JP3891373B2 - 復調装置及び復調方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
【０００２】
発明の属する技術分野
従来の技術（図６〜図１１）
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
発明の実施の形態（図１〜図５）
発明の効果
【０００３】
【発明の属する技術分野】
本発明は復調装置及び復調方法に関し、例えば携帯電話機に適用して好適なものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来、普及の著しい移動体通信システムとして携帯電話機がある。この携帯電話機の通信方式としては種々の方式が提案されているが、その代表的なものとして符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access ）方式がある。ＣＤＭＡ方式は、例えば米国においてＩＳ−９５（Interim Standard-95 ）規格として提案及び実用化され、また近年、国際電気通信連合（ＩＴＵ：International Telecommunication Union ）によつて行われている、ＩＭＴ２０００（International Telecommunication Union 2000）と呼ばれる次世代移動体通信方式の標準化プロジエクトにおいても、次世代の有力な通信方式の候補として注目されている。
【０００５】
ＣＤＭＡ方式は、送信側では、送るべき符号列とその符号速度に比して非常に高速度の拡散符号列とを乗算することにより当該符号列を拡散し、受信側では、送信時に用いられた拡散符号列と同一の拡散符号列を用いて逆拡散する、いわゆるスペクトラム拡散通信方式を用いた通信方式である。この拡散符号列としては、一般に最大周期符号列が用いられる。最大周期符号列は、異なる符号列の間の相関が独立であるということと、その自己相関関数がインパルス状であるという性質を有する符号列である。これにより受信側では、送信側と同一であつて、かつ同一タイミングの拡散符号系列を、受信した符号列に乗算しないと復調し得ない。従つてＣＤＭＡ方式は、伝送内容が第３者に漏洩しにくく、秘匿性に優れている通信方式である。またＣＤＭＡ方式は、移動局毎に異なる拡散符号列を割り当てることにより、同一周波数を用いても干渉問題が発生しないようになされている。
【０００６】
以下、スペクトラム拡散の原理について説明する。ここで送信信号をｓi とする。送信信号ｓi は、長さＴsym のシンボル長でなる複素数の信号列であり、ｉは時系列のシンボル番号を示す。また拡散符号をｃj とする。この拡散符号ｃj は、長さＴchipのチツプ長でなる複素数の信号列であり、ｊは時系列シンボル番号で、その最大値をＪとする。拡散符号ｃj は、周期ＪMAX の最大周期符号列と呼ばれるものであり、その自己相関関数がインパルス状でなるものである。すなわち自己相関関数は、次式
【０００７】
【数１】
【０００８】
によつて求められる。ただし、ｃ＊は拡散符号ｃの複素共役を示し、％は剰余演算を示す。
【０００９】
また拡散符号ｃj と同一周期ＪMAX の異なる拡散符号ｃj ′とは独立でありこれは、次式
【００１０】
【数２】
【００１１】
によつて示される。送信側において拡散符号ｃj を用いて行われる送信信号ｓi の拡散は、次式
【００１２】
【数３】
【００１３】
によつて表される。この場合、図６に示すように、送信信号ｓi のシンボル長Ｔsym （図６（Ａ））は、拡散符号ｃj のチツプ長Ｔchip（図６（Ｂ））に比して非常に長いことから、拡散された送信信号ｘj は、元の送信信号ｓi より非常に広帯域に拡散されている（図６（Ｃ））。
【００１４】
これに対して受信側では、送信側と同一の符号列であつて、かつ同一タイミングの拡散符号を用いることにより、次式
【００１５】
【数４】
【００１６】
によつて逆拡散され、送信信号ｓi が復調される。仮に、受信側において発生される拡散符号のタイミングがずれた場合には、受信側は、次式
【００１７】
【数５】
【００１８】
によつて逆拡散を行い、送信信号ｓi を復調し得ない。このようにスペクトラム拡散通信においては、送信側で用いられた符号列と同一であつて、かつ同一タイミングの逆拡散符号を受信信号に畳み込むことによつて、当該受信信号を復調し得る。
【００１９】
ところで携帯電話機においては、その受信レベルが刻々と変動するマルチパスフエージングが発生する。以下、このマルチパスフエージングについて図７及び図８を用いて説明する。基地局からの電波は、建物などによつて反射及び回折等されて複数の散乱波なつて伝送されてくる。携帯電話機は、それぞれの伝搬路を介して伝送される複数の散乱波を受信することになる。例えば図７に示すように、複数の散乱波１は、携帯電話機を搭載した車両１のアンテナ３によつて受信される。従つて携帯電話機は、これら複数の散乱波を合成して復調するようになされている。
【００２０】
これら散乱波の各伝搬路においては、その伝搬時間がそれぞれ互いに異なることから、その伝搬特性がそれぞれ所定の周波数応答を有し、これによつて受信信号に符号間干渉と呼ばれる線形歪が発生する。この符号間干渉とは、所定のシンボルの受信タイミングにおいて、伝搬路のインパルス応答に従つて前後のシンボルの影響が加算されることにより、符号判定誤りが増加する現象であり、一般には各散乱波の遅延時間τが、拡散符号のチツプ長Ｔchipと同程度か又はそれ以上のときに符号判定誤りが著しく増加する。このような散乱波による伝搬路は、次式
【００２１】
【数６】
【００２２】
によつて表される。ただし、Ｎは散乱波の数、ａn は各散乱波の減衰量と位相回転を示す複素ゲイン、τn は各散乱波の遅延時間を示し、これらＮ、ａn 、τn の各値はランダムに変化するものである。従つて線形歪も時々刻々に変化することになる。
【００２３】
このようなマルチパスフエージングによつて発生する線形歪を補正する受信装置として、ＲＡＫＥ（レイク）受信機がある。レイク受信機は、マルチパスフエージングによる多重波を伝搬路毎に分離して複数の散乱波を生成し、当該各散乱波を逆拡散して合成することで、線形歪を低減し得るようになされている。以下、このレイク受信機について図８を用いて説明する。
【００２４】
レイク受信機１０は、アンテナ１１によつて受信した受信信号Ｓ１を高周波増幅器１２に入力する。高周波増幅器１２は、受信信号Ｓ１を増幅し、その結果得た高周波信号Ｓ２を周波数変換器１３に出力する。周波数変換器１３は、高周波信号Ｓ２の周波数変換を行い、その結果得た中間周波信号Ｓ３を中間周波増幅器１４に出力する。中間周波増幅器１４は、中間周波信号Ｓ３を増幅し、中間周波信号Ｓ４をフイルタ１５に出力する。フイルタ１５は、中間周波信号Ｓ４から帯域外の不要成分やノイズを除去し、その結果得られる中間周波信号Ｓ５を直交検波器１６に出力する。
【００２５】
直交検波器１６は、中間周波信号Ｓ５を直交検波方式の復調方式に基づいて復調し、その結果得られるベースバンド信号Ｓ６を復調器１７に出力する。復調器１７は、ベースバンド信号Ｓ６を逆拡散するなどして復調データ７を生成し、これを誤り訂正回路１８に出力する。誤り訂正回路１８は、復調データＳ７の誤り訂正を行い、その結果得られる復調データＳ８を音声復号器１９に出力する。音声復号器１９は、復調データＳ８に対して所定の復号化処理を施し、その結果得た音声信号Ｓ９をスピーカ２０を介して外部に出力する。
【００２６】
ここで復調器１７の構成について具体的に説明する。復調器１７は、直交検波器１８から出力されるベースバンド信号Ｓ６をアナログデイジタル変換器３０に入力する。アナログデイジタル変換器３０は、ベースバンド信号Ｓ６をアナログデイジタル変換し、その結果得た受信データＳ２０を遅延プロフアイル測定回路３１及び逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００２７】
遅延プロフアイル測定回路３１は、一般にマツチドフイルタと呼ばれるものであり、デイジタルフイルタであるＦＩＲフイルタを用いている。図１０に示すように、遅延プロフアイル測定回路３１は、複数の遅延素子からなる遅延回路３１Ａと、当該複数の遅延素子に対応するように設けられた乗算器からなる乗算回路３１Ｂと、当該乗算回路３１Ｂから出力される乗算結果を合成する合成回路３１Ｃとから構成され、ビツト列からなる受信データＳ２０を遅延回路３１Ａに入力する。遅延回路３１Ａは、受信データＳ２０のビツトを順にビツトシフトして乗算回路３１Ｂに出力するようになされている。
【００２８】
乗算回路３１Ｂは、遅延回路３１Ａから出力される各ビツトと、当該乗算回路３１Ｂを形成する各乗算器にそれぞれ設定された符号とを乗算し、その乗算結果を合成回路３１Ｃに出力する。合成回路３１Ｃは、乗算回路３１Ｂの各乗算器から出力される乗算結果を合成することにより相関値を求める。このようにして遅延プロフアイル測定回路３１は、受信データＳ２０に含まれる各散乱波を逐次逆拡散して、その電力レベルを測定することにより、遅延時間に対する各散乱波の電力レベル分布を示す遅延プロフアイルＳ２１を生成して、これを割当回路３２に出力するようになされている。
【００２９】
割当回路３２は、測定した遅延プロフアイルＳ２１を基に、複数の散乱波のうち、電力レベルが大きいものから順に散乱波を選択し、これら選択した各散乱波の受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃをそれぞれ対応する逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００３０】
例えば図１１に示すように、遅延プロフアイル測定回路３１は、遅延時間τ1 〜τ7 に対する各散乱波の電力レベルの分布を示す遅延プロフアイルＳ２１を生成する。この遅延プロフアイルＳ２１は、地形、町並み等により決定されるので、数十〔ｍｓ〕〜数〔ｓ〕の間では一定である。そして割当回路３２は、この遅延プロフアイルＳ２１を基に、遅延時間τ1 〜τ7 の各散乱波のうち、遅延時間τ3 、τ4 、τ5 の散乱波を選択し、これらの受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃを生成する。
【００３１】
逆拡散回路３２Ａは、タイミング信号Ｓ２２Ａに基づくタイミングの擬似雑音符号を生成し、この擬似雑音符号を用いて受信データＳ２０を逆拡散する。これにより逆拡散回路３２Ａは、複数の散乱波のうち、割当回路３２の指示に基づく散乱波のみを逆拡散し、その結果得られる逆拡散データＳ２３Ａを合成回路３３に出力する。
【００３２】
同様にして逆拡散回路３２Ｂ及び３２Ｃは、タイミング信号Ｓ２２Ｂ及びＳ２２Ｃに基づくタイミングの擬似雑音符号をそれぞれ生成し、生成した擬似雑音符号を用いて受信データＳ２０をそれぞれ逆拡散する。これにより逆拡散回路３２３２Ｂ及び３２Ｃは、複数の散乱波のうち、割当回路３２の指示に基づく散乱波のみをそれぞれ逆拡散し、その結果得られる逆拡散データＳ２３Ｂ及びＳ２３Ｃを合成回路３３に出力する。
【００３３】
合成回路３３は、逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃのタイミングを同期させた後、当該逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃを最大比合成法によつて合成し、その結果得た合成データＳ２４を符号復調回路３４に出力する。符号復調回路３４は、合成データＳ２４を所定の復調方式に基づいて復調し、その結果得られる復調データＳ７を後段の誤り訂正回路１８（図８）に出力する。
【００３４】
以上、述べてきたように、復調器１７は、ベースバンド信号Ｓ６を遅延時間の異なる各散乱波に分解して逆拡散した後、遅延時間及び位相を一致させて再合成することにより、線形歪が発生することを抑えている。すなわち受信信号ｙ（ｔ）は、上述の（６）式により、次式
【００３５】
【数７】
【００３６】
から求められる。ただし＊は畳み込み演算を示す。しかしながら受信信号ｙ（ｔ）は、逆拡散系列とタイミングが一致しないと逆拡散され得ないことから、復調器１７によつて、遅延時間が異なる散乱波をそれぞれ逆拡散し、さらに複素ゲインａn の位相を補正し、逆拡散出力のタイミングを合わせて合成される。その合成された信号ｙ′（ｔ）は、次式
【００３７】
【数８】
【００３８】
に示すように、線形歪を抑えるようになされている。因みに、復調器１７では、設置し得る逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃの数に限りがあるため、全ての散乱波について逆拡散をすることはできない。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成の遅延プロフアイル測定回路３１では、その測定時間の範囲が、一般には通信システムや地形に基づく遅延プロフアイルの観測値によつて決定され、通常では数十〔μｓ〕程度とすれば市街地から山岳地帯まで広く遅延プロフアイルを測定し得ると思われる。従つてこの遅延プロフアイル測定回路３１では、どうような状況においても遅延プロフアイルを測定し得るように、測定時間の範囲を広く設定するようになされている。
【００４０】
しかしながら遅延プロフアイルが分布する時間の範囲は、地形、建物等によつて決定される。例えば市街地における遅延プロフアイルは、その広がりが比較的小さいことが知られている。従つて遅延プロフアイル測定回路３１のように、遅延プロフアイルの測定時間を広く設定した上で固定してしまうと、散乱波の遅延時間にかかわらず必要以上に広い時間範囲で測定することになり、測定時間が長くなつて、遅延プロフアイル測定回路３１の消費電力が大きくなる。
【００４１】
このような電池で駆動する携帯電話機を長時間使用し得るようにするためには当該携帯電話機の消費電力を低減させる必要がある。遅延プロフアイル測定回路３１は、待受時でも起動しているため、当該遅延プロフアイル測定回路３１の消費電力を低減し得れば、携帯電話機全体の消費電力を低減することができる。このように遅延プロフアイル測定回路３１では、できるだけ消費電力を低減することが望まれることから、必要以上にその測定時間を長くすると消費電力が増大するという問題が生じることになる。
【００４２】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、受信品質を劣化させることなく従来に比して一段と消費電力を低減し得る復調装置及び復調方法を提案しようとするものである。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、複数の逆拡散回路を有し、スペクトラム拡散変調されて伝送されてきたベースバンド信号を、複数の逆拡散回路によつてそれぞれ異なるタイミングの擬似雑音符号で逆拡散した後、複数の逆拡散回路からの出力を合成する復調装置において、ベースバンド信号に含まれ、それぞれ異なる遅延時間で受信された複数の散乱波の電力レベルを示す遅延プロフアイルを測定するための測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定する遅延プロフアイル測定手段と、遅延プロフアイル測定手段によつて測定された遅延プロフアイルを基に、ベースバンド信号に含まれる複数の散乱波のうち、電力レベルが大きい散乱波を選択して、これら選択した散乱波の各受信タイミングを、対応する複数の逆拡散回路にそれぞれ割り当てて各擬似雑音符号の発生タイミングを決定する割当手段と、複数の逆拡散回路からの出力を合成した合成結果を基に現在の受信品質を測定し、当該受信品質と最低限必要な受信品質とを比較する受信品質測定手段と、受信品質測定手段から出力される比較結果に基づいて、現在の受信品質が上記最低限必要な受信品質よりも劣る場合には、測定時間を延長し、現在の受信品質が最低限必要な受信品質よりも高い場合には、測定時間を維持又は短縮する測定時間調整手段とを設けるようにした。
【００４４】
受信品質に基づいてベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定する測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定することにより、受信電力レベルの劣化を回避しながら測定時間を必要最低限に抑えることができる。
【００４５】
また本発明においては、複数の逆拡散回路を有し、スペクトラム拡散変調されて伝送されてきたベースバンド信号を複数の逆拡散回路によつてそれぞれ異なるタイミングの擬似雑音符号で逆拡散した後、複数の逆拡散回路からの出力を合成する復調装置の復調方法であって、ベースバンド信号に含まれ、それぞれ異なる遅延時間で受信された複数の散乱波の電力レベルを示す遅延プロフアイルを測定するための測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定し、測定された遅延プロフアイルを基に、ベースバンド信号に含まれる複数の散乱波のうち、電力レベルが大きい散乱波を選択して、これら選択した散乱波の各受信タイミングを、対応する複数の逆拡散回路にそれぞれ割り当てて各擬似雑音符号の発生タイミングを決定し、複数の逆拡散回路からの出力を合成した合成結果を基に現在の受信品質を測定し、当該受信品質と最低限必要な受信品質とを比較し、現在の受信品質が上記最低限必要な受信品質よりも劣る場合には、測定時間を延長し、現在の受信品質が上記最低限必要な受信品質よりも高い場合には、測定時間を維持又は短縮するようにした。
【００４６】
受信品質に基づいてベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定する測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定することにより、受信電力レベルの劣化を回避しながら測定時間を必要最低限に抑えることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００４８】
図９との対応部分に同一符号を付して示す図１に示すように、復調器４０は、ベースバンド信号Ｓ６を遅延時間の異なる複数の散乱波に分解して逆拡散した後、これらを合成するようになされている。復調器４０は、直交検波器１６（図８）から出力されるベースバンド信号Ｓ６をアナログデイジタル変換器３０に入力する。アナログデイジタル変換器３０は、ベースバンド信号Ｓ６をアナログデイジタル変換し、その結果得た受信データＳ２０を遅延プロフアイル測定回路４１及び逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００４９】
遅延プロフアイル測定回路４１は、遅延スプレツド測定回路４２から供給される測定時間情報Ｓ４０に基づいて、受信データＳ２０に含まれる複数の散乱波のうち、当該測定時間情報Ｓ４０が示す時間範囲に含まれる散乱波を逐次逆拡散し、その電力レベルを測定する。このようにして遅延プロフアイル測定回路４１は、遅延時間に対する各散乱波の電力レベル分布を示す遅延プロフアイルＳ４１を生成し、これを遅延スプレツド測定回路４２及び割当回路４３に出力するようになされている。
【００５０】
遅延スプレツド測定回路４２は、信号対妨害波比（ＳＩＲ：Signal Interference Ratio ）測定回路４４から供給される通話品質情報Ｓ４２に応じて、遅延プロフアイル測定回路４１における次回の測定時間を決定し、これを測定時間情報Ｓ４０として遅延プロフアイル測定回路４１に出力する。割当回路４３は、遅延プロフアイル測定回路４１から出力される遅延プロフアイルＳ４１を基に、複数の散乱波のうち、電力レベルが大きい散乱波から順に選択し、これら選択した各散乱波の受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃをそれぞれ対応する逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００５１】
例えば図２に示すように、遅延プロフアイル測定回路４１は、初回の測定時には、デフオルト値として設定されている測定時間Ｔ１の範囲において、遅延時間τ1 〜τ7 に対する各散乱波の電力レベルの分布を測定することにより遅延プロフアイルＳ４１を生成し、これを遅延スプレツド測定回路４２及び割当回路４３に出力する。そして割当回路４３は、この遅延プロフアイルＳ４１を基に、遅延時間τ1 〜τ7 の各散乱波のうち、遅延時間τ3 、τ4 、τ5 の散乱波を選択し、これらの受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃを生成する。
【００５２】
一方、遅延スプレツド回路４２は、遅延プロフアイル測定回路４１から出力される遅延プロフアイルＳ４１から２回目の測定時間Ｔｓを決定し、これを測定時間情報Ｓ４０として遅延プロフアイル測定回路４１に出力する。遅延プロフアイル測定回路３１は、測定時間情報Ｓ４０に基づいて、初回の測定時に比して所定時間遅延させたタイミングで測定を開始して、測定時間Ｔｓが経過した後、測定を終了させるようになされている。３回目の測定時には、遅延スプレツド回路４２は、ＳＩＲ測定回路４４から供給される通話品質情報Ｓ４２に応じて、測定時間Ｔ１及びＴｓのうちいずれか一方を選択し、これを測定時間情報Ｓ４０として遅延プロフアイル測定回路４１に出力し、これ以降は、上述の動作を順次繰り返し行う。
【００５３】
図１に戻つて逆拡散回路３２Ａは、割当回路４３から供給されるタイミング信号Ｓ２２Ａに基づくタイミングの擬似雑音符号を生成し、この擬似雑音符号を用いて受信データＳ２０を逆拡散する。これにより逆拡散回路３２Ａは、複数の散乱波のうち、割当回路４３の指示に基づく散乱波のみを逆拡散し、その結果得られる逆拡散データＳ２３Ａを合成回路３３に出力する。
【００５４】
同様にして逆拡散回路３２Ｂ及び３２Ｃは、割当回路４３から供給されるタイミング信号Ｓ２２Ｂ及びＳ２２Ｃに基づくタイミングの擬似雑音符号をそれぞれ生成し、生成した擬似雑音符号を用いて受信データＳ２０をそれぞれ逆拡散する。これにより逆拡散回路３２Ｂ及び３２Ｃは、複数の散乱波のうち、割当回路４３の指示に基づく散乱波のみをそれぞれ逆拡散し、その結果得られる逆拡散データＳ２３Ｂ及びＳ２３Ｃを合成回路３３に出力する。
【００５５】
合成回路３３は、逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃのタイミングを同期させた後、当該逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃを最大比合成法によつて合成し、その結果得た合成データＳ２４をＳＩＲ測定回路４４及び符号復調回路３４に出力する。ＳＩＲ測定回路４４は、合成データＳ２４から現在の通話品質γを求め、この現在の通話品質γと受信機が目標とする通話品質Γとを比較し、その比較結果を通話品質情報Ｓ４２として遅延スプレツド測定回路４２に出力するようになされている。また符号復調回路３４は、合成データＳ２４を所定の復調方式に基づいて復調し、その結果得られる復調データＳ７を後段の誤り訂正回路１８（図８）に出力する。
【００５６】
因みに、遅延プロフアイル測定回路４１では、間欠的にその測定時間を長くすれば、たとえ遅延プロフアイルが変化しても、その変化に追従し得る。一般にタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃが逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに割り当てられる周期は、数〔ｍｓ〕〜数十〔ｍｓ〕程度である一方、遅延プロフアイルが変化する時間は、数百〔ｍｓ〕以上であつて、その変化速度が遅い。このように遅延プロフアイル測定回路４１では、間欠的に測定時間を長くするだけで受信電力レベルの劣化を回避することができることから、受信電力レベルの劣化を回避しながら遅延プロフアイルの測定時間を必要最低限に抑えることができる。特にユーザが移動していない場合には、遅延プロフアイルが変化しないため、その効果を十分に引き出すことができる。
【００５７】
ここで図３を用いて受信データＳ２０の復調方法について説明する。まずステツプＳＰ１から入つたステツプＳＰ２において、遅延プロフアイル測定回路４１は、デフイルト値として設定されている測定時間Ｔ１の範囲内で、遅延時間に対する各散乱波の電力レベルの分布を測定することにより遅延プロフアイルＳ４１を生成し、これを遅延スプレツド測定回路４２及び割当回路４３に出力する。
【００５８】
ステツプＳＰ３において、遅延スプレツド回路４２は、遅延プロフアイル測定回路４１から出力される遅延プロフアイルＳ４１から、その標準偏差である遅延スプレツドσを、次式
【００５９】
【数９】
【００６０】
によつて求める。ただし、Ｐは受信信号電力、ｐ（ｒ）は遅延プロフアイルを示し、平均値ｍτは、次式
【００６１】
【数１０】
【００６２】
によつて算出されたものである。
【００６３】
続いて遅延スプレツド回路４２は、この遅延スプレツドσを用いて、２回目の測定時間Ｔｓを、次式
【００６４】
【数１１】
【００６５】
によつて算出し、これを測定時間情報Ｓ４０として遅延プロフアイル測定回路４１に出力する。ただしαは予め決められた定数である。
【００６６】
ステツプＳＰ４において、割当回路４３は、この遅延プロフアイルＳ４１を基に、複数の散乱波のうち電力レベルが大きいものから順に選択し、これら選択した各散乱波の受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃをそれぞれ対応する逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００６７】
ステツプＳＰ５において、逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃは、タイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃに基づくタイミングの擬似雑音符号をそれぞれ生成し、これら擬似雑音符号を用いて受信データＳ２０をそれぞれ逆拡散することにより、複数の散乱波のうち、割当回路４３の指示に基づく散乱波のみをそれぞれ逆拡散し、その結果である逆拡散データＳ２３〜Ｓ２３Ｃを合成回路３３に出力する。合成回路３３は、逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃを最大比合成法によつて合成する。
【００６８】
ステツプＳＰ６において、遅延プロフアイル測定回路４１は、遅延スプレツド回路４２から出力される測定時間情報Ｓ４０に基づく測定時間Ｔｓの範囲内で、遅延プロフアイルＳ４１を生成し、これを遅延スプレツド測定回路４２及び割当回路４３に出力する。ステツプＳＰ７において、割当回路４３は、この遅延プロフアイルＳ４１を基に、複数の散乱波のうち所望のものを選択し、これらの受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃをそれぞれ対応する逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００６９】
ステツプＳＰ８において、逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃは、タイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃに基づいて受信データＳ２０を逆拡散することにより、複数の散乱波のうち所望の散乱波のみをそれぞれ逆拡散し、その結果である逆拡散データＳ２３〜Ｓ２３Ｃを合成回路３３に出力する。合成回路３３は、逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃを合成し、その結果得た合成データＳ２４をＳＩＲ測定回路４４に出力する。
【００７０】
ステツプＳＰ９において、ＳＩＲ測定回路４４は、合成データＳ２４から現在の通話品質γを求め、この現在の通話品質γと受信機が目標とする通話品質Γとを比較し、その比較結果を通信品質情報Ｓ４２として遅延スプレツト回路４２に出力する。遅延スプレツト回路４２は、通信品質情報Ｓ４２に基づいて、現在の通話品質γが目標の通話品質Γよりも劣る場合には、ステツプＳＰ２に移行して測定時間をＴ１に設定し、現在の通話品質γが目標の通話品質Γよりも高品質な場合には、ステツプＳＰ６に移行して測定時間をＴｓに設定する。
【００７１】
以上の構成において、遅延プロフアイル測定回路４１は、初回の測定時には、デフオルト値として設定されている測定時間Ｔ１の範囲内で、遅延時間に対する各散乱波の電力レベルの分布を測定することにより遅延プロフアイルＳ４１を生成し、これを遅延スプレツド測定回路４２に出力する。遅延スプレツド測定回路４２は、この遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いることにより、初回の測定時間Ｔ１に比して短い必要最低限の測定時間Ｔｓを求める。
【００７２】
遅延プロフアイル測定回路４１は、２回目の測定時には、初回の測定時に算出した測定時間Ｔｓの範囲内で遅延プロフアイルＳ４１を測定し、これを遅延スプレツド測定回路４２に出力する。遅延スプレツド測定回路４２は、ＳＩＲ測定回路４４から供給される通話品質情報Ｓ４２を基に判断することにより、今回の測定時における通話品質が所望の通話品質よりも高い場合には、３回目も引き続き測定時間をＴｓに設定する一方、今回の通話品質が所望の通話品質よりも低い場合には、３回目には再び測定時間をデフオルト値Ｔ１に設定する。そして４回目以降は、上述の動作を順次繰り返していく。
【００７３】
このように、遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いて測定時間を算出することにより、遅延プロフアイル測定回路４１による測定時間を、受信電力レベルに影響を及ぼさない程度の必要最低限の値に抑えることができ、従つて一定の通話品質を維持しながら、従来のように広い時間範囲で測定する場合に比して一段と遅延プロフアイル測定回路４１の消費電力を低減し得る。この遅延プロフアイル測定回路４１は、待受時でも起動していることから、当該遅延プロフアイル測定回路４１の消費電力を低減することで、携帯電話機全体の消費電力を低減することができる。
【００７４】
以上の構成によれば、遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いて測定時間を算出することにより、受信電力レベルの劣化を回避しながら測定時間を必要最低限に抑えることができ、かくして通話品質（すなわち受信品質）を劣化させることなく従来に比して一段と消費電力を低減し得る。
【００７５】
なお上述の実施の形態においては、遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いて測定時間を算出した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図４に示すように、測定時間Ｔ１の範囲内で測定される複数の散乱波のうち、最大の電力レベルの散乱波を選択し、当該散乱波の前後のものを所望の数だけ選択した上で、これら選択した散乱波を含む時間範囲を測定時間ＴSPに設定しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また上述の実施の形態においては、遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いて測定時間を算出した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図５に示すように、必要最低限の通話品質を確保するための電力レベルをしきい値ＰS とし、当該しきい値ＰS を越える電力レベルの散乱波を含む時間範囲を測定時間ＴSSに設定しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
また上述の実施の形態においては、遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いて測定時間を算出した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば必要最低限の通話品質を確保するための電力レベルをしきい値とし、当該しきい値を越える電力レベルの散乱波のうち、電力レベルの大きい順に所望の数の散乱波を選択した上で、これら選択した散乱波を含む時間範囲を測定時間に設定しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
また上述の実施の形態においては、遅延時間に対する各散乱波の電力分布を測定した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば遅延スプレツドσが所定の値（例えば拡散符号列の１チツプ以下の値）になる場合には、各散乱波の遅延がないものと判断し、各散乱波のうち最も電力レベルが大きい散乱波のみを逆拡散させても良い。
【００７９】
また上述の実施の形態においては、受信品質に応じて測定時間を短縮した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、所望の受信品質を確保し得ない場合には測定時間を広く設定した上で、再び遅延プロフアイルを測定しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
また上述の実施の形態においては、遅延スプレツド回路４２から供給される測定時間情報Ｓ４０に基づく測定時間の範囲内で遅延プロフアイルＳ４１を測定した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、測定時間を変化させながら、遅延プロフアイルを測定すれば良い。
【００８１】
さらに上述の実施の形態においては、現在の通話品質γと目標の通話品質Γとを比較し、その結果、現在の通話品質γが目標の通話品質Γよりも劣る場合には測定時間をデフオルト値であるＴ１に設定する一方、現在の通話品質γが目標の通話品質Γよりも高い場合には現在の測定時間Ｔｓをそのまま用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、現在の受信品質が最低限必要な受信品質よりも劣る場合には測定時間を長く設定する一方、現在の受信品質が最低限必要な受信品質よりも高い場合には測定時間を同一か又は短く設定すれば良い。
【００８２】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、受信品質に基づいてベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定する測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定することにより、受信電力レベルの劣化を回避しながら測定時間を必要最低限に抑えることができ、かくして受信品質を劣化させることなく従来に比して一段と消費電力を低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による復調器の構成を示すブロツク図である。
【図２】遅延プロフアイルを示す図表である。
【図３】復調方法を示すフローチヤートである。
【図４】他の実施の形態による遅延プロフアイルを示す図表である。
【図５】他の実施の形態による遅延プロフアイルを示す図表である。
【図６】拡散の原理の説明に供する略線図である。
【図７】マルチパスフエージングの説明に供する略線図である。
【図８】従来のレイク受信機を示すブロツク図である。
【図９】従来の復調器の構成を示すブロツク図である。
【図１０】遅延プロフアイル測定回路の構成を示すブロツク図である。
【図１１】遅延プロフアイルを示す図表である。
【符号の説明】
１７、４０……復調器、３１、４１……遅延プロフアイル測定回路、３２、４３……割当回路、３２……逆拡散回路、３３……合成回路、４２……遅延スプレツド測定回路、４４……ＳＩＲ測定回路。
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
【０００２】
発明の属する技術分野
従来の技術（図６〜図１１）
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
発明の実施の形態（図１〜図５）
発明の効果
【０００３】
【発明の属する技術分野】
本発明は復調装置及び復調方法に関し、例えば携帯電話機に適用して好適なものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来、普及の著しい移動体通信システムとして携帯電話機がある。この携帯電話機の通信方式としては種々の方式が提案されているが、その代表的なものとして符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access ）方式がある。ＣＤＭＡ方式は、例えば米国においてＩＳ−９５（Interim Standard-95 ）規格として提案及び実用化され、また近年、国際電気通信連合（ＩＴＵ：International Telecommunication Union ）によつて行われている、ＩＭＴ２０００（International Telecommunication Union 2000）と呼ばれる次世代移動体通信方式の標準化プロジエクトにおいても、次世代の有力な通信方式の候補として注目されている。
【０００５】
ＣＤＭＡ方式は、送信側では、送るべき符号列とその符号速度に比して非常に高速度の拡散符号列とを乗算することにより当該符号列を拡散し、受信側では、送信時に用いられた拡散符号列と同一の拡散符号列を用いて逆拡散する、いわゆるスペクトラム拡散通信方式を用いた通信方式である。この拡散符号列としては、一般に最大周期符号列が用いられる。最大周期符号列は、異なる符号列の間の相関が独立であるということと、その自己相関関数がインパルス状であるという性質を有する符号列である。これにより受信側では、送信側と同一であつて、かつ同一タイミングの拡散符号系列を、受信した符号列に乗算しないと復調し得ない。従つてＣＤＭＡ方式は、伝送内容が第３者に漏洩しにくく、秘匿性に優れている通信方式である。またＣＤＭＡ方式は、移動局毎に異なる拡散符号列を割り当てることにより、同一周波数を用いても干渉問題が発生しないようになされている。
【０００６】
以下、スペクトラム拡散の原理について説明する。ここで送信信号をｓi とする。送信信号ｓi は、長さＴsym のシンボル長でなる複素数の信号列であり、ｉは時系列のシンボル番号を示す。また拡散符号をｃj とする。この拡散符号ｃj は、長さＴchipのチツプ長でなる複素数の信号列であり、ｊは時系列シンボル番号で、その最大値をＪとする。拡散符号ｃj は、周期ＪMAX の最大周期符号列と呼ばれるものであり、その自己相関関数がインパルス状でなるものである。すなわち自己相関関数は、次式
【０００７】
【数１】
によつて求められる。ただし、ｃ＊は拡散符号ｃの複素共役を示し、％は剰余演算を示す。
【０００９】
また拡散符号ｃj と同一周期ＪMAX の異なる拡散符号ｃj ′とは独立でありこれは、次式
【００１０】
【数２】
によつて示される。送信側において拡散符号ｃj を用いて行われる送信信号ｓi の拡散は、次式
【００１２】
【数３】
によつて表される。この場合、図６に示すように、送信信号ｓi のシンボル長Ｔsym （図６（Ａ））は、拡散符号ｃj のチツプ長Ｔchip（図６（Ｂ））に比して非常に長いことから、拡散された送信信号ｘj は、元の送信信号ｓi より非常に広帯域に拡散されている（図６（Ｃ））。
【００１４】
これに対して受信側では、送信側と同一の符号列であつて、かつ同一タイミングの拡散符号を用いることにより、次式
【００１５】
【数４】
によつて逆拡散され、送信信号ｓi が復調される。仮に、受信側において発生される拡散符号のタイミングがずれた場合には、受信側は、次式
【００１７】
【数５】
によつて逆拡散を行い、送信信号ｓi を復調し得ない。このようにスペクトラム拡散通信においては、送信側で用いられた符号列と同一であつて、かつ同一タイミングの逆拡散符号を受信信号に畳み込むことによつて、当該受信信号を復調し得る。
【００１９】
ところで携帯電話機においては、その受信レベルが刻々と変動するマルチパスフエージングが発生する。以下、このマルチパスフエージングについて図７及び図８を用いて説明する。基地局からの電波は、建物などによつて反射及び回折等されて複数の散乱波なつて伝送されてくる。携帯電話機は、それぞれの伝搬路を介して伝送される複数の散乱波を受信することになる。例えば図７に示すように、複数の散乱波１は、携帯電話機を搭載した車両１のアンテナ３によつて受信される。従つて携帯電話機は、これら複数の散乱波を合成して復調するようになされている。
【００２０】
これら散乱波の各伝搬路においては、その伝搬時間がそれぞれ互いに異なることから、その伝搬特性がそれぞれ所定の周波数応答を有し、これによつて受信信号に符号間干渉と呼ばれる線形歪が発生する。この符号間干渉とは、所定のシンボルの受信タイミングにおいて、伝搬路のインパルス応答に従つて前後のシンボルの影響が加算されることにより、符号判定誤りが増加する現象であり、一般には各散乱波の遅延時間τが、拡散符号のチツプ長Ｔchipと同程度か又はそれ以上のときに符号判定誤りが著しく増加する。このような散乱波による伝搬路は、次式
【００２１】
【数６】
によつて表される。ただし、Ｎは散乱波の数、ａn は各散乱波の減衰量と位相回転を示す複素ゲイン、τn は各散乱波の遅延時間を示し、これらＮ、ａn 、τn の各値はランダムに変化するものである。従つて線形歪も時々刻々に変化することになる。
【００２３】
このようなマルチパスフエージングによつて発生する線形歪を補正する受信装置として、ＲＡＫＥ（レイク）受信機がある。レイク受信機は、マルチパスフエージングによる多重波を伝搬路毎に分離して複数の散乱波を生成し、当該各散乱波を逆拡散して合成することで、線形歪を低減し得るようになされている。以下、このレイク受信機について図８を用いて説明する。
【００２４】
レイク受信機１０は、アンテナ１１によつて受信した受信信号Ｓ１を高周波増幅器１２に入力する。高周波増幅器１２は、受信信号Ｓ１を増幅し、その結果得た高周波信号Ｓ２を周波数変換器１３に出力する。周波数変換器１３は、高周波信号Ｓ２の周波数変換を行い、その結果得た中間周波信号Ｓ３を中間周波増幅器１４に出力する。中間周波増幅器１４は、中間周波信号Ｓ３を増幅し、中間周波信号Ｓ４をフイルタ１５に出力する。フイルタ１５は、中間周波信号Ｓ４から帯域外の不要成分やノイズを除去し、その結果得られる中間周波信号Ｓ５を直交検波器１６に出力する。
【００２５】
直交検波器１６は、中間周波信号Ｓ５を直交検波方式の復調方式に基づいて復調し、その結果得られるベースバンド信号Ｓ６を復調器１７に出力する。復調器１７は、ベースバンド信号Ｓ６を逆拡散するなどして復調データ７を生成し、これを誤り訂正回路１８に出力する。誤り訂正回路１８は、復調データＳ７の誤り訂正を行い、その結果得られる復調データＳ８を音声復号器１９に出力する。音声復号器１９は、復調データＳ８に対して所定の復号化処理を施し、その結果得た音声信号Ｓ９をスピーカ２０を介して外部に出力する。
【００２６】
ここで復調器１７の構成について具体的に説明する。復調器１７は、直交検波器１８から出力されるベースバンド信号Ｓ６をアナログデイジタル変換器３０に入力する。アナログデイジタル変換器３０は、ベースバンド信号Ｓ６をアナログデイジタル変換し、その結果得た受信データＳ２０を遅延プロフアイル測定回路３１及び逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００２７】
遅延プロフアイル測定回路３１は、一般にマツチドフイルタと呼ばれるものであり、デイジタルフイルタであるＦＩＲフイルタを用いている。図１０に示すように、遅延プロフアイル測定回路３１は、複数の遅延素子からなる遅延回路３１Ａと、当該複数の遅延素子に対応するように設けられた乗算器からなる乗算回路３１Ｂと、当該乗算回路３１Ｂから出力される乗算結果を合成する合成回路３１Ｃとから構成され、ビツト列からなる受信データＳ２０を遅延回路３１Ａに入力する。遅延回路３１Ａは、受信データＳ２０のビツトを順にビツトシフトして乗算回路３１Ｂに出力するようになされている。
【００２８】
乗算回路３１Ｂは、遅延回路３１Ａから出力される各ビツトと、当該乗算回路３１Ｂを形成する各乗算器にそれぞれ設定された符号とを乗算し、その乗算結果を合成回路３１Ｃに出力する。合成回路３１Ｃは、乗算回路３１Ｂの各乗算器から出力される乗算結果を合成することにより相関値を求める。このようにして遅延プロフアイル測定回路３１は、受信データＳ２０に含まれる各散乱波を逐次逆拡散して、その電力レベルを測定することにより、遅延時間に対する各散乱波の電力レベル分布を示す遅延プロフアイルＳ２１を生成して、これを割当回路３２に出力するようになされている。
【００２９】
割当回路３２は、測定した遅延プロフアイルＳ２１を基に、複数の散乱波のうち、電力レベルが大きいものから順に散乱波を選択し、これら選択した各散乱波の受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃをそれぞれ対応する逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００３０】
例えば図１１に示すように、遅延プロフアイル測定回路３１は、遅延時間τ1 〜τ7 に対する各散乱波の電力レベルの分布を示す遅延プロフアイルＳ２１を生成する。この遅延プロフアイルＳ２１は、地形、町並み等により決定されるので、数十〔ｍｓ〕〜数〔ｓ〕の間では一定である。そして割当回路３２は、この遅延プロフアイルＳ２１を基に、遅延時間τ1 〜τ7 の各散乱波のうち、遅延時間τ3 、τ4 、τ5 の散乱波を選択し、これらの受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃを生成する。
【００３１】
逆拡散回路３２Ａは、タイミング信号Ｓ２２Ａに基づくタイミングの擬似雑音符号を生成し、この擬似雑音符号を用いて受信データＳ２０を逆拡散する。これにより逆拡散回路３２Ａは、複数の散乱波のうち、割当回路３２の指示に基づく散乱波のみを逆拡散し、その結果得られる逆拡散データＳ２３Ａを合成回路３３に出力する。
【００３２】
同様にして逆拡散回路３２Ｂ及び３２Ｃは、タイミング信号Ｓ２２Ｂ及びＳ２２Ｃに基づくタイミングの擬似雑音符号をそれぞれ生成し、生成した擬似雑音符号を用いて受信データＳ２０をそれぞれ逆拡散する。これにより逆拡散回路３２３２Ｂ及び３２Ｃは、複数の散乱波のうち、割当回路３２の指示に基づく散乱波のみをそれぞれ逆拡散し、その結果得られる逆拡散データＳ２３Ｂ及びＳ２３Ｃを合成回路３３に出力する。
【００３３】
合成回路３３は、逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃのタイミングを同期させた後、当該逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃを最大比合成法によつて合成し、その結果得た合成データＳ２４を符号復調回路３４に出力する。符号復調回路３４は、合成データＳ２４を所定の復調方式に基づいて復調し、その結果得られる復調データＳ７を後段の誤り訂正回路１８（図８）に出力する。
【００３４】
以上、述べてきたように、復調器１７は、ベースバンド信号Ｓ６を遅延時間の異なる各散乱波に分解して逆拡散した後、遅延時間及び位相を一致させて再合成することにより、線形歪が発生することを抑えている。すなわち受信信号ｙ（ｔ）は、上述の（６）式により、次式
【００３５】
【数７】
から求められる。ただし＊は畳み込み演算を示す。しかしながら受信信号ｙ（ｔ）は、逆拡散系列とタイミングが一致しないと逆拡散され得ないことから、復調器１７によつて、遅延時間が異なる散乱波をそれぞれ逆拡散し、さらに複素ゲインａn の位相を補正し、逆拡散出力のタイミングを合わせて合成される。その合成された信号ｙ′（ｔ）は、次式
【００３７】
【数８】
に示すように、線形歪を抑えるようになされている。因みに、復調器１７では、設置し得る逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃの数に限りがあるため、全ての散乱波について逆拡散をすることはできない。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成の遅延プロフアイル測定回路３１では、その測定時間の範囲が、一般には通信システムや地形に基づく遅延プロフアイルの観測値によつて決定され、通常では数十〔μｓ〕程度とすれば市街地から山岳地帯まで広く遅延プロフアイルを測定し得ると思われる。従つてこの遅延プロフアイル測定回路３１では、どうような状況においても遅延プロフアイルを測定し得るように、測定時間の範囲を広く設定するようになされている。
【００４０】
しかしながら遅延プロフアイルが分布する時間の範囲は、地形、建物等によつて決定される。例えば市街地における遅延プロフアイルは、その広がりが比較的小さいことが知られている。従つて遅延プロフアイル測定回路３１のように、遅延プロフアイルの測定時間を広く設定した上で固定してしまうと、散乱波の遅延時間にかかわらず必要以上に広い時間範囲で測定することになり、測定時間が長くなつて、遅延プロフアイル測定回路３１の消費電力が大きくなる。
【００４１】
このような電池で駆動する携帯電話機を長時間使用し得るようにするためには当該携帯電話機の消費電力を低減させる必要がある。遅延プロフアイル測定回路３１は、待受時でも起動しているため、当該遅延プロフアイル測定回路３１の消費電力を低減し得れば、携帯電話機全体の消費電力を低減することができる。このように遅延プロフアイル測定回路３１では、できるだけ消費電力を低減することが望まれることから、必要以上にその測定時間を長くすると消費電力が増大するという問題が生じることになる。
【００４２】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、受信品質を劣化させることなく従来に比して一段と消費電力を低減し得る復調装置及び復調方法を提案しようとするものである。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、複数の逆拡散回路を有し、スペクトラム拡散変調されて伝送されてきたベースバンド信号を、複数の逆拡散回路によつてそれぞれ異なるタイミングの擬似雑音符号で逆拡散した後、複数の逆拡散回路からの出力を合成する復調装置において、ベースバンド信号に含まれ、それぞれ異なる遅延時間で受信された複数の散乱波の電力レベルを示す遅延プロフアイルを測定するための測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定する遅延プロフアイル測定手段と、遅延プロフアイル測定手段によつて測定された遅延プロフアイルを基に、ベースバンド信号に含まれる複数の散乱波のうち、電力レベルが大きい散乱波を選択して、これら選択した散乱波の各受信タイミングを、対応する複数の逆拡散回路にそれぞれ割り当てて各擬似雑音符号の発生タイミングを決定する割当手段と、複数の逆拡散回路からの出力を合成した合成結果を基に現在の受信品質を測定し、当該受信品質と最低限必要な受信品質とを比較する受信品質測定手段と、受信品質測定手段から出力される比較結果に基づいて、現在の受信品質が上記最低限必要な受信品質よりも劣る場合には、測定時間を延長し、現在の受信品質が最低限必要な受信品質よりも高い場合には、測定時間を維持又は短縮する測定時間調整手段とを設けるようにした。
【００４４】
受信品質に基づいてベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定する測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定することにより、受信電力レベルの劣化を回避しながら測定時間を必要最低限に抑えることができる。
【００４５】
また本発明においては、複数の逆拡散回路を有し、スペクトラム拡散変調されて伝送されてきたベースバンド信号を複数の逆拡散回路によつてそれぞれ異なるタイミングの擬似雑音符号で逆拡散した後、複数の逆拡散回路からの出力を合成する復調装置の復調方法であって、ベースバンド信号に含まれ、それぞれ異なる遅延時間で受信された複数の散乱波の電力レベルを示す遅延プロフアイルを測定するための測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定し、測定された遅延プロフアイルを基に、ベースバンド信号に含まれる複数の散乱波のうち、電力レベルが大きい散乱波を選択して、これら選択した散乱波の各受信タイミングを、対応する複数の逆拡散回路にそれぞれ割り当てて各擬似雑音符号の発生タイミングを決定し、複数の逆拡散回路からの出力を合成した合成結果を基に現在の受信品質を測定し、当該受信品質と最低限必要な受信品質とを比較し、現在の受信品質が上記最低限必要な受信品質よりも劣る場合には、測定時間を延長し、現在の受信品質が上記最低限必要な受信品質よりも高い場合には、測定時間を維持又は短縮するようにした。
【００４６】
受信品質に基づいてベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定する測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定することにより、受信電力レベルの劣化を回避しながら測定時間を必要最低限に抑えることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００４８】
図９との対応部分に同一符号を付して示す図１に示すように、復調器４０は、ベースバンド信号Ｓ６を遅延時間の異なる複数の散乱波に分解して逆拡散した後、これらを合成するようになされている。復調器４０は、直交検波器１６（図８）から出力されるベースバンド信号Ｓ６をアナログデイジタル変換器３０に入力する。アナログデイジタル変換器３０は、ベースバンド信号Ｓ６をアナログデイジタル変換し、その結果得た受信データＳ２０を遅延プロフアイル測定回路４１及び逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００４９】
遅延プロフアイル測定回路４１は、遅延スプレツド測定回路４２から供給される測定時間情報Ｓ４０に基づいて、受信データＳ２０に含まれる複数の散乱波のうち、当該測定時間情報Ｓ４０が示す時間範囲に含まれる散乱波を逐次逆拡散し、その電力レベルを測定する。このようにして遅延プロフアイル測定回路４１は、遅延時間に対する各散乱波の電力レベル分布を示す遅延プロフアイルＳ４１を生成し、これを遅延スプレツド測定回路４２及び割当回路４３に出力するようになされている。
【００５０】
遅延スプレツド測定回路４２は、信号対妨害波比（ＳＩＲ：Signal Interference Ratio ）測定回路４４から供給される通話品質情報Ｓ４２に応じて、遅延プロフアイル測定回路４１における次回の測定時間を決定し、これを測定時間情報Ｓ４０として遅延プロフアイル測定回路４１に出力する。割当回路４３は、遅延プロフアイル測定回路４１から出力される遅延プロフアイルＳ４１を基に、複数の散乱波のうち、電力レベルが大きい散乱波から順に選択し、これら選択した各散乱波の受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃをそれぞれ対応する逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００５１】
例えば図２に示すように、遅延プロフアイル測定回路４１は、初回の測定時には、デフオルト値として設定されている測定時間Ｔ１の範囲において、遅延時間τ1 〜τ7 に対する各散乱波の電力レベルの分布を測定することにより遅延プロフアイルＳ４１を生成し、これを遅延スプレツド測定回路４２及び割当回路４３に出力する。そして割当回路４３は、この遅延プロフアイルＳ４１を基に、遅延時間τ1 〜τ7 の各散乱波のうち、遅延時間τ3 、τ4 、τ5 の散乱波を選択し、これらの受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃを生成する。
【００５２】
一方、遅延スプレツド回路４２は、遅延プロフアイル測定回路４１から出力される遅延プロフアイルＳ４１から２回目の測定時間Ｔｓを決定し、これを測定時間情報Ｓ４０として遅延プロフアイル測定回路４１に出力する。遅延プロフアイル測定回路３１は、測定時間情報Ｓ４０に基づいて、初回の測定時に比して所定時間遅延させたタイミングで測定を開始して、測定時間Ｔｓが経過した後、測定を終了させるようになされている。３回目の測定時には、遅延スプレツド回路４２は、ＳＩＲ測定回路４４から供給される通話品質情報Ｓ４２に応じて、測定時間Ｔ１及びＴｓのうちいずれか一方を選択し、これを測定時間情報Ｓ４０として遅延プロフアイル測定回路４１に出力し、これ以降は、上述の動作を順次繰り返し行う。
【００５３】
図１に戻つて逆拡散回路３２Ａは、割当回路４３から供給されるタイミング信号Ｓ２２Ａに基づくタイミングの擬似雑音符号を生成し、この擬似雑音符号を用いて受信データＳ２０を逆拡散する。これにより逆拡散回路３２Ａは、複数の散乱波のうち、割当回路４３の指示に基づく散乱波のみを逆拡散し、その結果得られる逆拡散データＳ２３Ａを合成回路３３に出力する。
【００５４】
同様にして逆拡散回路３２Ｂ及び３２Ｃは、割当回路４３から供給されるタイミング信号Ｓ２２Ｂ及びＳ２２Ｃに基づくタイミングの擬似雑音符号をそれぞれ生成し、生成した擬似雑音符号を用いて受信データＳ２０をそれぞれ逆拡散する。これにより逆拡散回路３２Ｂ及び３２Ｃは、複数の散乱波のうち、割当回路４３の指示に基づく散乱波のみをそれぞれ逆拡散し、その結果得られる逆拡散データＳ２３Ｂ及びＳ２３Ｃを合成回路３３に出力する。
【００５５】
合成回路３３は、逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃのタイミングを同期させた後、当該逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃを最大比合成法によつて合成し、その結果得た合成データＳ２４をＳＩＲ測定回路４４及び符号復調回路３４に出力する。ＳＩＲ測定回路４４は、合成データＳ２４から現在の通話品質γを求め、この現在の通話品質γと受信機が目標とする通話品質Γとを比較し、その比較結果を通話品質情報Ｓ４２として遅延スプレツド測定回路４２に出力するようになされている。また符号復調回路３４は、合成データＳ２４を所定の復調方式に基づいて復調し、その結果得られる復調データＳ７を後段の誤り訂正回路１８（図８）に出力する。
【００５６】
因みに、遅延プロフアイル測定回路４１では、間欠的にその測定時間を長くすれば、たとえ遅延プロフアイルが変化しても、その変化に追従し得る。一般にタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃが逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに割り当てられる周期は、数〔ｍｓ〕〜数十〔ｍｓ〕程度である一方、遅延プロフアイルが変化する時間は、数百〔ｍｓ〕以上であつて、その変化速度が遅い。このように遅延プロフアイル測定回路４１では、間欠的に測定時間を長くするだけで受信電力レベルの劣化を回避することができることから、受信電力レベルの劣化を回避しながら遅延プロフアイルの測定時間を必要最低限に抑えることができる。特にユーザが移動していない場合には、遅延プロフアイルが変化しないため、その効果を十分に引き出すことができる。
【００５７】
ここで図３を用いて受信データＳ２０の復調方法について説明する。まずステツプＳＰ１から入つたステツプＳＰ２において、遅延プロフアイル測定回路４１は、デフイルト値として設定されている測定時間Ｔ１の範囲内で、遅延時間に対する各散乱波の電力レベルの分布を測定することにより遅延プロフアイルＳ４１を生成し、これを遅延スプレツド測定回路４２及び割当回路４３に出力する。
【００５８】
ステツプＳＰ３において、遅延スプレツド回路４２は、遅延プロフアイル測定回路４１から出力される遅延プロフアイルＳ４１から、その標準偏差である遅延スプレツドσを、次式
【００５９】
【数９】
によつて求める。ただし、Ｐは受信信号電力、ｐ（ｒ）は遅延プロフアイルを示し、平均値ｍτは、次式
【００６１】
【数１０】
によつて算出されたものである。
【００６３】
続いて遅延スプレツド回路４２は、この遅延スプレツドσを用いて、２回目の測定時間Ｔｓを、次式
【００６４】
【数１１】
によつて算出し、これを測定時間情報Ｓ４０として遅延プロフアイル測定回路４１に出力する。ただしαは予め決められた定数である。
【００６６】
ステツプＳＰ４において、割当回路４３は、この遅延プロフアイルＳ４１を基に、複数の散乱波のうち電力レベルが大きいものから順に選択し、これら選択した各散乱波の受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃをそれぞれ対応する逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００６７】
ステツプＳＰ５において、逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃは、タイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃに基づくタイミングの擬似雑音符号をそれぞれ生成し、これら擬似雑音符号を用いて受信データＳ２０をそれぞれ逆拡散することにより、複数の散乱波のうち、割当回路４３の指示に基づく散乱波のみをそれぞれ逆拡散し、その結果である逆拡散データＳ２３〜Ｓ２３Ｃを合成回路３３に出力する。合成回路３３は、逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃを最大比合成法によつて合成する。
【００６８】
ステツプＳＰ６において、遅延プロフアイル測定回路４１は、遅延スプレツド回路４２から出力される測定時間情報Ｓ４０に基づく測定時間Ｔｓの範囲内で、遅延プロフアイルＳ４１を生成し、これを遅延スプレツド測定回路４２及び割当回路４３に出力する。ステツプＳＰ７において、割当回路４３は、この遅延プロフアイルＳ４１を基に、複数の散乱波のうち所望のものを選択し、これらの受信タイミングを示すタイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃをそれぞれ対応する逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃに出力する。
【００６９】
ステツプＳＰ８において、逆拡散回路３２Ａ〜３２Ｃは、タイミング信号Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｃに基づいて受信データＳ２０を逆拡散することにより、複数の散乱波のうち所望の散乱波のみをそれぞれ逆拡散し、その結果である逆拡散データＳ２３〜Ｓ２３Ｃを合成回路３３に出力する。合成回路３３は、逆拡散データＳ２３Ａ〜Ｓ２３Ｃを合成し、その結果得た合成データＳ２４をＳＩＲ測定回路４４に出力する。
【００７０】
ステツプＳＰ９において、ＳＩＲ測定回路４４は、合成データＳ２４から現在の通話品質γを求め、この現在の通話品質γと受信機が目標とする通話品質Γとを比較し、その比較結果を通信品質情報Ｓ４２として遅延スプレツト回路４２に出力する。遅延スプレツト回路４２は、通信品質情報Ｓ４２に基づいて、現在の通話品質γが目標の通話品質Γよりも劣る場合には、ステツプＳＰ２に移行して測定時間をＴ１に設定し、現在の通話品質γが目標の通話品質Γよりも高品質な場合には、ステツプＳＰ６に移行して測定時間をＴｓに設定する。
【００７１】
以上の構成において、遅延プロフアイル測定回路４１は、初回の測定時には、デフオルト値として設定されている測定時間Ｔ１の範囲内で、遅延時間に対する各散乱波の電力レベルの分布を測定することにより遅延プロフアイルＳ４１を生成し、これを遅延スプレツド測定回路４２に出力する。遅延スプレツド測定回路４２は、この遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いることにより、初回の測定時間Ｔ１に比して短い必要最低限の測定時間Ｔｓを求める。
【００７２】
遅延プロフアイル測定回路４１は、２回目の測定時には、初回の測定時に算出した測定時間Ｔｓの範囲内で遅延プロフアイルＳ４１を測定し、これを遅延スプレツド測定回路４２に出力する。遅延スプレツド測定回路４２は、ＳＩＲ測定回路４４から供給される通話品質情報Ｓ４２を基に判断することにより、今回の測定時における通話品質が所望の通話品質よりも高い場合には、３回目も引き続き測定時間をＴｓに設定する一方、今回の通話品質が所望の通話品質よりも低い場合には、３回目には再び測定時間をデフオルト値Ｔ１に設定する。そして４回目以降は、上述の動作を順次繰り返していく。
【００７３】
このように、遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いて測定時間を算出することにより、遅延プロフアイル測定回路４１による測定時間を、受信電力レベルに影響を及ぼさない程度の必要最低限の値に抑えることができ、従つて一定の通話品質を維持しながら、従来のように広い時間範囲で測定する場合に比して一段と遅延プロフアイル測定回路４１の消費電力を低減し得る。この遅延プロフアイル測定回路４１は、待受時でも起動していることから、当該遅延プロフアイル測定回路４１の消費電力を低減することで、携帯電話機全体の消費電力を低減することができる。
【００７４】
以上の構成によれば、遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いて測定時間を算出することにより、受信電力レベルの劣化を回避しながら測定時間を必要最低限に抑えることができ、かくして通話品質（すなわち受信品質）を劣化させることなく従来に比して一段と消費電力を低減し得る。
【００７５】
なお上述の実施の形態においては、遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いて測定時間を算出した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図４に示すように、測定時間Ｔ１の範囲内で測定される複数の散乱波のうち、最大の電力レベルの散乱波を選択し、当該散乱波の前後のものを所望の数だけ選択した上で、これら選択した散乱波を含む時間範囲を測定時間ＴSPに設定しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また上述の実施の形態においては、遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いて測定時間を算出した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図５に示すように、必要最低限の通話品質を確保するための電力レベルをしきい値ＰS とし、当該しきい値ＰS を越える電力レベルの散乱波を含む時間範囲を測定時間ＴSSに設定しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
また上述の実施の形態においては、遅延プロフアイルＳ４１から遅延スプレツドσを算出し、当該遅延スプレツドσを用いて測定時間を算出した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば必要最低限の通話品質を確保するための電力レベルをしきい値とし、当該しきい値を越える電力レベルの散乱波のうち、電力レベルの大きい順に所望の数の散乱波を選択した上で、これら選択した散乱波を含む時間範囲を測定時間に設定しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
また上述の実施の形態においては、遅延時間に対する各散乱波の電力分布を測定した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば遅延スプレツドσが所定の値（例えば拡散符号列の１チツプ以下の値）になる場合には、各散乱波の遅延がないものと判断し、各散乱波のうち最も電力レベルが大きい散乱波のみを逆拡散させても良い。
【００７９】
また上述の実施の形態においては、受信品質に応じて測定時間を短縮した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、所望の受信品質を確保し得ない場合には測定時間を広く設定した上で、再び遅延プロフアイルを測定しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
また上述の実施の形態においては、遅延スプレツド回路４２から供給される測定時間情報Ｓ４０に基づく測定時間の範囲内で遅延プロフアイルＳ４１を測定した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、測定時間を変化させながら、遅延プロフアイルを測定すれば良い。
【００８１】
さらに上述の実施の形態においては、現在の通話品質γと目標の通話品質Γとを比較し、その結果、現在の通話品質γが目標の通話品質Γよりも劣る場合には測定時間をデフオルト値であるＴ１に設定する一方、現在の通話品質γが目標の通話品質Γよりも高い場合には現在の測定時間Ｔｓをそのまま用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、現在の受信品質が最低限必要な受信品質よりも劣る場合には測定時間を長く設定する一方、現在の受信品質が最低限必要な受信品質よりも高い場合には測定時間を同一か又は短く設定すれば良い。
【００８２】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、受信品質に基づいてベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定する測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の遅延プロフアイルを測定することにより、受信電力レベルの劣化を回避しながら測定時間を必要最低限に抑えることができ、かくして受信品質を劣化させることなく従来に比して一段と消費電力を低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による復調器の構成を示すブロツク図である。
【図２】遅延プロフアイルを示す図表である。
【図３】復調方法を示すフローチヤートである。
【図４】他の実施の形態による遅延プロフアイルを示す図表である。
【図５】他の実施の形態による遅延プロフアイルを示す図表である。
【図６】拡散の原理の説明に供する略線図である。
【図７】マルチパスフエージングの説明に供する略線図である。
【図８】従来のレイク受信機を示すブロツク図である。
【図９】従来の復調器の構成を示すブロツク図である。
【図１０】遅延プロフアイル測定回路の構成を示すブロツク図である。
【図１１】遅延プロフアイルを示す図表である。
【符号の説明】
１７、４０……復調器、３１、４１……遅延プロフアイル測定回路、３２、４３……割当回路、３２……逆拡散回路、３３……合成回路、４２……遅延スプレツド測定回路、４４……ＳＩＲ測定回路。
Claims (4)
- 複数の逆拡散回路を有し、スペクトラム拡散変調されて伝送されてきたベースバンド信号を、上記複数の逆拡散回路によつてそれぞれ異なるタイミングの擬似雑音符号で逆拡散した後、上記複数の逆拡散回路からの出力を合成する復調装置において、
上記ベースバンド信号に含まれ、それぞれ異なる遅延時間で受信された複数の散乱波の電力レベルを示す遅延プロフアイルを測定するための測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の上記遅延プロフアイルを測定する遅延プロフアイル測定手段と、
上記遅延プロフアイル測定手段によつて測定された上記遅延プロフアイルを基に、上記ベースバンド信号に含まれる複数の散乱波のうち、電力レベルが大きい散乱波を選択して、これら選択した散乱波の各受信タイミングを、対応する上記複数の逆拡散回路にそれぞれ割り当てて上記各擬似雑音符号の発生タイミングを決定する割当手段と、
上記複数の逆拡散回路からの出力を合成した合成結果を基に現在の受信品質を測定し、当該受信品質と最低限必要な受信品質とを比較する受信品質測定手段と、
上記受信品質測定手段から出力される比較結果に基づいて、上記現在の受信品質が上記最低限必要な受信品質よりも劣る場合には、上記測定時間を延長し、上記現在の受信品質が上記最低限必要な受信品質よりも高い場合には、上記測定時間を維持又は短縮する測定時間調整手段と
を具えることを特徴とする復調装置。 - 上記遅延プロフアイルから当該遅延プロフアイルの標準偏差でなる遅延スプレツドを算出し、当該遅延スプレツドに基づいて、上記測定時間調整手段が調整する基となる測定時間を決定する遅延スプレツド測定手段
を具えることを特徴とする請求項１に記載の復調装置。 - 複数の逆拡散回路を有し、スペクトラム拡散変調されて伝送されてきたベースバンド信号を、上記複数の逆拡散回路によつてそれぞれ異なるタイミングの擬似雑音符号で逆拡散した後、上記複数の逆拡散回路からの出力を合成する復調装置の復調方法であって、
上記ベースバンド信号に含まれ、それぞれ異なる遅延時間で受信された複数の散乱波の電力レベルを示す遅延プロフアイルを測定するための測定時間を変化させながら、当該ベースバンド信号の上記遅延プロフアイルを測定し、測定された上記遅延プロフアイルを基に、上記ベースバンド信号に含まれる複数の散乱波のうち、電力レベルが大きい散乱波を選択して、これら選択した散乱波の各受信タイミングを、対応する上記複数の逆拡散回路にそれぞれ割り当てて上記各擬似雑音符号の発生タイミングを決定し、上記複数の逆拡散回路からの出力を合成した合成結果を基に現在の受信品質を測定し、当該受信品質と最低限必要な受信品質とを比較し、上記現在の受信品質が上記最低限必要な受信品質よりも劣る場合には、上記測定時間を延長し、上記現在の受信品質が上記最低限必要な受信品質よりも高い場合には、上記測定時間を維持又は短縮する
を具えることを特徴とする復調方法。 - 上記遅延プロフアイルから当該遅延プロフアイルの標準偏差でなる遅延スプレツドを算出し、当該遅延スプレツドに基づいて、上記延長、維持又は短縮する基となる測定時間を決定する
ことを特徴とする請求項３に記載の復調方法。
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