等化装置及び等化方法
【課題】等化性能の劣化を回避すると共に、演算量を削減する等化装置及び等化方法を提供する。
【解決手段】遅延量算出部102は、遅延プロファイルから受信信号の最大遅延量を算出し、伝搬路変動算出部103は、受信信号から伝搬路変動としてドップラー周波数を算出する。パラメータセット選択部104には、伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて、タップ数及び忘却係数の組み合わせが予め設定されており、パラメータセット選択部104は、算出された最大遅延量とドップラー周波数とに対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択する。等化処理部105は、選択されたタップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて受信信号の等化処理を行う。
【解決手段】遅延量算出部102は、遅延プロファイルから受信信号の最大遅延量を算出し、伝搬路変動算出部103は、受信信号から伝搬路変動としてドップラー周波数を算出する。パラメータセット選択部104には、伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて、タップ数及び忘却係数の組み合わせが予め設定されており、パラメータセット選択部104は、算出された最大遅延量とドップラー周波数とに対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択する。等化処理部105は、選択されたタップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて受信信号の等化処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、等化処理に用いるタップを制御する等化装置及び等化方法に関する。
【背景技術】
【0002】
0.技術の背景と課題
0.1.従来の装置構成
無線通信システムは、マルチパスの影響を受けることにより、符号間干渉が生じ、通信品質が劣化することが知られている。そのため、マルチパスの影響を低減するため、遅延等化器が必要である。
【0003】
遅延等化器の構成は、遅延波の最大遅延量に依存する。具体的には、フィードフォワード(以下、「FF」と省略する)タップ数及びフィードバック(以下、「FB」と省略する)タップ数は、等化可能な最大遅延量により決定される。例えば、nシンボルの遅延を等化する場合、FFタップ数はn+1タップ、FBタップ数はnタップが必要である。遅延等化器が使用するタップ数を制御する技術が特許文献1に開示されている。
【0004】
0.2.特許文献1に開示の等化器
特許文献1には、遅延プロファイルから遅延波の最大遅延量を求め、求めた最大遅延量を等化可能なタップ数を使用するタップ数とする等化器が開示されている。これにより、最大遅延量が小さいほど演算量を少なくし、消費電力を削減することができる。
【0005】
また、一方で、遅延等化器は、受信環境によって等化性能が最大となる構成が異なる。すなわち、通常の受信環境では、想定される最大遅延量に合わせた構成とするが、遅延量が最大遅延量以下の場合には、ドップラー周波数の大小に応じて、FFタップ数及びFBタップ数、忘却係数を制御する。すなわち、ドップラー周波数が大きい場合は、FFタップ数及びFBタップ数を少なくし、忘却係数を大きくし、逆に、ドップラー周波数が小さい場合は、FFタップ数及びFBタップ数を多くし、忘却係数を小さくする。ここで、タップ数が少ないほど、また、忘却係数が大きいほど、伝搬路への追従性が強くなる。ドップラー周波数に応じて等化器が使用するタップ数を制御する技術が特許文献2に開示されている。
【0006】
0.3.特許文献2に開示の等化器
特許文献2には、ドップラー周波数が高い場合は、使用するタップ数を減らし、ドップラー周波数が低い場合は、使用するタップ数を増やす等化器が開示されている。これにより、伝搬路の変動の度合いにかかわらず、良好な等化性能が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2005−159467号公報
【特許文献2】特表2005−531936号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
0.4.本発明の課題
しかしながら、上述した特許文献1に開示の技術では、フェージングにより伝搬路が大きく変動する場合、使用するタップ数が多くなるほど、伝搬路変動へのタップ係数の追従が遅くなり、等化性能が劣化してしまう。
【0009】
また、上述した特許文献2に開示の技術では、遅延波の遅延量が考慮されていないため、使用するタップ数を減らしていった場合、遅延波を等化するのに必要なタップ数を下回る可能性があり、この場合、等化性能が劣化してしまう。また、遅延波を等化するのに必要なタップ数を下回らないよう、十分大きなタップ数を設定する場合、演算量が膨大になるという問題がある。
【0010】
0.5.本発明の目的
本発明の目的は、等化性能の劣化を回避すると共に、演算量を削減する等化装置及び等化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の等化装置は、受信信号から伝搬路変動を算出する伝搬路変動算出手段と、前記受信信号から得られる遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の遅延波の遅延量を算出する遅延量算出手段と、伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて、予め設定されたタップ数及び忘却係数の複数の組み合わせの中から、算出された前記伝搬路変動及び前記遅延量に対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択するパラメータセット選択手段と、選択された前記タップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて、前記受信信号を等化処理する等化手段と、を具備する構成を採る。
【0012】
本発明の等化方法は、受信信号から伝搬路変動を算出する伝搬路変動算出工程と、前記受信信号から得られる遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の遅延波の遅延量を算出する遅延量算出工程と、伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて、予め設定されたタップ数及び忘却係数の複数の組み合わせの中から、算出された前記伝搬路変動及び前記遅延量に対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択するパラメータセット選択工程と、選択された前記タップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて、前記受信信号を等化処理する等化工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、等化性能の劣化を回避すると共に、演算量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施の形態に係る無線受信装置の構成を示すブロック図
【図2】図1に示した等化処理部の内部構成を示す図
【図3】遅延量及び伝搬路変動に応じたパラメータセットの例を示す図
【図4】図3に示したセット1〜4の具体例を示す図
【図5】ドップラー周波数fD=0Hz、遅延量0.5シンボルの遅延波がある場合のBER特性を示す図
【図6】ドップラー周波数fD=20Hz、遅延量1.0シンボルの遅延波がある場合のBER特性を示す図
【図7】RSSIの分布を示す図
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。
【0016】
(一実施の形態)
1.一実施の形態
1.1.一実施の形態の無線受信装置の構成
図1は、本発明の一実施の形態に係る無線受信装置100の構成を示すブロック図である。図1に示すように、無線受信装置100は、複素相関部101と、遅延量算出部102と、伝搬路変動算出部103と、パラメータセット選択部104と、等化処理部105と、を有する。
【0017】
複素相関部101は、受信信号とパイロット信号などの既知系列との複素相関演算を行い、遅延プロファイルを生成して遅延量算出部102に出力する。遅延量算出部102は、複素相関部101から出力された遅延プロファイルから遅延波の最大遅延量を算出し、算出した最大遅延量をパラメータセット選択部104に出力する。伝搬路変動算出部103は、受信信号から伝搬路変動としてドップラー周波数を算出し、算出したドップラー周波数をパラメータセット選択部104に出力する。
【0018】
遅延量及び伝搬路変動に応じたタップ数(FFタップ数及びFBタップ数)及び忘却係数の複数の組み合わせが予め決められており、パラメータセット選択部104は、遅延量算出部102から出力された最大遅延量及び伝搬路変動算出部103から出力されたドップラー周波数に対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択して等化処理部105に出力する。等化処理部105は、パラメータセット選択部104から出力されたタップ数及び忘却係数を用いて、受信信号を等化処理する。
【0019】
1.2.一実施の形態の等化処理部の構成
図2は、図1に示した等化処理部105の内部構成を示す図である。図2に示すように、等化処理部105は、FFタップ部201と、FBタップ部202と、データ判定部203と、誤差推定部204と、タップ係数更新部205と、を有する。
【0020】
FFタップ部201は、受信信号を入力し、一番右側のタップ(センタータップ)から見て現在又は未来のデータを合成する。また、FBタップ部202は、後述するデータ判定部203から出力された判定値を入力し、センタータップから見て過去のデータを合成する。ただし、FBタップ部202は、初期値を設定する場合、既知の信号系列であるトレーニング信号を入力する。
【0021】
データ判定部203は、FFタップ部201の出力とFBタップ部202の出力との加算結果を入力し、送信シンボルを推定する。推定結果は等化処理部105から出力されると共に、FBタップ部202及び誤差推定部204に出力される。
【0022】
誤差推定部204は、FFタップ部201の出力及びFBタップ部202の出力の加算結果と、データ判定部203から出力された送信シンボル推定結果との差分、すなわち、誤差を推定してタップ係数更新部205に出力する。ただし、等化処理部105が初期値を設定する場合、トレーニング信号が誤差推定部204に入力され、トレーニング信号と、FFタップ部201の出力及びFBタップ部202の出力の加算結果との差分を誤差として推定する。
【0023】
タップ係数更新部205は、誤差推定部204から出力された誤差、及び、パラメータセット選択部104から出力されたタップ数及び忘却係数を用いて、タップ係数を更新し、更新したタップ係数をFBタップ部202及びFFタップ部201に出力する。
【0024】
1.3.遅延量及び伝搬路変動に応じたパラメータセット
次に、図1に示したパラメータセット選択部104において、遅延量及び伝搬路変動に応じて予め決められたタップ数(FFタップ数及びFBタップ数)及び忘却係数の組み合わせについて説明する。
【0025】
図3は、遅延量及び伝搬路変動に応じたパラメータセットの例を示す図である。なお、ここで示すのは、等化可能な最大遅延量を2シンボルとして設計したシステムの例である。この図では、遅延量を1シンボル未満と1シンボル以上とで分けると共に、伝搬路変動をドップラー周波数|fD|<5Hzとドップラー周波数|fD|≧5Hzとで分けている。遅延量1シンボル未満かつ|fD|<5Hzには、セット1を対応付け、遅延量1シンボル未満かつ|fD|≧5Hzには、セット3を対応付け、遅延量1シンボル以上かつ|fD|<5Hzには、セット2を対応付け、遅延量1シンボル以上かつ|fD|≧5Hzには、セット4を対応付ける。
【0026】
ここで、図3に示したセット1〜4の具体例を図4に示す。図4では、セット1は、FFタップ数6、FBタップ数2、忘却係数0.92の組み合わせを示し、セット2は、FFタップ数8、FBタップ数4、忘却係数0.94の組み合わせを示す。また、セット3は、FFタップ数4、FBタップ数2、忘却係数0.82の組み合わせを示し、セット4は、FFタップ数6、FBタップ数4、忘却係数0.86の組み合わせを示す。すなわち、FFタップ数については、ドップラー周波数が大きいほど、また、遅延量が小さいほどFFタップ数は少なく、ドップラー周波数が小さいほど、また、遅延量が大きいほどFFタップ数は多い。FBタップ数についても、この例では最大遅延量を2シンボルとしている関係でドップラー周波数の大きさには依存していないように見えるが、ドップラー周波数が大きいほど、また、遅延量が小さいほどFBタップ数は少なく、ドップラー周波数が小さいほど、また、遅延量が大きいほどFBタップ数は多い。さらに、忘却係数については、ドップラー周波数が大きいほど、また、遅延量が小さいほど忘却係数は小さく、ドップラー周波数が小さいほど、また、遅延量が大きいほど忘却係数は大きい。
【0027】
1.4.BER(Bit Error Rate)特性の従来との対比
図5は、ドップラー周波数fD=0Hz、遅延量0.5シンボルの遅延波がある場合のBER特性を示す図である。図5において、縦軸はBERを、横軸はCNR(Carrier to Noise Ratio)を示している。また、●(黒丸)を結んだ線は本実施の形態に係る等化器によるBER特性を示し、▲(黒三角)を結んだ線は従来の等化器によるBER特性を示している。なお、従来の等化器は、FFタップ数8、FBタップ数4及び忘却係数0.90に固定している。また、本実施の形態に係る等化器は、図3及び図4によれば、セット1、すなわち、FFタップ数6、FBタップ数2及び忘却係数0.92が用いられる。
【0028】
図5から分かるように、遅延量0.5シンボルの遅延波がある場合において、本実施の形態に係る等化器では、BER特性が向上している。
【0029】
図6は、ドップラー周波数fD=20Hz、遅延量1.0シンボルの遅延波がある場合のBER特性を示す図である。図6において、縦軸はBERを、横軸はCNRを示している。また、●(黒丸)を結んだ線は本実施の形態に係る等化器によるBER特性を示し、■(黒四角)を結んだ線は従来の等化器によるBER特性を示している。なお、この図においても、従来の等化器は、FFタップ数8、FBタップ数4及び忘却係数0.90に固定している。また、本実施の形態に係る等化器は、図3及び図4によれば、セット4、すなわち、FFタップ数6、FBタップ数4及び忘却係数0.86が用いられる。
【0030】
図6から分かるように、ドップラー周波数fD=20Hz、遅延量1.0シンボルの遅延波がある場合において、本実施の形態に係る等化器では、BERのフロア特性が向上している。
【0031】
1.5.本実施の形態の効果
このように、本実施の形態によれば、等化処理に用いるタップ数及びタップ係数更新に用いる忘却係数の組み合わせを伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて予め設定しておき、受信信号から得られた伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて等化処理を行うことにより、等化性能の劣化を回避すると共に、演算量を削減することができる。
【0032】
なお、本実施の形態では、伝搬路変動の大きさと遅延量の大きさをそれぞれ2段階に分けたが、本発明はこれに限らず、伝搬路変動の大きさと遅延量の大きさを3段階以上に分けてもよい。
【0033】
また、本実施の形態では、伝搬路変動算出部103が伝搬路変動の大きさとしてドップラー周波数を算出するものとして説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、等化区間内での受信信号強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)の分布から伝搬路変動の大きさを求めてもよい。例えば、図7に示すように、一定シンボル間隔でRSSIを取得し、RSSIが閾値X未満、閾値X以上かつ閾値Y(>X)未満、閾値Y以上の各割合から伝搬路変動の大きさを判定してもよい。
【0034】
また、本実施の形態では、遅延量をシンボルとして説明したが、本発明はこれに限らず、サンプルとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0035】
2.産業上の利用可能性
本発明にかかる等化装置及び等化方法は、例えば、無線通信装置等に適用できる。
【符号の説明】
【0036】
101 複素相関部
102 遅延量算出部
103 伝搬路変動算出部
104 パラメータセット選択部
105 等化処理部
201 FFタップ部
202 FBタップ部
203 データ判定部
204 誤差推定部
205 タップ係数更新部
【技術分野】
【0001】
本発明は、等化処理に用いるタップを制御する等化装置及び等化方法に関する。
【背景技術】
【0002】
0.技術の背景と課題
0.1.従来の装置構成
無線通信システムは、マルチパスの影響を受けることにより、符号間干渉が生じ、通信品質が劣化することが知られている。そのため、マルチパスの影響を低減するため、遅延等化器が必要である。
【0003】
遅延等化器の構成は、遅延波の最大遅延量に依存する。具体的には、フィードフォワード(以下、「FF」と省略する)タップ数及びフィードバック(以下、「FB」と省略する)タップ数は、等化可能な最大遅延量により決定される。例えば、nシンボルの遅延を等化する場合、FFタップ数はn+1タップ、FBタップ数はnタップが必要である。遅延等化器が使用するタップ数を制御する技術が特許文献1に開示されている。
【0004】
0.2.特許文献1に開示の等化器
特許文献1には、遅延プロファイルから遅延波の最大遅延量を求め、求めた最大遅延量を等化可能なタップ数を使用するタップ数とする等化器が開示されている。これにより、最大遅延量が小さいほど演算量を少なくし、消費電力を削減することができる。
【0005】
また、一方で、遅延等化器は、受信環境によって等化性能が最大となる構成が異なる。すなわち、通常の受信環境では、想定される最大遅延量に合わせた構成とするが、遅延量が最大遅延量以下の場合には、ドップラー周波数の大小に応じて、FFタップ数及びFBタップ数、忘却係数を制御する。すなわち、ドップラー周波数が大きい場合は、FFタップ数及びFBタップ数を少なくし、忘却係数を大きくし、逆に、ドップラー周波数が小さい場合は、FFタップ数及びFBタップ数を多くし、忘却係数を小さくする。ここで、タップ数が少ないほど、また、忘却係数が大きいほど、伝搬路への追従性が強くなる。ドップラー周波数に応じて等化器が使用するタップ数を制御する技術が特許文献2に開示されている。
【0006】
0.3.特許文献2に開示の等化器
特許文献2には、ドップラー周波数が高い場合は、使用するタップ数を減らし、ドップラー周波数が低い場合は、使用するタップ数を増やす等化器が開示されている。これにより、伝搬路の変動の度合いにかかわらず、良好な等化性能が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2005−159467号公報
【特許文献2】特表2005−531936号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
0.4.本発明の課題
しかしながら、上述した特許文献1に開示の技術では、フェージングにより伝搬路が大きく変動する場合、使用するタップ数が多くなるほど、伝搬路変動へのタップ係数の追従が遅くなり、等化性能が劣化してしまう。
【0009】
また、上述した特許文献2に開示の技術では、遅延波の遅延量が考慮されていないため、使用するタップ数を減らしていった場合、遅延波を等化するのに必要なタップ数を下回る可能性があり、この場合、等化性能が劣化してしまう。また、遅延波を等化するのに必要なタップ数を下回らないよう、十分大きなタップ数を設定する場合、演算量が膨大になるという問題がある。
【0010】
0.5.本発明の目的
本発明の目的は、等化性能の劣化を回避すると共に、演算量を削減する等化装置及び等化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の等化装置は、受信信号から伝搬路変動を算出する伝搬路変動算出手段と、前記受信信号から得られる遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の遅延波の遅延量を算出する遅延量算出手段と、伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて、予め設定されたタップ数及び忘却係数の複数の組み合わせの中から、算出された前記伝搬路変動及び前記遅延量に対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択するパラメータセット選択手段と、選択された前記タップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて、前記受信信号を等化処理する等化手段と、を具備する構成を採る。
【0012】
本発明の等化方法は、受信信号から伝搬路変動を算出する伝搬路変動算出工程と、前記受信信号から得られる遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の遅延波の遅延量を算出する遅延量算出工程と、伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて、予め設定されたタップ数及び忘却係数の複数の組み合わせの中から、算出された前記伝搬路変動及び前記遅延量に対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択するパラメータセット選択工程と、選択された前記タップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて、前記受信信号を等化処理する等化工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、等化性能の劣化を回避すると共に、演算量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施の形態に係る無線受信装置の構成を示すブロック図
【図2】図1に示した等化処理部の内部構成を示す図
【図3】遅延量及び伝搬路変動に応じたパラメータセットの例を示す図
【図4】図3に示したセット1〜4の具体例を示す図
【図5】ドップラー周波数fD=0Hz、遅延量0.5シンボルの遅延波がある場合のBER特性を示す図
【図6】ドップラー周波数fD=20Hz、遅延量1.0シンボルの遅延波がある場合のBER特性を示す図
【図7】RSSIの分布を示す図
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。
【0016】
(一実施の形態)
1.一実施の形態
1.1.一実施の形態の無線受信装置の構成
図1は、本発明の一実施の形態に係る無線受信装置100の構成を示すブロック図である。図1に示すように、無線受信装置100は、複素相関部101と、遅延量算出部102と、伝搬路変動算出部103と、パラメータセット選択部104と、等化処理部105と、を有する。
【0017】
複素相関部101は、受信信号とパイロット信号などの既知系列との複素相関演算を行い、遅延プロファイルを生成して遅延量算出部102に出力する。遅延量算出部102は、複素相関部101から出力された遅延プロファイルから遅延波の最大遅延量を算出し、算出した最大遅延量をパラメータセット選択部104に出力する。伝搬路変動算出部103は、受信信号から伝搬路変動としてドップラー周波数を算出し、算出したドップラー周波数をパラメータセット選択部104に出力する。
【0018】
遅延量及び伝搬路変動に応じたタップ数(FFタップ数及びFBタップ数)及び忘却係数の複数の組み合わせが予め決められており、パラメータセット選択部104は、遅延量算出部102から出力された最大遅延量及び伝搬路変動算出部103から出力されたドップラー周波数に対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択して等化処理部105に出力する。等化処理部105は、パラメータセット選択部104から出力されたタップ数及び忘却係数を用いて、受信信号を等化処理する。
【0019】
1.2.一実施の形態の等化処理部の構成
図2は、図1に示した等化処理部105の内部構成を示す図である。図2に示すように、等化処理部105は、FFタップ部201と、FBタップ部202と、データ判定部203と、誤差推定部204と、タップ係数更新部205と、を有する。
【0020】
FFタップ部201は、受信信号を入力し、一番右側のタップ(センタータップ)から見て現在又は未来のデータを合成する。また、FBタップ部202は、後述するデータ判定部203から出力された判定値を入力し、センタータップから見て過去のデータを合成する。ただし、FBタップ部202は、初期値を設定する場合、既知の信号系列であるトレーニング信号を入力する。
【0021】
データ判定部203は、FFタップ部201の出力とFBタップ部202の出力との加算結果を入力し、送信シンボルを推定する。推定結果は等化処理部105から出力されると共に、FBタップ部202及び誤差推定部204に出力される。
【0022】
誤差推定部204は、FFタップ部201の出力及びFBタップ部202の出力の加算結果と、データ判定部203から出力された送信シンボル推定結果との差分、すなわち、誤差を推定してタップ係数更新部205に出力する。ただし、等化処理部105が初期値を設定する場合、トレーニング信号が誤差推定部204に入力され、トレーニング信号と、FFタップ部201の出力及びFBタップ部202の出力の加算結果との差分を誤差として推定する。
【0023】
タップ係数更新部205は、誤差推定部204から出力された誤差、及び、パラメータセット選択部104から出力されたタップ数及び忘却係数を用いて、タップ係数を更新し、更新したタップ係数をFBタップ部202及びFFタップ部201に出力する。
【0024】
1.3.遅延量及び伝搬路変動に応じたパラメータセット
次に、図1に示したパラメータセット選択部104において、遅延量及び伝搬路変動に応じて予め決められたタップ数(FFタップ数及びFBタップ数)及び忘却係数の組み合わせについて説明する。
【0025】
図3は、遅延量及び伝搬路変動に応じたパラメータセットの例を示す図である。なお、ここで示すのは、等化可能な最大遅延量を2シンボルとして設計したシステムの例である。この図では、遅延量を1シンボル未満と1シンボル以上とで分けると共に、伝搬路変動をドップラー周波数|fD|<5Hzとドップラー周波数|fD|≧5Hzとで分けている。遅延量1シンボル未満かつ|fD|<5Hzには、セット1を対応付け、遅延量1シンボル未満かつ|fD|≧5Hzには、セット3を対応付け、遅延量1シンボル以上かつ|fD|<5Hzには、セット2を対応付け、遅延量1シンボル以上かつ|fD|≧5Hzには、セット4を対応付ける。
【0026】
ここで、図3に示したセット1〜4の具体例を図4に示す。図4では、セット1は、FFタップ数6、FBタップ数2、忘却係数0.92の組み合わせを示し、セット2は、FFタップ数8、FBタップ数4、忘却係数0.94の組み合わせを示す。また、セット3は、FFタップ数4、FBタップ数2、忘却係数0.82の組み合わせを示し、セット4は、FFタップ数6、FBタップ数4、忘却係数0.86の組み合わせを示す。すなわち、FFタップ数については、ドップラー周波数が大きいほど、また、遅延量が小さいほどFFタップ数は少なく、ドップラー周波数が小さいほど、また、遅延量が大きいほどFFタップ数は多い。FBタップ数についても、この例では最大遅延量を2シンボルとしている関係でドップラー周波数の大きさには依存していないように見えるが、ドップラー周波数が大きいほど、また、遅延量が小さいほどFBタップ数は少なく、ドップラー周波数が小さいほど、また、遅延量が大きいほどFBタップ数は多い。さらに、忘却係数については、ドップラー周波数が大きいほど、また、遅延量が小さいほど忘却係数は小さく、ドップラー周波数が小さいほど、また、遅延量が大きいほど忘却係数は大きい。
【0027】
1.4.BER(Bit Error Rate)特性の従来との対比
図5は、ドップラー周波数fD=0Hz、遅延量0.5シンボルの遅延波がある場合のBER特性を示す図である。図5において、縦軸はBERを、横軸はCNR(Carrier to Noise Ratio)を示している。また、●(黒丸)を結んだ線は本実施の形態に係る等化器によるBER特性を示し、▲(黒三角)を結んだ線は従来の等化器によるBER特性を示している。なお、従来の等化器は、FFタップ数8、FBタップ数4及び忘却係数0.90に固定している。また、本実施の形態に係る等化器は、図3及び図4によれば、セット1、すなわち、FFタップ数6、FBタップ数2及び忘却係数0.92が用いられる。
【0028】
図5から分かるように、遅延量0.5シンボルの遅延波がある場合において、本実施の形態に係る等化器では、BER特性が向上している。
【0029】
図6は、ドップラー周波数fD=20Hz、遅延量1.0シンボルの遅延波がある場合のBER特性を示す図である。図6において、縦軸はBERを、横軸はCNRを示している。また、●(黒丸)を結んだ線は本実施の形態に係る等化器によるBER特性を示し、■(黒四角)を結んだ線は従来の等化器によるBER特性を示している。なお、この図においても、従来の等化器は、FFタップ数8、FBタップ数4及び忘却係数0.90に固定している。また、本実施の形態に係る等化器は、図3及び図4によれば、セット4、すなわち、FFタップ数6、FBタップ数4及び忘却係数0.86が用いられる。
【0030】
図6から分かるように、ドップラー周波数fD=20Hz、遅延量1.0シンボルの遅延波がある場合において、本実施の形態に係る等化器では、BERのフロア特性が向上している。
【0031】
1.5.本実施の形態の効果
このように、本実施の形態によれば、等化処理に用いるタップ数及びタップ係数更新に用いる忘却係数の組み合わせを伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて予め設定しておき、受信信号から得られた伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて等化処理を行うことにより、等化性能の劣化を回避すると共に、演算量を削減することができる。
【0032】
なお、本実施の形態では、伝搬路変動の大きさと遅延量の大きさをそれぞれ2段階に分けたが、本発明はこれに限らず、伝搬路変動の大きさと遅延量の大きさを3段階以上に分けてもよい。
【0033】
また、本実施の形態では、伝搬路変動算出部103が伝搬路変動の大きさとしてドップラー周波数を算出するものとして説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、等化区間内での受信信号強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)の分布から伝搬路変動の大きさを求めてもよい。例えば、図7に示すように、一定シンボル間隔でRSSIを取得し、RSSIが閾値X未満、閾値X以上かつ閾値Y(>X)未満、閾値Y以上の各割合から伝搬路変動の大きさを判定してもよい。
【0034】
また、本実施の形態では、遅延量をシンボルとして説明したが、本発明はこれに限らず、サンプルとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0035】
2.産業上の利用可能性
本発明にかかる等化装置及び等化方法は、例えば、無線通信装置等に適用できる。
【符号の説明】
【0036】
101 複素相関部
102 遅延量算出部
103 伝搬路変動算出部
104 パラメータセット選択部
105 等化処理部
201 FFタップ部
202 FBタップ部
203 データ判定部
204 誤差推定部
205 タップ係数更新部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
受信信号から伝搬路変動を算出する伝搬路変動算出手段と、
前記受信信号から得られる遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の遅延波の遅延量を算出する遅延量算出手段と、
伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて、予め設定されたタップ数及び忘却係数の複数の組み合わせの中から、算出された前記伝搬路変動及び前記遅延量に対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択するパラメータセット選択手段と、
選択された前記タップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて、前記受信信号を等化処理する等化手段と、
を具備する等化装置。
【請求項2】
前記忘却係数は、前記伝搬路変動が大きいほど、または、前記遅延量が小さいほど小さく設定され、前記伝搬路変動が小さいほど、または、前記遅延量が大きいほど大きく設定された請求項1に記載の等化装置。
【請求項3】
前記伝搬路変動は、ドップラー周波数又は受信信号強度の分布とする請求項1又は請求項2に記載の等化装置。
【請求項4】
受信信号から伝搬路変動を算出する伝搬路変動算出工程と、
前記受信信号から得られる遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の遅延波の遅延量を算出する遅延量算出工程と、
伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて、予め設定されたタップ数及び忘却係数の複数の組み合わせの中から、算出された前記伝搬路変動及び前記遅延量に対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択するパラメータセット選択工程と、
選択された前記タップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて、前記受信信号を等化処理する等化工程と、
を具備する等化方法。
【請求項1】
受信信号から伝搬路変動を算出する伝搬路変動算出手段と、
前記受信信号から得られる遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の遅延波の遅延量を算出する遅延量算出手段と、
伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて、予め設定されたタップ数及び忘却係数の複数の組み合わせの中から、算出された前記伝搬路変動及び前記遅延量に対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択するパラメータセット選択手段と、
選択された前記タップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて、前記受信信号を等化処理する等化手段と、
を具備する等化装置。
【請求項2】
前記忘却係数は、前記伝搬路変動が大きいほど、または、前記遅延量が小さいほど小さく設定され、前記伝搬路変動が小さいほど、または、前記遅延量が大きいほど大きく設定された請求項1に記載の等化装置。
【請求項3】
前記伝搬路変動は、ドップラー周波数又は受信信号強度の分布とする請求項1又は請求項2に記載の等化装置。
【請求項4】
受信信号から伝搬路変動を算出する伝搬路変動算出工程と、
前記受信信号から得られる遅延プロファイルに基づいて、前記受信信号の遅延波の遅延量を算出する遅延量算出工程と、
伝搬路変動の大きさと遅延波の遅延量とに基づいて、予め設定されたタップ数及び忘却係数の複数の組み合わせの中から、算出された前記伝搬路変動及び前記遅延量に対応するタップ数及び忘却係数の組み合わせを選択するパラメータセット選択工程と、
選択された前記タップ数及び忘却係数の組み合わせを用いて、前記受信信号を等化処理する等化工程と、
を具備する等化方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【公開番号】特開2012−120004(P2012−120004A)
【公開日】平成24年6月21日(2012.6.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−268993(P2010−268993)
【出願日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【特許番号】特許第4763090号(P4763090)
【特許公報発行日】平成23年8月31日(2011.8.31)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年6月21日(2012.6.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【特許番号】特許第4763090号(P4763090)
【特許公報発行日】平成23年8月31日(2011.8.31)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
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