(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報符号のストリームを受信する受信機において、歪み効果を軽減して信号有用性の決定を強化する方法であって：
ａ）情報符号のストリームを受信して符号ストリームを生成する段階であって、前記符号ストリームの各情報符号には所望成分，干渉成分および歪み成分が含まれる段階；
ｂ）前記歪み成分の特性を判定して歪み特性を生成する段階；
ｃ）前記所望成分の表現を決定して所望表現を生成する段階；
ｄ）前記所望表現と前記符号ストリームとに基づいて非所望成分を決定する段階；
ｅ）前記非所望成分と前記歪み特性とに基づいて前記干渉成分の表現を決定する段階；および
ｆ）前記所望表現と前記干渉成分の表現とに基づいて符号ストリーム有用性の徴候を判定する段階；
によって構成され、前記段階ｅ）が：
e1）前記歪み特性に基づいて少なくとも１つの強度値を決定する段階；
e2）非所望成分の強度が前記の少なくとも１つの強度値よりも小さいときに、第１所定値により前記非所望成分をスケーリングする段階；および
e3）非所望成分の強度が前記の少なくとも１つの強度値よりも大きいときに、前記第１所定値よりも大きい第２所定値により前記非所望成分をスケーリングする段階；
によってさらに構成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
段階（ｂ）が、前記受信機と前記符号ストリームを送信した送信機のあらかじめ設定されている歪み情報に基づいて前記歪み成分を決定する段階によってさらに構成され；
段階（ｄ）の非所望成分の決定が、前記所望成分を前記符号ストリームから減じる段階によって構成され；さらに
段階（ｅ）の干渉成分の表現の決定が、前記非所望成分をフィルタを介して濾波して、前記歪み成分を減衰する段階によってさらに構成される請求項１記載の方法。
【請求項３】
情報符号のストリームの各情報符号が、所望の情報符号成分，干渉成分および歪み成分を含む情報符号のストリームを受信する受信機において、歪み効果を実質的に排除する方法であって：
ａ）情報符号のストリームを受信して符号ストリームを生成する段階；
ｂ）前記受信機により、前記所望情報符号のそれぞれに関する表現を決定して、符号表現を生成する段階；
ｃ）前記受信機により、前記受信機と前記符号ストリームを送信した送信機のあらかじめ設定された歪み情報に基づいて歪み特性を判定する段階；
ｄ）前記受信機により、前記符号表現と前記符号ストリームとに基づいて非所望成分を決定する段階；
ｅ）前記受信機により、前記歪み特性に基づいて前記非所望成分の選択された非所望成分を決定する段階；
ｆ）前記受信機により、フィルタを介して前記の選択された非所望成分から前記歪み成分を濾波して、濾波選択された非所望成分を生成する段階；および
ｇ）前記受信機により、前記の濾波選択された非所望成分と前記所望成分とに基づいて前記干渉成分の表現を決定し、前記干渉成分の表現と前記所望成分とが前記符号ストリームの有用性の徴候を判定する基礎を形成するようにする段階；
によって構成されることを特徴とする方法。
【請求項４】
段階（ｇ）の干渉成分の表現の決定が：
g1）前記歪み特性に基づいて少なくとも１つの強度値を決定する段階；
g2）前記の渡波選択された非所望成分の強度が、前記の少なくとも１つの強度値よりも小さいときに、第１所定値により前記の濾波選択された非所望成分をスケーリングする段階；および
g3）前記の濾波選択された非所望成分の強度が前記の少なくとも１つの強度値よりも大きいときに、前記第１所定値よりも大きい第２所定値により前記の渡波選択された非所望成分をスケーリングする段階；
によってさらに構成される請求項３記載の方法。
【請求項５】
歪み効果を軽減して信号有用性の決定を強化する装置であって：
情報符号のストリームを受信して符号ストリームを生成する信号受信機；
前記符号ストリームの各情報符号の歪み成分に関する歪み特性を判定する歪み特性判定装置；
前記信号受信機に動作可能に結合されて、前記符号ストリームの各情報符号ストリームに関して所望成分を決定する所望成分判定装置；
前記所望成分判定装置と前記信号受信機とに動作可能に結合されて、前記所望成分および前記符号ストリームに基づいて前記符号ストリームの各情報符号の非所望成分を決定する非所望成分判定装置；
前記非所望成分判定装置および前記歪み特性判定装置に動作可能に結合されて、前記所望成分，前記歪み特性および前記非所望成分に基づいて、前記符号ストリームの各情報符号に関して干渉成分を決定する干渉成分判定装置；および
前記干渉成分判定装置，前記歪み特性判定装置および前記非所望成分判定装置に動作可能に結合されて、前記非所望成分の強度が少なくとも１つの強度値よりも小さいときには第１所定値で前記非所望成分の強度をスケーリングし、前記非所望成分の強度が前記の少なくとも１つの強度値よりも大きいときには、第２所定値により前記非所望成分の強度をスケーリングする強度スケーラ；
によって構成されることを特徴とする装置。
【請求項６】
前記歪み特性判定装置および前記非所望成分判定装置に動作可能に結合され、前記非所望成分から前記歪み成分を減衰するフィルタによってさらに構成される請求項５記載の装置。
【請求項７】
歪み効果を軽減して受信機内の信号有用性の決定を強化する装置であって：
情報符号のストリームを受信して符号ストリームを生成する信号受信機；
前記符号ストリームの各情報符号の歪み成分に関する歪み特性を判定する歪み特性判定装置；
前記信号受信機に動作可能に結合されて、前記符号ストリームの各情報符号に関して所望成分を決定する所望成分判定装置；
前記所望成分判定装置と前記信号受信機とに動作可能に結合されて、前記所望成分および前記符号ストリームに基づいて前記符号ストリームの各情報符号に関して非所望成分を決定する非所望成分判定装置；
前記非所望成分判定装置および前記歪み特性判定装置に動作可能に結合されて、前記歪み成分に基づいて前記非所望成分の選択された非所望成分を選択するセレクタ；
前記セレクタおよび前記歪み特性判定装置に動作可能に結合されて、前記所望成分，前記歪み特性および前記の選択された非所望成分に基づいて、前記符号ストリームの各情報符号に関して干渉成分を決定する干渉成分判定装置；および
前記干渉成分判定装置および前記セレクタに動作可能に結合されて、前記干渉成分の強度が少なくとも１つの強度値よりも小さいときには第１所定値で前記の選択された非所望成分の強度をスケーリングし、前記干渉成分の強度が前記の少なくとも１つの強度値よりも大きいときには第２所定値により前記の選択された非所望成分の強度をスケーリングする強度スケーラ
によって構成されることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、一般的に通信システムに関し、さらに詳しくは、通信資源の地域的再利用を行う通信システムに関する。
発明の背景
通信資源を地域的に再利用する通信システムは、当技術分野では周知のものである。これらのシステムは、所定の組の通信資源をある地域に割り当てて、１つまたはそれ以上の地域において同じ組の通信資源を再利用する。この再利用技術は、複数のより小さい地域からなる広い地域に通信サービスを提供するために必要な通信資源の数を最小限に抑えることによって通信能力を改善する。
通信資源を地域的に再利用する最も一般的な通信システムには、セルラ通信システムとトランク移動通信システムの２つがある。いずれの通信システムにおいても、通信ユニットが通信サービスを要求すると通信資源の割当が開始される。資源の使用可能性と信号の有用性に基づいて、資源コントローラは周波数チャネルまたはタイム・スロットなどの通信資源を通信ユニットに割り当てる。会話やファクシミリ送信などの通信は、通信ユニットと他の通信ユニットとの間、または通信ユニットと公衆サービス電話網に加入している加入者との間で行われる。この通信は、通信終了まで、あるいはサービス内に割込が起こるまで継続する。通信終了時には、資源コントローラは通信資源を回収して、通信資源を別の通信に用いることができるようにする。
受容することのできる通信資源を識別する際の重要なパラメータは、信号の有用性である。無線通信システムにおいては、通信資源は通常は所定の帯域幅を占有する無線周波数（RF）チャネルである。そのRFチャネル（通信資源）上に情報信号が送信されると、干渉や雑音や、送信機および受信機の歪みなどの望ましくないチャネル効果によって送受信中に情報信号が改変される。そのために、通信ユニット内の受信機または基地局によって受信された情報信号は、干渉チャネルまたは歪み効果により損なわれる。使用可能な通信資源の干渉および雑音の指標を確認することによって、最も信頼性の高い通信資源を通信のために選択することができる。この指標は、信号有用性として知られている。
地域的に再利用を行う通信システムにおいては、信号有用性はRFチャネル上にある同一チャネル干渉（co−channel interference）の量により制限されるのが普通である。同一チャネル干渉は、受信機が所望のRFチャネルと同じチャネル上で送信している近隣の通信ユニットまたは基地局から不要な情報信号を受信すると起こる。同一チャネル干渉（Ｉ）および雑音（Ｎ）の総量に対する所望の信号（Ｃ）の比に基づいて信号有用性を決定するための方法の詳細な説明については、本件と同一の出願日で、モトローラ社に譲渡された同時継続出願中の米国特許出願「A Method And Apparatus For Determining Signal Usability」（出願人の文書番号CM01662H）を参照されたい。この技術は多くの利点を提供するが、決定された信号有用性に対する送信機および受信機の歪み効果により課せられるダイナミック・レンジという制限の技術的な問題については言及していない。
歪み効果は、いくつかの原因をもつが結果は１つである。すなわち、達成可能な最大の信号有用性指標（C/（Ｉ＋Ｎ））を制限する傾向がある。歪み効果は、干渉プラス雑音に対するキャリヤの分母の比の干渉項に加算されて、新たな信号有用性の指標C/（Ｉ＋Ｎ＋Ｄ）を生成する。ただしＤは、受信機および送信機の両方により生成された歪み効果を表す。通常、同一チャネル干渉は、歪み効果よりもはるかに大きい。そのために、歪み効果を無視することができ、干渉プラス雑音に対するキャリヤの比の値を求めることによって信号有用性を得ることができる。同一チャネル干渉が小さくなると、歪み効果は信号有用性指標に影響を与え、実際の信号有用性と干渉プラス雑音に対するキャリヤの比との間の線形的な相関関係を妨害する。そのために、歪み効果の存在を認めないと、干渉プラス雑音に対するキャリヤの比の評価により決定される正確な信号有用性指標の範囲は、歪み効果の存在が暗示されるために最大値に制限される。対数表現で表すと、干渉プラス雑音に対するキャリヤの比の測定可能な最大値は、通常は、現在の技術に固有の歪みのために25dB未満である。しかし、周波数再利用通信システムの中には、最適なシステム動作を行うためには30dB超の最大信号有用性を必要とするものがある。このようなダイナミック・レンジの広いシステムでは、歪み効果を推定することは、信号有用性の正確な指標を得て、システムの機能性を高めるために重要である。
送信機および受信機でよく起こる歪み効果には、デジタル受信機内のタイミング・エラー，キャリヤ・フィードスルー，フィルタの歪みおよび増幅器の非線形性がある。タイミング・エラーは、被受信信号の不適切なサンプリングによって起こり、符号間の干渉を助長する。キャリヤ・フィードスルーは、RFキャリヤ・エネルギの一部を被変調情報信号内に変位させることによって所望の信号を劣化させる。フィルタの歪みは、生来的に変わりやすい強度と、グループ遅延周波数応答のために所望の信号の強度と位相とを改変する。相互変調歪みなどの増幅器の非線形性は、所望の信号の帯域幅に不要なRFエネルギを導入してしまう。
それゆえ、歪みの効果を軽減して信号有用性決定のダイナミック・レンジを強化する方法および装置が必要である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による受信された情報符号の配座図である。
第２図は、本発明による受信機を有する通信システムのブロック図である。
第３図は、本発明による受信機を有する通信システムの代替のブロック図である。
第４図は、本発明による情報符号のストリームを有するフィルタおよび被受信信号のサブチャネルの周波数応答を示す。
第５図は、本発明による歪み成分，干渉成分および歪み減衰フィルタの周波数応答を示す。
第６図は、本発明による被受信情報信号の選択濾波された非所望成分の分解配列図を示す。
第７図は、本発明による計数逓減率のグラフである。
好適な実施例の説明
一般に、本発明は歪み効果を軽減して、受信機内の信号有用性決定を強化するための方法および装置を提供する。これは、情報符号のストリームを含む個別の情報信号を受信して、受信した信号を処理して情報符号の推定値を求めることにより行われる。各符号推定値は、３つの成分で構成される。すなわち、所望の成分，干渉成分および歪み成分である。まず、所望成分と歪み成分の特性との表現を決定することによって、望ましくない成分（非所望成分）を決定することができる。次に、干渉成分の表現が、非所望成分および歪みの特性に基づいて決定される。各符号推定値に関する信号有用性の強化された決定は、所望成分および干渉成分の表現に基づいて判定される。干渉成分決定における歪み成分の効果を最小限に抑えることによって、信号有用性決定が強化される。このように、信号有用性の決定を強化すると、実質的に歪み成分を排除した所望成分と干渉成分だけの関数になる。
本発明は、第１図ないし第７図を参考にすると、さらに詳しく説明することができる。第１図は、16の横軸振幅変調（QAM:quadrature amplitude modulation）符号パターン100の配座（constellation）図である。この配座の各情報符号102は二次元であり、直交する１対の軸に関するその座標によって定義される値を有する。
当技術では周知のように、個別の情報符号のストリームを含む信号を、RF送信チャネルなどの通信資源上で送信して、受信機によって受信することができる。送信機および受信機内の歪み，干渉，雑音および送信機チャネル内のその他の歪みの存在により、各情報符号102の被受信値は変わるのが普通である。送信チャネル内のその他の歪みを排除すると、この改変は被送信ストリームの各情報符号102に重ね合わせたほぼゼロの平均ランダム・プロセスで構成される。そのため、各情報符号102の被受信値は、対応する被送信情報符号の値を中心とする値の範囲101内に現れる。
第２図は、符号ストリーム201を通信資源上で受信機202に対して送信する送信機200を示す。符号ストリーム201は、送信機200から受信機202までの経路内で、固有の送信機歪み211,RFチャネル内の雑音および干渉や、固有の受信機歪み210により改変される。このため、受信機の信号受信機203の入力において結果として得られる改変された符号ストリームには、所望成分，干渉成分および歪み成分が含まれ、所望成分には元の改変されていない符号ストリームが含まれ、干渉成分にはRFチャネルからの雑音および干渉が含まれ、歪み成分にはそれぞれ送信機200および受信機202からの歪み210,211が含まれている。
信号受信機203,歪み特性判定装置204,所望成分判定装置205,非所望成分判定装置206,フィルタ207,強度スケーラ208および干渉成分判定装置209を有する受信機202は、改変された符号ストリームを処理して、符号ストリームの有用性の決定を行うために用いられる。信号受信機203は、改変された符号ストリームを受信，増幅，濾波して、さらに所望成分判定装置205,非所望成分判定装置206および歪み特性判定装置204により処理することのできるベースバンド符号ストリームに変換する。信号受信機203には、通常は、RFフロント・エンド，フィルタ，周波数ダウンコンバータ，アナログ−デジタル変換器および被受信符号ストリームの推定値を信頼性をもって求めるために必要とされるデジタル信号処理が含まれる。ベースバンド符号ストリームには、所望成分，干渉成分および歪み成分のベースバンド表現が含まれる。歪み特性判定装置204は、ベースバンド符号ストリームを受け取り、通常は、固有の受信機および送信機歪み210,211に関するあらかじめ設定された情報に基づいて、その歪み成分の特性を判定する。所望成分判定装置205も、ベースバンド符号ストリームを受け取り、その所望成分の表現を決定する。所望成分の表現の決定方法は、モトローラ社に譲渡された同時継続出願中の米国特許出願第07/783,289号「Communication Signal Having A Time Domain Pilot Component」と、モトローラ社に譲渡され、本件と同じ出願日の同時継続出願中の米国特許出願「A Method And Apparatus For Determining Signal Usability」（出願人による文書番号CM01662H）とに詳細に説明されている。
非所望成分判定装置206は、ベースバンド符号ストリームと所望成分判定装置205の出力とを受信して、通常は所望成分の表現をベースバンド符号ストリームから減じることにより、ベースバンド符号ストリームの非所望成分を決定する。RFチャネルからの干渉および雑音と、受信機および送信機の歪み210,211とを含む非所望成分は、フィルタ207に供給される。フィルタ207は、フィルタ207の通過帯域の外側にある周波数成分を減衰することによって、歪み成分の周波数応答を減衰する。フィルタ207の周波数応答は、歪み特性判定装置204内で得られた歪み特性に基づいたものである。
強度スケーラ208は、フィルタ207から濾波された非所望成分を受け取り、１組の基準強度値と比較される、その強度の値に依存する所定値によって、その成分の尺度を決定（スケーリング）する。この基準強度値の組は、強度スケーラ208内にあらかじめセットすることも、歪み特性判定装置204内で得られた歪み特性に基づいて強度スケーラ208で力学的に決定することもできる。たとえば、強度スケーラ208は、濾波された非所望成分の強度が選択された基準値よりも小さいときには、ある値で、濾波された非所望成分をスケーリングし、その強度が選択された基準値より大きい場合は別の値でスケーリングする。さらに、強度スケーラ208は、個別の値によるスケーリングとは対立するものとして、関数的に、濾波された非所望成分のスケーリング行うこともできる。強度スケーラ208は、通常、濾波された非所望成分のスケーリングを実行するソフトウェア・アルゴリズムを含むプロセッサによって構成される。強度スケーラ208の出力は、干渉成分判定装置209に入り、そこでベースバンド符号ストリームの干渉成分がスケーリングされ、濾波された非所望成分から抽出される。干渉成分は、おもに、RFチャネルからの干渉および雑音によって構成され、歪み成分はわずかである。干渉成分判定装置209の出力は、所望成分と共に処理されて、符号ストリームの有用性の徴候が判定される。符号ストリーム有用性の徴候の判定方法は、モトローラ社に譲渡され、本件と同一の出願日である前述の同時継続出願中の米国特許出願「A Method And Apparatus For Determining Signal Usabilit」（出願人による文書番号CM01662H）に論じられているので本発明の理解を容易にするため以外には詳しく論じることはしない。符号ストリーム有用性の徴候の判定は、これがRFチャネル上の通信状態の推定値となるために通信システムの見地から重要である。
歪み特性判定装置204は、ベースバンド符号ストリーム上で連続動作するオンライン用システムとしても、メモリ内にあらかじめ歪み特性が設定されているオフライン・システムとしても動作することがある。いずれの場合にも、歪み成分を減衰するために利用される特性には、周波数スペクトル，配座位置やサブキャリヤ周波数などの被送信符号ストリーム・タイプの関数として強度および所定の送信機および受信機歪み211,210の関数としての強度が含まれる。本実施例においては、歪み特性判定装置204は、オフライン型である。周知のコンピュータ・シミュレーション・プログラムは、送信機200および受信機202内の歪み211,210をモデル化する。それぞれ歪み特性を分離および測定することを目的とするプログラム・モデル・シミュレーションは、歪み特性判定装置204のメモリ部分に格納された歪み特性を提供する。
歪み成分および干渉成分の周波数電力スペクトルは、スペクトル内容が異なるので、フィルタ207の周波数応答は、歪み成分の電力スペクトルに実質的に影響を与えるように選択される。歪み成分の電力スペクトルは、普通は平坦ではない。すなわち、目的の周波数帯域で均一な電力スペクトル密度（PSD）を持たない。歪み成分のPSDは、ある周波数領域においては、目的の周波数帯域内の他の成分よりも大きい。逆に、干渉成分電力スペクトルは通常は平坦である。そのために歪み成分の電力を干渉成分の電力に関して減衰するには、フィルタ207を用いる。フィルタ207は、歪みのPSDが高い領域にある非所望成分の周波数成分を減衰して、歪みのPSDがより低い周波数領域は比較的影響を受けないままにするように設計される。この濾波技術により、歪み成分の電力は干渉成分の電力よりも削減される。このように、フィルタ207は、干渉成分に関して歪み成分を減衰するという所望の目標を達成する。歪み成分の電力は、目的の周波数帯域の端部付近ではより大きくなることが普通なので、通常、フィルタ207のために選定された周波数応答は形状的に低域通過となる。
歪み成分および干渉成分は、濾波技術により完全に分離されることはないので、スケーリング過程を用いて、さらに歪み成分の内容を最小限にするようにする。歪み成分と干渉成分を完全に分離することは、それらのPSDの周波数の重複によりできないので、濾波後にも非所望成分の非ゼロの歪み成分が残る。そのため、RFチャネルに干渉および雑音がなくても、フィルタ207の出力には依然として非ゼロの歪み成分が含まれている。この不一致を補うために、強度スケーラ208は、所定の値よりも強度が小さいフィルタ出力成分を、所定の値よりも強度が大きい成分より少ないある量だけスケーリングする。このスケーリング手順により、妥当に歪みに帰することのできる成分に対して、干渉に帰することのできる成分よりも低い重みを与え、それによって干渉成分全体に関して歪み成分を減衰する。
第３図は、RFチャネル上で代替の受信機303に符号ストリーム201を送信する送信機200を示す。受信機303には、信号受信機203,歪み特性判定装置204,所望成分判定装置205,非所望成分判定装置206,フィルタ207,強度スケーラ208,干渉成分判定装置209およびセレクタ302によって構成される装置301が含まれる。第２図に関して前述したように、符号ストリーム201は送信機200から受信機303までのその経路内で、RFチャネル内の干渉および雑音と、固有の送信機および受信機歪み211,210とによって改変される。
受信機の装置301内の改変された符号ストリームの流れは、第２図の受信機202に関して説明された流れと同様であるので、新しい要素に関してのみ詳細を追加説明する。信号受信機203は、改変された符号ストリームを受信，増幅，濾波して、さらに所望成分判定装置205および非所望成分判定装置206により処理することのできるベースバンド符号ストリームに変換する。歪み特性判定装置204は、受信機202および送信機200内の歪み210,211に関してあらかじめ設定された情報に基づいて、ベースバンド符号ストリームの歪み成分の歪み特性を判定する。所望成分判定装置205は、ベースバンド符号ストリームを受け取り、その所望成分の表現を決定する。非所望成分判定装置206は、ベースバンド符号ストリームと所望成分判定装置205の出力とを受信し、所望成分の表現をベースバンド符号ストリームから減じることにより、ベースバンド符号ストリームの非所望成分を決定する。干渉成分および歪み成分を含む非所望成分は、セレクタ302に供給される。セレクタ302は、通常、非所望成分の一部を選択するソフトウェア・アルゴリズムを内蔵するプロセッサであり、歪み特性判定装置204により得られた歪み特性に基づいてさらに処理を行うために用いる。また、セレクタ302の機能は、非所望成分の選択された部分に対応する所望成分の部分を選択するように拡大することもできるが、所望成分判定装置205のセレクタ302に対する相互接続部は図示されていない。セレクタ302の出力はフィルタ207に入り、ここで非所望成分の選択された部分の歪み成分が、干渉成分に関して減衰される。セレクタ302が所望成分の部分をも選択すると、フィルタ207はそれに応じて、阻止帯域（stopband）内にある所望成分の選択された部分の一部を減衰する。所望成分と非所望成分の部分を両方とも選択および濾波することにより、２つの部分の相互のタイミングが維持されて、それにより、次に現れる符号ストリーム有用性決定の徴候の精度が強化される。強度スケーラ208は、非所望成分の濾波選択された部分を受け取り、１組の基準強度値と比較される、その強度値に依存する所定の値によりスケーリングする。強度スケーラ208の出力は干渉成分判定装置209に入り、ここでベースバンド符号ストリームの干渉成分が、非所望成分のスケーリングされ濾波された被選択部分から抽出される。干渉成分はおもに、RFチャネルからの干渉および雑音によって構成され、歪み成分はわずかである。干渉成分判定装置209の出力は、所望成分または所望成分の選択濾波された部分と共に処理され、符号ストリーム有用性の徴候を判定する。
送信機200および受信機303内には種々の歪み210,211があるために、符号ストリーム201の各符号は異なる程度の歪みを起こすことがある。たとえば、モトローラ社に譲渡された同時継続出願中の米国特許出願第07/783,289号「Communication Signal Having A Time Domain Pilot Component」に説明されるような多重サブチャネル・システムにおいては、４つのサブチャネルのうち１つのサブチャネル上を伝搬される情報符号は、他の３つのサブチャネルを伝搬されるものよりも歪みが少なくなることがある。また、歪み210,211は、情報符号配座パターン内の座標に依存する他の値よりも多く、ある情報符号の値を損なうことがる。そのために、フィルタ207および強度スケーラ208の歪みを最小限に抑える過程を強化するために、損傷を最も受けにくい情報符号だけをセレクタ302により選択して、干渉成分決定の過程に利用する。損傷に対する感受性の程度は、歪み特性判定装置204内で判定される歪み特性に基づく。
第４図は、情報信号の内側サブチャネル402と外側サブチャネル403の周波数応答を、フィルタの強度400とグループ遅延401に関して示す。このサブチャネル設定は、モトローラ社に譲渡された同時継続出願中の米国特許出願第07/783,289号「Communication Signal Having A Time Domain Pilot Component」に関して前述された多重サブチャネル・システムに典型的なものである。フィルタ強度400とグループ遅延401は、受信機のフロントエンドで用いられる帯域通過水晶フィルタにより得られるものを表す。
第４図に示されるように、情報信号がフィルタを通過する際に外側のサブチャネル403が受ける強度およびグループ遅延歪みは、内側のサブチャネル402の場合よりも大きい。外側サブチャネル403のフィルタ歪みの量が大きくなると、内側サブチャネル402の情報符号の歪み成分と比較して各々の情報符号内の歪み成分が大きくなる。そのため、この場合には、内側サブチャネル402上の情報符号をさらに処理することが、歪みを最小限に抑えるために好ましい。あるいは、他の歪み処理過程の効果により、内側サブチャネル402は外側サブチャネル403よりも歪みが大きくなることもある。このような場合には、外側サブチャネル403の情報符号をさらに処理することが好ましい。いずれの場合にも、歪みの量が最も少ない情報符号を選択してさらに処理すべきである。
第５図は、歪み減衰フィルタ501の周波数応答を、非所望成分の干渉成分500と歪み成分502のPSDに関して示す。第２図に前述されたように、歪み成分502のPSDは、目的の周波数帯域内で均一ではない。逆に、干渉成分500のPSDは、同じ周波数帯域内で均一になる。そのため、歪み成分のPSD502をフィルタ501の周波数応答により大きく削減することを、干渉成分500のPSDに対する悪影響なしに多くの周波数帯域で行うことができる。この結果、非所望成分の周波数応答を濾波後の干渉成分500のPSDに近似させることができる。それにより、信号有用性は非所望成分の干渉成分に直接依存するので、この濾波技術によって信号有用性をより正確に決定することができる。
第６図は、非所望成分判定装置206の出力に通常現れる受信された情報符号の選択濾波された非所望成分601の範囲101を分解図で示す。複数の選択濾波された非所望成分601は、所望の情報符号に重ねられた干渉および歪みの効果により、グラフの原点周囲に無作為に変位されている。RFチャネルに干渉が現れない場合には、無作為に変位された選択濾波された非所望成分601が歪みにより起こり、所定の強度値600に対応する原点半径内にその値の大部分を有する。特定の半径内の選択濾波された非所望成分値に対してより低い重みまたはスケーリング値を割り当てることにより、非所望成分内の歪みの内容はさらに削減される。
スケーリング値の決定はおもに、所定の強度値600または他の所定の強度値の関数である。第６図に示されるように、所定の強度値600に対応する半径内にある選択濾波された非所望成分601は、あるスケーリング値を割り当てられ、半径外にある符号はより大きなスケーリング値を割り当てられて、歪みの少ない符号から歪みの多い符号を区別する。あるいは、各々が関連の強度値を有するいくつかの半径を原点に対して同心円上に配置してもよい。これにより、各半径の間にある選択濾波された非所望成分601には、選択濾波された非所望成分601がどの半径の間にあるかによって独自の所定のスケーリング値が割り当てられる。さらに、この多重半径の概念を拡大して、特定の半径における関数値に基づいてすべての選択濾波された非所望成分601をスケーリングする計数逓減率（スケーリング係数）を提供することもできる。
第７図は、選択濾波された非所望成分703に関して、２つの可能な所定の計数逓減率700,701を示す。第１の係数700は、成分をゼロ倍することにより、強度が所定の強度値600より小さい選択濾波された非所望成分をなくする。強度が所定の強度値よりも大きい選択濾波された非所望成分は、特定の非ゼロ値だけ乗算される。第２係数701は、選択濾波された非所望成分703の強度に関して連続している点で第１係数700とは異なっている。第２係数701は、強度が所定の強度値600よりも小さい成分に対してはよりスケーリングの程度を小さくし、強度が所定の強度値600よりも大きい成分に対してはスケーリングの程度を大きくする。選択濾波された非所望成分のスケーリングを行うためにどの係数を利用してもよいが、通常の係数には第２または第３次多項式または直線が含まれる。スケーリング係数は、信頼性のある信号有用性決定を行うために必要な歪み削減量によって選定される。
本発明は、歪み効果を軽減し、受信機内の信号有用性決定を強化する方法および装置を提供する。本発明により、受信された符号ストリームの非所望成分内に歪みがあることによる信号有用性決定に関するダイナミック・レンジの制限が大幅に改善されて、従来技術のの25dBという限界に対して、30dB超の信号有用性指標の最大値を達成することができる。キャリヤ（Ｃ）の干渉（Ｉ）倍率比を直接的に測定することにより信号有用性を測定しようとする従来の試みは、干渉測定において大きな歪み成分が存在するために制約を受けてきた。その意図はキャリヤの干渉に対する比C/Iを決定しようとすることであったが、実際の測定ではキャリヤ（Ｃ）の干渉プラス歪みに対する比C/（Ｉ＋Ｄ）（ただしＤは歪み成分の倍率）を得た。そのため、干渉倍率が実質的に小さくなると、測定値はキャリヤの歪みに対する比C/Dにより決定される定数に近づくことになる。この効果により、測定されたキャリヤの干渉に対する比C/（Ｉ＋Ｄ）のダイナミック・レンジは、その最大値をキャリヤの歪みに対する比C/Dに制限することにより制約される。本発明は、歪みの項の倍率を干渉項の倍率に関して大幅に小さくすることによって、信号有用性指標のダイナミック・レンジを増大し、それによって測定されたキャリヤの干渉に対する比のより大きな最大値を得られるようにするものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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