JP2000224076A - 受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＤＭＡ受信装置において、遅延プロフ
ァイルのピーク検出の際の雑音抑圧効果を向上させ、演
算量を低減させること。 【解決手段】 相関値算出部１０４が、一定周期毎の受
信信号を、位相をずらしながら拡散符号生成部１０３の
出力である既知の拡散符号に掛け合わせ、絶対値算出部
１０５が、算出された各位相毎の相関値の絶対値を算出
し、抽出部１０６が、各相関値絶対値の中から所定値を
上回るものを抽出し、平均化部１０７が、抽出された相
関値絶対値を所定周期分積算して平均化処理し、遅延プ
ロファイルを検出し、ピーク検出部１０８が遅延プロフ
ァイルにおける最大相関値検出時の位相を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受信装置に関し、
特に符号分割多重アクセス（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏ
ｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ａｃｃｅｓｓ；以下、ＣＤＭ
Ａという）方式の通信を行う受信装置及びその同期捕捉
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤＭＡ方式を用いた通信において、受
信局は、送信局において拡散符号で拡散され送信された
信号を、送信局と同位相で逆拡散処理することによって
復調することができる。したがって、データ通信を行う
前に、データ復調の同期をとるために、受信信号に対し
て既知の拡散符号をどのようなタイミングで掛け合わせ
ればよいのか、タイミングを検出する必要がある。

【０００３】上記タイミングを検出するために、既知の
拡散符号に対して受信信号を位相をずらしながら掛け合
わせ、どの程度位相をずらした時に相互相関を取ること
ができるかを検出する。この処理を同期捕捉と呼ぶ。

【０００４】このような同期捕捉を行う従来の受信装置
としては、例えば特開平２−１１０３３号公報に記載さ
れたものがある。

【０００５】以下、図６を用いて、上記従来の受信装置
について説明する。図６は、従来の受信装置の概略構成
を示す要部ブロック図である。

【０００６】図６において、通信相手局から送信された
受信信号は、アンテナ６０１によって受信され、無線受
信部６０２に入力され、無線受信部６０２によってベー
スバンド信号に変換される。

【０００７】ベースバンド信号は、一定周期毎に、相関
値算出部６０３によって、拡散符号生成部６０４で生成
された送信局側における拡散処理に用いられたのと同じ
拡散符号を用いて逆拡散処理され、相関値が算出され
る。相関値算出部６０３は、例えば、マッチドフィルタ
であり、スライディング相関器である。

【０００８】算出された相関値は、絶対値算出部６０５
によって、相関値の絶対値が算出される。算出された相
関値絶対値は、相関値のピークが検出される送信時の拡
散符号と同一位相の時に最大値を取り、逆拡散処理の結
果ピークが立たないその他の位相ではほぼ０に近い値と
なる。

【０００９】しかし、伝搬路の状態が悪い場合、雑音や
フェージングの影響により、送信側での拡散処理時の拡
散符号と同一位相でなくても、ある程度大きな相関値が
観測される。この影響を取り除くため、算出された相関
値絶対値は、平均化部６０６によって、複数の周期の同
じ位相の相関値同士が平均化され（以下、同相平均化処
理という）、複数の周期における各位相の平均相関値か
ら成る遅延プロファイルが検出される。

【００１０】検出された遅延プロファイルは、ピーク検
出部６０７によって、遅延プロファイルのピークが検出
される。ピークが検出された時の位相は、正しいタイミ
ングと判断され、復調の際はそのタイミングに基づいて
逆拡散処理を行う。

【００１１】このように、従来の受信装置は、遅延プロ
ファイル検出の際に複数の周期の相関値を同相平均する
ことによって雑音成分を抑圧する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
受信装置においては、すべての相関値振幅絶対値を用い
て平均化処理を行うため、伝搬路の雑音やフェージング
の影響によって、複数周期に渡って雑音が特定の位相に
集中する場合にピークが立ってしまう可能性があり、誤
った拡散符号位相を検出してしまうという問題がある。

【００１３】又、すべての相関値絶対値を用いて平均化
処理を行うため、平均化部における演算量が多く、ハー
ドウェア規模が大きくなるという問題がある。

【００１４】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、遅延プロファイルのピーク検出の際の雑音抑圧効
果が向上し、演算量を低減することができる受信装置を
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、受信信
号と既知の拡散符号との相関値の絶対値が予め設けられ
たしきい値を上回る相関値のみを用いて同相平均化処理
を行って遅延プロファイルを作成し、ピーク検出するこ
とによって、雑音抑圧効果向上と演算量低減の同時実現
を図ることである。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の態様に係る受信装
置は、拡散符号で拡散された信号を受信する受信手段
と、受信信号を所定周期毎に分割した単位周期内におい
て、前記信号に位相をずらしながら拡散符号を乗算して
各位相毎の相関値を求める相関値算出手段と、前記単位
周期内の各位相における相関値の中から、その絶対値が
所定値を上回る相関値を抽出する抽出手段と、この抽出
された相関値の絶対値を、前記単位周期内の各位相毎
に、所定周期分積算して平均化処理し、遅延プロファイ
ルを検出する平均化手段と、前記遅延プロファイルにお
ける最大相関値検出時の位相を検出する位相検出手段
と、を具備する構成を採る。

【００１７】この構成によれば、遅延プロファイルに雑
音成分が含まないように、受信信号と既知の拡散符号と
の相関値の絶対値が予め設けられたしきい値を上回る相
関値のみを用いて同相平均化処理を行うため、雑音成分
によって新たなピークが立つことが防止され、遅延プロ
ファイルにおけるピーク検出の精度が向上し、伝搬路の
雑音やフェージングが大きいときでもその影響を除去
し、同期捕捉することができる。又、遅延プロファイル
検出に必要な演算量を低減させることができるため、ハ
ードウェア規模を縮小することができる。

【００１８】本発明の第２の態様に係る受信装置は、第
１の態様において、前記抽出手段に前記所定値を設定す
るしきい値設定手段を具備し、前記平均化手段は、前記
積算が前記所定周期分行われる前に、平均化処理を行っ
て暫定遅延プロファイルを検出し、前記位相検出手段
は、前記暫定遅延プロファイルにおける最大相関値を検
出して前記しきい値設定手段に出力し、前記しきい値設
定手段は、前記暫定遅延プロファイルの最大相関値に基
づいて前記抽出手段に対して前記所定値を定める構成を
採る。

【００１９】この構成によれば、伝搬環境に応じてしき
い値を適応的に変えることによって、より多くの相関値
を雑音成分とみなして除去してから遅延プロファイルを
作成するため、実施の形態１よりも雑音抑圧効果を向上
させることができる。又、伝搬環境に応じてしきい値を
適応的に変えることによって、実施の形態１よりも平均
化処理に用いる相関値の数を減らすことができるため、
同期捕捉に要する時間を短縮することができる。

【００２０】本発明の第３の態様に係る通信端末装置
は、第１の態様又は第２の態様における受信装置を具備
する構成を採る。

【００２１】この構成によれば、雑音抑圧効果が向上
し、演算量が低減するため、同期捕捉に要する時間を短
縮させ、ハードウェア規模を縮小することができる。

【００２２】本発明の第４の態様に係る基地局装置は、
第１の態様又は第２の態様における受信装置を具備する
構成を採る。

【００２３】この構成によれば、雑音抑圧効果が向上
し、演算量が低減するため、同期捕捉に要する時間を短
縮させ、ハードウェア規模を縮小することができる。

【００２４】本発明の第５の態様に係る同期捕捉方法
は、拡散符号で拡散された信号を受信する受信工程と、
受信信号を所定周期毎に分割した単位周期内において、
前記信号に位相をずらしながら拡散符号を乗算して各位
相毎の相関値を求める相関値算出工程と、前記単位周期
内の各位相における相関値の中から、その絶対値が所定
値を上回る相関値を抽出する抽出工程と、この抽出され
た相関値の絶対値を、前記単位周期内の各位相毎に、所
定周期分積算して平均化処理し、遅延プロファイルを検
出する平均化工程と、前記遅延プロファイルにおける最
大相関値検出時の位相を検出する位相検出工程と、を具
備するようにした。

【００２５】この方法によれば、遅延プロファイルに雑
音成分が含まないように、受信信号と既知の拡散符号と
の相関値の絶対値が予め設けられたしきい値を上回る相
関値のみを用いて同相平均化処理を行うため、雑音成分
によって新たなピークが立つことが防止され、遅延プロ
ファイルにおけるピーク検出の精度が向上し、伝搬路の
雑音やフェージングが大きいときでもその影響を除去
し、同期捕捉することができる。又、遅延プロファイル
検出に必要な演算量を低減させることができるため、ハ
ードウェア規模を縮小することができる。

【００２６】本発明の第６の態様に係る同期捕捉方法
は、第５の態様において、前記抽出工程に前記所定値を
設定するしきい値設定工程を具備し、前記平均化工程
は、前記積算が前記所定周期分行われる前に、平均化処
理を行って暫定遅延プロファイルを検出し、前記位相検
出工程は、前記暫定遅延プロファイルにおける最大相関
値を検出して前記しきい値設定工程に出力し、前記しき
い値設定工程は、前記暫定遅延プロファイルの最大相関
値に基づいて前記抽出工程に対して前記所定値を定める
ようにした。

【００２７】この方法によれば、伝搬環境に応じてしき
い値を適応的に変えることによって、より多くの相関値
を雑音成分とみなして除去してから遅延プロファイルを
作成するため、実施の形態１よりも雑音抑圧効果を向上
させることができる。又、伝搬環境に応じてしきい値を
適応的に変えることによって、実施の形態１よりも平均
化処理に用いる相関値の数を減らすことができるため、
同期捕捉に要する時間を短縮することができる。

【００２８】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。

【００２９】（実施の形態１）本実施の形態に係る受信
装置は、受信信号と既知の拡散符号との相関値の絶対値
が予め設けられたしきい値を上回る相関値のみを用いて
同相平均化処理を行って遅延プロファイルを作成するも
のである。

【００３０】以下、図１から図３を用いて、本実施の形
態に係る受信装置について説明する。図１は、本発明の
実施の形態１に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロ
ック図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る受
信装置の抽出部における信号処理の内容を示す模式図で
あり、図３は、本発明の実施の形態１に係る受信装置に
おける同期捕捉動作を示すフロー図である。

【００３１】図１において、アンテナ１０１は、無線信
号を送受信し、無線受信部１０２は、受信キャリア信号
とキャリア周波数制御信号を入力とし、受信キャリア信
号をベースバンド信号に変換し、出力する。

【００３２】拡散符号発生部１０３は、受信した信号の
拡散処理に用いられた拡散信号を出力する。相関値算出
部１０４は、拡散符号発生部１０３から出力された拡散
符号を既知の拡散符号として固定し、一定周期毎のベー
スバンド信号を位相をずらしながら既知の拡散符号に掛
け合わせ、各位相毎の相関値を算出する。この相関値算
出部１０４は、例えば、マッチドフィルタやスライディ
ング相関器である。

【００３３】絶対値算出部１０５は、算出された相関値
を入力とし、相関値の絶対値を出力する。抽出部１０６
は、算出された相関値絶対値と予め設けられたしきい値
とを比較し、しきい値を上回る相関値絶対値のみを出力
する。

【００３４】抽出部１０６における処理内容を図２を用
いて説明する。図２（ａ）は、絶対値算出部１０５から
出力された各位相における相関値絶対値を示している。

【００３５】ここで、検出すべき位相における相関値は
常にある程度以上の大きさを有し、又、上記位相以外の
位相における相関値はほとんどの場合小さい相関値であ
る。更に、本来相関値のピークは１つだけ検出されるも
のであることを鑑み、予め設けたしきい値を下回る相関
値は同相平均に加えないようにする。

【００３６】図２（ｂ）に処理後の相関値絶対値を示
す。図示するように、この処理によって、しきい値未満
である雑音成分を除去することができ、雑音抑圧効果が
向上する。又、この処理後に行う同相平均化処理に用い
るビット数が減少するため、必要演算量を低減すること
ができる。

【００３７】平均化部１０７は、抽出された相関値絶対
値を入力とし、所定周期数分の相関値が算出されると、
位相が等しい相関値同士を平均化処理し、得られた遅延
プロファイルを出力する。

【００３８】ピーク検出部１０８は、入力された遅延プ
ロファイルのピークを検出する。ピーク検出時の位相
は、正しいタイミングと判断され、復調の際はそのタイ
ミングに基づいて復調を行う。

【００３９】次いで、上記構成を有する受信装置の動作
について、図３のフロー図を用いて説明する。

【００４０】最初に、ステップ（以下、ＳＴという）３
０１において、アンテナ１０１によって受信された信号
は、無線受信部１０２によってベースバンド信号に変換
され、相関値算出部１０４によって相関値が算出され
る。

【００４１】次いで、ＳＴ３０２において、算出された
相関値は、絶対値算出部１０５によって、相関値の絶対
値が算出される。

【００４２】次いで、ＳＴ３０３において、算出された
相関値絶対値は、抽出部１０６によって、予め設けられ
たしきい値と大小比較され、しきい値を上回る相関値の
みが抽出される。

【００４３】次いで、ＳＴ３０４では、平均化部１０７
によって、所定周期数分の相関値が算出されたか否かが
判定される。所定周期数に達していなければＳＴ３０１
に戻り、達していればＳＴ３０５に進み、所定周期数分
の相関値絶対値に対して同相平均化処理が行われ、遅延
プロファイルが検出される。

【００４４】次いで、ＳＴ３０６では、ピーク検出部１
０８によって、検出された遅延プロファイルからピーク
が検出され、このピークが得られた時の位相を復調処理
タイミングとする。

【００４５】このように、本実施の形態によれば、遅延
プロファイルに雑音成分が含まないように、受信信号と
既知の拡散符号との相関値の絶対値が予め設けられたし
きい値を上回る相関値のみを用いて同相平均化処理を行
うため、雑音成分によって新たなピークが立つことが防
止され、遅延プロファイルにおけるピーク検出の精度が
向上し、伝搬路の雑音やフェージングが大きいときでも
その影響を除去し、同期捕捉することができる。

【００４６】又、遅延プロファイル検出に必要な演算量
を低減させることができるため、ハードウェア規模を縮
小することができる。

【００４７】（実施の形態２）本実施の形態に係る受信
装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し伝搬環
境に応じてしきい値を変え、雑音抑圧効果をより向上さ
せるものである。

【００４８】以下、図４及び図５を用いて、本実施の形
態に係る受信装置について説明する。図４は、本発明の
実施の形態２に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロ
ック図であり、図５は、本発明の実施の形態２に係る受
信装置の同期捕捉動作を示すフロー図である。なお、実
施の形態１と同様の構成について詳しい説明は省略す
る。

【００４９】雑音抑圧効果向上のためには、しきい値を
なるべく大きい値とし、遅延プロファイルにおいてピー
ク以外の相関値をすべて除去できることが望ましい。と
ころが、ピーク値の大きさは伝搬環境によって変化す
る。

【００５０】そこで、本実施の形態においては、同期捕
捉開始直後は小さい値のしきい値を設定し、同相平均処
理途中の任意の段階でのピーク値に基づいて、そのピー
ク値以外の相関値が除去できる程度までしきい値を大き
くする。

【００５１】図４において、平均化部４０１は、抽出さ
れた相関値絶対値を入力として位相が等しい相関値同士
を平均化処理し、得られた遅延プロファイルを出力す
る。又、平均化処理の一単位期間である所定周期数に達
する前の任意の段階において、その時点（以下、「しき
い値設定時」という）での遅延プロファイルをピーク検
出部１０８に出力する。

【００５２】しきい値設定部４０２は、しきい値設定時
にピーク検出部１０８によって検出されたピーク値に基
づいて、抽出部１０６が処理に用いるしきい値をこの検
出されたピーク値以外の相関値を除去できる程度の大き
さに変える。

【００５３】このしきい値の設定は、上記ピーク値以外
の相関値を除去するという目的を達成するならばどのよ
うな設定をしてもよい。例えば、最大相関値と同値のし
きい値を設定し、しきい値未満の相関値を除去するよう
にしてもよく、あるいは、二番目に大きい相関値と同値
のしきい値を設定し、しきい値以下の相関値を除去する
ようにしてよい。

【００５４】次いで、上記構成を有する受信装置の動作
について、図５のフロー図を用いて説明する。なお、Ｓ
Ｔ５０１からＳＴ５０４は実施の形態１と同様であるた
め、詳しい説明は省略する。

【００５５】ＳＴ５０５では、平均化部４０１によっ
て、所定周期数分の相関値が算出されたか否かが判定さ
れる。所定周期数に達していない場合は、ＳＴ５０６に
進み、達している場合は、ＳＴ５０７に進み、ピーク検
出部１０８によって検出された遅延プロファイルからピ
ークが検出され、このピークが得られた時の位相を復調
処理タイミングとする。

【００５６】ＳＴ５０６では、しきい値設定部４０２に
よって、遅延プロファイルのピーク値に基づいて新しい
しきい値が決定され、抽出部１０６に設定される。新し
いしきい値が設定されると、ＳＴ５０１に戻る。

【００５７】このように、本実施の形態によれば、伝搬
環境に応じてしきい値を適応的に変えることによって、
より多くの相関値を雑音成分とみなして除去してから遅
延プロファイルを作成するため、実施の形態１よりも雑
音抑圧効果を向上させることができる。又、伝搬環境に
応じてしきい値を適応的に変えることによって、実施の
形態１よりも平均化処理に用いる相関値の数を減らすこ
とができるため、同期捕捉に要する時間を短縮すること
ができる。

【００５８】なお、図５のフロー図において、しきい値
設定を相関値算出毎に設定する場合について述べたが、
しきい値設定を行う頻度は、平均化処理を行う一単位期
間である所定周期数より少ない頻度であれば、任意に設
定することができる。

【００５９】又、上記実施の形態１及び２において、平
均化処理を行う一単位期間である所定周期数は任意に定
めることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受信したベースバンド信号とレプリカ拡散符号との相関
値の絶対値を予め設けられたしきい値と比較し、しきい
値を下回る相関値を０としてから平均化処理を行って遅
延プロファイルを作成し、ピーク検出することによっ
て、遅延プロファイルのピーク検出の際の雑音抑圧効果
を向上させ、演算量を低減させることができる。

【００６１】又、しきい値を伝搬環境に応じて変えるこ
とにより、同期捕捉に要する時間を短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る受信装置の概略構
成を示す要部ブロック図

【図２】（ａ）本発明の実施の形態１に係る受信装置の
絶対値算出部の出力を示す模式図 （ｂ）本発明の実施の形態１に係る受信装置の抽出部の
出力を示す模式図

【図３】本発明の実施の形態１に係る受信装置における
同期捕捉動作を示すフロー図

【図４】本発明の実施の形態２に係る受信装置の概略構
成を示す要部ブロック図

【図５】本発明の実施の形態２に係る受信装置の同期捕
捉動作を示すフロー図

【図６】従来の受信装置の概略構成を示す要部ブロック
図

【符号の説明】

１０５ 絶対値算出部 １０６ 抽出部 １０７ 平均化部 １０８ ピーク検出部 ４０２ しきい値設定部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 拡散符号で拡散された信号を受信する受
   信手段と、受信信号を所定周期毎に分割した単位周期内
   において、前記信号に位相をずらしながら拡散符号を乗
   算して各位相毎の相関値を求める相関値算出手段と、前
   記単位周期内の各位相における相関値の中から、その絶
   対値が所定値を上回る相関値を抽出する抽出手段と、こ
   の抽出された相関値の絶対値を、前記単位周期内の各位
   相毎に、所定周期分積算して平均化処理し、遅延プロフ
   ァイルを検出する平均化手段と、前記遅延プロファイル
   における最大相関値検出時の位相を検出する位相検出手
   段と、を具備することを特徴とする受信装置。
2. 【請求項２】 前記抽出手段に前記所定値を設定するし
   きい値設定手段を具備し、前記平均化手段は、前記積算
   が前記所定周期分行われる前に、平均化処理を行って暫
   定遅延プロファイルを検出し、前記位相検出手段は、前
   記暫定遅延プロファイルにおける最大相関値を検出して
   前記しきい値設定手段に出力し、前記しきい値設定手段
   は、前記暫定遅延プロファイルの最大相関値に基づいて
   前記抽出手段に対して前記所定値を定めることを特徴と
   する請求項１記載の受信装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の受信装置を
   具備することを特徴とする通信端末装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２記載の受信装置を
   具備することを特徴とする基地局装置。
5. 【請求項５】 拡散符号で拡散された信号を受信する受
   信工程と、受信信号を所定周期毎に分割した単位周期内
   において、前記信号に位相をずらしながら拡散符号を乗
   算して各位相毎の相関値を求める相関値算出工程と、前
   記単位周期内の各位相における相関値の中から、その絶
   対値が所定値を上回る相関値を抽出する抽出工程と、こ
   の抽出された相関値の絶対値を、前記単位周期内の各位
   相毎に、所定周期分積算して平均化処理し、遅延プロフ
   ァイルを検出する平均化工程と、前記遅延プロファイル
   における最大相関値検出時の位相を検出する位相検出工
   程と、を具備することを特徴とする同期捕捉方法。
6. 【請求項６】 前記抽出工程に前記所定値を設定するし
   きい値設定工程を具備し、前記平均化工程は、前記積算
   が前記所定周期分行われる前に、平均化処理を行って暫
   定遅延プロファイルを検出し、前記位相検出工程は、前
   記暫定遅延プロファイルにおける最大相関値を検出して
   前記しきい値設定工程に出力し、前記しきい値設定工程
   は、前記暫定遅延プロファイルの最大相関値に基づいて
   前記抽出工程に対して前記所定値を定めることを特徴と
   する請求項５記載の同期捕捉方法。