JPH11341094A - パイロット信号を含む受信信号の復調方法及びその装置 - Google Patents
パイロット信号を含む受信信号の復調方法及びその装置Info
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- JPH11341094A JPH11341094A JP14686598A JP14686598A JPH11341094A JP H11341094 A JPH11341094 A JP H11341094A JP 14686598 A JP14686598 A JP 14686598A JP 14686598 A JP14686598 A JP 14686598A JP H11341094 A JPH11341094 A JP H11341094A
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Abstract
もフェージング歪を高精度で推定でき、演算量を増大し
ないで優れたBERを獲得できる。 【解決手段】 スプライン補間推定器1と、この信号に
よって受信信号を復調する復調器8と、復調信号を2値
判定する仮硬判定器2と、2値信号によってユニークワ
ードに隣接するデータのフェージング歪の検出と既知ユ
ニークワードによってフェージング歪を検出する逆変調
器7と、フェージング歪の信号に基づいて中央部のデー
タのフェージング歪を推定するウィーナーフィルタ3
と、両端部のデータのフェージング歪を推定するスプラ
イン係数計算器4と、ウィーナーフィルタ3及びスプラ
イン係数計算器4からの信号を合成する信号合成器5
と、信号合成器5からの信号によって受信信号を復調す
る復調器9と、誤差を最小にするためにフェージング歪
の時間変動成分を除去する重み付け器6を備える。
Description
む受信信号の復調方法及びその装置に関し、特に、伝送
路上で高速フェージングが生じる移動体衛星通信におい
てパイロット信号としてのユニークワードに基づいてビ
ット誤り率(BER:Bit Error Rate)を低く抑えなが
ら受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号の
復調方法及びその装置に関する。
を示す。この移動体端末は、例えば、携帯型の電話機な
どであり、衛星を介してパイロット信号を複数の区間に
有する送信信号を受信するアンテナ81と、受信信号を
アナログ信号からデジタル信号に変換する信号変換部8
2と、変換されたデジタル信号を復調する復調回路10
と、復調信号をデジタル信号からアナログ音声信号に変
換する音声信号化部83と、音声信号を出力するスピー
カ84とを備えている。
たパイロット信号を含む受信信号は、信号変換部82で
デジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号
は、復調回路で復調され、音声信号化部83でアナログ
音声信号に変換される。音声信号化部83で変換された
アナログ音声信号は、音声としてスピーカ84から出力
される。
力の低減あるいはアンテナの小型化を図るため、また、
低い信号対雑音電力比(C/N)の条件下でも、低いB
ERを保つために、符号化利得の大きい誤り訂正符号、
あるいは高能率符号化技術が用いられている。
用される連続波の復調装置を示し、『Meyr著、「Digita
l Communication Receiver」、John Wiley & Sons 、p
p.744〜747 、1997年』に記述されているものであり、
周波数特性をもつ周波数選択性フェージングと周波数特
性をもたないフラットフェージングを含むマルチパスフ
ェージングの中でフラットフェージングに基づく受信信
号の歪(以下、単に「フェージング歪」という)を補償
して受信信号を復調する。
パイロット信号としてのユニークワードを有する連続波
の受信信号を入力端子INに入力すると、受信信号は遅
延回路91とユニークワード復調部93に供給される。
受信信号中のユニークワードはユニークワード復調部9
3で復調されてウィーナーフィルタで構成されたデータ
歪推定部94に入力する。データ歪推定部94はユニー
クワードの既知の値(例えば、+1を位相変調した0
と、−1を位相変調したπ)と復調されたユニークワー
ドの値から算出されたユニークワードのフェージング歪
に基づいて受信信号中のデータのフェージング歪を推定
し、これをデータ復調部92に出力する。データ復調部
92は遅延回路91によって所定の時間だけ遅延された
データをフェージング歪の推定量によって補償しながら
データを復調し、復調信号を出力端子OUTから出力す
る。このようにして連続波で送信されたデータのフェー
ジング歪を補償してデータを復調することができる。
用される他の復調装置を示し、『三瓶政一著、「陸上移
動通信用16QAMのフェージングひずみ補償方式」、
電子情報通信学会論文誌B-II、VOL.J72-B-II、No.1、7
〜15ページ、1989年』に記述されているものであり、
(N−1)個の情報シンボル毎に1個のユニークワード
シンボルを挿入した連続波の受信信号のフェージング歪
を補償して復調する。図10において、受信信号を入力
端子INに入力すると、フェージング歪推定部111、
112、113は順次遅延させられた受信信号中の(k
−1)番目、k番目、および(k+1)番目のユニーク
ワードのフェージング歪の推定値c(k−1)、c
(k)、およびc(k+1)を算出する。これらの推定
値は乗算部114、115、116で0次あるいは1次
の内挿係数Q1 、Q0 、Q-1と乗算され、加算部117
で加算される。加算部117は加算結果としてc{k+
(m/N)}をk番目の情報シンボル列中のm番目の情
報シンボルのフェージング歪として出力する。この情報
シンボルのフェージング歪は逆数部118で1/c{k
+(m/N)}とされ、乗算部120に出力される。乗
算部120は遅延回路119によって遅延されられた受
信信号中の情報シンボルに逆数部118から出力された
1/c{k+(m/N)}を乗算して情報を復調し、出
力端子OUTから出力させる。このようにしてフェージ
ング歪によって歪んだ受信信号の包絡線および位相を補
償しながら受信信号を復調する。
装置によると、連続するデータに所定の間隔でユニーク
ワードが挿入された連続波に対しては、所定のBERで
受信信号を復調することができるが、例えば、100〜
150シンボルのデータ列の数個所にユニークワードを
挿入したフレームフォーマットのバースト信号を受信す
るときは、両端に位置するデータ列のフェージング歪は
片側のユニークワードのフェージング歪によってフェー
ジング歪が推定されるため、ユニークワードの反対側に
位置するデータのフェージング歪の推定精度が低下する
ことから高速フェージングや低C/N比の条件下では所
定のBER(例えば、ライスフェージングの強度が0d
Bでドップラー周波数が0.01%のとき、理論値から
の劣化が0.5dBに相当するBER)を得ることがで
きない。このため、ウィーナーフィルタをそれよりも高
い推定精度を有するカルマンフィルタやMAP推定に代
えると、多くの演算量を要するマトリクス的な手法にな
るため、演算量が増大する。
内挿係数を使用すると、1つのユニークワードの値を対
応する(N−1)の情報シンボルにわたって保持し、ま
た、1次の内挿係数を使用すると、隣接するユニークワ
ードの間を直線で結ぶことにより情報シンボルのフェー
ジング歪を推定するため、高速フェージングや低C/N
比の条件下では所定のBERを得ることができない。
抑えながら、伝送路上で高速フェージングが生じた場合
でもフェージング歪を高精度で推定でき、低いBERが
獲得できるパイロット信号を含む受信信号の復調方法及
びその装置を提供することである。
おいて高速フェージングを補償して低いBERを得るこ
とができるパイロット信号を含む受信信号の復調方法及
びその装置を提供することである。
実現するため、受信信号の複数の区間に挿入されたパイ
ロット信号としてのユニークワードのフェージング歪を
検出することによりデータのフェージング歪を推定して
前記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号
の復調方法において、前記受信信号の前記複数の区間の
ユニークワードと既知のユニークワードを比較して前記
複数の区間のユニークワードのフェージング歪を検出す
るステップと、前記複数の区間のユニークワードのフェ
ージング歪に基づいてスプライン補間曲線を演算するス
テップと、前記スプライン補間曲線から前記受信信号中
のデータのフェージング歪を推定するステップと、前記
データのフェージング歪に基づいて前記受信信号中の前
記データを復調するステップを含むことを特徴とするパ
イロット信号を含む受信信号の復調方法を提供する。
め、受信信号の複数の区間に挿入されたパイロット信号
としてのユニークワードのフェージング歪を検出するこ
とによりデータのフェージング歪を推定して前記受信信
号を復調するパイロット信号を含む受信信号の復調方法
において、前記受信信号の前記複数の区間のユニークワ
ードと既知のユニークワードを比較して前記複数の区間
のユニークワードのフェージング歪を検出するステップ
と、前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪
に基づいてスプライン補間曲線を演算するステップと、
前記スプライン補間曲線から前記受信信号中のデータの
第1のフェージング歪を推定するステップと、前記複数
の区間のユニークワードのフェージング歪をウィーナー
フィルタに入力して前記受信信号中のデータの第2のフ
ェージング歪みを推定するステップと、前記データの第
1および第2のフェージング歪に基づいて前記受信信号
中の前記データを復調するステップを含むことを特徴と
するパイロット信号を含む受信信号の復調方法を提供す
る。
め、受信信号の複数の区間に挿入されたパイロット信号
としてのユニークワードのフェージング歪を検出するこ
とによりデータのフェージング歪を推定して前記受信信
号を復調するパイロット信号を含む受信信号の復調方法
において、前記受信信号の前記複数の区間のユニークワ
ードと既知のユニークワードを比較して前記複数の区間
のユニークワードの第1段階のフェージング歪を検出す
るステップと、前記複数の区間のユニークワードの前記
第1段階のフェージング歪に基づいて第1段階のスプラ
イン補間曲線を演算するステップと、前記第1段階のス
プライン補間曲線から前記受信信号中のデータの第1段
階のフェージング歪を推定するステップと、前記受信信
号中のデータの前記第1段階のフェージング歪に基づい
て前記受信信号を復調して復調信号を出力するステップ
と、前記復調信号と所定のしきい値を比較して2値信号
あるいは4値信号を出力するステップと、前記受信信号
の前記複数の区間のユニークワードと既知のユニークワ
ードを比較して前記複数の区間のユニークワードの第2
段階のフェージング歪を検出するステップと、前記複数
の区間のユニークワードに隣接するデータと前記2値信
号あるいは4値信号を比較して隣接するデータのフェー
ジング歪を検出するステップと、前記複数の区間のユニ
ークワードの前記第2段階のフェージング歪と前記隣接
するデータのフェージング歪の平均値に基づいて第2段
階のスプライン補間曲線を演算するステップと、前記第
2段階のスプライン補間曲線から前記受信信号中のデー
タの第2段階の第1のフェージング歪を推定するステッ
プと、前記複数の区間のユニークワードの前記第2段階
のフェージング歪と前記隣接するデータのフェージング
歪の平均値をウィーナーフィルタに入力して前記受信信
号中のデータの第2段階の第2のフェージング歪を推定
するステップと、前記データの前記第2段階の第1およ
び第2のフェージング歪に基づいて前記受信信号中の前
記データを復調するステップを含むことを特徴とするパ
イロット信号を含む受信信号の復調方法を提供する。
め、受信信号の複数の区間に挿入されたパイロット信号
としてのユニークワードのフェージング歪を検出するこ
とによりデータのフェージング歪を推定して前記受信信
号を復調するパイロット信号を含む受信信号の復調装置
において、前記受信信号の前記複数の区間のユニークワ
ードと既知のユニークワードを比較して前記複数の区間
のユニークワードのフェージング歪を検出する検出手段
と、前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪
に基づいてスプライン補間曲線を演算し、前記スプライ
ン補間曲線から前記受信信号中のデータのフェージング
歪を推定するスプライン補間推定手段と、前記データの
フェージング歪に基づいて前記受信信号中の前記データ
を復調する復調手段を含むことを特徴とするパイロット
信号を含む受信信号の復調装置を提供する。
め、受信信号の複数の区間に挿入されたパイロット信号
としてのユニークワードのフェージング歪を検出するこ
とによりデータのフェージング歪を推定して前記受信信
号を復調するパイロット信号を含む受信信号の復調装置
において、前記受信信号の前記複数の区間のユニークワ
ードと既知のユニークワードを比較して前記複数の区間
のユニークワードのフェージング歪を検出する検出手段
と、前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪
に基づいてスプライン補間曲線を演算し、前記のスプラ
イン補間曲線から前記受信信号中のデータの第1のフェ
ージング歪を推定するスプライン補間推定手段と、前記
複数の区間のユニークワードのフェージング歪を入力し
て前記受信信号中のデータの第2のフェージング歪を推
定するウィーナーフィルタ手段と、前記データの第1お
よび第2のフェージング歪に基づいて前記受信信号中の
前記データを復調する復調手段を含むことを特徴とする
パイロット信号を含む受信信号の復調装置を提供する。
め、受信信号の複数の区間に挿入されたパイロット信号
としてのユニークワードのフェージング歪を検出するこ
とによりデータのフェージング歪を推定して前記受信信
号を復調するパイロット信号を含む受信信号の復調装置
において、前記受信信号の前記複数の区間のユニークワ
ードと既知のユニークワードを比較して前記複数の区間
のユニークワードの第1段階のフェージング歪を検出す
る第1の検出手段と、前記複数の区間のユニークワード
の前記第1段階のフェージング歪に基づいて第1段階の
スプライン補間曲線を演算し、前記第1段階のスプライ
ン補間曲線から前記受信信号中のデータの第1段階のフ
ェージング歪を推定するスプライン補間推定手段と、前
記受信信号中のデータの前記第1段階のフェージング歪
に基づいて前記受信信号を復調して復調信号を出力する
第1復調手段と、前記復調信号と所定のしきい値を比較
して2値信号あるいは4値信号を出力する判定手段と、
前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードの第2段階のフェージング歪を検出し、前記複数
の区間のユニークワードに隣接するデータと前記2値信
号あるいは4値信号を比較して隣接するデータのフェー
ジング歪を検出し、前記第2段階のフェージング歪と前
記隣接するデータのフェージング歪の平均値を前記服す
の区間毎に出力する第2の検出手段と、前記複数の区間
の前記平均値に基づいて第2段階のスプライン補間曲線
を演算し、前記第2段階のスプライン補間曲線から前記
受信信号中のデータの第2段階の第1のフェージング歪
を推定する第2のスプライン補間推定手段と、前記複数
の区間の前記平均値を入力して前記受信信号中のデータ
の第2段階の第2のフェージング歪を推定するウイーナ
ーフィルタ手段と、前記データの前記第2段階の第1お
よび第2のフェージング歪に基づいて前記受信信号中の
前記データを復調する第2の復調手段を含むことを特徴
とするパイロット信号を含む受信信号の復調装置を提供
する。
調方法およびその装置において、複数の区間にパイロッ
ト信号としてのユニークワードを挿入されて送信されて
きた送信信号、例えば、バースト信号を受信すると、A
/D変換後、受信信号中のユニークワードと既知のユニ
ークワードを比較して複数の区間のユニークワードのフ
ェージング歪を検出する。このユニークワードのフェー
ジング歪に基づいてスプライン補間曲線を演算し、この
スプライン補間曲線から受信信号中のデータのフェージ
ング歪が推定される。この推定量に基づいて受信信号が
復調される。復調された受信信号は、例えば、0のしき
い値と比較され、1および−1の2値に仮硬判定され
る。復調前の受信信号のユニークワードは、再度、既知
のユニークワードと比較されてユニークワードのフェー
ジング歪が検出される。同時に、このユニークワードに
隣接するデータが仮硬判定によって得られた2値と比較
されてフェージング歪が検出される。このようにして検
出されたユニークワードのフェージング歪と隣接するデ
ータのフェージング歪の平均値を複数の区間毎に算出す
ることにより得られたフェージング歪を複数の区間の拡
張されたユニークワードのフェージング歪とする。この
拡張されたユニークワードのフェージング歪はウィーナ
ーフィルタ手段とスプライン補間係数計算手段へ入力さ
れる。ウィーナーフィルタ手段では、複数の区間のユニ
ークワードのフェージング歪に、ユニークワードとデー
タとの相対位置に応じたタップ係数が乗算され、乗算結
果が加算されてそのデータのフェージング歪が推定され
る。一方、スプライン補間係数計算手段では、複数の区
間のユニークワードのフェージング歪に基づいてスプラ
イン補間曲線が演算され、このスプライン補間曲線から
データのフェージング歪が推定される。受信信号の復調
において、例えば、バースト信号の両端部はスプライン
補間係数計算手段のフェージング歪の推定に基づいて復
調され、バースト信号の中央部はウィーナーフィルタ手
段のフェージング歪の推定量に基づいて復調される。こ
れは、ウィーナーフィルタ手段は中央部の推定精度が高
く、スプライン補間推定手段は両端部の推定精度が高い
という発明者の後述する確認結果に基づいている。言う
までもなく、本発明はこれに限定されるものではない。
含む受信信号の復調方法及びその装置を詳細に説明す
る。
信号の復調装置の実施の一形態を示す。この装置は、例
えば、本発明をバースト信号を送受信する移動体衛星通
信の移動体端末に適用したものであり、受信信号である
後述するバースト信号のユニークワードと既知のユニー
クワードを比較してスプライン補間推定用のユニークワ
ードのフェージング歪を出力するスプライン補間推定器
1と、スプライン補間推定器1からのユニークワードの
フェージング歪によって受信信号を復調する復調器8
と、復調器8によって復調された受信信号中のデータを
仮硬判定して1と−1を出力する仮硬判定器2と、仮硬
判定器2からの1および−1によって受信信号中のデー
タのフェージング歪を検出し、既知のユニークワードに
よって受信信号中のユニークワードのフェージング歪を
検出し、両方のフェージング歪から拡張されたユニーク
ワードのフェージング歪を算出する逆変調器7と、逆変
調器7からの拡張されたユニークワードのフェージング
歪に基づいて中央部のデータのフェージング歪を推定す
るウィーナーフィルタ3と、逆変調器7からの拡張され
たユニークワードのフェージング歪に基づいて両端部の
データのフェージング歪を推定するスプライン補間係数
計算器4と、ウィーナーフィルタ3及びスプライン補間
係数計算器4からのデータのフェージング歪を合成する
信号合成器(MUX)5と、信号合成器5からのデータ
のフェージング歪によって受信信号を復調する復調器9
と、復調された受信信号の符号化データを復号すると
き、誤差を最小にするためにフェージング歪の時間変動
成分を除去する重み付け器6とを備えている。また、ス
プライン補間推定器1、仮硬判定器2、およびウィーナ
ーフィルタ3とスプライン補間係数計算器4に、それぞ
れ並列に、遅延回路11、12、および13が配置され
ている。
ットを示し、例えば、100〜150のシンボルで構成
され、データD1〜D5の4個所にパイロット信号とし
てのユニークワードUWm(m=1〜4)が挿入されて
いる。各ユニークワードUWmは目標とするBERに応
じて単数あるいは複数のシンボルを有し、各シンボルの
位相変調の値は移動体端末において既知である。このフ
ォーマットの信号はTDMA(Time Division Multiple
Access) で送受信され、例えば、1および−1の2値デ
ータに応じて搬送波を0およびπの位相で位相変調(B
PSK:BinaryPhase Shift Keying)することによって
各シンボルが決められている。
される拡張されたユニークワードUWm’を示す。図2
で示したユニークワードUW1〜UW4に隣接するデー
タD1〜D5中の数シンボルのデータがD1’〜D
5’、及びD2”〜D4”として示されており、遅延回
路11、12を介して逆変調器7に入力したこれらのデ
ータD1’〜D5’、及びD2”〜D4”が仮硬判定器
2から出力される対応するデータの値(1あるいは−
1)と比較されることによってフェージング歪を検出さ
れる。ユニークワードUW1〜UW4は、同じように、
逆変調器7で既知のユニークワードと比較されることに
よりフェージング歪を検出される。このようにして検出
されたユニークワードUW1〜UW4のフェージング歪
と隣接するデータD1’〜D5’、及びD2”〜D4”
のフェージング歪は、4つの区間でそれぞれ平均され、
その平均値が拡張されたユニークワードUW1’〜UW
4’のフェージング歪としてウィーナーフィルタ3およ
びスプライン補間係数計算器4へ出力される。
11及び復調器8を示す。スプライン補間推定器1は、
実数部Iと虚数部Qを有する受信信号に関して逆変調を
施し、既知のユニークワードの値との比較によりユニー
クワードUWmのフェージング歪を検出する逆変調器2
1と、逆変調器21からのユニークワードUWmのフェ
ージング歪に基づいてデータD1〜D5のフェージング
歪を推定するスプライン補間係数計算器22とを備え
る。ここで、復調器8は、スプライン補間係数計算器2
2からのフェージング歪の推定量信号によって受信信号
中のデータD1〜D5を復調する。
−1)個の遅延回路41と、m個の乗算器42と、乗算
器42の乗算結果を加算する加算器43を有する。ここ
で、mは図2に示したユニークワードUW1〜UW4の
m=4に相当し、ユニークワードUWmが挿入される複
数の区間数を表す。このウィーナーフィルタ3では、逆
変調器7によって検出された拡張されたユニークワード
UWm’のフェージング歪が順々に遅延回路41によっ
て遅延された後、複数の区間の拡張されたユニークワー
ドUWm’のフェージング歪が同時に乗算器42に入力
され、個々のタップ係数α1 、α2 、・・・αm が乗算
される。タップ係数α1 、α2 ・・・α m の算出方法は
図7により後述する。
よび虚数部Qは別々に復調される。図1において、受信
信号中のデータD1〜D5は遅延回路11で遅延させら
れた後、スプライン補間推定器1のスプライン補間係数
計算器22より出力されるデータD1〜D5のフェージ
ング歪の推定量により復調器8で復調されたる。復調さ
れたデータD1〜D5は仮硬判定器2に入力される。仮
硬判定器2は「0」のしきい値と復調されたデータD1
〜D5を比較して1と−1とに判別し、判別結果を逆変
調器7に入力する。逆変調器7は遅延回路12からの受
信信号中のD1’〜D5’、およびD2”〜D4”と仮
硬判定器2の対応する出力信号1あるいは−1を比較
し、かつ、ユニークワードUW1〜UW4と既知のユニ
ークワードの値を比較してそれぞれのフェージング歪を
検出し、かつ、前述した平均値を算出することにより拡
張されたユニークワードUWm’のフェージング歪を検
出し、ウィーナーフィルタ3及びスプライン補間係数計
算器4に入力する。スプライン補間係数計算器4はバー
スト信号の両端部のデータ(図2のD1、D5)のフェ
ージング歪を出力し、ウィーナーフィルタ3はバースト
信号の中央部のデータ(図2のD2〜D4)のフェージ
ング歪を出力する。MUX5は、ウィーナーフィルタ3
及びスプライン補間係数計算器4からの出力信号を合成
し、合成された信号は復調器9に出力される。
において、各ユニークワードUWmを逆変調器21で逆
変調した後、スプライン補間係数計算器22で逆変調器
21からのユニークワードUWmのフェージング歪をも
とにデータD1〜D5のフェージング歪の推定量を計算
して、その結果を復調器8に出力する。
算器22において、スプライン補間曲線を算出するプロ
セスを示す。まず、図6に示すように、各ユニークワー
ドUW1〜UW4のシンボル番号をX1〜X4とおき、
逆変調器21で検出された各ユニークワードUWmのフ
ェージング歪に基づく各Xi(i=1、2、3、4)に
対応する関数値をYi=F(Xi)とする。各UWm
は、複数のシンボルを有するときは、各ユニークワード
において、複数のシンボルを平均することで1点とみな
すことができる。この4点を通る近似関数をf(x)と
する。これがこの区間で連続な1階微分(数式上で
は「’」で示す)及び2階微分(数式上では「’’」で
示す)を持ち、後述するように、f(x)=F(Xi)
を満足するようにする。関数値F(Xi)は、実数部が
Reとして示され、虚数部がImとして示されている。
点を端点とする区間Ii={Xi、X(i+1)}で、
例えば、3次の多項式Pi(x)と一致するとし、hi
=X(i+1)−Xiとすると、スプライン補間関数P
i(x)は、
1)−x)^3/6hi+P’’i(X(i+1))・
(x−Xi)^3/6hi+(Y(i+1)/hi−h
i・P’’i(Xi+1)/6)・(x−Xi)+(Y
i/hi−hi・P’’i(Xi)/6)・(X(i+
1)−x) と表すことができる。ここで、「^3」は3乗である。
このスプライン補間関数Pi(x)は、例えば、198
5年に日本電気株式会社によって発行された「ACOS
ソフトウェア数値計算ライブラリ説明書(第7版)」の
P−78に説明されている。前述したように、f(x)
=F(Xi)を満足させるために、例えば、図6の実数
部Reの点X2 の両側の3次の多項式を、f(x)=a
1 x3 +b 1 x2 +c1 x+d1 、およびf(x)=a
2 x3 +b2 x2 +c2 x+d2 と仮定し、前述したA
COSソフトウェアに基づき、両方のf(x)の2階微
分の値が等しくなるように各係数a1 、b1 、c1 、d
1 、a2 、b2 、c2 、d2を算出して各区間Ii毎の
f(x)を決定する。勿論、スプライン補間関数は3次
の多項式に限定されず、4次以上であっても良く、高次
になればなるほど推定精度が向上する。
つの近似関係f(x)からスプライン補間関数Pi
(x)を算出して示す。各ユニークワードUWmのフェ
ージング歪をプロットした点X1 〜X4 を通るスプライ
ン補間曲線C1〜C5によって対応するデータD1〜D
5のフェージング歪を推定する。スプライン補間係数計
算器4においても、スプライン補間係数計算器21と同
じようにしてデータのフェージング歪の推定が行われ
る。
ィルタ3は、トランスバーサル型のフィルタである。こ
こで、フェージング歪のドップラー周波数をλとする
と、k番目のシンボルに対するi番目の乗算器42のタ
ップ係数αiは、
てデータD2のシンボルSに対するウィーナーフィルタ
3のタップ係数α1 〜α4 を算出するプロセスを示す。
ここで、横軸xはタップ係数を求めるシンボルSの位置
を0としたとき、この位置からのシンボル数に応じた距
離を表す。曲線Fの最大値を0の位置に一致させ、各ユ
ニークワードUWmのx軸上の位置に対応する曲線Fの
値がタップ係数となり、ウィーナーフィルタ3の乗算器
42へ与えられる。
ユニークワードUWm’のフェージング歪を検出してウ
ィーナーフィルタ3とスプライン補間係数計算器4へ出
力する。スプライン補間係数計算器4はデータD1、及
びD5のフェージング歪を検出して復調器9へ、また、
ウィーナーフィルタ3はデータD2、D3、及びD5の
フェージング歪を検出して復調器9へ出力する。
ら入力したデータD1、D5のフェージング歪と、ウィ
ーナーフィルタ3から入力したデータD2、D3、D4
のフェージング歪に基づいて受信信号を復調し、復調信
号を重み付け器6へ出力する。
づいて符号化データを1、あるいは−1の復号データに
復号する復号器(図示せず)の前段に位置する。この重
み付け器6では、k番目のシンボルに対するフェージン
グ歪の推定量をc(k)としたとき、復調信号を|c
(k)|倍することによりフェージング歪の時間変動成
分を除去する。これによって、符号化データを復号する
ときの誤差を最小にする。
定を更に詳細に説明する。ここで、k番目のシンボルに
対して受信信号をr(k)とし、送信信号をs(k)と
すると、受信信号r(k)は、フェージング歪f
(k)、ノイズ成分n(k)を用いて、
される。
s(k)が受信側で既知なので、逆変調器21で逆変調
することにより変調成分を除去された受信信号r(k)
と送信信号s(k)の比よりユニークワードUWmのフ
ェージング歪が算出される。即ち、r(k)/s(k)
=f(k)+n(k)/s(k)が算出される。このと
き、フェージング歪r(k)/s(k)にn(k)/s
(k)が誤差として含まれるが、各ユニークワードUW
mが複数のシンボルを有するときは、その誤差を複数の
シンボル間で平均すると、ノイズは平均値が0のガウス
分布に従うため、その影響が圧縮され、検出精度の低下
を抑える。ユニークワードUWmが複数のシンボルを有
するときはその平均値が算出されてスプライン補間係数
計算器22に出力される。スプライン補間係数計算器2
2は、図6、図7に示したように、ユニークワードUW
mのフェージング歪に基づいてデータD1〜D5のフェ
ージング歪推定量c1(k)を計算して復調器8に出力
する。もう1つの出力θ1(k)はArctan{Im(c1
(k))/Re(c1(k))}となる。復調器8で
は、受信信号r(k)をフェージング歪推定量c1
(k)で除算して仮硬判定器2への入力a(k)を算出
する。
(k)が求められる。
きい値0との比較により、1あるいは−1となる。
1:Re{a(k)}<0] となる。
ースト信号の中央部(図2のD2〜D4)に関しては、
k番目のシンボルのフェージング歪の推定値c2(k)
は、図8で示したタップ係数αiより、
(i=1〜N)と計算される。Nはバースト信号のシン
ボル数である。
θ2(k)は、
(k))/Re(c2(k))}となる。
ージング歪の推定において、バースト信号の両端部(図
2のD1、D5)に関して説明する。
mが両側のデータ部分のシンボルをユニークワードと見
做すことによりユニークワードUWm’に拡張されてい
る。本来のユニークワードUWmに関しては、r(k)
/a(k)よりフェージング歪を算出し、拡張ユニーク
ワードUWm’の残りの部分に関しては、r(k)/
a’(k)よりフェージング歪を算出する。算出された
それぞれの値を平均して拡張されたユニークワードUW
m’を一点と見做して図6、図7のようにプロットし、
データD1、D5 のフェージング歪推定量c2(k)
を算出する。
(k))/Re(c2(k))} となる。
って出力信号は、
す。□印はデータD1、及びD5のフェージング歪をス
プライン補間によって推定し、データD2、D3、およ
びD4のフェージング歪をウィーナーフィルタによって
推定した結果を示し、〇印はスプライン補間だけでデー
タのフェージング歪を推定した結果を示し、×印はウィ
ーナーフィルタだけでデータのフェージング歪を推定し
た結果を示す。データの両端部をスプライン補間の推定
量によって復調し、データの中央部をウィーナーフィル
タの推定量によって復調する方法が最も理論値に近づく
ことを示している。
では、衛星を介して受信した実数部Iおよび虚数部Qを
有する受信信号(符号化データ)をアナログ値からディ
ジタル値に変換し、受信信号に所定の間隔で挿入されて
いるユニークワードUWmを逆変調し、逆変調されたユ
ニークワードUWmと既知のユニークワードを比較して
ユニークワードUWmのフェージング歪を算出し、ユニ
ークワードUWmのフェージング歪に基づいて演算され
たスプライン補間曲線からデータのフェージング歪を推
定し、データのフェージング歪に基づいて受信信号を復
調し、復調信号を所定のしきい値に基づいて仮硬判定す
ることにより2値化し、2値化された結果に基づいて受
信信号を逆変調してユニークワードUWmに隣接するデ
ータのフェージング歪を検出する。ユニークワードUW
mのフェージング歪と隣接するデータのフェージング歪
から拡張されたユニークワードUWm’のフェージング
歪を算出する。このようにして得られた拡張されたユニ
ークワードUWm’のフェージング歪は、ウィーナーフ
ィルタとスプライン補間係数計算器へ供給される。ウィ
ーナーフィルタでは、拡張されたユニークワードUW
m’のフェージング歪とタップ係数に基づいてデータの
フェージング歪を推定し、一方、スプライン補間係数計
算器では、拡張されたユニークワードUWm’のフェー
ジング歪に基づいて定まるスプライン補間曲線からデー
タのフェージング歪を推定する。受信信号は、例えば、
BPSKで位相変調されたバースト信号であり、TDM
Aで通信される。バースト信号の中央部はウィーナーフ
ィルタで推定されたデータのフェージング歪によって復
調され、バースト信号の両端部はスプライン補間係数計
算器で推定されたデータのフェージング歪によって復調
される。
値によって搬送波を変調するQPSKであっても良く、
通信方式はCDMA(Code division Multiple Access)
であっても良い。CDMAは固有の暗号化コードを有す
ることによって複数の信号によって共通の周波数を使用
するものであり、パイロット信号を間隔的に挿入する信
号フォーマットにすることによって本発明の復調方法お
よび装置が使用可能になる。また、送受信される信号は
バースト型である必要はなく、連続波であっても良い。
更に、ウィーナーフィルタおよびスプライン補間推定器
は、単独で使用されても良く、また、併用されるときで
も、前述した中央部および両端部の役割分担に限定され
ることはない。
信号を含む受信信号の復調方法およびその装置による
と、ユニークワードのフェージング歪に基づいてデータ
のフェージング歪を推定するスプライン補間曲線を演算
するようにしたため、演算量を増大しないで低BERを
得ることができる。特に、スプライン補間推定器はバー
ストデータの両端部におけるフェージング歪の推定精度
が高く、ウィーナーフィルタはバーストデータの中央部
におけるフェージング歪の推定精度が高いので、ウィー
ナーフィルタとスプライン補間推定器を実施の形態のよ
うに組み合わせて使用することにより、高速フェージン
グおよび低C/Nの条件下においても、良質な移動体衛
星通信を行うことができる。
間推定器のような演算量の比較的少ない手段を組み合わ
せることで、マトリクス的な手法に求められる大規模な
演算を行わずに所望の特性を得ることができる。更に、
ユニークワードのフェージング歪と隣接するデータのフ
ェージング歪から拡張されたユニークワードのフェージ
ング歪を算出しているので、精度の高いデータのフェー
ジング歪を推定することができる。
復調装置の実施の一形態を示すブロック図である。
受信信号のフォーマットを示す説明図である。
号のフォーマットを示す説明図である。
示すブロック図である。
グ歪のプロット点を通る実数部及び虚数部のスプライン
補間曲線を示す説明図である。
グ歪のプロット点を通るスプライン補間曲線を示す説明
図である。
数を示す説明図である。
明図である。
ット信号としてのユニークワードのフェージング歪を検
出することによりデータのフェージング歪を推定して前
記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号の
復調方法において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードのフェージング歪を検出するステップと、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪に基
づいてスプライン補間曲線を演算するステップと、 前記スプライン補間曲線から前記受信信号中のデータの
フェージング歪を推定するステップと、 前記データのフェージング歪に基づいて前記受信信号中
の前記データを復調するステップを含むことを特徴とす
るパイロット信号を含む受信信号の復調方法。
ジング歪を検出するステップは、前記受信信号として所
定のシンボル数のバースト信号を受信するステップと、
前記バースト信号の前記複数の区間のユニークワードを
抽出するステップと、前記抽出するステップで抽出され
た前記複数の区間のユニークワードの前記フェージング
歪を検出するステップを含む請求項3のパイロット信号
を含む受信信号の復調方法。
信するステップは、BPSK(Binary Phase Shift Key
ing)で位相変調された前記所定のシンボル数のバースト
信号をTDMA(Time DIvision Multiple Access)方式
で受信するステップを含む請求項4のパイロット信号を
含む受信信号の復調方法。
信するステップは、BPSKで位相変調された前記所定
のシンボル数のバースト信号をCDMA(Code Divisio
n Multiple Access)方式で受信するステップを含む請求
項4のパイロット信号を含む受信信号の復調方法。
信するステップは、QPSK(Quadrature Phase Shift
Keying)で位相変調されたバースト信号をTDMA方式
で受信するステップを含む請求項4のパイロット信号を
含む受信信号の復調方法。
信するステップは、QPSKで位相変調されたバースト
信号をCDMA方式で受信するステップを含む請求項4
のパイロット信号を含む受信信号の復調方法。
プは、前記複数の区間のユニークワードのシンボル番号
をXi(i=1,2,3,・・・)とし、これに対応す
る関数値をYi=F(Xi)とし、前記複数のユニーク
ワードを通る近似関数をf(x)とし、f(x)が連続
する1階微分および2階微分を持ち、f(x)=F(X
i)を満足するものとし、隣接する2点を端点とする区
間Ii={Xi,X(i+1)}で3次の多項式Pi
(x)と一致するとし、hi=X(i+1)−Xiとす
ると、前記スプライン補間曲線はPi(x)として、 Pi(x)=P’’i(Xi)・(X(i+1)−x)
^3/6hi+P’’i(X(i+1))・(x−X
i)^3/6hi+(Y(i+1)/hi−hi・
P’’i(X(i+1))/6)・(x−Xi)+(Y
i/hi−hi・P’’i(Xi)/6)・(X(i+
1)−x) より演算される請求項3のパイロット信号を含む受信信
号の復調方法。
ップは、3次以上の多項式に基づいて前記スプライン補
間曲線を演算する請求項3の復調方法。
ロット信号としてのユニークワードのフェージング歪を
検出することによりデータのフェージング歪を推定して
前記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号
の復調方法において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードのフェージング歪を検出するステップと、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪に基
づいてスプライン補間曲線を演算するステップと、 前記スプライン補間曲線から前記受信信号中のデータの
第1のフェージング歪を推定するステップと、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪をウ
ィーナーフィルタに入力して前記受信信号中のデータの
第2のフェージング歪みを推定するステップと、 前記データの第1および第2のフェージング歪に基づい
て前記受信信号中の前記データを復調するステップを含
むことを特徴とするパイロット信号を含む受信信号の復
調方法。
ージング歪を検出するステップは、前記受信信号として
所定のシンボル数のバースト信号を受信するステップ
と、前記バースト信号の前記複数の区間のユニークワー
ドを抽出するステップと、前記抽出するステップで抽出
された前記複数の区間のユニークワードの前記フェージ
ング歪を検出するステップを含み、 前記受信信号中のデータの第1のフェージング歪を推定
するステップは、前記バースト信号の両端部のデータの
フェージング歪を推定するステップを含み、 前記受信信号中のデータの第2のフェージング歪を推定
するステップは、前記バースト信号の前記両端部を除い
た中央部のデータのフェージング歪を推定するステップ
を含む請求項11パイロット信号を含む受信信号の復調
方法。
ロット信号としてのユニークワードのフェージング歪を
検出することによりデータのフェージング歪を推定して
前記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号
の復調方法において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードの第1段階のフェージング歪を検出するステップ
と、 前記複数の区間のユニークワードの前記第1段階のフェ
ージング歪に基づいて第1段階のスプライン補間曲線を
演算するステップと、 前記第1段階のスプライン補間曲線から前記受信信号中
のデータの第1段階のフェージング歪を推定するステッ
プと、 前記受信信号中のデータの前記第1段階のフェージング
歪に基づいて前記受信信号を復調して復調信号を出力す
るステップと、 前記復調信号と所定のしきい値を比較して2値信号を出
力するステップと、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードの第2段階のフェージング歪を検出するステップ
と、 前記複数の区間のユニークワードに隣接するデータと前
記2値信号を比較して隣接するデータのフェージング歪
を検出するステップと、 前記複数の区間のユニークワードの前記第2段階のフェ
ージング歪と前記隣接するデータのフェージング歪の平
均値に基づいて第2段階のスプライン補間曲線を演算す
るステップと、 前記第2段階のスプライン補間曲線から前記受信信号中
のデータの第2段階の第1のフェージング歪を推定する
ステップと、 前記複数の区間のユニークワードの前記第2段階のフェ
ージング歪と前記隣接するデータのフェージング歪の平
均値をウィーナーフィルタに入力して前記受信信号中の
データの第2段階の第2のフェージング歪を推定するス
テップと、 前記データの前記第2段階の第1および第2のフェージ
ング歪に基づいて前記受信信号中の前記データを復調す
るステップを含むことを特徴とするパイロット信号を含
む受信信号の復調方法。
段階のフェージング歪を検出するステップは、前記受信
信号として所定のシンボル数のバースト信号を受信する
ステップと、前記バースト信号の前記複数の区間のユニ
ークワードを抽出するステップと、前記抽出するステッ
プで抽出された前記複数の区間のユニークワードの前記
第1段階のフェージング歪を検出するステップを含み、 前記受信信号中のデータの前記第2段階の第1のフェー
ジング歪を推定するステップは、前記バースト信号の両
端部のデータのフェージング歪を推定するステップを含
み、 前記受信信号中のデータの前記第2段階の第2のフェー
ジング歪を推定するステップは、前記バースト信号の前
記両端部を除いた中央部のデータのフェージング歪を推
定するステップを含む請求項13のパイロット信号を含
む受信信号の復調方法。
ロット信号としてのユニークワードのフェージング歪を
検出することによりデータのフェージング歪を推定して
前記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号
の復調装置において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードのフェージング歪を検出する検出手段と、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪に基
づいてスプライン補間曲線を演算し、前記スプライン補
間曲線から前記受信信号中のデータのフェージング歪を
推定するスプライン補間推定手段と、 前記データのフェージング歪に基づいて前記受信信号中
の前記データを復調する復調手段を含むことを特徴とす
るパイロット信号を含む受信信号の復調装置。
信された所定のシンボル数のバースト信号に挿入さた前
記複数の区間のユニークワードと既知のユニークワード
を比較する構成の請求項17のパイロット信号を含む受
信信号の復調装置。
のバースト信号としてBPSKで位相変調され、TDM
A方式で受信されたバースト信号に挿入された前記複数
の区間のユニークワードと前記既知のユニークワードを
比較する構成の請求項18のパイロット信号を含む受信
信号の復調装置。
のバースト信号としてBPSKで位相変調され、CDM
A方式で受信されたバースト信号に挿入された前記複数
の区間のユニークワードと前記既知のユニークワードを
比較する構成の請求項18のパイロット信号を含む受信
信号の復調装置。
のバースト信号としてQPSKで位相変調され、TDM
A方式で受信されたバースト信号に挿入された前記複数
の区間のユニークワードと前記既知のユニークワードを
比較する構成の請求項18のパイロット信号を含む受信
信号の復調装置。
のバースト信号としてQPSKで位相変調され、CDM
A方式で受信されたバースト信号に挿入された前記複数
の区間のユニークワードと前記既知のユニークワードを
比較する構成の請求項18のパイロット信号を含む受信
信号の復調装置。
の区間のユニークワードのシンボル番号をXi(i=
1,2,3,・・・)とし、これに対応する関数値をY
i=F(Xi)とし、前記複数のユニークワードを通る
近似関数をf(x)とし、f(x)が連続する1階微分
および2階微分をもち、f(x)=F(Xi)を満足す
るものとし、隣接する2点を端点とする区間Ii={X
i,X(i+1)}で3次の多項式Pi(x)と一致す
るとし、hi=X(i+1)−Xiとすると、前記スプ
ライン補間曲線はPi(x)として、 Pi(x)=P’’i(Xi)・(X(i+1)−x)
^3/6hi+P’’i(X(i+1))・(x−X
i)^3/6hi+(Y(i+1)/hi−hi・
P’’i(X(i+1))/6)・(x−Xi)+(Y
i/hi−hi・P’’i(Xi)/6)・(X(i+
1)−x) に基づいて演算する構成の請求項13のパイロット信号
を含む受信信号の復調装置。
上の多項式に基づいて前記スプライン補間曲線を演算す
る構成の請求項17のパイロット信号を含む受信信号の
復調装置。
ロット信号としてのユニークワードのフェージング歪を
検出することによりデータのフェージング歪を推定して
前記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号
の復調装置において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードのフェージング歪を検出する検出手段と、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪に基
づいてスプライン補間曲線を演算し、前記のスプライン
補間曲線から前記受信信号中のデータの第1のフェージ
ング歪を推定するスプライン補間推定手段と、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪を入
力して前記受信信号中のデータの第2のフェージング歪
を推定するウィーナーフィルタ手段と、 前記データの第1および第2のフェージング歪に基づい
て前記受信信号中の前記データを復調する復調手段を含
むことを特徴とするパイロット信号を含む受信信号の復
調装置。
定のシンボル数のバースト信号を受信する受信部と、前
記バースト信号の前記複数の区間のユニークワードを抽
出する抽出部と、前記抽出部で抽出された前記複数の区
間のユニークワードの前記フェージング歪を検出する検
出部を含み、 前記スプライン補間推定手段は、前記バースト信号の両
端部のデータのフェージング歪を前記第1のフェージン
グ歪として推定する構成を有し、 前記ウィーナーフィルタ手段は、前記バースト信号の前
記両端部を除いた中央部のデータのフェージング歪を前
記第2のフェージング歪として推定する構成を有する請
求項25のパイロット信号を含む受信信号の復調装置。
数の区間のユニークワードのフェージング歪を入力順序
に応じた回数だけ遅延させる直列配置の複数の遅延回路
と、前記複数の遅延回路のそれぞれの入力リードから分
岐された分岐リードに配置され、前記複数の区間のユニ
ークワードのフェージング歪に所定のタップ係数を乗算
する複数の乗算器と、前記複数の乗算器の乗算結果を加
算して前記受信信号中のデータのフェージング歪の推定
量を出力する加算器を含む請求項25のパイロット信号
を含む受信信号の復調装置。
ル数のバースト信号においてk番目のシンボルとi番目
のシンボルの位置の差(k−i)をこのk番目のシンボ
ルとi番目のシンボルの間の距離と定義するとき、前記
複数の区間のユニークワード中の対応するユニークワー
ドとフェージング歪を推定される前記受信信号中の対象
データとの距離に応じた関数値を有した関数を設定し、
前記距離によって定まる前記関数値を前記所定のタップ
係数とする構成の請求項27のパイロット信号を含む受
信信号の復調装置。
in(x)/x(xは、前記関数の最大の関数値を前記
対象データの位置に合わせてその位置を原点としたと
き、原点からの距離)を設定する構成の請求項28のパ
イロット信号を含む受信信号の復調装置。
ロット信号としてのユニークワードのフェージング歪を
検出することによりデータのフェージング歪を推定して
前記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号
の復調装置において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードの第1段階のフェージング歪を検出する第1の検
出手段と、 前記複数の区間のユニークワードの前記第1段階のフェ
ージング歪に基づいて第1段階のスプライン補間曲線を
演算し、前記第1段階のスプライン補間曲線から前記受
信信号中のデータの第1段階のフェージング歪を推定す
るスプライン補間推定手段と、 前記受信信号中のデータの前記第1段階のフェージング
歪に基づいて前記受信信号を復調して復調信号を出力す
る第1の復調手段と、 前記復調信号と所定のしきい値を比較して2値信号を出
力する判定手段と、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードの第2段階のフェージング歪を検出し、前記複数
の区間のユニークワードに隣接するデータと前記2値信
号を比較して隣接するデータのフェージング歪を検出
し、前記第2段階のフェージング歪と前記隣接するデー
タのフェージング歪の平均値を前記複数の区間毎に出力
する第2の検出手段と、 前記複数の区間の前記平均値に基づいて第2段階のスプ
ライン補間曲線を演算し、前記第2段階のスプライン補
間曲線から前記受信信号中のデータの第2段階の第1の
フェージング歪を推定する第2のスプライン補間推定手
段と、 前記複数の区間の前記平均値を入力して前記受信信号中
のデータの第2段階の第2のフェージング歪を推定する
ウィーナーフィルタ手段と、 前記データの前記第2段階の第1および第2のフェージ
ング歪に基づいて前記受信信号中の前記データを復調す
る第2の復調手段を含むことを特徴とするパイロット信
号を含む受信信号の復調装置。。
して所定のシンボル数のバースト信号を受信する受信部
と、前記バースト信号の前記複数の区間のユニークワー
ドを抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出された前記複
数の区間のユニークワードの前記第1段階のフェージン
グ歪を検出する検出部を含み、 前記第2のスプライン補間推定手段は、前記第2段階の
第1のフェージング歪として前記バースト信号の両端部
のデータのフェージング歪を推定するスプライン補間係
数計算器を含み、 前記ウィーナーフィルタ手段は、前記第2段階の第2の
フェージング歪として前記バースト信号の前記両端部を
除いた中央部のデータのフェージング歪を推定するウィ
ーナーフィルタを含む請求項30のパイロット信号を含
む受信信号の復調装置。
実現するため、受信信号の複数の区間に挿入されたパイ
ロット信号としてのユニークワードのフェージング歪を
検出することによりデータのフェージング歪を推定して
前記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号
の復調方法において、前記データの一部を拡張ユニーク
ワードとして設定するステップと、前記パイロット信号
としての前記ユニークワードのフェージング歪を第1の
フェージング歪として検出し、前記拡張ユニークワード
のフェージング歪を第2のフェージング歪として検出す
るステップと、前記第1および第2のフェージング歪に
基づいて前記データのフェージング歪を推定するステッ
プと、前記データのフェージング歪に基づいて前記デー
タを復調するステップを含むことを特徴とするパイロッ
ト信号を含む受信信号の復調方法を提供する。本発明
は、上記の目的を実現するため、受信信号の複数の区間
に挿入されたパイロット信号としてのユニークワードの
フェージング歪を検出することによりデータのフェージ
ング歪を推定して前記受信信号を復調するパイロット信
号を含む受信信号の復調方法において、前記受信信号の
前記複数の区間のユニークワードと既知のユニークワー
ドを比較して前記複数の区間のユニークワードのフェー
ジング歪を検出するステップと、前記複数の区間のユニ
ークワードのフェージング歪に基づいてスプライン補間
曲線を演算するステップと、前記スプライン補間曲線か
ら前記受信信号中のデータのフェージング歪を推定する
ステップと、前記データのフェージング歪に基づいて前
記受信信号中の前記データを復調するステップを含むこ
とを特徴とするパイロット信号を含む受信信号の復調方
法を提供する。
信号の複数の区間に挿入されたパイロット信号としての
ユニークワードのフェージング歪を検出することにより
データのフェージング歪を推定して前記受信信号を復調
するパイロット信号を含む受信信号において、ユニーク
ワードのフージング歪を第1のフェージング歪として検
出し、前記データの一部に設定された拡張ユニークワー
ドのフェージング歪を第2のフェージング歪として検出
する検出手段と、前記第1および第2のフェージング歪
に基づいて前記受信信号中のデータのフェージング歪を
推定する演算手段と、前記データのフェージング歪に基
づいて前記受信信号中の前記データを復調する復調手段
を含むことを特徴とするパイロット信号を含むことを特
徴とする受信信号の復調装置を提供する。また、本発明
は、上記目的を実現するため、受信信号の複数の区間に
挿入されたパイロット信号としてのユニークワードのフ
ェージング歪を検出することによりデータのフェージン
グ歪を推定して前記受信信号を復調するパイロット信号
を含む受信信号の復調装置において、前記受信信号の前
記複数の区間のユニークワードと既知のユニークワード
を比較して前記複数の区間のユニークワードのフェージ
ング歪を検出する検出手段と、前記複数の区間のユニー
クワードのフェージング歪に基づいてスプライン補間曲
線を演算し、前記スプライン補間曲線から前記受信信号
中のデータのフェージング歪を推定するスプライン補間
推定手段と、前記データのフェージング歪に基づいて前
記受信信号中の前記データを復調する復調手段を含むこ
とを特徴とするパイロット信号を含む受信信号の復調装
置を提供する。
間推定器のような演算量の比較的少ない手段を組み合わ
せることで、マトリクス的な手法に求められる大規模な
演算を行わずに所望の特性を得ることができる。更に、
ユニークワードのフェージング歪と隣接するデータのフ
ェージング歪から拡張されたユニークワードのフェージ
ング歪を算出しているので、精度の高いデータのフェー
ジング歪を推定することができる。
Claims (27)
- 【請求項1】受信信号の複数の区間に挿入されたパイロ
ット信号としてのユニークワードのフェージング歪を検
出することによりデータのフェージング歪を推定して前
記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号の
復調方法において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードのフェージング歪を検出するステップと、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪に基
づいてスプライン補間曲線を演算するステップと、 前記スプライン補間曲線から前記受信信号中のデータの
フェージング歪を推定するステップと、 前記データのフェージング歪に基づいて前記受信信号中
の前記データを復調するステップを含むことを特徴とす
るパイロット信号を含む受信信号の復調方法。 - 【請求項2】前記複数の区間のユニークワードのフェー
ジング歪を検出するステップは、前記受信信号として所
定のシンボル数のバースト信号を受信するステップと、
前記バースト信号の前記複数の区間のユニークワードを
抽出するステップと、前記抽出するステップで抽出され
た前記複数の区間のユニークワードの前記フェージング
歪を検出するステップを含む請求項1のパイロット信号
を含む受信信号の復調方法。 - 【請求項3】前記所定のシンボル数のバースト信号を受
信するステップは、BPSK(Binary Phase Shift Key
ing)で位相変調された前記所定のシンボル数のバースト
信号をTDMA(Time DIvision Multiple Access)方式
で受信するステップを含む請求項2のパイロット信号を
含む受信信号の復調方法。 - 【請求項4】前記所定のシンボル数のバースト信号を受
信するステップは、BPSKで位相変調された前記所定
のシンボル数のバースト信号をCDMA(Code Divisio
n Multiple Access)方式で受信するステップを含む請求
項2のパイロット信号を含む受信信号の復調方法。 - 【請求項5】前記所定のシンボル数のバースト信号を受
信するステップは、QPSK(Quadrature Phase Shift
Keying)で位相変調されたバースト信号をTDMA方式
で受信するステップを含む請求項2のパイロット信号を
含む受信信号の復調方法。 - 【請求項6】前記所定のシンボル数のバースト信号を受
信するステップは、QPSKで位相変調されたバースト
信号をCDMA方式で受信するステップを含む請求項2
のパイロット信号を含む受信信号の復調方法。 - 【請求項7】前記スプライン補間曲線を演算するステッ
プは、前記複数の区間のユニークワードのシンボル番号
をXi(i=1,2,3,・・・)とし、これに対応す
る関数値をYi=F(Xi)とし、前記複数のユニーク
ワードを通る近似関数をf(x)とし、f(x)が連続
する1階微分および2階微分を持ち、f(x)=F(X
i)を満足するものとし、隣接する2点を端点とする区
間Ii={Xi,X(i+1)}で3次の多項式Pi
(x)と一致するとし、hi=X(i+1)−Xiとす
ると、前記スプライン補間曲線はPi(x)として、 Pi(x)=P’’i(Xi)・(X(i+1)−x)
^3/6hi+P’’i(X(i+1))・(x−X
i)^3/6hi+(Y(i+1)/hi−hi・
P’’i(X(i+1))/6)・(x−Xi)+(Y
i/hi−hi・P’’i(Xi)/6)・(X(i+
1)−x) より演算される請求項1のパイロット信号を含む受信信
号の復調方法。 - 【請求項8】前記スプライン補間曲線を演算するステッ
プは、3次以上の多項式に基づいて前記スプライン補間
曲線を演算する請求項1の復調方法。 - 【請求項9】受信信号の複数の区間に挿入されたパイロ
ット信号としてのユニークワードのフェージング歪を検
出することによりデータのフェージング歪を推定して前
記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号の
復調方法において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードのフェージング歪を検出するステップと、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪に基
づいてスプライン補間曲線を演算するステップと、 前記スプライン補間曲線から前記受信信号中のデータの
第1のフェージング歪を推定するステップと、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪をウ
ィーナーフィルタに入力して前記受信信号中のデータの
第2のフェージング歪みを推定するステップと、 前記データの第1および第2のフェージング歪に基づい
て前記受信信号中の前記データを復調するステップを含
むことを特徴とするパイロット信号を含む受信信号の復
調方法。 - 【請求項10】前記複数の区間のユニークワードのフェ
ージング歪を検出するステップは、前記受信信号として
所定のシンボル数のバースト信号を受信するステップ
と、前記バースト信号の前記複数の区間のユニークワー
ドを抽出するステップと、前記抽出するステップで抽出
された前記複数の区間のユニークワードの前記フェージ
ング歪を検出するステップを含み、 前記受信信号中のデータの第1のフェージング歪を推定
するステップは、前記バースト信号の両端部のデータの
フェージング歪を推定するステップを含み、 前記受信信号中のデータの第2のフェージング歪を推定
するステップは、前記バースト信号の前記両端部を除い
た中央部のデータのフェージング歪を推定するステップ
を含む請求項9のパイロット信号を含む受信信号の復調
方法。 - 【請求項11】受信信号の複数の区間に挿入されたパイ
ロット信号としてのユニークワードのフェージング歪を
検出することによりデータのフェージング歪を推定して
前記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号
の復調方法において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードの第1段階のフェージング歪を検出するステップ
と、 前記複数の区間のユニークワードの前記第1段階のフェ
ージング歪に基づいて第1段階のスプライン補間曲線を
演算するステップと、 前記第1段階のスプライン補間曲線から前記受信信号中
のデータの第1段階のフェージング歪を推定するステッ
プと、 前記受信信号中のデータの前記第1段階のフェージング
歪に基づいて前記受信信号を復調して復調信号を出力す
るステップと、 前記復調信号と所定のしきい値を比較して2値信号を出
力するステップと、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードの第2段階のフェージング歪を検出するステップ
と、 前記複数の区間のユニークワードに隣接するデータと前
記2値信号を比較して隣接するデータのフェージング歪
を検出するステップと、 前記複数の区間のユニークワードの前記第2段階のフェ
ージング歪と前記隣接するデータのフェージング歪の平
均値に基づいて第2段階のスプライン補間曲線を演算す
るステップと、 前記第2段階のスプライン補間曲線から前記受信信号中
のデータの第2段階の第1のフェージング歪を推定する
ステップと、 前記複数の区間のユニークワードの前記第2段階のフェ
ージング歪と前記隣接するデータのフェージング歪の平
均値をウィーナーフィルタに入力して前記受信信号中の
データの第2段階の第2のフェージング歪を推定するス
テップと、 前記データの前記第2段階の第1および第2のフェージ
ング歪に基づいて前記受信信号中の前記データを復調す
るステップを含むことを特徴とするパイロット信号を含
む受信信号の復調方法。 - 【請求項12】前記複数の区間のユニークワードの第1
段階のフェージング歪を検出するステップは、前記受信
信号として所定のシンボル数のバースト信号を受信する
ステップと、前記バースト信号の前記複数の区間のユニ
ークワードを抽出するステップと、前記抽出するステッ
プで抽出された前記複数の区間のユニークワードの前記
第1段階のフェージング歪を検出するステップを含み、 前記受信信号中のデータの前記第2段階の第1のフェー
ジング歪を推定するステップは、前記バースト信号の両
端部のデータのフェージング歪を推定するステップを含
み、 前記受信信号中のデータの前記第2段階の第2のフェー
ジング歪を推定するステップは、前記バースト信号の前
記両端部を除いた中央部のデータのフェージング歪を推
定するステップを含む請求項11のパイロット信号を含
む受信信号の復調方法。 - 【請求項13】受信信号の複数の区間に挿入されたパイ
ロット信号としてのユニークワードのフェージング歪を
検出することによりデータのフェージング歪を推定して
前記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号
の復調装置において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードのフェージング歪を検出する検出手段と、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪に基
づいてスプライン補間曲線を演算し、前記スプライン補
間曲線から前記受信信号中のデータのフェージング歪を
推定するスプライン補間推定手段と、 前記データのフェージング歪に基づいて前記受信信号中
の前記データを復調する復調手段を含むことを特徴とす
るパイロット信号を含む受信信号の復調装置。 - 【請求項14】前記検出手段は、前記受信信号として受
信された所定のシンボル数のバースト信号に挿入さた前
記複数の区間のユニークワードと既知のユニークワード
を比較する構成の請求項13のパイロット信号を含む受
信信号の復調装置。 - 【請求項15】前記検出手段は、前記所定のシンボル数
のバースト信号としてBPSKで位相変調され、TDM
A方式で受信されたバースト信号に挿入された前記複数
の区間のユニークワードと前記既知のユニークワードを
比較する構成の請求項14のパイロット信号を含む受信
信号の復調装置。 - 【請求項16】前記検出手段は、前記所定のシンボル数
のバースト信号としてBPSKで位相変調され、CDM
A方式で受信されたバースト信号に挿入された前記複数
の区間のユニークワードと前記既知のユニークワードを
比較する構成の請求項14のパイロット信号を含む受信
信号の復調装置。 - 【請求項17】前記検出手段は、前記所定のシンボル数
のバースト信号としてQPSKで位相変調され、TDM
A方式で受信されたバースト信号に挿入された前記複数
の区間のユニークワードと前記既知のユニークワードを
比較する構成の請求項14のパイロット信号を含む受信
信号の復調装置。 - 【請求項18】前記検出手段は、前記所定のシンボル数
のバースト信号としてQPSKで位相変調され、CDM
A方式で受信されたバースト信号に挿入された前記複数
の区間のユニークワードと前記既知のユニークワードを
比較する構成の請求項14のパイロット信号を含む受信
信号の復調装置。 - 【請求項19】前記スプライン補間推定手段は前記複数
の区間のユニークワードのシンボル番号をXi(i=
1,2,3,・・・)とし、これに対応する関数値をY
i=F(Xi)とし、前記複数のユニークワードを通る
近似関数をf(x)とし、f(x)が連続する1階微分
および2階微分をもち、f(x)=F(Xi)を満足す
るものとし、隣接する2点を端点とする区間Ii={X
i,X(i+1)}で3次の多項式Pi(x)と一致す
るとし、hi=X(i+1)−Xiとすると、前記スプ
ライン補間曲線はPi(x)として、 Pi(x)=P’’i(Xi)・(X(i+1)−x)
^3/6hi+P’’i(X(i+1))・(x−X
i)^3/6hi+(Y(i+1)/hi−hi・
P’’i(X(i+1))/6)・(x−Xi)+(Y
i/hi−hi・P’’i(Xi)/6)・(X(i+
1)−x) に基づいて演算する構成の請求項13のパイロット信号
を含む受信信号の復調装置。 - 【請求項20】前記スプライン補間推定手段は、3次以
上の多項式に基づいて前記スプライン補間曲線を演算す
る構成の請求項13のパイロット信号を含む受信信号の
復調装置。 - 【請求項21】受信信号の複数の区間に挿入されたパイ
ロット信号としてのユニークワードのフェージング歪を
検出することによりデータのフェージング歪を推定して
前記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号
の復調装置において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードのフェージング歪を検出する検出手段と、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪に基
づいてスプライン補間曲線を演算し、前記のスプライン
補間曲線から前記受信信号中のデータの第1のフェージ
ング歪を推定するスプライン補間推定手段と、 前記複数の区間のユニークワードのフェージング歪を入
力して前記受信信号中のデータの第2のフェージング歪
を推定するウィーナーフィルタ手段と、 前記データの第1および第2のフェージング歪に基づい
て前記受信信号中の前記データを復調する復調手段を含
むことを特徴とするパイロット信号を含む受信信号の復
調装置。 - 【請求項22】前記検出手段は、前記受信信号として所
定のシンボル数のバースト信号を受信する受信部と、前
記バースト信号の前記複数の区間のユニークワードを抽
出する抽出部と、前記抽出部で抽出された前記複数の区
間のユニークワードの前記フェージング歪を検出する検
出部を含み、 前記スプライン補間推定手段は、前記バースト信号の両
端部のデータのフェージング歪を前記第1のフェージン
グ歪として推定する構成を有し、 前記ウィーナーフィルタ手段は、前記バースト信号の前
記両端部を除いた中央部のデータのフェージング歪を前
記第2のフェージング歪として推定する構成を有する請
求項21のパイロット信号を含む受信信号の復調装置。 - 【請求項23】前記ウィーナーフィルタ手段は、前記複
数の区間のユニークワードのフェージング歪を入力順序
に応じた回数だけ遅延させる直列配置の複数の遅延回路
と、前記複数の遅延回路のそれぞれの入力リードから分
岐された分岐リードに配置され、前記複数の区間のユニ
ークワードのフェージング歪に所定のタップ係数を乗算
する複数の乗算器と、前記複数の乗算器の乗算結果を加
算して前記受信信号中のデータのフェージング歪の推定
量を出力する加算器を含む請求項21のパイロット信号
を含む受信信号の復調装置。 - 【請求項24】前記複数の乗算器は、前記所定のシンボ
ル数のバースト信号においてk番目のシンボルとi番目
のシンボルの位置の差(k−i)をこのk番目のシンボ
ルとi番目のシンボルの間の距離と定義するとき、前記
複数の区間のユニークワード中の対応するユニークワー
ドとフェージング歪を推定される前記受信信号中の対象
データとの距離に応じた関数値を有した関数を設定し、
前記距離によって定まる前記関数値を前記所定のタップ
係数とする構成の請求項23のパイロット信号を含む受
信信号の復調装置。 - 【請求項25】前記複数の乗算器は、前記関数としてs
in(x)/x(xは、前記関数の最大の関数値を前記
対象データの位置に合わせてその位置を原点としたと
き、原点からの距離)を設定する構成の請求項24のパ
イロット信号を含む受信信号の復調装置。 - 【請求項26】受信信号の複数の区間に挿入されたパイ
ロット信号としてのユニークワードのフェージング歪を
検出することによりデータのフェージング歪を推定して
前記受信信号を復調するパイロット信号を含む受信信号
の復調装置において、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードの第1段階のフェージング歪を検出する第1の検
出手段と、 前記複数の区間のユニークワードの前記第1段階のフェ
ージング歪に基づいて第1段階のスプライン補間曲線を
演算し、前記第1段階のスプライン補間曲線から前記受
信信号中のデータの第1段階のフェージング歪を推定す
るスプライン補間推定手段と、 前記受信信号中のデータの前記第1段階のフェージング
歪に基づいて前記受信信号を復調して復調信号を出力す
る第1の復調手段と、 前記復調信号と所定のしきい値を比較して2値信号を出
力する判定手段と、 前記受信信号の前記複数の区間のユニークワードと既知
のユニークワードを比較して前記複数の区間のユニーク
ワードの第2段階のフェージング歪を検出し、前記複数
の区間のユニークワードに隣接するデータと前記2値信
号を比較して隣接するデータのフェージング歪を検出
し、前記第2段階のフェージング歪と前記隣接するデー
タのフェージング歪の平均値を前記複数の区間毎に出力
する第2の検出手段と、 前記複数の区間の前記平均値に基づいて第2段階のスプ
ライン補間曲線を演算し、前記第2段階のスプライン補
間曲線から前記受信信号中のデータの第2段階の第1の
フェージング歪を推定する第2のスプライン補間推定手
段と、 前記複数の区間の前記平均値を入力して前記受信信号中
のデータの第2段階の第2のフェージング歪を推定する
ウィーナーフィルタ手段と、 前記データの前記第2段階の第1および第2のフェージ
ング歪に基づいて前記受信信号中の前記データを復調す
る第2の復調手段を含むことを特徴とするパイロット信
号を含む受信信号の復調装置。。 - 【請求項27】前記第1の検出手段は、前記受信信号と
して所定のシンボル数のバースト信号を受信する受信部
と、前記バースト信号の前記複数の区間のユニークワー
ドを抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出された前記複
数の区間のユニークワードの前記第1段階のフェージン
グ歪を検出する検出部を含み、 前記第2のスプライン補間推定手段は、前記第2段階の
第1のフェージング歪として前記バースト信号の両端部
のデータのフェージング歪を推定するスプライン補間係
数計算器を含み、 前記ウィーナーフィルタ手段は、前記第2段階の第2の
フェージング歪として前記バースト信号の前記両端部を
除いた中央部のデータのフェージング歪を推定するウィ
ーナーフィルタを含む請求項26のパイロット信号を含
む受信信号の復調装置。
Priority Applications (5)
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JP14686598A JP3289676B2 (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | パイロット信号を含む受信信号の復調方法及びその装置 |
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