(57)【要約】【課題】パスの検出精度を高めながら、パスタイミングの更新を常に行うことで、タイミング変動による受信特性の劣化を防ぐ。【解決手段】遅延プロファイルから、最大のピークからＮ個のピークを選択し（ステップ５２）、選択されたピークごとにそのピークのパスレベルとパスタイミングとを求め（ステップ５３）、前回計算時のパスタイミングと今回のパスタイミングとを比較することにより異なる遅延プロファイルにおける同一のパスを検出する（ステップ５４）。前回計算した平均パスレベルと今回計算したパスレベルとに基づいて、パスごとの今回の平均パスレベルを求め（ステップ５５）、平均パスレベルに所定のしきい値を適用して、フィンガーに割当てるべきパスを選択する（ステップ５６）。選択されたパスごとにそのパスについて既に求めたパスタイミングのうちの最新のパスタイミングを同期タイミングとしてフィンガーに割当てる（ステップ５７）。【選択図】      図２
2005117393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の処理対象周期の１周期ごとに、遅延プロファイルを作成して、前記遅延プロファイルから所定数のピークを選択する段階と、
前記選択されたピークごとに当該ピークのパスレベルとパスタイミングとを求める段階と、
前記パスタイミングを比較することにより、前記所定の処理対象周期の異なる周期における遅延プロファイルに含まれる同一のパスを検出して、前記各遅延プロファイルの各ピークをパスと対応付ける段階と、
前記所定の処理対象周期の異なる周期にわたって、前記パスレベルをパスごとに平均化する段階と、
前記平均化されたパスレベルに基づいてフィンガーに割当てるべきパスを選択し、前記選択されたパスごとにそのパスについて既に求めたパスタイミングのうちの最新のパスタイミングを同期タイミングとして前記フィンガーに割当てる段階と、
を有する、ＣＤＭＡ受信方法。
【請求項２】
前記平均化する段階は、０＜λ＜１として、前回に求めた平均パスレベルにλを乗じたものに、今回求めたパスレベルに（１−λ）を乗じたものを加算することによって、今回求めるべき平均パスレベルを算出する段階である、請求項１に記載のＣＤＭＡ受信方法。
【請求項３】
前記平均化する段階は、前記所定の処理対象周期の２周期以上の期間にわたって前記パスレベルの移動平均を算出する段階である、請求項１に記載のＣＤＭＡ受信方法。
【請求項４】
前記平均化する段階は、前記所定の処理対象周期の２周期以上の期間に相当する期間を平均区間として、前記平均区間ごとに前記パスレベルの平均値を求める段階である、請求項１に記載のＣＤＭＡ受信方法。
【請求項５】
前記対応付ける段階において、異なる遅延プロファイル上においてピーク位置が所定のタイミング誤差範囲内で一致するピークを同一パスに係るピークであると識別する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＣＤＭＡ受信方法。
【請求項６】
前記所定の処理対象周期が信号受信周期である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＣＤＭＡ受信方法。
【請求項７】
遅延プロファイルを生成する相関演算部と、
前記遅延プロファイルから、前記遅延プロファイルにおける最大のピークから所定数のピークを選択して選択されたピークのパスタイミングを求めるパスタイミング計算部と、
前記遅延プロファイルから、前記遅延プロファイルにおける前記最大のピークから前記所定数のピークを選択して選択されたピークのパスレベルを求めるパスレベル計算部と、
過去の遅延プロファイルから求めたパスタイミングと今回求めたパスタイミングとを比較することにより、異なる遅延プロファイルにおける同一のパスを検出して各遅延プロファイルにおける各ピークをパスと対応付けるパスタイミング比較部と、
前記パスレベル計算部で求めたパスレベルを、異なる遅延プロファイルにわたって前記パスごとに平均化するパスレベル平均部と、
前記平均化されたパスレベルにしきい値を適用して、フィンガーに割当てるべきパスを選択するしきい値処理部と、
前記選択されたパスごとにそのパスについて既に求めたパスタイミングのうちの最新のパスタイミングを同期タイミングとして前記フィンガーに割当てるフィンガー割り当て部と、
を有する、ＣＤＭＡ受信装置。
【請求項８】
前回計算した平均化されたパスレベルを格納する前回計算平均パスレベル格納部と、前回計算したパスタイミングを格納する前回計算パスタイミング格納部と、をさらに有し、
前記パスレベル平均部は、前記前回計算した平均化されたパスレベルと前記パスレベル計算部が出力する今回のパスレベルとに基づいて、今回の平均化されたパスレベルを算出し、前記パスタイミング比較部は、前記前回計算したパスタイミングと前記パスタイミング計算部が今回計算したパスタイミングとのタイミング差が一定の値以下の場合に、同一のパスとして検出する、請求項７に記載のＣＤＭＡ受信装置。
【請求項９】
直前の所定の周期数の信号受信周期にわたる前記パスレベルを格納するパスレベル格納部と、直前の前記所定の周期数の信号受信周期にわたる前記パスタイミングを格納するパスタイミング格納部と、をさらに有し、
前記パスレベル平均部は前記パスレベル格納部に格納されたパスレベルを平均化し、前記パスタイミング比較部は前記パスタイミング格納部に格納されたパスタイミングに基づいて同一パスの判定を行う、請求項７に記載のＣＤＭＡ受信装置。
【請求項１０】
前回計算した平均化されたパスレベルを格納する前回計算平均パスレベル格納部と、をさらに有し、
前記パスレベル平均部は、前記信号受信周期の２周期以上の期間に相当する期間を平均区間として、前記平均区間ごとに前記パスレベルの平均値を求める、請求項７に記載のＣＤＭＡ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）通信方式による受信方法及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ通信方式では、送信側において、それぞれ予め割り当てられた固有の拡散符号を用いて送信信号を広帯域に拡散し、受信側においては、同じ拡散符号を用いて受信信号を逆拡散（復調）する。拡散符号としては例えば擬似乱数系列が使用されており、送信側と受信側とで拡散符号の同期が確立していないと、正しく逆拡散を行うことができない。また、送信側と受信側との間の伝搬経路は、一般に、単一のものではなく、反射や回折の影響によって複数の伝搬経路（パスという）が存在し、受信側ではこれら複数の伝搬経路を経由した信号が異なるタイミングで受信されることになる。ＣＤＭＡ通信方式では、伝搬経路が異なる（したがって伝搬時間、受信タイミングが異なる）複数の受信信号をそれぞれ別々に逆拡散し、逆拡散後の信号を合成することによって、ダイバーシチー効果が得られ、受信感度や受信品質の向上を図ることができる。この合成は、熊手（レイク）でものをかき集めるのに似ているから、レイク合成と呼ばれる。なお、受信信号ごとに逆拡散を行うための機構をフィンガーと呼び、レイク合成の受信機にはこのフィンガーが複数設けられる。レイク合成の受信機は、フィンガーの個数までの受信信号を逆拡散してレイク合成する。
【０００３】
そこで、ＣＤＭＡ通信方式における受信装置すなわちＣＤＭＡ受信装置では、各パスごとに拡散符号の同期タイミングを検出するために、パスサーチを行っており、このパスサーチでは遅延プロファイルを作成している。パスサーチでは、受信側の拡散符号のタイミングを少しずつずらしながらこの拡散符号と受信信号との相関演算を行うことによって、各タイミングでの相関レベル（受信レベル）を決定する。そして、１信号受信時間にわたって横軸をタイミングとし縦軸を相関レベルとして表わすことによって、遅延プロファイルが作成される。遅延プロファイルは、タイミングのずれすなわち遅延時間に対する、目的とする信号の相関電力分布を示すものである。遅延プロファイルでは、大きな相関レベルを示す各ピークがそれぞれ受信パスに対応しており、それらのピークのタイミングに同期して受信信号を逆拡散することによって、受信信号を大きなレベルで正常に復調することができる。したがってパスサーチの目的は、各フィンガーに対して拡散符号の同期タイミングを設定することにある。
【０００４】
ところで、送信側と受信側との間の伝搬状態は時々刻々と変化し、送信側と受信側の少なくとも一方が移動する場合などには、移動に伴って新規のパスが突然出現したり、今まであった受信レベルの大きなパスが突然消滅したりすることもある。そこで、パスサーチを常時行って遅延プロファイルを更新し、各フィンガーに対する同期タイミングを更新する必要がある。一般には、遅延プロファイル上における相関レベルに対してしきい値を設定し、フィンガー数の範囲内でそのしきい値を超えたパスをフィンガーに割当て、そのしきい値を下回ったパスのフィンガーへの割当てを解除する。この場合、例えばマルチパスフェージングが発生する環境下においては、遅延プロファイルにおける相関レベル値は大きく変動しており、その結果、あるフィンガーに対して割当てられる同期タイミング（すなわち受信パス）が頻繁に切り替わることがある。そのように受信パスの切り替わりが頻繁に生じると、受信特性が著しく劣化する。また、１回のパスサーチによる遅延プロファイルには、レベルの大きなノイズが混入していることもある。そこで、遅延プロファイルをフェージング周期よりも十分長い時間で平均処理を行い、平均化された遅延プロファイルに用いてパスの割当てを行うことによって、パスの検出精度を高めるとともに、過度のパスの切り替えが起こらないようにすることが提案されている。その場合、平均化された遅延プロファイルに対してしきい値制御を行い、各フィンガーに割り当てるパスの選択を行うことになる。ここでいう平均化された遅延プロファイルとは、複数の遅延プロファイルを対象として、各タイミングごとにそのタイミングでの相関レベルの値をそれらの複数の遅延プロファイルを通して平均化したものであり、複数周期にわたる、各タイミングにおける平均としての相関レベルを示している。
【０００５】
もっとも、平均化された遅延プロファイルを使用すると、新規に強度の大きなパスが出現した場合や既存のパスが消滅した場合などにそれらに対してすぐには対応できないから、かえって、受信品質が低下する場合もある。そこで特開２００１−２９２０７６（特許文献１）には、長時間にわたって遅延プロファイルを平均化する部分と短時間にわたって遅延プロファイルを平均化する部分の両方を設け、これら両方の平均化結果に基づいてフィンガーに対するパスの割当てを行うことが開示されている。特開２００１−２６７９５８（特許文献２）には、平均化のために用いる遅延プロファイルの個数を適応的に制御することが開示されている。
【０００６】
また特開２０００−１１５０３０（特許文献３）には、平均化された遅延プロファイルに基づいてパスを選択する際に、現在選択されているパスに対して重み付けを行うようにして、過度のパスの切替えが起こらないようにすることが開示されている。
【０００７】
このような従来の技術を用いて、同期タイミングの検出を行うよう構成された受信装置の一例を図５に示す。
【０００８】
図５に示すＣＤＭＡ受信装置は、無線信号を受信するアンテナ部１０００と、アンテナ部１０００で受信された無線信号１００１をベースバンド信号１００３に変換する無線受信部１００２と、ベースバンド信号１００３の拡散符号に対する相関値を計算し遅延プロファイル１００５を出力する相関演算部１００４と、前回計算した遅延プロファイルと今回計算した遅延プロファイルとを平均化する遅延プロファイル平均部１００６と、次の計算のために、遅延プロファイル平均部１００６で計算されて平均化された遅延プロファイルを格納して遅延プロファイル平均部１００６に供給する前回計算遅延プロファイル格納部１００８と、平均回数１０１１を更新して遅延プロファイル平均部１００６に供給する遅延プロファイル平均カウンタ部１０１０とを備えている。相関演算部１００４は、例えば、スライディング相関器及びマッチドフィルタを使用して遅延プロファイルを算出する。
【０００９】
さらにＣＤＭＡ受信装置は、平均化された遅延プロファイルから各パスのパスレベル１０１４−１〜１０１４−Ｎを計算するパスレベル計算部１０１２と、平均化された遅延プロファイルから各パスのパスタイミング１０１５−１〜１０１５−Ｎを計算するパスタイミング計算部１０１３と、パスレベル１０１４−１〜１０１４−Ｎがしきい値を上回っているかどうか判定するしきい値処理部１０１６と、しきい値を上回っているＫ個のパスのパスレベル１０１７−１〜１０１７−Ｋとそれに対応するパスタイミング１０１８−１〜１０１８−Ｋとを入力として、これらのパスのうち指定されたフィンガー数の範囲内でＪ個のパスをフィンガーに割り当てるフィンガー割り当て部１０１９と、フィンガーに割り当てられたパスのパスタイミング１０２０−１〜１０２０−Ｊを同期タイミングとして用いて受信信号１００３の逆拡散復調処理を行う復調処理部１０２１と、を備えている。復調処理部１０２１には、所定数のフィンガーが備えられており、各フィンガーごとに同期タイミングとしてパスタイミングが設定され、各フィンガーは、そのフィンガーに設定された同期タイミングに基づいて、拡散符号を用いてベースバンド信号を逆拡散（復調）する。復調処理部１０２１では、さらに、各フィンガーから逆拡散後の信号がレイク合成されるようになっている。
【００１０】
このＣＤＭＡ受信装置では、前回計算された遅延プロファイルは前回計算遅延プロファイル格納部１００８に格納されており、遅延プロファイル平均部１００６によって相関演算部１００４から出力された遅延プロファイル１００５は前回計算遅延プロファイル１００９と平均化される。このとき、遅延プロファイル平均カウンタ部１０１０は平均回数１０１１を更新し、遅延プロファイル平均部１００６へ出力する。平均後の遅延プロファイル１００７は２分配されパスレベル計算部１０１２とパスタイミング計算部１０１３へ出力される。パスレベル計算部１０１２は平均遅延プロファイル１００７上のピークをレベルの大きい順にＮ個（Ｎは自然数）選択し、Ｎ個分のパスレベル１０１４−１〜１０１４−Ｎとしてしきい値処理部１０１６に出力する。パスタイミング計算部１０１３は、平均遅延プロファイル１００７上のピークをレベルの大きい順にＮ個選択し、ピークのタイミングをＮ個分のパスタイミング１０１５−１〜１０１５−Ｎとしてしきい値処理部１０１６へ出力する。
【００１１】
しきい値処理部１０１６は、Ｎ個のパスについてパスレベル１０１４−１〜１０１４−Ｎがしきい値を上回っているかどうか判定し、上回っているＫ個のパスについて、パスレベル１０１７−１〜１０１７−Ｋとパスタイミング１０１８−１〜１０１８−Ｋをフィンガー割り当て部１０１９へ出力する。フィンガー割り当て部１０１９は、Ｋ個のパスについて、パスレベル１０１７−１〜１０１７−Ｋが大きいものから順に、指定された数Ｊ分のパスをフィンガーに割り当て、パスタイミング１０２０−１〜１０２０−Ｊを復調処理部１０２１へ出力する。このときＫ＞Ｊであれば、パスタイミング１０１８−１〜１０１８−Ｋのパスのうち、フィンガーに割り当てられないものが存在することとなる。Ｊがフィンガーの個数より小さければ、この時点でフィンガー割り当て部１０１９によってはパスが割り当てられないフィンガーが存在することになる。
【００１２】
復調処理部１０２１ではパスタイミング１０２０−１〜１０２０−Ｊを同期タイミングとして用いて受信信号１００３についてレイク合成などの復調処理を行う。復調処理部１０２１は、フィンガー割り当て部１０１９よりパスタイミングが通知されない間は、最後に通知されたパスタイミングを保持し、同期タイミングとして用いることで復調処理を行う。したがって、遅延プロファイルの平均化処理中、復調処理部１０２１は最後に平均化された遅延プロファイルから計算されたパスタイミングを用いて復調する。
【００１３】
このように、従来技術によるＣＤＭＡ受信装置では、パス検出が平均後の遅延プロファイルに基づいて行われるため、検出パスのＳＮ比の向上やノイズレベルの平滑化によりパス検出精度を改善できる。しかしながら、遅延プロファイルの平均時間中はパスタイミングが更新されず、タイミング変動に追従することができなくなり、特性劣化となっていた。これは、遅延プロファイルを平均することでレベル方向と同時に時間方向についても平均化を行うためである。以下、時間方向についても平均化されることによる問題点を説明する。
【００１４】
あるパス（伝搬経路）に注目すると、特に、送信側と受信側の少なくとも一方が移動している場合には、この移動などの影響により、パスタイミングは少しずつ変化する。その結果、平均化の対象となった複数の遅延プロファイルの中では、最も新しい遅延プロファイルにおけるパスタイミングが、現在の最適なパスタイミングに最も近いといえる。ここで平均化後の遅延プロファイルでのパスタイミングを考えると、このパスタイミングには、最新ではない遅延プロファイルにおけるパスタイミングの影響が含まれ、その結果、現時点における最適なパスタイミングとはずれることが予想される。ＣＤＭＡ通信方式の場合、１チップ（チップ(chip)とは、拡散符号における１ビット分の時間経過に対応する時間の長さを表わす単位）でも同期タイミングがずれた場合には、正常な逆拡散は全く行えなくなり、例えば０．７チップずれている場合でも、受信特性（受信感度、ＳＮ比）は少なからず悪化する。このため、同期タイミングを正確に合わせる、という観点からは、平均化された遅延プロファイルからパスタイミングを抽出することは、必ずしも最適な処理とはいえない。
【００１５】
このことを例示したものが図６であり、電力値の遅延プロファイルの加算平均処理を示している。遅延プロファイルは、例えば、信号受信周期（例えば１０ミリ秒）ごとに作成されるが、ここでは、１つの遅延プロファイルに対応する時間帯の中からその遅延プロファイルを代表する時刻を選んで受信時間と呼ぶことにする。図示したものでは、受信時間τ1において遅延プロファイル１からタイミングが１０．０チップのパス１とタイミングが２２．０チップのパス２とが検出され、受信時間τ2において遅延プロファイル２からタイミングが６．０チップのパス３とタイミングが１０．５チップのパス４が検出され、受信時間τ3において遅延プロファイル３からタイミングが１１．０チップのパス５が検出されている。
【００１６】
このとき、本来の受信信号によるパスがパス１、パス４、パス５である場合、パス２とパス３はノイズをパスとして誤検出していることになる。また、受信信号によるパスは、受信時間τ1からτ3までの間にタイミングが１０．０チップから１１．０チップまで変化していることが分かる。遅延プロファイル１と遅延プロファイル２と遅延プロファイル３を加算平均すれば、受信信号によるパス１とパス４とパス５が合成された結果、タイミングが１０．５チップのパス６が検出され、ノイズによるパス２とパス３はレベルが平滑化されてしきい値を下回り、検出されないようになる。このように、遅延プロファイルを加算平均することで、ノイズレベル平滑化の効果によりパスの検出精度は向上する。
【００１７】
この場合、最新の遅延プロファイルにおける受信信号によるパスのタイミングは１１．０チップであるから、受信信号を逆拡散して信号を復調するための同期タイミングとしては、１１．０チップを用いるのが最適であると考えられる。しかしながら、平均後の遅延プロファイルからは１０．５チップがタイミングとして検出されており、この１０．５チップを用いて逆拡散を行うことによって、受信感度の低下などの受信特性の劣化が生じることになる。結局、単に遅延プロファイルを平均化した場合には、パスタイミングについても平均化されるためタイミング変動に対する追従性は失われる。
【００１８】
なお、しきい値処理を行う回路の一例として、フィンガーに割り当てるパスを決定するために平均化された遅延プロファイルに対してしきい値処理を行う回路が、例えば、特許文献４（特開２０００−１３４１３５）あるいは５（特開２００１−２５１２１５）に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２９２０７６
【特許文献２】特開２００１−２６７９５８
【特許文献３】特開２０００−１１５０３０
【特許文献４】特開２０００−１３４１３５
【特許文献５】特開２００１−２５１２１５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述したように従来のＣＤＭＡ受信装置では、パス検出が平均化後の遅延プロファイルに基づいて行われるため、パス検出精度は改善されるものの、パスタイミングの変動には追従することができなくなり、特性劣化を生じるという問題点がある。
【００２０】
本発明の目的は、パスの検出精度を高めながら、タイミング変動による受信特性の劣化を防ぐことができるＣＤＭＡ受信方法を提供することにある。
【００２１】
本発明の別の目的は、パスの検出精度を高めながら、タイミング変動による受信特性の劣化を防ぐことができるＣＤＭＡ受信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、平均化された遅延プロファイルに基づいてパスを検出し、各フィンガーに割り当てるべきパスを決定する点では従来のＣＤＭＡ受信方法及び装置と同様であるが、パスに対応する同期タイミングとして、最新の遅延プロファイル上でのパスタイミングを各フィンガーに設定するようにしている点で、従来のものと異なっている。
【００２３】
すなわち本発明のＣＤＭＡ受信方法は、所定の処理対象周期の１周期ごとに、遅延プロファイルを作成し、遅延プロファイルから所定数のピークを選択する段階と、選択されたピークごとにそのピークのパスレベルとパスタイミングとを求める段階と、パスタイミングを比較することにより、所定の処理対象周期の異なる周期における遅延プロファイルに含まれる同一のパスを検出して、各遅延プロファイルの各ピークをパスと対応付ける段階と、所定の処理対象周期の異なる周期にわたって、パスレベルをパスごとに平均化する段階と、平均化されたパスレベルに基づいてフィンガーに割当てるべきパスを選択し、選択されたパスごとにそのパスについて既に求めたパスタイミングのうちの最新のパスタイミングを同期タイミングとしてフィンガーに割当てる段階と、を有する。
【００２４】
本発明において、遅延プロファイルから所定数のピークを選択する場合には、レベルが最も大きいピークから、ピークの大きい順に、その所定数のピークを選択するようにすることが、好ましい。本発明において、所定の処理対象周期は典型的には信号受信周期である。もっとも、信号受信周期の例えば整数倍を所定の周期としてもよい。ここでいう信号受信周期とは、典型的には、無線フレーム単位すなわち無線フレームの周期であるが、スロット単位、もしくは無線フレームの整数倍やスロットの整数倍となる場合もある。
【００２５】
本発明において、パスレベルの平均化のための方法としては、例えば、前回求めた平均パスレベルと今回求めたパスレベルとから忘却係数を用いて算出する方法や、移動平均区間を設定してその区間内の移動平均を用いる方法や、遅延プロファイル作成の複数周期を平均区間として平均区間ごとに平均を算出する方法がある。
【００２６】
同一パスを検出する方法としては、異なる遅延プロファイルにおいて例えば、ピークのタイミングの差が所定値（例えば０．５チップ）以内のピークは同一パスであるとみなす、という方法がある。
【００２７】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、遅延プロファイルを生成する相関演算部と、遅延プロファイルから、遅延プロファイルにおける最大のピークから所定数のピークを選択して選択されたピークのパスタイミングを求めるパスタイミング計算部と、遅延プロファイルから、遅延プロファイルにおける最大のピークから前述した所定数のピークを選択して選択されたピークのパスレベルを求めるパスレベル計算部と、過去の遅延プロファイルから求めたパスタイミングと今回求めたパスタイミングとを比較することにより、異なる遅延プロファイルにおける同一のパスを検出して各遅延プロファイルにおける各ピークをパスと対応付けるパスタイミング比較部と、パスレベル計算部で求めたパスレベルを、異なる遅延プロファイルにわたってパスごとに平均化するパスレベル平均部と、平均化されたパスレベルにしきい値を適用して、フィンガーに割当てるべきパスを選択するしきい値処理部と、選択されたパスごとにそのパスについて既に求めたパスタイミングのうちの最新のパスタイミングを同期タイミングとしてフィンガーに割当てるフィンガー割り当て部と、を有する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明では、パスレベルの平均化処理とパスタイミングの更新とを分離することにより、パス検出精度を高めながら、例えば無線信号の信号受信周期ごとにパスタイミングの更新を行うことが可能となる。その結果、本発明は、パス検出精度を高く維持したまま、タイミング変動にも十分に追従することができるようになり、タイミング変動による受信特性の劣化を防止できる、という効果を奏する。すなわち本発明によるＣＤＭＡ受信方法及び装置では、同期タイミングの検出時、無線信号の信号受信周期ごとにパスタイミングを計算して信号受信周期ごとのフィンガーの更新を可能にし、かつ信号受信周期ごとにパスレベルを計算し、過去に計算したパスレベルとの平均化を行うことで、パスを精度良く検出できるため、パス検出精度を高めながらタイミング変動への追従性を保つことが可能である。
【００２９】
例えば、表１のような受信パスタイミングを例として考えると、３信号受信周期ごとに遅延プロファイルの平均化を行い、平均化された遅延プロファイルに基づいて引き続く３信号受信周期中でのフィンガーに割り当てるパスを決めるとした場合、従来技術では３信号受信周期ごとにしかパスタイミングが更新されないが、本発明によるＣＤＭＡ受信装置では、信号受信周期ごとに、パスタイミングが更新され、タイミング変動に追従することが可能である。したがって、図６に示されるような遅延プロファイルを加算平均化処理する従来技術と比較して、タイミング変動による受信特性の劣化を防ぐことができる。
【００３０】
【表１】
2005117393.tif 000003
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態のＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。
【００３２】
図１に示すＣＤＭＡ受信装置は、パスレベルの平均化処理とパスタイミングの更新とを分離して実行できるようにするために、送信側から伝搬してきた無線信号を受信するアンテナ部１００と、受信された無線信号１０１をベースバンド信号１０３に変換する無線受信部１０２と、ベースバンド信号１０３の相関値を計算し遅延プロファイル１０５を出力する相関演算部１０４と、相関演算部１０４から出力された遅延プロファイル１０５からＮ個のパスレベル１０８−１〜１０８−Ｎを計算するパスレベル計算部１０６と、遅延プロファイル１０５からＮ個のパスタイミング１０９−１〜１０９−Ｎを計算するパスタイミング計算部１０７と、を備えている。相関演算部１０４としては、従来のＣＤＭＡ受信装置と同様に、スライディング相関器とマッチドフィルタとを備えたものを使用できる。また、パスレベルとパスタイミングとを別個に計算しているが、計算されたパスレベルとパスタイミングとがどのパスに属するものであるかは明らかになっていなければならない。そこで、遅延プロファイルにおける各ピークに対し、例えば、パスレベルの最も大きなピークからピークに番号を付し、この番号をパスレベルとパスタイミングに共通のインデックスとして用いるようにする。具体的には、最大のピークから計算されたパスレベルとパスタイミングをそれぞれパスレベル１０８−１及びパスタイミング１０９−１とし、２番目に大きなピークに対してはパスレベル１０８−２及びパスタイミング１０９−２とするなどすればよい。
【００３３】
さらにこのＣＤＭＡ通信装置には、前回計算されたパスタイミングを格納する前回計算パスタイミング格納部１１８と、今回計算されたＮ個のパスタイミング１０９−１〜１０９−Ｎと前回計算されたＬ個のパスタイミング１１９−１〜１１９−Ｌを比較し、前回の遅延プロファイルにおけるパスと今回の遅延プロファイルにおけるパスとの対応関係を求めるパスタイミング比較部１２０と、前回計算された平均パスレベルを格納しておく前回計算平均パスレベル格納部１１６と、パスタイミング比較部１２０により同一のものであると判定されたパスについて、今回計算されたパスレベル１０８−１〜１０８−Ｎと前回計算された平均パスレベル１１７−１〜１１７−Ｌとの間で平均を取るパスレベル平均部１１０と、パスレベル平均部１１０において今回計算されたＭ個の平均パスレベル１１１−１〜１１１−Ｍがしきい値を上回っているかどうか判定するしきい値処理部１１３と、しきい値を上回っているパスをフィンガーに割り当てるフィンガー割り当て部１２２と、逆拡散復調処理を行う復調処理部１２４と、を備えている。しきい値処理部１１３としては、フィンガーに割り当てるパスを決定するために平均化された遅延プロファイルにしきい値を適用する従来の回路をそのまま使用することができる。例えば、特許文献４（特開２０００−１３４１３５）あるいは５（特開２００１−２５１２１５）に記載されたような回路を使用できる。復調処理部１２４は、複数のフィンガーを備えており、これらフィンガーによってベースバンド信号１０３の逆拡散を行うとともに、レイク合成を行い、復号結果を外部に出力する。復調処理部１２４には、各フィンガーに対する同期タイミング１２３−１〜１２３−Ｊがフィンガー割り当て部１２２から供給される。ここでＪは、復調処理部１２４内のフィンガー数と同じかそれより小さい自然数である。パスレベル平均部１１０においてパスレベルを平均する方法について、この実施形態では、忘却係数を用いた平均法に基づく方法を説明するが、他の平均化手法を用いることも可能である。
【００３４】
以下、このＣＤＭＡ受信装置の構成の細部を説明する。
【００３５】
従来のＣＤＭＡ受信装置の場合と同様に、相関演算部１０４は信号受信周期ごとに遅延プロファイル１０５を出力するが、この遅延プロファイル１０５の出力ごとに、その遅延プロファイル１０５におけるレベルの大きい方からＮ個のピークについて、パスレベル計算部１０６及びパスタイミング計算部１０７は、それぞれ、パスレベル１０８−１〜１０８−Ｎ及びパスタイミング１０９−１〜１０９−Ｎを出力する。上述したように、パスレベルとパスタイミングがどのパスに対応するものであるかは、レベルの大きなものから順番に番号を振ることによって、明らかになるようになっている。ここでＮは、今回受信された信号の遅延プロファイルから計算された、しきい値処理部１１３によるしきい値処理が施される前のパス数に相当し、一般には、計算回路のハードウェアなどによって定まる値であるが、例えば予備的なしきい値を設定し、ハードウェアなどの制約で決まる上限値の範囲内でその予備的なしきい値を上回るピークの数としてもよい。
【００３６】
パスタイミング比較部１２０は、今回の遅延プロファイルにおけるＮ個のパスタイミング１０９−１〜１０９−Ｎと、前回計算されたしきい値処理後のＬ個のパスタイミング１１９−１〜１１９−Ｌとを比較して、同一パスであるかどうか判定する。そして、同一パスについては重複を削除して、Ｍ個のパスを認識する。そして、Ｍ個のパスについて、Ｍ個のパス状態１２１−１〜１２１−ＭとＭ個のパスタイミング１１２−１〜１１２−Ｍを出力する。パス状態については後述する。Ｍ個のパス状態１２１−１〜１２１−Ｍがパスレベル平均部１１０に供給されることにより、パスレベル平均部１１０も、Ｍ個のパスのそれぞれに対応する平均パスレベル１１１−１〜１１１−Ｍを出力する。ここで使用できるパスタイミング比較部１２０の詳細は、例えば特許文献５に記載されている。
【００３７】
同一パスであるかどうかの判定は、例えば、今回計算されたパスタイミングと前回計算されたパスタイミングの差分が基準値以内の場合は同一と見なす方法によって行えばよい。基準値としては、例えば±０．５チップを用いることができる。
【００３８】
このとき、
Ｍ＝（同一パス数）＋｛Ｎ−（同一パス数）｝＋｛Ｌ−（同一パス数）｝
と計算され、Ｍは最大でＮ＋Ｌとなる。例えば、表２に示すような計算パスタイミングについて、０．５チップ以下のタイミング差分で同一パスと見なす場合を考える。このとき、Ｌ＝３、Ｎ＝４であり、前回計算パスのパス番号１と今回計算パスのパス番号１、前回計算パスのパス番号２と今回計算パスのパス番号４の組み合わせがそれぞれ同一パスと見なせるため、同一パス数は２である。
【００３９】
したがって、
Ｍ＝２＋（４−２）＋（３−２）＝５
と計算できる。
【００４０】
【表２】
2005117393.tif 000004
【００４１】
しきい値処理部１１３は、上述したＭ個のパスの内、平均パスレベルが所定のしきい値を越えるＫ個のパスについて、平均パスレベル１１４−１〜１１４−ＫとＫ個のパスタイミング１１５−１〜１１５−Ｋを出力する。前回計算平均パスレベル格納部１１６はＬ個の前回計算平均パスレベル１１７−１〜１１７−Ｌを出力し、前回計算パスタイミング格納部１１８はＬ個の前回計算パスタイミング１１９−１〜１１９−Ｌを出力する。フィンガー割り当て部１２２は、Ｊ個の同期タイミング１２３−１〜１２３−Ｊを出力する。
【００４２】
結局、このＣＤＭＡ受信装置では、Ｎ個の受信信号のパスタイミング１０９−１〜１０９−Ｎがパスタイミング計算部１０７で計算されるようになっており、パスタイミング比較部１２０において前回計算されたＬ個のパスタイミング１１９−１〜１１９−Ｌと比較することでＭ個のパス状態１２１−１〜１２１−Ｍが判定され、パスレベル平均部１１０に通知されると同時にＭ個のパスタイミング１１２−１〜１１２−Ｍがしきい値処理部１１３へ通知される。
【００４３】
一方、Ｎ個の受信信号のパスレベル１０８−１〜１０８−Ｎはパスレベル計算部１０６で計算され、パスレベル平均部１１０により前回計算されたＬ個のパスレベル１１７−１〜１１７−Ｌとの間でパス状態に応じた平均化処理を行う。しきい値処理部１１３は、平均パスレベル１１１−１〜１１１−Ｍについてしきい値を上回っているかどうか判定し、上回っているＫ個（当然、Ｋ≦Ｍである）のパスについて、パスレベル１１４−１〜１１４−Ｋを２分配してフィンガー割り当て部１２２へ出力すると同時に、前回計算平均パスレベル格納部１１６に格納し、パスタイミング１１５−１〜１１５−Ｋを２分配してフィンガー割り当て部１２２へ出力すると同時に前回計算パスタイミング格納部１１８に格納する。なお、このとき、Ｋはあくまで今回計算したしきい値処理後のパス数であり、Ｌは前回計算したしきい値処理後のパス数であるため、ＫとＬは一致する場合と一致しない場合がある。したがって、前回計算平均パスレベル格納部１１６および前回計算パスタイミング格納部１１８の入力と出力パス数が、一致する場合と一致しない場合がある。
【００４４】
さらに、フィンガー割り当て部１２２はパスタイミング１１５−１〜１１５−Ｋのうち、平均パスレベル１１４−１〜１１４−Ｋが大きいものから順に、Ｊ個分選択し、それらのパスタイミング１２３−１〜１２３−Ｊを同期タイミングとして復調処理部１２４に通知する。Ｊの値は、復調処理部１２４内のフィンガー数を超えることはなく、フィンガー数よりＫの方が大きい場合には、フィンガー数に設定される。一方、フィンガー数よりＫの方が小さい場合には、Ｊ＝Ｋとされる。この場合、今回はパスが設定されず同期タイミングが通知されないフィンガーが生ずることとなるが、そのようなフィンガーは、無効パスとなりレイク合成などの復調処理には用いられない。
【００４５】
以上により、このＣＤＭＡ受信装置では、受信信号のパスタイミングを信号受信周期で更新すると同時に、パスレベルの平均化についても行えるため、タイミング変動への追従性を保ちながら、パス検出精度を向上させることが可能となっている。
【００４６】
次に、図１に示したＣＤＭＡ受信装置の動作を説明する。
【００４７】
アンテナ部１００で受信された無線信号１０１は無線受信部１０２によってベースバンド信号１０３へと変換される。ベースバンド信号１０３は２分配され、復調処理部１２４と相関演算部１０４へ入力される。相関演算部１０４はベースバンド信号１０３と相関を取り、遅延プロファイル１０５を生成する。遅延プロファイル１０５は２分配され、パスレベル計算部１０６とパスタイミング計算部１０７へ入力される。パスレベル計算部１０６は遅延プロファイル１０５上のピークをレベルの大きいものから順にＮ個分選択し、Ｎ個のピークレベルをパスレベル１０８−１〜１０８−Ｎとしてパスレベル平均部１１０へ出力する。パスタイミング計算部１０７は遅延プロファイル１０５上のピークをレベルの大きいものから順にＮ個分選択し、Ｎ個のピークにおけるタイミングを計算し、パスタイミング１０９−１〜１０９−Ｎとしてパスタイミング比較部１２０へ出力する。なお上述したように、レベルの大きい方からピークを選択しているので、この選択順にパス番号を定めるものとする。すなわち、パス番号ｎのパスとは、ｎ番目にレベルが大きかったピークに対応するパスのことであり、そのピークレベルは１０８−ｎであり、ピークタイミングは１０９−ｎである。
【００４８】
パスタイミング比較部１２０は、今回計算されたパスタイミング１０９−１〜１０９−Ｎについて前回計算されたしきい値処理後のパスタイミング１１９−１〜１１９−Ｌと比較し、同一パスの場合は既存パスと見なし、そうでない場合は新規パスと見なす。また、前回計算されたしきい値処理後のパスタイミング１１９−１〜１１９−Ｌを今回計算されたパスタイミング１０９−１〜１０９−Ｎと比較し、同一パスでない場合は消滅パスと見なす。例えば、表２のような計算パスタイミングについて、０．５チップ以下のタイミング差分で同一パスと見なす場合を考えれば、前回計算パスのうちパス番号１と２が既存パス、パス番号３が消滅パスとなり、今回計算パスのうちパス番号１と４が既存パス、パス番号２と３が新規パスとなる。
【００４９】
パスタイミング比較部１２０は、同一パス分を考慮して今回計算されたＮ個のパスと前回計算されたＬ個のパスをマージし、Ｍ（＝（同一パス数）＋｛Ｎ−（同一パス数）｝＋｛Ｌ−（同一パス数）｝）個のパス分の既存、新規、消滅で表されるパス状態１２１−１〜１２１−Ｍをパスレベル平均部１１０へ出力すると同時にＭ個のパス分のパスタイミング１１２−１〜１１２−Ｍをしきい値処理部１１３へ出力する。ここで、｛Ｌ−（同一パス数）｝分のパスについては消滅パスであり、前回計算されたパスタイミングが出力される。｛Ｎ−（同一パス数）｝分のパスについては新規パスであり、今回計算されたパスタイミングが出力される。また、同一パスについては、前回計算されたパスタイミングと今回計算されたパスタイミングが異なる場合があるが、常に今回計算されたタイミングを出力することとする。表１の例では、前回計算パスのパス番号１と今回計算パスのパス番号１が同一パスであり、かつタイミングが異なっているが、この場合は今回計算された６．５チップを出力する。
【００５０】
パスレベル平均部１１０は、パスタイミング比較部１２０から入力されたパス状態１２１−１〜１２１−Ｍに応じて、今回計算されたパスレベル１０８−１〜１０８−Ｎと前回計算された平均パスレベル１１７−１〜１１７−Ｌとの間で平均化処理を行う。平均化の方法は例えば忘却係数を掛け合わせる方法があり、既存パスについては以下のように計算する。
【００５１】
今回の平均パスレベル＝λ×（前回の平均パスレベル）＋（１−λ）×（今回計算されたパスレベル）
ここで、λは０より大きく１より小さい値であって、忘却係数を表し、例えば、λ＝０．３と設定される。λを大きくすれば前回までの平均が重視され、λを小さくすれば今回の遅延プロファイルが重視されることになる。λの値は適宜に選択されるものであるが、一般には、今回の遅延プロファイルが重視されるように、λ＜０．５とするのが好ましい。消滅パスについては、今回計算パスレベルを０に、新規パスについては、前回平均パスレベルを０にして計算する。なお、既存パス、消滅パス、新規パスそれぞれについて別々の忘却係数を用いる場合と共通の忘却係数を用いる場合があり、いずれを採用してもよい。パスレベル平均部１１０はＭ個のパス分の平均パスレベル１１１−１〜１１１−Ｍをしきい値処理部１１３へ出力する。
【００５２】
しきい値処理部１１３は、Ｍ個のパスについて、平均パスレベル１１１−１〜１１１−Ｍが予め設定されたしきい値を上回っているかどうか判定し、上回っているＫ個のパスについて、平均パスレベル１１４−１〜１１４−Ｋおよびパスタイミング１１５−１〜１１５−Ｋをフィンガー割り当て部１２２へ出力する。しきい値の値や設定方法としては、従来から公知の値や方法を使用することができる。また、次回のパスレベル平均化処理のため、しきい値処理部１１３は、平均パスレベル１１４−１〜１１４−Ｋを分配し、前回計算平均パスレベル格納部１１６へ出力して格納するとともに、次回のパスタイミング比較処理のため、パスタイミング１１５−１〜１１５−Ｋを分配し、前回計算パスタイミング格納部１１８へ出力して格納する。
【００５３】
フィンガー割り当て部１２２は、Ｋ個のパスについて、平均パスレベル１１４−１〜１１４−Ｋが大きいものから順に、設定されたフィンガー数Ｊ分のパスを選択し、パスタイミング１１５−１〜１１５〜Ｋのうち選択されたパスのパスタイミング１２３−１〜１２３−Ｊを復調処理部１２４へ出力する。ここでフィンガー割り当て部１２２がパスの選択を行う際には平均パスレベルを基準とするが、同期タイミングとして復調処理部１２４に出力されるものは、平均のパスタイミングではなく、パスタイミング計算部１０７からパスタイミング比較部１２０を介してしきい値処理部１１３に送られたパスタイミング、すなわち、最新の遅延プロファイルにおけるパスタイミングである。ただし消滅パスについては、前回の遅延プロファイルにおけるパスタイミングである。復調処理部１２４はパスタイミング１２３−１〜１２３−Ｊを同期タイミングとして用いて、ベースバンド信号１０３に対して逆拡散や復号処理などの復調処理を行う。
【００５４】
このようにしてこの実施形態のＣＤＭＡ受信装置では、平均パスレベルを用いることによってパス検出精度を高めつつ、同期タイミングとしては最新の遅延プロファイルにおけるパスタイミングを用いることにより、パスタイミングの変動にも追従できるようになる。
【００５５】
図２は、以上の動作をまとめたフローチャートである。このＣＤＭＡ受信装置で行われるＣＤＭＡ受信方法では、まず、ステップ５１において遅延プロファイルを作成し、作成した遅延プロファイルから、ステップ５２において、最大のピークからＮ個のピークを選択し、ステップ５３において、選択されたピークごとにそのピークのパスレベルとパスタイミングとを求める。もちろん、パスレベルはパスレベル計算部１０６で計算され、パスタイミングはパスタイミング計算部１０７で計算される。そして、パスタイミング比較部１２０において、前回計算パスタイミング格納部１１８に格納された前回計算時のパスタイミングと今回のパスタイミングとを比較することにより、ステップ５４において、信号受信周期の異なる周期のそれぞれごとに含まれる、遅延プロファイルにおける同一のパスを検出して、各遅延プロファイルにおける各ピークをパスと対応付ける。一方、ステップ５５では、パスレベル平均部１１０が、前回計算した平均パスレベルと今回計算したパスレベルとに基づいて、パスごとの今回の平均パスレベルを求め、ステップ５６では、しきい値処理部１１３が、所定のしきい値に基づいて、フィンガーに割当てるべきパスを選択する。そして、ステップ５７では、選択されたパスごとにそのパスについて既に求めたパスタイミングのうちの最新のパスタイミングを同期タイミングとしてフィンガーに割当てる。その後、ステップ５８において、今回計算されたパスタイミングと平均パスレベルとそれぞれ前回計算パスタイミング格納部１１８及び前回計算平均パスレベル格納部１１６に格納し、次の信号受信周期において上述と同様の処理を繰り返すために、ステップ５１に戻る。
【００５６】
なお、ここでは通信方式にＣＤＭＡを用いた受信装置を示しているが、本発明は同期タイミング検出回路により信号の復調処理を行う他の通信方式の受信装置にも適用可能である。
【００５７】
次に、本発明の第２の実施形態のＣＤＭＡ受信装置について説明する。
【００５８】
図１に示したＣＤＭＡ受信装置では、忘却係数を用いてパスレベルの平均化を行っているが、図３に示した本発明の第２の実施形態のＣＤＭＡ受信装置は、パスレベルの平均化処理に移動平均を用いる場合に有用なものである。図３に示したＣＤＭＡ受信装置は、図１に示されたＣＤＭＡ受信装置と比較して、前回計算パスレベル格納部１１６がパスレベル格納部２１６に、前回計算パスタイミング格納部１１８がパスタイミング格納部２１８に置き換わっている点で構成が異なっている。なお、図３に示したＣＤＭＡ受信装置２におけるパス数Ｎ，Ｋ，Ｊの意義は、図１に示したＣＤＭＡ装置におけるものと同じである。
【００５９】
図３に示すＣＤＭＡ受信装置は、無線信号を受信するアンテナ部２００と、受信された無線信号２０１をベースバンド信号２０３に変換する無線受信部２０２と、ベースバンド信号２０３の相関値を計算し遅延プロファイル２０５を出力する相関演算部２０４と、相関演算部２０４から出力された遅延プロファイル２０５からＮ個のパスレベル２０８−１〜２０８−Ｎを計算するパスレベル計算部２０６と、遅延プロファイル２０５からＮ個のパスタイミング２０９−１〜２０９−Ｎを計算するパスタイミング計算部２０７と、パスレベル２０８−１〜２０８−Ｎを格納するパスレベル格納部２１６と、パスタイミング２０９−１〜２０９−Ｎを格納するパスタイミング格納部２１８とを備えている。ここでパスレベル格納部２１６は、今回計算されたパスレベル２０８−１〜２０８−Ｎを含む移動平均を行う時間分のパスレベル２１７−１〜２１７−Ｐが格納される。パスレベル格納部２１６は、Ｒ＞１として、移動平均をＲ回の信号受信周期分行う場合、Ｒ回分のパスレベル格納領域を確保し、巡回バッファあるいはリングバッファ等を用いて、もっとも古いパスレベルの保存領域にもっとも新しいパスレベルを上書きしていくような方法で格納する。したがって、Ｐ＝Ｒ×Ｎである。同様にパスタイミング格納部２１８には、今回計算されたパスタイミング２０９−１〜２０９−Ｎを含む移動平均を行う時間分のパスタイミング２１９−１〜２１９−Ｐが格納される。パスタイミング格納部２１８は、移動平均をＲ回の信号受信周期分行う場合、Ｒ回分のパスタイミング格納領域を確保し、巡回バッファあるいはリングバッファ等を用いて、もっとも古いパスタイミングの保存領域にもっとも新しいパスタイミングを上書きしていくような方法で格納する。移動平均の期間をどれだけの信号受信周期にするか、言い換えればＲの値については、適宜に定められるが、例えばＲ＝１０に設定される。
【００６０】
さらにこのＣＤＭＡ通信装置には、パスタイミング格納部２１８から出力される移動平均期間の全期間にわたるパスタイミング２１９−１〜２１９−Ｐに基づいて、各遅延プロファイルにおけるパスの対応関係を決定するパスタイミング比較部２２０と、パスレベル格納部２１６から出力される移動平均期間の全期間にわたるパスレベル２１７−１〜２１７−Ｐに基づいてパスレベルの平均化を行うパスレベル平均部２１０と、パスレベル平均部２１０において今回計算されたＵ個の平均パスレベル２１１−１〜２１１−Ｕがしきい値を上回っているかどうか判定するしきい値処理部２１３と、しきい値を上回っているパスをフィンガーに割り当てるフィンガー割り当て部２２２と、逆拡散復調処理を行う復調処理部２２４と、を備えている。復調処理部２２４には、各フィンガーに対する同期タイミング２２３−１〜２２３−Ｊがフィンガー割り当て部２２２から供給される。
【００６１】
パスタイミング比較部２２０はＲ信号受信周期分のパスタイミング２１９−１〜２１９−Ｐについて、信号受信周期ごとに同一パスを検出し、Ｕ個のパス状態２２１−１〜２２１−Ｕをパスレベル平均部２１０へ出力し、パスタイミング２１２−１〜２１２−Ｕをしきい値処理部２１３へ出力する。ここで、Ｕの数は、同一パス数を考慮したパス数となり、常にＰ以下の数となる。Ｕは、以下のように求められる。
【００６２】
Ｕ＝（同一パス数）＋（同一パス以外のパス数）
例えば、表３のような計算パスタイミングについて、Ｎ＝４，Ｒ＝３で、０．５チップ以下のタイミング差分で同一パスと見なす場合を考える。この場合、受信時間＝１の時のパス番号１と受信時間＝２の時のパス番号２と受信時間＝３の時のパス番号１、受信時間＝１の時のパス番号３と受信時間＝３の時のパス番号２について、それぞれの組み合わせが同一パスであり、同一パス数は２となる。同一パス以外のパス数は７であるため、
Ｕ＝２＋７＝９
と計算できる。
【００６３】
【表３】
2005117393.tif 000005
【００６４】
パスレベル平均部２１０は、パスレベル格納部２１６から出力されるパスレベル２１７−１〜２１７−Ｐについて、パス状態２２１−１〜２２１−Ｕに応じた移動平均処理を行い、平均パスレベル２１１−１〜２１１−Ｕをしきい値処理部２１３へ出力する。
【００６５】
ここで本実施形態における移動平均の計算方法を以下に示す。
【００６６】
現在の受信時間をＳとし、移動平均をＲ回の信号受信周期分行う場合、受信時間ｔにおけるｉ番目のパスについて、パスレベルをＰi(t)とすれば、移動平均後の平均パスレベルＰi,mavgは以下のように求められる。
【００６７】
【数１】
2005117393.tif 000006
【００６８】
このように、図３に示したＣＤＭＡ受信装置ではパスレベルの移動平均を取ることでパス検出精度を高めながら、パスタイミングは平均処理中でも信号受信周期ごとに更新することができるため、タイミング変動による受信特性の劣化を防ぐことができる。
【００６９】
次に、本発明のさらに別の実施形態のＣＤＭＡ受信装置について、図４を用いて説明する。図４に示されるＣＤＭＡ受信装置は、パスレベルの平均化処理において区間平均を用いる場合に有用なものである。
【００７０】
図４に示したＣＤＭＡ受信装置は、図１に示すＣＤＭＡ受信装置と比較して、前回計算パスタイミング格納部１１８が過去計算パスタイミング格納部３２５に、パスタイミング比較部１２０が第１のパスタイミング比較部３２７に置き換わっており、パスレベル平均化処理の平均回数を更新するパスレベル平均カウンタ部３１７と、３個のスイッチ３１２，３３０，３３５と、スイッチ３１２、３３０、３３５の切り替えを制御するスイッチ制御部３１９と、前回復調処理部３４１に通知したパスタイミング３３６−１〜３３６−Ｊを保持する前回フィンガー割り当てパスタイミング格納部３３７と、前回フィンガー割り当てパスタイミング３３８−１〜３３８−Ｊと今回計算されたパスタイミング３０９−１〜３０９−Ｎを比較する第２のパスタイミング比較部３３９とが追加されている点で構成が異なる。また、過去計算パスタイミング格納部３２５は、第１のパスタイミング比較部３２７から出力されたパスタイミング３３１−１〜３３１−Ｗについて格納する。なお、図４に示すＣＤＭＡ受信装置におけるパス数Ｎ，Ｋ，Ｊの意義は図１に示した場合と同じである。
【００７１】
図４に示すＣＤＭＡ受信装置は、無線信号を受信するアンテナ部３００と、受信された無線信号３０１をベースバンド信号３０３に変換する無線受信部３０２と、ベースバンド信号３０３の相関値を計算し遅延プロファイル３０５を出力する相関演算部３０４と、相関演算部３０４から出力された遅延プロファイル３０５からＮ個のパスレベル３０８−１〜３０８−Ｎを計算するパスレベル計算部３０６と、遅延プロファイル３０５からＮ個のパスタイミング３０９−１〜３０９−Ｎを計算するパスタイミング計算部３０７と、過去の計算されたパスタイミングを格納する過去計算パスタイミング格納部３２５と、今回計算されたＮ個のパスタイミング３０９−１〜３０９−Ｎと過去に計算されたＶ個のパスタイミング３２６−１〜３２６−Ｖを比較する第１のパスタイミング比較部３２７と、前回計算された平均パスレベルを格納しておく前回計算平均パスレベル格納部３１４と、第１のパスタイミング比較部３２７により同一のものであると判定されたパスについて、今回計算されたパスレベル３０８−１〜３０８−Ｎと前回計算された平均パスレベル３１５−１〜３１５−Ｖとの間で平均を取るパスレベル平均部３１０と、パスレベル平均部３１０において今回計算されたＷ個の平均パスレベル３１１−１〜３１１−Ｗがしきい値を上回っているかどうか判定するしきい値処理部３２２と、しきい値を上回っているパスをフィンガーに割り当てるフィンガー割り当て部３３３と、逆拡散復調処理を行う復調処理部３４１と、を備えている。さらに、上述したようにこのＣＤＭＡ受信装置は、パスレベル平均化処理の平均回数を更新するパスレベル平均カウンタ部３１７と、３個のスイッチ３１２，３３０，３３５と、スイッチ３１２、３３０、３３５の切り替えを制御するスイッチ制御部３１９と、復調処理部３４１に前回通知したパスタイミング３３６−１〜３３６−Ｊを保持する前回フィンガー割り当てパスタイミング格納部３３７と、前回フィンガー割り当てパスタイミング３３８−１〜３３８−Ｊと今回計算されたパスタイミング３０９−１〜３０９−Ｎを比較する第２のパスタイミング比較部３３９とを備えている。
【００７２】
パスレベル平均部３１０は、図１に示した装置と同様に、今回計算されたＮ個のパスレベル３０８−１〜３０８−Ｎと前回計算されたパスレベル３１５−１〜３１５−Ｖとの間で平均化処理を行うが、区間平均を用いる。パスレベル平均部３１０は、受信時間ｔにおけるｉ番目のパスについて、パスレベルをＰi(t)とすれば、例えば離散的な受信区間（ｔ＝０，...，Ｔ−１）における平均パスレベルＰi,avgを以下のように求める。
【００７３】
【数２】
2005117393.tif 000007
【００７４】
ここで、平均化周期Ｔは自然数であり、例えば、Ｔ＝１０に設定される。
【００７５】
このとき、Ｔ回にわたって平均化処理を行うため、受信時間がＴ−１になり、平均回数がＴに達するまで、平均パスレベル３１１−１〜３１１−Ｗはパスレベル平均部３１０から出力されない。なお、平均回数とは、１から平均化周期の数まで１つずつ増加する数のことである。パスレベル平均カウンタ部３１７は信号受信周期ごとに平均回数に１を加算して更新し、パスレベル平均部３１０へ出力する。ただし、平均回数の初期値は１であり、平均化周期に達した場合、次回は１を設定する。
【００７６】
パスレベル平均カウンタ部３１７は、平均処理状態信号３１８をスイッチ制御部３１９へ出力する。平均処理状態信号３１８は、平均回数が平均化周期に達すれば平均化処理の終了を示す値となり、平均回数が平均化周期未満の場合は平均化処理中を示す値となる。スイッチ制御部３１９は平均処理状態信号３１８が平均化処理中を示す場合、スイッチ３１２，スイッチ３３０，スイッチ３３５にオフのスイッチ制御信号３２０を出力し、平均化処理終了を示す場合、オンのスイッチ制御信号３２０を出力する。
【００７７】
今回計算されたパスタイミング３０９−１〜３０９−Ｎは、第１のパスタイミング比較部３２７において、過去に計算されたパスタイミング３２６−１〜３２６−Ｖと比較され、Ｗ個のパス状態を判定する。このとき、過去に計算されたパスタイミングとは、前回までの平均回数分計算されたパスタイミングをすべて含み、過去計算パスタイミング格納部３２５から出力される。パス数Ｖは同一パスを考慮した前回までの平均回数分計算されたパス数と等しい。例えば、表４のような計算パスタイミングについて、現在の平均回数が３で、０．５チップ以下のタイミング差分で同一パスと見なす場合を考える。この場合、Ｖは以下のように計算される。
【００７８】
Ｖ＝（同一パス数）＋｛Ｎ−（同一パス数）｝＋｛Ｎ−（同一パス数）｝
ここで、同一パス数と呼んでいるものは、平均回数＝１の時の計算パスと平均回数＝２の時の計算パスとの間で同一パスと見なせるパスの数である。Ｎ＝４であり、平均回数が１の時のパス番号１と平均回数が２の時のパス番号１が同一パスと見なせるため、同一パス数は１である。
【００７９】
【表４】
2005117393.tif 000008
【００８０】
したがって、
Ｖ＝１＋（４−１）＋（４−１）＝７
と計算できる。
【００８１】
さらに、Ｗの数は、同一パス数を考慮した今回計算したパス数と過去に計算したパス数の合計となる。表４で示される例では、今回計算したパスは平均回数＝３の時のもの、過去に計算したパスは平均回数＝１と２の時のものとなる。過去に計算したパス数Ｖ＝７であり、Ｗは以下のように求められる。
【００８２】
Ｗ＝（同一パス数）＋｛Ｎ−（同一パス数）｝＋｛Ｖ−（同一パス数）｝
ここで、同一パス数と呼んでいるものは、平均回数＝１〜３のときに計算されたパスの間で同一パスと見なせるものの数である。したがって、平均回数＝１の時のパス番号１と平均回数＝２の時のパス番号１と平均回数＝３の時のパス番号１、平均回数＝１の時のパス番号３と平均回数＝３の時のパス番号２の組み合わせがそれぞれ同一パスと見なせるため、同一パス数は２である。また、Ｎ＝４、Ｖ＝７であるため、
Ｗ＝２＋（４−２）＋（７−２）＝９
と計算できる。
【００８３】
第１のパスタイミング比較部３２７は、以上のようにして判定されたパス状態３２８−１〜３２８−Ｗを、パスレベル平均部３１０へ出力する。また、同一パスを考慮し、過去に計算したパスタイミング３２６−１〜３２６−Ｖと今回計算したパスタイミング３０９−１〜３０９−Ｎをマージし、Ｗ個のパスタイミング３２９−１〜３２９−Ｗとしてスイッチ３３０へ出力する。パスレベル平均部３１０は、前回計算パスレベル格納部３１４から出力されるパスレベル３１５−１〜３１５−Ｖと今回計算されたパスレベル３０８−１〜３０８−Ｎとの間でパス状態３２８−１〜３２８−Ｗに応じて区間平均処理を行い、平均回数が平均化周期に達していない場合は平均途中のパスレベルを、達している場合は平均後のパスレベルをスイッチ３１２へ出力する。
【００８４】
スイッチ３１２はスイッチ制御信号３２０がオフの場合、平均途中のパスレベル３１３−１〜３１３−Ｗを前回計算平均パスレベル格納部３１４へ出力し、次回の平均処理のために格納しておく。また、スイッチ制御信号３２０がオンの場合、平均後のパスレベル３２１−１〜３２１−Ｗをしきい値処理部３２２へ出力する。
【００８５】
スイッチ３３０はスイッチ制御信号３２０がオフの場合、入力されたパスタイミング３２９−１〜３２９−Ｗを過去計算パスタイミング格納部３２５に出力し、オンの場合はしきい値処理部３２２に出力する。ここで、過去計算パスタイミング格納部３２５はスイッチ３３０からパスタイミングが通知されない場合、つまり平均処理が１平均化周期分終了した場合、格納している過去計算パスタイミングをすべてクリアする。
【００８６】
他方、第２のパスタイミング比較部３３９において、区間平均処理中のパスタイミング更新のためのタイミング比較処理を行う。第２のパスタイミング比較部３３９は、前回フィンガーに割り当てられたパスタイミング３３８−１〜３３８−Ｊについて、今回計算したパスタイミング３０９−１〜３０９−Ｎと比較し、同一パスであるかのみ、判定する。同一パスの場合で、かつ今回計算パスと前回フィンガー割り当てパスでタイミングが異なれば、パスタイミングを今回計算パスタイミングに更新してスイッチ３３５へ出力する。パスタイミングが異ならない場合は、前回のパスタイミングをそのまま出力する。このとき、新規パスは出力せず、消滅パスについては、前回フィンガーに割り当てられたパスタイミングを用いる。したがって、出力するパス数は常にＪである。
【００８７】
スイッチ３３５はスイッチ制御信号３２０がオフの場合、第２のパスタイミング比較部３３９から入力されるパスタイミング３４０−１〜３４０−Ｊを復調処理部３４１へ出力し、オンの場合は平均後のパスレベルをしきい値処理した結果得られたパスタイミング３３４−１〜３３４−Ｊを出力する。
【００８８】
このように、第３の実施形態ではパスレベルの区間平均を取ることでパス検出精度を高めながら、パスタイミングは平均処理中でも信号受信周期ごとに更新することができるため、タイミング変動による受信特性の劣化を防ぐことができる。特に第３の実施形態の場合、しきい値処理は毎回行っているわけではないので、第１あるいは第２の実施形態のものと比べ、しきい値処理に必要な計算パワーを削減することができ、消費電力等も小さくすることができる。
【００８９】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明した。上述したものでは、パスレベル平均部が行う平均方法として、忘却係数を用いた平均法、移動平均や区間平均を用いる方法を用いているが、本発明におけるパスレベルの平均化方法は上述したものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１の実施の形態のＣＤＭＡ受信装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＣＤＭＡ受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態のＣＤＭＡ受信装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態のＣＤＭＡ受信装置を示すブロック図である。
【図５】従来のＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】遅延プロファイルの平均を説明する図である。
【符号の説明】
【００９１】
１００，２００，３００    アンテナ
１０２，２０２，３０２    無線受信部
１０４，２０４，３０４    相関演算部
１０６，２０６，３０６    パスレベル計算部
１０７，２０７，３０７    パスタイミング計算部
１１０，２１０，３１０    パスレベル平均部
１１３，２１３，３２２    しきい値処理部
１１６    前回計算平均パスレベル格納部
１１８    前回計算平均パスタイミング格納部
１２０，２２０，３２７，３３９    パスタイミング比較部
１２２，２２２，３３３    フィンガー割り当て部
１２４，２２４，３４１    復調処理部
２１６    パスレベル格納部
２１８    パスタイミング格納部
３１２，３３０，３３５    スイッチ
３１７    パスレベル平均カウンタ部
３１９    スイッチ制御部
３２５    過去計算パスタイミング格納部
３３７    前回フィンター割り当てパスタイミング格納部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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