｎを、前記第１伝送チャネルの送信電力
と前記第２伝送チャネルの送信電力との電力比に基いて
補正するようにした。

【００２４】このような手段を講じたことにより、第１
伝送チャネルの送信電力と前記第２伝送チャネルの送信
電力とが異なっていたとしても、第２伝送チャネルで伝
送される既知シンボル列に基いて受信信号レベルを求め
ても、第１伝送チャネルの受信信号レベルと受信雑音レ
ベルとの比としての受信Ｓ／Ｎが求められ、適切な受信
Ｓ／Ｎを求めることが可能となる。

【００２５】また前記目的を達成するために別の本発明
は、受信側でデータシンボル列に対して誤り訂正符号の
復号がなされて再生された伝送データを再度誤り訂正符
号化し、前記受信側での前記誤り訂正符号の復号および
前記再度の誤り訂正符号化に要する時間に渡って前記受
信側で受信されたデータシンボル列を遅延させ、この遅
延させたデータシンボル列に対し、前記再度の誤り訂正
符号化がなされて得られたデータシンボル列の正負符号
情報（１，−１）を乗算し、この乗算の結果の平均値と
して受信信号レベルを算出し、前記乗算の結果の標準偏
差として受信雑音レベルを算出し、そして前記算出され
た受信信号レベルと前記算出された受信雑音レベルとの
比として受信Ｓ／Ｎを算出するようにした。

【００２６】このような手段を講じたことにより、デー
タシンボル列に大きな雑音が混入し、受信信号にて信号
レベルが大きく変化してしまっていたとしても、そのデ
ータシンボル列に対して誤り訂正符号の復号をして再生
した正しい伝送データを再度誤り訂正符号化してなる正
しいデータシンボル列の正負符号情報が乗算されること
によって、受信信号レベルの平均値がデータシンボル列
の信号レベルと一致し、かつ雑音成分の基準レベルが受
信信号レベルの平均値とされた信号が得られる。従っ
て、その信号の平均値レベルとしての受信信号レベルと
標準偏差としての受信雑音レベルとの比として、受信Ｓ
／Ｎを正確に求めることが可能となる。

【００２７】また前記目的を達成するために別の本発明
は、上記発明において算出された受信Ｓ／Ｎを、この算
出された受信Ｓ／Ｎと実際の受信Ｓ／Ｎとの誤差特性に
応じて直線性補正するようにした。

【００２８】このような手段を講じたことにより、誤り
訂正がしきれずに、再度誤り訂正符号化により正しいデ
ータシンボル列が得られないことにより算出された受信
Ｓ／Ｎに生じる誤差が補正され、より正確な受信Ｓ／Ｎ
を求めることが可能となる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態につき説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１実施形態に係
るＳ／Ｎ測定装置の構成を示す機能ブロック図である。
なお、図６と同一部分には同一符号を付している。

【００３０】この図において、符号３で示すものが本実
施形態のＳ／Ｎ測定装置であり、データ通信システム２
の受信側における受信Ｓ／Ｎの測定を行うものである。
データ通信システム２は、送信側では、伝送すべきデー
タに対して符号化器２１で畳み込み符号化方式などの順
方向誤り訂正符号化を施して得たシンボル列を、変調器
２２で例えばスペクトラム拡散方式などで変調した上
で、無線伝送路などの伝送路２３中へと送信する。な
お、この送信側が送信するシンボル列には、受信側でも
既知であるシステム同期用のパイロットシンボルが含ま
れる。

【００３１】このように伝送路２３に送信された伝送信
号は、伝送路２３を介して受信側に到達するが、この際
に伝送信号は、雑音や他信号からの干渉などを受けて信
号品質が劣化する。

【００３２】そして受信側では、伝送路２３を介して到
来した伝送信号を、復調器２４で復調するとともに、こ
れにより得られるシンボル列を復号器２５で復号してデ
ータを再生する。

【００３３】さてＳ／Ｎ測定装置３は、平均値算出回路
１２、標準偏差算出回路１３、Ｓ／Ｎ算出回路１４、乗
算器３１およびパイロットシンボル発生部３２を有す
る。乗算器３１には、データ通信システム２の受信側に
設けられた復調器２４が出力するシンボル列が分岐入力
される。また乗算器３１には、パイロットシンボル発生
部３２が出力するパイロットシンボルが入力される。そ
して乗算器３１は、これらの復調器２４が出力するシン
ボル列に対し、パイロットシンボル発生部３２が出力す
るパイロットシンボルの正負符号情報（１，−１）を乗
算し、その結果を平均値算出回路１２および標準偏差算
出回路１３に与える。

【００３４】パイロットシンボル発生部３２は、復調器
２４からフレーム同期情報を受けて、このフレーム同期
情報からタイミングをとり、復調器２４がシンボル列と
してシステム同期用のパイロットシンボルを出力する期
間に、それに同期して上記パイロットシンボルを自己発
生する。

【００３５】平均値算出回路１２は、乗算器３１からの
出力レベルの平均値を算出し、その結果を受信信号レベ
ルＳとしてＳ／Ｎ算出回路１４に与える。標準偏差算出
回路１３は、乗算器３１からの出力レベルの標準偏差を
算出し、その結果を受信雑音レベルＮとしてＳ／Ｎ算出
回路１４に与える。

【００３６】Ｓ／Ｎ算出回路１４は、平均値算出回路１
２から与えられる受信信号レベルＳと標準偏差算出回路
１３から与えられる受信雑音レベルＮとの比を求め、こ
れを受信Ｓ／Ｎ測定値として出力する。

【００３７】次に、以上のように構成されたＳ／Ｎ測定
装置３の動作につき説明する。まず、復調器２４から出
力されているシンボル列がパイロットシンボルであると
き、これに同期してパイロットシンボル発生部３２から
パイロットシンボルが自己発生される。従って乗算器３
１では、データ通信システム２の受信側で受信されたパ
イロットシンボルに、パイロットシンボル発生部３２が
自己発生したパイロットシンボルが乗算される。

【００３８】さて、図２（ａ）に示すような波形のシン
ボル列信号を伝送する際に、図２（ｂ）に示すようにそ
の瞬時レベルが受信信号レベルＳの振幅を越えてしまう
ような波形の雑音が混入した場合、復調器２４の出力電
圧波形は図２（ｃ）に示すようなものとなる。なお、こ
の図２（ｃ）において、ハッチングで示す部分が雑音成
分に相当する部分である。

【００３９】この図２（ａ）に示す波形のシンボル列信
号がパイロットシンボルに相当するとすれば、図２
（ｃ）に示す信号波形が乗算器３１に復調器２４から与
えられているとき、パイロットシンボル発生部３２から
は図２（ａ）に示す波形と同一波形のパイロットシンボ
ル信号が乗算器３１に与えられる。

【００４０】これにより乗算器３１では、図２（ｃ）に
示す信号波形に対して、図２（ａ）に示す波形の正負符
号情報が乗算される。すなわち、図２（ｃ）に示す信号
波形において、元のシンボル列信号のレベルが「Ｈ」で
ある位置に対しては「１」が、また元のシンボル列信号
のレベルが「Ｌ」である位置に対しては「−１」がそれ
ぞれ乗算される。

【００４１】この結果、乗算器３１の出力信号波形は図
２（ｄ）に示すものとなる。この図２（ｄ）に示す波形
は、受信シンボル列に含まれる信号波形成分が平均値で
一定になっている。また、図２（ｄ）にハッチングで示
すように、平均値を中心としたレベル変動分の形が雑音
波形における同一位置の形と同じになっており、雑音波
形成分に相当するものとなっている。

【００４２】従ってこの乗算器３１の出力信号波形にお
ける平均値レベルは受信信号レベルＳに相当し、また標
準偏差は受信雑音レベルＮに相当する。そこで、乗算器
３１の出力信号における平均値レベル、すなわち受信信
号レベルＳが平均値算出回路１２で求められ、また標準
偏差、すなわち受信雑音レベルＮが標準偏差算出回路１
３で求められる。

【００４３】そして、平均値算出回路１２で求められた
受信信号レベルＳと、標準偏差算出回路１３で求められ
た受信雑音レベルＮとの比として、Ｓ／Ｎ算出回路１４
にて受信Ｓ／Ｎが算出される。

【００４４】以上のように本実施形態によれば、図２
（ａ），図２（ｂ）に示すように受信雑音レベルＮの瞬
時レベルが受信信号レベルＳの振幅を越えてしまうほど
に受信Ｓ／Ｎが悪い状況においても、受信信号レベルＳ
および受信雑音レベルＮを正確に算出することができ、
受信Ｓ／Ｎを正確に測定することが可能である。

【００４５】（第２の実施の形態）さて、上述した第１
実施形態では、伝送されるシンボル列のなかに受信側で
も既知のシンボル列が含まれていることを前提としてお
り、伝送されるシンボル列について受信側では全く未知
であるようなシステムには適用することができない。

【００４６】そこで次に、このようなシステムにも適用
が可能なＳ／Ｎ測定装置の一実施形態につき説明する。
図３は本発明の第２実施形態に係るＳ／Ｎ測定装置の構
成を示す機能ブロック図である。なお、図１と同一部分
には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００４７】この図において、符号４で示すものが本実
施形態のＳ／Ｎ測定装置であり、データ通信システム２
の受信側における受信Ｓ／Ｎの測定を行うものである。
なお、データ通信システム２は、構成は前述した第１実
施形態のＳ／Ｎ測定装置３が対象とするものと同様であ
るが、伝送されるシンボル列には受信側で既知なシンボ
ル列を含まないものとなっている。

【００４８】さてＳ／Ｎ測定装置４は、平均値算出回路
１２、標準偏差算出回路１３、Ｓ／Ｎ算出回路１４、乗
算器３１、遅延回路４１、符号化器４２および直線性補
正回路４３を有する。

【００４９】乗算器３１には、データ通信システム２の
受信側に設けられた復調器２４が出力するシンボル列
が、遅延回路４１で所定時間に渡って遅延されたのちに
入力される。また乗算器３１には、データ通信システム
２の受信側に設けられた復号器２５によって誤り訂正が
なされたのちのデータを符号化器４２で再度符号化して
得られたシンボル列が入力される。そして乗算器３１
は、これらの遅延回路４１から与えられるシンボル列に
対し、符号化器４２から与えられるシンボル列の正負符
号情報（１，−１）を乗算し、その結果を平均値算出回
路１２および標準偏差算出回路１３に与える。

【００５０】遅延回路４１は、データ通信システム２の
受信側に設けられた復調器２４が出力するシンボル列を
受け、そのシンボル列が復号器２５で復号されるととも
に、符号化器４２で再度符号化されて乗算器３１に与え
られるのに要する時間分に渡り遅延させた上で乗算器３
１へと与える。

【００５１】符号化器４２は、データ通信システム２の
送信側に設けられた符号化器２１と同様の符号化処理を
行うものであり、データ通信システム２の受信側に設け
られた復号器２５で復号されたデータを、再度符号化し
て乗算器３１へと与える。

【００５２】直線性補正回路４３は、復号器２５での誤
り訂正の可能範囲が有限であることによってＳ／Ｎ算出
回路１４が算出する受信Ｓ／Ｎと真の受信Ｓ／Ｎとの対
応特性に生じる非直線性を補正するものである。

【００５３】次に、以上のように構成されたＳ／Ｎ測定
装置４の動作につき説明する。まず、データ通信システ
ム２の受信側に設けられた復調器２４が出力するシンボ
ル列が遅延回路４１に、またデータ通信システム２の受
信側に設けられた復号器２５が出力するデータが符号化
器４２にそれぞれ与えられる。

【００５４】ここで、受信側の復調器２４の出力電圧波
形が、図２（ａ）に示すような波形のシンボル列信号
に、図２（ｂ）に示すようにその瞬時レベルが受信信号
レベルＳの振幅を越えてしまうような波形の雑音が混入
して図２（ｃ）に示すようなものとなっているとするな
らば、復号器２５で誤り訂正が施されたデータは、デー
タ通信システム２の送信側に設けられた符号化器２１に
与えられるデータと同一である。従って、このデータを
符号化器４２で符号化して得られるシンボル列は、当該
データが入力された際に符号化器２１が出力するシンボ
ル列、すなわち雑音が全く混入しない場合に復調器２４
から出力されるシンボル列と同等であり、その波形は図
２（ａ）に示すものとなる。

【００５５】そこで、復調器２４から出力されるシンボ
ル列を、復号器２５および符号化器４２での処理に要す
る時間分に渡って遅延回路４１にて遅延させることによ
り、乗算器３１に、図２（ｃ）に示す信号と図２（ａ）
に示す信号とを図２に示すような同期関係で入力する。

【００５６】かくして、乗算器３１、平均値算出回路１
２、標準偏差算出回路１３およびＳ／Ｎ算出回路１４で
は、前記第１実施形態におけるＳ／Ｎ測定装置３の場合
と同様な処理がなされて、図２（ａ），図２（ｂ）に示
すように受信雑音レベルＮの瞬時レベルが受信信号レベ
ルＳの振幅を越えてしまうほどに受信Ｓ／Ｎが悪い状況
においても、Ｓ／Ｎ算出回路１４では受信Ｓ／Ｎを正確
が算出される。

【００５７】このように本実施形態によれば、伝送され
るシンボル列に受信側でも既知なシンボル列が含まれて
いなくても、受信Ｓ／Ｎを正確に測定することができ
る。ただし、復号器２５で訂正しきれないほどに復号誤
りが生じる場合には、符号化器４２が出力するシンボル
列が図２（ａ）に示すものとは異なってしまい、Ｓ／Ｎ
算出回路１４で算出される受信Ｓ／Ｎに誤差が生じる。

【００５８】図４は、この様子を説明するための計算機
シミュレーションの結果を示す図である。この図は、横
軸に設定したＳ／Ｎ値（実際のＳ／Ｎ値）をデシベル表
示でとり、縦軸にＳ／Ｎ測定値をデシベル表示でプロッ
トしている。なお、ここでのシミュレーションにおい
て、誤り訂正符号化としては符号化率１／３、拘束長９
の畳み込み符号化を送信側で行い、受信側では軟判定Vi
terbi 復号を行うものとしている。

【００５９】図４において、（１）で示すものは前述し
た第１実施形態におけるＳ／Ｎ算出回路１４で算出され
る受信Ｓ／Ｎに関する特性を、（２）は第２実施形態に
おけるＳ／Ｎ算出回路１４で算出される受信Ｓ／Ｎに関
する特性を、そして（３）は図６に示す従来のＳ／Ｎ測
定装置１におけるＳ／Ｎ算出回路１４で算出される受信
Ｓ／Ｎに関する特性をそれぞれ示す。

【００６０】この図から分かるように、第１実施形態の
Ｓ／Ｎ測定装置３によれば、−１０［dB］〜＋１０［d
B］の設定Ｓ／Ｎ範囲で、設定値と測定値は１：１で良
く一致しており、設定Ｓ／Ｎ値が＋４［dB］以下の所で
誤差が１［dB］以上になっている従来のＳ／Ｎ測定装置
１に比べて非常に正確である。

【００６１】第２実施形態のＳ／Ｎ測定装置４の場合、
測定誤差が１［dB］以上になるのは設定Ｓ／Ｎ値が＋
１．５［dB］以下の場合であり、従来のＳ／Ｎ測定装置
１に比べれば十分に正確性が向上している。しかしなが
ら、第１実施形態のＳ／Ｎ測定装置３に比べると、設定
Ｓ／Ｎ値が小さい場合において誤差が大きくなってい
る。これが、誤り訂正に要求されるＳ／Ｎ値よりも設定
Ｓ／Ｎが悪く、誤り訂正されたデータが送信側データと
異なり、それを元に再符号化されたシンボル列が送信シ
ンボル列と違っているために生じる誤差である。

【００６２】ただしこの誤差において、設定Ｓ／Ｎ値が
＋２［dB］〜−２［dB］の範囲については単調減衰を続
けている。そこで本実施形態では、この図４に示す特性
に基いて設定したＳ／Ｎ直線性補正テーブルを直線性補
正回路４３に持たせ、Ｓ／Ｎ算出回路１４の出力におけ
る上記の非直線性の補正を行うようにしている。

【００６３】これにより、より広い設定Ｓ／Ｎ範囲で、
正確な受信Ｓ／Ｎを測定することが可能となる。なお、
送受閉ループ電力制御を行うデータ通信システムの場
合、復号後のデータ誤りがあまりにも多いＳ／Ｎの範囲
で通信を続けることはなく、システムの実使用Ｓ／Ｎ範
囲を考えると、図４のシミュレーションにおける−２
［dB］以上の範囲が正確に測定できれば十分である。

【００６４】（第３の実施の形態）さて、前述した第１
実施形態では、伝送すべきデータを示すシンボル列とパ
イロットシンボルとを含んだシンボル列を伝送するデー
タ通信システム２（例えば、ワイドバンドＣＤＭＡ方式
の移動通信システムなど）を対象としているが、伝送す
べきデータを示すシンボル列を伝送するチャネルとは別
のチャネルを用いてパイロットシンボルを伝送する、例
えばＩＳ−９５方式の移動通信システムなどのデータ通
信システムを対象とするＳ／Ｎ測定装置の一実施形態に
つき説明する。

【００６５】図５は本発明の本実施形態に係るＳ／Ｎ測
定装置の構成を示す機能ブロック図である。なお、図１
と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略
する。

【００６６】この図において、符号５で示すものが本実
施形態のＳ／Ｎ測定装置であり、データ通信システム６
の受信側における受信Ｓ／Ｎの測定を行うものである。
データ通信システム６は、送信側では、伝送すべきデー
タに対して符号化器６１で畳み込み符号化方式などの順
方向誤り訂正符号化を施して得たトラヒックシンボル列
を、変調器６２で例えばスペクトラム拡散方式などで変
調した上で、無線伝送路などの伝送路６３中へと送信す
る。また、受信側でも既知であるシステム同期用のパイ
ロットシンボル列を、変調器６２で例えばスペクトラム
拡散方式などで変調した上で、無線伝送路などの伝送路
６３中へと送信する。なお、トラヒックシンボル列を変
調するための拡散符号とパイロットシンボル列を変調す
るための拡散符号とは互いに直交しており、トラヒック
チャネルとパイロットチャネルとは、多重化された別々
のチャネルとなっている。

【００６７】このように伝送路６３に送信された伝送信
号は、伝送路６３を介して受信側に到達するが、この際
に伝送信号は、雑音や他信号からの干渉などを受けて信
号品質が劣化する。

【００６８】そして受信側では、伝送路６３を介して到
来した伝送信号を、復調器６４で復調してトラヒックシ
ンボル列およびパイロットシンボル列を得るとともに、
パイロットシンボル列が示すタイミングでシンボル列を
復号器６５で復号してデータを再生する。

【００６９】さてＳ／Ｎ測定装置５は、平均値算出回路
１２、標準偏差算出回路１３、Ｓ／Ｎ算出回路１４、乗
算器３１、パイロットシンボル発生部３２および電力差
補正回路５１を有する。

【００７０】乗算器３１には、データ通信システム６の
受信側に設けられた復調器６４が出力するパイロットシ
ンボル列が分岐入力される。また乗算器３１には、パイ
ロットシンボル発生部３２が出力するパイロットシンボ
ル列が入力される。そして乗算器３１は、これらの復調
器６４が出力するパイロットシンボル列に対し、パイロ
ットシンボル発生部３２が出力するパイロットシンボル
列の正負符号情報（１，−１）を乗算し、その結果を平
均値算出回路１２および標準偏差算出回路１３に与え
る。

【００７１】電力差補正回路５１は、トラヒックチャネ
ルの送信電力とパイロットチャネルの送信電力との差に
よりＳ／Ｎ算出回路１４での算出結果に生じる誤差を補
正するものである。

【００７２】かくしてこのようなＳ／Ｎ測定装置５によ
れば、平均値算出回路１２、標準偏差算出回路１３、Ｓ
／Ｎ算出回路１４、乗算器３１およびパイロットシンボ
ル発生部３２が前述した第１実施形態のときと同様に動
作し、この結果、Ｓ／Ｎ算出回路１４にて受信Ｓ／Ｎが
算出される。

【００７３】このＳ／Ｎ算出回路１４にて算出された受
信Ｓ／Ｎを、そのまま測定値とすることも可能である
が、この受信Ｓ／Ｎにおける受信信号レベルはパイロッ
トチャネルに関するものであって、本来着目すべきトラ
ヒックチャネルの受信信号レベルを考慮していない。従
って、トラヒックチャネルとパイロットチャネルとで送
信電力が異なっている場合、Ｓ／Ｎ算出回路１４にて算
出された受信Ｓ／Ｎの値には、本来の受信Ｓ／Ｎ値に対
して誤差が生じることになる。

【００７４】そこで本実施形態では電力差補正回路５１
が、トラヒックチャネルとパイロットチャネルとの送信
電力の比が既知であるときに、その比率に応じてＳ／Ｎ
算出回路１４にて算出された受信Ｓ／Ｎを補正して受信
Ｓ／Ｎ測定値を得るようにしている。

【００７５】このように本実施形態によれば、トラヒッ
クチャネルとパイロットチャネルとをおのおの伝送する
ようにしたデータ通信システム６における受信Ｓ／Ｎ
を、図２（ａ），図２（ｂ）に示すように受信雑音レベ
ルＮの瞬時レベルが受信信号レベルＳの振幅を越えてし
まうほどに受信Ｓ／Ｎが悪い状況においても前述した第
１実施形態と同様に正確に測定することが可能である。

【００７６】なお、本発明は前記各実施形態に限定され
るものではない。例えば前記第１実施形態および第３実
施形態では、既知シンボルとしてパイロットシンボルを
用いているが、パイロットシンボル以外に受信側にて既
知なシンボルが存在するのであれば、そのようなシンボ
ルを用いるようにしても良いし、受信Ｓ／Ｎの測定用の
シンボルを新たに伝送するようにし、そのシンボルを用
いるようにしても良い。

【００７７】また前記第２実施形態では、直線性補正回
路４３により、Ｓ／Ｎ算出回路１４の算出結果における
非直線性の補正を行うようにしているが、この補正処理
は必須なものではなく、省略することも可能である。

【００７８】また前記第２実施形態のＳ／Ｎ測定装置４
は、第３実施形態に示したデータ通信システム６に適用
することも可能である。すなわち、復調器６４から出力
されるトラヒックシンボルを遅延回路４１に、また復号
器２５から出力されるデータを符号化器４２にそれぞれ
入力するようにすれば良い。

【００７９】また前記第３実施形態では、電力差補正回
路５１により、トラヒックチャネルとパイロットチャネ
ルとの送信電力の差により生じるＳ／Ｎ算出回路１４の
算出結果における誤差の補正を行うようにしているが、
この補正処理は必須なものではなく、省略することも可
能である。

【００８０】また前記各実施形態では、データ通信シス
テム２、６としては、送受閉ループ電力制御を行うＣＤ
ＭＡ方式の移動通信システムを想定しているが、適用さ
れるデータ通信システムの方式等は任意であって良く、
また受信Ｓ／Ｎ測定値の使用方法についても任意であっ
て良い。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の変形実施が可能である。

【００８１】

【発明の効果】本発明は、例えば、その一部にデータシ
ンボル列および既知シンボル列をそれぞれ含んでなる伝
送シンボル列における前記既知シンボル列、または前記
データシンボル列を伝送するための第１伝送チャネルに
多重された別の第２伝送チャネルで伝送される前記既知
シンボル列の受信側での受信タイミングに同期して前記
既知シンボル列を出力し、この出力した既知シンボル列
の正負符号情報（１，−１）を、前記受信側での前記既
知シンボル列の受信タイミングにて前記受信側で受信さ
れた伝送シンボル列に乗算し、この乗算の結果の平均値
として受信信号レベルを算出し、前記乗算の結果の標準
偏差として受信雑音レベルを算出し、そして前記算出さ
れた受信信号レベルと前記算出された受信雑音レベルと
の比として受信Ｓ／Ｎを算出するようにした。

【００８２】また前記目的を達成するために別の本発明
は、上記発明において前記既知シンボル列が、前記デー
タシンボル列を伝送するための第１伝送チャネルに多重
された別の第２伝送チャネルで伝送される場合に、算出
された受信Ｓ／Ｎを、前記第１伝送チャネルの送信電力
と前記第２伝送チャネルの送信電力との電力比に基いて
補正するようにした。

【００８３】また前記目的を達成するために別の本発明
は、受信側でデータシンボル列に対して誤り訂正符号の
復号がなされて再生された伝送データを再度誤り訂正符
号化し、前記受信側での前記誤り訂正符号の復号および
前記再度の誤り訂正符号化に要する時間に渡って前記受
信側で受信されたデータシンボル列を遅延させ、この遅
延させたデータシンボル列に対し、前記再度の誤り訂正
符号化がなされて得られたデータシンボル列の正負符号
情報（１，−１）を乗算し、この乗算の結果の平均値と
して受信信号レベルを算出し、前記乗算の結果の標準偏
差として受信雑音レベルを算出し、そして前記算出され
た受信信号レベルと前記算出された受信雑音レベルとの
比として受信Ｓ／Ｎを算出するようにした。

【００８４】また前記目的を達成するために別の本発明
は、上記発明において算出された受信Ｓ／Ｎを、この算
出された受信Ｓ／Ｎと実際の受信Ｓ／Ｎとの誤差特性に
応じて直線性補正するようにした。これらの手段を講じ
たことにより、受信Ｓ／Ｎが悪い場合にも、その受信Ｓ
／Ｎを正確に測定することができるＳ／Ｎ測定装置およ
びＳ／Ｎ測定方法となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るＳ／Ｎ測定装置の
構成を示す機能ブロック図。

【図２】図１に示すＳ／Ｎ測定装置による受信Ｓ／Ｎ測
定の原理を説明するための波形図。

【図３】本発明の第２実施形態に係るＳ／Ｎ測定装置の
構成を示す機能ブロック図。

【図４】第１実施形態、第２実施形態および従来のそれ
ぞれのＳ／Ｎ測定装置におけるＳ／Ｎ算出回路１４で算
出される受信Ｓ／Ｎに関する特性に関する計算機シミュ
レーションの結果を示す図。

【図５】本発明の第３実施形態に係るＳ／Ｎ測定装置の
構成を示す機能ブロック図。

【図６】特開平７−３８４９６号公報に示された従来の
Ｓ／Ｎ測定装置の構成を示す機能ブロック図。

【図７】図６に示すＳ／Ｎ測定装置による受信Ｓ／Ｎ測
定の原理を説明するための波形図。

【図８】図６に示すＳ／Ｎ測定装置により測定された受
信Ｓ／Ｎに誤差が生じる原因を説明するための波形図。

【符号の説明】

３，４，５…Ｓ／Ｎ測定装置 １２…平均値算出回路 １３…標準偏差算出回路 １４…Ｓ／Ｎ算出回路 ３１…乗算器 ３２…パイロットシンボル発生部 ４１…遅延回路 ４２…符号化器 ４３…直線性補正回路 ５１…電力差補正回路 ２，６…データ通信システム ２１，６１…符号化器 ２２，６２…変調器 ２３，６３…伝送路 ２４，６４…復調器 ２５，６５…復号器

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送データを示すデータシンボル列とと
   もに、受信側にて既知である所定の既知シンボル列を伝
   送するシステムにおける受信側での受信Ｓ／Ｎを測定す
   るためのＳ／Ｎ測定装置において、 前記受信側での前記既知シンボル列の受信タイミングに
   同期して前記既知シンボル列を出力する既知シンボル列
   出力手段と、 前記受信側での前記既知シンボル列の受信タイミングに
   て前記受信側で受信された伝送シンボル列に対し、前記
   既知シンボル列出力手段が出力する既知シンボル列の正
   負符号情報（１，−１）を乗算する乗算手段と、 この乗算手段による乗算結果の平均値として受信信号レ
   ベルを算出する信号レベル算出手段と、 前記乗算手段による乗算結果の標準偏差として受信雑音
   レベルを算出する雑音レベル算出手段と、 前記信号レベル算出手段により算出された受信信号レベ
   ルと前記雑音レベル算出手段により算出された受信雑音
   レベルとの比として受信Ｓ／Ｎを算出するＳ／Ｎ算出手
   段とを具備したことを特徴とするＳ／Ｎ測定装置。
2. 【請求項２】 データシンボル列および既知シンボル列
   は、その一部に前記データシンボル列および前記既知シ
   ンボル列をそれぞれ含んでなる伝送シンボル列として伝
   送されることを特徴とする請求項１に記載のＳ／Ｎ測定
   装置。
3. 【請求項３】 既知シンボル列は、データシンボル列を
   伝送するための第１伝送チャネルに多重された別の第２
   伝送チャネルで伝送されることを特徴とする請求項１に
   記載のＳ／Ｎ測定装置。
4. 【請求項４】 第１伝送チャネルの送信電力と第２伝送
   チャネルの送信電力との電力比が受信側にて既知である
   システムに適用されるものであって、 Ｓ／Ｎ算出手段により算出された受信Ｓ／Ｎを、前記第
   １伝送チャネルの送信電力と前記第２伝送チャネルの送
   信電力との電力比に基いて補正する補正手段を具備した
   ことを特徴とする請求項３に記載のＳ／Ｎ測定装置。
5. 【請求項５】 伝送データを誤り訂正符号化してなるデ
   ータシンボル列を伝送するシステムにおける受信側での
   受信Ｓ／Ｎを測定するためのＳ／Ｎ測定装置において、 前記受信側で前記データシンボル列に対して前記誤り訂
   正符号の復号がなされて再生された前記伝送データを再
   度誤り訂正符号化する符号化手段と、 前記受信側での前記誤り訂正符号の復号および前記符号
   化手段での誤り訂正符号化に要する時間に渡って前記受
   信側で受信されたデータシンボル列を遅延させる遅延手
   段と、 この遅延手段により遅延されたデータシンボル列に対
   し、前記符号化手段により符号化されて得られたデータ
   シンボル列の正負符号情報（１，−１）を乗算する乗算
   手段と、 この乗算手段による乗算結果の平均値として受信信号レ
   ベルを算出する信号レベル算出手段と、 前記乗算手段による乗算結果の標準偏差として受信雑音
   レベルを算出する雑音レベル算出手段と、 前記信号レベル算出手段により算出された受信信号レベ
   ルと前記雑音レベル算出手段により算出された受信雑音
   レベルとの比として受信Ｓ／Ｎを算出するＳ／Ｎ算出手
   段とを具備したことを特徴とするＳ／Ｎ測定装置。
6. 【請求項６】 Ｓ／Ｎ算出手段が算出した受信Ｓ／Ｎ
   を、このＳ／Ｎ算出手段が算出した受信Ｓ／Ｎと実際の
   受信Ｓ／Ｎとの誤差特性に応じて直線性補正する直線正
   補正手段を具備したことを特徴とする請求項５に記載の
   Ｓ／Ｎ測定装置。
7. 【請求項７】 伝送データを示すデータシンボル列とと
   もに、受信側にて既知である所定の既知シンボル列を伝
   送するシステムにおける受信側での受信Ｓ／Ｎを測定す
   るためのＳ／Ｎ測定方法において、 前記受信側での前記既知シンボル列の受信タイミングに
   同期して前記既知シンボル列を出力し、 この出力した既知シンボル列の正負符号情報（１，−
   １）を、前記受信側での前記既知シンボル列の受信タイ
   ミングにて前記受信側で受信された伝送シンボル列に乗
   算し、 この乗算の結果の平均値として受信信号レベルを算出
   し、 前記乗算の結果の標準偏差として受信雑音レベルを算出
   し、 前記算出された受信信号レベルと前記算出された受信雑
   音レベルとの比として受信Ｓ／Ｎを算出することを特徴
   とするＳ／Ｎ測定方法。
8. 【請求項８】 データシンボル列および既知シンボル列
   は、その一部に前記データシンボル列および前記既知シ
   ンボル列をそれぞれ含んでなる伝送シンボル列として伝
   送されることを特徴とする請求項７に記載のＳ／Ｎ測定
   方法。
9. 【請求項９】 既知シンボル列は、データシンボル列を
   伝送するための第１伝送チャネルに多重された別の第２
   伝送チャネルで伝送されることを特徴とする請求項７に
   記載のＳ／Ｎ測定方法。
10. 【請求項１０】 第１伝送チャネルの送信電力と第２伝
    送チャネルの送信電力との電力比が受信側にて既知であ
    るシステムに適用されるものであって、 算出された受信Ｓ／Ｎを、前記第１伝送チャネルの送信
    電力と前記第２伝送チャネルの送信電力との電力比に基
    いて補正することを特徴とする請求項９に記載のＳ／Ｎ
    測定方法。
11. 【請求項１１】 伝送データを誤り訂正符号化してなる
    データシンボル列を伝送するシステムにおける受信側で
    の受信Ｓ／Ｎを測定するためのＳ／Ｎ測定方法におい
    て、 前記受信側で前記データシンボル列に対して前記誤り訂
    正符号の復号がなされて再生された前記伝送データを再
    度誤り訂正符号化し、 前記受信側での前記誤り訂正符号の復号および前記再度
    の誤り訂正符号化に要する時間に渡って前記受信側で受
    信されたデータシンボル列を遅延させ、 この遅延させたデータシンボル列に対し、前記再度の誤
    り訂正符号化がなされて得られたデータシンボル列の正
    負符号情報（１，−１）を乗算し、 この乗算の結果の平均値として受信信号レベルを算出
    し、 前記乗算の結果の標準偏差として受信雑音レベルを算出
    し、 前記算出された受信信号レベルと前記算出された受信雑
    音レベルとの比として受信Ｓ／Ｎを算出することを特徴
    とするＳ／Ｎ測定方法。
12. 【請求項１２】 算出された受信Ｓ／Ｎを、この算出さ
    れた受信Ｓ／Ｎと実際の受信Ｓ／Ｎとの誤差特性に応じ
    て直線性補正することを特徴とする請求項１１に記載の
    Ｓ／Ｎ測定方法。