(57)【要約】チャネル推定部１０１は、無線チャネルにて受信した受信信号に基づいて、当該無線チャネルのチャネル特性を示すチャネル推定値を推定する。相関値計算部１０３は、チャネル推定値に基づいて、無線チャネルの時間相関を示すチャネル時間相関値を計算する。チャネル電力計算部１０２は、チャネル推定値に基づいて、受信信号の電力であるチャネル電力を計算する。雑音電力計算部１０４は、受信信号に含まれる雑音成分の電力である雑音電力を計算する。補正部１０５は、雑音電力に基づいてチャネル電力を補正し、当該補正したチャネル電力と前記雑音電力とに基づいてチャネル時間相関値を補正する。フェージングドップラ周波数推定部２００は、補正したチャネル時間相関値に基づいて、フェージングドップラ周波数を推定する。
2014006961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線チャネルにて受信した受信信号に基づいて、当該無線チャネルのチャネル特性を示すチャネル推定値を推定するチャネル推定部と、
前記チャネル推定値に基づいて、前記無線チャネルの時間相関を示すチャネル時間相関値を計算する相関値計算部と、
前記チャネル推定値に基づいて、前記受信信号の電力であるチャネル電力を計算するチャネル電力計算部と、
前記受信信号に含まれる雑音成分の電力である雑音電力を計算する雑音電力計算部と、
前記雑音電力に基づいて前記チャネル電力を補正し、当該補正したチャネル電力と前記雑音電力とに基づいて前記チャネル時間相関値を補正する補正部と、
前記補正したチャネル時間相関値に基づいて、フェージングドップラ周波数を推定するフェージングドップラ周波数推定部と、を備えるフェージングドップラ周波数推定装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記チャネル電力計算部にて計算されたチャネル電力から前記雑音電力を減算することで、前記チャネル電力を補正する、請求項１に記載のフェージングドップラ周波数推定装置。
【請求項３】
前記補正部は、前記補正したチャネル電力と前記雑音電力との比率を示す信号対雑音電力比を計算し、前記信号対雑音電力比に基づいて、前記チャネル時間相関値を補正する、請求項１または２のいずれかに記載のフェージングドップラ周波数推定装置。
【請求項４】
前記チャネル推定部と、前記相関値計算部と、前記チャネル電力計算部と、前記雑音電力計算部と、前記補正部と、を含むチャネル時間相関値推定部を複数備え、
複数のアンテナのそれぞれで受信された複数の個別受信信号のそれぞれを前記チャネル時間相関値推定部のいずれかに前記受信信号として振分ける振分部と、
前記複数のチャネル時間相関値推定部の前記補正部のそれぞれにおいて補正された複数のチャネル時間相関値を合成した合成相関値を計算する合成相関値計算部と、
をさらに備え、
前記フェージングドップラ周波数推定部は、前記合成相関値に基づいて、前記フェージングドップラ周波数を推定する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のフェージングドップラ周波数推定装置。
【請求項５】
無線チャネルにて受信した受信信号に基づいて、当該無線チャネルのチャネル特性を示すチャネル推定値を取得し、
前記チャネル推定値に基づいて、前記無線チャネルの時間相関を示すチャネル時間相関値を計算し、
前記チャネル推定値に基づいて、前記受信信号の電力であるチャネル電力を計算し、
前記受信信号に含まれる雑音成分の電力である雑音電力を計算し、
前記チャネル電力を前記雑音電力に基づいて補正し、
補正した前記チャネル電力に基づいて前記チャネル時間相関値を補正し、
補正した前記チャネル時間相関値と前記雑音電力とに基づいて、フェージングドップラ周波数を推定する、フェージングドップラ周波数推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信における受信信号からフェージングドップラ周波数を推定するフェージングドップラ周波数推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信において、限られた無線リソースを効率よく用い、品質の高い通信を実現するために、様々な通信制御技術が提案されている。このような通信制御技術の多くは、移動端末の移動速度に応じた制御を用いている。例えば受信信号に含まれる信号干渉の影響を低減する適応等化に用いるパラメータは、移動端末の移動速度に応じて決定される。また移動端末の受信状況に応じて送信電力を変更する電力制御や、移動端末の受信状況に応じて符号化変調方式を選択する適応変調では、受信状況の推定に移動端末の移動速度が用いられる。このため、品質の高い通信を実現するためには、移動端末の移動速度を精度よく推定することが求められている。【０００３】
移動端末の移動速度を示す値としては、フェージングドップラ周波数が多く用いられる。移動端末と基地局との間には、建物などによる信号反射のために複数の通信信号伝搬経路が形成される。複数の伝搬経路を通った信号が移動端末または基地局で合成されて受信される際に振幅と位相が時間変動することがあり、この現象をフェージングという。このフェージングの時間変動の速さの尺度としてフェージングドップラ周波数がある。フェージングの時間変動は移動端末の移動によって生じるため、移動端末の移動速度はフェージングドップラ周波数と対応する。【０００４】
フェージングドップラ周波数を推定する方法としては、無線チャネルのチャネル特性を示すチャネル推定値の正規化共分散であるチャネル時間相関値を用いた方法が知られている。この方法において基地局または移動端末は、受信信号に基づいて、一定間隔でチャネル推定値を取得し、取得したチャネル推定値に基づいてチャネル時間相関値を推定する。チャネル時間相関値とフェージングドップラ周波数とは、０次ベッセル関数によって関係付けられることが知られているため、基地局または移動端末は、この関係を利用して、推定したチャネル時間相関値からフェージングドップラ周波数を推定する（特許文献１参照）。【０００５】
フェージングドップラ周波数を精度よく推定することで、移動速度を精度よく推定することができるため、適切な通信制御を行うことが可能となる。ところが、受信信号の信号レベルが低い場合には、チャネル推定値に含まれる雑音成分の割合が多くなり、チャネルの時間相関値が実際の値よりも小さく推定されてしまうため、フェージングドップラ周波数の推定精度が低下してしまうという問題があった。【０００６】
これに対し、受信信号に含まれる真の信号成分の電力と雑音成分の電力との比率である信号対雑音電力比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：以下、ＳＮＲと略す。）に基づいてチャネル時間相関値を補正することで、フェージングドップラ周波数の推定精度の低下を抑制する方法が提案されている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許４３５８６８６号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】"Time Correlation Based Maximum Doppler Frequency Estimator for W-CDMA," IEEE VTC2001 Fall, pp.2626-2629
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、受信信号に基づいて真の信号成分の電力を測定することは困難であるため、実際のＳＮＲの測定では、真の信号成分の代わりに、雑音成分を含む受信信号の電力（以下、チャネル電力という。）が用いられる。【００１０】
このとき、雑音成分の割合が大きいほど、チャネル電力と真の信号成分の電力との誤差も大きくなり、実際のＳＮＲと、測定されたＳＮＲとの誤差も大きくなってしまう。【００１１】
このため、非特許文献１に記載の技術には、雑音成分の割合が大きくなるほど、チャネル時間相関値を補正する精度が低くなり、フェージングドップラ周波数の推定精度が低くなるという問題がある。【００１２】
本発明の目的は、フェージングドップラ周波数の推定精度を向上させることが可能なフェージングドップラ周波数推定装置およびフェージングドップラ周波数推定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によるフェージングドップラ周波数推定装置は、無線チャネルにて受信した受信信号に基づいて、当該無線チャネルのチャネル特性を示すチャネル推定値を取得するチャネル推定部と、前記チャネル推定値に基づいて、前記無線チャネルの時間相関を示すチャネル時間相関値を計算する相関値計算部と、前記チャネル推定値に基づいて、前記受信信号の電力であるチャネル電力を計算するチャネル電力計算部と、前記受信信号に含まれる雑音成分の電力である雑音電力を計算する雑音電力計算部と、前記雑音電力に基づいて前記チャネル電力を補正し、当該補正したチャネル電力と前記雑音電力とに基づいて前記チャネル時間相関値を補正する補正部と、前記補正したチャネル時間相関値に基づいて、フェージングドップラ周波数を推定するフェージングドップラ周波数推定部と、を有する。【００１４】
本発明によるフェージングドップラ周波数推定方法は、無線チャネルにて受信した受信信号に基づいて、当該無線チャネルのチャネル特性を示すチャネル推定値を取得し、前記チャネル推定値に基づいて、前記無線チャネルの時間相関を示すチャネル時間相関値を計算し、前記チャネル推定値に基づいて、前記受信信号の電力であるチャネル電力を計算し、前記受信信号に含まれる雑音成分の電力である雑音電力を計算し、前記チャネル電力を前記雑音電力に基づいて補正し、補正した前記チャネル電力と前記雑音電力とに基づいて前記チャネル時間相関値を補正し、補正した前記チャネル時間相関値に基づいて、フェージングドップラ周波数を推定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フェージングドップラ周波数の推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるフェージングドップラ周波数推定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態にかかるチャネル時間相関値推定部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態にかかるフェージングドップラ周波数推定装置の実行するフェージングドップラ周波数の推定処理について説明するためのフローチャートである。
【図４】累積加算回数が相関値計算サンプル数Ｎ以上である場合の処理について説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかるフェージングドップラ周波数推定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】本実施形態にかかるフェージングドップラ周波数推定装置の実行するフェージングドップラ周波数の推定処理について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同一の機能を有する構成要素には同じ符号を付することで重複説明を省略する場合がある。
【００１８】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるフェージングドップラ周波数推定装置の機能構成を示すブロック図である。フェージングドップラ周波数推定装置１０は、移動体通信を行う通信装置であり、基地局または移動端末などの通信局（図示せず）に備わっているものとする。
【００２０】
図１に示すフェージングドップラ周波数推定装置１０は、チャネル時間相関値推定部１００と、フェージングドップラ周波数推定部２００とを有する。
【００２１】
チャネル時間相関値推定部１００は、通信局のアンテナ（図示せず）で受信された受信信号に基づいて、無線チャネルの時間相関を示すチャネル時間相関値を推定する。チャネル時間相関値推定部１００は、推定したチャネル時間相関値をＳＮＲに基づいて補正する。チャネル時間相関値推定部１００は、補正したチャネル時間相関値をフェージングドップラ周波数推定部２００に入力する。チャネル時間相関値推定部１００の詳細な構成については、後述される。
【００２２】
フェージングドップラ周波数推定部２００は、チャネル時間相関値推定部１００から入力されたチャネル時間相関値に基づいて、フェージングドップラ周波数を推定する。チャネル時間相関値とフェージングドップラ周波数との関係は、０次ベッセル関数を用いて表されることが知られている。このため、フェージングドップラ周波数推定部２００は、例えば、上記の関係を示す情報を保持し、その情報を利用して、チャネル時間相関値からフェージングドップラ周波数を推定することができる。
【００２３】
次にチャネル時間相関値推定部１００の詳細な構成について説明する。図２は、本実施形態にかかるチャネル時間相関値推定部の詳細な構成を示すブロック図である。図２に示すチャネル時間相関値推定部１００は、チャネル推定部１０１と、チャネル電力計算部１０２と、チャネル時間相関値計算部１０３と、雑音電力計算部１０４と、ＳＮＲ推定部１０６と、相関値補正部１０７とを有する。
【００２４】
チャネル推定部１０１は、無線チャネルにて受信した受信信号に基づいて、無線チャネルのチャネル特性を示すチャネル推定値を取得する。またチャネル推定部１０１は、受信信号から雑音成分を取得する。チャネル推定部１０１は、取得したチャネル推定値をチャネル電力計算部１０２およびチャネル時間相関値計算部１０３に入力し、雑音成分を雑音電力計算部１０４に入力する。
【００２５】
チャネル電力計算部１０２は、受信信号の電力であるチャネル電力を計算する。具体的には、チャネル電力計算部１０２は、チャネル推定部１０１から入力されたチャネル推定値を二乗した値を、相関値計算サンプル数Ｎ分累積加算したチャネル電力を計算する。チャネル電力計算部１０２は、計算したチャネル電力をチャネル時間相関値計算部１０３およびＳＮＲ推定部１０６に入力する。
【００２６】
チャネル時間相関値計算部１０３は、チャネル推定部１０１から入力されたチャネル推定値に基づいて、無線チャネルの時間相関を示すチャネル時間相関値を計算する。具体的には、チャネル時間相関値計算部１０３は、チャネル推定値を記憶し、このとき記憶した今回のチャネル推定値と、前回記憶した前回のチャネル推定値との間の複素積を計算し、計算した複素積を、相関値計算サンプル数Ｎ分累積加算する。そして、チャネル時間相関値計算部１０３は、複素積を累積加算した値を、チャネル電力計算部１０２から入力されたチャネル電力で除算したチャネル時間相関値を計算する。チャネル時間相関値計算部１０３は、計算したチャネル時間相関値を相関値補正部１０７に入力する。なおチャネル時間相関値計算部１０３が計算するチャネル時間相関値は、以下の数式（１）で表される。
【００２７】
【数１】
2014006961.tif 000003
数式（１）において、ｎは現時点におけるチャネル推定値を取得した回数であり、ｎは、１からＮまでの整数である。また、
【００２８】
【数２】
2014006961.tif 000004
および
【００２９】
【数３】
2014006961.tif 000005
は、チャネル推定部１０１が順次出力するチャネル推定値のうち、連続する２つのチャネル推定値であり、今回のチャネル推定値および前回のチャネル推定値である。
【００３０】
【数４】
2014006961.tif 000006
はチャネル電力であり、
【００３１】
【数５】
2014006961.tif 000007
は、
【００３２】
【数６】
2014006961.tif 000008
の複素共役である。
【００３３】
雑音電力計算部１０４は、受信信号に含まれる雑音成分の電力である雑音電力を計算する。具体的には、雑音電力計算部１０４は、チャネル推定部１０１から入力された雑音成分の振幅を二乗した値を累積加算した雑音電力を計算する。相関値計算サンプル数Ｎ分の雑音成分について雑音電力を計算すると、雑音電力計算部１０４は、計算した雑音電力をＳＮＲ推定部１０６に入力する。
【００３４】
補正部１０５は、雑音電力に基づいてチャネル電力を補正し、補正したチャネル電力と前記雑音電力とに基づいてチャネル時間相関値を補正する。具体的には、補正部１０５は、ＳＮＲ推定部１０６および相関値補正部１０７を有する。
【００３５】
ＳＮＲ推定部１０６は、チャネル電力計算部１０２から入力されたチャネル電力と、雑音電力計算部１０４から入力された雑音電力とに基づいて、ＳＮＲを推定する。具体的には、ＳＮＲ推定部１０６は、雑音電力に基づいてチャネル電力を補正し、補正したチャネル電力を雑音電力で除算することでＳＮＲを推定する。ＳＮＲ推定部１０６は、推定したＳＮＲを相関値補正部１０７に入力する。なおＳＮＲ推定部１０６が計算するＳＮＲは、以下の数式（２）で表される。
【００３６】
【数７】
2014006961.tif 000009
なお、数式（２）において、σ2は、雑音電力である。このように、ＳＮＲ推定部１０６は、チャネル電力から雑音電力を減算することでチャネル電力を補正する。
【００３７】
相関値補正部１０７は、チャネル時間相関値計算部１０３が計算したチャネル時間相関値を、補正したチャネル電力を用いて補正する。具体的には、相関値補正部１０７は、ＳＮＲ推定部１０６が推定したＳＮＲを用いて、チャネル時間相関値を補正する。補正されたチャネル時間相関値ρは、以下の数式（３）で表される。
【００３８】
【数８】
2014006961.tif 000010
次に、フェージングドップラ周波数推定装置１０の動作について説明する。
【００３９】
図３は、本実施形態にかかるフェージングドップラ周波数推定装置の実行するフェージングドップラ周波数の推定処理について説明するためのフローチャートである。
【００４０】
まず受信信号が入力されると、チャネル推定部１０１は、入力された受信信号に基づいて、チャネル推定値および雑音成分を取得する。そして、チャネル推定部１０１は、取得したチャネル推定値をチャネル電力計算部１０２およびチャネル時間相関値計算部１０３に入力し、雑音成分を雑音電力計算部１０４に入力する（ステップＳ１００）。チャネル時間相関値計算部１０３は、入力されたチャネル推定値を初回チャネル推定値として記憶する（ステップＳ１０５）。
【００４１】
そして新たに受信信号が入力されると、チャネル推定部１０１は、新たに入力された受信信号に基づいて、チャネル推定値および雑音成分を取得する。チャネル推定部１０１は、取得したチャネル推定値をチャネル電力計算部１０２およびチャネル時間相関値計算部１０３に入力し、雑音成分を雑音電力計算部１０４に入力する（ステップＳ１１０）。
【００４２】
チャネル時間相関値計算部１０３は、記憶した前回のチャネル推定値と、チャネル推定部１０１から入力された今回のチャネル推定値との複素積を計算し、計算した複素積を累積加算した値を計算する（ステップＳ１１５）。
【００４３】
チャネル時間相関値計算部１０３は、この複素積を累積加算した値を記憶する。またチャネル時間相関値計算部１０３は、ステップＳ１１５にて用いた今回のチャネル推定値を記憶する。ここで記憶された今回のチャネル推定値は、次回ステップＳ１１５の処理が実行されるときに、前回のチャネル推定値として用いられる（ステップＳ１２０）。
【００４４】
またチャネル電力計算部１０２は、チャネル推定部１０１から入力されたチャネル推定値に基づいて、チャネル推定値を二乗した二乗値を累積加算したチャネル電力を計算する（ステップＳ１２５）。
【００４５】
そして雑音電力計算部１０４は、チャネル推定部１０１から入力された雑音成分の振幅を二乗した二乗値を累積加算した雑音電力を計算する（ステップＳ１３０）。チャネル推定部１０１は、累積加算回数をインクリメントする（ステップＳ１３５）。
【００４６】
チャネル推定部１０１は、累積加算回数が相関値計算サンプル数Ｎよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１４０）。そして累積加算回数が相関値計算サンプル数Ｎよりも小さい場合、チャネル推定部１０１は、再びステップＳ１１０の処理を実行する。
【００４７】
図４は、累積加算回数が相関値計算サンプル数Ｎ以上である場合の処理について説明するためのフローチャートである。
【００４８】
チャネル推定部１０１は、累積加算回数が相関値計算サンプル数Ｎ以上である場合、チャネル電力計算部１０２、チャネル時間相関値計算部１０３、および雑音電力計算部１０４に、相関値計算サンプル数Ｎ分の計算が終了したことを通知する。そしてこの通知に応じて、チャネル電力計算部１０２は、計算したチャネル電力をチャネル時間相関値計算部１０３およびＳＮＲ推定部１０６に入力し、雑音電力計算部１０４は、計算した雑音電力をＳＮＲ推定部１０６に入力する。
【００４９】
そしてチャネル時間相関値計算部１０３は、前回のチャネル推定値と今回のチャネル推定値との複素積を累積加算した値と、チャネル電力計算部１０２から入力されたチャネル電力とに基づいて、チャネル時間相関値を推定する。チャネル時間相関値計算部１０３は、推定したチャネル時間相関値を相関値補正部１０７に入力する（ステップＳ１４５）。
【００５０】
次にＳＮＲ推定部１０６は、雑音電力計算部１０４から入力された雑音電力で、チャネル電力計算部１０２から入力されたチャネル電力を補正する（ステップＳ１５０）。そしてＳＮＲ推定部１０６は、補正したチャネル電力、および雑音電力からＳＮＲを推定する（ステップＳ１５５）。ＳＮＲ推定部１０６は、推定したＳＮＲを相関値補正部１０７に入力する。
【００５１】
次に相関値補正部１０７は、ＳＮＲ推定部１０６から入力されたＳＮＲに基づいて、チャネル時間相関値計算部１０３から入力されたチャネル時間相関値を補正する（ステップＳ１６０）。相関値補正部１０７は、補正したチャネル時間相関値をフェージングドップラ周波数推定部２００に入力する。
【００５２】
フェージングドップラ周波数推定部２００は、相関値補正部１０７から入力されたチャネル時間相関値に基づいてフェージングドップラ周波数を推定する（ステップＳ１６５）。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、雑音電力に基づいてチャネル電力を補正し、補正したチャネル電力と前記雑音電力とに基づいてチャネル時間相関値を補正する。そして補正されたチャネル時間相関値に基づいて、フェージングドップラ周波数が推定される。このため、チャネル時間相関値から雑音成分の影響を軽減することが可能になる。したがって、受信信号に含まれる雑音成分の割合が大きくても、チャネル時間相関値を精度よく補正することが可能になり、フェージングドップラ周波数の推定精度を向上させることが可能になる。
【００５４】
また本実施形態では、チャネル電力から雑音電力を減算することで、チャネル電力を補正する。このため、より正確にチャネル電力から雑音電力の影響を軽減することが可能になる。したがって、チャネル時間相関値が確実に補正され、フェージングドップラ周波数の推定精度を向上させることが可能になる。
【００５５】
また本実施形態では、補正したチャネル電力と雑音電力との比率を示すＳＮＲを計算し、計算したＳＮＲに基づいて、チャネル時間相関値を補正する。このため、雑音成分の影響が軽減されたチャネル電力に基づいたＳＮＲを用いて、チャネル時間相関値を補正することができる。したがって、ＳＮＲから雑音成分の影響をより正確に軽減できるため、チャネル時間相関値がより正確に補正され、フェージングドップラ周波数の推定精度をより向上させることが可能になる。
【００５６】
なお補正されたチャネル電力に基づいて推定されたフェージングドップラ周波数を用いると、より適切な通信制御を行うことが可能となり、基地局と移動端末との間のスループットを向上させることができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について説明する。
【００５８】
まず本発明の第２の実施形態にかかるフェージングドップラ周波数推定装置の機能構成について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態にかかるフェージングドップラ周波数推定装置の機能構成を示すブロック図である。
【００５９】
フェージングドップラ周波数推定装置２０は、ブランチ分岐部３００と、複数のチャネル時間相関値推定部１００と、ブランチ合成部４００と、フェージングドップラ周波数推定部２００とを有する。
【００６０】
フェージングドップラ周波数推定装置２０は、Ｍ個のチャネル時間相関値推定部１００を有する。なお以下の説明中において、ｍ個目のチャネル時間相関値推定部１００をチャネル時間相関値推定部１００−ｍと称する。ｍは、１からＭの整数である。
【００６１】
ブランチ分岐部３００は、複数のアンテナ（図示せず）のそれぞれで受信された複数の個別受信信号を、チャネル時間相関値推定部１００のいずれかに受信信号として振分ける振分部である。ブランチ分岐部３００は、個別受信信号を受信したアンテナごとに、予め定められた基準に基づいて、個別受信信号を振分けてチャネル時間相関値推定部１００のいずれかに入力する。ブランチ分岐部３００は、例えば、アンテナとチャネル時間相関値推定部１００との予め定められた対応関係に基づいて、個別受信信号を振分ける。ここでアンテナとチャネル時間相関値推定部１００とは、１対１で対応づけられていてもよいし、複数のアンテナに対して１つのチャネル時間相関値推定部１００が対応づけられてもよい。複数のアンテナに対して１つのチャネル時間相関値推定部１００が対応づけられる場合には、より簡易な装置構成が可能となる。
【００６２】
チャネル時間相関値推定部１００は、ブランチ分岐部３００から入力された受信信号に基づいて、チャネル時間相関値を推定する。チャネル時間相関値推定部１００の実行するチャネル時間相関値推定処理の詳細は、第１の実施形態において説明した処理と同様である。
【００６３】
なお、チャネル時間相関値推定部１００−ｍ（ｍ＝１〜Ｍ）の出力ρmは、以下の数式（４）で表される。
【００６４】
【数９】
2014006961.tif 000011
なお、添字のｍは、複数のチャネル時間相関値推定部１００のうちｍ番目のチャネル時間相関値推定部１００−ｍで計算または推定された値であることを示す。例えばＳＮＲmは、チャネル時間相関値推定部１００−ｍのＳＮＲ推定部１０６が推定するＳＮＲであり、以下の数式（５）で表される。
【００６５】
【数１０】
2014006961.tif 000012
チャネル時間相関値推定部１００−ｍは、それぞれチャネル時間相関値を推定して、推定したチャネル時間相関値ρmをブランチ合成部４００に入力する。
【００６６】
ブランチ合成部４００は、複数のチャネル時間相関値推定部１００のそれぞれにおいて推定された複数のチャネル時間相関値ρmを合成した合成相関値ρcを計算する合成相関値計算部である。ブランチ合成部４００は、合成相関値ρcをフェージングドップラ周波数推定部２００に入力する。
【００６７】
ブランチ合成部４００は、例えば複数のチャネル時間相関値ρmの平均値を合成相関値ρcとする。この場合、合成相関値ρcは、以下の数式（６）で表される。
【００６８】
【数１１】
2014006961.tif 000013
またブランチ合成部４００は、複数のチャネル時間相関値ρmをそれぞれのＳＮＲ推定値に比例した重みづけをして合成相関値ρcを計算してもよい。この場合、合成相関値ρcは、以下の数式（７）で表される。
【００６９】
【数１２】
2014006961.tif 000014
またブランチ合成部４００は、複数のチャネル時間相関値ρmのうち、最大のＳＮＲ推定値を有するチャネル時間相関値推定部１００−ｍMAXの出力であるρmMAXを合成相関値ρcとしてもよい。この場合、合成相関値ρcは、以下の数式（８）で表される。
【００７０】
【数１３】
2014006961.tif 000015
フェージングドップラ周波数推定部２００は、ブランチ合成部４００から入力された合成相関値ρcに基づいて、フェージングドップラ周波数を推定する。
【００７１】
次に、フェージングドップラ周波数推定装置２０の動作について説明する。
【００７２】
図６は、本実施形態にかかるフェージングドップラ周波数推定装置の実行するフェージングドップラ周波数推定処理について説明するためのフローチャートである。
【００７３】
まずブランチ分岐部３００は、入力された個別受信信号をアンテナ毎にチャネル時間相関値推定部１００のいずれかに受信信号として振分けて入力する（ステップＳ２００）。次に、受信信号を入力されたチャネル時間相関値推定部１００は、それぞれチャネル時間相関値の推定処理を実行する（ステップＳ２０５）。なお、ステップＳ２０５におけるチャネル時間相関値の推定処理は、図３および図４のステップＳ１００からステップＳ１６０の処理である。
【００７４】
ステップＳ２０５において、複数のチャネル時間相関値推定部１００がチャネル時間相関値を推定してブランチ合成部４００に入力すると、ブランチ合成部４００は、入力された複数のチャネル時間相関値を合成した合成相関値ρcを計算する。ブランチ合成部４００は、合成相関値ρcをフェージングドップラ周波数推定部２００に入力する（ステップＳ２１０）。
【００７５】
そしてフェージングドップラ周波数推定部２００は、ブランチ合成部４００から入力された合成相関値ρcに基づいて、フェージングドップラ周波数を推定する（ステップＳ２２０）。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数のアンテナで受信した個別受信信号に基づいてフェージングドップラ周波数を推定する場合に、アンテナ毎に、個別受信信号がいずれかのチャネル時間相関値推定部１００に受信信号として振分けられる。このチャネル時間相関値推定部１００は、チャネル電力を雑音電力で補正し、補正したチャネル電力と前記雑音電力とに基づいてチャネル時間相関値を補正する。このときチャネル時間相関値推定部１００は、チャネル時間相関値、チャネル電力、および雑音電力を、同じアンテナで受信した同じ受信信号に基づいて計算する。そして、ブランチ合成部４００は、それぞれのチャネル時間相関値推定部１００にて推定された複数のチャネル時間相関値を合成した合成相関値を計算する。このため、アンテナ毎に受信信号に含まれる雑音成分の比率が異なる場合であっても、精度の高いチャネル時間相関値を得ることが可能となる。
【００７７】
なお、以上の各実施形態において説明した構成要素は、例えば半導体集積回路、およびベースバンド信号処理部（ＢＢ：Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）カードなどの演算処理装置により実現することができる。
【００７８】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００７９】
例えば、上記実施形態では、フェージングドップラ周波数を推定する装置および方法について説明したが、フェージングドップラ周波数推定装置１０および２０の機能を実現するための処理手順を記述したプログラム、および当該プログラムを記録した、コンピュータに読取り可能な記録媒体を提供することもできる。
【００８０】
この出願は、２０１２年７月６日に出願された日本出願特願２０１２−１５２４７９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００８１】
１０，２０    フェージングドップラ周波数推定装置
１００        チャネル時間相関値推定部
２００        フェージングドップラ周波数推定部
３００        ブランチ分岐部
４００        ブランチ合成部
１０１        チャネル推定部
１０２        チャネル電力計算部
１０３        チャネル時間相関値計算部
１０４        雑音電力計算部
１０５        補正部
１０６        ＳＮＲ推定部
１０７        相関値補正部
【図１】
2014006961.tif 000016
【図２】
2014006961.tif 000017
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014006961.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月14日(2016.1.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線チャネルにて受信した受信信号に基づいて、当該無線チャネルのチャネル特性を示すチャネル推定値を推定するチャネル推定部と、
前記チャネル推定値に基づいて、前記無線チャネルの時間相関を示すチャネル時間相関値を計算する相関値計算部と、
前記チャネル推定値に基づいて、前記受信信号の電力であるチャネル電力を計算するチャネル電力計算部と、
前記受信信号に含まれる雑音成分の電力である雑音電力を計算する雑音電力計算部と、
前記雑音電力に基づいて前記チャネル電力を補正し、当該補正したチャネル電力と前記雑音電力とに基づいて前記チャネル時間相関値を補正する補正部と、
前記補正したチャネル時間相関値に基づいて、フェージングドップラ周波数を推定するフェージングドップラ周波数推定部と、を備え、
さらに、前記チャネル推定部と、前記相関値計算部と、前記チャネル電力計算部と、前記雑音電力計算部と、前記補正部と、を含むチャネル時間相関値推定部を複数備え、
複数のアンテナのそれぞれで受信された複数の個別受信信号のそれぞれを前記チャネル時間相関値推定部のいずれかに前記受信信号として振分ける振分部と、
前記複数のチャネル時間相関値推定部の前記補正部のそれぞれにおいて補正された複数のチャネル時間相関値を、前記チャネル時間相関値それぞれの信号対雑音電力比の推定値に比例した重みづけをして合成した合成相関値を計算する合成相関値計算部と、
をさらに備え、
前記フェージングドップラ周波数推定部は、前記合成相関値に基づいて、前記フェージングドップラ周波数を推定するフェージングドップラ周波数推定装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記チャネル電力計算部にて計算されたチャネル電力から前記雑音電力を減算することで、前記チャネル電力を補正する、請求項１に記載のフェージングドップラ周波数推定装置。
【請求項３】
前記補正部は、前記補正したチャネル電力と前記雑音電力との比率を示す信号対雑音電力比を計算し、前記信号対雑音電力比に基づいて、前記チャネル時間相関値を補正する、請求項１または２のいずれかに記載のフェージングドップラ周波数推定装置。
【請求項４】
複数のアンテナそれぞれで無線チャネルにて受信された複数の個別受信信号のそれぞれに基づいて、当該無線チャネルのチャネル特性を示すチャネル推定値を前記個別受信信号それぞれについて取得し、
前記チャネル推定値それぞれに基づいて、前記無線チャネルの時間相関を示すチャネル時間相関値をそれぞれ計算し、
前記チャネル推定値それぞれに基づいて、前記個別受信信号の電力であるチャネル電力をそれぞれ計算し、
前記個別受信信号それぞれに含まれる雑音成分の電力である雑音電力をそれぞれ計算し、
前記チャネル電力それぞれを前記雑音電力それぞれに基づいて補正し、
補正した前記チャネル電力それぞれに基づいて前記チャネル時間相関値をそれぞれ補正し、
補正した前記チャネル時間相関値それぞれを、前記チャネル時間相関値それぞれの信号対雑音電力比の推定値に比例した重みづけをして合成した合成相関値を計算し、
計算した合成相関値に基づいて、フェージングドップラ周波数を推定する、フェージングドップラ周波数推定方法。
【国際調査報告】
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