JP2005051404A - 伝送路特性推定装置、コンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】周波数領域における受信信号を当該受信信号に対応する周波数領域における送信信号のレプリカで除算して伝送路特性推定値を求める伝送路特性推定部4と、該送信信号のレプリカのうち、電力の大きさが閾値以下である周波数成分を判定する閾値判定部5と、該閾値以下の電力を有する周波数成分についての伝送路特性推定値を排除して伝送路特性推定値を補正する推定値補正部6とを備える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、周波数領域等化(FDE;Frequency Domain Equalization)方式を用いる無線通信システムに適用される伝送路特性推定装置、及びその伝送路特性推定装置をコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、音声や動画像などの種々のメディアのコンテンツを含むデータを無線通信回線を介してエンドユーザに提供するマルチメディア無線通信サービスの検討がなされている。この無線通信サービスでは高速度の無線データ通信が要求されるために、無線通信に特有のマルチパスフェージングによる通信品質の劣化が問題となる。この対策の一つとして、周波数領域等化(Frequency Domain Equalization)方式が注目を集めている。
【0003】
上記した周波数領域等化方式を用いる無線通信システムの一つとしてSC−FDE(Single Carrier with Frequency Domain Equalization)方式を用いたシステムが知られている(例えば、非特許文献1参照)。このSC−FDE方式の無線通信システムにおいては、送信側が時間領域で信号を生成して送信する。この送信信号にはCP(Cyclic Prefix)が付加される。そして、受信側が、該CPを用いて相関を取ることにより周波数領域における伝送路特性を推定し、この推定した伝送路特性により受信信号を周波数領域で伝送路等化して時間領域に戻し、復調する。これにより、マルチパスの影響で周波数選択性フェージングが発生し、歪んだ信号を補正することが可能となる。
【0004】
【非特許文献1】
“SC−FDE PHY Layer System Proposal for Sub 11 GHz BWA (An OFDM Compatible Solution)”、[online]、2001年3月5日、IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Working Group、[平成15年7月10日検索]、インターネット<URL:http://www.ieee802.org/16/tg3/contrib/802163c−01_32.pdf>
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の技術では、CPによる相関値に基づいて周波数領域における伝送路特性を推定するが、伝送路特性の推定結果として十分な精度が得られないという問題がある。受信側において伝送路特性の推定時に、CPによる相関値がノイズ電力に対して十分大きければ、該ノイズの影響が顕在化することはない。しかしながら、伝送効率の低下防止の観点から一般にCP長は短く設定され、該ノイズの影響が顕在化することを防ぐには十分ではない。この結果として、伝送路特性推定値はノイズの影響を大きく受けることになるので、伝送路特性の推定精度が劣化し、十分な精度が得られなくなる。
【0006】
また、他の手法として、伝送路特性推定値の算出時に、周波数領域における受信信号を当該受信信号に対応する周波数領域における送信信号で除算するものがある。この手法においては、送信信号電力が小さい場合、さらに最悪の場合として送信信号の中に電力0の周波数成分が含まれるときには該除算結果が不定となるために、伝送路特性推定値が異常なものとなる。
【0007】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、送信信号の中に電力が小さい周波数成分が含まれることによって生じる伝送路特性推定値への悪影響を軽減することができ、伝送路特性の推定精度の向上を図ることができる伝送路特性推定装置を提供することにある。
【0008】
また、本発明の他の目的は、本発明の伝送路特性推定装置をコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の伝送路特性推定装置は、周波数領域における受信信号を当該受信信号に対応する周波数領域における送信信号のレプリカで除算して伝送路特性推定値を求める伝送路特性推定手段と、前記送信信号のレプリカのうち、電力の大きさが閾値以下である周波数成分を判定する閾値判定手段と、前記閾値以下の電力を有する周波数成分についての前記伝送路特性推定値を排除して伝送路特性推定値を補正する推定値補正手段とを備えたことを特徴としている。
【0010】
請求項2に記載の伝送路特性推定装置においては、前記推定値補正手段は、前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値を保存する記憶手段と、前記記憶手段から前記排除対象の周波数成分についての前回の伝送路特性推定値を取得して今回の伝送路特性推定値と差し替える選択手段とを備えることを特徴とする。
【0011】
請求項3に記載の伝送路特性推定装置においては、前記推定値補正手段は、前記排除対象の周波数成分についての伝送路特性推定値を、周辺の周波数成分についての伝送路特性推定値に基づき補間した値と置換する補間手段であることを特徴とする。
【0012】
請求項4に記載の伝送路特性推定装置においては、前記推定値補正手段は、前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値と前回の前記閾値判定結果とを保存する記憶手段と、前記記憶手段から前記排除対象の周波数成分についての前回の伝送路特性推定値を取得して今回の伝送路特性推定値と差し替える選択手段と、前記排除対象の周波数成分についての伝送路特性推定値を、周辺の伝送路特性推定値に基づき補間した値と置換する補間手段と、前記記憶手段に保存される前記排除対象の周波数成分についての閾値判定結果が閾値超である場合は前記選択手段による補正を選択し、一方、閾値以下である場合は前記補間手段による補正を選択する補正制御手段とを備えることを特徴とする。
【0013】
請求項5に記載の伝送路特性推定装置においては、前記閾値は電力0であることを特徴とする。
【0014】
請求項6に記載の伝送路特性推定装置においては、前記推定値補正手段による補正後の伝送路特性推定値を時間領域における伝送路のインパルス応答に変換する逆フーリエ変換手段と、該インパルス応答からノイズ成分を除去するフィルタと、前記フィルタの出力を周波数領域における伝送路特性推定値に戻すフーリエ変換手段とを備えたことを特徴とする。
【0015】
請求項7に記載の伝送路特性推定装置においては、前記推定結果の伝送路特性を用いて周波数領域等化方式により伝送路等化された後に復調された受信データを変調する変調手段と、この変調データをフーリエ変換して前記周波数領域における送信信号のレプリカを作成するフーリエ変換手段とを備えたことを特徴とする。
【0016】
請求項8に記載のコンピュータプログラムは、周波数領域における受信信号を当該受信信号に対応する周波数領域における送信信号のレプリカで除算して伝送路特性推定値を求める伝送路特性推定機能と、前記送信信号のレプリカのうち、電力の大きさが閾値以下である周波数成分を判定する閾値判定機能と、前記閾値以下の電力を有する周波数成分についての前記伝送路特性推定値を排除して伝送路特性推定値を補正する推定値補正機能とをコンピュータに実現させることを特徴としている。
【0017】
請求項9に記載のコンピュータプログラムにおいては、前記推定値補正機能は、前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値を記憶手段に保存する機能と、前記記憶手段から前記排除対象の周波数成分についての前回の伝送路特性推定値を取得して今回の伝送路特性推定値と差し替える機能とを備えることを特徴とする。
【0018】
請求項10に記載のコンピュータプログラムにおいては、前記推定値補正機能は、前記排除対象の周波数成分についての伝送路特性推定値を、周辺の周波数成分についての伝送路特性推定値に基づき補間した値と置換する機能段であることを特徴とする。
【0019】
請求項11に記載のコンピュータプログラムにおいては、前記推定値補正機能は、前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値と前回の前記閾値判定結果とを記憶手段に保存する機能と、前記記憶手段から前記排除対象の周波数成分についての前回の伝送路特性推定値を取得して今回の伝送路特性推定値と差し替える機能と、前記排除対象の周波数成分についての伝送路特性推定値を、周辺の伝送路特性推定値に基づき補間した値と置換する機能と、前記記憶手段に保存される前記排除対象の周波数成分についての閾値判定結果が閾値超である場合は前記選択手段による補正を選択し、一方、閾値以下である場合は前記補間手段による補正を選択する機能とを備えることを特徴とする。
【0020】
請求項12に記載のコンピュータプログラムにおいては、前記閾値は電力0であることを特徴とする。
【0021】
請求項13に記載のコンピュータプログラムにおいては、前記推定値補正機能による補正後の伝送路特性推定値を逆フーリエ変換して時間領域における伝送路のインパルス応答に変換する機能と、該インパルス応答からノイズ成分を除去するフィルタ機能と、前記フィルタ機能の出力をフーリエ変換して周波数領域における伝送路特性推定値に戻す機能とをさらにコンピュータに実現させることを特徴とする。
【0022】
請求項14に記載のコンピュータプログラムにおいては、前記推定結果の伝送路特性を用いて周波数領域等化方式により伝送路等化された後に復調された受信データを変調する機能と、この変調データをフーリエ変換して前記周波数領域における送信信号のレプリカを作成する機能とをさらにコンピュータに実現させることを特徴とする。
上記コンピュータプログラムにより、前述の伝送路特性推定装置がコンピュータを利用して実現できるようになる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。本実施形態においては、SC−FDE方式の無線通信システムに適用する場合を例に挙げて説明する。
図1は、本発明の第1〜第3の実施形態による伝送路特性推定装置を備える受信機の構成を示すブロック図である。この受信機は、SC−FDE方式の無線通信システムにおいて使用されるものである。図2は、SC−FDE方式の無線通信システムにおいて使用される伝送フレームの構成を示す図である。
【0024】
初めに、図2を参照して、SC−FDE方式の無線通信システムにおいて使用される伝送フレームについて説明する。図2に示されるように、一つのフレームは先頭に位置するプリアンブル区間と、このプリアンブル区間に続くデータ区間とから構成されている。プリアンブル区間には、1ブロック分のパイロットデータが格納されるパイロットブロックと、該パイロットデータのガードインターバル(GI)が格納される部分とが含まれる。プリアンブル区間のGIは、パイロットデータのCP(Cyclic Prefix)である。
【0025】
なお、パイロットデータは、送信機と受信機との間で予め整合された既知の信号である。さらに、該パイロットデータは、プリアンブル区間のパイロットデータからなる信号が時間領域及び周波数領域の双方においてその電力振幅が0ではない一定値となるデータ系列を用いて構成される。
【0026】
データ区間には、データ#1からデータ#LまでのL個のデータシンボルが格納されるL個のデータブロック#1〜#Lと、各データブロック#1〜#Lに対応するGIが格納される部分とが含まれる。各GIは、直後のデータブロックに格納されるデータシンボルのCPである。
【0027】
なお、CPはブロックの末尾部分のデータがコピーされたものである。また、そのCP長は、伝送時の最大遅延許容時間に相当する長さに設定される。この最大遅延許容時間は、無線通信システムにおいて予め定められており、送信機及び受信機にそれぞれ設定される。
【0028】
次に、図1を参照して、受信機全体の構成と動作について説明する。
SC−FDE方式の無線通信システムでは、送信機が時間領域で送信信号を生成して図2の伝送フレームにより無線送信する。図1において、受信機は、該送信機から送信された無線信号をアンテナ1を介して受信する。この受信信号はGI除去部2によってGIが除去された後に、フーリエ変換器3に入力される。フーリエ変換器3は、GIが除去された受信信号を離散フーリエ変換(以下、単にフーリエ変換と称する)する。これにより、受信信号は周波数領域の信号に変換される。この周波数領域における受信信号は、伝送路特性推定部4及び等化器7の双方に入力される。以降の受信機の動作は、ブロック単位で行われる。
【0029】
伝送路特性推定部4には、入力された周波数領域における受信信号に対応する周波数領域における送信信号のレプリカR3が、スイッチ13を介して入力される。受信信号がパイロットデータである場合は、プリアンブル記憶部12に予め格納されているレプリカR1がスイッチ13により選択されて伝送路特性推定部4に入力される。一方、受信信号がデータブロックである場合は、フーリエ変換器11から出力されるレプリカR2がスイッチ13により選択されて伝送路特性推定部4に入力される。このレプリカR2は、周波数領域における該当データブロックの送信信号に対応するものとして求められる。このレプリカR2の作成手順は後述する。
【0030】
なお、上述したようにパイロットデータは周波数領域においてその電力振幅が0ではない一定値であるので、周波数領域におけるパイロットデータの送信信号のレプリカR1には電力0の周波数成分が含まれない。
【0031】
伝送路特性推定部4は、周波数領域における受信信号を当該受信信号に対応する周波数領域における送信信号のレプリカR3で除して伝送路特性推定値Aを求める。そして、この伝送路特性推定値Aと使用したレプリカR3とを閾値判定部5へ出力する。
【0032】
閾値判定部5は、入力されたレプリカR3の周波数成分毎に、電力の大きさを閾値によって判定する。そして、この判定結果であるフラグBを、各周波数成分についての伝送路特性推定値Aに各々付加して推定値補正部6へ出力する。フラグBの初期値は0である。閾値判定部5は、電力の大きさが閾値以下である周波数成分についての伝送路特性推定値Aに対して、該当するフラグBを1にする。
【0033】
上記閾値には、送信信号の周波数成分のうち、伝送路特性推定値の精度劣化が許容できない程に小さい電力の周波数成分を判別可能な値を使用する。この閾値は例えばシミュレーションにより決定する。
【0034】
また、上記閾値として、電力0を使用するようにしてもよい。データシンボルの送信信号は電力0の周波数成分を含む可能性があり、従ってそのレプリカR2も電力0の周波数成分を含む可能性がある。そして、その電力0の周波数成分を含むレプリカR2がレプリカR3として伝送路特性推定部4に入力された場合、該電力0の周波数成分を用いた上記伝送路特性推定部4における除算結果が不定となるために、該電力0の周波数成分についての伝送路特性推定値Aが異常なものとなる。そこで、少なくともこの異常な伝送路特性推定値Aを排除するために、電力0を閾値として判定し、電力0の周波数成分についての伝送路特性推定値AのフラグBを1に設定する。
【0035】
推定値補正部6は、閾値判定部5から入力されたフラグBに基づいて、排除対象の伝送路特性推定値Aを特定する(本実施例ではフラグBが1ならば排除対象となる)。そして、該特定した伝送路特性推定値Aを排除して伝送路特性推定値の補正を行い、この補正後の伝送路特性推定値Cを出力する。なお、推定値補正部6の詳細については後述する。
【0036】
等化器7は、推定値補正部6から入力された伝送路特性推定値Cを用いて、周波数領域等化方式により、フーリエ変換器3から入力された周波数領域における受信信号を伝送路等化する。逆フーリエ変換器8は、その伝送路等化後の受信信号を逆フーリエ変換して時間領域の信号に戻す。復調器9は、その時間領域の受信信号を復調して受信データを出力する。
【0037】
変調器10は、該受信データを送信機と同じ変調方式により変調する。フーリエ変換器11は、その変調データをフーリエ変換して上記した周波数領域における送信信号のレプリカR2を作成する。このような手順により周波数領域における各データシンボルの送信信号のレプリカR2が順次作成される。これにより、図2に示される伝送フレーム内に含まれる既知のパイロットデータのみならず、データシンボルをも用いて伝送路特性の推定を行うことができる。この結果として、伝送路特性の変化に追従することが可能となる。
【0038】
上述したように本実施形態によれば、送信信号の周波数成分についての電力閾値判定により伝送路特性推定値に悪影響を与える周波数成分が特定され、該特定された周波数成分についての伝送路特性推定値が排除されて伝送路特性推定値の補正が行われる。これにより、送信信号の中に電力が小さい周波数成分が含まれることによって生じる伝送路特性推定値への悪影響を軽減することができ、伝送路特性の推定精度の向上を図ることが可能となる。
【0039】
次に、上記した推定値補正部6の各実施形態を説明する。
初めに、図3を参照して、第1の実施形態を説明する。図3は、第1の実施形態による伝送路特性推定装置が備える推定値補正部6aの構成を示すブロック図である。図3において、推定値補正部6aは選択部601と記憶部602を備える。記憶部602には、伝送路等化に使用される伝送路特性推定値Cが入力される。記憶部602は、各周波数成分毎に、前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値Cを記憶する。
【0040】
選択部601は、入力されたフラグBに基づいて排除対象の伝送路特性推定値Aを特定する。次いで、選択部601は、記憶部602から該特定した排除対象の周波数成分についての前回の伝送路特性推定値を取得して、今回の伝送路特性推定値Aと差し替える。そして、この差し替え後の伝送路特性推定値Cを出力する。
【0041】
具体的には、伝送路等化は図2の各データブロック毎に行われるが、例えばデータブロック#3の受信信号に基づく伝送路特性推定値Aが推定値補正部6aに入力された時には、既にデータブロック#2の受信信号の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値Cが記憶部602に記憶されている。そして、データブロック#3の受信信号に基づく伝送路特性推定値Aの中に排除すべきものがあれば、記憶部602に記憶されるデータブロック#2の受信信号の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値Cの中の該当する推定値で差し替える。
【0042】
なお、上述したように、周波数領域におけるパイロットデータの送信信号のレプリカR1は電力0の周波数成分を含まないので、パイロットデータの受信信号に基づく伝送路特性推定値Aは正常に求められる。したがって、該パイロットデータの受信信号に基づく伝送路特性推定値Aは、補正されることなく、そのままデータブロック#1の受信信号の伝送路等化に使用される。これにより、記憶部602には、最新のパイロットデータの受信信号に基づく伝送路特性推定値A、或いはそのパイロットデータ受信時点以降のデータシンボルの受信信号に基づく伝送路特性推定値Aのいずれかが、前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値Cとして保存される。したがって、選択部601による差し替えに使用される伝送路特性推定値は、高々、一伝送フレーム分の時間による誤差のみを含むものであり、伝送路特性推定値の精度に与える影響は少ない。
【0043】
上述した第1の実施形態によれば、排除対象の伝送路特性推定値が前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値と差し替えられるので、伝送路特性推定値の品質を良好に保つことができる。
【0044】
次に、図4を参照して、第2の実施形態を説明する。図4は、第2の実施形態による伝送路特性推定装置が備える推定値補正部6bの構成を示すブロック図である。図4において、推定値補正部6bは補間部611を備える。補間部611は、入力されたフラグBに基づいて排除対象の伝送路特性推定値Aを特定する。次いで、補間部611は、該特定した排除対象の伝送路特性推定値Aについて、周辺の周波数成分についての伝送路特性推定値Aに基づき補間する値を求める。次いで、補間部611は、該特定した排除対象の伝送路特性推定値Aを該補間値と置換する。そして、この補間後の伝送路特性推定値Cを出力する。
【0045】
上述した第2の実施形態によれば、排除対象の伝送路特性推定値が、周辺の周波数成分についての伝送路特性推定値から求められた補間値と置換されるので、伝送路特性推定値の品質を良好に保つことができる。
【0046】
次に、図5,図6を参照して、第3の実施形態を説明する。図5は、第3の実施形態による伝送路特性推定装置が備える推定値補正部6cの構成を示すブロック図である。図6は、図5に示す制御部622の制御動作を説明するための図である。図5において、推定値補正部6cは、上記図3の選択部601と、図4の補間部611と、記憶部602aと、スイッチ621及び制御部622からなる補正制御手段とを備える。選択部601及び補間部611は、上記した第1及び第2の実施形態と同様の動作を行う。
【0047】
記憶部602aには、伝送路等化に使用される伝送路特性推定値CとフラグBとが入力される。記憶部602aは、各周波数成分毎に、前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値Cと前回の閾値判定結果(フラグBaとする)とを記憶する。
【0048】
制御部622は、図6の制御論理に従ってスイッチ621を制御する。
先ず、今回の閾値判定結果が閾値超(フラグBが0)である場合は、補正なしの伝送路特性推定値Aを伝送路特性推定値Cとして出力させる。フラグBが0の場合は、選択部601及び補間部611ともに伝送路特性推定値Aを補正なしで出力するので、選択部601の出力Ca又は補間部611の出力Cbのいずれを選択してもよい。例えば、スイッチ621により選択部601の出力Caを選択して伝送路特性推定値Cとして出力させる。
【0049】
次に、今回の閾値判定結果が閾値以下(フラグBが1)である場合には、制御部622は、記憶部602aの該当する周波数成分についての前回の閾値判定結果(フラグBa)を参照する。そして、前回の閾値判定結果が閾値超(フラグBaが0)のときは、スイッチ621により選択部601の出力Caを選択して伝送路特性推定値Cとして出力させる。これにより、排除対象の伝送路特性推定値が前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値と差し替えられる。
【0050】
一方、今回の閾値判定結果が閾値以下(フラグBが1)である場合において、前回の閾値判定結果も閾値以下(フラグBaが0)のときは、スイッチ621により補間部611の出力Cbを選択して伝送路特性推定値Cとして出力させる。これにより、排除対象の伝送路特性推定値が、周辺の周波数成分についての伝送路特性推定値から求められた補間値と置換される。
【0051】
上述した第3の実施形態によれば、閾値判定結果が2回以上連続して閾値以下となった場合には、排除対象の周波数領域の周辺の周波数成分についての伝送路特性推定値に基づいて、排除対象の伝送路特性推定値が補間される。したがって、図2の伝送フレームにおいて2ブロック(2シンボル分)以上の時間変化による誤差を含む伝送路特性推定値によって補正が行われることが防止される。この結果として、伝送路特性推定値の品質がさらに向上する。
【0052】
なお、上述した図5の構成においては、スイッチ621を設けて選択部601又は補間部611によるいずれかの補正値Ca,Cbを選択したが、選択部601により前シンボルで置換した結果を補間部611が補間するようにしてもよい。この実施例による推定値補正部6dの構成を図7に示す。図7において、選択部601は、入力されたフラグBに基づき排除対象の伝送路特性推定値Aを特定して、記憶部602aに記憶されている前回の該当の伝送路特性推定値と置換する。この置換後の補正値Caは、補間部611に入力される。
【0053】
図7の制御部622は、上記図5の場合と同様に、図6の制御論理に従って補間部611に対して補間を指示する。すなわち、今回の閾値判定結果B及び記憶部602aに記憶されている前回の閾値判定結果Baともに閾値以下であった場合に、補間を指示する。この補間指示により、補間部611は、選択部601から入力された伝送路特性推定値の補正値Caを、その周辺の周波数成分についての伝送路特性推定値から求められた補間値と置換する。そして、この置換後の補正値Cbが伝送路特性推定値Cとして出力される。
【0054】
次に、第4の実施形態を説明する。図8は、本発明の第4の実施形態による伝送路特性推定装置を備える受信機の構成を示すブロック図である。この図8において図1の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図8に示す受信機には、図1の受信機の構成に加えてさらに逆フーリエ変換器21とフィルタ22とフーリエ変換器23とを備える。なお、推定値補正部6は上記図3〜図5、図7に示す推定値補正部6a、6b、6c、6dのいずれの構成であってもよい。
【0055】
図8において、逆フーリエ変換器21は、推定値補正部6による補正後の伝送路特性推定値Cを、逆フーリエ変換して時間領域における伝送路のインパルス応答に変換する。次いで、フィルタ22が、該インパルス応答からノイズ成分を除去する。次いで、フーリエ変換器23が、該フィルタの出力をフーリエ変換して周波数領域における伝送路特性推定値Dに戻す。この伝送路特性推定値Dが等化部7に入力され、伝送路等化に使用される。また、該伝送路特性推定値Dが推定値補正部6に入力され、推定値補正部6a又は6c、6dの記憶部602又は602a(図3又は図5、図7参照)に記憶される。
【0056】
上述した第4の実施形態によれば、推定値補正部6による補正に伴って発生したノイズ成分、及び受信信号自体のノイズ成分を除去できるので、伝送路等化に使用される伝送路特性推定値の品質をさらに向上させることができる。
【0057】
なお、上述した各実施形態による伝送路特性推定装置は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この伝送路特性推定装置はメモリおよび演算処理装置(例えばデジタルシグナルプロセッサ(DSP))により構成され、伝送路特性推定装置の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【0058】
また、図1,図3〜図5,図7,図8に示す装置が行う各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより伝送路特性推定処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【0059】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
【0060】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、SC−FDE方式を用いた無線通信システムに適用したが、周波数領域等化方式を用いる他の無線通信システムにも同様に適用することができる。例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いた無線通信システムに適用することも可能である。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送信信号の中に電力が小さい周波数成分が含まれることによって生じる伝送路特性推定値への悪影響を軽減することができ、伝送路特性の推定精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1〜第3の実施形態による伝送路特性推定装置を備える受信機の構成を示すブロック図である。
【図2】SC−FDE方式の無線通信システムにおいて使用される伝送フレームの構成を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施形態による伝送路特性推定装置が備える推定値補正部6aの構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第2の実施形態による伝送路特性推定装置が備える推定値補正部6bの構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の第3の実施形態による伝送路特性推定装置が備える推定値補正部6cの構成を示すブロック図である。
【図6】制御部622の制御動作を説明するための図である。
【図7】本発明の第3の実施形態による推定値補正部の他の実施例による構成を示すブロック図である。
【図8】本発明の第4の実施形態による伝送路特性推定装置を備える受信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…アンテナ、2…GI除去部、3,11,23…フーリエ変換器、4…伝送路特性推定部、5…閾値判定部、6,6a〜6d…推定値補正部、7…等化器、8,21…逆フーリエ変換器、9…復調器、10…変調器、12…プリアンブル記憶部、13,621…スイッチ、22…フィルタ、601…選択部、602,602a…記憶部、611…補間部、622…制御部
Claims (14)
- 周波数領域における受信信号を当該受信信号に対応する周波数領域における送信信号のレプリカで除算して伝送路特性推定値を求める伝送路特性推定手段と、
前記送信信号のレプリカのうち、電力の大きさが閾値以下である周波数成分を判定する閾値判定手段と、
前記閾値以下の電力を有する周波数成分についての前記伝送路特性推定値を排除して伝送路特性推定値を補正する推定値補正手段と、
を備えたことを特徴とする伝送路特性推定装置。 - 前記推定値補正手段は、
前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値を保存する記憶手段と、
前記記憶手段から前記排除対象の周波数成分についての前回の伝送路特性推定値を取得して今回の伝送路特性推定値と差し替える選択手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の伝送路特性推定装置。 - 前記推定値補正手段は、前記排除対象の周波数成分についての伝送路特性推定値を、周辺の周波数成分についての伝送路特性推定値に基づき補間した値と置換する補間手段であることを特徴とする請求項1に記載の伝送路特性推定装置。
- 前記推定値補正手段は、
前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値と前回の前記閾値判定結果とを保存する記憶手段と、
前記記憶手段から前記排除対象の周波数成分についての前回の伝送路特性推定値を取得して今回の伝送路特性推定値と差し替える選択手段と、
前記排除対象の周波数成分についての伝送路特性推定値を、周辺の伝送路特性推定値に基づき補間した値と置換する補間手段と、
前記記憶手段に保存される前記排除対象の周波数成分についての閾値判定結果が閾値超である場合は前記選択手段による補正を選択し、一方、閾値以下である場合は前記補間手段による補正を選択する補正制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の伝送路特性推定装置。 - 前記閾値は電力0であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかの項に記載の伝送路特性推定装置。
- 前記推定値補正手段による補正後の伝送路特性推定値を時間領域における伝送路のインパルス応答に変換する逆フーリエ変換手段と、
該インパルス応答からノイズ成分を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力を周波数領域における伝送路特性推定値に戻すフーリエ変換手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかの項に記載の伝送路特性推定装置。 - 前記推定結果の伝送路特性を用いて周波数領域等化方式により伝送路等化された後に復調された受信データを変調する変調手段と、
この変調データをフーリエ変換して前記周波数領域における送信信号のレプリカを作成するフーリエ変換手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかの項に記載の伝送路特性推定装置。 - 周波数領域における受信信号を当該受信信号に対応する周波数領域における送信信号のレプリカで除算して伝送路特性推定値を求める伝送路特性推定機能と、
前記送信信号のレプリカのうち、電力の大きさが閾値以下である周波数成分を判定する閾値判定機能と、
前記閾値以下の電力を有する周波数成分についての前記伝送路特性推定値を排除して伝送路特性推定値を補正する推定値補正機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - 前記推定値補正機能は、
前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値を記憶手段に保存する機能と、
前記記憶手段から前記排除対象の周波数成分についての前回の伝送路特性推定値を取得して今回の伝送路特性推定値と差し替える機能と、
を備えることを特徴とする請求項8に記載のコンピュータプログラム。 - 前記推定値補正機能は、前記排除対象の周波数成分についての伝送路特性推定値を、周辺の周波数成分についての伝送路特性推定値に基づき補間した値と置換する機能段であることを特徴とする請求項8に記載のコンピュータプログラム。
- 前記推定値補正機能は、
前回の伝送路等化に使用された伝送路特性推定値と前回の前記閾値判定結果とを記憶手段に保存する機能と、
前記記憶手段から前記排除対象の周波数成分についての前回の伝送路特性推定値を取得して今回の伝送路特性推定値と差し替える機能と、
前記排除対象の周波数成分についての伝送路特性推定値を、周辺の伝送路特性推定値に基づき補間した値と置換する機能と、
前記記憶手段に保存される前記排除対象の周波数成分についての閾値判定結果が閾値超である場合は前記選択手段による補正を選択し、一方、閾値以下である場合は前記補間手段による補正を選択する機能と、
を備えることを特徴とする請求項8に記載のコンピュータプログラム。 - 前記閾値は電力0であることを特徴とする請求項8乃至請求項11のいずれかの項に記載のコンピュータプログラム。
- 前記推定値補正機能による補正後の伝送路特性推定値を逆フーリエ変換して時間領域における伝送路のインパルス応答に変換する機能と、
該インパルス応答からノイズ成分を除去するフィルタ機能と、
前記フィルタ機能の出力をフーリエ変換して周波数領域における伝送路特性推定値に戻す機能と、
をさらにコンピュータに実現させることを特徴とする請求項8乃至請求項12のいずれかの項に記載のコンピュータプログラム。 - 前記推定結果の伝送路特性を用いて周波数領域等化方式により伝送路等化された後に復調された受信データを変調する機能と、
この変調データをフーリエ変換して前記周波数領域における送信信号のレプリカを作成する機能と、
をさらにコンピュータに実現させることを特徴とする請求項8乃至請求項13のいずれかの項に記載のコンピュータプログラム。
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