(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を蓄積する受信信号メモリと、
既知の同期プリアンブルと前記受信信号との相関を計算し、その相関値のピークを検出して、フレーム検出位置を示すピーク検出信号を出力する同期検出器と、
前記ピーク検出信号に応答して、フレーム位置を基準Ｔ０としてシンボル間隔 の第１の読み出し信号（Ｔ０−ｎ）と同期信号（Ｔ０−２ｎ）を発生する応答推定タイミング発生器と、
前記同期信号に合わせて同期プリアンブルの既知のシンボルを（Ｔ０−２ｎ） のタイミングに合わせ、推定応答のベクトル列を計算する伝搬路応答推定器と、
前記推定応答ベクトル列の絶対値を計算し、その絶対値の最大な推定応答ベクトル列を選択すると共に、フレーム補正する補正データを出力する応答選択器と、
前記補正データからデータ読み出し位置をｋシンボル移動したタイミングである第２の読み出し信号（Ｔ０−ｋ）を発生する系列推定タイミング発生器と、
前記応答選択器で選択された推定応答ベクトル列と前記受信信号メモリから読み出された受信信号とから信号間距離最小の送信系列を推定する送信系列推定器と、
伝搬路推定時には、前記応答推定タイミング発生器からの前記第１の読み出し信号（Ｔ０−ｎ）を前記受信信号メモリへ供給して、該受信信号メモリの出力を 前記伝搬路応答推定器へ供給させ、前記伝搬路推定が終了すると、前記系列推定タイミング発生器からの前記第２の読み出し信号（Ｔ０−ｋ）を前記受信信号メ モリへ供給して、該受信信号メモリの出力を前記送信系列推定器へ供給する切替器とを備えたことを特徴とするデータ復調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線データ通信の際に使用される変復調装置（モデム）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の無線データ通信においては、発生する選択性フェージングにより、受信信号レベルが変動する。この変動を補正するため、データ復調装置では、波形等化を用いることが多く、その代表的な方式の一つが最尤系列推定である。
【０００３】
ここで、最尤系列推定とは、伝送されたフレーム内の既知の同期プリアンブル信号を用いて伝搬路応答を推定し、その推定した応答を用いて送信系列推定を行い、データを復調するものである。１フレームの伝送フォーマットは、図４（ａ）に示すように、同期プリアンブルとデータシンボルとで構成されている。
【０００４】
図３に示すように、受信機で受信された受信信号は、データ復調装置１０'に よって復調データに復調される。データ復調装置１０'は、受信信号メモリ１１ と、伝搬路応答推定器１２'と、系列推定器１３と、同期検出器１４と、タイミ ング発生器１５'と、切替器１８'とから構成されている。
【０００５】
受信機からの受信信号である直交ベースバンド信号は、オーバーサンプリング（通常シンボルの８〜１０倍程度）され、受信信号メモリ１１に蓄積されると共に、同期検出器１４に送られる。同期検波器１４では、受信信号と既知の同期プリアンブルとの相関を計算し、そのピークを検出する（図４（ｂ））。ここで、相関計算値のピークは、先行波レベルが遅延波レベルより大きい場合、先行波をフレーム位置としてタイミング発生器１５'へ送る（図４（ｂ）（１））。一方 、遅延波レベルが先行波レベルより大きい場合、遅延波をフレーム位置としてタイミング発生器１５'へ送る（図４（ｂ）（２））。
【０００６】
タイミング発生器１５'では、フレーム位置Ｔ0を基準としてシンボル間隔の読み出し信号を発生させ、受信信号メモリ１１へ送り、ｎシンボル先行の同期信号（Ｔ0−ｎ）を伝搬路応答推定器１２'へ送る。
【０００７】
受信信号メモリ１１は、読み出し信号のタイミングに合わせてシンボル間隔で受信信号データを出力する。
【０００８】
図５を参照して、伝搬路応答推定器１２'は、トランスバーサルフィルタ１２ １'と、減算器１２２と、応答演算器１２３とから構成されている。
【０００９】
伝搬路応答推定器１２'ではタイミング発生器１５'の信号に合わせて同期プリアンブルの既知のシンボルを（Ｔ0−ｎ）のタイミングに合わせてトランスバー サルフィルタ１２１'に送る。
【００１０】
トランスバーサルフィルタ１２１'はタップ数（ｎ＋１）個で構成されている 。ここで、ｎは補正する遅延波の遅延シンボル数に対応している。トランスバーサルフィルタ１２１'はＴ0のタイミングから積和演算を開始し、その積和演算結果は減算器１２２に送られる。減算器１２２は積和演算結果と受信信号メモリ１１からの受信信号データとの差を計算し、その差を表わす差信号を出力する。この差信号は応答演算器１２３に供給される。応答演算器１２３はこの差信号に基づいて応答係数ｈのベクトル列{ｈ0、ｈ1、・・・、ｈn}を計算する。
【００１１】
この応答係数ベクトル列ｈは、トランスバーサルフィルタ１２１'における次 の積和演算の係数として更新される。伝搬路応答推定器１２'による既知の同期 プリアンブル信号による伝搬路応答推定が終了すると、応答ベクトル列{ｈ0、ｈ1、・・・、ｈn}は伝搬路応答として送信系列推定器１３へ送られる。
【００１２】
図３に戻って、切替器１８'は受信信号メモリ１１の読み出し信号の接続を、 伝搬路応答推定器１２'から送信系列推定器１３に切り換えを行う。送信系列推 定器１３では、推定された伝搬路応答と受信信号データとから信号間距離最小の送信系列を推定する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、最尤系列推定では、遅延波も信号の一部として使用し（タイバーシテイの効果で）高い等化能力を有している。
【００１４】
しかしながら、図４（ｂ）（２）に示すように、遅延波のレベルが先行波より大きい場合、伝搬路応答推定器１２'の応答推定のトランスバーサルフィルタ１ ２１'での計算において、先行波が入らなくなる。その結果、送信系列推定器１ ３での送信系列推定の能力が低下してしまう。
【００１５】
すなわち、選択性フェージングにより受信信号として先行波と遅延波のうち受信レベルの大きな方を基準にそれ以後の信号を復調処理する場合、従来技術では、先行波の受信レベルが遅延波より小さい場合には先行波を利用することが出来なくなり、復調精度を高く保つことが困難となる。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、先行波の受信レベルが遅延波より小さい場合でも、先行波と遅延波の両方を利用した復調処理を行うことができるデータ復調方法および装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために次のような技術的構成を採用する。すなわち、本発明によれば、受信信号を蓄積する受信信号メモリと、既知の同期プリアンブルと前記受信信号との相関を計算し、その相関値のピークを検出して、フレーム検出位置を示すピーク検出信号を出力する同期検出器と、前記ピーク検出信号に応答して、フレーム位置を基準Ｔ０としてシンボル間隔の第１の読み出 し信号（Ｔ０−ｎ）と同期信号（Ｔ０−２ｎ）を発生する応答推定タイミング発生器と、前記同期信号に合わせて同期プリアンブルの既知のシンボルを（Ｔ０−２ ｎ）のタイミングに合わせ、推定応答のベクトル列を計算する伝搬路応答推定器と、前記推定応答ベクトル列の絶対値を計算し、その絶対値の最大な推定応答ベクトル列を選択すると共に、フレーム補正する補正データを出力する応答選択器と、前記補正データからデータ読み出し位置をｋシンボル移動したタイミングである読み出し信号（Ｔ０−ｋ）を発生する系列推定タイミング発生器と、前記応 答選択器で選択された推定応答ベクトル列と前記受信信号メモリから読み出された受信信号データとから信号間距離最小の送信系列を推定する送信系列推定器と、伝搬路推定時には、前記応答推定タイミング発生器からの前記第１の読み出し信号（Ｔ０−ｎ）を前記受信信号メモリへ供給して、該受信信号メモリの出力を 前記伝搬路応答推定器へ供給させ、前記伝搬路推定が終了すると、前記系列推定タイミング発生器からの前記第２の読み出し信号（Ｔ０−ｋ）を前記受信信号メ モリへ供給して、該受信信号メモリの出力を前記送信系列推定器へ供給する切替器とを備えたことを特徴とするデータ復調装置が得られる。
【００１９】
このように、本発明では、伝搬路応答推定器を構成するトランスバーサルフィルタのタップ数を従来の（ｎ＋１）個から（２ｎ＋１）個へ増やして先行波に対応して伝搬路応答を推定し、その推定値の絶対値を積算してその最大の伝搬路応答の応答ベクトル列を選択すると共に、その選択した応答のタイミングだけ受信信号メモリの読み出し位置を調整して送信系列推定を行うことを特徴とする。
【００２０】
【作用】
応答推定タイミング発生器から受信信号メモリには（Ｔ0−ｎ）（同期検出位 置よりｎ個過去の状態）の読み出し信号を送ると共に、伝搬路応答推定器には（Ｔ0−２ｎ）の同期信号を送る。伝搬路応答推定器では先行波補正用にタップ数 をｎ個増やしたトランスバーサルフィルタ（タップ数（２ｎ−１））に同期シンボルを送り受信信号を用いて伝搬路応答を推定する。推定した伝搬路応答（ベクトル列）は、応答選択器でｎ個の応答の絶対値を加算してＨ（ｚ）を計算する。ここでｚ＝０〜ｎとする。応答選択器でこのＨ（ｚ）の最大のものを選択し、その伝搬路応答ベクトルを送信系列推定器へ送ると共に、選択した応答のフレーム先頭位置からのずれｚを系列推定タイミング発生器に送りフレーム位置を前方へ調整して、受信信号読み出しと送信系列推定器の動作を同期させてデータ復調を可能とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１を参照して、本発明の一実施の形態に係るデータ復調装置について説明する。図示のデータ復調装置は、受信信号メモリ１１と、伝搬路応答推定器１２と、送信系列推定器１３と、同期検出器１４と、応答推定タイミング発生器１５と、系列推定タイミング発生器１６と、応答選択器１７と、切替器１８とから構成されている。
【００２３】
図２に伝搬路応答推定器１２と応答選択器１７の構成を示す。伝搬路応答推定器１２は、トランスバーサルフィルタ１２１と、減算器１２２と、応答演算器１２３とから構成されている。トランスバーサルフィルタ１２１のタップ数は（２ｎ＋１）個で構成されている。応答選択器１７は、応答絶対値計算回路１７１と応答選択回路１７２とから構成されている。
【００２４】
以下、図１および図２を参照して、本実施の形態に係るデータ復調装置の動作について説明する。
【００２５】
受信機（図示せず）からの直交ベースバンド信号（受信信号）は、オーバーサンプリング（通常シンボルの８〜１０倍程度）され、受信信号メモリ１１に蓄積されると共に、同期検出器１４に送られる。
【００２６】
同期検出器１４は、既知の同期プリアンブルと受信信号とを相関計算し、その相関値のピークを検出する。同期検出器１４はピーク検出信号を出力する。ピーク検出信号は応答推定タイミング発生器１５と系列推定タイミング発生器１５とに供給される。
【００２７】
このピーク検出信号に応答して、応答推定タイミング発生器１５は、フレーム位置を基準Ｔ0としてシンボル間隔の第１の読み出し信号（Ｔ0−ｎ）を発生し、その第１の読み出し信号（Ｔ0−ｎ）を受信信号メモリ１１へ送り、さらに、同 期信号（Ｔ0−２ｎ）を伝搬路応答推定器１２へ送る。
【００２８】
受信信号メモリ１１は、第１の読み出し信号（Ｔ0−ｎ）のタイミングに合わ せてシンボル間隔で受信信号データを出力する。
【００２９】
伝搬路応答推定器１２は、応答推定タイミング発生器１５の同期信号に合わせて同期プリアンブルの既知のシンボルを（Ｔ0−２ｎ）のタイミングに合わせ、 応答推定ｈのベクトル列{ｈ0、ｈ1、・・・、ｈ2n}を計算し、それを応答選択器１７へ送る。
【００３０】
応答選択器１７では、応答絶対値計算回路１７１が推定応答ベクトル列のｎ個の絶対値｜ｈk｜を加算してＨ（ｚ）（但し、ｚ＝０〜ｎ）を求める。応答選択 回路１７２は、最大のＨ（ｚ）を送信系列推定で使用する推定応答位置として選択し、その推定応答ベクトル列{ｈz、ｈz+1、・・・、ｈz+k}を送信系列推定器 １３へ送ると共に、フレーム補正する補正データｋを系列推定タイミング発生器１６へ送る。
【００３１】
系列推定タイミング発生器１６は、補正データｋからデータ読み出し位置をｋシンボル移動したタイミングを指示する第２の読み出し信号（Ｔ0−ｋ）を発生 する。
【００３２】
切替器１８は、伝搬路推定が終了すると、受信信号メモリ１１と出力を伝搬路応答推定器１２から送信系列推定器１３に切替を行うと共に、受信信号読み出し信号を応答推定タイミング発生器１５から系列推定タイミング発生器１６へ切替を行う。
【００３３】
送信系列推定器１３は、推定された伝搬路応答と受信信号メモリ１１から読み出された受信信号データとから信号間距離最小の送信系列を推定する。
【００３４】
尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能なのはいうまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、フレーム同期がずれてもそれを補正することにより最尤系列推定の精度を保ち、データ復調を安定して行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるデータ復調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したデータ復調装置内の伝搬路応答推定器と応答選択器の構成を示すブロック図である。
【図３】従来のデータ復調装置の構成を示すブロック図である。
【図４】伝送フォーマットと同期検出器における同期検出動作を説明するための図である。
【図５】図３に示したデータ復調装置内の伝搬路応答推定器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１    受信信号メモリ
１２    伝搬路応答推定器
１３    送信系列推定器
１４    同期検出器
１５    応答推定タイミング発生器
１６    系列推定タイミング発生器
１７    応答選択器
１８    切替器
１２１    トランスバーサルフィルタ
１２２    減算器
１２３    応答演算器
１７１    応答絶対値計算回路
１７２    応答選択回路
【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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