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無線受信装置、信号処理タイミング制御方法、および信号処理タイミング制御プログラム - 三洋電機株式会社
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発明の名称 無線受信装置、信号処理タイミング制御方法、および信号処理タイミング制御プログラム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−158557(P2003−158557A)
公開日 平成15年5月30日(2003.5.30)
出願番号 特願2001−354271(P2001−354271)
出願日 平成13年11月20日(2001.11.20)
代理人 【識別番号】100064746
【弁理士】
【氏名又は名称】深見 久郎 (外3名)
【テーマコード(参考)】
5J100
5K004
5K061
【Fターム(参考)】
5J100 JA01 LA00 LA11 QA01 SA02 
5K004 AA05 FG00 FH04
5K061 BB12 CC52 CD04 JJ01 JJ06 JJ07
発明者 岩見 昌志 / 河合 克敏
要約 課題
多値変調方式を適用した場合でも受信エラーの発生を防止できる無線受信装置、信号処理タイミング制御方法、および信号処理タイミング制御プログラムを提供する。

解決手段
無線受信装置において、受信信号のフレームごとにAGC制御部16により受信アンプ2の可変利得が調整されAGC動作が実行される。AGC制御部16は、AGC動作終了時点を判定し、デジタル信号処理部15に通知する。デジタル信号処理部15は、既知信号区間のうちAGC動作終了後に得られるデジタル信号に対して所定の信号処理を実行する。これにより、AGC動作によるデジタル信号の不正な振幅値により受信エラーが発生するのを防止することができる。
特許請求の範囲
【請求項1】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置であって、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段と、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号に所定の信号処理を施す信号処理手段と、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御する利得制御手段と、前記可変利得の制御の影響を回避するように前記受信信号の先頭から前記所定の信号処理を除外すべき信号区間長を判定して前記信号処理手段に通知する判定手段とを備え、前記信号処理手段は、前記受信信号の先頭から、前記通知された前記信号区間長を除く信号区間に対し、前記所定の信号処理を施す、無線受信装置。
【請求項2】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置であって、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段と、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号に所定の信号処理を施す信号処理手段と、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御し、かつ前記受信信号のレベルが前記所定のレベルに収束するのに要した前記受信信号の先頭からの信号区間長を判定して前記信号処理手段に通知する制御手段とを備え、前記信号処理手段は、前記受信信号の先頭から、前記通知された前記信号区間長を除く信号区間に対し、前記所定の信号処理を施す、無線受信装置。
【請求項3】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置であって、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段と、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号に所定の信号処理を施す信号処理手段と、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御し、かつ前記既知の信号区間内に設定された、前記受信信号の先頭からの所定の信号区間長の経過を判定して前記信号処理手段に通知する制御手段とを備え、前記信号処理手段は、前記経過の通知に応じて、前記受信信号の先頭から前記所定の信号区間長を除く信号区間に対し、前記所定の信号処理を施す、無線受信装置。
【請求項4】 前記制御手段は、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが最初から前記所定のレベルに収束しているときには前記可変利得の制御を行なわず、前記信号処理手段は、前記受信信号の先頭から前記所定の信号処理を施す、請求項1から3のいずれかに記載の無線受信装置。
【請求項5】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置であって、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段と、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号をデジタルの受信信号に変調するデジタル変調手段と、前記デジタルの受信信号を受けるデジタル信号処理手段とを備え、前記デジタル信号処理手段は、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御し、前記可変利得の制御の影響を回避するように前記受信信号の先頭から所定の信号処理を除外すべき信号区間長を判定し、かつ前記受信信号の先頭から、前記判定された前記信号区間長を除く信号区間に対し、前記所定の信号処理を施す、無線受信装置。
【請求項6】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置であって、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段と、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号をデジタルの受信信号に変調するデジタル変調手段と、前記デジタルの受信信号を受けるデジタル信号処理手段とを備え、前記デジタル信号処理手段は、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御し、前記受信信号のレベルが前記所定のレベルに収束するのに要した前記受信信号の先頭からの信号区間長を判定し、かつ前記受信信号の先頭から、前記判定された前記信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施す、無線受信装置。
【請求項7】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置であって、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段と、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号をデジタルの受信信号に変調するデジタル変調手段と、前記デジタルの受信信号を受けるデジタル信号処理手段とを備え、前記デジタル信号処理手段は、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御し、前記既知の信号区間内に設定された、前記受信信号の先頭からの所定の信号区間長の経過を判定し、前記判定に応じて、前記受信信号の先頭から前記所定の信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施す、無線受信装置。
【請求項8】 前記デジタル信号処理手段は、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが最初から前記所定のレベルに収束しているときには前記可変利得の制御を行なわず、前記受信信号の先頭から前記所定の信号処理を施す、請求項5から7のいずれかに記載の無線受信装置。
【請求項9】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御方法であって、前記無線受信装置は、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備え、前記信号処理タイミング制御方法は、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御するステップと、前記可変利得の制御の影響を回避するように前記受信信号の先頭から所定の信号処理を除外すべき信号区間長を判定するステップと、前記受信信号の先頭から、前記判定された前記信号区間長を除く信号区間に対し、前記所定の信号処理を施すステップとを含む、信号処理タイミング制御方法。
【請求項10】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御方法であって、前記無線受信装置は、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備え、前記信号処理タイミング制御方法は、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御するステップと、前記受信信号のレベルが前記所定のレベルに収束するのに要した前記受信信号の先頭からの信号区間長を判定するステップと、前記受信信号の先頭から、前記判定された前記信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施すステップとを含む、信号処理タイミング制御方法。
【請求項11】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御方法であって、前記無線受信装置は、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備え、前記信号処理タイミング制御方法は、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御するステップと、前記既知の信号区間内に設定された、前記受信信号の先頭からの所定の信号区間長の経過を判定するステップと、前記判定に応じて、前記受信信号の先頭から前記所定の信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施すステップとを含む、信号処理タイミング制御方法。
【請求項12】 前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが最初から前記所定のレベルに収束しているか否かを判定するステップと、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが最初から前記所定のレベルに収束していると判定されたときには前記可変利得の制御を行なわず、前記受信信号の先頭から前記所定の信号処理を施すステップとをさらに含む、請求項9から11のいずれかに記載の信号処理タイミング制御方法。
【請求項13】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御プログラムであって、前記無線受信装置は、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備え、前記信号処理タイミング制御プログラムは、コンピュータに、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御するステップと、前記可変利得の制御の影響を回避するように前記受信信号の先頭から所定の信号処理を除外すべき信号区間長を判定するステップと、前記受信信号の先頭から、前記判定された前記信号区間長を除く信号区間に対し、前記所定の信号処理を施すステップとを実行させる、信号処理タイミング制御プログラム。
【請求項14】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御プログラムであって、前記無線受信装置は、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備え、前記信号処理タイミング制御プログラムは、コンピュータに、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御するステップと、前記受信信号のレベルが前記所定のレベルに収束するのに要した前記受信信号の先頭からの信号区間長を判定するステップと、前記受信信号の先頭から、前記判定された前記信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施すステップとを実行させる、信号処理タイミング制御プログラム。
【請求項15】 既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御プログラムであって、前記無線受信装置は、前記受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備え、前記信号処理タイミング制御プログラムは、コンピュータに、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように前記増幅手段の前記可変利得を制御するステップと、前記既知の信号区間内に設定された、前記受信信号の先頭からの所定の信号区間長の経過を判定するステップと、前記判定に応じて、前記受信信号の先頭から前記所定の信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施すステップとを実行させる、信号処理タイミング制御プログラム。
【請求項16】 前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが最初から前記所定のレベルに収束しているか否かを判定するステップと、前記増幅手段によって増幅された前記受信信号のレベルが最初から前記所定のレベルに収束していると判定されたときには前記可変利得の制御を行なわず、前記受信信号の先頭から前記所定の信号処理を施すステップとをさらに実行させる、請求項13から15のいずれかに記載の信号処理タイミング制御プログラム。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、無線受信装置、信号処理タイミング制御方法、および信号処理タイミング制御プログラムに関し、特に、データ通信のような高い通信品質が求められる移動体通信システムにおいて、たとえば基地局に用いられる無線受信装置、信号処理タイミング制御方法、および信号処理タイミング制御プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、無線受信装置においては、受信信号のレベルを所望のレベルに収束させるために自動利得制御(Automatic Gain Control:AGC)が広く採用されている。図5は、AGCが採用された従来の無線受信装置の一例として、たとえばPHS(Personal Handyphone System)のような移動体通信システム(その基地局または移動局)に用いられる無線受信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【0003】図5を参照して、アンテナ1で受信されたPHSの各フレームのバースト信号は、可変利得の受信アンプ2によって増幅される。各フレームのバースト信号受信開始時には、受信アンプ2の利得はある初期値に予め設定されている。
【0004】受信アンプ2で増幅された受信信号は、A/D変換器3によってデジタル信号に変換され、さらに直交変調器4によって所定の変調方式(たとえば、π/4QPSK(Quadrature Phase Shift Keying))方式で直交変調される。
【0005】直交変調器4の出力は、デジタル信号処理部5に与えられて所定の信号処理(たとえば同期処理、伝搬路推定、アダプティブアレイのウェイト推定など)が施されるとともに、AGC制御部6に与えられる。
【0006】AGC制御部6は、与えられた直交変調器4のデジタル出力を監視し、当該フレームにおけるアナログ受信信号の電力レベルが所定のレベルに収束するように、受信アンプ2の可変利得を調整する制御出力を発生して受信アンプ2の利得制御入力に与える。
【0007】このように、従来のAGC動作においては、受信信号の各フレームのバースト信号を受信しながらその受信電力レベル情報を測定し、受信アンプの利得調整に用いている。そして、各フレームにおいて、上述のAGC動作によりアナログ受信信号レベルを所定のレベルに収束させるには、通常は各フレームの開始時点から数μ秒程度の時間を要する。
【0008】したがって、この数μ秒程度の時間の間に受信アンプ2の出力をA/D変換器3によってA/D変換することによって得られる各フレームのデジタル信号の先頭の数シンボルは、不正な振幅値となる場合がある。
【0009】図6は、上述のAGC動作によって得られるあるフレームのデジタル信号の波形を示す図である。図6において、横軸は時間(当該フレームのシンボル数)を示し、縦軸はAGC処理を経たデジタル信号の大きさ(振幅値)を示している。
【0010】図6の波形図から明らかなように、たとえば受信アンプ2の利得の初期値が不適切に大きな値に設定されていれば、当該フレームの最初に得られるデジタル信号はその振幅値が大きくふくらむことになり、AGC処理により適正な振幅値に収束するのに数シンボル期間を要する。なお、伝搬路によってフェージングの程度が大きく異なるため、受信アンプ2の初期利得として適切な初期値を設定することは事実上困難である。
【0011】たとえばPHSの信号フォーマットでは、各フレームの先頭部分には、プリアンブル(PR)、ユニークワード(UW)などの既知の信号区間があり、この区間の既知の信号を用いて上述したような種々の信号処理が実行される。
【0012】図6に示す例では、この既知信号区間の一部の区間において振幅値が不正なデジタル信号が発生しているが、そのまま従来のデジタル信号処理区間に含まれている。すなわち、PHSのような従来の移動体通信システムでは、一般に、変調方式として、たとえば周知のπ/4QPSK方式が採用されているため、このようにAGCに起因するデジタル信号の振幅値が不正なものであっても、信号処理時に受信エラーなどは発生していなかった。
【0013】より詳細に説明すると、π/4QPSK変調方式では、周知のようにIQ座標平面上で同心円上に位置する8個の信号点のいずれかに受信信号のシンボル点が対応するため、IQ座標平面上における位相角(方向)とシンボル点とは一対一で対応する。すなわち、この方式ではデジタル信号の位相成分に基づく判定しかしないため、デジタル信号の振幅値がたとえ不適切であっても、シンボル点が正しく認識され、後段の信号処理に受信エラーが生じることはなかった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の移動体通信システムでは、データ通信のように、従来の音声通信に比べて高品質、大容量の伝送が要求されるようになっており、そのために上述のπ/4QPSK方式に比べてより多値の変調方式の適用が検討されている。
【0015】このような多値変調方式の一例として、周知の16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式が既にある種のデータ通信で実用化されている。この16QAM方式では、周知のようにIQ座標平面上で各象限ごとに4個格子形に配置された、座標平面全体で合計16個の信号点のいずれかに受信信号のシンボル点が対応している。すなわち、この方式ではデジタル信号の位相成分および振幅成分の双方に基づくシンボル点の判定が行なわれる。
【0016】このため、PHSの変調方式としてこの16QAM方式を採用した場合、図6に示すようにデジタル信号の振幅値が不適切であれば、直交変調器4において、あるシンボル点が同一位相で振幅値の異なる別のシンボル点と誤って認識されることとなり、後段の信号処理において受信エラーが生じることになる。
【0017】16QAM方式はすでにある種のデータ通信で実用化されているが、そのようなデータ通信のデータフォーマットでは、プリアンブルなどの既知信号区間として十分に長い信号区間が準備されており、たとえデータの先頭部分でAGCに起因して振幅値が不正な値を取ったとしても、この不正な振幅値を取る信号区間を無視することにより、残りの既知信号区間で十分に必要な信号処理を行なうことができる。
【0018】しかしながら、PHSのような移動体通信システムでは、伝送データ容量を確保するため、PR、UWなどの既知信号区間は信号フォーマットの規格によって各フレーム先頭の数シンボルの短い区間に限定されているため、16QAM方式のような多値変調方式を採用した場合、図6に示すように既知信号区間内の大きな区間で振幅値が不正となり、デジタル信号処理時に受信エラーが発生してしまうという問題があった。
【0019】それゆえに、この発明の目的は、既知信号区間を十分に長く取ることができないような信号フォーマットを有する移動体通信システムにおいて、高品質、大容量の伝送を可能にするために多値変調方式を採用した場合でも、AGC処理に起因する受信エラーの発生を防止した、無線受信装置、信号処理タイミング制御方法、および信号処理タイミング制御プログラムを提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】この発明の1つの局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置は、増幅手段と、信号処理手段と、利得制御手段と、判定手段とを備える。増幅手段は、受信信号を可変利得で増幅する。信号処理手段は、増幅手段によって増幅された受信信号に所定の信号処理を施す。利得制御手段は、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の可変利得を制御する。判定手段は、可変利得の制御の影響を回避するように受信信号の先頭から所定の信号処理を除外すべき信号区間長を判定して信号処理手段に通知する。信号処理手段は、受信信号の先頭から、通知された信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施す。
【0021】この発明の他の局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置は、増幅手段と、信号処理手段と、制御手段とを備える。増幅手段は、受信信号を可変利得で増幅する。信号処理手段は、増幅手段によって増幅された受信信号に所定の信号処理を施す。制御手段は、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の可変利得を制御し、かつ受信信号のレベルが所定のレベルに収束するのに要した受信信号の先頭からの信号区間長を判定して信号処理手段に通知する。信号処理手段は、受信信号の先頭から、通知された信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施す。
【0022】この発明のさらに他の局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置は、増幅手段と、信号処理手段と、制御手段とを備える。増幅手段は、受信信号を可変利得で増幅する。信号処理手段は、増幅手段によって増幅された受信信号に所定の信号処理を施す。制御手段は、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の可変利得を制御し、かつ既知の信号区間内に設定された、受信信号の先頭からの所定の信号区間長の経過を判定して信号処理手段に通知する。信号処理手段は、経過の通知に応じて、受信信号の先頭から所定の信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施す。
【0023】好ましくは、制御手段は、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが最初から所定のレベルに収束しているときには可変利得の制御を行なわず、信号処理手段は、受信信号の先頭から所定の信号処理を施す。
【0024】この発明のさらに他の局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置は、増幅手段と、デジタル変調手段と、デジタル信号処理手段とを備える。増幅手段は、受信信号を可変利得で増幅する。デジタル変調手段は、増幅手段によって増幅された受信信号をデジタルの受信信号に変調する。デジタル信号処理手段は、デジタルの受信信号を受け、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の可変利得を制御し、可変利得の制御の影響を回避するように受信信号の先頭から所定の信号処理を除外すべき信号区間長を判定し、かつ受信信号の先頭から、判定された信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施す。
【0025】この発明のさらに他の局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置は、増幅手段と、デジタル変調手段と、デジタル信号処理手段とを備える。増幅手段は、受信信号を可変利得で増幅する。デジタル変調手段は、増幅手段によって増幅された受信信号をデジタルの受信信号に変調する。デジタル信号処理手段は、デジタルの受信信号を受け、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の可変利得を制御し、受信信号のレベルが所定のレベルに収束するのに要した受信信号の先頭からの信号区間長を判定し、かつ受信信号の先頭から、判定された信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施す。
【0026】この発明のさらに他の局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置は、増幅手段と、デジタル変調手段と、デジタル信号処理手段とを備える。増幅手段は、受信信号を可変利得で増幅する。デジタル変調手段は、増幅手段によって増幅された受信信号をデジタルの受信信号に変調する。デジタル信号処理手段は、デジタルの受信信号を受け、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の前記可変利得を制御し、既知の信号区間内に設定された、受信信号の先頭からの所定の信号区間長の経過を判定し、判定に応じて、受信信号の先頭から所定の信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施す。
【0027】好ましくは、デジタル信号処理手段は、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが最初から所定のレベルに収束しているときには可変利得の制御を行なわず、受信信号の先頭から所定の信号処理を施す。
【0028】この発明のさらに他の局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御方法であって、無線受信装置は、受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備える。信号処理タイミング制御方法は、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の可変利得を制御するステップと、可変利得の制御の影響を回避するように受信信号の先頭から所定の信号処理を除外すべき信号区間長を判定するステップと、受信信号の先頭から、判定された信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施すステップとを含む。
【0029】この発明のさらに他の局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御方法であって、無線受信装置は、受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備える。信号処理タイミング制御方法は、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の可変利得を制御するステップと、受信信号のレベルが所定のレベルに収束するのに要した受信信号の先頭からの信号区間長を判定するステップと、受信信号の先頭から、判定された信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施すステップとを含む。
【0030】この発明のさらに他の局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御方法であって、無線受信装置は、受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備える。信号処理タイミング制御方法は、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の前記可変利得を制御するステップと、既知の信号区間内に設定された、受信信号の先頭からの所定の信号区間長の経過を判定するステップと、判定に応じて、受信信号の先頭から所定の信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施すステップとを含む。
【0031】好ましくは、信号処理タイミング制御方法は、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが最初から所定のレベルに収束しているか否かを判定するステップと、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが最初から所定のレベルに収束していると判定されたときには可変利得の制御を行なわず、受信信号の先頭から所定の信号処理を施すステップとをさらに含む。
【0032】この発明のさらに他の局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御プログラムであって、無線受信装置は、受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備える。信号処理タイミング制御プログラムは、コンピュータに、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の可変利得を制御するステップと、可変利得の制御の影響を回避するように受信信号の先頭から所定の信号処理を除外すべき信号区間長を判定するステップと、受信信号の先頭から、判定された信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施すステップとを実行させる。
【0033】この発明のさらに他の局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御プログラムであって、無線受信装置は、受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備える。信号処理タイミング制御プログラムは、コンピュータに、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の可変利得を制御するステップと、受信信号のレベルが所定のレベルに収束するのに要した受信信号の先頭からの信号区間長を判定するステップと、受信信号の先頭から、判定された信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施すステップとを実行させる。
【0034】この発明のさらに他の局面によれば、既知の信号区間を先頭部分に有する信号系列からなる受信信号を処理する無線受信装置における信号処理タイミング制御プログラムであって、無線受信装置は、受信信号を可変利得で増幅する増幅手段を備える。信号処理タイミング制御プログラムは、コンピュータに、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが所定のレベルに収束するように増幅手段の可変利得を制御するステップと、既知の信号区間内に設定された、受信信号の先頭からの所定の信号区間長の経過を判定するステップと、判定に応じて、受信信号の先頭から所定の信号区間長を除く信号区間に対し、所定の信号処理を施すステップとを実行させる。
【0035】好ましくは、信号処理タイミング制御プログラムは、コンピュータに、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが最初から所定のレベルに収束しているか否かを判定するステップと、増幅手段によって増幅された受信信号のレベルが最初から所定のレベルに収束していると判定されたときには可変利得の制御を行なわず、受信信号の先頭から所定の信号処理を施すステップとをさらに実行させる。
【0036】したがって、この発明によれば、既知信号区間を十分に長く取ることができないような信号フォーマットを有する移動体通信システムにおいて多値変調方式を採用した場合でも、AGC処理が影響する区間を除く既知信号区間において信号処理を行なうことにより、AGC処理に起因する受信エラーの発生を防止することができる。
【0037】さらに、この発明によれば、既知信号区間を十分に長く取ることができないような信号フォーマットを有する移動体通信システムにおいて多値変調方式を採用した場合でも、AGC処理が終了した時点を判定してAGC処理期間中を除く既知信号区間において信号処理を行なうことにより、AGC処理に起因する受信エラーの発生を防止することができる。
【0038】さらに、この発明によれば、既知信号区間を十分に長く取ることができないような信号フォーマットを有する移動体通信システムにおいて多値変調方式を採用した場合でも、計時により既知信号区間後半の信号処理に最低限必要な区間を判定してその区間において信号処理を行なうことにより、AGC処理に起因する受信エラーの発生を防止することができる。
【0039】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0040】図1は、この発明の実施の形態による、たとえばPHSのような移動体通信システムの基地局に適用される無線受信装置の構成を示す機能ブロック図である。なお、以下に説明する実施の形態では、多値変調方式として周知の16QAMを採用するものとする。
【0041】図1に示した無線受信装置は、図5に示した従来の無線受信装置と以下の部分を除いて同じである。すなわち、AGC制御部16は、図5に示したAGC制御部のAGC制御信号発生動作に加えて、各フレームの既知信号区間の先頭部分において信号処理から除外すべき区間の経過を示す信号を発生してデジタル信号処理部15に与える。
【0042】デジタル信号処理部15は、各フレームの既知信号区間のうち、AGC制御部16からの信号で通知された区間を除く既知信号区間に対して、図5のデジタル信号処理部5と同様の信号処理(同期処理、伝搬路推定処理、アダプティブアレイのウェイト推定処理など)を施す。
【0043】図2は、図1に示した無線受信装置の動作を説明する波形図である。図6に示した従来例の波形図では、AGC処理によるデジタル信号の振幅値のふくらみに関わらず、各フレームの既知信号区間の先頭から信号処理の対象としていたが、図2に示すこの発明の実施の形態では、AGC処理によるデジタル信号のふくらみが収束してAGC処理の影響がなくなった後から信号処理の対象としている。
【0044】このように、PHSのPR、UWなどの既知信号区間内においてAGC動作が終了したとき、不正な振幅値を有する数シンボルのAGC期間を無視して、残りの既知信号区間を用いて所定の信号処理(同期処理、伝搬路推定、アダプティブアレイのウェイト推定など)を行なうことにより、デジタル信号処理部における受信エラーの発生を防止し、通信品質を高めることができる。
【0045】このように、AGC処理の影響を回避する既知信号区間の判定の仕方としては、たとえば次のような方法が考えられる。
【0046】まず、第1の方法として、図1のAGC制御部16において、受信レベルが所定レベルに収束したか、すなわちAGC処理が終了して適正な振幅値を有するデジタル信号が得られ始めているかを判定し、判定した時点をデジタル信号処理部15に知らせる。適正な振幅値を有するデジタル信号が得られていると判断した時点から直ちに、デジタル信号処理部15において、デジタル信号に対する所定の信号処理を開始する。
【0047】これにより、限られた長さの既知信号区間において、信号処理に適した信号が得られる時点をできる限り最短に判定し、残りの既知信号区間で最大限の効率で受信エラーなしに所定の信号処理を行なうことが可能になる。
【0048】第2の方法としては、デジタル信号処理部15における信号処理に最低限必要な所定のシンボル数(信号区間長)を既知信号区間内の後半部に確保すべく、既知信号区間の先頭から所定の不用シンボル数(信号区間長)を計時し、不用シンボル数の経過時点をデジタル信号処理部15に通知する。デジタル信号処理部15は、AGC処理の結果の如何に関わらず、所定の不用シンボル数が経過した時点からデジタル信号に対する所定の信号処理を開始する。
【0049】これにより、たとえAGC処理の影響がたとえ多少残っている区間であっても、所定の処理に最低限必要な既知信号区間をすべて利用することができる。
【0050】図1に示したAGC制御部16およびデジタル信号処理部15の機能は、たとえば、デジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)などを用いてソフトウェアで実現することができる。
【0051】図3は、上述の第1の方法をソフトウェアで実現する場合の制御を示すフロー図である。
【0052】まず、ステップS1において、当該フレームにおける受信アンプ2のAGC処理用の利得の初期値が設定され、無効にするシンボル数の計数値をゼロにセットする。
【0053】そして、ステップS2において、当該フレームにおける受信信号レベル(A/D変換されたデジタル信号の大きさ)の測定を開始する。
【0054】ステップS3において、初期値の設定が適切であったため、受信開始時における受信レベルが所定レベルから大きくずれてはおらず、ほぼ収束しているような場合には、前述の受信エラーの問題は生じないと考えられるので、AGC動作は開始せず、上述の初期値をそのまま受信アンプ2に設定し(ステップS4)、通常信号処理区間、すなわち既知信号区間の先頭から所定のデジタル信号処理を実行する(ステップS5)。そして、ステップS11ですべての処理を終了する。
【0055】一方、ステップS3において、最初の受信レベルが所定レベルから大きくずれていることが判定されるとAGC動作が開始される。
【0056】まず、ステップS6において、受信アンプ2の利得を調整し、ステップS7において受信信号のレベル(デジタル信号の大きさ)を再度測定する。その結果、ステップS8において、受信レベルが所定レベルに収束していると判定されるまで、ステップS6〜8の処理が繰り返され、収束していると判定されると、ステップS8においてAGC動作を終了し、ステップS9において、AGC処理に要した無効とすべきシンボル数を算出する。
【0057】そして、ステップS10において、既知信号区間の先頭から上記無効シンボルを除外した残りの既知信号区間に対して、所定のデジタル信号処理を実行し、ステップS11ですべての処理を終了する。
【0058】この図3に示した例では、限られた長さの既知信号区間において、信号処理に適した信号が得られる時点、すなわちAGCの終了時点をできる限り最短に判定し、残りの既知信号区間で最大限の効率で受信エラーなしに所定のデジタル信号処理を行なうことが可能になる。
【0059】図4は、上述の第2の方法をソフトウェアで実現する場合の制御を示すフロー図である。
【0060】まず、ステップS31において、当該フレームにおける受信アンプ2のAGC処理用の利得の初期値が設定され、無効にするシンボル数を予め決められた値Nにセットする。さらに、所定の無効シンボル数Nに対応するAGC処理時間を計時するカウンタAGC_cntをゼロにセットする。
【0061】そして、ステップS32において、当該フレームにおける受信信号レベル(A/D変換されたデジタル信号の大きさ)の測定を開始する。
【0062】ステップS33において、初期値の設定が適切であったため、受信開始時における受信レベルが所定レベルから大きくずれてはおらず、ほぼ収束しているような場合には、前述の受信エラーの問題は生じないと考えられるので、AGC動作は開始せず、上述の初期値をそのまま受信アンプ2に設定し(ステップS34)、通常信号処理区間、すなわち既知信号区間の先頭から所定のデジタル信号処理を実行する(ステップS35)。そして、ステップS42ですべての処理を終了する。
【0063】一方、ステップS33において、最初の受信レベルが所定レベルから大きくずれていることが判定されるとAGC動作が開始される。
【0064】まず、ステップS36において、受信アンプ2の利得を調整し、ステップS37において受信信号のレベル(デジタル信号の大きさ)を再度測定する。その結果、ステップS38において、受信レベルが所定レベルに収束していると判定されるか、またはカウンタAGC_cntのカウントが無効シンボル数Nに相当するリミット値に達したと判定されるまで、ステップS39においてAGC_cntを1づつインクリメントしながら、ステップS36〜38の処理が繰り返される。
【0065】ステップS38において、受信レベルが収束している(AGC動作終了)またはAGC_cntがリミット値に達していると判定されると、ステップS40において所定の無効シンボル数Nが読み出される。
【0066】そして、ステップS41において、AGC動作が終了しているか否かに関わらず、既知信号区間の先頭から上記所定の無効シンボル数Nを除外した残りの既知信号区間に対して、所定のデジタル信号処理を実行し、ステップS42ですべての処理を終了する。
【0067】この図4に示した例では、たとえAGC処理の影響がたとえ多少残っている区間であっても、所定の処理に最低限必要な既知信号区間(Nを除く区間)をすべて利用することができる。
【0068】各フレームの受信アンプ2の利得初期値は通常、前フレームまでの受信レベルの大きさから推定する方法が有効であるが、フェージング環境などによって受信レベルが大きく変動する場合には、上述の受信エラーの問題が発生しやすく、上記の図3または図4に示した方法が特に効果を奏するものである。
【0069】なお、上述の実施の形態では多値変調方式として、16QAM方式を採用した場合について説明したが、この発明の対象となる多値変調方式は、16QAM方式に限られるものではなく、受信信号の振幅情報が判定されるどのような変調方式にも適用可能である。
【0070】また、上述の実施の形態では、移動体通信システムの一例としてのPHSについて説明したが、この発明は、PHSに限らず、既知信号区間の長さが制限されるフォーマットを有する移動体通信システムに適用可能である。
【0071】今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0072】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、規格により既知信号区間を十分に長く取ることができないような信号フォーマットを有するPHSのような移動体通信システムにおいて、高品質、大容量の伝送を可能にするために16QAMのような多値変調方式を採用した場合でも、アナログ受信信号のAGC処理に起因するデジタル信号処理部における受信エラーの発生を防止することができる。




 

 


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