传输通路响应推测器的制作方法

专利名称：传输通路响应推测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及传输通路响应推测器，特别涉及具有周期性地插入了 将代码序列循环扩展而得到的特定的既知模式的帧结构的无线系统 的接收机中使用的传输通路响应推测器。
背景技术：
一般，在使用了无线的通信/广播系统中，从发送站/广播站发送 的无线信号在到达接收器期间，由于地形、地物等而被反射、散射、 衍射，由于这些多个电波相互合成，而有时信号波形发生失真。该现 象一般被称为多径。另外，在发生了该多径时，将发送信号经过的路 径称为多径传输通路。
因此，在接收机中，进行从波形发生失真的接收信号中，抽出从 发送站/广播站发送的无线信号的原波形的处理(均衡处理)。在均衡 处理中，通过数字信号处理来进行的情况较多，高精度地推测从多径 传输通路接收到的失真分量变得重要。
一般，在多径传输通路中发生的失真分量成为将脉沖设为输入信 号时的滤波器响应，可以使用在时域中表现了各路径的传播延迟、强
度衰减、相位旋转的传输通路脉冲响应(延迟分布(profile))、或 在频域中表现了强度和相关的频率特性的传输通路频率响应来表现。 因此，接收机中的信号失真的均衡处理的精度很大程度依赖于这些传 输通路响应的推测精度。
以往，公知如下技术作为无线系统的接收机中的传输通路响应 推测器，求出接收信号与既知信号序列即参照信号的复数时间相关， 并计算出将其按时间序列排列而得到的内容作为延迟分布(例如参照 非专利文献l)。但是，在以往的传输通路响应推测器中，对于具有插入了独特字
(unique word)的帧结构的接收信号，由于在延迟分布中产生镜像 路径(image path),所以无法仅识别实际到来的路径，存在传输通 路响应的推测精度显著劣化这样的课题。
为了回避检测出镜像路径，提出了不在时域中求出相关，而在频 域中推测传输通路响应的传输通路响应推测器(例如参照非专利文献 2)。
在上述传输通路响应推测器中，可以不察觉镜像路径的存在而实 现在频域中的均衡。但是，存在如下问题在PN序列长的情况、由 于多径引起的延迟时间长的情况下，由于需要大点数的FFT以及 IFFT,所以电路规模变得非常大。
非专利文献l:佐藤拓朗、「CDMA技術cD基礎力、G応用法"T J (CDMA技术从基础到应用)、林式会社卩7* ， ^ 乂社、第1章、1 ， 1 l节
非专利文献2: Zhixing Yang, etc.、 "Channel estimation of DMB —T， ，，、 IEEE International conference of Communications, Circuits and Systems 2002、 June 2002、 vol.2 、 pp.1069 - 107
发明内容
本发明是鉴于以上点而完成的，其目的在于提供一种可以提高传 输通路响应的推测精度的传输通路响应推测器。
本发明一种实施方式所涉及地传输通路响应推测器，是接收被连 续或断续地配置有帧的信号的无线系统的接收机中使用的传输通路 响应推测器，上述帧具有周期性地插入了将特定的代码序列循环扩展 而得到的既知模式信号的结构，该传输通路响应推测器的特征在于， 具备相关部，计算上述信号与上述既知^f莫式信号的时间相关；延迟 分布推测部，按时间序列记录上述时间相关而生成包含一个以上的延 迟波的上述信号的延迟分布；识别部，识别上述延迟分布中的由上述 接收信号与上述既知模式信号的部分相关而产生的伪延迟波的时间位置；伪拷贝生成部，在上述延迟分布中，生成针对上述延迟波的伪 拷贝；以及伪延迟波去除部，从上述延迟分布中减去上述伪拷贝。 可以提高传输通路响应的推测精度。


图1是说明关于本发明的第一实施方式的传输通路响应推测器
的结构的概略框图。
图2是说明具有循环扩展的独特字的帧的结构的概略图。
图3是说明关于本发明的第一实施方式的传输通路响应推测器
中的推测的延迟分布的转变的概略图。
图4是说明从延迟分布中去除镜像路径的步骤的流程图。
图5是说明关于本发明的第一实施方式的变形例的传输通路响
应推测器中的推测的延迟分布的转变的概略图。
图6是说明从延迟分布中去除镜像路径的步骤的流程图。
图7是说明关于本发明的第二实施方式的传输通路响应推测器
的结构的概略框图。
图8是说明延迟分布hl (T)与延迟分布h2 (T)的差异的图。 图9是说明关于本发明的第二实施方式的变形例的传输通路响
应推测器的结构的概略框图。
图IO是说明相关器ll，的结构的概略线路图。
图11是说明关于本发明的第三实施方式的传输通路响应推测器
的结构的概略框图。
图12是说明关于本发明的第三实施方式的变形例的传输通路响
应推测器的结构的概略框图。
标号说明 1相关器
2延迟分布推测器 3镜像路径识别器4镜像拷贝生成器 5减法器
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。 (第一实施方式)
首先，参照图l，对关于本发明的第一实施方式的传输通路响应 推测器的结构进行说明。图l是说明关于本发明的第一实施方式的传 输通路响应推测器的结构的概略框图。
如图1所示，关于本发明的第一实施方式的传输通路响应推测器 包括相关器1，计算接收信号与参照信号的复数时间相关；延迟分 布推测器2，针对每个延迟时间记录所计算出的相关值而计算出延迟 分布h (T);作为识别部的镜像路径识别器3，根据延迟分布h (T) 识别作为伪相关峰值的镜像路径的时间位置；作为伪拷贝生成部的镜 像拷贝生成器4，生成镜像路径的拷贝信号p (T);以及作为伪延迟 波去除部的减法器5，从延迟分布h")中减去拷贝信号p(T)。
对在这样构成的传输通路响应推测器中，从延迟分布h (T)中 去除镜像路径而生成真的延迟分布的方法进行说明。首先，使用图2， 对作为参照信号的循环扩展的独特字的结构进行说明。图2是说明具 有循环扩展的独特字的帧的结构的概略图。
如图2所示，独特字10包括前置代码101 (例如82bit);作 为特定的代码序列的PN序列102 (例如255bit);以及后置代码103 (例如83bit)。独特字的长度可以表示为这些代码的长度之和，所 以例如成为82 + 255 + 83 - 420bit。此处，前置代码101由与PN序列 的末尾区域102c (例如82bit)相同的代码串构成，后置代码103由 与PN序列的开头区域102a (例如83bit)相同的代码串构成。
接下来，使用图3与图4，对在图2所示那样的周期地插入了独 特字的帧被连续或断续地配置的结构的接收信号中，从延迟分布Mt) 中去除镜像路径而推测真的延迟分布的方法进行说明。图3是说明关于本发明的第一实施方式的传输通路响应推测器中的推测出的延迟
分布的转变的概略图。另外，在图3的各图中，纵轴表示信号(复数) 振幅，横轴T表示延迟时刻。另外，在图3中，仅示出了延迟路径与 镜像路径的时间位置。另外，图4是说明从延迟分布中去除镜像路径 的步骤的流程图。
首先，在步骤S1中，针对每个延迟时间将在相关器1中计算出 的接收信号与参照信号的相关值在延迟分布推测器2中存储在存储器 等中，生成延迟分布h (T)。
真的延迟分布如图3 (a)所示，包含三个延迟路径a!、 a2、 a3。 与其相对，在步骤S1中由延迟分布推测器2生成的延迟分布h (T) 如图3(b)所示，包含5个延迟路径bn b2、 b3、 b4、 b5。
如图2所示，独特字是前置代码101与PN序列的末尾区域102c 相同的代码串，PN序列的开头区域102a与后置代码103由相同的代 码串构成。即，在接收信号与参照信号中，在前置代码101与PN序 列的末尾区域102c重叠的时刻、以及、PN序列的开头区域102a与 后置代码103重叠的时刻，产生部分相关而生成镜像路径。
换言之，在PN区域的中间区域102b中不生成镜像路径。因此， 仅针对从前置代码101的开头到PN序列的开头区域102a的末尾为止 的时刻区域(例如0^t<165的时刻区域)、与从PN序列的末尾区域 102c的开头到后置代码103的末尾为止的时刻区域(例如2555t<420 的时刻区域)生成镜像路径，所以仅针对该时刻区域进行镜像路径的 去除。
另外，在以下说明中，将从前置代码101的开头到PN序列的开 头区域102a的末尾为止的时刻区域的分布表示为A (t)，将从PN 序列的末尾区域102c的开头到后置代码103的末尾为止的时刻区域 的分布表示为B(t)。另外，将与PN序列的中间区域102b对应的 时域的分布表示为X (t)。
接下来，在步骤S2中，在步骤S1中得到的延迟分布h (t)中， 使用镜像路径识别器3识别A(t)中存在的延迟路径h、 b2，关于这些两个延迟路径b" b2，在镜像拷贝生成器4中生成拷贝信号b(T)。 关于生成拷贝信号b(T),具体而言，预先计算出PN序列的自
相关特性，对成为拷贝信号的生成对象的延迟分布乘上针对该镜像路
径的自相关系数(Cacor)而获得。
即，通过A (t) xCacor,生成如图3(c)所示具有b (t)的两 个路径Cl、 C2的拷贝信号。另外，路径q是延迟路径&的拷贝，路 径C2是延迟路径1)2的拷贝。另外，在图3(c)中，使代码成为逆向 而示出了所生成的两个拷贝(路径d、 c2)(对于以后的附图也同样 地，使代码成为逆向而示出所生成的拷贝)。
接下来，在步骤S3中，从延迟分布h (T)的B (t)减去在步骤 S2中生成的拷贝信号b (T)。于是，如图3(d)所示，通过作为拷 贝而生成的路径q去除延迟路径b4。即，延迟路径bj皮推测为是延 迟路径l^的镜像路径。另一方面，作为拷贝而生成的路径c2由于在
相同时刻没有应减去的延迟路径，所以作为延迟路径C2，而残留。将通 过减去拷贝信号b (T)而去除了镜像路径后的B (t)区域的分布新
设为B， (t)。
接下来，在步骤中S4中，使用镜像路径识别器3识别在步骤S3 中得到的B， (t)中存在的延迟路径bs、 c2，，关于这些两个延迟路径 b5、 c2，，在镜像拷贝生成器4中生成拷贝信号a (T)。即，通过B， (t) xcacor，生成如图3(e)所示具有a (t)的两个路径c3、 c4
的拷贝信号a(T)。另外，路径C3是延迟路径bs的拷贝，路径q是
延迟路径c 的拷贝。
接下来，在步骤S5中，从延迟分布h (T)的A (t)减去在步 骤S4中生成的拷贝信号a (T)。于是，如图3 (f)所示，通过作为
拷贝而生成的路径C3去除延迟路径b2。即，延迟路径b;j被推测为是
延迟路径bs的镜像路径。另一方面，作为拷贝而生成的路径c4由于
在相同时刻没有应减去的延迟路径，所以作为延迟路径C4，而残留。将
通过减去拷贝信号a (T)而去除了镜像路径后的A (t)区域的分布 新i殳为A， ( t)。最后，通过结合在步骤S5中得到的分布A， (t)、分布X (t)、 以及在步骤S3中得到的分布B， (t)，得到镜像路径去除后的延迟分 布(步骤S6)。
另外，为了降低相互相关噪声的影响，也可以针对被结合的延迟 分布，将预先设定的规定的阈值Thl (例如最大延迟路径功率的-20dB)以下的路径置换成零。如果通过加上该处理，设定恰当的阔值，
则在图3的情况下，可以将图3(f)中的延迟路径C2，、 C4，置换成零，
最终，可以得到与图3 (a)所示的真的延迟分布相同的分布。
这样，在本实施方式中，通过针对根据接收信号与参照信号求出 的延迟分布，生成发生镜像路径的延迟时域的分布的拷贝，并从前面 的延迟分布中减去拷贝，从而可以去除镜像路径而得到与真的延迟分 布大致相等的分布，所以可以提高传输通路响应的推测精度。
另外，通过利用推测精度提高的延迟分布，可以改善存在多径时 的均衡性能。进而，在决定在延迟分布的峰值位置处接收的信号的帧 同步的情况下，可以高精度且高速地引入同步。进而，通过使用推测 精度良好的延迟分布，得到即使在追随时钟同步、帧同步时安全性也 增加这样的优点。
另外，在本实施方式中，反复进行了镜像路径的识别、检测与拷 贝生成、去除，但也可以在之前处理的帧中事先推测延迟分布，在镜 像路径的位置、强度是既知的情况下，针对延迟分布中存在的所有镜 像路径，同时进行拷贝生成、去除。通过使镜像路径去除处理并行操 作，可以实现缩小直到推测最终的延迟分布为止的计算时间。
另外，作为参照信号，为了提高相关结果的噪声抗性，优选使用 独特字(例如420bit )整体，但例如也可以使用PN序列(例如255bit)、 或PN序列的部分序列。
进而，在本实施方式中，在步骤S1中，在延迟分布推测器2内 存储应从相关器1输出的所有相关峰值序列并作为延迟分布h ( t )输 出，但也可以仅抽出有意义的路径。例如，也可以预先设定规定的阈 值Th2，仅抽出具有阈值Th2以上的功率的路径，作为延迟分布h( t)而输出。
即，在根据延迟分布进行了多径的均衡处理的情况下，仅抽出具 有对接收质量造成影响的功率等级的路径，从延迟分布中预先排除除
此以外的路径。该阈值Th2是例如根据调制方式、编码率、必要出错 率、多径的失真程度等而决定的。通过使用仅抽出有意义的路径而形 成的延迟分布来进行步骤S2以后的处理，可以削减存储器使用量、 计算量，实现处理时间的缩短。
以下，将不仅在步骤S1之后，而且还在推测真的延迟分布的过 程中，从延迟分布h(T)中存在的所有路径，排除有意义的路径(真 的延迟路径)以外的路径的方法，作为第一实施方式的变形例而进行 说明。
使用图5与图6，对本实施方式的传输通路响应推测器的变形例 进行说明。图5是说明关于本发明的第一实施方式的变形例的传输通 路响应推测器中的推测出的延迟分布的转变的概略图。另外，在图5 的各图中，纵轴表示信号(复数)振幅，横轴T表示延迟时刻。另外， 图6是说明从延迟分布中去除镜像路径的步骤的流程图。
另外，在以下说明中，针对与使用图1至图4说明的第一实施方 式相同的结构要素、相同的步骤附加相同代码，省略说明。另外，接 收信号的帧结构、参照信号中使用的独特字的结构也设为与使用图2 说明的第一实施方式相同的结构，省略说明。
首先，生成延迟分布h (T)(步骤S1，参照图5(a))。在接 着的步骤S2，中，在步骤Sl中得到的延迟分布h (T)中，使用镜像 路径识别器3识别在A(t)中存在的延迟路径bp b2，对这些两个延 迟路径bp b2与预先设定的规定的阁值Th2进行比较。阈值Th2是 如上所述例如根据调制方式、编码率、必要出错率、多径的失真程度 等决定的值。比较的结果，仅针对被判定为阈值Th2以上的路径(在 图5的情况下，延迟路径bj ，在镜像拷贝生成器4中生成拷贝信号 b， (T)(参照图5(b))。
接下来，在步骤S3中，从延迟分布h (T)的B (t)减去在步骤S2，中生成的拷贝信号b， (T)。于是，如图5 (c)所示，通过作为 拷贝而生成的路径d去除延迟路径b4。即，延迟路径b4推测为是延 迟路径lh的镜像路径。将通过减去拷贝信号b， (T)而去除了镜像 路径后的B (t)区域的分布新设为B" (t)。
接下来，在步骤S31中，判定在B，， (t)中是否存在预先设定的 阈值Th3 (例如最大延迟路径功率的-10dB)以上的路径。在B，， ( t) 中不存在阈值Th3以上的路径的情况下，进入步骤S6,通过结合分 布A (t)、分布X (t)、以及在步骤S3中得到的分布B" (t)，而 得到去除镜像路径后的延迟分布。
如图5(d)所示，由于延迟路径bs为阈值Th3以上，所以在步 骤S31中，判定为在B，，(t)中存在阈值Th3以上的路径。在该情况 下，进入步骤S4'， 在镜像拷贝生成器4中，对于在步骤S3中得到 的B，，(t)中存在的延迟路径中仅阈值Th3以上的路径，生成拷贝信 号a， (t:)。即，在图5 (d)中，在镜像拷贝生成器4中关于B" (t) 中存在的延迟路径bs,生成拷贝(参照图5(e))。
接下来，在步骤S5，中，从延迟分布h (T)的A (t)中减去在 步骤S4，中生成的拷贝信号a， (T)。于是，通过作为拷贝而生成的路 径C3去除延迟路径b2。即，延迟路径b2被推测为延迟路径bs的镜像 路径。将通过减去拷贝信号a， (T)而去除了镜像路径后的A (t)区 域的分布新设为A" (t)。
最后，进入步骤S6，通过结合在步骤S5，中得到的分布A"(t)、 分布X(t)、以及在步骤S3中得到的分布B" (t),得到去除镜像 路径后的延迟分布(参照图5 (f))。
在上述变形例中，在推测真的延迟分布的过程中，选择有意义的 路径来生成拷贝，所以可以防止根据噪声、镜像路径来生成拷贝，提 高传输通路响应的推测精度。
通过与以往的传输通路响应推测器的比较结果，可以判明本申请 的结构更具有效果。以往的传输通路响应推测器在将接收信号设为r (t)、将参照信号设为c (t)时，将下式(1)所示的结果积蓄在存储器中，与时间序列并行地作为延迟分布而输出。 式(1)
J。TS r(t + T)C(T)dT …("
另外，在式(1)中，Ts表示参照信号c(t)的序列长度。式(1) 的积分可以在离散时间数字信号区域中，变形成下式(2)。 式(2)
N
Z r(n-k-At)ck …(2)
k=l
另外，在式(2)中，At表示采样间隔。因此，式(2)可以通 过带有N抽头的延迟线的FIR滤波器而硬件实现。 一般，在包括 CDMA (Code Division Multiple Access,码分多址接入)方式、特定 的既知模式的无线系统中，通过滑动相关器、匹配滤波器来硬件实现。
另 一方面，才艮据无线系统，有在特定的代码序列(例如PN( Pseudo random noise,伪随机噪声)序列等)的前后循环扩展而插入了前置 代码(cyclic prefix )与后置代码(cyclic postfix )的特定的既知才莫式 被周期地插入(在以下将这样的既知模式表示为独特字)的情况。即， 在独特字中，在前置代码与PN序列的末尾区域中包含相同的代码串， 在后置代码与PN序列的开头区域中包含相同的代码串。
此处，信号帧由独特字与帧主体构成，并在前后连续或断续地配 置了相同结构的帧时，如果使用上述非专利文献l所示那样的以往的 传输通路响应推测器求出接收信号与参照信号(独特字)的相关而计 算延迟分布，则在存在真的延迟路径的时刻以外的时刻，由于这些部 分相关而发生伪峰值(以下表示为镜像路径)。
即、在接收信号中包含的独特字的前置代码与参照信号中包含的 PN区域的末尾区域重叠的时刻、接收信号中包含的PN区域的末尾区 域与参照信号中包含的独特字的前置代码重叠的时刻、接收信号中包 含的独特字的后置代码与参照信号中包含的PN区域的开头区域重叠 的时刻、以及、接收信号中包含的PN区域的开头区域与参照信号中包含的独特字的后置代码重叠的时刻，发生镜像路径。
这样，在传输通路响应推测器中，存在如下问题对于具有插入 了独特字的帧结构的接收信号，由于在延迟分布中产生镜像路径，所 以无法仅识别实际到来的路径，而传输通路响应的推测精度显著劣 化。在本申请中消除了该问题。
另夕卜，为了回避检测出镜像路径，使用不在时域中求出相关，而 在频域中推测传输通路响应的传输通路响应推测器。
在该传输通路响应推测器中，由于接收信号是PN序列与传输通 路脉冲响应的巻积，所以通过既知的PN序列除变换为频域的接收信 号而再次变换为时域，从而可以得到传输通路脉冲响应(参照下式 (3))。<formula>formula see original document page 14</formula>在上述传输通路响应推测器中，能够不察觉到镜像路径的存在而 实现频域中的均衡。但是，在PN序列长的情况、由于多径而引起的 延迟时间长的情况下，由于需要大点数的FET以及IFFET，所以电 路规模变得非常大。在本申请中也消除了该问题。
以上，仅将通过接收信号与独特字的复数时间相关而得到的延迟 分布的、特别是路径功率大的镜像路径，设为去除对象而进行了处理， 但也可以针对延迟路径整体进行拷贝生成与去除。
例如，根据独特字的序列，有时在期望路径与镜像路径存在的时 刻以外的复数时间相关值自身不成为零而具有小的相关值。在该情况 下，当多径数变多时，存在对该小的相关值进行积分而其结果传输通 路响应的推测精度劣化这样的问题。因此，通过不设置上述区域A( t)、 B(t)的限制，针对所有期望路径，反复减去乘上了固有的自相关系 数矢量Cacor，而得到的拷贝，来抑制延迟分布的时域整体的自相关噪 声的方法是有用的。
具体而言，首先，从延迟分布中找到最大功率路径，从上述延迟分布减去对该路径乘上自相关系数矢量Cacor，而得到的拷贝。其中， 通过如下式用O置换序列的自相关特性的期望路径时刻，而提供自相 关系数矢量。T是延迟分布的最大延迟量。
Cacor' = [Cacor (r—T)、…、Cacor (r — 1)、 0、… Cacor (r + l)、 Cacor (t+T)]
将通过该操作生成的新的延迟分布设为h一l (T)。
接下来，在h_l (T)中找到超过规定的阈值Th4 (例如最大功 率路径的-15dB的电量值)的最大功率路径，从上述延迟分布h—1 (t )中减去对该路径乘上自相关函数系数矢量Cacor，而得到的拷贝。 将通过该操作生成的新的延迟分布设为h_2 (T)。
以下，同样地，在新生成的延迟分布hj (T)中直到不存在超过 Th4的路径为止反复上述操作。可以通过这样的处理，提高传输通路 响应的推测精度。
另外，也可以在上述的拷贝生成、减法的反复处理达到预定的次 数时，完成处理。
(第二实施方式)
接下来，参照图7，对关于本发明的笫二实施方式的传输通路响 应推测器的结构进行说明。图7是说明关于本发明的第二实施方式的 传输通路响应推测器的结构的概略框图。
在第一实施方式中，根据接收信号与一种参照信号制作一个延迟 分布来检测了镜像路径。另一方面，在本实施方式中，在针对接收信 号，使用不同的两种参照信号a、 b来制作两种延迟分布，并使用它 们的差分来检测镜像路径的这一点上是不同的。
参照信号a与第一实施方式同样地，由包括代码循环部(前置代 码101、 PN序列的开头区域102a、 PN序列的末尾区域102c、以及后 置代码103)的独特字整体构成。由于代码长度长，所以具有延迟分 布的推测精度高、但在推测结果中包含镜像路径这样的特征。另一方 面，参照信号b仅由从独特字中去除了代码循环部的部分、即PN序 列的中间区域102b构成。由于代码长度短，所以具有延迟分布的推 观'J精度粗輕、且相互相关的底噪(noise floor)较大地变动，但不包含镜像路径这样的特征。
按照这些特征，在本实施方式的传输通路响应推测器中，通过两
个延迟分布的差分来检测镜像路径，从作为参照信号a与接收信号的 相关结果而得到的延迟分布中排除该镜像路径。
如图7所示，关于本发明的第二实施方式的传输通路响应推测器 具有第一相关器lla，计算接收信号与参照信号a的复数时间相关； 以及第一延迟分布推测器12a，针对每个延迟时间记录所计算出的相 关值而计算出延迟分布hl (T)。另外，还具有第二相关器llb， 计算接收信号与参照信号b的复数时间相关；以及第二延迟分布推测 器12b,针对每个延迟时间记录所计算出的相关值而计算延迟分布h2 ")。
延迟分布M (T)与延迟分布h2 (T)被输入给峰值比较器13， 而对它们的峰值位置与功率值进行比较(参照图8)。图8是说明延 迟分布hl (T)与延迟分布h2 (T)的差异的图。在图8中，横轴表 示延迟时间，纵轴表示相关功率。
另外，在图8中，用虛线表示将独特字整体作为参照信号a并根 据与接收信号的相关结果而生成的延迟分布hl (T)，作为分布201a，
根据与接收信号的相关结果而生成的延迟分布h2(T)，作为分布201b。 如图8所示，在分布201a中，除了路径d!、 d2、 (13这三个峰值 位置以外，相关功率的等级大致是零。与其相对，在分布201b中， 虽然受到噪声的影响而整体上具有某一程度的相关功率等级，但路径
d,、 d2这两个峰值位置被检测出。
此处，在着眼于峰值位置而对分布201a与分布201b进行比较时， 仅在分布201a中检测出路径d3。如上所述，在分布201a中除了真的 延迟路径以外还检测出镜像路径，但在分布201b中仅检测出真的延 迟路径，所以可以推测为路径d3是镜像路径。
具体而言，在镜像路径识别器14中，进行镜像路径的推测。即， 求出从峰值比较器13输入的两个延迟分布hl (T) 、 h2 (T)的功率差分D (T)(参照下式(4)),对D (T)与预先设定的规定的阈值 Th4进行比较，在成为D (t) >Th4的时刻t,判定为存在镜像路径。 式(4)
D(T) = |hl(T)|2-|h2(T)|2…(4)
作为阈值Th4，例如设定延迟分布hl ( t )中的最大功率路径(例 如在图8中路径d2)的-10dB。这样，通过对功率差分与阈值Th4 进行比较，不会看漏相互相关的底噪中无法埋入的程度的真的延迟路 径以及镜像路径而可以推测镜^象路径。
使用由镜像路径识别器14推测出的镜像路径，在镜像拷贝生成 器15中，与第一实施方式同样地生成镜像路径的拷贝信号，通过减 法器16从延迟分布hl (T)中减去所生成的拷贝信号，从而得到去除 镜像路径后的延迟分布。
这样，在本实施方式中，使用由独特字整体构成的参照信号a、 与由从独特字去除了代码循环部而得到的部分构成的参照信号b这两 种参照信号，对根据各个参照信号与接收信号求出的两种延迟分布进 行比较，从而可以进一步提高镜像路径的检测精度，相应提高传输通 路响应的推测精度。另外，即使在镜像路径与真的延迟路径的延迟时 刻一致的情况下，也可以正确地检测镜像路径分量。
另外，作为第二实施方式的变形例，可以考虑图9所示结构的传 输通路响应推测器。图9是说明关于本发明的第二实施方式的变形例 的传输通路响应推测器的结构的概略框图。
在上述第二实施方式中，向两个相关器lla、 llb分别输入参照 信号a、 b,计算出与接收信号的复数时间相关，但在图9所示的变形 例中，利用由选通电路17生成的选通信号来控制由相关器ll，计算的 相关积分区间，从而根据一个相关器ll，同时计算出延迟分布hl (T) 与延迟分布h2 ( t )，并将各计算结果输出给第 一延迟分布推测器12a 与第二延迟分布推测器12b。
相关器ll，例如具有图10所示的结构。图10是说明相关器11， 的结构的概略电路图。即、接收信号输入给移位寄存器1001a~1001(N-l)，通过各个加法器1002a 1002N进行各抽头输出与参照信 号序列(C1、 C2、 C3、 ...、 CN)的复数乘法之后，通过加法器1003a 1003 (N-l)进行加法运算。
通过设为图IO所示那样的结构，可以在延迟分布hl (T)中使 用所有乘法器输出与加法器输出，在延迟分布h2(T)中抽出并使用 所需位置的乘法器输出与加法器输出。
这样，通过共用计算参照信号与接收信号的复数时间相关的相关 器11,并使用选通电路17来控制取出相关输出的定时，可以削减电 路规模。
(第三实施方式)
接下来，参照图11，对关于本发明的第三实施方式的传输通路 响应推测器的结构进行说明。图11是示出关于本发明的第三实施方 式的传输通路响应推测器的结构的概略框图。
在第一实施方式中，通过关于检测到延迟路径的延迟时刻的路径 生成拷贝，并从延迟分布中减去该拷贝而去除了镜像路径。另一方面， 在本实施方式中，在通过关于检测到延迟路径的延迟时刻的路径，识 别镜像路径的位置(延迟时刻)，并将该时刻的分布置换成零而去除 了镜像路径的这一点上是不同的。
在延迟扩展小的环境中，在产生镜像路径的延迟时刻的位置不存 在功率大的真的延迟路径。因此，在这样的环境中，可以将在此出现 的相关峰值识别为镜像路径。本实施方式的传输通路响应推测器可以 应用于这样的环境。另外，在以下说明中，对与图l所示的关于第一 实施方式的传输通路响应推测器相同的结构要素附加相同标号，并省 略说明。
如图ll所示，本发明的第三实施方式的传输通路响应推测器具 有作为置换部的路径置换器21，代替生成镜像路径的拷贝信号的镜像 拷贝生成器4、与从延迟分布h(T)中减去拷贝信号的减法器5。
即、在相关器1中计算出接收信号与参照信号的复数时间相关， 在延迟分布推测器2中针对每个延迟时刻记录计算结果而得到延迟分布h (T)。在接下来的镜像路径识别器3中，识别延迟分布h (T) 中的镜像路径的位置(延迟时刻)，通过路径置换器21将延迟分布h (T)中的该时刻的信号值置换成零，得到最终的去除镜像路径后的 延迟分布。
这样，在本实施方式中，将检测出镜像路径的时刻的信号值置换 成零，所以无需用于生成拷贝的电路，电路结构简单，并且可以降低 电路规模、功耗。
另外，在由于模拟前端中发生的热噪声、各种失真(相位噪声、
频率偏移、IQ失衡等)、数字部分的时钟偏差等的影响，而功率比 较大的路径的推测精度劣化的情况下，当使用该结果来生成镜像路径 的拷贝时，有可能虽然由于误差传播而去除镜像路径，但人为地添加 了误差。在这样的情况下，通过将识别出镜像路径的时刻的信号直接 置换成零，可以防止延迟分布的推测精度劣化。
另外，还可以将本实施方式的概念应用于第二实施方式的传输通 路响应推测器。即，如图12所示，使用两种相关器lla、 llb的输出 的差分，通过峰值比较器13与镜像路径识别器14检测出镜像路径之 后，通过路径置换器21，将镜像路径的检测时刻的信号置换成零。图 12是说明关于本发明的第三实施方式的变形例的传输通路响应推测 器的结构的概略框图。通过设为这样的结构，可以更正确地确定镜像 路径的位置，且可以通过信号的零置换而去除镜像路径，可以通过简 易的结构防止推测精度劣化。
另外，在将概念进一步扩展时，还考虑具备镜像拷贝生成器与路 径置换器这两方的结构的传输通路响应推测器。即、按照延迟分布推 测器的推测结果、以及镜像路径识别器的识别结果，在有意义的路径
的最大延迟时刻比规定的镜像路径发生时刻短的情况下，使用路径置 换器将镜像路径置换成零。相反，在有意义的路径的最大延迟时刻比 规定的镜像路径发生时刻长的情况下，使用镜像拷贝生成器来生成镜 像路径的拷 并去除。这样，可以根据状况而切换使用镜像拷贝生成 器与路径置换器中的某一个。另外，关于本发明的传输通路响应推测器的所有实施方式，在传 输通路的延迟扩展大的环境中，前一帧的信号向接着的帧的独特字部 分延迟而漏入的量大，所以相关器输出的峰值精度有时稍微变弱。在 该情况下，使用利用本发明的传输通路响应推测器来推测前一帧的延 迟分布而得到的结果、与对前一帧的帧主体(数据部)的解调结果进 行再调制而得到的信号，生成向接着的帧漏入的延迟信号的拷贝，在 接着的帧中在延迟分布推测之前减去该延迟信号的拷贝，从而可以防 止传输通路响应推测的精度劣化。
在上述三个实施方式中，说明了作为独特字的帧结构，在特定的 代码序列的前后包含循环扩展的前置代码与后置代码的情况，但在包 含特定的代码序列并仅在其之前包含循环扩展的前置代码的结构的 独特字的情况下，也可以应用本发明的传输通路响应推测器。在该情 况下，镜像路径的出现范围限于延迟分布的后半区域。
另外，同样地，在包含特定的代码序列并仅在其之后包含循环扩 展的后置代码的结构的独特字的情况下，也可以应用本发明的传输通 路响应推测器。在该情况下，镜像路径的出现范围限于延迟分布的前 半区域。
进而，使用PN序列作为特定的代码序列进行了说明，但也可以 使用作为代码的性质具有高的自相关特性与低的互相关特性的任意 代码串。
另外，本发明不限于上述实施方式，而可以在不改变本发明的要 旨的范围内，进行各种变更、改变等。另外，可以恰当组合上述实施 方式公开的多个结构要素来形成各种结构。例如，也可以从上述实施 方式示出的所有结构要素中删除几个结构要素。进而，也可以恰当组 合关于不同实施方式的结构要素。
权利要求
1.一种传输通路响应推测器，是接收被连续或断续地配置有帧的信号的无线系统的接收机中使用的传输通路响应推测器，上述帧具有周期性地插入了将特定的代码序列循环扩展而得到的既知模式信号的结构，该传输通路响应推测器的特征在于，具备相关部，计算上述信号与上述既知模式信号的时间相关；延迟分布推测部，按时间序列记录上述时间相关而生成包含一个以上的延迟波的上述信号的延迟分布；识别部，识别上述延迟分布中的由上述接收信号与上述既知模式信号的部分相关而产生的伪延迟波的时间位置；伪拷贝生成部，在上述延迟分布中，生成针对上述延迟波的伪拷贝；以及伪延迟波去除部，从上述延迟分布中减去上述伪拷贝。
2. 根据权利要求1所述的传输通路响应推测器，其特征在于 上述伪拷贝生成部从上述延迟分布中识别具有超过规定的阈值的功 率的上述延迟波作为真的延迟波，针对上述真的延迟波生成上述伪拷 贝。
3. —种传输通路响应推测器，是接收被连续或断续地配置有帧 的信号的无线系统的接收机中使用的传输通路响应推测器，上述帧具 有周期性地插入了将狩疋的代码序列循环扩展而得到的既知才莫式信 号的结构，该传输通路响应推测器的特征在于，具备第一相关部，计算上述信号与上述既知模式信号的时间相关； 第二相关部，计算上述信号与上述既知模式信号的一部分的时间相关；第 一延迟分布推测部，按时间序列地记录从上述第 一相关部输出 的时间相关而生成包含一个以上的延迟波的上述信号的第一延迟分 布；第二延迟分布推测部，按时间序列地记录从上述第二相关部输出的时间相关而生成包含一个以上的延迟波的上述信号的第二延迟分布；峰值比较部，对上述第一延迟分布中的上述延迟波的位置、与上 述第二延迟分布中的上述延迟波的位置进行比较；识别部，根据上述峰值比较部中的比较结果，识别由上述接收信 号与上述既知模式信号的部分相关而产生的伪延迟波的位置；伪拷贝生成部，在上述第一延迟分布中，生成针对上述延迟波的 伪拷贝；以及伪延迟波去除部，从上述第一延迟分布中减去上述伪拷贝。
4. 根据权利要求3所述的传输通路响应推测器，其特征在于 上述识别部针对每个时间计算上述第一延迟分布与上述第二延迟分 布的差分，识别为在上述差分超过规定的阈值的时间位置存在伪延迟 波。
5. —种传输通路响应推测器，是接收被连续或断续地配置有帧 的信号的无线系统的接收机中使用的传输通路响应推测器，上述帧具号的结构，该传输通路响应推测器的特征在于，具备相关部，计算上述信号与上述既知模式信号的时间相关； 延迟分布推测部，按时间序列地记录上述时间相关而生成包含一个以上的延迟波的上述信号的延迟分布；识別部，识别上述延迟分布中的由上述接收信号与上述既知模式信号的部分相关而产生的伪延迟波的时间位置；以及置换部，在上述延迟分布中，将上述伪延迟波的上述时间位置的信号值置换成零。
全文摘要
本发明提供一种可以提高传输通路响应的推测精度的传输通路响应推测器。一种传输通路响应推测器，是接收周期性地插入了将特定的代码序列循环扩展而得到的既知模式的结构的帧被连续或断续地配置的信号的无线系统的接收机中使用的传输通路响应推测器，其特征在于，具备相关器(1)，计算接收信号与既知模式的时间相关；延迟分布推测器(2)，按时间序列地记录时间相关，生成包含一个以上的延迟波的接收信号的延迟分布；镜像路径识别器(3)，识别延迟分布中的伪延迟波的时间位置；镜像拷贝生成器(4)，在延迟分布中，生成针对延迟波的伪拷贝；以及减法器(5)，从延迟分布中减去伪拷贝。
文档编号H04L25/02GK101645859SQ20091016033
公开日2010年2月10日 申请日期2009年8月7日 优先权日2008年8月8日
发明者三木淳, 古川达久, 松冈秀浩, 相泽雅己 申请人:株式会社东芝