JP4066021B2 - 移動通信装置における復調器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信装置における復調器に関し、共通チャネル又は個別チャネルの一部に既知信号を伝送し、受信した該既知信号を基にチャネル推定を行い、その推定値を基準位相として同期検波を行う復調器に関する。
【０００２】
移動通信の第三世代の規格である３ＧＰＰ（3 rd Generation Partnership Project ）の仕様では、ユーザ信号間の分離、基地局間干渉の低減及びマルチパス分離が可能なＤＳ方式のＣＤＭＡ（direct sequence code division multiple access ）伝送方式が採用され、また個別チャネルの位相変調信号を復調するための位相基準として共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel）が送信されるシステムとなっている。
【０００３】
移動通信環境では、フェージングによるランダム位相変動が頻繁に起こり、位相変調方式においてはキャリア再生による復調基準位相の生成が困難である。そこで、ＣＤＭＡ伝送方式においては、データ信号とともに既知の位相の信号をコード多重又は時間多重して送信し、その位相を基準位相としてデータ信号を復調する手段が用いられている。
【０００４】
図８に本発明の復調器が適用される移動通信装置のブロック構成を示す。同図において、８−１はアンテナ、８−２はデュープレクサ、８−３はローノイズ増幅器、８−４はアナログディジタル変換器、８−５はパスを検出するサーチャ、８−６は受信信号を復調する復調部、８−７は復調された受信信号を復号化し、また送信信号を符号化する符号化／復号化部、８−８は制御部、８−９は符号化された送信信号を変調する変調部、８−１０はディジタルアナログ変換器、８−１１は電力増幅器である。本発明は特に同図に示す復調部８−６の構成に関する。
【従来の技術】
【０００５】
図９に従来の復調部の構成を示す。図中の逆拡散部９−１は、サーチャから通知されるパスタイミングで個別チャネルを逆拡散する。逆拡散部９−２は、同タイミングで共通パイロットチャネルを逆拡散し、チャネル推定部９−３で該共通パイロットチャネルの逆拡散信号を平均化することにより、復調対象の個別チャネルのシンボル近傍の基準位相を検出する。チャネル推定値を基準位相として乗算器９−４により個別チャネルを位相回転して検波する。
【０００６】
検波結果は、マルチパスの受信信号を合成して利得を上げるＲＡＫＥ合成部９−５を経て復調信号として出力される。なお、個別チャネルの逆拡散部９−１、共通パイロットチャネルの逆拡散部９−２、チャネル推定部９−３及び乗算器９−４は、マルチパスの各パス対応に複数個備えられている。
【０００７】
移動通信において無線伝送路上で雑音が付加され、信号品質が劣化するが、複数の受信シンボルを平均化することにより、雑音除去の効果が得られる。一方、長時間に渡って受信シンボルの平均化を行うと、ランダム位相変動が無視できなくなる。従って、雑音除去のための平均化時間と位相検出の精度とはトレードオフの関係にある。
【０００８】
位相変動は移動体の移動速度に比例した頻度で起こる。そこで、移動体の速度を測定し、移動速度に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定する技術がある。図１０に速度検出機能を復調部内に具備した構成を示す。同図において、速度検出部１０−１で移動体の速度を検出し、その速度情報をチャネル推定部９−３に与える。チャネル推定部９−３は、該速度情報に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定し、チャネル推定値を算出する。
【０００９】
本発明に関連する先行技術文献として下記の文献が挙げられる。下記の特許文献１には、既知のシンボルパターンとの相関を取り、最も相関の高いシンボルパターンの信号を選択することにより、正確なチャネル推定値を得るようにした技術が記載されている。特許文献２にはＣＤＭＡ受信装置のマルチパスのパス選択に関する発明が記載されている。
【００１０】
特許文献３には、チャネル推定値（キャリアの位相）の演算を過去のデータを用いて行う技術、及び個別チャネルと共通パイロットとを或る基準で選択する技術が記載されている。特許文献４には、マルチパスを検出するパスのタイミング検出に関する技術が記載されている。特許文献５には最適なタイミングのチャネル推定値を得ることにより、干渉キャンセラ技術の課題である処理遅延を抑える技術が記載されている。
【００１１】
特許文献６には、レベル測定値やレベル交差回数を基にチャネル推定の重みを動的に変える技術が記載されている。特許文献７には、チャネル推定のために複数のパイロットシンボルを用い、それらに重み付けを行い、チャネル推定値の精度を高める技術が記載されている。特許文献８には、送信電力が大きいであろう報知信号のパイロットシンボル部分を用いることにより、チャネル推定値の精度を高める技術が記載されている。特許文献９には、複数の基準位相を用意し、基準位相と受信信号の位相とを比較し、基準位相の選択を更新する技術が記載されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−３２４０１７号公報
【特許文献２】
特許第２８７０５２６号公報
【特許文献３】
特開２００２−５７６０１号公報
【特許文献４】
特開２００２−９４５８４号公報
【特許文献５】
特開平１０−１９０４９４号公報
【特許文献６】
特開２００１−２６７９６０号公報
【特許文献７】
特開平１０−５１４２４号公報
【特許文献８】
特開２０００−２５２９６０号公報
【特許文献９】
特開平７−２７３７１２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の移動速度に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定する場合、受信信号の振幅の変動や復調信号の位相からドップラ周波数を推定し、移動速度を検出するなど、いくつかの速度検出のための手法が提案されているが、いずれの手法も速度検出のための専用の演算処理が必要となり、処理量が大幅に増加する。
【００１４】
更に、高い精度で速度検出を行う場合、より多くのサンプル信号が必要となり、低消費電力化が必須の要請事項である移動通信端末の間欠受信待ち受け動作時等への適用は困難な面もある。また、移動速度で平均化シンボル数を決定する場合、受信信号の強さに応じて変化する信号品質については考慮されないため、例えば、基地局の直下で静止しているときのように、十分な強さの受信信号で良好な信号品質が得られている状況下にも拘らず、不要な平均シンボル数を選択して演算処理を行うことによって、無駄な電力を消費してしまう可能性がある。
【００１５】
本発明は、最適な平均化シンボル数のチャネル推定値を簡易な演算処理によって算出し、精度の高いチャネル推定値を得、該チャネル推定値を用いて復調することにより、復調信号の精度を向上させることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動通信装置における復調器は、（１）共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の参照シンボルを前半部と後半部とに分け、該前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段と、前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段とを備えたものである。
【００１７】
また、（２）前記チャネル推定値算出手段は、複数のチャネル推定値として、参照シンボル数の異なるものを用意し、各参照シンボルに対して時間軸方向に重み付けを行い、前記相関値算出手段は、該重み付けを行った各参照シンボルに対して、前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する構成を有するものである。
【００１８】
また、（３）マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パスの中から最も電力の高いパスを選択するパス選択手段と、該パス選択手段で選択されたパスのチャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、各チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備え、該チャネル推定値選択手段は、最も電力の高いパスにおいて選択したチャネル推定値と平均化時間が同一のチャネル推定値を、他のパスにおける複数のチャネル推定値から選択する構成を有するものである。
【００１９】
また、（４）マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、前記チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値毎に、全てのパスからの前半部のチャネル推定値と後半部のチャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するパス毎のチャネル推定値選択手段とを備えたものである。
【００２０】
また、統計的な伝播路の性質を検出することにより更に精度を向上させることができる。時間的に離れた複数のタイミングの相関値を積分した結果に基づいて選択する本発明の移動通信装置における復調器は、（５）タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルに対してそれぞれ平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記チャネル推定値算出手段で算出した平均化時間の異なる複数のチャネル推定値毎に、タイミングの異なる全てのチャネル推定値サンプルからの前半部と後半部との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の復調器の基本構成を示す。逆拡散部９−１は、図９の復調器と同様にサーチャから通知されるパスタイミングで個別チャネルを逆拡散し、逆拡散部９−２は、同タイミングで共通パイロットチャネルを逆拡散する。本発明のチャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）は、平均化処理の参照シンボル数の異なる複数のチャネル推定値を算出するために、複数個（ｎ個）備えられ、各チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）には、共通パイロットチャネルの逆拡散信号を入力する。
【００２２】
各チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）では、共通パイロットチャネルの既知信号の逆拡散信号を基に、チャネル推定部１−１０によりそれぞれ所定の参照シンボル数で平均化演算を行ったチャネル推定値を算出するとともに、チャネル推定前半部１−１１では、所定の参照シンボル数の前半部の参照シンボルからチャネル推定値を算出し、チャネル推定後半部１−１２では、所定の参照シンボル数の後半部の参照シンボルからチャネル推定値を算出する。
【００２３】
チャネル推定前半部１−１１及びチャネル推定後半部１−１２からのチャネル推定値を相関算出部１−１３に入力し、相関算出部１−１３は、チャネル推定前半部１−１１からのチャネル推定値とチャネル推定後半部１−１２からのチャネル推定値との相関を算出し、その値を比較部１−３に出力する。
【００２４】
比較部１−３は、各チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）から入力されるチャネル推定前半部とチャネル推定後半部の相関値の大小比較を行い、相関値の最も高いチャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎのうちの何れか）を選択し、該チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎのうちの何れか）指示する信号を選択部１−２に出力する。
【００２５】
選択部１−２は、比較部１−３によって指示されるチャネル推定算出部１−１（＃１， ＃２，・・・，＃ｎのうちの何れか）のチャネル推定部１−１０から出力されるチャネル推定値を選択し、該チャネル推定値を乗算器９−４に出力する。このチャネル推定値を基準位相として乗算器９−４により個別チャネルを位相回転して検波し、復調信号を得る。
【００２６】
このように、チャネル推定の参照シンボル抽出区間（平均化時間）が異なる複数（ｎ通り）のチャネル推定値を算出し、そのチャネル推定値を前半部と後半部とに分け、その前半部と後半部との相関値を算出し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択することにより、最も品質の良いチャネル推定値を基準位相として復調に用い、復調信号の信頼度を高めることができる。
【００２７】
チャネル変動が大きい場合は、平均化時間が短いほど前半部と後半部との相関値が高くなり、雑音が多い場合は平均化時間が長いほど前半部と後半部との相関が高くなる。両方の影響がある場合は、それぞれの要素を含んだ上の相関値となるが、前半部と後半部の相関値の最も高いチャネル推定値が最も精度が高いものと見なすことができ、最も相関値の高いチャネル推定値を選択すればよい。
【００２８】
図２に、複数のチャネル推定値として平均化参照シンボル数の異なるチャネル推定値を用意する実施例を示す。共通パイロットシンボルの平均化数をパラメータとした場合の例である。重み付けを行う方式に比べ、シンプルな構成で実現可能である。
【００２９】
相関算出処理の一例を以下に示す。第１の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉa1，Ｑa1）、その後半平均値を（Ｉb1，Ｑb1）、第２の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉa2，Ｑa2）、その後半平均値を（Ｉb2，Ｑb2）と表すとすると、第１の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒ（＃１）は、以下の式のとおりとなる。
【００３０】
Ｒ（＃１）＝（Ｉa1×Ｉb1＋Ｑa1×Ｑb1）／ｓｑｒ｛（Ｉa1 2 ＋Ｑa1 2 ）（Ｉb1 2 ＋Ｑb1 2 ）｝
【００３１】
また、第２の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒ（ ＃２）は、以下の式のとおりとなる。
Ｒ（＃２）＝（Ｉa2×Ｉb2＋Ｑa2×Ｑb2）／ｓｑｒ｛（Ｉa2 2 ＋Ｑa2 2 ）（Ｉb2 2 ＋Ｑb2 2 ）｝
ここで、ｓｑｒは平方根（√）のことである。以下の式においても同様である。
【００３２】
図３に複数のチャネル推定値として、平均化参照シンボル数が異なるとともに、それぞれの参照シンボルに時間軸方向で異なる重み付けを行ったものを用いる実施例を示す。復調しようとするシンボル（復調対象のシンボル）に時間的に近い参照シンボルほど位相の相関性が高いため、より中心に近い参照シンボルほど大きい重み付けを行うことにより、精度の高いチャネル推定値を得ることができる。
【００３３】
ただし、移動速度及び雑音電力の変化により、重み付け係数の最適値が変化するため、幾通りかの重み付け係数のモデルを用意し、事前に最適値を演算することも有効である。また、重み付け係数はスカラが基本であるが、ベクトル化することの有効性も否定されない。
【００３４】
第２の実施例における相関算出処理の一例を以下に示す。第１の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を（Ｉ’a1，Ｑ’a1）、その後半平均値を（Ｉ’b1，Ｑ’b1）、第２の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉ’a2，Ｑ’a2）、その後半平均値を（Ｉ’b2，Ｑ’b2）と表すとすると、第１の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒｗは、以下の式のとおりとなる。
【００３５】
Ｒｗ（＃１）＝（Ｉ’a1×Ｉ’b1＋Ｑ’a1×Ｑ’b1）／ｓｑｒ｛（Ｉ’a1 2 ＋Ｑ’a1 2 ）（Ｉ’b1 2 ＋Ｑ’b1 2 ）｝
【００３６】
また、第２の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒｗ（＃２）は、以下の式のとおりとなる。
Ｒｗ（＃２）＝（Ｉ’a2×Ｉ’b2＋Ｑ’a2×Ｑ’b2）／ｓｑｒ｛（Ｉ’a2 2 ＋Ｑ’a2 2 ）（Ｉ’b2 2 ＋Ｑ’b2 2 ）｝
【００３７】
図４にマルチパス環境下で、各パス独立にチャネル推定値を選択する実施例を示す。パス毎に図１に示した構成と同様の相関値の最も高いチャネル推定値を選択する手段を備え、パス毎に独立してチャネル推定値を選択し、その推定値で検波した各パスの復調信号をＲＡＫＥ合成部９−５に入力して合成し、復調信号として出力する。図４におけるパス毎のチャネル推定値選択手段は、図１に示した構成と同様であるので、各構成要素には図１と同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００３８】
図５にマルチパス環境下において、マルチパスの受信信号の中から最も電力の高いパスのチャネル推定値を用いて、その前半部と後半部との相関の最も高いチャネル推定値を選択し、そのチャネル推定の平均化時間（参照シンボル数）を他のパスのチャネル推定の平均化時間（参照シンボル数）として選択する実施例を示す。
【００３９】
図５において、平均化時間（参照シンボル数）の異なる複数のチャネル推定値をパス毎に算出する。そして、各パスの共通パイロットチャネルの逆拡散部９−２の出力を、電力比較・最大選択部５−１に入力し、電力比較・最大選択部５−１はその中で最も電力の強いパスを選択し、そのパスについての複数のチャネル推定値の中から、前述の実施例と同様に、前半部と後半部の相関値の最も高いチャネル推定値を選択部５−２により選択する。
【００４０】
選択部５−２で選択したチャネル推定値と同一の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値を他のパスについても選択するように指示する指示信号を、他の各パスの選択部１−２に出力し、各パスの選択部１−２は、該指示信号に従ってチャネル推定値を選択する。
【００４１】
マルチパス環境下で、ＲＡＫＥ合成後の品質に最も影響を与える最も電力の強いパスについてのチャネル推定値を用いて平均化時間（参照シンボル数）を決定し、他のパスについてはこの最も電力の強いパスについての決定に従わせることにより、性能的に若干劣化することが予想されるが、相関値算出の処理を１つのパスについてのみ行うため、算出処理量を大幅に削減することができる。
【００４２】
図６にマルチパス環境下において、パス毎に算出した複数のチャネル推定値を、同一の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値毎に全パスに渡って前半部と後半部との相関値を算出し、最も相関値の高い平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値を選択する実施例を示す。
【００４３】
図６において、平均化時間（参照シンボル数）の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定算出部１−１（＃１，＃２）を各パス毎に備える。各パスから平均化時間（参照シンボル数）の異なる複数のチャネル推定値の前半部及び後半部を、複数のチャネル推定値対応の相関算出部６−１，６−２にそれぞれ出力する。
【００４４】
複数のチャネル推定値対応の相関算出部６−１，６−２は、それぞれ各パスからのチャネル推定値の前半部及び後半部を入力し、それらの相関値を算出する。相関算出部６−１，６−２で算出された相関値は、比較部１−３で大小比較され、その相関値の最も高い平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値を選択するように、各パスの選択部１−２に指示信号を送出する。
【００４５】
複数のチャネル推定値対応の相関算出部６−１，６−２における相関処理の一例を以下に示す。第１のパスについて、第１の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉp1a1，Ｑp1a1）、その後半平均値を（Ｉp1b1，Ｑp1b1）、第２の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉp1a2，Ｑｐ１ａ２）、その後半平均値を（Ｉp1b2，Ｑp1b2）と表す。
【００４６】
また、第２のパスについて、第１の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉp2a1，Ｑp2a1）、その後半平均値を（Ｉp2b1，Ｑp2b1）、第２の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉp2a2，Ｑp2a2）、その後半平均値を（Ｉp2b2，Ｑp2b2）と表す。
【００４７】
第１の平均化時間（参照シンボル数）の前半部と後半部との相関値Ｒｐ（＃１）は、以下の式のとおりとなる。
Ｒｐ（＃１）＝｛（Ｉp1a1×Ｉp1b1＋Ｑp1a1×Ｑp1b1）＋（Ｉp2a1×Ｉp2b1＋Ｑp2a1×Ｑp2b1）｝／ｓｑｒ｛（Ｉp1a1 2 ＋Ｑp1a1 2 ＋Ｉp2a1 2 ＋Ｑp2a1 2 ）（Ｉp1b1 2 ＋Ｑp1b1 2 ＋Ｉp2b1 2 ＋Ｑp2b1 2 ）｝
【００４８】
第２の平均化時間（参照シンボル数）の前半部と後半部との相関値Ｒｐ（＃２）は、上式のａ１をａ２に、ｂ１をｂ２に置き換え、以下のとおりとなる。
Ｒｐ（＃２）＝｛（Ｉp1a2×Ｉp1b2＋Ｑp1a2×Ｑp1b2）＋（Ｉp2a2×Ｉp2b2＋Ｑp2a2×Ｑp2b2）｝／ｓｑｒ｛（Ｉp1a2 2 ＋Ｑp1a2 2 ＋Ｉp2a2 2 ＋Ｑp2a2 2 ）（Ｉp1b2 2 ＋Ｑp1b2 2 ＋Ｉp2b2 2 ＋Ｑp2b2 2 ）｝
【００４９】
図７にタイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルの相関値を用いて、チャネル推定の最適な参照シンボル抽出区間（平均化時間）をパス毎に選択する実施例を示す。各チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２）は、タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルを保持するため、各タイミングのチャネル推定値の前半平均値と後半平均値との相関値を一旦蓄えるメモリ／平均化部７−２を備える。
【００５０】
各タイミング平均した相関値を比較部１−３に入力する。比較部１−３は各チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２）から入力された相関値を大小比較し、その中で最も相関値の高いチャネル推定値を選択するように選択部１−２に指示信号を出力する。選択部１−２は、該指示信号に従ってチャネル推定値を選択する。
【００５１】
相関算出部７−１における相関算出処理の一例を以下に示す。まず、第１のサンプルタイミングｔ１におけるチャネル推定値について、第１の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を（Ｉa1t1，Ｑa1t1）、その後半平均値を（Ｉb1t1，Ｑb1t1）、第２の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を（Ｉa2t1，Ｑa2t1）、その後半平均値を（Ｉb2t1，Ｑb2t1）と表す。
【００５２】
また、第２のサンプルタイミングｔ２におけるチャネル推定値について、第１の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を（Ｉa1t2，Ｑa1t2）、その後半平均値を（Ｉb1t2，Ｑb1t2）、第２の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を（Ｉa2t2，Ｑa2t2）、その後半平均値を（Ｉb2t2，Ｑb2t2）と表す。
【００５３】
第１の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒｔ（＃１）は、以下の式のとおりとなる。
Ｒｔ（＃１）＝（Ｉa1t1×Ｉb1t1＋Ｑa1t1×Ｑb1t1）／ｓｑｒ｛（Ｉa1t1 2 ＋Ｑa1t1 2 ）（Ｉb1t1 2 ＋Ｑb1t1 2 ）｝＋（Ｉa1t2×Ｉb1t2＋Ｑa1t2×Ｑb1t2）／ｓｑｒ｛（Ｉa1t2 2 ＋Ｑa1t2 2 ）（Ｉb1t2 2 ＋Ｑb1t2 2 ｝
【００５４】
第２の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒｔ（＃２）は、上式のａ１をａ２に、ｂ１をｂ２に置き換え、以下のとおりとなる。
Ｒｔ（＃２）＝（Ｉa2t1×Ｉb2t1＋Ｑa2t1×Ｑb2t1）／ｓｑｒ｛（Ｉa2t1 2 ＋Ｑa2t1 2 ）（Ｉb2t1 2 ＋Ｑb2t1 2 ）｝＋（Ｉa2t2×Ｉb2t2＋Ｑa2t2×Ｑb2t2）｝／ｓｑｒ｛（Ｉa2t2 2 ＋Ｑa2t2 2 ）（Ｉb2t2 2 ＋Ｑb2t2 2 ）｝
【００５５】
本発明は以上説明した実施例に限らず、各実施例のチャネル推定値の選択手段を適宜組み合わせ、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形を加えることができる。
【００５６】
（付記１） 共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の参照シンボルを前半部と後半部とに分け、該前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段と、前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段とを備えたことを特徴とする移動通信装置における復調器。
（付記２） 前記チャネル推定値算出手段は、複数のチャネル推定値として、参照シンボル数の異なるものを用意し、各参照シンボルに対して時間軸方向に重み付けを行い、前記相関値算出手段は、該重み付けを行った各参照シンボルに対して、前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する構成を有することを特徴とする付記１に記載の移動通信装置における復調器。
（付記３） マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パスの中から最も電力の高いパスを選択するパス選択手段と、該パス選択手段で選択されたパスのチャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、各チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備え、該チャネル推定値選択手段は、最も電力の高いパスにおいて選択したチャネル推定値と平均化時間が同一のチャネル推定値を、他のパスにおける複数のチャネル推定値から選択する構成を有することを特徴とする付記１に記載の移動通信装置における復調器。
（付記４） マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、前記チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値毎に、全てのパスからの前半部のチャネル推定値と後半部のチャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するパス毎のチャネル推定値選択手段とを備えたことを特徴とする付記１に記載の移動通信装置における復調器。
（付記５） タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルに対してそれぞれ平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記チャネル推定値算出手段で算出した平均化時間の異なる複数のチャネル推定値毎に、タイミングの異なる全てのチャネル推定値サンプルからの前半部と後半部との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えたことを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の移動通信装置における復調器。
( 付記６） マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パス独立に、チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えた構成を有することを特徴とする付記１に記載の移動通信装置における復調器。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、復調対象のシンボルに対して、平均化時間（参照シンボル抽出区間）の異なる複数のチャネル推定値を算出し、該複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出し、最も相関値の高いチャネル推定値を用いることにより、無線伝送路上での雑音の重畳及びランダム位相変動に対して、精度の高いチャネル推定値を得ることができ、該チャネル推定値を用いて復調することにより、復調信号の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の復調器の基本構成を示す図である。
【図２】参照シンボル数の異なるチャネル推定値を用意する実施例を示す図である。
【図３】各参照シンボルに重み付けを行ったチャネル推定値を用いる実施例を示す図である。
【図４】マルチパス環境下で各パス独立にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図５】最も電力の高いパスを用いてチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図６】各パスで算出したチャネル推定値の相関値を基にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図７】複数のチャネル推定値サンプルの相関値を基にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図８】本発明の復調器が適用される移動通信装置のブロック構成を示す図である。
【図９】従来の復調部の構成を示す図である。
【図１０】速度検出機能を具備した従来の復調部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１−１（＃１，＃２，＃ｎ） チャネル推定算出部
１−１０ チャネル推定部
１−１１ チャネル推定前半部
１−１２ チャネル推定後半部
１−１３ 相関算出部
１−２ 選択部
１−３ 比較部
９−１ 個別チャネルの逆拡散部
９−２ 共通パイロットチャネルの逆拡散部
９−４ 乗算器
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信装置における復調器に関し、共通チャネル又は個別チャネルの一部に既知信号を伝送し、受信した該既知信号を基にチャネル推定を行い、その推定値を基準位相として同期検波を行う復調器に関する。
【０００２】
移動通信の第三世代の規格である３ＧＰＰ（3 rd Generation Partnership Project ）の仕様では、ユーザ信号間の分離、基地局間干渉の低減及びマルチパス分離が可能なＤＳ方式のＣＤＭＡ（direct sequence code division multiple access ）伝送方式が採用され、また個別チャネルの位相変調信号を復調するための位相基準として共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel）が送信されるシステムとなっている。
【０００３】
移動通信環境では、フェージングによるランダム位相変動が頻繁に起こり、位相変調方式においてはキャリア再生による復調基準位相の生成が困難である。そこで、ＣＤＭＡ伝送方式においては、データ信号とともに既知の位相の信号をコード多重又は時間多重して送信し、その位相を基準位相としてデータ信号を復調する手段が用いられている。
【０００４】
図８に本発明の復調器が適用される移動通信装置のブロック構成を示す。同図において、８−１はアンテナ、８−２はデュープレクサ、８−３はローノイズ増幅器、８−４はアナログディジタル変換器、８−５はパスを検出するサーチャ、８−６は受信信号を復調する復調部、８−７は復調された受信信号を復号化し、また送信信号を符号化する符号化／復号化部、８−８は制御部、８−９は符号化された送信信号を変調する変調部、８−１０はディジタルアナログ変換器、８−１１は電力増幅器である。本発明は特に同図に示す復調部８−６の構成に関する。
【従来の技術】
【０００５】
図９に従来の復調部の構成を示す。図中の逆拡散部９−１は、サーチャから通知されるパスタイミングで個別チャネルを逆拡散する。逆拡散部９−２は、同タイミングで共通パイロットチャネルを逆拡散し、チャネル推定部９−３で該共通パイロットチャネルの逆拡散信号を平均化することにより、復調対象の個別チャネルのシンボル近傍の基準位相を検出する。チャネル推定値を基準位相として乗算器９−４により個別チャネルを位相回転して検波する。
【０００６】
検波結果は、マルチパスの受信信号を合成して利得を上げるＲＡＫＥ合成部９−５を経て復調信号として出力される。なお、個別チャネルの逆拡散部９−１、共通パイロットチャネルの逆拡散部９−２、チャネル推定部９−３及び乗算器９−４は、マルチパスの各パス対応に複数個備えられている。
【０００７】
移動通信において無線伝送路上で雑音が付加され、信号品質が劣化するが、複数の受信シンボルを平均化することにより、雑音除去の効果が得られる。一方、長時間に渡って受信シンボルの平均化を行うと、ランダム位相変動が無視できなくなる。従って、雑音除去のための平均化時間と位相検出の精度とはトレードオフの関係にある。
【０００８】
位相変動は移動体の移動速度に比例した頻度で起こる。そこで、移動体の速度を測定し、移動速度に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定する技術がある。図１０に速度検出機能を復調部内に具備した構成を示す。同図において、速度検出部１０−１で移動体の速度を検出し、その速度情報をチャネル推定部９−３に与える。チャネル推定部９−３は、該速度情報に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定し、チャネル推定値を算出する。
【０００９】
本発明に関連する先行技術文献として下記の文献が挙げられる。下記の特許文献１には、既知のシンボルパターンとの相関を取り、最も相関の高いシンボルパターンの信号を選択することにより、正確なチャネル推定値を得るようにした技術が記載されている。特許文献２にはＣＤＭＡ受信装置のマルチパスのパス選択に関する発明が記載されている。
【００１０】
特許文献３には、チャネル推定値（キャリアの位相）の演算を過去のデータを用いて行う技術、及び個別チャネルと共通パイロットとを或る基準で選択する技術が記載されている。特許文献４には、マルチパスを検出するパスのタイミング検出に関する技術が記載されている。特許文献５には最適なタイミングのチャネル推定値を得ることにより、干渉キャンセラ技術の課題である処理遅延を抑える技術が記載されている。
【００１１】
特許文献６には、レベル測定値やレベル交差回数を基にチャネル推定の重みを動的に変える技術が記載されている。特許文献７には、チャネル推定のために複数のパイロットシンボルを用い、それらに重み付けを行い、チャネル推定値の精度を高める技術が記載されている。特許文献８には、送信電力が大きいであろう報知信号のパイロットシンボル部分を用いることにより、チャネル推定値の精度を高める技術が記載されている。特許文献９には、複数の基準位相を用意し、基準位相と受信信号の位相とを比較し、基準位相の選択を更新する技術が記載されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−３２４０１７号公報
【特許文献２】
特許第２８７０５２６号公報
【特許文献３】
特開２００２−５７６０１号公報
【特許文献４】
特開２００２−９４５８４号公報
【特許文献５】
特開平１０−１９０４９４号公報
【特許文献６】
特開２００１−２６７９６０号公報
【特許文献７】
特開平１０−５１４２４号公報
【特許文献８】
特開２０００−２５２９６０号公報
【特許文献９】
特開平７−２７３７１２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の移動速度に応じて共通パイロットチャネルの平均化シンボル数を決定する場合、受信信号の振幅の変動や復調信号の位相からドップラ周波数を推定し、移動速度を検出するなど、いくつかの速度検出のための手法が提案されているが、いずれの手法も速度検出のための専用の演算処理が必要となり、処理量が大幅に増加する。
【００１４】
更に、高い精度で速度検出を行う場合、より多くのサンプル信号が必要となり、低消費電力化が必須の要請事項である移動通信端末の間欠受信待ち受け動作時等への適用は困難な面もある。また、移動速度で平均化シンボル数を決定する場合、受信信号の強さに応じて変化する信号品質については考慮されないため、例えば、基地局の直下で静止しているときのように、十分な強さの受信信号で良好な信号品質が得られている状況下にも拘らず、不要な平均シンボル数を選択して演算処理を行うことによって、無駄な電力を消費してしまう可能性がある。
【００１５】
本発明は、最適な平均化シンボル数のチャネル推定値を簡易な演算処理によって算出し、精度の高いチャネル推定値を得、該チャネル推定値を用いて復調することにより、復調信号の精度を向上させることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動通信装置における復調器は、（１）共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の参照シンボルを前半部と後半部とに分け、該前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段と、前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段とを備えたものである。
【００１７】
また、（２）前記チャネル推定値算出手段は、複数のチャネル推定値として、参照シンボル数の異なるものを用意し、各参照シンボルに対して時間軸方向に重み付けを行い、前記相関値算出手段は、該重み付けを行った各参照シンボルに対して、前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する構成を有するものである。
【００１８】
また、（３）マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パスの中から最も電力の高いパスを選択するパス選択手段と、該パス選択手段で選択されたパスのチャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、各チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備え、該チャネル推定値選択手段は、最も電力の高いパスにおいて選択したチャネル推定値と平均化時間が同一のチャネル推定値を、他のパスにおける複数のチャネル推定値から選択する構成を有するものである。
【００１９】
また、（４）マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、前記チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値毎に、全てのパスからの前半部のチャネル推定値と後半部のチャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するパス毎のチャネル推定値選択手段とを備えたものである。
【００２０】
また、統計的な伝播路の性質を検出することにより更に精度を向上させることができる。時間的に離れた複数のタイミングの相関値を積分した結果に基づいて選択する本発明の移動通信装置における復調器は、（５）タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルに対してそれぞれ平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記チャネル推定値算出手段で算出した平均化時間の異なる複数のチャネル推定値毎に、タイミングの異なる全てのチャネル推定値サンプルからの前半部と後半部との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の復調器の基本構成を示す。逆拡散部９−１は、図９の復調器と同様にサーチャから通知されるパスタイミングで個別チャネルを逆拡散し、逆拡散部９−２は、同タイミングで共通パイロットチャネルを逆拡散する。本発明のチャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）は、平均化処理の参照シンボル数の異なる複数のチャネル推定値を算出するために、複数個（ｎ個）備えられ、各チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）には、共通パイロットチャネルの逆拡散信号を入力する。
【００２２】
各チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）では、共通パイロットチャネルの既知信号の逆拡散信号を基に、チャネル推定部１−１０によりそれぞれ所定の参照シンボル数で平均化演算を行ったチャネル推定値を算出するとともに、チャネル推定前半部１−１１では、所定の参照シンボル数の前半部の参照シンボルからチャネル推定値を算出し、チャネル推定後半部１−１２では、所定の参照シンボル数の後半部の参照シンボルからチャネル推定値を算出する。
【００２３】
チャネル推定前半部１−１１及びチャネル推定後半部１−１２からのチャネル推定値を相関算出部１−１３に入力し、相関算出部１−１３は、チャネル推定前半部１−１１からのチャネル推定値とチャネル推定後半部１−１２からのチャネル推定値との相関を算出し、その値を比較部１−３に出力する。
【００２４】
比較部１−３は、各チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）から入力されるチャネル推定前半部とチャネル推定後半部の相関値の大小比較を行い、相関値の最も高いチャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎのうちの何れか）を選択し、該チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２，・・・，＃ｎのうちの何れか）指示する信号を選択部１−２に出力する。
【００２５】
選択部１−２は、比較部１−３によって指示されるチャネル推定算出部１−１（＃１， ＃２，・・・，＃ｎのうちの何れか）のチャネル推定部１−１０から出力されるチャネル推定値を選択し、該チャネル推定値を乗算器９−４に出力する。このチャネル推定値を基準位相として乗算器９−４により個別チャネルを位相回転して検波し、復調信号を得る。
【００２６】
このように、チャネル推定の参照シンボル抽出区間（平均化時間）が異なる複数（ｎ通り）のチャネル推定値を算出し、そのチャネル推定値を前半部と後半部とに分け、その前半部と後半部との相関値を算出し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択することにより、最も品質の良いチャネル推定値を基準位相として復調に用い、復調信号の信頼度を高めることができる。
【００２７】
チャネル変動が大きい場合は、平均化時間が短いほど前半部と後半部との相関値が高くなり、雑音が多い場合は平均化時間が長いほど前半部と後半部との相関が高くなる。両方の影響がある場合は、それぞれの要素を含んだ上の相関値となるが、前半部と後半部の相関値の最も高いチャネル推定値が最も精度が高いものと見なすことができ、最も相関値の高いチャネル推定値を選択すればよい。
【００２８】
図２に、複数のチャネル推定値として平均化参照シンボル数の異なるチャネル推定値を用意する実施例を示す。共通パイロットシンボルの平均化数をパラメータとした場合の例である。重み付けを行う方式に比べ、シンプルな構成で実現可能である。
【００２９】
相関算出処理の一例を以下に示す。第１の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉa1，Ｑa1）、その後半平均値を（Ｉb1，Ｑb1）、第２の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉa2，Ｑa2）、その後半平均値を（Ｉb2，Ｑb2）と表すとすると、第１の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒ（＃１）は、以下の式のとおりとなる。
【００３０】
Ｒ（＃１）＝（Ｉa1×Ｉb1＋Ｑa1×Ｑb1）／ｓｑｒ｛（Ｉa1 2 ＋Ｑa1 2 ）（Ｉb1 2 ＋Ｑb1 2 ）｝
【００３１】
また、第２の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒ（ ＃２）は、以下の式のとおりとなる。
Ｒ（＃２）＝（Ｉa2×Ｉb2＋Ｑa2×Ｑb2）／ｓｑｒ｛（Ｉa2 2 ＋Ｑa2 2 ）（Ｉb2 2 ＋Ｑb2 2 ）｝
ここで、ｓｑｒは平方根（√）のことである。以下の式においても同様である。
【００３２】
図３に複数のチャネル推定値として、平均化参照シンボル数が異なるとともに、それぞれの参照シンボルに時間軸方向で異なる重み付けを行ったものを用いる実施例を示す。復調しようとするシンボル（復調対象のシンボル）に時間的に近い参照シンボルほど位相の相関性が高いため、より中心に近い参照シンボルほど大きい重み付けを行うことにより、精度の高いチャネル推定値を得ることができる。
【００３３】
ただし、移動速度及び雑音電力の変化により、重み付け係数の最適値が変化するため、幾通りかの重み付け係数のモデルを用意し、事前に最適値を演算することも有効である。また、重み付け係数はスカラが基本であるが、ベクトル化することの有効性も否定されない。
【００３４】
第２の実施例における相関算出処理の一例を以下に示す。第１の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を（Ｉ’a1，Ｑ’a1）、その後半平均値を（Ｉ’b1，Ｑ’b1）、第２の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉ’a2，Ｑ’a2）、その後半平均値を（Ｉ’b2，Ｑ’b2）と表すとすると、第１の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒｗは、以下の式のとおりとなる。
【００３５】
Ｒｗ（＃１）＝（Ｉ’a1×Ｉ’b1＋Ｑ’a1×Ｑ’b1）／ｓｑｒ｛（Ｉ’a1 2 ＋Ｑ’a1 2 ）（Ｉ’b1 2 ＋Ｑ’b1 2 ）｝
【００３６】
また、第２の平均化参照シンボル数のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒｗ（＃２）は、以下の式のとおりとなる。
Ｒｗ（＃２）＝（Ｉ’a2×Ｉ’b2＋Ｑ’a2×Ｑ’b2）／ｓｑｒ｛（Ｉ’a2 2 ＋Ｑ’a2 2 ）（Ｉ’b2 2 ＋Ｑ’b2 2 ）｝
【００３７】
図４にマルチパス環境下で、各パス独立にチャネル推定値を選択する実施例を示す。パス毎に図１に示した構成と同様の相関値の最も高いチャネル推定値を選択する手段を備え、パス毎に独立してチャネル推定値を選択し、その推定値で検波した各パスの復調信号をＲＡＫＥ合成部９−５に入力して合成し、復調信号として出力する。図４におけるパス毎のチャネル推定値選択手段は、図１に示した構成と同様であるので、各構成要素には図１と同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００３８】
図５にマルチパス環境下において、マルチパスの受信信号の中から最も電力の高いパスのチャネル推定値を用いて、その前半部と後半部との相関の最も高いチャネル推定値を選択し、そのチャネル推定の平均化時間（参照シンボル数）を他のパスのチャネル推定の平均化時間（参照シンボル数）として選択する実施例を示す。
【００３９】
図５において、平均化時間（参照シンボル数）の異なる複数のチャネル推定値をパス毎に算出する。そして、各パスの共通パイロットチャネルの逆拡散部９−２の出力を、電力比較・最大選択部５−１に入力し、電力比較・最大選択部５−１はその中で最も電力の強いパスを選択し、そのパスについての複数のチャネル推定値の中から、前述の実施例と同様に、前半部と後半部の相関値の最も高いチャネル推定値を選択部５−２により選択する。
【００４０】
選択部５−２で選択したチャネル推定値と同一の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値を他のパスについても選択するように指示する指示信号を、他の各パスの選択部１−２に出力し、各パスの選択部１−２は、該指示信号に従ってチャネル推定値を選択する。
【００４１】
マルチパス環境下で、ＲＡＫＥ合成後の品質に最も影響を与える最も電力の強いパスについてのチャネル推定値を用いて平均化時間（参照シンボル数）を決定し、他のパスについてはこの最も電力の強いパスについての決定に従わせることにより、性能的に若干劣化することが予想されるが、相関値算出の処理を１つのパスについてのみ行うため、算出処理量を大幅に削減することができる。
【００４２】
図６にマルチパス環境下において、パス毎に算出した複数のチャネル推定値を、同一の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値毎に全パスに渡って前半部と後半部との相関値を算出し、最も相関値の高い平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値を選択する実施例を示す。
【００４３】
図６において、平均化時間（参照シンボル数）の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定算出部１−１（＃１，＃２）を各パス毎に備える。各パスから平均化時間（参照シンボル数）の異なる複数のチャネル推定値の前半部及び後半部を、複数のチャネル推定値対応の相関算出部６−１，６−２にそれぞれ出力する。
【００４４】
複数のチャネル推定値対応の相関算出部６−１，６−２は、それぞれ各パスからのチャネル推定値の前半部及び後半部を入力し、それらの相関値を算出する。相関算出部６−１，６−２で算出された相関値は、比較部１−３で大小比較され、その相関値の最も高い平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値を選択するように、各パスの選択部１−２に指示信号を送出する。
【００４５】
複数のチャネル推定値対応の相関算出部６−１，６−２における相関処理の一例を以下に示す。第１のパスについて、第１の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉp1a1，Ｑp1a1）、その後半平均値を（Ｉp1b1，Ｑp1b1）、第２の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉp1a2，Ｑｐ１ａ２）、その後半平均値を（Ｉp1b2，Ｑp1b2）と表す。
【００４６】
また、第２のパスについて、第１の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉp2a1，Ｑp2a1）、その後半平均値を（Ｉp2b1，Ｑp2b1）、第２の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半平均値を（Ｉp2a2，Ｑp2a2）、その後半平均値を（Ｉp2b2，Ｑp2b2）と表す。
【００４７】
第１の平均化時間（参照シンボル数）の前半部と後半部との相関値Ｒｐ（＃１）は、以下の式のとおりとなる。
Ｒｐ（＃１）＝｛（Ｉp1a1×Ｉp1b1＋Ｑp1a1×Ｑp1b1）＋（Ｉp2a1×Ｉp2b1＋Ｑp2a1×Ｑp2b1）｝／ｓｑｒ｛（Ｉp1a1 2 ＋Ｑp1a1 2 ＋Ｉp2a1 2 ＋Ｑp2a1 2 ）（Ｉp1b1 2 ＋Ｑp1b1 2 ＋Ｉp2b1 2 ＋Ｑp2b1 2 ）｝
【００４８】
第２の平均化時間（参照シンボル数）の前半部と後半部との相関値Ｒｐ（＃２）は、上式のａ１をａ２に、ｂ１をｂ２に置き換え、以下のとおりとなる。
Ｒｐ（＃２）＝｛（Ｉp1a2×Ｉp1b2＋Ｑp1a2×Ｑp1b2）＋（Ｉp2a2×Ｉp2b2＋Ｑp2a2×Ｑp2b2）｝／ｓｑｒ｛（Ｉp1a2 2 ＋Ｑp1a2 2 ＋Ｉp2a2 2 ＋Ｑp2a2 2 ）（Ｉp1b2 2 ＋Ｑp1b2 2 ＋Ｉp2b2 2 ＋Ｑp2b2 2 ）｝
【００４９】
図７にタイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルの相関値を用いて、チャネル推定の最適な参照シンボル抽出区間（平均化時間）をパス毎に選択する実施例を示す。各チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２）は、タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルを保持するため、各タイミングのチャネル推定値の前半平均値と後半平均値との相関値を一旦蓄えるメモリ／平均化部７−２を備える。
【００５０】
各タイミング平均した相関値を比較部１−３に入力する。比較部１−３は各チャネル推定算出部１−１（＃１，＃２）から入力された相関値を大小比較し、その中で最も相関値の高いチャネル推定値を選択するように選択部１−２に指示信号を出力する。選択部１−２は、該指示信号に従ってチャネル推定値を選択する。
【００５１】
相関算出部７−１における相関算出処理の一例を以下に示す。まず、第１のサンプルタイミングｔ１におけるチャネル推定値について、第１の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を（Ｉa1t1，Ｑa1t1）、その後半平均値を（Ｉb1t1，Ｑb1t1）、第２の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を（Ｉa2t1，Ｑa2t1）、その後半平均値を（Ｉb2t1，Ｑb2t1）と表す。
【００５２】
また、第２のサンプルタイミングｔ２におけるチャネル推定値について、第１の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を（Ｉa1t2，Ｑa1t2）、その後半平均値を（Ｉb1t2，Ｑb1t2）、第２の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の重み付け後の前半平均値を（Ｉa2t2，Ｑa2t2）、その後半平均値を（Ｉb2t2，Ｑb2t2）と表す。
【００５３】
第１の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒｔ（＃１）は、以下の式のとおりとなる。
Ｒｔ（＃１）＝（Ｉa1t1×Ｉb1t1＋Ｑa1t1×Ｑb1t1）／ｓｑｒ｛（Ｉa1t1 2 ＋Ｑa1t1 2 ）（Ｉb1t1 2 ＋Ｑb1t1 2 ）｝＋（Ｉa1t2×Ｉb1t2＋Ｑa1t2×Ｑb1t2）／ｓｑｒ｛（Ｉa1t2 2 ＋Ｑa1t2 2 ）（Ｉb1t2 2 ＋Ｑb1t2 2 ｝
【００５４】
第２の平均化時間（参照シンボル数）のチャネル推定値の前半部と後半部との相関値Ｒｔ（＃２）は、上式のａ１をａ２に、ｂ１をｂ２に置き換え、以下のとおりとなる。
Ｒｔ（＃２）＝（Ｉa2t1×Ｉb2t1＋Ｑa2t1×Ｑb2t1）／ｓｑｒ｛（Ｉa2t1 2 ＋Ｑa2t1 2 ）（Ｉb2t1 2 ＋Ｑb2t1 2 ）｝＋（Ｉa2t2×Ｉb2t2＋Ｑa2t2×Ｑb2t2）｝／ｓｑｒ｛（Ｉa2t2 2 ＋Ｑa2t2 2 ）（Ｉb2t2 2 ＋Ｑb2t2 2 ）｝
【００５５】
本発明は以上説明した実施例に限らず、各実施例のチャネル推定値の選択手段を適宜組み合わせ、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形を加えることができる。
【００５６】
（付記１） 共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の参照シンボルを前半部と後半部とに分け、該前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段と、前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段とを備えたことを特徴とする移動通信装置における復調器。
（付記２） 前記チャネル推定値算出手段は、複数のチャネル推定値として、参照シンボル数の異なるものを用意し、各参照シンボルに対して時間軸方向に重み付けを行い、前記相関値算出手段は、該重み付けを行った各参照シンボルに対して、前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する構成を有することを特徴とする付記１に記載の移動通信装置における復調器。
（付記３） マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パスの中から最も電力の高いパスを選択するパス選択手段と、該パス選択手段で選択されたパスのチャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、各チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備え、該チャネル推定値選択手段は、最も電力の高いパスにおいて選択したチャネル推定値と平均化時間が同一のチャネル推定値を、他のパスにおける複数のチャネル推定値から選択する構成を有することを特徴とする付記１に記載の移動通信装置における復調器。
（付記４） マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、前記チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値毎に、全てのパスからの前半部のチャネル推定値と後半部のチャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するパス毎のチャネル推定値選択手段とを備えたことを特徴とする付記１に記載の移動通信装置における復調器。
（付記５） タイミングの異なる複数のチャネル推定値サンプルに対してそれぞれ平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、前記チャネル推定値算出手段で算出した平均化時間の異なる複数のチャネル推定値毎に、タイミングの異なる全てのチャネル推定値サンプルからの前半部と後半部との相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、該比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えたことを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の移動通信装置における復調器。
( 付記６） マルチパス環境下における各パス対応に前記チャネル推定値算出手段を備え、各パス独立に、チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、チャネル推定値毎に前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、該相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備えた構成を有することを特徴とする付記１に記載の移動通信装置における復調器。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、復調対象のシンボルに対して、平均化時間（参照シンボル抽出区間）の異なる複数のチャネル推定値を算出し、該複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出し、最も相関値の高いチャネル推定値を用いることにより、無線伝送路上での雑音の重畳及びランダム位相変動に対して、精度の高いチャネル推定値を得ることができ、該チャネル推定値を用いて復調することにより、復調信号の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の復調器の基本構成を示す図である。
【図２】参照シンボル数の異なるチャネル推定値を用意する実施例を示す図である。
【図３】各参照シンボルに重み付けを行ったチャネル推定値を用いる実施例を示す図である。
【図４】マルチパス環境下で各パス独立にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図５】最も電力の高いパスを用いてチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図６】各パスで算出したチャネル推定値の相関値を基にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図７】複数のチャネル推定値サンプルの相関値を基にチャネル推定値を選択する実施例を示す図である。
【図８】本発明の復調器が適用される移動通信装置のブロック構成を示す図である。
【図９】従来の復調部の構成を示す図である。
【図１０】速度検出機能を具備した従来の復調部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１−１（＃１，＃２，＃ｎ） チャネル推定算出部
１−１０ チャネル推定部
１−１１ チャネル推定前半部
１−１２ チャネル推定後半部
１−１３ 相関算出部
１−２ 選択部
１−３ 比較部
９−１ 個別チャネルの逆拡散部
９−２ 共通パイロットチャネルの逆拡散部
９−４ 乗算器
Claims (2)
- 共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、
マルチパス環境下における各パス対応に、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、
各パスの中から最も電力の高いパスを選択するパス選択手段と、
前記パス選択手段で選択されたパスのチャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値に対して、前記複数のチャネル推定値毎に、平均化時間内の参照シンボルを前半部と後半部とに分け、該前半部の平均化チャネル推定値と後半部の平均化チャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高いチャネル推定値を選択するチャネル推定値選択手段とを備え、
前記チャネル推定値選択手段は、最も電力の高いパスにおいて選択したチャネル推定値と平均化時間が同一のチャネル推定値を、他のパスにおける複数のチャネル推定値から選択する構成を有し、
前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段と
を備えたことを特徴とする移動通信装置における復調器。 - 共通チャネル又は個別チャネルに時間多重された既知信号を用いてチャネル推定を行い、該チャネル推定値を用いて同期検波を行う復調器において、
マルチパス環境下における各パス対応に、復調対象のシンボルに対して、平均化時間の異なる複数のチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、
前記チャネル推定値算出手段で算出した複数のチャネル推定値毎に、全てのパスからの前半部のチャネル推定値と後半部のチャネル推定値との相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段で算出された各相関値同士を互いに比較し、最も相関値の高い平均化時間のチャネル推定値を指示する比較手段と、
前記比較手段により指示された平均化時間のチャネル推定値を選択するパス毎のチャネル推定値選択手段と、
前記チャネル推定値選択手段で選択されたチャネル推定値を用い、チャネル補償のための位相回転を受信シンボルに与えて復調する手段と
を備えた移動通信装置における復調器。
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