JPH11261445A - 適応形スペクトラム拡散受信機 - Google Patents

適応形スペクトラム拡散受信機

Info

Publication number
JPH11261445A
JPH11261445A JP10059729A JP5972998A JPH11261445A JP H11261445 A JPH11261445 A JP H11261445A JP 10059729 A JP10059729 A JP 10059729A JP 5972998 A JP5972998 A JP 5972998A JP H11261445 A JPH11261445 A JP H11261445A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
desired wave
filters
orthogonal
outputting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10059729A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Fukawa
和彦 府川
Hiroshi Suzuki
博 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Docomo Inc
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Mobile Communications Networks Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, NTT Mobile Communications Networks Inc filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP10059729A priority Critical patent/JPH11261445A/ja
Publication of JPH11261445A publication Critical patent/JPH11261445A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 希望波のタイミング周期が不完全であった
り、遅延時間差の小さいマルチパス成分がある場合でも
良好に動作する。 【解決手段】 一定時間ごとに標本化されたDS−CD
MA受信信号は複数の整合フィルタ22−1、22−2
と複数の直交フィルタ23−1、23−2へ供給され
る。整合フィルタ22−1と22−2は前者に対し、後
者は例えば4分の1チップ周期Tcだけずれた希望波の
拡散符号と整合するようにフィルタ係数が決定されてい
る。また直交フィルタ23−1、23−2の拡散符号を
0とTc/4遅延した希望波拡散符号と直交させる。こ
れらフィルタの出力をそれぞれ重み係数を乗算して加算
器で加算し、拘束条件のもとでその平均電力が最小にな
るように重み係数を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、スペクトラム拡
散通信における直接拡散符号分割多元接続方式に用いら
れる受信機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル移動通信において周波
数の有効利用を図るため、様々なスペクトラム拡散方式
が検討されている(M.K.Simon,J.K.Om
ura,R.A.Scholtz and B.K.L
evitt著,“SpreadSpectrum Co
mmunication”,Computer Sci
ence Press 出版,1985)。特に、直接
拡散(DirectSequence:DS)方式を用
いたCDMA(Code DivisionMulti
ple Access)方式は比較的構成が簡単である
ことから実用化方式が検討されている。
【0003】このDS−CDMA方式では同一キャリヤ
周波数を複数のユーザー(利用者)が同時に使用する。
各ユーザーは互いに異なる拡散符号を用いているが、こ
れらの拡散符号の相互には相関があるため、希望波の拡
散符号で逆拡散を行っても他ユーザーの成分が逆拡散信
号に混入する。そのため、他ユーザーの数が多いと逆拡
散信号に混入する干渉波成分のレベルが増大し、伝送特
性が大幅に劣化する。この劣化は他ユーザーの受信レベ
ルが、希望波の受信レベルより大きくなるとますます問
題となる。そのため各ユーザーの送信電力制御を行い各
ユーザーの受信点におけるレベルを一定にすることが考
えられるが、この送信電力制御を完全に行うことは非常
に難しい。このように拡散符号間の相互相関に起因する
伝送特性の劣化は、受信機に干渉キャンセラを追加する
ことで解決できる。
【0004】従来の干渉キャンセラ(K.Fukaw
a,and H.Suzuki,“Orthogona
lizing Matched Filter(OM
F)detection for DS−CDMA m
obile radio systems”,IEEE
Globecom 1994,pp.385−38
9,Nov.1994.)の基本構成を図2に示す。こ
の受信機は以下のように動作する。受信波の同相成分振
幅と直交成分振幅から成る受信信号は入力端子11から
入力される。サンプル手段12では、受信信号を一定時
間ごとに標本化して標本化信号を端子13に出力する。
信号抽出手段14では、標本化信号を入力とし逆拡散と
線形合成の操作を行い合成信号を端子15へ出力する。
復調手段16では、合成信号を復調して判定信号を端子
17へ出力する。タイミング制御手段18では、各手段
の動作タイミングを制御する。
【0005】次に、信号抽出手段14として、逆拡散手
段と線形合成手段の縦続接続とする構成例を図3に示
す。同図では、説明を簡単にするために拡散率は4と
し、同一周波数を使用するユーザー数は4とした。ま
ず、入力端子13から標本化信号が入力される。逆拡散
手段21は整合フィルタ22と3つの直交フィルタ23
−1〜23−3で構成される。整合フィルタ22には希
望波の拡散符号を用い、直交フィルタ23−1〜23−
3は希望波の拡散符号に直交しかつ互いに直交する拡散
符号を用いる。整合フィルタ22及び直交フィルタ23
−1〜23−3では標本化信号と拡散符号との相関演算
を行ない、逆拡散信号x1(i)〜x4(i)を出力する。
【0006】線形合成手段25は、乗算器26−1〜2
6−4および加算器27で構成され、複数の逆拡散信号
1(i)〜x4(i)にそれぞれ重み付け係数W1 〜W4 を乗
算し、これらを加算して合成信号を生成し、出力端子1
5から出力する。係数制御手段28は、複数の逆拡散信
号x1(i)〜x4(i)と合成信号を入力として、重み付け係
数の拘束条件のもとで合成信号の平均電力を最小にする
アルゴリズムで求められた重み付け係数W1 〜W4 を出
力する。整合フィルタ22と直交フィルタ23−1〜2
3−3は相関器に置き換えることも可能であり、以下で
述べる整合フィルタと直交フィルタについても同様であ
る。
【0007】このときの4次元の重み付け係数ベクトル
の最適値をWo=[Wo1 Wo2 Wo3 Wo4 T とす
ると Wo=αR-1T (1) となる。ただし、αはあるスカラ値、Rは4×4の逆拡
散信号の相関行列、Tは4次元のステアリング・ベクト
ルである。Rは逆拡散信号X(i) =[x1(i) x2(i) x
3(i) x4(i) ]T を用いて R=<X(i) XH (i) > (2) のようになる。ここで、iはシンボル周期Tを単位にし
た時刻、Woj はWj の最適値(j=1,2,3,
4)、xj (i) は逆拡散手段のj番目のフィルタ(整合
フィルタ又は直交フィルタ)における時刻iの逆拡散信
号、 Tは転置行列、 Hは複素共役転置行列、<>は集合
平均を表す、このRは以下のように近似することができ
る。
【0008】 R=[X(1) XH (1) +X(2) XH (2) +…+X(Nt ) XH (Nt ) ]/Nt (3) ただし、Nt は非常に大きい自然数である。ステアリン
グ・ベクトルTはこの場合 T=[1 0 0 0]T (4) のようにする。
【0009】重み付け係数の制御は、合成信号に含まれ
る希望波の信号レベルを一定に保つように行う。直交フ
ィルタ23−1〜23−3の拡散符号は希望波の拡散符
号に直交しているので、x2(i)〜x4(i)には希望波の信
号成分が含まれない。このことを考慮すると、上記の重
み付き係数の拘束条件は WH T=1 (5) で表される。上記のαはWoがこの拘束条件を満足する
ように定める。
【0010】この重み付け係数ベクトルの最適値Woを
求めるアルゴリズムは種々考えられるが、簡易な方法と
しては拘束条件付きのLMSであるFrostの方法
(Frost,O.L.,“An algorithm
for linearlyconstrained
adaptive array processin
g”,Proc.IEEE,vol.60,No.8,
PP.926−935,August 1972)が知
られている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】さて、希望波のタイミ
ング同期が不完全であったり、遅延時間差の小さい希望
波のマルチパス成分があると、上記の直交フィルタ23
−1〜23−3の出力信号x2(i)〜x4(i)に希望波の信
号成分が漏れ込む。この漏れ込んだ希望波信号成分は、
整合フィルタ22の出力信号x1(i)に含まれる希望波信
号成分と相関がある。従って、式(5)で表される拘束
条件で合成信号の平均電力を最小にするように重み付け
係数を制御すると、x1(i)に含まれる希望波信号成分が
2(i)〜x 4(i)に漏れ込んだ希望波信号成分で打ち消さ
れ、合成信号に含まれる希望波信号成分の平均電力が減
少してしまい、誤り率特性が大幅に劣化する。
【0012】この劣化を抑える為には、直交フィルタ群
の出力信号に希望波の信号成分が漏れ込むことを抑える
必要がある。この発明の課題は、希望波のタイミング同
期が不完全であったり、遅延時間差の小さい希望波のマ
ルチパス成分がある場合でも良好に動作する適応形スペ
クトラム拡散受信機を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】適応形スペクトラム拡散
受信機は、(1)受信信号を一定時間ごとに標本化して
標本化信号を出力するサンプル手段、(2)標本化信号
を入力とし逆拡散と線形合成の操作を行い合成信号を出
力する信号抽出手段、(3)合成信号を復調して判定信
号を出力する復調手段、(4)各手段の動作タイミング
を制御するタイミング制御手段、の各手段から成り、こ
の発明では特に、これらの手段の中心部分である信号抽
出手段は、(5)標本化信号を、複数の遅延シフトした
希望波の拡散符号とこれらに直交する複数の符号を用い
て逆拡散を行い逆拡散信号を生成する逆拡散手段、
(6)逆拡散信号に重み付け係数を乗算し合成すること
で合成信号を生成する線形合成手段、(7)逆拡散信号
と合成信号を入力として、拘束条件のもとで合成信号の
平均電力を最小にするアルゴリズムで求めた重み付け係
数を出力する係数制御手段とから構成されている。作用 この発明における基本的な作用は次のようなものであ
る。(1)サンプル手段では、受信信号を一定時間ごと
に標本化して標本化信号を出力し、(2)信号抽出手段
では、標本化信号を入力とし逆拡散と線形合成の操作を
行い合成信号を出力し、(3)復調手段では、合成信号
を復調して判定信号を出力し、(4)タイミング制御手
段では、各手段の動作タイミングを制御し、さらに、信
号抽出手段における逆拡散手段、線形合成手段および係
数制御手段は、特に次のように動作する。(5)逆拡散
手段は、標本化信号を、複数の遅延シフトした希望波の
拡散符号と、これらに直交する複数の符号を用いて逆拡
散を行い逆拡散信号を出力し、(6)線形合成手段は、
逆拡散信号に重み付け係数を乗算し合成することで合成
信号を生成し出力し、(7)係数制御手段は、逆拡散信
号と合成信号を入力として、拘束条件のもとで合成信号
の平均電力を最小にするアルゴリズムで求めた重み付け
係数を推定し出力する。
【0014】従来技術とは、逆拡散手段において、複数
の遅延シフトした希望波の拡散符号を用いて逆拡散を行
う点が異なる。
【0015】
【発明の実施の形態】この発明の実施例において特に特
徴をなす部分は信号抽出手段であり、その構成を図1に
図3と対応する部分に同一符号を付けて示す。図3に示
した従来の構成とは、逆拡散手段21において希望波の
拡散符号を用いる整合フィルタが複数(図中では2)あ
る点にある。同図で整合フィルタ22−1と22−2に
は遅延シフトした希望波の拡散符号を用いるが、例え
ば、0からTc/4(Tcは拡散符号のチップ周期)ま
でのタイミングオフセット及び遅延時間に対処するため
には、整合フィルタ22−1と22−2にはそれぞれ0
及びTc/4遅延シフトした希望波の拡散符号を用い
る。Tc/4のようにTcより小さい値の遅延シフトし
た希望波の拡散符号を生成するには、Tcごとの拡散符
号をコサインロールオフ等のフィルタでフィルタリング
を行い、各サンプル間の補間値を得る。遅延シフト値と
対応する補間値を、整合フィルタのタップ係数とすれば
よい。0からTc/4まで遅延した希望波は、0とTc
/4遅延シフトした希望波拡散符号の線形結合として近
似できる。従って、直交フィルタ23−1〜23−2の
拡散符号を0とTc/4遅延シフトした希望波拡散符号
に直交するように設定すると、希望波の信号成分が直交
フィルタ群の出力信号に漏れ込まなくなる。この結果、
整合フィルタ22−1と22−2に含まれる希望波信号
成分が打ち消されなくなり、誤り率特性の劣化を抑える
ことができる。
【0016】なお、この構成では、重み付け係数の制御
に関して従来技術とは異なる拘束条件を課さなくてはな
らない。整合フィルタ22−1と22−2には希望波の
信号成分が含まれ、直交フィルタ23−1と23−2に
は含まれない。このことを考慮すると、上記の重み付き
係数の拘束条件は WH 1 =1 (6) WH 2 =1 (7) となり、ステアリング・ベクトルT1 とT2 はそれぞれ T1 =[1 0 0 0]T (8) T2 =[0 1 0 0]T (9) となる。式(6)及び(7)の拘束条件は、整合フィル
タ22−1と22−2の出力信号に対する重み付け係数
1 とW2 を1に固定することと等価である。
【0017】この構成では、逆拡散手段の整合フィルタ
の数は2としたが3以上に拡張することも可能である。
また、ダイバーシチ受信及びRAKE受信に拡張するこ
とも容易に考えられる。上述では逆拡散をフィルタを用
いて行ったが、入力信号に対し、逆拡散符号との相関を
とり、その逆拡散符号を入力信号に同期させるスライデ
ィング相関器を用いてもよい。
【0018】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、希望
波のタイミング同期が不完全であったり、遅延時間差の
小さい希望波のマルチパス成分がある場合でも良好に動
作する。同一キャリヤ周波数を多数のユーザーが共用す
る無線システムに利用すると効果的である。移動通信で
はユーザーの呼が時系列的に変化するのでこれらの情報
を受信波から自動的に抽出し、変化に対して適応的な受
信機には特に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例における信号抽出手段の機能
的構成例を示す図。
【図2】適応形スペクトラム拡散受信機の一般的機能構
成を示すブロック図。
【図3】図2中の従来の信号抽出手段の機能的構成を示
すブロック図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号を一定時間ごとに標本化して標
    本化信号を出力するサンプル手段と、 前記標本化信号を入力とし逆拡散と線形合成の操作を行
    い合成信号を出力する信号抽出手段と、 前記合成信号を復調して判定信号を出力する復調手段
    と、 前記信号抽出手段と前記復調手段の動作タイミングを制
    御するタイミング制御手段とから構成される適応形スペ
    クトラム拡散受信機において、 前記信号抽出手段は、 前記標本化信号を、複数の互いに1チップ以下の遅延シ
    フトした希望波の拡散符号と、これらに直交する複数の
    符号を用いてそれぞれ逆拡散を行い複数の逆拡散信号を
    生成する逆拡散手段と、 複数の前記逆拡散信号に重み付け係数を乗算し合成する
    ことにより前記合成信号を生成し出力する線形合成手段
    と、 前記逆拡散信号と前記合成信号を入力として拘束条件の
    もとで前記合成信号の平均電力を最小にするアルゴリズ
    ムで求められた前記重み付け係数を出力する係数制御手
    段とから構成されることを特徴とする適応形スペクトラ
    ム拡散受信機。
JP10059729A 1998-03-11 1998-03-11 適応形スペクトラム拡散受信機 Pending JPH11261445A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10059729A JPH11261445A (ja) 1998-03-11 1998-03-11 適応形スペクトラム拡散受信機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10059729A JPH11261445A (ja) 1998-03-11 1998-03-11 適応形スペクトラム拡散受信機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11261445A true JPH11261445A (ja) 1999-09-24

Family

ID=13121588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10059729A Pending JPH11261445A (ja) 1998-03-11 1998-03-11 適応形スペクトラム拡散受信機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11261445A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100305771B1 (ko) * 1999-11-18 2001-10-18 서평원 무선가입자망의 동기신호 수신 장치
SG104931A1 (en) * 2000-11-10 2004-07-30 Sony Electronics Singapore Pte Multiple-user cdma wireless communication system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100305771B1 (ko) * 1999-11-18 2001-10-18 서평원 무선가입자망의 동기신호 수신 장치
SG104931A1 (en) * 2000-11-10 2004-07-30 Sony Electronics Singapore Pte Multiple-user cdma wireless communication system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5648983A (en) CDMA rake receiver with sub-chip resolution
US5719899A (en) Multiple access digital transmission system and a radio base station and a receiver for use in such a system
US6459883B2 (en) Generic finger architecture for spread spectrum applications
US5790537A (en) Interference suppression in DS-CDMA systems
US6363105B1 (en) Flexible sliding correlator for direct sequence spread spectrum systems
KR0158092B1 (ko) 적응형 스펙트럼 확산수신기
US6363106B1 (en) Method and apparatus for despreading OQPSK spread signals
JP2001069122A (ja) 基地局システムおよびキャンセレーションプロセッサ
KR20000053310A (ko) 직접적인 시퀀스 확산 스펙트럼 통신신호의 역확산
CN101036311B (zh) 采用导频信号以及使用自适应滤波器的cdma无线系统
JP3386738B2 (ja) フレーム同期回路及びフレームタイミング抽出方法
US20040141469A1 (en) Rake receiver for operating in FDD and TDD modes
US7756196B1 (en) Efficient adaptive filters for CDMA wireless systems
Lingwood et al. ASIC implementation of a direct-sequence spread-spectrum RAKE-receiver
US6263012B1 (en) Receiver apparatus for CDMA communication system
US6442154B1 (en) Method and apparatus for successive cancellation using multiple signal timings
JPH11261445A (ja) 適応形スペクトラム拡散受信機
JP3420700B2 (ja) スペクトル拡散信号の符号同期捕捉回路
JP2002077104A (ja) スペクトル拡散受信装置
JPH0879130A (ja) 受信装置及びパイロット信号除去装置
JP2911105B2 (ja) 適応形スペクトラム拡散受信機
KR100383670B1 (ko) 공간-시간 배열 수신 시스템 및 페이딩 채널에 의한 왜곡 보상 방법
JP3030230B2 (ja) 拡散通信システムの受信装置
EP1117189A2 (en) Method and apparatus for despreading CDMA signals
US7756191B2 (en) Deconvolution searcher for wireless communication system