JPWO2007052830A1 - Receiving device, receiving method, matched filter design method, transversal filter coefficient setting method - Google Patents

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Abstract

受信側で既知の周期Nの信号を、以下のステップにより求めたNチップの信号の整合フィルタで受信する受信方法である。(1)周期Nの信号をDFT変換してN次の行列(c0、c1、・・・cN−1)tを求めるステップと、(2)任意のNチップの信号をDFT変換してN次の行列(d0、d1、・・・dN−1)tを求めるステップと、(3)(1)と(2)のステップで求めた二つの行列から、N次の行列(c0/d0、c1/d1、・・・cN−1/dN−1)tを求めるステップと、(4)(3)のステップで求めたN次の行列を逆DFT変換して、N次の行列(e0、e1、・・・eN−1)tを求めるステップと、(5)e0を最大にし、少なくともe1が零となるようなNチップの信号を求めるステップThis is a receiving method in which a signal having a known period N on the receiving side is received by a matched filter of N chip signals obtained by the following steps. (1) DFT transform of a signal of period N to obtain an Nth order matrix (c0, c1,... CN-1) t; (2) DFT transform of an arbitrary N chip signal and Nth order The matrix (d0, d1,..., DN-1) t of N and the two matrices obtained in steps (3), (1), and (2) are used to calculate an Nth order matrix (c0 / d0, c1). / D1,... CN−1 / dN−1) t and the Nth order matrix (e0, e1) obtained by performing inverse DFT transform on the Nth order matrix obtained in steps (4) and (3). ,... EN-1) t and (5) determining N chip signals such that e1 is maximized and at least e1 is zero.

Description

本発明は、受信装置、受信方法、整合フィルタの設計方法、トランスバーサルフィルタの係数設定方法に関する。   The present invention relates to a receiving apparatus, a receiving method, a matched filter design method, and a transversal filter coefficient setting method.

無線通信において、送信機から送信された電波は、受信機で受信される。このとき、受信機では、送信された電波を、そのまま、直接、受信する以外に、大平原で無い限り、必ず、反射物体(建物、山等)によって、反射された反射波を受信することとなる。
したがって、受信機では、主たる信号(主信号)以外に、主信号の反射信号を同時に受信することになり、反射信号によって、受信された信号の誤りが生じてしまう。その結果、送信された主信号を、受信側で正確に再現できない。
この誤りの原因となる反射波をマルチパス波というが、特に、屋内での通信、市街地での通信では、この影響が、無視できない。
そこで、図1に示されているような、受信機が用いられている。図1の受信機は、アンテナ11、14、パイロット信号受信部12、マルチパス特性測定部13、データ信号受信部15、マルチパス除去部16及びデータ復号部17から構成されている。なお、アンテナ11、14は、一つのアンテナであってもよい。また、その場合、データ信号受信部15が、パイロット信号受信部12を兼用してもよい。
また、通信方式は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)等の通信方式に適用できる。
図1の受信機の動作を説明する。マルチパスの影響を受けた受信波は、データ信号受信部15でベースバンド信号に変換される。ベースバンド信号に変換された受信信号は、マルチパスの影響を受けているので、マルチパス除去部16で、マルチパスの影響を除去する。データ復号部17では、マルチパスの影響が除去されたデータを復号する。
パイロット信号受信部12では、データ信号の受信と同時に、パイロット信号を受信する。受信側で既知の送信されたパイロット信号と実際に受信されたパイロット信号とに基づいて、マルチパス特性測定部13で、マルチパス特性を推定する。この推定されたマルチパス特性に基づいて、マルチパス除去部16でマルチパスを除去する。
なお、パイロット信号は、データ信号とは、別の信号で、少なくとも、データ信号とは区別される信号である。パイロット信号として、自己相関が高く、データ信号等との相互相関が低い信号が用いられる。また、送信されるパイロット信号は、受信側に予め知らせておき、受信機では既知の信号として、取り扱うことができる。その結果、受信側では、本来受信されるべき信号と実際に受信された信号とを比較することにより、マルチパス特性を推測することができる。
なお、図1において、マルチパス除去部16に代えて、マルチパス利用部161を用いて、図2のようにしてもよい。図2のマルチパス利用部161は、単に、マルチパスを除去するのではなく、RAKE受信のように、マルチパス特性測定部13で測定されたマルチパス特性から、例えば、図3におけるマルチパス波MP1、MP2及びMP3を、直接波に位相を合わせて、加算する。これにより、マルチパス波を利用することができる。
ところで、図2のマルチパス利用部161で、マルチパス波MP1、MP2及びMP3を、直接波に位相を合わせて加算するには、マルチパス特性測定部13でベースバンド領域でのマルチパスを正確に測定する必要がある。
そこで、ZCZ(Zero Correlation Zone Sequence)系列が、マルチパス特性の測定に用いられている(特許文献1参照)。
一般に、ZCZ系列は、完全相補系列から生成され、自己相関関数と相互相関関数がある範囲でゼロとなる一次元系列をZCZという。図4に位数8の完全相補系列の例を示し、図5に、図4の位数8の完全相補系列から生成された二つのZCZ系列を示す。なお、ZCZ系列は、4つの組から構成される完全相補系列からは二つ、16の組から構成される完全相補系列からは四つ生成される。なお、「0」の数は、ベクトルAとベクトルBとで、同じである必要があるものの、いくつでもよい。
図5に示す信号Aを信号Aのマッチドフィルタに印加するとその出力から、図6(A)に示されているように、
000000080000000
の出力が得られ、
信号Aを信号Bのマッチドフィルタに印加するとその出力から、図6(B)に示されているように、
000000000000000
の出力が得られる。
同様に、図5に示す信号Bを信号Bのマッチドフィルタに印加するとその出力から、
000000080000000
の出力が得られ、
信号Bを信号Aのマッチドフィルタに印加するとその出力から
000000000000000
が得られる。
図6(A)の出力が得られる場合において、マルチパスが発生すると、図7に示されるようなフィルタの出力となる。
図7では、雑音の無い時間領域に、マルチパス信号を得ることができるので、マルチパス特性を正確に得ることが可能となる。
なお、一般に、回路に整合する信号とは、インパルス応答を時間逆転して複素共役にした信号であり、所定の信号のマッチドフィルタは、所定の信号の時間を逆転して、複素共役にしたインパルス応答の回路である。
例えば、4チップ信号(−j111)の整合フィルタは、インパルス応答が(111j)の回路である。
特表2002−536870号公報
In wireless communication, radio waves transmitted from a transmitter are received by a receiver. At this time, the receiver must receive the reflected wave reflected by the reflecting object (building, mountain, etc.) unless it is a large plain other than directly receiving the transmitted radio wave as it is. Become.
Therefore, in the receiver, the reflected signal of the main signal is received simultaneously with the main signal (main signal), and an error of the received signal occurs due to the reflected signal. As a result, the transmitted main signal cannot be accurately reproduced on the receiving side.
The reflected wave that causes this error is called a multipath wave. However, this influence cannot be ignored particularly in indoor communication and urban communication.
Therefore, a receiver as shown in FIG. 1 is used. The receiver shown in FIG. 1 includes antennas 11 and 14, a pilot signal receiving unit 12, a multipath characteristic measuring unit 13, a data signal receiving unit 15, a multipath removing unit 16, and a data decoding unit 17. The antennas 11 and 14 may be a single antenna. In this case, the data signal receiving unit 15 may also serve as the pilot signal receiving unit 12.
The communication method can be applied to a communication method such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex).
The operation of the receiver of FIG. 1 will be described. The received wave affected by the multipath is converted into a baseband signal by the data signal receiving unit 15. Since the received signal converted into the baseband signal is affected by the multipath, the multipath removal unit 16 removes the influence of the multipath. The data decoding unit 17 decodes the data from which the multipath effect has been removed.
The pilot signal receiving unit 12 receives the pilot signal simultaneously with the reception of the data signal. Based on the transmitted pilot signal known on the receiving side and the actually received pilot signal, the multipath characteristic measuring unit 13 estimates the multipath characteristic. Based on the estimated multipath characteristic, the multipath removal unit 16 removes the multipath.
Note that the pilot signal is a signal different from the data signal and at least a signal that is distinguished from the data signal. As the pilot signal, a signal having high autocorrelation and low cross-correlation with a data signal or the like is used. In addition, the pilot signal to be transmitted can be informed to the reception side in advance, and can be handled as a known signal in the receiver. As a result, on the receiving side, the multipath characteristic can be estimated by comparing the signal that should be originally received with the signal that is actually received.
In FIG. 1, a multipath using unit 161 may be used instead of the multipath removing unit 16 as shown in FIG. The multipath utilization unit 161 in FIG. 2 does not simply remove the multipath, but from the multipath characteristic measured by the multipath characteristic measurement unit 13 as in RAKE reception, for example, the multipath wave in FIG. MP1, MP2 and MP3 are added in phase with the direct wave. Thereby, a multipath wave can be used.
By the way, in order to add the multipath waves MP1, MP2, and MP3 to the direct wave in phase with the multipath utilization unit 161 in FIG. 2, the multipath characteristic measurement unit 13 accurately calculates the multipath in the baseband region. Need to be measured.
Therefore, a ZCZ (Zero Correlation Zone Sequence) sequence is used for measurement of multipath characteristics (see Patent Document 1).
In general, a ZCZ sequence is generated from a completely complementary sequence, and a one-dimensional sequence that is zero within a certain range of an autocorrelation function and a cross-correlation function is referred to as ZCZ. FIG. 4 shows an example of a complete complementary sequence of order 8, and FIG. 5 shows two ZCZ sequences generated from the complete complementary sequence of order 8 of FIG. It should be noted that two ZCZ sequences are generated from the complete complementary sequence composed of four sets and four from the complete complementary sequence composed of 16 sets. Although the number of “0” needs to be the same for vector A and vector B, it may be any number.
When the signal A shown in FIG. 5 is applied to the matched filter of the signal A, as shown in FIG.
000000080000000
Output
When signal A is applied to the matched filter of signal B, from its output, as shown in FIG.
000000000000000000
Is obtained.
Similarly, when the signal B shown in FIG. 5 is applied to the matched filter of the signal B, from the output,
000000080000000
Output
When signal B is applied to the matched filter of signal A, 000000000000000000 from its output
Is obtained.
In the case where the output of FIG. 6A is obtained, when multipath occurs, the output of the filter as shown in FIG. 7 is obtained.
In FIG. 7, since a multipath signal can be obtained in a time domain without noise, it is possible to accurately obtain a multipath characteristic.
In general, a signal that matches a circuit is a signal obtained by reversing the impulse response in time to form a complex conjugate. It is a response circuit.
For example, a matched filter for a 4-chip signal (−j111) is a circuit with an impulse response of (111j).
Special Table 2002-536870 Publication

しかしながら、このようなZCZ系列は、厳格な特性を有するものの、そのZCZ系列に属する符号が限定されているという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、既知の周期Nの信号を受信したとき、所定の整合フィルタで受信することにより、ZCZ系列を受信したときと同等の特性を有する受信装置、受信方法、整合フィルタの設計方法、トランスバーサルフィルタの係数設定方法を提供することを目的とするものである。
However, although such a ZCZ sequence has strict characteristics, there is a problem that codes belonging to the ZCZ sequence are limited.
The present invention has been made in view of the above problems, and when receiving a signal with a known period N, a receiving device having characteristics equivalent to those when receiving a ZCZ sequence by receiving with a predetermined matched filter, It is an object of the present invention to provide a reception method, a matched filter design method, and a transversal filter coefficient setting method.

上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
第1の発明は、受信側で既知の周期NのNチップ(又はデジット、ビット)の信号を、以下の第1手段〜第5手段により求めたNチップの信号の整合フィルタで受信することを特徴とする受信装置である。
前記既知の周期NのNチップの信号(a、a、・・・aN−1)をDFT変換して、N次の行列(c、c、・・・cN−1を求める第1手段、
任意のNチップの信号(b、b、・・・bN−1)をDFT変換してN次の行列(d、d、・・・dN−1)tを求める第2手段、
前記第1手段により求めた行列の要素と、前記第2手段により求めた行列の要素の複素共役とを、対応する要素毎に乗算して、N次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を求める第3手段、
前記第3手段により求めたN次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を逆DFT変換して、N次の行列(e、e、・・・eN−1を求める第4手段と、
前記第4手段により求めたN次の行列eを所定の大きさより大きくし、更に、少なくともeが零となるようなNチップの信号を求める第5手段
なお、“t”は転置行列を表し、“/d”は、dの複素共役を表す。
なお、第5手段において、前記第4手段により求めたN次の行列eを所定の大きさより大きくし、更に、少なくともeが零となるようなNチップの信号は、複数存在する。ここで、Nチップの信号を求めるとは、このような条件を満たすように、任意のNチップの信号を特定のNチップの信号に特定することである。
第2の発明は、第1の発明において、前記既知の周期NのNチップの信号は、IEEE802.11で規定されるプリアンブル信号又はトレーニング信号であることを特徴とする。
第3の発明は、第1又は第2の発明において、受信側で前記既知の周期NのNチップの信号を受信することにより、マルチパス特性を測定することを特徴とする。
第4の発明は、受信側で既知の周期NのNチップの信号を、以下の第1のステップ〜第5のステップにより求めたNチップの信号の整合フィルタで受信する受信方法である。
前記既知の周期NのNチップの信号(a、a、・・・aN−1)をDFT変換してN次の行列(c、c、・・・cN−1を求める第1のステップと、
任意のNチップの信号(b、b、・・・bN−1)をDFT変換してN次の行列(d、d、・・・dN−1を求める第2のステップと、
前記第1のステップで求めた行列の要素と、前記第2のステップで求めた行列の要素の複素共役とを、対応する要素毎に乗算して、N次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を求める第3のステップと、
前記第3のステップで求めたN次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を逆DFT変換して、N次の行列(e、e、・・・eN−1を求める第4のステップと、
前記第4のステップで求めたN次の行列において、eを所定の大きさより大きくし、更に、少なくともeが零となるようなNチップの信号を求める第5のステップ
なお、“t”は転置行列を表し、“/d”は、dの複素共役を表す。
なお、第5ステップにおいて、前記第4手段により求めたN次の行列eを所定の大きさより大きくし、更に、少なくともeが零となるようなNチップの信号は、複数存在する。ここで、Nチップの信号を求めるとは、このような条件を満たすように、任意のNチップの信号を特定のNチップの信号に特定することである。
第5の発明は、第4の発明において、前記既知の周期NのNチップの信号は、IEEE802.11で規定されるプリアンブル信号又はトレーニング信号であることを特徴とする。
第6の発明は、第4又は第5の発明において、受信側で前記既知の周期NのNチップの信号を受信することにより、マルチパス特性を測定することを特徴とする。
第7の発明は、既知の周期NのNチップの信号(a、a、・・・aN−1)をDFT変換してN次の行列(c、c、・・・cN−1を求める第1のステップと、
任意のNチップの信号(b、b、・・・bN−1)をDFT変換してN次の行列(d、d、・・・dN−1を求める第2のステップと、
前記第1のステップで求めた行列の要素と、前記第2のステップで求めた行列の要素の複素共役とを、対応する要素毎に乗算して、N次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を求める第3のステップと、
前記第3のステップで求めたN次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を逆DFT変換して、N次の行列(e、e、・・・eN−1を求める第4のステップと、
前記第4のステップにより求めたN次の行列において、eを所定の大きさより大きくし、更に、少なくともeが零となるようなNチップの信号を求める第5のステップと、
前記第5のステップで求めたNチップの信号の整合フィルタを生成するステップとを有する整合フィルタの設計方法である。
なお、“t”は転置行列を表し、“/d”は、dの複素共役を表す。
第8の発明は、受信側で前記既知の周期NのNチップの信号を、第7の発明の設計方法で設計された整合フィルタで受信することを特徴とする受信装置である。
第9の発明は、N個の枝回路を有し、各枝回路にはそれぞれ係数x,x、・・・、xN−1、xを有する係数器と、該係数器に縦続して入力された信号のタイムスロット分異ならせるように設定された遅延回路とを設け、更に、加算器により、N個に分岐された各枝からの信号を合成するトランスバーサルフィルタの係数設定方法において、
既知のNチップの信号を前記トランスバーサルフィルタの入力端子に供給したとき、前記トランスバーサルフィルタから、時系列で出力される2N−1個の信号において、
中心の時間に出力される信号を所定の大きさより大きくし、更に、少なくとも、その信号に隣接する時間に出力される信号が零となるように、前記係数器の係数x,x、・・・、xN−1、xを設定することを特徴とする。
第10の発明は、受信側で前記既知のNチップの信号を、第9の発明の方で係数が設定されたトランスバーサルフィルタで受信することを特徴とする受信装置である。
第11の発明は、第9の発明の方法で係数が設定されたトランスバーサルフィルタを複数設け、
前記複数のトランスバーサルフィルタに同時に、前記既知のNチップの信号を、供給し、
前記複数のトランスバーサルフィルタの出力を加算して出力することを特徴とする受信装置である。
第12の発明は、第9ないし第11の発明のいずれか一つの受信装置において、前記既知のNチップの信号は、IEEE802.11で規定されるプリアンブル信号又はトレーニング信号であることを特徴とする。
第13の発明は、N個の枝回路を有し、各枝回路にはそれぞれ係数x,x、・・・xN−1、xを有する係数器と、該係数器に縦続して入力された信号のタイムスロット分異ならせるように設定された遅延回路とを設け、更に、加算器により、N個に分岐された各枝からの信号を合成するトランスバーサルフィルタの係数設定方法において、
マルチパスを有するマルチパス回線を経たインパルス信号を、前記トランスバーサルフィルタの入力端子に供給して、前記トランスバーサルフィルタから、時系列で出力される2N−1個の信号において、
中心の時間に出力される信号を所定の大きさより大きくし、更に、少なくとも、その信号に隣接する時間に出力される信号が零となるように、前記係数器の係数x,x、・・・、xN−1、xを設定することを特徴とする。
第14の発明は、受信側で前記マルチパス回線を経た任意の信号を、第13の発明の方法で係数が設定されたトランスバーサルフィルタで受信することを特徴とする受信装置である。
第15の発明は、第13の発明の方法で係数が設定されたトランスバーサルフィルタを複数設け、
前記複数のトランスバーサルフィルタに同時に、前記マルチパス回線を経た任意の信号を、印加し、
前記複数のトランスバーサルフィルタの出力を加算して出力することを特徴とする受信装置である。
In order to solve the above problems, the present invention employs means for solving the problems having the following characteristics.
According to a first aspect of the present invention, an N-chip (or digit, bit) signal having a known period N on the receiving side is received by an N-chip signal matching filter obtained by the following first to fifth means. This is a featured receiving apparatus.
An N-th order matrix (c 0 , c 1 ,... C N-1 ) is obtained by DFT-transforming the N-chip signals (a 0 , a 1 ,... A N-1 ) having the known period N. a first means for determining t ;
Second to obtain an Nth order matrix (d 0 , d 1 ,..., D N-1 ) t by DFT transforming an arbitrary N-chip signal (b 0 , b 1 ,..., B N-1 ). means,
The matrix element obtained by the first means and the complex conjugate of the matrix element obtained by the second means are multiplied for each corresponding element to obtain an Nth-order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / D 1 ,... C N−1 / d N−1 ) third means for determining t ,
The Nth order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... C N−1 / d N−1 ) t obtained by the third means is subjected to inverse DFT transform to obtain an Nth order matrix ( e 0 , e 1 ,... e N−1 ) fourth means for determining t ;
Fifth means for obtaining an N-chip signal such that N-th order matrix e 0 obtained by the fourth means is larger than a predetermined size and at least e 1 is zero. “T” is a transposed matrix. “/ D” represents a complex conjugate of d.
In the fifth means, there are a plurality of N-chip signals in which the N-th order matrix e 0 obtained by the fourth means is larger than a predetermined size and at least e 1 is zero. Here, obtaining an N-chip signal means specifying an arbitrary N-chip signal as a specific N-chip signal so as to satisfy such a condition.
According to a second aspect, in the first aspect, the N-chip signal having the known period N is a preamble signal or a training signal defined by IEEE 802.11.
A third invention is characterized in that, in the first or second invention, the multipath characteristic is measured by receiving an N-chip signal of the known period N on the receiving side.
A fourth aspect of the invention is a receiving method in which an N-chip signal having a known period N on the receiving side is received by an N-chip signal matching filter obtained by the following first to fifth steps.
The N-th matrix (c 0 , c 1 ,... C N-1 ) t is obtained by DFT transforming the N chip signals (a 0 , a 1 ,... A N−1 ) having the known period N. A first step for determining
Second to obtain an Nth order matrix (d 0 , d 1 ,... D N-1 ) t by DFT transforming an arbitrary N chip signal (b 0 , b 1 ,..., B N-1 ). And the steps
The matrix element obtained in the first step and the complex conjugate of the matrix element obtained in the second step are multiplied for each corresponding element to obtain an Nth order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... c N−1 / d N−1 ) a third step for obtaining t ;
The Nth order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... C N−1 / d N−1 ) t obtained by the third step is subjected to inverse DFT transform, and the Nth order matrix (E 0 , e 1 ,... E N−1 ) Fourth step for obtaining t ;
In order N of the matrix which has been determined by the fourth step, the e 0 is greater than a predetermined size, further, a fifth step of obtaining a N chip signals, such as at least e 1 becomes zero Note, "t" Represents a transposed matrix, and “/ d” represents a complex conjugate of d.
Incidentally, in the fifth step, said N-order matrix e 0 obtained by the fourth means and greater than a predetermined size, further, the N-chip signal, such as at least e 1 becomes zero, there are multiple. Here, obtaining an N-chip signal means specifying an arbitrary N-chip signal as a specific N-chip signal so as to satisfy such a condition.
According to a fifth aspect, in the fourth aspect, the N-chip signal having the known period N is a preamble signal or a training signal defined by IEEE 802.11.
A sixth invention is characterized in that, in the fourth or fifth invention, the multipath characteristic is measured by receiving a signal of N chips having the known period N on the receiving side.
In a seventh aspect of the invention, an N-th order matrix (c 0 , c 1 ,... C) is obtained by DFT transforming N chip signals (a 0 , a 1 ,... A N−1 ) having a known period N. N-1 ) a first step for determining t ;
Second to obtain an Nth order matrix (d 0 , d 1 ,... D N-1 ) t by DFT transforming an arbitrary N chip signal (b 0 , b 1 ,..., B N-1 ). And the steps
The matrix element obtained in the first step and the complex conjugate of the matrix element obtained in the second step are multiplied for each corresponding element to obtain an Nth order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... c N−1 / d N−1 ) a third step for obtaining t ;
The Nth order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... C N−1 / d N−1 ) t obtained by the third step is subjected to inverse DFT transform, and the Nth order matrix (E 0 , e 1 ,... E N−1 ) Fourth step for obtaining t ;
A fifth step of obtaining an N-chip signal such that e 0 is larger than a predetermined size in the N-th order matrix obtained by the fourth step and at least e 1 is zero;
And a step of generating a matched filter for the N-chip signal obtained in the fifth step.
“T” represents a transposed matrix, and “/ d” represents a complex conjugate of d.
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a receiving apparatus characterized in that the receiving side receives the N-chip signal having the known period N by a matched filter designed by the designing method of the seventh aspect.
The ninth invention has N branch circuits, and each branch circuit has coefficients x 1 , x 2 ,..., X N−1 , x N respectively , and cascaded to the coefficient multipliers. And a delay circuit set so as to be different from each other by the time slot of the input signal, and further, a coefficient setting method of a transversal filter for synthesizing signals from each of N branches branched by an adder In
When a known N-chip signal is supplied to the input terminal of the transversal filter, 2N-1 signals output in time series from the transversal filter,
The coefficient x 1 , x 2 ,... Of the coefficient unit is set so that the signal output at the center time is larger than a predetermined magnitude, and at least the signal output at the time adjacent to the signal is zero. .., X N−1 , x N are set.
A tenth aspect of the invention is a receiving apparatus characterized in that the known N-chip signal is received on the receiving side by a transversal filter having a coefficient set in the ninth aspect.
The eleventh invention is provided with a plurality of transversal filters whose coefficients are set by the method of the ninth invention,
Simultaneously supplying the known N-chip signals to the plurality of transversal filters;
The receiving apparatus is characterized in that outputs of the plurality of transversal filters are added and output.
A twelfth aspect of the invention is the receiving apparatus according to any one of the ninth to eleventh aspects of the invention, wherein the known N-chip signal is a preamble signal or a training signal defined by IEEE 802.11. .
The thirteenth invention has N branch circuits, and each branch circuit has coefficients x 1 , x 2 ,... X N−1 , x N , respectively, and cascades the coefficient multipliers. In a transversal filter coefficient setting method for synthesizing signals from N branches branched by an adder, the delay circuit is set so as to be different for the time slot of the input signal. ,
An impulse signal that has passed through a multipath line having a multipath is supplied to an input terminal of the transversal filter, and 2N-1 signals output in time series from the transversal filter,
The coefficient x 1 , x 2 ,... Of the coefficient unit is set so that the signal output at the center time is larger than a predetermined magnitude, and at least the signal output at the time adjacent to the signal is zero. .., X N−1 , x N are set.
A fourteenth aspect of the invention is a receiving apparatus characterized in that an arbitrary signal that has passed through the multipath line on the receiving side is received by a transversal filter whose coefficients are set by the method of the thirteenth aspect.
A fifteenth aspect of the present invention provides a plurality of transversal filters whose coefficients are set by the method of the thirteenth aspect of the invention,
Applying an arbitrary signal via the multipath line simultaneously to the plurality of transversal filters,
The receiving apparatus is characterized in that outputs of the plurality of transversal filters are added and output.

本発明によれば、既知の周期Nの信号を受信したとき、所定の整合フィルタで受信することにより、ZCZ系列をZCZ特性を表すフィルタで受信したときと同等の特性を有する受信装置、受信方法、整合フィルタの設計方法、トランスバーサルフィルタの係数設定方法を提供することができる。   According to the present invention, when a signal having a known period N is received, a reception device and a reception method having characteristics equivalent to those obtained when a ZCZ sequence is received by a filter representing a ZCZ characteristic by being received by a predetermined matched filter. A matching filter design method and a transversal filter coefficient setting method can be provided.

図1は、受信装置(その1)を説明するための図である。
図2は、受信装置(その2)を説明するための図である。
図3は、無線周波数でのマルチパスを説明するための図である。
図4は、完全相補系列の例を説明するための図である。
図5は、ZCZ系列の例を説明するための図である。
図6は、マッチドフィルタ(マルチパスのない場合)の出力を説明するための図である。
図7は、マッチドフィルタ(マルチパスのある場合)の出力を説明するための図である。
図8は、二つの信号の相互相関関数を得るための一つの方法である。
図9は、4チップの信号の場合を説明するための図である。
図10は、4行、4列のDFT行列を説明するための図である。
図11は、4行、4列の逆DFT行列を説明するための図である。
図12は、周波数領域の行列とその周波数位置を説明するための図である。
図13は、時間領域の行列とそのパルス位置を説明するための図である。
図14は、ZCZ系列を受信したときと同等の特性となるような設定を説明するための図(その1)である。
図15は、16チップの信号の場合を説明するための図(その1)である。
図16は、ZCZ系列を受信したときと同等の特性となるような設定を説明するための図(その2)である。
図17は、16チップの信号の場合を説明するための図(その2)である。
図18は、3チップの入力信号に対するトランスバーサルフィルタを説明するための図である。
図19は、トランスバーサルフィルタの係数の設定を説明するための図である。
図20は、5チップの入力信号に対するトランスバーサルフィルタを説明するための図である。
図21は、ノイズサプレッシングフィルタを説明するための図である。
図22は、マルチパス逆フィルタを説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a receiving apparatus (part 1).
FIG. 2 is a diagram for explaining the receiving apparatus (part 2).
FIG. 3 is a diagram for explaining multipath at a radio frequency.
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a completely complementary series.
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a ZCZ sequence.
FIG. 6 is a diagram for explaining the output of the matched filter (when there is no multipath).
FIG. 7 is a diagram for explaining the output of the matched filter (in the case of multipath).
FIG. 8 shows one method for obtaining the cross-correlation function of two signals.
FIG. 9 is a diagram for explaining the case of a 4-chip signal.
FIG. 10 is a diagram for explaining a 4-row, 4-column DFT matrix.
FIG. 11 is a diagram for explaining a 4-row, 4-column inverse DFT matrix.
FIG. 12 is a diagram for explaining a frequency domain matrix and its frequency position.
FIG. 13 is a diagram for explaining a time-domain matrix and its pulse positions.
FIG. 14 is a diagram (No. 1) for explaining the setting that provides the same characteristics as when a ZCZ sequence is received.
FIG. 15 is a diagram (part 1) for explaining the case of a 16-chip signal.
FIG. 16 is a diagram (No. 2) for explaining the setting that provides the same characteristics as when a ZCZ sequence is received.
FIG. 17 is a diagram (part 2) for explaining the case of a 16-chip signal.
FIG. 18 is a diagram for explaining a transversal filter for a 3-chip input signal.
FIG. 19 is a diagram for explaining the setting of the coefficients of the transversal filter.
FIG. 20 is a diagram for explaining a transversal filter for a 5-chip input signal.
FIG. 21 is a diagram for explaining the noise suppression filter.
FIG. 22 is a diagram for explaining the multipath inverse filter.

符号の説明Explanation of symbols

11、14 アンテナ
12 パイロット信号(トレーニング信号)受信部
13 マルチパス特性測定部
15 データ信号受信部
16 マルチパス除去部
17 データ復号部
161 マルチパス利用部
21 入力端子
22〜24 係数
25、26 遅延回路
27、33、426 加算器
321〜325、421〜425 フィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 14 Antenna 12 Pilot signal (training signal) receiving part 13 Multipath characteristic measurement part 15 Data signal receiving part 16 Multipath removal part 17 Data decoding part 161 Multipath utilization part 21 Input terminal 22-24 Coefficient 25, 26 Delay circuit 27, 33, 426 Adder 321-325, 421-425 Filter

(DFT行列を用いたフィルタの設計)
「周期NのNチップの信号A(・・・aN−1、a、a、・・・、aN−1、a・・・)」とNチップの信号B(b、b、・・・bN−1)との相互相関関数を、図8を用いて説明する。
なお、以下の説明では、主として、「周期NのNチップの信号A(・・・a、a、・・・aN−1、・・・)」の場合として説明する。しかしながら、本発明は、「周期NのNチップの信号A(・・・a、a、・・・aN−1・・・)」に代えて、有限の周期である擬周期の信号であってもよい。本明細書では、擬周期の信号も含めて、周期信号という。なお、「擬周期NのNチップの信号A(・・・a、a、・・・aN−1・・・)」は、「信号Aの本体(a、a、・・・aN−1)」の前に信号Aの本体の後半の信号の一部を付加し、信号Aの本体の後に信号Aの前半の信号の一部を付加した信号である(前半又は後半にのみ信号を付加したものでもよい)。また、周期NのNチップの信号A(・・・a、a、・・・aN−1・・・)として、パイロット信号又はトレーニング信号を用いることができる。
先ず、(1)周期Nの「Nチップの信号A(a、a、・・・aN−1)」をDFT変換して周波数領域のN次の行列(c、c、・・・cN−1を生成する。
次いで、(2)「Nチップの信号B(b、b、・・・bN−1)」をDFT変換して周波数領域のN次の行列(d、d、・・・dN−1を生成する。なお、“t”は転置行列を表している。
次いで、(3)N次の行列(c、c、・・・cN−1の要素と、N次の行列(d、d、・・・dN−1の要素の複素共役とを、対応する要素毎に乗算して、N次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を生成する。なお、“/d”は、dの複素共役を表している。
(4)ここで、周波数領域のN次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を逆DFT変換すると、周期Nの信号(a、a、・・・aN−1)とNチップの信号(b、b、・・・bN−1)との相互相関関数を得ることができる。
次に、既知のトレーニング信号(パイロット信号でもよい。)を受信して、所定の整合フィルタで受信することにより、ZCZ系列を受信したときと同等の特性を有する受信装置及び受信方法について説明する。
理解を容易にするために、4チップの信号について、図9を用いて説明する。図9では、既知のトレーニング信号として、周期4Tの4チップ信号(0.5−0.5 0.5 1.5)とする。なお、Tは、個々の信号のタイムスロットである。この4チップ信号(0.5−0.50.5 1.5)を、図10に示されている4次のDFT行列によりDFT変換すると図9(A)の(1j0−j)を得る。
一方、任意の4チップの周期信号(xyzw)についても、同様に、DFT変換すると図9(B)に示されている行列を得る。
次に、図9(A)の行列と、図9(B)の行列の複素共役から、図8と同様に、図9(C)に示されている行列を得る。
この図9(C)の行列を、図11に示されている4次のDFT逆行列により逆DFT変換すると図9(D)に示されている行列を得る。
ここで、4チップの時間軸信号(a、a、a、a)が、DFT変換されて得られた(c、c、c、cについて、その周波数位置を見ると図12に示されているようになっている。つまり、周波数軸の係数cは、周波数零の直流の周波数数成分の大きさを表し(C)、周波数軸の係数cは、その右隣の周波数数成分の大きさを表し(D)、周波数軸の係数cは、(C)の左隣の周波数数成分の大きさを表し(B)、周波数軸の係数cは、外側の周波数数成分の大きさを表している(A、E)。
なお、Δfを、時間軸信号(a、a、a、a)の信号のタイムスロットの逆数(Δf=1/T)とすると、全体で、4Δfの帯域を有している。
同様に、図9(C)の周波数軸信号が、逆DFT変換されて得られた図9(D)の時間軸信号を、(e、e、e、e)とすると、その時間位置を見ると図13に示されているようになっている。つまり、時間軸の係数eは、中心時間tにおける信号の大きさを表し(C)、時間軸の係数eは、その右隣の時間における信号の大きさを表し(D)、時間軸の係数eは、(C)の左隣の時間における信号の大きさを表し(B)、時間軸の係数eは、外側の時間における信号の大きさを表している(A、E)。
そこで、図13(B)に示されているように、Cの成分を大きくし、B及びDの成分を零とすることにより、ZCZ系列を受信したときと同等の特性を得ることができる。なお、B及びDの成分が零であれば、ZCZ系列を受信したときと同等の特性が得られるので、成分A及び成分Eについては、ここでは気にする必要がない。
図9(D)の場合について、具体的に説明する。図9(D)に示されている4次の列ベクトルを(A、B、C、D)とした場合、ZCZ系列を受信したときと同等の特性が得られるには、図14(B)に示されているように、
A=x−y+z+3wを大きくし、
B=−x+y+3z+wを零とし、
C=x+3y+z−wについては、何でもよいので、気にせず、
D=3x+y−z+wを零とする。
B及びDに関して、数式で表現すれば、
−x+y+3z+w=0 ・・・(1)
3x+y−3+w=0 ・・・(2)
となる。
そこで、式(1)及び式(2)を満たしつつ、A=x−y+z+3wを大きくするように、4チップの信号(xyzw)を設定する。
したがって、既知のトレーニング信号である4チップ信号(1/2 −1/2 1/2 3/2)を、このように設定された4チップの信号(xyzw)のマッチドフィルタで受信することにより、図13(B)のように、ZCZ系列を受信したときと同等の特性を得ることができる。
次に、式(1)及び式(2)を満たし、A=x−y+z+3wを大きくするような、4チップの周期信号(xyzw)について考察する。
式(1)及び式(2)から、
x=z ・・・(3)
及び
y+2z+w=0 ・・・(4)
を得ることができる。
未知数が4つあり、方程式が二つなので、x、y、z、wを一意に決定することはできない。
しかしながら、一意に決定することはできないものの、自由度があるとも言える。したがって、式(1)及び式(2)を満たしつつ、A=x−y+z+3wを大きくするように、4チップの周期信号(xyzw)は、無数に存在する。
その解の一つとして、4チップの信号(1 −3 1 1)が存在する。したがって、この4チップの信号(1 −3 1 1)の整合するフィルタによって、周期4の4チップ信号(0.5 −0.5 0.5 1.5)を受信すれば、図14(B)右に示されているような信号を得ることができる。
4チップの周期信号(1 −3 1 1)の場合は、A=8、B=0、C=−8、D=0となる。そこで、これを確認してみる。
4チップの信号(xyzw)である4チップの信号(1 −3 1 1)の整合フィルタを受信フィルタとして、周期信号(1 −1 1 3)の後部の信号「3」を前に付加し、前部の信号の「1−1」を後に付加した信号(3 1 −1 1 3 1−1)にの信号を、周期信号(1 −1 1 3)とする。)を受信する。
すると、3 4 −9 0 8 0 −8 −14 −1が得られる。下線部分が、式(1)及び式(2)の結果得られたものである。
このようにして、既知の周期Nの信号を受信したとき、所定の整合フィルタで受信することにより、ZCZ系列を受信したときと同等の特性を有する受信装置及び受信方法を得ることができる。
今までは、4チップ信号の場合について説明した。次に、16チップの信号の場合について、図15を用いて説明する。
(1)先ず、周期16の既知のトレーニング信号である時間軸信号(・・・a、a、a・・・a15・・・)における時間軸信号(a、a、a・・・a15)を16次DFT行列を用いて、DFT変換した16次の行列(c、c、・・c−2−1を生成する。
(2)次いで、任意の16チップの信号(b、b、・・・b−1)をDFT変換した16次の行列(d、d、・・・d−1を生成する。
(3)次いで、16次の行列(c、c、・・・c−1と、16次の行列(d、d、・・・d−1の複素共役から、16次の行列(c/d、c/d、・・・c−1/d−1を生成する。なお、“/d”は、dの複素共役を表している。
(4)次に、16次の行列(c/d、c/d、・・・c−1/d−1を逆DFT変換して、周期Nの信号(a、a、・・・aN−1)とNチップの信号(b、b、・・・bN−1)との相互相関関数を表す行列(e、e、・・e−2、e−1を生成する。これに対して、図13(B)と同様に考えて、eの信号レベルを大きくし、e周辺の信号レベルを零にする。
例えば、図16は、e−3、e−2、e−1、e、e、eを零とした場合を示している。
次に、時間軸上の周期16の信号A(a・・a131415)を例に説明する。
時間軸上の周期16の信号A(a・・a131415)について図17を用いて説明する。図17(A)は、16チップの信号A(a・・a131415)を示す。
図17(B)は、信号A(a・・a131415)の擬周期信号であり、信号(a16−m2・・a15・・a131415・am1−1)である。この図17(B)の信号は、図17(A)に示されている時間軸上の信号A(a・・a131415)において、信号Aの前に信号Aの後半の一部(m個)付加し、信号Aの後に信号Aの前半の一部(m個)付加したものであり、図17(B)に示されている
この信号を、上述したように、eが所定の大きさ以上で、e、e、e、e、e−2、e−1を零とする(他の成分は気にしない)ような、16チップの信号(b、b、・・・b−1)の整合フィルタで受信する。
その結果、図17(C)のように、時間軸上の信号Aを受信することができる。したがって、この時間軸上の信号Aによって、マルチパス特性を測定することができる。なお、図17(C)では、m=4、m=2の場合である。マルチパスは、直接波の後に発生するので、m>mとすることが好ましい。
また、既知の16チップの信号として、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g等で規定されるプリアンブル信号又はトレーニング信号を用いることができる。
また、図16では、e−3、e−2、e−1、e、e、eを零とした条件を満たすNチップの信号(b、b、・・・bN−1)を求めたが、この条件以外に、信号のレベルを一定とする条件を付加してもよい。
この場合は、e−3=0、e−2=0、e−1=0、e=0、e=0、e=0の条件に付加して、
+b +・・・+bN−1 =一定(=r
を満たすNチップの信号(b、b、・・・bN−1)を求める。
(DFT行列を用いないフィルタの設計)
ここでは、DFT行列を用いないで、ZCZ系列を受信したときと同等の特性が得られるフィルタの設計を説明する。
理解を容易にするため、3チップの信号(1 1 −1)について、図18のフィルタの場合について説明する。なお、本願発明では、図18、図20のように、N個に分岐された枝回路を有し、各枝回路は、係数器と、該係数器に縦続して遅延回路を設け、更に、加算器により、N個に分岐された各枝からの信号を合成するフィルタを、トランスバーサルフィルタと呼ぶ。
図18のトランスバーサルフィルタは、入力端子21、係数器(係数x)22、係数器(係数x)23、係数器(係数x)24、遅延回路(τ遅延)25、遅延回路(2τ遅延)26及び加算器27から構成されている。なお、τ は、処理する信号のタイムスロットの時間に相当する遅延時間である。
入力端子21に印加された既知の3チップの信号(1 1 −1)は、その出力端子から、図18に示すように、順次、x(t)、x+x(t+T)、x+x−x(t+2T)、x−x(t+3T)、−x(t+4T)が、出力される。
なお、一般的に言えば、Nチップの信号が供給される分岐数Nのトランスバーサルフィルタの場合は、このトランスバーサルフィルタからは、2N−1個の時系列信号が出力される。
そこでZCZ系列を受信したときと同等の特性が得られようにするには、図19に示すように、その中心の時点(t+2T)の値を大きくし、その中心の時点に隣接する時点(t+T)及び時点(t+3T)の大きさを零とし、時点(t)及び時点(t+4T)の大きさを無視する。
つまり、
+x=0 ・・・(3)
−x=0 ・・・(4)
式(3)及び式(4)を満たしつつ、x+x−xを大きくするように、フィルタの係数x,x及びxを設定する。
つまり、この場合であれば、x1=x2=−x3とすれば、既知の3チップの信号(1 1 −1)を受信したとき、ZCZ系列を受信したときと同等の出力を得ることができる。
5チップの信号の場合について、図20を用いて説明する。図20のトランスバーサルフィルタの入力端子に、既知の5チップの信号(1 1 1 −1 1)を印加すると、その出力端子から、図20に示すように、順次、x(t)、x、+x(t+T)、x+x+x(t+2T)、x+x+x−x(t+3T)、x+x+x−x+x(t+4T)、x+x−x+x(t+5T)、x−x+x(t+6T)、−x+x(t+7T)、x(t+8T)が、出力される。
そこでZCZ系列を受信したときと同等の特性が得られようにするには、図19に示すように、時点(t+4T)の値を大きくし、時点(t+3T)及び時点(t+5T)の大きさを零とし、時点(t)及び時点(t+4T)の大きさを無視する。
つまり、
+x+x−x=0 ・・・(5)
+x−x+x=0 ・・・(6)
式(5)及び式(6)を満たしつつ、x+x+x−x+xを大きくするように、トランスバーサルフィルタの係数x,x、x、x及びxを設定する。
しかしながら、求める係数に対して、係数を決定する方程式が、少ないので解は、不定となる。
したがって、このようなトランスバーサルフィルタの係数x,x、x、x及びxは、多数存在するので、既知の5チップの信号(1 1 1 −1 1)を受信して、ZCZ系列を受信したときと同等の出力を得ることができるフィルタは多数存在する。
なお、入力される信号のチップ数とフィルタの数は同じであることが好ましい。しかしながら、フィルタの処理チップ数は、入力される信号のチップ数よりも大きくてよい。
なお、既知の信号として、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g等で規定されている16チップのプリアンブル信号又はトレーニング信号を用いることができる。
(ノイズサプレッシングフィルタ)
既知の信号を受信したとき、ZCZ系列を受信したときと同等の出力を得ることができる同じ機能のフィルタを多数並列に設けたノイズサプレッシングフィルタについて、図21を用いて説明する。
図21は、既知の信号Aとノイズサプレッシングフィルタ32から構成されている。ノイズサプレッシングフィルタ32は、ZCZ系列を受信したときと同等の出力を得ることができるフィルタ321〜325及び加算器33から構成されている。なお、フィルタ321〜325は、それぞれ異なるフィルタとする。
上述したように、既知の5チップの信号(1 1 1 −1 1)を受信したとき、ZCZ系列を受信したときと同等の出力を得ることができるフィルタは多数存在する。
そこで、既知の5チップの信号(1 1 1 −1 1)を受信するとき、ZCZ系列を受信したときと同等の出力を得ることができるフィルタ321〜325で同時に受信して、それを加算器33で加算する。これにより、SN比を向上させることができる。
つまり、既知の信号Aとノイズサプレッシングフィルタ32との間で、雑音が信号に加算されたとしても、信号はフィルタ321〜325から同相で出力されるが、雑音は、フィルタ321〜325からランダムな位相で出力されるので、加算された信号のSN比は向上する。
上述したように、与えられた信号に対して、ZCZ出力を得るフィルタをN個作り、N個のフィルタ出力を加算するように構成することによって、ノイズサプレッシングフィルタが構成される。
このノイズサプレッシングフィルタの出力は、ZCZ系列を受信したときと同等の出力であるので、このノイズサプレッシングフィルタにより、マルチパス特性を測定することができる。
(マルチパス逆フィルタ)
マルチパス逆フィルタは、マルチパス回線を経た信号を、原信号(マルチパス回線の影響を受けない信号)に変換するフィルタである。
マルチパス逆フィルタは、「DFT行列を用いないフィルタの設計」と同様に設計することがきる。つまり、図18及び図20のトランスバーサルフィルタに、既知のNチップ信号として、マルチパス回線を経た信号(原信号+マルチパス信号;ここでは、既知とする。)を印加することにより、マルチパス逆フィルタを設計することができる。
ところで、「DFT行列を用いないフィルタの設計」では、既知のNチップ(3又は5チップ)の信号をトランスバーサルフィルタに印加した。しかしながら、本マルチパス逆フィルタでは、既知のNチップ信号として、インパルスがマルチパス回線を経た信号を用いる。
例えば、回線のマルチパス特性が(1、−0.5、0.25j、0)の場合は、インパルスをマルチパス回線に送信したとき、受信側では、順次、1、−0.5、0.25j、0の信号を受信する。そこで、回線のマルチパス特性が(1、−0.5、0.25j、0)の場合は、既知のNチップ信号として、信号(1、−0.5、0.25j、0)を、トランスバーサルフィルタに、印加する。
このように、トランスバーサルフィルタに、インパルスがマルチパス回線を経た信号を印加し、「DFT行列を用いないフィルタの設計」と同様に、フィルタを設計することにより、インパルスがマルチパス回線を経た信号に対して、ZCZ系列を受信したときと同等の特性が得られるフィルタを得ることができる。
このマルチパス逆フィルタによって、マルチパス回線を経たインパルス信号を受信することにより、原理的には、元のインパルスを出力することはできる。
また、このマルチパス逆フィルタを、図21と同様に、複数並列に設けてもよい。
例えば、複数並列に設けたマルチパス逆フィルタは、図22のように構成することができる。図22のマルチパス逆フィルタ42は、フィルタ421〜425及び加算器426から構成されている。
ここでは、ノイズサプレッシングフィルタによって、マルチパス特性を測定した結果、回線のマルチパス特性が(1、−0.5、0.25j、0)の場合について、説明する。
フィルタ421〜425は、入力信号として、信号(1、−0.5、0.25j、0)が印加され、その出力として、ZCZ系列を受信したときと同等の出力を示す異なるフィルタである。
したがって、信号A(a・・a131415)を送信し、マルチパス回線によって、マルチパス逆フィルタ42の入力端子には、信号A(a・・a131415)の各信号a〜a15に対して、マルチパスの影響を受けた信号が供給される。
つまり、aは、a、−0.5a、0.25ja、0となり、
は、a、−0.5a、0.25ja、0となり、
・・・
15は、a15、−0.5a15、0.25ja15、0となって、マルチパス逆フィルタ42に供給される。
フィルタ421〜425は、信号(1、−0.5、0.25j、0)が印加され、その出力として、ZCZ系列を受信したときと同等の出力を示す異なるフィルタであるので、フィルタ421〜425に、
、−0.5a、0.25ja、0、
、−0.5a、0.25ja、0、
・・・
15、−0.5a15/2、0.25ja15、0
が印加されると、
、a、a、a、・・・a13、a14、a15が順次出力される。
つまり、マルチパス逆フィルタ42によって、マルチパスの影響をなくすことができる。
なお、マルチパス逆フィルタ42は、固定通信であっても、移動通信であっても適用できる。固定通信の場合は、予め(又は一定期間毎に)、マルチパス特性を測定して、マルチパス逆フィルタを作成する。
移動通信の場合は、送信する信号と並行して、又は送信する信号の前後に、マルチパス特性測定信号(例えば、パイロット信号、トレーニング信号)を、送信して、その都度測定したマルチパス特性を使用する。なお、予め、オフラインで計算してメモリに記憶したマルチパス逆フィルタを選択して使用するようにしてもよい。
なお、送信する信号と並行して、マルチパス特性測定信号を送信する場合は、相互に、受信側で分離可能な信号を用いる。
なお、上記説明におけるマルチパスは、信号が無線回線で発生した場合に限らず、有線の回線で発生した場合であってもよい。また、更に、一般化して、線形伝送系であれば、同じように、マルチパスの測定ができる。
なお、本願明細書では、スペクトラム拡散通信方式で用いることを前提に、変調信号を「チップ」と表現しているが、スペクトラム拡散通信方式以外でも、用いることができる。この場合は、「チップ」は、変調信号である「ビット」、「シンボル」等の意味に解する。
以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。
本件国際出願は、2005年11月1日に出願した日本国特許出願2005−318711号に基づく優先権を主張するものであり、特許出願2005−318711号の全内容を本国際出願に援用する。
(Design of filter using DFT matrix)
“N-chip signal A (... A N−1 , a 0 , a 1 ,..., A N−1 , a 0 ...)” And N-chip signal B (b 0 , A cross-correlation function with b 1 ,... b N−1 ) will be described with reference to FIG.
In the following description, the case of “N-chip signal A of period N (... A 0 , a 1 ,... A N−1 ,...)” Will be mainly described. However, in the present invention, in place of “N-chip signal A (... A 0 , a 1 ,... A N−1 ...) Having a period N , a pseudo-periodic signal having a finite period is used. It may be. In this specification, the term “periodic signal” includes pseudo-periodic signals. “N-chip signal A (... A 0 , a 1 ,... A N-1 ...)” Of pseudo period N is “the main body of signal A (a 0 , a 1 ,... A part of the latter half of the main body of the signal A is added before “a N−1 ” ”, and a part of the first half of the signal A is added after the main body of the signal A (the first half or the second half). Or a signal added only to the Further, a pilot signal or a training signal can be used as the N- chip signal A (... A 0 , a 1 ,... A N−1 .
First, (1) DFT transform of “N-chip signals A (a 0 , a 1 ,... A N−1 )” of period N is performed, and an N-order matrix (c 0 , c 1 ,. ..C N-1 ) t is generated.
Next, (2) DFT transform of “N-chip signal B (b 0 , b 1 ,... B N−1 )” and frequency domain N-order matrix (d 0 , d 1 ,... D N−1 ) t is generated. “T” represents a transposed matrix.
Next, (3) the elements of the N-th order matrix (c 0 , c 1 ,... C N-1 ) t and the N-th order matrix (d 0 , d 1 ,... D N-1 ) t The complex conjugate of the elements is multiplied for each corresponding element to generate an Nth order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... C N−1 / d N−1 ) t . . Note that “/ d” represents the complex conjugate of d.
(4) where, N following matrix in the frequency domain (c 0 / d 0, c 1 / d 1, ··· c N-1 / d N-1) When the inverse DFT transform a t, the signal of period N It is possible to obtain a cross-correlation function between (a 0 , a 1 ,... A N−1 ) and N chip signals (b 0 , b 1 ,... B N−1 ).
Next, a reception apparatus and reception method having characteristics equivalent to those when a ZCZ sequence is received by receiving a known training signal (which may be a pilot signal) and receiving it with a predetermined matched filter will be described.
In order to facilitate understanding, a 4-chip signal will be described with reference to FIG. In FIG. 9, it is assumed that the known training signal is a 4-chip signal (0.5-0.5 0.5 1.5) with a period of 4T. T is a time slot of each signal. When this 4-chip signal (0.5-0.50.5 1.5) is DFT transformed by the fourth-order DFT matrix shown in FIG. 10, (1j0-j) t in FIG. 9A is obtained. .
On the other hand, with respect to an arbitrary 4-chip periodic signal (xyzw), the matrix shown in FIG.
Next, similarly to FIG. 8, the matrix shown in FIG. 9C is obtained from the complex conjugate of the matrix of FIG. 9A and the matrix of FIG. 9B.
When the matrix of FIG. 9C is subjected to inverse DFT transform using the fourth-order DFT inverse matrix illustrated in FIG. 11, the matrix illustrated in FIG. 9D is obtained.
Here, the frequency position of (c 0 , c 1 , c 2 , c 3 ) t obtained by performing DFT conversion on the 4-chip time-axis signals (a 0 , a 1 , a 2 , a 3 ) As shown in FIG. 12, it is as shown in FIG. That is, the frequency axis coefficient c 0 represents the magnitude of the direct current frequency number component at frequency zero (C), and the frequency axis coefficient c 1 represents the magnitude of the frequency component adjacent to the right side (D). , the coefficient c 3 of the frequency axis, (C) represents the magnitude of the frequency frequency components to the left of (B), the coefficient c 2 of the frequency axis represents the magnitude of the outside of the frequency number components (a , E).
Note that if Δf is the reciprocal of the time slot (Δf = 1 / T) of the signals of the time axis signals (a 0 , a 1 , a 2 , a 3 ), the whole has a band of 4Δf.
Similarly, when the time axis signal of FIG. 9D obtained by performing inverse DFT transform on the frequency axis signal of FIG. 9C is (e 0 , e 1 , e 2 , e 3 ), The time position is as shown in FIG. That is, the time axis coefficient e 0 represents the magnitude of the signal at the center time t 0 (C), and the time axis coefficient e 1 represents the magnitude of the signal at the right adjacent time (D). The axis coefficient e 3 represents the signal magnitude at the time on the left of (C) (B), and the time axis coefficient e 2 represents the signal magnitude at the outside time (A, E). ).
Therefore, as shown in FIG. 13B, by increasing the C component and setting the B and D components to zero, it is possible to obtain the same characteristics as when a ZCZ sequence is received. If the B and D components are zero, the same characteristics as when the ZCZ sequence is received can be obtained, so there is no need to worry about the components A and E here.
The case of FIG. 9D will be specifically described. When the fourth-order column vector shown in FIG. 9D is (A, B, C, D) t , in order to obtain the same characteristics as when the ZCZ sequence is received, FIG. ) As shown in
A = xy + z + 3w is increased,
B = −x + y + 3z + w is zero,
As for C = x + 3y + z−w, it does n’t matter,
Let D = 3x + y−z + w be zero.
Regarding B and D, if expressed in mathematical formulas,
-X + y + 3z + w = 0 (1)
3x + y-3 + w = 0 (2)
It becomes.
Therefore, a 4-chip signal (xyzw) is set so as to increase A = x−y + z + 3w while satisfying the expressions (1) and (2).
Therefore, by receiving a 4-chip signal (1/2 -1/2 1/2 3/2), which is a known training signal, with a matched filter of the 4-chip signal (xyzw) set in this way, As shown in FIG. 13B, the same characteristics as when a ZCZ sequence is received can be obtained.
Next, a 4-chip periodic signal (xyzw) that satisfies the expressions (1) and (2) and increases A = xy + z + 3w will be considered.
From formula (1) and formula (2),
x = z (3)
And y + 2z + w = 0 (4)
Can be obtained.
Since there are four unknowns and two equations, x, y, z, and w cannot be determined uniquely.
However, although it cannot be determined uniquely, it can be said that there is a degree of freedom. Therefore, there are an infinite number of 4-chip periodic signals (xyzw) so as to increase A = x−y + z + 3w while satisfying the expressions (1) and (2).
As one of the solutions, there is a 4-chip signal (1-3 1 1). Therefore, if a 4-chip signal (0.5-0.5 0.5 1.5) with a period of 4 is received by the filter that matches the 4-chip signal (1-3 1 1), FIG. ) A signal as shown on the right can be obtained.
In the case of a 4-chip periodic signal (1 −3 1 1), A = 8, B = 0, C = −8, and D = 0. So, check this.
Using the matched filter of the 4-chip signal (1-3 1 1), which is the 4-chip signal (xyzw), as a reception filter, the signal “3” at the rear of the periodic signal (1 −1 1 3) is added in front, A signal to the signal (3 1 -1 1 3 1-1) to which “1-1” of the front signal is added later is referred to as a periodic signal (1 −1 1 3). ).
Then, 3 4 -9 0 8 0 -8 -14 -1 is obtained. The underlined portion is obtained as a result of the expressions (1) and (2).
In this way, when a signal with a known period N is received, a receiving device and a receiving method having characteristics equivalent to those when a ZCZ sequence is received can be obtained by receiving with a predetermined matched filter.
So far, the case of a 4-chip signal has been described. Next, the case of a 16-chip signal will be described with reference to FIG.
(1) First, the time base signal which is a known training signal period 16 (··· a 0, a 1 , a 2 ··· a 15 ···) time domain signal in (a 0, a 1, a 2 ... A 15 ) is generated using a 16th order DFT matrix and a 16th order matrix (c 0 , c 1 ,... C −2 c −1 ) t is generated.
(2) Next, a 16th-order matrix (d 0 , d 1 ,..., D −1 ) t is generated by DFT transforming an arbitrary 16-chip signal (b 0 , b 1 ,... B −1 ). To do.
(3) Next, from the complex conjugate of the 16th order matrix (c 0 , c 1 ,... C −1 ) t and the 16th order matrix (d 0 , d 1 ,... D −1 ) t , A 16th-order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... C −1 / d −1 ) t is generated. Note that “/ d” represents the complex conjugate of d.
(4) Next, a 16th-order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... C −1 / d −1 ) t is subjected to inverse DFT transform to obtain a signal (a 0 , matrix (e 0 , e 1 ,... e representing a cross-correlation function between a 1 ,... a N−1 ) and N chip signals (b 0 , b 1 ,... b N−1 ). 2 , e −1 ) t is generated. In contrast, consider the same manner as FIG. 13 (B), to increase the signal level of e 0, to zero signal level of ambient e 0.
For example, FIG. 16 shows a case where e −3 , e −2 , e −1 , e 1 , e 2 , and e 3 are set to zero.
Next, a signal A (a 0 a 1 a 2 a 3 ... A 13 a 14 a 15 ) having a period 16 on the time axis will be described as an example.
A signal A (a 0 a 1 a 2 a 3 ... A 13 a 14 a 15 ) having a period 16 on the time axis will be described with reference to FIG. FIG. 17A shows a 16-chip signal A (a 0 a 1 a 2 a 3 ... A 13 a 14 a 15 ).
FIG. 17B is a pseudo-periodic signal of the signal A (a 0 a 1 a 2 a 3 ... A 13 a 14 a 15 ), and the signal (a 16-m 2 ... A 15 a 0 a 1 a 2 a 3 ·· a 13 a 14 a 15 a 0 · a m1-1 ). The signal of FIG. 17B is the signal before the signal A in the signal A (a 0 a 1 a 2 a 3 ... A 13 a 14 a 15 ) on the time axis shown in FIG. Signal A is added to the second half of signal A (m 2 pieces), and after signal A is added to the first half of signal A (m 1 pieces). This signal is shown in FIG. As described above, e 0 is equal to or larger than a predetermined size, and e 1 , e 2 , e 3 , e 4 , e −2 , and e −1 are set to zero (other components are not minded). The 16-chip signals (b 0 , b 1 ,... B −1 ) are received by a matched filter.
As a result, the signal A on the time axis can be received as shown in FIG. Therefore, the multipath characteristic can be measured by the signal A on the time axis. Note that FIG. 17C shows a case where m 1 = 4 and m 2 = 2. Since multipath occurs after a direct wave, it is preferable that m 1 > m 2 .
As a known 16-chip signal, a preamble signal or a training signal defined by IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, or the like can be used.
In FIG. 16, N chip signals (b 0 , b 1 ,..., B N− satisfying the condition that e −3 , e −2 , e −1 , e 1 , e 2 , and e 3 are set to zero. 1 ) was obtained, but in addition to this condition, a condition for keeping the signal level constant may be added.
In this case, in addition to the conditions of e −3 = 0, e −2 = 0, e −1 = 0, e 1 = 0, e 2 = 0, e 3 = 0,
b 0 2 + b 1 2 +... + b N−1 2 = constant (= r 2 )
N chip signals (b 0 , b 1 ,..., B N−1 ) satisfying the above are obtained.
(Design of filter without using DFT matrix)
Here, the design of a filter that can obtain the same characteristics as when a ZCZ sequence is received without using a DFT matrix will be described.
In order to facilitate understanding, the case of the filter of FIG. 18 will be described for the signal (1 1 −1) of 3 chips. In the present invention, as shown in FIGS. 18 and 20, the branch circuit has N branches, and each branch circuit includes a coefficient unit and a delay circuit cascaded to the coefficient unit. A filter that synthesizes the signals from the N branches branched by the adder is called a transversal filter.
The transversal filter of FIG. 18 includes an input terminal 21, a coefficient unit (coefficient x 1 ) 22, a coefficient unit (coefficient x 2 ) 23, a coefficient unit (coefficient x 3 ) 24, a delay circuit (τ delay) 25, a delay circuit ( 2τ delay) 26 and an adder 27. Note that τ is a delay time corresponding to the time slot time of the signal to be processed.
A known three-chip signal (1 1 −1) applied to the input terminal 21 is sequentially sent from its output terminal to x 3 (t 0 ), x 2 + x 3 (t 0 + T) as shown in FIG. ), X 1 + x 2 −x 3 (t 0 + 2T), x 1 −x 2 (t 0 + 3T), and −x 1 (t 0 + 4T) are output.
Generally speaking, in the case of a transversal filter with N branches supplied with N chip signals, 2N-1 time-series signals are output from the transversal filter.
Therefore, in order to obtain the same characteristics as when the ZCZ sequence is received, as shown in FIG. 19, the value of the central time point (t 0 + 2T) is increased and the time point adjacent to the central time point is increased. The magnitudes of (t 0 + T) and time (t 0 + 3T) are set to zero, and the magnitudes of time (t 0 ) and time (t 0 + 4T) are ignored.
In other words,
x 2 + x 3 = 0 (3)
x 1 −x 2 = 0 (4)
The filter coefficients x 1 , x 2 and x 3 are set so as to increase x 1 + x 2 −x 3 while satisfying the expressions (3) and (4).
That is, in this case, if x1 = x2 = −x3, when a known 3-chip signal (1 1 −1) is received, an output equivalent to that when a ZCZ sequence is received can be obtained. .
The case of a 5-chip signal will be described with reference to FIG. When a known 5-chip signal (1 1 1 -1 1) is applied to the input terminal of the transversal filter of FIG. 20, from the output terminal, as shown in FIG. 20, x 5 (t 0 ), x 4 , + x 5 (t 0 + T), x 3 + x 4 + x 5 (t 0 + 2T), x 2 + x 3 + x 4 −x 5 (t 0 + 3T), x 1 + x 2 + x 3 −x 4 + x 5 ( t 0 + 4T), x 1 + x 2 −x 3 + x 4 (t 0 + 5T), x 1 −x 2 + x 3 (t 0 + 6T), −x 1 + x 2 (t 0 + 7T), x 1 (t 0 + 8T) ) Is output.
Therefore, in order to obtain the same characteristics as when the ZCZ sequence is received, as shown in FIG. 19, the value of the time point (t 0 + 4T) is increased, and the time point (t 0 + 3T) and the time point (t 0 ). The magnitude of + 5T) is set to zero, and the magnitudes of the time point (t 0 ) and the time point (t 0 + 4T) are ignored.
In other words,
x 2 + x 3 + x 4 −x 5 = 0 (5)
x 1 + x 2 −x 3 + x 4 = 0 (6)
The coefficients x 1 , x 2 , x 3 , x 4 and x 5 of the transversal filter are set so as to increase x 1 + x 2 + x 3 −x 4 + x 5 while satisfying the expressions (5) and (6). Set.
However, since there are few equations for determining the coefficient for the required coefficient, the solution is indefinite.
Therefore, since there are many coefficients x 1 , x 2 , x 3 , x 4 and x 5 of such a transversal filter, a known 5-chip signal (1 1 1 -1 1) is received, There are many filters that can obtain the same output as when receiving a ZCZ sequence.
Note that the number of chips of the input signal and the number of filters are preferably the same. However, the number of processing chips of the filter may be larger than the number of chips of the input signal.
As a known signal, a 16-chip preamble signal or a training signal defined by IEEE802.11a, IEEE802.11b, IEEE802.11g, or the like can be used.
(Noise suppression filter)
A noise suppression filter in which a number of filters having the same function that can obtain an output equivalent to that when receiving a ZCZ sequence when a known signal is received will be described with reference to FIG.
FIG. 21 includes a known signal A and a noise suppression filter 32. The noise suppression filter 32 includes filters 321 to 325 and an adder 33 that can obtain an output equivalent to that when a ZCZ sequence is received. Filters 321 to 325 are different filters.
As described above, when a known 5-chip signal (1 1 1 -1 1) is received, there are many filters that can obtain an output equivalent to that when a ZCZ sequence is received.
Therefore, when a known 5-chip signal (1 1 1 -1 1) is received, it is simultaneously received by the filters 321 to 325, which can obtain an output equivalent to that when the ZCZ sequence is received, and is added to the adder. Add at 33. Thereby, SN ratio can be improved.
That is, even if noise is added to the signal between the known signal A and the noise suppression filter 32, the signal is output from the filters 321 to 325 in the same phase, but the noise is randomly generated from the filters 321 to 325. Since the signal is output with a correct phase, the SN ratio of the added signal is improved.
As described above, a noise suppression filter is configured by forming N filters for obtaining a ZCZ output for a given signal and adding the N filter outputs.
Since the output of this noise suppression filter is equivalent to the output when the ZCZ sequence is received, the multipath characteristic can be measured by this noise suppression filter.
(Multi-pass inverse filter)
The multipath inverse filter is a filter that converts a signal that has passed through the multipath line into an original signal (a signal that is not affected by the multipath line).
The multipath inverse filter can be designed in the same manner as “designing a filter not using a DFT matrix”. That is, by applying a signal (original signal + multipath signal; here, known) as a known N-chip signal to the transversal filter of FIGS. An inverse filter can be designed.
By the way, in the “design of the filter not using the DFT matrix”, a known N chip (3 or 5 chip) signal is applied to the transversal filter. However, in this multipath inverse filter, a signal whose impulse has passed through a multipath line is used as a known N-chip signal.
For example, when the multipath characteristic of the line is (1, -0.5, 0.25j, 0), when an impulse is transmitted to the multipath line, the receiving side sequentially receives 1, -0.5, 0. .25j, 0 signal is received. Therefore, when the multipath characteristic of the line is (1, -0.5, 0.25j, 0), the signal (1, -0.5, 0.25j, 0) is used as a known N chip signal. Apply to transversal filter.
In this way, by applying a signal through which the impulse has passed through the multipath line to the transversal filter and designing the filter in the same manner as “designing a filter not using the DFT matrix”, the signal through which the impulse has passed through the multipath line is used. On the other hand, it is possible to obtain a filter that can obtain the same characteristics as when a ZCZ sequence is received.
In principle, the original impulse can be output by receiving the impulse signal via the multipath line by the multipath inverse filter.
Further, a plurality of the multipath inverse filters may be provided in parallel as in FIG.
For example, a plurality of multipath inverse filters provided in parallel can be configured as shown in FIG. The multipath inverse filter 42 in FIG. 22 includes filters 421 to 425 and an adder 426.
Here, a case where the multipath characteristic of the line is (1, −0.5, 0.25j, 0) as a result of measuring the multipath characteristic using the noise suppression filter will be described.
The filters 421 to 425 are different filters that are applied with signals (1, -0.5, 0.25j, 0) as input signals and that output the same as when receiving a ZCZ sequence.
Thus, transmits a signal A (a 0 a 1 a 2 a 3 ·· a 13 a 14 a 15), the multi-path circuits, the input terminals of the multipath inverse filter 42, the signal A (a 0 a 1 a 2 a 3 ... A 13 a 14 a 15 ), a signal affected by multipath is supplied to each signal a 0 to a 15 .
That, a 0 is, a 0, -0.5a 0, 0.25ja 0, 0 , and the
a 1 becomes a 1 , −0.5a 1 , 0.25ja 1 , 0,
...
a 15 becomes a 15 , −0.5a 15 , 0.25ja 15 , 0, and is supplied to the multipath inverse filter 42.
The filters 421 to 425 are different filters that are applied with signals (1, -0.5, 0.25j, 0) and output as outputs when the ZCZ sequence is received. 425,
a 0 , −0.5a 0 , 0.25ja 0 , 0,
a 1, -0.5a 1, 0.25ja 1 , 0,
...
a 15, -0.5a 15 /2,0.25ja 15, 0
Is applied,
a 0 , a 1 , a 2 , a 3 ,... a 13 , a 14 , a 15 are sequentially output.
That is, the multipath inverse filter 42 can eliminate the influence of multipath.
The multipath inverse filter 42 can be applied to both fixed communication and mobile communication. In the case of fixed communication, a multipath inverse filter is created by measuring multipath characteristics in advance (or at regular intervals).
In the case of mobile communication, a multipath characteristic measurement signal (for example, pilot signal, training signal) is transmitted in parallel with the signal to be transmitted or before and after the signal to be transmitted, and the measured multipath characteristic is obtained each time. use. Note that a multi-pass inverse filter that has been calculated offline and stored in the memory in advance may be selected and used.
In addition, when transmitting a multipath characteristic measurement signal in parallel with a signal to be transmitted, signals that can be separated from each other on the reception side are used.
The multipath in the above description is not limited to the case where the signal is generated on the wireless line, but may be the case where the signal is generated on a wired line. Furthermore, if generalized and a linear transmission system, multipath measurement can be performed in the same manner.
In the specification of the present application, the modulation signal is expressed as “chip” on the assumption that it is used in the spread spectrum communication method, but it can be used in other than the spread spectrum communication method. In this case, “chip” is understood to mean “bit”, “symbol”, etc., which are modulation signals.
Although the best mode for carrying out the invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment described in the best mode. Modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
This international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2005-318711 filed on November 1, 2005, and the entire contents of Patent Application No. 2005-318711 are incorporated herein by reference.

Claims (15)

受信側で既知の周期NのNチップの信号を、以下の第1手段〜第5手段により求めたNチップの信号の整合フィルタで受信することを特徴とする受信装置。
前記既知の周期NのNチップの信号(a、a、・・・aN−1)をDFT変換して、N次の行列(c、c、・・・cN−1を求める第1手段、
任意のNチップの信号(b、b、・・・bN−1)をDFT変換してN次の行列(d、d、・・・dN−1を求める第2手段、
前記第1手段により求めた行列の要素と、前記第2手段により求めた行列の要素の複素共役とを、対応する要素毎に乗算して、N次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を求める第3手段、
前記第3手段により求めたN次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を逆DFT変換して、N次の行列(e、e、・・・eN−1を求める第4手段、
前記第4手段により求めたN次の行列において、eを所定の大きさより大きくし、更に、少なくともeが零となるようなNチップの信号を求める第5手段
なお、“t”は転置行列を表し、“/d”は、dの複素共役を表す。
An N-chip signal having a known period N on the receiving side is received by a matched filter of N-chip signals obtained by the following first to fifth means.
An N-th order matrix (c 0 , c 1 ,... C N-1 ) is obtained by DFT transforming the N-chip signals (a 0 , a 1 ,. a first means for determining t ;
Second to obtain an Nth order matrix (d 0 , d 1 ,... D N-1 ) t by DFT transforming an arbitrary N chip signal (b 0 , b 1 ,..., B N-1 ). means,
The matrix element obtained by the first means and the complex conjugate of the matrix element obtained by the second means are multiplied for each corresponding element to obtain an Nth-order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / D 1 ,... C N−1 / d N−1 ) third means for determining t ,
The Nth order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... C N−1 / d N−1 ) t obtained by the third means is subjected to inverse DFT transform to obtain an Nth order matrix ( e 0 , e 1 ,... e N−1 ) fourth means for determining t ,
In order N of the matrix obtained by the fourth means, the e 0 is greater than a predetermined size, further, it noted fifth means obtains the N chip signals, such as at least e 1 becomes zero, "t" is transposed “/ D” represents a complex conjugate of d.
前記既知の周期NのNチップの信号は、IEEE802.11で規定されるプリアンブル信号又はトレーニング信号であることを特徴とする請求項1記載の受信装置。 2. The receiving apparatus according to claim 1, wherein the N-chip signal having the known period N is a preamble signal or a training signal defined by IEEE 802.11. 受信側で前記既知の周期NのNチップの信号を受信することにより、マルチパス特性を測定することを特徴とする請求項1又は2記載の受信装置。 3. The receiving apparatus according to claim 1, wherein a multipath characteristic is measured by receiving an N-chip signal having the known period N on the receiving side. 受信側で既知の周期NのNチップの信号を、以下の第1のステップ〜第5のステップにより求めたNチップの信号の整合フィルタで受信する受信方法。
前記既知の周期NのNチップの信号(a、a、・・・aN−1)をDFT変換してN次の行列(c、c、・・・cN−1を求める第1のステップ、
任意のNチップの信号(b、b、・・・bN−1)をDFT変換してN次の行列(d、d、・・・dN−1を求める第2のステップ、
前記第1のステップで求めた行列の要素と、前記第2のステップで求めた行列の要素の複素共役とを、対応する要素毎に乗算して、N次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を求める第3のステップ、
前記第3のステップで求めたN次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を逆DFT変換して、N次の行列(e、e、・・・eN−1を求める第4のステップと、
前記第4のステップにより求めたN次の行列において、eを所定の大きさより大きくし、更に、少なくともeが零となるようなNチップの信号を求める第5のステップ
なお、“t”は転置行列を表し、“/d”は、dの複素共役を表す。
A receiving method of receiving N chip signals having a known period N on the receiving side with a matched filter of N chip signals obtained by the following first to fifth steps.
The N-th matrix (c 0 , c 1 ,... C N-1 ) t is obtained by DFT transforming the N chip signals (a 0 , a 1 ,... A N−1 ) having the known period N. A first step for
Second to obtain an Nth order matrix (d 0 , d 1 ,... D N-1 ) t by DFT transforming an arbitrary N chip signal (b 0 , b 1 ,..., B N-1 ). Steps,
The matrix element obtained in the first step and the complex conjugate of the matrix element obtained in the second step are multiplied for each corresponding element to obtain an Nth order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... c N−1 / d N−1 ) Third step for obtaining t ,
The Nth order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... C N−1 / d N−1 ) t obtained by the third step is subjected to inverse DFT transform, and the Nth order matrix (E 0 , e 1 ,... E N−1 ) Fourth step for obtaining t ;
In order N of the matrix obtained by the fourth step, the e 0 is greater than a predetermined size, further, a fifth step of obtaining a N chip signals, such as at least e 1 becomes zero Note, "t" Represents a transposed matrix, and “/ d” represents a complex conjugate of d.
前記既知の周期NのNチップの信号は、IEEE802.11で規定されるプリアンブル信号又はトレーニング信号であることを特徴とする請求項4記載の受信方法。 5. The reception method according to claim 4, wherein the N-chip signal having the known period N is a preamble signal or a training signal defined by IEEE 802.11. 受信側で前記既知の周期NのNチップの信号を受信することにより、マルチパス特性を測定することを特徴とする請求項4又は5記載の受信方法。 6. The receiving method according to claim 4, wherein a multipath characteristic is measured by receiving a signal of N chips of the known period N on the receiving side. 既知の周期NのNチップの信号(a、a、・・・aN−1)をDFT変換してN次の行列(c、c、・・・cN−1を求める第1のステップと、
任意のNチップの信号(b、b、・・・bN−1)をDFT変換してN次の行列(d、d、・・・dN−1を求める第2のステップと、
前記第1のステップで求めた行列の要素と、前記第2のステップで求めた行列の要素の複素共役とを、対応する要素毎に乗算して、N次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を求める第3のステップと、
前記第3のステップで求めたN次の行列(c/d、c/d、・・・cN−1/dN−1を逆DFT変換して、N次の行列(e、e、・・・eN−1を求める第4のステップと、
前記第4のステップにより求めたN次の行列において、eを所定の大きさより大きくし、更に、少なくともeが零となるようなNチップの信号を求める第5のステップと、
前記第5のステップで求めたNチップの信号の整合フィルタを生成するステップとを有する整合フィルタの設計方法。
なお、“t”は転置行列を表し、“/d”は、dの複素共役を表す。
An N-th order matrix (c 0 , c 1 ,... C N-1 ) t is obtained by DFT-transforming N chip signals (a 0 , a 1 ,... A N-1 ) having a known period N. A first step to find,
Second to obtain an Nth order matrix (d 0 , d 1 ,... D N-1 ) t by DFT transforming an arbitrary N chip signal (b 0 , b 1 ,..., B N-1 ). And the steps
The matrix element obtained in the first step and the complex conjugate of the matrix element obtained in the second step are multiplied for each corresponding element to obtain an Nth order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... c N−1 / d N−1 ) a third step for obtaining t ;
The Nth order matrix (c 0 / d 0 , c 1 / d 1 ,... C N−1 / d N−1 ) t obtained by the third step is subjected to inverse DFT transform, and the Nth order matrix (E 0 , e 1 ,... E N−1 ) Fourth step for obtaining t ;
A fifth step of obtaining an N-chip signal such that e 0 is larger than a predetermined size in the N-th order matrix obtained by the fourth step and at least e 1 is zero;
Generating a matched filter for the N-chip signal obtained in the fifth step.
“T” represents a transposed matrix, and “/ d” represents a complex conjugate of d.
受信側で前記既知の周期NのNチップの信号を、請求項7に記載されている方法で設計された整合フィルタで受信することを特徴とする受信装置。 8. A receiving apparatus, wherein a receiving side receives an N-chip signal of the known period N by a matched filter designed by the method described in claim 7. N個の枝回路を有し、各枝回路にはそれぞれ係数x,x、・・・、xN−1、xを有する係数器と、該係数器に縦続して入力された信号のタイムスロット分異ならせるように設定された遅延回路とを設け、更に、加算器により、N個に分岐された各枝からの信号を合成するトランスバーサルフィルタの係数設定方法において、
既知のNチップの信号を前記トランスバーサルフィルタの入力端子に供給したとき、前記トランスバーサルフィルタから、時系列で出力される2N−1個の信号において、
中心の時間に出力される信号を所定の大きさより大きくし、更に、少なくとも、その信号に隣接する時間に出力される信号が零となるように、前記係数器の係数x,x、・・・、xN−1、xを設定することを特徴とするトランスバーサルフィルタの係数設定方法。
N branch circuits, each branch circuit having a coefficient x 1 , x 2 ,..., X N−1 , x N and a signal inputted in cascade to the coefficient multiplier And a delay circuit set so as to be different from each other by a time slot, and a coefficient setting method for a transversal filter for synthesizing signals from each branch branched into N by an adder.
When a known N-chip signal is supplied to the input terminal of the transversal filter, 2N-1 signals output in time series from the transversal filter,
The coefficient x 1 , x 2 ,... Of the coefficient unit is set so that the signal output at the center time is larger than a predetermined magnitude, and at least the signal output at the time adjacent to the signal is zero. .. A coefficient setting method for a transversal filter, characterized in that x N-1 and x N are set.
受信側で前記既知のNチップの信号を、請求項9に記載されている方法で係数が設定されたトランスバーサルフィルタで受信することを特徴とする受信装置。 10. A receiving apparatus, wherein the known N-chip signal is received by a transversal filter in which coefficients are set by the method according to claim 9 on the receiving side. 請求項9に記載されている方法で係数が設定されたトランスバーサルフィルタを複数設け、
前記複数のトランスバーサルフィルタに同時に、前記既知のNチップの信号を、供給し、
前記複数のトランスバーサルフィルタの出力を加算して出力することを特徴とする受信装置。
A plurality of transversal filters having coefficients set by the method described in claim 9 are provided,
Simultaneously supplying the known N-chip signals to the plurality of transversal filters;
A receiving apparatus, wherein outputs of the plurality of transversal filters are added and output.
前記既知のNチップの信号は、IEEE802.11で規定されるプリアンブル信号又はトレーニング信号であることを特徴とする請求項9ないし11いずれか一項に記載の受信装置。 The receiving apparatus according to claim 9, wherein the known N-chip signal is a preamble signal or a training signal defined by IEEE 802.11. N個の枝回路を有し、各枝回路にはそれぞれ係数x,x、・・・、xN−1、xを有する係数器と、該係数器に縦続して入力された信号のタイムスロット分異ならせるように設定された遅延回路とを設け、更に、加算器により、N個に分岐された各枝からの信号を合成するトランスバーサルフィルタの係数設定方法において、
マルチパスを有するマルチパス回線を経たインパルス信号を、前記トランスバーサルフィルタの入力端子に供給して、前記トランスバーサルフィルタから、時系列で出力される2N−1個の信号において、
中心の時間に出力される信号を所定の大きさより大きくし、更に、少なくとも、その信号に隣接する時間に出力される信号が零となるように、前記係数器の係数x,x、・・・、xN−1、xを設定することを特徴とするトランスバーサルフィルタの係数設定方法。
N branch circuits, each branch circuit having a coefficient x 1 , x 2 ,..., X N−1 , x N and a signal inputted in cascade to the coefficient multiplier And a delay circuit set so as to be different from each other by a time slot, and a coefficient setting method for a transversal filter for synthesizing signals from each branch branched into N by an adder.
An impulse signal that has passed through a multipath line having a multipath is supplied to an input terminal of the transversal filter, and 2N-1 signals output in time series from the transversal filter,
The coefficient x 1 , x 2 ,... Of the coefficient unit is set so that the signal output at the center time is larger than a predetermined magnitude, and at least the signal output at the time adjacent to the signal is zero. .. A coefficient setting method for a transversal filter, characterized in that x N-1 and x N are set.
受信側で前記マルチパス回線を経た任意の信号を、請求項13に記載されている方法で係数が設定されたトランスバーサルフィルタで受信することを特徴とする受信装置。 14. A receiving apparatus, wherein a receiving side receives an arbitrary signal that has passed through the multipath line by a transversal filter in which a coefficient is set by the method according to claim 13. 請求項13に記載されている方法で係数が設定されたトランスバーサルフィルタを複数設け、
前記複数のトランスバーサルフィルタに同時に、前記マルチパス回線を経た任意の信号を、印加し、
前記複数のトランスバーサルフィルタの出力を加算して出力することを特徴とする受信装置。
A plurality of transversal filters having coefficients set by the method described in claim 13 are provided.
Applying an arbitrary signal via the multipath line simultaneously to the plurality of transversal filters,
A receiving apparatus, wherein outputs of the plurality of transversal filters are added and output.
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