(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検波した信号が入力され、この検波信号から情報変調成分を取り除いて逆変調信号を生成する逆変調手段と、
上記逆変調信号が入力され、この逆変調信号から得られる複数の離散値に基づいて当該逆変調信号の平均値を演算し、かつ該平均値の絶対値の二乗値を演算して希望波電力値として出力する希望波電力演算手段と、
上記逆変調信号が入力され、上記希望波電力演算手段と同じ複数の離散値に基づいて当該逆変調信号の分散値を演算し、この分散値を干渉波電力値として出力する干渉波電力演算手段と、
上記希望波電力値および上記干渉波電力値が入力され、この希望波電力値と干渉波電力値との比を電力比測定値として出力する電力比演算手段と、
上記電力比測定値が入力され、上記離散値の個数に応じたオフセット補正処理を行って、それを電力比補正値として出力する電力比補正手段とを備え、
上記電力比補正値を上記検波信号の希望波電力対干渉波電力比として出力する検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置。
【請求項２】
電力比補正手段は、離散値の個数をＮａｖとした場合に、下記式１を用いて希望波電力対干渉波電力比の補正値を演算することを特徴とする請求項１記載の検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置。
0003589889.tif 000006
【請求項３】
検波信号から情報変調成分を取り除いた逆変調信号の複数の離散値から当該逆変調信号の平均値の絶対値を二乗した二乗値と分散値とを演算し、当該二乗値と分散値との比から電力比測定値を演算し、更に、この電力比測定値に対して上記離散値の個数に応じたオフセット補正処理を行って、その補正された電力比測定値を上記検波信号の希望波電力対干渉波電力比として出力する検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定方法。
【請求項４】
二乗値と分散値との演算に用いられる離散値の個数をＮａｖとした場合に、下記式２を用いてオフセット補正処理を行うことを特徴とする請求項３記載の検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定方法。
0003589889.tif 000007
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は検波した信号の希望波電力と干渉波電力との比を測定する装置およびその方法に係り、特に、ＣＤＭＡ方式（多元接続法式）の通信システムにおいて好適に利用することができる検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置およびその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、検波した信号の希望波電力と干渉波電力との比を測定する装置に関連する技術は特開平１０−１３５９０４号公報などに開示されている。図４はこのような従来の検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置の基本的な構成を示すブロック図である。図において、１は検波器などから無線信号などに基づいて出力される復調シンボル、２はこの復調シンボル１が入力され、この復調シンボル１から情報変調成分を取り除いて、これを逆変調信号として出力する逆変調手段、３はこの逆変調手段２の出力する逆変調信号が入力され、データＮａｖ個分に相当する期間毎にその平均値を演算して平均値信号を出力する平均化手段、４は平均化手段３の出力するこの平均値信号を二乗して希望波電力として出力する二乗化手段、５は上記逆変調信号と上記平均値信号とが入力され、上記データＮａｖ個分に相当する期間毎にその分散値を演算してこの分散値を干渉波電力として出力する分散演算手段、６は上記希望波電力および干渉波電力が入力され、この希望波電力の値を干渉波電力の値で割った値を電力比測定値として出力するＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）算出手段である。そして、この電力比測定値が復調シンボル１の希望波電力対干渉波電力比ＳＩＲ１４として出力される。
【０００３】
次に動作について説明する。
復調シンボル１が逆変調手段２に入力されると、この逆変調手段２は逆変調を行い情報変調の解かれた復調シンボルを出力する。そして、逆変調手段２からデータＮａｖ個分に相当する期間の復調シンボルが出力される毎に、平均化手段３はその期間における平均値を演算し、二乗化手段４はその期間における平均値をその絶対値をとって二乗して希望波電力を得、分散演算手段５はその期間における分散値を演算して干渉波電力を得る。また、ＳＩＲ算出手段６はこの希望波電力を干渉波電力で割って電力比測定値を算出し、復調シンボル１の希望波電力対干渉波電力比ＳＩＲ１４が出力される。
【０００４】
なお、上記特開平１０−１３５９０４号公報に開示された希望波電力対干渉波電力比測定装置では、このような構成および動作を基本としつつ、干渉波電力が増加する場合には上記希望波電力対干渉波電力比を演算する際のデータ個数Ｎａｖを増加させることで、干渉波電力の変動に起因する測定誤差の増加を抑制する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置およびその方法は以上のように構成されているので、いずれにしても、有限個Ｎａｖの離散値に基づいて希望波電力と干渉波電力とを演算し、更にこれらの比から電力比測定値を演算することになるので、平均値の中に干渉波電力成分が残留して、その分、電力比測定値は無限の離散値に基づく理論値に対して必然的にオフセットが生じてしまい、理論値よりも高い値が生成されてしまうなどの課題があった。
【０００６】
特に、このようなオフセットは定常的に発生してしまうものなので、ＣＤＭＡ方式の通信システムにおいてこの電力比測定値を用いて移動局の出力電力を制御した場合に、この移動局において常に余分な電力を出力してしまったり、あるいは、常に実際の電力が低い状態に制御されてしまったりするという問題が生じてしまい、この検波信号の希望波電力対干渉波電力比のオフセットを解消することが重要な技術的課題となる。
【０００７】
なお、従来の他の要因によるオフセットを解消する場合と同様にいわゆるフィードバック制御用のアウターループを設けてこれを解消することも考えられるが、構成が複雑になってしまうなどの二次的な不都合が生じてしまう。また、閉ループ制御では必然的に制御遅れが生じるため、その分、移動局の出力電力制御のリアルタイム性が損なわれてしまいその追従性が低下してしまう。その結果、ＣＤＭＡ方式の通信システムにおいて、移動局における余分な電力を効果的に削減したり、安定性、電送品質、システム容量を効果的に向上させることはできない。
【０００８】
また、上記離散値の個数Ｎａｖを増加させることでこのオフセットを減少させることも考えられるが、このような方法ではオフセットを完全に取り除くことができないばかりか、今度は離散値の個数Ｎａｖを確保するために１回の動作時間（検出周期）が長くなってしまい、希望波電力対干渉波電力比の更新周期が長期化してしまうので、移動局の出力電力制御のリアルタイム性や追従性が損なわれてしまう。その結果、ＣＤＭＡ方式の通信システムにおいて、移動局における余分な電力を効果的に削減したり、安定性、電送品質、システム容量を効果的に向上させることはできない。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、構成の複雑化を招いたり、この検波信号の希望波電力対干渉波電力比を用いた制御のリアルタイム性を損なってしまうことなく上記オフセットを確実に減少させることができ、ひいてはＣＤＭＡ方式の通信システムにおいて移動局における余分な電力を効果的に削減したり、安定性、電送品質、システム容量を効果的に向上させることができる検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置およびその方法を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置は、検波した信号が入力され、この検波信号から情報変調成分を取り除いて逆変調信号を生成する逆変調手段と、上記逆変調信号が入力され、この逆変調信号から得られる複数の離散値に基づいて当該逆変調信号の平均値を演算し、かつ該平均値の絶対値の二乗値を演算して希望波電力値として出力する希望波電力演算手段と、上記逆変調信号が入力され、上記希望波電力演算手段と同じ複数の離散値に基づいて当該逆変調信号の分散値を演算し、この分散値を干渉波電力値として出力する干渉波電力演算手段と、上記希望波電力値および上記干渉波電力値が入力され、この希望波電力値と干渉波電力値との比を電力比測定値として出力する電力比演算手段と、上記電力比測定値が入力され、上記離散値の個数に応じたオフセット補正処理を行って、それを電力比補正値として出力する電力比補正手段とを備え、上記電力比補正値を上記検波信号の希望波電力対干渉波電力比として出力するものである。
【００１１】
この発明に係る検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置は、電力比補正手段が、離散値の個数をＮａｖとした場合に、下記式３を用いて希望波電力対干渉波電力比の補正値を演算するものである。
【００１２】
0003589889.tif 000002
【００１３】
この発明に係る検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定方法は、検波信号から情報変調成分を取り除いた逆変調信号の複数の離散値から当該逆変調信号の平均値の絶対値を二乗した二乗値と分散値とを演算し、当該二乗値と分散値との比から電力比測定値を演算し、更に、この電力比測定値に対して上記離散値の個数に応じたオフセット補正処理を行って、その補正された電力比測定値を上記検波信号の希望波電力対干渉波電力比として出力するものである。
【００１４】
この発明に係る検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定方法は、二乗値と分散値との演算に用いられる離散値の個数をＮａｖとした場合に、下記式４を用いてオフセット補正処理を行うものである。
【００１５】
0003589889.tif 000003
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置の構成を示すブロック図である。図において、１は検波器などから無線信号などに基づいて出力される復調シンボル（検波信号）、２はこの復調シンボル１が入力され、この復調シンボル１から上記データ系列による情報変調成分を取り除いて、情報変調成分を除かれた復調シンボルを生成し、逆変調信号として出力する逆変調手段、３はこの逆変調手段２の出力する逆変調信号である情報変調成分の取り除かれた復調シンボルが入力され、上記データＮａｖ個分に相当する期間の上記復調シンボル（複数の離散値）の平均値をコヒーレントに平均化するように演算し、これを平均値信号として出力する平均化手段（希望波電力演算手段）、４はこの平均化手段３の出力する平均値信号が入力され、これの絶対値を二乗して希望波電力を出力する二乗化手段（希望波電力演算手段）である。また、５は上記逆変調信号である情報変調成分の除かれた復調シンボルと上記平均値信号とが入力され、上記データＮａｖ個分に相当する期間の上記情報変調成分の除かれた復調シンボルにおける平均化手段３から入力される平均値信号に対する分散値を演算し、これを干渉波電力として出力する分散演算手段（干渉波電力演算手段）である。
【００１７】
そして、二乗化手段４から出力されるデータＮａｖ個分に相当する期間の上記平均値信号の絶対値の二乗平均値は、当該期間における復調シンボル１の信号成分の電力値、すなわちＣＤＭＡ方式の通信システムにおいては希望波の信号成分の受信電力値に相当するものであり、分散演算手段５から出力されるデータＮａｖ個分に相当する期間の上記情報成分が除かれた復調シンボルの分散値は、当該区間における復調シンボル１の雑音成分の電力値、すなわちＣＤＭＡ方式の通信システムにおいては希望波以外の信号成分（つまり符号の相互関数に起因する干渉波成分など）の受信電力値に相当するものである。
【００１８】
また、６は上記希望波電力および上記分散波電力が入力され、この希望波電力の値を干渉波電力の値で割った値を電力比測定値として出力するＳＩＲ算出手段（電力比演算手段）、７はこの電力比測定値が入力され、下記式５に基づいてオフセット補正処理を行って、それを電力比補正値として出力するＳＩＲ補正手段（電力比演算手段）、８は当該装置から復調シンボル１の希望波電力対干渉波電力比として出力される電力比補正値（検波信号の希望波電力対干渉波電力比）である。
【００１９】
0003589889.tif 000004
【００２０】
次に動作について説明する。
復調シンボル１が逆変調手段２に入力されると、この逆変調手段２は逆変調を行い情報変調成分の除かれた復調シンボルを出力する。そして、データＮａｖ個分に相当する期間の上記復調シンボルが出力される毎に、平均化手段３はその期間における平均値を演算し、二乗化手段４はその期間における平均値を絶対値をとって二乗し、分散演算手段５はその期間における分散値を演算する。また、ＳＩＲ算出手段６はこの二乗平均値を分散値で割って電力比測定値を算出し、ＳＩＲ補正手段７は、この電力比測定値を上記式５に代入して電力比補正値８を生成し、この電力比補正値８が復調シンボル１の希望波電力対干渉波電力比として出力される。
【００２１】
なお、情報変調成分の除かれた復調シンボルは、復調シンボル１を（Ｒｉ＋ｊＲｑ）、その復調シンボル１の情報変調値を（Ｐｉ＋ｊＰｑ）とした場合、「（Ｒｉ＋ｊＲｑ）・（Ｐｉ−ｊＰｑ）」で求めることができる。また、この逆変調を行う情報変調値（Ｐｉ＋ｊＰｑ）が未知である場合には、この復調シンボル１（Ｒｉ＋ｊＲｑ）自身から情報変調値（Ｐｉ＋ｊＰｑ）を判定し、その判定により得られた情報変調値（Ｐｉ＋ｊＰｑ）を用いるようにすればよい。
【００２２】
図２はこの発明の実施の形態１の希望波電力対干渉波電力比測定装置において、４つのデータ（Ｎａｖ＝４）に相当する期間の情報変調成分の除かれた復調シンボルに基づいて得られる電力比測定値と、この電力比測定値を上記式５に基づいて補正して得られる電力比補正値とを示す特性線図である。図において、横軸は無限個のデータからなる復調シンボル１に基づいて得られる理論値、縦軸は上記有限個Ｎａｖのデータからなる復調シンボル１に基づいて得られる値、９は電力比測定値の特性線、１０は電力比補正値の特性線である。そして、同図においては原点（０，０）をとおってリニアに増加する特性であれば、上記有限個Ｎａｖのデータを使用することに基づく理論値との誤差がないものと判断することができるものであり、同図に示すように電力比補正値はほぼこの好適な特性となっている。
【００２３】
次に上記式５によるオフセット抑制効果についてＣＤＭＡ方式の通信システムを例に詳しく説明する。
【００２４】
シンボル数をＮａｖ、希望波の電力をＳ（ｔｒｕｅ）、希望波電力における残留干渉波成分の電力をσ２ ／Ｎａｖとした場合、上記希望波電力Ｓ（ｍｅｓ）は下記式６のように表され、また、上記干渉波電力Ｉ（ｍｅｓ）は下記式７のように表される。従って、測定値に基づく希望波電力対干渉波電力比ＳＩＲ（ｍｅｓ）は下記式８のように表され、希望波電力および干渉波電力がどのような場合においても少なくとも理論値「Ｓ（ｔｒｕｅ）／σ２」よりも下記式９の分だけ大きな値となってしまう。なお、ここでは干渉波の振幅分布は正規分布と仮定している。
【００２５】
0003589889.tif 000005
【００２６】
そして、この実施の形態１では、式８を式５に代入すれは明らかなように、この希望波電力対干渉波電力比の理論値に対する測定値の誤差を完全に補正することができ、有限なデータに基づいて電力比測定値を求めた場合であってもそのオフセットを解消することができる。
【００２７】
以上のように、この実施の形態１によれば、復調シンボル１のデータＮａｖ個分の離散値に基づいて当該復調シンボル１の電力比測定値を生成するための逆変調手段２、平均化手段３、二乗化手段４、分散演算手段５、ＳＩＲ算出手段６とともに、この復調シンボル１の電力比測定値と上記式５とに基づいて当該離散値の個数Ｎａｖに応じたオフセット補正処理を行うＳＩＲ補正手段７を設け、このＳＩＲ補正手段７から出力される電力比補正値を上記検波信号の希望波電力対干渉波電力比８として出力するようにしたので、上記Ｎａｖ個の離散値に基づく上記電力比測定値と無限の離散値に基づく理論値との間の定常的なオフセットをＳＩＲ補正手段７で解消することができる。
【００２８】
この実施の形態１によれば、復調シンボル１の複数の離散値からその平均値の絶対値をとった二乗値と分散値とを演算し、当該二乗値と分散値との比から電力比測定値を演算し、更に、この電力比測定値に対して上記離散値の個数Ｎａｖに応じたオフセット補正処理を行って、その補正された電力比測定値を上記復調シンボル１の希望波電力対干渉波電力比として出力するので、上記Ｎａｖ個の離散値に基づく上記電力比測定値と無限の離散値に基づく理論値との間の定常的なオフセットを解消することができる。
【００２９】
従って、従来のようにアウターループを設けたり、データの個数Ｎａｖを増加させたりすることなく上記オフセットを削減することができるので、構成の複雑化を招いたり、この復調シンボル１の希望波電力対干渉波電力比を用いた制御のリアルタイム性を損なってしまうことなく上記オフセットを確実に解消することができ、ひいてはＣＤＭＡ方式の通信システムにおいて移動局における余分な電力の発生を防止したり、安定性、電送品質、システム容量を効果的に向上させることができる効果がある。
【００３０】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置の構成を示すブロック図である。図において、１１は復調シンボル１が入力され、それを各データに相当する期間毎に絶対値をとって二乗して二乗平均値シンボル信号を出力する第二の二乗化手段（干渉波電力演算手段）、１２はこの二乗平均値シンボル信号が入力され、データＮａｖ個分に相当する期間毎にその平均値を演算して第二平均値信号として出力する第二の平均化手段（干渉波電力演算手段）、１３はこの第二平均信号とともに二乗化手段４からの二乗平均値信号が入力され、第二平均信号から二乗平均値信号を減算して減算信号を出力する減算手段（干渉波電力演算手段）である。これ以外の構成は実施の形態１と同様であり同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
次に動作について説明する。
復調シンボル１が入力されると、第二の二乗化手段１１は各データに対応する期間毎にその絶対値を二乗して二乗平均値シンボル信号を出力する。第二の平均化手段１２は二乗平均値シンボル信号をデータＮａｖ個分に相当する期間毎に平均値を演算し、減算手段１３はこの平均値からデータＮａｖ個分に相当する期間の無変調の波形系列に基づいて得られた平均値信号を減算して減算信号を出力し、この減算信号が干渉波電力としてＳＩＲ算出手段６に入力される。これ以外の動作は実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００３２】
以上のように、この実施の形態２によれば、復調シンボル１のデータＮａｖ個分の離散値に基づいて当該復調シンボル１の電力比測定値を生成するための逆変調手段２、平均化手段３、二乗化手段４、第二の二乗化手段１１、第二の平均化手段１２、減算手段１３とともに、この復調シンボル１の電力比測定値と上記式５とに基づいて当該離散値の個数Ｎａｖに応じたオフセット補正処理を行うＳＩＲ補正手段７を設け、このＳＩＲ補正手段７から出力される電力比補正値を上記復調シンボル１の希望波電力対干渉波電力比として出力するようにしたので、上記Ｎａｖ個の離散値に基づく上記電力比測定値と無限の離散値に基づく理論値との間の定常的なオフセットをＳＩＲ補正手段７で解消することができ、実施の形態１と同様の効果を奏することができる効果がある。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、検波信号から情報変調成分を取り除いた逆変調信号から得られる複数の離散値に基づいて検波信号の電力比測定値を生成するための逆変調手段、希望波電力演算手段、干渉波電力演算手段、電力比演算手段とともに、この検波信号の電力比測定値に対して上記離散値の個数に応じたオフセット補正処理を行う電力比補正手段を設け、この電力比補正手段から出力される電力比補正値を上記検波信号の希望波電力対干渉波電力比として出力するようにしたので、上記有限個の離散値に基づく上記電力比測定値と無限の離散値に基づく理論値との間の定常的なオフセットを電力比補正手段で減少させることができる。
【００３４】
従って、従来のようにフィードバック制御用のアウターループを設けたり、離散値の個数を増加させたりすることなく上記オフセットを削減することができるので、構成の複雑化を招いたり、この検波信号の希望波電力対干渉波電力比を用いた制御のリアルタイム性を損なってしまったりすることなく上記オフセットを確実に減少させることができ、ひいてはＣＤＭＡ方式の通信システムにおいて移動局における余分な電力を効果的に削減したり、安定性、電送品質、システム容量を効果的に向上させることができる効果がある。
【００３５】
この発明によれば、電力比補正手段が、上記式３を用いて希望波電力対干渉波電力比の補正値を演算するので、従来のようにフィードバック制御用のアウターループを設けたり、離散値の個数を増加させたりすることなく上記オフセットを解消することができる。そして、このような検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置を用いることで、ＣＤＭＡ方式の通信システムにおいて移動局における余分な電力の発生を防止し、高い安定性、電送品質、システム容量を確保させることができる効果がある。
【００３６】
この発明によれば、検波信号から情報成分を取り除いた逆変調信号の複数の離散値から当該逆変調信号の平均値の絶対値を二乗した二乗値と分散値とを演算し、当該二乗平均値と分散値との比から電力比測定値を演算し、更に、この電力比測定値に対して上記離散値の個数に応じたオフセット補正処理を行って、その補正された電力比測定値を上記検波信号の希望波電力対干渉波電力比として出力するので、上記有限個の離散値に基づく上記電力比測定値と無限の離散値に基づく理論値との間の定常的なオフセットを減少させることができる。
【００３７】
従って、従来のようにフィードバック制御用のアウターループ処理を追加したり、離散値の個数を増加させたりすることなく上記オフセットを削減することができるので、構成の複雑化を招いたり、この検波信号の希望波電力対干渉波電力比を用いた制御のリアルタイム性を損なってしまったりすることなく上記オフセットを確実に減少させることができ、ひいてはＣＤＭＡ方式の通信システムにおいて移動局における余分な電力を効果的に削減したり、安定性、電送品質、システム容量を効果的に向上させることができる効果がある。
【００３８】
この発明によれば、上記式４を用いてオフセット補正処理を行うので、従来のようにフィードバック制御用のアウターループを設けたり、離散値の個数を増加させたりすることなく上記オフセットを解消することができる。そして、このような検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定方法を用いることで、ＣＤＭＡ方式の通信システムにおいて移動局における余分な電力の発生を防止し、高い安定性、電送品質、システム容量を確保させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１の希望波電力対干渉波電力比測定装置において、４つのデータ（Ｎａｖ＝４）に相当する期間の無変調の波形系列に基づいて得られる電力比測定値９と、この電力比測定値を上記式５に基づいて補正して得られる電力比補正値１０とを示す特性線図である。
【図３】この発明の実施の形態２による検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の検波信号の希望波電力対干渉波電力比測定装置の基本的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  復調シンボル（検波信号）、２  逆変調手段、３  平均化手段（希望波電力演算手段）、４  二乗化手段（希望波電力演算手段）、５  分散演算手段（干渉波電力演算手段）、６  ＳＩＲ算出手段（電力比演算手段）、７  ＳＩＲ補正手段（電力比補正手段）、８  電力比補正値（検波信号の希望波電力対干渉波電力比）、１１  第二の二乗化手段（干渉波電力演算手段）、１２  第二の平均化手段（干渉波電力演算手段）、１３  減算手段（干渉波電力演算手段）。
【図１】
0003589889.tif 000008
【図２】
0003589889.tif 000009
【図３】
0003589889.tif 000010
【図４】
0003589889.tif 000011