(57)【要約】【課題】消費電力の低減と受信品質の向上が図れる受信装置を提供する。【解決手段】受信信号に対し、マルチパスによる歪みを補償する等化器と；等化器をＯＮ状態に設定するための第１の指示またはＯＦＦ状態に設定するための第２の指示を入力する入力部と；信号受信時に測定された受信電界強度及び受信信号から算出されたビットエラーレートの少なくとも一方を基に、等化器の適用の推奨／非推奨を判断する判断部と；入力部で入力された指示あるいは判断部の判断結果に基づき等化器をＯＮ状態及びＯＦＦ状態のうちのいずれか一方に設定する制御部と；受信信号、及び等化器で受信信号を等化した結果得られる等化された信号のうち、等化器がＯＮ状態の場合には等化された信号を選択し、等化器がＯＦ状態の場合には受信信号を選択する選択部と；受信信号と等化された信号のうち、選択部で選択された信号を復調する復調部と；を具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号に対し、マルチパスによる歪みを補償する等化器と、
前記等化器をＯＮ状態に設定するための第１の指示またはＯＦＦ状態に設定するための第２の指示を入力する入力部と、
信号受信時に測定された受信電界強度及び前記受信信号から算出されたビットエラーレートの少なくとも一方を基に、前記等化器の適用の推奨／非推奨を判断する判断部と、
前記入力部で入力された指示あるいは前記判断部の判断結果に基づき前記等化器をＯＮ状態及びＯＦＦ状態のうちのいずれか一方に設定する制御部と、
前記受信信号、及び前記等化器で前記受信信号を等化した結果得られる等化された信号のうち、前記等化器がＯＮ状態の場合には前記等化された信号を選択し、前記等化器がＯＦ状態の場合には前記受信信号を選択する選択部と、
前記受信信号と前記等化された信号のうち、前記選択部で選択された信号を復調する復調部と、
を具備する受信装置。
【請求項２】
受信信号に対し、マルチパスによる歪みを補償するとともに、等化誤差を算出する等化器と、
前記等化器をＯＮ状態に設定するための第１の指示またはＯＦＦ状態に設定するための第２の指示を入力する入力部と、
前記等化誤差、信号受信時に測定された受信電界強度及び前記受信信号から算出されたビットエラーレートの少なくとも一方を基に、前記等化器の適用の推奨／非推奨を判断する判断部と、
前記等化器を予め定められた時間間隔でＯＮ状態に設定するとともに、前記入力部で入力された指示あるいは前記判断部の判断結果に基づき前記等化器をＯＮ状態及びＯＦＦ状態のうちのいずれか一方に設定する制御部と、
前記受信信号、及び前記等化器で前記受信信号を等化した結果得られる等化された信号のうち、前記等化器がＯＮ状態の場合には前記等化された信号を選択し、前記等化器がＯＦＦ状態の場合には前記受信信号を選択する選択部と、
前記受信信号と前記等化された信号のうち、前記選択部で選択された信号を復調する復調部と、
を具備する受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、等化器を搭載したデジタル無線受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車載無線機や携帯無線機などのデジタル移動通信の電波伝搬は、マルチパス環境であるため、フェージング対策は非常に重要である。特に、複数の伝搬路間の経路長の差が大きく、伝送シンボル周期に対して伝送時間のばらつき（遅延スプレッド）が無視できない場合には、周波数選択性フェージングが発生し、伝送シンボル間での干渉（符号間干渉）による伝送品質の低下が問題となる。周波数選択性フェージングへの有効な対策として等化器の適用が知られている。等化器の適用の簡単な例としては、図７に示すように受信信号をフィルタリングする受信フィルタ７０１と、伝送シンボルを判定して復号データを出力するシンボル判定部７０２との間に、等化器７０３を挿入するものである。また、例えば特許文献１には、２つの等化器を搭載し、これらを自動的に切り替え可能なデジタル無線受信装置について開示されている。
【０００３】
尚、このようなデジタル移動通信に用いられる等化器には、伝搬路の伝達特性を推定するために、既知の信号系列（トレーニング系列）を入力する、トレーニングと呼ばれる処理が必要である。また、伝搬路の時間的な変化が無視できない場合には、時間変化に追従するための処理が更に必要となる。
【特許文献１】特開２００４−２７４４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した等化器のトレーニング処理等に要する演算量は膨大であり、リアルタイムで処理を行うためには、大規模な演算ロジックまたは高速な演算が可能なプロセッサが必要となる。従って、等化器の消費電力は必然的に大きくなり、発熱及び無線機の使用可能時間の制限などの要因となる。これらの問題は特に携帯無線端末では無視できない。
【０００５】
また、トレーニング処理等が破綻した場合には、等化器を適用しない状態よりも受信品質が劣化する可能性がある。このような状況は、受信電界強度が弱い場合や、遅延スプレッドが比較的小さな場合などに発生し得る。また、例えば符号間干渉が少ない状況といった、そもそも等化器を適用する必要が無い場合も考えられる。
【０００６】
従って、本発明は、消費電力の低減と受信品質の向上が図れる受信装置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】
【０００７】
本発明の一態様に係る受信装置は、受信信号に対し、マルチパスによる歪みを補償する等化器と；前記等化器をＯＮ状態に設定するための第１の指示またはＯＦＦ状態に設定するための第２の指示を入力する入力部と；信号受信時に測定された受信電界強度及び前記受信信号から算出されたビットエラーレートの少なくとも一方を基に、前記等化器の適用の推奨／非推奨を判断する判断部と；前記入力部で入力された指示あるいは前記判断部の判断結果に基づき前記等化器をＯＮ状態及びＯＦＦ状態のうちのいずれか一方に設定する制御部と；前記受信信号、及び前記等化器で前記受信信号を等化した結果得られる等化された信号のうち、前記等化器がＯＮ状態の場合には前記等化された信号を選択し、前記等化器がＯＦ状態の場合には前記受信信号を選択する選択部と；前記受信信号と前記等化された信号のうち、前記選択部で選択された信号を復調する復調部と；を具備する。
【０００８】
本発明の別の態様に係る受信装置は、受信信号に対し、マルチパスによる歪みを補償するとともに、等化誤差を算出する等化器と；前記等化器をＯＮ状態に設定するための第１の指示またはＯＦＦ状態に設定するための第２の指示を入力する入力部と；前記等化誤差、信号受信時に測定された受信電界強度及び前記受信信号から算出されたビットエラーレートの少なくとも一方を基に、前記等化器の適用の推奨／非推奨を判断する判断部と；前記等化器を予め定められた時間間隔でＯＮ状態に設定するとともに、前記入力部で入力された指示あるいは前記判断部の判断結果に基づき前記等化器をＯＮ状態及びＯＦＦ状態のうちのいずれか一方に設定する制御部と；前記受信信号、及び前記等化器で前記受信信号を等化した結果得られる等化された信号のうち、前記等化器がＯＮ状態の場合には前記等化された信号を選択し、前記等化器がＯＦＦ状態の場合には前記受信信号を選択する選択部と；前記受信信号と前記等化された信号のうち、前記選択部で選択された信号を復調する復調部と；を具備する
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、消費電力の低減と受信品質の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。  
（第１の実施形態）  
図１に示すように、本実施形態に係る受信装置は、受信フィルタ１０１、等化器１０２、選択部１０３、シンボル判定部１０４、制御部１０５、判断部１０６、及び通知部１０７を有する。
【００１１】
受信フィルタ１０１は、例えばルート・ロールオフ・フィルタであり、受信信号をフィルタリングして不要波を除去することにより、デジタル値を判定するために必要な周波数特性を得る。等化器１０２は制御部１０５からの制御信号１１１に応じて動作をＯＮ／ＯＦＦし、動作のＯＮ時には受信フィルタ１０１によってフィルタリングされた受信信号におけるマルチパスによる歪を補償する。選択部１０３は、例えばマルチプレクサであって、制御部１０５からの制御信号１１１に応じて、受信フィルタ１０１からの第１の入力信号または等化器１０２からの第２の入力信号のいずれか一方を選択して、選択信号として出力する。シンボル判定部１０４は、選択部１０３からの選択信号のシンボルを判定（復調）し、復号データとして出力する。
【００１２】
制御部１０５は、図示しない入力部を介してユーザによって設定される設定情報１１０に基づいて等化器１０２のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号１１１を生成する。尚、設定情報１１０は、例えば図示しないスイッチをユーザが切り替えることによって設定されるものとする。設定情報１１０には等化器１０２の動作をＯＮさせる指示、及び等化器１０２の動作をＯＦＦさせる指示のいずれか一方の情報が含まれる。等化器１０２は制御信号１１１に基づいて動作をＯＮ／ＯＦＦする。また、選択部１０３は制御信号１１１により等化器１０２の動作のＯＮを検知する場合には第２の入力信号を選択し、等化器１０２の動作のＯＦＦを検知する場合には第１の入力信号を選択する。
【００１３】
判断部１０６は現在の受信状態から等化器１０２の適用を推奨するか否かを判断する。判断部１０６は、現在の受信状態を判断するための判断材料として、例えば受信電界強度及びビットエラーレート（ＢＥＲ）の入力を受け付ける。尚、受信電界強度の計測については、公知の手法を利用すればよいため、説明を省略する。また、ＢＥＲついても、図２に示すような無線フレーム中の固定データ区間を利用して公知の手法により算出すればよく、詳しい説明を省略する。判断部１０６はこれら判断材料に基づいて現在の受信状態を判断し、等化器１０２の適用の推奨／非推奨を示す判断結果を出力する。尚、判断基準は適宜定めてよく、例えば電界強度が十分なレベルであるのにＢＥＲが低いといった周波数選択性フェージングの発生時に特有の受信状態に対しては等化器１０２の適用を推奨する判断結果を出力する。また、例えば電界強度が低いといった等化器１０２のトレーニング処理等が破綻しているおそれのある受信状態に対しては等化器１０２の適用を推奨しない判断結果を出力する。
【００１４】
通知部１０７はユーザに通知情報１１２として、等化器１０２の動作のＯＮ／ＯＦＦ状態及び等化器１０２の適用の推奨／非推奨をユーザに通知する。通知部１０７としては例えば、通知情報１１２の内容を表示するためのディスプレイ、通知情報１１２の内容に応じて点灯／消灯するＬＥＤ等、ユーザが通知情報１１２の内容を把握できるものであればよい。
【００１５】
以下、図１の受信装置の動作について図３を用いて詳しく説明する。  
まず、制御部１０５が、現在ユーザによって設定されている設定情報１１０に基づいて制御信号１１１を生成し、等化器１０２、選択部１０３及び通知部１０７へと出力する（ステップＳ３０１）。即ち、制御部１０５は、設定情報１１０が、等化器１０２の動作のＯＮを指示するものであれば等化器１０２の動作をＯＮさせるための制御信号１１１を、等化器１０２の動作のＯＦＦを指示するものであれば等化器１０２の動作をＯＦＦさせるための制御信号１１１を、夫々生成及び出力する。次に、受信信号の受信処理を行う（ステップＳ３０２）。具体的には、制御信号１１１が等化器１０２の動作のＯＮを示唆するものであれば、等化器１０２の出力信号を選択部１０３が選択し、シンボル判定部１０４が復調し、復号データを出力する。一方、制御信号１１１が等化器１０２の動作のＯＦＦを示唆するものであれば、受信フィルタ１０１によってフィルタリングされた受信信号を選択部１０３が選択し、シンボル判定部１０４が復調し、復号データを出力する。次に、通知部１０７が通知情報１１２を生成し、ユーザに通知する（ステップＳ３０４）。具体的には制御部１０５からの制御信号１１１により現在の等化器１０２の動作のＯＮ／ＯＦＦ状態を検知し、判断部１０６からの判断結果により等化器１０２の適用の推奨／非推奨を検知し、これら検知結果を通知情報１１２としてユーザに通知する。次に、ステップＳ３０１から現在までの間に、ユーザによって設定情報１１０が変更されたか否かを判断する（ステップＳ３０５）。ユーザが設定情報１１０を変更していれば、制御信号１１１についても、これに伴って変更すべくステップＳ３０１へと戻る。一方、ユーザが設定情報１１０を変更していなければ制御信号１１１を変更する必要が無いため、次フレームの受信処理を行うべくステップＳ３０２へと戻る。ここで、ユーザは通知情報１１２として通知された等化器１０２の適用の推奨／非推奨には必ずしも従う必要は無い。例えば等化器１０２の適用が推奨されたとしても、現在の電池残量が少ない場合には等化器１０２の動作をＯＦＦするように設定情報１１０を維持または変更する。また、通知情報１１２に従って、一旦等化器１０２の動作をＯＮさせたものの、ユーザが特に効果を感じられない場合または明らかな受信品質の劣化を感じる場合には、等化器１０２の動作をＯＦＦさせるべく設定情報１１０を再度変更してよい。一方、等化器１０２の適用が推奨されなかったとしても、実際にユーザが等化器１０２の適用の効果を実感できれば、設定情報１１０を変更する必要は無い。
【００１６】
以上説明したように、本実施形態に係る受信装置によれば、等化器の適用の推奨／非推奨に関する情報をユーザに提示するため、ユーザはこの情報を参考にしつつ、実際の等化器の適用の効果、バッテリの残存量などから総合的に等化器の動作のＯＮ／ＯＦＦを判断することが可能となる。
【００１７】
（第２の実施形態）  
図４に示すように、本発明の第２の実施形態に従う受信装置は、図１に示す受信装置において等化器１０２を等化器４０２に、制御部１０５を制御部４０５に、判断部１０６を判断部４０６にそれぞれ置き換えたものである。図４において、図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、図１と異なる部分を中心に述べる。
【００１８】
等化器４０２は、前述した等化器１０２の動作に加えて、更に等化誤差情報出力機能を有している。また、等化器４０２は、等化誤差４１４を算出するために、制御部４０５によって指定される制御タイミング４１３に基づいて間欠動作する。制御部４０５は、前述した制御部１０５の動作に加えて、更に等化器４０２を間欠動作させるための制御タイミング４１３を生成し、等化器４０２に入力する。
【００１９】
判断部４０６は、前述した判断部１０６における受信状態の判断材料として、等化器４０２の算出した等化誤差４１４を更に用いる。等化誤差４１４を用いた判断として、例えば次のようなものがある。等化誤差４１４がある程度大きければ、等化器４０２の適用の効果は低いと考えられるため、等化器４０２の適用を推奨しない旨の判断結果を出力する。一方、等化誤差４１４がある程度小さければ、等化器４０２の適用の効果は高いと考えられるため、等化器４０２の適用を推奨する旨の判断結果を出力する。
【００２０】
図４に示す受信装置の動作については、基本的に図３に示すフローチャートに従うが、前述したように、等化誤差４１４を算出・出力し、この等化誤差４１４を用いた判断を行う点が図１に示す受信装置とは異なる。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態に係る受信装置によれば、等化器の適用の推奨／非推奨の判断に、受信電界強度及びＢＥＲに加えて等化誤差を用いているため、より精度の良い判断結果を得ることが可能となる。
【００２２】
（第３の実施形態）  
図５に示すように、本発明の第３の実施形態に従う受信装置は、図４に示す受信装置において制御部４０５を制御部５０５に、通知部１０７を通知部５０７にそれぞれ置き換えたものである。図５において、図４と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、図４と異なる部分を中心に述べる。
【００２３】
制御部５０５は、ユーザによって設定された設定情報５１０に基づいて制御信号１１１を生成する。この設定情報５１０は、前述したような等化器４０２の動作のＯＮ／ＯＦＦの指示の他、等化器４０２を自動（ＡＵＴＯ）動作させるための指示であってもよい。即ち、設定情報５１０は等化器４０２の動作のＯＮ／ＯＦＦまたはＡＵＴＯ動作のいずれか１つを指示するものである。制御部５０５は、設定情報５１０が、等化器４０２のＡＵＴＯ動作を指示している間は、判断部４０６の判断結果に基づいて、制御信号１１１を生成する。即ち、等化器４０２の適用が推奨されている場合は等化器４０２の動作をＯＮさせるための制御信号１１１を生成し、等化器４０２の適用が推奨されていない場合は等化器４０２の動作をＯＦＦさせるための制御信号１１１を生成する。一方、設定情報５１０が、設定情報１１０と同じく等化器４０２の動作のＯＮ／ＯＦＦを指示するものであれば、制御部４０５と同様に動作する。
【００２４】
通知部５０７は、通知部１０７の通知情報１１２に、等化器４０２がＡＵＴＯ動作であるか否かを示す情報を更に含めた通知情報５１２を通知できるように構成されている。尚、等化器４０２がＡＵＴＯ動作であるか否かは、制御部５０５からの制御信号１１１に付随して検知するように構成しても良いし、設定情報５１０の入力を直接受け付けるように構成してもよい。
【００２５】
以下、図５の受信装置の動作について図６を用いて詳しく説明する。  
まず、制御部５０５は、ユーザによって設定された設定情報５１０を参照し、等化器４０２のＡＵＴＯ動作を指示するものか否かを判断する（ステップＳ６０１）。設定情報５１０が、等化器４０２のＡＵＴＯ動作を指示するものであれば、判断部４０６の判断結果に従って等化器４０２を制御するため、ステップＳ６０２へと進む。一方、設定情報５１０が、等化器４０２のＡＵＴＯ動作を指示するものでなければ、設定情報５１０に従って等化器４０２を制御するため、ステップＳ６０４へと進む。
【００２６】
ステップＳ６０２では、制御部５０５は判断部４０６の判断結果を参照する。次に、制御部５０５は、判断部４０６の判断結果に基づいて制御信号１１１を生成及び出力し、ステップＳ６０５へと進む（ステップＳ６０３）。即ち、判断部４０６の判断結果が、等化器４０２の適用を推奨するものであれば等化器４０２の動作をＯＮさせるための制御信号１１１を、等化器４０２の適用を推奨するものでなければ等化器４０２の動作をＯＦＦさせるための制御信号１１１を、夫々生成及び出力する。
【００２７】
ステップＳ６０４では、制御部５０５は、設定情報５１０に基づいて制御信号１１１を生成及び出力し、ステップＳ６０５へと進む。ステップＳ６０１で設定情報５１０は、等化器４０２のＡＵＴＯ動作を指示するものでないことが判明しているので、ここでの設定情報５１０は等化器４０２の動作のＯＮ／ＯＦＦいずれかの指示である。故に、制御部５０５は、設定情報５１０が、等化器４０２の動作のＯＮを指示するものであれば等化器４０２の動作をＯＮさせるための制御信号１１１を、等化器４０２の動作のＯＦＦを指示するものであれば等化器４０２の動作をＯＦＦさせるための制御信号１１１を、夫々生成及び出力する。
【００２８】
ステップＳ６０５では、受信処理を行う。具体的には、制御信号１１１が等化器４０２の動作のＯＮを示唆するものであれば、等化器４０２の出力信号を選択部１０３が選択し、シンボル判定部１０４が復調し、復号データを出力する。一方、制御信号１１１が等化器４０２の動作のＯＦＦを示唆するものであれば、受信フィルタ１０１によってフィルタリングされた受信信号を選択部１０３が選択し、シンボル判定部１０４が復調し、復号データを出力する。次に通知部５０７が通知情報５１２を生成し、ユーザに通知する（ステップＳ６０７）。具体的には制御部５０５からの制御信号１１１により現在の等化器４０２の動作のＯＮ／ＯＦＦ、及びＡＵＴＯ動作であるか否かを検知し、判断部４０６からの判断結果により等化器４０２の適用の推奨／非推奨を検知し、これら検知結果を通知情報５１２としてユーザに通知し、ステップＳ６０１へと戻る。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態に係る受信装置によれば、ユーザが等化器のＡＵＴＯ動作を選択できるため、等化器のＯＮ／ＯＦＦの手動切替えを行う余裕が無い状況においても、高品質な受信状態を維持することが可能である。また、本実施形態は前述した第１の実施形態のように、等化器の適用の推奨／非推奨の判断に、等化誤差を用いずとも実施可能である。
【００３０】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００３１】
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る受信装置を示すブロック図。
【図２】図１の受信装置が受信する無線データのフレーム構造例を示す図。
【図３】図１の受信装置の受信処理を示すフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る受信装置を示すブロック図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る受信装置を示すブロック図。
【図６】図５の受信装置の受信処理を示すフローチャート。
【図７】等化器を適用した受信装置の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３３】
１０１・・・受信フィルタ
１０２・・・等化器
１０３・・・選択部
１０４・・・シンボル判定部
１０５・・・制御部
１０６・・・判断部
１０７・・・通知部
１１０・・・設定情報
１１１・・・制御信号
１１２・・・通知情報
４０２・・・等化器
４０５・・・制御部
４０６・・・判断部
４１３・・・制御タイミング
４１４・・・等化誤差
５０５・・・制御部
５０７・・・通知部
５１０・・・設定情報
５１２・・・通知情報
７０１・・・受信フィルタ
７０２・・・シンボル判定部
７０３・・・等化器
【図１】
2008236697.tif 000003
【図２】
2008236697.tif 000004
【図３】
2008236697.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008236697.tif 000007
【図６】
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【図７】
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