(57)【要約】  受信レベルが一時的に落ち込んだ場合におけるチャネル推定の精度を向上させること。チャネル推定装置は、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であるか否か、及び、その変動の周期が所定の閾値以下であるか否かを判定するチャネル変動検出部と、チャネル変動検出部によって、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であり、かつ、その変動の周期が所定の閾値以下であると判定された場合には、受信信号のレベルの履歴を参照して、受信信号のレベルの低下が一時的であるか否かを判定し、一時的であると判定したときには、受信信号のレベルがノイズとして除去すべきレベル以下であっても、ノイズとして除去することなく通過させるチャネル推定部と、を有している。（図１）
2010150733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であるか否か、及び、その変動の周期が所定の閾値以下であるか否かを判定するチャネル変動検出部と、
前記チャネル変動検出部によって、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であり、かつ、その変動の周期が所定の閾値以下であると判定された場合には、受信信号のレベルの履歴を参照して、受信信号のレベルの低下が一時的であるか否かを判定し、一時的であると判定したときには、受信信号のレベルがノイズとして除去すべきレベル以下であっても、ノイズとして除去することなく通過させるチャネル推定部と、を備えているチャネル推定装置。
【請求項２】
前記チャネル変動検出部は、受信信号のレベルの標準偏差が所定の閾値以上である場合には、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であると判定する、請求項１に記載のチャネル推定装置。
【請求項３】
前記チャネル変動検出部は、第１の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均と、該第１の期間よりも長い第２の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均とが、所定の期間内において交差した回数が所定の回数以上である場合には、受信信号のレベルの変動の周期が所定の閾値以下であると判定する、請求項１又は２に記載のチャネル推定装置。
【請求項４】
前記チャネル推定部は、受信信号のレベルの履歴として、直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルを参照する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のチャネル推定装置。
【請求項５】
前記チャネル推定部は、前記直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルが、つねにノイズとして除去すべきレベルよりも大きい場合には、受信信号のレベルの低下が一時的であると判定する、請求項４に記載のチャネル推定装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のチャネル推定装置を備えている無線基地局装置。
【請求項７】
請求項６に記載の無線基地局装置を備えている無線通信システム。
【請求項８】
受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であるか否か、及び、その変動の周期が所定の閾値以下であるか否かを判定するチャネル変動検出工程と、
受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であり、かつ、その変動の周期が所定の閾値以下であると判定された場合には、受信信号のレベルの履歴を参照して、受信信号のレベルの低下が一時的であるか否かを判定し、一時的であると判定したときには、受信信号のレベルがノイズとして除去すべきレベル以下であっても、ノイズとして除去することなく通過させるチャネル推定工程と、を含むチャネル推定方法。
【請求項９】
前記チャネル変動検出工程において、受信信号のレベルの標準偏差が所定の閾値以上である場合には、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であると判定する、請求項８に記載のチャネル推定方法。
【請求項１０】
前記チャネル変動検出工程において、第１の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均と、該第１の期間よりも長い第２の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均とが、所定の期間内において交差した回数が所定の回数以上である場合には、受信信号のレベルの変動の周期が所定の閾値以下であると判定する、請求項８又は９に記載のチャネル推定方法。
【請求項１１】
前記チャネル推定工程において、受信信号のレベルの履歴として、直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルが参照される、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のチャネル推定方法。
【請求項１２】
前記チャネル推定工程において、前記直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルが、つねにノイズとして除去すべきレベルよりも大きい場合には、受信信号のレベルの低下が一時的であると判定する、請求項１１に記載のチャネル推定方法。
【請求項１３】
受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であるか否か、及び、その変動の周期が所定の閾値以下であるか否かを判定するチャネル変動検出処理と、
受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であり、かつ、その変動の周期が所定の閾値以下であると判定された場合には、受信信号のレベルの履歴を参照して、受信信号のレベルの低下が一時的であるか否かを判定し、一時的であると判定したときには、受信信号のレベルがノイズとして除去すべきレベル以下であっても、ノイズとして除去することなく通過させるチャネル推定処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１４】
前記チャネル変動検出処理において、受信信号のレベルの標準偏差が所定の閾値以上である場合には、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であると判定する処理をコンピュータに実行させる、請求項１３に記載のプログラム。
【請求項１５】
前記チャネル変動検出処理において、第１の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均と、該第１の期間よりも長い第２の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均とが、所定の期間内において交差した回数が所定の回数以上である場合には、受信信号のレベルの変動の周期が所定の閾値以下であると判定する処理をコンピュータに実行させる、請求項１３又は１４に記載のプログラム。
【請求項１６】
前記チャネル推定処理において、受信信号のレベルの履歴として、直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルが参照される、請求項１３乃至１５のいずれか１項にプログラム。
【請求項１７】
前記チャネル推定処理において、前記直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルが、つねにノイズとして除去すべきレベルよりも大きい場合には、受信信号のレベルの低下が一時的であると判定する処理をコンピュータに実行させる、請求項１６に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願についての記載）
本願は、先の日本特許出願２００９−１４８８６０号（２００９年６月２３日出願）の優先権を主張するものであり、前記先の出願の全記載内容は、本書に引用をもって繰込み記載されているものとみなされる。
本発明は、チャネル推定装置、チャネル推定方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のチャネル推定方法及び回路について、図面を参照して説明する。図１１は、従来のチャネル推定装置の構成を示すブロック図である。【０００３】
図１１を参照すると、無線部９０２は、アンテナ９０１のＲＦ受信信号をベースバンド信号に変換する。ＣＰ除去部９０３は、受信信号のＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）領域を除去する。初段ＦＦＴ部９０４は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルを単位として離散フーリエ変換を行う。ＲＳ・データ分離部９０５は、ＦＦＴ処理後の信号を無線フレームフォーマットに従いＲＳ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）とデータとに分離する。チャネル推定部９０６は、ＲＳに基づいて送受信装置間のチャネルの伝達特性を計算する。復調部９０７は、チャネル推定値を用いて受信データからビット軟判定値を計算する。誤り訂正復号部９０８は、ビット軟判定値を誤り訂正復号し送信ビット系列を復元する。【０００４】
図１２は、従来のチャネル推定装置におけるチャネル推定部９０６の構成を示すブロック図である。図１２を参照すると、ＲＳ整形部９１９は、ＲＳシンボルをＩＦＦＴの計算対象とされるフォーマットへ変換する。ＲＳ信号生成部９２６は、ＲＳシンボル系列の複素共役を生成する。乗算器９２０は、複素乗算を行って計算結果を出力する。ＩＦＦＴ部９２１は、Ｎ＿ＩＦＦＴポイント数の逆フーリエ変換を行う。ノイズパス除去部９２２は、ＲＳ番号ごとに入力信号の電力を算出し、算出した電力がノイズ閾値Ｎｔｈよりも大きい場合には入力信号をそのまま出力し、それ以外の場合には０＋ｊ・０を出力する。ＦＦＴ部９２４は、ノイズパス除去部出力信号をＦＦＴ計算する。【０００５】
なお、特許文献１において、サブキャリア数が２のべき乗でない場合でも、各サブキャリアのチャネル推定値のＩＦＦＴ処理により得られる遅延プロファイルの雑音除去を適正に行い、精度の高い各サブキャリアのチャネル推定値を得る、ＯＦＤＭ通信方式の受信装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０４５６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の全開示内容は、引用により本書に繰込み記載されるものとする。
以下の分析は、本発明者によってなされたものである。従来のチャネル推定装置においては、次のような問題がある。【０００８】
ノイズ閾値Ｎｔｈ以下の電力の信号パスはノイズパス除去部９２２においてゼロにされるため、チャネル推定値が損なわれ、受信品質が低下する。一方、ノイズ閾値Ｎｔｈ以下の電力の信号パスを復調器へ出力するためにノイズ閾値Ｎｔｈを下げると、ノイズも通過してしまうため受信品質が低下する。【０００９】
そこで、受信レベルが一時的に落ち込んだ場合におけるチャネル推定の精度を向上させることが課題となる。本発明の目的は、かかる課題を解決するチャネル推定装置及びチャネル推定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の視点に係るチャネル推定装置は、
受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であるか否か、及び、その変動の周期が所定の閾値以下であるか否かを判定するチャネル変動検出部と、
チャネル変動検出部によって、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であり、かつ、その変動の周期が所定の閾値以下であると判定された場合には、受信信号のレベルの履歴を参照して、受信信号のレベルの低下が一時的であるか否かを判定し、一時的であると判定したときには、受信信号のレベルがノイズとして除去すべきレベル以下であっても、ノイズとして除去することなく通過させるチャネル推定部と、を有している。【００１１】
本発明の第２の視点に係るチャネル推定方法は、
受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であるか否か、及び、その変動の周期が所定の閾値以下であるか否かを判定するチャネル変動検出工程と、
受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であり、かつ、その変動の周期が所定の閾値以下であると判定された場合には、受信信号のレベルの履歴を参照して、受信信号のレベルの低下が一時的であるか否かを判定し、一時的であると判定したときには、受信信号のレベルがノイズとして除去すべきレベル以下であっても、ノイズとして除去することなく通過させるチャネル推定工程と、を含む。【００１２】
本発明の第３の視点に係るプログラムは、
受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であるか否か、及び、その変動の周期が所定の閾値以下であるか否かを判定するチャネル変動検出処理と、
受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であり、かつ、その変動の周期が所定の閾値以下であると判定された場合には、受信信号のレベルの履歴を参照して、受信信号のレベルの低下が一時的であるか否かを判定し、一時的であると判定したときには、受信信号のレベルがノイズとして除去すべきレベル以下であっても、ノイズとして除去することなく通過させるチャネル推定処理と、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のチャネル推定装置、チャネル推定方法及びプログラムによると、受信レベルが一時的に落ち込んだ場合におけるチャネル推定の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るチャネル推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るチャネル推定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るチャネル推定装置におけるチャネル推定部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るチャネル推定装置におけるチャネル変動検出部の構成を示すブロック図である。
【図５】ベースバンド帯域に変換された受信信号のフォーマットを示す図である。
【図６】ＩＦＦＴの計算対象とされるフォーマットの一例を示す。
【図７】短区間平均及び長区間平均を一例として示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るチャネル推定装置の効果について説明するための図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るチャネル推定装置の効果について説明するための図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係るチャネル推定装置における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】従来のチャネル推定装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】従来のチャネル推定装置におけるチャネル推定部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の展開形態のチャネル推定装置は、上記第１の視点に係るチャネル推定装置であることが好ましい。
【００１６】
第２の展開形態のチャネル推定装置は、チャネル変動検出部が、受信信号のレベルの標準偏差が所定の閾値以上である場合には、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であると判定することが好ましい。
【００１７】
第３の展開形態のチャネル推定装置は、チャネル変動検出部が、第１の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均と、第１の期間よりも長い第２の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均とが、所定の期間内において交差した回数が所定の回数以上である場合には、受信信号のレベルの変動の周期が所定の閾値以下であると判定することが好ましい。
【００１８】
第４の展開形態のチャネル推定装置は、チャネル推定部が、受信信号のレベルの履歴として、直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルを参照するようにしてもよい。
【００１９】
第５の展開形態のチャネル推定装置は、チャネル推定部が、直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルが、つねにノイズとして除去すべきレベルよりも大きい場合には、受信信号のレベルの低下が一時的であると判定するようにしてもよい。
【００２０】
第６の展開形態の無線基地局装置は、上記いずれかのチャネル推定装置を有していることが好ましい。
【００２１】
第７の展開形態の無線通信システムは、上記無線基地局装置を有していることが好ましい。
【００２２】
第８の展開形態のチャネル推定方法は、上記第２の視点に係るチャネル推定方法であることが好ましい。
【００２３】
第９の展開形態のチャネル推定方法は、チャネル変動検出工程において、受信信号のレベルの標準偏差が所定の閾値以上である場合には、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であると判定することが好ましい。
【００２４】
第１０の展開形態のチャネル推定方法は、チャネル変動検出工程において、第１の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均と、第１の期間よりも長い第２の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均とが、所定の期間内において交差した回数が所定の回数以上である場合には、受信信号のレベルの変動の周期が所定の閾値以下であると判定することが好ましい。
【００２５】
第１１の展開形態のチャネル推定方法は、チャネル推定工程において、受信信号のレベルの履歴として、直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルが参照されるようにしてもよい。
【００２６】
第１２の展開形態のチャネル推定方法は、チャネル推定工程において、直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルが、つねにノイズとして除去すべきレベルよりも大きい場合には、受信信号のレベルの低下が一時的であると判定するようにしてもよい。
【００２７】
第１３の展開形態のプログラムは、上記第３の視点に係るプログラムであることが好ましい。
【００２８】
第１４の展開形態のプログラムは、チャネル変動検出処理において、受信信号のレベルの標準偏差が所定の閾値以上である場合には、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であると判定する処理をコンピュータに実行させることが好ましい。
【００２９】
第１５の展開形態のプログラムは、チャネル変動検出処理において、第１の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均と、第１の期間よりも長い第２の期間に亘る受信信号のレベルの移動平均とが、所定の期間内において交差した回数が所定の回数以上である場合には、受信信号のレベルの変動の周期が所定の閾値以下であると判定する処理をコンピュータに実行させることが好ましい。
【００３０】
第１６の展開形態のプログラムは、チャネル推定処理において、受信信号のレベルの履歴として、直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルを参照するようにしてもよい。
【００３１】
第１７の展開形態のプログラムは、チャネル推定処理において、直前の所定の期間に含まれる受信信号のレベルが、つねにノイズとして除去すべきレベルよりも大きい場合には、受信信号のレベルの低下が一時的であると判定するようにしてもよい。
【００３２】
（実施形態１）
本実施形態のチャネル推定装置は、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）あるいはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を用いる通信装置における受信装置側のチャネル推定部において、受信電力の変動が大きなチャネル環境であり、かつノイズ閾値以下の電力をもつチャネル推定値が存在すると予測される場合には、前記予測されるパスのチャネル推定値についてはノイズパス除去部におけるノイズ閾値に基づいたカットをせずに通過させることによって、チャネル推定値の精度を向上させる。図１は、本実施形態のチャネル推定装置の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、チャネル推定装置は、チャネル変動検出部１０９及びチャネル推定部１０６を備えている。チャネル変動推定部１０９は、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であるか否か、及び、その変動の周期が所定の閾値以下であるか否かを判定する。チャネル推定部１０６は、チャネル変動検出１０９部によって、受信信号のレベルの変動の幅が所定の閾値以上であり、かつ、その変動の周期が所定の閾値以下であると判定された場合には、受信信号のレベルの履歴を参照して、受信信号のレベルの低下が一時的であるか否かを判定し、一時的であると判定したときには、受信信号のレベルがノイズとして除去すべきレベル以下であっても、ノイズとして除去することなく通過させる。以下、図面を参照しつつ、本実施形態のチャネル推定装置の詳細な構成と動作について説明する。
【００３３】
本発明の第１の実施形態に係るチャネル推定装置について、図面を参照して説明する。図２は、本実施形態に係るチャネル推定装置の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図２を参照すると、無線部１０２は、アンテナ１０１のＲＦ受信信号をベースバンド信号に変換する。
【００３５】
ＣＰ除去部１０３は、受信信号のＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）領域を除去する。
【００３６】
初段ＦＦＴ部１０４は、ＯＦＤＭシンボルを単位として離散フーリエ変換を行う。
【００３７】
ＲＳ・データ分離部１０５は、ＦＦＴ処理後の信号を無線フレームフォーマットに従いＲＳ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）とデータとに分離する。
【００３８】
チャネル推定部１０６は、ＲＳに基づいて送受信装置間のチャネルの伝達特性を計算する。
【００３９】
復調部１０７は、チャネル推定値を用いて受信データからビット軟判定値を計算する。
【００４０】
誤り訂正復号部１０８は、ビット軟判定値を誤り訂正復号し送信ビット系列を復元する。
【００４１】
チャネル変動検出部１０９は、無線部１０２の出力信号ｓ１０２を入力とし、チャネル変動の状況が、振幅変動が規定値を超えかつ変動周期が規定値以下となる状況が発生したか否かを検出し、規定値を超えた場合にはｓ１０９を１とし、それ以外の場合にはｓ１０９を０として、チャネル推定部１０６に出力する。
【００４２】
図３は、本実施形態に係るチャネル推定装置におけるチャネル推定部１０６の構成を示すブロック図である。
【００４３】
図３を参照すると、ＲＳ整形部１１９は、ＲＳシンボルをＩＦＦＴの計算対象とされるフォーマットへ変換する。
【００４４】
図６は、かかるフォーマットの一例を示す。図６を参照すると、各ＲＳ番号の組は、Ｎ＿ＩＦＦＴ個のＲＳから成る。ここで、Ｎ＿ＩＦＦＴは２のべき乗である。
【００４５】
ＲＳ信号生成部１２６は、ＲＳシンボル系列の複素共役を生成する。
乗算器１２０は、複素乗算を行って計算結果を出力する。
【００４６】
ＩＦＦＴ部１２１は、Ｎ＿ＩＦＦＴポイント数のチャネル推定値ｓ１２０を逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ演算）する。
【００４７】
ノイズパス除去部１２２は、ＲＳ番号ごとに入力信号の電力を算出し、算出した電力がノイズ閾値Ｎｔｈよりも大きい場合には入力信号をそのまま出力し、それ以外の場合には０＋ｊ・０を出力する（ｊは虚数単位）。
【００４８】
バッファ１３０は、ノイズパス除去部１２２による処理の遅延に応じて信号を遅延させる。すなわち、バッファ１３０は、ｇ（ｐ、ｔ）とｈ（ｐ、ｔ）のタイミングを揃える。
【００４９】
制御部１２５は、ノイズパス除去部１２２の出力信号ｈ（ｐ、ｔ）を入力とし、信号ｓ１０９に基づいてセレクタ１２３を制御する。ここで、ｐはＩＦＦＴポイント番号であり、ｐ＝０、１、…、Ｎ＿ＩＦＦＴ−１、ｔはＲＳ番号である。制御部１２５は、信号ｓ１０９によって信号レベル変動幅が規定値より大きく変動周期が規定値より小さいと通知されると、次の手順に従って、セレクタ１２３への制御信号ｓ１２５の値を決定する。
【００５０】
図９を参照すると、ＲＳ番号ｔ＝ｔ０−２、ｔ０−１と（例えば）２回連続してＮｔｈ以上の電力のパスが存在した後、ｔ＝ｔ０において同パスが消失した場合には、パスｇ（ｐ、ｔ０）は振幅変動により一時的にＮｔｈ以下に落ち込んだ可能性があることから、制御部１２５はセレクタ１２３にｇ（ｐ、ｔ）を選択させる。
【００５１】
セレクタ１２３は、時刻ｔのＲＳ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）番号に対し、ＩＦＦＴポイント番号ｐ（ｐ＝０、１、…、Ｎ＿ＩＦＦＴ−１）のそれぞれについて、制御部１２５の指示に従って、ＩＦＦＴ出力ｇ（ｐ、ｔ）又はノイズパス除去部出力ｈ（ｐ、ｔ）のいずれか一方を選択してＦＦＴ部１２４に出力する。
【００５２】
ＦＦＴ部１２４は、セレクタ１２３の出力信号ｓ１２３をＦＦＴする。
【００５３】
図４は、本実施形態に係るチャネル推定装置におけるチャネル変動検出部１０９の構成を示すブロック図である。チャネル変動検出部１０９は、受信信号のレベル変動幅及びレベル変動周期を監視し、前記変動幅が規定値以上、及び周期が規定値以下となった場合には、その旨をｓ１０９により、チャネル推定部１０６に通知する。
【００５４】
図４を参照すると、絶対値計算部１５０は、複素数の入力信号ｓ１０２の絶対値を計算する（入力信号がａ＋ｊ・ｂの時、ａ＾２＋ｂ＾２を計算する）。
【００５５】
短区間平均計算部１５１は、一例として、１０〜数十サンプル程度の長さの移動平均を計算し、短区間移動平均ｓ１５１として出力する。
【００５６】
長区間平均計算部１５２は、一例として、１０万〜数十万サンプルに対する移動平均を計算し、長区間移動平均ｓ１５２として出力する。
【００５７】
減算器１５４は短区間移動平均ｓ１５１と長区間移動平均ｓ１５２の差分を計算する。
【００５８】
遅延素子１５５は１０〜数十サンプル分の信号遅延機能を有する。
【００５９】
乗算器１５６は乗算を行う。
【００６０】
交差検出部１５７は、入力信号ｙに対して（ｓｉｇｎ（ｙ）−１）×（−０．５）を計算する。ここで、ｓｉｇｎ（ｙ）は１又は−１であり、交差検出部の出力信号は０又は１のいずれかとなる。
【００６１】
交差回数カウンタ１５８は、過去Ｌ個の無線フレーム内における入力信号中の１の数を保持し、各無線フレームに一度、保持した値を出力する。
【００６２】
比較器１５９は、入力信号値が閾値Ｎよりも大きい場合には１を出力し、それ以外の場合には０を出力する。
【００６３】
偏差計算部１５３は、一例として、十万〜数十万サンプルの信号に対し標準偏差を計算する。
【００６４】
比較器１６７は、標準偏差ｓ１５３の値が閾値σＮよりも大きい場合には１を出力し、それ以外の場合には０を出力する。
【００６５】
偏差カウンタ１６８は、過去Ｌ個の無線フレーム内における入力信号中の１の数を保持し、各無線フレームに一度、保持した値を出力する。
【００６６】
比較器１６１は、入力信号値がＭよりも大きい場合には１を出力し、それ以外の場合には０を出力する。
【００６７】
ＡＮＤゲート１６２は、２個の入力信号の論理積を出力する。
【００６８】
図２の構成要素のうちのチャネル推定部１０６及びチャネル変動検出部１０９以外のものについては、当業者によく知られていることから、詳細な説明を省略する。
【００６９】
次に、図２のチャネル推定装置の動作について、図面を参照して説明する。
【００７０】
ＣＰ除去部１０３は、無線部１０２によってベースバンド帯域に変換された受信信号ｓ１０２を受信する。ＣＰ除去部１０３は、ＣＰを除去し、ＣＰ除去後の信号を初段ＦＦＴ部１０４に供給する。
【００７１】
図５は、受信信号ｓ１０２のフォーマットの一例を示す。図５を参照すると、信号ｓ１０２の１無線フレームは、６ＯＦＤＭシンボルから成り、各ＯＦＤＭシンボルにはＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）が設けられている。
【００７２】
なお、無線部１０２の出力信号ｓ１０２は、チャネル変動検出部１０９にも供給される。
【００７３】
初段ＦＦＴ部１０４は、図５のＯＦＤＭシンボルごとにＦＦＴし、変換結果をＲＳ・データ分離部１０５に供給する。
【００７４】
ＲＳ・データ分離部１０５は、信号ｓ１０４から図５のフォーマットにおいてＲＳのみを抽出し、抽出後のＲＳをチャネル推定部１０６に供給する。また、ＲＳ・データ分離部１０５は、データチャネルを信号ｓ１０５ｂとして復調部１０７に供給する。
【００７５】
図２を参照すると、チャネル推定部１０６は、ＲＳ  ｓ１０５ａとチャネル変動検出部出力ｓ１０９に基づき、チャネル推定値を計算し、信号ｓ１０６として復調部１０７に供給する。
【００７６】
復調部１０７は、チャネル推定値を用いて受信データからビット軟判定値ｓ１０７を計算し、誤り訂正復号部１０８に供給する。誤り訂正復号部１０８は、ビット軟判定値を誤り訂正復号し、送信ビット系列ｓ１０８を復元して上位レイヤへ供給する。
【００７７】
図３を参照してチャネル推定部１０６の動作を説明する。
【００７８】
図３を参照すると、ＲＳ整形部１１９は、入力信号ｓ１０５ａ（すなわちＲＳシンボル）を、ＩＦＦＴの計算対象とされるフォーマットへ変換し、信号ｓ１１９として乗算器１２０に供給する。
【００７９】
図６は、ＩＦＦＴの計算対象とされるフォーマットの一例を示す。図６を参照すると、各ＲＳ番号は、Ｎ＿ＩＦＦＴ個のＲＳの組から成る。例えば、図５のＯＦＤＭシンボル番号０のＲＳが図６のＲＳ番号０、ＯＦＤＭシンボル番号３のＲＳが図６のＲＳ番号１に対応する。ここで、Ｎ＿ＩＦＦＴは２のべき乗である。
【００８０】
ＲＳ信号生成部１２６は、ＲＳシンボル系列の複素共役を生成して信号ｓ１２６として乗算器１２０に供給する。乗算器１２０は、信号ｓ１１９とｓ１２６の複素乗算を行い、計算結果をＩＦＦＴ部１２１に供給する。
【００８１】
ＩＦＦＴ部１２１は、Ｎ＿ＩＦＦＴポイント数の逆フーリエ変換を行い、変換結果をバッファ１３０及びノイズパス除去部１２２に供給する。
【００８２】
ノイズパス除去部１２２は、ＩＦＦＴ出力信号の電力を算出する。すなわち、１回のＩＦＦＴ演算の結果であるＮ＿ＩＦＦＴ個の複素数それぞれに対し、電力がノイズ閾値Ｎｔｈよりも大きい場合にはそのままセレクタ１２３に出力し、それ以外の場合には０＋ｊ・０を出力する。ノイズパス除去部１２２の出力信号をｈ（ｐ、ｔ）と表示する。ここで、ｐ（＝０、１、…、Ｎ＿ＩＦＦＴ−１）はＩＦＦＴポイント番号であり、ｔはＲＳ番号である。
【００８３】
バッファ１３０は、入力信号にノイズパス除去部１２２と同一の遅延量を与えて信号ｇ（ｐ、ｔ）としてセレクタ１２３に供給する。
【００８４】
セレクタ１２３は、制御部１２５の指示に従って、入力ｇ（ｐ、ｔ）又はｈ（ｐ、ｔ）のいずれか一方をＦＦＴ部１２４に出力する。
【００８５】
ＦＦＴ部１２４は、セレクタ１２３の出力信号ｓ１２３をＦＦＴし、信号ｓ１０６として復調部１０７（図２）に供給する。
【００８６】
次に、図４を参照して、チャネル変動検出部１０９の動作について説明する。
【００８７】
図４を参照すると、絶対値計算部１５０は、無線部１０２から信号ｓ１０２を入力すると、入力信号ｓ１０２の各サンプルａ＋ｊ・ｂ（複素数）に対してａ＾２＋ｂ＾２を計算し、計算結果ｓ１５０を、短区間平均計算部１５１、長区間平均計算部１５２及び偏差計算部１５３に供給する。
【００８８】
短区間平均計算部１５１は、一例として、１０〜数十サンプル程度の長さの移動平均を計算する。
【００８９】
長区間平均計算部１５２は、一例として、１０万〜数十万サンプルに対する移動平均を計算する。
【００９０】
図７は、短区間計算部１５１からの出力信号（短区間移動平均ｓ１５１）及び長区間計算部１５２からの出力信号（長区間移動平均ｓ１５２）を一例として示す図である。図７を参照すると、変動周期が短いほど、短区間移動平均ｓ１５１と長区間移動平均ｓ１５２とが交差する回数が増える。
【００９１】
減算器１５４及び遅延素子１５５は、両信号ｓ１５１及びｓ１５２の大小関係の反転を検出し、乗算器１５６の出力信号ｙは反転が生じると負値となる。
【００９２】
交差検出部１５７は、信号ｙにおける負値の発生を検出する。交差検出部１５７は、（ｓｉｇｎ（ｙ）−１）×（−０．５）を計算し、ｙが負値である場合には１、それ以外の場合には０を交差回数カウンタ１５８に出力する。ここで、ｓｉｇｎ（ｙ）はｙの符号を検出する関数であり、ｙが負値でない場合又はそれ以外の場合に対応して、ｓｉｇｎ（＊）＝１又は−１である。
【００９３】
交差回数カウンタ１５８は、設定値Ｌに対して過去Ｌ個の無線フレーム内における入力信号中の１の個数を保持し、各無線フレームに一度、保持した値を信号ｓ１５８として比較器１５９に供給する。
【００９４】
比較器１５９は、信号ｓ１５８の値が閾値Ｎ以上である場合には信号ｓ１５９を１とし、それ以外の場合には信号ｓ１５９を０としてＡＮＤゲート１６２に出力する。
【００９５】
以上の動作により、図７の２つの信号間のレベル交差が、過去Ｌ個の無線フレーム中にＮ回以上発生した場合には信号ｓ１５９は１となり、それ以外の場合には信号ｓ１５９は０となる。
【００９６】
偏差計算部１５３は、信号ｓ１５０が供給されると、十万〜数十万サンプルの信号に対する標準偏差を計算し、計算結果を信号ｓ１５３として比較器１６７に供給する。
【００９７】
比較器１６７は、入力信号値が閾値σＮ以上である場合には１を出力し、それ以外の場合には０を偏差カウンタ１６８へ出力する。
【００９８】
偏差カウンタ１６８は、過去Ｌ個の無線フレーム内における入力信号中の１の数を保持し、各無線フレームに一度、保持した値を比較器１６１に供給する。
【００９９】
比較器１６１は、入力信号値が閾値Ｍ以上である場合には１を出力し、それ以外の場合には０を出力する。
【０１００】
以上の動作により、過去Ｌ個の無線フレーム中に信号ｓ１０２の絶対値の標準偏差が所定の閾値σＮよりも大きい場合がＭ回以上発生したときには信号ｓ１６１は１となり、それ以外のときには信号ｓ１６１は０となる。
【０１０１】
ＡＮＤゲート１６２は、２個の入力信号ｓ１５９及びｓ１６１の論理積を信号ｓ１０９として出力する。
【０１０２】
このとき、過去Ｌ個の無線フレーム中の受信信号振幅の変動が大きく、かつ、その変動周期が短い場合に限り、信号ｓ１０９の値は１となる。
【０１０３】
図１０は、本実施形態に係るチャネル推定装置における制御部１２５の動作を示すフローチャートである。
【０１０４】
図１０を参照すると、制御部１２５は、制御部動作を開始すると、ｔ及びｐに初期値０を代入する（ステップＳ２、Ｓ３）。
【０１０５】
制御部１２５は、ｐがＮ＿ＩＦＦＴ未満である場合には（ステップＳ５のＹｅｓ）、信号ｓ１０９の値を判定する（ステップＳ６）。
【０１０６】
信号ｓ１０９の値が１である場合には（ステップＳ６のＹｅｓ）、ｂｕｆｆ１（ｐ）、ｂｕｆｆ２（ｐ）の値を評価し（ステップＳ７）、これらの値のいずれもが０＋ｊ・０でない場合には（ステップＳ７のＹｅｓ）、セレクタ１２３に対して、ｇ（ｐ、ｔ）、すなわちＩＦＦＴ部１２１の出力そのものを選択させる（ステップＳ８）。
【０１０７】
すなわち、（１）ｓ１０９＝１、すなわち、受信信号の振幅変動が大きく、変動周期が小さく、かつ、（２）過去２個のノイズレベル閾値ｂｕｆｆ１（ｐ、ｔ）及びｂｕｆｆ２（ｐ、ｔ）のいずれもがＮｔｈ以上である、という２条件が成立する場合には（ステップＳ６のＹｅｓかつステップＳ７のＹｅｓ）、現在のＩＦＦＴ出力ｈ（ｐ、ｔ）が閾値Ｎｔｈ以下であっても、制御部１２５は、セレクタ１２３に、ノイズパス除去部１２２の出力ｈ（ｐ、ｔ）の代わりに、バッファ１３０の出力ｇ（ｐ、ｔ）を選択させる（ステップＳ８）。
【０１０８】
一方、上記の条件（１）及び（２）の少なくともいずれか一方が満足されない場合には（ステップＳ６のＮｏ又はステップＳ７のＮｏ）、制御部１２５はセレクタ１２３にｈ（ｐ、ｔ）を選択させる（ステップＳ１４）。
【０１０９】
次に、変数ｉにｔ  ｍｏｄ  ２（ｔの２による剰余）を代入し（ステップＳ９）、最新のｈ（ｐ、ｔ）を２個のバッファｂｕｆｆ１（ｐ）又はｂｕｆｆ２（ｐ）に交互に代入する（ステップＳ１１、Ｓ１５）。このとき、バッファｂｕｆｆ１及びｂｕｆｆ２は、つねに過去２個分のｈ（ｐ、ｔ）を保持する。
【０１１０】
次に、ＩＦＦＴポイント数を一つ進め（ステップＳ１２）、次のＩＦＦＴポイント番号ｐに関する処理の初期状態に進む（ステップＳ５）。
【０１１１】
ＩＦＦＴポイント番号ｐがＮ＿ＩＦＦＴ以上となった場合には（ステップＳ５のＮｏ）、ＲＳ番号ｔに関するインクリメントを行う（ステップＳ１３）。
【０１１２】
本実施形態のチャネル推定装置によると、以下の効果がもたらされる。
【０１１３】
本実施形態のチャネル推定装置によると、チャネル変動検出部１０９によって振幅変動が大きくかつ振幅変動周期が比較的短いチャネル状態が検出されたときに限り、チャネル推定部１０６のノイズパス除去部１２２において、過去のノイズパス除去部の出力値履歴に基づいてノイズ閾値よりも大きい信号パスが存在するか判定し、存在するパスに対してはノイズ閾値を適用しない（すなわち、ノイズパス除去部１２２によって除去されることを回避する）。
【０１１４】
したがって、本実施形態のチャネル推定装置によると、比較的短時間のみレベルが落ち込んだ信号パスを選択的に復調部１０７に送ることができ、受信信号の品質を向上させることができる。
【０１１５】
図８、図９を参照して、本実施形態のチャネル推定装置の効果について説明する。図８は、あるＲＳ番号ｔのＩＦＦＴ出力を示し、ＩＦＦＴポイント番号ｐ１〜ｐ３の位置に３本の信号パスが立っており、ノイズレベルがノイズ閾値Ｎｔｈに近づいている。
【０１１６】
図９は、図８の信号パスのうちＩＦＦＴポイント番号ｐ１のパスの時間推移の例を示している。図９を参照すると、ＲＳ番号ｔ＝ｔ０では、パスの絶対値の２乗｜ｇ（ｐ１、ｔ）｜２は、閾値Ｎｔｈ以下であるため、ノイズパス除去部１２２でカットされ出力は０＋ｊ・０となる。仮に、前記信号パスを通過させるために閾値Ｎｔｈを下げれば、ノイズがノイズパス除去部１２２を通過し、チャネル推定値が劣化する。本実施形態のチャネル推定装置によると、チャネル推定値の劣化を回避するため、過去のパスレベルの履歴を参照して、特定のＩＦＦＴポイント番号ｐのみに対してノイズ閾値を適用しないようにすることができる。
【０１１７】
以上の記載は実施形態に基づいて行ったが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０１、９０１  アンテナ
１０２、９０２  無線部
１０３、９０３  ＣＰ除去部
１０４、９０４  初段ＦＦＴ部
１０５、９０５  ＲＳ・データ分離部
１０６、９０６  チャネル推定部
１０７、９０７  復調部
１０８、９０８  誤り訂正復号部
１０９  チャネル変動検出部
１１９、９１９  ＲＳ整形部
１２０、９２０  乗算器
１２１、９２１  ＩＦＦＴ部
１２３  セレクタ
１２２、９２２  ノイズパス除去部
１２４、９２４  ＦＦＴ部
１２５  制御部
１２６、９２６  ＲＳ信号生成部
１３０  バッファ
１５０  絶対値計算部
１５１  短区間平均計算部
１５２  長区間平均計算部
１５３  偏差計算部
１５４  減算器
１５５  遅延素子
１５６  乗算器
１５７  交差検出部
１５８  交差回数カウンタ
１５９、１６１、１６７  比較器
１６２  ＡＮＤゲート
１６８  偏差カウンタ
【図１】
2010150733.tif 000003
【図２】
2010150733.tif 000004
【図３】
2010150733.tif 000005
【図４】
2010150733.tif 000006
【図５】
2010150733.tif 000007
【図６】
2010150733.tif 000008
【図７】
2010150733.tif 000009
【図８】
2010150733.tif 000010
【図９】
2010150733.tif 000011
【図１０】
2010150733.tif 000012
【図１１】
2010150733.tif 000013
【図１２】
2010150733.tif 000014
【国際調査報告】
2010150733.tif 000015
2010150733.tif 000016
2010150733.tif 000017