JP3683733B2

JP3683733B2 - Ｃｄｍａ受信機

Info

Publication number: JP3683733B2
Application number: JP04173399A
Authority: JP
Inventors: 孝幸永易
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2019-02-19
Also published as: JP2000244454A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車電話、携帯電話等の無線通信分野における符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access ）受信機に関するものであり、特に、受信信号の位相ずれを補正することにより品質の良い通信を実現するＣＤＭＡ受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のＣＤＭＡ受信機について説明する。まず、ＣＤＭＡを利用した通信システムの概要について説明する。たとえば、一つの基地局に収容されるＮ個の移動機は、それぞれ内部の送信機によって個別の拡散符号で拡散した送信拡散信号を生成し、さらに、発振器の生成する周波数に基づいて送信拡散信号をアップコンバートし、アンテナを経由して該信号を送信する。Ｎ個の移動機から送信された送信波は、多重化された受信波として、アンテナを経由して基地局にて受信される。
【０００３】
そして、その受信波は、発振器の生成する周波数に基づいてダウンコンバートされ、基地局内部のアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器によりディジタルの受信拡散信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器より出力される受信拡散信号は、各ユーザ（移動機）に対応した受信機により復調および復号される。
【０００４】
上記、ＣＤＭＡを利用した通信システムに利用されるＣＤＭＡ受信機に関する文献としては、たとえば、安藤、佐和橋著「ＤＳ−ＣＤＭＡにおける複数パイロットブロックを用いる高精度チャネル推定法」（信学技報ＲＣＳ９６−７２，ＰＰ．４５−５０（１９９６−８））がある。
【０００５】
以下、「ＤＳ−ＣＤＭＡにおける複数パイロットブロックを用いる高精度チャネル推定法」に記載の受信機の復調回路について説明する。図１０は、従来のＣＤＭＡ受信機における復調回路の構成を示すものである。なお、移動機が送信する送信信号は、情報信号とトレーニング信号が別の拡散符号で拡散され、符号分割多重して送信する構成とする（図３（ｄ）参照）。図１０において、７１は受信信号抽出回路であり、７２は補正信号生成回路であり、７３は受信信号合成回路である。
【０００６】
受信信号抽出回路７１内の逆拡散回路７１１ａ，７１１ｂ，…７１１ｃは、既知の手段により、受信拡散信号から抽出する受信信号に対応した拡散符号によって逆拡散を行う。このとき、同じ受信信号を時間的に分割できる成分（以降、各成分をパスと呼ぶ）ごとに抽出する。なお、図３（ｄ）のような信号に対しては、トレーニング信号と情報信号を分離して抽出する。また、逆拡散回路は、Ｊ個のパス数分存在する。
【０００７】
補正信号生成回路７２内の伝送路特性推定回路７２１ａ，７２１ｂ，…７２１ｃ（Ｊ個）は、式（１）の処理によって、ｍ番目のスロットに対応する推定伝送路特性ｈ（ｍ，ｊ）を計算する（ｊ＝１，…，Ｊ）。
ｈ（ｍ，ｊ）＝Σｒ_T（ｎ，ｍ，ｊ）×Ｉ（ｎ，ｍ）^* ・・（１）
なお、ｒ_T（ｎ，ｍ，ｊ）は、受信信号におけるｍ番目のスロットの、ｊ番目のパスの、トレーニング信号部分のｎ番目のシンボルである。また、Ｉ（ｎ，ｍ）は、ｍ番目のスロットの送信されたトレーニング信号のｎ番目のシンボルである。また、ａ^*は、ａの複素共役である。また、式（１）のΣは、ｎ＝１，…，Ｎ_Tの総和であり、そのＮ_Tはスロット内のトレーニング信号のシンボル数である。
【０００８】
推定伝送路特性平均化回路７２２ａ，７２２ｂ，…７２２ｃは、各パスの推定伝送路特性を平均化する。たとえば、推定伝送路特性平均化回路７２２ａの内部では、シフトレジスタ７２３によって過去４スロットの推定伝送路特性ｈ（ｍ−ｉ，１）を記憶し（ｉ＝１，…，４）、現在の推定伝送路特性ｈ（ｍ，１）とともに各推定伝送路特性を乗算器７２４〜７２８にそれぞれ出力する。また、乗算器７２４〜７２８では、重み係数生成回路７２９から出力される固定の重み係数に基づいて、推定伝送路特性ｈ（ｍ−ｉ，１）を重み付けする。そして、総和回路７３０では、乗算器７２４〜７２８の出力の総和を計算し、補正信号としてＨ（ｍ−２，１）を信号補正回路７３２ａに出力する。なお、他のパスについても同様に動作する。
【０００９】
受信信号合成回路７３内の遅延回路７３１ａ，７３１ｂ，…７３１ｃは、補正信号の生成に必要とされる時間だけ、受信信号の情報信号を遅延させて出力する。
【００１０】
信号補正回路７３２ａ，７３２ｂ，…７３２ｃは、遅延回路７３１ａ，７３１ｂ，…７３１ｃから出力される受信信号の情報信号ｒ_D（ｎ，ｍ−２，ｊ）を補正信号Ｈ（ｍ−２，ｊ）で補正する（ｎ＝１，…，Ｎ_D、ｊ＝１，…，Ｊ）。ここで、Ｎ_Dはスロット内の情報信号のシンボル数であり、情報信号ｒ_D（ｎ，ｍ−２，ｊ）は、式（２）によって補正される。
ｒ_D´（ｎ，ｍ−２，ｊ）＝ｒ_D（ｎ，ｍ−２，ｊ）×Ｈ（ｍ−２，ｊ）^*・・（２）
なお、ｒ_D´（ｎ，ｍ−２，ｊ）は、補正された受信信号である。
【００１１】
合成回路７３３は、補正された受信信号ｒ_D´（ｎ，ｍ−２，ｊ）の総和を計算し、復調結果の軟判定値を受信情報として出力する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、従来のＣＤＭＡ受信機では、符号によって多重化された複数の移動機からの送信信号を受信する場合、各移動機における発振器の絶対精度のばらつきにより、各送信信号が個別の周波数オフセット（周波数ずれ）を持つことになる。この場合、内部では、周波数オフセットによって位相のずれた推定伝送路特性を平均化することになる。そのため、従来のＣＤＭＡ受信機においては、位相のずれによる影響を軽減させるために、平均化するスロット数を減らしたり、時間的に離れたスロットの重み係数を小さくしたりする。
【００１３】
このように、従来のＣＤＭＡ受信機では、平均化するスロット数を減らしたり、時間的に離れたスロットの重み係数を小さくしたりする必要があり、これに伴って、補正信号の精度が悪くなり、結果として受信した信号（復号した後のデータ）の品質が悪くなる、という問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、平均化する前に推定伝送路特性の位相ずれを補正してから平均化し、さらに、受信信号の位相ずれを考慮して補正信号を生成することにより、品質の良い通信を実現するＣＤＭＡ受信機を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるＣＤＭＡ受信機にあっては、個別の拡散符号で拡散され、多重化された複数ユーザの送信拡散信号を受信し、さらに、各ユーザに対応した拡散符号で逆拡散を行い、到来時間の異なる複数の受信信号を抽出する受信信号抽出手段（後述する実施の形態に記載の受信信号抽出回路１に相当）と、前記受信信号抽出手段にて抽出される複数の受信信号に基づいて、周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定手段（周波数オフセット推定回路２に相当）と、前記受信信号抽出手段にて抽出される複数の受信信号と、前記周波数オフセット推定手段にて推定される推定周波数オフセットに基づいて、各受信信号に対応する補正信号を生成する補正信号生成手段（補正信号生成回路３に相当）と、前記補正信号生成手段にて生成される補正信号に基づいて、受信信号を合成する受信信号合成手段（受信信号合成回路４に相当）と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、各ユーザに対応した拡散符号で逆拡散を行い、到来時間の異なる複数の受信信号を抽出し、該複数の受信信号の周波数オフセットを推定し、さらに、前記複数の受信信号と推定周波数オフセットから各受信信号に対応する補正信号を生成し、精度の高い補正信号による補正後の、各パスに対応した受信信号を合成する。これにより、本発明は、精度の高い軟判定値もしくは判定値を出力することができ、伴って、後段の復号器による誤り訂正後のデータの誤り率を小さくすることができ、その結果、品質の良い通信を行うことができる。
【００１７】
つぎの発明にかかるＣＤＭＡ受信機にあっては、さらに、単一ユーザからの送信拡散信号を受信することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、単一ユーザからの送信拡散信号を受信する場合においても、精度の高い軟判定値もしくは判定値を出力することができ、伴って、後段の復号器による誤り訂正後のデータの誤り率を小さくすることができ、その結果、品質の良い通信を行うことができる。
【００１９】
つぎの発明にかかるＣＤＭＡ受信機において、前記周波数オフセット推定手段は、受信信号抽出手段にて抽出される複数の受信信号に基づいて、各受信信号に対応する推定伝送路特性を計算する伝送路特性推定手段（後述する実施の形態の伝送路特性推定回路２１ａ，２１ｂ，…２１ｃに相当）と、前記各受信信号に対応する推定伝送路特性に基づいて、各受信信号に対応する推定位相偏差を計算する位相偏差推定回路（位相偏差推定回路２２ａ，２２ｂ，…２２ｃに相当）と、前記各受信信号に対応する推定位相偏差を合成し、合成位相偏差を計算する位相偏差合成手段（位相偏差合成回路２３に相当）と、前記合成位相偏差を平均化して、推定周波数オフセットを計算する平均化手段（平均化回路２４に相当）と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、平均化する前に、受信信号の位相ずれの補正、もしくは短い区間に対して計算した推定伝送路特性の位相ずれの補正を行ってから、推定伝送路特性の平均化を行う。これにより、推定伝送路特性を平均化する時間を長くすることができ、より精度の高い補正信号を生成することができる。
【００２１】
つぎの発明にかかるＣＤＭＡ受信機において、前記補正信号生成手段は、伝送路の状態に応じて、推定伝送路特性の計算に利用する受信信号の長さを変更することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、伝送路特性が緩やかに変動する場合は、推定伝送路特性の平均化の時間を、伝送路特性の変動がほとんど無いと仮定できる長さの範囲にする。一方、伝送路特性が速く変動する場合は、推定伝送路特性の平均化の時間を短くする。このように、伝送路特性の変動量（変動の速さ）によって、推定伝送路特性を平均化する時間を変えることにより、伝送路特性の変動量によらない精度の高い補正信号を計算することができる。
【００２３】
つぎの発明にかかるＣＤＭＡ受信機にあっては、前記個別の拡散符号で拡散され、多重化された複数ユーザの送信拡散信号を、複数のアンテナ（後述する実施の形態のアンテナ２０７ａ，２０７ｂ相当）により受信する構成とし、到来時間の異なる複数の受信信号を、前記受信信号抽出手段、周波数オフセット推定手段、補正信号生成手段、および受信信号合成手段にて復調することを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、個別の拡散符号で拡散され、多重化された複数ユーザの送信拡散信号を、複数のアンテナによりダイバーシチ受信するようにしたため、より高品質な通信を行うことができる。
【００２５】
つぎの発明にかかるＣＤＭＡ受信機にあっては、さらに、単一ユーザからの送信拡散信号を、複数のアンテナにより受信することを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、単一ユーザからの送信拡散信号を受信した場合でも、複数のアンテナによりダイバーシチ受信するようにしたため、さらに高品質な通信を行うことができる。
【００２７】
つぎの発明にかかるＣＤＭＡ受信機にあっては、さらに、前記周波数オフセット推定手段により推定した推定周波数オフセットに基づいて、前記受信信号抽出手段の出力する受信信号を補正する周波数オフセット補正手段を備えることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、受信信号に対して周波数オフセットの補正を行う構成としたため、補正信号の生成において周波数オフセットの補正を行う必要がなくなる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるＣＤＭＡ受信機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。また、本発明は、基地局および移動機側の双方の受信において利用することができる。
【００３０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかるＣＤＭＡ受信機の復調回路の構成を示す図である。まず、ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）通信システムにおけるＣＤＭＡ受信機の位置付けを説明する。図２は、ＣＤＭＡを利用した通信システムの概要を示す図である。
【００３１】
図２において、１０１ａ，１０１ｂ，…１０１ｃは複数の移動機であり、１０６はそれらの移動機を収容する基地局である。また、移動機１０１ａ，１０１ｂ，…１０１ｃにおいて、１０２ａ，１０２ｂ，…１０２ｃは送信信号を個別の拡散符号で拡散する送信機であり、１０３ａ，１０３ｂ，…１０３ｃは送信周波数を発生する発振機であり、１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｃは送信拡散信号をアップコンバートするミキサであり、１０５ａ，１０５ｂ，…１０５ｃはアンテナである。
【００３２】
また、基地局１０６において、１０７はアンテナであり、１０８は発振器であり、１０９は受信拡散信号をダウンコンバートするミキサであり、１１０はディジタルの受信拡散信号に変換するＡ／Ｄ変換器であり、１１１ａ，１１１ｂ，…１１１ｃは内部の復調回路１１２および復号回路にて受信信号の復調および復号を行う受信機である。
【００３３】
ここで、ＣＤＭＡ通信システムにおける上記各構成の動作を簡単に説明する。たとえば、Ｎ個の移動機１０１ａ，１０１ｂ，…１０１ｃは、それぞれ送信機１０２ａ，１０２ｂ，…１０２ｃにて個別の拡散符号で拡散した送信拡散信号を生成する。そして、対応する発振器１０３ａ，１０３ｂ，…１０３ｃの生成する周波数に基づいて、送信拡散信号をミキサ１０４ａ，１０４ｂ，…１０４ｃにてアップコンバートし、それぞれアンテナ１０５ａ，１０５ｂ，…１０５ｃを経由し、該送信信号を各移動機から送信する。
【００３４】
Ｎ個の移動機１０１ａ，１０１ｂ，…１０１ｃから送信された送信波は、基地局１０６において、多重化された受信波として、アンテナ１０７を経由して受信される。その受信波は、発振器１０８の生成する周波数に基づいて、ミキサ１０９でダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器１１０によって、ディジタルの受信拡散信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１１０から出力される受信拡散信号は、各ユーザ（移動機）にそれぞれ対応する受信機１１１ａ，１１１ｂ，…１１１ｃにおいて、復調回路１１２および復号回路１１３にて復調および復号される。
【００３５】
上記のように構成されるＣＤＭＡ通信システムにおいて、図１に示す本発明のＣＤＭＡ受信機の構成は、前記復調回路１１２に相当する部分として位置付けられる。なお、各移動機が送信する送信信号の具体例を図３に示す。たとえば、図示の送信信号は、図３（ａ）に示すように、スロットと呼ばれる信号のブロックが連続して構成され、図３（ｂ），（ｃ），（ｄ）では、各スロットの構成例を示している。
【００３６】
具体的にいうと、図３（ｂ）は、先頭に受信機側で既知であるトレーニング信号があり、その後に情報信号（符号化された信号であり、制御信号なども含む）が続く構成である。また、図３（ｃ）は、情報信号（符号化された信号）の途中に、受信機側で既知であるトレーニング信号がある構成であり、最後尾にトレーニング信号があるような構成も考えられる。また、図３（ｄ）は、情報信号とトレーニング信号が別の拡散符号で拡散され、符号分割多重して送信する構成である。なお、その他に図３（ｄ）のトレーニング信号部分が、図３（ｂ）や（ｃ）の構成をとるこも考えられるが、以降は、説明の便宜上、図３（ｄ）の構成を前提とする。
【００３７】
以下、本発明にかかるＣＤＭＡ受信機の復調回路について詳細に説明する。図１において、１は受信信号抽出回路であり、２は周波数オフセット推定回路であり、３は補正信号生成回路であり、４は受信信号合成回路である。また、受信信号抽出回路１において、１１ａ，１１ｂ，…１１ｃは逆拡散回路である。
【００３８】
また、周波数オフセット推定回路２において、２１ａ，２１ｂ，…２１ｃは伝送路特性推定回路であり、２２ａ，２２ｂ，…２２ｃは位相偏差推定回路であり、２３は位相偏差合成回路であり、２４は平均化回路であり、２５は角度変換回路である。また、補正信号生成回路３において、３１ａ，３１ｂ，…３１ｃは推定伝送路特性平均化回路である。受信信号合成回路４において、４１ａ，４１ｂ，…４１ｃは遅延回路であり、４２ａ，４２ｂ，…４２ｃは信号補正回路であり、４３は合成回路である。
【００３９】
つぎに、上記のように構成されるＣＤＭＡ受信機の動作について説明する。まず、受信信号抽出回路１では、多重化された複数ユーザの受信拡散信号または単一ユーザからの受信拡散信号から、到来時間の異なる複数の受信信号を抽出する。受信信号抽出回路１では、逆拡散回路１１ａ，１１ｂ，…１１ｃが、既知の方法により、受信拡散信号から抽出される受信信号に対して、個別に対応する拡散符号により逆拡散を行う。ここでは、同じ受信信号をパス毎に抽出し、さらに、図３（ｄ）のような信号に対しては、トレーニング信号と情報信号を分離して抽出する。なお、ここでは、逆拡散回路がＪ個のパス数分存在するものとする。
【００４０】
つぎに、周波数オフセット推定回路２では、受信信号抽出手段１にて抽出された受信信号をもとに推定周波数オフセットを計算する。周波数オフセット推定回路２の動作は以下の通りとなる。たとえば、伝送路特性推定回路２１ａ，２１ｂ，…２１ｃでは、式（３）の処理によって、ｍ番目のスロットに対応する推定伝送路特性ｈ（ｍ，ｊ）をそれぞれ計算する（ｊ＝１，…，Ｊ）。
ｈ（ｍ，ｊ）＝Σｒ_T（ｎ，ｍ，ｊ）×Ｉ（ｎ，ｍ）^* ・・（３）
なお、ｒ_T（ｎ，ｍ，ｊ）は、受信信号におけるｍ番目のスロットの、ｊ番目のパスの、トレーニング信号部分のｎ番目のシンボルとする。また、Ｉ（ｎ，ｍ）は、ｍ番目のスロットの送信されたトレーニング信号のｎ番目のシンボルである。また、ａ^*は、ａの複素共役である。また、式（３）のΣは、ｎ＝１，…，Ｎ_Tの総和を示すものであり、ここでいうＮ_Tは、スロット内のトレーニング信号のシンボル数を示すものである。
【００４１】
位相偏差推定回路２２ａ，２２ｂ，…２２ｃでは、式（４）に示すように、現在の推定伝送路特性ｈ（ｍ，ｊ）と、１スロット過去の推定伝送路特性ｈ（ｍ−１，ｊ）の複素共役との積をそれぞれ計算し、その結果を複素位相偏差θ（ｍ，ｊ）として、それぞれ出力する。
θ（ｍ，ｊ）＝ｈ（ｍ，ｊ）×ｈ（ｍ−１，ｊ）^* ・・（４）
【００４２】
位相偏差合成回路２３では、式（５）に示すように、各パスの複素位相偏差の総和を計算し、合成位相偏差としてφ（ｍ）を出力する。
φ（ｍ）＝Σθ（ｍ，ｊ）・・（５）
なお、式（５）のΣは、ｊ＝１，…，Ｊにおける総和を示すものである。
【００４３】
平均化回路２４では、合成位相偏差φ（ｍ）の時間平均を計算し、その結果を推定複素周波数オフセットとして出力する。たとえば、平均化の実現方法としては、次式などがある。
Ｆ（ｍ）＝Σφ（ｍ＋１−ｉ）・・（６）
なお、式（６）のΣは、ｉ＝１，…，Ｎ_AVEの総和を示すものであり、ここでいうＮ_AVEは、平均するサンプル数を示すものである。また、平均化回路２４による他の平均化実現手段としては、たとえば、式（７）のような変更も可能である。
【００４４】
Ｆ（ｍ）＝（１−δ）×Ｆ（ｍ−１）＋δ×φ（ｍ）・・（７）
なお、δは平均化の時定数を決定するパラメータであり、１より小さい値をとる。また、平均化手段については、これに限らず、他の方法を適用することとしてもよい。
【００４５】
角度変換回路２５では、推定複素周波数オフセットを式（８）のように角度変換し、その結果を推定周波数オフセットとして出力する。
ｆ（ｍ）＝ａｒｃｔａｎ（Ｆ（ｍ））・・（８）
【００４６】
つぎに、補正信号生成回路３では、受信信号抽出回路１にて抽出された受信信号と、周波数オフセット推定回路２にて推定された推定周波数オフセットとをもとに、受信信号に対する補正信号を計算する。補正信号生成回路３の動作は以下の通りである。
【００４７】
たとえば、推定伝送路特性平均化回路３１ａ，３１ｂ，…３１ｃでは、各パスに対応した受信信号をそれぞれ入力し、受信信号の周波数オフセットによる位相回転を補正しつつ、推定伝送路特性を計算する。図７は、推定伝送路特性の平均化に（ｍ−２）番目からｍ番目の３スロット利用し、（ｍ−１）番目のスロットにおいて、その結果を利用する場合の動作例を示したものである。この処理を式（９）に示す。

なお、内側のΣはｎ＝１，・・・，Ｎ_Tの総和を示すものであり、外側のΣはｉ＝０，・・・，２の総和を示すものである。また、ＳＱＲＴ（−１）は−１のルート（複素数）である。これにより、推定伝送路特性ｈ´（ｍ−１，ｊ）を補正信号として、図７に示す信号補正区間を補正することができる。
【００４８】
また、式（１０）の処理により、推定伝送路特性ｈ´（ｍ−１，ｊ）をシンボル毎に周波数オフセットの補正を行ったものを補正信号とすることもできる。

【００４９】
また、図８に示すように、伝送路の変動量（たとえば、ドップラー周波数）を既知の方法により推定し、その値に応じて推定伝送路特性の平均化に利用するスロットの長さを切り替えることも可能である。
【００５０】
また、図９に示すように、伝送路特性推定回路２１ａ，２１ｂ，…２１ｃにおいて推定した各スロットに対応した推定伝送路特性ｈ（ｍ−１，ｊ）を利用して、式（９）の処理によらず、式（１１）の処理によって推定伝送路特性の平均化を行うことも可能である。

なお、Σはｉ＝０，・・・，２における総和を示すものである。また、ＩＮＴ（ａ）はａの小数点以下を切り捨てた値であり、Ｎ_slotは推定伝送路特性の平均化を行うスロット数である。また、伝送路の変動量に応じてＮ_slotを変化させることも可能である。
【００５１】
さらに、式（１２）の処理により、推定伝送路特性ｈ´（ｍ−ＩＮＴ（Ｎ_slot／２），ｊ）をシンボル毎に周波数オフセットの補正を行ったものを、補正信号とすることもできる。

【００５２】
最後に、受信信号合成回路４では、各パスに対応した受信信号に対して、前記補正信号により位相補償を行い、ＲＡＫＥ合成を行う。受信信号合成回路４の動作は以下の通りである。
【００５３】
たとえば、遅延回路４１ａ，４１ｂ，…４１ｃでは、補正信号の生成に必要とされる時間だけ、受信信号の情報信号を遅延させて出力する。信号補正回路４２ａ，４２ｂ，…４２ｃでは、遅延回路４１ａ，４１ｂ，…４１ｃよりそれぞれ出力される受信信号の情報信号ｒ_D（ｎ，ｍ，ｊ）を前記補正信号Ｈ（ｎ，ｍ，ｊ）で補正する（ｎ＝１，…，Ｎ_D、ｊ＝１，…，Ｊ）。
【００５４】
なお、Ｎ_Dはスロット内の情報信号のシンボル数であり、情報信号ｒ_D（ｎ，ｍ，ｊ）は、式（１３）によって補正することができる。
ｒ_D´（ｎ，ｍ，ｊ）＝ｒ_D（ｎ，ｍ，ｊ）×Ｈ（ｎ，ｍ，ｊ）^*・・（１３）
なお、ｒ_D´（ｎ，ｍ，ｊ）は、補正された受信信号である。また、式（１３）は、Ｎ_T＝Ｎ_Dの場合の処理であり、Ｎ_TとＮ_Dが異なる場合は、時間的に一致する受信信号の情報信号を補正信号によって補正する。合成回路４３では、補正された受信信号ｒ_D´（ｎ，ｍ，ｊ）の総和を計算し（ｎ＝１，…，Ｎ_D、ｊ＝１，…，Ｊ）、復調結果である軟判定値を出力する。
【００５５】
このように、本実施の形態では、平均化する前に、受信信号の位相ずれの補正、もしくは短い区間に対して計算した推定伝送路特性の位相ずれの補正を行った後、推定伝送路特性の平均化を行う。これにより、推定伝送路特性を平均化する時間を長くすることができ、より精度の高い補正信号を生成することができる。従って、本実施の形態では、精度の高い補正信号により、各パスに対応した受信信号を合成することができるため、精度の高い軟判定値もしくは判定値を出力することができる。また、後段の復号器による誤り訂正後のデータの誤り率を小さくすることができ、より品質の良い通信を行うことができる。
【００５６】
また、本実施の形態における推定伝送路特性の平均化の時間は、伝送路特性の変動がほとんど無いと仮定できる長さの範囲にする必要がある。従って、伝送路特性が緩やかに変動する場合には、推定伝送路特性の平均化時間を比較的長く設定することにより、干渉や雑音によるひずみを抑圧し、精度の高い補正信号を生成することができる。一方、伝送路特性が速く変動する場合には、伝送路推定伝送路特性の平均化の時間を短くする必要がある。このように、本実施の形態では、伝送路特性の変動量（変動の速さ）に応じて、推定伝送路特性の平均化時間を変更することにより、伝送路特性の変動量によらず、精度の高い補正信号を計算することができる。
【００５７】
実施の形態２．
図４は、ＣＤＭＡ通信システムにおける本発明の基地局２０６の構成を示す。また、図５は、本発明にかかるＣＤＭＡ受信機の復調回路の構成を示す図である。図４において、２０７ａ，…２０７ｂはアンテナであり、２０８は発振器であり、２０９ａ，…２０９ｂはミキサであり、２１０ａ，…２１０ｂはＡ／Ｄ変換器であり、２１１ａ，２１１ｂ…２１１ｃはそれぞれ復調回路２１２および復号回路２１３を有する受信機である。なお、図５に示す復調回路は、前記復調回路２１２に相当する。
【００５８】
上記のように構成される基地局において、たとえば、Ｐ本のアンテナ２０７ａ，…２０７ｂを経由して受信される複数ユーザ（多重化されている）または単一ユーザからの各受信波は、発振器２０８の生成する周波数に基づいて、ミキサ２０９ａ，…２０９ｂでそれぞれダウンコンバートされる。
【００５９】
そして、ダウンコンバートされた信号は、それぞれ対応するＡ／Ｄ変換器２１０ａ，…２１０ｂに入力され、ディジタルの受信拡散信号に変換される。最後に、Ｐ個のＡ／Ｄ変換器２１０ａ，…２１０ｂにより出力される各受信拡散信号は、各ユーザに対応した受信機２１１ａ，２１１ｂ，…２１１ｃ内の、復調回路２１２および復号回路２１３によって復調および復号される。
【００６０】
つぎに、上記基地局２０６内の復調回路２１２の構成について説明する。図５において、５１は受信信号抽出回路であり、５２は周波数オフセット回路であり、５３は補正信号生成回路であり、受信信号合成回路である。また、受信信号抽出回路５１において、５１１ａ，５１１ｂは各アンテナに対応する逆拡散回路である。
【００６１】
上記のように構成される受信信号抽出回路５１は、Ｐ個の受信拡散信号のそれぞれに対応した逆拡散回路にて、各受信信号に対応した拡散符号による逆拡散を行う。このとき、各逆拡散回路では、各受信信号をパス毎に抽出し、さらに、図３（ｄ）のような信号に対しては、トレーニング信号と情報信号を分離して抽出する。
【００６２】
なお、ここでも、先に説明した実施の形態と同様に、逆拡散回路がＪ個のパスに対応するものとする。また、周波数オフセット推定回路５２、補正信号生成回路５３、および受信信号合成回路５４については、先に説明した周波数オフセット推定回路２、補正信号生成回路３、および受信信号合成回路４と同様の動作を行うため、説明を省略する。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、複数本のアンテナを有することにより、ダイバーシチ受信が可能となり、実施の形態１のＣＤＭＡ受信機と比較して、さらに高品質な通信を行うことができる。
【００６４】
実施の形態３．
図６は、本発明にかかるＣＤＭＡ受信機の復調回路の構成を示す図である。なお、先に説明した実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図６において、６１は周波数オフセット推定回路２にて推定された推定周波数オフセットに基づいて、受信信号抽出回路１の出力する受信信号を補正する周波数オフセット補正回路であり、さらに、６１１ａ，…６１１ｂは受信信号回転回路である。なお、補正信号生成回路３は、周波数オフセットの補正処理が不要となる点を除いて、先に説明した実施の形態１と同様である。
【００６５】
周波数オフセット補正回路６１では、周波数オフセット推定回路２より出力される推定周波数オフセットをもとに、受信信号を補正する。詳細には、受信信号回転回路６１１ａ，…６１１ｂ（ｊ個）が、逆拡散回路１１ａ，…１１ｂより出力される受信信号を入力し、式（１４）の処理によって受信信号の位相を補正する。

なお、ｒ（ｎ，ｍ）は受信信号であり、ｒ_comp（ｎ，ｍ）は補正後の受信信号であり、ｆ（ｍ−１）は（ｍ−１）番目のスロットで推定した周波数オフセットであり、Ｎは１スロット内のシンボル数である。また、送信信号が図３（ｄ）のようなフォーマットをとる場合は、情報信号とトレーニング信号のそれぞれを式（１４）のよって補正する。
【００６６】
このように、周波数オフセット回路を有する構成とすることにより、本発明にかかるＣＤＭＡ受信機では、実施の形態１と同様の効果に加え、さらに、受信信号に対する周波数オフセットの補正が可能となるため、補正信号の生成において、周波数オフセットの補正を行う必要がなくなるという効果が得られる。
【００６７】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、各ユーザに対応した拡散符号で逆拡散を行い、到来時間の異なる複数の受信信号を抽出し、該複数の受信信号の周波数オフセットを推定し、さらに、前記複数の受信信号と推定周波数オフセットから各受信信号に対応する補正信号を生成し、精度の高い補正信号による補正後の、各パスに対応した受信信号を合成する。これにより、本発明は、精度の高い軟判定値もしくは判定値を出力することができ、伴って、後段の復号器による誤り訂正後のデータの誤り率を小さくすることができ、その結果、品質の良い通信を行うことができる、という効果を奏する。
【００６８】
つぎの発明によれば、単一ユーザからの送信拡散信号を受信する場合においても、精度の高い軟判定値もしくは判定値を出力することができ、伴って、後段の復号器による誤り訂正後のデータの誤り率を小さくすることができ、その結果、品質の良い通信を行うことができる、という効果を奏する。
【００６９】
つぎの発明によれば、平均化する前に、受信信号の位相ずれの補正、もしくは短い区間に対して計算した推定伝送路特性の位相ずれの補正を行ってから、推定伝送路特性の平均化を行う。これにより、推定伝送路特性を平均化する時間を長くすることができ、より精度の高い補正信号を生成することができる、という効果を奏する。
【００７０】
つぎの発明によれば、伝送路特性が緩やかに変動する場合は、推定伝送路特性の平均化の時間を、伝送路特性の変動がほとんど無いと仮定できる長さの範囲にする。一方、伝送路特性が速く変動する場合は、推定伝送路特性の平均化の時間を短くする。このように、伝送路特性の変動量（変動の速さ）によって、推定伝送路特性を平均化する時間を変えることにより、伝送路特性の変動量によらない精度の高い補正信号を計算することができる、という効果を奏する。
【００７１】
つぎの発明によれば、個別の拡散符号で拡散され、多重化された複数ユーザの送信拡散信号を、複数のアンテナによりダイバーシチ受信するようにしたため、より高品質な通信を行うことができる、という効果を奏する。
【００７２】
つぎの発明によれば、単一ユーザからの送信拡散信号を受信した場合でも、複数のアンテナによりダイバーシチ受信するようにしたため、さらに高品質な通信を行うことができる、という効果を奏する。
【００７３】
つぎの発明によれば、受信信号に対して周波数オフセットの補正を行う構成としたため、補正信号の生成において周波数オフセットの補正を行う必要がなくなる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるＣＤＭＡ受信機の復調回路（実施の形態１）の構成を示す図である。
【図２】ＣＤＭＡを利用した通信システムの概要を示す図である。
【図３】各移動機が送信する送信信号の具体例を示す図である。
【図４】ＣＤＭＡ通信システムにおける本発明の基地局の構成を示す図である。
【図５】本発明にかかるＣＤＭＡ受信機の復調回路（実施の形態２）の構成を示す図である。
【図６】本発明にかかるＣＤＭＡ受信機の復調回路（実施の形態３）の構成を示す図である。
【図７】推定伝送路特性の平均化を説明するための一例である。
【図８】推定伝送路特性の平均化を説明するための一例である。
【図９】推定伝送路特性の平均化を説明するための一例である。
【図１０】従来のＣＤＭＡ受信機における復調回路の構成を示すものである。
【符号の説明】
１，５１受信信号抽出回路、２，５２周波数オフセット推定回路、３，５３補正信号生成回路、４，５４受信信号合成回路、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ逆拡散回路、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ伝送路特性推定回路、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ位相偏差推定回路、２３位相偏差合成回路、２４平均化回路、２５角度変換回路、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ推定伝送路特性平均化回路、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ遅延回路、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ信号補正回路、４３合成回路、６１周波数オフセット補正回路、１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ移動機、１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ送信機、１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０８発振器、１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０９ミキサ、１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０７，２０７ａ，２０７ｂアンテナ、１０６，２０６基地局、１１０Ａ／Ｄ変換器、１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ受信機、１１２復調回路、１１３復号回路、６１１ａ，６１１ｂ受信信号回転回路。

Claims

個別の拡散符号で拡散され、多重化された複数ユーザの送信拡散信号を受信するＣＤＭＡ受信機において、
各ユーザに対応した拡散符号で逆拡散を行い、到来時間の異なる複数の受信信号を抽出する受信信号抽出手段と、
前記受信信号抽出手段にて抽出される複数の受信信号に基づいて、周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定手段と、
前記受信信号の各スロットに含まれるトレーニング信号の全シンボルの総和を複数スロット区間にわたって平均化し、その結果を前記複数スロット区間内の特定スロット区間における推定伝送路特性として利用し、さらに、前記周波数オフセットに基づいて前記特定スロット区間における推定伝送路特性をスロット毎またはシンボル毎に補正する補正信号生成手段と、
前記補正信号生成手段にて生成される補正信号に基づいて、受信信号を合成する受信信号合成手段と、
を備えることを特徴とするＣＤＭＡ受信機。
さらに、単一ユーザからの送信拡散信号を受信することを特徴とする請求項１に記載のＣＤＭＡ受信機。
前記周波数オフセット推定手段は、
受信信号抽出手段にて抽出される複数の受信信号に基づいて、各受信信号に対応する推定伝送路特性を計算する伝送路特性推定手段と、
前記各受信信号に対応する推定伝送路特性に基づいて、各受信信号に対応する推定位相偏差を計算する位相偏差推定手段と、
前記各受信信号に対応する推定位相偏差を合成し、合成位相偏差を計算する位相偏差合成手段と、
前記合成位相偏差を平均化して、推定周波数オフセットを計算する平均化手段と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のＣＤＭＡ受信機。
前記補正信号生成手段は、
伝送路の状態に応じて、前記平均化に利用する複数スロット区間の長さを変更することを特徴とする請求項１、２または３に記載のＣＤＭＡ受信機。
前記個別の拡散符号で拡散され、多重化された複数ユーザの送信拡散信号を、複数のアンテナにより受信する構成とし、
到来時間の異なる複数の受信信号を、前記受信信号抽出手段、周波数オフセット推定手段、補正信号生成手段、および受信信号合成手段にて復調することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のＣＤＭＡ受信機。
さらに、単一ユーザからの送信拡散信号を、複数のアンテナにより受信することを特徴とする請求項５に記載のＣＤＭＡ受信機。
さらに、前記周波数オフセット推定手段により推定した推定周波数オフセットに基づいて、前記受信信号抽出手段の出力する受信信号を補正する周波数オフセット補正手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のＣＤＭＡ受信機。