JP4440141B2

JP4440141B2 - 受信機

Info

Publication number: JP4440141B2
Application number: JP2005050178A
Authority: JP
Inventors: 博嗣久保
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: JP2006238091A

Description

本発明は、適応等化器を備えた受信側の通信装置（以下、受信機と呼ぶ）に関するものであり、特に、適応等化処理後の信号を用いて周波数誤差を推定する受信機に関するものである。

以下、適応等化器を備えた従来の受信機について説明する。無線通信などにおいて、遅延波などの影響が無視できず符号間干渉が生じた場合に対応可能な技術として、適応等化処理がある。特に、適応等化器の動作を安定的に実行するために、周波数誤差を除去することが重要となる。

適応等化器を備えた従来の受信機の具体例としては、下記非特許文献１に記載の受信機がある。ここで、従来の受信機の動作を簡単に説明する。まず、受信機では、符号間干渉を受けた受信信号を用いて伝送路特性が推定される。上記受信信号には、同期語と呼ばれる予め決まった系列が挿入されており、この既知系列を用いて伝送路特性が推定される。

また、受信信号は、受信機内のＭＦ（整合フィルタ）回路にも入力される。ＭＦ回路は、伝送路特性を時間的に逆にして複素共役を取ったタップ係数を有するトランスバーサルフィルタであり、標本化点でのＳＮ比を最大とする（符号間干渉に起因する干渉はサイドローブとして残留する）。この受信機では、ＭＦ回路出力に、符号間干渉に起因するサイドローブが生じないと近似して、周波数誤差の除去を実施する。すなわち、逓倍回路にてＭＦ回路出力の変調成分を除去した後、周波数誤差を推定し、この推定値を用いて周波数誤差を除去している。

そして、上記受信機では、周波数誤差が除去された信号に対して、所定の適応等化処理および復調処理を行い、最終的に復調後の信号を出力している。このように、上記従来の受信機では、周波数誤差を除去する前に推定した伝送路特性を利用して、適応等化処理および復調処理が行われることになる。

岡ノ上他著「TDMAディジタル移動通信における周波数オフセット補正機能を有するMLSE受信機の構成」，電子情報通信学会論文誌B,pp.736-744,1990年

しかしながら、上記非特許文献１に記載の受信機は、下記に示す問題点があった。
（１）周波数誤差を推定する信号に、符号間干渉に起因する干渉が残留しているので、周波数推定精度が低下する。
（２）適応等化に用いる伝送路特性が周波数誤差除去前に推定した伝送路特性であるため、適応等化の動作特性が劣化する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より高い周波数推定精度を実現し、さらにより良好な適応等化の動作特性を得ることが可能な受信機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる受信機は、無線通信における受信機であって、受信信号に含まれる既知系列を用いて所定の適応等化処理を実施する第１の適応等化手段と、前記第１の適応等化手段出力から周波数誤差を推定する第１の周波数誤差推定手段と、前記第１の周波数誤差推定手段による周波数誤差推定値に基づいて、受信信号に対して周波数補正を実施する第１の周波数誤差補正手段と、前記第１の周波数誤差補正手段による周波数誤差補正値に対して所定の適応等化処理を実施する第２の適応等化手段と、前記第２の適応等化手段出力を復調する復調手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、符号間干渉成分が抑圧された信号を用いて、周波数誤差を推定することとした。また、適応等化に周波数誤差除去後の信号を用いることとした。

この発明によれば、符号間干渉成分が抑圧された信号を用いて周波数誤差を推定することとしたので、より高い周波数推定精度を実現することができる、という効果を奏する。また、適応等化に用いる伝送路特性が周波数誤差除去後の伝送路特性であるため、より良好な適応等化の動作特性を得ることができる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる通信装置（以下、受信機と呼ぶ）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。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる受信機の構成例を示す図であり、この受信機は、適応等化回路３，周波数誤差推定回路４，周波数誤差補正回路５から構成される周波数誤差補正ブロック６と、適応等化回路７と、復調回路８と、を備えている。

上記受信機は、受信信号入力端子１から符号間干渉を受けた受信信号を受け取り、適応等化回路３が、受け取った受信信号に対して既知の等化処理を実施する。また、周波数誤差推定回路４が、適応等化出力を利用して周波数誤差を推定する。そして、周波数誤差補正回路５が、周波数誤差推定値を用いて受信信号の周波数誤差を補正する。これらの適応等化回路３、周波数誤差推定回路４および周波数誤差補正回路５のブロックを周波数誤差補正ブロック６と呼ぶ。

ここで、上記適応等化回路３および周波数誤差推定回路４の動作をより詳細に説明する。受信信号には、図２に示すように、同期語と呼ばれる予め決まった系列（既知系列）が挿入されており、適応等化回路３では、この既知系列を用いて等化パラメータを推定し、適応等化処理を実施する。適応等化出力は、符号間干渉が除去された信号となる。そして、周波数誤差推定回路４では、この適応等化出力を用いて、たとえば、H.Kubo他「A multiple open-loop frequency estimation based on differential detection for MPSK」IEICE Transactions on Communications,pp.136-144,1999に記載されているように、逓倍処理した信号に対して、遅延検波を行うことにより実施する。また、図３のように、受信信号にパイロット信号が挿入されている場合は、パイロット信号と同期信号のみを用いて、逓倍処理なく周波数誤差を推定できる（同文献の無変調信号に相当）。

つづいて、周波数誤差補正ブロック６にて周波数誤差を補正後、適応等化回路７では、補正後の信号に対して、既知の適応等化処理を実施し、最後に、復調回路８が、当該等化処理結果に対する判定値２を出力する。

このように、本実施の形態においては、適応等化処理後の信号（適応等化回路３の出力）、すなわち、符号間干渉成分が抑圧された信号を用いて、周波数誤差を推定することとしたので、より高い周波数推定精度を実現することができる。また、適応等化（適応等化回路７の処理）に用いる伝送路特性が周波数誤差除去後の伝送路特性であるため、より良好な適応等化の動作特性を得ることができる。

なお、本実施の形態においては、上記構成に限らず、たとえば、周波数誤差補正ブロック６を複数段にわたって縦続接続することにより、さらに、良好な結果を得ることができる。また、本実施の形態においては、上記適応等化回路の一例として、たとえば、受信信号に対してトランスバーサルフィルタを用いて符号間干渉成分を抑圧する「線形等化器」があげられる。また、「判定帰還型等化器」を採用することも可能である。

実施の形態２．
つづいて、実施の形態２の受信機について説明する。本実施の形態は、前述した実施の形態１をさらに拡張したものである。なお、前述した図１と同様の構成（周波数誤差補正ブロック６，適応等化回路７および復調回路８）については同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、前述した実施の形態１と異なる処理についてのみ説明する。

図４は、本発明にかかる受信機の構成例を示す図であり、この受信機は、実施の形態１の構成に加えて、さらに、周波数誤差推定回路９および周波数誤差補正回路１０を含んでいる。たとえば、適応等化回路７と復調回路８の間に、周波数誤差推定回路９および周波数誤差補正回路１０を挿入し、適応等化回路７の出力信号に対して周波数誤差推定およびその補正を行う。なお、周波数誤差推定回路９による周波数誤差推定処理は、前述した周波数誤差推定回路４と同等の処理を行う。

これにより、周波数誤差をさらに高精度に推定でき、ひいては復調回路８の復調特性をさらに改善することができる。

以上のように、本発明にかかる受信機は、符号間干渉によるひずみにより受信特性が劣化する可能性のあるシステムに有用であり、特に、当該符号間干渉に対応した適応等化器を備える受信機に適している。

本発明にかかる受信機の構成例（実施の形態１）を示す図である。受信信号の一例を示す図である。受信信号の一例を示す図である。本発明にかかる受信機の構成例（実施の形態２）を示す図である。

符号の説明

１受信信号入力端子
２判定値
３適応等化回路
４周波数誤差推定回路
５周波数誤差補正回路
６周波数誤差補正ブロック
７適応等化回路
８復調回路
９周波数誤差推定回路
１０周波数誤差補正回路

Claims

無線通信における受信側の通信装置（受信機）において、
受信信号に含まれる既知系列を用いて所定の適応等化処理を実施する第１の適応等化手段と、
前記第１の適応等化手段出力から周波数誤差を推定する第１の周波数誤差推定手段と、
前記第１の周波数誤差推定手段による周波数誤差推定値に基づいて、受信信号に対して周波数補正を実施する第１の周波数誤差補正手段と、
前記第１の周波数誤差補正手段による周波数誤差補正値に対して所定の適応等化処理を実施する第２の適応等化手段と、
前記第２の適応等化手段出力を復調する復調手段と、
を備えることを特徴とする受信機。
無線通信における受信側の通信装置（受信機）において、
受信信号に含まれる既知系列を用いて所定の適応等化処理を実施する第１の適応等化手段と、
前記第１の適応等化手段出力から周波数誤差を推定する第１の周波数誤差推定手段と、
前記第１の周波数誤差推定手段による周波数誤差推定値に基づいて、受信信号に対して周波数補正を実施する第１の周波数誤差補正手段と、
前記第１の周波数誤差補正手段による周波数誤差補正値に対して所定の適応等化処理を実施する第２の適応等化手段と、
前記第２の適応等化手段出力から周波数誤差を推定する第２の周波数誤差推定手段と、
前記第２の周波数誤差推定手段による周波数誤差推定値に基づいて、前記第２の適応等化手段出力に対して周波数補正を実施する第２の周波数誤差補正手段と、
前記第２の周波数誤差補正手段による周波数誤差補正値を復調する復調手段と、
を備えることを特徴とする受信機。
前記第１の適応等化手段、前記第１の周波数誤差推定手段および前記第１の周波数誤差補正手段を周波数誤差補正ブロックとし、
当該周波数誤差補正ブロックを所定数にわたって縦続接続することを特徴とする請求項１または２に記載の受信機。