JP2882480B1

JP2882480B1 - Ｒａｋｅ受信機

Info

Publication number: JP2882480B1
Application number: JP8510898A
Authority: JP
Inventors: 輝己須永
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2018-03-17
Also published as: JPH11266183A

Abstract

【要約】【課題】受信信号の特性に適応させてＲＡＫＥ合成に
有効な信号のみを選択してＲＡＫＥ合成を行うＲＡＫＥ
受信機を提供する。【解決手段】レベル測定部３は、逆拡散された受信信
号のレベルを測定し、適応しきい値判定部８は、可変し
きい値を変化させながら逆拡散された受信信号のレベル
がこの可変しきい値を超える出現頻度を計数し、この出
現頻度の増分の変化特性に基づいて、先行波および遅延
波と雑音とを識別するための判定しきい値を設定し、逆
拡散された受信信号のレベルがこの判定しきい値を超え
るタイミングを判別してタイミング情報を出力する。パ
ス選択部６では、乗算器５により位相同相化および重み
付けされている逆拡散された受信信号を、タイミング情
報に対応して選択的に前記ＲＡＫＥ合成部に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスペクトル拡散通信
システムに用いるＲＡＫＥ受信機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＤＳ−ＣＤＭＡ方式に用いられるスペク
トル拡散通信システムにおいては、受信側でＲＡＫＥ受
信を行うことにより、熱雑音に対する信号電力比を向上
させることができる。ＲＡＫＥ受信とはマルチパス伝搬
路において、遅延時間が異なり独立なフェージング変動
を受けた先行波、遅延波が重畳された受信信号から、逆
拡散処理により先行波、遅延波を分離し、その先行波、
遅延波の遅延時間を揃え、かつ、位相の同相化および、
受信信号レベルに応じた重み付けを行いＲＡＫＥ合成
（最大比合成）することで、ダイバーシチ効果を得るも
のである。広帯域ＤＳ−ＣＤＭＡにおいては、チップレ
ートを高くすることができるため、受信信号が多くのマ
ルチパスに分離されることからＲＡＫＥ受信の効果が大
きい。

【０００３】図７は、従来の２段階しきい値マルチパス
選択法を用いたＲＡＫＥ受信機の構成図である。図中、
１はマッチドフィルタ、２は伝搬路変動推定部、３はレ
ベル測定部、４は複素共役部、５は乗算器、７はＲＡＫ
Ｅ合成部、１０１は２段階マルチパス選択部、１０２は
しきい値設定部である。２段階しきい値マルチパス選択
法は、福本暁他２名、「電子情報通信学会技術研究報告
ＲＣＳ９７−１１９」（１９９７−１０）ｐ．４３−４
８等で知られたものである。ＲＡＫＥ受信においては、
受信信号を逆拡散した相関出力から、雑音成分とマルチ
パス成分を分離し、マルチパス成分のみをダイバーシチ
合成することが必要となる。図示の構成では、２段階に
しきい値を設定することにより、ダイバーシチ合成を行
う対象とするマルチパスの入力信号の選択を行ってい
る。

【０００４】図示の例では、スペクトル拡散された受信
信号をマッチドフィルタ１において逆拡散し相関波形
（遅延プロファイル）を出力し、ＲＡＫＥ合成部７にお
いてＲＡＫＥ受信を行う場合の構成例である。なお、受
信信号は、送信データがＱＰＳＫ変調され、さらにＱＰ
ＳＫで拡散変調されたものである。

【０００５】マッチドフィルタ１は、受信信号の拡散符
号に整合した回路となっている。マッチドフィルタ１の
相関出力は、伝搬路変動推定部２、レベル測定部３、乗
算器５に出力される。伝搬路変動推定部２においては、
パイロットシンボルを用いたＰＳＡ（Pilot symbol a
veraging coherent detection）方式のチャネル評価
によって伝搬路変動を推定し、ＲＡＫＥ合成時に必要と
なる位相同相化を行うための各マルチパスの位相およ
び、ＲＡＫＥ合成時の重み付けの値を求める。

【０００６】レベル測定部３は、相関出力から各マルチ
パスの受信信号レベルを測定する。複素共役部４および
乗算器５は、上述した位相同相化および重み付けのため
に、伝搬路変動推定部２による推定結果の複素共役をと
って、これを相関出力に乗算する。２段階マルチパス選
択部１０１は、乗算器５の出力を入力して２段階のしき
い値を用いてマルチパス選択を行ない、ＲＡＫＥ合成部
７に出力する。しきい値設定部１０２は、レベル測定部
３の出力を入力してこの２段階のしきい値を設定するブ
ロックである。

【０００７】図８は、受信信号のフレーム構成図であ
る。１フレームは複数のスロットからなり、１スロット
には、先頭に数個のパイロットシンボルがあり、これに
データシンボルが続くものである。ここで、パイロット
シンボルとは、伝搬路の状態の測定をするために用いる
シンボルであり、送信側と受信側との間で既知のデータ
からなる。データシンボルは、送信情報を伝送するため
のシンボルである。

【０００８】上述したフレーム構成の受信信号が、図７
のマッチドフィルタ１に入力されてスペクトルの逆拡散
が行われる。この逆拡散は、マッチドフィルタ１にあら
かじめ設定された参照系列と受信信号の相関をとること
に相当する。参照系列は受信信号の拡散符号に整合した
系列である。マッチドフィルタ１が出力する相関出力中
には、受信信号の伝搬路の各マルチパスが時間分離され
た状態で出力されている。なお、この時の各マルチパス
は、伝搬路の変動により振幅と位相がマルチパス毎に変
動したものとなっているが、相関波形には、この振幅、
位相変動が含まれた形で出力される。

【０００９】レベル測定部３がレベルを測定する単位期
間は、効率を考えて図８に示したパイロットシンボル区
間とするが、データシンボル区間を含めた全区間として
もよい。この単位期間は、例えば１拡散周期とすること
もできる。しきい値の更新方法には、種々の方法がある
が、しきい値設定部１０２は、例えば、しきい値を１ス
ロットの最初のパイロットシンボル区間のレベル測定か
ら決定し、続くデータシンボル区間における逆拡散され
たデータシンボルの判定に使用し、次のスロットのパイ
ロットシンボル区間のレベル測定によってしきい値を更
新する。しきい値の更新方法は、電波伝搬環境の変化速
度、移動通信端末の移動速度に応じて、適当な値に設定
する。

【００１０】伝搬路変動推定部２においては、相関出力
から伝搬路の各マルチパスを分離し、受信信号中の図８
に示されるパイロットシンボルを検出し、このパイロッ
トシンボルの情報（振幅、位相等）が受信側に既知であ
ることを利用し、各マルチパスにおけるフェージング変
動の振幅、位相変動量を測定し、その測定結果によりデ
ータシンボルにおける各マルチパスのフェージング変動
を測定する。

【００１１】複素共役部４においては、伝搬路変動推定
部２で得られた各マルチパスのフェージング変動の複素
共役をとり、その結果を乗算器５において、マッチドフ
ィルタ１の出力である相関出力に乗積する。マッチドフ
ィルタ１の相関出力においては、スペクトル拡散通信の
性質によりマルチパス伝搬路による先行波、遅延波など
の各マルチパスが遅延時間差により分離され出力されて
いるが、この各マルチパスはそれぞれ独立なフェージン
グ変動により振幅、位相が変動している。この各マルチ
パスに伝搬路変動推定部２で推定した各マルチパスの振
幅、位相変動の推定値の複素共役を乗積することにより
位相変動を取り除き、各マルチパスの振幅を乗積するこ
とができる。位相変動を取り除くことは、各マルチパス
の位相変動を同相化することに相当する。また、この振
幅変動の推定値の乗積動作は、ＲＡＫＥ合成時の各マル
チパスの重み付けを行うことに相当する。

【００１２】レベル測定部３においては、マッチドフィ
ルタ１の出力から、各マルチパスの受信信号レベルを測
定する。２段階マルチパス選択部１０１では、この各マ
ルチパスの受信信号レベルの測定結果と、しきい値判定
部１０２に設定されたしきい値を用いて、乗算器５の出
力からＲＡＫＥ合成に用いるマルチパスを選択する。次
に、このマルチパス選択の詳細を図９を参照して説明す
る。

【００１３】図９は、図７に示したしきい値選択部およ
び２段階マルチパス選択部の操作を説明するための受信
信号のレベルを示す図である。図中、縦軸は受信信号レ
ベルを示し、横軸は先行波、遅延波の各マルチパスの遅
延時間を示す時間軸である。また、ａ〜ｐは、レベル測
定部３から出力される各マルチパスの受信信号レベルを
サンプリングしたものであるが、以下単にサンプルａ〜
ｐという。各サンプルａ〜ｐのレベルは、マルチパスま
たは雑音のレベルを示している。ここで、サンプルａ，
サンプルｂ，サンプルｄ，サンプルｋを、マルチパスに
よる先行波、遅延波の受信信号レベルを示すサンプルと
し、他のサンプルを雑音のサンプル値とする。

【００１４】通信が成立するためには、マルチパスによ
る先行波、遅延波は、雑音レベルよりも大きい必要があ
る。そこで、２段階マルチパス選択部１０１およびしき
い値設定部１０２においては、以下の手順でパス選択を
行う。図９のサンプルａ〜ｐにおいて、サンプルの個数
をＬとしたとき、このＬ個のサンプル中で最小受信電力
Ｓ_minおよび最大受信電力Ｓ_maxを検出する。次にＳ
_minに対し、雑音のみのサンプルを合成しないために、
しきい値Δｎｏｉｓｅを設定する（Δｎｏｉｓｅ≧
０）。

【００１５】一方、Ｓ_maxに対し、ＲＡＫＥ合成に有効
な信号を有するサンプルを選択するために、しきい値Δ
ＲＡＫＥを設定する（ΔＲＡＫＥ≧０）。サンプルａ〜
ｐのうち、レベルＳ（ｌ）が以下の条件を満たすサンプ
ルのみを選択する。Ｓ（ｌ）≧ｍａｘ｛Ｓ_min＋Δｎｏｉｓｅ，Ｓ_max−Δ
ＲＡＫＥ｝ここで、ｍａｘ｛Ａ，Ｂ｝はＡ，Ｂで大きいほうの値を
取ることを意味する。

【００１６】以上の結果、ΔＲＡＫＥ、Δｎｏｉｓｅの
設定が正しくなされていたとすると、サンプルａ〜ｐか
らマルチパスの先行波、遅延波の受信信号レベルを示す
サンプルのみを選択することができ、雑音によるサンプ
ルを選択しないことが可能となる。図１２の例において
は、（Ｓ_min＋Δｎｏｉｓｅ）＜（Ｓ_max−ΔＲＡＫＥ）であるので、（Ｓ_max−ΔＲＡＫＥ）よりもレベルの大
きいサンプルが選択されることになり、マルチパスの受
信信号レベルを示す、サンプルａ，サンプルｂ，サンプ
ルｄ，サンプルｋが選択される。

【００１７】２段階マルチパス選択部１０６では、上述
した方法でマルチパスのサンプルの選択を行ない、選択
されたサンプルと同じタイミングの乗算器５の出力をＲ
ＡＫＥ合成部７へ出力する。ＲＡＫＥ合成部７において
は、２段階マルチパス選択部１０１において選択された
マルチパスのサンプルのタイミングに対応する、乗算器
５の出力のみが入力され、その信号を合成することで、
雑音のみの信号を除外し、ＲＡＫＥ合成に有効な信号の
みで合成を行うことが可能となる。

【００１８】しかし、実際の伝搬路においては、フェー
ジングによるレベル変動の大きさや雑音レベルは伝搬路
によって異なるものである。従って、伝搬環境が変れ
ば、これらレベル変動や雑音変動は大きく異なってく
る。従って、従来のＲＡＫＥ受信部においては、上述し
たパラメータΔＲＡＫＥ，Δｎｏｉｓｅの両方を適切に
選択しなかった場合では、次のような問題がある。

【００１９】（１）ΔＲＡＫＥが最適値よりも小さい場
合においては、マルチパスの受信信号レベルを示すサン
プルａ〜ｐのレベルの最小値よりもＳ_max−ΔＲＡＫＥ
が大きくなるため、本来ＲＡＫＥ合成に使用できるサン
プルのすべてをＲＡＫＥ合成に使用することはできなく
なり特性が劣化する。（２）ΔＲＡＫＥが最適値よりも大きく、Δｎｏｉｓｅ
が最適値よりも小さい場合においては、雑音レベルのサ
ンプル値がＳ_max−ΔＲＡＫＥよりも大きくなり、本来
ＲＡＫＥ合成に使用できない雑音成分まで合成すること
になり特性が劣化する。（３）Δｎｏｉｓｅが最適値よりも大きい場合、マルチ
パスの受信信号レベルを示すサンプルａ〜ｐのレベルの
最小値よりもＳ_min＋Δｎｏｉｓｅが大きくなり、本来
ＲＡＫＥ合成に使用できるサンプルのすべてをＲＡＫＥ
合成に使用することはできなくなり特性が劣化する。等の問題が生じ、雑音のみの信号を除外し、ＲＡＫＥ合
成に有効な信号のみで合成を行うことが困難となる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上述
した問題点を解決するためになされたもので、受信信号
の特性に適応させてＲＡＫＥ合成に有効な信号のみを選
択してＲＡＫＥ合成を行うＲＡＫＥ受信機を提供するこ
とを目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
おいては、受信信号を逆拡散しＲＡＫＥ合成を行うＲＡ
ＫＥ受信機において、レベル測定部、適応しきい値判定
部、パス選択部、およびＲＡＫＥ合成部を有し、前記レ
ベル測定部は、逆拡散された受信信号のレベルを測定す
るものであり、前記適応しきい値判定部は、前記レベル
測定部の出力を入力するとともに、可変しきい値を設定
し、該可変しきい値を変化させながら前記逆拡散された
受信信号のレベルが前記可変しきい値を超える出現頻度
を計数し、前記出現頻度の増分の変化特性に基づいて、
先行波および遅延波と雑音とを識別するための判定しき
い値を設定し、前記逆拡散された受信信号のレベルが前
記判定しきい値を超えるタイミングを判別してタイミン
グ情報を出力するものであり、前記パス選択部は、前記
逆拡散された受信信号または前記逆拡散された受信信号
に基づく逆拡散信号を、前記タイミング情報に対応して
選択的に前記ＲＡＫＥ合成部に出力するものである。従
って、先行波および遅延波と雑音とを識別するための判
定しきい値を、逆拡散された受信信号の特性に適応させ
て設定することができ、ＲＡＫＥ合成に有効な信号のみ
を容易に選択してＲＡＫＥ合成を行うことができる。

【００２２】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載のＲＡＫＥ受信機において、前記適応しきい値
判定部は、前記可変しきい値を低くする方向に変化さ
せ、前記増分が所定の基準値を超えるときの可変しきい
値に基づいて、前記判定しきい値を設定するものであ
る。従って、遅延波と雑音とを識別するための判定しき
い値を、簡易な構成で実現することができる。

【００２３】請求項３に記載の発明においては、請求項
１または２に記載のＲＡＫＥ受信機において、前記パス
選択部は乗算部を有し、該乗算部は、前記逆拡散された
受信信号または前記逆拡散された受信信号に基づく逆拡
散信号に前記タイミング情報を乗算して、前記逆拡散さ
れた受信信号または前記逆拡散された受信信号に基づく
逆拡散信号を、前記タイミング情報に対応して選択的に
出力するものである。従って、簡単な構成でパス選択部
を実現することができる。

【００２４】請求項４に記載の発明においては、請求項
１または２に記載のＲＡＫＥ受信機において、前記パス
選択部は乗算部を有し、該乗算部は、前記逆拡散された
受信信号と、伝搬路推定部の出力に基づいて生成され前
記逆拡散された受信信号を重み付けし位相同相化するた
めの位相同相化信号と、前記タイミング情報とを乗算す
ることにより、前記逆拡散された受信信号を、重み付け
し位相同相化するとともに前記タイミング情報に対応し
て選択的に出力するものである。従って、簡単な構成で
パス選択部を実現することができる。

【００２５】請求項５に記載の発明においては、請求項
１または２に記載のＲＡＫＥ受信機において、前記パス
選択部は乗算部および切り替え器を有し、前記切り替え
器は、伝搬路推定部の出力に基づいて生成され前記逆拡
散された受信信号を重み付けし位相同相化するための位
相同相化信号を、前記タイミング情報に対応して選択的
に出力するものであり、前記乗算部は、前記逆拡散され
た受信信号に前記切り替え器の出力を乗算することによ
り、前記逆拡散された受信信号を、重み付けし位相同相
化するとともに前記タイミング情報に対応して選択的に
出力するものである。従って、簡単な構成でパス選択部
を実現することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のＲＡＫＥ受信機
の第１の実施の形態の構成図である。図２は、図１の適
応しきい値判定部８の一具体例の構成図である。図３
は、図２に示した適応しきい値判定部の動作を説明する
ための受信信号のレベルを示す図であり、各サンプルの
値および時間は図９と同一である。

【００２７】図１において、図７と同様な部分には同じ
符号を付して説明を省略する。６はパス選択部、８は適
応しきい値判定部であり、この適応しきい値判定部８
は、パス選択部６で選択するパスを求めるためのもので
ある。従来技術と比較して、図７の２段階マルチパス選
択部１０１がパス選択部６に置き換わり、しきい値判定
部１０２が適応しきい値判定部８に置き換わっている。
なお、フレーム構成は図８に示されるものと同一であ
る。

【００２８】レベル測定部３は、逆拡散された受信信号
のレベルを測定し、適応しきい値判定部８は、レベル測
定部３の出力を入力し、可変しきい値を変化させながら
逆拡散された受信信号のレベルがこの可変しきい値を超
える出現頻度を計数し、この出現頻度の増分の変化特性
に基づいて、先行波および遅延波と雑音とを識別するた
めの判定しきい値を設定し、逆拡散された受信信号のレ
ベルがこの判定しきい値を超えるタイミングを判別して
タイミング情報を出力する。パス選択部６では、逆拡散
された受信信号、この例では、乗算器５により位相同相
化および重み付けされている逆拡散された受信信号を、
タイミング情報に対応して選択的にＲＡＫＥ合成部７に
出力する。ＲＡＫＥ合成部７では、パス選択部６の出力
をＲＡＫＥ合成することで、雑音信号を除外し、ＲＡＫ
Ｅ合成に有効な信号を用いて合成を行う。

【００２９】なお、図７においても説明を簡単にするた
めに省略したが、乗算器５におけるマッチドフィルタ１
の出力と複素共役部４から出力される位相同相化信号と
のタイミング合わせ、２段階マルチパス選択部１０１で
の乗算部５の出力としきい値設定部１０２の出力とのタ
イミング合わせ等のために、時間遅延手段あるいはバッ
ファ等を適宜設ける。あるいは、マッチドフィルタ１の
出力を一旦メモリに記憶させ、後続の各処理ブロックが
必要なサンプルデータをこのメモリから取り出して処理
することができる。例えば、レベル測定部３は、このメ
モリからパイロットシンボル区間のサンプルデータを取
り出して処理を行う。

【００３０】図２に示す適応しきい値判定部において、
９は第１しきい値判定部、１０は第２しきい値判定部、
１１は第１サンプル計数部、１２は第２サンプル計数
部、１３は比較器、１４はしきい値再設定制御部であ
る。第１しきい値判定部９，第２しきい値判定部１０
は、図１のレベル測定部３の出力を入力し、それぞれ所
定の可変しきい値と比較を行い、しきい値が超えたかど
うかを表すタイミング情報を出力する。第１サンプル計
数部１１，第２サンプル計数部１２は、それぞれ、第１
しきい値判定部９，第２しきい値判定部１０のタイミン
グ情報を計数し、比較器１３は、第１サンプル計数部１
１，第２サンプル計数部１２の出力を比較して、後者の
計数値から前者の計数値を引いた差をしきい値再設定制
御部１４に出力する。

【００３１】しきい値再設定制御部１４は、上述した差
を所定の基準値と比較し、所定の基準値を超えないとき
には、第１しきい値判定部９，第２しきい値判定部１０
の各可変しきい値を変更する。この一連の動作は、上述
した差が所定の基準値を超えるまで繰り返され、このと
きの第１しきい値判定部９の可変しきい値を、判定しき
い値として、この判定しきい値を超えたサンプルのタイ
ミング情報が図１のパス選択部６に出力される。

【００３２】図３を参照しながら、図１、図２の適応し
きい値判定部８、パス選択部６の動作を説明する。図３
には、レベル測定部３における各マルチパスの受信レベ
ルの測定結果が１単位期間について示されている。ここ
で、図９と同様に、サンプルａ，ｂ，ｄ，ｋがマルチパ
スによる先行波、遅延波によるサンプルであり、それ以
外は雑音のサンプルである。

【００３３】通常の場合、スペクトル拡散の拡散率は十
分大きな値が用いられるため、１拡散周期の全サンプル
数に対して、マルチパスにおける先行波、遅延波の個数
は十分少ない。また通信が成立するためには、信号の復
調に用いることのできる先行波、遅延波は、雑音のレベ
ルよりも大きいものである。上述したように、しきい値
の値を大きい値から小さい値へと変化させながら、その
しきい値を超えるサンプル数の個数を計数する。この個
数は、単位期間当たりの個数であるから、しきい値を超
えるレベルをとるサンプルの単位期間あたりの出現頻度
を意味する。

【００３４】しきい値が比較的大きい時において、しき
い値を超えるのは、信号の復調に用いることのできる先
行波、遅延波がほとんどであるため、増分の値は小さい
ものとなる。これに対し、しきい値の値をさらに小さい
値に変化させた時には、先行波、遅延波に加え、雑音の
サンプルもしきい値を超えることになる。ここで、マル
チパスにおける先行波、遅延波の個数に対して、雑音の
サンプル数が多いため、上述した増分の値は大きくな
る。従って、増分の値を所定の基準値と比較して、所定
の基準値を超えたときのしきい値に基づいて判定用のし
きい値を設定すれば、マルチパスにおける先行波、遅延
波のサンプルと雑音のサンプルとを識別することができ
る。シミュレーション結果の一例によれば、通常の電波
伝搬状況においては、０．１Ｓ_max〜０．０７Ｓ_max付
近でしきい値を低下させると、しきい値を超えるサンプ
ル数が増大する。

【００３５】上述したように、しきい値を最大レベルの
側から低くする方向に変化させて、上述した増分が所定
の基準値を超えるときの可変しきい値に基づいて、判定
しきい値を設定している。しかし、逆に、しきい値を最
小レベルの側から高くする方向に変化させて、増分が所
定の基準値を超えなくなるときの可変しきい値を求めて
もよい。

【００３６】図２において、初期状態では、第１しきい
値判定部９，第２しきい値判定部１０には、しきい値の
初期値が設定されている。なお、第１しきい値判定部９
のしきい値、第２しきい値判定部１０のしきい値は、い
ずれも逆拡散された受信信号中の最大受信電力Ｓ_maxに
対する比率で決定され、第１しきい値判定部９のしきい
値は、第２しきい値判定部１０のしきい値よりも大きい
値とする。ここで、第１しきい値判定部９、第２しきい
値判定部１０に設定されたしきい値の初期値を、それぞ
れ、図３のＳ₁，Ｓ₂とすると、Ｓ₁＝ｎＳ_max、Ｓ₂
＝ｍＳ_maxとなる。ただし、ｍ＜ｎ＜１である。

【００３７】第１サンプル計数部１１では、第１しきい
値判定部９が出力するタイミング情報を入力して、第１
しきい値判定部９で設定されたしきい値を超えたサンプ
ル数を計数する。同様に、第２サンプル計数部１２で
は、第２しきい値判定部１０が出力するタイミング情報
を入力して、第２しきい値判定部１０で設定されたしき
い値を超えたサンプル数を計数する。

【００３８】図３の例では、この初期状態において、第
１サンプル計数部１１の出力は２、第２サンプル計数部
１２の出力は３となる。なお、しきい値Ｓ₁，Ｓ₂を超
えたサンプルａ，ｂ，ｄは、マルチパスによる先行波、
遅延波によるサンプルである。比較器１３においては、
第１サンプル計数部１１、第２サンプル計数部１２の出
力値を比較する。比較器１３では、この第２サンプル計
数部１２の出力値から、第１サンプル計数部１１の出力
値を減算する。従って、この比較器の１３の出力は、し
きい値を低くしたときに、逆拡散された受信信号がしき
い値を超えるサンプル数の増分である。この増分は、逆
拡散された受信信号のサンプルの中で、２つのしきい値
Ｓ₁，Ｓ₂の間のレベルをとるサンプルの個数である。

【００３９】初期状態において、第１サンプル計数部１
１の出力は２、第２サンプル計数部１２の出力は３であ
るので比較器１３の出力は＋１となる。しきい値再設定
制御部１４では、所定の基準値を保持しており、比較器
１３の出力がこの基準値よりも小さい場合、第１しきい
値判定部９，第２しきい値判定部１０のしきい値を、そ
れぞれ小さな値に再設定しなおす。

【００４０】そして、第１しきい値判定部９，第２しき
い値判定部１０は、同様にして、再設定されたしきい値
を用いて、これらのしきい値を超えたかどうかを出力す
る。比較器１３では、第２サンプル計数部１２の出力値
から第１サンプル計数部１１の出力値を減算して、再設
定された２つのしきい値の間のレベルをとるサンプルの
個数を得る。このしきい値の再設定、しきい値を超えた
サンプル数の計数、および、比較の動作は、比較器１３
の出力が上述した所定の基準値を超えるまで繰り返され
る。

【００４１】しきい値再設定部１４の所定の基準値を＋
３とした場合、初期状態における比較器１３の出力は＋
１であり、基準値よりも小さいため、第１しきい値判定
部９、第２しきい値判定部１０のしきい値をより小さい
ものに再設定する。この第１しきい値判定部９，第２し
きい値判定部１０の再設定後のしきい値の値を、それぞ
れ図３に示されるＳ₂、Ｓ₃とする。

【００４２】この再設定後のしきい値に対して、第１サ
ンプル計数部１１，第２サンプル計数部１２，比較器１
３では、初期状態のときと同様に、しきい値を超えたサ
ンプル数の計数および比較を行う。第１サンプル計数部
１１の出力は３、第２サンプル計数部１２の出力は４と
なり、比較器１３の出力は＋１となる。この時のしきい
値Ｓ₂，Ｓ₃を超えたサンプルａ，ｂ，ｄ，ｋも、同様
にマルチパスの先行波、遅延波によるサンプルである。
しきい値再設定部１４では、比較器１３の出力と基準値
との比較を行う。基準値は＋３であるので、しきい値の
再設定後の比較器１３の出力である＋１は基準値よりも
小さい。そこで、第１しきい値判定部９，第２しきい値
判定部１０のしきい値を、より小さいものに再々設定す
る。再々設定後の第１しきい値判定部９，第２しきい値
判定部１０のしきい値を、それぞれ、図３のＳ₃、Ｓ₄
とする。

【００４３】この再々設定後のしきい値に対して、第１
サンプル計数部１１の出力は４、第２サンプル計数部１
２の出力は８となり、比較器１３の出力は＋４となる。
しきい値再設定部１４では、比較器１３の出力と基準値
との比較を行う。ここで、基準値は３であるので、しき
い値の再々設定後の比較器１３の出力は基準値よりも大
きい値である。従って、しきい値の再設定は行わない。

【００４４】以上の結果、第１しきい値判定部９に設定
されたしきい値Ｓ₃を超えるサンプルは、受信に使用で
きる先行波、遅延波のサンプルのほとんどを含んだもの
になるのに対し、第２しきい値判定部１０に設定された
しきい値Ｓ₄を超えるサンプルは、受信に使用できる先
行波、遅延波のサンプルに雑音のサンプルが含まれる。
このとき、第１しきい値判定部９では、しきい値Ｓ₃を
超えたサンプルａ，ｂ，ｄ，ｋのタイミング情報が得ら
れる。

【００４５】従って、このとき第１しきい値判定部９に
設定されたしきい値Ｓ₃を判定しきい値として設定し、
これを超えるサンプルのタイミング情報を図１のパス選
択部６へ伝える。パス選択部６では、今現在の、逆拡散
された受信信号が判定しきい値を超えたサンプルである
とのタイミング情報を用いて、サンプルａ，ｂ，ｄ，ｋ
のタイミングに相当する位相同相化されている逆拡散さ
れた受信信号を乗算器５の出力からＲＡＫＥ合成部７へ
通過させ、ＲＡＫＥ合成部７ではＲＡＫＥ合成を行う。

【００４６】図２に示した適応しきい値判定部は、一具
体例であり種々変形が可能である。上述したように、可
変しきい値を段階的に低下させて行く動作であれば、第
２しきい値判定部１０のしきい値は、再設定ごとに第１
しきい値判定部９のしきい値となる。従って、第１しき
い値判定部９の可変しきい値を順次Ｓ₁，Ｓ₂，・・・
と変えて、比較器１３は、毎回の第１サンプル計数部１
１の計数値を比較して、計数値の増分を検出するように
してもよい。

【００４７】上述した説明では、判定しきい値は、第１
のしきい値判定部９のしきい値にそのまま合わせたが、
必ずしもこのしきい値に合わせる必要はなく、第２のし
きい値判定部１０のしきい値、あるいは、比較器１３の
出力に応じて新たに決定されたしきい値を第１のしきい
値判定部９の判定しきい値に設定して、図１のパス選択
部にタイミング情報を出力するようにしてもよい。

【００４８】図４は、本発明のＲＡＫＥ受信機の第２の
実施の形態の構成図である。図中、図７、図１と同様な
部分には同じ符号を付して説明を省略する。１５はマル
チパス選択用乗算器であり、図１のパス選択部６の一具
体例である。

【００４９】この実施の形態では、図２の第１しきい値
判定部９，第２しきい値判定部１０は、しきい値を超え
たサンプルには「１」、しきい値を超えないサンプルに
は「０」を出力する。適応しきい値判定部８の出力は、
判定しきい値を設定されたときの第１しきい値判定部９
の出力であるから、判定しきい値を超えたサンプルには
「１」、判定しきい値を超えないサンプルには「０」を
マルチパス選択用乗算器１５へ出力する。このマルチパ
ス選択用乗算器１５では、乗算器５の出力である、重み
付けおよび位相の同相化が行われている逆拡散された受
信信号にこのタイミング情報を乗積する。ＲＡＫＥ合成
部７では、このマルチパス選択用乗算器１５の出力を合
成することでＲＡＫＥ合成を行う。

【００５０】図５は、本発明のＲＡＫＥ受信機の第３の
実施の形態の構成図である。図中、図７、図１、図４と
同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。マル
チパス選択用乗算器１５は、図４のマルチパス選択用乗
算器１５と同様な機能を、複素共役部４と乗算器５との
間に挿入して実現するものである。適応しきい値判定部
８の出力は、判定しきい値を超えたサンプルには
「１」、判定しきい値を超えないサンプルには「０」を
マルチパス選択用乗算器１５へ出力する。マルチパス選
択用乗算器１５は、伝搬路変動推定部２の出力の複素共
役化部４の出力に対して、この１または０を乗積する。

【００５１】その結果、マルチパス選択用乗算器１５の
出力は、伝搬路変動推定結果の複素共役信号であって、
判定しきい値を超えたマルチパスの先行波、遅延波のタ
イミングのときのみ値を有し、それ以外のタイミングで
は０となる信号である。このマルチパス選択用乗算器１
５の出力を、乗算器５でマッチドフィルタ１の出力であ
る逆拡散された受信信号に乗積することで、マルチパス
の先行波、遅延波のタイミングのときのみ、パス選択、
および、重み付けと位相の同相化とが同時に行われ、そ
れ以外では、乗算器５の出力値を０とする。この乗算器
５の出力をＲＡＫＥ合成部７でＲＡＫＥ合成することで
ＲＡＫＥ受信機を構成する。従って、乗算器１５，乗算
器５が一体となってパス選択と重み付けおよび位相の同
相化が行われる。

【００５２】図６は、本発明のＲＡＫＥ受信機の第４の
実施の形態の構成図である。図中、図７，図１と同様な
部分には同じ符号を付して説明を省略する。１６は切り
替え器である。適応しきい値判定部８の出力は、判定し
きい値を超えたサンプルには「１」、判定しきい値を超
えないサンプルには「０」を切り替え器１６へ出力す
る。切り替え器１６は、適応しきい値判定部８の出力が
「１」の場合は複素共役部４の出力を選択し、「０」の
場合は出力が０になる。この切り替え器１６の出力を乗
算器５によりマッチドフィルタ１の出力である逆拡散さ
れた受信信号に乗積することで、マルチパスの先行波、
遅延波のタイミングのときのみ、重み付けと位相の同相
化が行われ、それ以外では乗算器５の出力値を０とす
る。なお適応しきい値判定部８の出力は、必ずしも
「１」，「０」の値を取る必要はなく、他の値を用い
て、切り替え器１６の制御を行ってもよい。

【００５３】上述した説明では、パイロットシンボルを
用いたフェージング補償を適用したスペクトル拡散通信
を説明したが、このようなフェージング補償を行わない
場合においても、同様の効果を奏する。同期検波の場合
には、位相の基準が必要なので位相を合わせる必要があ
る。しかし、遅延検波を用いる場合には必ずしも必要無
い。そのため、図１、図４に示した第１、第２の実施の
形態において、パス選択部６は、逆拡散された受信信号
が直接的に入力される場合や、重み付けと位相同相化が
されている逆拡散された受信信号が入力される場合があ
る。

【００５４】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、本発
明のＲＡＫＥ受信機によれば、受信信号の特性に適応さ
せてマルチパスの先行波、遅延波の選択を容易に行うこ
とができるという効果がある。雑音成分を取り除いた逆
拡散信号に対してＲＡＫＥ合成を行うため、最適なＲＡ
ＫＥ受信が行われるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＲＡＫＥ受信機の第１の実施の形態の
構成図である。

【図２】図１の適応しきい値判定部８の一具体例の構成
図である。

【図３】図２に示した適応しきい値判定部の動作を説明
するための受信信号のレベルを示す図である。

【図４】本発明のＲＡＫＥ受信機の第２の実施の形態の
構成図である。

【図５】本発明のＲＡＫＥ受信機の第３の実施の形態の
構成図である。

【図６】本発明のＲＡＫＥ受信機の第４の実施の形態の
構成図である。

【図７】従来の２段階しきい値マルチパス選択法を用い
たＲＡＫＥ受信機の構成図である。

【図８】受信信号のフレーム構成図である。

【図９】図７に示したしきい値選択部および２段階マル
チパス選択部の操作を説明するための受信信号のレベル
を示す図である。

【符号の説明】

１マッチドフィルタ、２伝搬路変動推定部、３レ
ベル測定部、４複素共役部、５乗算器、６パス選
択部、７ＲＡＫＥ合成部、８適応しきい値判定部、
９第１しきい値判定部、１０第２しきい値判定部、
１１第１サンプル計数部、１２第２サンプル計数
部、１３比較器、１４しきい値再設定制御部、１５
乗算器、１６切り替え器、１０１２段階マルチパ
ス選択部、１０２しきい値設定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−231278（ＪＰ，Ａ) 特開平８−181636（ＪＰ，Ａ) 特開平10−190522（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04B 1/707 H04B 1/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】受信信号を逆拡散しＲＡＫＥ合成を行う
ＲＡＫＥ受信機において、レベル測定部、適応しきい値
判定部、パス選択部、およびＲＡＫＥ合成部を有し、前記レベル測定部は、逆拡散された受信信号のレベルを
測定するものであり、前記適応しきい値判定部は、前記レベル測定部の出力を
入力するとともに、可変しきい値を設定し、該可変しき
い値を変化させながら前記逆拡散された受信信号のレベ
ルが前記可変しきい値を超える出現頻度を計数し、前記
出現頻度の増分の変化特性に基づいて、先行波および遅
延波と雑音とを識別するための判定しきい値を設定し、
前記逆拡散された受信信号のレベルが前記判定しきい値
を超えるタイミングを判別してタイミング情報を出力す
るものであり、前記パス選択部は、前記逆拡散された受信信号または前
記逆拡散された受信信号に基づく逆拡散信号を、前記タ
イミング情報に対応して選択的に前記ＲＡＫＥ合成部に
出力するものであることを特徴とするＲＡＫＥ受信機。
【請求項２】前記適応しきい値判定部は、前記可変し
きい値を低くする方向に変化させ、前記増分が所定の基
準値を超えるときの可変しきい値に基づいて、前記判定
しきい値を設定するものであることを特徴とする請求項
１に記載のＲＡＫＥ受信機。
【請求項３】前記パス選択部は乗算部を有し、該乗算部は、前記逆拡散された受信信号または前記逆拡
散された受信信号に基づく逆拡散信号に前記タイミング
情報を乗算して、前記逆拡散された受信信号または前記
逆拡散された受信信号に基づく逆拡散信号を、前記タイ
ミング情報に対応して選択的に出力するものであること
を特徴とする請求項１または２に記載のＲＡＫＥ受信
機。
【請求項４】前記パス選択部は乗算部を有し、該乗算部は、前記逆拡散された受信信号と、伝搬路推定
部の出力に基づいて生成され前記逆拡散された受信信号
を重み付けし位相同相化するための位相同相化信号と、
前記タイミング情報とを乗算することにより、前記逆拡
散された受信信号を、重み付けし位相同相化するととも
に前記タイミング情報に対応して選択的に出力するもの
であることを特徴とする請求項１または２に記載のＲＡ
ＫＥ受信機。
【請求項５】前記パス選択部は乗算部および切り替え
器を有し、前記切り替え器は、伝搬路推定部の出力に基づいて生成
され前記逆拡散された受信信号を重み付けし位相同相化
するための位相同相化信号を、前記タイミング情報に対
応して選択的に出力するものであり、前記乗算部は、前記逆拡散された受信信号に前記切り替
え器の出力を乗算することにより、前記逆拡散された受
信信号を、重み付けし位相同相化するとともに前記タイ
ミング情報に対応して選択的に出力するものであること
を特徴とする請求項１または２に記載のＲＡＫＥ受信
機。