(57)【要約】マルチパス通信信号内の複数の遅延値を推定する方法。マルチパス通信信号に関連付けられる複数の遅延値に対応する相関値が発生される。相関値から第１の電力遅延プロファイル（ＰＤＰ）シーケンスが作り出され第１の遅延値を推定するのに使用される。予め定められたＰＤＰシーケンスおよび第１のＰＤＰシーケンスに基づいて第１の基準ＰＤＰシーケンスが発生される。第１のＰＤＰシーケンスへの寄与の少なくとも一部分を第１の遅延値から除去して、第２のＰＤＰシーケンスを与えるように第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスが除去される。第２の値が第２のＰＤＰシーケンスに基づいて推定される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチパス通信信号内の複数の遅延値を推定する方法であって、
マルチパス通信信号に関連付けられた複数の遅延値に対応する相関値を発生するステップと、
相関値から第１の電力遅延プロファイル（ＰＤＰ）シーケンスを作り出すステップと、
第１のＰＤＰシーケンスに基づいて第１の遅延値を推定するステップと、
予め定められたＰＤＰシーケンスおよび第１のＰＤＰシーケンスに基づいて第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップと、
第１の遅延値に関連付けられた第１のＰＤＰシーケンスへの寄与の少なくとも一部分を第１のＰＤＰシーケンスから除去し、かつ第２のＰＤＰシーケンスを与えるように第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを除去するステップと、
第２のＰＤＰシーケンスに基づいて第２の遅延値を推定するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、さらに、
予め定められたＰＤＰシーケンスおよび第２のＰＤＰシーケンスに基づいて第２の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップと、
第２の遅延値に関連付けられた第２のＰＤＰシーケンスへの寄与の少なくとも一部分を第２のＰＤＰシーケンスから除去し、かつ第３のＰＤＰシーケンスを与えるように第２のＰＤＰシーケンスから第２の基準ＰＤＰシーケンスを除去するステップと、
を含む方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップは第１のＰＤＰシーケンスから第１の電力レベル値を求め、第１の電力レベル値により予め定められたＰＤＰシーケンスをスケーリングして第１の基準ＰＤＰシーケンスを作り出すステップを含み、
第２の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップは第２のＰＤＰシーケンスから第２の電力レベル値を求め、第２の電力レベル値により予め定められたＰＤＰシーケンスをスケーリングして第２の基準ＰＤＰシーケンスを作り出すステップを含む方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、さらに、第２の電力レベル値が閾値を満たすかどうかを確認するステップを含み、第２のＰＤＰシーケンスから第２の基準ＰＤＰシーケンスを除去するステップは第２の電力レベル値が閾値を満たすことの確認に応答する方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを除去するステップは第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを減じるステップを含む方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップおよび基準ＰＤＰシーケンスを除去するステップが繰り返されて、予め定められた数のＰＤＰシーケンスがさらに作り出されるまで、さらにＰＤＰシーケンスを作り出す方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法であって、基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップおよび基準ＰＤＰシーケンスを除去するステップが繰り返されてさらにＰＤＰシーケンスを作り出し、その少なくとも１つの電力レベルが閾値を満たさなくなるまで続けられる方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、さらに、
第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを除去する前に、第１の基準ＰＤＰシーケンスを第１の遅延値に対してシフトさせるステップを含む方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップは、
第１のＰＤＰシーケンスのピーク値を選択するステップと、
予め定められたＰＤＰシーケンスをピーク値によりスケーリングして第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、さらに、
マルチパス通信信号の通信チャネルに対するノイズレベルを決定するステップと、
予め定められたＰＤＰシーケンスをピーク値によりスケーリングする前にピーク値からノイズレベルを除去するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、相関値を発生するステップはマルチパス通信信号を既知のＣＤＭＡ拡散シーケンスと相関させるステップを含む方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって、相関値を発生するステップはマルチパス通信信号を既知のＴＤＭＡトレーニングシーケンスと相関させるステップを含む方法。
【請求項１３】
マルチパス通信信号内の複数の遅延値に対応する相関値を発生するように構成される相関器と、
相関値から第１の電力遅延プロファイル（ＰＤＰ）シーケンスを作り出し、第１のＰＤＰシーケンスに基づいて第１の遅延値を推定し、予め定められたＰＤＰシーケンスおよび第１のＰＤＰシーケンスに基づいて第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生し、第１の遅延値に関連付けられた第１のＰＤＰシーケンスへの寄与の少なくとも一部分を第１のＰＤＰシーケンスから除去するように第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを除去し、第２のＰＤＰシーケンスを与え、第２のＰＤＰシーケンスに基づいて第２の遅延値を推定するように構成される遅延推定器と、
を含む受信機。
【請求項１４】
請求項１３に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、予め定められたＰＤＰシーケンスおよび第２のＰＤＰシーケンスに基づいて第２の基準ＰＤＰシーケンスを発生し、複数の遅延値の中の第２の遅延値に関連付けられた第２のＰＤＰシーケンスへの寄与の少なくとも一部分を第２のＰＤＰシーケンスから除去するように第２のＰＤＰシーケンスから第２の基準ＰＤＰシーケンスを除去し、第３のＰＤＰシーケンスを与えるように構成される受信機。
【請求項１５】
請求項１４に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、第１のＰＤＰシーケンスから第１の電力レベル値を求め、第１の電力レベル値により予め定められたＰＤＰシーケンスをスケーリングして第１の基準ＰＤＰシーケンスを作り出し、第２のＰＤＰシーケンスから第２の電力レベル値を求め、第２の電力レベル値により予め定められたＰＤＰシーケンスをスケーリングして第２の基準ＰＤＰシーケンスを作り出すように構成される受信機。
【請求項１６】
請求項１５に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、第２の電力レベル値が閾値を満たすかどうかを確認し、第２の電力レベル値が閾値を満たすことの確認に応答して第２のＰＤＰシーケンスから第２の基準ＰＤＰシーケンスを除去するように構成される受信機。
【請求項１７】
請求項１３に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを減じて第２のＰＤＰシーケンスを与えるように構成される受信機。
【請求項１８】
請求項１３に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、第１のＰＤＰシーケンスから複数の遅延値の中の第１の遅延値を推定し、第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを除去する前に、第１の基準ＰＤＰシーケンスを複数の遅延値の中の第１の遅延値に対してシフトさせるように構成される受信機。
【請求項１９】
請求項１３に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、第１のＰＤＰシーケンスのピーク値を選択し、予め定められたＰＤＰシーケンスをピーク値によりスケーリングして第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生するように構成される受信機。
【請求項２０】
請求項１９に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、マルチパス通信信号の通信チャネルに対するノイズレベルを決定し、予め定められたＰＤＰシーケンスをピーク値によりスケーリングする前にピーク値からノイズレベルを除去するように構成される受信機。
【請求項２１】
請求項１３に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、マルチパス通信信号を既知のＣＤＭＡ拡散シーケンスと相関させるように構成される受信機。
【請求項２２】
請求項１３に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、マルチパス通信信号を既知のＴＤＭＡ拡散シーケンスと相関させるように構成される受信機。
【請求項２３】
請求項１３に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、受信機内の受信フィルタの応答の推定値、そこからマルチパス通信信号が送信される送信機内の送信フィルタの応答の推定値、またはそれらの組合せの畳み込みに基づいて予め定められたＰＤＰシーケンスを発生するように構成される受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワイヤレス通信受信機に関し、特に、マルチパス通信チャネル内の信号遅延を推定する方法および受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
あるワイヤレスデジタル通信システムは周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）を使用してＲＦ通信スペクトルを異なるキャリヤ周波数に対応する複数の無線チャネルへ分割する。時分割多元接続（ＴＤＭＡ）と呼ばれるあるワイヤレス通信システムは、同じキャリヤ周波数をＲＦ送信機により別々に使用されるタイムスロットの周期的列へ分割する。ＴＤＭＡデジタルセルラシステムの例としてＩＳ-１３６、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communication）、ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for GSM Evolution）、およびＰＤＣ（Personal Digital Cellular）が含まれる。
【０００３】
さらに、他のワイヤレス通信システムは符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を使用して異なる信号が同じキャリヤ周波数を共有できるようにする。ＣＤＭＡセルラシステムの例としてＩＳ-９５、ｃｄｍａ２０００、およびＷＣＤＭＡ（広帯域ＣＤＭＡ）が含まれる。ＣＤＭＡシステムにおいて、送信される情報データストリームは、拡散シーケンスとして知られる、より高レートのデータストリーム上に付与されてチップシーケンスと呼ばれるビットのストリームを与える。次に、受信機が受信したチップシーケンスを拡散シーケンスと相関させて情報データストリームを回復する。
【０００４】
ＲＦ通信システムでは、受信機へ送信される信号は典型的に、例えば、建物その他の反射性地球表面からの信号反射により生じる時間分散による歪みの害をこうむる。マルチパス分散は信号が１つではなく多くのパスに沿って受信機へ進み、受信機がさまざまな変動する遅延および振幅を有する多くの「イメージ」を受信する時に生じる。そのため、マルチパス時間分散が存在すると、受信機は異なるパス（「信号パス」または「レイ」と呼ばれる）に沿って伝播している送信ビットの多数のバージョンのコンポジット信号を受信する。各信号パスは最短、すなわち第１受信、信号パスの到達に対するある到達時間を有する。受信機は異なるマルチパスから信号エネルギを集めて送信情報を再生することができる。
【０００５】
受信機はチャネルをタップ付遅延線としてモデル化することができ、タップ位置はレイすなわちパス遅延に対応しタップ係数はチャネル係数に対応する。遅延および係数は推定して受信信号を復調するのに使用することができる。ＴＤＭＡその他の狭帯域システムに対して、受信機は判断帰還等化器（ＤＦＥ）または最尤シーケンス等化器（ＭＬＳＥ）等のコヒーレント復調器を含むことができる。ＣＤＭＡシステムに対して、復調器はＲＡＫＥ受信機を含むことができる。
【０００６】
ＲＡＫＥ受信機は相関操作を使用して個別の信号イメージまたはバージョンを検出し、異なる時間遅延を訂正し、検出された信号イメージを結合するのに使用することができる。ＲＡＫＥ受信機は処理要素すなわち「フィンガ」を含んでいる。受信機はマルチパスの遅延を推定して各遅延にフィンガを割り当てることができる。次に、フィンガは信号イメージを逆拡散する。フィンガ出力はそれらを重み付けし互いに加算して結合することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＴＤＭＡシステムにおけるビット周期またはＣＤＭＡシステムにおけるチップ周期に対してレイ間隔が密である場合、遅延推定は問題となることがある。ＣＤＭＡチップシーケンス内のパルスのリンギング等によりレイが互いに相互作用する場合、および/またはいくつかのビット/チップ周期内で遅延が生じる場合に遅延の推定は特に困難となることがある。
【０００８】
マルチパス信号内の遅延を推定する１つの方法が１９９８年１月１２日に出願された同一譲受人による米国特許出願第09/005,580号”METHOD AND APPARATUS FOR MULTI-PATH DELAY ESTIMATION IN DIRECT SEQUENCE SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEMS”で検討されており、本開示の一部としてここに組み入れられている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の概要）
本発明の実施例はマルチパス通信チャネルにより通信信号内に導入されることがある遅延を推定する。マルチパス通信信号に関連付けられた複数の遅延値に対応する相関値が発生される。第１の電力遅延プロファイル（ＰＤＰ）シーケンスが相関値から作り出されて第１の遅延値を推定するのに使用される。第１の基準ＰＤＰシーケンスが予め定められたＰＤＰシーケンスおよび第１のＰＤＰシーケンスに基づいて発生される。第１の基準ＰＤＰシーケンスが第１のＰＤＰシーケンスから除去されて第２のＰＤＰシーケンスを与える。第１の基準ＰＤＰシーケンスを第１のＰＤＰシーケンスから除去することにより、第１のＰＤＰシーケンスに対する第１の遅延値の寄与の少なくとも一部分が第１のＰＤＰシーケンスから除去される。第２のＰＤＰシーケンスに基づいて第２の遅延値が推定される。
【００１０】
したがって、マルチパス信号の組合せからＰＤＰシーケンスが作り出される場合、他の信号パス遅延をより正確に推定できるように１つの信号パスの影響をＰＤＰシーケンスから除去することができる。
【実施例】
【００１１】
（詳細な説明）
次に、本発明の実施例を示す、添付図について本発明をより完全に説明する。しかし、本発明はここに記載された実施例に限定されるものではない。これらの実施例は本開示が綿密かつ完全なものであり、発明の範囲を当業者に完全に伝えるために提供される。全体を通して同様な番号は同様な要素を表す。
【００１２】
また、ここで使用される、「含む(comprising)」または「含む(comprises)」という用語は幅広い解釈を許すものであり、１つ以上の明記されない要素、ステップおよび/または機能を排除することなく１つ以上の明記された要素、ステップおよび/または機能を含むことが理解される。
【００１３】
以下に、本発明の実施例に従った方法およびワイヤレス受信機のブロック図および/または動作例について本発明を説明する。ブロック図の各ブロックおよび/または操作例、およびブロック図のブロックの組合せおよび/または操作例は無線周波数、アナログおよび/またはデジタルハードウェア、および/またはコンピュータプログラム命令によりインプリメントできることが理解される。これらのコンピュータプログラム命令は汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、ＡＳＩＣのプロセッサ、および/またはワイヤレス端末または基地局内の他のプログラマブルデータ処理装置へ供給して、コンピュータのプロセッサおよび/または他のプログラマブルデータ処理装置を介して実行する命令がブロック図および/または操作ブロック内で指定された機能/作用をインプリメントする手段を生成するようにすることができる。ある別のインプリメンテーションでは、ブロック内に示された機能/作用は操作例に示された順序では生じないことがある。例えば、連続して示す２つのブロックが実際上実質的に同時に実行されることがあり、あるいは、関連する機能/作用に応じて、ブロックは逆順で実行されることがある。
【００１４】
図１はワイヤレスチャネル８を介して受信機１０へ無線通信信号を送信する送信機６を含むワイヤレス通信システムを例示している。本発明のある実施例では、受信機１０はアンテナ１２、無線プロセッサ１４、相関器１６、電力遅延推定器１８、および復調器２０を含んでいる。無線信号がアンテナ１２により受信され無線プロセッサ１４により増幅され、フィルタリングされ、ベースバンド周波数に変換することができる。ベースバンド周波数信号をサンプリングおよび量子化してデジタルデータサンプルを作り出すことができる。
【００１５】
相関器１６はデータサンプルを予め定められたシーケンスと相関させてワイヤレスチャネル８のマルチパス効果により受信通信信号内に導入された遅延値に対応する複素（同相および直角位相）相関値を発生する。ＣＤＭＡワイヤレス通信システムに対して、相関器１６はデータサンプルを予め定められた拡散シーケンスと相関させることができる。予め定められた拡散シーケンスは送信機６が情報信号を拡散するのに使用されるのと同じ拡散シーケンスとすることができる。相関器１６は単一相関装置、相関装置のバンク、またはスライディング相関器（整合フィルタ）とすることができる。ＴＤＭＡワイヤレス通信システムに対して、相関器１６はデータサンプルを予め定められたトレーニングシーケンスと相関させることができる。相関器１６は複素相関値を電力遅延推定器１８に通す。
【００１６】
電力遅延推定器１８は複素相関値から電力遅延プロファイル（以後、「ＰＤＰ」）シーケンスを作り出す。ＰＤＰシーケンスは複素相関値の同相（Ｉ）および直角位相（Ｑ）成分を二乗し加算して作り出すことができる。当業者ならばお判りのように、ＰＤＰシーケンスは複素相関値の実数表現への任意の変換により発生することができる。通信システムが、ＷＣＤＭＡで使用されるような、０.２２のロールオフを有する根累乗余弦(root-raised cosine)フィルタを使用する場合、シングルパスワイヤレスチャネルに対して得られるＰＤＰシーケンスが図２に例示されている。図からお判りのように、帯域制限信号を使用する通信システムであるため、フィルタによりパスイメージはメインローブおよびサイドローブへ広げられる。ＰＤＰシーケンスのピーク、すなわち最大値、の位置はワイヤレスチャネル８により通信信号内に導入されている遅延の推定値として使用することができる。図２に示すように、ＰＤＰシーケンスのピークはゼロにおいて生じ、それはゼロパス遅延に対応することができる（すなわち、通信信号の１つだけのイメージ）。受信信号内にノイズが存在すれば、ＰＤＰシーケンスは電力がノイズ値（ノイズフロア）だけ上方にシフトすることがある。
【００１７】
しかし、通信信号は一般的に通信チャネル内の多数の信号パスを進行し、信号パスの間隔が密であれば、受信信号内の個別の信号パスのピークを区別するのが困難になることがある。送信機および/または受信機内で信号整形フィルタを使用すると、結合信号はさらに不鮮明となり個別の信号ピーク値の発見が複雑となることがある。その結果、結合受信信号内のピークの見かけ上の位置は個別の信号パスの実際のピーク位置を正確に示さないことがある。
【００１８】
図３は遅延０および１に位置する２つのレイを含むＰＤＰシーケンスの例を示す。第１のレイは位相９０°の１の複素係数を有する。第２のレイは第１のレイよりも１０ｄＢ低い複素係数を有し１８０°の位相を有する。また、ＷＣＤＭＡ通信システム内で使用できるような、送信機６および/または無線プロセッサ１４内の０.２２のロールオフを有する根累乗余弦フィルタによりレイは整形されているものと仮定する。図３に示すように、第１のレイのサイドローブは第２のレイの位置を歪ませる。したがって、パス遅延を推定するのにピーク検出が使用されると、第１の信号レイの遅延は０におけるピークにより正しく表示されることがあるが、第２のレイの遅延は１ではなく１.２５におけるピークにより不正確に表示されることがある。レイ数が増加し、それらの間隔が減少し、かつ/またはそれらのピーク値間の差が減少すると信号パス遅延の推定値の歪みは特に著しくなることがある。
【００１９】
電力遅延推定器１８はＰＤＰシーケンス内のマルチパス干渉の影響の少なくともいくらかを除去してマルチパス遅延の改善された推定値を作り出す。図３に示す２パスＰＤＰシーケンスについて、電力遅延推定器１８はＰＤＰシーケンス（すなわち、１）から信号電力レベル値を決定する。次に、電力遅延推定器１８は信号電力レベル値を使用して予め定められたＰＤＰシーケンスをスケーリングし基準ＰＤＰシーケンスを与える。例えば、信号電力レベル値はＰＤＰシーケンスのピークからノイズ電力レベルを減じて決定することができる。予め定められたＰＤＰシーケンスは、図２に示すような、信号パスチャネルに対するＰＤＰシーケンスの推定値とすることができる。次に、電力遅延推定器１８は２パスＰＤＰシーケンス（すなわち、図３）から基準ＰＤＰシーケンスを除去して、図４に示すような、修正ＰＤＰシーケンスを作り出す。図４に示す修正ＰＤＰシーケンスは通信チャネル８内の第２の信号パスから受信される信号に対応し、図からお判りのように、そのピークは正確に１の遅延において生じる。
【００２０】
したがって、ＰＤＰシーケンスがマルチパス信号の結合から形成されると、第１の信号パスの影響をＰＤＰシーケンスから除去して、他の信号パス遅延をより正確に推定することができる。
【００２１】
復調器２０はマルチパス遅延の推定値および/または電力遅延推定器１８からのＰＤＰシーケンスを使用して受信マルチパス信号から信号エネルギを集め受信情報を復調することができる。ＴＤＭＡシステムに対して、復調器２０は、判断帰還等化器（ＤＦＥ）プロセスまたは最尤シーケンス等化器（ＭＬＳＥ）プロセス等により、受信信号のコヒーレントまたは非コヒーレント復調を行うことができる。ＣＤＭＡシステムに対して、復調器２０は、遅延推定値に従って位置決めすることができ、かつチャネル信号を逆拡散するのに使用することができる、相関器すなわち「フィンガ」を有するＲＡＫＥ受信機を含むことができる。ＲＡＫＥ受信機は１９９９年６月２５日に出願された米国特許出願第09/344,899号”RAKE COMBINING METHODS AND APPARATUS USING WEIGHTING FACTORS DERIVED FROM KNOWLEDGE OF SPREADING SPECTRUM SIGNAL CHARACTERISTICS”，および米国特許第6,363,104号で論じられており、その両方が本開示の一部としてここに組み入れられている。
【００２２】
２信号パスチャネルに対するシーケンスおよび受信信号の結合ＰＤＰシーケンスを例示する図５ａ-ｃ、および、マルチパスチャネル内の遅延を推定する操作を例示する図６について、本発明の他を実施例が論じる。ブロック６００において、通信チャネル内のノイズが測定されてチャネルノイズレベルを形成する。ノイズレベルは受信情報信号間のギャップ中で、あるいは従来技術で既知の従来のプロセスにより測定することができる。例えば、従来技術で既知の従来の相関プロセスを使用して、ブロック６０２において複素相関値が発生される。
【００２３】
ブロック６０４において、受信信号の複素相関値の絶対値二乗を求めることによりサンプル遅延時間のシーケンスに対するオリジナルＰＤＰシーケンス５０（図５ａ）が作り出される。図５ａに例示されているように、ＰＤＰシーケンス５０は第１の信号レイおよび第２の信号レイからの寄与を有する。
【００２４】
ＰＤＰシーケンス５０（図５ａ）内のピーク電力レベル値、およびピーク電力レベル値の遅延位置がブロック６０６において決定される。ピーク電力レベル値の位置は通信チャネル内の１つの信号パスに対する遅延推定値に対応する。
【００２５】
ブロック６０８において、停止規準が満たされているか確認される。停止規準が満たされておれば、操作は停止することができる。停止規準が満たされていなければ、ブロック６１０-６１４の操作を継続してからブロック６０６へループバックすることができる。ブロック６０８の停止規準は選定数の信号レイがいつＰＤＰシーケンスから除去されているか、および/または電力レベル値（ブロック６０６）がいつ閾値を満たすか（例えば、より大きいか）の確認を含むことができる。閾値はチャネルノイズレベル（ブロック６００）よりも上の、または通信チャネルに関連付けられる推定ノイズレベルよりも上の最小閾値に対応することができる。
【００２６】
あるいは、電力レベル値（ブロック６０６）が閾値を満たすかどうかのブロック６０８における確認は操作シーケンスの早い時期に実施することができ、例えば、ブロック６０６において電力レベル値が確認された後いつでも実施することができる。次に、閾値が満たされると遅延推定プロセスは停止することができる。
【００２７】
通信チャネル内のノイズはＰＤＰシーケンスの振幅を上方にバイアスすることがある。チャネルノイズ電力レベルを除去することにより、ＰＤＰシーケンスは通信チャネル内のマルチパス信号パスの結合効果をより正確に表すことができる。したがって、ブロック６１０において、チャネルノイズレベル（ブロック６００）はピーク電力レベル値（ブロック６０６）から除去されて（例えば、減じられて）修正電力レベル値を作り出す。あるいは、ブロック６０４において、チャネルノイズレベル（ブロック６００）はＰＤＰシーケンスから除去することができる。
【００２８】
ブロック６１２において、修正電力レベル値を使用して予め定められたＰＤＰシーケンスがスケーリングされ基準ＰＤＰシーケンス（図５ｂ）を与える。予め定められたＰＤＰシーケンスは信号パスチャネル内の受信信号のＰＤＰシーケンスを表すことができ、送信機および/または受信機内の信号フィルタの畳み込みの絶対値二乗として近似することができる。予め定められたＰＤＰシーケンスは信号フィルタの既知、近似、または理想応答（例えば、根累乗余弦）、またはそれらの組合せに基づいて推定することができる。例えば、予め定められたＰＤＰシーケンスは理想送信フィルタ応答、理想受信フィルタ応答、またはそれらの組合せにより畳み込まれた既知の受信フィルタ応答から推定することができる。
【００２９】
累乗余弦二乗形を有する予め定められたＰＤＰシーケンスの例が表１に与えられる。表１内の予め定められたＰＤＰシーケンスは受信情報ビット/チップ周期当り４つのサンプルを想定し、メインローブと２つのサイドローブを含む。少なくともメインローブおよび第１のサイドローブに対する値（例えば、０から±δサンプル）を使用して予め定められたＰＤＰシーケンスを形成するのが有利である。
【表１】
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【００３０】
予め定められたＰＤＰシーケンスは表１に与えられた値を１/２に間引きして（例えば、０，±２，±４，...）ビット/チップ当り２サンプルで交互に形成することができる。予め定められたＰＤＰシーケンスはそのピーク値が修正電力レベル値（ブロック６１０）にほぼ等しいか、例えば、幾分小さいようにブロック６１２においてスケーリングすることができる。
【００３１】
ブロック６１４において、基準ＰＤＰシーケンス（ブロック６１２）はＰＤＰシーケンス（ブロック６０４）から除去されて修正ＰＤＰシーケンス（図５ｃ）を作り出す。例えば、基準ＰＤＰシーケンス（ブロック６１２）はピーク電力レベル値（ブロック６０６）が生じる遅延値にほぼ中心がくるようにシフトさせることができる。次に、基準ＰＤＰシーケンス（ブロック６１２）をＰＤＰシーケンス（ブロック６０４）から減じて修正ＰＤＰシーケンスを作り出すことができる。修正ＰＤＰシーケンスはＰＤＰシーケンス（ブロック６０４）が保存されていた場所を上書きするように受信機のメモリ内に保存することができる。次に、操作はブロック６０６にループバックして修正ＰＤＰシーケンスのピーク電力レベル値および遅延値を求め（ブロック６０４）、停止規準が満たされているか調べ（ブロック６０８）、修正ＰＤＰシーケンスシーケンスからさらに信号イメージを選択的に除去する（ブロック６１０-６１４）。
【００３２】
他の実施例では、マルチパス信号の相互関連効果を識別しかつ使用してピーク電力値の推定値およびマルチパス信号の関連付けられ遅延値を改善することができる。例えば、第１のレイが結合ＰＤＰシーケンスから除去されると、まだ除去されていない他のマルチパス信号の存在により、修正ＰＤＰシーケンスの振幅は上方にバイアスされることがある。このようなバイアスによりマルチパス信号に対するピーク値および関連付けられた遅延値の識別にエラーを生じることがある。したがって、少なくともいくつかの他のマルチパス信号に関する情報を使用してオリジナルＰＤＰシーケンスから各マルチパス信号を除去する（例えば、再度減じる）ことができる。
【００３３】
例えば、２つのマルチパス信号の遅延値が推定された後で、オリジナルＰＤＰシーケンスおよび信号のパルス形状の知識（例えば、表１）を使用して２つの信号に対する電力レベルを再決定することができる。次に、再決定された電力レベルを使用して、第３のマルチパス信号が検出される前にオリジナルＰＤＰシーケンスから２つの信号の影響を除去することができる。このようにして、より早い時期の、また後続する、識別されたマルチパス信号の結合効果を帰納的に除去して電力レベル値および関連付けられた遅延値の改善された推定値を与えることができる。
【００３４】
１つのこのような帰納的方法は次式により提供することができる。
2006524971.tif 000004
ベクトルrは背景ノイズレベルが除去された測定ＰＤＰシーケンスである。ベクトルpは再計算電力レベルを与える。マトリクスＡは予め定められたＰＤＰシーケンスである(例えば、表１)。マトリクスＡの成分はf(k)で示す予め定められたＰＤＰシーケンスに対応する。マトリクスＡの対角成分はf(0)に対応し、それは１に正規化することができる。マトリクスＡの対角から離れた(off-diagonal)成分はf(d)に対応し、dはマルチパス信号間の相対遅延である。ベクトルpの電力レベルは、反復技術(例えば、ガウス-ザイデルまたはガウス-ジョルダン)を使用して、方程式１を解いて得ることができる。
【００３５】
例えば、２つのマルチパス信号の遅延値が推定された後で、対応するオリジナルＰＤＰシーケンス値をベクトルr内に与えることができる。マトリクスＡは予め定められたＰＤＰシーケンスの２×２マトリクスとなる。例えば、表１を参照して、第２の遅延値が第１の遅延値よりも２サンプル後であれば、マトリクスＡは(A00=1,A01=0.39626,A10=0.39626,A11=1)となる。方程式１を解いて再計算電力レベル、ベクトルpを求めることができる。次に、再計算電力レベルを使用して第３のマルチパス信号に関連付けられた遅延のより正確な推定値を得ることができる。次に、３つの予め定められたマルチパス信号遅延を使用して方程式１を再計算し再計算電力レベルを求めることができ、それを使用して第４のマルチパス信号に関連付けられた遅延の推定値を得ることができる。この帰納的プロセスを繰り返してさらなるマルチパス信号に関連付けられた遅延を識別することができる。
【００３６】
図７は本発明のさらに他の実施例に従ってマルチパス信号遅延を推定する操作を例示している。ブロック７００おいて相関値が発生され、それはマルチパス通信信号内の複数の遅延値に対応する。ブロック７０２において、相関値からオリジナルＰＤＰシーケンスが作り出される。オリジナルＰＤＰシーケンスは複数の遅延値の中の少なくとも第１の遅延値および第２の遅延値に関連付けられる寄与を含むことができる。ブロック７０４において、予め定められたＰＤＰシーケンスおよびオリジナルＰＤＰシーケンスに基づいて基準ＰＤＰシーケンスが発生される。基準ＰＤＰシーケンスはオリジナルＰＤＰシーケンスから求められる電力レベル値から発生することができる。電力レベル値はオリジナルＰＤＰシーケンスに対するピーク電力レベルに対応することができ、それはノイズ電力レベルに対して調節することができ、あるいはそれはオリジナルＰＤＰシーケンス内の他の一意的に識別可能な値に対応することができる。ブロック７０６において、基準ＰＤＰシーケンスはオリジナルＰＤＰシーケンス（ブロック７０２）から除去され、複数の遅延値の中の第１の遅延値に関連付けられたオリジナルＰＤＰシーケンスの寄与の少なくとも一部分を除去して修正ＰＤＰシーケンスを与えるようにされる。ブロック７０８において、第２の遅延値が修正ＰＤＰシーケンスから推定される。
【００３７】
したがって、ＰＤＰシーケンスがマルチパス信号の結合効果を反映する場合には、第１の信号パスの影響の少なくともいくらかをＰＤＰシーケンスから除去して、他の信号パスに関連付けられる遅延をより正確に推定することができる。
【００３８】
図面および仕様書に、本発明の実施例が開示され、特定の用語が利用されたが、それらは一般的かつ記述的感覚でのみ使用され制約する目的ではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例に従ったワイヤレス受信機を例示する図である。
【図２】シングルパスチャネルに対応する電力遅延プロファイルを例示する図である。
【図３】デュアルパスチャネルに対応する電力遅延プロファイルを例示する図である。
【図４】本発明の実施例に従って、図３のデュアルパスチャネルから図２の電力遅延プロファイルを除去した後の第２の信号イメージに対応する電力遅延プロファイルを例示する図である。
【図５ａ】本発明の実施例に従った、もう１つのデュアルパスチャネルに対応する電力遅延プロファイルを例示する図である。
【図５ｂ】本発明の実施例に従った、第１の信号イメージに対応する電力遅延プロファイルを例示する図である。
【図５ｃ】本発明の実施例に従って、第１の信号イメージを除去した後の第２の信号イメージに対応する電力遅延プロファイルを例示する図である。
【図６】本発明のある実施例に従ってマルチパス遅延を推定する操作を例示する図である。
【図７】本発明の他の実施例に従ってマルチパス遅延を推定する操作を例示する図である。
【図１】
2006524971.tif 000005
【図２】
2006524971.tif 000006
【図３】
2006524971.tif 000007
【図４】
2006524971.tif 000008
【図５ａ】
2006524971.tif 000009
【図５ｂ】
2006524971.tif 000010
【図５ｃ】
2006524971.tif 000011
【図６】
2006524971.tif 000012
【図７】
2006524971.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月11日(2005.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチパス通信信号内の複数の遅延値を推定する方法であって、
マルチパス通信信号に関連付けられた複数の遅延値に対応する相関値を発生するステップと、
相関値から第１の電力遅延プロファイル（ＰＤＰ）シーケンスを作り出すステップと、
第１のＰＤＰシーケンスに基づいて第１の遅延値を推定するステップと、
予め定められたＰＤＰシーケンスおよび第１のＰＤＰシーケンスに基づいて第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップと、
第１の遅延値に関連付けられた第１のＰＤＰシーケンスへの寄与の少なくとも一部分を第１のＰＤＰシーケンスから除去し、かつ第２のＰＤＰシーケンスを与えるように第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを除去するステップと、
第２のＰＤＰシーケンスに基づいて第２の遅延値を推定するステップと、
予め定められたＰＤＰシーケンスおよび第２のＰＤＰシーケンスに基づいて第２の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップと、
第２の遅延値に関連付けられた第２のＰＤＰシーケンスへの寄与の少なくとも一部分を第２のＰＤＰシーケンスから除去し、かつ第３のＰＤＰシーケンスを与えるように第２のＰＤＰシーケンスから第２の基準ＰＤＰシーケンスを除去するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップは第１のＰＤＰシーケンスから第１の電力レベル値を求め、第１の電力レベル値により予め定められたＰＤＰシーケンスをスケーリングして第１の基準ＰＤＰシーケンスを作り出すステップを含み、
第２の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップは第２のＰＤＰシーケンスから第２の電力レベル値を求め、第２の電力レベル値により予め定められたＰＤＰシーケンスをスケーリングして第２の基準ＰＤＰシーケンスを作り出すステップを含む方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、さらに、第２の電力レベル値が閾値を満たすかどうかを確認するステップを含み、第２のＰＤＰシーケンスから第２の基準ＰＤＰシーケンスを除去するステップは第２の電力レベル値が閾値を満たすことの確認に応答する方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを除去するステップは第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを減じるステップを含む方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、さらに基準ＰＤＰシーケンスが発生されかつ除去されて、予め定められた数のＰＤＰシーケンスがさらに作り出されるまで、さらにＰＤＰシーケンスを作り出す方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、さらに基準ＰＤＰシーケンスが発生されかつ除去されて、さらにＰＤＰシーケンスを作り出しその少なくとも１つの電力レベルが閾値を満たさなくなるまで続けられる方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、さらに、
第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを除去する前に、第１の基準ＰＤＰシーケンスを第１の遅延値に対してシフトさせるステップを含む方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップは、
第１のＰＤＰシーケンスのピーク値を選択するステップと、
予め定められたＰＤＰシーケンスをピーク値によりスケーリングして第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生するステップと、
を含む方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、さらに、
マルチパス通信信号の通信チャネルに対するノイズレベルを決定するステップと、
予め定められたＰＤＰシーケンスをピーク値によりスケーリングする前にピーク値からノイズレベルを除去するステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、相関値を発生するステップはマルチパス通信信号を既知のＣＤＭＡ拡散シーケンスと相関させるステップを含む方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、相関値を発生するステップはマルチパス通信信号を既知のＴＤＭＡトレーニングシーケンスと相関させるステップを含む方法。
【請求項１２】
マルチパス通信信号内の複数の遅延値に対応する相関値を発生するように構成される相関器と、
相関値から第１の電力遅延プロファイル（ＰＤＰ）シーケンスを作り出し、第１のＰＤＰシーケンスに基づいて第１の遅延値を推定し、予め定められたＰＤＰシーケンスおよび第１のＰＤＰシーケンスに基づいて第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生し、第１の遅延値に関連付けられた第１のＰＤＰシーケンスへの寄与の少なくとも一部分を第１のＰＤＰシーケンスから除去するように第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを除去し、第２のＰＤＰシーケンスを与え、第２のＰＤＰシーケンスに基づいて第２の遅延値を推定し、予め定められたＰＤＰシーケンスおよび第２のＰＤＰシーケンスに基づいて第２の基準ＰＤＰシーケンスを発生し、複数の遅延値の中の第２の遅延値に関連付けられた第２のＰＤＰシーケンスへの寄与の少なくとも一部分を第２のＰＤＰシーケンスから除去するように第２のＰＤＰシーケンスから第２の基準ＰＤＰシーケンスを除去し、かつ第３のＰＤＰシーケンスを与えるように構成される遅延推定器と、
を含む受信機。
【請求項１３】
請求項１２に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、第１のＰＤＰシーケンスから第１の電力レベル値を求め、第１の電力レベル値により予め定められたＰＤＰシーケンスをスケーリングして第１の基準ＰＤＰシーケンスを作り出し、第２のＰＤＰシーケンスから第２の電力レベル値を求め、第２の電力レベル値により予め定められたＰＤＰシーケンスをスケーリングして第２の基準ＰＤＰシーケンスを作り出すように構成される受信機。
【請求項１４】
請求項１３に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、第２の電力レベル値が閾値を満たすかどうかを確認し、第２の電力レベル値が閾値を満たすことの確認に応答して第２のＰＤＰシーケンスから第２の基準ＰＤＰシーケンスを除去するように構成される受信機。
【請求項１５】
請求項１２に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを減じて第２のＰＤＰシーケンスを与えるように構成される受信機。
【請求項１６】
請求項１２に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、第１のＰＤＰシーケンスから複数の遅延値の中の第１の遅延値を推定し、第１のＰＤＰシーケンスから第１の基準ＰＤＰシーケンスを除去する前に、第１の基準ＰＤＰシーケンスを複数の遅延値の中の第１の遅延値に対してシフトさせるように構成される受信機。
【請求項１７】
請求項１２に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、第１のＰＤＰシーケンスのピーク値を選択し、予め定められたＰＤＰシーケンスをピーク値によりスケーリングして第１の基準ＰＤＰシーケンスを発生するように構成される受信機。
【請求項１８】
請求項１７に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、マルチパス通信信号の通信チャネルに対するノイズレベルを決定し、予め定められたＰＤＰシーケンスをピーク値によりスケーリングする前にピーク値からノイズレベルを除去するように構成される受信機。
【請求項１９】
請求項１２に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、マルチパス通信信号を既知のＣＤＭＡ拡散シーケンスと相関させるように構成される受信機。
【請求項２０】
請求項１２に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、マルチパス通信信号を既知のＴＤＭＡ拡散シーケンスと相関させるように構成される受信機。
【請求項２１】
請求項１２に記載の受信機であって、遅延推定器は、さらに、受信機内の受信フィルタの応答の推定値、そこからマルチパス通信信号が送信される送信機内の送信フィルタの応答の推定値、またはそれらの組合せの畳み込みに基づいて予め定められたＰＤＰシーケンスを発生するように構成される受信機。
【国際調査報告】
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