(57)【要約】【課題】ピーク検出装置及び無線受信装置に関し、パスサーチ又はセルサーチにおけるピーク検出の処理時間及び消費電力を削減する。【解決手段】相関算出部５−１は、予め定められた信号パターンと入力信号との相関値を算出し、該相関値を記憶部５−３に格納する。ピーク検出部５−４は記憶部５−３に格納された第１の所定数の相関値の中から第２の所定数のピークを検出する。一方、比較部１−１は、相関算出部５−１から記憶部５−３に送出される第１の所定異数の相関値を逐次入力し、先に入力され相関値の最大値との大小を比較し、より大きい相関値を最大値として出力する。最大値保持部１−２は、比較部１−１から出力される相関値の最大値を格納し、記憶部５−３への第１の所定数の相関値の格納の完了後に、第２の所定数のピークのうちの１つのピークとしてピーク検出部５−４に、該格納した相関値の最大値を出力する。【選択図】図１
2011015038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた信号パターンと入力信号との相関値を算出する相関算出部と、
前記相関算出部で算出された相関値を格納する記憶部と、
前記記憶部に格納された第１の所定数の相関値の中から、第２の所定数のピークを検出するピーク検出部と、
前記相関算出部から前記記憶部に送出される前記第１の所定異数の相関値を逐次入力し、先に入力され相関値の最大値との大小を比較し、より大きい相関値を最大値として出力する比較部と、
前記比較部から出力される相関値の最大値を格納し、前記記憶部への前記第１の所定数の相関値の格納の完了後に、前記第２の所定数のピークのうちの１つのピークとして前記ピーク検出部に、該格納した相関値の最大値を出力する最大値保持部と、
を備えたことを特徴とするピーク検出装置。
【請求項２】
予め定められたパスサーチの信号パターンと入力信号との相関値を算出する相関算出部と、
前記相関算出部で算出された相関値を格納する記憶部と、
前記記憶部に格納された第１の所定数の相関値の中から、第２の所定数のピークを検出するピーク検出部と、
前記相関算出部から前記記憶部に送出される前記第１の所定異数の相関値を逐次入力し、先に入力され相関値の最大値との大小を比較し、より大きい相関値を最大値として出力する比較部と、
前記比較部から出力される相関値の最大値を格納し、前記記憶部への前記第１の所定数の相関値の格納の完了後に、前記第２の所定数のピークのうちの１つのピークとして前記ピーク検出部に、該格納した相関値の最大値を出力する最大値保持部と、
を有するパスサーチ部を備えた無線受信装置。
【請求項３】
予め定められたセルサーチの信号パターンと入力信号との相関値を算出する相関算出部と、
前記相関算出部で算出された相関値を格納する記憶部と、
前記記憶部に格納された第１の所定数の相関値の中から、第２の所定数のピークを検出するピーク検出部と、
前記相関算出部から前記記憶部に送出される前記第１の所定異数の相関値を逐次入力し、先に入力され相関値の最大値との大小を比較し、より大きい相関値を最大値として出力する比較部と、
前記比較部から出力される相関値の最大値を格納し、前記記憶部への前記第１の所定数の相関値の格納の完了後に、前記第２の所定数のピークのうちの１つのピークとして前記ピーク検出部に、該格納した相関値の最大値を出力する最大値保持部と、
を有するセルサーチ部を備えた無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピーク検出装置及び無線受信装置に関する。本発明は、例えば、移動体通信における携帯通信端末等の無線受信装置に好適に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の受信処理において、マルチパス環境下の受信信号の中からＲａｋｅ合成すべきパスの位置を検出するパスサーチと称される処理が行われる。無線通信の送信信号には、予め決められた位置に決められた信号パターンが挿入される。この予め定められた信号パターンは、参照信号（ＲＳ：Reference Signal）又はパイロット信号（Pilot Signal）と称される。無線受信装置では、送信信号に挿入されているはずの参照信号又はパイロット信号のパターンと受信信号との相関値を算出することにより、パスのタイミング位置を検出する。
【０００３】
図４に無線受信装置の構成例を示す。無線受信装置には、アンテナ４−１からの無線周波数領域（ＲＦ）の受信信号をベースバンド（ＢＢ）の受信信号に変換する無線処理部４−２と、無線処理部４−２でベースバンドに変換された受信信号を処理するベースバンド処理部４−３と、ベースバンド処理部４−３から出力される信号に対して上位レイヤ処理を行う上位レイヤ部４−９とを備える。
【０００４】
ベースバンド処理部４−３は、無線処理部４−２から出力される受信信号に対して、基地局（セル）に割り当てられた拡散コードを同定し、該基地局との同期確立を行うためのセルサーチ処理を行うセルサーチ部４−３１と、パス位置を検出するパスサーチ部４−３２と、時間領域の受信信号を周波数領域の信号に変換する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部４−３３とを備える。
【０００５】
パスサーチ部４−３２は、セルサーチ部４−３１により検出されたシステム情報を用い、受信信号と所定のパターン信号との相関値のピーク位置から各パスのタイミング位置（データの先頭位置）を検出する。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部４−６は、各パスのタイミング位置（データの先頭位置）を基に時間領域の受信信号を周波数領域の信号に変換する。
【０００６】
更に、ベースバンド処理部４−３には、セルサーチ部４−３１により検出されたシステム情報を用い、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部４−３３の出力信号に対して復調処理を行う復調（ＤＥＭ）部４−３４と、復調（ＤＥＭ）部４−３４の出力信号に対して復号処理を行う復号（ＤＥＣ）部４−３５を備える。
【０００７】
パスサーチ部４−３２では、所定の信号パターンと受信信号との相関値の中から、大きさ順に所定数の相関値（ピーク）を検出し、その値の格納場所（記憶部アドレス）を特定する処理を行う。また、パスサーチ部４−３２でのピーク検出において、相関値の個数は数百サンプルほどの数となる。また、検出ピークが所定数に達するまでピーク検出を繰り返し行うため、相関値の各サンプルを格納しておく記憶部が備えられる。
【０００８】
従来のパスサーチ部の構成例を図５に示す。従来のパスサーチ部は、受信信号と所定の信号パターン（ＲＳ）との相関値を算出する相関算出部５−１と、所定の信号パターン（ＲＳ）を生成するＲＳ生成部５−２と、相関算出部５−１で算出された相関値を格納する記憶部５−３と、記憶部５−３に格納された第１の所定数の相関値の中から第２の所定数のピークを検出するピーク検出部５−４とを備える。
【０００９】
ピーク検出部５−４は、記憶部５−３に格納された相関値の各サンプルを読み出して、最も値の大きなものから順に所定数のピーク値を抽出する。即ち、各サンプルの中から最大のサンプルを検出して抽出した後、該検出済みのサンプルを取り除いたサンプルの中から最大のサンプルを検出して抽出する処理を所定回数繰り返す。ピーク検出部５−４から出力されるピーク値として、ピークの大きさ及びピークの位置の情報が出力される。この情報を用いて、受信信号の先頭位置が推定される。
【００１０】
従来のピーク検出の処理フローを図６に示す。図６の処理フローにおいて、Ｎは相関値のサンプル数、ｉは相関値の各サンプルのインデックス（アドレス）、Ｐ（ｉ）はサンプルｉの相関値（データ）、ＲＡＭ（ｉ）は記憶部５−３に格納されたサンプルｉの値、Ｋは検出するピーク数、Ｍはピーク検出対象のサンプル範囲（≦Ｎ）、ｊは検出した各ピークのインデックス（アドレス）、ＰＥＡＫ（ｊ）はｊ番目に検出したピーク値、ｐｅａｋは一時的に検出されたピーク値（最大値）である。
【００１１】
図６において、処理フロー６−１〜６−４は、Ｎ個の相関値のサンプルを記憶部５−３に格納する処理フローである。また、処理フロー６−６〜６−１５は、ピーク検出部５−４においてＭ個のピークを検出する処理フローである。処理フロー６−１〜６−４により、Ｎ個の相関値のサンプルを記憶部５−３に格納した後、処理フロー６−５によるピーク検出の開始指示を待って、ピーク検出の処理を開始する。
【００１２】
ピーク検出の処理は、処理フロー６−９〜６−１３により、記憶部５−３に格納されたＮ個のサンプルのうちＭ個のサンプルの中から最大値のサンプルを検出してｐｅａｋとして保持し、処理フロー６−１４により該ｐｅａｋの値をｊ番目のピークＰＥＡＫ（ｊ）として検出する。検出した最大値のサンプルを取り除いたサンプルの中から次の最大値のサンプルを検出する処理をＫ回繰り返す。
【００１３】
ピークとして検出済みの最大値サンプルを取り除いたサンプルの中から次のピーク候補を検出する処理は、処理フロー６−１０で行われる。処理フロー６−１０では、検出しない領域として、既に検出したピークのほかに、既に検出済みのピークの近傍を含め、検出済みのピークの近傍のピークをマスクしてピークを検出する方式とすることもできる。
【００１４】
相関値のピークの検出において、少ない受信データを用いて相関値計算を行い、相関値の大きい上位の仮ピーク位置を求める第１の相関算出部と、残りの受信データに対して仮ピーク位置から優先的に相関値を求める第２の相関算出部とを設けることにより、演算量を低減し、パスサーチにおける最大ピーク位置検出の処理時間を短縮する技術などは、例えば下記の特許文献１等によって知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１１−１７６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来のピーク検出処理では、相関値の各サンプルを記憶部５−３に書き込む処理と、ピーク検出のために記憶部５−３から各サンプルを読み出してピークを検出する処理とを別々に行っていた。そのため、記憶部５−３へのアクセス回数が多くなり、その分、処理時間及び消費電力が多く費やされていた。本発明は、ピーク検出における記憶部５−３へのアクセス回数を削減し、ピーク検出の処理時間及び消費電力を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するピーク検出装置は、予め定められた信号パターンと入力信号との相関値を算出する相関算出部と、前記相関算出部で算出された相関値を格納する記憶部と、
前記記憶部に格納された第１の所定数の相関値の中から、第２の所定数のピークを検出するピーク検出部と、前記相関算出部から前記記憶部に送出される前記第１の所定異数の相関値を逐次入力し、先に入力され相関値の最大値との大小を比較し、より大きい相関値を最大値として出力する比較部と、前記比較部から出力される相関値の最大値を格納し、前記記憶部への前記第１の所定数の相関値の格納の完了後に、前記第２の所定数のピークのうちの１つのピークとして前記ピーク検出部に、該格納した相関値の最大値を出力する最大値保持部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１８】
複数のピーク検出のうちの最初のピーク検出のための記憶部へのアクセス回数が削減され、その分、ピーク検出の処理時間及び消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】パスサーチ部の構成例を示す図である。
【図２】ピーク検出の処理フローを示す図である。
【図３】セルサーチ処理機能の構成例を示す図である。
【図４】無線受信装置の構成例を示す図である。
【図５】従来のパスサーチ部の構成例を示す図である。
【図６】従来のピーク検出の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１にパスサーチ部の構成例を示す。このパスサーチ部は、受信信号と所定の信号パターン（ＲＳ）との相関値を算出する相関算出部５−１と、所定の信号パターン（ＲＳ）を生成するＲＳ生成部５−２と、相関算出部５−１で算出された相関値を格納する記憶部５−３と、記憶部５−３に格納された第１の所定数の相関値の中から第２の所定数のピークを検出するピーク検出部５−４と、相関算出部５−１から逐次出力される相関値の大小を比較する比較部１−１と、検出した相関値の最大値を一時的に保持する最大値保持部１−２とを備える。
【００２１】
図５に示す従来のパスサーチ部では、相関算出部５−１から所定数の出力データを記憶部５−３に格納した後、該記憶部５−３に格納されたデータを、検出するピーク数の回数分ピーク検出部４で読み出してピーク検出を行っている。図１に示すパスサーチ部では、相関算出部５−１からの出力データを記憶部５−３に逐次書き込むと同時に、比較部１−１に入力し、比較部１−１及び最大値保持部１−２により１つのピーク（最大値）の検出を完遂する。
【００２２】
図２にこのパスサーチ部のピーク検出の処理フローを示す。図２の処理フローにおいて、Ｎは相関値のサンプル数、ｉは相関値の各サンプルのインデックス（アドレス）、Ｐ（ｉ）はサンプルｉの相関値（データ）、ｍａｘは相関算出部５−１からの出力データを記憶部５−３に逐次書き込むときに検出され、最大値保持部１−２に格納される一時的な最大値である。
【００２３】
ＲＡＭ（ｉ）は記憶部５−３に格納されたサンプルｉの値、Ｋは検出するピーク数、Ｍはピーク検出対象のサンプル範囲（≦Ｎ）、ｊは検出した各ピークのインデックス（アドレス）、ＰＥＡＫ（ｊ）はｊ番目に検出したピーク値、ｐｅａｋは一時的に検出されたピーク値（最大値）である。
【００２４】
図２の処理フローにおいて、処理フロー２−１,２−３，２−６，２−７により、Ｎ個の相関値のサンプルを記憶部５−３に格納する。その際に、処理フロー２−４により比較部１−１でサンプルｉの相関値Ｐ（ｉ）と最大値保持部１−２に格納された最大値ｍａｘとを比較し、サンプルｉの相関値Ｐ（ｉ）が最大値ｍａｘより大きい場合には、処理フロー２−５により、サンプルｉの相関値Ｐ（ｉ）を最大値ｍａｘとして最大値保持部１−２に格納する。
【００２５】
処理フロー２−１〜２−７により、Ｎ個の相関値のサンプルを記憶部５−３に格納し、かつ、１つのピークを検出して最大値保持部１−２に格納した後、処理フロー２−８によるピーク検出の開始指示を待って、ピーク検出の処理を開始する。処理フロー２−９〜２−１９は、ピーク検出部５−４においてＭ個のピークを検出する処理フローである。
【００２６】
但し、Ｍ個のピークのうち最初に検出されるピークは、既に記憶部５−３へのデータ格納時に検出され、最大値保持部１−２に最大値ｍａｘとして格納されている。従って、処理フロー２−９において、最初の検出ピーク値ＰＥＡＫ（０）に、最大値保持部１−２に格納されている最大値ｍａｘを書き込む。そして、処理フロー２−１０において、検出ピークのインデックスｊの初期値として１（従来は０）を書き込む。以降の処理は、図６に示した処理フローと同様の処理フローを実施する。
【００２７】
パスサーチ部では、パスサーチの特性（精度）を改善する目的で、全ての相関値からピークを検出するのではなく、特定の範囲の相関値のみをピーク検出の対象とする（Ｍ≦Ｎ）、また、検出したピークの近傍からはピーク検出を行わない（マスク処理）、という処理を行う場合がある。図２に示した処理フローでは、それらの処理は、処理フロー２−１３及び２−１４により実施される。
【００２８】
この実施形態のパスサーチ部では、相関値を記憶部５−３に書き込むときに、１つのピーク（最大値）を検出する。これにより、少なくともＭ回のピーク検出処理のうち１回分のピーク検出処理の時間と消費電力を削減することが可能となる。また、この実施形態のパスサーチ部によってパスサーチの特性劣化が生じたり、パスサーチ結果が変わったりすることはない。追加される機能部としては、比較部１−１と一時的な最大値を保持するための最大値保持部１−２が追加されるが、それにより得られる処理時間及び消費電力の削減の効果は大である。
【００２９】
例えば、相関値サンプル数Ｎが６８２、検出対象範囲の相関値のサンプル数Ｍが３４０、検出するピークの個数Ｋが８である場合、従来ではピーク検出処理のための記憶部５−３への読み出しアクセスの回数は、３４０×８＝２７２０回となる。しかしこの実施形態のパスサーチ部では、最初のピークは既に検出済みとなるので、記憶部５−３への読み出しアクセスの回数は、１回分削減され、３４０×７＝２３８０回となる。削減されたアクセス回数の分だけ、処理時間（クロック数）及び消費電力が削減される。
【００３０】
パスサーチと同様に最大相関値を検出する処理として、移動体通信におけるセルサーチ処理がある。このセルサーチ処理に対しても、この実施形態のパスサーチにおけるピーク検出と同様に、相関値を記憶部に格納する際に１つのピークを検出しておく構成とすることができる。
【００３１】
図３に移動体通信におけるセルサーチ処理機能の構成例を示す。このセルサーチ部は、所定の信号パターンを含む数千サンプルの受信信号に対して高速フーリエ変換処理を行うＦＦＴ処理部３−１と、アンテナ間の受信信号の平均化処理を行うアンテナ平均処理部３−２と、所定時間に亘る信号に対して平均化処理を行う時間平均処理部３−３と、平均化された受信信号と所定の信号パターン（候補系列）との相関値を算出する相関算出部３−４と、所定の信号パターン（候補系列）を生成する候補系列生成部３−５と、相関算出部３−４で算出された相関値を格納する記憶部３−６と、記憶部３−６に格納された相関値の中からピークを検出するピーク検出部３−７と、相関算出部３−４から逐次出力される相関値の大小を比較する比較部３−８と、検出した相関値の最大値を一時的に保持する最大値保持部３−９とを備える。
【００３２】
図３に示すセルサーチ部では、相関算出部３−４からの出力データを記憶部３−６に逐次書き込むと同時に、比較部３−８に入力し、比較部３−８及び最大値保持部３−９により１つのピーク（最大値）の検出を完遂する。従って、ピーク検出部３−７で行う１回分のピーク検出処理が削減され、その分、記憶部３−６への読み出しアクセス回数が削減され、削減された回数分だけ、処理時間（クロック数）及び消費電力が削減される。
【００３３】
以上、パスサーチ及びセルサーチにおけるピーク検出の実施形態について説明したが、この実施形態におけるピーク検出は、パスサーチ及びセルサーチのみのピーク検出に限定されず、第１の所定数の相関値の中から第２の所定数のピークを検出するピーク検出装置に適用することができることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３４】
１−１  比較部
１−２  最大値保持部
５−１  相関算出部
５−２  ＲＳ生成部
５−３  記憶部
５−４  ピーク検出部
【図１】
2011015038.tif 000003
【図２】
2011015038.tif 000004
【図３】
2011015038.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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