JPH11234190A - 最大ドップラー周波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移動速度観測回路 - Google Patents
最大ドップラー周波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移動速度観測回路Info
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- JPH11234190A JPH11234190A JP10029442A JP2944298A JPH11234190A JP H11234190 A JPH11234190 A JP H11234190A JP 10029442 A JP10029442 A JP 10029442A JP 2944298 A JP2944298 A JP 2944298A JP H11234190 A JPH11234190 A JP H11234190A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 最大ドップラー周波数を得るための回路規模
を小さいものとする。 【解決手段】 本発明は、受信信号から、無線チャネル
の特性を推定して1以上のチャネル推定値を出力するチ
ャネル推定手段を備える。また、チャネル推定値を入力
し、時間差が予め定められている自己相関情報を出力す
る自己相関情報形成手段と、チャネル推定値を入力し、
そのパワ情報を出力するパワ情報形成手段とを備える。
さらに、自己相関情報及びパワ情報に基づいて、最大ド
ップラー周波数を求める周波数演算手段を備える。
を小さいものとする。 【解決手段】 本発明は、受信信号から、無線チャネル
の特性を推定して1以上のチャネル推定値を出力するチ
ャネル推定手段を備える。また、チャネル推定値を入力
し、時間差が予め定められている自己相関情報を出力す
る自己相関情報形成手段と、チャネル推定値を入力し、
そのパワ情報を出力するパワ情報形成手段とを備える。
さらに、自己相関情報及びパワ情報に基づいて、最大ド
ップラー周波数を求める周波数演算手段を備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、最大ドップラー周
波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移動速度
観測回路に関し、例えば、スペクトル拡散方式を利用し
た移動体通信システムに適用し得るものである。
波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移動速度
観測回路に関し、例えば、スペクトル拡散方式を利用し
た移動体通信システムに適用し得るものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、移動体通信システムにおいて
は、基地局及び移動局間の相対的な移動が通信品質にも
大きく影響し、そのため、最大ドップラー周波数や移動
速度の情報等を得て、送信処理や受信処理に反映させる
ようになされている。
は、基地局及び移動局間の相対的な移動が通信品質にも
大きく影響し、そのため、最大ドップラー周波数や移動
速度の情報等を得て、送信処理や受信処理に反映させる
ようになされている。
【0003】従来は、最大ドップラー周波数を以下のよ
うにして得ていた。すなわち、受信信号に対して、FF
T等のフーリエ変換操作を行ってその周波数分布を得、
受信信号がどのような周波数成分を伴うかを解析するこ
とを通じて、最大ドップラー周波数を得ていた。
うにして得ていた。すなわち、受信信号に対して、FF
T等のフーリエ変換操作を行ってその周波数分布を得、
受信信号がどのような周波数成分を伴うかを解析するこ
とを通じて、最大ドップラー周波数を得ていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、FFT
等のフーリエ変換操作は、それをほぼリアルタイムで実
行するのに必要な回路規模が膨大になるという欠点があ
り、このことから特に小型化などの面で問題となってい
た。
等のフーリエ変換操作は、それをほぼリアルタイムで実
行するのに必要な回路規模が膨大になるという欠点があ
り、このことから特に小型化などの面で問題となってい
た。
【0005】最大ドップラー周波数を観測する回路が大
規模であれば、観測された最大ドップラー周波数を利用
した処理を行う無線チャネル推定回路や物体移動速度観
測回路回路も、最大ドップラー周波数を観測する回路ま
でも含めて捉えると大規模のものとなり、上述と同様
に、小型化などの面で問題となっていた。
規模であれば、観測された最大ドップラー周波数を利用
した処理を行う無線チャネル推定回路や物体移動速度観
測回路回路も、最大ドップラー周波数を観測する回路ま
でも含めて捉えると大規模のものとなり、上述と同様
に、小型化などの面で問題となっていた。
【0006】
【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、受信信号から、最大ドップラー周
波数を得る最大ドップラー周波数観測回路において、
(1)受信信号から、無線チャネルの特性を推定して1
以上のチャネル推定値を出力するチャネル推定手段と、
(2)チャネル推定値を入力し、時間差が予め定められ
ている自己相関情報を出力する自己相関情報形成手段
と、(3)チャネル推定値を入力し、そのパワ情報を出
力するパワ情報形成手段と、(4)自己相関情報及びパ
ワ情報に基づいて、最大ドップラー周波数を求める周波
数演算手段とを有することを特徴とする。
め、第1の本発明は、受信信号から、最大ドップラー周
波数を得る最大ドップラー周波数観測回路において、
(1)受信信号から、無線チャネルの特性を推定して1
以上のチャネル推定値を出力するチャネル推定手段と、
(2)チャネル推定値を入力し、時間差が予め定められ
ている自己相関情報を出力する自己相関情報形成手段
と、(3)チャネル推定値を入力し、そのパワ情報を出
力するパワ情報形成手段と、(4)自己相関情報及びパ
ワ情報に基づいて、最大ドップラー周波数を求める周波
数演算手段とを有することを特徴とする。
【0007】第2の本発明は、最大ドップラー周波数観
測手段と、この最大ドップラー周波数観測手段からの最
大ドップラー周波数をも用いて、無線チャネル特性の推
定を行う無線チャネル推定手段とを有する無線チャネル
推定回路であって、最大ドップラー周波数観測手段とし
て、第1の本発明の最大ドップラー周波数観測回路を適
用したことを特徴とする。
測手段と、この最大ドップラー周波数観測手段からの最
大ドップラー周波数をも用いて、無線チャネル特性の推
定を行う無線チャネル推定手段とを有する無線チャネル
推定回路であって、最大ドップラー周波数観測手段とし
て、第1の本発明の最大ドップラー周波数観測回路を適
用したことを特徴とする。
【0008】第3の本発明は、最大ドップラー周波数観
測手段と、この最大ドップラー周波数観測手段からの最
大ドップラー周波数から、移動物体の移動速度を得る物
体移動速度観測手段とを有する物体移動速度観測回路で
あって、最大ドップラー周波数観測手段として、第1の
本発明の最大ドップラー周波数観測回路を適用したこと
を特徴とする。
測手段と、この最大ドップラー周波数観測手段からの最
大ドップラー周波数から、移動物体の移動速度を得る物
体移動速度観測手段とを有する物体移動速度観測回路で
あって、最大ドップラー周波数観測手段として、第1の
本発明の最大ドップラー周波数観測回路を適用したこと
を特徴とする。
【0009】第1の本発明の最大ドップラー周波数観測
回路においては、受信信号から無線チャネル推定を行っ
た後、そのチャネル推定結果について自己相関情報及び
パワ情報を得、これら情報に基づいて、最大ドップラー
周波数を得るようにした。
回路においては、受信信号から無線チャネル推定を行っ
た後、そのチャネル推定結果について自己相関情報及び
パワ情報を得、これら情報に基づいて、最大ドップラー
周波数を得るようにした。
【0010】第2の本発明の無線チャネル推定回路は、
このようにして得られた最大ドップラー周波数の情報
を、無線チャネル推定に利用するものである。
このようにして得られた最大ドップラー周波数の情報
を、無線チャネル推定に利用するものである。
【0011】第3の本発明の物体移動速度観測回路は、
第1の本発明によって得られた最大ドップラー周波数か
ら、移動物体の移動速度を得るようにしたものである。
第1の本発明によって得られた最大ドップラー周波数か
ら、移動物体の移動速度を得るようにしたものである。
【0012】これら第1〜第3の本発明はいずれも、最
大ドップラー周波数を得るにつき、周波数分析を実行す
ることを要しないので、回路規模を小さいものとするこ
とができる。
大ドップラー周波数を得るにつき、周波数分析を実行す
ることを要しないので、回路規模を小さいものとするこ
とができる。
【0013】
【発明の実施の形態】(A)各実施形態に共通する最大
ドップラー周波数観測原理 まず、後述する各実施形態の最大ドップラー周波数観測
回路に共通する最大ドップラー周波数観測のための原理
を説明する。
ドップラー周波数観測原理 まず、後述する各実施形態の最大ドップラー周波数観測
回路に共通する最大ドップラー周波数観測のための原理
を説明する。
【0014】レイリーフェージング環境下において、各
素波(パス波)の到来方向を完全にランダムとしたと
き、各素波の到来確率は全方向に対して同一となる。従
って、到来素波数をMとしたとき、各素波は、全方位を
Mで等分割した角度から到来するものと同等になり、到
来方向θi (i=0〜M−1)は、(1)式のように表
される。但し、θ=0の方向を移動方向とする。
素波(パス波)の到来方向を完全にランダムとしたと
き、各素波の到来確率は全方向に対して同一となる。従
って、到来素波数をMとしたとき、各素波は、全方位を
Mで等分割した角度から到来するものと同等になり、到
来方向θi (i=0〜M−1)は、(1)式のように表
される。但し、θ=0の方向を移動方向とする。
【0015】 θi =2π・i/M …(1) そして、最大ドップラー周波数をfDOP とすると、各素
波の周波数変調成分fi (i=0〜M−1)は、(2)
式のように表され、この成分は受信信号に含まれてい
る。
波の周波数変調成分fi (i=0〜M−1)は、(2)
式のように表され、この成分は受信信号に含まれてい
る。
【0016】 fi =fDOP ・cosθi =fDOP ・cos(2π・i/M) …(2) ところで、一般的には、多くの受信機において、受信信
号に対してチャネル推定動作を行う。チャネル推定器が
行うチャネル推定動作は、伝搬路の影響(伝搬路特性)
を知るために行われる。
号に対してチャネル推定動作を行う。チャネル推定器が
行うチャネル推定動作は、伝搬路の影響(伝搬路特性)
を知るために行われる。
【0017】レイリーフェージング環境下において、M
個の到来素波の初期位相成分をそれぞれφi (i=0〜
M−1)、受信信号振幅をAとする。nを整数、Ts を
チャネル推定動作の周期とすると、n・Ts は経過時間
を表すことになる。チャネル推定値C(n・Ts)は、
(3)式のように表される。なお、(3)式における総
和Σは、iが0からM−1についてである。また、チャ
ネル推定値C(n・Ts)は、複素数表記で表してい
る。
個の到来素波の初期位相成分をそれぞれφi (i=0〜
M−1)、受信信号振幅をAとする。nを整数、Ts を
チャネル推定動作の周期とすると、n・Ts は経過時間
を表すことになる。チャネル推定値C(n・Ts)は、
(3)式のように表される。なお、(3)式における総
和Σは、iが0からM−1についてである。また、チャ
ネル推定値C(n・Ts)は、複素数表記で表してい
る。
【0018】 C(n・Ts )=A・Σ exp(j(2πfi ・n・Ts +φi )) …(3) このように表されるチャネル推定値C(n・Ts )と、
N周期前のチャネル推定値C((n−N)・Ts )との
自己相関演算を行い、その期待値D(N)を計算する
と、得られる自己相関値の期待値D(N)は、(4)式
のようになる。なお、*は複素共役を表している。ま
た、(4)式における総和Σも、iが0からM−1につ
いてである。さらに、E< >は期待値を表している。
N周期前のチャネル推定値C((n−N)・Ts )との
自己相関演算を行い、その期待値D(N)を計算する
と、得られる自己相関値の期待値D(N)は、(4)式
のようになる。なお、*は複素共役を表している。ま
た、(4)式における総和Σも、iが0からM−1につ
いてである。さらに、E< >は期待値を表している。
【0019】 D(N)=E<C(n・Ts )・C((n−N)・Ts )*> =A2 ・Σ exp(j2πfi ・N・Ts ) …(4) ここで、チャネル推定値C(n・Ts )のパワ成分は、
(4)式で表される自己相関値の期待値D(N)におい
てN=0とした場合に等しい。従って、次の(5)式よ
り、チャネル推定値C(n・Ts )のパワ値D(0)が
得られる。
(4)式で表される自己相関値の期待値D(N)におい
てN=0とした場合に等しい。従って、次の(5)式よ
り、チャネル推定値C(n・Ts )のパワ値D(0)が
得られる。
【0020】 D(0)=A2 …(5) (4)式で表される自己相関値の期待値D(N)を、
(5)式で表されるチャネル推定値C(n・Ts )のパ
ワ値D(0)を用いて正規化し、その実数部を取り出す
と、取り出した値R(N)は(6)式に示すようにな
る。なお、(6)式における総和Σも、iが0からM−
1についてである。また、Re[ ]は実数部を表して
いる。
(5)式で表されるチャネル推定値C(n・Ts )のパ
ワ値D(0)を用いて正規化し、その実数部を取り出す
と、取り出した値R(N)は(6)式に示すようにな
る。なお、(6)式における総和Σも、iが0からM−
1についてである。また、Re[ ]は実数部を表して
いる。
【0021】 R(N)=Re[D(N)/D(0)] =Σ cos(2πfi ・N・Ts ) …(6) 各素波の周波数変調成分fi (i=0〜M−1)は上述
した(2)式で示されるので、それぞれの絶対値は、
(7)式のように、全て最大ドップラー周波数fDOP
(の絶対値) 以下である。従って、(8)式に示す関
係が成り立つ。
した(2)式で示されるので、それぞれの絶対値は、
(7)式のように、全て最大ドップラー周波数fDOP
(の絶対値) 以下である。従って、(8)式に示す関
係が成り立つ。
【0022】 |fi |≦|fDOP | …(7) |2πfi ・N・Ts |≦|2πfDOP ・N・Ts | …(8) 上述した(6)式及びこの(8)式から、次の(9)式
を満たす最大ドップラー周波数fDOP に対しては、
(6)式に示した値R(N)は、各素波の周波数変調成
分fi に対応した正の値cos(2πfi ・N・Ts )
の総和となるので、一意に定まる。すなわち、(9)式
を満たす限り、最大ドップラー周波数fDOPと値R
(N)とは1対1の関係にある。
を満たす最大ドップラー周波数fDOP に対しては、
(6)式に示した値R(N)は、各素波の周波数変調成
分fi に対応した正の値cos(2πfi ・N・Ts )
の総和となるので、一意に定まる。すなわち、(9)式
を満たす限り、最大ドップラー周波数fDOPと値R
(N)とは1対1の関係にある。
【0023】 |2πfDOP ・N・Ts |<π/2 |fDOP ・N・Ts |<1/4 …(9) 従って、値R(N)の観測から最大ドップラー周波数f
DOP を観測することが可能となる。
DOP を観測することが可能となる。
【0024】以下の各実施形態は、以上のような考え方
に従って最大ドップラー周波数の観測を行うものであ
る。
に従って最大ドップラー周波数の観測を行うものであ
る。
【0025】(B)第1の実施形態 以下、本発明による最大ドップラー周波数観測回路、無
線チャネル推定回路及び物体移動速度観測回路の第1の
実施形態を図面を参照しながら詳述する。なお、この第
1の実施形態は、スペクトル拡散通信方式を採用してい
るものである。
線チャネル推定回路及び物体移動速度観測回路の第1の
実施形態を図面を参照しながら詳述する。なお、この第
1の実施形態は、スペクトル拡散通信方式を採用してい
るものである。
【0026】図1は、この第1の実施形態の最大ドップ
ラー周波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移
動速度観測回路の構成を示すブロック図である。
ラー周波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移
動速度観測回路の構成を示すブロック図である。
【0027】図1において、第1の実施形態の最大ドッ
プラー周波数観測回路は、チャネル推定部1、自己相関
部2、パワ演算部3、第1の平均演算部4、第2の平均
演算部5及び周波数演算部6から構成されている。この
ような構成の最大ドップラー周波数観測回路に、信号復
調用無線チャネル推定部7を加えたものが無線チャネル
推定回路を構成している。また、以上のような構成の最
大ドップラー周波数観測回路に、物体移動速度観測部8
を加えたものが物体移動速度観測回路を構成している。
プラー周波数観測回路は、チャネル推定部1、自己相関
部2、パワ演算部3、第1の平均演算部4、第2の平均
演算部5及び周波数演算部6から構成されている。この
ような構成の最大ドップラー周波数観測回路に、信号復
調用無線チャネル推定部7を加えたものが無線チャネル
推定回路を構成している。また、以上のような構成の最
大ドップラー周波数観測回路に、物体移動速度観測部8
を加えたものが物体移動速度観測回路を構成している。
【0028】チャネル推定部1は、入力された複素受信
べースバンド信号を、この信号に同期した拡散符号(例
えばPN符号)で逆拡散し、逆拡散で得られた値から伝
搬路特性を推定し、それを、時刻n・Ts におけるチャ
ネル推定値X(n・Ts )として、自己相関部2及びパ
ワ演算部3に出力するものである。
べースバンド信号を、この信号に同期した拡散符号(例
えばPN符号)で逆拡散し、逆拡散で得られた値から伝
搬路特性を推定し、それを、時刻n・Ts におけるチャ
ネル推定値X(n・Ts )として、自己相関部2及びパ
ワ演算部3に出力するものである。
【0029】自己相関部2は、入力されたチャネル推定
値X(n・Ts )と、予め定めた時間N・Ts だけ前の
チャネル推定値X((n−N)・Ts )とから、自己相
関値Y(N・Ts)を、(10)式に従って計算するも
のである。得られた自己相関値Y(N・Ts)は、第1
の平均演算部4に与えられる。
値X(n・Ts )と、予め定めた時間N・Ts だけ前の
チャネル推定値X((n−N)・Ts )とから、自己相
関値Y(N・Ts)を、(10)式に従って計算するも
のである。得られた自己相関値Y(N・Ts)は、第1
の平均演算部4に与えられる。
【0030】 Y(N・Ts )=X(n・Ts )・X((n−N)・Ts )* …(10 ) パワ演算部3は、入力されたチャネル推定値X(n・T
s )から、パワ演算値Wを、(11)式に従って計算す
るものである。得られたパワ演算値Wは、第2の平均演
算部5に与えられる。
s )から、パワ演算値Wを、(11)式に従って計算す
るものである。得られたパワ演算値Wは、第2の平均演
算部5に与えられる。
【0031】 W=X(n・Ts )・X(n・Ts )* …(11) 第1の平均演算部4は、入力された自己相関値Y(N・
Ts )について、予め定められた時間幅の平均値(例え
ば、単純な相加平均値)を演算し、その演算結果を自己
相関平均値Y’(N・Ts )として周波数演算部6に出
力するものである。
Ts )について、予め定められた時間幅の平均値(例え
ば、単純な相加平均値)を演算し、その演算結果を自己
相関平均値Y’(N・Ts )として周波数演算部6に出
力するものである。
【0032】第2の平均演算部5は、入力されたパワ演
算値Wについて、予め定められた時間幅の平均値(例え
ば、単純な相加平均値)を演算し、演算結果をパワ演算
平均値W’として周波数演算部6に出力するものであ
る。
算値Wについて、予め定められた時間幅の平均値(例え
ば、単純な相加平均値)を演算し、演算結果をパワ演算
平均値W’として周波数演算部6に出力するものであ
る。
【0033】第1の平均演算部4及び第2の平均演算部
5はそれぞれ、自己相関部2からの自己相関値、パワ演
算部3からのパワ演算値における雑音等の影響を抑える
ために平均処理を行っているものである。
5はそれぞれ、自己相関部2からの自己相関値、パワ演
算部3からのパワ演算値における雑音等の影響を抑える
ために平均処理を行っているものである。
【0034】周波数演算部6は、まず、入力された自己
相関平均値Y’(N・Ts )とパワ演算平均値W’とか
ら、(12)式に従って、自己相関平均値のパワ成分を
除去した後、その実数部R(N)を取り出す。この値R
(N)は、(6)式に関して上述したように、1個の最
大ドップラー周波数fDOP に対して一意に定まるもので
ある。周波数演算部6は、予め最大ドップラー周波数f
DOP に対するR(N)の理論値を計算から得ているもの
であり(テーブル構成で保持していても良く、また、近
似関数等で保持していても良い)、周波数演算部6は、
R(N)の観測値との比較により最大ドップラー周波数
fDOP を得るものであり、得られた最大ドップラー周波
数fDOP を出力する。
相関平均値Y’(N・Ts )とパワ演算平均値W’とか
ら、(12)式に従って、自己相関平均値のパワ成分を
除去した後、その実数部R(N)を取り出す。この値R
(N)は、(6)式に関して上述したように、1個の最
大ドップラー周波数fDOP に対して一意に定まるもので
ある。周波数演算部6は、予め最大ドップラー周波数f
DOP に対するR(N)の理論値を計算から得ているもの
であり(テーブル構成で保持していても良く、また、近
似関数等で保持していても良い)、周波数演算部6は、
R(N)の観測値との比較により最大ドップラー周波数
fDOP を得るものであり、得られた最大ドップラー周波
数fDOP を出力する。
【0035】 R(N)=Re[Y’(N・Ts )/W’] …(12) 信号復調用無線チャネル推定部7は、信号線の図示は省
略しているが、例えば、受信ベースバンド信号からチャ
ネル推定を行うものであり、その推定に最大ドップラー
周波数fDOP を利用するものである。一般に、チャネル
推定結果には、ドップラー周波数の成分も含まれ(例え
ば、上記(2)式参照)、伝搬路特性を正しく反映して
いない。そのため、ドップラー周波数の成分を除去する
必要があり、この除去のために得られた最大ドップラー
周波数fDOP を利用する。なお、信号復調用無線チャネ
ル推定部7という名称は、最大ドップラー周波数fDOP
を求めるためのチャネル推定部1と区別するために用い
ている。チャネル推定部1からのチャネル推定結果に、
(2)式で表される周波数成分の逆特性を乗じることに
より、ドップラー周波数成分を除去したチャネル推定結
果を得るようにしても良い。
略しているが、例えば、受信ベースバンド信号からチャ
ネル推定を行うものであり、その推定に最大ドップラー
周波数fDOP を利用するものである。一般に、チャネル
推定結果には、ドップラー周波数の成分も含まれ(例え
ば、上記(2)式参照)、伝搬路特性を正しく反映して
いない。そのため、ドップラー周波数の成分を除去する
必要があり、この除去のために得られた最大ドップラー
周波数fDOP を利用する。なお、信号復調用無線チャネ
ル推定部7という名称は、最大ドップラー周波数fDOP
を求めるためのチャネル推定部1と区別するために用い
ている。チャネル推定部1からのチャネル推定結果に、
(2)式で表される周波数成分の逆特性を乗じることに
より、ドップラー周波数成分を除去したチャネル推定結
果を得るようにしても良い。
【0036】物体移動速度観測部8は、周波数演算部6
において得られた最大ドップラー周波数fDOP を入力と
し、(13)式に従う演算を実行することにより、移動
物体(移動局)の移動速度vを得て出力するものであ
る。なお、(13)式において、λは、無線回線での送
信信号の波長である。
において得られた最大ドップラー周波数fDOP を入力と
し、(13)式に従う演算を実行することにより、移動
物体(移動局)の移動速度vを得て出力するものであ
る。なお、(13)式において、λは、無線回線での送
信信号の波長である。
【0037】 v=fDOP ・λ …(13) 次に、第1の実施形態の最大ドップラー周波数観測回路
の動作を通して説明する。
の動作を通して説明する。
【0038】複素受信べースバンド信号は、チャネル推
定部1に入力され、このチャネル推定部1によって、現
時刻n・Ts におけるチャネル推定値X(n・Ts )が
得られて自己相関部2及びパワ演算部3に与えられる。
定部1に入力され、このチャネル推定部1によって、現
時刻n・Ts におけるチャネル推定値X(n・Ts )が
得られて自己相関部2及びパワ演算部3に与えられる。
【0039】自己相関部2において、入力されたチャネ
ル推定値X(n・Ts )と、予め定めた時間N・Ts だ
け前のチャネル推定値X((n−N)・Ts )とから、
自己相関値Y(N・Ts)が求められて第1の平均演算
部4に与えられ、第1の平均演算部4において、自己相
関値Y(N・Ts )について、予め定められた時間幅の
平均値Y’(N・Ts )が演算されて周波数演算部6に
与えられる。
ル推定値X(n・Ts )と、予め定めた時間N・Ts だ
け前のチャネル推定値X((n−N)・Ts )とから、
自己相関値Y(N・Ts)が求められて第1の平均演算
部4に与えられ、第1の平均演算部4において、自己相
関値Y(N・Ts )について、予め定められた時間幅の
平均値Y’(N・Ts )が演算されて周波数演算部6に
与えられる。
【0040】一方、パワ演算部3において、チャネル推
定値X(n・Ts )から、パワ演算値Wが計算されて第
2の平均演算部5に与えられ、第2の平均演算部5にお
いて、パワ演算値Wについて、予め定められた時間幅の
平均値W’が演算されて周波数演算部6に与えられる。
定値X(n・Ts )から、パワ演算値Wが計算されて第
2の平均演算部5に与えられ、第2の平均演算部5にお
いて、パワ演算値Wについて、予め定められた時間幅の
平均値W’が演算されて周波数演算部6に与えられる。
【0041】そして、周波数演算部6において、まず、
入力された自己相関平均値Y’(N・Ts )とパワ演算
平均値W’とから、自己相関平均値のパワ成分が除去さ
れた後、その実数部R(N)が取り出され、この値R
(N)に基づいて、最大ドップラー周波数fDOP が得ら
れる。
入力された自己相関平均値Y’(N・Ts )とパワ演算
平均値W’とから、自己相関平均値のパワ成分が除去さ
れた後、その実数部R(N)が取り出され、この値R
(N)に基づいて、最大ドップラー周波数fDOP が得ら
れる。
【0042】信号復調用無線チャネル推定部7において
は、最大ドップラー周波数fDOP を利用したチャネル推
定が実行される。また、物体移動速度観測部8において
は、周波数演算部6からの最大ドップラー周波数fDOP
に基づいて、移動物体(移動局)の移動速度vが求めら
れる。
は、最大ドップラー周波数fDOP を利用したチャネル推
定が実行される。また、物体移動速度観測部8において
は、周波数演算部6からの最大ドップラー周波数fDOP
に基づいて、移動物体(移動局)の移動速度vが求めら
れる。
【0043】以上のように、第1の実施形態によれば、
チャネル推定値から最大ドップラー周波数の観測を可能
としたので、すなわち、FFT変換等の周波数成分への
分解処理を実行する回路部分を含めずに、最大ドップラ
ー周波数観測回路を構成したので、回路規模を小さいも
のとすることができ、また、最大ドップラー周波数観測
回路も一構成要件としている各種の回路構成も小規模の
ものとすることができる。
チャネル推定値から最大ドップラー周波数の観測を可能
としたので、すなわち、FFT変換等の周波数成分への
分解処理を実行する回路部分を含めずに、最大ドップラ
ー周波数観測回路を構成したので、回路規模を小さいも
のとすることができ、また、最大ドップラー周波数観測
回路も一構成要件としている各種の回路構成も小規模の
ものとすることができる。
【0044】(C)第2の実施形態 次に、本発明による最大ドップラー周波数観測回路、無
線チャネル推定回路及び物体移動速度観測回路の第2の
実施形態を図面を参照しながら詳述する。なお、この第
2の実施形態も、スペクトル拡散通信方式を採用してい
るものとする。
線チャネル推定回路及び物体移動速度観測回路の第2の
実施形態を図面を参照しながら詳述する。なお、この第
2の実施形態も、スペクトル拡散通信方式を採用してい
るものとする。
【0045】図2は、この第2の実施形態の最大ドップ
ラー周波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移
動速度観測回路の構成を示すブロック図であり、上述し
た図1との同一、対応部分には、同一、対応符号を付し
て示している。
ラー周波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移
動速度観測回路の構成を示すブロック図であり、上述し
た図1との同一、対応部分には、同一、対応符号を付し
て示している。
【0046】第2の実施形態は、マルチパス無線チャネ
ルの複数パスの内、2つのパスの情報を利用しようとし
たものであり、この点が第1の実施形態と異なってい
る。
ルの複数パスの内、2つのパスの情報を利用しようとし
たものであり、この点が第1の実施形態と異なってい
る。
【0047】図2は、第2の実施形態を示すブロック図
である。なお、既に述べた第1の実施形態にかかる図1
と同一の対応部分には、同一符号を付している。
である。なお、既に述べた第1の実施形態にかかる図1
と同一の対応部分には、同一符号を付している。
【0048】図2において、第2の実施形態の最大ドッ
プラー周波数観測回路は、パス1に対応する、チャネル
推定部11、自己相関部21、パワ演算部31、第1の
平均演算部41及び第2の平均演算部51を備え、ま
た、パス2に対応する、チャネル推定部12、自己相関
部22、パワ演算部32、第1の平均演算部42及び第
2の平均演算部52を備え、さらに、両パス1及び2に
共通な第1の合成部9a、第2の合成部9b及び周波数
演算部6を備える。
プラー周波数観測回路は、パス1に対応する、チャネル
推定部11、自己相関部21、パワ演算部31、第1の
平均演算部41及び第2の平均演算部51を備え、ま
た、パス2に対応する、チャネル推定部12、自己相関
部22、パワ演算部32、第1の平均演算部42及び第
2の平均演算部52を備え、さらに、両パス1及び2に
共通な第1の合成部9a、第2の合成部9b及び周波数
演算部6を備える。
【0049】このような構成の最大ドップラー周波数観
測回路に、信号復調用無線チャネル推定部7を加えたも
のが無線チャネル推定回路を構成している。また、以上
のような構成の最大ドップラー周波数観測回路に、物体
移動速度観測部8を加えたものが物体移動速度観測回路
を構成している。
測回路に、信号復調用無線チャネル推定部7を加えたも
のが無線チャネル推定回路を構成している。また、以上
のような構成の最大ドップラー周波数観測回路に、物体
移動速度観測部8を加えたものが物体移動速度観測回路
を構成している。
【0050】パス1に対応する、チャネル推定部11、
自己相関部21、パワ演算部31、第1の平均演算部4
1及び第2の平均演算部51はそれぞれ、第1の実施形
態における対応要素1、2、3、4及び5と同様な機能
を担うものであり、また、パス2に対応する、チャネル
推定部12、自己相関部22、パワ演算部32、第1の
平均演算部42及び第2の平均演算部52もそれぞれ、
第1の実施形態における対応要素1、2、3、4及び5
と同様な機能を担うものであり、そのため、機能説明
は、チャネル推定部11及びチャネル推定部12を除
き、省略する。
自己相関部21、パワ演算部31、第1の平均演算部4
1及び第2の平均演算部51はそれぞれ、第1の実施形
態における対応要素1、2、3、4及び5と同様な機能
を担うものであり、また、パス2に対応する、チャネル
推定部12、自己相関部22、パワ演算部32、第1の
平均演算部42及び第2の平均演算部52もそれぞれ、
第1の実施形態における対応要素1、2、3、4及び5
と同様な機能を担うものであり、そのため、機能説明
は、チャネル推定部11及びチャネル推定部12を除
き、省略する。
【0051】パス1用のチャネル推定部11は、複数パ
スの内の1つのパス(パス1)に対応し、入力される複
素受信べースバンド信号を、パス1に同期したPN符号
で逆拡散した値から伝搬路特性を推定し、それを時刻n
・Ts におけるパス1についてのチャネル推定値として
出力するものである。
スの内の1つのパス(パス1)に対応し、入力される複
素受信べースバンド信号を、パス1に同期したPN符号
で逆拡散した値から伝搬路特性を推定し、それを時刻n
・Ts におけるパス1についてのチャネル推定値として
出力するものである。
【0052】一方、パス2用のチャネル推定部12は、
複数パスの内のパス1とは異なるパス(パス2)に対応
し、入力される複素受信べースバンド信号を、パス2に
同期したPN符号で逆拡散した値から伝搬路特性を推定
し、それを時刻n・Ts におけるパス2についてのチャ
ネル推定値として出力するものである。
複数パスの内のパス1とは異なるパス(パス2)に対応
し、入力される複素受信べースバンド信号を、パス2に
同期したPN符号で逆拡散した値から伝搬路特性を推定
し、それを時刻n・Ts におけるパス2についてのチャ
ネル推定値として出力するものである。
【0053】第1の合成部9aには、パス1用の第1の
平均演算部41からパス1に対応した自己相関平均値
(Y1’(N・Ts )で表す)が与えられると共に、パ
ス2用の第1の平均演算部42からパス2に対応した自
己相関平均値(Y2’(N・Ts )で表す)が与えられ
る。
平均演算部41からパス1に対応した自己相関平均値
(Y1’(N・Ts )で表す)が与えられると共に、パ
ス2用の第1の平均演算部42からパス2に対応した自
己相関平均値(Y2’(N・Ts )で表す)が与えられ
る。
【0054】第1の合成部9aは、これら2種類の自己
相関平均値Y1’(N・Ts )及びY2’(N・Ts )
を合成(例えば、加算や平均)して、得られた合成値を
自己相関平均値Y’(N・Ts )として周波数演算部6
に与えるものである。
相関平均値Y1’(N・Ts )及びY2’(N・Ts )
を合成(例えば、加算や平均)して、得られた合成値を
自己相関平均値Y’(N・Ts )として周波数演算部6
に与えるものである。
【0055】第2の合成部9bには、パス1用の第2の
平均演算部51からパス1に対応したパワ演算平均値
(W1’で表す)が与えられると共に、パス2用の第2
の平均演算部52からパス2に対応したパワ演算平均値
(W2’で表す)が与えられる。
平均演算部51からパス1に対応したパワ演算平均値
(W1’で表す)が与えられると共に、パス2用の第2
の平均演算部52からパス2に対応したパワ演算平均値
(W2’で表す)が与えられる。
【0056】第2の合成部9bは、これら2種類のパワ
演算平均値W1’及びW2’を合成(例えば、加算や平
均)して、得られた合成値をパワ演算平均値W’として
周波数演算部6に与えるものである。
演算平均値W1’及びW2’を合成(例えば、加算や平
均)して、得られた合成値をパワ演算平均値W’として
周波数演算部6に与えるものである。
【0057】以上のように、周波数演算部6に与える自
己相関平均値Y’(N・Ts )及びパワ演算平均値W’
の形成方法は、第1の実施形態と多少異なっているが、
周波数演算部6の機能は、第1の実施形態と同様であ
り、その説明は省略する。
己相関平均値Y’(N・Ts )及びパワ演算平均値W’
の形成方法は、第1の実施形態と多少異なっているが、
周波数演算部6の機能は、第1の実施形態と同様であ
り、その説明は省略する。
【0058】また、周波数演算部6から出力された最大
ドップラー周波数fDOP を利用する信号復調用無線チャ
ネル推定部7や物体移動速度観測部8の機能も、第1の
実施形態と同様であり、その説明は省略する。
ドップラー周波数fDOP を利用する信号復調用無線チャ
ネル推定部7や物体移動速度観測部8の機能も、第1の
実施形態と同様であり、その説明は省略する。
【0059】第2の実施形態によっても、チャネル推定
値から最大ドップラー周波数の観測を可能としたので、
すなわち、FFT変換等の周波数成分への分解処理を実
行する回路部分を含めずに、最大ドップラー周波数観測
回路を構成したので、回路規模を小さいものとすること
ができ、また、最大ドップラー周波数観測回路も一構成
要件としている各種の回路構成も小規模のものとするこ
とができる。
値から最大ドップラー周波数の観測を可能としたので、
すなわち、FFT変換等の周波数成分への分解処理を実
行する回路部分を含めずに、最大ドップラー周波数観測
回路を構成したので、回路規模を小さいものとすること
ができ、また、最大ドップラー周波数観測回路も一構成
要件としている各種の回路構成も小規模のものとするこ
とができる。
【0060】また、第2の実施形態によれば、異なる経
路を経て到達するマルチパス波を、個別に受信して得ら
れるチャネル推定値の情報を合成して利用するので、フ
ェージングによる耐久性を一段と高めることが可能とな
る。
路を経て到達するマルチパス波を、個別に受信して得ら
れるチャネル推定値の情報を合成して利用するので、フ
ェージングによる耐久性を一段と高めることが可能とな
る。
【0061】(D)他の実施形態 上記各実施形態における第1の平均演算部(4、41、
42)や、第2の平均演算部(5、51、52)が実行
する平均処理は、上述した単純な相加平均方法に限定さ
れず、他の平均方法に従う者であっても良い。要は、雑
音成分の悪影響を除去できる方法であれば良い。
42)や、第2の平均演算部(5、51、52)が実行
する平均処理は、上述した単純な相加平均方法に限定さ
れず、他の平均方法に従う者であっても良い。要は、雑
音成分の悪影響を除去できる方法であれば良い。
【0062】例えば、第1の平均演算部又は第2の平均
演算部の時刻n・Ts における入力をA(n・Ts)、
予め定められた一定値をa、出力をB(n・Ts )とし
たときに、次の(14)式に示す演算を実行する者であ
っても良い。
演算部の時刻n・Ts における入力をA(n・Ts)、
予め定められた一定値をa、出力をB(n・Ts )とし
たときに、次の(14)式に示す演算を実行する者であ
っても良い。
【0063】 B(n・Ts )=a・A(n・Ts )+(1−a)・B((n−1)・Ts ) …(14) また、上記第2の実施形態においては、複数パスの内、
2個のパスの情報を利用するものを示したが、3個以上
のパスの情報を利用するようにしても良いのは勿論であ
る。
2個のパスの情報を利用するものを示したが、3個以上
のパスの情報を利用するようにしても良いのは勿論であ
る。
【0064】さらに、上記各実施形態は、スペクトル拡
散通信方式に従う無線通信システムを対象としたものを
示したが、本発明はこれに限定されるものではない。チ
ャネル推定部(1、11、12)の推定方法は、スペク
トル拡散通信方式に従うものから変更されるが、チャネ
ル推定値が得られた以降の処理は、上記各実施形態と同
様に行うようにすれば良い。
散通信方式に従う無線通信システムを対象としたものを
示したが、本発明はこれに限定されるものではない。チ
ャネル推定部(1、11、12)の推定方法は、スペク
トル拡散通信方式に従うものから変更されるが、チャネ
ル推定値が得られた以降の処理は、上記各実施形態と同
様に行うようにすれば良い。
【0065】
【発明の効果】以上のように、本発明の最大ドップラー
周波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移動速
度観測回路によれば、受信信号から無線チャネル推定を
行った後、そのチャネル推定結果について自己相関情報
及びパワ情報を得、これら情報に基づいて、最大ドップ
ラー周波数を得るようにしているので、最大ドップラー
周波数を得るにつき、回路規模を大きくしてしまう周波
数分析を実行することを不要とでき、その結果、回路規
模を小さいものとすることができる。
周波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移動速
度観測回路によれば、受信信号から無線チャネル推定を
行った後、そのチャネル推定結果について自己相関情報
及びパワ情報を得、これら情報に基づいて、最大ドップ
ラー周波数を得るようにしているので、最大ドップラー
周波数を得るにつき、回路規模を大きくしてしまう周波
数分析を実行することを不要とでき、その結果、回路規
模を小さいものとすることができる。
【図1】第1の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図2】第2の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
1、11、12・・・チャネル推定部、 2、21、22・・・自己相関部、 3、31、32・・・パワ演算部、 4、41、42・・・第1の平均演算部、 5、51、52・・・第2の平均演算部、 6・・・周波数演算部、 7・・・信号復調用無線チャネル推定部、 8・・・物体移動速度観測部、 9a・・・第1の合成部、 9b・・・第2の合成部。
Claims (5)
- 【請求項1】 受信信号から、最大ドップラー周波数を
得る最大ドップラー周波数観測回路において、 受信信号から、無線チャネルの特性を推定して1以上の
チャネル推定値を出力するチャネル推定手段と、 上記チャネル推定値を入力し、時間差が予め定められて
いる自己相関情報を出力する自己相関情報形成手段と、 上記チャネル推定値を入力し、そのパワ情報を出力する
パワ情報形成手段と、 上記自己相関情報及び上記パワ情報に基づいて、最大ド
ップラー周波数を求める周波数演算手段とを有すること
を特徴とする最大ドップラー周波数観測回路。 - 【請求項2】 上記チャネル推定手段は1個のチャネル
推定値を出力するものであり、 上記自己相関情報形成手段が、入力されたチャネル推定
値の時間差が予め定められている自己相関値を求める自
己相関部と、その自己相関値の時間平均処理を行う自己
相関平均演算部とでなり、 上記パワ情報形成手段が、入力されたチャネル推定値の
パワを求めるパワ演算部と、そのパワの時間平均処理を
行うパワ平均演算部とでなることを特徴とする請求項1
に記載の最大ドップラー周波数観測回路。 - 【請求項3】 上記チャネル推定手段はマルチパス無線
チャネルの複数パスのうち予め定めたM個(Mは2以
上)のパスのそれぞれに対して、チャネル推定値を得る
ものであり、 上記自己相関情報形成手段が、各チャネル推定値のそれ
ぞれに対し、時間差が予め定められている自己相関値を
求める自己相関部と、各自己相関値のそれぞれについて
時間平均処理を行う自己相関平均演算部と、得られた複
数の時間平均値を合成する自己相関平均合成部とでな
り、 上記パワ情報形成手段が、入力された各チャネル推定値
についてそれぞれパワを求めるパワ演算部と、各パワ値
のそれぞれについて時間平均処理を行うパワ平均演算部
と、得られた複数の時間平均値を合成するパワ平均合成
部とでなることを特徴とする請求項1に記載の最大ドッ
プラー周波数観測回路。 - 【請求項4】 最大ドップラー周波数観測手段と、この
最大ドップラー周波数観測手段からの最大ドップラー周
波数をも用いて、無線チャネル特性の推定を行う無線チ
ャネル推定手段とを有する無線チャネル推定回路であっ
て、 上記最大ドップラー周波数観測手段として、請求項1〜
3のいずれかに記載の最大ドップラー周波数観測回路を
適用したことを特徴とする無線チャネル推定回路。 - 【請求項5】 最大ドップラー周波数観測手段と、この
最大ドップラー周波数観測手段からの最大ドップラー周
波数から、移動物体の移動速度を得る物体移動速度観測
手段とを有する物体移動速度観測回路であって、 上記最大ドップラー周波数観測手段として、請求項1〜
3のいずれかに記載の最大ドップラー周波数観測回路を
適用したことを特徴とする物体移動速度観測回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10029442A JPH11234190A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 最大ドップラー周波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移動速度観測回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10029442A JPH11234190A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 最大ドップラー周波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移動速度観測回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11234190A true JPH11234190A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12276250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10029442A Pending JPH11234190A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 最大ドップラー周波数観測回路、無線チャネル推定回路及び物体移動速度観測回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11234190A (ja) |
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1998
- 1998-02-12 JP JP10029442A patent/JPH11234190A/ja active Pending
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