WO2002032030A1

WO2002032030A1 - Dispositif et procede de reception

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Publication number: WO2002032030A1
Application number: PCT/JP2001/008841
Authority: WO
Inventors: Takenobu Arima; Kazuyuki Miya
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2002-04-18
Also published as: JP3419749B2; CN1186896C; CN1393077A; EP1233561A1; JP2002118493A; AU2001292366A1; KR20020059848A; KR100445496B1; US20030165185A1

Description

明細書受信装置および受信方法技術分野

本発明は、ディジタル無線/有線通信システムにおいて用いられる、パイロット信号（既知信号）を用いてチャネル推定を行う受信装置に関する。背景技術

従来、パイロット内揷型通信方式（情報信号の中にパイ口ット信号を周期的に挿入する方式）において、複数のパイロットプロヅクを用いてチャネル推定を行う方法が安藤らにより提案されている（R C S 9 6— 7 2 D S - C D MAにおける複数パイロヅトブロックを用いる高精度チャネル推定法） < 以下、このチャネル推定の方法について図 1を参照して説明する。

図 1は、従来の受信装置によるチャネル推定を概念的に示す模式図である ( 図 1に示すように、従来の受信装置においては、情報信号の中に N pシンポルのパイロット信号（既知信号）を周期的に挿入したフレーム構成（すなわち、 N pシンボルのパイ口ヅト信号が各スロットに挿入されたフレーム構成）を採用する。これらのパイロット信号を用いて、マルチパスレイリーフエージングにより変動している伝搬路を推定する。なお、 N pシンボルのパイロヅト信号を「パイロットブロック」と呼ぶ。

n番目のスロヅト（図 1中のスロット 2 1 ) におけるパイロヅトブロック、すなわち、 n番目のパイロヅトプロック（図 1中のパイロットブロック 1 1 ) に着目する。まず、パイロットブロック 1 1内の複数のパイロットシンボルを同相加算して、 n番目のパイロットブロックでのチャネル推定値を求める。このチャネル推定値は、次に示す式により表現される。ただし、 pは同相加算するパイロヅトシンボルであり、 C nは n番目のパイロットブロヅクでのチャネル推定値である。

Np―、

(丄）次に、 n番目のスロット 2 1の前後 K個（ここでは前後 1個）のパイロットプロヅクでのチャネル推定値を重み付け加算して、 n番目のスロット 2 1 のチャネル推定値を求める。このチャネル推定値は、次に示す式により表現される。ただし、 W nは n番目のスロットの重み係数である。

このように求められたチャネル推定値を用いて、 n番目のスロヅ卜の同期検波を行い、 R A K E合成を行う。

次いで、上記従来のチャネル推定を実現するための構成について、図 1に加えてさらに図 2および図 3を参照して説明する。図 2は、従来の受信装置の構成を示すブロック図である。図 3は、従来の受信装置におけるチャネル推定回路の構成を示すプロック図である。

図 2において、受信信号は、 AZD変換器 3 1により AZD変換されて逆拡散回路 3 2に送られる。逆拡散回路 3 2では、 AZD変換された受信信号を用いて、パイロット信号およびデータ信号（情報信号）が逆拡散される。逆拡散されたパイロット信号はチャネル推定回路 3 3に送られ、逆拡散されたデータ信号は同期検波回路 3 4に送られる。

チャネル推定回路 3 3では、逆拡散されたパイロット信号を用いたチヤネル推定が行われて、同期検波用のチャネル推定値が得られる。具体的には、逆拡散されたパイ口ット信号（すなわち n番目のパイロットプロックにおけるパイロットシンボル）は、図 3に示すように同相加算回路 4 1により同相加算される。この同相加算は、上記（ 1 ) 式で説明したものに相当する。同相加算回路 4 1による同相加算により求められたチャネル推定値は、乗算器 4 2により重み係数と乗算される。例えば、 n番目のパイロットブロックがパイロットブロック 1 1 (図 1参照）である場合には、パイロットプロヅク 1 1におけるチャネル推定値は、重み係数 W 2と乗算される。この乗算は、上記（2 ) 式で説明したものに相当する。重み係数が乗算されたチャネル推定値は、ベクトル加算回路 4 3に送られる。

ベクトル加算回路 4 3では、乗算器 4 2により重み係数が乗算されたチヤネル推定値と、重み係数が乗算された他のパイロットブロックでのチャネル推定値とのベクトル加算がなされる。例えば、 n番目のパイロットブロックがパイロットプロヅク 1 1 (図 1参照）である場合には、重み係数 W 2が乗算されたパイロットブロック 1 1でのチャネル推定値は、重み係数 W 1が乗算されたパイロヅトブロック 1 0でのチャネル推定値および重み係数 W 2が乗算されたパイロヅトプロック 1 2でのチャネル推定値と、ぺクトル加算される。これにより、同期検波用のチャネル推定値が求められる。

このようにチャネル推定回路 3 3により求められたチャネル推定値は、図 2に示す同期検波回路 3 4に送られる。再度図 2を参照するに、同期検波回路 3 4では、逆拡散回路 3 2からの逆拡散されたデータ信号と、チャネル推定回路 3 3からのチャネル推定値とを用いた同期検波処理が行われる。同期検波されたデータ信号は R A K E合成回路 3 5に送られる。

なお、上述した逆拡散回路 3 2、チャネル推定回路 3 3および同期検波回路 3 4は、各フィンガについて設けられている。各フィンガ（図 2では一例としてフィンガ数が 3の場合が示されている）における同期検波回路 3 4により同期検波されたデ一夕信号は、 R A K E合成回路 3 5により R A K E合成される。

しかしながら、上記従来の受信装置においては、次に示すような問題がある。すなわち、パイロット信号が挿入されている周期（すなわち、例えば図 1におけるパイロットブロックが揷入される周期）間において周波数オフセットゃフェージング等による位相回転量が大きい場合には、図 2におけるチャネル推定回路 3 3において重み付け加算を用いたぺクトル合成を行うと、重み付け加算されたチャネル推定値の振幅成分が減少することになる。

重み付け加算されたチャネル推定値の振幅成分が減少する具体例について、図 4 Aおよび図 4 Bを参照して説明する。図 4 Aは、従来の受信装置により重み付け加算されたチャネル推定値の振幅成分の第 1例を示す模式図である < 図 4 Bは、従来の受信装置により重み付け加算されたチャネル推定値の振幅成分の第 2例を示す模式図である。なお、説明の簡略化のために、 n番目のパイロットプロヅクでのチャネル推定値は、 1つの他のパイロヅトブロヅク ( II番目のパイロットブロックの直前または直後のパイロットプロヅク）でのチャネル推定値と、重み付け加算されるものとする。

まず、パイ口ット信号が揷入されている周期間において周波数オフセットゃフヱ一ジング等による位相回転量が小さい場合について、図 4 Aを参照して説明する。なお、図 4 Aにおいて、チャネル推定値 5 1は n番目のパイ口ットブロックでのチャネル推定値を示すものとし、チャネル推定値 5 2は他のパイロットブロックでのチャネル推定値を示すものとする。

この場合には、チヤネル推定値 5 1とチヤネル推定値 5 2との間における位相回転量が小さいので、チャネル推定値 5 1とチャネル推定値 5 2とを用いて重み付けおよびべクトル合成を行うことにより得られたチャネル推定値 5 3は、その振幅成分の減少量が小さい。チャネル推定値 5 3の振幅が、チャネル推定値 5 1の振幅 +チャネル推定値 5 2の振幅となっていないのは、重み係数のためである。

次に、パイロット信号が挿入されている周期間において周波数オフセットやフェージング等による位相回転量が大きい場合について、図 4 Bを参照して説明する。なお、図 4 Bにおいて、チャネル推定値 5 4は n番目のパイ口ットプロックでのチャネル推定値を示すものとし、チャネル推定値 5 5は他のパイロットブロックでのチャネル推定値を示すものとする。

この場合には、チャネル推定値 5 4とチャネル推定値 5 5との間における位相回転量が大きいので、チャネル推定値 5 4とチャネル推定値 5 5とを用いて重み付けおよびべクトル合成を行うことにより得られたチャネル推定値 5 6は、その振幅成分が大幅に減少している。

したがって、上記従来の受信装置においては、パイロット信号が挿入されている周期間において周波数オフセットゃフヱ一ジング等による位相回転量が大きい場合でも、振幅成分が減少したチャネル推定値を用いて同期検波を行うので、この同期検波により得られたデータ信号の振幅も減少する。よつて、 R A K E合成時において同期検波されたデ一夕信号を最大比合成することができないので、 R A K E合成により得られるデ一夕信号の受信品質が劣化することになる。

以上のように、上記従来の受信装置においては、周波数オフセットやフエ一ジングの影響によりデータ信号（情報信号）の受信品質が劣化する可能性がある。発明の開示

本発明の目的は、周波数オフセットおよびフエ一ジングが存在する状況においても、演算量を抑えつつチャネル推定精度を向上させて情報信号の受信品質の劣化を低減する受信装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明では、パイロット信号を同相加算して複数パイロットシンボル毎に同相加算値を算出し、算出された同相加算値の振幅成分および位相成分を個別に用いた重み付け加算を行うことにより、それそれチャネル推定値の振幅成分および位相成分を算出する。図面の簡単な説明

図 1は、従来の受信装置によるチャネル推定を概念的に示す模式図である。図 2は、従来の受信装置の構成を示すブロック図である。

図 3は、従来の受信装置におけるチャネル推定回路の構成を示すプロック図である。図 4 Aは、従来の受信装置により重み付け加算されたチヤネル推定値の振幅成分の第 1例を示す模式図である。

図 4 Bは、従来の受信装置により重み付け加算されたチヤネル推定値の振幅成分の第 2例を示す模式図である。

図 5は、本発明の実施の形態 1にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。

図 6は、本発明の実施の形態 1にかかる受信装置におけるチャネル推定回路の構成を示すプロック図である。

図 7は、本発明の実施の形態 1にかかる受信装置によるチャネル推定を概念的に示す模式図である。

図 8は、本発明の実施の形態 2にかかる受信装置の構成を示すプロック図である。

図 9は、本発明の実施の形態 2にかかる受信装置におけるチヤネル推定回路の構成を示すプロック図である。

図 1 0は、本発明の実施の形態 3にかかる受信装置におけるチャネル推定回路の構成を示すプロック図である。

図 1 1は、本発明の実施の形態 4にかかる受信装置におけるチャネル推定回路の構成を示すプロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 (実施の形態 1 )

図 5は、本発明の実施の形態 1にかかる受信装置の構成を示すプロック図である。図 5において、 A D変換器 1 0 1は、受信信号を AZD変換して逆拡散回路 1 0 2に送る。逆拡散回路 1 0 2は、 A/D変換された受信信号を用いてパイロット信号およびデ一夕信号（情報信号）を逆拡散し、逆拡散されたパイロット信号をチャネル推定回路 1 0 3に送り、逆拡散されたデー夕信号を同期検波回路 1 0 4に送る。

チャネル推定回路 1 0 3は、逆拡散されたパイロット信号を用いてチヤネル推定を行い、同期検波用のチャネル推定値を求めて同期検波回路 1 0 4に送る。このチャネル推定回路 1 0 3の具体的な構成については後述する。同期検波回路 1 0 4は、逆拡散回路 1 0 2からの逆拡散されたデータ信号とチャネル推定回路 1 0 3からのチャネル推定値とを用いて、同期検波処理を行

Ό。

なお、上述した逆拡散回路 1 0 2、チャネル推定回路 1 0 3および同期検波回路 1 0 4は、各フィンガ（図 5では一例としてフィンガ数が 3の場合が示されている）について設けられている。各フィンガにおける同期検波回路 1 0 4により同期検波されたデ一夕信号は、 R A K E合成回路 1 0 5に送られる。

図 6は、本発明の実施の形態 1にかかる受信装置におけるチャネル推定回路の構成を示すブロック図である。図 6において、同相加算回路 2 0 1は、図 5に示した逆拡散回路 1 0 2により逆拡散されたパイロット信号を、各パイロヅトブロックについて nシンボル（ただし nは 1以上の整数である）同相加算する。

角度検出回路 2 0 2は、同相加算回路 2 0 1により同相加算されたパイ口ット信号（同相加算値）の角度成分を検出して位相演算回路 2 0 3に送る。位相演算回路 2 0 3は、角度検出回路 2 0 2からのパイロット信号の角度成分と、各パイロットブロックの重み係数とを用いて位相演算処理を行い、チャネル推定値の位相成分を求める。

絶対値演算回路 2 0 4は、同相加算回路 2 0 1により同相加算されたパイロット信号（同相加算値）に対して絶対値処理を行い、この同相加算されたパイロット信号（同相加算値）の振幅成分を検出して乗算器 2 0 5に送る。乗算器 2 0 5は、絶対値演算回路 2 0 4からのパイロット信号の振幅成分と、パイロットプロックの重み係数とを乗算する。振幅演算回路 2 0 6は、各パイロットブロックの重み係数が乗算された振幅成分を加算して、チャネル推定値の振幅成分を求める。

べクトル変換回路 2 0 7は、位相演算回路 2 0 3からのチャネル推定値の位相成分と、振幅演算回路 2 0 6からのチャネル推定値の振幅成分とを、ぺクトルに変換して、チャネル推定値を出力する。

次いで、上記構成を有する受信装置の動作について、図 5および図 6に加えてさらに図 7を参照して説明する。図 7は、本発明の実施の形態 1にかかる受信装置によるチャネル推定を概念的に示す模式図である。図 7には、本実施の形態にかかる受信装置を W— C D M Aの上り回線に適用した場合の例が示されている。

W— C D MAの上り回線では、データチャネル（データ信号を通信するためのチャネル）が同相成分、コントロールチャネル（パイロット信号等の制御信号を通信するためのチャネル）が直交成分に乗せられ（ I Q多重）、さらにスクランプリングコ一ドにより H P S K変調されて送信される。

図 7に示すように、本実施の形態にかかる受信装置は、デ一夕チャネルにより送信されたデータ信号（図 7中の例えば「A」および「B」）とコントロールチャネルにより送信された制御信号（図 7中の例えば「P i 1 o t j) とが I Q多重された信号を受信する。コントロールチャネルにおいては、制御信号の中に nシンボルのパイロット信号（既知信号）を周期的に揷入したフレーム構成が採用されている。 nシンボルのパイロット信号（図 7 中の「 P i l o t」が上述したパイロットプロックに相当する。

以下、図 7中のパイロットブロック 3 0 2を用いてチャネル推定を行う場合を例にとり、本実施の形態にかかる受信装置の動作を説明する。図 5において、受信信号は、 AZD変換器 1 0 1により A/D変換されて逆拡散回路 1 0 2に送られる。逆拡散回路 1 0 2では、 A/D変換された受信信号を用いて、パイ口ヅト信号（図 7中の「P i 1 o t」等）およびデータ信号（図 7中の「A」および「B」）が逆拡散される。逆拡散されたパイロヅト信号は、チャネル推定回路 1 0 3に送られ、逆拡散されたデ一夕信号は同期検波回路 1 0 4に送られる。

チャネル推定回路 1 0 3では、逆拡散されたパイ口ット信号を用いたチヤネル推定が行われて、同期検波用のチャネル推定値が得られる。具体的には、図 6を参照するに、逆拡散されたパイロヅト信号（すなわちパイロヅトプロヅク 3 0 2における nシンボルのパイロットシンボル）は、同相加算回路 2 0 1により同相加算される。角度検出回路 2 0 2では、同相加算されたパイロットブロック 3 0 2の角度成分が検出される。検出された角度成分は、位相演算回路 2 0 3に送られる。

位相演算回路 2 0 3では、角度検出回路 2 0 2からのパイロット信号の角度成分と、各パイロットプロックの重み係数とを用いた位相演算処理が行われる。これにより、パイロットブロック 3 0 2におけるチャネル推定値の位相成分が求められる。具体的には、パイロットブロック 3 0 2におけるチヤネル推定値の位相成分は、同相加算されたパイロットプロック 3 0 2の角度成分と、同相加算されたパイロットブロック 3 0 1の角度成分と、同相加算されたパイロットプロヅク 3 0 3の角度成分と、各パイロットプロヅクの重み係数すなわち W 1〜W 3 (図 7参照）とを用いて、次に示す式に従って求められる。

^{Θ ∑}{ ^w„ (W_x +W_n ) Χ ( Θ - θ _χ) } ( 3 ) ただし、 θ χ ( η≠χ ) は、基準とするパイロットプロヅクの角度成分であり、いずれのパイロットブロックの角度成分であってもよい。また、 W n は、パイロットブロック nの重み係数であり、 Wxは、基準とするパイロヅ卜プロヅクの重み係数である。なお、本実施の形態では n = 3である。このように求められたパイロットプロヅク 3 0 2のチャネル推定値の位相成分は、べクトル変換回路 2 0 7に送られる。

一方、絶対値演算回路 2 0 4では、同相加算されたパイロット信号（すなわちパイロットプロック 3 0 2 ) に対して絶対値処理が行われ、この同相加算されたパイロットブロック 3 0 2の振幅成分が検出される。検出された振幅成分は、乗算器 2 0 5により、パイ口ヅトプロック 3 0 2の重み係数（W 2 ) と乗算された後、振幅演算回路 2 0 6に送られる。

振幅演算回路 2 0 6では、各パイロットブロックの重み係数が乗算された振幅成分が加算されて、パイロットブロック 3 0 2のチャネル推定値の振幅成分が求められる。具体的には、パイ口ットプロヅク 3 0 2におけるチヤネル推定値の振幅成分は、重み係数（W 2 ) が乗算されたパイロットプロック 3 0 2の振幅成分と、重み係数（W 1 ) が乗箅されたパイロヅトブロック 3 0 1の振幅成分と、重み係数（W 3 ) が乗算されたパイロットブロック 3 0 3の振幅成分とを用いて、次に示す式に従って求められる。ただし、 a nは、パイロットブロヅク nの振幅成分である。

∑(a_nXWJ ( 4 ) このように求められたパイ口ヅトブロック 3 0 2のチャネル推定値の振幅成分は、べクトル変換回路 2 0 7に送られる。べクトル変換回路 2 0 7では、位相演算回路 2 0 3からのパイロットブロック 3 0 2のチャネル推定値の位相成分と、振幅演算回路 2 0 6からのパイロヅトブロック 3 0 2のチャネル推定値の振幅成分とが、ベクトルに変換される。これにより、パイロットブロック 3 0 2のチャネル推定値が求められる。

以上のように、各パイロットブロックについて、同相加算されたパイロヅト信号の位相成分と振幅成分を求めた後、各パイロットブロックの位相成分と各パイロットプロックの振幅成分とを個別に重み付け加算することにより、チャネル推定値の位相成分と振幅成分とを個別に求めている。さらに、求められたチャネル推定値の位相成分および振幅成分をべクトルに変換することにより、チャネル推定値を求めている。これにより、図 4 Bに示したような周波数オフセットおよびフェージングに起因する位相回転量が大きい状況においても、従来のように単にチャネル推定値 5 4とチャネル推定値 5 5とをべクトル加算するのではなく、チャネル推定値 5 4およびチャネル推定値 5 5を、振幅成分毎および位相成分毎に重み付け加算することにより、最終的に求められるチャネル推定値の振幅成分が減少することを防止することができる。

このように求められたパイロットブロック 3 0 2のチャネル推定値は、図 5に示した同期検波回路 1 0 4に送られる。同期検波回路 1 0 4では、逆拡散回路 1 0 2からの逆拡散されたデ一夕信号とチャネル推定回路 1 0 3からのチャネル推定値とを用いて、同期検波処理が行われる。すなわち、例えば、データ信号 3 0 4 (図 7参照）に対する同期検波処理に着目すれば、同期検波回路 1 0 4では、逆拡散回路 1 0 2からの逆拡散されたデ一夕信号 3 0 4 と、チャネル推定回路 1 0 3からのパイロットブロヅク 3 0 2のチャネル推定値と用いて、同期検波処理が行われる。これにより、同期検波されたデ一夕信号 3 0 4が得られる。

同期検波されたデ一夕信号は、 R A K E合成回路 1 0 5において、他のフインガにおけるデ一夕信号とともに R A K E合成される。本実施の形態では、各フィンガにおける同期検波回路 1 0 4からのデ一夕信号の振幅が減少することが抑えられるので、 R A K E合成回路 1 0 5では、同期検波された各デ —夕信号を最大比合成することができる。よって、 R A K E合成により得られるデ一夕信号の受信品質は良好なものとなる。

以上、図 7中のパイロヅトブロック 3 0 2を用いてチャネル推定を行う場合を例にとり、本実施の形態にかかる受信装置の動作を説明したが、いずれのパイロットブロックを用いてもチャネル推定を行うことが可能であることはいうまでもない。さらに、本実施の形態では、パイロットブロック 3 0 2 のチャネル推定値を求める際に、パイロヅトブロック 3 0 2の直前および直後のパイ口ヅトプロックの角度成分および振幅成分を用いる（すなわち n = 3 ) 場合について説明したが、より多くの前後のパイロヅトブロックを用いることも可能である。

また、重み付け加算時の重み係数（本実施の形態では W1〜W3) をスロッ卜の途中で（すなわち同期検波される情報信号の受信信号における位置に応じて）切り替えることも可能である。例えば、図 7中のデータ信号 304 を復調（同期検波）する場合には、（W1 , W2 , W3) = (0. 2， 0. 6 , 0. 2) のように重み係数を設定することが可能である。このような重み係数の設定は、データ信号 304における伝搬路状態がパイロットプロック 302における伝搬路状態に最も近いことを反映させたものである。

また、図 7中のデ一夕信号 305を復調（同期検波）する場合には、（W 1 , W2 , W3 ) = ( 0 , 0. 5 , 0. 5) のように重み係数を設定することも可能である。このような重み係数の設定は、デ一夕信号 305における伝搬路状態がパイロヅトブロック 302およびパイロットプロック 303の伝搬路状態に最も近いことを反映させたものである。なお、重み係数は、すベての重み係数の合計が常に一定（一例として本実施の形態では 1) となるように正規化されている。

以上のように、復調するデータ信号における伝搬路と最も近い伝搬路に対応するパイロットブロックを、チャネル推定に反映させるように、重み係数をスロットの途中で（すなわち同期検波される情報信号の受信信号における位置に応じて）切り替えることにより、位相回転量が大きい場合でも、より高精度なチャネル推定を行うことができる。

このように、本実施の形態によれば、各パイ口ヅトブロヅク（パイロット信号）のチャネル推定値を振幅成分毎および位相成分毎に重み付け加算して、チャネル推定値の位相成分および振幅成分を個別に求め、さらに、求められた位相成分および振幅成分をベクトルに変換してチヤネル推定値を算出することにより、周波数オフセットおよびフエージング等が存在する状況においても、演算量を抑えつつ情報信号の受信品質の劣化を低減することができる。また、重み係数をスロットの途中で切り替えることにより、より高精度なチャネル推定を行うことができる。

なお、本実施の形態では、データチャネルとコントロールチャネルとが I Q多重されて送信された信号を受信する場合を例にとり説明したが、本発明は、これに限定されず、複数のパイロット信号を重み付け加算してチャネル推定値を求める構成を採るものであれば、いかなるフレームフォ一マヅトで送信された信号を受信する場合（一例として図 1に示したフレームフォーマヅト）についても適用可能なものである。すなわち、本発明は、例えば、所定シンボル（nシンボル）のパイロヅトブロックが各スロッ卜に周期的に揷入されたフレームフォーマット（図 1参照）で送信された信号を受信する場合だけでなく、スロット毎にシンボル数が異なるように設けられたパイロットプロヅクが各スロヅトに周期的に挿入されたフレームフォ一マツトで送信された信号を受信する場合等に、適用可能なものである。

(実施の形態 2 )

本実施の形態では、位相回転量に応じて、実施の形態 1で説明したチヤネル推定または従来方式のチャネル推定を行う場合について、図 8を参照して説明する。図 8は、本発明の実施の形態 2にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図 8における実施の形態 1 (図 5 ) と同様の構成については、図 5におけるものと同一の符号を付して詳しい説明を省略する。図 8において、位相回転検出回路 4 0 1は、逆拡散回路 1 0 2により逆拡散された信号（例えばデ一夕信号を用いることが可能であるが、パイロット信号等の制御信号を用いることも可能である。）を用いて、この信号の位相差分を取り位相回転量を検出する。この位相回転検出回路 4 0 1は、検出した位相回転量をチャネル推定回路 4 0 2に送る。

図 9は、本発明の実施の形態 2にかかる受信装置におけるチャネル推定回路の構成を示すブロック図である。なお、図 9における実施の形態 1 (図 6 ) および従来方式（図 3 ) と同様の構成については、それぞれ図 6および図 3におけるものと同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図 9に示すチャネル推定回路 4 0 2は、図 6に示したチャネル推定回路と図 3に示したチャネル推定回路とを、位相回転検出回路 4 0 1からの位相回転量に応じて、制御部 5 0 2の制御を受けたスィッチ 5 0 1により切り替えて使用する。

具体的には、位相回転量が小さい場合（すなわち、制御部 5 0 2により位相回転量が小さいことが認識された場合）、従来方式のチャネル推定を用いても高精度なチャネル推定値を得ることができるので、スィツチ 5 0 1は、制御部 5 0 2の制御により、従来方式のチャネル推定を行うように、同相加算回路 2 0 1からの同相加算されたパイ口ット信号を乗算器 4 2に送る。乗算器 4 2およびベクトル加算回路 4 3では、上述したように、重み係数が乗算された各パイ口ットブロックでのチャネル推定値がべクトル加算される。これにより、実施の形態 1 (図 6 ) で説明したチャネル推定を行うことなく高精度なチャネル推定値が得られるので、位相回転量が小さい場合に必要な演算量を削減することができる。

逆に、位相回転量が大きい場合（すなわち、制御部 5 0 2により位相回転量が大きいことが認識された場合）、スイッチ 5 0 1は、制御部 5 0 2の制御により、実施の形態 1で説明したチャネル推定を行うように、同相加算回路 2 0 1からの同相加算されたパイロット信号を、角度検出回路 2 0 2および絶対値演算回路 2 0 4に送る。角度検出回路 2 0 2および絶対値演算回路 2 0 4では、実施の形態 1で説明したものと同様の動作がなされる。これにより、実施の形態 1と同様に、周波数オフセットおよびフェージングに起因して位相回転量が大きい場合でも、情報信号の受信品質の劣化を低減することができる。なお、位相回転量が小さい場合と大きい場合との閾値は、例えば、同期検波されたデ一夕信号の受信品質が所望品質を上回るか否かにより設定することが可能である。

また、本実施の形態では、実施の形態 1と同様に重み付け加算時の重み係数をスロットの途中で切り替えすることが可能である。これに加えて、位相回転検出回路 4 0 1からの位相回転量に応じて、この重み係数を変化させることが可能である。具体的には、例えば、位相回転量が大きい場合、乗算器 2 0 5で用いられる重み係数をスロットの途中で切り替え（例えば、図 7において、 W 2をより大きくし、 W 1および W 2をより小さくする等）、位相回転量が小さい場合、乗算器 2 0 5で用いられる重み係数を切り替えないようにする。これにより、位相回転量によらず高精度なチャネル推定を行うことができる。

このように、本実施の形態によれば、位相回転量に応じて、実施の形態 1 で説明したチヤネル推定または従来方式のチャネル推定を切り替えて用いることにより、チヤネル推定時における演算量およびメモリ量の増加を抑えることができる。さらに、位相回転量に応じて、重み付け加算時の重み係数を制御することにより、位相回転量によらず高精度なチャネル推定を行うことができる。

なお、本実施の形態では、 R A K E合成を行う点については述べていないが、図 8に示した逆拡散回路 1 0 2、位相回転検出回路 4 0 1、チャネル推定回路 4 0 2および同期検波回路 1 0 4を各フィンガについて設けるとともに、各フィンガにおける同期検波回路 1 0 4により同期検波されたデータ信号を R A K E合成する R A K E合成回路を設けることにより、実施の形態 1 と同様に、各フィンガにおけるデ一夕信号を最大比合成することが可能である。よって、 R A K E合成により得られるデ一夕信号の受信品質は良好なものとなる。

(実施の形態 3 )

本実施の形態では、実施の形態 1および実施の形態 2において、従来方式のべクトル加算方式を用いてチヤネル推定値の位相成分を求める場合について、図 1 0を参照して説明する。図 1 0は、本発明の実施の形態 3にかかる受信装置におけるチャネル推定回路の構成を示すプロック図である。なお、図 1 0における実施の形態 1 (図 6 ) および従来方式（図 3 ) と同様の構成については、それそれ図 6および図 3におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。また、本実施の形態にかかる受信装置の構成については、チャネル推定回路 1 0 3の内部構成を除いて、図 5に示したものと同様であるので、詳しい説明を省略する。

図 1 0に示すチャネル推定回路は、実施の形態 1におけるチャネル推定回路（図 6 ) と等価となるように構成されたものである。図 1 0において、正規化回路 6 0 0は、同相加算回路 2 0 1により同相加算されたパイロット信号（同相加算値）に対して正規化を行い、正規化された同相加算値を乗算器 2に送る。乗算器 4 2は、正規化回路 6 0 0からの正規化された同相加算値と、パイロットブロックの重み係数とを乗算して、パイロットプロックについての乗算値を求める。

べクトル加算回路 4 3は、正規化され重み係数が乗算された各パイロットブロックの同相加算値（乗算値）を加算して、ベクトル加算値を求める。正規化回路 6 0 1は、求められたべクトル加算値に対して正規化を行う。乗算器 6 0 2は、正規化回路 6 0 1からの正規化されたべクトル加算値と、振幅演算回路 2 0 6からのチャネル推定値の振幅成分との乗算を行い、チャネル推定値を求める。

次いで、図 7中のパイロットブロック 3 0 2を用いてチャネル推定を行う場合を例にとり、本実施の形態にかかる受信装置の動作について説明する。ここで、パイロットプロヅク 3 0 2を用いてチャネル推定を行う際に、一例として、パイロットプロック 3 0 2の前後 1つのパイ口ヅトブロック（すなわちパイロットブロック 3 0 1およびパイロットプロック 3 0 3 ) を、重み付け加算に用いるものとする。なお、本実施の形態にかかる受信装置におけるチャネル推定回路以外の動作については、実施の形態 1と同様であるので、詳しい説明を省略する。図 1 0において、チャネル推定値の振幅成分については、実施の形態 1と同様の処理がなされて、振幅演算回路 2 0 6により求められる。振幅演算回路 2 0 6により求められたチャネル推定値の振幅成分は、乗算器 6 0 2に送られる。

—方、正規化回路 6 0 0では、同相加算回路 2 0 1からの同相加算値（パイロヅトブロック 3 0 2の同相加算値）に対して正規化がなされる。すなわち、正規化回路 6 0 0では、同相加算回路 2 0 1からの同相加算値は、振幅の大きさが 1であるベクトル（単位ベクトル）とされる。これは、同相加算回路 2 0 1からの同相加算値から振幅成分の影響を除去することに相当し、実施の形態 1 (図 6 ) における角度検出回路 2 0 2において同相加算値を用いて位相成分のみを求めていることに相当する。

正規化されたパイロットプロック 3 0 2の同相加算値は、乗算器 4 0 2により、パイロットプロック 3 0 2の重み係数（W 2 ) と乗算される。これにより、パイロットブロック 3 0 2についての乗算値が求められる。求められたパイロットブロック 3 0 2についての乗算値は、ベクトル加算回路 4 3に送られる。

ベクトル加算回路 4 3では、各パイロットブロックについての乗算値（すなわち正規化され重み係数が乗算された各パイ口ットブロックの同相加算値）が加算されて、ベクトル加算値が求められる。具体的には、ベクトル加算回路 4 3では、パイロットブロック 3 0 2についての乗算値、パイロットブロック 3◦ 1についての乗算値、および、パイロットブロヅク 3 0 3についての乗算値が加算されて、べクトル加算値が求められる。

べクトル加算回路 4 3により得られたぺクトル加算値というのは、上述したように、位相回転量が小さい場合にはその振幅成分の減少量は少ない（図 4 A ) が、位相回転量が大きい場合にはその振幅成分が減少することになる。すなわち、このベクトル加算により得られたベクトル加算値において、振幅成分については精度が低いものの、位相成分については精度が高い。したがつて、本実施の形態では、ベクトル加算回路 4 3により得られたベクトル加算値における位相成分を利用することに着目している。

べクトル加算回路 4 3により得られたべクトル加算値は、正規化回路 6 0 1により正規化されることにより、振幅の大きさが 1であるぺクトル（単位ベクトル）とされる。正規化回路 6 0 1により得られた振幅の大きさが 1であるベクトルは、乗算器 6 0 2において、振幅演算回路 2 0 6からのチヤネル推定値の振幅成分と乗算される。これにより、チャネル推定値が得られる上述したように、本実施の形態におけるチャネル推定回路は、実施の形態 1におけるチャネル推定回路（図 6 ) と等価であるので、本実施の形態において得られるチャネル推定値の精度は、実施の形態 1において得られるチヤネル推定値の精度と同一である。ただし、本実施の形態においては、実施の形態 1における角度検出回路 2 0 2を用いることなくチャネル推定値を求めるので、実施の形態 1に比べて、必要となる演算量および回路規模（メモリ量）を抑えることができる。

なお、本実施の形態では、従来方式のベクトル加算方式を用いてチャネル推定値の位相成分を求めることを、実施の形態 1における受信装置に適用した場合について説明したが、このようにチャネル推定値の位相成分を求めることを、実施の形態 2における受信装置に同様に適用することも可能である。このように、本実施の形態においては、正規化された各パイロットプロックについての同相加算値をベクトル加算してベクトル加算値を求め、このべクトル加算値を正規化して位相成分を表現する単位べクトルに変換した後、チャネル推定値の振幅成分に対してこの単位ぺクトルを乗算することにより、チャネル推定値を求めている。これにより、上述した実施の形態 1および実施の形態 2における角度検出回路 2 0 2が不要となるので、実施の形態 1および実施の形態 2に比べて、必要となる演算量および回路規模（メモリ量）を削減することができる。 (実施の形態 4 )

本実施の形態では、実施の形態 3において、得られるチャネル推定値の精度をさらに高める場合について、図 1 1を参照して説明する。図 1 1は、本発明の実施の形態 4にかかる受信装置におけるチャネル推定回路の構成を示すブロック図である。なお、図 1 1における実施の形態 3 (図 1 0 ) と同様の構成については、図 1 0におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。また、本実施の形態にかかる受信装置の構成については、チヤネル推定回路 1 0 3の内部構成を除いて、図 5に示したものと同様であるので、詳しい説明を省略する。

図 1 1に示すチャネル推定回路は、実施の形態 3におけるチャネル推定回路（図 1 0 ) において正規化回路 6 0 0を除去した構成を有するものである。すなわち、同相加算回路 2 0 1が同相加算値を乗算器 4 2に送り、乗算器 4 2が同相加算回路 2 0 1からの同相加算値とパイロットプロックの重み係数とを乗算する。

次いで、図 7中のパイロットブロック 3 0 2を用いてチャネル推定を行う場合を例にとり、本実施の形態にかかる受信装置の動作について説明する。ここで、パイロットブロック 3 0 2を用いてチャネル推定を行う際に、一例として、パイロットブロック 3 0 2の前後 1つのパイロットプロヅク（すなわちパイロットプロヅク 3 0 1およびパイロットブロック 3 0 3 ) を、重み付け加算に用いるものとする。なお、本実施の形態にかかる受信装置におけるチャネル推定回路以外の動作については、実施の形態 1と同様であるので、詳しい説明を省略する。

図 1 1において、チャネル推定値の振幅成分は、実施の形態 3と同様の処理がなされて、振幅演算回路 2 0 6により求められて、乗算器 6 0 2に送られる。一方、同相加算回路 2 0 1により求められた同相加算値（パイロットブロック 3 0 2の同相加算値）は、正規化されることなく乗算器 4 2に送られ、この乗算器 4 2によりパイロットブロック 3 0 2の重み係数（W 2 ) と乗算される。これにより、パイロヅトブロック 3 0 2についての乗算値が求められる。求められたパイロットプロック 3 0 2についての乗算値は、べクトル加算回路 4 3に送られる。

ベクトル加算回路 4 3では、各パイロットブロックについての乗算値（すなわち、重み係数が乗算された各パイロットブロックの同相加算値）が加算されて、べクトル加算値が求められる。具体的には、ぺクトル加算回路 4 3 では、パイロットブロック 3 0 2についての乗算値、パイロットブロヅク 3 0 1についての乗算値、および、パイロヅトブロック 3 0 3についての乗算値が加算されて、ベクトル加算値が求められる。

ベクトル加算回路 4 3により得られたベクトル加算値は、正規化回路 6 0 1により正規化されることにより、振幅の大きさが 1であるベクトル（単位ベクトル）とされる。本実施の形態における正規化回路 6 0 1により得られたベクトルは、実施の形態 3における正規化回路 6 0 1により得られたべクトルと、以下に述べる点において相違する。

上述した実施の形態 3では、正規化され重み係数が乗算された各パイロットブロックの同相加算値をベクトル加算して、ベクトル加算値を求め、さらに、このベクトル加算値を正規化して、位相成分を示すベクトルを求めている。すなわち、各パイロットブロックの同相加算値は、すべて大きさが 1のべクトルに変換された後重み付け加算されているので、位相成分を示すべクトルには、各パイロットブロックの同相加算値の振幅成分が反映されていない。

一方、本実施の形態では、各パイロットブロックの同相加算値は、正規化されることなく重み付け加算されているので、位相成分を示すべクトルには、各パイロットプロックの同相加算値の振幅成分が反映されている。すなわち、位相成分を示すベクトルは、振幅成分がより大きいパイロットブロックの同相加算値の振幅成分がより重く反映され、振幅成分がより小さいパイロットプロックの同相加算値の振幅成分がより軽く反映されたものとなっている。この結果、本実施の形態で得られる位相成分を示すベクトルは、実施の形態 3で得られる位相成分を示すべクトルに比べて、高精度なものとなる。

以上のように正規化回路 6 0 1により得られたべクトルは、乗算器 6 0 2 において、振幅演算回路 2 0 6からのチャネル推定値の振幅成分と乗算される。これにより、チャネル推定値が得られる。

上述したように、本実施の形態における正規化回路 6 0 1により得られるベクトルの精度が、実施の形態 3における正規化回路 6 0 1により得られるべクトルの精度よりも高いので、本実施の形態において得られるチャネル推定値は、実施の形態 3において得られるチャネル推定値よりも、高精度なものとなる。

さらに、実施の形態 3では、各パイロットプロックの同相加算値を正規化する正規化回路（すなわちべクトル加算される同相加算値に対応する数の正規化回路）、および、得られたベクトル加算値を正規化する正規化回路が必要であるのに対して、本実施の形態では、得られたベクトル加算値を正規化する正規化回路のみが必要となる。よって、本実施の形態では、実施の形態 3に比べて、必要となる演算量および回路規模（メモリ量）をさらに抑えることができる。

このように、本実施の形態においては、各パイロットブロックについての同相加算値をべクトル加算してぺクトル加算値を求め、このべクトル加算値を正規化して位相成分を表現する単位ベクトルに変換した後、チャネル推定値の振幅成分に対してこの単位べクトルを乗算することにより、チャネル推定値を求めている。これにより、実施の形態 3における各パイロットプロヅクの同相加算値を正規化する正規化回路 6 0 0が不要となるので、実施の形態 3に比べて、必要となる演算量および回路規模（メモリ量）を削減することができる。さらに、各パイロットブロックの同相加算値の振幅成分を加味して、チャネル推定値の位相成分を表現するベクトルを求めているので、実施の形態 3に比べて、高精度なチヤネル推定値を求めることができる。なお、上記実施の形態 1から上記実施の形態 4においては、本発明にかかる受信装置を無線通信に適用した場合を例にとり説明したが、本発明にかかる受信装置を有線通信に適用することも可能である。

以上説明したように、本発明によれば、パイロット信号を同相加算してパィロットシンボル毎に同相加算値を算出し、算出された同相加算値の振幅成分および位相成分を個別に用いた重み付け加算を行うことにより、それそれチャネル推定値の振幅成分および位相成分を算出するので、周波数ォフセットおよびフエ一ジングが存在する状況においても、演算量を抑えつつチヤネル推定精度を向上させて情報信号の受信品質の劣化を低減する受信装置を提供することができる。

本明細書は、 2 0 0 0年 1 0月 1 0日出願の特願 2 0 0 0— 3 0 8 8 8 3 に基づくものである。この内容はすぺてここに含めておく。産業上の利用可能性

本発明は、ディジタル移動体通信システムにおける基地局装置および通信端末装置に用いて好適である。本発明を用いた基地局装置および通信端末装置は、周波数オフセットおよびフヱ一ジングが存在する状況においても、演算量を抑えつつチャネル推定精度を向上させて情報信号の受信品質の劣化を低減する受信装置を備えることにより、高精度な復調信号を得ることができるので、良好な無線通信を行うことが可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . 受信信号におけるパイロット信号を同相加算して複数パイロットシンボル毎に同相加算値を算出する同相加算器と、

算出された同相加算値の振幅成分を用いた重み付け加算を行うことによりチャネル推定値の振幅成分を算出し、算出された同相加算値の位相成分を用いた重み付け加算を行うことによりチャネル推定値の位相成分を算出する成分算出器と、

箅出された振幅成分および位相成分を用いてチャネル推定値を生成するチャネル推定値生成器と、

を具備する受信装置。

2 . 成分算出器は、

算出された同相加算値の振幅成分と複数パイロットシンボルの重み係数とを乗算して複数パイロットシンボル毎に乗算値を得て、各複数パイロットシンボルについての乗算値を加算することにより、チャネル推定値の振幅成分を算出する振幅成分算出器と、

算出された同相加算値の位相成分および複数パイ口ットシンボルの重み係数を用いた位相演算処理を行うことにより、チャネル推定値の位相成分を算出する位相成分算出器と、を具備し、

チャネル推定値生成器は、

算出された振幅成分および位相成分をべクトルに変換することによりチヤネル推定値を生成する、

請求項 1に記載の受信装置。

3 . 成分算出器は、

算出された同相加算値の振幅成分と複数パイロットシンボルの重み係数とを乗算して複数パイロットシンボル毎に乗算値を得て、各複数パイロットシンボルについての乗算値を加算することにより、チャネル推定値の振幅成分を算出する振幅成分算出器と、算出された同相加算値と複数パイ口ットシンボルの重み係数とを乗算して複数パイロットシンボル毎に乗算値を得て、各複数パイロットシンボルについての乗算値をぺクトル加算してぺクトル加算値を生成するべクトル加算値生成器と、生成されたべクトル加算値に対して正規化を行うことにより、チャネル推定値の位相成分を表す単位べクトルを生成する単位べクトル生成器と、を具備し、

チャネル推定値生成器は、

算出されたチャネル推定値の振幅成分と生成された単位べクトルとを乗算することによりチャネル推定値を生成する、

請求項 1に記載の受信装置。

4 . べクトル加算値生成器は、

算出された同相加算値を正規化した値と複数パイ口ットシンボルの重み係数とを乗算して各複数パイ口ットシンボルについての乗算値を得る、

請求項 3に記載の受信装置。

5 . 算出された同相加算値と複数パイロットシンボルの重み係数とを乗算して複数パイロットシンボル毎に乗算値を得て、各複数パイロットシンボルについての乗算値をべクトル加算してチャネル推定値を生成する第 2チヤネル推定値生成器と、

受信信号を用いて検出された位相回転量に応じて、チャネル推定値生成器または第 2チヤネル推定値生成器のいずれかによりチヤネル推定値を生成させる制御器と、

をさらに具備する請求項 1に記載の受信装置。

6 . 検出された位相回転量に応じて、複数パイロットシンボルの重み係数を設定する第 1設定器、

をさらに具備する請求項 1記載の受信装置。

7 . 生成されたチャネル推定値を用いて、受信信号における情報信号に対する同期検波を行う同期検波器と、同期検波される情報信号の受信信号における位置に応じて、複数パイ口ットシンボルの重み係数を設定する第 2設定器と、

をさらに具備する請求項 1に記載の受信装置。

8 . 受信装置を備えた通信端末装置であって、前記受信装置は、

受信信号におけるパイロット信号を同相加算して複数パイロットシンボル毎に同相加算値を算出する同相加算器と、

算出された振幅成分および位相成分を用いてチャネル推定値を生成するチャネル推定値生成器と、

を具備する。

9 . 受信装置を備えた基地局装置であって、前記受信装置は、

算出された振幅成分および位相成分を用いてチヤネル推定値を生成するチャネル推定値生成器と、

を具備する。

1 0 . 受信信号におけるパイロット信号を同相加算して複数パイロットシンボル毎に同相加算値を算出する同相加算工程と、

算出された同相加算値の振幅成分を用いた重み付け加算を行うことによりチャネル推定値の振幅成分を算出し、算出された同相加算値の位相成分を用いた重み付け加算を行うことによりチャネル推定値の位相成分を算出する成分算出工程と、

算出された振幅成分および位相成分を用いてチャネル推定値を生成するチャネル推定値生成工程と、

を具備する受信方法。