(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェイト計算の回路規模を小さくすることが可能な無線装置及の等化器を提供する。【解決手段】基地局及び移動局の受信側に配設された等化器１７，２３は、等化フィルタ１７１の後段に、等化ウェイトベクタ計算に用いた伝搬路特性と等化フィルタ１７１の入力信号との伝搬路特性の差を検出して補正する等化後補正部１７３を設けている。等化ウェイト計算部１７２は等化フィルタ１７１の入力信号からフィルタウェイトベクタを計算し、そのフィルタウェイトベクタを等化フィルタ１７１に設定する。【選択図】図２
2005229228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置からなる移動通信システムであって、
前記等化フィルタの出力信号から位相ずれを検出する補正ベクタ推定手段と、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを基に前記等化フィルタの出力信号にベクタの大きさ及び位相の補正を行う補正手段とを前記無線装置に有し、
前記補正ベクタ推定手段と前記補正手段とを前記等化フィルタの後段に設け、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを用いて前記等化ウェイト計算手段で生じる等化ウェイトの計算遅延の影響を補償することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記補正ベクタ推定手段が前記ベクタの位相を推定し、その推定された前記ベクタの位相を基に前記補正手段が前記位相のみを補正することを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
【請求項３】
受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置からなる移動通信システムであって、
前記等化ウェイト計算手段で計算された前記フィルタウェイト値と過去に計算されたフィルタウェイト値とを用いてフィルタウェイト値を外挿した後にそのフィルタウェイト値を前記等化フィルタに設定するウェイト外挿手段を前記無線装置に有することを特徴とする移動通信システム。
【請求項４】
受信信号から伝送路の影響を等化するための伝送路ベクタを計算する伝送路ベクタ推定手段と、
前記伝送路ベクタ推定手段で計算された伝送路ベクタを現在と過去に計算したものとを用いて外挿する伝送路ベクタ外挿手段と、
前記伝送路ベクタ外挿手段で外挿された伝送路ベクタから等化フィルタウェイトを計算するウェイト計算手段と、
前記ウェイト計算手段で計算された等化フィルタウェイトを基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを無線装置に有することを特徴とする移動通信システム。
【請求項５】
受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置であって、
前記等化フィルタの出力信号から位相ずれを検出する補正ベクタ推定手段と、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを基に前記等化フィルタの出力信号にベクタの大きさ及び位相の補正を行う補正手段とを有し、
前記補正ベクタ推定手段と前記補正手段とを前記等化フィルタの後段に設け、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを用いて前記等化ウェイト計算手段で生じる等化ウェイトの計算遅延の影響を補償することを特徴とする無線装置。
【請求項６】
前記補正ベクタ推定手段が前記ベクタの位相を推定し、その推定された前記ベクタの位相を基に前記補正手段が前記位相のみを補正することを特徴とする請求項５記載の無線装置。
【請求項７】
受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置であって、
前記等化ウェイト計算手段で計算された前記フィルタウェイト値と過去に計算されたフィルタウェイト値とを用いてフィルタウェイト値を外挿した後にそのフィルタウェイト値を前記等化フィルタに設定するウェイト外挿手段を有することを特徴とする無線装置。
【請求項８】
受信信号から伝送路の影響を等化するための伝送路ベクタを計算する伝送路ベクタ推定手段と、
前記伝送路ベクタ推定手段で計算された伝送路ベクタを現在と過去に計算したものとを用いて外挿する伝送路ベクタ外挿手段と、
前記伝送路ベクタ外挿手段で外挿された伝送路ベクタから等化フィルタウェイトを計算するウェイト計算手段と、
前記ウェイト計算手段で計算された等化フィルタウェイトを基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを有することを特徴とする無線装置。
【請求項９】
受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置の等化器であって、
前記等化フィルタの出力信号から位相ずれを検出する補正ベクタ推定手段と、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを基に前記等化フィルタの出力信号にベクタの大きさ及び位相の補正を行う補正手段とを有し、
前記補正ベクタ推定手段と前記補正手段とを前記等化フィルタの後段に設け、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを用いて前記等化ウェイト計算手段で生じる等化ウェイトの計算遅延の影響を補償することを特徴とする等化器。
【請求項１０】
前記補正ベクタ推定手段が前記ベクタの位相を推定し、その推定された前記ベクタの位相を基に前記補正手段が前記位相のみを補正することを特徴とする請求項９記載の等化器。
【請求項１１】
受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置の等化器であって、
前記等化ウェイト計算手段で計算された前記フィルタウェイト値と過去に計算されたフィルタウェイト値とを用いてフィルタウェイト値を外挿した後にそのフィルタウェイト値を前記等化フィルタに設定するウェイト外挿手段を有することを特徴とする等化器。
【請求項１２】
受信信号から伝送路の影響を等化するための伝送路ベクタを計算する伝送路ベクタ推定手段と、
前記伝送路ベクタ推定手段で計算された伝送路ベクタを現在と過去に計算したものとを用いて外挿する伝送路ベクタ外挿手段と、
前記伝送路ベクタ外挿手段で外挿された伝送路ベクタから等化フィルタウェイトを計算するウェイト計算手段と、
前記ウェイト計算手段で計算された等化フィルタウェイトを基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを有することを特徴とする無線装置の等化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動通信システム、無線装置及びそれらに用いられる等化器に関し、特に移動通信システムに用いられかつ波形等化器を含む無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動通信システムにおいては、基地局無線装置及び移動局無線装置を含んで構成されており、これら基地局無線装置と移動局無線装置との間を結ぶ電波の伝搬路が複数通り存在するマルチパスという現象が観測されている。
【０００３】
このため、基地局無線装置及び移動局無線装置に対しては複数の伝搬路を介して受信波が到来し、各伝搬路から到来した受信波はそれぞれ伝搬路固有の遅延時間を伴なって到来することとなる。この到来時間には差があり、伝搬路の帯域内の各周波数については振幅及び位相の変動が一様でないので、周波数選択性フェージングを生ずる。よって、従来の移動通信システムでは、その周波数選択性フェージングの影響によって、符号間干渉が生ずる等の問題がある。
【０００４】
その問題の対策としては、波形等化器で受信波から周波数選択性フェージングによる波形歪みを補償し、伝送誤りの劣化を防止している。しかしながら、波形等化器では、受信信号に含まれる搬送波の周波数と無線装置が備える周波数シンセサイザの局部発振周波数との間に周波数オフセットが存在すると、位相が高速で回転する現象が生じ、波形等化器の適応アルゴリズムが位相の回転速度に追従することができずに等化能力が劣化するので、この影響を除去する方法が検討されている。
【０００５】
例えば、その方法としては、波形等化器を構成する等化フィルタで伝搬路特性を等化するためにウェイトを計算し、そのウェイトを等化フィルタの入力信号に掛けることで、伝搬路の等化を図る方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９０２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の無線装置では、等化フィルタで伝送路特性を等化するためにウェイトを計算するが、ウェイト計算に時間が掛かるので、ウェイト計算に用いた信号とそのウェイトを掛けるフィルタ入力信号とに時間差が生じ、伝搬路特性の変化が速い環境では、その間に伝搬路特性に変化が起こっているため、伝搬路の等化を十分に行えず、計算時間の影響で等化特性が劣化するという問題がある。
【０００８】
また、従来の無線装置では、ウェイト計算に用いた信号とウェイトを掛ける信号とを同じ信号にして上記の特性劣化を防いでいるため、ウェイト計算に掛かる時間の間に受信する信号を全て記憶する必要が生じ、大きなバッファが必要となり、計算量が増大するという問題がある。
【０００９】
さらに、従来の無線装置では、変化する伝搬路に合わせて頻繁に等化フィルタのウェイト計算を行おうとすると、等化フィルタのウェイト計算に逆行列等の計算量の大きい処理が必要となり、計算量が膨大になるため、回路規模が増大するという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、ウェイト計算の回路規模を小さくすることができる移動通信システム、無線装置及びそれらに用いられる等化器を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、ウェイト計算の計算量を少なくすることができる移動通信システム、無線装置及びそれらに用いられる等化器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による移動通信システムは、受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置からなる移動通信システムであって、
前記等化フィルタの出力信号から位相ずれを検出する補正ベクタ推定手段と、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを基に前記等化フィルタの出力信号にベクタの大きさ及び位相の補正を行う補正手段とを前記無線装置に備え、
前記補正ベクタ推定手段と前記補正手段とを前記等化フィルタの後段に設け、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを用いて前記等化ウェイト計算手段で生じる等化ウェイトの計算遅延の影響を補償している。
【００１３】
本発明による他の移動通信システムは、受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置からなる移動通信システムであって、
前記等化ウェイト計算手段で計算された前記フィルタウェイト値と過去に計算されたフィルタウェイト値とを用いてフィルタウェイト値を外挿した後にそのフィルタウェイト値を前記等化フィルタに設定するウェイト外挿手段を前記無線装置に備えている。
【００１４】
本発明による別の移動通信システムは、受信信号から伝送路の影響を等化するための伝送路ベクタを計算する伝送路ベクタ推定手段と、
前記伝送路ベクタ推定手段で計算された伝送路ベクタを現在と過去に計算したものとを用いて外挿する伝送路ベクタ外挿手段と、
前記伝送路ベクタ外挿手段で外挿された伝送路ベクタから等化フィルタウェイトを計算するウェイト計算手段と、
前記ウェイト計算手段で計算された等化フィルタウェイトを基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを無線装置に備えている。
【００１５】
本発明による無線装置は、受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置であって、
前記等化フィルタの出力信号から位相ずれを検出する補正ベクタ推定手段と、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを基に前記等化フィルタの出力信号にベクタの大きさ及び位相の補正を行う補正手段とを備え、
前記補正ベクタ推定手段と前記補正手段とを前記等化フィルタの後段に設け、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを用いて前記等化ウェイト計算手段で生じる等化ウェイトの計算遅延の影響を補償している。
【００１６】
本発明による他の無線装置は、受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置であって、
前記等化ウェイト計算手段で計算された前記フィルタウェイト値と過去に計算されたフィルタウェイト値とを用いてフィルタウェイト値を外挿した後にそのフィルタウェイト値を前記等化フィルタに設定するウェイト外挿手段を備えている。
【００１７】
本発明による別の無線装置は、受信信号から伝送路の影響を等化するための伝送路ベクタを計算する伝送路ベクタ推定手段と、
前記伝送路ベクタ推定手段で計算された伝送路ベクタを現在と過去に計算したものとを用いて外挿する伝送路ベクタ外挿手段と、
前記伝送路ベクタ外挿手段で外挿された伝送路ベクタから等化フィルタウェイトを計算するウェイト計算手段と、
前記ウェイト計算手段で計算された等化フィルタウェイトを基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを備えている。
【００１８】
本発明による等化器は、受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置の等化器であって、
前記等化フィルタの出力信号から位相ずれを検出する補正ベクタ推定手段と、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを基に前記等化フィルタの出力信号にベクタの大きさ及び位相の補正を行う補正手段とを備え、
前記補正ベクタ推定手段と前記補正手段とを前記等化フィルタの後段に設け、前記補正ベクタ推定手段で検出された補正ベクタを用いて前記等化ウェイト計算手段で生じる等化ウェイトの計算遅延の影響を補償している。
【００１９】
本発明による他の等化器は、受信信号から伝送路の影響を等化するためのフィルタウェイト値を計算する等化ウェイト計算手段と、そのフィルタウェイト値を基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを含む無線装置の等化器であって、
前記等化ウェイト計算手段で計算された前記フィルタウェイト値と過去に計算されたフィルタウェイト値とを用いてフィルタウェイト値を外挿した後にそのフィルタウェイト値を前記等化フィルタに設定するウェイト外挿手段を備えている。
【００２０】
本発明による別の等化器は、受信信号から伝送路の影響を等化するための伝送路ベクタを計算する伝送路ベクタ推定手段と、
前記伝送路ベクタ推定手段で計算された伝送路ベクタを現在と過去に計算したものとを用いて外挿する伝送路ベクタ外挿手段と、
前記伝送路ベクタ外挿手段で外挿された伝送路ベクタから等化フィルタウェイトを計算するウェイト計算手段と、
前記ウェイト計算手段で計算された等化フィルタウェイトを基に前記伝送路の影響を等化する等化フィルタとを備えている。
【００２１】
すなわち、本発明の第１の移動通信システムは、無線装置内の等化器の等化フィルタの後段に、等化フィルタの出力信号から既知の信号を利用し、もしくは任意の信号だが変調方式による信号の期待値を利用し、等化フィルタのウェイトベクタが等化しようとする信号と等化フィルタの入力信号との伝送路特性のずれを検出して補正する等化後補正手段を備えている。
【００２２】
つまり、本発明の第１の移動通信システムでは、等化後補正手段が等化フィルタの出力信号から既知の信号を利用し、もしくは任意の信号だが変調方式による信号の期待値を利用し、等化フィルタのウェイトベクタが等化しようとする信号と等化フィルタ入力信号との伝送路特性のずれを検出して補正している。
【００２３】
また、本発明の第２の移動通信システムは、無線装置内の等化器のウェイト計算部が計算したウェイト値と、過去に計算したウェイト値とを用いてウェイト計算時間後のウェイト値を外挿してから等化フィルタに設定するウェイト外挿手段を備えている。
【００２４】
つまり、本発明の第２の移動通信システムでは、ウェイト外挿手段が、等化器のウェイト計算部が計算したウェイト値と過去に計算したウェイト値とを用いてウェイト計算時間後のウェイト値を外挿して等化フィルタに用いることによって、等化フィルタのウェイト値と等化フィルタの入力信号との時間差による特性劣化を補正している。
【００２５】
この場合、本発明の第２の移動通信システムでは、等化フィルタのウェイトの計算頻度より外挿を頻繁に行うことによって、少ない計算量であたかも等化フィルタのウェイト計算回数を上げたかのように伝送路に追従することが可能となる。
【００２６】
さらに、本発明の第３の移動通信システムは、無線装置内の等化器のウェイト計算部がウェイト計算のためにまず伝送路ベクタを求めて外挿する伝送路ベクタ外挿部と、外挿した伝送路ベクタを用いてウェイトを計算するウェイト計算部とからなる外挿付き等化ウェイト計算手段を備えている。
【００２７】
つまり、本発明の第３の移動通信システムでは、外挿付きウェイト計算手段が、等化器のウェイト計算に伝送路ベクタを用いるが、計算した複数の伝送路ベクタを用いて、伝送路ベクタを予めウェイト計算時間後の伝送路ベクタに外挿し、外挿した伝送路ベクタを用いてウェイト計算を行うことによって、等化フィルタのウェイト計算に用いた伝送路ベクタと等化フィルタの入力信号との伝送路特性の時間差を補正する。
【００２８】
これによって、本発明は、ウェイト計算時間分の信号を記憶するためのメモリによって回路規模を大幅に増やすことなく、ウェイト計算時間による伝送路の変化による劣化を防ぎ、伝送路を等化した特性を得ることが可能となるため、回路規模を小さくすることが可能となる。
【００２９】
また、本発明は、ウェイト外挿で、伝送路への追従性を上げるためにウェイト計算を頻繁に行う場合と比べて少ない計算量で等化フィルタのウェイトの伝送路への追従性を上げることが可能となるので、ウェイト計算の計算量を少なくすることが可能となる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、ウェイト計算の回路規模を小さくすることができるという効果が得られる。
【００３１】
また、本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、ウェイト計算の計算量を少なくすることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例による移動通信システムの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の第１の実施例による移動通信システムは基地局１と、移動局２と、基地局１と移動局２との間の伝送路１００とから構成されている。
【００３３】
基地局１はチャネル符号化部１１と、変調部１２と、送信部１３と、アンテナ１４，１５と、受信部１６と、等化器１７と、復調部１８と、チャネル復号器１９とから構成されている。
【００３４】
移動局２はアンテナ２１，３３と、受信部２２と、等化器２３と、復調部２４と、チャネル復号部２５と、スピーカ２６と、表示部２７と、マイク２８と、入力端末２９と、チャネル符号化部３０と、変調部３１と、送信部３２とから構成されている。
【００３５】
基地局１は図示せぬネットワークからの信号をチャネル符号化部１１で無線チャネルに適したチャネル符号化を行い、変調部１２でＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調、拡散変調等の変調を行い、送信部１３で送信のための増幅を行ってアンテナ１４から下り電波１０１として送信する。尚、送信部１３はＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）コンバータや搬送波周波数への周波数変換を含む場合もある。
【００３６】
下り電波１０１は伝送路１００によってマルチパス、チャネル干渉、雑音等の影響を受ける。これら伝送路１００の影響によって受信特性が劣化する。
【００３７】
移動局２はアンテナ２１で下り電波１０１を受信すると、その下り電波１０１を電気信号に変換し、受信部２２で受信のための増幅を行い、等化器２３で受信特性を改善するために伝送路１００の影響を排除し、復調部２４で復調処理を行い、チャネル復号部２５でチャネル復号を行う。尚、受信部２２はＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）コンバータやベースバンド周波数への周波数変換を含む場合もある。
【００３８】
信号が音声データの場合には、音声データを音声に変換してスピーカ２６から出力し、信号が画像やメール、その他のデータの場合には表示部２７に画像や情報表示等を行う。
【００３９】
また、移動局２は音声情報をマイク２８で拾って変換し、もしくは入力端末２９からの入力データを伝送することができるデータに変換し、チャネル符号化部３０でチャネル符号化し、変調部３１でＱＰＳＫ変調、ＱＡＭ変調、ＦＳＫ変調、拡散変調等の変調を行い、送信部３２で増幅を行い、アンテナ３３から上り電波１０２として送信する。尚、送信部３２はＤ／Ａコンバータや搬送波周波数への周波数変換を含む場合もある。
【００４０】
上り電波１０２は伝送路１００によってマルチパス、チャネル干渉、雑音等の影響を受ける。これら伝送路１００の影響によって受信特性が劣化する。
【００４１】
基地局１はアンテナ１５で上り電波１０２を受信すると、その上り電波１０２を電気信号に変換し、受信部１６で増幅を行い、等化器１７で受信特性を改善するために伝送路１００の影響を排除し、復調部１８で復調処理を行い、チャネル復号部１９でチャネル復号を行い、信号をネットワークに送る。尚、受信部１６はＡ／Ｄコンバータやベースバンド周波数への周波数変換を含む場合もある。また、等化器１７，２３は基地局１と移動局２とにおいて必ずしも対になっている必要はなく、基地局１及び移動局２の両方、あるいは基地局１及び移動局２のどちらか一方に設ければよい。
【００４２】
図２（ａ）は図１の等化器１７，２３（等化器１７もしくは等化器２３、または等化器１７，２３の両方）の構成を示すブロック図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の等化後補正部の構成を示すブロック図である。図２（ａ）において、等化器１７，２３は等化フィルタ１７１と、等化フィルタ１７１の入力信号からフィルタウェイトベクタを計算する等化ウェイト計算部１７２と、等化ウェイトベクタ計算に用いた伝搬路特性と等化フィルタ１７１の入力信号との伝搬路特性の差を検出して補正する等化後補正部１７３とから構成されている。
【００４３】
図２（ｂ）において、等化後補正部１７３は等化フィルタ１７１の出力信号から補正ベクタを推定する補正ベクタ推定部１７３１と、補正を加えるための位相及び大きさ補正部１７３２とから構成されている。
【００４４】
図３は図２（ａ）の等化フィルタ１７１の回路構成を示すブロック図である。図３において、図３において、等化フィルタ１７１はＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタの例を示している。等化フィルタ１７１は等化フィルタ１７１の入力信号が順次入力されるＭ個のシフトレジスタ（Ｄ）からなるシフトレジスタ群１７１１と、各シフトレジスタ出力にフィルタウェイト値（Ｗ０〜ＷＭ）を掛けるＭ＋１個の乗算部からなるウェイト乗算部１７１２と、加算部（Σ）１７１３とから構成されている。ここで、Ｍはタップ数を表している。
【００４５】
本実施例において、フィルタウェイトベクタとは、ウェイト乗算部１７１２で掛けるＭ＋１個のフィルタウェイト値（Ｗ０〜ＷＭ）の列を示している。複素フィルタのＩＱそれぞれの要素を考える場合には、合計（Ｍ＋１）×２個の要素数になる。
【００４６】
図４は本発明の第１の実施例におけるウェイト計算時間を示す図であり、図５（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施例を説明するための模式図である。これら図１〜図５を参照して本発明の第１の実施例の動作について説明する。
【００４７】
本実施例では、等化器１７，２３（等化器１７もしくは等化器２３、または等化器１７，２３の両方）が図２（ａ）に示すような構成となっており、等化ウェイト計算部１７２は等化フィルタ１７１の入力信号からＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ：最小自乗平均誤差法）等の方法で伝送路特性による影響を等化するように等化フィルタ１７１にフィルタウェイトベクタを与え、良い受信特性を得ようとする。この計算方法については、「ＨＳＰＤＡにおけるマルチパス干渉キャンセラとチップ等化器との特性比較」（電子通信学会  信学技報ＲＣＳ２００１−２３７）に開示されている。
【００４８】
次に、図４を用いてウェイト計算時間について説明する。等化フィルタ１７１と等化ウェイト計算部１７２とに同時に信号を入力する構成の場合には、等化ウェイト計算部１７２が任意の時間単位である１スロット分の信号入力を得てから（１スロット時間をＴｓｌｏｔ［秒］と表す）、信号処理のための信号処理時間Ｔｅ［秒］がかかった後、等化フィルタ１７１に対してウェイトを更新する場合、図４に示すように、等化ウェイト計算部１７２の入力信号ａ２から計算したフィルタウェイトベクタが有効になるのは、等化フィルタ１７１の入力信号ａ３の時になる。
【００４９】
すなわち、等化フィルタ１７１の入力信号と、その時に有効なフィルタウェイトベクタの算出に使われた等化ウェイト計算部１７２の入力信号とには、ウェイト計算時間、
Ｔｃ＝Ｔｓｌｏｔ＋Ｔｅ
の時間ズレがある。したがって、伝送路特性が時間によって変化して入力信号ａ２，ａ３の伝送路特性が異なる場合、特性が劣化することになる。
【００５０】
そのため、等化後補正部１７３は既知の信号を利用してウェイト計算時間の間の伝送路の変化によって、等化フィルタ１７１での等化が不十分になることによって、等化フィルタ１７１の出力信号に現れる位相や大きさのズレである伝送路補正ベクタを検出し、等化フィルタ１７１の出力信号を補正する。
【００５１】
等化後補正部１７３の補正ベクタ推定部１７３２は、例えば等化フィルタ１７１の出力信号に既知のパイロット信号の複素共役数を掛けてから雑音成分を取除くために、平均して補正ベクタを出力する。ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）の場合には、パイロット信号を逆拡散して適当な長さで平均化して補正ベクタを出力する。位相及び大きさ補正部１７３１は補正ベクタの位相ズレΔθｃ、補正ベクタの大きさの期待値からの倍率Ｍａｇｃを計算し、等化フィルタ後信号の位相を−Δθｃし、大きさを１／Ｍａｇｃ倍する。
【００５２】
また、補正ベクタ推定部１７３２は既知の信号ではなく、変調信号を用いて補正ベクタまたは伝送路ベクタを求めることもあるので、その場合の動作について以下に説明する。
【００５３】
ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）伝送やＱＰＳＫ伝送の場合には、既知の信号でなく、未知の信号によってもＩＱ平面上の信号点が限られているため、補正ベクタを推定することができる。
【００５４】
図５を用いて任意のＱＰＳＫ信号から伝送路ベクタを計算する例を示す。図５（ａ）の白丸はＱＰＳＫ信号をシンボルの中心点でサンプリングした場合の理想値を示す。黒丸は伝送路１００の影響を受けて等化フィルタ１７１で等化した後の信号であり、理想値の状態から位相がΔθずれている場合を示している。
【００５５】
この時、第１、第２、第３、第４象限の信号を、−（１／４）π、−（３／４）π、＋（３／４）π、＋（１／４）πシフトして、図５（ｂ）に示すように、１点に集めて平均することによって、補正ベクタを求めることができる。
【００５６】
以下、任意の信号ｘの符号を返す関数をＳｉｇｎ（ｘ）とし、ｘが正の時にＳｉｇｎ（ｘ）＝１、ｘが負の時にＳｉｇｎ（ｘ）＝−１を出力するものとする。この関数と三角関数の定義とから、以下に述べるような方法で任意のＱＰＳＫ信号から簡単に補正ベクタを求めることができる。
【００５７】
等化フィルタ後信号のｎ番目のシンボルを、
Ａ（ｎ）＝Ａ＿Ｉ（ｎ）＋ｊＡ＿Ｑ（ｎ）
とすると、各象限の値のシフトは、
Ｂ（ｎ）＝［Ｓｉｇｎ（Ａ＿Ｉ（ｎ））×Ａ＿Ｉ（ｎ）
＋Ｓｉｇｎ（Ａ＿Ｑ（ｎ））×Ａ＿Ｑ（ｎ）］
＋ｊ［Ｓｉｇｎ（Ａ＿Ｑ（ｎ））×（−１）×Ａ＿Ｉ（ｎ）
＋Ｓｉｇｎ（Ａ＿Ｉ（ｎ））×Ａ＿Ｑ（ｎ）］
という式で得られる。
【００５８】
この式は、Ａ＿Ｉ，Ａ＿Ｑを上位１ビットがサインビットのディジタル信号とすると、極めて簡単な回路で構成することができることが分かる。本実施例では、上記のＢ（ｎ）を任意のシンボル数分平均することで、伝送路ベクタを得ることができる。
【００５９】
図６は本発明の第２の実施例による等化後補正部の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施例は等化後補正部の構成が異なる以外は、上記の図１及び図２（ａ）に示す本発明の第１の実施例と同様の構成となっている。図６において、本発明の第２の実施例による等化後補正部は複素共役部１７３４，１７３７と、乗算器１７３６，１７３８と、平均部１７３６とから構成されている。
【００６０】
本発明の第２の実施例による等化後補正部では、等化フィルタ後の信号に、既知のパイロット信号１７３３を複素共役部１７３４で複素共役した信号を乗算器１７３５で掛けることによってそれらの差を出し、その差から雑音成分を取り除くために、平均部１７３６で平均して補正ベクタを出力する。
【００６１】
さらに、本発明の第２の実施例による等化後補正部では、複素共役部１７３７で補正ベクタの複素共役を取り、それを乗算器１７３８で等化フィルタ後の信号に掛けることで、位相補正のみを簡単な信号処理（もしくは回路）で行うことができる。
【００６２】
図７は本発明の第３の実施例による等化器の構成を示すブロック図であり、図８は本発明の第３の実施例における外挿の動作を表わした模式図である。本発明の第３の実施例は等化器１７，２３の構成が異なる以外は、上記の図１に示す本発明の第１の実施例と同様の構成となっている。
【００６３】
図７において、等化器１７，２３は外挿したフィルタウェイトベクタを設定する等化フィルタ１７１と、等化フィルタ１７１の入力信号からフィルタウェイトベクタを計算する等化ウェイト計算部１７２と、等化ウェイト計算部１７２で出力したフィルタウェイトベクタの要素である個々のフィルタウェイト値に対してフィルタウェイト値をそれぞれ外挿するウェイト外挿部１７４とから構成されている。
【００６４】
複素フィルタＩ，Ｑのフィルタウェイト値の１つについて１次の外挿をした例を図８に示す。ｋスロット時点でのＱ軸用等化フィルタのｉ番目のウェイトをｗ＿Ｑｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ）と表し、等化ウェイト計算部１７２が１スロット毎にフィルタウェイト値を出力するとする。
【００６５】
この時、１つ前のフィルタウェイト値はｗ＿Ｑｉ（（ｋ−１）×Ｔｓｌｏｔ）である。１次外挿は現在と過去との２つの要素の傾き（図中ではΔｗ＿Ｑｉ）と等しい傾きで未来の値を推定するため、これらを用いてウェイト計算時間Ｔｃ後のｗ＿Ｑｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ＋Ｔｃ）は、
Δｗ＿Ｑｉ＝［ｗ＿Ｑｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ）
−ｗ＿Ｑｉ（（ｋ−１）×Ｔｓｌｏｔ）］／Ｔｓｌｏｔ
ｗ＿Ｑｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ＋Ｔｃ）
＝ｗ＿Ｑｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ）＋ＴｃΔｗ＿Ｑｉ
（ｉ＝０，１，・・・Ｍ）
という式から求められる。
【００６６】
等化ウェイト計算部１７２におけるＭＭＳＥ等のウェイトの計算は、一般に計算量が大きいため、ウェイト計算を短時間に繰り返し行うと、計算量が非常に大きくなるので、消費電力等の点から問題がある。
【００６７】
しかしながら、外挿計算は先の計算を（Ｍ＋１）×２回行えばよいので、計算量が小さくなる。また、本実施例では、１スロットに１度ウェイト計算を行って、ウェイト計算時間によるズレを補正するために外挿を行い、さらに１スロットより短い単位で頻繁に外挿を行って等化フィルタ１７１に値を設定することによって、少ない計算量で伝送路１００への追従性を上げて特性を改善することができる。
【００６８】
例えば、ウェイト計算時間Ｔｃの補正を含めた上で更にΔｔ毎にフィルタウェイト値を出力する時には、
ｗ＿Ｑｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ＋Ｔｃ）
＝ｗ＿Ｑｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ）＋（Ｔｃ＋ｎΔｔ）Δｗ＿Ｑｉ
（ｎ＝０，１，２，…）
という式から計算することができる。
【００６９】
尚、本実施例における外挿は、１次外挿ではなく、高次の外挿でも良い。また、フィルタウェイト値のＩ，Ｑ成分をそれぞれ外挿するのではなく、複素数のフィルタウェイト値を大きさ成分と位相成分とに分けて外挿しても良い。
【００７０】
図９（ａ），（ｂ）及び図１０（ａ），（ｂ）は本発明の第３の実施例における外挿の動作を表わした模式図である。これら図９及び図１０を用いて、大きさ成分と位相成分とに分けた外挿方法の１次外挿の一例について説明する。
【００７１】
図９（ａ）には、フィルタウェイト値を位相成分と大きさ成分とで表している。ここで、フィルタウェイト値は、
ｗｉ（ｔ）＝ｗ＿Ｑｉ（ｔ）＋ｊｗ＿Ｉｉ（ｔ）
と表され、位相成分は、
θｗｉ（ｔ）＝Ｔａｎ-1［ｗ＿Ｑｉ（ｔ）／ｗ＿Ｉｉ（ｔ）］
と表され、大きさ成分は、
Ｍａｇｗｉ（ｔ）＝√［ｗ＿Ｉｉ（ｔ）2 ＋ｗ＿Ｑｉ（ｔ）2 ］
と表わされる。この時、フィルタウェイト値ｗｉ（ｔ）は、図９（ｂ）に示すように、時間と共に変化している。
【００７２】
現在のフィルタウェイト値ｗｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ）と過去のフィルタウェイト値ｗｉ（（ｋ−１）×Ｔｓｌｏｔ）とから、各々その時点での位相成分と大きさ成分とを出して、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、各々単位時間当たりの傾きΔθｗｉ、ΔＭａｇｗｉを計算し、ウェイト計算時間Ｔｃ後の値を外挿し、Ｔｃ後のベクトルｗｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ＋Ｔｃ）を導く。この場合には、
ｗｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ＋Ｔｃ）
＝Ｍａｇｗｉ×［ｃｏｓ（θｗｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ＋Ｔｃ））
＋ｊｓｉｎ（θｗｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ＋Ｔｃ））］
Δθｗｉ＝［θｗｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ）
−θｗｉ（（ｋ−１）×Ｔｓｌｏｔ）］／Ｔｓｌｏｔ
θｗｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ＋Ｔｃ）
＝θｗｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ）＋ＴｃΔθｗｉ
ΔＭａｇｗｉ
＝［Ｍａｇｗｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ）
−Ｍａｇｗｉ（（ｋ−１）×Ｔｓｌｏｔ）］／Ｔｓｌｏｔ
Ｍａｇｗｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ＋Ｔｃ）
＝Ｍａｇｗｉ（ｋ×Ｔｓｌｏｔ）＋ＴｃΔＭａｇｗｉ
という式によって導かれる。
【００７３】
図１１（ａ）は本発明の第４の実施例による等化器の構成を示すブロック図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の外挿付き等化ウェイト計算部の構成を示すブロック図である。本発明の第４の実施例は等化器１７，２３の構成が異なる以外は、上記の図１に示す本発明の第１の実施例と同様の構成となっている。
【００７４】
図１１（ａ）において、等化器１７，２３は等化フィルタ１７１と、等化フィルタ１７１の入力信号からフィルタウェイトベクタを計算し、そのフィルタウェイトベクタの要素である個々のフィルタウェイト値に対してフィルタウェイト値をそれぞれ外挿する外挿付き等化ウェイト計算部１７５とから構成されている。
【００７５】
図１１（ｂ）において、外挿付き等化ウェイト計算部１７５は入力信号から伝送路ベクタを計算する伝送路ベクタ推定部１７５１と、ノイズ推定部１７５２と、伝送路ベクタを外挿する伝送路ベクタ外挿部１７５３と、それらからウェイトを計算するウェイト計算部１７５４とから構成されている。
【００７６】
外挿付き等化ウェイト計算部１７５では伝送路ベクタ推定部１７５１が入力信号に既知のパイロット信号の複素共役を掛けて平均化するか、もしくはＣＤＭＡの場合にはパイロット信号を逆拡散して平均化する等によって伝送路ベクタを推定する。また、伝送路ベクタ推定部１７５１も、上記の補正ベクタ推定部１７３２と同様に、変調信号を用いて伝送路ベクタを求めることができる。
【００７７】
その後、伝送路ベクタ外挿部１７５３は伝送路ベクタ推定部１７５１で推定された伝送路ベクタを外挿する。伝送路ベクタの外挿方法は、上述したフィルタウェイト値を外挿する方法と同じである。
【００７８】
また、伝送路ベクタの外挿では、ウェイト計算部１７５４が１スロット毎に計算し、１スロットが複数のシンボルからなるとする場合、外挿に用いる過去の伝送路ベクタを、１スロット中の前半から作ったベクタと後半から作ったベクタとしても良い。この場合、パケット伝送等で過去の伝送路ベクタがない場合でも、１スロット中の信号のみを用いて外挿が可能になる。
【００７９】
一方、ノイズ推定部１７５２は入力信号の電力と、平均化前後の伝送路ベクタの電力との差や比を用いて雑音を推定する。ウェイト計算部１７５４は外挿した伝送路推定値とノイズとを用いてＭＭＳＥ等のウェイト計算を行う。この方法によって、ウェイト計算時間後の伝送路１００に合ったフィルタウェイトベクタを計算することが可能となる。
【００８０】
このように、本発明は、ウェイト計算時間分の信号を記憶するためのメモリによって回路規模を大幅に増やすことなく、ウェイト計算時間による伝送路１００の変化による劣化を防ぎ、伝送路１００を等化した特性を得ることができるため、回路規模を小さくすることができる。
【００８１】
また、本発明は、ウェイト外挿で、伝送路１００への追従性を上げているので、ウェイト計算を頻繁に行う場合と比べて少ない計算量で、等化フィルタウェイトの伝送路１００への追従性を上げることができるので、同じ特性を得るための計算量を少なくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、無線情報端末、または携帯電話基地局、ＰＨＳ基地局、無線基地局等に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１の実施例による移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は図１の等化器の構成を示すブロック図、（ｂ）は（ａ）の等化後補正部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２（ａ）の等化フィルタの回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施例におけるウェイト計算時間を示す図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施例を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第２の実施例による等化後補正部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施例による等化器の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施例における外挿の動作を表わした模式図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は本発明の第３の実施例における外挿の動作を表わした模式図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は本発明の第３の実施例における外挿の動作を表わした模式図である。
【図１１】（ａ）は本発明の第４の実施例による等化器の構成を示すブロック図、（ｂ）は（ａ）の外挿付き等化ウェイト計算部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  基地局
２  移動局
１１，３０  チャネル符号化部
１２，３１  変調部
１３，３２  送信部
１４，１５，２１，３３  アンテナ
１６，２２  受信部
１７，２３  等化器
１８，２４  復調部
１９，２５  チャネル復号器
２６  スピーカ
２７  表示部
２８  マイク
２９  入力端末
１００  伝送路
１０１  下り電波
１０２  上り電波
１７１  等化フィルタ
１７２  等化ウェイト計算部
１７３  等化後補正部
１７４  ウェイト外挿部
１７５  外挿付き等化ウェイト計算部
１７１１  シフトレジスタ群
１７１２  ウェイト乗算部
１７１３  加算部
１７３１  補正ベクタ推定部
１７３２  位相及び大きさ補正部
１７３３  パイロット信号
１７３４，１７３７  複素共役部
１７３６，１７３８  乗算器
１７３６  平均部
１７５１  伝送路ベクタ推定部
１７５２  ノイズ推定部
１７５３  伝送路ベクタ外挿部
１７５４  ウェイト計算部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005229228.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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