(57)【要約】    【課題】      簡易な構成で、受信信号の伝送形式によらず、Ａ／Ｄ変換時のクリップ処理による波形歪みおよび量子化誤差の影響を低減した自動利得制御を行うこと。    【解決手段】  伝送形式情報設定部１０６は、伝送形式情報フィールド中の伝送形式情報やＩＤ番号から、伝送形式情報を抽出する。ＡＧＣ目標値決定部１０７は、実機による伝送実験や、計算機シミュレーションにより、様々なパターンの伝送形式に対する最適なＡＧＣ目標値を算出し、あらかじめ内部のメモリに保持している。伝送形式情報設定部１０６から出力される伝送形式情報から、ＡＧＣ目標値決定部１０７は、対応する最適なＡＧＣ目標値を選択する。利得決定部１０８は、振幅測定部１０３から出力される振幅とＡＧＣ目標値決定部１０７から出力されるＡＧＣ目標値とを比較し、ＡＧＣ目標値になるように可変利得増幅部１０１の利得を決定する。  【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号の振幅レベルを制御する可変利得増幅手段と、伝送形式に対応したＡＧＣ目標値を保持し、前記受信信号の伝送形式に応じてＡＧＣ目標値を選択するＡＧＣ目標値決定手段と、前記受信信号の振幅を測定する振幅測定手段と、前記振幅測定手段で測定された振幅値が前記ＡＧＣ目標値となるように前記可変利得増幅手段の利得を決定する利得決定手段と、を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
請求項１記載の受信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項３】
請求項１記載の受信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項４】
受信信号の振幅レベルを制御する可変利得増幅工程と、伝送形式に対応したＡＧＣ目標値を保持し、前記受信信号の伝送形式に応じてＡＧＣ目標値を選択するＡＧＣ目標値決定工程と、受信信号の振幅を測定する振幅測定工程と、前記振幅測定工程で測定された振幅値が前記ＡＧＣ目標値となるように前記可変利得増幅工程の利得を決定する利得決定工程と、を具備することを特徴とする自動利得制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）通信に使用される受信装置及び自動利得制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の受信装置及び自動利得制御方法として、非特許文献１に開示されたものがある。図３は、従来の受信装置の構成を示すブロック図である。図３において、受信装置１０は、可変利得増幅部１１と、Ａ／Ｄ変換部１２と、平均振幅測定部１３と、ＡＧＣ目標値決定部１４と、利得決定部１５と、復調部１６とから主に構成されている。
【０００３】
可変利得増幅部１１は、利得決定部１５で決定された利得で受信信号の振幅を増幅し、増幅後の受信信号をＡ／Ｄ変換部１２に出力する。
【０００４】
Ａ／Ｄ変換部１２は、可変利得増幅部１１から出力された受信信号をアナログ／ディジタル変換し、ディジタル変換されたディジタル信号を平均振幅測定部１３と復調部１６に出力する。
【０００５】
平均振幅測定部１３は、Ａ／Ｄ変換部１２から出力されたＡ／Ｄ変換後の受信信号のある所定期間内の振幅の平均を算出する。
【０００６】
ＡＧＣ目標値決定部１４は、Ａ／Ｄ変換部１２から出力されたＡ／Ｄ変換後の受信信号平均振幅の目標値となるＡＧＣ目標値を決定する。
【０００７】
利得決定部１５は、平均振幅測定部１３から出力される平均振幅とＡＧＣ目標値決定部１４から出力されるＡＧＣ目標値とを比較し、可変利得増幅部１１の利得を決定し、決定した利得情報を可変利得増幅部１１に出力する。利得の決定方法としては、例えば、平均振幅をＡＭＰaveとＡＧＣ目標値をＡＧＣtargetとした時、利得Ｇ＝ＡＭＰtarget／ＡＭＰaveとする方法がある。
【０００８】
このように、従来の受信装置及び自動利得制御方法では、Ａ／Ｄ変換後の受信信号の平均振幅が、予め設定したＡＧＣ目標値になるように利得制御を行うことで、Ａ／Ｄ変換部１２に入力される受信信号の振幅レベルを適切なレベルに調整している。
【非特許文献１】１９９５年電子情報通信学会通信ソサイエテイ大会Ｂ−１９５「オーバーサンプリングＡＧＣの特性」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＣＤＭＡ通信においては、受信信号の伝送形式（例えば、多重チャネル数、各チャネルの電力比、各チャネルのディジタル通信方式）によってＰＡＲ（Peak to Average power Ratio：ピーク対平均電力比）が異なり、最適なＡＧＣ目標値が伝送形式によって異なるという特徴がある。しかしながら、従来の受信装置においては、ＡＧＣ目標値が固定であったため、Ａ／Ｄ変換部１２のダイナミックレンジを越える振幅レベルの大きな受信信号がＡ／Ｄ変換部１２に入力された場合には、クリップ処理による波形歪みが生じ、また振幅レベルが小さい受信信号がＡ／Ｄ変換部１２に入力された場合には、量子化誤差の影響により、受信特性の劣化を招くという問題がある。
【００１０】
図４及び図５を用いてこの課題を説明する。図４及び図５は、Ａ／Ｄ変換部のビット数を同一とした場合の計算機シミュレーションの結果で、横軸はＥｃ／Ｎｏ［ｄＢ］（周波数帯域内におけるチップ当たりの受信電力（Ｅｃ）対雑音電力密度（Ｎｏ）比）で、縦軸は受信信号のＢＥＲ（Bit Error Rate）を示している。
【００１１】
図４は、コード多重数が多くＰＡＲが大きい場合のＢＥＲ特性のシミュレーション結果で、Ａ／Ｄ変換部のダイナミックレンジの４０％、２５％をＡＧＣ目標値とした場合と、ピーク値がクリップされないように利得制御した場合の例である。図４の結果から、この伝送条件では、ＡＧＣ目標値はＡ／Ｄ変換部のダイナミックレンジの４０％と設定した場合やピーク値がクリップされないように利得制御する場合よりも、２５％に設定した場合の方がＢＥＲ特性が良いことがわかる。
【００１２】
図５は、コード多重数が少なくＰＡＲが小さい場合のシミュレーション結果で、Ａ／Ｄ変換部のダイナミックレンジの４０％及び２５％をＡＧＣ目標値に設定した場合のＢＥＲ特性である。図５の結果から、この伝送条件では、ＡＧＣ目標値はＡ／Ｄ変換部のダイナミックレンジの２５％と設定した場合よりも、４０％に設定した場合の方がＢＥＲ特性が良いことがわかる。
【００１３】
図４及び図５のシミュレーション結果より、ＰＡＲの値によって、つまり伝送形式により、最適なＡＧＣ目標値が異なること、また、図４からは、ピーク値がクリップされないように利得制御する方法では、Ａ／Ｄ変換部のビット数が足りない場合には、受信特性が劣化することがわかる。なお、図４及び図５における計算機シミュレーションにおいて、ＡＧＣ目標値をＡ／Ｄ変換部のダイナミックレンジの４０％および２５％の場合の例を示したが、必ずしもこれらの値が最適値であるわけではなく、ＰＡＲの値によって、ＡＧＣ目標値の最適値が異なることを示すために例示したものである。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、伝送形式に応じてＡＧＣ目標値を制御することにより、簡易な構成で、受信信号の伝送形式によらず、Ａ／Ｄ変換時のクリップ処理による波形歪みおよび量子化誤差の影響を低減した自動利得制御を行うことができる受信装置と自動利得制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
かかる課題を解決するため本発明の受信装置は、受信信号の振幅レベルを制御する可変利得増幅手段と、伝送形式に対応したＡＧＣ目標値を保持し、伝送形式に応じてＡＧＣ目標値を選択するＡＧＣ目標値決定手段と、受信信号の振幅を測定する振幅測定手段と、前記振幅測定手段から出力される受信信号の振幅値を前記ＡＧＣ目標値となるように前記可変利得増幅手段の利得を決定する利得決定手段と、を備えた構成を採る。
【００１６】
本発明の自動利得制御方法は、受信信号の振幅レベルを制御する可変利得増幅工程と、伝送形式に対応したＡＧＣ目標値を保持し、伝送形式に応じてＡＧＣ目標値を選択するＡＧＣ目標値決定工程と、受信信号の振幅を測定する振幅測定工程と、前記振幅測定工程から出力される受信信号の振幅値を前記ＡＧＣ目標値となるように前記可変利得増幅工程の利得を決定する利得決定工程と、を備えた方法を採る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、伝送形式に応じてＡＧＣ目標値を制御することにより、簡易な構成で、受信信号の伝送形式によらず、Ａ／Ｄ変換時のクリップ処理による波形歪みおよび量子化誤差の影響を低減した自動利得制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図１において、受信装置１００は、可変利得増幅部１０１と、Ａ／Ｄ変換部１０２と、振幅測定部１０３と、復調部１０４と、伝送形式情報検出部１０５と、伝送形式情報設定部１０６と、ＡＧＣ目標値決定部１０７と、利得決定部１０８とから主に構成されている。
【００２０】
可変利得増幅部１０１は、利得決定部１０８で決定された利得で受信信号の振幅を増幅し、増幅後の受信信号をＡ／Ｄ変換部１０２に出力する。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換部１０２は、可変利得増幅部１０１から出力された受信信号をアナログ／ディジタル変換し、変換したディジタル信号を振幅測定部１０３及び復調部１０４に出力する。
【００２２】
振幅測定部１０３は、Ａ／Ｄ変換部１０２から出力されたディジタル信号の振幅を測定し、利得決定部１０８に出力する。この時、ある所定時間内の平均振幅を測定し、平均振幅を利得決定部１０８に出力してもよい。
【００２３】
復調部１０４は、Ａ／Ｄ変換部１０２から出力されたディジタル信号を復調し、データ信号と制御信号を復号する。
【００２４】
伝送形式情報検出部１０５は、復調部１０４から出力された制御信号に含まれる伝送形式情報を通知するための伝送形式情報フィールドを検出する。伝送形式情報としては、例えば、受信信号の多重チャネル数、各チャネルの電力比、ディジタル変調方法（１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ等）等がある。伝送形式情報フィールドのビット数の制限を受けても、様々なパターンの伝送形式を表示することができるように伝送形式情報をＩＤ番号に変換し、伝送形式情報フィールド中に含める場合もある。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡの場合であれば、制御信号ＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel）フォーマット中のＴＦＣＩ（Transport Format Combination Indicator）フィールドが伝送形式情報フィールドに相当し、伝送形式に対応した番号を値として持っている。
【００２５】
伝送形式情報設定部１０６は、伝送形式情報フィールド中の伝送形式情報やＩＤ番号から、伝送形式情報を抽出し、伝送形式情報をＡＧＣ目標値決定部１０７に出力する。
【００２６】
ＡＧＣ目標値決定部１０７は、実機による伝送実験や、計算機シミュレーションにより、様々なパターンの伝送形式に対する最適なＡＧＣ目標値をあらかじめ算出し、内部のメモリにテーブルとして保持している。図２は、内部メモリに保持されるテーブルの一例で、伝送形式と各伝送形式に対する最適なＡＧＣ目標値を構成要素として持つ。図２において、例えば、伝送形式ＩＤ番号３は、チャネル数が３で、また、チャネル１に対するチャネル２の電力比が−５［ｄＢ］、チャネル１に対するチャネル３の電力比が−１０［ｄＢ］、変調方式はチャネル１、チャネル２、チャネル３ともにＱＰＳＫ変調の場合の伝送形式を表し、この伝送形式に対する最適なＡＧＣ目標値（図２の例では、２５％）を構成要素として持っている。
【００２７】
ＡＧＣ目標値決定部１０７は、伝送形式情報設定部１０６から出力される伝送形式情報から、内部メモリを参照し、伝送形式に対応するＡＧＣ目標値を選択し、選択したＡＧＣ目標値を利得決定部１０８に出力する。なお、実機による伝送実験や、計算機シミュレーションにより、様々なパターンの伝送形式に対する最適なＡＧＣ目標値をあらかじめ算出し、内部のメモリに保持することにより、受信装置１００において、ＰＡＲを実際に測定する必要がなくＰＡＲ測定手段を省くことが可能となる。
【００２８】
利得決定部１０８は、振幅測定部１０３から出力される振幅とＡＧＣ目標値決定部１０７から出力されるＡＧＣ目標値とを比較し、ＡＧＣ目標値になるように可変利得増幅部１０１の利得を決定し、決定した利得情報を可変利得増幅部１０１に出力する。利得の決定方法としては、例えば、振幅測定部１０３から出力された振幅をＡＭＰ、ＡＧＣ目標値をＡＭＰtargetとすると、利得Ｇ＝ＡＭＰtarget／ＡＭＰとする方法がある。利得の決定方法としては、通常の自動利得制御方法で用いられる他の手法を用いてもよい。
【００２９】
このように本実施の形態によれば、伝送形式に応じてＡＧＣ目標値を制御することにより、簡易な構成で、受信信号の伝送形式によらず、Ａ／Ｄ変換時のクリップ処理による波形歪みおよび量子化誤差の影響を低減した自動利得制御を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、ＣＤＭＡ通信における受信装置に用いるのに最適である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明における各伝送形式に対応した最適なＡＧＣ目標値のテーブルの一例を示す図
【図３】従来の受信装置の構成を示すブロック図
【図４】ＡＧＣ目標値とＢＥＲ特性との関係を示す図
【図５】ＡＧＣ目標値とＢＥＲ特性との関係を示す図
【符号の説明】
【００３２】
１００  受信装置
１０１  可変利得増幅部
１０２  Ａ／Ｄ変換部
１０３  振幅測定部
１０４  復調部
１０５  伝送形式情報検出部
１０６  伝送形式情報設定部
１０７  ＡＧＣ目標値決定部
１０８  利得決定部
【図１】
2006135617.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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