(57)【要約】【課題】フェージング周波数を推定するフェージング周波数推定装置を提供する。【解決手段】フェージング周波数推定部４０は、逆拡散処理部２２から受信したデータに基づいてスロット位相回転量を算出する。さらに、フェージング周波数推定部４０は、算出したスロット位相回転量に基づいて、高速フェージング周波数（高速ｆＤ）の内積値と低速フェージング周波数（低速ｆＤ）の内積値とを算出する。また、フェージング周波数推定部４０は、算出した高速ｆＤの内積値と低速ｆＤの内積値に基づいて、高速ｆＤ推定候補と低速ｆＤ推定候補とを算出する。さらに、フェージング周波数推定部４０は、算出した高速ｆＤ推定候補と低速ｆＤ推定候補とに基づいて、ｆＤ推定候補の切替操作を行い、ｆＤ推定値を決定する。また、フェージング周波数推定部４０は、高速ｆＤ推定候補と低速ｆＤ推定候補とに基づいて、ｆＤ推定誤差を算出する。【選択図】図１１
2007235667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信データのパイロットシンボルからフェージング周波数を推定するフェージング周波数推定装置であって、
前記パイロットシンボルに基づいて、所定の周波数より大きい高速フェージング周波数推定候補を算出する高速フェージング周波数推定候補算出手段と、
前記パイロットシンボルに基づいて、前記所定の周波数より小さい低速フェージング周波数推定候補を算出する低速フェージング周波数推定候補算出手段と、
前記高速フェージング周波数推定候補と前記低速フェージング周波数推定候補とに基づいて、フェージング周波数推定値を決定するフェージング周波数推定値決定手段と
を有する
フェージング周波数推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェージング周波数を推定するフェージング周波数推定装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＳ−ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：直接拡散符号分割多元接続）移動通信システムの問題となる現象の一つとして、ドップラーフェージングの発生がある。
したがって、ドップラーフェージング周波数（ｆＤ）を推定する装置および方法が望まれる。
たとえば、特許文献１は、移動速度に応じて同期追従性能を向上できる同期追従回路を開示する。
【特許文献１】特開２００３−２４４０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、フェージング周波数を推定するフェージング周波数推定装置およびその方法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】
【０００４】
本発明に係るフェージング周波数推定装置は、受信データのパイロットシンボルからフェージング周波数を推定するフェージング周波数推定装置であって、前記パイロットシンボルに基づいて、所定の周波数より大きい高速フェージング周波数推定候補を算出する高速フェージング周波数推定候補算出手段と、前記パイロットシンボルに基づいて、前記所定の周波数より小さい低速フェージング周波数推定候補を算出する低速フェージング周波数推定候補算出手段と、前記高速フェージング周波数推定候補と前記低速フェージング周波数推定候補とに基づいて、フェージング周波数推定値を決定するフェージング周波数推定値決定手段とを有する
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係るフェージング周波数推定装置によれば、フェージング周波数を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
［本発明の背景］
本発明の理解を助けるために、まず、本発明がなされるに至った背景を説明する。
【０００７】
図１は、本発明の背景の説明のために例示する第１の受信機１の構成を示す図である。
図１に示すように、第１の受信機１は、受信回路１２、ベースバンド信号処理部２、データ処理部１４およびアンテナ１００から構成される。
なお、以下の各図においては、図示の簡略化および明確化のために、本発明の説明に必要ない構成部分については、適宜省略されている。
受信回路１２は、アンテナ１００を介して伝送信号を受信し、増幅、周波数変換、アナログ／デジタル変換などの処理を行ってデジタル形式のベースバンド信号に変換する。
さらに、受信回路１２は、デジタル形式のベースバンド信号をベースバンド信号処理部２に対して送信する。
【０００８】
ベースバンド信号処理部２は、逆拡散処理部２２、フェージング周波数推定部２０および復調回路２６から構成される。
ベースバンド信号処理部２は、これらの構成部分により、受信回路１２から入力されるデジタル形式のベースバンド信号に対して、逆拡散処理その他の信号処理を行う。
【０００９】
逆拡散処理部２２は、受信回路１２からデジタル形式のベースバンド信号を受信し、逆拡散処理などを行い、処理後のデータをフェージング周波数推定部２０および復調回路２６に送信する。
フェージング周波数推定部２０は、図３を用いて後述するように、逆拡散処理部２２から受信した信号に基づいてスロット位相回転量を算出し、算出したスロット位相回転量に基づいて、内積値を算出する。
さらに、フェージング周波数推定部２０は、算出した内積値から内積角度を算出し、算出した内積角度に基づいてフェージング周波数推定値を算出し、算出したフェージング周波数推定値を復調回路２６に対して送信する。
復調回路２６は、逆拡散処理部２２から受信した逆拡散処理後のデータと、フェージング周波数推定部２０から受信した情報とに基づいて、ベースバンド信号の誤りを補正し、ベースバンド信号の復調を行う。
データ処理部１４は、復調回路２６から復号データを受信し、必要な処理を行う。
【００１０】
図２は、図１に示したフェージング周波数推定部２０が受信する逆拡散後データの構成を示す図である。
図２に示されたデータは、個別上り物理制御チャネル（ＵＬ−ＤＰＣＣＨ：Ｕｐ  Ｌｉｎｋ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して伝送される。
図２（Ａ）に示すように、逆拡散後のデータは、複数のフレームから構成され、フレームは、図２（Ｂ）に示すように、複数のスロットから構成される（本実施例ではスロット＃１〜スロット＃１５から構成される）。
さらに、図２（Ｃ）に示すように、スロットは、パイロット、トランスポートフォーマット組み合わせ識別子（ＴＦＣＩ：Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、フィードバック情報（ＦＢＩ：ＦｅｅｄＢａｃｋ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）および送信電力制御コマンド（ＴＰＣ：Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）から構成される。
また、図２（Ｄ）に示すように、スロットは、複数のシンボル（本実施例ではシンボル＃１〜＃１０）から構成され、上記シンボルによって上記パイロットなどが構成されている。
【００１１】
図３は、図１に示したフェージング周波数推定部２０の構成を示す図である。
図３に示すように、フェージング周波数推定部２０は、スロット位相回転量算出部２００、内積値算出部２２０およびｆＤ推定値算出部２４０から構成される。
図４は、図３に示したスロット位相回転量算出部２００の構成を示す図である。
図４に示すように、スロット位相回転量算出部２００は、データ受信部２０２、参照パイロットテーブル２０４−１〜２０４−１５、複素乗算部２０６ａ−１，２０６ｂ−１，２０６ｃ−１，２０６ｄ−１〜２０６ａ−１５，２０６ｂ−１５，２０６ｃ−１５，２０６ｄ−１５、加算部２０８−１〜２０８−１５および平均化部２１０−１〜２１０−１５から構成される。
【００１２】
スロット位相回転量算出部２００は、これらの構成部分により、逆拡散処理部２２から受信した信号に基づいてスロット位相回転量を算出する。
さらに、スロット位相回転量算出部２００は、算出したスロット位相回転量を、内積値算出部２２０に対して送信する。
なお、以下、参照パイロットテーブル２０４−１〜２０４−１５など、複数ある構成部分のいずれかを特定せずに示す場合には、単に参照パイロットテーブル２０４などと略記することがある。
【００１３】
データ受信部２０２は、逆拡散処理部２２からベースバンド信号を受信し、受信したベースバンド信号のパイロットシンボルを、複素乗算部２０６に対して出力する。
また、データ受信部２０２は、受信したスロットのスロット番号を、図５を用いて後述する内積値算出部２２０のセレクタ２２４に対して出力する。
参照パイロットテーブル２０４は、既知のパイロットシンボルを保管する。
複素乗算部２０６は、データ受信部２０２が受信したベースバンド信号のパイロットシンボルと、参照パイロットテーブル２０４に保管された既知のパイロットシンボルとを複素乗算する。
なお、複素乗算部２０６は、上記演算を各スロット内のパイロットシンボルごとに行う（たとえば、複素乗算部２０６ａ−１はシンボル＃１について演算を行う）。
また、複素乗算部２０６ａ−１〜２０６ｄ−１はスロット＃１のパイロットシンボルについて演算を行い、複素乗算部２０６ａ−１５〜２０６ｄ−１５はスロット＃１５のパイロットシンボルについて演算を行う。
【００１４】
加算部２０８は、複素乗算部２０６から入力したパイロットシンボルごとのシンボル位相回転量を累算し、累算したシンボル位相回転量を平均化部２１０に対して出力する。
なお、たとえば、加算部２０８ａ−１〜２０８ｄ−１は、スロット＃１のパイロットシンボルのシンボル位相回転量を累算し、加算部２０８ａ−１５〜２０８ｄ−１５は、スロット＃１５のパイロットシンボルのシンボル位相回転量を累算する。
平均化部２１０−１〜２１０−１５は、それぞれ加算部２０８−１〜２０８−１５から累算したシンボル位相回転量入力し、逆拡散後の信号と等利得にするために、累算したシンボル数（本実施例では４個）で平均化したスロット位相回転量を算出する。
また、平均化部２１０−１〜２１０−１５は、平均化したスロット位相回転量を内積値算出部２２０に対して出力する。
【００１５】
なお、図４では、参照パイロットテーブル２０４、複素乗算部２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ、加算部２０８および平均化部２１０は、スロット数に応じた複数の構成としているが、複数の構成としなくてもよい。
すなわち、前述の各構成部分をそれぞれ１つずつの構成とし、参照パイロットテーブル２０４およびスロット位相回転量の送信先のスロット位相回転量バッファ２２２を、データ受信部２０２が受信したスロット番号に応じて切り替えるような構成としてもよい。
【００１６】
図５は、図３に示した内積値算出部２２０の構成を示す図である。
図５に示すように、内積値算出部２２０は、スロット位相回転量バッファ２２２−１〜２２２−１５、セレクタ２２４、正規化部２３０ａ，２３０ｂおよび内積部２２８から構成される。
内積値算出部２２０は、これらの構成部分により、スロット位相回転量に基づいて、内積値を算出する。
さらに、内積値算出部２２０は、算出した内積値を、ｆＤ推定値算出部２４０に対して送信する。
【００１７】
スロット位相回転量バッファ２２２−１〜２２２−１５は、スロット位相回転量算出部２２０の平均化部２１０−１〜２１０−１５からそれぞれ入力したスロット位相回転量を、各スロットごとに格納する。
セレクタ２２４は、ＵＬ−ＤＰＣＣＨの当該スロット番号を、データ受信部２０２から入力する。
また、セレクタ２２４において、内積スロット間隔（Δｓｌｏｔ）が設定される。
なお、内積スロット間隔は、ｆＤ推定精度などの特性に基づいて最適化される、システムごとに固有のパラメータである。
さらに、セレクタ２２４は、入力したＵＬ−ＤＰＣＣＨの当該スロット番号と、その当該スロット番号から内積スロット間隔だけ前のスロット番号とのスロット位相回転量を選択する。
また、セレクタ２２４は、選択したスロット位相回転量を正規化部２３０ａ，２３０ｂに対して出力する。
【００１８】
図６は、図５に示した正規化部２３０の構成を示す図である。
図６に示すように、正規化部２３０は、パワー演算部２３２、規格化係数算出部２３４、浮動小数点変換部２３６，２３８および乗算部２４０から構成される。
正規化部２３０ａ，２３０ｂは、これらの構成により、セレクタ２２４が選択したスロット番号のスロット位相回転量のベクトルからパワー演算を行い、その逆数から規格化係数を求める。
また、正規化部２３０ａ，２３０ｂは、元のスロット位相回転量と規格化係数とをそれぞれ固定小数点から浮動小数点に変換して掛け合わせ、正規化する。
さらに、正規化部２３０ａ，２３０ｂは、正規化したスロット位相回転量を内積部２２８に対して出力する。
【００１９】
パワー演算部２３２は、セレクタ２２４が選択したスロット番号のスロット位相回転量のベクトルからパワー演算を行い、演算結果を規格化係数算出部２３４に対して出力する。
規格化係数算出部２３４は、パワー演算部２３２から入力したパワー演算の結果に基づいて、その逆数から規格化係数を算出し、算出した規格化係数を浮動小数点変換部２３６に対して出力する。
浮動小数点変換部２３６は、規格化係数算出部２３４から入力した規格化係数について、固定小数点から浮動小数点に変換し、変換した規格化係数を乗算部２４０に対して出力する。
浮動小数点変換部２３８は、セレクタ２２４が選択したスロット番号のスロット位相回転量について、固定小数点から浮動小数点に変換し、変換したスロット位相回転量を乗算部２４０に対して出力する。
乗算部２４０は、浮動小数点変換部２３８から入力した変換後のスロット位相回転量と、浮動小数点変換部２３６から入力した変換後の規格化係数とを掛け合わせて正規化し、正規化したスロット位相回転量を内積部２２８に対して出力する。
【００２０】
内積部２２８（図５）は、正規化部２３０ａ，２３０ｂから入力した、正規化したスロット位相回転量を内積演算し、算出した内積値をｆＤ推定値算出部２４０に対して出力する。
【００２１】
図７は、図３に示したｆＤ推定値算出部２４０の構成を示す図である。
図７に示すように、ｆＤ推定値算出部２４０は、内積値バッファ２４２−１〜２４２−１５、加算部２４４、フレーム平均化部２４６、アークコサイン演算部２４８、ラジアン−角度変換部２５０、固定小数点変換部２５２、指数重み付け平均化部２６０、内積角度−ｆＤ推定値変換部２５６および変換テーブル２５８から構成される。
ｆＤ推定値算出部２４０は、これらの構成部分により、内積値から内積角度を算出し、算出した内積角度に基づいて、フェージング周波数推定値を算出する。
さらに、ｆＤ推定値算出部２４０は、算出したフェージング周波数推定値を、復調回路２６に対して出力する。
【００２２】
内積値バッファ２４２は、内積値算出部２２０の内積部２２８から入力したスロット位相回転量の内積値を１フレーム（本実施例では１５スロット）分、各スロットごとに格納する。
なお、内積値バッファ２４２−１〜２４２−１５は、それぞれ、スロット＃１〜スロット＃１５に関するスロット位相回転量の内積値を格納する。
加算部２４４は、内積値バッファ２４２から内積値を入力し、１５スロット分の内積値を累算して、累算した内積値をフレーム平均化部２４６に対して出力する。
【００２３】
フレーム平均化部２４６は、累算した内積値を加算部２４４から入力して、フレーム区間の平均をとり、フレーム区間平均した内積値をアークコサイン演算部２４８に対して出力する。
アークコサイン演算部２４８は、フレーム区間平均した内積値をフレーム平均化部２４６から入力して、アークコサイン演算を行い、演算結果をラジアン−角度変換部２５０に対して出力する。
ラジアン−角度変換部２５０は、アークコサイン演算部２４８から入力したアークコサイン演算結果に基づいて、フレーム区間平均した内積値を内積角度に変換する。
固定小数点変換部２５２は、ラジアン−角度変換部２５０から入力した内積角度を、浮動小数点から固定小数点に変換する。
【００２４】
図８は、図７に示した指数重み付け平均化部２６０の構成を示す図である。
図８に示すように、指数重み付け平均化部２６０は、乗算部２６２、減算部２６４、出力遅延部２６６、乗算部２６８および加算部２７０から構成される。
指数重み付け平均化部２６０は、これらの構成部分により、当該フレーム数をｎ、入力値をＩｎ（ｎ）、出力値をＯｕｔ（ｎ）、忘却係数をｋ（０＜ｋ≦１）とすると、
（１）Ｏｕｔ（ｎ）＝ｋ×Ｉｎ（ｎ）＋（１−ｋ）×Ｏｕｔ（ｎ−１）
の式で示すような演算を行う。
指数重み付け平均化部２６０は、この演算により、忘却係数で当該フレームより長区間の移動平均をとり、平均化後の内積角度を内積角度−ｆＤ推定値変換部２５６に対して出力する。
【００２５】
変換テーブル２５８（図７）は、あらかじめ、内積角度とｆＤ推定値との対応関係を保存する。
内積角度−ｆＤ推定値変換部２５６は、平均化した内積角度を、変換テーブル２５８に保存した内積角度とｆＤ推定値との対応関係の情報を利用して、ｆＤ推定値に変換する。
【００２６】
図９は、内積スロット間隔の差異による、ｆＤと内積角度との関係を示した図である。
図９に示すように、内積スロット間隔が狭いほど線形性が確保できるｆＤ範囲は広くなる傾向を示し、したがって、広範囲のｆＤ推定が可能となる。
しかしながら、内積スロット間隔が狭い場合、傾きが小さくなる傾向を示すので、内積角度に対するｆＤ推定値の分解能が低下し、分散が増大する。
すなわち、推定精度が劣化していく。
【００２７】
また、内積スロット間隔が広いほど、線形性が確保できるｆＤ範囲は狭くなる傾向を示し、したがって、広範囲のｆＤ推定が不可能となる。
しかしながら、内積スロット間隔が広い場合、傾きが大きくなる傾向を示すので、内積角度に対するｆＤ推定値の分解能が上昇する。
すなわち、推定精度が向上していく。
【００２８】
以上のように、ｆＤ推定範囲とｆＤ推定精度は相反関係にある。
以下に説明する第２の受信機３は、このような不具合を解決し得るように改良されている。
【００２９】
［本発明の実施形態］
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００３０】
図１０は、本発明に係る第２の受信機３の構成を示す図である。
なお、図１０においては、第２の受信機３の構成部分の内、図１に示した第１の受信機１の構成部分の実質的に同じものには、同じ符号が付されている。
図１０に示すように、第２の受信機３は、受信回路１２、ベースバンド信号処理部４、データ処理部１４およびアンテナ１００から構成される。
【００３１】
ベースバンド信号処理部４は、逆拡散処理部２２、フェージング周波数推定部４０および復調回路２６から構成される。
なお、図１０においては、ベースバンド信号処理部４の構成部分の内、図１に示したベースバンド信号処理部２の構成部分の実質的に同じものには、同じ符号が付されている。
【００３２】
図１１は、図１０に示したフェージング周波数推定部４０の構成を示す図である。
図１１に示すように、フェージング周波数推定部４０は、スロット位相回転量算出部２００、内積値算出部４２０およびｆＤ推定値算出部４４０から構成される。  なお、図１１においては、フェージング周波数推定部４０の構成部分の内、図３に示したフェージング周波数推定部４０の構成部分の実質的に同じものには、同じ符号が付されている。
【００３３】
フェージング周波数推定部４０は、これらの構成部分により、図１２、図１３および図１４を用いて後述するように、逆拡散処理部２２から受信した信号に基づいてスロット位相回転量を算出する。
さらに、フェージング周波数推定部４０は、算出したスロット位相回転量に基づいて、高速フェージング周波数（高速ｆＤ）の内積値と低速フェージング周波数（低速ｆＤ）の内積値とを算出する。
また、フェージング周波数推定部４０は、算出した高速ｆＤの内積値と低速ｆＤの内積値に基づいて、高速ｆＤ推定候補と低速ｆＤ推定候補とを算出する。
さらに、フェージング周波数推定部４０は、算出した高速ｆＤ推定候補と低速ｆＤ推定候補とに基づいて、ｆＤ推定候補の切替操作を行い、ｆＤ推定値を決定する。
また、フェージング周波数推定部４０は、高速ｆＤ推定候補と低速ｆＤ推定候補とに基づいて、ｆＤ推定誤差を算出する。
【００３４】
図１２は、図１１に示した内積値算出部４２０の構成を示す図である。
図１２に示すように、内積値算出部４２０は、スロット位相回転量バッファ２２２−１〜２２２−１５、セレクタ４２４、正規化部４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃ、高速ｆＤ用内積部４２８ｆおよび低速ｆＤ用内積部４２８ｓから構成される。
なお、図１２においては、内積値算出部４２０の構成部分の内、図５に示した内積値算出部２２０の構成部分の実質的に同じものには、同じ符号が付されている。
また、以下で説明する図の符号について、高速ｆＤに関する処理を行う構成要素の符号にはｆを、低速ｆＤに関する処理を行う構成要素の符号にはｓを付す。
【００３５】
内積値算出部４２０は、これらの構成部分により、スロット位相回転量算出部２００から受信したスロット位相回転量に基づいて、高速ｆＤの内積値と低速ｆＤの内積値とを算出する。
さらに、内積値算出部４２０は、算出した高速ｆＤの内積値と低速ｆＤの内積値とを、ｆＤ推定値算出部４４０に対して送信する。
【００３６】
セレクタ４２４は、ＵＬ−ＤＰＣＣＨの当該スロット番号を、データ受信部２０２から入力する。
また、セレクタ４２４において、高速ｆＤ用の内積スロット間隔（Δｓｌｏｔ＿ｈｉｇｈ）と、低速ｆＤ用の内積スロット間隔（Δｓｌｏｔ＿ｌｏｗ）とが設定される。
さらに、セレクタ４２４は、入力したＵＬ−ＤＰＣＣＨの当該スロット番号のスロット位相回転量を選択する。
また、セレクタ４２４は、その当該スロット番号から高速ｆＤ用の内積スロット間隔だけ前のスロット番号のスロット位相回転量（高速ｆＤ用スロット位相回転量）を選択する。
さらに、セレクタ４２４は、その当該スロット番号から低速ｆＤ用の内積スロット間隔だけ前のスロット番号のスロット位相回転量（低速ｆＤ用スロット位相回転量）とを選択する。
また、セレクタ４２４は、選択した当該スロット番号のスロット位相回転量を正規化部４３０ａに、選択した高速ｆＤ用スロット位相回転量を正規化部４３０ｂに、選択した低速ｆＤ用スロット位相回転量を正規化部４３０ｃに対して、それぞれ出力する。
【００３７】
正規化部４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃは、図６を用いて前述した正規化部２３０と同じ構成をとり、セレクタ４２４が選択したスロット番号のスロット位相回転量のベクトルからパワー演算を行い、その逆数から規格化係数を求める。
また、正規化部４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃは、元のスロット位相回転量と規格化係数とをそれぞれ固定小数点から浮動小数点に変換して掛け合わせ、正規化する。
さらに、正規化部４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃは、正規化したスロット位相回転量を、高速ｆＤ用内積部４２８ｆ，低速ｆＤ用内積部４２８ｓに対して出力する。
【００３８】
高速ｆＤ用内積部４２８ｆは、正規化部４３０ａ，４３０ｂから入力した、正規化したスロット位相回転量を内積演算し、算出した高速ｆＤ用内積値をｆＤ推定値算出部４４０に対して出力する。
低速ｆＤ用内積部４２８ｓは、正規化部４３０ａ，４３０ｃから入力した、正規化したスロット位相回転量を内積演算し、算出した低速ｆＤ用内積値をｆＤ推定値算出部４４０に対して出力する。
【００３９】
図１３は、図１１に示したｆＤ推定値算出部４４０の構成を示す図である。
図１３に示すように、ｆＤ推定値算出部４４０は、内積値バッファ４４２ｆ−１〜４４２ｆ−１５，４４２ｓ−１〜４４２ｓ−１５、加算部４４４ｆ，４４４ｓ、フレーム平均化部４４６ｆ，４４６ｓ、アークコサイン演算部４４８ｆ，４４８ｓ、ラジアン−角度変換部４５０ｆ，４５０ｓ、固定小数点変換部４５２ｆ，４５２ｓ、指数重み付け平均化部４６０ｆ，４６０ｓ、内積角度−ｆＤ推定値変換部４５６ｆ，４５６ｓ、高速ｆＤ線形補間係数設定部４５８ｆ、低速ｆＤ線形補間係数設定部４５８ｓおよびｆＤ推定値切替制御部４７０から構成される。
ｆＤ推定値算出部４４０は、これらの構成部分により、高速ｆＤの内積値と低速ｆＤの内積値に基づいて、高速ｆＤ推定候補と低速ｆＤ推定候補とを算出する。
さらに、ｆＤ推定値算出部４４０は、算出した高速ｆＤ推定候補と低速ｆＤ推定候補とに基づいて、ｆＤ推定候補の切替操作を行い、ｆＤ推定値を決定する。
【００４０】
内積値バッファ４４２ｆ−１〜４４２ｆ−１５は、内積値算出部４２０の高速ｆＤ用内積部４２８ｆから入力したスロット位相回転量の内積値を、１フレーム（本実施例では１５スロット）分、各スロットごとに格納する。
内積値バッファ４４２ｓ−１〜４４２ｓ−１５は、内積値算出部４２０の低速ｆＤ用内積部４２８ｓから入力したスロット位相回転量の内積値を、１フレーム（本実施例では１５スロット）分、各スロットごとに格納する。
なお、内積値バッファ４４２−１〜４４２−１５は、それぞれ、スロット＃１〜スロット＃１５に関するスロット位相回転量の内積値を格納する。
【００４１】
加算部４４４ｆは、内積値バッファ４４２ｆ−１〜４４２ｆ−１５から内積値を入力し、１５スロット分の内積値を累算して、累算した内積値をフレーム平均化部４４６ｆに対して出力する。
加算部４４４ｓは、内積値バッファ４４２ｓ−１〜４４２ｓ−１５から内積値を入力し、１５スロット分の内積値を累算して、累算した内積値をフレーム平均化部４４６ｓに対して出力する。
フレーム平均化部４４６ｆは、累算した内積値を加算部４４４ｆから入力して、フレーム区間の平均をとり、フレーム区間平均した内積値をアークコサイン演算部４４８ｆに対してそれぞれ出力する。
フレーム平均化部４４６ｓは、累算した内積値を加算部４４４ｓから入力して、フレーム区間の平均をとり、フレーム区間平均した内積値をアークコサイン演算部４４８ｓに対してそれぞれ出力する。
【００４２】
アークコサイン演算部４４８ｆは、フレーム区間平均した内積値をフレーム平均化部４４６ｆから入力して、アークコサイン演算を行い、演算結果をラジアン−角度変換部４５０ｆに対してそれぞれ出力する。
アークコサイン演算部４４８ｓは、フレーム区間平均した内積値をフレーム平均化部４４６ｓからそれぞれ入力して、アークコサイン演算を行い、演算結果をラジアン−角度変換部４５０ｓに対してそれぞれ出力する。
ラジアン−角度変換部４５０ｆは、アークコサイン演算部４４８ｆから入力したアークコサイン演算結果に基づいて、フレーム区間平均した内積値を内積角度に変換する。
ラジアン−角度変換部４５０ｓは、アークコサイン演算部４４８ｓからそれぞれ入力したアークコサイン演算結果に基づいて、フレーム区間平均した内積値を内積角度に変換する。
【００４３】
固定小数点変換部４５２ｆは、ラジアン−角度変換部４５０ｆから入力した内積角度を、浮動小数点から固定小数点に変換する。
固定小数点変換部４５２ｓは、ラジアン−角度変換部４５０ｓからそれぞれ入力した内積角度を、浮動小数点から固定小数点に変換する。
指数重み付け平均化部４６０ｆ，４６０ｓは、図８を用いて前述した指数重み付け平均化部２６０と同じ構成であって、忘却係数で当該フレームより長区間の移動平均をとり、平均化後の内積角度を内積角度−ｆＤ推定値変換部２５６に対して出力する。
【００４４】
高速ｆＤ線形補間係数設定部４５８ｆは、あらかじめ、内積角度と高速ｆＤ推定値との対応関係から、線形近似により線形補間係数を保存する。
低速ｆＤ線形補間係数設定部４５８ｓは、あらかじめ、内積角度と低速ｆＤ推定値との対応関係から、線形近似により線形補間係数を保存する。
内積角度−ｆＤ推定値変換部４５６ｆは、高速ｆＤ線形補間係数設定部４５８ｆに保存された線形補間係数を参照して高速ｆＤ推定候補を算出し、算出した高速ｆＤ推定候補をｆＤ推定値切替制御部４７０に対して出力する。
内積角度−ｆＤ推定値変換部４５６ｓは、低速ｆＤ線形補間係数設定部４５８ｓに保存された線形補間係数を参照して低速ｆＤ推定候補を算出し、算出した低速ｆＤ推定候補をｆＤ推定値切替制御部４７０に対して出力する。
【００４５】
図１４は、図１３に示したｆＤ推定値切替制御部４７０の構成を示す図である。
図１４に示すように、ｆＤ推定値切替制御部４７０は、ｆＤ推定候補差分検出部４７２、高速ｆＤ−低速ｆＤ切替部４８０およびｆＤ推定偏差検出部４７６から構成される。
ｆＤ推定値切替制御部４７０は、これらの構成部分により、内積角度−ｆＤ推定値変換部４５６ｆ，４５６ｓから受信した高速ｆＤ推定候補と低速ｆＤ推定候補とに基づいて、ｆＤ推定候補の切替操作を行い、ｆＤ推定値を決定する。
さらに、ｆＤ推定値切替制御部４７０は、高速ｆＤ推定候補と低速ｆＤ推定候補とに基づいて、ｆＤ推定誤差を算出する。
【００４６】
ｆＤ推定候補差分検出部４７２は、内積角度−ｆＤ推定値変換部４５６ｆ，４５６ｓからそれぞれ入力した高速ｆＤ推定候補と低速ｆＤ推定候補の差分をとり、差分からｆＤ推定誤差を算出する。
【００４７】
高速ｆＤ−低速ｆＤ切替部４８０は、内積角度−ｆＤ推定値変換部４５６ｆ，４５６ｓから高速ｆＤ推定候補，低速ｆＤ推定候補を入力し、ｆＤ推定候補差分検出部４７２からｆＤ推定誤差を入力する。
また、高速ｆＤ−低速ｆＤ切替部４８０において、後述するｆＤ推定閾値、速度切替禁止区間ΔｆＤおよび保護フレーム数が、固定パラメータとして設定される。
なお、ｆＤ推定閾値、速度切替禁止区間ΔｆＤおよび保護フレーム数は、システムの特性に基づいて最適化されるパラメータである。
さらに、高速ｆＤ−低速ｆＤ切替部４８０は、図１５、図１６および図１７を用いて後述するように、入力した高速ｆＤ推定候補、低速ｆＤ推定候補およびｆＤ推定誤差から、固定パラメータによる判定で候補を選択し、ｆＤ推定値を決定する。
また、高速ｆＤ−低速ｆＤ切替部４８０は、図１６および図１７を用いて後述する高速ｆＤ保護カウンタ４８２ｆと低速ｆＤ保護カウンタ４８２ｓとを含む。
【００４８】
ｆＤ推定偏差検出部４７６は、ｆＤ推定誤差の絶対値をとり、この値をｆＤ推定偏差とする。
【００４９】
図１５は、ｆＤ推定値切替制御部４７０における、ｆＤ推定候補の速度切替に関する作用について示す図である。
図１５の上段のグラフは、内積角度からｆＤ推定値へ変換する前のｆＤ推定値と、内積角度との関係を示している。
図９を用いて上述したように、内積スロット間隔の差異により、線形性が保たれるｆＤ範囲は異なる。
【００５０】
ここで、図１５に示すように、低速ｆＤ推定候補の線形領域の上限値をｓｌｏｗ＿ｕｐｐｅｒ、高速ｆＤ推定候補の線形領域の下限値をｆａｓｔ＿ｌｏｗｅｒと表す。
高速ｆＤ推定候補はｆＤ設定値の増加に伴い単調増加していくので、高速ｆＤ推定候補の値がｆａｓｔ＿ｌｏｗｅｒ以下であれば強制的に低速ｆＤ推定候補に切り替える。
一方、低速ｆＤ推定候補の値がｓｌｏｗ＿ｕｐｐｅｒ以上であれば、強制的に高速ｆＤ推定候補に切り替える。
【００５１】
図１５の中段のグラフは、内積角度からｆＤ推定値へ変換した後のｆＤ設定値と、ｆＤ推定候補との関係を示している。
中段のグラフは、上段のグラフの線形区間を近似補間することで求めるので、高速ｆＤ推定候補はｆａｓｔ＿ｌｏｗｅｒ以下で、低速ｆＤ推定候補はｓｌｏｗ＿ｕｐｐｅｒ以下で無効となる。
また、ｆＤ推定閾値は、低速ｆＤ推定候補と高速ｆＤ推定候補とが交差する付近でｆＤ推定誤差が０に限りなく近くなる。
なお、このｆＤ推定閾値は、あらかじめ固定パラメータとして保持しておく。
【００５２】
また、ｆＤ推定閾値を中心として±ΔｆＤの範囲を、制御発振を防止するための速度切替禁止区間とし、この区間内では、前のフレームで選択した候補を維持する。
ここで、速度切替禁止区間の下限値をｃｈｎｇ＿ｌｏｗ、上限値をｃｈｎｇ＿ｈｉｇｈとして表すと、速度切替が可能な区間は、ｆａｓｔ＿ｌｏｗｅｒからｃｈｎｇ＿ｌｏｗまでの区間と、ｃｈｎｇ＿ｈｉｇｈからｓｌｏｗ＿ｕｐｐｅｒまでの区間に限られる。
また、ｆＤ推定誤差＝（低速ｆＤ推定候補−高速ｆＤ推定候補）が正であれば、当該フレームのｆＤ推定値は低速ｆＤ推定候補となり、負であれば、当該フレームのｆＤ推定値は高速ｆＤ推定候補となる。
【００５３】
さらに、保護フレーム数を設けて、正負の状態が連続しない限り、切替を行わないようにすることもできる。
以上のような動作により、ヒステリシス傾向を持つ制御となり、伝播モデル、受信レベル、ダイバーシチの有無など、いかなる外的要因によらず、切り替わり付近の線形性は失われることはない。
【００５４】
図１６および図１７は、ｆＤ推定値切替制御部４７０における、ｆＤ推定候補の速度切替に関する制御方法を示したフローチャートである。
図１６に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、ｆＤ推定値の速度切替制御が行われる。
【００５５】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、以下が設定される。
ｅｒｒｏｒ＝低速ｆＤ推定候補−高速ｆＤ推定候補
ｃｈｎｇ＿ｈｉｇｈ＝ｆＤ推定閾値＋ΔｆＤ
ｃｈｎｇ＿ｌｏｗ＝ｆＤ推定閾値−ΔｆＤ
ｓｌｏｗ＿ｕｐｐｅｒ＝低速ｆＤ推定候補の線形領域の上限値
ｆａｓｔ＿ｌｏｗｅｒ＝高速ｆＤ推定候補の線形領域の下限値
【００５６】
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、高速ｆＤ推定候補がｃｈｎｇ＿ｌｏｗ未満で、かつｆＤ推定誤差が０以下であるか否かの判断が行われ、この条件が成立する場合はＳ１０６に進み、成立しない場合はＳ１０８に進む。
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、低速ｆＤ保護カウンタが増加し、高速ｆＤ保護カウンタがクリアされる。
ステップ１０８（Ｓ１０８）において、低速ｆＤ保護カウンタがクリアされる。
【００５７】
ステップ１１０（Ｓ１１０）において、高速ｆＤ推定候補がｃｈｎｇ＿ｈｉｇｈ以上で、かつｆＤ推定誤差が０以上であるか否かの判断が行われ、この条件が成立する場合はＳ１１２に進み、成立しない場合は、Ｓ１１４に進む。
ステップ１１２（Ｓ１１２）において、高速ｆＤ保護カウンタが増加し、低速ｆＤ保護カウンタがクリアされる。
ステップ１１４（Ｓ１１４）において、高速ｆＤ保護カウンタがクリアされる。
【００５８】
図１７に示すように、ステップ１１６（Ｓ１１６）において、前フレームの速度フラグが低速ｆＤ推定候補であるか否かの判断が行われ、この条件が成立する場合はＳ１１８に進み、成立しない場合はＳ１２２に進む。
ここで、速度フラグは、低速ｆＤ推定候補か高速ｆＤ推定候補かのいずれかを選択したかを明示するフラグである。
ステップ１１８（Ｓ１１８）において、高速ｆＤ保護カウンタが保護フレーム数以上であるか、または高速ｆＤ推定候補が強制切替の制限値ｓｌｏｗ＿ｕｐｐｅｒ以上であるか否かの判断が行われ、この条件が成立する場合はＳ１２０に進み、成立しない場合はＳ１２２に進む。
ステップ１２０（Ｓ１２０）において、高速ｆＤ推定候補が当該フレームの速度フラグとされる。
【００５９】
ステップ１２２（Ｓ１２２）において、前フレームの速度フラグが高速ｆＤ推定候補であるか否かの判断が行われ、この条件が成立する場合はＳ１２４に進み、成立しない場合はＳ１２８に進む。
ステップ１２４（Ｓ１２４）において、低速ｆＤ保護カウンタが保護フレーム数以上であるか、または高速ｆＤ推定候補が強制切替の制限値ｆａｓｔ＿ｌｏｗｅｒ以下であるか否かの判断が行われ、この条件が成立する場合はＳ１２６に進み、成立しない場合はＳ１２８に進む。
ステップ１２６（Ｓ１２６）において、低速ｆＤ推定候補が当該フレームの速度フラグとされる。
【００６０】
ステップ１２８（Ｓ１２８）において、当該フレームの速度フラグが低速ｆＤ推定候補であるか否かの判断が行われ、この条件が成立する場合はＳ１３０に進み、成立しない場合はＳ１３２に進む。
ステップ１３０（Ｓ１３０）において、低速ｆＤ推定候補がｆＤ推定値とされる。
ステップ１３２（Ｓ１３２）において、高速ｆＤ推定候補がｆＤ推定値とされる。
ステップ１３４（Ｓ１３４）において、ｆＤ推定誤差がｆＤ推定偏差とされる。
【００６１】
図１８は、従来の方式におけるｆＤ設定値とｆＤ推定値との関係を示した図である。
図１８の（Ａ）は、図５のセレクタ２２４に設定する内積スロット間隔を低速ｆＤ用の内積スロット間隔にした場合であり、低速ｆＤ域においては高精度の線形性を示すが、高速ｆＤ域においては、線形性が失われる。
また、図１８の（Ｂ）は、図５のセレクタ２２４に設定する内積スロット間隔を高速ｆＤ用の内積スロット間隔にした場合であり、高速ｆＤ域まで高精度の線形性を維持するが、低速ｆＤ域においては、飽和傾向を示して線形性が失われ、ｆＤ推定精度が著しく劣化する。
【００６２】
図１９は、本発明の方式におけるｆＤ設定値とｆＤ推定値との関係を示した図である。
図１９は、図１２のセレクタ４２４に低速ｆＤ用の内積スロット間隔と高速ｆＤ用の内積スロット間隔とを設定して、ｆＤ推定切替制御をした場合を示している。  図１９に示すように、本発明の方式を採用した場合は、低速ｆＤ域から高速ｆＤ域まで線形性が維持され、更に、ｆＤ推定精度については、特定領域だけ劣化することなく、全領域にわたり均一なｆＤ推定精度を確保できる。  
【００６３】
以上の実施例は、基地局側に関する実施例であるが、入力信号のチャネルを、ＵＬ−ＤＰＣＣＨから個別下り物理チャネル（ＤＬ−ＤＰＣＨ：Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）とし、スロット位相回転量算出部２００を変更することにより、移動局側でも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の背景の説明のために例示する第１の受信機の構成を示す図である。
【図２】図１に示したフェージング周波数推定部が受信する逆拡散後データの構成を示す図である。
【図３】図１に示したフェージング周波数推定部の構成を示す図である。
【図４】図３に示したスロット位相回転量算出部の構成を示す図である。
【図５】図３に示した内積値算出部の構成を示す図である。
【図６】図５に示した正規化部の構成を示す図である。
【図７】図３に示したｆＤ推定値算出部の構成を示す図である。
【図８】図７に示した指数重み付け平均化部の構成を示す図である。
【図９】内積スロット間隔の差異による、ｆＤと内積角度との関係を示した図である。
【図１０】本発明に係る第２の受信機の構成を示す図である。
【図１１】図１０に示したフェージング周波数推定部の構成を示す図である。
【図１２】図１１に示した内積値算出部の構成を示す図である。
【図１３】図１１に示したｆＤ推定値算出部の構成を示す図である。
【図１４】図１３に示したｆＤ推定値切替制御部の構成を示す図である。
【図１５】ｆＤ推定値切替制御部における、ｆＤ推定候補の速度切替に関する作用について示す図である。
【図１６】ｆＤ推定値切替制御部における、ｆＤ推定候補の速度切替に関する制御方法を示したフローチャートである。
【図１７】ｆＤ推定値切替制御部における、ｆＤ推定候補の速度切替に関する制御方法を示したフローチャートである。
【図１８】従来の方式におけるｆＤ設定値とｆＤ推定値との関係を示した図である。
【図１９】本発明の方式におけるｆＤ設定値とｆＤ推定値との関係を示した図である。
【符号の説明】
【００６５】
１・・・第１の受信機
１２・・・受信回路
２・・・ベースバンド信号処理部
２２・・・逆拡散処理部
２０・・・フェージング周波数推定部
２００・・・スロット位相回転量算出部
２０２・・・データ受信部
２０４−１〜２０４−１５・・・参照パイロットテーブル
２０６ａ−１，２０６ｂ−１，２０６ｃ−１，２０６ｄ−１〜２０６ａ−１５，２０６ｂ−１５，２０６ｃ−１５，２０６ｄ−１５・・・複素乗算部
２０８−１〜２０８−１５・・・加算部
２１０−１〜２１０−１５・・・平均化部
２２０・・・内積値算出部
２２２−１〜２２２−１５・・・スロット位相回転量バッファ
２２４・・・セレクタ
２３０ａ，２３０ｂ・・・正規化部
２３２・・・パワー演算部
２３４・・・規格化係数算出部
２３６，２３８・・・浮動小数点変換部
２４０・・・乗算部
２２８・・・内積部
２４０・・・ｆＤ推定値算出部
２４２−１〜２４２−１５・・・内積値バッファ
２４４・・・加算部
２４６・・・フレーム平均化部
２４８・・・アークコサイン演算部
２５０・・・ラジアン−角度変換部
２５２・・・固定小数点変換部
２６０・・・指数重み付け平均化部
２６２・・・乗算部
２６４・・・減算部
２６６・・・出力遅延部
２６８・・・乗算部
２７０・・・加算部
２５６・・・内積角度−ｆＤ推定値変換部
２５８・・・変換テーブル
２６・・・復調回路
１４・・・データ処理部
１００・・・アンテナ
３・・・第２の受信機
４・・・ベースバンド信号処理部
４０・・・フェージング周波数推定部
４２０内積値算出部
４２４・・・セレクタ
４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃ・・・正規化部
４２８ｆ・・・高速ｆＤ用内積部
４２８ｓ・・・低速ｆＤ用内積部
４４０・・・ｆＤ推定値算出部
４４２ｆ−１〜４４２ｆ−１５，４４２ｓ−１〜４４２ｓ−１５・・・内積値バッファ
４４４ｆ，４４４ｓ・・・加算部
４４６ｆ，４４６ｓ・・・フレーム平均化部
４４８ｆ，４４８ｓ・・・アークコサイン演算部
４５０ｆ，４５０ｓ・・・ラジアン−角度変換部
４５２ｆ，４５２ｓ・・・固定小数点変換部
４６０ｆ，４６０ｓ・・・指数重み付け平均化部
４５６ｆ，４５６ｓ・・・内積角度−ｆＤ推定値変換部
４５８ｆ・・・高速ｆＤ線形補間係数設定部
４５８ｓ・・・低速ｆＤ線形補間係数設定部
４７０・・・ｆＤ推定値切替制御部
４７２・・・ｆＤ推定候補差分検出部
４８０・・・高速ｆＤ−低速ｆＤ切替部
４８２ｆ・・・高速ｆＤ保護カウンタ
４８２ｓ・・・低速ｆＤ保護カウンタ
４７６・・・ｆＤ推定偏差検出部
【図１】
2007235667.tif 000003
【図２】
2007235667.tif 000004
【図３】
2007235667.tif 000005
【図４】
2007235667.tif 000006
【図５】
2007235667.tif 000007
【図６】
2007235667.tif 000008
【図７】
2007235667.tif 000009
【図８】
2007235667.tif 000010
【図９】
2007235667.tif 000011
【図１０】
2007235667.tif 000012
【図１１】
2007235667.tif 000013
【図１２】
2007235667.tif 000014
【図１３】
2007235667.tif 000015
【図１４】
2007235667.tif 000016
【図１５】
2007235667.tif 000017
【図１６】
2007235667.tif 000018
【図１７】
2007235667.tif 000019
【図１８】
2007235667.tif 000020
【図１９】
2007235667.tif 000021