JP2008035170A

JP2008035170A - Training signal generation device and adaptive equalizer

Info

Publication number: JP2008035170A
Application number: JP2006205903A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamamoto; 堅士山本; Naoya Imahashi; 直也今橋; Mitsuyasu Baba; 潤寧馬場; Masakazu Hoashi; 正和帆足
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-02-14

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a training signal generation device for achieving the memory capacity reduction of a receiver by generating a training signal based on a diffusion code and a reception signal. <P>SOLUTION: This training signal generation device 305 installed in a direct sequence spectrum diffusion receiver includes: a correlation part 304 for calculating correlation between a diffusion code and a reception diffusion signal system before performing inverse diffusion for every specific cycle, and for outputting a correlation value and a training signal generation part 305 for, when detecting the peak of the correlation value to be output by the correlation part 304, selecting either the diffusion code or a code acquired by bit-converting the diffusion code based on the peak value, and for outputting the selected code as a training signal. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、受信信号の等化処理に使用する特定の信号を生成するトレーニング信号生成装置に関するものであり、特に、直接シーケンススペクトラム拡散受信機において、逆拡散実行前の受信信号に基づいてトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成装置および適応等化器に関するものである。 The present invention relates to a training signal generation apparatus that generates a specific signal used for equalization processing of a received signal, and more particularly to a training signal based on a received signal before despreading in a direct sequence spread spectrum receiver. The present invention relates to a training signal generating apparatus and an adaptive equalizer that generate

近年、ブロードバンド通信の普及にともない、家庭内やオフィスで簡単にネットワークを構築して大量なデータのやりとりを行う通信が可能となってきた。また、データを手軽に扱える通信手段として無線による通信が、機器の低価格化および小型化により急速に普及してきている。このような通信技術の発展により、パソコン等の情報データから家庭内の画像、音声データまで無線通信による情報のやりとりを容易に実現する環境が整いつつある。しかしながら、無線通信では、通信環境によってデータ転送の品質が左右され、たとえば、壁などの障害物や電子レンジ等の外部電波によって所望の電波に乗せた情報の欠如やエラーの発生が顕著である。 In recent years, with the widespread use of broadband communication, it has become possible to establish a network at home or in an office to exchange large amounts of data. In addition, wireless communication as a communication means that can easily handle data is rapidly spreading due to the low price and miniaturization of devices. With the development of such communication technology, an environment for easily realizing exchange of information by wireless communication from information data such as a personal computer to home image and sound data is being prepared. However, in wireless communication, the quality of data transfer depends on the communication environment. For example, the lack of information or errors caused by obstacles such as walls or external radio waves from a microwave oven or the like are conspicuous.

このような環境下で無線通信データを確実に転送するデータ受信手段として適応等化器がある。そして、適応等化器の中でも、適応アルゴリズムとしてＬＭＳ（ＬｅａｓｔＭｅａｎＳｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムを使用したトランスバーサルフィルタは、一般的に小さい回路規模で構成可能なため、広く使用されている。 There is an adaptive equalizer as a data receiving means for reliably transferring wireless communication data under such an environment. Among adaptive equalizers, a transversal filter using an LMS (Least Mean Squares) algorithm as an adaptive algorithm is generally used because it can be configured with a small circuit scale.

トランスバーサルフィルタを用いた適応等化器について説明する。受信装置におけるサンプリングクロック周期をＴとした場合、時刻ｔ＝ｎＴにおけるトランスバーサルフィルタの出力ｙ（ｎ）は、タップ係数ベクトルをｗ（ｎ）、入力信号ベクトルをｕ（ｎ）とすると、（式１）で与えられる。 An adaptive equalizer using a transversal filter will be described. Assuming that the sampling clock period in the receiving device is T, the output y (n) of the transversal filter at time t = nT is expressed as follows when the tap coefficient vector is w (n) and the input signal vector is u (n). Given in 1).

ｙ（ｎ）＝ｗ^H（ｎ）ｕ（ｎ）・・・（式１）
ここで、Ｈは複素共役転置を表す。また、ベクトルｗ（ｎ）とｕ（ｎ）のベクトル次元数は、フィルタタップ数である。そして、ＬＭＳアルゴリズムによるタップ係数の更新は、（式２）で与えられる。 y (n) = w ^H (n) u (n) (Formula 1)
Here, H represents a complex conjugate transpose. The vector dimension number of vectors w (n) and u (n) is the number of filter taps. The tap coefficient update by the LMS algorithm is given by (Equation 2).

ｗ（ｎ＋１）＝ｗ（ｎ）＋μｕ（ｎ）ｅ^*（ｎ）・・・（式２）
ここで、μはステップサイズパラメータである。一方、ｅ（ｎ）は誤差信号であり、判定信号をｄ（ｎ）とすると、ｅ（ｎ）は、（式３）で与えられる。 w (n + 1) = w (n) + μu (n) e ^* (n) (Expression 2)
Here, μ is a step size parameter. On the other hand, e (n) is an error signal. If the determination signal is d (n), e (n) is given by (Equation 3).

ｅ（ｎ）＝ｄ（ｎ）−ｙ（ｎ）・・・（式３）
ここで、＊は複素共役を表す（例えば、非特許文献１参照）。 e (n) = d (n) -y (n) (Formula 3)
Here, * represents a complex conjugate (for example, refer nonpatent literature 1).

適応等化器で送信信号が復元されるには、送信側から、ある特定の波形や値の（受信側でも）既知のトレーニング信号（パイロット信号）が送信されているものとして、そのトレーニング信号が受信側でも時間的に同期して得られている必要がある。受信側では、既知のトレーニング信号を判定信号として適応フィルタが動作し、（式３）で示された誤差信号ｅ（ｎ）を最小にするタップ係数になれば、その係数を使用した適応フィルタの出力を復元された送信信号とする。
ＳｉｍｏｍＨａｙｋｉｎ著、「適応フィルタ理論」、科学技術出版、２０００年１１月、ｐ．４１４−４２１ In order to restore the transmission signal by the adaptive equalizer, it is assumed that a known training signal (pilot signal) having a specific waveform or value is transmitted from the transmission side (also on the reception side). The receiving side also needs to be obtained in time synchronization. On the receiving side, the adaptive filter operates using a known training signal as a determination signal. If the tap coefficient that minimizes the error signal e (n) expressed by (Equation 3) is reached, the adaptive filter using the coefficient is used. The output is a restored transmission signal.
Simme Haykin, “Adaptive Filter Theory”, Science and Technology Publishing, November 2000, p. 414-421

一般に、等化に使用する判定信号（上記ｄ（ｎ）に相当）は、送信側から送られてくる信号列を事前に受信側でも知る必要がある。そのため、受信機側では、予めトレーニング信号すべてをメモリに記憶しておくか、送信機側と同じトレーニング信号を生成する回路を用意しておく必要があり、メモリ容量または回路規模が増大する、という問題があった。 Generally, the determination signal used for equalization (corresponding to d (n) above) needs to know in advance the signal sequence sent from the transmission side. Therefore, on the receiver side, it is necessary to store all training signals in memory in advance, or to prepare a circuit that generates the same training signals as the transmitter side, which increases the memory capacity or circuit scale. There was a problem.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受信機側で予めトレーニング信号を記憶しておく必要がなく、また最小限の回路でトレーニング信号を生成することが可能なトレーニング信号生成装置および適応等化器を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and does not require a training signal to be stored in advance on the receiver side, and can generate a training signal with a minimum number of circuits. And to obtain an adaptive equalizer.

上記課題を解決するために本発明にかかるトレーニング信号生成装置は、直接シーケンススペクトラム拡散受信機が備えるトレーニング信号生成装置であって、たとえば、規定周期毎に、拡散符号と逆拡散を行う前の受信拡散信号系列との相関をとり、相関値を出力する相関手段と、相関手段が出力する相関値のピークを検出した場合、当該ピーク値に基づいて、拡散符号または当該拡散符号をビット変換した符号のいずれか一方を選択し、当該選択した符号をトレーニング信号として出力するトレーニング信号生成手段と、を備えたものである。 In order to solve the above-described problem, a training signal generation apparatus according to the present invention is a training signal generation apparatus provided in a direct sequence spread spectrum receiver, for example, reception before despreading with a spread code at a predetermined period. Correlation means for taking a correlation with the spread signal sequence and outputting the correlation value, and when detecting the peak of the correlation value output by the correlation means, a code obtained by bit conversion of the spread code or the spread code based on the peak value Training signal generating means for selecting any one of the above and outputting the selected code as a training signal.

本発明によれば、既知の拡散符号および受信信号からトレーニング信号を生成することができるので、受信機側で予めトレーニング信号を予め記憶しておく必要がなくなり、メモリ容量を削減し、最小限の回路でトレーニング信号を生成することができる。 According to the present invention, since a training signal can be generated from a known spreading code and a received signal, it is not necessary to store the training signal in advance on the receiver side, the memory capacity is reduced, and the minimum A training signal can be generated by the circuit.

また、受信側のみでトレーニング信号を生成でき、送信側トレーニング信号を必要としないので、通信速度を向上させることができる。 In addition, the training signal can be generated only on the reception side, and the transmission side training signal is not required, so that the communication speed can be improved.

第１の発明のトレーニング信号生成装置は、直接シーケンススペクトラム拡散受信機が備えるトレーニング信号生成装置であって、規定周期毎に、拡散符号と逆拡散を行う前の受信拡散信号系列との相関をとり、相関値を出力する相関手段と、相関手段が出力する相関値のピークを検出した場合、当該ピーク値に基づいて、拡散符号または当該拡散符号をビット変換した符号のいずれか一方を選択し、当該選択した符号をトレーニング信号として出力するトレーニング信号生成手段と、を備える。これにより、既知の拡散符号および拡散符号をビット変換した符号を使用して、受信信号の等化処理に使用するトレーニング信号を生成できるので、受信機がトレーニング信号を予め記憶しておく必要がなくなる、という作用を有する。 A training signal generation device according to a first aspect of the present invention is a training signal generation device provided in a direct sequence spread spectrum receiver, and takes a correlation between a spread code and a received spread signal sequence before despreading for each specified period. When the correlation unit that outputs the correlation value and the peak of the correlation value output by the correlation unit are detected, based on the peak value, select either the spreading code or the bit-converted code of the spreading code, Training signal generation means for outputting the selected code as a training signal. As a result, a known spreading code and a code obtained by bit-converting the spreading code can be used to generate a training signal used for equalization processing of the received signal, so that it is not necessary for the receiver to store the training signal in advance. , Has the effect of.

また、第２の発明のトレーニング信号生成装置は、第１の発明に記載のトレーニング信号生成装置において、トレーニング信号生成手段は、検出したピーク値が正の場合に拡散符号を選択出力し、一方、検出したピーク値が負の場合には、当該拡散符号をビット変換した符号を選択出力する。これにより、既知の拡散符号および拡散符号をビット変換した符号を使用して、受信信号の等化処理に使用するトレーニング信号を生成できるので、受信機がトレーニング信号を予め記憶しておく必要がなくなる、という作用を有する。 Further, the training signal generation device according to the second invention is the training signal generation device according to the first invention, wherein the training signal generation means selectively outputs the spreading code when the detected peak value is positive, If the detected peak value is negative, a code obtained by bit-converting the spreading code is selectively output. As a result, a known spreading code and a code obtained by bit-converting the spreading code can be used to generate a training signal used for equalization processing of the received signal, so that it is not necessary for the receiver to store the training signal in advance. , Has the effect of.

また、第３の発明のトレーニング信号生成装置は、第２の発明に記載のトレーニング信号生成装置において、トレーニング信号生成手段は、拡散符号のみを保持しておき、検出したピーク値が負の場合には、当該保持しておいた拡散符号をビット変換して得られた符号を出力する。これにより、既知の拡散符号および拡散符号をビット変換した符号を使用して、受信信号の等化処理に使用するトレーニング信号を生成できるので、受信機がトレーニング信号を予め記憶しておく必要がなくなる、という作用を有する。 A training signal generation device according to a third aspect of the present invention is the training signal generation device according to the second aspect, wherein the training signal generation means holds only the spreading code and the detected peak value is negative. Outputs a code obtained by bit-converting the held spreading code. As a result, a known spreading code and a code obtained by bit-converting the spreading code can be used to generate a training signal used for equalization processing of the received signal, so that it is not necessary for the receiver to store the training signal in advance. , Has the effect of.

また、第４の発明のトレーニング信号生成装置は、第１、第２または第３の発明に記載のトレーニング信号生成装置において、規定周期を、受信拡散信号系列の１チップ周期とする。これにより、既知の拡散符号および拡散符号をビット変換した符号を使用して、受信信号の等化処理に使用するトレーニング信号を生成できるので、受信機がトレーニング信号を予め記憶しておく必要がなくなる、という作用を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a training signal generating apparatus according to the first, second, or third aspect of the present invention, wherein the specified period is a one-chip period of the received spread signal sequence. As a result, a known spreading code and a code obtained by bit-converting the spreading code can be used to generate a training signal used for equalization processing of the received signal, so that it is not necessary for the receiver to store the training signal in advance. , Has the effect of.

また、第５の発明の適応等化器は、直接シーケンススペクトラム拡散受信機を構成する適応等化器であって、第１〜第４の発明のいずれかに記載のトレーニング信号生成装置を備え、当該トレーニング信号生成装置が生成したトレーニング信号を使用して、受信信号の等化処理を行う。これにより、適応等化器が、予め記憶しておいたトレーニング信号を使用せずに、受信信号を等化できる、という作用を有する。 An adaptive equalizer of a fifth invention is an adaptive equalizer that directly constitutes a sequence spread spectrum receiver, and includes the training signal generation device according to any one of the first to fourth inventions, The received signal is equalized using the training signal generated by the training signal generating apparatus. Thereby, the adaptive equalizer has an effect that the received signal can be equalized without using the training signal stored in advance.

以下に、本発明にかかるトレーニング信号生成装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a training signal generating apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態）
図１は、本発明にかかるトレーニング信号生成装置を含んだ適応等化器を備える受信機および当該受信機と通信を行う送信機により構成された無線通信システムの構成例を示す図である。なお、本実施の形態においては、上記無線通信システムが無線ＬＡＮシステムである場合を例として説明を行う。 (Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system including a receiver including an adaptive equalizer including a training signal generation device according to the present invention and a transmitter that communicates with the receiver. In the present embodiment, the case where the wireless communication system is a wireless LAN system will be described as an example.

図１において、１０１は送信機、１０２は受信機であり、たとえば、送信機１０１が基地局（アクセスポイント）を構成し、受信機１０２が端末局を構成する。送信機１０１は、送信制御部１０４、送信高周波部１０５および送信アンテナ１０６を備え、受信機１０２は、受信アンテナ１０８、受信高周波部１０９および受信制御部１１０を備えている。なお、本発明にかかるトレーニング信号生成装置を含んだ適応等化器は、受信制御部１１０を構成する。また、１０３は、送信機１０１が受信機１０２に対して送信する送信データ（ユーザデータ）、１０７は電波、１１１は、受信機１０２が送信機１０１から送信されたデータを再生して得られた受信データである。 In FIG. 1, 101 is a transmitter and 102 is a receiver. For example, the transmitter 101 constitutes a base station (access point), and the receiver 102 constitutes a terminal station. The transmitter 101 includes a transmission control unit 104, a transmission high-frequency unit 105, and a transmission antenna 106. The receiver 102 includes a reception antenna 108, a reception high-frequency unit 109, and a reception control unit 110. Note that the adaptive equalizer including the training signal generation apparatus according to the present invention constitutes the reception control unit 110. Also, 103 is transmission data (user data) transmitted from the transmitter 101 to the receiver 102, 107 is radio waves, and 111 is obtained by reproducing the data transmitted from the transmitter 101 by the receiver 102. Received data.

上記構成の無線通信システムにおいて、送信機１０１がユーザデータ（送信データ１０３）を電波１０７に乗せて送信する動作と、受信機１０２が送信機１０１からの送信されたユーザデータを受信して受信データ１１１を得る動作を説明する。 In the wireless communication system configured as described above, the transmitter 101 transmits user data (transmission data 103) on the radio wave 107, and the receiver 102 receives the user data transmitted from the transmitter 101 and receives the received data. The operation of obtaining 111 will be described.

まず、送信機１０１が送信データ１０３を受信機１０２へ送信する動作について説明する。送信制御部１０４は、送信データ１０３から、受信機１０２を送信先（あて先）とした通信用のパケット（データ）を生成する。具体的には、図２に示した構成の通信用パケットを生成する。 First, an operation in which the transmitter 101 transmits the transmission data 103 to the receiver 102 will be described. The transmission control unit 104 generates a communication packet (data) from the transmission data 103 with the receiver 102 as a transmission destination (destination). Specifically, the communication packet having the configuration shown in FIG. 2 is generated.

図２は、無線通信において使用されるパケットの構成例を示す図である。図２において、２０１は物理層パケットであり、物理層パケット２０１は、プリアンブル部２０２と、物理層ヘッダ２０３と、ペイロード２０４と、により構成される。プリアンブル２０２は、受信のタイミング同期を調整するためのデータである。物理層ヘッダ２０３は、パケットの送信先アドレス等の制御情報である。ペイロード２０４は、実際の物理層データである。また、ペイロード２０４は、データリンク層パケット２０５であり、制御情報であるデータリンク層ヘッダ２０６と、送信するユーザデータであるパケットボディ２０７と、パケットの誤り検査を行うＦＣＳ２０８と、により構成される。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a packet used in wireless communication. In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a physical layer packet. The physical layer packet 201 includes a preamble section 202, a physical layer header 203, and a payload 204. The preamble 202 is data for adjusting reception timing synchronization. The physical layer header 203 is control information such as a packet transmission destination address. The payload 204 is actual physical layer data. The payload 204 is a data link layer packet 205, and includes a data link layer header 206 that is control information, a packet body 207 that is user data to be transmitted, and an FCS 208 that performs packet error checking.

送信高周波部１０５は、送信制御部１０４が生成した通信用パケット（物理層パケット２０１）に対してディジタル変調および無線周波数変調を行い、無線キャリア周波数に乗せて送信アンテナ１０６を介して空間上に電波１０７として伝送する。 The transmission high-frequency unit 105 performs digital modulation and radio frequency modulation on the communication packet (physical layer packet 201) generated by the transmission control unit 104, puts the radio carrier frequency on the radio carrier frequency via the transmission antenna 106 107 is transmitted.

つぎに、受信機１０２が、送信機１０１からの送信データ１０３を受信して受信データ１１１を得る動作について説明する。変調された送信データ１０３が乗せられた電波１０７を、受信アンテナ１０８を介して受信した受信高周波部１０９は、無線変調された状態の受信信号を無線復調する。 Next, an operation in which the receiver 102 receives the transmission data 103 from the transmitter 101 and obtains the reception data 111 will be described. The reception high-frequency unit 109 that receives the radio wave 107 carrying the modulated transmission data 103 via the reception antenna 108 wirelessly demodulates the reception signal in a wirelessly modulated state.

本発明にかかるトレーニング信号生成装置を含んだ適応等化器を備えた受信制御部１１０は、受信高周波部１０９により無線復調された受信信号に対してディジタル復調を行い、パケットデータ（物理層パケット２０１）を復調する。さらに、この物理層パケット２０１から受信データ１１１を再生し、送信機１０１が送信したユーザデータを得る。 The reception control unit 110 having an adaptive equalizer including the training signal generation device according to the present invention performs digital demodulation on the reception signal wirelessly demodulated by the reception high-frequency unit 109 and generates packet data (physical layer packet 201). ) Is demodulated. Further, the reception data 111 is reproduced from the physical layer packet 201 to obtain user data transmitted by the transmitter 101.

つづいて、本発明にかかるトレーニング信号生成装置を含んだ適応等化器の動作について説明する。 Next, the operation of the adaptive equalizer including the training signal generation device according to the present invention will be described.

図３は、本発明にかかるトレーニング信号生成装置を含んだ適応等化器の構成例を示す図である。図３において、３０１は、無線復調された受信信号ｕ（ｎ）の入力があると、後述する相関部３０４における処理遅延時間に相当する時間が経過してから、入力信号ｕ（ｎ）を出力する遅延部である。３０２は、受信信号ｕ（ｎ）に基づいて送信データを再生し、再生結果を信号ｙ（ｎ）として出力する適応フィルタ部である。３０３は、再生信号ｙ（ｎ）とトレーニング信号ｄ（ｎ）の差分（誤差）信号ｅ（ｎ）に基づいて適応フィルタ部３０２のフィルタタップ係数を算出する係数計算部である。３０４は、予め保持している特定のビット列と入力された受信信号との相関をとり、相関値を出力する相関部である。３０５は、相関部３０４が出力した相関値に基づいてトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an adaptive equalizer including the training signal generation device according to the present invention. In FIG. 3, when a radio demodulated reception signal u (n) is input, 301 outputs an input signal u (n) after a time corresponding to a processing delay time in a correlation unit 304 described later has elapsed. This is a delay unit. Reference numeral 302 denotes an adaptive filter unit that reproduces transmission data based on the received signal u (n) and outputs the reproduction result as a signal y (n). A coefficient calculation unit 303 calculates a filter tap coefficient of the adaptive filter unit 302 based on a difference (error) signal e (n) between the reproduction signal y (n) and the training signal d (n). A correlation unit 304 correlates a specific bit string held in advance with an input received signal and outputs a correlation value. Reference numeral 305 denotes a training signal generation unit that generates a training signal based on the correlation value output from the correlation unit 304.

この適応等化器において、相関部３０４は、拡散符号により拡散された状態の受信信号ｕ（ｎ）を１チップ周期毎にサンプリングした結果と、予め保持しておいた相関データとの相関をとり、その結果（相関値）を出力する。ここで、相関データは、相関部３０４が自ら保持するようにしてもよいし、他のメモリ等（図示せず）が保持しておいてもよい。また、無線ＬＡＮシステムにおいては、上記相関データとしてバーカーコードが使用されている。このバーカーコードは、図４に示した１１チップの固定パターンの符号であり、信号の変調および復調に用いる拡散符号（および逆拡散符号）である。 In this adaptive equalizer, the correlator 304 correlates the result of sampling the received signal u (n) spread by the spreading code every one chip period with the correlation data stored in advance. The result (correlation value) is output. Here, the correlation data may be held by the correlation unit 304 itself, or may be held by another memory or the like (not shown). In the wireless LAN system, a Barker code is used as the correlation data. This Barker code is a code of a fixed pattern of 11 chips shown in FIG. 4, and is a spreading code (and despreading code) used for signal modulation and demodulation.

なお、バーカーコードを相関データとして使用した場合、受信信号ｕ（ｎ）がトレーニング信号（拡散変調されたトレーニング信号）であれば、相関部３０４が出力する相関値は、図５に示したように、１１ビット（１１チップ周期）毎に大きなピークが現れる。 When the Barker code is used as correlation data, if the received signal u (n) is a training signal (spread-modulated training signal), the correlation value output by the correlation unit 304 is as shown in FIG. , A large peak appears every 11 bits (11 chip periods).

トレーニング信号生成部３０５は、相関部３０４から受け取った相関値に基づいてトレーニング信号を生成し、信号ｄ（ｎ）として出力する。なお、トレーニング信号生成動作の詳細については後述する。 The training signal generation unit 305 generates a training signal based on the correlation value received from the correlation unit 304 and outputs it as a signal d (n). Details of the training signal generation operation will be described later.

係数計算部３０３は、適応フィルタ部３０２からの出力ｙ（ｎ）と、トレーニング信号生成部３０５の出力ｄ（ｎ）との誤差信号（ｅ（ｎ））が小さくなるように、適応フィルタ部３０２のフィルタタップ係数を算出（調整）し、フィルタタップ係数を最適化する。なお、フィルタタップ係数の最適化処理は、トレーニング信号受信区間（図２に示したプリアンブル２０２の受信区間）において実行する。また、フィルタタップ係数の最適化方法は、上述した従来技術で述べたような一般的な手法を用いる。そして、適応等化器は、最適化後のフィルタタップ係数を使用して物理層パケット２０１のペイロード２０４（図２参照）を復元する。 The coefficient calculation unit 303 reduces the error signal (e (n)) between the output y (n) from the adaptive filter unit 302 and the output d (n) from the training signal generation unit 305 so as to be small. The filter tap coefficient is calculated (adjusted), and the filter tap coefficient is optimized. The filter tap coefficient optimization process is executed in the training signal reception period (the reception period of the preamble 202 shown in FIG. 2). The filter tap coefficient optimization method uses a general method as described in the above-described prior art. Then, the adaptive equalizer restores the payload 204 (see FIG. 2) of the physical layer packet 201 using the optimized filter tap coefficient.

ここで、図６に基づいてトレーニング信号生成動作を説明する。 Here, the training signal generation operation will be described with reference to FIG.

図６は、トレーニング信号生成処理の一例を示すフローチャートである。受信信号が入力されると、相関部３０４は、１チップ周期毎に、予め保持しておいた相関データと入力信号との相関値を出力する（ステップＳ１１）。 FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the training signal generation process. When the received signal is input, the correlation unit 304 outputs a correlation value between the correlation data stored in advance and the input signal for each chip period (step S11).

トレーニング信号生成部３０５は、相関部３０が出力した相関値のピーク値を検出し（ステップＳ１２）、検出したピーク値の正負判定を行う（ステップＳ１３）。つぎに、トレーニング信号生成部３０５は、上記正負判定の結果に基づいて、トレーニング信号列を生成する。具体的に説明すると、適応等化器は、１１ビット長のバーカーコードＢＫＰ（＝１０１１０１１１０００）およびＢＫＰをビット反転させたデータＢＫＮ（＝０１００１０００１１１）をメモリ等に予め保持しておく。そして、上記正負判定の結果、ピーク値が“＋１”の場合（ステップＳ１３，Ｙｅｓ）、トレーニング信号生成部３０５は、ＢＫＰを選択出力する（ステップＳ１４）。一方、上記正負判定の結果、ピーク値が“−１”の場合（ステップＳ１３，Ｎｏ）、トレーニング信号生成部３０５は、ＢＫＮを選択出力する（ステップＳ１５）。 The training signal generation unit 305 detects the peak value of the correlation value output from the correlation unit 30 (step S12), and performs positive / negative determination of the detected peak value (step S13). Next, the training signal generation unit 305 generates a training signal sequence based on the result of the positive / negative determination. More specifically, the adaptive equalizer previously stores an 11-bit length Barker code BKP (= 10110111000) and data BKN (= 01000011111) obtained by bit-inverting the BKP in a memory or the like. If the peak value is “+1” as a result of the positive / negative determination (step S13, Yes), the training signal generation unit 305 selectively outputs BKP (step S14). On the other hand, when the peak value is “−1” as a result of the positive / negative determination (No at Step S13), the training signal generation unit 305 selectively outputs BKN (Step S15).

なお、ＢＫＰおよびＢＫＮは、トレーニング信号生成部３０５が保持することとしてもよいし、他のメモリ等（図示せず）が保持しておいてもよい。また、ＢＫＰおよびＢＫＮは、互いにビット反転させた関係にあるので、いずれか一方のコードを保持しておき、トレーニング信号生成部３０５は、必要に応じてビット反転させたコードを出力するようにしてもよい。これにより予め保持しておく情報量の削減が図れる。 BKP and BKN may be held by the training signal generation unit 305 or may be held by another memory or the like (not shown). Also, since BKP and BKN have a bit-inverted relationship with each other, either one of the codes is held, and the training signal generation unit 305 outputs a code with the bits inverted as necessary. Also good. As a result, the amount of information stored in advance can be reduced.

また、上述したように、トレーニング信号受信時には、１１ビット毎に相関値のピークが現れる。そのため、最初の相関値のピークを検出後は、上記ステップＳ１１において１１チップ周期毎に相関値を出力する（相関をとる）ようにしてもよい。これにより処理の削減が図れる。 As described above, when a training signal is received, a correlation value peak appears every 11 bits. Therefore, after detecting the peak of the first correlation value, the correlation value may be output (take correlation) every 11 chip periods in step S11. As a result, processing can be reduced.

最後に、上述した処理を行うことによりトレーニング信号を生成可能な理由について説明する。トレーニング信号は、ＢＰＳＫ変調方式を用いて１次変調される。すなわち、１次変調後のトレーニング信号は“＋１”，“−１”のいずれかで表されることとなる。そのため、１次変調後のトレーニング信号をバーカーコードで拡散（２次変調）すると、バーカーコード（上記ＢＫＰに相当）またはバーカーコードをビット反転したコード（上記ＢＫＮに相当）が生成される。したがって、受信側では、バーカーコードである相関データと受信信号の相関をとることにより、ＢＰＫまたはＢＰＮの受信を検出し、トレーニング信号を生成することが可能となる。 Finally, the reason why a training signal can be generated by performing the above-described processing will be described. The training signal is first-order modulated using a BPSK modulation scheme. That is, the training signal after the primary modulation is represented by either “+1” or “−1”. Therefore, when the training signal after the primary modulation is spread with the Barker code (secondary modulation), a Barker code (corresponding to the BKP) or a bit-inverted code of the Barker code (corresponding to the BKN) is generated. Therefore, the reception side can detect the reception of BPK or BPN and generate the training signal by correlating the correlation data as the Barker code with the reception signal.

このように、本実施の形態においては、予め保持しておいた相関データと受信信号との相関値を使用して、トレーニング信号を生成し、受信信号の等化を行うフィルタのフィルタタップ係数を最適化することとした。これにより、トレーニング信号を予め保持しておく必要がなくなり、メモリ容量や回路規模の増大を抑えた適応等化器を実現することができる。 As described above, in the present embodiment, using the correlation value between the correlation data and the received signal stored in advance, the training signal is generated and the filter tap coefficient of the filter for equalizing the received signal is set. It was decided to optimize. As a result, it is not necessary to hold the training signal in advance, and an adaptive equalizer that suppresses an increase in memory capacity and circuit scale can be realized.

以上のように、本発明にかかるトレーニング信号生成装置および適応等化器は、無線通信システムに有用であり、特に、既知の拡散符号および拡散変調された受信信号に基づいてトレーニング信号を生成する装置に適している。 As described above, the training signal generation device and the adaptive equalizer according to the present invention are useful for a wireless communication system, and in particular, a device that generates a training signal based on a known spread code and a spread modulated reception signal. Suitable for

本発明にかかるトレーニング信号生成装置を含んだ適応等化器を備える受信機により構成された無線通信システムの構成例を示す図The figure which shows the structural example of the radio | wireless communications system comprised by the receiver provided with the adaptive equalizer containing the training signal generation apparatus concerning this invention. 無線通信において使用されるパケットの構成例を示す図The figure which shows the structural example of the packet used in radio | wireless communication 本発明にかかるトレーニング信号生成装置を含んだ適応等化器の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the adaptive equalizer containing the training signal generator concerning this invention. バーカーコードのビット構成を示す図Diagram showing the bit structure of Barker code 自己相関特性の一例を示す図Diagram showing an example of autocorrelation characteristics トレーニング信号生成処理の一例を示すフローチャートFlow chart showing an example of training signal generation processing

符号の説明Explanation of symbols

１０１送信機
１０２受信機
１０３送信データ
１０４送信制御部
１０５送信高周波部
１０６送信アンテナ
１０７電波
１０８受信アンテナ
１０９受信高周波部
１１０受信制御部
１１１受信データ
２０１物理層パケット
２０２プリアンブル
２０３物理層ヘッダ
２０４ペイロード
２０５データリンク層パケット
２０６データリンク層ヘッダ
２０７パケットボディ
２０８ＦＣＳ
３０１遅延部
３０２適応フィルタ部
３０３係数計算部
３０４相関部
３０５トレーニング信号生成部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Transmitter 102 Receiver 103 Transmission data 104 Transmission control part 105 Transmission high frequency part 106 Transmission antenna 107 Radio wave 108 Reception antenna 109 Reception high frequency part 110 Reception control part 111 Reception data 201 Physical layer packet 202 Preamble 203 Physical layer header 204 Payload 205 Data Link layer packet 206 Data link layer header 207 Packet body 208 FCS
301 delay unit 302 adaptive filter unit 303 coefficient calculation unit 304 correlation unit 305 training signal generation unit

Claims

直接シーケンススペクトラム拡散受信機が備えるトレーニング信号生成装置であって、
規定周期毎に、拡散符号と逆拡散を行う前の受信拡散信号系列との相関をとり、相関値を出力する相関手段と、
前記相関手段が出力する相関値のピークを検出した場合、当該ピーク値に基づいて、前記拡散符号または当該拡散符号をビット変換した符号のいずれか一方を選択し、当該選択した符号をトレーニング信号として出力するトレーニング信号生成手段と、
を備えることを特徴とするトレーニング信号生成装置。 A training signal generator provided in a direct sequence spread spectrum receiver,
Correlation means for taking a correlation between the spread code and the received spread signal sequence before despreading for each specified period, and outputting a correlation value;
When detecting the peak of the correlation value output by the correlating means, based on the peak value, select either the spreading code or a code obtained by bit-converting the spreading code, and use the selected code as a training signal. Training signal generation means for outputting;
A training signal generation device comprising:

前記トレーニング信号生成手段は、検出したピーク値が正の場合に前記拡散符号を選択出力し、一方、検出したピーク値が負の場合には、当該拡散符号をビット変換した符号を選択出力することを特徴とする請求項１に記載のトレーニング信号生成装置。 The training signal generating means selectively outputs the spreading code when the detected peak value is positive, and selectively outputs a code obtained by bit-converting the spreading code when the detected peak value is negative. The training signal generation device according to claim 1, wherein:

前記トレーニング信号生成手段は、前記拡散符号のみを保持しておき、前記検出したピーク値が負の場合には、当該保持しておいた拡散符号をビット変換して得られた符号を出力することを特徴とする請求項２に記載のトレーニング信号生成装置。 The training signal generation means holds only the spreading code, and outputs a code obtained by bit-converting the held spreading code when the detected peak value is negative. The training signal generation device according to claim 2, wherein:

前記規定周期を、前記受信拡散信号系列の１チップ周期とすることを特徴とする請求項１、２または３に記載のトレーニング信号生成装置。 4. The training signal generation apparatus according to claim 1, wherein the prescribed period is a one-chip period of the received spread signal sequence.

直接シーケンススペクトラム拡散受信機を構成する適応等化器であって、
請求項１〜４のいずれか一つに記載のトレーニング信号生成装置を備え、当該トレーニング信号生成装置が生成したトレーニング信号を使用して、受信信号の等化処理を行うことを特徴とする適応等化器。 An adaptive equalizer that constitutes a direct sequence spread spectrum receiver,
An adaptation or the like comprising the training signal generation device according to any one of claims 1 to 4 and performing equalization processing of a received signal using a training signal generated by the training signal generation device Generator.