JPH08335899A

JPH08335899A - Ｃｄｍａ復調回路

Info

Publication number: JPH08335899A
Application number: JP7140886A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Andou; 英浩安藤; Mamoru Sawahashi; 衛佐和橋
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Mobile Communications Networks Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】ＣＤＭＡ方式における無線受信部の復調に用
いる復調回路に関するもので、それに用いる適応制御し
ている直交化フィルタのタップ係数の収束時間を短縮で
きる復調回路を提供する。【構成】位相誤差補償部１０７の出力は、パイロット
シンボル周期で出力され、タイミング調整機能部１１０
で数シンボル周期保持する。保持された位相補償の値を
用いることにより、誤差生成回路１０９では、識別判定
後の信号ベクトルと識別判定前の信号ベクトルから、情
報シンボル毎に誤差ベクトルを生成することができる。
誤差ベクトルはシンボル周期で順次、前記タップ係数制
御部１１１へ入力される。タップ係数制御部１１１で
は、シンボル周期で直交化フィルタのタップ係数の更新
を行う。タップ係数の値を最適な値に早く収束させるこ
とができるので、通話中に他のユーザの発呼または終呼
により干渉波の状態が変化しても、通話品質が劣化する
時間を短くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は移動通信等に使用される
スペクトル拡散を用いてマルチプルアクセスを行う、Ｃ
ＤＭＡ方式における無線受信部の復調に用いる復調回路
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スペクトル拡散（ＳＳ）の無線機では、
送信側では、通常のデータ変調である１次変調の後に拡
散符号で拡散する２次変調を行い信号帯域を拡散して伝
送している。そして、受信側では、まず広帯域の受信入
力信号を逆拡散という過程で元の狭帯域の信号に戻して
から従来の復調処理を行う。この受信側の逆拡散という
過程において受信信号の拡散系列と受信局発の拡散系列
との相関検出を行う。この相関検出を行う一例としてマ
ッチドフィルタがある。

【０００３】ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセスＣｏｄ
ｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓ
ｓ）伝送は、スペクトル拡散通信方式を応用し、複数の
ユーザに対してそれぞれ異なる拡散符号を割り当てるこ
とにより多重化し、広い周波数帯域を複数のユーザが同
時に使用する。

【０００４】受信側では、希望するユーザの拡散符号系
列をマッチドフィルタのタップ係数とし、相関検出を行
うことにより、多重された受信信号から希望するユーザ
の信号を検出することができる。このとき相互相関の全
く無い拡散符号を用いた場合、マッチドフィルタ出力に
は、希望波信号の自己相関のみが出力される。しかし、
一般に、拡散符号には相互相関が存在するため、逆拡散
出力は他の拡散符号の相互相関が合わせて出力される。
この相互相関がすなわち干渉信号となる。多重ユーザ数
が増加するとともに干渉信号も増加し、無視できなくな
るため、受信特性が劣化してしまう。

【０００５】吉田、後川、柳、古谷らの「移動通信環境
に適したＤＳ／ＣＤＭＡ適応干渉キャンセラ」（電子情
報通信学会信学技報９３−７６（１９９３−１１））に
受信復調回路を用いて他のユーザの相互相関を最小にす
る方法が提案されている。

【０００６】図９は、上記文献に示されている従来の構
成を示すブロック図である。図９に示された従来の復調
回路は、数シンボル周期相当のタップ長を有しチップ周
期Ｔc のｍ倍の周期で動作する直交化フィルタ９０３と
遅延検波器９０７とで構成されている。直交化フィルタ
９０３は、数シンボル周期の信号を入力として、適応制
御によりタップ係数制御部９１４で、すべての他局の各
拡散符号に対して直交化したタップ係数を計算し、この
係数を用いることにより他局干渉信号成分を除去し、自
局信号成分を取り出す。タップ係数の適応制御はシンボ
ル周期で行われ、出力信号もシンボル周期で得られる。
この復調回路をレイリーフェージング下の移動通信環境
下に適応する場合、高速のレイリーフェージングによる
伝搬路の変動に対して適応アルゴリズムが追従しなくな
る。図９の復調回路では、遅延検波部９０７を設けるこ
とによりフェージングに対する追従特性を向上させてい
る。この遅延検波部９０７は、直交化フィルタ９０３の
出力である他局干渉の除去された自局のみの信号から、
フェージングによるキャリア位相変動を補償している。

【０００７】図９に示した従来例では、高速フェージン
グに対して追従できる復調回路を実現できるが、復調特
性は遅延検波の特性になる。より受信特性を向上させる
ためには、復調回路において同期検波を用いることが望
ましい。本出願人が出願した特願平６−１４１９９４号
には、受信復調回路を用いて他のユーザの相互相関を最
小にする方法が提案されている。

【０００８】この出願では、情報周期より高速の拡散符
号で広帯域の信号に拡散して多重アクセス伝送を行う符
号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）伝送において、パター
ン既知のパイロット信号が情報信号の間に周期的に挿入
されているフレーム構成を有する信号を使用している。

【０００９】このフレーム構成を、図１０に示す。図１
０において、パターン既知のパイロット信号を周期的に
送信している。そして、図１１に示すように、パイロッ
トシンボルから、パイロットシンボルの間に受信する信
号の位相ベクトルを、内挿補完することにより求めてる
ことができる。これを用いて、受信信号を復調する復調
回路の構成は、図１２に示されている。図１２に示され
ている復調回路は、チップ周期Ｔ_c のｍ倍の周期で動作
する直交化フィルタ１２０３とパイロット信号を用いて
フェージングによる伝送路歪みを推定し補償する位相誤
差補償部１１０７と、同期検波器１２０８で構成されて
いる。そして、直交化フィルタ１２０３は送信側におい
て拡散され、伝送路において他局信号と多重化された信
号を入力として、全ての他局の各拡散符号に対して直交
したタップ係数を、位相誤差補償後の受信信号ベクトル
と識別判定後の信号ベクトルとの誤差ベクトルからの平
均２乗誤差を最小にするように、タップ係数制御部１２
１０で計算する。そして、この係数を用いることにより
他局干渉信号成分を除去し、自局信号成分を取り出す。
このとき、タップ係数の適応制御は、パイロットシンボ
ルによってフェージングの位相変動を補償した後行われ
るため、パイロットシンボル周期で行われている。

【００１０】なお、複素乗算器１２１１において、誤差
ベクトルに位相変動の推定値の振幅規格値を複素乗算し
ているのは、入力信号の位相と、誤差信号の位相を合せ
るためである。

【００１１】図１３に、上記図１２に示されている絶対
位相推定・位相補償部１２０７の構成を示す。逆拡散さ
れた受信信号は、周期的に送信されているパイロットシ
ンボルをパイロット同期検出部１３０２で検出する。そ
して、既知パイロット信号生成部１３０５で発生するパ
イロットシンボルと受信したパイロットシンボルとか
ら、パイロット部伝送路変動推定部１３０４において伝
送路の変動を推定する。周期的に送られるパイロットシ
ンボルから図１１に示すように内挿することにより、情
報シンボルに対する伝送路の変動を情報シンボル伝送路
変動推定部１３０６で推定する。推定した変動の振幅を
規格化し、位相変動補償部１３０３で受信した情報シン
ボルに対して位相補償する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図１２に示されている
ような、パイロット信号を用いてフェージング歪み補償
を行うことにより、絶対同期検波を適用して誤差を最小
にするように、直交化フィルタのタップ係数を制御する
復調回路では、干渉信号成分を低減するために直交化フ
ィルタのタップ係数を制御する際に、パイロットシンボ
ル毎にブロック処理によってフェージングの位相変動を
補償した後タップ係数の制御を行っている。このため、
タップ係数の更新がパイロットシンボル周期となり、干
渉信号成分を最小にする最適なタップ係数に収束するま
でに時間がかかる。

【００１３】また、図１２に示す復調回路では、フェー
ジング歪みと干渉信号によりパイロット信号が歪んでし
まい、正しい伝送路推定が行われないこともある。

【００１４】本発明では、前述のタップ係数の収束時間
を短縮できる復調回路を提供することを目的とする。

【００１５】また、本発明では、フェージング変動によ
る歪みを除去し、干渉信号のみの誤差ベクトルを算出
し、タップ係数の制御を正しく行うことのでき干渉信号
を低減／除去できる復調回路を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
情報周期より高速の速度の拡散符号で広帯域の信号に拡
散して多重アクセス伝送を行う符号分割多重アクセス
（ＣＤＭＡ）伝送で、周期的にパターン既知のパイロッ
トシンボルが含まれる受信信号を復調する復調回路にお
いて、情報シンボルＮシンボル周期（Ｎ：１以上の自然
数）相当のタップ長を有し、前記拡散符号のＭ分の１
（Ｍ：１以上の自然数）の遅延機能とタップ係数を乗算
する乗算機能と、各タップの出力信号を加算する加算機
能を有する直交化フィルタ部と、前記パイロット信号の
受信位相から伝送路における位相、振幅変動を推定し、
パイロット信号から推定された位相、振幅変動を内挿補
間することにより情報シンボルを補償する絶対位相推定
・位相補償部と、前記位相誤差補償部出力を複数シンボ
ル周期保持することによりタップ係数の更新タイミング
を調整するタイミング調整機能部と、タイミング調整部
出力を識別・判定する識別判定部と、前記位相誤差補償
後の受信信号ベクトルと識別判定後の信号ベクトルとの
誤差ベクトルを生成する誤差ベクトル生成部と、前記誤
差ベクトルの平均２乗誤差を最小にするように、前記直
交化フィルタのタップ係数を求めるタップ係数制御部と
から構成されることを特徴とする復調回路である。

【００１７】請求項２記載の発明は、情報周期より高速
の速度の拡散符号で広帯域の信号に拡散して多重アクセ
ス伝送を行う符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）伝送
で、周期的にパターン既知のパイロットシンボルが含ま
れる受信信号を復調する復調回路において、各パス毎
に、情報シンボルＮシンボル周期（Ｎ：１以上の自然
数）相当のタップ長を有し、前記拡散符号のＭ分の１
（Ｍ：１以上の自然数）の遅延機能とタップ係数を乗算
する乗算機能と、各タップの出力信号を加算する加算機
能を有する直交化フィルタ部と、前記パイロット信号の
受信位相から伝送路における位相、振幅変動を推定し、
パイロット信号から推定された位相、振幅変動を内挿補
間することにより情報シンボルを補償する絶対位相推定
・位相補償部と、前記位相誤差補償部出力を複数シンボ
ル周期保持することによりタップ係数の更新タイミング
を調整するタイミング調整機能部と前記誤差ベクトルの
平均２乗誤差を最小にするように、前記直交化フィルタ
のタップ係数を求めるタップ係数制御部と、前記位相誤
差補償後の受信信号ベクトルと識別判定後の信号ベクト
ルとの誤差ベクトルを生成する誤差ベクトル生成部とを
有し、各パスのタイミング調整機能部の出力をＲＡＫＥ
合成するＲＡＫＥ合成部と、ＲＡＫＥ合成部出力を識別
・判定する識別判定部とから構成され、前記誤差ベクト
ル生成部は、複数の受信パスに対応して、前記タイミン
グ調整部出力の、各パスの位相誤差補償出力を各パスの
希望信号電力対干渉信号電力比で重み付け合成して識別
判定する識別判定部を有し、前記各パスの位相誤差補償
出力と、前記識別判定出力各パスの希望信号電力対干渉
信号電力比で重み付け乗算した出力から各パスの誤差ベ
クトルを生成することを特徴とする復調回路である。

【００１８】請求項３記載の発明は、情報周期より高速
の速度の拡散符号で広帯域の信号に拡散して多重アクセ
ス伝送を行う符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）伝送
で、周期的にパターン既知のパイロットシンボルが含ま
れる受信信号を復調する復調回路において、情報シンボ
ルＮシンボル周期（Ｎ：１以上の自然数）相当のタップ
長を有し、前記拡散符号のＭ分の１（Ｍ：１以上の自然
数）の遅延機能とタップ係数を乗算する乗算機能と、各
タップの出力信号を加算する加算機能を有する直交化フ
ィルタ部と、前記パイロット信号の受信位相から伝送路
における位相、振幅変動を推定し、パイロット信号から
推定された位相、振幅変動を内挿補間することにより情
報シンボルを補償する絶対位相推定・位相補償部と、絶
対位相推定・位相補償部出力を識別・判定する識別判定
部と、複数周期のパイロット信号を平均化する平均化部
と、前記平均化部の出力と既知のパイロット信号から誤
差ベクトルを生成する誤差ベクトル生成部と、前記誤差
ベクトルの平均２乗誤差を最小にするように、前記直交
化フィルタのタップ係数を求めるタップ係数制御部とか
ら構成されることを特徴とする復調回路である。

【００１９】請求項４記載の発明は、情報周期より高速
の速度の拡散符号で広帯域の信号に拡散して多重アクセ
ス伝送を行う符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）伝送
で、周期的にパターン既知のパイロットシンボルが含ま
れる受信信号を復調する復調回路において、各パス毎
に、情報シンボルＮシンボル周期（Ｎ：１以上の自然
数）相当のタップ長を有し、前記拡散符号のＭ分の１
（Ｍ：１以上の自然数）の遅延機能とタップ係数を乗算
する乗算機能と、各タップの出力信号を加算する加算機
能を有する直交化フィルタ部と、前記パイロット信号の
受信位相から伝送路における位相、振幅変動を推定し、
パイロット信号から推定された位相、振幅変動を内挿補
間することにより情報シンボルを補償する絶対位相推定
・位相補償部と、複数周期のパイロット信号を平均化す
る平均化部と、前記平均化部の出力と既知のパイロット
信号から誤差ベクトルを生成する誤差ベクトル生成部
と、前記誤差ベクトルの平均２乗誤差を最小にするよう
に、前記直交化フィルタのタップ係数を求めるタップ係
数制御部とを有し、各パスのタイミング調整機能部の出
力をＲＡＫＥ合成するＲＡＫＥ合成部と、前記ＲＡＫＥ
部出力を識別・判定する識別判定部とから構成され、前
記誤差ベクトル生成部は、複数の受信パスに対応して、
前記タイミング調整部出力の、各パスの位相誤差補償出
力を各パスの希望信号電力対干渉信号電力比で重み付け
合成して識別判定する識別判定部を有し、前記各パスの
位相誤差補償出力と、前記識別判定出力各パスの希望信
号電力対干渉信号電力比で重み付け乗算した出力から各
パスの誤差ベクトルを生成することを特徴とする復調回
路である。

【００２０】

【作用】位相誤差補償部出力は、パイロットシンボル周
期で出力される。その出力は、タイミング調整機能部で
数シンボル周期保持する。この保持された位相補償の値
を用いることにより、誤差生成回路では、識別判定後の
信号ベクトルと識別判定前の信号ベクトルから、情報シ
ンボル毎に誤差ベクトルを生成することができる。生成
された誤差ベクトルはシンボル周期で順次、前記タップ
係数制御部へ入力される。タップ係数制御部では、シン
ボル周期で直交化フィルタのタップ係数の更新を行う。

【００２１】この構成により、復調方式として高い効率
の絶対同期検波が適用でき、最適制御された復調回路を
構成することができる。

【００２２】そして、タップ係数の値を、最適な値に早
く収束させることができるので、通話中に他のユーザの
発呼または終呼により干渉波の状態が変化しても、通話
品質が劣化する時間を短くすることができる。

【００２３】また、パイロット信号平均化部では、直交
化フィルタの出力からパイロット信号のみを選択し、フ
ェージング周期に比べて長い時定数で平均化を行う。こ
れによりフェージングによる歪みが除去されている。誤
差ベクトル生成部では、前述の平均化部の出力と既知の
パイロット信号により、誤差ベクトルを生成する。生成
された誤差ベクトルにより直交化フィルタのタップ係数
を更新する。

【００２４】この構成により、復調方式として高い効率
の絶対同期検波が適用でき、最適制御された復調回路を
構成することができる。

【００２５】そして、パイロット信号のフェージングに
よる歪みを除去できるので、タップ係数の値をフェージ
ングの影響を受けない最適な値とすることができる。

【００２６】また、これらの構成をマルチパスに対して
も適用することができる。

【００２７】

【実施例】図面を用いて本発明の実施例について説明す
る。

【００２８】［実施例１］図１は本発明の一実施例の構
成を示すブロック図である。図１において、１０１は受
信した拡散信号の入力端子、１０２は復調回路からの出
力信号を出力する判定識別データ出力端子、１０３は数
シンボル周期相当のタップ長を有しチップ周期Ｔ_c のｍ
（ｍ：１以上の整数）倍の周期で動作する直交化フィル
タである。また、１０７は絶対位相推定・位相誤差補償
部で、直交化フィルタ１０３からの信号の位相変動推定
しており、パイロットシンボル周期で出力される。タイ
ミング調整機能部１１０において、タイミングを調整し
た後、判定識別部１０８で位相補償されたシンボル識別
判定して、絶対位相補償を行っている。１０９は誤差ベ
クトル演算部で、ここで誤差を演算する。１１２は複素
乗算器で、誤差ベクトルと推定位相とを複素乗算する。
１１１はタップ係数制御部で演算された誤差により適応
制御され、直交化フィルタ１０３の係数を求めている。
直交化フィルタ１０３は、遅延機能部１０４、タップ係
数乗算部１０５そしてタップ信号加算部１０６で構成さ
れている。

【００２９】図１において、受信した周期的にパターン
既知のパイロットシンボルを含む入力拡散信号は、チッ
プ周期Ｔ_c のｍ分の１遅延するごとに引き出されたＭ個
（Ｍ：１以上の整数）のタップを有する直交化フィルタ
１０３に入力する。この直交化フィルタ１０３に入力し
た各タップの信号ベクトルは、タップ係数ベクトルＣ_M
…Ｃ₁ を乗算され、タップ信号加算部１０６で各タップ
からの信号が加算されて、逆拡散された信号として出力
する。つぎに、絶対位相推定・位相誤差補償部１０７に
おいて、送信パターン既知のパイロットシンボルを用い
て、伝送路の変動に起因する位相変動を求め、情報シン
ボル区間では各情報シンボルの位置に応じてこのパイロ
ットシンボル区間で求めた位相誤差を各情報差を各情報
シンボル毎に内挿補間して推定し、そうして得られた推
定位相誤差を用いて位相補償する。識別判定部１０８で
は、絶対位相推定・位相誤差補償部１０７で各シンボル
毎に位相変動を補償した信号を絶対位相で識別判定す
る。

【００３０】誤差ベクトル演算部１０９では、パイロッ
トおよび情報シンボルについて、識別判定の前後の信号
の誤差を算出する。算出された誤差ベクトルは、複素乗
算器１１２で入力信号の位相と合せて、タップ係数制御
部１１１へと引き渡される。タップ係数制御部１１１で
は直交化フィルタ１０３のタップ係数ベクトルＣ_M …Ｃ
₁ を求める。具体的にはタップ係数制御部１１１で、Ｍ
ＭＳＥ基準即ち、識別判定前の受信信号ベクトルと識別
判定後の信号ベクトルとの誤差ベクトルの平均２乗誤差
が最小になるようにタップ係数ベクトルを求める。この
求めたタップ係数ベクトルを、直交化フィルタ１０３に
入力する。

【００３１】図１で用いているタップ係数の求める方法
は、伝送路の変動に起因する位相変動を補償したパイロ
ット信号、情報信号１シンボル毎に判定識別した後の出
力信号との誤差を検出し、ＬＭＳ（最小２乗平均法）や
ＲＬＳ（再帰型最小２乗法）等の平均化適応アルゴリズ
ムを用いたＭＭＳＥ（平均２乗誤差最小）基準によるタ
ップ係数の求め方である。

【００３２】図２を用いて、直交化フィルタのタップ係
数を求めるタイミングを説明する。

【００３３】図２に示すように、誤差ベクトルの算出と
タップ係数の更新に１パイロット周期の遅延している。
このことにより、ブロック処理によって位相変動を補償
しつつ、シンボル毎にタップ係数を更新することができ
る。このため、パイロットシンボル毎にタップ係数を更
新する従来方法に比べ、タップ係数の最適値への収束を
高速化することができる。

【００３４】図２からも分るように、タイミング調整機
能部１１０は、１パイロット周期以上誤差信号の生成を
遅らせるための遅延素子（その間情報を保持するバッフ
ァ）で構成することができる。

【００３５】［実施例２］図３は、複数受信パスが存在
する場合における本発明の実施例の構成を示すブロック
図である。図３では、簡単のため受信パス数が２パスの
場合の例を示す。複数受信のパスの場合は、各パス毎に
最適制御された直交化フィルタが必要である。

【００３６】図３において、３０１は拡散信号入力端
子、３０２は判定データ出力端子である。３０３は直交
化フィルタ１、３０７は絶対位相推定・位相誤差補償部
１、３１３は誤差ベクトル演算部１、そして３１５はタ
ップ係数制御部１であり、１つのパスに対応する最適制
御された直交化フィルタを構成している。これらは、図
１に示した直交化フィルタと同様の機能動作を行う。同
様の構成がもう１つのパスに対して存在している。各パ
スの出力は、ＲＡＫＥ合成部３０８に入力して合成され
識別判定部３１１で判定される。

【００３７】受信側では、受信パス数推定を行い、パス
のプロファイルを求める。その結果、図３に示すように
受信パス数が２パスであった場合には、まず１つめの最
適制御された直交化フィルタは、この１パスの信号を希
望波信号として、自チャネルの信号の２パス目の信号は
他のユーザと同様に干渉信号と見做して直交化フィルタ
１のタップ係数を制御する。また、２つ目の最適制御さ
れた直交化フィルタ２は２パス目の信号を希望波信号と
し、自局の１パス目の信号は干渉信号と見做する。この
ように各パス毎に直交化フィルタのタップ係数ベクトル
を求める。図中τは１パス目の信号に対する２パス目の
信号に遅延である。各直交化フィルタの出力信号ベクト
ルは、パターン既知のパイロットシンボルの受信位相に
より、各情報シンボルはフェージングによる位相歪みに
起因する位相誤差を絶対位相推定・位相誤差補償部１お
よび２で内挿補間することにより位相誤差を推定し、得
られた位相誤差の複素共役を乗算することによりこれを
補償する。この２つの位相誤差補償された信号は、最大
比合成になるように各パスの希望信号電力対干渉信号電
力比（ＳＩＲ）に応じて同相の重み付合成される。この
合成は通常の直接拡散通信でのＲＡＫＥ合成と同様であ
る。このＲＡＫＥ合成された信号は識別判定される。

【００３８】２パスの場合には、各パスの絶対位相推定
・位相誤差補償部１，２で位相誤差補償された信号ベク
トルとＲＡＫＥ合成後識別判定された信号ベクトルとの
誤差ベクトルの平均２乗誤差が最小になるように、タッ
プ係数制御部１，２で各パス毎にタップ係数ベクトルを
求める。この各パス毎の誤差ベクトルを算出するとき、
各パス毎の正しい誤差ベクトルを算出するために、３１
２及び３２１のＳＩＲ重み係数乗算部１′，２′におい
てＲＡＫＥ合成後の識別判定された信号ベクトルに、各
パスのＳＩＲを積算する必要がある。

【００３９】さらに３パス以上の遅延波が存在する場合
でもこの２パスの構成を拡張して適用することができ
る。

【００４０】このように復調回路をマルチパスが存在す
る場合にも適用でき、ＲＡＫＥ合成部において各パスの
信頼度の重み付けを行って合成しているので、より信頼
度の高い直交化フィルタに対する係数を計算できる。

【００４１】［実施例３］図４は本発明の他の実施例の
構成を示すブロック図である。図４において、４０１は
受信した拡散信号の入力端子、４０２は復調回路からの
出力信号を出力する判定識別データ出力端子、４０３は
数シンボル周期相当のタップ長を有しチップ周期Ｔ_c の
ｍ（ｍ：１以上の整数）倍の周期で動作する直交化フィ
ルタ、４０７は内挿補間型絶対位相推定・位相誤差補償
部である。内挿補間型絶対位相推定・位相誤差補償部４
０７は、直交化フィルタ４０３からの信号の位相差を補
償しており、パイロットフレーム同期検出部４０８と、
パイロット位相誤差推定部４０９、および絶対位相推定
・位相補償部４１０からなる。４１１は判定識別部で、
位相補償されたシンボルを絶対位相で識別判定してい
る。４１２はパイロット信号選択・平均部で、直交化フ
ィルタの出力からパイロット信号のみを選択し、長い時
定数で平均化を行うことにより、フェージング歪みを分
離／除去する。誤差ベクトル生成部４１４では、この平
均化部の出力と、既知パイロット信号生成部４１３で得
られたパイロット信号との誤差ベクトルを演算する。こ
の演算された誤差ベクトルは複素乗算器４１６で受信信
号と位相を合される。この誤差ベクトルを用いて、４１
５のタップ係数制御部で適応制御して、直交化フィルタ
４０３の係数を求めている。直交化フィルタ４０３は、
遅延機能部４０４、タップ係数乗算部４０５そしてタッ
プ信号加算部４０６で構成されている。

【００４２】なお、この図４で用いている内挿補間型絶
対位相推定・位相誤差補償部４０７は、図１における絶
対位相推定・位相補償部１０７と同じものである。

【００４３】図４において、受信したパターン既知のパ
イロットシンボルを周期的に含む入力拡散信号は、チッ
プ周期Ｔ_c のｍ分の１（ｍ：１以上の整数）遅延するご
とに引き出されたＭ個（Ｍ：拡散率の整数倍）のタップ
を有する直交化フィルタ４０３に入力する。この直交化
フィルタ４０３に入力した各タップの信号ベクトルは、
タップ係数ベクトルＣ_M …Ｃ₁ を乗算され、タップ信号
加算部４０６で各タップからの信号が加算されて、逆拡
散された信号として出力する。つぎに、内挿補間型絶対
位相推定・位相誤差補償部４０７において、送信パター
ン既知のパイロットシンボルを用いて、伝送路の変動に
起因する位相誤差を求める。情報シンボル区間では、各
情報シンボルの位置に応じてこのパイロットシンボル区
間で求めた位相誤差を各情報シンボル毎に内挿補間して
推定して、位相誤差を補償する。識別判定部４１１で
は、絶対位相推定・位相誤差補償部４０７で各シンボル
毎の位相誤差を補償した信号を絶対位相で識別判定す
る。

【００４４】パイロット信号選択・平均化部４１２で
は、直交化フィルタの出力のうちパイロット信号部分の
みを選択し、これを長い時定数で平均することにより、
パイロットシンボルの歪みのうち、フェージングによる
もののみを分離／除去する。これは本来パイロット信号
における他局からの干渉成分が一定であるのに対し、フ
ェージングによる歪みは高速で変動していることによ
る。そのため、時定数を長くして平均することにより、
他局からの干渉成分は保存され、フェージング歪みのみ
分離／除去できる。

【００４５】誤差ベクトル演算部４１４では、パイロッ
ト信号生成部４１３で生成されたパイロット信号と、平
均化によりフェージング歪みを分離／除去した信号との
誤差を算出する。算出された誤差ベクトルはタップ係数
制御部４１５へと引き出される。タップ係数制御部４１
５では直交化フィルタ４０３のタップ係数ベクトルＣ_M
…Ｃ₁ を求める。具体的にはタップ係数制御部４１５
で、ＭＭＳＥ基準即ち、平均化されたパイロット信号ベ
クトルと自局で生成されたパイロット信号ベクトルとの
誤差ベクトルの平均２乗誤差が最小になるようにタップ
係数ベクトルを求める。この求めたタップ係数ベクトル
を、直交化フィルタ４０３に入力する。

【００４６】図４において、ＬＭＳ（最小２乗平均法）
やＲＬＳ（再帰型最小２乗法）等の平均化適応アルゴリ
ズムを用いたＭＭＳＥ（平均２乗誤差最小）基準によっ
てタップ係数を求めている。

【００４７】図５で、パイロットシンボル平均化の必要
性を説明する。パイロットシンボルは伝送路において、
フェージングによる位相、振幅変動おゆび他局干渉によ
って歪められる。この時、フェージングによる振幅変動
に対して他局干渉はほぼ一定である。これを用いて、長
い時定数を用いて複数シンボルに渡って平均することに
より、フェージング歪みは分離／除去することができ
る。フェージング歪みを除去すると、他局干渉のみがパ
イロットシンボルを歪ませることになる。

【００４８】図６で直交化フィルタのタップ係数を求め
るタイミングを説明する。

【００４９】図６において、複数の周期に渡り、パイロ
ットシンボルを平均化している様子を示している。伝送
路の変動に起因する位相誤差を補償したパイロット信号
を、図４におけるパイロット信号選択・平均化部４１２
において複数シンボル平均化することにより、フェージ
ングによる振幅変動と干渉による振幅歪みとを分離す
る。パイロット信号選択・平均化部４１２からは、フェ
ージングによる振幅及び位相歪みが吸収され、干渉によ
る歪みのみが残留したパイロットシンボルが出力され
る。局発の既知パイロットシンボルとの誤差ベクトルを
生成し、タップ係数制御部では誤差ベクトルを最小にす
るようにパイロットシンボル周期でタップ係数の更新を
行う。

【００５０】図６で説明したパイロット信号選択・平均
化部の具体的な構成を図７に示す。

【００５１】スイッチ７０２はパイロットシンボルの周
期で開閉して、パイロットシンボルをバッファ７０３に
入力する。バッファ７０３に入力されたパイロットシン
ボルは加算器７０４で全て加算され、除算部７０５で割
ることにより平均を求める。

【００５２】［実施例４］図８は、マルチパスが存在す
る場合における本発明の他の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。図８では、簡単のため２パスの場合の例を
示す。マルチパスの場合は各パス毎に最適制御された直
交化フィルタが必要である。

【００５３】図８において８０１は拡散信号入力端子、
８０２は判定データ出力端子である。８０３は直交化フ
ィルタ１、８０７は絶対位相推定・位相誤差補償部１、
８１２はパイロット信号選択・平均部１、８１３は既知
パイロット信号生成部である。８１４は誤差ベクトル演
算部１で、既知パイロット信号に対する各パスの合成重
み積算機能部と、減算機能部とからなる。そして、８１
５はタップ係数制御部１であり、これらで１つのパスに
対応する最適制御された直交化フィルタを構成してい
る。これらは、図４に示した直交化フィルタと同様の機
能動作を行う。同様の構成がもう１つのパスに対して存
在している。各パスの出力は、ＲＡＫＥ合成部８０８に
入力して合成され、識別判定部８１１で判定される。

【００５４】受信側では、受信パス数の推定を行い、パ
スのプロファイルを求める。その結果、図８に示すよう
に２パスであった場合には、まず１つめの最適制御され
た直交化フィルタはこの１パスの信号を希望波信号とし
て、自チャネルの信号の２パス目の信号は他のユーザと
同様に干渉信号と見做して直交化フィルタ１のタップ係
数を制御する。また２つ目の最適制御された直交化フィ
ルタ２は、２パス目の信号を希望波信号とし、自局の１
パス目の信号は干渉信号と見做する。このように各パス
毎に直交化フィルタのタップ係数ベクトルを求める。図
中τは１パス目の信号に対する２パス目の信号の遅延で
ある。各直交化フィルタの出力信号ベクトルは、絶対位
相推定・位相誤差補償部１および２において、パターン
既知のパイロットシンボルの受信位相を内挿補間され
る。そして、各情報シンボルにおけるフェージングによ
る位相歪みに起因する位相誤差を推定し、これにより絶
対位相を補償される。この２つの位相誤差補償された信
号は、最大比合成になるように各パスの希望信号電力対
干渉信号電力比に応じて同相の重み付合成される。この
合成は、通常の直接拡散通信でのＲＡＫＥ合成と同様で
ある。このＲＡＫＥ合成された信号が識別判定される。

【００５５】２パスの場合には、各パスの絶対位相推定
・位相誤差補償部１，２で位相誤差補償され、パイロッ
ト信号選択・平均化部１，２においてフェージング歪み
の吸収された信号ベクトルと局発の既知パイロットシン
ボルに各パスの重み付け乗算したベクトルとの誤差ベク
トルの平均２乗誤差が最小になるように、タップ係数制
御部１，２で各パス毎にタップ係数ベクトルを求める。

【００５６】さらに３パス以上の遅延波が存在する場合
でもこの２パスの構成を拡張して適用することができ
る。

【００５７】このように復調回路を、受信パスが複数存
在する場合にも適用でき、ＲＡＫＥ合成で、各パスの信
頼度の重み付けを行って合成しているので、より信頼度
の高い直交化フィルタに対する係数を計算できる。

【００５８】

【発明の効果】以上本発明では情報周期より高速な拡散
符号で広帯域の信号に拡散して多重アクセス伝送を行う
符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）伝送で、パターン既
知のパイロット信号が情報信号の間に周期的に挿入され
ているフレーム構成を有する信号を受信して復調する復
調回路において、自局信号に対して他局の干渉を最小に
する直交化フィルタのタップ係数を、最適な値にするま
での時間が短縮された復調回路を構成することができ
る。

【００５９】また、本発明では、情報周期より高速な拡
散符号で広帯域の信号に拡散して多重アクセス伝送を行
う符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）伝送で、パターン
既知のパイロット信号が情報信号の間に周期的に挿入さ
れているフレーム構成を有する信号を受信して復調する
復調回路において、自局信号に対して他局の干渉を最小
にする直交化フィルタのタップ係数を、伝送路の位相、
振動変動によらず最適な値にすることができる復調回路
を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の復調回路の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】直交化フィルタのタップ係数ベクトルを求める
タイミングを説明する図である。

【図３】マルチパスがある場合の本発明の復調回路の構
成を示すブロック図である。

【図４】本発明の他の復調回路の構成を示すブロック図
である。

【図５】パイロットシンボルの平均化を説明する図であ
る。

【図６】直交化フィルタのタップ係数ベクトルを求める
タイミングを説明する図である。

【図７】パイロット信号選択・平均化部のブロック図で
ある。

【図８】マルチパスがある場合の本発明の他の復調回路
の構成を示すブロック図である。

【図９】従来の遅延検波を用いる復調回路の構成を示す
ブロック図である。

【図１０】パイロットシンボルを含む信号フレームを説
明する図である。

【図１１】パイロットシンボルを用いて位相補償をする
ことを説明する図である。

【図１２】パイロットシンボルを用いる復調回路の構成
を示すブロック図である。

【図１３】絶対位相推定・位相補償部のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０１拡散信号入力端子１０２判定識別信号出力端子１０３直交化フィルタ１０４遅延機能部１０５タップ係数乗算部１０６タップ信号加算部１０７絶対位相推定・位相誤差補償部１０８識別判定部１０９誤差ベクトル演算部１１０タイミング調整機能部１１１タップ係数制御部３０１拡散信号入力端子３０２判定データ出力端子３０３直交化フィルタ１３０４遅延機能部１３０５タップ係数乗算部１３０６タップ信号加算部１３０７絶対位相推定・位相誤差補償部１３０８ＲＡＫＥ合成部３０９ＳＩＲ重み係数乗算部３１０各パス信号加算部３１１識別判定部３１２ＳＩＲ重み係数乗算部１′ ３１３誤差ベクトル演算部１３１４タイミング調整機能部１３１５タップ係数制御部１３１６直交化フィルタ２３１７遅延機能部２３１８タップ係数乗算部２３１９タップ信号加算部２３２０絶対位相推定・位相誤差補償部２３２１ＳＩＲ重み係数乗算部２′ ３２２誤差ベクトル演算部２３２３タイミング調整機能部２３２４タップ係数制御部２４０１拡散信号入力端子４０２判定識別信号出力端子４０３直交化フィルタ４０４遅延機能部４０５タップ係数乗算部４０６タップ信号加算部４０７内挿補間型絶対位相推定・位相誤差補償部４０８パイロットフレーム同期検出部４０９パイロット位相推定部４１０絶対位相推定・位相補償部４１１判定識別部４１２パイロット信号選択・平均化部４１３既知パイロット信号生成部４１４誤差ベクトル生成部４１５タップ係数制御部８０１拡散信号入力端子８０２判定データ出力端子８０３直交化フィルタ１８０４遅延機能部１８０５タップ係数乗算部１８０６タップ信号加算部１８０７絶対位相推定・位相誤差補償部１８０８ＲＡＫＥ合成部８０９ＳＩＲ重み係数乗算部８１０各パス信号加算部８１１識別判定部８１２パイロット信号選択・平均化部１８１３既知パイロット信号生成部８１４誤差ベクトル演算部１８１５タップ係数制御部１８１６直交化フィルタ２８１７遅延機能部２８１８タップ係数乗算部２８１９タップ信号加算部２８２０絶対位相推定・位相誤差補償部２８２１パイロット信号選択・平均化部１８２２誤差ベクトル演算部２８２３タップ係数制御部２９０１拡散信号入力端子９０２判定識別信号出力端子９０３直交化フィルタ９０４遅延機能部９０５タップ係数乗算部９０６タップ信号加熱部９０７遅延検波部９０８遅延素子９０９振幅規格化部９１０複素乗算部９１１識別判定部９１２誤差ベクトル演算部９１３誤差ベクトルを線形量に変換する機能９１４タップ係数制御部１２０１拡散信号入力端子１２０２判定識別信号出力端子１２０３直交化フィルタ１２０４遅延機能部１２０５タップ信号遅延部１２０６タップ信号加算部１２０７絶対位相推定・位相誤差補償部１２０８識別判定部１２０９誤差ベクトル演算部１２１０タップ係数制御部１３０２パイロット同期検出部１３０３位相変動補償部１３０４パイロット部伝送路変動推定部１３０５既知パイロット信号生成部１３０６情報シンボル伝送路推定部１３０７情報シンボル位相受動推定部（振幅規格化）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報周期より高速の速度の拡散符号で広
帯域の信号に拡散して多重アクセス伝送を行う符号分割
多重アクセス（ＣＤＭＡ）伝送で、周期的にパターン既
知のパイロットシンボルが含まれる受信信号を復調する
復調回路において、情報シンボルＮシンボル周期（Ｎ：１以上の自然数）相
当のタップ長を有し、前記拡散符号のＭ分の１（Ｍ：１
以上の自然数）の遅延機能とタップ係数を乗算する乗算
機能と、各タップの出力信号を加算する加算機能を有す
る直交化フィルタ部と、前記パイロット信号の受信位相から伝送路における位
相、振幅変動を推定し、パイロット信号から推定された
位相、振幅変動を内挿補間することにより情報シンボル
を補償する絶対位相推定・位相補償部と、前記位相誤差補償部出力を複数シンボル周期保持するこ
とによりタップ係数の更新タイミングを調整するタイミ
ング調整機能部と、タイミング調整部出力を識別・判定する識別判定部と、前記位相誤差補償後の受信信号ベクトルと識別判定後の
信号ベクトルとの誤差ベクトルを生成する誤差ベクトル
生成部と、前記誤差ベクトルの平均２乗誤差を最小にするように、
前記直交化フィルタのタップ係数を求めるタップ係数制
御部とから構成されることを特徴とする復調回路。
【請求項２】情報周期より高速の速度の拡散符号で広
帯域の信号に拡散して多重アクセス伝送を行う符号分割
多重アクセス（ＣＤＭＡ）伝送で、周期的にパターン既
知のパイロットシンボルが含まれる受信信号を復調する
復調回路において、各パス毎に、情報シンボルＮシンボル周期（Ｎ：１以上の自然数）相
当のタップ長を有し、前記拡散符号のＭ分の１（Ｍ：１
以上の自然数）の遅延機能とタップ係数を乗算する乗算
機能と、各タップの出力信号を加算する加算機能を有す
る直交化フィルタ部と、前記パイロット信号の受信位相から伝送路における位
相、振幅変動を推定し、パイロット信号から推定された
位相、振幅変動を内挿補間することにより情報シンボル
を補償する絶対位相推定・位相補償部と、前記位相誤差補償部出力を複数シンボル周期保持するこ
とによりタップ係数の更新タイミングを調整するタイミ
ング調整機能部と前記誤差ベクトルの平均２乗誤差を最
小にするように、前記直交化フィルタのタップ係数を求
めるタップ係数制御部と、前記位相誤差補償後の受信信号ベクトルと識別判定後の
信号ベクトルとの誤差ベクトルを生成する誤差ベクトル
生成部とを有し、各パスのタイミング調整機能部の出力をＲＡＫＥ合成す
るＲＡＫＥ合成部と、ＲＡＫＥ合成部出力を識別・判定する識別判定部とから
構成され、前記誤差ベクトル生成部は、複数の受信パスに対応し
て、前記タイミング調整部出力の、各パスの位相誤差補
償出力を各パスの希望信号電力対干渉信号電力比で重み
付け合成して識別判定する識別判定部を有し、前記各パスの位相誤差補償出力と、前記識別判定出力各
パスの希望信号電力対干渉信号電力比で重み付け乗算し
た出力から各パスの誤差ベクトルを生成することを特徴
とする復調回路。
【請求項３】情報周期より高速の速度の拡散符号で広
帯域の信号に拡散して多重アクセス伝送を行う符号分割
多重アクセス（ＣＤＭＡ）伝送で、周期的にパターン既
知のパイロットシンボルが含まれる受信信号を復調する
復調回路において、情報シンボルＮシンボル周期（Ｎ：１以上の自然数）相
当のタップ長を有し、前記拡散符号のＭ分の１（Ｍ：１
以上の自然数）の遅延機能とタップ係数を乗算する乗算
機能と、各タップの出力信号を加算する加算機能を有す
る直交化フィルタ部と、前記パイロット信号の受信位相から伝送路における位
相、振幅変動を推定し、パイロット信号から推定された
位相、振幅変動を内挿補間することにより情報シンボル
を補償する絶対位相推定・位相補償部と、絶対位相推定・位相補償部出力を識別・判定する識別判
定部と、複数周期のパイロット信号を平均化する平均化部と、前記平均化部の出力と既知のパイロット信号から誤差ベ
クトルを生成する誤差ベクトル生成部と、前記誤差ベクトルの平均２乗誤差を最小にするように、
前記直交化フィルタのタップ係数を求めるタップ係数制
御部とから構成されることを特徴とする復調回路。
【請求項４】情報周期より高速の速度の拡散符号で広
帯域の信号に拡散して多重アクセス伝送を行う符号分割
多重アクセス（ＣＤＭＡ）伝送で、周期的にパターン既
知のパイロットシンボルが含まれる受信信号を復調する
復調回路において、各パス毎に、情報シンボルＮシンボル周期（Ｎ：１以上の自然数）相
当のタップ長を有し、前記拡散符号のＭ分の１（Ｍ：１
以上の自然数）の遅延機能とタップ係数を乗算する乗算
機能と、各タップの出力信号を加算する加算機能を有す
る直交化フィルタ部と、前記パイロット信号の受信位相から伝送路における位
相、振幅変動を推定し、パイロット信号から推定された
位相、振幅変動を内挿補間することにより情報シンボル
を補償する絶対位相推定・位相補償部と、複数周期のパイロット信号を平均化する平均化部と、前記平均化部の出力と既知のパイロット信号から誤差ベ
クトルを生成する誤差ベクトル生成部と、前記誤差ベクトルの平均２乗誤差を最小にするように、
前記直交化フィルタのタップ係数を求めるタップ係数制
御部とを有し、各パスのタイミング調整機能部の出力をＲＡＫＥ合成す
るＲＡＫＥ合成部と、前記ＲＡＫＥ部出力を識別・判定する識別判定部とから
構成され、前記誤差ベクトル生成部は、複数の受信パスに対応し
て、前記タイミング調整部出力の、各パスの位相誤差補
償出力を各パスの希望信号電力対干渉信号電力比で重み
付け合成して識別判定する識別判定部を有し、前記各パスの位相誤差補償出力と、前記識別判定出力各
パスの希望信号電力対干渉信号電力比で重み付け乗算し
た出力から各パスの誤差ベクトルを生成することを特徴
とする復調回路。