JP2006140910A

JP2006140910A - Waveform equalization method, waveform equalizer, radio equipment and radio communication system

Info

Publication number: JP2006140910A
Application number: JP2004330542A
Authority: JP
Inventors: Kazuji Takanashi; 和司高梨
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2024-11-15
Also published as: JP4488868B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waveform equalization method by which a tap coefficient is accurately converged to enhance an equalization performance without increasing the amount of operations by using only short known signals in a radio format. SOLUTION: This waveform equalizer receives the known signals to be periodically transmitted, performs training using the continuously received known signals in predetermined time Ta and stores the tap coefficient in a tap coefficient storage part 110 at the end of the training (at end time of the time Ta). In the next training in time Tb, the training is performed after setting the tap coefficient stored in the tap coefficient storage part 110 as an initial value of the tap coefficient at the time of starting the training. These operations are repeated. COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、デジタル携帯電話などの無線通信システムにおいて発生する無線伝搬路のマルチパスフェージングを補償する波形等化器の波形等化方法に関する。また、この波形等化方法が適用された波形等化器、無線装置及び無線通信システムに関する。 The present invention relates to a waveform equalization method for a waveform equalizer that compensates for multipath fading of a radio propagation path that occurs in a radio communication system such as a digital cellular phone. The present invention also relates to a waveform equalizer, a radio apparatus, and a radio communication system to which this waveform equalization method is applied.

デジタル無線通信システムでは、信号の伝送レートが高速である場合や、１つの基地局がカバーする通信のサービスエリアが広い場合、シンボル間干渉によって特定の周波数成分が受信困難となるようなマルチパスフェージング（周波数選択性フェージングとも呼ばれる）が発生する。このような場合、無線装置に波形等化器を搭載し、マルチパスフェージングを補償することが一般的に行われる。 In a digital wireless communication system, when a signal transmission rate is high or when a communication service area covered by one base station is wide, multipath fading that makes it difficult to receive a specific frequency component due to intersymbol interference. (Also called frequency selective fading) occurs. In such a case, it is common to mount a waveform equalizer in the wireless device to compensate for multipath fading.

波形等化器の代表的なものとして、トランスバーサル型、判定帰還型（ＤＦＥ）、最尤推定型（ＭＬＳＥ）のものが挙げられる。これらの中で、ここではトランスバーサル型および判定帰還型の波形等化器を用いる場合を想定する。 Typical examples of waveform equalizers include transversal type, decision feedback type (DFE), and maximum likelihood estimation type (MLSE). Among these, the case where a transversal type and decision feedback type waveform equalizer is used is assumed here.

受信機では、一般にトランスバーサル型あるいは判定帰還型の波形等化器は、予め決められた既知信号を受信し、この既知信号が所望の信号に近づくようにフィルタのトレーニングを行い、無線伝搬路の周波数逆特性を有するフィルタが適応的に構成されるように、動作する。一般的には、受信する既知信号が多ければ多いほど、無線伝搬路のマルチパス状態を正確に推定でき、波形等化器のトレーニング性能及び等化性能は向上する。しかし、既知信号は本来送信したいデータ信号ではないので、既知信号を増やすことは、データ信号の伝送効率の低下に繋がる。このような理由から、無線フォーマットにおいては、既知信号はデータ信号と比較して短い場合が多く、このような短い既知信号で、いかにデータ信号を良好に等化するかという点が技術的な課題となっている。 In a receiver, a transversal type or decision feedback type waveform equalizer generally receives a predetermined known signal, performs filter training so that the known signal approaches a desired signal, and determines the radio propagation path. The filter operates so that a filter having a frequency inverse characteristic is adaptively configured. In general, the more known signals that are received, the more accurately the multipath state of the radio propagation path can be estimated, and the training performance and equalization performance of the waveform equalizer improves. However, since a known signal is not a data signal that is originally desired to be transmitted, increasing the number of known signals leads to a decrease in transmission efficiency of the data signal. For this reason, in wireless formats, known signals are often shorter than data signals, and the technical issue is how to properly equalize data signals with such short known signals. It has become.

ここで、従来技術として、判定帰還型の波形等化器およびその動作を簡単に説明し、無線フォーマットにおいて既知信号が短い場合の等化方法の一例を示す。図１４は判定帰還型の波形等化器の基本的構成を示すブロック図である。判定帰還型の波形等化器は、等化フィルタ部１４０１、識別器１４０４、トレーニング信号生成器１４０５、スイッチ１４０６、等化誤差算出器１４０７、データ復号器１４０８およびタップ係数更新器１４０９から構成される。 Here, as a conventional technique, a decision feedback type waveform equalizer and its operation will be briefly described, and an example of an equalization method when a known signal is short in a wireless format will be shown. FIG. 14 is a block diagram showing a basic configuration of a decision feedback type waveform equalizer. The decision feedback type waveform equalizer includes an equalization filter unit 1401, a discriminator 1404, a training signal generator 1405, a switch 1406, an equalization error calculator 1407, a data decoder 1408, and a tap coefficient updater 1409. .

等化フィルタ部１４０１は、フィードフォワードフィルタ（ＦＦフィルタ）１４０２およびフィードバックフィルタ（ＦＢフィルタ）１４０３から構成される。ＦＦフィルタ１４０２およびＦＢフィルタ１４０３は、それぞれタップ付き遅延素子で構成されたフィルタである。遅延素子の遅延時間は、ＦＦフィルタ１４０２で１／２シンボル時間、ＦＢフィルタ１４０３で１シンボル時間となっている。 The equalization filter unit 1401 includes a feedforward filter (FF filter) 1402 and a feedback filter (FB filter) 1403. The FF filter 1402 and the FB filter 1403 are filters each composed of a tapped delay element. The delay time of the delay element is 1/2 symbol time for the FF filter 1402 and 1 symbol time for the FB filter 1403.

図１５は判定帰還型の波形等化器における波形等化方法を示す図である。判定帰還型の波形等化器で受信されるバースト信号は既知信号およびデータ信号からなる。既知信号は、送信側および受信側の双方が予めわかっているパターンを有しており、判定帰還型の波形等化器のタップ係数のトレーニングに用いられる。また、データ信号は、復調すべきデータを含む信号である。判定帰還型の波形等化器では、まず既知信号を用いてトレーニングが行われる。つまり、図１５の時刻Ｔ０１〜Ｔ０２の受信信号に対してトレーニングが行われる。始めに、このトレーニングモードの動作を示す。 FIG. 15 is a diagram showing a waveform equalization method in a decision feedback type waveform equalizer. The burst signal received by the decision feedback type waveform equalizer includes a known signal and a data signal. The known signal has a pattern that is known in advance on both the transmission side and the reception side, and is used for training the tap coefficient of the decision feedback type waveform equalizer. The data signal is a signal including data to be demodulated. In the decision feedback type waveform equalizer, training is first performed using a known signal. That is, training is performed on the received signals at times T01 to T02 in FIG. First, the operation of this training mode is shown.

等化フィルタ部１４０１のＦＦフィルタ１４０２には、ＩＱサンプル信号がシンボルレートの１／２のサンプルレートで入力され、ＦＢフィルタ１４０３には、スイッチ１４０６を介して得られた帰還データが入力される。等化フィルタ部１４０１では、遅延素子に蓄えられたデータがタップ係数込みで積和演算され、等化出力信号が得られる。等化出力信号は、等化誤差算出器１４０７に入力される。 The IQ sample signal is input to the FF filter 1402 of the equalization filter unit 1401 at a sample rate that is ½ the symbol rate, and the feedback data obtained through the switch 1406 is input to the FB filter 1403. In the equalizing filter unit 1401, the data accumulated in the delay element is subjected to a product-sum operation including tap coefficients, and an equalized output signal is obtained. The equalization output signal is input to the equalization error calculator 1407.

トレーニングモードでは、スイッチ１４０６はＢ側に接続され、トレーニング信号生成器１４０５から等化出力信号が収束すべき所望のトレーニングパターンで出力され、等化誤差算出器１４０７に入力される。等化誤差算出器１４０７では、等化フィルタ部１４０１からの等化出力信号と、トレーニング信号生成器１４０５からのトレーニングパターンが比較され、この差分が等化誤差信号としてタップ係数更新器１４０９に入力される。 In the training mode, the switch 1406 is connected to the B side, and the equalization output signal is output from the training signal generator 1405 in a desired training pattern to be converged and input to the equalization error calculator 1407. In the equalization error calculator 1407, the equalization output signal from the equalization filter unit 1401 is compared with the training pattern from the training signal generator 1405, and this difference is input to the tap coefficient updater 1409 as an equalization error signal. The

タップ係数更新器１４０９は、次回の等化出力信号の等化誤差ができるだけ小さくなるように、ＦＦフィルタ１４０２およびＦＢフィルタ１４０３の各タップ係数を更新する。このときの更新アルゴリズムとしては、ＬＭＳやＲＬＳが良く知られている。他方、トレーニング信号生成器１４０５からのトレーニングパターンは、スイッチ１４０６を介してＦＢフィルタ１４０３に帰還して入力される。 The tap coefficient updater 1409 updates the tap coefficients of the FF filter 1402 and the FB filter 1403 so that the equalization error of the next equalization output signal is as small as possible. LMS and RLS are well known as update algorithms at this time. On the other hand, the training pattern from the training signal generator 1405 is fed back to the FB filter 1403 via the switch 1406 and input.

このように、トレーニングモードでは、図１５に示す時刻Ｔ０１から時刻Ｔ０２の方向に向かって等化が行われ、時刻Ｔ０２の時点で等化フィルタのタップ係数が収束していると、以後に続くデータ信号の等化を良好に行うことができる。 As described above, in the training mode, equalization is performed from the time T01 to the time T02 shown in FIG. 15, and when the tap coefficients of the equalization filter converge at the time T02, the subsequent data Signal equalization can be performed satisfactorily.

つぎに、トラッキングモードの動作を示す。判定帰還型の波形等化器では、次のデータ信号に対してトラッキングが行われる。つまり、図１５の時刻Ｔ０２〜時刻Ｔ０３の受信信号に対してトラッキングが行われる。トラッキングモードでは、スイッチ１４０６はＡ側に接続される。等化フィルタ部１４０１からの等化出力信号は、識別器１４０４に入力され、識別器１４０４からシンボル判定データが出力される。シンボル判定データは、スイッチ１４０６を介して等化誤差算出器１４０７に入力される。等化誤差算出器１４０７では、等化フィルタ部１４０１からの等化出力信号と、識別器１４０４からのシンボル判定データとが比較され、この差分が等化誤差信号としてタップ係数更新器１４０９に入力される。タップ係数更新器１４０９は、次回の等化出力信号の等化誤差ができるだけ小さくなるように、ＦＦフィルタ１４０２およびＦＢフィルタ１４０３の各タップ係数を更新する。他方、識別器１４０４からのシンボル判定データは、スイッチ１４０６を介してＦＢフィルタ１４０３に帰還して入力される。また、シンボル判定データは、データ復号器１４０８に入力され、復号ビット列が出力される。 Next, the operation in the tracking mode is shown. In the decision feedback type waveform equalizer, tracking is performed on the next data signal. That is, tracking is performed on the received signals from time T02 to time T03 in FIG. In the tracking mode, the switch 1406 is connected to the A side. The equalization output signal from the equalization filter unit 1401 is input to the discriminator 1404, and symbol determination data is output from the discriminator 1404. The symbol determination data is input to the equalization error calculator 1407 via the switch 1406. In the equalization error calculator 1407, the equalization output signal from the equalization filter unit 1401 is compared with the symbol determination data from the discriminator 1404, and this difference is input to the tap coefficient updater 1409 as an equalization error signal. The The tap coefficient updater 1409 updates the tap coefficients of the FF filter 1402 and the FB filter 1403 so that the equalization error of the next equalization output signal is as small as possible. On the other hand, the symbol determination data from the discriminator 1404 is fed back to the FB filter 1403 via the switch 1406 and input. Further, the symbol determination data is input to the data decoder 1408, and a decoded bit string is output.

以上説明したように、判定帰還型の波形等化器では、無線フォーマットにおいて、データ信号と比較して既知信号は短いことが多い。トレーニングモードにおいて、等化フィルタ部１４０１のタップ係数が十分に収束しない場合、トラッキングモードによるデータ信号の等化性能が劣化してしまうので、短い既知信号でいかにタップ係数を収束させるかという点が技術的な課題である。 As described above, in the decision feedback type waveform equalizer, the known signal is often shorter than the data signal in the wireless format. In the training mode, when the tap coefficient of the equalization filter unit 1401 does not sufficiently converge, the equalization performance of the data signal in the tracking mode is deteriorated, so that the technique is to converge the tap coefficient with a short known signal. It is a typical problem.

この課題を解決するための波形等化方法が既に提案されている（特許文献１参照）。図１６は従来の他の波形等化方法を示す図である。この波形等化方法では、同一の既知信号によってトレーニングを繰り返し行う。すなわち、トレーニングの１回目を時刻Ｔ０１から時刻Ｔ０２まで行い、時刻Ｔ０２において、タップ係数をそのままにして、再度２回目のトレーニングを時刻Ｔ０１から時刻Ｔ０２まで行う。これを繰り返し、Ｎ回のトレーニングを行った後、時刻Ｔ０２から時刻Ｔ０３に向かってデータ信号のトラッキングを行うようにしている。 A waveform equalization method for solving this problem has already been proposed (see Patent Document 1). FIG. 16 is a diagram showing another conventional waveform equalization method. In this waveform equalization method, training is repeatedly performed using the same known signal. That is, the first training is performed from time T01 to time T02, and at time T02, the second training is performed again from time T01 to time T02 with the tap coefficient being left unchanged. This is repeated, and after N times of training, the data signal is tracked from time T02 to time T03.

このように、従来では、同一の既知信号を用いてトレーニングを繰り返すことによってトレーニング期間が長くなっているように見せかけ、トレーニングを１回だけ行う場合と比較してタップ係数が収束し、等化性能を向上させていた。 Thus, in the past, it seems that the training period has become longer by repeating training using the same known signal, and the tap coefficient converges compared to the case where training is performed only once, and equalization performance Had improved.

特開平３−２３５５１１号公報JP-A-3-235511

しかしながら、上記従来の波形等化方法では、同一の既知信号を用いて繰り返しトレーニングを行っているので、一定の繰り返し回数まで収束度は向上していくが、それ以上繰り返し回数を増やしても、タップ係数の収束度には限度があった。また、一般に波形等化器では、演算量が多いので、このように繰り返し回数を増やすと、単位時間当たりの演算量が増大して消費電流が増えたり、リアルタイム処理ができない等の問題があった。 However, in the above conventional waveform equalization method, the same known signal is used for repeated training, so the convergence improves up to a certain number of repetitions. There was a limit to the degree of convergence of the coefficients. In general, since the waveform equalizer has a large amount of calculation, if the number of repetitions is increased in this way, the amount of calculation per unit time increases, current consumption increases, and real-time processing cannot be performed. .

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、デジタル無線通信システムの無線伝搬路のマルチパスフェージングを補償する波形等化器において、無線フォーマット上の短い既知信号のみを用い、演算量を増加させることなく、タップ係数を正確に収束させて等化性能を向上できる波形等化方法、波形等化器、無線装置及び無線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a waveform equalizer that compensates for multipath fading in a radio propagation path of a digital radio communication system, uses only a short known signal in the radio format and increases the amount of calculation. It is an object of the present invention to provide a waveform equalization method, a waveform equalizer, a wireless device, and a wireless communication system that can improve the equalization performance by accurately converging tap coefficients.

本発明の波形等化方法は、タップ付き遅延回路を有し、入力信号に対してタップ係数込みの演算を行って等化出力信号を出力する等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部のタップ係数を設定するタップ係数制御手段と、前記タップ係数を記憶するタップ係数記憶手段とを備えた波形等化器の波形等化方法であって、前記タップ係数記憶手段に記憶されたタップ係数を初期値に設定し、第１の時間に受信される既知信号を用い、前記等化フィルタ部のタップ係数のトレーニングを行い、該トレーニング終了時に前記トレーニング結果のタップ係数を前記タップ係数記憶手段に記憶する第１のステップと、前記タップ係数記憶手段に記憶された、前記トレーニング結果のタップ係数を用い、前記第１の時間に続く第２の時間、受信されるデータ信号のトラッキングを行う第２のステップとを有し、前記第１のステップおよび前記第２のステップを繰り返し行うものである。 The waveform equalization method of the present invention includes a delay circuit with a tap, performs an operation including a tap coefficient on an input signal and outputs an equalized output signal, and taps of the equalization filter unit A waveform equalizer waveform equalization method comprising a tap coefficient control means for setting a coefficient and a tap coefficient storage means for storing the tap coefficient, wherein the tap coefficient stored in the tap coefficient storage means is initialized. The value is set and the known signal received at the first time is used to train the tap coefficient of the equalization filter unit, and the tap coefficient of the training result is stored in the tap coefficient storage means at the end of the training. A first step and a data signal received for a second time following the first time using the tap coefficient of the training result stored in the tap coefficient storage means. And a second step of performing the tracking is performed repeatedly the first step and the second step.

これにより、無線フォーマット上の短い既知信号のみを用い、演算量を増加させることなく、タップ係数を正確に収束させて等化性能を向上できる。すなわち、トレーニングが複数の既知信号に亘って連続的に行われるので、等価的に無限長の既知信号でトレーニングを行っていることと等価になり、等化フィルタ部のタップ係数が十分に収束し、ひいては等化性能が良好になる。特に、伝搬路が静特性の場合、改善効果が顕著である。また、従来のように、同一の既知信号を用いたトレーニングでないので、タップ係数の収束値がより正確になり、かつ演算量を全く増大させることなく良好な等化性能を得ることができる。 Thereby, only a short known signal on the radio format is used, and the tap coefficient can be accurately converged and the equalization performance can be improved without increasing the calculation amount. In other words, since training is performed continuously over a plurality of known signals, this is equivalent to training with known signals of an infinite length, and the tap coefficients of the equalization filter section are sufficiently converged. As a result, the equalization performance is improved. In particular, when the propagation path has a static characteristic, the improvement effect is remarkable. Further, since the training is not performed using the same known signal as in the prior art, the convergence value of the tap coefficient becomes more accurate, and good equalization performance can be obtained without increasing the amount of calculation at all.

また、本発明は、上記の波形等化器の波形等化方法であって、送受信の周波数オフセット量を推定する周波数オフセット量推定手段を用い、前記トレーニング終了時に前記タップ係数記憶手段に記憶されたタップ係数に対し、前記周波数オフセット量推定手段によって推定された周波数オフセット量相当の位相回転を加える第３のステップを有し、前記第１のステップでは、前記位相回転が加えられたタップ係数を前記初期値に設定するものである。
これにより、受信信号とタップ係数の位相関係を保つことができる。周波数オフセット量推定手段を用いない場合と比較して、タップ係数の収束が良好となり、等化性能もより向上する。 Further, the present invention is a waveform equalization method for the waveform equalizer described above, which uses frequency offset amount estimation means for estimating a frequency offset amount for transmission and reception, and is stored in the tap coefficient storage means at the end of the training. A third step of adding a phase rotation corresponding to the frequency offset amount estimated by the frequency offset amount estimation means to the tap coefficient; and in the first step, the tap coefficient to which the phase rotation has been added is This is set to the initial value.
Thereby, the phase relationship between the received signal and the tap coefficient can be maintained. Compared with the case where the frequency offset amount estimation means is not used, the tap coefficient converges better and the equalization performance is further improved.

また、本発明は、上記のいずれかの波形等化器の波形等化方法であって、等化性能を監視する等化性能監視手段を用い、前記等化性能監視手段によって監視された等化性能が所定レベルに達しているか否かを判断する第４のステップを有し、前記第１のステップでは、前記等化性能監視手段によって監視された等化性能が所定レベルに達していない場合、前記タップ係数記憶手段に記憶された前回のタップ係数の代わりに、それ以前に前記タップ係数記憶手段に記憶され、前記等化性能が所定レベルに達しているそれ以前の最近のタップ係数を前記初期値に設定するものである。
これにより、等化性能が所定レベルに達しない場合、トレーニング結果のタップ係数を初期値して設定することを回避でき、無線伝搬路にバースト的な劣化が存在する場合でも、等化性能が劣化しなくなる。 Further, the present invention provides a waveform equalization method for any of the above waveform equalizers, using equalization performance monitoring means for monitoring equalization performance, and equalization monitored by the equalization performance monitoring means A fourth step of determining whether or not the performance has reached a predetermined level, and in the first step, when the equalization performance monitored by the equalization performance monitoring means has not reached the predetermined level, Instead of the previous tap coefficient stored in the tap coefficient storage means, the initial tap coefficient previously stored in the tap coefficient storage means and the equalization performance reaching a predetermined level is stored as the initial tap coefficient. Is set to a value.
As a result, when the equalization performance does not reach a predetermined level, it is possible to avoid setting the tap coefficient of the training result as an initial value, and even when burst degradation exists in the radio propagation path, the equalization performance is degraded. No longer.

また、本発明は、上記の波形等化方法であって、前記第４のステップでは、前記等化性能監視手段によって受信信号の受信レベルを閾値と比較した比較結果を用いることにより、等化性能を判断するものとする。
また、本発明は、上記の波形等化方法であって、前記第４のステップでは、前記等化性能監視手段によって前記データ信号のトラッキング中の等化誤差を閾値と比較した比較結果を用いることにより、等化性能を判断するものとする。
また、本発明は、上記の波形等化方法であって、前記第４のステップでは、前記等化性能監視手段によって復号結果のビット誤り率を閾値と比較した比較結果を用いることにより、等化性能を判断するものとする。 Further, the present invention is the above waveform equalization method, wherein in the fourth step, the equalization performance is obtained by using a comparison result obtained by comparing the reception level of the received signal with a threshold value by the equalization performance monitoring unit. Shall be judged.
Further, the present invention is the waveform equalization method described above, wherein in the fourth step, a comparison result obtained by comparing an equalization error during tracking of the data signal with a threshold by the equalization performance monitoring unit is used. Based on this, the equalization performance is judged.
The present invention is the above waveform equalization method, wherein in the fourth step, equalization is performed by using a comparison result obtained by comparing the bit error rate of the decoding result with a threshold value by the equalization performance monitoring unit. The performance shall be judged.

また、本発明は、上記のいずれかの波形等化器の波形等化方法であって、受信信号の受信レベルを監視する受信レベル監視手段を用い、前記第１のステップでは、今回のトレーニング開始時のタップ係数の初期値として、前回のトレーニング結果のタップ係数を前記受信レベルに応じて逓倍したものを設定するものである。
これにより、受信レベルの変化に応じて、トレーニング開始時のタップ係数の大きさを調整することができ、受信信号レベルが一定しない場合でも、タップ係数が安定するので、等化性能が向上する。 The present invention is also the waveform equalization method of any one of the above waveform equalizers, wherein reception level monitoring means for monitoring the reception level of the reception signal is used, and in the first step, the current training is started. As an initial value of the tap coefficient at the time, a value obtained by multiplying the tap coefficient of the previous training result according to the reception level is set.
Thereby, the magnitude of the tap coefficient at the start of training can be adjusted according to the change in the reception level, and the tap coefficient is stabilized even when the reception signal level is not constant, so that equalization performance is improved.

また、本発明は、上記のいずれかの波形等化器の波形等化方法であって、受信信号の受信レベルを監視する受信レベル監視手段と、前記波形等化器の入力信号のレベルを逓倍する逓倍手段とを用い、前記第１のステップでは、前記受信レベルに応じて、前記波形等化器の入力信号のレベルを逓倍するものである。
これにより、受信レベルの変化に応じて、波形等化器の入力信号のレベルを調整することで、受信信号のレベルが一定しない場合でも、タップ係数が安定するので、等化性能が向上する。 Further, the present invention provides a waveform equalization method for any of the above waveform equalizers, the reception level monitoring means for monitoring the reception level of the reception signal, and the level of the input signal of the waveform equalizer is multiplied. In the first step, the level of the input signal of the waveform equalizer is multiplied according to the reception level.
Thus, by adjusting the level of the input signal of the waveform equalizer according to the change in the reception level, the tap coefficient is stabilized even when the level of the reception signal is not constant, so that the equalization performance is improved.

また、本発明は、上記のいずれかの波形等化器の波形等化方法であって、受信信号の受信レベルを監視する受信レベル監視手段と、前記等化出力信号のシンボルを判定する識別器とを用い、前記第１のステップでは、前記受信レベルに応じて、前記識別器の参照レベルおよびトレーニング信号の出力レベルを変更するものである。
これにより、等化出力信号のレベルをそのままにして、識別器の参照レベルおよびトレーニング信号の出力レベルを変更することができ、受信信号レベルが一定しない場合でも、タップ係数が安定するので、等化性能が向上する。 The present invention is also the waveform equalization method of any of the above waveform equalizers, wherein the reception level monitoring means for monitoring the reception level of the reception signal, and the discriminator for determining the symbol of the equalization output signal In the first step, the reference level of the discriminator and the output level of the training signal are changed according to the reception level.
This makes it possible to change the reference level of the discriminator and the output level of the training signal while leaving the level of the equalized output signal as it is, and even if the received signal level is not constant, the tap coefficient is stable, so equalization Performance is improved.

本発明の波形等化器は、タップ付き遅延回路を有し、入力信号に対してタップ係数込みの演算を行って等化出力信号を出力する等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部のタップ係数を設定するタップ係数制御手段と、前記タップ係数を記憶するタップ係数記憶手段とを備え、上記いずれかに記載の波形等化方法の手順を実行するものである。
これにより、無線フォーマット上の短い既知信号のみを用い、演算量を増加させることなく、タップ係数を正確に収束させて等化性能を向上できる。 The waveform equalizer of the present invention has a tapped delay circuit, performs an operation including tap coefficients on an input signal and outputs an equalized output signal, and a tap of the equalizing filter unit A tap coefficient control means for setting a coefficient and a tap coefficient storage means for storing the tap coefficient are provided, and the procedure of the waveform equalization method described above is executed.
Thereby, only a short known signal on the radio format is used, and the tap coefficient can be accurately converged and the equalization performance can be improved without increasing the calculation amount.

また、本発明は、上記波形等化器が搭載された無線装置を提供する。また、本発明は、上記無線装置を含む無線通信システムを提供する。 The present invention also provides a radio apparatus equipped with the waveform equalizer. The present invention also provides a wireless communication system including the wireless device.

本発明によれば、デジタル無線通信システムの無線伝搬路のマルチパスフェージングを補償する波形等化器において、無線フォーマット上の短い既知信号のみを用い、演算量を増加させることなく、タップ係数を正確に収束させて等化性能を向上できる。 According to the present invention, in a waveform equalizer that compensates for multipath fading in a radio propagation path of a digital radio communication system, only a short known signal on the radio format is used, and the tap coefficient is accurately determined without increasing the amount of calculation. It is possible to improve the equalization performance by converging.

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態における波形等化器の基本的構成を示すブロック図である。なお、本実施形態では、判定帰還型の波形等化器に適用された場合を示すが、既知信号によって等化フィルタ部のタップ係数をトレーニングするような波形等化器である限り、特にその種類は限定されない。 (First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a waveform equalizer according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a decision feedback type waveform equalizer is shown. However, as long as the waveform equalizer is such that the tap coefficient of the equalization filter unit is trained by a known signal, the type of the waveform equalizer is particularly preferable. Is not limited.

本実施形態の判定帰還型の波形等化器は、等化フィルタ部１０１、識別器１０４、トレーニング信号生成器１０５、スイッチ１０６、等化誤差算出器１０７、データ復号器１０８、タップ係数制御部１０９、タップ係数記憶部１１０および周波数オフセット量推定部１１１を備えて構成される。 The decision feedback type waveform equalizer of this embodiment includes an equalization filter unit 101, a discriminator 104, a training signal generator 105, a switch 106, an equalization error calculator 107, a data decoder 108, and a tap coefficient control unit 109. The tap coefficient storage unit 110 and the frequency offset amount estimation unit 111 are configured.

等化フィルタ部１０１は、フィードフォワードフィルタ（ＦＦフィルタ）１０２、フィードバックフィルタ（ＦＢフィルタ）１０３などを備えて構成される。ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３は、それぞれタップ付き遅延素子で構成されたフィルタである。遅延素子の遅延時間は、ＦＦフィルタ１０２で１／２シンボル時間、ＦＢフィルタ１０３で１シンボル時間となっている。 The equalization filter unit 101 includes a feed forward filter (FF filter) 102, a feedback filter (FB filter) 103, and the like. The FF filter 102 and the FB filter 103 are filters each composed of a tapped delay element. The delay time of the delay element is 1/2 symbol time for the FF filter 102 and 1 symbol time for the FB filter 103.

図１５に示したように、判定帰還型の波形等化器で受信されるバースト信号は、既知信号およびデータ信号からなる。既知信号は、送信側および受信側の双方が予めわかっているパターンを有しており、判定帰還型の波形等化器のタップ係数のトレーニングに用いられる。また、データ信号は、復調すべきデータを含む信号である。判定帰還型の波形等化器では、まず既知信号を用いてトレーニングが行われる。つまり、図１５の時刻Ｔ０１〜Ｔ０２の受信信号に対してトレーニングが行われる。始めに、このトレーニングモードの動作を示す。 As shown in FIG. 15, the burst signal received by the decision feedback type waveform equalizer includes a known signal and a data signal. The known signal has a pattern that is known in advance on both the transmission side and the reception side, and is used for training the tap coefficient of the decision feedback type waveform equalizer. The data signal is a signal including data to be demodulated. In the decision feedback type waveform equalizer, training is first performed using a known signal. That is, training is performed on the received signals at times T01 to T02 in FIG. First, the operation of this training mode is shown.

等化フィルタ部１０１のＦＦフィルタ１０２には、ＩＱサンプル信号がシンボルレートの１／２のサンプルレートで入力され、ＦＢフィルタ１０３には、スイッチ１０６を介して得られた帰還データが入力される。等化フィルタ部１０１では、遅延素子に蓄えられたデータがタップ係数込みで積和演算され、等化出力信号が得られる。等化出力信号は、等化誤差算出器１０７に入力される。 The IQ sample signal is input to the FF filter 102 of the equalization filter unit 101 at a sample rate that is ½ the symbol rate, and the feedback data obtained through the switch 106 is input to the FB filter 103. In the equalizing filter unit 101, the data accumulated in the delay element is subjected to a product-sum operation including tap coefficients, and an equalized output signal is obtained. The equalization output signal is input to the equalization error calculator 107.

トレーニングモードでは、スイッチ１０６はＢ側に接続され、トレーニング信号生成器１０５から等化出力信号が収束すべき所望のトレーニングパターンで出力され、等化誤差算出器１０７に入力される。等化誤差算出器１０７では、等化フィルタ部１０１からの等化出力信号と、トレーニング信号生成器１０５からのトレーニングパターンが比較され、この差分が等化誤差信号としてタップ係数制御部１０９に入力される。また、トレーニング信号生成器１０５からのトレーニングパターンは、スイッチ１０６を介してＦＢフィルタ１０３に帰還して入力される。 In the training mode, the switch 106 is connected to the B side, and the equalization output signal is output from the training signal generator 105 in a desired training pattern to be converged and input to the equalization error calculator 107. In the equalization error calculator 107, the equalization output signal from the equalization filter unit 101 and the training pattern from the training signal generator 105 are compared, and this difference is input to the tap coefficient control unit 109 as an equalization error signal. The The training pattern from the training signal generator 105 is fed back to the FB filter 103 via the switch 106 and input.

つぎに、トラッキングモードの動作を示す。判定帰還型の波形等化器では、次のデータ信号に対してトラッキングが行われる。つまり、図１５の時刻Ｔ０２〜時刻Ｔ０３の受信信号に対してトラッキングが行われる。トラッキングモードでは、スイッチ１０６はＡ側に接続される。等化フィルタ部１０１からの等化出力信号は、識別器１０４に入力され、識別器１０４からシンボル判定データが出力される。シンボル判定データは、スイッチ１０６を介して等化誤差算出器１０７に入力される。等化誤差算出器１０７では、等化フィルタ部１０１からの等化出力信号と、識別器１０４からのシンボル判定データとが比較され、この差分が等化誤差信号としてタップ係数制御部１０９に入力される。また、識別器１０４からのシンボル判定データは、スイッチ１０６を介してＦＢフィルタ１０３に帰還して入力される。また、シンボル判定データは、データ復号器１０８に入力され、復号ビット列が出力される。 Next, the operation in the tracking mode is shown. In the decision feedback type waveform equalizer, tracking is performed on the next data signal. That is, tracking is performed on the received signals from time T02 to time T03 in FIG. In the tracking mode, the switch 106 is connected to the A side. The equalization output signal from the equalization filter unit 101 is input to the discriminator 104, and symbol determination data is output from the discriminator 104. The symbol determination data is input to the equalization error calculator 107 via the switch 106. In the equalization error calculator 107, the equalization output signal from the equalization filter unit 101 is compared with the symbol determination data from the discriminator 104, and this difference is input to the tap coefficient control unit 109 as an equalization error signal. The The symbol determination data from the discriminator 104 is fed back to the FB filter 103 via the switch 106 and input. Further, the symbol determination data is input to the data decoder 108, and a decoded bit string is output.

以下に、本実施形態の特徴部分の構成を詳しく説明する。
タップ係数制御部１０９は、タップ係数制御手段の機能を有するもので、等化フィルタ部１０１のＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３のタップ係数更新に関する制御を行う。具体的に、タップ係数制御部１０９は、トレーニング動作中およびトラッキング動作中、等化誤差算出器１０７から入力される等化誤差情報に基づき、次回の等化誤差ができるだけ小さくなるようにＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３の各タップ係数を更新する。また、既知信号によるトレーニング開始時刻において、タップ係数記憶部１１０から前回のトレーニング終了時点のタップ係数を読み込み、必要に応じてこのタップ係数を修正し、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３にセットする。 Below, the structure of the characteristic part of this embodiment is demonstrated in detail.
The tap coefficient control unit 109 has a function of a tap coefficient control unit, and performs control related to tap coefficient update of the FF filter 102 and the FB filter 103 of the equalization filter unit 101. Specifically, the tap coefficient control unit 109 performs the FF filter 102 so that the next equalization error becomes as small as possible based on the equalization error information input from the equalization error calculator 107 during the training operation and the tracking operation. And each tap coefficient of the FB filter 103 is updated. Further, at the training start time based on the known signal, the tap coefficient at the end of the previous training is read from the tap coefficient storage unit 110, the tap coefficient is corrected as necessary, and set in the FF filter 102 and the FB filter 103.

タップ係数記憶部１１０は、タップ係数記憶手段の機能を有するもので、１回のトレーニングが終了する度、その時点におけるタップ係数をＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３から読み込み、保存する。周波数オフセット量推定部１１１は、周波数オフセット量推定手段の機能を有するもので、送信側および受信側の無線装置間における周波数オフセット量を随時推定し、周波数オフセット量の推定値をタップ係数制御部１０９に入力する。周波数オフセット量の推定は、受信ＩＱサンプル信号や等化フィルタ部１０１からの等化出力信号などを用いて行うことが可能である。 The tap coefficient storage unit 110 has a function of a tap coefficient storage unit. When one training is completed, the tap coefficient at that time is read from the FF filter 102 and the FB filter 103 and stored. The frequency offset amount estimation unit 111 has a function of a frequency offset amount estimation unit. The frequency offset amount estimation unit 111 estimates the frequency offset amount between the transmission side and the reception side radio devices as needed, and the estimated value of the frequency offset amount is the tap coefficient control unit 109. To enter. The estimation of the frequency offset amount can be performed using the received IQ sample signal, the equalized output signal from the equalizing filter unit 101, and the like.

図２は判定帰還型の波形等化器における受信信号の無線フォーマットおよび波形等化方法を示す図である。既知信号およびデータ信号からなるスロットを連続して受信する場合の波形等化方法を示す。図２では、無線フォーマットは連続的であるが、既知信号が定期的に送信されている限り、バーストであっても、データ信号部分が空線であっても問題ない。 FIG. 2 is a diagram showing a radio format of a received signal and a waveform equalization method in a decision feedback type waveform equalizer. A waveform equalization method in the case of continuously receiving slots composed of known signals and data signals will be described. In FIG. 2, the radio format is continuous, but there is no problem even if it is a burst or a data signal portion is an empty line as long as a known signal is periodically transmitted.

始めに、周波数オフセット量推定部１１１を用いない場合の波形等化方法を示す。ステップＳ２０１において、波形等化器は、時間Ｔａで受信した既知信号を用い、時刻Ｔ０１から時刻Ｔ０２に向けてトレーニングを行う。トレーニング終了時の時刻Ｔ０２で、タップ係数記憶部１１０は、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３の各タップ係数を保存する。 First, a waveform equalization method when the frequency offset amount estimation unit 111 is not used will be described. In step S201, the waveform equalizer uses the known signal received at time Ta to perform training from time T01 to time T02. At time T02 at the end of training, the tap coefficient storage unit 110 stores the tap coefficients of the FF filter 102 and the FB filter 103.

ステップＳ２０２において、波形等化器は、時刻Ｔ０２から時刻Ｔ０３に向けてトラッキングを行う。トラッキング開始時（時刻Ｔ０２）におけるタップ係数の初期値として、時間Ｔａの既知信号によるトレーニング結果をそのまま用いる。 In step S202, the waveform equalizer performs tracking from time T02 to time T03. As an initial value of the tap coefficient at the start of tracking (time T02), the training result using the known signal at time Ta is used as it is.

ステップＳ２０３において、タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０に保存されている時刻Ｔ０２におけるタップ係数を読み込み、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３にセットする。その上で、波形等化器は、時間Ｔｂで受信した既知信号を用いて時刻Ｔ０３から時刻Ｔ０４に向けてトレーニングを行う。トレーニング終了時の時刻Ｔ０４で、タップ係数記憶部１１０は、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３の各タップ係数を保存する。 In step S 203, the tap coefficient control unit 109 reads the tap coefficient at time T 02 stored in the tap coefficient storage unit 110 and sets it in the FF filter 102 and the FB filter 103. After that, the waveform equalizer performs training from time T03 to time T04 using the known signal received at time Tb. At time T04 at the end of the training, the tap coefficient storage unit 110 stores the tap coefficients of the FF filter 102 and the FB filter 103.

ステップＳ２０４において、波形等化器は、時刻Ｔ０４から時刻Ｔ０５に向けてトラッキングを行う。トラッキング開始時（時刻Ｔ０４）におけるタップ係数の初期値として、時間Ｔｂの既知信号によるトレーニング結果をそのまま用いる。 In step S204, the waveform equalizer performs tracking from time T04 to time T05. As an initial value of the tap coefficient at the start of tracking (time T04), the training result based on the known signal at time Tb is used as it is.

ステップＳ２０５において、タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０に保存されている時刻Ｔ０４におけるタップ係数を読み込み、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３にセットする。その上で、波形等化器は、時間Ｔｃで受信した既知信号を用いて時刻Ｔ０５から時刻Ｔ０６に向けてトレーニングを行う。トレーニング終了時の時刻Ｔ０６で、タップ係数記憶部１１０は、ＦＦフィルタ１０２およびＦｂフィルタ１０３の各タップ係数を保存する。 In step S 205, the tap coefficient control unit 109 reads the tap coefficient at time T 04 stored in the tap coefficient storage unit 110 and sets it in the FF filter 102 and the FB filter 103. Then, the waveform equalizer performs training from time T05 to time T06 using the known signal received at time Tc. At time T06 at the end of training, the tap coefficient storage unit 110 stores the tap coefficients of the FF filter 102 and the Fb filter 103.

ステップＳ２０６において、波形等化器は、時刻Ｔ０６から時刻Ｔ０７に向けてトラッキングを行う。トラッキング開始時（時刻Ｔ０６）におけるタップ係数の初期値として、時間Ｔｃの既知信号によるトレーニング結果をそのまま用いる。 In step S206, the waveform equalizer performs tracking from time T06 to time T07. As an initial value of the tap coefficient at the start of tracking (time T06), the training result based on the known signal at time Tc is used as it is.

このように、既知信号によるトレーニング結果をタップ係数記憶部１１０に保存し、次回の既知信号によるトレーニング開始時のタップ係数の初期値としてセットする動作を繰り返していくことで、無限長の既知信号によるトレーニングを行っていることと等価となる。 As described above, the training result based on the known signal is stored in the tap coefficient storage unit 110, and the operation of setting the initial value of the tap coefficient at the start of the next training based on the known signal is repeated. Equivalent to training.

したがって、本実施形態の波形等化方法によれば、等化フィルタ部１０１のタップ係数が十分に収束するので、データ信号の等化性能が良好になる。特に、伝搬路が静特性の場合、その改善効果が顕著である。また、従来のように、同一の既知信号を用いたトレーニングではないので、タップ係数の収束値がより正確になる。また、演算量を増大させることなく良好な等化性能を得ることができる。 Therefore, according to the waveform equalization method of the present embodiment, since the tap coefficients of the equalization filter unit 101 are sufficiently converged, the data signal equalization performance is improved. In particular, when the propagation path has a static characteristic, the improvement effect is remarkable. Further, since the training is not performed using the same known signal as in the prior art, the convergence value of the tap coefficient becomes more accurate. Also, good equalization performance can be obtained without increasing the amount of calculation.

つぎに、周波数オフセット量推定部１１１を用いる場合の波形等化方法を示す。図３はタップ係数制御部１０９の動作処理手順を示すフローチャートである。一般に、送信側および受信側の無線装置間には、周波数オフセットが存在する。このため、例えば、図２の時刻Ｔ０３において、タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０から読み込んだタップ係数を、そのままＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３のタップ係数としてセットするのではなく、この周波数オフセット量を考慮した処理を行った後にセットする方が良い。このようにすることで、受信信号とタップ係数の位相関係を保つことができる。これ以外の動作は、周波数オフセット量推定部１１１を用いない場合と全く同様である。 Next, a waveform equalization method when the frequency offset amount estimation unit 111 is used will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an operation processing procedure of the tap coefficient control unit 109. In general, there is a frequency offset between radio devices on the transmission side and the reception side. Therefore, for example, at time T03 in FIG. 2, the tap coefficient control unit 109 does not set the tap coefficients read from the tap coefficient storage unit 110 as tap coefficients of the FF filter 102 and the FB filter 103 as they are. It is better to set after performing processing considering the frequency offset amount. By doing so, the phase relationship between the received signal and the tap coefficient can be maintained. The other operations are exactly the same as when the frequency offset amount estimation unit 111 is not used.

図２の時刻Ｔ０３の処理では、周波数オフセット量推定部１１１で推定された周波数オフセット量がｆｏｆｆ［Ｈｚ］であり、信号のシンボル時間がＴｓ［ｓｅｃ］、時刻Ｔ０２から時刻Ｔ０３までのデータ信号のシンボル数がＭ［シンボル］で場合を想定する。図３では、時刻Ｔ０３の処理を示す。 In the process at time T03 in FIG. 2, the frequency offset amount estimated by the frequency offset amount estimation unit 111 is foff [Hz], the symbol time of the signal is Ts [sec], and the data signal from time T02 to time T03 is processed. Assume that the number of symbols is M [symbol]. FIG. 3 shows processing at time T03.

図２の時刻Ｔ０２から時刻Ｔ０３にかけてのデータ信号のトラッキングが終了すると、まず、タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０からタップ係数を読み出す（ステップＳ３０１）。そして、タップ係数制御部１０９は、読み出した各タップ係数に対し、数式（１）に示す角度だけ位相を回転させる（ステップＳ３０２）。 When the tracking of the data signal from time T02 to time T03 in FIG. 2 ends, first, the tap coefficient control unit 109 reads the tap coefficient from the tap coefficient storage unit 110 (step S301). Then, the tap coefficient control unit 109 rotates the phase by an angle represented by Expression (1) for each read tap coefficient (step S302).

２π×ｆｏｆｆ×Ｔｓ×Ｍ［ｒａｄ］ ……（１）
タップ係数制御部１０９は、位相回転した各タップ係数を、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３のタップ係数にセットし、次のトレーニング開始時の初期値とする（ステップＳ３０３）。この後、波形等化器は、時刻Ｔ０３から時刻Ｔ０４の間（時間Ｔｂ）、受信した既知信号によるトレーニングを開始する。なお、ここでは、時刻Ｔ０３における処理だけを示したが、時刻Ｔ０５、時刻Ｔ０７においても、同様の処理を繰り返す。 2π × foff × Ts × M [rad] (1)
The tap coefficient control unit 109 sets each phase-tapped tap coefficient to the tap coefficient of the FF filter 102 and the FB filter 103, and sets it as an initial value at the start of the next training (step S303). Thereafter, the waveform equalizer starts training with the received known signal between time T03 and time T04 (time Tb). Although only the process at time T03 is shown here, the same process is repeated at time T05 and time T07.

このように、第１の実施形態の波形等化方法によれば、タップ係数制御部１０９は、周波数オフセット量推定部１１１で推定された周波数オフセット量に基づき、タップ係数記憶部１１０に保存されたタップ係数を位相回転させ、次回のトレーニング開始時におけるタップ係数の初期値とする。これにより、受信信号とタップ係数の位相関係を保つことができ、周波数オフセット量推定部１１１を用いない場合と比較して、さらにタップ係数の収束が良好となり、等化性能をより向上できる。 Thus, according to the waveform equalization method of the first embodiment, the tap coefficient control unit 109 is stored in the tap coefficient storage unit 110 based on the frequency offset amount estimated by the frequency offset amount estimation unit 111. The tap coefficient is rotated in phase to be the initial value of the tap coefficient at the start of the next training. Thereby, the phase relationship between the received signal and the tap coefficient can be maintained, and compared with the case where the frequency offset estimation unit 111 is not used, the tap coefficient is further converged, and the equalization performance can be further improved.

（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態における波形等化器の基本的構成を示すブロック図である。第２の実施形態の波形等化器は、前記第１の実施形態の波形等化器に、等化性能監視手段の機能を有する等化性能監視部が追加された構成を有する。この等化性能監視部として、具体的に、等化誤差算出器１０７、ＲＳＳＩ算出器４１５、等化性能判定器４１６およびＢＥＲ測定器４１７が設けられている。また、前記第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram showing a basic configuration of a waveform equalizer according to the second embodiment of the present invention. The waveform equalizer of the second embodiment has a configuration in which an equalization performance monitoring unit having a function of an equalization performance monitoring unit is added to the waveform equalizer of the first embodiment. Specifically, an equalization error calculator 107, an RSSI calculator 415, an equalization performance determination unit 416, and a BER measurement unit 417 are provided as the equalization performance monitoring unit. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

タップ係数制御部１０９は、等化フィルタ部１０１のＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３のタップ係数更新に関する制御を行う。具体的に、タップ係数制御部１０９は、トレーニング動作中およびトラッキング動作中、等化誤差算出器１０７から入力される等化誤差情報に基づき、次回の等化誤差ができるだけ小さくなるようにＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３の各タップ係数を更新する。また、既知信号によるトレーニング開始時刻では、等化性能判定器４１６の出力情報に応じて、タップ係数記憶部１１０から必要なタップ係数を読み込み、必要に応じてこのタップ係数を修正し、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３にセットする。 The tap coefficient control unit 109 performs control related to the tap coefficient update of the FF filter 102 and the FB filter 103 of the equalization filter unit 101. Specifically, the tap coefficient control unit 109 performs the FF filter 102 so that the next equalization error becomes as small as possible based on the equalization error information input from the equalization error calculator 107 during the training operation and the tracking operation. And each tap coefficient of the FB filter 103 is updated. Further, at the training start time based on the known signal, a necessary tap coefficient is read from the tap coefficient storage unit 110 in accordance with the output information of the equalization performance determination unit 416, the tap coefficient is corrected as necessary, and the FF filter 102 is corrected. And FB filter 103.

入力された中間周波数帯のＩＦ信号は、直交復調器４１２によって直交復調され、Ａ／Ｄ変換器４１３によってデジタルサンプリングされた後、ルートナイキストフィルタ４１４によってベースバンド帯域制限され、この出力であるＩＱサンプル信号は等化フィルタ部１０１に入力される。 The input IF signal in the intermediate frequency band is quadrature demodulated by the quadrature demodulator 412, digitally sampled by the A / D converter 413, baseband band-limited by the root Nyquist filter 414, and this output IQ sample The signal is input to the equalization filter unit 101.

一方、ＩＦ信号は、ＲＳＳＩ算出器４１５に入力され、ＲＳＳＩ算出器では受信信号レベル（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）が逐次算出され、算出された受信レベルは等化性能判定器４１６に入力される。また、等化誤差算出器１０７の出力である等化誤差信号は、等化性能判定器４１６に入力される。 On the other hand, the IF signal is input to the RSSI calculator 415, and the received signal level (RSSI: Received Signal Strength Indicator) is sequentially calculated in the RSSI calculator, and the calculated received level is input to the equalization performance determiner 416. . The equalization error signal that is the output of the equalization error calculator 107 is input to the equalization performance determination unit 416.

また、データ復号器１０８の出力である復号ビット列は、ＢＥＲ測定器４１７に入力され、ＢＥＲ測定器４１７では、受信信号のビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）が逐次算出され、ＢＥＲ情報が等化性能判定器４１６に入力される。等化性能判定器４１６では、ある時間における等化性能の良否が判定される。等化性能判定器４１６は、等化性能の良否の判断を受信信号の受信レベルで行う場合、ＲＳＳＩ算出器４１５から入力された受信レベルがある閾値より大きいときに等化性能が良く、小さいときに等化性能が悪いと判断し、この判断結果を等化性能情報としてタップ係数制御部１０９に出力する。 The decoded bit string that is the output of the data decoder 108 is input to the BER measuring device 417. The BER measuring device 417 sequentially calculates the bit error rate (BER) of the received signal, and the BER information is equal. Is input to the conversion performance determination unit 416. The equalization performance determination unit 416 determines whether the equalization performance is good or not at a certain time. When the equalization performance determination unit 416 determines whether the equalization performance is good or bad based on the reception level of the received signal, the equalization performance is good when the reception level input from the RSSI calculator 415 is larger than a certain threshold, and when the reception level is small It is determined that the equalization performance is poor, and the determination result is output to the tap coefficient control unit 109 as equalization performance information.

また、等化性能の良否の判断をトラッキング中の等化誤差で行う場合、等化誤差算出器１０７から入力された等化誤差信号を用いて、例えば等化誤差信号レベルの合算値を算出し、この合算値（誤差レベル）が閾値よりも小さいときに等化性能が良く、大きいときに等化性能が悪いと判断し、この判断結果を等化性能情報としてタップ係数制御部１０９に出力する。また、等化性能の良否の判断をビット誤り率で判断する場合、ＢＥＲ測定器４１７から入力されたＢＥＲ情報を用い、この値が閾値よりも小さいときに等化性能が良く、大きいときに等化性能が悪いと判断し、この判断結果を等化性能情報としてタップ係数制御部１０９に出力する。そして、タップ係数制御部１０９は、等化性能判定器４１６から入力された等化性能情報に基づき、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３のタップ係数を制御する。 In addition, when the equalization performance is judged based on the equalization error during tracking, for example, a total value of the equalization error signal level is calculated using the equalization error signal input from the equalization error calculator 107. When the total value (error level) is smaller than the threshold, it is determined that the equalization performance is good, and when it is large, the equalization performance is bad, and this determination result is output to the tap coefficient control unit 109 as equalization performance information. . Also, when determining whether the equalization performance is good or not based on the bit error rate, the BER information input from the BER measuring device 417 is used. When this value is smaller than the threshold value, the equalization performance is good, and when it is large, the It is determined that the equalization performance is poor, and the determination result is output to the tap coefficient control unit 109 as equalization performance information. Then, the tap coefficient control unit 109 controls the tap coefficients of the FF filter 102 and the FB filter 103 based on the equalization performance information input from the equalization performance determination unit 416.

図５は受信信号の無線フォーマットおよび波形等化方法を示す図である。図５には、等化性能判定器４１６から得られた等化性能情報も示されている。まず、ステップＳ５０１において、波形等化器は、時間Ｔａで受信した既知信号を用いて時刻Ｔ０１から時刻Ｔ０２に向けてトレーニングを行う。トレーニング中、必要に応じて、等化性能判定器４１６はタップ係数制御部１０９に等化性能情報を出力する。トレーニング終了時の時刻Ｔ０２で、タップ係数記憶部１１０はＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３の各タップ係数を保存する。 FIG. 5 is a diagram showing a radio format of a received signal and a waveform equalization method. FIG. 5 also shows equalization performance information obtained from the equalization performance determiner 416. First, in step S501, the waveform equalizer performs training from time T01 to time T02 using a known signal received at time Ta. During training, the equalization performance determination unit 416 outputs equalization performance information to the tap coefficient control unit 109 as necessary. At time T02 at the end of training, the tap coefficient storage unit 110 stores the tap coefficients of the FF filter 102 and the FB filter 103.

ステップＳ５０２において、波形等化器は時刻Ｔ０２から時刻Ｔ０３に向けてトラッキングを行う。トラッキング開始時（時刻Ｔ０２）におけるタップ係数の初期値は、時間Ｔａの既知信号によるトレーニング結果をそのまま用いる。トラッキング中、必要に応じて、等化性能判定器４１６はタップ係数制御部１０９に等化性能情報を出力する。 In step S502, the waveform equalizer performs tracking from time T02 to time T03. As the initial value of the tap coefficient at the start of tracking (time T02), the training result of the known signal at time Ta is used as it is. During tracking, the equalization performance determiner 416 outputs equalization performance information to the tap coefficient control unit 109 as necessary.

ステップＳ５０３において、タップ係数制御部１０９は、等化性能情報を参照する。時刻Ｔ０１〜時刻Ｔ０３の間、等化性能情報が“良い”であるので、タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０から保存されている時刻Ｔ０２におけるタップ係数を読み込み、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３にセットする。その上で、波形等化器は、時間Ｔｂで受信した既知信号を用いて時刻Ｔ０３から時刻Ｔ０４に向けてトレーニングを行う。トレーニング中、必要に応じて、等化性能判定器４１６は、タップ係数制御部１０９に等化性能情報を出力する。トレーニング終了時の時刻Ｔ０４で、タップ係数記憶部１１０は、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３の各タップ係数を保存する。 In step S503, the tap coefficient control unit 109 refers to equalization performance information. Since the equalization performance information is “good” from time T01 to time T03, the tap coefficient control unit 109 reads the tap coefficient at time T02 stored from the tap coefficient storage unit 110, and the FF filter 102 and FB Set to filter 103. After that, the waveform equalizer performs training from time T03 to time T04 using the known signal received at time Tb. During training, the equalization performance determiner 416 outputs equalization performance information to the tap coefficient control unit 109 as necessary. At time T04 at the end of the training, the tap coefficient storage unit 110 stores the tap coefficients of the FF filter 102 and the FB filter 103.

ステップＳ５０４において、波形等化器は、時刻Ｔ０４から時刻Ｔ０５に向けてトラッキングを行う。トラッキング開始時（時刻Ｔ０４）におけるタップ係数の初期値は、時間Ｔｂの既知信号によるトレーニング結果をそのまま用いる。トラッキング中、必要に応じて、等化性能判定器４１６はタップ係数制御部１０９に等化性能情報を出力する。 In step S504, the waveform equalizer performs tracking from time T04 to time T05. As the initial value of the tap coefficient at the start of tracking (time T04), the training result based on the known signal at time Tb is used as it is. During tracking, the equalization performance determiner 416 outputs equalization performance information to the tap coefficient control unit 109 as necessary.

ステップＳ５０５において、タップ係数制御部１０９は、等化性能情報を参照する。時刻Ｔ０３〜時刻Ｔ０５の間、等化性能情報が“悪い”であるので、タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０から保存されている時刻Ｔ０４におけるタップ係数を読み込まない。その代わり、タップ係数制御部１０９は、それ以前の最近で等化性能情報が“良い”であったスロットのトレーニング終了時のタップ係数を読み込む。すなわち、タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０に保存されている時刻Ｔ０２におけるタップ係数を読み込み、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３にセットする。その上で、波形等化器は、時間Ｔｃで受信した既知信号を用いて時刻Ｔ０５から時刻Ｔ０６に向けてトレーニングを行う。トレーニング中、必要に応じて、等化性能判定器４１６はタップ係数制御部１０９に等化性能情報を出力する。トレーニング終了時の時刻Ｔ０６では、タップ係数記憶部１１０はＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３の各タップ係数を保存する。 In step S505, the tap coefficient control unit 109 refers to equalization performance information. Since the equalization performance information is “bad” from time T03 to time T05, the tap coefficient control unit 109 does not read the tap coefficient stored at time T04 from the tap coefficient storage unit 110. Instead, the tap coefficient control unit 109 reads the tap coefficient at the end of training of the slot whose equalization performance information was “good” recently before that. That is, the tap coefficient control unit 109 reads the tap coefficient at time T02 stored in the tap coefficient storage unit 110, and sets it in the FF filter 102 and the FB filter 103. Then, the waveform equalizer performs training from time T05 to time T06 using the known signal received at time Tc. During training, the equalization performance determination unit 416 outputs equalization performance information to the tap coefficient control unit 109 as necessary. At time T06 at the end of training, the tap coefficient storage unit 110 stores the tap coefficients of the FF filter 102 and the FB filter 103.

ステップＳ５０６において、波形等化器は、時刻Ｔ０６から時刻Ｔ０７に向けてトラッキングを行う。トラッキング開始時（時刻Ｔ０６）におけるタップ係数の初期値は、時間Ｔｃの既知信号によるトレーニング結果をそのまま用いる。トラッキング中、必要に応じて、等化性能判定器４１６は、タップ係数制御部１０９に等化性能情報を出力する。 In step S506, the waveform equalizer performs tracking from time T06 to time T07. As the initial value of the tap coefficient at the start of tracking (time T06), the training result based on the known signal at time Tc is used as it is. During tracking, the equalization performance determination unit 416 outputs equalization performance information to the tap coefficient control unit 109 as necessary.

ここで、定期的に送出される既知信号を連続的に用いることにより、トレーニング長を等価的に長くしているが、バースト的な受信劣化が存在する場合、その劣化時に受信した既知信号を使ってトレーニングを行うべきでない。劣化した既知信号をトレーニングに用いることで、これまで収束してきたタップ係数が発散してしまい、この結果は次回以降のトレーニングにも影響してしまい、等化性能の劣化に繋がる。 Here, the training length is equivalently increased by continuously using known signals that are transmitted periodically, but if there is bursty reception degradation, the known signal received at the time of degradation is used. Training should not be performed. By using the degraded known signal for training, the tap coefficients that have converged until now diverge, and this result also affects training from the next time on, leading to degradation of equalization performance.

そこで、第２の実施形態では、等化性能情報に基づいてトレーニング開始時のタップ係数の初期値を制御する。つまり、既知信号による新たなトレーニングの開始の際、それ以前の最近で等化性能情報が“良い”であったスロットのトレーニング結果であるタップ係数をセットすることにした。これにより、等化性能情報が“悪い”スロットのトレーニング結果のセットを回避することができ、無線伝搬路にバースト的な劣化が存在する場合においても、等化性能が劣化することがなくなり、前記第１の実施形態に比べ、さらに良好な等化性能を得ることができる。なお、第２の実施形態では、等化性能監視部として、ＲＳＳＩ算出器４１５、等化誤差算出器１０７およびＢＥＲ測定器４１７を排他的に用いる場合を示したが、これらを組み合わせて用いてもよい。 Therefore, in the second embodiment, the initial value of the tap coefficient at the start of training is controlled based on the equalization performance information. That is, at the start of a new training with a known signal, a tap coefficient which is a training result of a slot whose equalization performance information was “good” recently before that is set. As a result, it is possible to avoid a set of training results for slots where the equalization performance information is “bad”, and even when there is a burst-like degradation in the radio propagation path, the equalization performance is not degraded. Compared to the first embodiment, better equalization performance can be obtained. In the second embodiment, the case where the RSSI calculator 415, the equalization error calculator 107, and the BER measuring device 417 are exclusively used as the equalization performance monitoring unit has been described, but these may be used in combination. Good.

（第３の実施形態）
図６は本発明の第３の実施形態における波形等化器の基本的構成を示すブロック図である。第３の実施形態の波形等化器は、前記第２の実施形態の波形等化器と比べ、等化性能判定器４１６およびＢＥＲ測定器４１７を削除し、代わりに逓倍手段の機能を有する逓倍器６１６が追加された構成を有する。前記第１、第２の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。第３の実施形態では、ＲＳＳＩ算出器４１５は受信レベル監視手段の機能を有する。また、逓倍器６１６の逓倍率は、特に言及しない限り値１とする。 (Third embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing a basic configuration of a waveform equalizer according to the third embodiment of the present invention. Compared with the waveform equalizer of the second embodiment, the waveform equalizer of the third embodiment deletes the equalization performance determination unit 416 and the BER measurement unit 417, and instead of the multiplication having the function of a multiplication unit. A device 616 is added. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the third embodiment, the RSSI calculator 415 has a function of reception level monitoring means. Further, the multiplication factor of the multiplier 616 is a value of 1 unless otherwise specified.

図７は受信信号の無線フォーマットおよび波形等化方法を示す図である。図７には、ＲＳＳＩ算出器４１５が算出した受信信号レベル（ＲＳＳＩ）も示されている。図７の動作は図２とほぼ同様である。異なる動作は、時刻Ｔ０３、時刻Ｔ０５において、各トレーニングを開始前のタップ係数制御部１０９が行う動作だけである。ここでは、時刻Ｔ０３における３つの処理方法で示す。 FIG. 7 is a diagram showing a radio format of received signals and a waveform equalization method. FIG. 7 also shows the received signal level (RSSI) calculated by the RSSI calculator 415. The operation of FIG. 7 is almost the same as that of FIG. The only different operations are the operations performed by the tap coefficient control unit 109 before starting each training at time T03 and time T05. Here, three processing methods at time T03 are shown.

まず、第１の波形等化方法を示す。図８は第１の波形等化方法におけるタップ係数制御部１０９の動作処理手順を示すフローチャートである。このとき、逓倍器６１６の逓倍率を値１に固定しておく。時刻Ｔ０２から時刻Ｔ０３にかけてのデータ信号のトラッキングが終了すると、まず、タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０からタップ係数を読み出す（ステップＳ８０１）。このタップ係数の算出に用いたトレーニング用既知信号（図７の時間Ｔａの受信信号）のＲＳＳＩ値は、ＲＳＳＩ＝Ｐａ（真数）であったとする。 First, a first waveform equalization method is shown. FIG. 8 is a flowchart showing an operation processing procedure of the tap coefficient control unit 109 in the first waveform equalization method. At this time, the multiplication factor of the multiplier 616 is fixed to the value 1. When the tracking of the data signal from time T02 to time T03 is completed, first, the tap coefficient control unit 109 reads the tap coefficient from the tap coefficient storage unit 110 (step S801). Assume that the RSSI value of the training known signal (received signal at time Ta in FIG. 7) used for calculating the tap coefficient is RSSI = Pa (true number).

タップ係数制御部１０９は、今回のトレーニングに用いる既知信号（図７の時間Ｔｂの受信信号）のＲＳＳＩ値をＲＳＳＩ算出器４１５から取得する（ステップＳ８０２）。取得したＲＳＳＩ値は、ＲＳＳＩ＝Ｐｂ（真数）であったとする。 The tap coefficient control unit 109 acquires the RSSI value of the known signal (received signal at time Tb in FIG. 7) used for the current training from the RSSI calculator 415 (step S802). It is assumed that the acquired RSSI value is RSSI = Pb (true number).

タップ係数制御部１０９は、得られたＲＳＳＩ値に基づき、これからセットするタップ係数の逓倍率を決定する。等化フィルタ部１０１の等化出力信号のレベルを一定にするためには、受信信号のＲＳＳＩ値が大きくなるほどフィルタのタップ係数を小さく、受信信号のＲＳＳＩ値が小さいほどフィルタのタップ係数を大きくすればよい。タップ係数にＩ成分およびＱ成分があることを考慮すると、逓倍率は（Ｐａ／Ｐｂ）の１／２乗となる。そこで、タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０から読み出した各タップ係数（Ｉ成分およびＱ成分）に（Ｐａ／Ｐｂ）の１／２乗を乗算する（ステップＳ８０３）。 The tap coefficient control unit 109 determines the multiplication factor of the tap coefficient to be set based on the obtained RSSI value. In order to make the level of the equalized output signal of the equalization filter unit 101 constant, the filter tap coefficient is decreased as the RSSI value of the received signal is increased, and the filter tap coefficient is increased as the RSSI value of the received signal is decreased. That's fine. Considering that the tap coefficient has an I component and a Q component, the multiplication factor is (Pa / Pb) 1/2 power. Therefore, the tap coefficient control unit 109 multiplies each tap coefficient (I component and Q component) read out from the tap coefficient storage unit 110 by the 1/2 power of (Pa / Pb) (step S803).

タップ係数制御部１０９は、逓倍した各タップ係数を、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３のタップ係数にセットし、次のトレーニング開始時の初期値とする（ステップＳ８０４）。その後、波形等化器は、時刻Ｔ０３から時刻Ｔ０４（時間Ｔｂ）で受信した既知信号によるトレーニングを開始する。これにより、等化出力信号のレベルを一定に保つことができ、受信信号レベルが一定しない場合、タップ係数が安定するので、等化性能が向上する。 The tap coefficient control unit 109 sets the multiplied tap coefficients to the tap coefficients of the FF filter 102 and the FB filter 103, and sets them as initial values at the start of the next training (step S804). Thereafter, the waveform equalizer starts training with the known signal received from time T03 to time T04 (time Tb). Thereby, the level of the equalized output signal can be kept constant, and when the received signal level is not constant, the tap coefficient is stabilized, so that the equalization performance is improved.

つぎに、第２の波形等化方法を示す。図９は第２の波形等化方法におけるタップ係数制御部１０９の動作処理手順を示すフローチャートである。時刻Ｔ０２から時刻Ｔ０３にかけてのデータ信号のトラッキングが終了すると、タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０からタップ係数を読み出す（ステップＳ９０１）。このタップ係数の算出に用いたトレーニング用既知信号（図７の時間Ｔａの受信信号）のＲＳＳＩ値は、ＲＳＳＩ＝Ｐａ（真数）であったとする。 Next, a second waveform equalization method is shown. FIG. 9 is a flowchart showing an operation processing procedure of the tap coefficient control unit 109 in the second waveform equalization method. When the tracking of the data signal from time T02 to time T03 is completed, the tap coefficient control unit 109 reads the tap coefficient from the tap coefficient storage unit 110 (step S901). Assume that the RSSI value of the training known signal (received signal at time Ta in FIG. 7) used for calculating the tap coefficient is RSSI = Pa (true number).

タップ係数制御部１０９は、今回のトレーニングに用いる既知信号（図７の時間Ｔｂの受信信号）のＲＳＳＩ値をＲＳＳＩ算出器４１５から取得する（ステップＳ９０２）。ＲＳＳＩ＝Ｐｂ（真数）であったとする。 The tap coefficient control unit 109 acquires an RSSI value of a known signal (received signal at time Tb in FIG. 7) used for the current training from the RSSI calculator 415 (step S902). Assume that RSSI = Pb (true number).

タップ係数制御部１０９は、得られたＲＳＳＩ値に基づき、ＦＦフィルタ１０２へのＩＱサンプル列の受信入力レベルを調整する。つまり、逓倍器６１６の逓倍率を決定する。等化フィルタ部１０１の等化出力信号のレベルを一定とするためには、受信信号のＲＳＳＩ値が大きくなるとＦＦフィルタの受信入力レベルを小さく、受信信号のＲＳＳＩ値が小さくなるとＦＦフィルタの受信入力レベルを大きくすればよい。受信信号にＩ成分およびＱ成分があることを考慮すると、逓倍率は（Ｐａ／Ｐｂ）の１／２乗となる。そこで、タップ係数制御部１０９は、逓倍器６１６の逓倍率を（Ｐａ／Ｐｂ）の１／２乗倍にセットする（ステップＳ９０３）。 The tap coefficient control unit 109 adjusts the reception input level of the IQ sample sequence to the FF filter 102 based on the obtained RSSI value. That is, the multiplication factor of the multiplier 616 is determined. In order to make the level of the equalization output signal of the equalization filter unit 101 constant, the reception input level of the FF filter decreases as the RSSI value of the reception signal increases, and the reception input of the FF filter decreases as the RSSI value of the reception signal decreases. Just increase the level. Considering that the received signal has an I component and a Q component, the multiplication rate is (Pa / Pb) 1/2 power. Therefore, the tap coefficient control unit 109 sets the multiplication factor of the multiplier 616 to (1/2) times (Pa / Pb) (step S903).

タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０から読み込んだタップ係数を、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３のタップ係数にセットし、次のトレーニング開始時の初期値とする（ステップＳ９０４）。その後、波形等化器は、時刻Ｔ０３から時刻Ｔ０４（時間Ｔｂ）で受信した既知信号によるトレーニングを開始する。これにより、等化出力信号のレベルを一定に保つことができ、受信信号レベルが一定しない場合でも、タップ係数が安定するので、等化性能が向上する。 The tap coefficient control unit 109 sets the tap coefficient read from the tap coefficient storage unit 110 to the tap coefficient of the FF filter 102 and the FB filter 103, and sets it as an initial value at the start of the next training (step S904). Thereafter, the waveform equalizer starts training with the known signal received from time T03 to time T04 (time Tb). Thereby, the level of the equalized output signal can be kept constant, and even when the received signal level is not constant, the tap coefficient is stabilized, so that the equalization performance is improved.

つぎに、第３の波形等化方法を示す。図１０は第３の波形等化方法におけるタップ係数制御部１０９の動作処理手順を示すフローチャートである。このとき、逓倍器６１６の逓倍率を値１に固定しておく。時刻Ｔ０２から時刻Ｔ０３にかけてのデータ信号のトラッキングが終了すると、まず、タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０からタップ係数を読み出す（ステップＳ１００１）。このタップ係数の算出に用いたトレーニング既知信号（図７の時間Ｔａの受信信号）のＲＳＳＩ値をＲＳＳＩ算出器４１５から取得する（ステップＳ１００２）。ＲＳＳＩ＝Ｐｂ（真数）であったとする。 Next, a third waveform equalization method will be described. FIG. 10 is a flowchart showing an operation processing procedure of the tap coefficient control unit 109 in the third waveform equalization method. At this time, the multiplication factor of the multiplier 616 is fixed to the value 1. When the tracking of the data signal from time T02 to time T03 ends, first, the tap coefficient control unit 109 reads the tap coefficient from the tap coefficient storage unit 110 (step S1001). The RSSI value of the training known signal (received signal at time Ta in FIG. 7) used for calculating the tap coefficient is acquired from the RSSI calculator 415 (step S1002). Assume that RSSI = Pb (true number).

タップ係数制御部１０９は、得られたＲＳＳＩ値に基づき、識別器１０４の参照レベルおよびトレーニング信号生成器１０５の出力レベルを変更する。等化フィルタ部１０１の等化出力信号のレベルは、受信信号のＲＳＳＩ値が大きくなるほど大きく、受信信号のＲＳＳＩ値が小さくなるほど小さくなる。したがって、タップ係数制御部１０９は、等化出力信号にＩ成分およびＱ成分があることを考慮し、識別器１０４の参照レベルおよびトレーニング信号生成器１０５の出力レベルを、元のレベルの（Ｐａ／Ｐｂ）の１／２乗倍とする（ステップＳ１００３）。例として、１６ＱＡＭ変調の場合を示す。図１１は１６ＱＡＭ変調における、識別器１０４の参照レベルおよびトレーニング信号生成器１０５の出力レベルの変更を示す図である。 The tap coefficient control unit 109 changes the reference level of the discriminator 104 and the output level of the training signal generator 105 based on the obtained RSSI value. The level of the equalized output signal of the equalization filter unit 101 increases as the RSSI value of the received signal increases, and decreases as the RSSI value of the received signal decreases. Therefore, the tap coefficient control unit 109 considers that the equalized output signal includes an I component and a Q component, and sets the reference level of the discriminator 104 and the output level of the training signal generator 105 to (Pa / Pb) is set to 1/2 power (step S1003). As an example, the case of 16QAM modulation is shown. FIG. 11 is a diagram showing changes in the reference level of the discriminator 104 and the output level of the training signal generator 105 in 16QAM modulation.

タップ係数制御部１０９は、タップ係数記憶部１１０から読み込んだタップ係数を、ＦＦフィルタ１０２およびＦＢフィルタ１０３のタップ係数にセットし、次のトレーニング開始時の初期値とする（ステップＳ１００４）。その後、波形等化器は、時刻Ｔ０３から時刻Ｔ０４（時間Ｔｂ）で受信した既知信号によるトレーニングを開始する。これにより、受信信号レベルが一定しない場合でも、タップ係数が安定するので、等化性能が向上する。以上が時刻Ｔ０３における３つの処理方法である。 The tap coefficient control unit 109 sets the tap coefficient read from the tap coefficient storage unit 110 to the tap coefficient of the FF filter 102 and the FB filter 103, and sets it as an initial value at the start of the next training (step S1004). Thereafter, the waveform equalizer starts training with the known signal received from time T03 to time T04 (time Tb). Thereby, even when the received signal level is not constant, the tap coefficient is stabilized, so that equalization performance is improved. The above is the three processing methods at time T03.

ここで、時間的に離れた既知信号を波形等化器のトレーニングに使用するが、受信信号レベルに変動がある場合、収束すべきタップ係数レベルがスロット毎に異なってくるので、タップ係数が十分に収束しない可能性がある。前記第１の実施形態や前記第２の実施形態では、静特性の条件によっては等化性能が向上して効果が大きいが、受信レベルに変動があるような場合、等化性能の改善は小さくなる。 Here, known signals that are separated in time are used for training of the waveform equalizer. However, if the received signal level varies, the tap coefficient level to be converged differs from slot to slot, so the tap coefficient is sufficient. May not converge. In the first embodiment and the second embodiment, the equalization performance is improved and the effect is great depending on the condition of static characteristics, but when the reception level varies, the improvement of the equalization performance is small. Become.

そこで、第３の実施形態では、このような問題を解決するため、受信レベルを監視する受信レベル監視手段としてＲＳＳＩ算出器４１５を設けた。これにより、タップ係数制御部１０９は、受信レベルの変化に応じて、トレーニング開始時のタップ係数の大きさを調整したり、ＦＦフィルタ１０２への受信入力レベルを調整することが可能となる。時間的に離れた既知信号によるトレーニングにおいても、等化出力信号のレベルを一定に保つことができ、受信信号レベルが一定しない場合でも、タップ係数が安定するので、等化性能が向上する。あるいは、等化出力信号のレベルをそのままにし、識別器１０４の参照レベルおよびトレーニング信号生成器１０５の出力レベルを変更することによって、受信信号レベルが一定しない場合でも、タップ係数が安定するので、等化性能が向上する。 Therefore, in the third embodiment, in order to solve such a problem, the RSSI calculator 415 is provided as reception level monitoring means for monitoring the reception level. Thereby, the tap coefficient control unit 109 can adjust the magnitude of the tap coefficient at the start of training or the reception input level to the FF filter 102 according to the change in the reception level. Even in training with known signals that are separated in time, the level of the equalized output signal can be kept constant, and even when the received signal level is not constant, the tap coefficient is stabilized, so that equalization performance is improved. Alternatively, by changing the reference level of the discriminator 104 and the output level of the training signal generator 105 while leaving the level of the equalized output signal as it is, the tap coefficient is stabilized even when the received signal level is not constant. Performance is improved.

したがって、第３の実施形態の波形等化方法は、無線伝搬路が静特性の場合だけに限らず、フェージングが存在する動特性に対しても、等化特性が良好となる優れた波形等化方法である。なお、第３の実施形態では、前記第１の実施形態に対して受信レベル監視手段を設けた場合を示したが、前記第２の実施形態に対して受信レベル監視手段を設けることでも同様の効果があり、バースト的な受信劣化がある場合、良好な等化性能を得ることができる。 Therefore, the waveform equalization method of the third embodiment is not limited to the case where the radio propagation path has a static characteristic, but also an excellent waveform equalization that provides good equalization characteristics even for dynamic characteristics in which fading exists. Is the method. In the third embodiment, the case where reception level monitoring means is provided for the first embodiment is shown. However, the same thing can be said by providing reception level monitoring means for the second embodiment. If there is an effect and there is bursty reception degradation, good equalization performance can be obtained.

（第４の実施形態）
図１２は本発明の第４の実施形態における無線装置の構成を示すブロック図である。この無線装置は、波形成形器１２０１、ルートナイキストフィルタ１２０２、Ｄ／Ａ変換器１２０３、直交変調器１２０４、ミキサ１２０５、増幅器１２０６、共用器１２０７、アンテナ１２０８、ミキサ１２０９、直交復調器１２１０、Ａ／Ｄ変換器１２１１、ルートナイキストフィルタ１２１２、同期部１２１３および波形等化器１２１４を有して構成される。 (Fourth embodiment)
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a wireless device according to the fourth embodiment of the present invention. This radio apparatus includes a waveform shaper 1201, a root Nyquist filter 1202, a D / A converter 1203, a quadrature modulator 1204, a mixer 1205, an amplifier 1206, a duplexer 1207, an antenna 1208, a mixer 1209, a quadrature demodulator 1210, an A / A A D converter 1211, a root Nyquist filter 1212, a synchronization unit 1213, and a waveform equalizer 1214 are included.

ここで、送信系は波形生成器１２０１〜アンテナ１２０８に相当する。送信系では、送信ビット列Ｕは、波形生成器１２０１に入力されると、制御データが付加され、変調データが生成される。変調データは、ルートナイキストフィルタ１２０２によってベースバンド帯域が制限された後、Ｄ／Ａ変換器１２０３に入力され、デジタル信号からアナログ信号に変換される。さらに、直交変調器１２０４では、変換されたアナログ信号が直交変調される。直交変調器１２０４で直交変調された信号は、所定の送信周波数に変換するミキサ１２０５によってアップコンバートされ、アップコンバートされた信号は増幅器１２０６によって増幅される。増幅された信号は、送受信信号を分岐する共用器１２０７に入力されると、送受信共用アンテナ１２０８から無線信号として送信される。 Here, the transmission system corresponds to the waveform generator 1201 to the antenna 1208. In the transmission system, when the transmission bit string U is input to the waveform generator 1201, control data is added to generate modulation data. After the baseband band is limited by the root Nyquist filter 1202, the modulated data is input to the D / A converter 1203 and converted from a digital signal to an analog signal. Further, in the quadrature modulator 1204, the converted analog signal is quadrature modulated. The signal quadrature modulated by the quadrature modulator 1204 is up-converted by a mixer 1205 that converts it to a predetermined transmission frequency, and the up-converted signal is amplified by an amplifier 1206. When the amplified signal is input to the duplexer 1207 that branches the transmission / reception signal, the amplified signal is transmitted as a radio signal from the transmission / reception shared antenna 1208.

一方、受信系は、共用器１２０７〜波形等化器１２１４に相当する。受信系では、送受信共用アンテナ１２０８および共用器１２０７を通じて受信された受信信号は、ミキサ１２０９によってダウンコンバートされ、さらに直交復調器１２１０によって直交復調される。直交復調されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１２１１によってデジタル信号に変換され、ルートナイキストフィルタ１２１２によって帯域制限された後、同期部１２１３および波形等化器１２１４に入力される。波形等化器１２１４は、前記第１〜第３の実施形態のいずれかにおける波形等化器と同じ構成を有し、波形等化器１２１４には、前記第１〜第３の実施形態のいずれかの波形等化方法が適用される。同期部１２１３では、デジタル信号を用いて同期獲得が行われ、シンボルタイミング信号が波形等化器１２１４に入力される。波形等化器１２１４では、前述したデジタル信号とシンボルタイミング信号を用いて波形等化が行われ、受信ビット列Ｄが出力される。 On the other hand, the reception system corresponds to the duplexer 1207 to the waveform equalizer 1214. In the reception system, the received signal received through the transmission / reception shared antenna 1208 and the duplexer 1207 is down-converted by the mixer 1209 and further orthogonally demodulated by the orthogonal demodulator 1210. The quadrature demodulated analog signal is converted to a digital signal by the A / D converter 1211, band-limited by the root Nyquist filter 1212, and then input to the synchronization unit 1213 and the waveform equalizer 1214. The waveform equalizer 1214 has the same configuration as the waveform equalizer in any of the first to third embodiments, and the waveform equalizer 1214 includes any of the first to third embodiments. The waveform equalization method is applied. The synchronization unit 1213 acquires synchronization using a digital signal, and a symbol timing signal is input to the waveform equalizer 1214. The waveform equalizer 1214 performs waveform equalization using the digital signal and the symbol timing signal described above, and outputs a received bit string D.

本実施形態の無線装置によれば、波形等化器１２１４に前記第１乃至第３の実施形態のいずれかの波形等化方法が適用されているので、無線伝搬路にマルチパスフェージングが存在する場合、前述した等化性能が改善され、良好な受信性能を有する装置が得られる。また、波形等化器１２１４に適用された波形等化方法では、従来のように繰り返し演算を行うこともないので、演算量が少なく、消費電流が少ない装置が得られる。 According to the radio apparatus of this embodiment, since the waveform equalization method of any of the first to third embodiments is applied to the waveform equalizer 1214, multipath fading exists in the radio propagation path. In this case, the equalization performance described above is improved, and a device having good reception performance is obtained. Further, the waveform equalization method applied to the waveform equalizer 1214 does not repeatedly perform calculations as in the prior art, so that a device with a small calculation amount and low current consumption can be obtained.

図１３は本実施形態の無線装置を備える無線通信システムの構成を示す図である。この無線通信システムは、移動局あるいは固定局の無線装置ＲＳ１、ＲＳ２、…ＲＳｍ、および基地局無線装置ＢＳから構成される。移動局あるいは固定局の無線装置ＲＳ１、ＲＳ２、…ＲＳｍのうち、少なくとも１つは図１２に示す無線装置で構成されている。したがって、システム全体として、受信性能の良好なシステムを構築できる。また、消費電流を低減したシステムを構築できる。 FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication system including the wireless device according to the present embodiment. This radio communication system is composed of mobile station or fixed station radio apparatuses RS1, RS2,... RSm and a base station radio apparatus BS. Among the radio devices RS1, RS2,... RSm of mobile stations or fixed stations, at least one is composed of the radio devices shown in FIG. Therefore, a system having good reception performance can be constructed as the entire system. In addition, a system with reduced current consumption can be constructed.

上述した本実施形態の構成は、定期的に既知信号（同期シンボルやパイロットシンボル）を送出するデジタル無線通信システムにおいて、マルチパスフェージングを等化する波形等化器を搭載する装置に適用可能である。 The configuration of the present embodiment described above can be applied to an apparatus equipped with a waveform equalizer that equalizes multipath fading in a digital radio communication system that periodically transmits known signals (synchronization symbols and pilot symbols). .

本発明は、無線フォーマット上の短い既知信号のみを用い、演算量を増加させることなく、タップ係数を正確に収束させて等化性能を向上できるという効果を有し、デジタル携帯電話などの無線通信システムにおいて発生する無線伝搬路のマルチパスフェージングを補償する波形等化器、及びこの波形等化方法が適用された波形等化器、無線装置及び無線通信システム等に有用である。 The present invention has the effect of using only a short known signal on a wireless format and improving the equalization performance by accurately converging tap coefficients without increasing the amount of calculation. The present invention is useful for a waveform equalizer that compensates for multipath fading of a radio propagation path that occurs in a system, a waveform equalizer to which this waveform equalization method is applied, a wireless device, a wireless communication system, and the like.

本発明の第１の実施形態における波形等化器の基本的構成を示すブロック図The block diagram which shows the basic composition of the waveform equalizer in the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態の波形等化器における受信信号の無線フォーマットおよび波形等化方法を示す図The figure which shows the radio | wireless format and waveform equalization method of the received signal in the waveform equalizer of 1st Embodiment 第１の実施形態におけるタップ係数制御部の動作処理手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement process procedure of the tap coefficient control part in 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態における波形等化器の基本的構成を示すブロック図The block diagram which shows the basic composition of the waveform equalizer in the 2nd Embodiment of this invention. 第２の実施形態の波形等化器における受信信号の無線フォーマットおよび波形等化方法を示す図The figure which shows the radio | wireless format and waveform equalization method of the received signal in the waveform equalizer of 2nd Embodiment. 本発明の第３の実施形態における波形等化器の基本的構成を示すブロック図The block diagram which shows the basic composition of the waveform equalizer in the 3rd Embodiment of this invention. 第３の実施形態の波形等化器における受信信号の無線フォーマットおよび波形等化方法を示す図The figure which shows the radio | wireless format and waveform equalization method of the received signal in the waveform equalizer of 3rd Embodiment. 第１の波形等化方法におけるタップ係数制御部の動作処理手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation processing procedure of the tap coefficient control part in a 1st waveform equalization method. 第２の波形等化方法におけるタップ係数制御部の動作処理手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation processing procedure of the tap coefficient control part in the 2nd waveform equalization method. 第３の波形等化方法におけるタップ係数制御部の動作処理手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation processing procedure of the tap coefficient control part in the 3rd waveform equalization method. １６ＱＡＭ変調における、識別器の参照レベルおよびトレーニング信号生成器の出力レベルの変更を示す図The figure which shows the change of the reference level of a discriminator and the output level of a training signal generator in 16QAM modulation. 本発明の第４の実施形態における無線装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the radio | wireless apparatus in the 4th Embodiment of this invention. 本実施形態の無線装置を備える無線通信システムの構成を示す図The figure which shows the structure of a radio | wireless communications system provided with the radio | wireless apparatus of this embodiment. 判定帰還型の波形等化器の基本的構成を示すブロック図Block diagram showing the basic configuration of a decision feedback type waveform equalizer 判定帰還型の波形等化器における波形等化方法を示す図The figure which shows the waveform equalization method in the decision feedback type waveform equalizer 従来の他の波形等化方法を示す図The figure which shows the other conventional waveform equalization method

符号の説明Explanation of symbols

１０１等化フィルタ部
１０２フィードフォワードフィルタ（ＦＦフィルタ）
１０３フィードバックフィルタ（ＦＢフィルタ）
１０４識別器
１０５トレーニング信号生成器
１０６スイッチ
１０７等化誤差算出器
１０８データ復号器
１０９タップ係数制御部
１１０タップ係数記憶部
１１１周波数オフセット量推定部
４１５ＲＳＳＩ算出器
４１６等化性能判定器
４１７ＢＥＲ算出器 101 Equalization filter unit 102 Feed forward filter (FF filter)
103 Feedback filter (FB filter)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 104 Discriminator 105 Training signal generator 106 Switch 107 Equalization error calculator 108 Data decoder 109 Tap coefficient control part 110 Tap coefficient memory | storage part 111 Frequency offset amount estimation part 415 RSSI calculator 416 Equalization performance determination part 417 BER calculator

Claims

タップ付き遅延回路を有し、入力信号に対してタップ係数込みの演算を行って等化出力信号を出力する等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部のタップ係数を設定するタップ係数制御手段と、前記タップ係数を記憶するタップ係数記憶手段とを備えた波形等化器の波形等化方法であって、
前記タップ係数記憶手段に記憶されたタップ係数を初期値に設定し、第１の時間に受信される既知信号を用い、前記等化フィルタ部のタップ係数のトレーニングを行い、該トレーニング終了時に前記トレーニング結果のタップ係数を前記タップ係数記憶手段に記憶する第１のステップと、
前記タップ係数記憶手段に記憶された、前記トレーニング結果のタップ係数を用い、前記第１の時間に続く第２の時間、受信されるデータ信号のトラッキングを行う第２のステップとを有し、
前記第１のステップおよび前記第２のステップを繰り返し行う波形等化方法。 An equalizing filter unit having a tapped delay circuit, performing an operation including a tap coefficient on an input signal and outputting an equalized output signal, and a tap coefficient control means for setting a tap coefficient of the equalizing filter unit; And a waveform equalizer method of a waveform equalizer comprising a tap coefficient storage means for storing the tap coefficient,
The tap coefficient stored in the tap coefficient storage means is set to an initial value, the known signal received at the first time is used to train the tap coefficient of the equalization filter unit, and the training is performed at the end of the training. A first step of storing the resulting tap coefficient in the tap coefficient storage means;
A second step of tracking a received data signal for a second time following the first time, using the tap coefficient of the training result stored in the tap coefficient storage means;
A waveform equalization method for repeatedly performing the first step and the second step.

請求項１記載の波形等化器の波形等化方法であって、
送受信の周波数オフセット量を推定する周波数オフセット量推定手段を用い、前記トレーニング終了時に前記タップ係数記憶手段に記憶されたタップ係数に対し、前記周波数オフセット量推定手段によって推定された周波数オフセット量相当の位相回転を加える第３のステップを有し、
前記第１のステップでは、前記位相回転が加えられたタップ係数を前記初期値に設定する波形等化方法。 A waveform equalizer method for a waveform equalizer according to claim 1,
A phase corresponding to the frequency offset amount estimated by the frequency offset amount estimation unit with respect to the tap coefficient stored in the tap coefficient storage unit at the end of the training using a frequency offset amount estimation unit that estimates a frequency offset amount of transmission / reception. Having a third step of applying rotation,
In the first step, a waveform equalization method for setting the tap coefficient to which the phase rotation has been applied to the initial value.

請求項１または２記載の波形等化器の波形等化方法であって、
等化性能を監視する等化性能監視手段を用い、前記等化性能監視手段によって監視された等化性能が所定レベルに達しているか否かを判断する第４のステップを有し、
前記第１のステップでは、前記等化性能監視手段によって監視された等化性能が所定レベルに達していない場合、前記タップ係数記憶手段に記憶された前回のタップ係数の代わりに、それ以前に前記タップ係数記憶手段に記憶され、前記等化性能が所定レベルに達しているそれ以前の最近のタップ係数を前記初期値に設定する波形等化方法。 A waveform equalizer method for a waveform equalizer according to claim 1 or 2,
Using an equalization performance monitoring means for monitoring the equalization performance, and having a fourth step of determining whether or not the equalization performance monitored by the equalization performance monitoring means has reached a predetermined level;
In the first step, when the equalization performance monitored by the equalization performance monitoring means does not reach a predetermined level, the previous tap coefficient stored in the tap coefficient storage means is replaced with the previous tap coefficient. A waveform equalization method for setting a recent tap coefficient before the equalization performance reaching a predetermined level, stored in a tap coefficient storage means, to the initial value.

請求項３記載の波形等化方法であって、前記第４のステップでは、前記等化性能監視手段によって受信信号の受信レベルを閾値と比較した比較結果を用いることにより、等化性能を判断する波形等化方法。 4. The waveform equalization method according to claim 3, wherein in the fourth step, the equalization performance is judged by using a comparison result obtained by comparing the reception level of the received signal with a threshold by the equalization performance monitoring means. Waveform equalization method.

請求項３記載の波形等化方法であって、前記第４のステップでは、前記等化性能監視手段によって前記データ信号のトラッキング中の等化誤差を閾値と比較した比較結果を用いることにより、等化性能を判断する波形等化方法。 4. The waveform equalization method according to claim 3, wherein in the fourth step, by using a comparison result obtained by comparing an equalization error during tracking of the data signal with a threshold by the equalization performance monitoring unit, etc. Waveform equalization method to judge the equalization performance.

請求項３記載の波形等化方法であって、前記第４のステップでは、前記等化性能監視手段によって復号結果のビット誤り率を閾値と比較した比較結果を用いることにより、等化性能を判断する波形等化方法。 4. The waveform equalization method according to claim 3, wherein in the fourth step, the equalization performance is judged by using a comparison result obtained by comparing the bit error rate of the decoding result with a threshold value by the equalization performance monitoring means. Waveform equalization method.

請求項１または２記載の波形等化器の波形等化方法であって、
受信信号の受信レベルを監視する受信レベル監視手段を用い、前記第１のステップでは、今回のトレーニング開始時のタップ係数の初期値として、前回のトレーニング結果のタップ係数を前記受信レベルに応じて逓倍したものを設定する波形等化方法。 A waveform equalizer method for a waveform equalizer according to claim 1 or 2,
Using the reception level monitoring means for monitoring the reception level of the received signal, in the first step, the tap coefficient of the previous training result is multiplied according to the reception level as the initial value of the tap coefficient at the start of the current training. Waveform equalization method to set what is done.

請求項１または２記載の波形等化器の波形等化方法であって、
受信信号の受信レベルを監視する受信レベル監視手段と、前記波形等化器の入力信号のレベルを逓倍する逓倍手段とを用い、前記第１のステップでは、前記受信レベルに応じて、前記波形等化器の入力信号のレベルを逓倍する波形等化方法。 A waveform equalizer method for a waveform equalizer according to claim 1 or 2,
The reception level monitoring means for monitoring the reception level of the reception signal and the multiplication means for multiplying the level of the input signal of the waveform equalizer are used. In the first step, the waveform etc. Waveform equalization method that multiplies the level of the input signal of the equalizer.

請求項１または２記載の波形等化器の波形等化方法であって、
受信信号の受信レベルを監視する受信レベル監視手段と、前記等化出力信号のシンボルを判定する識別器とを用い、前記第１のステップでは、前記受信レベルに応じて、前記識別器の参照レベルおよびトレーニング信号の出力レベルを変更する波形等化方法。 A waveform equalizer method for a waveform equalizer according to claim 1 or 2,
The reception level monitoring means for monitoring the reception level of the reception signal and the discriminator for determining the symbol of the equalized output signal are used. In the first step, the reference level of the discriminator is determined according to the reception level. And a waveform equalization method for changing the output level of the training signal.

タップ付き遅延回路を有し、入力信号に対してタップ係数込みの演算を行って等化出力信号を出力する等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部のタップ係数を設定するタップ係数制御手段と、前記タップ係数を記憶するタップ係数記憶手段とを備え、
請求項１乃至９のいずれかに記載の波形等化方法の手順を実行する波形等化器。 An equalizing filter unit having a tapped delay circuit, performing an operation including a tap coefficient on an input signal and outputting an equalized output signal, and a tap coefficient control means for setting a tap coefficient of the equalizing filter unit; Tap coefficient storage means for storing the tap coefficient,
A waveform equalizer for executing the procedure of the waveform equalization method according to claim 1.

請求項１０に記載の波形等化器が搭載された無線装置。 A wireless device on which the waveform equalizer according to claim 10 is mounted.

請求項１１に記載の無線装置を含む無線通信システム。 A wireless communication system including the wireless device according to claim 11.