WO2019234875A1 - 受信機 - Google Patents

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WO2019234875A1
WO2019234875A1 PCT/JP2018/021798 JP2018021798W WO2019234875A1 WO 2019234875 A1 WO2019234875 A1 WO 2019234875A1 JP 2018021798 W JP2018021798 W JP 2018021798W WO 2019234875 A1 WO2019234875 A1 WO 2019234875A1
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wave
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nth
frequency correction
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Inventor
直哉 池下
剛彦 西出
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference

Definitions

  • the present invention relates to a receiver, and more particularly to a receiver that estimates a frequency deviation using a received signal.
  • Non-Patent Document 1 A conventional frequency deviation estimation method is disclosed in Non-Patent Document 1, for example.
  • Patent Document 1 As a conventional receiver adopting a frequency deviation estimation method, for example, there is a receiver disclosed in Patent Document 1.
  • a conventional receiver samples a received signal, extracts a known series of symbol rates from the received signal, and performs frequency correction on the extracted known series. At this time, a plurality of different frequency correction values are assigned to the extracted known series.
  • transmission path estimation and sequence estimation are performed on the plurality of signals after frequency correction with the plurality of frequency correction values, and the likelihood of each of the plurality of signals is calculated as a plurality of likelihoods.
  • a frequency correction value corresponding to the likelihood indicating the lowest value is estimated as a frequency deviation.
  • a conventional receiver employing a frequency deviation estimation method is configured to extract a known sequence from a received signal at a symbol rate.
  • the conventional receiver has a problem in that the transmission path estimation accuracy deteriorates in the delayed wave generation environment, and as a result, the likelihood calculation accuracy and the frequency deviation estimation accuracy are lowered.
  • An object of the present invention is to solve the above problems and to obtain a receiver capable of estimating a frequency deviation with high accuracy even in a delayed wave generation environment.
  • a receiver receives an analog reception signal and converts it into a digital reception signal, performs timing estimation of a preceding wave and a delay wave based on the digital reception signal, A preceding wave / delayed wave timing estimation unit for outputting the timing information, a signal switching unit for extracting a preceding wave received signal and a delayed wave received signal from the digital received signal based on the timing information, the preceding wave received signal, and
  • the delay wave reception signal is subjected to frequency correction processing using first to nth frequency correction values, and first to nth preceding wave frequency correction signals and first to nth delay wave frequency correction signals are obtained.
  • First to obtain first to n-th preceding wave likelihood values by obtaining likelihood values for the obtained first to n-th frequency correcting sections and the first to n-th preceding wave frequency correction signals.
  • Nth preceding wave A likelihood value generation unit and first to nth delays for obtaining likelihood values for the first to nth delay wave frequency correction signals to obtain first to nth delay wave likelihood values.
  • the wave likelihood value generation unit, the first to nth preceding wave likelihood values and the first to nth delayed wave likelihood values are received, and the first to nth likelihood representative values are determined.
  • First to n-th likelihood processing units that perform likelihood processing, and the i-th likelihood processing unit is based on the i-th preceding wave likelihood value and the i-th delayed wave likelihood value.
  • An i-th likelihood representative value is determined, and the lowest likelihood representative value among the first to n-th likelihood representative values is set as a determination likelihood value, and among the first to n-th frequency correction values, And a frequency deviation estimation determining unit that estimates a frequency correction value corresponding to the determination likelihood value as a frequency deviation.
  • the receiver according to the first aspect of the present invention provides a first to n-th frequency correction unit and a first to n-th likelihood value generation unit for a preceding wave and a delayed wave reception signal as evaluation targets.
  • the first to nth likelihood representative values are determined through processing by the first to nth delay wave likelihood value generation units and the first to nth likelihood processing units.
  • the present invention according to claim 1 is characterized in that the lowest likelihood representative value among the first to n-th likelihood representative values is used as a determination likelihood value, and among the first to n-th frequency correction values, A frequency correction value corresponding to the determination likelihood value is estimated as a frequency deviation.
  • the present invention according to claim 1 can accurately estimate the frequency deviation even in a delayed wave generation environment in which a delayed wave is generated and a plurality of paths arrive.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a communication mode between two radio devices. As shown in the figure, communication is performed between the radio devices 100A and 100B. FIG. 1 shows a state in which the wireless device 100A performs transmission processing and the wireless device 100B performs reception processing.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the internal configuration of the wireless device according to the present invention.
  • Radio device 100 shown in FIG. 2 corresponds to each of radio devices 100A and 100B shown in FIG.
  • the wireless device 100 includes a transmitter 101 and a receiver 102 inside.
  • One of the transmitter 101 and the receiver 102 and the antenna 105 are connected via a switch 106.
  • the transmitter 101 can perform transmission processing using the antenna 105.
  • the receiver 102 is connected to the antenna 105, the receiver 102 performs reception processing using the antenna 105. Yes.
  • the receiver 102 includes an analog processing circuit 103 that processes an analog signal and a digital processing circuit 104 that processes a digital signal.
  • the digital processing circuit 104 is realized by dedicated hardware, for example, a single circuit or a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate) Array), or a circuit combining these.
  • dedicated hardware for example, a single circuit or a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate) Array), or a circuit combining these.
  • the processor is realized by, for example, a central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor, microcomputer, DSP (Digital Signal Processor) and the like.
  • all or part of the digital processing circuit 104 may be executed by program processing using a processor based on software.
  • 1A can perform transmission processing using the antenna 105 by the internal transmitter 101 by connecting the internal transmitter 101 and the antenna 105 via the switch 106.
  • the radio device 100B illustrated in FIG. 1 can perform reception processing using the antenna 105 by the internal receiver 102 by connecting the internal receiver 102 and the antenna 105 via the switch 106. .
  • the signal transmitted from the wireless device 100A and received by the wireless device 100B is normally transmitted to the preceding wave W5 directly received by the wireless device 100B and obstacles existing between the wireless device 100A and the wireless device 100B. It includes delayed waves W6A and W6B that are reflected and input. That is, there are two types of signals (preceding wave and delayed wave) in the transmission / reception signals between the radio devices 100A and 100B.
  • FIG. 1 illustrates the case where the wireless device 100A transmits and the wireless device 100B receives, but the same applies to the case where the wireless device 100B transmits and the wireless device 100A receives.
  • FIG. 3 is a block diagram showing details of the internal configuration of the receiver 102 according to the first embodiment of the present invention.
  • the receiver 102 includes a sampling unit 1, a signal switching unit 2, a preceding wave / delayed wave timing estimation unit 3, frequency correction units 41 to 4n (n ⁇ 2), and frequency deviation likelihood value generation.
  • the units 51 to 5n and 61 to 6n, the preceding wave / delayed wave likelihood processing units 71 to 7n, and the frequency deviation estimation determining unit 8 are included therein.
  • the sampling unit 1 is provided in the analog processing circuit 103, the signal switching unit 2, the preceding wave / delayed wave timing estimation unit in the digital processing circuit 104. 3, frequency correction units 41 to 4n, frequency deviation likelihood value generation units 51 to 5n, frequency deviation likelihood value generation units 61 to 6n, preceding wave / delayed wave likelihood processing units 71 to 7n, and frequency deviation estimation determination unit 8 Is provided.
  • the sampling unit 1 performs an A / D conversion process of converting the analog reception signal S0 input to the receiver 102 via the antenna 105 into a digital reception signal S1.
  • the digital reception signal S1 is given to the signal switching unit 2 and the preceding wave / delayed wave timing estimation unit 3.
  • the preceding wave / delayed wave timing estimation unit 3 performs timing estimation based on the digital reception signal S1, calculates timing information indicating the preceding wave timing and the delayed wave timing, and outputs this timing information to the signal switching unit 2. For example, the preceding wave / delayed wave timing estimation unit 3 calculates timing information by estimating the preceding wave timing and the delayed wave timing based on a synchronization word such as a known sequence or sync word included in the digital reception signal S1. can do.
  • the signal switching unit 2 Based on the timing information from the preceding wave / delayed wave timing estimation unit 3, the signal switching unit 2 extracts the preceding wave reception signal S5 by acquiring a known sequence of the preceding wave signal from the digital reception signal S1 at the Nyquist timing, The delay wave reception signal S6 is extracted by acquiring a known series of delay wave signals from the digital reception signal S1 at the Nyquist timing.
  • the delay wave timing indicated by the timing information is set so that the known series in the digital reception signal S1 is acquired at the Nyquist timing at a timing delayed from the preceding wave timing with reference to the preceding wave timing.
  • the extracted delayed wave received signal S6 for example, the delayed wave received signal with the latest arrival timing or the delayed wave received signal with the highest power among the plurality of delayed wave received signals can be considered.
  • the preceding wave reception signal S5 and the delayed wave reception signal S6 extracted by the signal switching unit 2 are given to the frequency correction units 41 to 4n, respectively.
  • the frequency correction units 41 to 4n perform frequency correction processing using the first to nth frequency correction values on the preceding wave reception signal S5 and the delayed wave reception signal S6, and the first to nth preceding wave frequency correction signals.
  • the first to n-th delay wave frequency correction signals are output.
  • the contents of the first to nth frequency correction values are different from each other.
  • “n” means an integer of 2 or more
  • i means an arbitrary integer satisfying 1 or more and n or less.
  • the first to n-th preceding wave frequency correction signals output from the frequency correction units 41 to 4n are given to the frequency deviation likelihood value generation units 51 to 5n.
  • the frequency deviation likelihood value generators 51 to 5n function as first to nth preceding wave likelihood value generators.
  • the first to n-th delay wave frequency correction signals output from the frequency correction units 41 to 4n are given to the frequency deviation likelihood value generation units 61 to 6n.
  • the frequency deviation likelihood value generators 61 to 6n function as first to nth delay wave likelihood value generators.
  • the transmission path estimation unit 25 performs transmission path estimation of the i th preceding wave frequency correction signal to obtain transmission path estimation information. This transmission path estimation information becomes preceding wave transmission path estimation information.
  • the sequence estimation unit 15 performs sequence estimation of the i-th preceding wave frequency correction signal based on the transmission channel estimation information received from the transmission channel estimation unit 25 and the i-th preceding wave frequency correction signal. By executing the sequence estimation by the sequence estimation unit 15, the likelihood of the i th preceding wave frequency correction signal is calculated as the preceding wave likelihood value D5i. This preceding wave likelihood value D5i becomes the i-th preceding wave likelihood value.
  • the transmission path estimator 26 performs transmission path estimation of the i th delay wave frequency correction signal to obtain transmission path estimation information. This transmission path estimation information becomes delay wave transmission path estimation information.
  • the sequence estimation unit 16 performs sequence estimation of the i-th delay wave frequency correction signal based on the transmission channel estimation information received from the transmission channel estimation unit 26 and the i-th delay wave frequency correction signal. By executing the sequence estimation by the sequence estimation unit 16, the likelihood of the i-th delayed wave frequency correction signal is calculated as the i-th delayed wave likelihood value D6i. This delayed wave likelihood value D6i becomes the i-th delayed wave likelihood value.
  • preceding wave likelihood values D51 to D5n which are first to nth preceding wave likelihood values output from frequency deviation likelihood value generating units 51 to 5n, and frequency deviation likelihood value generating units 61 to 6n.
  • Delayed wave likelihood values D61 to D6n which are first to nth delayed wave likelihood values to be output, are given to the preceding wave / delayed wave likelihood processing units 71 to 7n.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the preceding wave / delayed wave likelihood processing unit 7i of the first embodiment.
  • the preceding wave / delayed wave likelihood processing unit 7i has a likelihood selecting unit 13 therein as shown in FIG.
  • the likelihood selection unit 13 receives the preceding wave likelihood value D5i and the delayed wave likelihood value D6i, and selects the lower likelihood value of the preceding wave likelihood value D5i and the delayed wave likelihood value D6i as the likelihood selection value D13. Choose as. This likelihood selection value D13 becomes the likelihood representative value D7i.
  • the likelihood representative value D7i selected by the likelihood selecting unit 13 is output to the frequency deviation estimation determining unit 8 at the next stage.
  • the frequency deviation estimation determination unit 8 receives the likelihood representative values D71 to D7n output from the preceding wave / delayed wave likelihood processing units 71 to 7n, and selects the lowest likelihood value among the likelihood representative values D71 to D7n. Select as the likelihood value for determination.
  • the frequency deviation estimation determination unit 8 determines a frequency correction value corresponding to the determination likelihood value among the first to n-th frequency correction values as a frequency deviation.
  • the kth preceding wave frequency correction signal and the kth delayed wave frequency correction signal is determined as the frequency deviation.
  • “k” means one integer among integers of 1 to n.
  • the frequency deviation estimation / determination unit 8 needs to recognize the first to nth frequency correction values adopted by the frequency correction units 41 to 4n. Therefore, the frequency deviation estimation determination unit 8 acquires information on the first to n-th frequency correction values from the frequency correction units 41 to 4n, and stores information on the first to n-th frequency correction values in an internal memory (not shown). Need to be stored.
  • the frequency deviation estimation determination unit 8 outputs frequency deviation estimation information S8 that indicates the determined frequency deviation.
  • the receiver 102 uses the preceding wave reception signal S5 and the delayed wave reception signal S6 as evaluation targets, and frequency correction units 41 to 4n, frequency deviation likelihood value generation units 51 to 5n, Through the processing by the frequency deviation likelihood value generation units 61 to 6n and the preceding wave / delayed wave likelihood processing units 71 to 7n, likelihood representative values D71 to D7n, which are first to nth likelihood representative values, are determined. doing.
  • frequency deviation estimation / determination unit 8 of receiver 102 of Embodiment 1 uses the lowest likelihood representative value among likelihood representative values D71 to D7n as a determination likelihood value, and frequency correction units 41 to 4n use it.
  • a frequency correction value corresponding to the above-described likelihood value for determination is estimated as a frequency deviation.
  • the receiver 102 according to the first embodiment can accurately estimate the frequency deviation even in a delayed wave generation environment in which delayed waves are generated and multiple paths arrive.
  • frequency deviation likelihood value generation units 51 to 5n each have a sequence estimation unit 15 and a transmission path estimation unit 25 therein, thereby increasing the accuracy of preceding wave likelihood values D51 to D5n.
  • the frequency deviation likelihood value generation units 61 to 6n each have the sequence estimation unit 16 and the transmission path estimation unit 26 therein, so that the accuracy of the delayed wave likelihood values D61 to D6n can be increased. .
  • preceding wave / delayed wave likelihood processing unit 7i of the first embodiment determines the smaller one of the preceding wave likelihood value D5i and the delayed wave likelihood value D6i as the likelihood representative value D7i. Therefore, the accuracy of the likelihood representative value D7i can be increased.
  • the receiver 102 is based on the preceding wave likelihood values D51 to D5n in the preceding wave reception signal S5 and the delayed wave likelihood values D61 to D6n in the delayed wave reception signal S6.
  • the likelihood representative values D71 to D7n are obtained by the wave / delayed wave likelihood processing units 71 to 7n.
  • the receiver 102 estimates the frequency deviation of the preceding wave reception signal S5 and the delay wave reception signal S6 extracted using a known sequence so that both the preceding wave and the delay wave have Nyquist timing. It is used as a sample signal.
  • the receiver 102 according to Embodiment 1 can prevent a decrease in estimation accuracy of the frequency deviation due to deterioration in timing estimation accuracy even when the arrival timing of the known sequence changes instantaneously. There is an effect of increasing the estimation accuracy of the frequency deviation as compared with the estimation method.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the preceding wave / delayed wave likelihood processing unit 7i in the receiver 102 according to the second embodiment.
  • a delayed wave likelihood value D6i which is a wave likelihood value, is assigned. Except for the internal configuration of the preceding wave / delayed wave likelihood processing unit 7i, it is the same as the receiver 102 of the first embodiment shown in FIGS.
  • the characteristics of the second embodiment will be mainly described with reference to FIG.
  • the preceding wave / delayed wave likelihood processing unit 7i of the second embodiment has a likelihood adding unit 14 therein.
  • the likelihood adding unit 14 receives the preceding wave likelihood value D5i and the delayed wave likelihood value D6i, and adds the likelihood added value D14 obtained by adding the preceding wave likelihood value D5i and the delayed wave likelihood value D6 to the likelihood. Select as representative value D7i.
  • the likelihood representative value D7i which is the likelihood addition value D14 of the likelihood addition unit 14, is output to the frequency deviation estimation determination unit 8 at the next stage.
  • the frequency deviation estimation / determination unit 8 selects the lowest likelihood value as the likelihood value for determination among the likelihood representative values D71 to D7n output from the preceding wave / delayed wave likelihood processing units 71 to 7n.
  • the frequency deviation estimation determination unit 8 determines a frequency correction value corresponding to the determination likelihood value among the first to n-th frequency correction values as a frequency deviation.
  • the frequency deviation estimation determination unit 8 outputs frequency deviation estimation information S8 that indicates the determined frequency deviation.
  • the receiver 102 of the second embodiment uses the first to n-th likelihood representative values with the preceding wave received signal S5 and the delayed wave received signal S6 as evaluation targets, as in the first embodiment. Certain likelihood representative values D71 to D7n are determined.
  • the frequency deviation estimation determination unit 8 of the receiver 102 of the second embodiment can estimate the frequency deviation with high accuracy even in the delayed wave generation environment, as in the first embodiment.
  • frequency deviation likelihood value generation units 51 to 5n each have a sequence estimation unit 15 and a transmission path estimation unit 25 therein, so that the accuracy of preceding wave likelihood values D51 to D5n is increased.
  • the frequency deviation likelihood value generation units 61 to 6n each have the sequence estimation unit 16 and the transmission path estimation unit 26 therein, so that the accuracy of the delayed wave likelihood values D61 to D6n can be increased. .
  • the preceding wave / delayed wave likelihood processing unit 7i of the second embodiment determines the likelihood value by determining the addition value of the preceding wave likelihood value D5i and the delayed wave likelihood value D6i as the likelihood representative value D7i.
  • the likelihood values of the preceding wave reception signal S5 and the delayed wave reception signal S6 can be reflected in all the degree representative values D71 to D7n.
  • the preceding wave / delayed wave likelihood processing unit 7i of the second embodiment is configured to include the likelihood adding unit 14 instead of the likelihood selecting unit 13, so that either the preceding wave or the delayed wave is provided.
  • the frequency deviation can always be estimated using the likelihood values of both the preceding wave and the delayed wave, instead of one likelihood value. As a result, an effect of increasing the estimation accuracy of the frequency deviation as compared with the conventional frequency deviation estimation method can be obtained.

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Abstract

本発明は、遅延波発生環境下においても、高い精度で周波数偏差を推定することができる受信機を提供することを目的とする。そして、本発明の受信機において、信号切替部（２）は、先行波／遅延波タイミング推定部（３）からのタイミング情報に基づき、先行波受信信号（Ｓ５）及び遅延波受信信号（Ｓ６）を抽出する。そして、先行波受信信号（Ｓ５）及び遅延波受信信号（Ｓ６）を評価対象として、第１～第ｎの周波数補正部（４１～４ｎ）、第１～第ｎの先行波用尤度値生成部（５１～５ｎ）、第１～第ｎの遅延波用尤度値生成部（６１～６ｎ）及び第１～第ｎの尤度処理部（７１～７ｎ）による処理を経て、第１～第ｎの尤度代表値（Ｄ７１～Ｄ７ｎ）を決定している。

Description

受信機
　この発明は受信機に関するものであり、特に、受信信号を用いて周波数偏差を推定する受信機に関するものである。
　従来、最尤系列推定を用いた周波数偏差推定方式が知られている。従来の周波数偏差推定方式は、例えば、非特許文献１に開示されている。
　また、周波数偏差推定方式を採用した従来の受信機として、例えば、特許文献１に開示された受信機がある。
　従来の受信機は、受信信号を標本化し、受信信号からシンボルレートの既知系列を抽出し、抽出した既知系列に対して、周波数補正を行っている。この時、抽出した既知系列に対して、複数の異なる周波数補正値が付与される。
　続いて、複数の周波数補正値で周波数補正された後の複数の信号に対し、それぞれ伝送路推定及び系列推定が行われ、複数の信号それぞれの尤度が複数の尤度として算出される。算出された複数の尤度のうち、最も低い値を示す尤度に対応する周波数補正値が周波数偏差として推定される。
特許第４４４０１４１号公報
岡ノ上和広他著「ＴＤＭＡディジタル移動通信における周波数オフセット補正機能を有するＭＬＳＥ受信機の構成」電子情報通信学会論文誌Ｂ、１９９０年、ｐ．７３６－７４４
　周波数偏差推定方式を採用した従来の受信機は、受信信号から既知系列を抽出する際に、シンボルレートで抽出する構成となっている。
　このため、遅延波が発生し複数パスが到来するような遅延波発生環境では、既知系列の先行波あるいは遅延波の到来タイミングが頻繁に出現したり、消失したりする影響を受け、既知系列をナイキストタイミングで取得することが困難であった。なお、「既知系列をナイキストタイミングで取得する」とは、正確には、「既知系列を正確なナイキスト周波数でサンプリングする」ことを意味する。
　その結果、従来の受信機は、上記遅延波発生環境下では、伝送路推定精度が劣化し、その結果、尤度算出精度、周波数偏差の推定精度が低くなるという問題点があった。
　本発明では、上記のような問題点を解決し、遅延波発生環境下においても、高い精度で周波数偏差を推定することができる受信機を得ることを目的としている。
　この発明に係る受信機は、アナログ受信信号を受信してディジタル受信信号に変換する標本化部と、前記ディジタル受信信号に基づき、先行波及び遅延波のタイミング推定を行い、先行波及び遅延波用のタイミング情報を出力する先行波／遅延波タイミング推定部と前記タイミング情報に基づき、前記ディジタル受信信号から先行波受信信号と遅延波受信信号とを抽出する信号切替部と、前記先行波受信信号及び前記遅延波受信信号に対し、第１～第ｎの周波数補正値による周波数補正処理を行い、第１～第ｎの先行波用周波数補正信号及び第１～第ｎの遅延波用周波数補正信号を得る第１～第ｎの周波数補正部と、前記第１～第ｎの先行波用周波数補正信号に対し尤度値を求めて、第１～第ｎの先行波用尤度値を得る第１～第ｎの先行波用尤度値生成部と、前記第１～第ｎの遅延波用周波数補正信号に対し尤度値を求めて、第１～第ｎの遅延波用尤度値を得る第１～第ｎの遅延波用尤度値生成部と、第１～第ｎの先行波用尤度値及び第１～第ｎの遅延波用尤度値を受け、第１～第ｎの尤度代表値を決定する尤度処理を実行する第１～第ｎの尤度処理部とを備え、第ｉの尤度処理部は、第ｉの先行波用尤度値及び第ｉの遅延波用尤度値に基づき第ｉの尤度代表値を決定し、前記第１～第ｎの尤度代表値内で最も低い尤度代表値を判定用尤度値とし、前記第１～第ｎの周波数補正値のうち、前記判定用尤度値に対応する周波数補正値を周波数偏差として推定する周波数偏差推定判定部をさらに備える。
　請求項１記載の本願発明の受信機は、先行波受信信号及び遅延波受信信号を評価対象として、第１～第ｎの周波数補正部、第１～第ｎの先行波用尤度値生成部、第１～第ｎの遅延波用尤度値生成部及び第１～第ｎの尤度処理部による処理を経て、第１～第ｎの尤度代表値を決定している。
　そして、請求項１記載の本願発明は、第１～第ｎの尤度代表値のうち、最も低い尤度代表値を判定用尤度値とし、第１～第ｎの周波数補正値のうち、上記判定用尤度値に対応する周波数補正値を周波数偏差として推定している。
　その結果、請求項１記載の本願発明は、遅延波が発生し複数パスが到来するような遅延波発生環境下においても、精度良く周波数偏差を推定することができる。
　この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
２つの無線機間の通信形態を模式的に示す説明図である。 この発明における無線機の内部構成を模式的に示す説明図である。 この発明の実施の形態１の受信機の内部構成の詳細を示すブロック図である。 実施の形態１の先行波／遅延波尤度処理部の構成を模式的に示す説明図である。 実施の形態２の先行波／遅延波尤度処理部の構成を模式的に示す説明図である。
　＜実施の形態１＞
　図１は２つの無線機間の通信形態を模式的に示す説明図である。同図に示すように、無線機１００Ａ及び１００Ｂ間で通信が行われている。図１では無線機１００Ａが送信処理を行い、無線機１００Ｂが受信処理を行っている状態を示している。
　図２は、この発明における無線機の内部構成を模式的に示す説明図である。図２で示す無線機１００は、図１で示す無線機１００Ａ及び１００Ｂそれぞれに対応する。
　同図に示すように、無線機１００は送信機１０１及び受信機１０２を内部に有している。送信機１０１及び受信機１０２のうちの一方とアンテナ１０５とがスイッチ１０６を介して接続される。送信機１０１がアンテナ１０５と接続される場合、送信機１０１がアンテナ１０５を利用した送信処理が行え、受信機１０２がアンテナ１０５と接続される場合、受信機１０２はアンテナ１０５を利用した受信処理が行える。
　受信機１０２は、アナログ信号を処理するアナログ処理回路１０３とディジタル信号を処理するディジタル処理回路１０４を備える。
　ディジタル処理回路１０４が専用のハードウェアで実現される場合、例えば、単一回路や複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、あるいはこれらを組み合わせた回路等が考えられる。
　また、プロセッサは、例えば、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等により実現される。
　また、ディジタル処理回路１０４の全部もしくは一部を、ソフトウェアに基づくプロセッサを用いたプログラム処理によって実行するようにしても良い。
　図１で示す無線機１００Ａは、内部の送信機１０１とアンテナ１０５とをスイッチ１０６を介して接続することにより、内部の送信機１０１により、アンテナ１０５を利用した送信処理を行うことができる。
　一方、図１で示す無線機１００Ｂは、内部の受信機１０２とアンテナ１０５とをスイッチ１０６を介して接続することにより、内部の受信機１０２により、アンテナ１０５を利用した受信処理を行うことができる。
　無線機１００Ａから送信され、無線機１００Ｂにて受信される信号は、通常、無線機１００Ｂに直接受信される先行波Ｗ５と、無線機１００Ａと無線機１００Ｂとの間に存在する障害物などに反射して入力される遅延波Ｗ６Ａ及びＷ６Ｂとを含んでいる。すなわち、無線機１００Ａ及び１００Ｂ間の送受信信号には２種類の信号（先行波，遅延波）が存在する。
　図１では、無線機１００Ａから送信され、無線機１００Ｂが受信する場合を説明したが、無線機１００Ｂから送信され、無線機１００Ａが受信する場合も同様である。
　図３は、この発明の実施の形態１の受信機１０２の内部構成の詳細を示すブロック図である。図３に示すように、受信機１０２は、標本化部１、信号切替部２、先行波／遅延波タイミング推定部３、周波数補正部４１～４ｎ（ｎ≧２）、周波数偏差尤度値生成部５１～５ｎ及び６１～６ｎ、先行波／遅延波尤度処理部７１～７ｎ、及び周波数偏差推定判定部８を内部に有する。
　なお、図３で示した受信機１０２の各構成部のうち、アナログ処理回路１０３内に標本化部１が設けられ、ディジタル処理回路１０４内に信号切替部２、先行波／遅延波タイミング推定部３、周波数補正部４１～４ｎ、周波数偏差尤度値生成部５１～５ｎ、周波数偏差尤度値生成部６１～６ｎ、先行波／遅延波尤度処理部７１～７ｎ及び周波数偏差推定判定部８が設けられる。
　次に、この発明の実施の形態１による受信機１０２の備える各構成部の動作について説明する。
　標本化部１は、アンテナ１０５を介して受信機１０２に入力されたアナログ受信信号Ｓ０を標本化することで、ディジタル受信信号Ｓ１に変換するＡ／Ｄ変換処理を行う。ディジタル受信信号Ｓ１は、信号切替部２と先行波／遅延波タイミング推定部３とに付与される。
　先行波／遅延波タイミング推定部３は、ディジタル受信信号Ｓ１に基づきタイミング推定を行い、先行波タイミング及び遅延波タイミングを指示するタイミング情報を算出し、このタイミング情報を信号切替部２に出力する。例えば、先行波／遅延波タイミング推定部３は、ディジタル受信信号Ｓ１内に含まれる既知系列やシンクワード等の同期語に基づき、先行波タイミング及び遅延波タイミングを推定することにより、タイミング情報を算出することができる。
　信号切替部２は、先行波／遅延波タイミング推定部３からのタイミング情報に基づき、ディジタル受信信号Ｓ１から先行波信号の既知系列をナイキストタイミングで取得することにより先行波受信信号Ｓ５を抽出し、ディジタル受信信号Ｓ１から遅延波信号の既知系列をナイキストタイミングで取得することにより遅延波受信信号Ｓ６を抽出する。
　なお、上記タイミング情報が指示する遅延波タイミングは、先行波タイミングを基準として、先行波タイミングより遅れたタイミングで、ディジタル受信信号Ｓ１内の既知系列がナイキストタイミングで取得されるように設定される。また、抽出される遅延波受信信号Ｓ６として、例えば、最も到来タイミングの遅い遅延波受信信号や、複数の遅延波受信信号の内、最も電力の高い遅延波受信信号が考えられる。
　信号切替部２によって抽出された先行波受信信号Ｓ５及び遅延波受信信号Ｓ６は周波数補正部４１～４ｎそれぞれに付与される。
　周波数補正部４１～４ｎは先行波受信信号Ｓ５及び遅延波受信信号Ｓ６に対し、第１～第ｎの周波数補正値を用いた周波数補正処理を行い第１～第ｎの先行波用周波数補正信号及び第１～第ｎの遅延波用周波数補正信号を出力する。第１～第ｎの周波数補正値の内容は互いに異なっている。
　各周波数補正部４ｉ（ｉ＝１～ｎのいずれか）は、先行波受信信号Ｓ５及び遅延波受信信号Ｓ６信号それぞれに対し、第ｉの周波数補正値を加える周波数補正処理を行い、第ｉの先行波用周波数補正信号及び第ｉの遅延波用周波数補正信号を出力する。すなわち、周波数補正部４ｉによる先行波受信信号Ｓ５及び遅延波受信信号Ｓ６信号に対する周波数補正処理は同じ第ｉの周波数補正値を用いて行われる。なお、本明細書中において、「ｎ」は２以上の整数を意味し、「ｉ」は１以上ｎ以下を満足する任意の整数を意味する。
　周波数補正部４１～４ｎから出力される第１～第ｎの先行波用周波数補正信号は周波数偏差尤度値生成部５１～５ｎに付与される。周波数偏差尤度値生成部５１～５ｎは第１～第ｎの先行波用尤度値生成部として機能する。
　周波数補正部４１～４ｎから出力される第１～第ｎの遅延波用周波数補正信号は周波数偏差尤度値生成部６１～６ｎに付与される。周波数偏差尤度値生成部６１～６ｎは第１～第ｎの遅延波用尤度値生成部として機能する。
　第ｉ（ｉ＝１～ｎのいずれか）の先行波用尤度値生成部である周波数偏差尤度値生成部５ｉは、系列推定部１５と伝送路推定部２５を内部に有する。伝送路推定部２５は第ｉの先行波用周波数補正信号の伝送路推定を行い伝送路推定情報を得る。この伝送路推定情報が先行波用伝送路推定情報となる。
　系列推定部１５は、伝送路推定部２５より受ける伝送路推定情報と第ｉの先行波用周波数補正信号とに基づき、第ｉの先行波用周波数補正信号の系列推定を行う。系列推定部１５による系列推定の実行により、第ｉの先行波用周波数補正信号の尤度が先行波尤度値Ｄ５ｉとして算出される。この先行波尤度値Ｄ５ｉが第ｉの先行波尤度値となる。
　第ｉ（ｉ＝１～ｎのいずれか）の遅延波用尤度値生成部である周波数偏差尤度値生成部６ｉは、系列推定部１６と伝送路推定部２６を内部に有する。伝送路推定部２６は第ｉの遅延波用周波数補正信号の伝送路推定を行って伝送路推定情報を得る。この伝送路推定情報が遅延波用伝送路推定情報となる。
　系列推定部１６は、伝送路推定部２６より受ける伝送路推定情報と第ｉの遅延波用周波数補正信号とに基づき、第ｉの遅延波用周波数補正信号の系列推定を行う。系列推定部１６による系列推定の実行により、第ｉの遅延波用周波数補正信号の尤度が第ｉの遅延波尤度値Ｄ６ｉとして算出される。この遅延波尤度値Ｄ６ｉが第ｉの遅延波尤度値となる。
　周波数偏差尤度値生成部５１～５ｎから出力される第１～第ｎの先行波用尤度値である先行波尤度値Ｄ５１～Ｄ５ｎ、及び、周波数偏差尤度値生成部６１～６ｎから出力される第１～第ｎの遅延波用尤度値である遅延波尤度値Ｄ６１～Ｄ６ｎが先行波／遅延波尤度処理部７１～７ｎに付与される。
　図４は実施の形態１の先行波／遅延波尤度処理部７ｉの構成を模式的に示す説明図である。同図に示すように、先行波／遅延波尤度処理部７ｉ（ｉ＝１～ｎのいずれか）に第ｉの先行波用尤度値である先行波尤度値Ｄ５ｉと、第ｉの遅延波用尤度値である遅延波尤度値Ｄ６ｉとが付与される。
　先行波／遅延波尤度処理部７ｉは、図４に示すように、尤度選択部１３を内部に有する。尤度選択部１３は、先行波尤度値Ｄ５ｉ及び遅延波尤度値Ｄ６ｉを受け、先行波尤度値Ｄ５ｉ及び遅延波尤度値Ｄ６ｉのうち低い方の尤度値を尤度選択値Ｄ１３として選択する。この尤度選択値Ｄ１３が尤度代表値Ｄ７ｉとなる。尤度選択部１３が選択した尤度代表値Ｄ７ｉが次段の周波数偏差推定判定部８に出力される。
　周波数偏差推定判定部８では、先行波／遅延波尤度処理部７１～７ｎから出力された尤度代表値Ｄ７１～Ｄ７ｎを受け、尤度代表値Ｄ７１～Ｄ７ｎのうち、最も低い尤度値を判定用尤度値として選択する。
　そして、周波数偏差推定判定部８は、第１～第ｎの周波数補正値のうち、判定用尤度値に対応する周波数補正値を周波数偏差として判定する。
　例えば、判定用尤度値が先行波尤度値Ｄ５ｋ（ｋ＝１～ｎのうちの一つ）であった場合、第ｋの先行波用周波数補正信号及び第ｋの遅延波用周波数補正信号を出力した周波数補正部４ｋが採用した第ｋの周波数補正値が周波数偏差として判定される。なお、本明細書中において、「ｋ」は１以上ｎ以下の整数のうち、一つの整数を意味する。
　なお、周波数偏差推定判定部８は、周波数補正部４１～４ｎが採用している第１～第ｎの周波数補正値を認識している必要がある。したがって、周波数偏差推定判定部８は、周波数補正部４１～４ｎから第１～第ｎの周波数補正値の情報を取得する、図示しない内部のメモリ内に第１～第ｎの周波数補正値の情報を格納しておく等の処理が必要となる。
　そして、周波数偏差推定判定部８は、判定した周波数偏差を指示する周波数偏差推定情報Ｓ８を出力する。
　以上説明したように、実施の形態１の受信機１０２は、先行波受信信号Ｓ５及び遅延波受信信号Ｓ６を評価対象として、周波数補正部４１～４ｎ、周波数偏差尤度値生成部５１～５ｎ、周波数偏差尤度値生成部６１～６ｎ、及び先行波／遅延波尤度処理部７１～７ｎによる処理を経て、第１～第ｎの尤度代表値である尤度代表値Ｄ７１～Ｄ７ｎを決定している。
　そして、実施の形態１の受信機１０２の周波数偏差推定判定部８は、尤度代表値Ｄ７１～Ｄ７ｎ内で最も低い尤度代表値を判定用尤度値とし、周波数補正部４１～４ｎが用いた第１～第ｎの周波数補正値のうち、上記判定用尤度値に対応する周波数補正値を周波数偏差として推定している。
　その結果、実施の形態１の受信機１０２は、遅延波が発生し複数パスが到来するような遅延波発生環境下においても、精度良く周波数偏差を推定することができる。
　さらに、実施の形態１の受信機１０２において、周波数偏差尤度値生成部５１～５ｎはそれぞれ内部に系列推定部１５及び伝送路推定部２５を有することにより先行波尤度値Ｄ５１～Ｄ５ｎの精度を高めることができ、周波数偏差尤度値生成部６１～６ｎはそれぞれ内部に系列推定部１６及び伝送路推定部２６を有することにより、遅延波尤度値Ｄ６１～Ｄ６ｎの精度を高めることができる。
　加えて、実施の形態１の先行波／遅延波尤度処理部７ｉは、先行波尤度値Ｄ５ｉ及び遅延波尤度値Ｄ６ｉのうち、尤度値が小さい方を尤度代表値Ｄ７ｉとして決定しているため、尤度代表値Ｄ７ｉの精度を高めることができる。
　以上説明したように、実施の形態１の受信機１０２は、先行波受信信号Ｓ５における先行波尤度値Ｄ５１～Ｄ５ｎと遅延波受信信号Ｓ６における遅延波尤度値Ｄ６１～Ｄ６ｎとに基づき、先行波／遅延波尤度処理部７１～７ｎにより尤度代表値Ｄ７１～Ｄ７ｎを得ている。
　すなわち、実施の形態１の受信機１０２は、先行波及び遅延波の双方がナイキストタイミングとなるよう既知系列を用いて抽出された先行波受信信号Ｓ５及び遅延波受信信号Ｓ６を、周波数偏差を推定するための標本信号としている。
　したがって、実施の形態１の受信機１０２は、既知系列の到来タイミングが瞬時的に変化した場合でも、タイミング推定精度の劣化に伴う周波数偏差の推定精度の低下を防ぐことができ、従来の周波数偏差推定方式と比較して周波数偏差の推定精度を高くする効果を奏する。
　＜実施の形態２＞
　図５は実施の形態２である受信機１０２における先行波／遅延波尤度処理部７ｉの構成を模式的に示す説明図である。同図に示すように、先行波／遅延波尤度処理部７ｉ（ｉ＝１～ｎのいずれか）に第ｉの先行波用尤度値ある先行波尤度値Ｄ５ｉと、第ｉの遅延波用尤度値である遅延波尤度値Ｄ６ｉとが付与される。なお、先行波／遅延波尤度処理部７ｉの内部構成以外は、図１～図３で示した実施の形態１の受信機１０２と同じである。以下、図５を参照して、実施の形態２の特徴を中心に説明する。
　実施の形態２の先行波／遅延波尤度処理部７ｉは、図５に示すように、尤度加算部１４を内部に有する。尤度加算部１４は、先行波尤度値Ｄ５ｉ及び遅延波尤度値Ｄ６ｉを受け、先行波尤度値Ｄ５ｉ及び遅延波尤度値Ｄ６を加算して得られる尤度加算値Ｄ１４を尤度代表値Ｄ７ｉとして選択する。尤度加算部１４の尤度加算値Ｄ１４である尤度代表値Ｄ７ｉが次段の周波数偏差推定判定部８に出力される。
　周波数偏差推定判定部８は、先行波／遅延波尤度処理部７１～７ｎから出力された尤度代表値Ｄ７１～Ｄ７ｎのうち、最も低い尤度値を判定用尤度値として選択する。
　そして、周波数偏差推定判定部８は、第１～第ｎの周波数補正値のうち、判定用尤度値に対応する周波数補正値を周波数偏差として判定する。
　そして、周波数偏差推定判定部８は、判定した周波数偏差を指示する周波数偏差推定情報Ｓ８を出力する。
　以上説明したように、実施の形態２の受信機１０２は、実施の形態１と同様、先行波受信信号Ｓ５及び遅延波受信信号Ｓ６を評価対象として、第１～第ｎの尤度代表値である尤度代表値Ｄ７１～Ｄ７ｎを決定している。
　したがって、実施の形態２の受信機１０２の周波数偏差推定判定部８は、実施の形態１と同様、遅延波発生環境下においても、精度良く周波数偏差を推定することができる。
　さらに、実施の形態２の受信機１０２において、周波数偏差尤度値生成部５１～５ｎはそれぞれ内部に系列推定部１５及び伝送路推定部２５を有することにより先行波尤度値Ｄ５１～Ｄ５ｎの精度を高めることができ、周波数偏差尤度値生成部６１～６ｎはそれぞれ内部に系列推定部１６及び伝送路推定部２６を有することにより、遅延波尤度値Ｄ６１～Ｄ６ｎの精度を高めることができる。
　加えて、実施の形態２の先行波／遅延波尤度処理部７ｉは、先行波尤度値Ｄ５ｉと遅延波尤度値Ｄ６ｉとの加算値を尤度代表値Ｄ７ｉとして決定することにより、尤度代表値Ｄ７１～Ｄ７ｎすべてに先行波受信信号Ｓ５及び遅延波受信信号Ｓ６の尤度値を反映させることができる。
　上述したように、実施の形態２の先行波／遅延波尤度処理部７ｉは、尤度選択部１３ではなく尤度加算部１４を備える構成とすることにより、先行波あるいは遅延波のどちらか一方の尤度値ではなく、常に先行波及び遅延波両方の尤度値を用いて周波数偏差を推定することができる。その結果、従来の周波数偏差推定方式と比較して周波数偏差の推定精度を高くする効果が得られる。
　この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
　したがって、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
　１　標本化部、２　信号切替部、３　先行波／遅延波タイミング推定部、４１～４ｎ　周波数補正部、５１～５ｎ，６１～６ｎ　周波数偏差尤度値生成部、７１～７ｎ　先行波／遅延波尤度処理部、８　周波数偏差推定判定部、１００，１００Ａ，１００Ｂ　無線機、１０１　送信機、１０２　受信機。

Claims (4)

  1. 　アナログ受信信号を受信してディジタル受信信号に変換する標本化部（１）と、
    　前記ディジタル受信信号に基づき、先行波及び遅延波のタイミング推定を行い、先行波及び遅延波用のタイミング情報を出力する先行波／遅延波タイミング推定部（３）と
    　前記タイミング情報に基づき、前記ディジタル受信信号から先行波受信信号と遅延波受信信号とを抽出する信号切替部（２）と、
    　前記先行波受信信号及び前記遅延波受信信号に対し、第１～第ｎ（ｎ≧２）の周波数補正値による周波数補正処理を行い、第１～第ｎの先行波用周波数補正信号及び第１～第ｎの遅延波用周波数補正信号を得る第１～第ｎの周波数補正部（４１～４ｎ）と、
    　前記第１～第ｎの先行波用周波数補正信号に対し尤度値を求めて、第１～第ｎの先行波用尤度値を得る第１～第ｎの先行波用尤度値生成部（５１～５ｎ）と、
    　前記第１～第ｎの遅延波用周波数補正信号に対し尤度値を求めて、第１～第ｎの遅延波用尤度値を得る第１～第ｎの遅延波用尤度値生成部（６１～６ｎ）と、
    　第１～第ｎの先行波用尤度値及び第１～第ｎの遅延波用尤度値を受け、第１～第ｎの尤度代表値を決定する尤度処理を実行する第１～第ｎの尤度処理部（７１～７ｎ）とを備え、第ｉ（ｉ＝１～ｎのいずれか）の尤度処理部は、第ｉの先行波用尤度値及び第ｉの遅延波用尤度値に基づき第ｉの尤度代表値を決定し、
    　前記第１～第ｎの尤度代表値内で最も低い尤度代表値を判定用尤度値とし、前記第１～第ｎの周波数補正値のうち、前記判定用尤度値に対応する周波数補正値を周波数偏差として推定する周波数偏差推定判定部（８）をさらに備える、
    受信機。
  2. 　請求項１記載の受信機であって、
    　第ｉ（ｉ＝１～ｎのいずれか）の先行波用尤度値生成部は、
    　第ｉの先行波用周波数補正信号に対し、伝送路推定を行い先行波用伝送路推定情報を得る伝送路推定部（２５）と、
    　前記先行波用伝送路推定情報に基づき、前記第ｉの先行波用周波数補正信号に対し、系列推定を行って前記第ｉの先行波用尤度値を得る系列推定部（１５）とを含み、
    　第ｉ（ｉ＝１～ｎのいずれか）の遅延波用尤度値生成部は、
    　第ｉの遅延波用周波数補正信号に対し、伝送路推定を行い遅延波用伝送路推定情報を得る伝送路推定部（２６）と、
    　前記遅延波用伝送路推定情報に基づき、前記第ｉの遅延波用周波数補正信号に対し、系列推定を行って前記第ｉの遅延波用尤度値を得る系列推定部（１６）とを含む、
    受信機。
  3. 　請求項１または請求項２記載の受信機であって、
    　前記第ｉの尤度処理部は、第ｉの先行波用尤度値及び第ｉの遅延波用尤度値のうち、尤度値が小さい方を前記第ｉの尤度代表値として決定する、
    受信機。
  4. 　請求項１または請求項２記載の受信機であって、
    　前記第ｉの尤度処理部は、第ｉの先行波用尤度値と第ｉの遅延波用尤度値との加算値を前記第ｉの尤度代表値として決定する、
    受信機。
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