JP2000078058A - マッチドフィルタ出力分析・干渉波制御形cdma通信方式 - Google Patents
マッチドフィルタ出力分析・干渉波制御形cdma通信方式Info
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- JP2000078058A JP2000078058A JP3930399A JP3930399A JP2000078058A JP 2000078058 A JP2000078058 A JP 2000078058A JP 3930399 A JP3930399 A JP 3930399A JP 3930399 A JP3930399 A JP 3930399A JP 2000078058 A JP2000078058 A JP 2000078058A
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/7097—Interference-related aspects
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- H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
- H04B2201/69—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
- H04B2201/707—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
- H04B2201/7097—Direct sequence modulation interference
- H04B2201/709709—Methods of preventing interference
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、伝送過程にて混入
する雑音を推定し、この推定雑音を用いて復調後の信号
対雑音(SN)比を向上させることが可能なスペクトル
拡散変調を用いた通信方式に関する。
する雑音を推定し、この推定雑音を用いて復調後の信号
対雑音(SN)比を向上させることが可能なスペクトル
拡散変調を用いた通信方式に関する。
【0002】
【従来の技術】スペクトル拡散通信は、拡散符号系列を
用いて送信データを変調することにより、原送信データ
信号のもつ帯域に比し、はるかに広い周波数帯域をもつ
信号に変換し、この拡散信号を伝送するものであって、
単位周波数当たりの送信電力が小さく、その結果、他の
通信への妨害も小さく限定することができる方式であ
る。また、伝送過程において混入する環境雑音も抑圧で
きるなどの多くの特徴を有する優れた通信方式である。
しかし、移動通信では基地局と多数の移動局からの通信
が同一帯域を共用するので、干渉雑音による妨害が支配
的となる。したがって各基地局のサービスエリア(セ
ル)内で同時に通話できるチャネル数は、この干渉雑音
により大きな制約を受ける。
用いて送信データを変調することにより、原送信データ
信号のもつ帯域に比し、はるかに広い周波数帯域をもつ
信号に変換し、この拡散信号を伝送するものであって、
単位周波数当たりの送信電力が小さく、その結果、他の
通信への妨害も小さく限定することができる方式であ
る。また、伝送過程において混入する環境雑音も抑圧で
きるなどの多くの特徴を有する優れた通信方式である。
しかし、移動通信では基地局と多数の移動局からの通信
が同一帯域を共用するので、干渉雑音による妨害が支配
的となる。したがって各基地局のサービスエリア(セ
ル)内で同時に通話できるチャネル数は、この干渉雑音
により大きな制約を受ける。
【0003】図30は、無線通信路を介してスペクトル
拡散通信(DS−SS方式による通信)を行う移動通信
システムにおける従来の送信機の一般的な構成を表した
ブロック図であり、図31はこの移動通信システムにお
ける従来の受信機の一般的な構成を示すブロック図であ
る。
拡散通信(DS−SS方式による通信)を行う移動通信
システムにおける従来の送信機の一般的な構成を表した
ブロック図であり、図31はこの移動通信システムにお
ける従来の受信機の一般的な構成を示すブロック図であ
る。
【0004】図30に示す送信機TXは、2値送信デー
タb(信号vb (t) )により基準符号系列発生器(PN
G−1)1にて発生した拡散符号系列mq (t) を乗算器
2によって乗積変調してベースバンド送信出力s( t)
を得る。さらに変調器3においてベースバンド送信出力
s(t) で発振器4にて発生した周波数fa の搬送波を変
調することによって、無線周波数帯域の送信波sa (t)
を生成し、図示を省いた送信フィルタ及びアンテナを経
てこれを無線通信路へと送信する。なお、拡散符号系列
mq (t) としては2値送信データbの周期長と同じビッ
ト周期長の擬似雑音(PN系列)を用いるのが一般的で
あり、以下該PN系列の中で最も広く用いられている最
大周期系列(M系列)m( t) を用いた場合を例にとっ
て説明を行う。
タb(信号vb (t) )により基準符号系列発生器(PN
G−1)1にて発生した拡散符号系列mq (t) を乗算器
2によって乗積変調してベースバンド送信出力s( t)
を得る。さらに変調器3においてベースバンド送信出力
s(t) で発振器4にて発生した周波数fa の搬送波を変
調することによって、無線周波数帯域の送信波sa (t)
を生成し、図示を省いた送信フィルタ及びアンテナを経
てこれを無線通信路へと送信する。なお、拡散符号系列
mq (t) としては2値送信データbの周期長と同じビッ
ト周期長の擬似雑音(PN系列)を用いるのが一般的で
あり、以下該PN系列の中で最も広く用いられている最
大周期系列(M系列)m( t) を用いた場合を例にとっ
て説明を行う。
【0005】図31に示す受信機RXはスペクトル拡散
変調された信号sa (t) をアンテナ及び受信フィルタを
経て受信し、所要の等価増幅を行い(等価器の表示を省
く)、伝送過程で混入した雑音x(t) を含む受信信号r
a (t) を周波数fLa(=fa)をもつ搬送波を発生する
局部発振器5の出力と乗算器11により周波数混合した
信号を、低域ろ波器(LPF)6によりその帯域を制限
することにより、ベースバント帯域の受信信号r( t)
に復調する(コヒーレント復調、またはノンコヒーレン
ト復調を行う)。このベースバンド帯域拡散信号r(
t) と、基準符号列発生器(PNG−2)7から発生さ
れる、上記送信機TXにおいて用いた符号と同一の(希
望局)M系列符号mq (t) とを乗算器8に加える。その
結果得られた乗積(逆拡散)出力u(t) を積分器9に
よりM系列の系列長T(1フレーム長)の期間について
積分を行い相関出力ρを得る。この出力ρの極性を硬判
定器(DEC)10で前記フレームの終了時点で判定
し、2値受信データ 外1 を
変調された信号sa (t) をアンテナ及び受信フィルタを
経て受信し、所要の等価増幅を行い(等価器の表示を省
く)、伝送過程で混入した雑音x(t) を含む受信信号r
a (t) を周波数fLa(=fa)をもつ搬送波を発生する
局部発振器5の出力と乗算器11により周波数混合した
信号を、低域ろ波器(LPF)6によりその帯域を制限
することにより、ベースバント帯域の受信信号r( t)
に復調する(コヒーレント復調、またはノンコヒーレン
ト復調を行う)。このベースバンド帯域拡散信号r(
t) と、基準符号列発生器(PNG−2)7から発生さ
れる、上記送信機TXにおいて用いた符号と同一の(希
望局)M系列符号mq (t) とを乗算器8に加える。その
結果得られた乗積(逆拡散)出力u(t) を積分器9に
よりM系列の系列長T(1フレーム長)の期間について
積分を行い相関出力ρを得る。この出力ρの極性を硬判
定器(DEC)10で前記フレームの終了時点で判定
し、2値受信データ 外1 を
【0006】
【外1】
【0007】復調する。この復調データをもとに作られ
た制御信号を同期回路(SYNC)12を介して基準符
号列発生器(PN−G2)7及び局部発振機(搬送波発
生器)5の制御端子に加え、受信信号ra (t) とfLa及
びmq (t) の位相とが同期するように搬送波及びM系列
の発生タイミングの位相を制御する(なお、送信機T
X、受信器RXにおいて、搬送波とM系列符号による乗
積機能を交換配置することがしばしば行われるが、全体
の変復調機能は同一である)。
た制御信号を同期回路(SYNC)12を介して基準符
号列発生器(PN−G2)7及び局部発振機(搬送波発
生器)5の制御端子に加え、受信信号ra (t) とfLa及
びmq (t) の位相とが同期するように搬送波及びM系列
の発生タイミングの位相を制御する(なお、送信機T
X、受信器RXにおいて、搬送波とM系列符号による乗
積機能を交換配置することがしばしば行われるが、全体
の変復調機能は同一である)。
【0008】図32は送信信号(送信波s( t) )のス
ペクトルを模擬的に示した図である。図32( a) は送
信信号のスペクトルで、左側にはベースバンド帯域の信
号に対応するスペクトルを、右側には無線周波数帯域に
対応するスペクトルを示し、図30及び図31の時間波
形と下記のように対応する。
ペクトルを模擬的に示した図である。図32( a) は送
信信号のスペクトルで、左側にはベースバンド帯域の信
号に対応するスペクトルを、右側には無線周波数帯域に
対応するスペクトルを示し、図30及び図31の時間波
形と下記のように対応する。
【0009】 送信側の信号: データ信号 vb (t) ←→Vb (f) : ベースバンド帯域拡散出力 s(t) ←→S(f) : 無線帯域出力 sa (t) ←→Sa (f) 図32中にはチップレートをfc (= Tc -1:Tc は拡
散符号のチップ周期)、情報レートをfD (= T-1)と
して示した。図32(b)の右側は無線周波数帯域の受
信信号ra (t) (=rsa(t) +xNa(t) +xwa(t) )の
スペクトルであり、下記の対応関係がある。ここでは、
伝送過程の減衰や歪は受信機の等化回路で補償されるも
のとして、rsa(t) =sa (t) と仮定する。
散符号のチップ周期)、情報レートをfD (= T-1)と
して示した。図32(b)の右側は無線周波数帯域の受
信信号ra (t) (=rsa(t) +xNa(t) +xwa(t) )の
スペクトルであり、下記の対応関係がある。ここでは、
伝送過程の減衰や歪は受信機の等化回路で補償されるも
のとして、rsa(t) =sa (t) と仮定する。
【0010】 受信側の信号: 信号 rsa(t) ←→Rsa(f)[=Sa (f)] (無線帯域): 狭帯域雑音 xNa(t) ←→XNa(f) : 広帯域雑音 xwa(t) ←→Xwa(f) 図32(b )の左側はr( t) の逆拡散出力u(t) (=
vb (t) +xN (t) +xw (t) )のスペクトルで、下記
の対応関係がある。
vb (t) +xN (t) +xw (t) )のスペクトルで、下記
の対応関係がある。
【0011】 逆拡散出力 : データ信号 vb (t) ←→Vb (f) (ベースバンド : 狭帯域雑音 xN (t) ←→XN (f) 帯域) : 広帯域雑音 xw (t) ←→Xw (f) 図32から明らかなように、伝送過程で混入した狭帯域
雑音XNa( f) は逆拡散により拡散されてXN (f) とな
り、その復調出力成分XN (|f|<fD )(図32
(b)中の斜線部分)はXNa( f) の全電力より後述す
る拡散利得Gpだけ減少する。しかし、広帯域雑音Xwa
( f) は逆拡散を施しても拡散されず、ほぼ同じ帯域幅
をもつスペクトルXw (f) となる。Xwa( f) は主とし
て他局間干渉成分であり、局数が多いときは、この干渉
電力が全雑音電力の大部分を占めることになる。広帯域
雑音の復調出力Xw (|f|<fD )(図32( b) の
点線部分)のうち信号分と区別できない成分の電力は主
として希望局拡散系列と他局の拡散系列の相互相関に比
例した値をとり、Vb (f) の信号電力に比し無視できな
い場合がしばしば発生する。このように、SS方式は干
渉雑音の影響を強く受ける。これが同一セル内の同時通
話局数を制限する主要な要因となっている。
雑音XNa( f) は逆拡散により拡散されてXN (f) とな
り、その復調出力成分XN (|f|<fD )(図32
(b)中の斜線部分)はXNa( f) の全電力より後述す
る拡散利得Gpだけ減少する。しかし、広帯域雑音Xwa
( f) は逆拡散を施しても拡散されず、ほぼ同じ帯域幅
をもつスペクトルXw (f) となる。Xwa( f) は主とし
て他局間干渉成分であり、局数が多いときは、この干渉
電力が全雑音電力の大部分を占めることになる。広帯域
雑音の復調出力Xw (|f|<fD )(図32( b) の
点線部分)のうち信号分と区別できない成分の電力は主
として希望局拡散系列と他局の拡散系列の相互相関に比
例した値をとり、Vb (f) の信号電力に比し無視できな
い場合がしばしば発生する。このように、SS方式は干
渉雑音の影響を強く受ける。これが同一セル内の同時通
話局数を制限する主要な要因となっている。
【0012】図33のm( t) は従来の直接拡散形スペ
クトル拡散通信方式(DS−SS)における拡散符号
(インパルス)系列の一例で、符号系列長L=7(チッ
プ)のM系列の例である。その下に2値送信データbを
示す。図33中のs(t) は2値情報b(=1、−1)と
m( t) の乗積出力で、シンボルフレームFn とFn+1
に対応する波形である。またTはシンボルフレーム周
期、Tc はチップ周期である。
クトル拡散通信方式(DS−SS)における拡散符号
(インパルス)系列の一例で、符号系列長L=7(チッ
プ)のM系列の例である。その下に2値送信データbを
示す。図33中のs(t) は2値情報b(=1、−1)と
m( t) の乗積出力で、シンボルフレームFn とFn+1
に対応する波形である。またTはシンボルフレーム周
期、Tc はチップ周期である。
【0013】拡散系列m( t) とmq (t) は次式で与え
られる。
られる。
【0014】
【数1】
【0015】ここでci (i=0,1,2,・・・,L
−1)は拡散系列i番目のチップ振幅、δはデルタ関
数、qは方形波関数である。送信用ベースバンド波形と
しては、受信機が十分な受信電力を受信できるように方
形波が用いられる。図示のように送信情報“1" (b=
1)に対応して方形波mq (t) を、“0" (b=1)に
対応してその反転出力 外2 を送出する。この方形波
はさらにPSK変調によ
−1)は拡散系列i番目のチップ振幅、δはデルタ関
数、qは方形波関数である。送信用ベースバンド波形と
しては、受信機が十分な受信電力を受信できるように方
形波が用いられる。図示のように送信情報“1" (b=
1)に対応して方形波mq (t) を、“0" (b=1)に
対応してその反転出力 外2 を送出する。この方形波
はさらにPSK変調によ
【外2】
【0016】り無線周波数帯に変換される。チップレー
トを 外3 とするとき、送信フィル
トを 外3 とするとき、送信フィル
【0017】
【外3】
【0018】タにより信号帯域は(fa −fc )〜(f
a +fc )に帯域制限されるので、送信信号に含まれる
方形波は大きな波形歪を受ける。しかし、説明の前段で
は、この波形歪の影響を簡単のため省いて説明しよう。
これからベースバンド帯域におけるデータ信号の占有周
波数帯域はほぼfD =1/ Tであり、拡散後のベースバ
ンド出力s(t) のそれは、ほぼ 外4 となり、
a +fc )に帯域制限されるので、送信信号に含まれる
方形波は大きな波形歪を受ける。しかし、説明の前段で
は、この波形歪の影響を簡単のため省いて説明しよう。
これからベースバンド帯域におけるデータ信号の占有周
波数帯域はほぼfD =1/ Tであり、拡散後のベースバ
ンド出力s(t) のそれは、ほぼ 外4 となり、
【0019】
【外4】
【0020】 fc =LfD (5) で与えられ、L倍にその占有帯域幅は拡大される。L倍
の帯域増大により、従来のDS−SS方式における雑音
の抑圧効果は、プロセス利得Gpとすると Gp=10 log10L (6) で与えらる。
の帯域増大により、従来のDS−SS方式における雑音
の抑圧効果は、プロセス利得Gpとすると Gp=10 log10L (6) で与えらる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、スペクトル
拡散変調信号は極めて広い周波数帯域を占有するので、
上述の原理から有色雑音電力を1/Lに抑圧することが
でき、有色雑音には強い。しかし、干渉雑音を考えると
L倍の帯域を使用するにもかかわらず、同時通話数Ns
はLの数分の一程度となり、同時伝送容量Hzは時分割
多重方式(TDMA)の(Ns / L)倍となる。したが
って、1個のサービスゾーンで比較する限りTDMA方
式に比し、伝送路の周波数帯域利用効率は、一般に極め
て低くなるという欠点がある。このように同時通話数N
s をLに比しあまり大きく設定し得ない理由は、希望局
の割り当てたPN系列と他の移動局に割り当てた種類の
異なるPN系列の相互間に存在する相互相関係数を充分
に小さくし得ないからである。この値は、両者の相互位
相により変動し、その平均値は1/√Lで与えられる
が、干渉波の系列がデータ変調され、希望局信号と干渉
波のフレーム位相が異なる場合の最悪相関値はこの値よ
り著しく大きくなる。その結果、高い相互相関をもつ干
渉波が多数、長時間に亘り入来して、符号誤り率が著し
く劣化する場合がしばしば発生する。
拡散変調信号は極めて広い周波数帯域を占有するので、
上述の原理から有色雑音電力を1/Lに抑圧することが
でき、有色雑音には強い。しかし、干渉雑音を考えると
L倍の帯域を使用するにもかかわらず、同時通話数Ns
はLの数分の一程度となり、同時伝送容量Hzは時分割
多重方式(TDMA)の(Ns / L)倍となる。したが
って、1個のサービスゾーンで比較する限りTDMA方
式に比し、伝送路の周波数帯域利用効率は、一般に極め
て低くなるという欠点がある。このように同時通話数N
s をLに比しあまり大きく設定し得ない理由は、希望局
の割り当てたPN系列と他の移動局に割り当てた種類の
異なるPN系列の相互間に存在する相互相関係数を充分
に小さくし得ないからである。この値は、両者の相互位
相により変動し、その平均値は1/√Lで与えられる
が、干渉波の系列がデータ変調され、希望局信号と干渉
波のフレーム位相が異なる場合の最悪相関値はこの値よ
り著しく大きくなる。その結果、高い相互相関をもつ干
渉波が多数、長時間に亘り入来して、符号誤り率が著し
く劣化する場合がしばしば発生する。
【0022】伝搬過程で多重反射(マルチパス)により
生ずる遅延波による自己干渉雑音の発生や多極間干渉雑
音の増大、フェーディングに伴う受信SN比の低下は、
誤り率をさらに劣化させる。主としてこれらの要因がC
DMA方式の周波数利用効率を低下させている。
生ずる遅延波による自己干渉雑音の発生や多極間干渉雑
音の増大、フェーディングに伴う受信SN比の低下は、
誤り率をさらに劣化させる。主としてこれらの要因がC
DMA方式の周波数利用効率を低下させている。
【0023】このような他局間干渉雑音(広帯域雑音)
を抑圧するために、以下に述べる2つの方法が従来研究
されている。 (A)干渉キャンセラ方式 (B)最小平均2乗誤差−判定帰還方式 方式(A)について述べよう。受信機はセル(移動通信
システムのサービス領域)内にあるすべてのユーザ(ユ
ーザ数K)のアドレス用基準拡散系列を用いて、受信信
号r(t) に対し、通常のDS−SS方式の受信復調を
行なう。すなわち、K個の受信機を備え、K個の初期判
定出力 外5 を出力する。希望局の情
を抑圧するために、以下に述べる2つの方法が従来研究
されている。 (A)干渉キャンセラ方式 (B)最小平均2乗誤差−判定帰還方式 方式(A)について述べよう。受信機はセル(移動通信
システムのサービス領域)内にあるすべてのユーザ(ユ
ーザ数K)のアドレス用基準拡散系列を用いて、受信信
号r(t) に対し、通常のDS−SS方式の受信復調を
行なう。すなわち、K個の受信機を備え、K個の初期判
定出力 外5 を出力する。希望局の情
【0024】
【外5】
【0025】報b1 の正しい値を求めるために、 外6
のそれぞれの基準拡散系列を乗じ、
のそれぞれの基準拡散系列を乗じ、
【0026】
【外6】
【0027】伝送路の推定特性を乗じて、疑似干渉波
外7 を作る。受信信号からこの成分
外7 を作る。受信信号からこの成分
【0028】
【外7】
【0029】を差し引いた干渉除去受信信号 外8 を
作り、 外9 に対し改めて復調処理
作り、 外9 に対し改めて復調処理
【0030】
【外8】
【0031】
【外9】
【0032】を行ない、最終判定出力 外10 を得
る。[参考:Ranijee Prasad:"CDMA f
る。[参考:Ranijee Prasad:"CDMA f
【0033】
【外10】
【0034】or Wireless Personal Communications,"A
rtech House, 1996 ;参照頁316〜327頁] この方式は、初期判定出力 外11 の精度と、伝送路
の推定特性の精度に依
rtech House, 1996 ;参照頁316〜327頁] この方式は、初期判定出力 外11 の精度と、伝送路
の推定特性の精度に依
【0035】
【外11】
【0036】存し、Kが符号長Lの1/2を超えると著
しく性能が低下する。また、装置は極めて大規模となる
ため、現実的でない。方式(B)では、受信信号をトラ
ンスバーサル形直交化フィルタに加え、受信信号に含ま
れる雑音をできるだけ直交化し、その出力を通常のDS
−SS方式の復調方式により基準拡散系列で逆拡散し、
その硬判定出力 外12 を得る。上
しく性能が低下する。また、装置は極めて大規模となる
ため、現実的でない。方式(B)では、受信信号をトラ
ンスバーサル形直交化フィルタに加え、受信信号に含ま
れる雑音をできるだけ直交化し、その出力を通常のDS
−SS方式の復調方式により基準拡散系列で逆拡散し、
その硬判定出力 外12 を得る。上
【0037】
【外12】
【0038】記直交化はトランスバーサルフィルタの係
数制御により実現される。上記復調で得られた 外13
の判定帰還を行なう。すなわち、 外14 とその前
段で得
数制御により実現される。上記復調で得られた 外13
の判定帰還を行なう。すなわち、 外14 とその前
段で得
【0039】
【外13】
【0040】
【外14】
【0041】られた逆拡散出力との誤差が小さくなるよ
うに、例えば最小2乗平均誤差アルゴリズムを用いて、
各受信フレームの逆拡散と判定処理の度に上述の係数を
微調整する。[参考:Predrag B. Rapajic and Branka
S. Vucetic,"Adaptive Receiver Structures for Async
hronous CDMA Systems,"IEEE JSAC, vol.12, no.4, ma
y, 1994] この方法は、干渉雑音の周期定常性を仮定できるときに
有効であるが、これは移動体にとって、必ずしも現実的
な仮定ではない。すなわち望ましい動作に対しては、一
般に伝搬路や干渉波特性が変らない長い定常期間の存在
が必要である。また、受信雑音が少し過大になると、上
記誤差を小さくすべき係数制御を誤り、誤差をより大き
くする制御を行なう結果になることがしばしば発生し、
安定動作は損なわれる。
うに、例えば最小2乗平均誤差アルゴリズムを用いて、
各受信フレームの逆拡散と判定処理の度に上述の係数を
微調整する。[参考:Predrag B. Rapajic and Branka
S. Vucetic,"Adaptive Receiver Structures for Async
hronous CDMA Systems,"IEEE JSAC, vol.12, no.4, ma
y, 1994] この方法は、干渉雑音の周期定常性を仮定できるときに
有効であるが、これは移動体にとって、必ずしも現実的
な仮定ではない。すなわち望ましい動作に対しては、一
般に伝搬路や干渉波特性が変らない長い定常期間の存在
が必要である。また、受信雑音が少し過大になると、上
記誤差を小さくすべき係数制御を誤り、誤差をより大き
くする制御を行なう結果になることがしばしば発生し、
安定動作は損なわれる。
【0042】本発明は、他局間干渉等によって生じる広
帯域雑音を含むすべての雑音に対し、現実的、且つ安定
的に対処できる技術を提供することを目的とする。
帯域雑音を含むすべての雑音に対し、現実的、且つ安定
的に対処できる技術を提供することを目的とする。
【0043】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1〜5に
記載の発明は、従来のスペクトル拡散通信方式の符号誤
り率を高める要因である雑音に対処すべくなされたもの
であって、拡散符号のチップインパルス列に標本化関数
をたたみ込み形変調を適用して送信する手法と、受信フ
レームをマッチドフィルタに加えて得られる相互相関出
力を分析する手法により、受信復調後のSN比を前記プ
ロセス利得Gpに比し著しく高め、その結果復調出力か
ら信号成分を判定する際に、雑音の影響をほとんど受け
ない判定を行う技術である。なお、本発明は直接拡散形
(DS−SS)と周波数ホッピング形(FH−SS)の
スペクトル拡散通信に広く応用できる。
記載の発明は、従来のスペクトル拡散通信方式の符号誤
り率を高める要因である雑音に対処すべくなされたもの
であって、拡散符号のチップインパルス列に標本化関数
をたたみ込み形変調を適用して送信する手法と、受信フ
レームをマッチドフィルタに加えて得られる相互相関出
力を分析する手法により、受信復調後のSN比を前記プ
ロセス利得Gpに比し著しく高め、その結果復調出力か
ら信号成分を判定する際に、雑音の影響をほとんど受け
ない判定を行う技術である。なお、本発明は直接拡散形
(DS−SS)と周波数ホッピング形(FH−SS)の
スペクトル拡散通信に広く応用できる。
【0044】上述の課題を解決するために、本発明の第
1の態様のマッチドフィルタ出力分析・干渉波制御形C
DMA通信方式は、スペクトル拡散形データ通信方式に
おいて、送信機は自己相関関数が0シフト及びその近傍
の相関領域以外の非相関領域で0または相対的に小さな
値をとるような直交符号系列をもとに生成したシンボル
フレーム波形を基準信号波に選び、該基準信号波の振
幅、位相などを送信情報に対応させて送信波を生成し、
受信機は該送信波と雑音成分を含む受信フレーム波形を
受信側で生成した前記基準信号波との相互相関関数を求
めるマッチドフィルタに加え、その相互相関関数のうち
前記非相関領域の部分相関関数を分析することにより、
該雑音成分のみを該マッチドフィルタに加えた場合に得
られる雑音依存相互相関関数を推定し、この推定関数を
前記相互相関関数から除去することにより、該受信フレ
ーム波形に含まれる該基準信号波成分を雑音の影響を受
けることなく検出する(請求項1に対応)。
1の態様のマッチドフィルタ出力分析・干渉波制御形C
DMA通信方式は、スペクトル拡散形データ通信方式に
おいて、送信機は自己相関関数が0シフト及びその近傍
の相関領域以外の非相関領域で0または相対的に小さな
値をとるような直交符号系列をもとに生成したシンボル
フレーム波形を基準信号波に選び、該基準信号波の振
幅、位相などを送信情報に対応させて送信波を生成し、
受信機は該送信波と雑音成分を含む受信フレーム波形を
受信側で生成した前記基準信号波との相互相関関数を求
めるマッチドフィルタに加え、その相互相関関数のうち
前記非相関領域の部分相関関数を分析することにより、
該雑音成分のみを該マッチドフィルタに加えた場合に得
られる雑音依存相互相関関数を推定し、この推定関数を
前記相互相関関数から除去することにより、該受信フレ
ーム波形に含まれる該基準信号波成分を雑音の影響を受
けることなく検出する(請求項1に対応)。
【0045】また、前記非相関領域の相関出力波形を分
析する手段として、該非相関領域の部分相関出力波形の
一部を複写してその極性を反転及び非反転のまま前記非
相関領域に移動することにより、該相関領域と該非相関
領域を結合した全フレーム領域上にI形、N形捏造相互
相関関数を生成し、この捏造相互相関関数をそれぞれ周
波数分析し、この分析値をもとにフレーム全領域上に値
をもつ雑音依存相互相関関数を推定することにより、該
受信フレーム波形に含まれる該基準拡散系列成分を雑音
の影響を受けることなく検出し得る(請求項2に対
応)。
析する手段として、該非相関領域の部分相関出力波形の
一部を複写してその極性を反転及び非反転のまま前記非
相関領域に移動することにより、該相関領域と該非相関
領域を結合した全フレーム領域上にI形、N形捏造相互
相関関数を生成し、この捏造相互相関関数をそれぞれ周
波数分析し、この分析値をもとにフレーム全領域上に値
をもつ雑音依存相互相関関数を推定することにより、該
受信フレーム波形に含まれる該基準拡散系列成分を雑音
の影響を受けることなく検出し得る(請求項2に対
応)。
【0046】前記受信機は受信フレームインパルス列の
任意の1乃至複数個のチップの各々に、付加雑音チップ
を加えることにより付加雑音付受信フレームインパルス
列を作り、該インパルス列に対し、前記基準拡散系列に
よる相互相関関数を生成し、その非相関領域上にある前
記部分相関関数の直流成分が0となるように該付加雑音
を調整し、該調整付加雑音を含む調整受信フレームイン
パルス列に対し、該基準拡散系列による相互相関関数を
改めて生成し、その0シフト値から、受信フレームイン
パルス列に含まれている基準拡散系列成分を雑音の影響
を受けることなく検出し得る(請求項3に対応)。
任意の1乃至複数個のチップの各々に、付加雑音チップ
を加えることにより付加雑音付受信フレームインパルス
列を作り、該インパルス列に対し、前記基準拡散系列に
よる相互相関関数を生成し、その非相関領域上にある前
記部分相関関数の直流成分が0となるように該付加雑音
を調整し、該調整付加雑音を含む調整受信フレームイン
パルス列に対し、該基準拡散系列による相互相関関数を
改めて生成し、その0シフト値から、受信フレームイン
パルス列に含まれている基準拡散系列成分を雑音の影響
を受けることなく検出し得る(請求項3に対応)。
【0047】本発明の第1の態様の受信装置は、上記第
1の態様のCDMA通信方式に用いられることを前提と
し、自己相関関数が0シフト及びその近傍の相関領域以
外の非相関領域で0または相対的に小さな値をとる直交
符号系列をもとに生成したシンボルフレーム波形を基準
信号波として供給する基準信号波発生手段と、受信波と
該基準信号波との相互相関関数を求める相互相関関数発
生手段と、該相互相関関数の前記非相関領域の部分相関
関数を分析して、該受信波に含まれる雑音成分のみを該
相互相関関数発生手段に加えた場合に得られる雑音依存
相互相関関数を推定し、該雑音依存相互相関関数を前記
相互相関関数から除去することにより、該受信波に含ま
れる雑音を除去する分析手段とを備えている(請求項4
に対応)。
1の態様のCDMA通信方式に用いられることを前提と
し、自己相関関数が0シフト及びその近傍の相関領域以
外の非相関領域で0または相対的に小さな値をとる直交
符号系列をもとに生成したシンボルフレーム波形を基準
信号波として供給する基準信号波発生手段と、受信波と
該基準信号波との相互相関関数を求める相互相関関数発
生手段と、該相互相関関数の前記非相関領域の部分相関
関数を分析して、該受信波に含まれる雑音成分のみを該
相互相関関数発生手段に加えた場合に得られる雑音依存
相互相関関数を推定し、該雑音依存相互相関関数を前記
相互相関関数から除去することにより、該受信波に含ま
れる雑音を除去する分析手段とを備えている(請求項4
に対応)。
【0048】本発明の通信システムは、上記第1の態様
のCDMA通信方式に用いられることを前提とし、自己
相関関数が0シフト及びその近傍の相関領域以外の非相
関領域で0または相対的に小さな値をとる直交符号系
列、または該非相関領域の自己相関関数の直流分が0と
なる自己交流拡散系列をもとに生成したシンボルフレー
ム波形を基準信号波として供給する基準信号波発生手段
と、該基準信号波を送信すべき情報信号によって変調し
てベースバンド帯域送信波を生成する第1変調手段と、
該ベースバンド帯域送信波を搬送波によって変調して無
線周波数帯域送信波を出力する第2変調手段とを含む送
信手段と、受信波と受信側で生成した該基準信号波との
相互相関関数を求める相互相関関数発生手段と、該相互
相関関数の前記非相関領域の部分相関関数の直流分が0
になるように該受信波に付加雑音を加えて調整受信波を
生成する手段とを備え、該調整受信波から求めた前記相
互相関関数0シフト値を硬判定することにより、該受信
波に含まれる雑音を除去して該基準信号波成分のみを検
出する分析手段とを含む受信手段とを備えている(請求
項5に対応)。
のCDMA通信方式に用いられることを前提とし、自己
相関関数が0シフト及びその近傍の相関領域以外の非相
関領域で0または相対的に小さな値をとる直交符号系
列、または該非相関領域の自己相関関数の直流分が0と
なる自己交流拡散系列をもとに生成したシンボルフレー
ム波形を基準信号波として供給する基準信号波発生手段
と、該基準信号波を送信すべき情報信号によって変調し
てベースバンド帯域送信波を生成する第1変調手段と、
該ベースバンド帯域送信波を搬送波によって変調して無
線周波数帯域送信波を出力する第2変調手段とを含む送
信手段と、受信波と受信側で生成した該基準信号波との
相互相関関数を求める相互相関関数発生手段と、該相互
相関関数の前記非相関領域の部分相関関数の直流分が0
になるように該受信波に付加雑音を加えて調整受信波を
生成する手段とを備え、該調整受信波から求めた前記相
互相関関数0シフト値を硬判定することにより、該受信
波に含まれる雑音を除去して該基準信号波成分のみを検
出する分析手段とを含む受信手段とを備えている(請求
項5に対応)。
【0049】本発明の第2の態様のマッチドフィルタ出
力分析・干渉波制御形CDMA通信方式は、送信機は、
アドレス拡散系列にダミ−チップを付加した拡張系列を
準備して、これを送信情報により変調して作成した送信
フレ−ムを送信し、受信機は、希望局が送信した送信フ
レ−ムに同期した送信フレームを受信し、該受信フレー
ムから上記ダミ−チップをとり除くことにより受信中核
フレ−ムを生成し、送信側で用いたアドレス拡散系列に
マッチした整合フィルタにより、該受信中核フレ−ムの
逆拡散後の相関関数出力を生成し、該相関関数出力から
前記送信情報を判定する(請求項6に対応)。
力分析・干渉波制御形CDMA通信方式は、送信機は、
アドレス拡散系列にダミ−チップを付加した拡張系列を
準備して、これを送信情報により変調して作成した送信
フレ−ムを送信し、受信機は、希望局が送信した送信フ
レ−ムに同期した送信フレームを受信し、該受信フレー
ムから上記ダミ−チップをとり除くことにより受信中核
フレ−ムを生成し、送信側で用いたアドレス拡散系列に
マッチした整合フィルタにより、該受信中核フレ−ムの
逆拡散後の相関関数出力を生成し、該相関関数出力から
前記送信情報を判定する(請求項6に対応)。
【0050】なお、上記第2の態様の通信方式では、前
記アドレス拡散系列として、その周期自己相関関数の0
シフトを除くシフト値の積分値が0となる直交系列、ま
たは該積分値が正となる偏奇直交系列を準備し、前記送
信情報により、該アドレス拡散系列を変調して生成した
送信フレームを送信し、前記受信機は、多数のユーザの
送信機が送信した信号の和である前記受信中核フレーム
を前記整合フィルタに加えることにより、0シフト位置
の相関関数出力と、該0シフト以外の位置の相関関数出
力の積分値とを代数加算した相関関数出力和を求めて硬
判定し、該希望局の送信情報を復元する、ことが望まし
い(請求項7に対応)。
記アドレス拡散系列として、その周期自己相関関数の0
シフトを除くシフト値の積分値が0となる直交系列、ま
たは該積分値が正となる偏奇直交系列を準備し、前記送
信情報により、該アドレス拡散系列を変調して生成した
送信フレームを送信し、前記受信機は、多数のユーザの
送信機が送信した信号の和である前記受信中核フレーム
を前記整合フィルタに加えることにより、0シフト位置
の相関関数出力と、該0シフト以外の位置の相関関数出
力の積分値とを代数加算した相関関数出力和を求めて硬
判定し、該希望局の送信情報を復元する、ことが望まし
い(請求項7に対応)。
【0051】また、前記ダミ−チップの位置と極性は、
前記受信フレ−ムの中にマルチパスによる時間的に先行
または遅延したフレ−ム成分が含まれるような、自己干
渉受信フレ−ムに対し、該受信フレ−ムから生成した受
信中核フレ−ムの中に含まれる干渉直流成分が0になる
か、または減少させるように設定した、ことが望ましい
(請求項8に対応)。
前記受信フレ−ムの中にマルチパスによる時間的に先行
または遅延したフレ−ム成分が含まれるような、自己干
渉受信フレ−ムに対し、該受信フレ−ムから生成した受
信中核フレ−ムの中に含まれる干渉直流成分が0になる
か、または減少させるように設定した、ことが望ましい
(請求項8に対応)。
【0052】また、前記アドレス拡散系列として、互い
に異なる直交系列または偏奇直交系列を各ユーザに割当
て、前記受信中核フレ−ム中に含まれる、希望局以外の
局から受信された非同期他局干渉受信フレ−ムによる干
渉直流成分が0になるか、または減少させるるように、
前記ダミーチップの位置と極性を設定した前記拡張系列
を複数準備し、各送信機は、割り当てられた拡張系列を
用いて送信フレームを生成し送信する、ことが望ましい
(請求項9に対応)。
に異なる直交系列または偏奇直交系列を各ユーザに割当
て、前記受信中核フレ−ム中に含まれる、希望局以外の
局から受信された非同期他局干渉受信フレ−ムによる干
渉直流成分が0になるか、または減少させるるように、
前記ダミーチップの位置と極性を設定した前記拡張系列
を複数準備し、各送信機は、割り当てられた拡張系列を
用いて送信フレームを生成し送信する、ことが望ましい
(請求項9に対応)。
【0053】また、前記送信機は、前記受信中核フレ−
ムに含まれる自己干渉及び他局干渉を含む受信フレ−ム
による干渉成分と、希望局のアドレス拡散系列との相関
関数が0、または小さくなるように前記ダミーチップを
付加した拡張系列を用いて送信フレームを生成して送信
し、前記受信機は、前記受信中核フレームを前記整合フ
ィルタに加えて、その0シフトの相関関数出力を硬判定
することにより、前記希望局の送信情報を復元する、こ
とが望ましい(請求項10に対応)。
ムに含まれる自己干渉及び他局干渉を含む受信フレ−ム
による干渉成分と、希望局のアドレス拡散系列との相関
関数が0、または小さくなるように前記ダミーチップを
付加した拡張系列を用いて送信フレームを生成して送信
し、前記受信機は、前記受信中核フレームを前記整合フ
ィルタに加えて、その0シフトの相関関数出力を硬判定
することにより、前記希望局の送信情報を復元する、こ
とが望ましい(請求項10に対応)。
【0054】本発明の第1の態様の送信装置は、上記第
2の態様のCDMA通信方式に用いられることを前提と
し、予め準備したアドレス拡散系列にダミ−チップを付
加して得られる拡張系列を、送信情報により変調して送
信フレームを生成するフレーム生成手段と、前記フレー
ム生成手段が生成した送信フレームを送信する送信手段
と、を備えている(請求項11に対応)。
2の態様のCDMA通信方式に用いられることを前提と
し、予め準備したアドレス拡散系列にダミ−チップを付
加して得られる拡張系列を、送信情報により変調して送
信フレームを生成するフレーム生成手段と、前記フレー
ム生成手段が生成した送信フレームを送信する送信手段
と、を備えている(請求項11に対応)。
【0055】本発明の第2の態様の受信装置は、上記第
2の態様のCDMA通信方式に用いられることを前提と
し、希望局の送信フレ−ムに同期した送信フレームを受
信して受信フレームを出力する受信手段と、該受信フレ
ームからダミ−チップをとり除くことにより受信中核フ
レ−ムを生成する中核フレーム生成手段と、前記受信中
核フレームの逆拡散後の相関出力を生成する整合フィル
タ手段と、前記相関出力から送信情報を判定する判定手
段と、を備えている(請求項12に対応)。
2の態様のCDMA通信方式に用いられることを前提と
し、希望局の送信フレ−ムに同期した送信フレームを受
信して受信フレームを出力する受信手段と、該受信フレ
ームからダミ−チップをとり除くことにより受信中核フ
レ−ムを生成する中核フレーム生成手段と、前記受信中
核フレームの逆拡散後の相関出力を生成する整合フィル
タ手段と、前記相関出力から送信情報を判定する判定手
段と、を備えている(請求項12に対応)。
【0056】本発明の第3の態様のマッチドフィルタ出
力分析・干渉波制御形CDMA通信方式は、送信機は、
アドレス拡散系列の後部部分系列と前部部分系列の少な
くとも一方を付加した拡張系列、および、該拡張系列と
時分割的に配置される付加系列を準備し、送信情報を用
いて該拡張系列と付加系列からなる対系列を変調するこ
とにより、ベ−スバンド帯域の送信拡張フレ−ムと送信
付加フレ−ムからなる送信対フレ−ムを生成して送信
し、受信機は、受信信号のなかから、希望局宛に同期し
た同期受信フレームを抽出し、前記同期受信フレーム中
から、前記送信拡張フレームに対応する受信拡張フレー
ム、および、前記送信付加フレームに対応する受信付加
フレームを抽出し、該受信拡張フレームを復調して復調
出力を生成し、該受信付加フレームから、干渉波による
妨害成分の推定値からなる干渉波制御出力を生成し、該
復調出力と該干渉波制御出力から、前記送信情報を復元
する(請求項13に対応)。
力分析・干渉波制御形CDMA通信方式は、送信機は、
アドレス拡散系列の後部部分系列と前部部分系列の少な
くとも一方を付加した拡張系列、および、該拡張系列と
時分割的に配置される付加系列を準備し、送信情報を用
いて該拡張系列と付加系列からなる対系列を変調するこ
とにより、ベ−スバンド帯域の送信拡張フレ−ムと送信
付加フレ−ムからなる送信対フレ−ムを生成して送信
し、受信機は、受信信号のなかから、希望局宛に同期し
た同期受信フレームを抽出し、前記同期受信フレーム中
から、前記送信拡張フレームに対応する受信拡張フレー
ム、および、前記送信付加フレームに対応する受信付加
フレームを抽出し、該受信拡張フレームを復調して復調
出力を生成し、該受信付加フレームから、干渉波による
妨害成分の推定値からなる干渉波制御出力を生成し、該
復調出力と該干渉波制御出力から、前記送信情報を復元
する(請求項13に対応)。
【0057】なお、上記第3の態様の通信方式におい
て、前記送信機は、前記送信情報を用いて各ユーザに割
当てた互いに直交するユーザ搬送波を変調することによ
り中間送信付加フレームを生成し、該中間送信付加フレ
ーム、および前記送信情報により変調した拡張系列によ
り無線搬送波をそれぞれ変調したとき、該各フレームが
ほぼ同一の周波数帯域を専有するように前記送信対フレ
ームを生成し、前記受信機は、前記受信信号を局部搬送
波により復調して、ベースバンド帯域の前記同期受信対
フレームを生成し、該同期受信対フレームから前記送信
情報を復元する、ことが望ましい(請求項14に対
応)。
て、前記送信機は、前記送信情報を用いて各ユーザに割
当てた互いに直交するユーザ搬送波を変調することによ
り中間送信付加フレームを生成し、該中間送信付加フレ
ーム、および前記送信情報により変調した拡張系列によ
り無線搬送波をそれぞれ変調したとき、該各フレームが
ほぼ同一の周波数帯域を専有するように前記送信対フレ
ームを生成し、前記受信機は、前記受信信号を局部搬送
波により復調して、ベースバンド帯域の前記同期受信対
フレームを生成し、該同期受信対フレームから前記送信
情報を復元する、ことが望ましい(請求項14に対
応)。
【0058】また、前記送信機は、前記送信拡張フレ−
ムの専有する周波数帯域と前記送信付加フレ−ムの専有
する周波数帯域とを分離し、該両フレームを同時に送信
する、ことが望ましい(請求項15に対応)。
ムの専有する周波数帯域と前記送信付加フレ−ムの専有
する周波数帯域とを分離し、該両フレームを同時に送信
する、ことが望ましい(請求項15に対応)。
【0059】また、前記送信機は、各局の前記送信対フ
レームの系列をマルチフレーム構成とし、該マルチフレ
ームの一部を各ユーザが順次専有するパイロットフレー
ムとして前記送信対フレームを送信し、前記受信機は、
前記パイロットフレームとして受信した送信対フレーム
を基に、前記干渉制御出力の較正を行う、ことが望まし
い(請求項16に対応)。
レームの系列をマルチフレーム構成とし、該マルチフレ
ームの一部を各ユーザが順次専有するパイロットフレー
ムとして前記送信対フレームを送信し、前記受信機は、
前記パイロットフレームとして受信した送信対フレーム
を基に、前記干渉制御出力の較正を行う、ことが望まし
い(請求項16に対応)。
【0060】また前記送信機は、前記マルチフレームの
パイロットフレーム上に、自セル所属ユーザの送信を停
止する停止期間を設け、前記受信機は、前記停止期間に
受信した送信対フレームから前記干渉波制御出力の較正
を行う、ことが望ましい(請求項17に対応)。
パイロットフレーム上に、自セル所属ユーザの送信を停
止する停止期間を設け、前記受信機は、前記停止期間に
受信した送信対フレームから前記干渉波制御出力の較正
を行う、ことが望ましい(請求項17に対応)。
【0061】上記第2及び第3の態様の通信方式におい
て、前記送信機は、前記アドレス拡散系列として、少な
くとも周期的な自己相関関数の0シフト以外の実数値の
積分値が0か正となる2相、あるいは4相の直交系列を
用いる、ことが望ましい(請求項18に対応)。
て、前記送信機は、前記アドレス拡散系列として、少な
くとも周期的な自己相関関数の0シフト以外の実数値の
積分値が0か正となる2相、あるいは4相の直交系列を
用いる、ことが望ましい(請求項18に対応)。
【0062】また、上記第2の態様の通信方式におい
て、前記送信機は、前記送信付加フレームに、前記送信
情報で変調された互いに直交するチャープ信号をのせて
送信する、ことが望ましい(請求項19に対応)。
て、前記送信機は、前記送信付加フレームに、前記送信
情報で変調された互いに直交するチャープ信号をのせて
送信する、ことが望ましい(請求項19に対応)。
【0063】また、前記送信機は、修正標本化関数チッ
プ波形を用いて、ベースバンド帯域の送信対フレームを
生成して送信し、前記受信機は、前記チップ波形の相関
出力を求めることにより、前記受信拡張フレームから無
歪チップインパルス列を生成し、該無歪チップインパル
ス列を用いて前記送信情報を復元する、ことが望ましい
(請求項20に対応)。
プ波形を用いて、ベースバンド帯域の送信対フレームを
生成して送信し、前記受信機は、前記チップ波形の相関
出力を求めることにより、前記受信拡張フレームから無
歪チップインパルス列を生成し、該無歪チップインパル
ス列を用いて前記送信情報を復元する、ことが望ましい
(請求項20に対応)。
【0064】本発明の第3の態様の受信装置は、上記第
3の態様のCDMA通信方式に用いられることを前提と
し、受信信号のなかから、希望局宛に同期した同期受信
フレームを抽出する第1の抽出手段と、前記同期受信フ
レーム中から、前記送信拡張フレームに対応する受信拡
張フレーム、および、前記送信付加フレームに対応する
受信付加フレームを抽出する第2の抽出手段と、該受信
拡張フレームを復調して復調出力を生成する復調出力生
成手段と、該受信付加フレームから、干渉波による妨害
成分の推定値からなる干渉波制御出力を生成する干渉波
制御出力生成手段と、該復調出力と該干渉波制御出力か
ら、前記送信情報を復元する復元手段と、を備えている
(請求項21に対応)。
3の態様のCDMA通信方式に用いられることを前提と
し、受信信号のなかから、希望局宛に同期した同期受信
フレームを抽出する第1の抽出手段と、前記同期受信フ
レーム中から、前記送信拡張フレームに対応する受信拡
張フレーム、および、前記送信付加フレームに対応する
受信付加フレームを抽出する第2の抽出手段と、該受信
拡張フレームを復調して復調出力を生成する復調出力生
成手段と、該受信付加フレームから、干渉波による妨害
成分の推定値からなる干渉波制御出力を生成する干渉波
制御出力生成手段と、該復調出力と該干渉波制御出力か
ら、前記送信情報を復元する復元手段と、を備えている
(請求項21に対応)。
【0065】本発明の第4の態様のマッチドフィルタ出
力分析・干渉波制御形CDMA通信方式は、アドレス拡
散系列の前部と後部に前部付加系列と後部付加系列をそ
れぞれ付加してなる拡張系列、及び、自己相関関数の0
シフトを除く0シフト近傍で0または小さな絶対値をと
り、かつ相互相関関数の0シフトを含む0シフト近傍で
0または小さな絶対値をとるような微小相関領域をもつ
符号系列のファミリをユ−ザ用またはセル内共通のスク
ランブル系列として準備し、送信機は、送信情報を用い
て前記拡張系列を変調し、該変調出力により前記スクラ
ンブル系列を変調し、該スクランブル系列の変調出力か
ら送信用ベースバンド拡張フレームを生成して送信し、
受信機は、受信信号から希望局に同期した同期受信拡張
フレームを抽出し、該同期受信拡張フレームから前記希
望局のアドレス拡散系列を含む受信中核フレームを抽出
し、該受信中核フレームを前記スクランブル系列により
変調してデスクランブルフレームを生成し、該デスクラ
ンブルフレームを前記希望局のアドレス拡散系列に整合
した整合フィルタに加えて得られる相関関数出力から前
記送信情報を復元する(請求項22に対応)。
力分析・干渉波制御形CDMA通信方式は、アドレス拡
散系列の前部と後部に前部付加系列と後部付加系列をそ
れぞれ付加してなる拡張系列、及び、自己相関関数の0
シフトを除く0シフト近傍で0または小さな絶対値をと
り、かつ相互相関関数の0シフトを含む0シフト近傍で
0または小さな絶対値をとるような微小相関領域をもつ
符号系列のファミリをユ−ザ用またはセル内共通のスク
ランブル系列として準備し、送信機は、送信情報を用い
て前記拡張系列を変調し、該変調出力により前記スクラ
ンブル系列を変調し、該スクランブル系列の変調出力か
ら送信用ベースバンド拡張フレームを生成して送信し、
受信機は、受信信号から希望局に同期した同期受信拡張
フレームを抽出し、該同期受信拡張フレームから前記希
望局のアドレス拡散系列を含む受信中核フレームを抽出
し、該受信中核フレームを前記スクランブル系列により
変調してデスクランブルフレームを生成し、該デスクラ
ンブルフレームを前記希望局のアドレス拡散系列に整合
した整合フィルタに加えて得られる相関関数出力から前
記送信情報を復元する(請求項22に対応)。
【0066】なお、上記第4の態様の通信方式では、各
付加系列に対し、先行または後続拡張系列により他局に
与える干渉直流分の絶対値が最小となるような前記拡張
系列を準備し、さらに前記スクランブル系列はユーザ
用、及びセル用の両方をそれぞれファミリとして準備
し、前記送信機は、前記拡張系列、ユーザ用スクランブ
ル系列、及びセル用スクランブル系列を順次変調して前
記送信用ベースバンド拡張フレームを生成し、前記受信
機は、前記受信中核フレームに、前記希望局のセル用ス
クランブル系列、該希望局のユーザ用スクランブル系列
を順次乗じて前記デスクランブルフレームを生成し、該
デスクランブルフレームを前記マッチドフィルタに加え
て得られる相関関数出力から、前記送信情報を復元す
る、ことが望ましい(請求項23に対応)。
付加系列に対し、先行または後続拡張系列により他局に
与える干渉直流分の絶対値が最小となるような前記拡張
系列を準備し、さらに前記スクランブル系列はユーザ
用、及びセル用の両方をそれぞれファミリとして準備
し、前記送信機は、前記拡張系列、ユーザ用スクランブ
ル系列、及びセル用スクランブル系列を順次変調して前
記送信用ベースバンド拡張フレームを生成し、前記受信
機は、前記受信中核フレームに、前記希望局のセル用ス
クランブル系列、該希望局のユーザ用スクランブル系列
を順次乗じて前記デスクランブルフレームを生成し、該
デスクランブルフレームを前記マッチドフィルタに加え
て得られる相関関数出力から、前記送信情報を復元す
る、ことが望ましい(請求項23に対応)。
【0067】本発明の第2の態様の送信装置は、送信情
報により、アドレス拡散系列の前部と後部に前部付加系
列と後部付加系列をそれぞれ付加してなる拡張系列を変
調する変調手段と、自己相関関数の0シフトを除く0シ
フト近傍で0または小さな絶対値をとり、かつ相互相関
関数の0シフトを含む0シフト近傍で0または小さな絶
対値をとるような微小相関領域をもつ符号系列のファミ
リをユ−ザ用またはセル内共通のスクランブル系列とし
て、前記変調手段が出力する変調後の拡張系列により変
調して送信用ベースバンド拡張フレームを生成するフレ
ーム生成手段と、該フレーム生成手段が生成した送信用
ベースバンドフレームを送信する送信手段と、を備えて
いる(請求項24に対応)。
報により、アドレス拡散系列の前部と後部に前部付加系
列と後部付加系列をそれぞれ付加してなる拡張系列を変
調する変調手段と、自己相関関数の0シフトを除く0シ
フト近傍で0または小さな絶対値をとり、かつ相互相関
関数の0シフトを含む0シフト近傍で0または小さな絶
対値をとるような微小相関領域をもつ符号系列のファミ
リをユ−ザ用またはセル内共通のスクランブル系列とし
て、前記変調手段が出力する変調後の拡張系列により変
調して送信用ベースバンド拡張フレームを生成するフレ
ーム生成手段と、該フレーム生成手段が生成した送信用
ベースバンドフレームを送信する送信手段と、を備えて
いる(請求項24に対応)。
【0068】本発明の第4の態様の受信装置は、受信信
号から希望局に同期した同期受信拡張フレームを抽出す
る第1の抽出手段と、該同期受信拡張フレームから希望
局のアドレス拡散系列を含む受信中核フレームを抽出す
る第2の抽出手段と、該受信中核フレームをスクランブ
ル系列により変調してデスクランブルフレームを生成す
るフレーム生成手段と、該デスクランブルフレームに対
する相関関数出力を生成する関数出力生成手段と、該相
関関数出力から前記送信情報を復元する復元手段と、を
備えている(請求項25に対応)。
号から希望局に同期した同期受信拡張フレームを抽出す
る第1の抽出手段と、該同期受信拡張フレームから希望
局のアドレス拡散系列を含む受信中核フレームを抽出す
る第2の抽出手段と、該受信中核フレームをスクランブ
ル系列により変調してデスクランブルフレームを生成す
るフレーム生成手段と、該デスクランブルフレームに対
する相関関数出力を生成する関数出力生成手段と、該相
関関数出力から前記送信情報を復元する復元手段と、を
備えている(請求項25に対応)。
【0069】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。 <第1の実施形態>図1は、本発明の第1の実施形態に
よる送信機の回路構成を示すブロック図である。この送
信機は第1変調器(MOD1)21と、第2変調器(M
OD2)22と、基準符号系列発生器23と、発振器2
4とを備えており、図中のb、s(t)、sa ( t)、
gw ( t)、fa は、それぞれ送信2値情報、ベースバ
ンド帯域送信波、無線周波数帯域送信波、標本化関数た
たみこみ形拡散系列(基準信号波)、搬送波である。図
1の第1変調器(MOD1)21は2値情報bによって
基準信号波gw ( t)を変調してベースバンド帯域信号
s(t)を生成する。この信号を無線伝送路を介して伝
送するために、第2変調器(MOD2)22において搬
送波fa をベースバンド帯域送信波s(t)で変調し、
無線帯域信号s a ( t)を生成するようになっている。
て、図面を参照しながら詳細に説明する。 <第1の実施形態>図1は、本発明の第1の実施形態に
よる送信機の回路構成を示すブロック図である。この送
信機は第1変調器(MOD1)21と、第2変調器(M
OD2)22と、基準符号系列発生器23と、発振器2
4とを備えており、図中のb、s(t)、sa ( t)、
gw ( t)、fa は、それぞれ送信2値情報、ベースバ
ンド帯域送信波、無線周波数帯域送信波、標本化関数た
たみこみ形拡散系列(基準信号波)、搬送波である。図
1の第1変調器(MOD1)21は2値情報bによって
基準信号波gw ( t)を変調してベースバンド帯域信号
s(t)を生成する。この信号を無線伝送路を介して伝
送するために、第2変調器(MOD2)22において搬
送波fa をベースバンド帯域送信波s(t)で変調し、
無線帯域信号s a ( t)を生成するようになっている。
【0070】拡散符号系列を式(1)のg(i)で表示
すれば、
すれば、
【0071】
【数2】
【0072】としてL個のチップで表現される。帯域制
限伝送路を経由して歪みなくインパルス信号を伝送する
ために、具体的には拡散符号系列g(i)の各チップを
標本化関数波形w(t)に対応させる技術を用いる。し
たがって、基準信号波gw (t)は、下式に示すような
g(i)とw(t)のたたみ込み乗算出力となる。
限伝送路を経由して歪みなくインパルス信号を伝送する
ために、具体的には拡散符号系列g(i)の各チップを
標本化関数波形w(t)に対応させる技術を用いる。し
たがって、基準信号波gw (t)は、下式に示すような
g(i)とw(t)のたたみ込み乗算出力となる。
【0073】
【数3】
【0074】標本化関数波形を有限時間幅に限定するた
めに通常その周波数特性に滑らかな下降特性を持たせ
る。標本化関数波形w(t)の振動波形の大部分が(−
LTc〜LTc )の時間域(時間幅Tcw=2T)に含ま
れるように占有伝送帯域fc に亘り滑らかな下降特性を
もつものと仮定しよう。
めに通常その周波数特性に滑らかな下降特性を持たせ
る。標本化関数波形w(t)の振動波形の大部分が(−
LTc〜LTc )の時間域(時間幅Tcw=2T)に含ま
れるように占有伝送帯域fc に亘り滑らかな下降特性を
もつものと仮定しよう。
【0075】いま、図2(a)に拡散用直交系列g
(i)の一例として4チップからなるg(i):(11
1-1)を示す。この各チップgi に対して、上記の標本
化関数w(t)[図2(b)の実線で示す波形]をたた
みこんで生成した基準信号波を図2(b)に示す。この
場合、基準拡散系列は4チップからなるのでその1フレ
ーム長(1ビットの時間幅)TはT=4Tc で与えられ
るが、1チップの拡がり幅TCWから基準信号波g
w (t)の拡がり幅Tgwは、Tgw=TCW+T=3Tとな
る。
(i)の一例として4チップからなるg(i):(11
1-1)を示す。この各チップgi に対して、上記の標本
化関数w(t)[図2(b)の実線で示す波形]をたた
みこんで生成した基準信号波を図2(b)に示す。この
場合、基準拡散系列は4チップからなるのでその1フレ
ーム長(1ビットの時間幅)TはT=4Tc で与えられ
るが、1チップの拡がり幅TCWから基準信号波g
w (t)の拡がり幅Tgwは、Tgw=TCW+T=3Tとな
る。
【0076】図3は図1の第1変調器(MOD1)21
の具体的な構成を示すブロック図である。RC、M、M
OD、Aはそれぞれリング計数器25、メモリ26、乗
算器27、加算器28であり、fb はビットクロックパ
ルスである。図3において2値情報bn はT秒毎にメモ
リ26に巡回記憶される。ここでは、Tgw(=NT)に
対しN分周計数器を用いる場合を示す。上記巡回記憶メ
モリ26のk番目のセルMk の情報出力bk はkT秒後
れた基準信号波gw (t−kT)と乗算器(MOD)2
7において乗算され、同様な乗算出力を加算器(A)2
8において加算することにより、ベースバンド帯域出力
s(t)を得ることができる。
の具体的な構成を示すブロック図である。RC、M、M
OD、Aはそれぞれリング計数器25、メモリ26、乗
算器27、加算器28であり、fb はビットクロックパ
ルスである。図3において2値情報bn はT秒毎にメモ
リ26に巡回記憶される。ここでは、Tgw(=NT)に
対しN分周計数器を用いる場合を示す。上記巡回記憶メ
モリ26のk番目のセルMk の情報出力bk はkT秒後
れた基準信号波gw (t−kT)と乗算器(MOD)2
7において乗算され、同様な乗算出力を加算器(A)2
8において加算することにより、ベースバンド帯域出力
s(t)を得ることができる。
【0077】ここで、ベースバンド帯域の送信波s
(t)と受信波r(t)をn番目の送受信シンボルフレ
ーム波形の系列とすると、
(t)と受信波r(t)をn番目の送受信シンボルフレ
ーム波形の系列とすると、
【0078】
【数4】
【0079】で表現される。ここにPは送信電力、P′
は受信電力、x(t)は受信入力に含まれる雑音であ
り、送受信信号間の遅延時間は省かれている。ここでは
簡単のため、P=P′=1Wとして説明を行う。また、
s(t)とr(t)の信号成分が同一となるように、伝
送過程で受ける各種の歪みは等化器で補正されるものと
し、等化残はx( t) に含まれるものと仮定する。以
下、n=0のフレームに着目して説明を行なう。
は受信電力、x(t)は受信入力に含まれる雑音であ
り、送受信信号間の遅延時間は省かれている。ここでは
簡単のため、P=P′=1Wとして説明を行う。また、
s(t)とr(t)の信号成分が同一となるように、伝
送過程で受ける各種の歪みは等化器で補正されるものと
し、等化残はx( t) に含まれるものと仮定する。以
下、n=0のフレームに着目して説明を行なう。
【0080】図4に本発明の第1の実施形態による受信
機の回路構成ブロック図を示す。図4において、MOD
3、BF、C−COR、MF、AZ、DECはそれぞれ
乗算器(変調器)31、帯域ろ波器32、チップ相関器
33、整合ろ波器(整合フィルタ)34、分析処理器3
5、硬判定回路36である。また、ra ( t)、r
(t)、r(i)、ri 、Λ(k)、 外15 、 外
16 、fa 、w(t)、
機の回路構成ブロック図を示す。図4において、MOD
3、BF、C−COR、MF、AZ、DECはそれぞれ
乗算器(変調器)31、帯域ろ波器32、チップ相関器
33、整合ろ波器(整合フィルタ)34、分析処理器3
5、硬判定回路36である。また、ra ( t)、r
(t)、r(i)、ri 、Λ(k)、 外15 、 外
16 、fa 、w(t)、
【0081】
【外15】
【0082】
【外16】
【0083】g(i)は、それぞれ、無線周波帯域の受
信信号、ベースバンド帯域の受信信号(ここでは1シン
ボルフレーム分の表示とする)、i(=iTc )を時間
軸とする受信フレームインパルス列、r(i)のi番目
のチップ振幅、k(=kTc )をシフト時間とするMF
出力、MF出力を基に算出した0シフト出力推定値、2
値送信情報の推定値、局部搬送波、修正標本化関数、基
準拡散系列である。ここで同期回路の表示は省略してあ
る。
信信号、ベースバンド帯域の受信信号(ここでは1シン
ボルフレーム分の表示とする)、i(=iTc )を時間
軸とする受信フレームインパルス列、r(i)のi番目
のチップ振幅、k(=kTc )をシフト時間とするMF
出力、MF出力を基に算出した0シフト出力推定値、2
値送信情報の推定値、局部搬送波、修正標本化関数、基
準拡散系列である。ここで同期回路の表示は省略してあ
る。
【0084】次に、図4の受信機の回路動作を説明しよ
う。無線帯域受信信号ra ( t)に対し局部搬送波fa
を乗算器(MOD3)31において乗算し、その出力を
帯域ろ波器(BF)32により帯域制限すれば、ベース
バンド帯域の受信信号r(t)を得る。次にチップ相関
器(C−COR)33において、r(t)とiチップシ
フトした標本化関数w(t −iTc )との相関量をTcw
(誤差が無視できる程度の時間長に選ぶ)に亘り求めれ
ば、i番目の復調インパルスri が求まる。
う。無線帯域受信信号ra ( t)に対し局部搬送波fa
を乗算器(MOD3)31において乗算し、その出力を
帯域ろ波器(BF)32により帯域制限すれば、ベース
バンド帯域の受信信号r(t)を得る。次にチップ相関
器(C−COR)33において、r(t)とiチップシ
フトした標本化関数w(t −iTc )との相関量をTcw
(誤差が無視できる程度の時間長に選ぶ)に亘り求めれ
ば、i番目の復調インパルスri が求まる。
【0085】
【数5】
【0086】ここに*印は複素共軛を示す。n=0番目
のフレームインパルス列をr(i)と表示しよう。その
i番目のチップ出力ri には雑音も含まれるので、
のフレームインパルス列をr(i)と表示しよう。その
i番目のチップ出力ri には雑音も含まれるので、
【0087】
【数6】
【0088】の関係がある。ただし、式(13) が成り
立つためには、w(t−iTc )とw(t−i' Tc )
、(i≠i' )が互いに直交する必要がある。この条
件を厳密に満足させるには、標本化関数w(t)の周波
数領域下降特性を通常の余弦関数2乗算形ではなく、下
式の余弦関数形修正標本化関数に選ぶ必要がある。[参
照:Noriyoshi Kuroyanagi, Naoki Suehiro, Kohei Oht
ake, Mitsuhiro Tomita and Lili Guo,“A narrowband
Multi-ary FSK Transmission Principle using Sampli
ng Function Waveform Modulation," IEEE 4th ISSS T
A'96, TE4(1996-09)]
立つためには、w(t−iTc )とw(t−i' Tc )
、(i≠i' )が互いに直交する必要がある。この条
件を厳密に満足させるには、標本化関数w(t)の周波
数領域下降特性を通常の余弦関数2乗算形ではなく、下
式の余弦関数形修正標本化関数に選ぶ必要がある。[参
照:Noriyoshi Kuroyanagi, Naoki Suehiro, Kohei Oht
ake, Mitsuhiro Tomita and Lili Guo,“A narrowband
Multi-ary FSK Transmission Principle using Sampli
ng Function Waveform Modulation," IEEE 4th ISSS T
A'96, TE4(1996-09)]
【0089】
【数7】
【0090】図2(c)は1フレームの送信信号成分g
w (t)である。受信側ではこのg w (t)と図2
(b)のi番目の修正標本化関数w(t−iTc )との
相互相関を求めることにより、i番目のチップの値 外
17 を相関検出できる。その
w (t)である。受信側ではこのg w (t)と図2
(b)のi番目の修正標本化関数w(t−iTc )との
相互相関を求めることにより、i番目のチップの値 外
17 を相関検出できる。その
【0091】
【外17】
【0092】結果は図2(d)に示されている。上述の
相関検出を行うチップ相関器(C−COR)33により
1フレームの実時間連続受信入力フレーム波形r(t)
は、離散系列からなる受信フレームr(i)に変換され
る。
相関検出を行うチップ相関器(C−COR)33により
1フレームの実時間連続受信入力フレーム波形r(t)
は、離散系列からなる受信フレームr(i)に変換され
る。
【0093】
【数8】
【0094】ここにs(i)、x(i)は信号成分及び
雑音成分のインパルス列で,1シンボルフレーム分の値
とする。以下、時間波形の表現には、離散値表現を用い
ることとし、上述のt=iTc の関係から時間変数にi
を用いることにする。
雑音成分のインパルス列で,1シンボルフレーム分の値
とする。以下、時間波形の表現には、離散値表現を用い
ることとし、上述のt=iTc の関係から時間変数にi
を用いることにする。
【0095】本実施形態では、自己相関関数が0シフト
値以外で0をとるような符号系列を用いる。2相直交系
列としてはg(i):(111-1)のみが知られてい
て、これを用いることもできるが、一般的な応用に対し
てはチップ長がL=4と小さく、拡散利得を大きくする
ことはできない。一方、L>4の4相直交系列は多数存
在する。この4相直交系列を2相インパルス列で実質的
に実現するために、ここでは一例として長さが同じLチ
ップの相補系列α(i)とβ(i)(何れも周期Lの周
期系列)を送信し、受信側で両系列の相関出力をフレー
ム毎に求めた後、加算する方式を用いよう。すなわち、
送信用基準拡散系列は
値以外で0をとるような符号系列を用いる。2相直交系
列としてはg(i):(111-1)のみが知られてい
て、これを用いることもできるが、一般的な応用に対し
てはチップ長がL=4と小さく、拡散利得を大きくする
ことはできない。一方、L>4の4相直交系列は多数存
在する。この4相直交系列を2相インパルス列で実質的
に実現するために、ここでは一例として長さが同じLチ
ップの相補系列α(i)とβ(i)(何れも周期Lの周
期系列)を送信し、受信側で両系列の相関出力をフレー
ム毎に求めた後、加算する方式を用いよう。すなわち、
送信用基準拡散系列は
【0096】
【数9】
【0097】とする。α(i)、β(i)はLチップか
らなり、g(i)は2Lチップからなる。なお、β
(i)は周期系列と見なし、βi =βi+L とする。した
がって、以下、送信波s(i)と受信波r(i)のフレ
ーム長は2Lとなる。
らなり、g(i)は2Lチップからなる。なお、β
(i)は周期系列と見なし、βi =βi+L とする。した
がって、以下、送信波s(i)と受信波r(i)のフレ
ーム長は2Lとなる。
【0098】α(i)とβ(i)の自己相関関数を連続
シフト時間τの離散値表現:τ=kTc →kを用いて表
現し、これらをΛα(k)、Λβ(k)とするとき、総
合自己相関関数ΛS ( k)は次式で与えられる(式中の
*は複素共軛を示す)。
シフト時間τの離散値表現:τ=kTc →kを用いて表
現し、これらをΛα(k)、Λβ(k)とするとき、総
合自己相関関数ΛS ( k)は次式で与えられる(式中の
*は複素共軛を示す)。
【0099】
【数10】
【0100】ここで、0及びLの整数倍のシフト位置以
外で、
外で、
【0101】
【数11】
【0102】が成り立つ場合、α(i)とβ(i)は相
補系列と呼ばれる。α(i)、β(i)は4相直交符号
系列の構成要素で、偶数シフトの自己相関が0をとる偶
差直交(E)系列から作られる。
補系列と呼ばれる。α(i)、β(i)は4相直交符号
系列の構成要素で、偶数シフトの自己相関が0をとる偶
差直交(E)系列から作られる。
【0103】図5は整合フィルタ(MF)34の構成を
示すブロック図である。図中のSR1、SR2、fc 、
Λα(k)、Aは、それぞれ受信入力用シフトレジスタ
41、基準拡散系列用シフトレジスタ42、チップクロ
ックパルス、相互相関関数(出力)、加算器43であ
る。受信インパルスフレーム列のα(i)対応の前半部
はL個のチップ間隔で並ぶインパルス列r(i)=[ r
i ] からなり、これが受信入力用シフトレジスタ(SR
1)41の各セルに最初に記憶される。一方、基準拡散
系列はL個の2値チップ(α0 ,α1 ,…,αL-1 )か
らなり、これは基準拡散系列用シフトレジスタ(SR
2)42の各セルに最初に記憶される。チップクロック
パルスがTc 秒毎に加わる度に基準拡散系列用シフトレ
ジスタ(SR2)42の内容は1チップ宛左側に巡回シ
フトする。しかるとき、k番目のクロックが入来した
後、基準拡散系列用シフトレジスタ(SR2)42の内
容は(α k ,αk+1 ,…,αk-1 )となり、EX−OR
により対応するセルri とαj+kの乗積出力をjに関し
て加えた出力Λα(k)を得、同様な乗積出力Λβ
(k)を受信フレームインパルス列のβ(i)対応の後
半部とβ(i)から求めて、これらを加算器(A)43
により加算すれば、シフト量τ=kTc における次式の
相互相関関数を求めることができる。
示すブロック図である。図中のSR1、SR2、fc 、
Λα(k)、Aは、それぞれ受信入力用シフトレジスタ
41、基準拡散系列用シフトレジスタ42、チップクロ
ックパルス、相互相関関数(出力)、加算器43であ
る。受信インパルスフレーム列のα(i)対応の前半部
はL個のチップ間隔で並ぶインパルス列r(i)=[ r
i ] からなり、これが受信入力用シフトレジスタ(SR
1)41の各セルに最初に記憶される。一方、基準拡散
系列はL個の2値チップ(α0 ,α1 ,…,αL-1 )か
らなり、これは基準拡散系列用シフトレジスタ(SR
2)42の各セルに最初に記憶される。チップクロック
パルスがTc 秒毎に加わる度に基準拡散系列用シフトレ
ジスタ(SR2)42の内容は1チップ宛左側に巡回シ
フトする。しかるとき、k番目のクロックが入来した
後、基準拡散系列用シフトレジスタ(SR2)42の内
容は(α k ,αk+1 ,…,αk-1 )となり、EX−OR
により対応するセルri とαj+kの乗積出力をjに関し
て加えた出力Λα(k)を得、同様な乗積出力Λβ
(k)を受信フレームインパルス列のβ(i)対応の後
半部とβ(i)から求めて、これらを加算器(A)43
により加算すれば、シフト量τ=kTc における次式の
相互相関関数を求めることができる。
【0104】
【数12】
【0105】ここにΛs ( k)、Λx ( k)は信号成
分、雑音成分に対する相関関数である。本実施形態で
は、この相互相関関数である、マッチドフィルタ出力Λ
(k)を分析し、その分析結果を信号検出に用いる。受
信入力に含まれる次式の信号成分と雑音成分ΛR ( k)
の0シフト相関出力ΛR ( 0)が、通常、信号検出に用
いられる。
分、雑音成分に対する相関関数である。本実施形態で
は、この相互相関関数である、マッチドフィルタ出力Λ
(k)を分析し、その分析結果を信号検出に用いる。受
信入力に含まれる次式の信号成分と雑音成分ΛR ( k)
の0シフト相関出力ΛR ( 0)が、通常、信号検出に用
いられる。
【0106】
【数13】
【0107】図4の硬判定回路(DEC)36では、Λ
(0)自身ではなく、後述する方法で 外18 を推定
し、その結果得られる推定値 外19 を用いて、その
硬判
(0)自身ではなく、後述する方法で 外18 を推定
し、その結果得られる推定値 外19 を用いて、その
硬判
【0108】
【外18】
【0109】
【外19】
【0110】定を行い、式(12)のbの正負を判定
し、推定値 外20 を得る。本実施形
し、推定値 外20 を得る。本実施形
【0111】
【外20】
【0112】態では、この雑音相関量Λx (0)=ζ0 を推
定する。図6(a)は本実施形態で用いる拡散用相補符
号系列の一例であり、L=8の場合を示している[α
(i):111-11-111、β(i):111-1-11-1
-1]。図6(b)と同図(c)から明らかなように自己
相関関数Λα(k)とΛβ(k)がk=0以外で互いに
相殺している。したがって、受信側の復調処理により直
交系列を伝送したときと等価になる。送信信号は、g
(i)の極性を2値情報b(1,−1)に対応して非反
転、反転して伝送する。いま、受信入力r(i)には信
号成分bg(i)のみが含まれていると仮定しよう。図
4と図5を用いて説明したように、受信フレームの前部
とα(i)の相互相関関数を求め、同後部とβ(i)の
相互相関関数を求め、それらを加算する復調処理を行う
方式を行なえば、このときの関数は自己相関関数に一致
し、式(24)が成り立つ。しかし、雑音x(i)がr
(i)に含まれていると、式(24)は成立しない。
定する。図6(a)は本実施形態で用いる拡散用相補符
号系列の一例であり、L=8の場合を示している[α
(i):111-11-111、β(i):111-1-11-1
-1]。図6(b)と同図(c)から明らかなように自己
相関関数Λα(k)とΛβ(k)がk=0以外で互いに
相殺している。したがって、受信側の復調処理により直
交系列を伝送したときと等価になる。送信信号は、g
(i)の極性を2値情報b(1,−1)に対応して非反
転、反転して伝送する。いま、受信入力r(i)には信
号成分bg(i)のみが含まれていると仮定しよう。図
4と図5を用いて説明したように、受信フレームの前部
とα(i)の相互相関関数を求め、同後部とβ(i)の
相互相関関数を求め、それらを加算する復調処理を行う
方式を行なえば、このときの関数は自己相関関数に一致
し、式(24)が成り立つ。しかし、雑音x(i)がr
(i)に含まれていると、式(24)は成立しない。
【0113】次に下式に示すように直流成分を含まない
雑音を考えよう。
雑音を考えよう。
【0114】
【数14】
【0115】このような雑音の例x(i)(i=0〜2
L−1)と、r(i)に信号を含まず、上記雑音のみの
場合の相互相関関数を図7に示す。ここでシフト時間k
のうち、k=0,(±L,±2L,…)を(信号)相関
領域Tco、k=1〜L−1を(信号)非相関領域Tu と
名付けよう。受信フレームr(i)に信号s(i)が含
まれている場合に対しても、期間Tu に存在する部分相
互相関関数は純粋に雑音依存関数Λu ( k)である。信
号と雑音に対する全領域の相互相関関数をΛ(k)と
し、Λu ( k)を次式で示す。
L−1)と、r(i)に信号を含まず、上記雑音のみの
場合の相互相関関数を図7に示す。ここでシフト時間k
のうち、k=0,(±L,±2L,…)を(信号)相関
領域Tco、k=1〜L−1を(信号)非相関領域Tu と
名付けよう。受信フレームr(i)に信号s(i)が含
まれている場合に対しても、期間Tu に存在する部分相
互相関関数は純粋に雑音依存関数Λu ( k)である。信
号と雑音に対する全領域の相互相関関数をΛ(k)と
し、Λu ( k)を次式で示す。
【0116】
【数15】
【0117】図7では、s(i)=0であるからΛ
(k)=Λx ( k)となる。本実施形態はΛu ( k)か
ら式(31)のΛx ( k)と雑音相関量Λx ( 0)=ζ
0 を推定する。
(k)=Λx ( k)となる。本実施形態はΛu ( k)か
ら式(31)のΛx ( k)と雑音相関量Λx ( 0)=ζ
0 を推定する。
【0118】マッチドフィルタMFの出力が連続波形Λ
(τ)である場合を例にとり、Λx(k)の推定原理を
述べよう。図8は部分代替波形補完による波形分析説明
図である。Λ(τ)の中の雑音依存関数Λx (τ)を周
期Tの周期波形とみなし、これをDFT(離散フーリエ
変換)で分析し、各周波数成分を求めよう。Λx ( 0)
=ζ0 に関係する成分は、上記周波数成分の中の実関数
(余弦波)成分Λxe(τ)のみである。そこでΛ
x(τ)から奇関数(正弦波)成分Λx0(τ)をとり除
く操作を行う。すなわち、
(τ)である場合を例にとり、Λx(k)の推定原理を
述べよう。図8は部分代替波形補完による波形分析説明
図である。Λ(τ)の中の雑音依存関数Λx (τ)を周
期Tの周期波形とみなし、これをDFT(離散フーリエ
変換)で分析し、各周波数成分を求めよう。Λx ( 0)
=ζ0 に関係する成分は、上記周波数成分の中の実関数
(余弦波)成分Λxe(τ)のみである。そこでΛ
x(τ)から奇関数(正弦波)成分Λx0(τ)をとり除
く操作を行う。すなわち、
【0119】
【数16】
【0120】を求める。また、簡単のため最初Λx (
τ)に直流成分が存在しないものと仮定する。そこで予
めΛxe(τ)を、直流分を除いた偶関数成分で表現する
こととし、これをさらに2つの成分、偶数倍高調波要素
関数群と奇数倍高調波要素関数群とに分割して下記のよ
うに表現しよう。
τ)に直流成分が存在しないものと仮定する。そこで予
めΛxe(τ)を、直流分を除いた偶関数成分で表現する
こととし、これをさらに2つの成分、偶数倍高調波要素
関数群と奇数倍高調波要素関数群とに分割して下記のよ
うに表現しよう。
【0121】
【数17】
【0122】ここにωb =2π/T、T=LTc であ
る。いま、簡単のため上式でp=1,2と置き、単位電
力をもつ次の2つの要素関数を考える。
る。いま、簡単のため上式でp=1,2と置き、単位電
力をもつ次の2つの要素関数を考える。
【0123】
【数18】
【0124】図8(a- 1)、及び(b- 1)には、0
1 ( τ)、e2 ( τ)の連続波形を点線で示し、その標
本点(k)の非相関領域の値を実線で、相関領域の値を
点線で示してある。いま、同図(a- 2)、(b- 2)
に示す要素関数(非相関領域)の中央から左と右のユニ
ットセンタ部分(太い破線で表示した帯域幅fb =T -1
の部分)λl 、λr を同図(a- 3)、(b- 3)に示
す右端と左端の相関領域部分の波形Sr 、Sl にそれぞ
れ代替波形として挿入することを考える。
1 ( τ)、e2 ( τ)の連続波形を点線で示し、その標
本点(k)の非相関領域の値を実線で、相関領域の値を
点線で示してある。いま、同図(a- 2)、(b- 2)
に示す要素関数(非相関領域)の中央から左と右のユニ
ットセンタ部分(太い破線で表示した帯域幅fb =T -1
の部分)λl 、λr を同図(a- 3)、(b- 3)に示
す右端と左端の相関領域部分の波形Sr 、Sl にそれぞ
れ代替波形として挿入することを考える。
【0125】すなわち、図8(a- 1)に示す要素関数
0l (τ)に対しては、下記の対応関係にもとづき、
0l (τ)に対しては、下記の対応関係にもとづき、
【0126】
【数19】
【0127】非相関領域上の部分波形の極性を反転して
図8(a−3)の位置に複写すれば、図8(a−1)の
全波形0l (τ)が復元される[複写する(a−2)の
外2
図8(a−3)の位置に複写すれば、図8(a−1)の
全波形0l (τ)が復元される[複写する(a−2)の
外2
【0128】
【外21】
【0129】1 が図8(a−1)の相関領域上の点線
の波形に一致する]。この反転複写形波形処理によりΛ
u ( τ)から生成される波形をI形捏造要素関数ΛI (
τ)としよう。この復元方法は、他の奇数倍高調波の要
素関数に対しても適用できる。
の波形に一致する]。この反転複写形波形処理によりΛ
u ( τ)から生成される波形をI形捏造要素関数ΛI (
τ)としよう。この復元方法は、他の奇数倍高調波の要
素関数に対しても適用できる。
【0130】次に図8(b- 1)に示す要素関数e2 (
τ)に対して同様な方法を適用する。ただし、この場合
は、図8(b−2)に示すユニットセンタ部分を非反転
のまま複写する必要がある。すなわち、下記の対応で処
理すれば、e2 ( τ)の全波形が復元される。
τ)に対して同様な方法を適用する。ただし、この場合
は、図8(b−2)に示すユニットセンタ部分を非反転
のまま複写する必要がある。すなわち、下記の対応で処
理すれば、e2 ( τ)の全波形が復元される。
【0131】
【数20】
【0132】この非反転複写形波形処理により、Λu (
τ)から生成される波形をN形捏造要素関数ΛN ( τ)
としよう。この復元方法は、その他の偶数倍高調波に対
しても適用できる。
τ)から生成される波形をN形捏造要素関数ΛN ( τ)
としよう。この復元方法は、その他の偶数倍高調波に対
しても適用できる。
【0133】上述の原理から、非相関領域の相関関数Λ
u ( τ)[式(35)と同じ波形で、連続波形]を2種
類(反転、非反転複写処理)の波形変換処理後に分析す
れば良いことになる。しかし、奇(偶)数倍高調波に対
する反転処理を行うとき、偶(奇)数倍高調波成分にと
っては、原成分が復元されず、逆に歪波形成分[ 外2
2 のように表現する]の生成をもたらす。しかし、こ
の歪波形分の影響は各
u ( τ)[式(35)と同じ波形で、連続波形]を2種
類(反転、非反転複写処理)の波形変換処理後に分析す
れば良いことになる。しかし、奇(偶)数倍高調波に対
する反転処理を行うとき、偶(奇)数倍高調波成分にと
っては、原成分が復元されず、逆に歪波形成分[ 外2
2 のように表現する]の生成をもたらす。しかし、こ
の歪波形分の影響は各
【0134】
【外22】
【0135】処理後の要素関数間の相互相関係数を予め
求めることにより次式のL元1次連立方程式で表現しう
る。
求めることにより次式のL元1次連立方程式で表現しう
る。
【0136】
【数21】
【0137】ここにΛI ( τ)、ΛN ( τ)は、受信フ
レームr(t)に対し基準信号波により相互相関関数Λ
(τ)を求め、Λ(τ)に対し、反転・非反転複写形波
形処理(p0 ,pe )を施した結果得られる関数である
[*は複素共範を示す記号]。また、ξp は未知数であ
り、式(43)を解くことにより求まる。Λx ( τ)の
推定値はξp により次式で表現される。
レームr(t)に対し基準信号波により相互相関関数Λ
(τ)を求め、Λ(τ)に対し、反転・非反転複写形波
形処理(p0 ,pe )を施した結果得られる関数である
[*は複素共範を示す記号]。また、ξp は未知数であ
り、式(43)を解くことにより求まる。Λx ( τ)の
推定値はξp により次式で表現される。
【0138】
【数22】
【0139】ここで、帯域制限伝送路を考え、これに拡
散系列g(i)を方形波で伝送すると、この方形波は大
きな歪を受けるので、信号分に対して受信側の復調処理
により求めた相互相関関数ΛS ( τ)の非相関領域の部
分波形は、
散系列g(i)を方形波で伝送すると、この方形波は大
きな歪を受けるので、信号分に対して受信側の復調処理
により求めた相互相関関数ΛS ( τ)の非相関領域の部
分波形は、
【0140】
【数23】
【0141】となり、上述の原理は適用できない。しか
し、前述の修正標本化関数変調を用いると、送信側で用
いた基準拡散系列のインパルス成分を受信側で正確に生
成できる。また、式(38)〜(47)をすべてτ(=
kTc )の代りに離散値kを、Tの代りにLを用いて表
現することができ、この場合は帯域制限しても式(2
4)が成立する。なお、この場合、図8の実線で示すよ
うに各要素関数を連続波形上のL個の標本値からなるイ
ンパルス列で構成する。このようなL点を周期とする要
素関数により、同様なL点を周期とする相互相関関数を
分析するので、情報量は連続時間波形の場合に比し減少
し、その結果Uの行列の大きさは、(L/2×L/2)
となる。また、Lとしては、通常偶数を用いると部分代
替波形補完を実現し易い。L=8の場合の補完は、図8
において表示されているインパルス列に着目して実現で
きる。0P ( τ)(p=1,3)、eP ( τ)(p=
2,4)の各波形の8点の標本値をもとに作成したイン
パルス列を用いて、式(45)を求め、その結果から式
(43)のUを示すと、次式が得られる。
し、前述の修正標本化関数変調を用いると、送信側で用
いた基準拡散系列のインパルス成分を受信側で正確に生
成できる。また、式(38)〜(47)をすべてτ(=
kTc )の代りに離散値kを、Tの代りにLを用いて表
現することができ、この場合は帯域制限しても式(2
4)が成立する。なお、この場合、図8の実線で示すよ
うに各要素関数を連続波形上のL個の標本値からなるイ
ンパルス列で構成する。このようなL点を周期とする要
素関数により、同様なL点を周期とする相互相関関数を
分析するので、情報量は連続時間波形の場合に比し減少
し、その結果Uの行列の大きさは、(L/2×L/2)
となる。また、Lとしては、通常偶数を用いると部分代
替波形補完を実現し易い。L=8の場合の補完は、図8
において表示されているインパルス列に着目して実現で
きる。0P ( τ)(p=1,3)、eP ( τ)(p=
2,4)の各波形の8点の標本値をもとに作成したイン
パルス列を用いて、式(45)を求め、その結果から式
(43)のUを示すと、次式が得られる。
【0142】
【数24】
【0143】前述の図7はL=8の場合の例であり、直
流分のない雑音入力x(i)の前後半部に対しα
(i)、β(i)との相関関数Λx α(k)、Λx β
(k)を求めて示した。両者の和Λx ( k)[この場
合、s(i)=0であるからΛR ( k)に等しい]を、
式(36)の方法でΛx0(k)とΛxe(k)とに分離し
て表示した。このΛxe(k)のTu 領域の偶関数波形Λ
u ( k)から式(49)、(46)、(44)を用いる
ことにより[ξp ]を求め、
流分のない雑音入力x(i)の前後半部に対しα
(i)、β(i)との相関関数Λx α(k)、Λx β
(k)を求めて示した。両者の和Λx ( k)[この場
合、s(i)=0であるからΛR ( k)に等しい]を、
式(36)の方法でΛx0(k)とΛxe(k)とに分離し
て表示した。このΛxe(k)のTu 領域の偶関数波形Λ
u ( k)から式(49)、(46)、(44)を用いる
ことにより[ξp ]を求め、
【0144】
【数25】
【0145】を得ることができる。ここにCp ( k)は
要素関数cos pωb τの離散値表現である。上式から0
シフト推定値 外23 を求めることができる。ここ
で、受信
要素関数cos pωb τの離散値表現である。上式から0
シフト推定値 外23 を求めることができる。ここ
で、受信
【0146】
【外23】
【0147】フレームr(i)にもし信号成分g(i)
が含まれていると、それはΛs ( 0)となるが、これは
外24 の算出には影響を与えない。したがって、式
(25
が含まれていると、それはΛs ( 0)となるが、これは
外24 の算出には影響を与えない。したがって、式
(25
【0148】
【外24】
【0149】)から
【0150】
【数26】
【0151】を用いて、受信フレームインパルス列に含
まれる基準拡散系列信号成分に対する0シフト相関量の
推定値 外25 を求めることができる。 外26 を
図4の
まれる基準拡散系列信号成分に対する0シフト相関量の
推定値 外25 を求めることができる。 外26 を
図4の
【0152】
【外25】
【0153】
【外26】
【0154】硬判定器(DEC)36で硬判定すること
により、送信2値信号の推定値 外27 を得ることが
できる。
により、送信2値信号の推定値 外27 を得ることが
できる。
【0155】
【外27】
【0156】上述の説明では、受信フレームr(i)に
含まれる式(17)のx(i)に直流成分が含まれない
場合を仮定した。もしx(i)に直流成分xDCが含まれ
ていると、g(i)自身は一般に直流成分gDCを含むの
で、x(i)とg(i)の相互相関関数Λx ( k)も直
流成分ξ0 を含むことになる。一方、式(43)、(4
9)の[U]は直流対応要素を含まないので直流分推定
能力をもたず、前述の手法を用いると、推定値 外28
は
含まれる式(17)のx(i)に直流成分が含まれない
場合を仮定した。もしx(i)に直流成分xDCが含まれ
ていると、g(i)自身は一般に直流成分gDCを含むの
で、x(i)とg(i)の相互相関関数Λx ( k)も直
流成分ξ0 を含むことになる。一方、式(43)、(4
9)の[U]は直流対応要素を含まないので直流分推定
能力をもたず、前述の手法を用いると、推定値 外28
は
【0157】
【外28】
【0158】
【数27】
【0159】となり、−Lξ0 の誤差を生ずる。ここに
ΛxAc ( k)はΛx ( k)に含まれる交流分である。こ
こで、基準拡散系列g(i)に直交する雑音xQ ( i)
を考えよう。xQ (i)の中には図9(a)に示すよう
に直流分xDCを含まない雑音xQ0と図9(b)に示すよ
うに雑音xDCを含む雑音xQ1(i)が存在する[両雑音
ともフレーム後半部は0であるから、Σαi xQ0i =Σ
αi xQ1i =0の直交条件を満たしている]。図9
(a)に対しては、直流分を含まない雑音に対する前述
の推定法を適用できる。すなわち、Λx0(k)の偶関数
成分Λx0e ( k)をとり、そのTu上の部分相関関数で
ある図示のΛue(k)から 外29 を推定することが
できる。
ΛxAc ( k)はΛx ( k)に含まれる交流分である。こ
こで、基準拡散系列g(i)に直交する雑音xQ ( i)
を考えよう。xQ (i)の中には図9(a)に示すよう
に直流分xDCを含まない雑音xQ0と図9(b)に示すよ
うに雑音xDCを含む雑音xQ1(i)が存在する[両雑音
ともフレーム後半部は0であるから、Σαi xQ0i =Σ
αi xQ1i =0の直交条件を満たしている]。図9
(a)に対しては、直流分を含まない雑音に対する前述
の推定法を適用できる。すなわち、Λx0(k)の偶関数
成分Λx0e ( k)をとり、そのTu上の部分相関関数で
ある図示のΛue(k)から 外29 を推定することが
できる。
【0160】
【外29】
【0161】xQ0(i)が直交雑音であるので、この場
合は正しい推定値が得られる。
合は正しい推定値が得られる。
【0162】
【数28】
【0163】一方図9(b)の場合も同様にしてΛ
x1(k)、Λx1e ( k)を求めることができるが、受信
フレーム前半部の雑音の直流分xDCと、相補系列α
(i)の直流分αDCはΛx1e ( k)から求めたTu 上の
部分相関関数Λue(k)の中に図示の直流分ξ0 を生成
する。この系列から、 外30 を推定すると、その0
シフト
x1(k)、Λx1e ( k)を求めることができるが、受信
フレーム前半部の雑音の直流分xDCと、相補系列α
(i)の直流分αDCはΛx1e ( k)から求めたTu 上の
部分相関関数Λue(k)の中に図示の直流分ξ0 を生成
する。この系列から、 外30 を推定すると、その0
シフト
【0164】
【外30】
【0165】値は、
【0166】
【数29】
【0167】となり、直交雑音の仮定に反し、−Lξ0
の誤差を生ずる。そこで、xQ1(i)に図9(b)の点
線で示す付加雑音ΔxQ1を加える。ΔxQ1は前述の直交
条件を満たすので、合成雑音は直交雑音である。また、
xQ1(i)とΔxQ1の両者の直流分は相殺するので、合
成雑音は交流雑音となり、xQ0(i)と同一の特性をも
つ。したがって、この合成雑音に対する図9(c)の推
定処理により図の点線に示す結果が得られ、
の誤差を生ずる。そこで、xQ1(i)に図9(b)の点
線で示す付加雑音ΔxQ1を加える。ΔxQ1は前述の直交
条件を満たすので、合成雑音は直交雑音である。また、
xQ1(i)とΔxQ1の両者の直流分は相殺するので、合
成雑音は交流雑音となり、xQ0(i)と同一の特性をも
つ。したがって、この合成雑音に対する図9(c)の推
定処理により図の点線に示す結果が得られ、
【0168】
【数30】
【0169】となり正しい結果が得られる。どんな雑音
に対してもこのような付加雑音を選ぶことにより、直交
化と交流化を同時に実現できるので、上述の特性を利用
して上記誤差−Lξ0 の発生を回避することができる。
に対してもこのような付加雑音を選ぶことにより、直交
化と交流化を同時に実現できるので、上述の特性を利用
して上記誤差−Lξ0 の発生を回避することができる。
【0170】ここで図10に示すような信号分と一般的
な雑音を含む式(17)の受信フレームr(i)に対
し、含有雑音x(i)に付加雑音Δx(i)を加えてΔ
x(i)を調節し、 外31 としたとき、全雑音が次
式の直交雑音xQ ( i)となり
な雑音を含む式(17)の受信フレームr(i)に対
し、含有雑音x(i)に付加雑音Δx(i)を加えてΔ
x(i)を調節し、 外31 としたとき、全雑音が次
式の直交雑音xQ ( i)となり
【0171】
【外31】
【0172】、かつ交流雑音となるような受信フレーム
インパルス列 外32 を生成するこ
インパルス列 外32 を生成するこ
【0173】
【外32】
【0174】とを考えよう。
【0175】
【数31】
【0176】ここでとり上げた例では、β(i)の交流
分は0であるから、受信フレーム後半部に関する雑音の
直流分は条件に含めないことにした。xDCは式(32)
に当たる。r(i)に対してg(i)による相互相関関
数ΛR ( k)を求め、ΛR (k)の偶関数成分のみを抽
出し[ΛR ( k)の奇関数成分の直流分は0であるか
ら、偶関数を抽出する過程は省くことができる]、その
非相関領域上の部分相関関数Λue(k)がもつ直流成分
ξ0 を検出し、
分は0であるから、受信フレーム後半部に関する雑音の
直流分は条件に含めないことにした。xDCは式(32)
に当たる。r(i)に対してg(i)による相互相関関
数ΛR ( k)を求め、ΛR (k)の偶関数成分のみを抽
出し[ΛR ( k)の奇関数成分の直流分は0であるか
ら、偶関数を抽出する過程は省くことができる]、その
非相関領域上の部分相関関数Λue(k)がもつ直流成分
ξ0 を検出し、
【0177】
【数32】
【0178】となるようにΔx(i)を調節し、ξ0 =
0を満足する付加雑音インパルス列外33 を求める。
前述の理論からξ0 = 0を満足すれば、合成雑音は直交
化さ
0を満足する付加雑音インパルス列外33 を求める。
前述の理論からξ0 = 0を満足すれば、合成雑音は直交
化さ
【0179】
【外33】
【0180】れ、かつその直流分は0となるので、式
(56)、(57)の両者が満足される。この 外34
を付加した調整受信フレーム 外35 とg(i)か
らΛR (
(56)、(57)の両者が満足される。この 外34
を付加した調整受信フレーム 外35 とg(i)か
らΛR (
【0181】
【外34】
【0182】
【外35】
【0183】k)を求め、そのΛue(k)から、式(4
3)〜(47)、(49)の手法により推定値 外36
を求める。xQ ( i)が直交雑音であり、かつ交流雑
音にな
3)〜(47)、(49)の手法により推定値 外36
を求める。xQ ( i)が直交雑音であり、かつ交流雑
音にな
【0184】
【外36】
【0185】っているはずであるから
【0186】
【数33】
【0187】が上述の理論により理解できる。この結果
はシュミレーションでも確認されている。図10(a)
に、上述の手法を直交化しない雑音x(i)[その直流
分と0シフト相関量は図示のごとく、xDC=-0.55 、ζ
0 =-1.45 とする]に対する処理過程を示す。最後に得
られる図示の 外37 はx(i)が直流分をもつので
x
はシュミレーションでも確認されている。図10(a)
に、上述の手法を直交化しない雑音x(i)[その直流
分と0シフト相関量は図示のごとく、xDC=-0.55 、ζ
0 =-1.45 とする]に対する処理過程を示す。最後に得
られる図示の 外37 はx(i)が直流分をもつので
x
【0188】
【外37】
【0189】(i)のg(i)による0シフト相関量に
等しくない。簡単のため式(55)の付加雑音の一例と
して4、5、6番目の付加チップ雑音 外38 〜 外
39
等しくない。簡単のため式(55)の付加雑音の一例と
して4、5、6番目の付加チップ雑音 外38 〜 外
39
【0190】
【外38】
【0191】
【外39】
【0192】を用い、調整受信フレームを作り、これに
対する処理過程を図10(b)に示す。この雑音の付加
によりΛue(k)の直流分が0となる(ξ0 =0)ので
合成雑音xQ ( i)は交流化されている。またΛ
ue(k)から求めた推定値は 外40であるから直交化
されているはずである。したがって、この調整受信フレ
ーム
対する処理過程を図10(b)に示す。この雑音の付加
によりΛue(k)の直流分が0となる(ξ0 =0)ので
合成雑音xQ ( i)は交流化されている。またΛ
ue(k)から求めた推定値は 外40であるから直交化
されているはずである。したがって、この調整受信フレ
ーム
【0193】
【外40】
【0194】外41 に対し、基準拡散系列g(i)に
よる相互相関関数 外42 を求め
よる相互相関関数 外42 を求め
【0195】
【外41】
【0196】
【外42】
【0197】れば、xQ (i)依存相関量である0シフ
ト相互相関値は、式(59)であり、式(52)から
ト相互相関値は、式(59)であり、式(52)から
【0198】
【数34】
【0199】となり、式(55)の信号分bg(i)に
対する相関量の推定値で 外43 とした値が図10
(b)の点線として求まる。図10(b)には上記処理
過程で得
対する相関量の推定値で 外43 とした値が図10
(b)の点線として求まる。図10(b)には上記処理
過程で得
【0200】
【外43】
【0201】られる波形を示してある。上述の付加雑音
Δx(i)は、原雑音x(i)がもつ直流分xDC0 とx
(i)に対するg(i)による相互相関関数の0シフト
値ζ0 の両者を同時に0にする役割をもっている。した
がって、少なくとも2個の付加雑音チップにより目的を
達成しうる。いま付加チップ位置を、j,j' [j,
j' <L]としたとき、もしxDC0 とζ0 が既知なら
ば、下記の2元連立方程式
Δx(i)は、原雑音x(i)がもつ直流分xDC0 とx
(i)に対するg(i)による相互相関関数の0シフト
値ζ0 の両者を同時に0にする役割をもっている。した
がって、少なくとも2個の付加雑音チップにより目的を
達成しうる。いま付加チップ位置を、j,j' [j,
j' <L]としたとき、もしxDC0 とζ0 が既知なら
ば、下記の2元連立方程式
【0202】
【数35】
【0203】を解くことにより得られる。αj ・αj'<
0に選べば、この解は存在するので、この付加雑音は信
号極性の異なる任意の2個のチップ位置を選びΔxj ,
Δxj'を変化させることにより、 外44 の組み合わ
せを容易に求めうる。実際上は
0に選べば、この解は存在するので、この付加雑音は信
号極性の異なる任意の2個のチップ位置を選びΔxj ,
Δxj'を変化させることにより、 外44 の組み合わ
せを容易に求めうる。実際上は
【0204】
【外44】
【0205】、2個以上のチップを用いて実現すればよ
い。上記の説明では、相補系列α(i)とβ(i)を2
個のフレームにより2相で送る場合を述べた。CDMA
通信方式では、4相または一般に多相PSK信号により
送信信号を作成する場合も多い。例えば、4相PSK信
号で送信信号を作る場合の基準信号波は、式(1)の代
りに4相Lチップからなる次式で表現される。
い。上記の説明では、相補系列α(i)とβ(i)を2
個のフレームにより2相で送る場合を述べた。CDMA
通信方式では、4相または一般に多相PSK信号により
送信信号を作成する場合も多い。例えば、4相PSK信
号で送信信号を作る場合の基準信号波は、式(1)の代
りに4相Lチップからなる次式で表現される。
【0206】
【数36】
【0207】すなわち、この場合は式(1)のg(i)
が複素数になり、式(8)の中のj番目の修正標本化関
数波形cj w(t−jTc )は、たたみこみ乗算により
実数(±1)と虚数(±j)の2系統の信号となり、最
終段における搬送波変調の際に、4相の周波数fa の正
弦波の中の何れかの正弦波上の標本化関数となる。
が複素数になり、式(8)の中のj番目の修正標本化関
数波形cj w(t−jTc )は、たたみこみ乗算により
実数(±1)と虚数(±j)の2系統の信号となり、最
終段における搬送波変調の際に、4相の周波数fa の正
弦波の中の何れかの正弦波上の標本化関数となる。
【0208】受信側では、複素位相の正弦波上の修正標
本化関数により受信フレームを相関検出すれば、式(6
2)の複素量ci が求まる。ci をαi とβi に分解す
れば、これらに対し上述の雑音推定手法を適用できる。
なお、多相の場合も同様にして同じ手法を適用できる。 <第2の実施形態>上記第1の実施形態では、送信側は
拡散符号系列として直交系列を用いて送信波を生成し、
受信側は受信フレ−ムをマッチドフィルタに加えてその
相関関数出力を求め、この出力の中0シフト以外の値の
積分値を用いて、該受信フレ−ムに加えられていた交流
雑音成分を推定し、それを除去している。この方法は、
直流雑音成分の影響を十分に回避できない。
本化関数により受信フレームを相関検出すれば、式(6
2)の複素量ci が求まる。ci をαi とβi に分解す
れば、これらに対し上述の雑音推定手法を適用できる。
なお、多相の場合も同様にして同じ手法を適用できる。 <第2の実施形態>上記第1の実施形態では、送信側は
拡散符号系列として直交系列を用いて送信波を生成し、
受信側は受信フレ−ムをマッチドフィルタに加えてその
相関関数出力を求め、この出力の中0シフト以外の値の
積分値を用いて、該受信フレ−ムに加えられていた交流
雑音成分を推定し、それを除去している。この方法は、
直流雑音成分の影響を十分に回避できない。
【0209】それで用いる直交系列は通常、直流分を有
する。このため、CDMA通信方式において直流分をも
つアドレス拡散系列を用いる場合は、他のユ−ザからの
干渉雑音に多くの直流分が含まれることになって、誤り
率を十分に低下させ得ないことが考えられる。第2の実
施形態は、そのような干渉雑音による誤り率の低下を更
に回避できるようにしたものである。
する。このため、CDMA通信方式において直流分をも
つアドレス拡散系列を用いる場合は、他のユ−ザからの
干渉雑音に多くの直流分が含まれることになって、誤り
率を十分に低下させ得ないことが考えられる。第2の実
施形態は、そのような干渉雑音による誤り率の低下を更
に回避できるようにしたものである。
【0210】先ず、本実施形態における復調原理を説明
する。本実施形態では、ユ−ザの識別のためのアドレス
拡散系列として、周期自己相関が0シフト値で0となる
直交系列、または0シフト以外のシフト値の値の積分値
が正値をとる偏奇直交系列を用いる。直交系列の一例と
して2相系列g(t)を用いた場合の復調原理を説明す
る。
する。本実施形態では、ユ−ザの識別のためのアドレス
拡散系列として、周期自己相関が0シフト値で0となる
直交系列、または0シフト以外のシフト値の値の積分値
が正値をとる偏奇直交系列を用いる。直交系列の一例と
して2相系列g(t)を用いた場合の復調原理を説明す
る。
【0211】g(t)はα(t)とβ(t)の一対の2
相系列からなり、両者を情報bで変調した後、順次送信
するか、またはα(t)を実数にβ(t)を虚数に対応
させた4相系列として送信する。ここでは、前者の場合
を例にとり説明する。一般に拡散系列α(t)、β
(t)は何れもL個のチップからなり、チップ周期をT
C、系列長をT(=LTC )とすれば、t=iTC とし
て、変数の離散値iで表現すると、アドレス拡散系列g
(i)は式(18)〜(20)で与えられている。ここ
にαi 、βi はi番目のチップ振幅で1の値をとる。g
(i)を2値情報b(∈±1)で変調し送信信号系列
(送信フレ−ム)s(i)が作られる。
相系列からなり、両者を情報bで変調した後、順次送信
するか、またはα(t)を実数にβ(t)を虚数に対応
させた4相系列として送信する。ここでは、前者の場合
を例にとり説明する。一般に拡散系列α(t)、β
(t)は何れもL個のチップからなり、チップ周期をT
C、系列長をT(=LTC )とすれば、t=iTC とし
て、変数の離散値iで表現すると、アドレス拡散系列g
(i)は式(18)〜(20)で与えられている。ここ
にαi 、βi はi番目のチップ振幅で1の値をとる。g
(i)を2値情報b(∈±1)で変調し送信信号系列
(送信フレ−ム)s(i)が作られる。
【0212】この信号が受信側に伝送される過程で加え
られる雑音系列をx(i)としよう。受信入力r(i)
はs(i)、x(i)と共に式(17)で与えられてい
る。ここでチップ波形として式(4)のq(t)を用い
るとアドレス拡散系列波形g(t)は
られる雑音系列をx(i)としよう。受信入力r(i)
はs(i)、x(i)と共に式(17)で与えられてい
る。ここでチップ波形として式(4)のq(t)を用い
るとアドレス拡散系列波形g(t)は
【0213】
【数37】
【0214】で与えられる。このg(t)を用いて、ベ
ースバンド帯域の送信波s(t)と受信波r(t)を送
受信シンボルフレーム波形の系列とすれば、それらは式
(9)、(10)で表現されている。以下、n=0のフ
レームに着目して説明を行う。ここでは、無線周波数帯
域への変調については、説明を省略する。
ースバンド帯域の送信波s(t)と受信波r(t)を送
受信シンボルフレーム波形の系列とすれば、それらは式
(9)、(10)で表現されている。以下、n=0のフ
レームに着目して説明を行う。ここでは、無線周波数帯
域への変調については、説明を省略する。
【0215】受信機はベ−スバンド帯域の受信フレ−ム
に含まれる式(63)のg(t)に対し、チップ波形に
q(t)よる相関復調を施すと、式(18)のアドレス
拡散系列g(i)が得られる。次に受信機では、アドレ
ス拡散系列成分に同期した系列g(i)を参照系列とし
て準備し復調を行う。α(i)、β(i)の自己相関関
数をΛα(k)、Λβ(k)とするとき、総合自己相関
関数Λs は式(21)〜(23)で与えられる。
に含まれる式(63)のg(t)に対し、チップ波形に
q(t)よる相関復調を施すと、式(18)のアドレス
拡散系列g(i)が得られる。次に受信機では、アドレ
ス拡散系列成分に同期した系列g(i)を参照系列とし
て準備し復調を行う。α(i)、β(i)の自己相関関
数をΛα(k)、Λβ(k)とするとき、総合自己相関
関数Λs は式(21)〜(23)で与えられる。
【0216】図11に信号系列s(i)とその相関関係
の例を示す。図11(a)はs(i)=bg(i)=b
{α(i)+β(i)}の例でb=1の場合である。図
11(b)はΛα(k)とΛβ(k)である。図11
(c)は後述する雑音による相関関数を示す。ここで、
α(i)、β(i)として0及びLの整数倍のシフト位
置以外で式(24)が成立するような前述の相補系列を
用いる。
の例を示す。図11(a)はs(i)=bg(i)=b
{α(i)+β(i)}の例でb=1の場合である。図
11(b)はΛα(k)とΛβ(k)である。図11
(c)は後述する雑音による相関関数を示す。ここで、
α(i)、β(i)として0及びLの整数倍のシフト位
置以外で式(24)が成立するような前述の相補系列を
用いる。
【0217】上記自己相関関数Λα(k)、Λβ(k)
はα(i)、β(i)にマッチしたマッチドフィルタに
信号α(i)、β(i)をそれぞれ加えたとき得られる
出力であり、両者の和Λs (k)は、0シフト以外のシ
フト位置で0となる。この関係を図11に示す。Λα
(k)の中のΛα(2)、Λα(6)はΛβ(k)の中
のΛβ(2)、Λβ(6)によりそれぞれ打消されるの
でk≠0の値でΛs ( k)→0となる。したがって式
(63)の受信信号の前半をα(i)用マッチドフィル
タに、後半をβ(i)用マッチドフィルタに加えて加算
した出力は式(25)〜(29)で与えられる。
はα(i)、β(i)にマッチしたマッチドフィルタに
信号α(i)、β(i)をそれぞれ加えたとき得られる
出力であり、両者の和Λs (k)は、0シフト以外のシ
フト位置で0となる。この関係を図11に示す。Λα
(k)の中のΛα(2)、Λα(6)はΛβ(k)の中
のΛβ(2)、Λβ(6)によりそれぞれ打消されるの
でk≠0の値でΛs ( k)→0となる。したがって式
(63)の受信信号の前半をα(i)用マッチドフィル
タに、後半をβ(i)用マッチドフィルタに加えて加算
した出力は式(25)〜(29)で与えられる。
【0218】次に式(32)、(33)に示すように直
流成分を含まない雑音を考えよう。交流雑音(直流雑
音、信号に対する)相互相関関数を図11に示し、雑音
に対する相関出力を式(64)〜(66)に示す。
流成分を含まない雑音を考えよう。交流雑音(直流雑
音、信号に対する)相互相関関数を図11に示し、雑音
に対する相関出力を式(64)〜(66)に示す。
【0219】
【数38】
【0220】ここでシフト時間kのうち、k=0、(±
L ,±2L,・・・)を(信号)相関領域TC0、k=1 〜L
-1 を(信号)非相関領域Tu と名付けよう。期間Tu
に存在する部分相互相関関数をΛu (k)としよう。受
信フレームr(i)に信号s(i)が含まれている場合
でも、Λu (k)は純粋に雑音のみに依存する波形であ
るからΛux(k)に等しい。式(34)のΛr ( k)を
全領域とTu 区間に対応するインパルス列は式(3
4)、(35)で示される。ここに、τは連続シフト時
間である。非相関領域Tu に含まれる式(35)のイン
パルス列の和をΦとし次式で表現する。
L ,±2L,・・・)を(信号)相関領域TC0、k=1 〜L
-1 を(信号)非相関領域Tu と名付けよう。期間Tu
に存在する部分相互相関関数をΛu (k)としよう。受
信フレームr(i)に信号s(i)が含まれている場合
でも、Λu (k)は純粋に雑音のみに依存する波形であ
るからΛux(k)に等しい。式(34)のΛr ( k)を
全領域とTu 区間に対応するインパルス列は式(3
4)、(35)で示される。ここに、τは連続シフト時
間である。非相関領域Tu に含まれる式(35)のイン
パルス列の和をΦとし次式で表現する。
【0221】
【数39】
【0222】図11と図12に示すように、s(i)=
0でも、信号が存在しても、0シフト以外のシフト出力
は0であるから式(67)は雑音のみに依存する値であ
る。雑音x(i)の前半部に直流分を含まない場合、そ
の相関関数は、図11(c)のΛx ( 0)とΛ
uxAC(k)[k=1〜L−1]となる。またβ(i)は
直流分を含まないので、x(i)の後半部に直流分が含
まれていても、それは交流雑音と見なされ、その相関関
数は同様にΛx (0)とΛuxAC(k)となる。このこと
は、図12の入力雑音xα(i)、xβ(i)の直流分
と交流分にそれぞれ対する相関関数Λx α(k)、Λx
β(k)から明らかである。したがって、XDCα=0の
場合には Λx ( 0)+Φ = 0 (68) が成立つので
0でも、信号が存在しても、0シフト以外のシフト出力
は0であるから式(67)は雑音のみに依存する値であ
る。雑音x(i)の前半部に直流分を含まない場合、そ
の相関関数は、図11(c)のΛx ( 0)とΛ
uxAC(k)[k=1〜L−1]となる。またβ(i)は
直流分を含まないので、x(i)の後半部に直流分が含
まれていても、それは交流雑音と見なされ、その相関関
数は同様にΛx (0)とΛuxAC(k)となる。このこと
は、図12の入力雑音xα(i)、xβ(i)の直流分
と交流分にそれぞれ対する相関関数Λx α(k)、Λx
β(k)から明らかである。したがって、XDCα=0の
場合には Λx ( 0)+Φ = 0 (68) が成立つので
【0223】
【数40】
【0224】が導かれる。したがって、Φを求めること
により雑音の影響を受けない信号検出が可能となる。次
にアドレス拡散系列として偏奇直交系列の一例であるα
(i)のみを選んだ場合を述べよう。この場合式(3
5)は Λu ( k) =Λu α(k)+Λux(k) (70) Λu α(k)= Λα(2)+Λα(6) (71) となり、Λu α(k)だけ偏奇する。しかし式(71)
は常に正であり、 Λα(0)=Λα(2)+Λα(6)=Λβ(0) (72) の関係があるので、送信フレ−ムとしてbα(i)のみ
を用い、式(69)により 外45 を求めよう。この
場合、
により雑音の影響を受けない信号検出が可能となる。次
にアドレス拡散系列として偏奇直交系列の一例であるα
(i)のみを選んだ場合を述べよう。この場合式(3
5)は Λu ( k) =Λu α(k)+Λux(k) (70) Λu α(k)= Λα(2)+Λα(6) (71) となり、Λu α(k)だけ偏奇する。しかし式(71)
は常に正であり、 Λα(0)=Λα(2)+Λα(6)=Λβ(0) (72) の関係があるので、送信フレ−ムとしてbα(i)のみ
を用い、式(69)により 外45 を求めよう。この
場合、
【0225】
【外45】
【0226】 Φ=−Λx ( 0)+b{Λα(2)+Λβ(6)} (73) であるから、
【0227】
【数41】
【0228】となり、α(i)とβ(i)を用いた場合
と同じ出力が得られる。したがって、α(i)のみを用
いても、雑音フリ−の検出が実現できる。上記の基準拡
散系列としては、偶差直交系列から生成される相補系列
の中、系列長L=2(2n+1)、(n=1,2,3,・・
・)の両方、または一方を用いうる。
と同じ出力が得られる。したがって、α(i)のみを用
いても、雑音フリ−の検出が実現できる。上記の基準拡
散系列としては、偶差直交系列から生成される相補系列
の中、系列長L=2(2n+1)、(n=1,2,3,・・
・)の両方、または一方を用いうる。
【0229】次に、移動通信用CDNA、無線LAN、
無線放送を対象として考えると、希望局の送出信号自身
がマルチパスにより生成する遅延波、または他ユ−ザ局
の送出した直接波やその遅延波が干渉雑音として入来す
る。本発明は、これら干渉波に直流成分が予め含まない
ようにすることにより雑音フリ−検出を実現するもので
ある。なお、ここでは、多数のユーザ局から基地局へ同
時に送信する上りーリンクの非同期通信を対象とする
(技術的により容易な下り−リンクの同期通信に対して
も適用できる)。
無線放送を対象として考えると、希望局の送出信号自身
がマルチパスにより生成する遅延波、または他ユ−ザ局
の送出した直接波やその遅延波が干渉雑音として入来す
る。本発明は、これら干渉波に直流成分が予め含まない
ようにすることにより雑音フリ−検出を実現するもので
ある。なお、ここでは、多数のユーザ局から基地局へ同
時に送信する上りーリンクの非同期通信を対象とする
(技術的により容易な下り−リンクの同期通信に対して
も適用できる)。
【0230】図13は第2の実施形態による送信機の回
路構成を示すブロック図であり、3つの変調器61〜6
3を備えている。その送信機TXは、送信符号系列とし
て、基準系列g(i)に後述するダミ−チップを付加す
ることにより拡大系列gE (i)を作り、変調器61が
gE ( i)に送信情報bによる情報変調を施し、さらに
変調器62が標本化関数波形W(t)の各チップ波形を
たたみこんでベ−スバンド波形s(t)を作る。その
後、変調器63がs(t)により搬送波faoを変調して
sa ( t)を作り、これを送信する。
路構成を示すブロック図であり、3つの変調器61〜6
3を備えている。その送信機TXは、送信符号系列とし
て、基準系列g(i)に後述するダミ−チップを付加す
ることにより拡大系列gE (i)を作り、変調器61が
gE ( i)に送信情報bによる情報変調を施し、さらに
変調器62が標本化関数波形W(t)の各チップ波形を
たたみこんでベ−スバンド波形s(t)を作る。その
後、変調器63がs(t)により搬送波faoを変調して
sa ( t)を作り、これを送信する。
【0231】図14は、第2の実施形態による受信機の
回路構成を示すブロック図である。図において、71及
び72は乗算器(変調器)、72は低域ろ波器(LP
F)、74はフレーム再構成回路(MSK)、75は整
合ろ波器(マッチドフィルタ;MF)、76は加算器、
77は積分器、78は硬判定回路(DEC)である。ま
た、ra ( t)は受信信号、rE ( t)はベースバンド
帯域の受信信号(ここでは1フレーム分)、r(i)は
受信フレームインパルス列、Λu ( k)は期間T u に存
在する部分相互相関関数、Λ(0)は相関関数の0シフ
ト値、Φは相関関数の0シフト以外の出力の積分値、
f'aoは局部搬送波、 外46 は送信情報
回路構成を示すブロック図である。図において、71及
び72は乗算器(変調器)、72は低域ろ波器(LP
F)、74はフレーム再構成回路(MSK)、75は整
合ろ波器(マッチドフィルタ;MF)、76は加算器、
77は積分器、78は硬判定回路(DEC)である。ま
た、ra ( t)は受信信号、rE ( t)はベースバンド
帯域の受信信号(ここでは1フレーム分)、r(i)は
受信フレームインパルス列、Λu ( k)は期間T u に存
在する部分相互相関関数、Λ(0)は相関関数の0シフ
ト値、Φは相関関数の0シフト以外の出力の積分値、
f'aoは局部搬送波、 外46 は送信情報
【0232】
【外46】
【0233】の推定値である。受信機RXは、まず変調
器71が局部搬送波f'aoを受信信号ra ( t)により
変調し、変調後の信号を低域濾波器(LPF)72に入
力することにより、ベ−スバンド帯域の受信フレ−ムr
E ( t)を生成する。rE ( t)は変調器73によりチ
ップ波形W(t)を用いて復調されて離散系列r(i)
となる。r(i)は上記拡大系列gE ( i)に雑音が付
加されている受信フレ−ムである。受信機RXのフレ−
ム再構成回路(MSK)74は、このフレ−ムから、上
記ダミ−チップを取り除いて受信中核フレ−ムr(i)
を作成し、このフレ−ムr(i)をマッチドフィルタ
(MF)75に加え、相関関数の0シフト値Λ(0)
と、0シフト以外の出力を求める。積分器77は、0シ
フト以外の出力の積分値Φを求める。相関関数の0シフ
ト値Λ(0)と0シフト以外の出力の積分値Φは加算器
76で加算される。硬判定回路(DEC)78は加算器
76の出力 外47 を
器71が局部搬送波f'aoを受信信号ra ( t)により
変調し、変調後の信号を低域濾波器(LPF)72に入
力することにより、ベ−スバンド帯域の受信フレ−ムr
E ( t)を生成する。rE ( t)は変調器73によりチ
ップ波形W(t)を用いて復調されて離散系列r(i)
となる。r(i)は上記拡大系列gE ( i)に雑音が付
加されている受信フレ−ムである。受信機RXのフレ−
ム再構成回路(MSK)74は、このフレ−ムから、上
記ダミ−チップを取り除いて受信中核フレ−ムr(i)
を作成し、このフレ−ムr(i)をマッチドフィルタ
(MF)75に加え、相関関数の0シフト値Λ(0)
と、0シフト以外の出力を求める。積分器77は、0シ
フト以外の出力の積分値Φを求める。相関関数の0シフ
ト値Λ(0)と0シフト以外の出力の積分値Φは加算器
76で加算される。硬判定回路(DEC)78は加算器
76の出力 外47 を
【0234】
【外47】
【0235】硬判定する復調処理を施し、送信情報を
外48 検出する。なお、マッチドフ
外48 検出する。なお、マッチドフ
【0236】
【外48】
【0237】ィルタ(MF)75、硬判定回路(DE
C)78の動作は上記第1の実施形態と基本的に同じで
ある。ここで重要な上記ダミ−チップの付加方法につい
て以下に述べる。図15は、そのダミーチップを付加す
ることで得られる拡張フレ−ムの構成例を示す。同図
(a)は送信フレ−ム、同図(b)は受信フレ−ムに入
来する直接波r(t)と、遅延波r(t−τ)を示す。
ここでは簡単のため直接波r(t)は、受信増幅後送信
波と同じ振幅に調整されていると仮定する。
C)78の動作は上記第1の実施形態と基本的に同じで
ある。ここで重要な上記ダミ−チップの付加方法につい
て以下に述べる。図15は、そのダミーチップを付加す
ることで得られる拡張フレ−ムの構成例を示す。同図
(a)は送信フレ−ム、同図(b)は受信フレ−ムに入
来する直接波r(t)と、遅延波r(t−τ)を示す。
ここでは簡単のため直接波r(t)は、受信増幅後送信
波と同じ振幅に調整されていると仮定する。
【0238】図15(a)において、αはα1 とα2 か
らなる基準系列、hは前置ダミ−系列、dはα1 とα2
の中間に挿入されたダミ−系列であり、それらはα、
h、dからなる拡張フレームgE (i)のフレーム系列
である。各フレ−ムのgE ( i)は送信情報bにより、
その極性が非反転、反転される。しかし、図15ではこ
の変調による極性変化を省いて示している。図15
(b)は同図(a)の送信波を受信機RXで受信したと
きの受信フレ−ムである。ここでr(t)は直接波であ
り、r(t−τ)はマルチパスによる自己遅延波であ
る。受信機RXは受信フレ−ムの直接波r(t)に同期
したマスク信号eM ( i)を準備している。eM(i)
は直接波r(t)のダミ−位置にある受信チップ入力を
除き、残部で式(12)の受信中核フレ−ムを作成す
る。ここに、ri 、xi は、それぞれ、i番目のチップ
位置の受信電圧と雑音電圧でる。図示の雑音[X1 ]、
[X2 ]は一般に複数チップに亘る記号である。
らなる基準系列、hは前置ダミ−系列、dはα1 とα2
の中間に挿入されたダミ−系列であり、それらはα、
h、dからなる拡張フレームgE (i)のフレーム系列
である。各フレ−ムのgE ( i)は送信情報bにより、
その極性が非反転、反転される。しかし、図15ではこ
の変調による極性変化を省いて示している。図15
(b)は同図(a)の送信波を受信機RXで受信したと
きの受信フレ−ムである。ここでr(t)は直接波であ
り、r(t−τ)はマルチパスによる自己遅延波であ
る。受信機RXは受信フレ−ムの直接波r(t)に同期
したマスク信号eM ( i)を準備している。eM(i)
は直接波r(t)のダミ−位置にある受信チップ入力を
除き、残部で式(12)の受信中核フレ−ムを作成す
る。ここに、ri 、xi は、それぞれ、i番目のチップ
位置の受信電圧と雑音電圧でる。図示の雑音[X1 ]、
[X2 ]は一般に複数チップに亘る記号である。
【0239】この雑音系列の直流成分XDCは式(32)
のXDCαで与えられるが一般には0ではない。しかし、
前部ダミ−チップhの極性と、中間ダミ−チップdのチ
ップ位置と、極性を適当に選定することにより、XDCα
→0を実現できる。一般にマルチパスのある伝送路で
は、復調受信フレ−ムが遅延波の一つである場合も発生
する。この場合は先行波r(t+τ)も干渉波となるの
で、後述するように、後部ダミ−チップh’を設けてこ
れに対処する。
のXDCαで与えられるが一般には0ではない。しかし、
前部ダミ−チップhの極性と、中間ダミ−チップdのチ
ップ位置と、極性を適当に選定することにより、XDCα
→0を実現できる。一般にマルチパスのある伝送路で
は、復調受信フレ−ムが遅延波の一つである場合も発生
する。この場合は先行波r(t+τ)も干渉波となるの
で、後述するように、後部ダミ−チップh’を設けてこ
れに対処する。
【0240】図16は、A局とB局から基地局に入来す
る信号rA ( t)とrB ( t)を示す。受信フレ−ムは
両者の和である。これらの信号を生成する拡張系列は、
アドレス拡散系列(α1 ,α2 )の前後部にダミ−チッ
プh、h’を付加し、さらに中間ダミ−チップdを付加
して作られている。このダミ−パタ−ンは、アドレス拡
散系列に対応するものであるが、同一セル内で同一周波
数帯域を用いて使用されるアドレス拡散系列群(アドレ
ス系列ファミリ)にも依存する。
る信号rA ( t)とrB ( t)を示す。受信フレ−ムは
両者の和である。これらの信号を生成する拡張系列は、
アドレス拡散系列(α1 ,α2 )の前後部にダミ−チッ
プh、h’を付加し、さらに中間ダミ−チップdを付加
して作られている。このダミ−パタ−ンは、アドレス拡
散系列に対応するものであるが、同一セル内で同一周波
数帯域を用いて使用されるアドレス拡散系列群(アドレ
ス系列ファミリ)にも依存する。
【0241】図16において、B局宛信号を干渉波、A
局宛信号を希望波としよう。受信フレ−ムからr
A (t)の信号(αa1,αa2)を含む部分を前記マスク
信号eM (i)を用いてとり出し、これを[r1 ]、
[r2 ]と表してある。[r1 ]、[r2 ]はαa1とr
B ( t)の中の[y1 ]、αa2とrB ( t)の中の[y
2 ]それぞれ構成される。ここで[y1 ]、[y2 ]は
他局干渉雑音である。図16では受信中核フレ−ムはr
(i)=[r1 ]+[r2 ]となり、その中には雑音
(=[y1 ]+[y2 ])が含まれる。図16では、r
B ( t)がrA ( t)よりτだけ先行して入来している
が、一般にこのような非同期伝送の場合を考える。ここ
でh=h’とし、 |τ|<hTC (75) と仮定すれば、上記受信中核フレ−ムrA ( t)には干
渉波rB ( t)の受信フレ−ムの境界は含まれないの
で、準同期状態において復調できる。準同期状態では、
干渉波は常に周期系列と見なせる。許容できる時間差τ
はダミ−チップ長に依存する。ここでh=h’とし、下
式の条件 |j|<h (76) を満足する正負のすべてのシフト範囲において、干渉波
の直流分を小さくする観点から、 XDC,YDC→ε (77) ε≪ΛS (0) (78) を満足する条件を設定しよう。ここで雑音を2種類に分け、XDCは自己干渉波x i による直流分、YDCは他局間干渉波yi による直流分
とした。この条件はB局からA局への干渉波のみなら
ず、A局からB局への干渉波に対しても要求される。つ
まり、一般には同時に通信するすべての局間で成立つ必
要がある。
局宛信号を希望波としよう。受信フレ−ムからr
A (t)の信号(αa1,αa2)を含む部分を前記マスク
信号eM (i)を用いてとり出し、これを[r1 ]、
[r2 ]と表してある。[r1 ]、[r2 ]はαa1とr
B ( t)の中の[y1 ]、αa2とrB ( t)の中の[y
2 ]それぞれ構成される。ここで[y1 ]、[y2 ]は
他局干渉雑音である。図16では受信中核フレ−ムはr
(i)=[r1 ]+[r2 ]となり、その中には雑音
(=[y1 ]+[y2 ])が含まれる。図16では、r
B ( t)がrA ( t)よりτだけ先行して入来している
が、一般にこのような非同期伝送の場合を考える。ここ
でh=h’とし、 |τ|<hTC (75) と仮定すれば、上記受信中核フレ−ムrA ( t)には干
渉波rB ( t)の受信フレ−ムの境界は含まれないの
で、準同期状態において復調できる。準同期状態では、
干渉波は常に周期系列と見なせる。許容できる時間差τ
はダミ−チップ長に依存する。ここでh=h’とし、下
式の条件 |j|<h (76) を満足する正負のすべてのシフト範囲において、干渉波
の直流分を小さくする観点から、 XDC,YDC→ε (77) ε≪ΛS (0) (78) を満足する条件を設定しよう。ここで雑音を2種類に分け、XDCは自己干渉波x i による直流分、YDCは他局間干渉波yi による直流分
とした。この条件はB局からA局への干渉波のみなら
ず、A局からB局への干渉波に対しても要求される。つ
まり、一般には同時に通信するすべての局間で成立つ必
要がある。
【0242】L=8のアドレス拡散系列を例にとり上
げ、|j|=3に対してε≦2が満足される拡張系列3
個のファミリの例を図17に示す。この系列をA、B、
C局に割当てたときの、A局宛信号検出に際しての自己
干渉直流分XDC(A→A)と他局間干渉直流分YDC(B
→A)の各特性を図18に示す。図18から、|j|=
3に対しこの拡張系列の各々の自己干渉直流分は XDC = 0 (79) 満足する。このような拡張系列を用いてシステムを構築
すると、YDC=0ではないから受信復調処理において干
渉波による多少の妨害を受けるが、その影響は著しく小
さくなり、飛躍的な誤り率の低下を実現できる。
げ、|j|=3に対してε≦2が満足される拡張系列3
個のファミリの例を図17に示す。この系列をA、B、
C局に割当てたときの、A局宛信号検出に際しての自己
干渉直流分XDC(A→A)と他局間干渉直流分YDC(B
→A)の各特性を図18に示す。図18から、|j|=
3に対しこの拡張系列の各々の自己干渉直流分は XDC = 0 (79) 満足する。このような拡張系列を用いてシステムを構築
すると、YDC=0ではないから受信復調処理において干
渉波による多少の妨害を受けるが、その影響は著しく小
さくなり、飛躍的な誤り率の低下を実現できる。
【0243】また、上記説明では、XDC→0、YDC→0
を評価尺度として、ダミ−パタ−ンを決定したが、評価
尺度としてΛ(0)→0を用いることもできる。この場
合は、対象とするアドレス拡散系列を、直交系列や偏奇
直交系列に限定する必要はない。
を評価尺度として、ダミ−パタ−ンを決定したが、評価
尺度としてΛ(0)→0を用いることもできる。この場
合は、対象とするアドレス拡散系列を、直交系列や偏奇
直交系列に限定する必要はない。
【0244】図19は図14のマスク回路(MSK)7
4の回路図であり、否定回路(INH)81、及びメモ
リ回路(MEM)82を備えて構成されている。受信拡
張フレ−ム波形rE ( t)が入来し、これに対しチップ
波形w(t)による相関出力(またはたたみこみ積分出
力)を求めると、拡張フレ−ムのチップ系列rE ( i)
が求まる。否定回路(INH)81は、この系列rE (
i)中のダミ−チップ部分を、ダミ−タイミング信号C
(h,d,h’)を用いて除き、その出力をメモリ回路
(MEM)82に加える。メモリ回路(MEM)82に
格納された系列を、ダミ−タイミング信号C(h,d,
h’)より少し遅れた読出タイミング信号CR で読み出
すことにより、受信中核系列r(i)が求まる。 <第3の実施形態>上記第2の実施形態は、拡散系列を
操作することにより、受信フレ−ムの中の受信中核フレ
−ムに干渉波の直流成分が含まれないようにしている。
第3の実施形態は、各局の送信フレ−ムに含まれる直流
分を別のチャンネルで伝送し、そのチャンネルから、上
記の受信フレ−ムに含まれる干渉波直流成分を推定する
ようにしたものである。
4の回路図であり、否定回路(INH)81、及びメモ
リ回路(MEM)82を備えて構成されている。受信拡
張フレ−ム波形rE ( t)が入来し、これに対しチップ
波形w(t)による相関出力(またはたたみこみ積分出
力)を求めると、拡張フレ−ムのチップ系列rE ( i)
が求まる。否定回路(INH)81は、この系列rE (
i)中のダミ−チップ部分を、ダミ−タイミング信号C
(h,d,h’)を用いて除き、その出力をメモリ回路
(MEM)82に加える。メモリ回路(MEM)82に
格納された系列を、ダミ−タイミング信号C(h,d,
h’)より少し遅れた読出タイミング信号CR で読み出
すことにより、受信中核系列r(i)が求まる。 <第3の実施形態>上記第2の実施形態は、拡散系列を
操作することにより、受信フレ−ムの中の受信中核フレ
−ムに干渉波の直流成分が含まれないようにしている。
第3の実施形態は、各局の送信フレ−ムに含まれる直流
分を別のチャンネルで伝送し、そのチャンネルから、上
記の受信フレ−ムに含まれる干渉波直流成分を推定する
ようにしたものである。
【0245】図20は、本発明の第3の実施形態による
受信機の回路構成を示すブロック図であり、4つの変調
器91〜94、加算器95、及び遅延回路(DT )96
を備えて構成されている。ここでは、受信機TXのユー
ザ番号nは0として説明する。
受信機の回路構成を示すブロック図であり、4つの変調
器91〜94、加算器95、及び遅延回路(DT )96
を備えて構成されている。ここでは、受信機TXのユー
ザ番号nは0として説明する。
【0246】その受信機TXでは、まず、変調器91が
送信情報bにより、アドレス拡散系列である偏奇直交系
列α0 ( i)を中核とする拡張系列G(i)(Gフレー
ム)を変調し、変調器92が、その出力でチップ波形w
(t)をさらに変調(例えばたたみこみ変調)すること
により出力sGE(t)を生成する。一方、Gフレームと
同じ長さのそれに後続するHフレームを作り、Hフレー
ム上の中間周波数の搬送波 外49 を送信情報bによ
り変調し、その出力を、遅延回路(DT )96
送信情報bにより、アドレス拡散系列である偏奇直交系
列α0 ( i)を中核とする拡張系列G(i)(Gフレー
ム)を変調し、変調器92が、その出力でチップ波形w
(t)をさらに変調(例えばたたみこみ変調)すること
により出力sGE(t)を生成する。一方、Gフレームと
同じ長さのそれに後続するHフレームを作り、Hフレー
ム上の中間周波数の搬送波 外49 を送信情報bによ
り変調し、その出力を、遅延回路(DT )96
【0247】
【外49】
【0248】によりフレ−ム長Tだけ遅延させることに
より付加フレームsHE(t)を生成する。sGE(t)と
sHE(t)を後述する図22に示すように時分割的に加
算器95に配列(加算)することにより、送信対フレ−
ムsP ( t)を作り、更に変調器94がsP ( t)によ
り無線帯域搬送波fa0を変調して、無線帯域送信フレ−
ムsa ( t)が生成される。
より付加フレームsHE(t)を生成する。sGE(t)と
sHE(t)を後述する図22に示すように時分割的に加
算器95に配列(加算)することにより、送信対フレ−
ムsP ( t)を作り、更に変調器94がsP ( t)によ
り無線帯域搬送波fa0を変調して、無線帯域送信フレ−
ムsa ( t)が生成される。
【0249】図21は、本発明の第3の実施形態による
受信機の回路構成を示すブロック図である。ここでは、
受信機RXは、0番目のユーザ宛送信信号の復調を行う
ものとする。
受信機の回路構成を示すブロック図である。ここでは、
受信機RXは、0番目のユーザ宛送信信号の復調を行う
ものとする。
【0250】sa ( t)に対応する受信信号ra ( t)
が加わると、変調器101が局部搬送波f'a0をra (
t)により変調し、低域ろ波器(LPF)102で帯域
を制限することにより、受信対フレ−ムrP ( t)が生
成される。rP ( t)の前部のGフレ−ムrGE(t)を
用いて変調器103がチップ波形w(t)を変調するこ
とにより、受信拡張チップrGE(i)が復元される。次
に中核フレ−ム抽出回路(FE)104は、rGE(i)
の中央部のみ抽出し、受信中核フレ−ムrG (i)を生
成する。このrG ( i)は図13と同じマッチドフィル
タ(MF)105に加えられ、その結果、判定出力 外
50 が得られる。ただしこの方式では
が加わると、変調器101が局部搬送波f'a0をra (
t)により変調し、低域ろ波器(LPF)102で帯域
を制限することにより、受信対フレ−ムrP ( t)が生
成される。rP ( t)の前部のGフレ−ムrGE(t)を
用いて変調器103がチップ波形w(t)を変調するこ
とにより、受信拡張チップrGE(i)が復元される。次
に中核フレ−ム抽出回路(FE)104は、rGE(i)
の中央部のみ抽出し、受信中核フレ−ムrG (i)を生
成する。このrG ( i)は図13と同じマッチドフィル
タ(MF)105に加えられ、その結果、判定出力 外
50 が得られる。ただしこの方式では
【0251】
【外50】
【0252】、硬判定回路(DEC)112への入力で
ある最終復調出力 外51 は、式(
ある最終復調出力 外51 は、式(
【0253】
【外51】
【0254】69)または式(74)と異なり、次式で
与えられる。
与えられる。
【0255】
【数42】
【0256】ここに、vex0 、v00は干渉波制御信号で
ある。図21において、rP (t)の後部の受信付加H
フレ−ムrHE(t)は、中核フレーム抽出回路(FE)
108に加えられ、その中核フレ−ムrH ( t)のみが
相互干渉検出回路(CID;Cross Interference Detec
tion)110に加えられる。相互干渉検出回路(CI
D)110はrH ( t)と、干渉局のユ−ザ搬送波γ'n
(n=1,2,3,・・・N )と、制御信号利得較正係数検出
回路(CAB;Calibretor)109から出力される各干
渉波の制御信号利得較正出力δn-0 とを用いて、0番目
以外の各干渉局から入来したHフレ−ム上の受信中核フ
レ−ムに含まれる直流成分推定値の和vex0 を出力す
る。この出力vex0 は他局間干渉波制御信号で、次式で
与えられる。
ある。図21において、rP (t)の後部の受信付加H
フレ−ムrHE(t)は、中核フレーム抽出回路(FE)
108に加えられ、その中核フレ−ムrH ( t)のみが
相互干渉検出回路(CID;Cross Interference Detec
tion)110に加えられる。相互干渉検出回路(CI
D)110はrH ( t)と、干渉局のユ−ザ搬送波γ'n
(n=1,2,3,・・・N )と、制御信号利得較正係数検出
回路(CAB;Calibretor)109から出力される各干
渉波の制御信号利得較正出力δn-0 とを用いて、0番目
以外の各干渉局から入来したHフレ−ム上の受信中核フ
レ−ムに含まれる直流成分推定値の和vex0 を出力す
る。この出力vex0 は他局間干渉波制御信号で、次式で
与えられる。
【0257】
【数43】
【0258】ここに 外52 はn番目の干渉局が0番
目の希望局の受信中核フレ−ムrG
目の希望局の受信中核フレ−ムrG
【0259】
【外52】
【0260】(t)に与えた干渉直流分の推定値であ
る。一方、受信付加フレ−ムrH ( t)は、自己干渉推
定回路(SIE;Self Interference Estimator )11
1にも加えられる。自己干渉推定回路(SIE)111
は、マルチパスのため希望波により生成される先行波及
び遅延波を検出し、希望局のユ−ザ搬送波を用いて下式
で与えられる自己干渉制御信号v00を生成する。
る。一方、受信付加フレ−ムrH ( t)は、自己干渉推
定回路(SIE;Self Interference Estimator )11
1にも加えられる。自己干渉推定回路(SIE)111
は、マルチパスのため希望波により生成される先行波及
び遅延波を検出し、希望局のユ−ザ搬送波を用いて下式
で与えられる自己干渉制御信号v00を生成する。
【0261】
【数44】
【0262】ここに一般に 外53 はn局の送信波で
生じる自己干渉波直流分の推定値であ
生じる自己干渉波直流分の推定値であ
【0263】
【外53】
【0264】る。vex0 とv00を用いると、式(80)
から、干渉直流分を除いて復調出力を生成できるので、
前述の検出理論から正しい検出が可能となる。このこと
から、受信機RXでは、演算器107で式(80)の演
算を行い、その演算結果(最終復調出力) 外54 を
硬判定回路(DEC)112に入力させて判定出力を得
から、干渉直流分を除いて復調出力を生成できるので、
前述の検出理論から正しい検出が可能となる。このこと
から、受信機RXでは、演算器107で式(80)の演
算を行い、その演算結果(最終復調出力) 外54 を
硬判定回路(DEC)112に入力させて判定出力を得
【0265】
【外54】
【0266】外55 ている。
【0267】
【外55】
【0268】上記制御信号利得較正系数検出回路(CA
B)111はn番目の局の伝送利得較正用に割当てられ
た後述するパイロットフレ−ム(GHn )のタイミング
で受信した中核Gフレ−ムrG ( t)と、同Hフレ−ム
rH ( t)を抽出する。後述するように、これらの復調
出力を比較することにより。n番目の局の送信信号が0
番目の局のGフレ−ムに与える直流分妨害 外56 の
制御信号利得較正出力
B)111はn番目の局の伝送利得較正用に割当てられ
た後述するパイロットフレ−ム(GHn )のタイミング
で受信した中核Gフレ−ムrG ( t)と、同Hフレ−ム
rH ( t)を抽出する。後述するように、これらの復調
出力を比較することにより。n番目の局の送信信号が0
番目の局のGフレ−ムに与える直流分妨害 外56 の
制御信号利得較正出力
【0269】
【外56】
【0270】δn-0 を得る。δn-0 は相互干渉検出回路
(CID)110で用いられる。この付加フレ−ム方式
には時分割形と周波数分割形があり、主として前者につ
いて述べる。図22は時分割形付加フレ−ム方式のベ−
スバンド帯域フレ−ム構成である。図には希望局(n=
0)の受信フレ−ムr0 ( t)と干渉局(n=1)の受
信フレ−ムr1 ( t)を示す。両者は時間差τ01をも
つ。送信フレ−ムはこれに対応する構成であり、その表
示は省いてある。r0 ( t)のフレ−ム系列の0番目の
対フレ−ムに注目しよう。図21では、1個の対フレ−
ムをrP ( t)で示し、それはGとHフレ−ムから作ら
れていた。ここでは0局宛の0番目のフレ−ムをG00と
H00で示す。G00は、アドレス拡散系列の前後にダミ−
チップh、h’を付加した後、送信情報b00を乗じて作
られる拡散(G)フレ−ムである。H00は、n=0に対
応する正弦波 外57 にb00を乗じて作られる付加(
(CID)110で用いられる。この付加フレ−ム方式
には時分割形と周波数分割形があり、主として前者につ
いて述べる。図22は時分割形付加フレ−ム方式のベ−
スバンド帯域フレ−ム構成である。図には希望局(n=
0)の受信フレ−ムr0 ( t)と干渉局(n=1)の受
信フレ−ムr1 ( t)を示す。両者は時間差τ01をも
つ。送信フレ−ムはこれに対応する構成であり、その表
示は省いてある。r0 ( t)のフレ−ム系列の0番目の
対フレ−ムに注目しよう。図21では、1個の対フレ−
ムをrP ( t)で示し、それはGとHフレ−ムから作ら
れていた。ここでは0局宛の0番目のフレ−ムをG00と
H00で示す。G00は、アドレス拡散系列の前後にダミ−
チップh、h’を付加した後、送信情報b00を乗じて作
られる拡散(G)フレ−ムである。H00は、n=0に対
応する正弦波 外57 にb00を乗じて作られる付加(
【0271】
【外57】
【0272】H)フレ−ムであり、ここではその長さを
Gフレ−ム長Tと便宜上等しくした。G00、H00を受信
復調するときは、それぞれ、h、h’を除いた長さ
TD 、T'Dの受信中核フレ−ム[図21のrG ( t)、
rH ( t)に当る]を用いる。G00のh、h’は式(7
5)が成り立つような準同期状態で、干渉波の直流成分
を不変に保つ機能があり、H00のh、h’部分も準同期
状態での信号を正しく検出するために必要なダミ−部分
(中核フレームの正弦波の延長が含まれる)である。本
方式のHフレ−ムは、干渉局が送信する送信フレ−ムの
直流分情報を受信側で利用しうるように、直流分情報b
に対応した干渉制御信号を伝送する機能をもつ。この情
報伝送のために、各ユ−ザに異なるユ−ザ搬送波(中間
周波数)を割当てる。すなわち、ユ−ザ番号nに対応し
て、例えば次式の周波数を割当てる。
Gフレ−ム長Tと便宜上等しくした。G00、H00を受信
復調するときは、それぞれ、h、h’を除いた長さ
TD 、T'Dの受信中核フレ−ム[図21のrG ( t)、
rH ( t)に当る]を用いる。G00のh、h’は式(7
5)が成り立つような準同期状態で、干渉波の直流成分
を不変に保つ機能があり、H00のh、h’部分も準同期
状態での信号を正しく検出するために必要なダミ−部分
(中核フレームの正弦波の延長が含まれる)である。本
方式のHフレ−ムは、干渉局が送信する送信フレ−ムの
直流分情報を受信側で利用しうるように、直流分情報b
に対応した干渉制御信号を伝送する機能をもつ。この情
報伝送のために、各ユ−ザに異なるユ−ザ搬送波(中間
周波数)を割当てる。すなわち、ユ−ザ番号nに対応し
て、例えば次式の周波数を割当てる。
【0273】 γn =(n+1)f0 (83) f0 =1/TD (84) したがって、受信側でT'Dの中核フレームを用いて復調
する際に、nの異なる搬送波は互いに直交する。
する際に、nの異なる搬送波は互いに直交する。
【0274】このようにして、n番目ユ−ザは、Hフレ
−ム(bn の振幅をもつフレ−ム長Tの方形波)によ
り、周波数γn を両側波帯変調して、中間周波数付加フ
レ−ムsH ( t)を生成し、これと前述の拡散フレ−ム
sG ( t)と共に搬送波fakを変調して無線帯域送信対
フレ−ムsa ( t)を作り送信する。
−ム(bn の振幅をもつフレ−ム長Tの方形波)によ
り、周波数γn を両側波帯変調して、中間周波数付加フ
レ−ムsH ( t)を生成し、これと前述の拡散フレ−ム
sG ( t)と共に搬送波fakを変調して無線帯域送信対
フレ−ムsa ( t)を作り送信する。
【0275】図23は、図22のベ−スバンド帯域受信
対フレ−ムのスペクトルを示す。Rα(f)はGフレ−
ムから抽出した受信中核フレ−ムのスペクトル、Rγ
(f)は、Hフレ−ムから抽出した受信中核フレ−ムの
スペクトルである。両者は、ほぼ同一帯域を専有する。
Rγ(f)は、ユ−ザ番号nに対応する一対の正弦波
(n+1)f0 からなる離散スペクトルである。FSep
は、受信機RXにおいて、Hフレ−ムをフィルタに加え
て帯域分離する場合の帯域区分を示す。±γ0 を含む帯
域B0+とB0-を通過した出力は自己干渉制御出力v00を
生成し、Bex0+とB ex0-を通過した出力は他局間干渉制
御出力vex0 を生成する。
対フレ−ムのスペクトルを示す。Rα(f)はGフレ−
ムから抽出した受信中核フレ−ムのスペクトル、Rγ
(f)は、Hフレ−ムから抽出した受信中核フレ−ムの
スペクトルである。両者は、ほぼ同一帯域を専有する。
Rγ(f)は、ユ−ザ番号nに対応する一対の正弦波
(n+1)f0 からなる離散スペクトルである。FSep
は、受信機RXにおいて、Hフレ−ムをフィルタに加え
て帯域分離する場合の帯域区分を示す。±γ0 を含む帯
域B0+とB0-を通過した出力は自己干渉制御出力v00を
生成し、Bex0+とB ex0-を通過した出力は他局間干渉制
御出力vex0 を生成する。
【0276】ここで、希望局(0番目)宛信号に同期し
た受信中核フレ−ムを生成する過程で用いる局部搬送波
f'a0は送信搬送波fa0に同期しているが、他のn番目
局から入来する受信フレ−ムの搬送波fanとは同期して
いない。したがって、bn =1の場合でも、上記受信中
核フレ−ムに含まれるbn にもとづく直流分XDC(n→
0)は必ずしも正ではなく、f'a0とf'anの位相差によ
り変わる。この変動の影響は、ユ−ザ搬送波±γn を介
して、正しく伝送され、検出出力 外58 に反
た受信中核フレ−ムを生成する過程で用いる局部搬送波
f'a0は送信搬送波fa0に同期しているが、他のn番目
局から入来する受信フレ−ムの搬送波fanとは同期して
いない。したがって、bn =1の場合でも、上記受信中
核フレ−ムに含まれるbn にもとづく直流分XDC(n→
0)は必ずしも正ではなく、f'a0とf'anの位相差によ
り変わる。この変動の影響は、ユ−ザ搬送波±γn を介
して、正しく伝送され、検出出力 外58 に反
【0277】
【外58】
【0278】映される。しかし、XDC(n→0)は帯域
Bαを用いる受信中核Gフレ−ム上の伝送により得られ
る値であり、 外59 は帯域Bn+、Bn-を用いる単一
正弦波(±γn
Bαを用いる受信中核Gフレ−ム上の伝送により得られ
る値であり、 外59 は帯域Bn+、Bn-を用いる単一
正弦波(±γn
【0279】
【外59】
【0280】による伝送により得られる推定値である。
したがって、選択性フェ−ジングのある伝送路は、しば
しば 外60 に大きな変動を与える。したがって 外
61
したがって、選択性フェ−ジングのある伝送路は、しば
しば 外60 に大きな変動を与える。したがって 外
61
【0281】
【外60】
【0282】
【外61】
【0283】の条件を保つために、パイロット信号によ
る較正機能が必要となる。図24は、パイロットフレ−
ム伝送用マルチフレ−ムの構成を示す図である。図24
(a)のJO は0番目の第1マルチフレ−ムで、M個の
第2マルチフレ−ムIm (m=0,1,2,・・・M )から構
成される。ユ−ザ数をNとするとき、ImはN個の対フ
レ−ムで構成される。I1 〜IM に含まれるN個の対フ
レ−ムCn(n=0,1,2,・・・N )は全ユ−ザが共通に
使うタイムスロットで、実際に各ユ−ザがその送信フレ
−ムを送信し、これを基地局が受信したときに許される
タイミング変動|τ|は、式(75)で与えられる。I
0 はパイロット用第2マルチフレ−ムであり、その中の
n番目の対フレ−ムGHn のタイムスロットには、図2
2に示したn局宛Gフレ−ムとHフレ−ムが対を構成し
て送信され、他の局宛信号は、このフレ−ムを使用でき
ない。すなわちn局専用のタイムスロットである。
る較正機能が必要となる。図24は、パイロットフレ−
ム伝送用マルチフレ−ムの構成を示す図である。図24
(a)のJO は0番目の第1マルチフレ−ムで、M個の
第2マルチフレ−ムIm (m=0,1,2,・・・M )から構
成される。ユ−ザ数をNとするとき、ImはN個の対フ
レ−ムで構成される。I1 〜IM に含まれるN個の対フ
レ−ムCn(n=0,1,2,・・・N )は全ユ−ザが共通に
使うタイムスロットで、実際に各ユ−ザがその送信フレ
−ムを送信し、これを基地局が受信したときに許される
タイミング変動|τ|は、式(75)で与えられる。I
0 はパイロット用第2マルチフレ−ムであり、その中の
n番目の対フレ−ムGHn のタイムスロットには、図2
2に示したn局宛Gフレ−ムとHフレ−ムが対を構成し
て送信され、他の局宛信号は、このフレ−ムを使用でき
ない。すなわちn局専用のタイムスロットである。
【0284】n局は送信情報をbn =1に設定してG及
びHフレ−ムを送信し、基地局は、図21を用いて後述
する両フレ−ムの検出出力、vs ( n)[=Λ
R (0)。式(74)参照]とvγ(n)とを照合し、
両者が等しくなるように、ユ−ザ搬送波γn の復調利得
を較正する。I0 のN個の対フレ−ムを用いて、最大N
局の較正ができる。図24(b)に示すように第1マル
チフレ−ムはJ0 、J1 、J2と繰返される。基地局は
下り−リンクを用いて、各ユ−ザにこのマルチフレ−ム
同期信号を既存技術により伝送する。
びHフレ−ムを送信し、基地局は、図21を用いて後述
する両フレ−ムの検出出力、vs ( n)[=Λ
R (0)。式(74)参照]とvγ(n)とを照合し、
両者が等しくなるように、ユ−ザ搬送波γn の復調利得
を較正する。I0 のN個の対フレ−ムを用いて、最大N
局の較正ができる。図24(b)に示すように第1マル
チフレ−ムはJ0 、J1 、J2と繰返される。基地局は
下り−リンクを用いて、各ユ−ザにこのマルチフレ−ム
同期信号を既存技術により伝送する。
【0285】図25は、上記相互干渉検出回路(CI
D)110のブロック図である。フレーム抽出回路(F
E)121は、タイミングパルスeF により、この回路
110に入力した受信対フレームrP (t)から受信中
核Hフレ−ム[図22の(h)と(h’)を除く部分]
を抽出する。その出力はフィルタ(FL1)122に加
えられて、図23の帯域Bex0+とBex0-に含まれる濾波
出力v(Bex0 )が生成される。γ0 を除く搬送波の集
合[γ]によりこれを復調すれば、他局間干渉制御信号
vex0 が求まる。その復調は、変調器123が濾波出力
v(Bex0)により、γ0 を除く搬送波の集合[γ]を
変調し、その変調器123の出力の積分値を積分器12
4が求めることでなされる。なお、フィルタ(LF1)
122は、加えられる利得較正出力δn-0 ( n=1,2,・
・・N )から、各干渉局の送信信号にもとづく直流成分
の振幅と極性を修正する機能を有しており、その機能を
用いて濾波出力v(Bex0 )を生成する。
D)110のブロック図である。フレーム抽出回路(F
E)121は、タイミングパルスeF により、この回路
110に入力した受信対フレームrP (t)から受信中
核Hフレ−ム[図22の(h)と(h’)を除く部分]
を抽出する。その出力はフィルタ(FL1)122に加
えられて、図23の帯域Bex0+とBex0-に含まれる濾波
出力v(Bex0 )が生成される。γ0 を除く搬送波の集
合[γ]によりこれを復調すれば、他局間干渉制御信号
vex0 が求まる。その復調は、変調器123が濾波出力
v(Bex0)により、γ0 を除く搬送波の集合[γ]を
変調し、その変調器123の出力の積分値を積分器12
4が求めることでなされる。なお、フィルタ(LF1)
122は、加えられる利得較正出力δn-0 ( n=1,2,・
・・N )から、各干渉局の送信信号にもとづく直流成分
の振幅と極性を修正する機能を有しており、その機能を
用いて濾波出力v(Bex0 )を生成する。
【0286】図26は、制御信号利得較正係数検出回路
(CAB)109のブロック図である。この係数検出回
路(CAB)109の入力として、図26のパイロット
フレ−ムI0 のn番目のフレ−ムGHn を用いて伝送さ
れたn局宛の受信対フレ−ムrP ( t)が入力される。
そのrP ( t)から、フレ−ム抽出回路(FE)131
はGフレームの中核部分rG ( t)を抽出し、他方のフ
レーム抽出回路(FE)135はHフレ−ムの中核部分
rH ( t)を抽出する。
(CAB)109のブロック図である。この係数検出回
路(CAB)109の入力として、図26のパイロット
フレ−ムI0 のn番目のフレ−ムGHn を用いて伝送さ
れたn局宛の受信対フレ−ムrP ( t)が入力される。
そのrP ( t)から、フレ−ム抽出回路(FE)131
はGフレームの中核部分rG ( t)を抽出し、他方のフ
レーム抽出回路(FE)135はHフレ−ムの中核部分
rH ( t)を抽出する。
【0287】rG ( t)は相関器(COR)132にお
いて、チップ波形w(t)により復調され、rG ( i)
となる。このタイミングでは、n局以外局からの送信は
ないから、白色雑音レベルを十分小さく抑える条件(C
DMA方式では容易に実現できる)で、受信回路(MF
−I;マッチドフィルタと積分器から構成された回路で
ある)133にrG ( i)を加えればn局宛復調信号出
力vs ( n)が生成される。ただし、ここでは前述のよ
うに0局用局部搬送波f'a0が用いられているので、v
s ( n)はn局宛送信Gフレ−ムを受信したときの他局
間干渉波に対応する検出出力である。
いて、チップ波形w(t)により復調され、rG ( i)
となる。このタイミングでは、n局以外局からの送信は
ないから、白色雑音レベルを十分小さく抑える条件(C
DMA方式では容易に実現できる)で、受信回路(MF
−I;マッチドフィルタと積分器から構成された回路で
ある)133にrG ( i)を加えればn局宛復調信号出
力vs ( n)が生成される。ただし、ここでは前述のよ
うに0局用局部搬送波f'a0が用いられているので、v
s ( n)はn局宛送信Gフレ−ムを受信したときの他局
間干渉波に対応する検出出力である。
【0288】一方、rH ( t)はユ−ザ搬送波γn を通
過させるフィルタ(FL2)136に加えられ、出力v
(Bn )が生成される。変調器137はそのv(Bn )
により局部搬送波γ'nを変調し、それの出力を積分器1
38が積分することで、n局が送信した信号の直流分対
応の出力vγ(n)が生成される。vs ( n)とvγ
(n)は比較器(COM)134により比較されて利得
較正系数出力δn-0 が生成される。
過させるフィルタ(FL2)136に加えられ、出力v
(Bn )が生成される。変調器137はそのv(Bn )
により局部搬送波γ'nを変調し、それの出力を積分器1
38が積分することで、n局が送信した信号の直流分対
応の出力vγ(n)が生成される。vs ( n)とvγ
(n)は比較器(COM)134により比較されて利得
較正系数出力δn-0 が生成される。
【0289】なお、受信したユ−ザ搬送波γn の位相
は、干渉局フレ−ムと希望局フレ−ム間の時間差
(τn0)により変化し、その検出出力vn に誤差が発生
する。この誤差も、δn-0 を用いて較正できる。
は、干渉局フレ−ムと希望局フレ−ム間の時間差
(τn0)により変化し、その検出出力vn に誤差が発生
する。この誤差も、δn-0 を用いて較正できる。
【0290】さらに、正確な受信復調動作には、式(8
0)に示したように希望局(n=0)宛送信波の自己干
渉による直流分の推定値v00も必要である。そのため
に、図21の受信機RXに自己干渉推定回路(SIE)
111を設けた。ここでは推定回路(SIE)111の
詳細な説明は省くが、その推定値v00は、図22に示し
たHフレ−ムの、先頭(h)部と後部(h’)部に含ま
れる先行波または遅延波による周波数成分の変化を分析
することにより容易に求まる。この分析はマルチフレ−
ム上のGH0 のタイミングのみならず、常時行うことが
できる。
0)に示したように希望局(n=0)宛送信波の自己干
渉による直流分の推定値v00も必要である。そのため
に、図21の受信機RXに自己干渉推定回路(SIE)
111を設けた。ここでは推定回路(SIE)111の
詳細な説明は省くが、その推定値v00は、図22に示し
たHフレ−ムの、先頭(h)部と後部(h’)部に含ま
れる先行波または遅延波による周波数成分の変化を分析
することにより容易に求まる。この分析はマルチフレ−
ム上のGH0 のタイミングのみならず、常時行うことが
できる。
【0291】図22に示すように、Gフレ−ムとHフレ
−ムは時分割多重させている。したがって、両フレ−ム
は同一帯域を重複利用しうる。一方、Gフレ−ムとHフ
レ−ムを同一のタイムスロットを用いて伝送し、両者の
専有帯域を分離して配置する周波数分割多重方式もほぼ
同じ原理で実現できる。
−ムは時分割多重させている。したがって、両フレ−ム
は同一帯域を重複利用しうる。一方、Gフレ−ムとHフ
レ−ムを同一のタイムスロットを用いて伝送し、両者の
専有帯域を分離して配置する周波数分割多重方式もほぼ
同じ原理で実現できる。
【0292】ところで、上記実施形態の説明では、セル
内通信を対象として説明した。移動通信システムは通
常、多数のセルから構成され、CDMA方式は全てのセ
ルで同一帯域が用いられる。したがって、セル間干渉を
回避する技術も重要である。
内通信を対象として説明した。移動通信システムは通
常、多数のセルから構成され、CDMA方式は全てのセ
ルで同一帯域が用いられる。したがって、セル間干渉を
回避する技術も重要である。
【0293】第2の実施形態で説明した本発明の付加フ
レーム方式において、隣接セルの搬送波γn の値の割当
てを当該セルと同一としよう。しかるとき、他のセルに
所属しているn番目のユーザの送信したGフレームによ
る干渉波の直流分は、そのGフレームを基地局で受信
し、その復調出力XDCに対応する。バーX'DCは中核H
フレームの復調出力バーXDCに含まれているので、他の
セルの干渉波の直流分も除くことができる。また希望局
を0番目としたとき、他のセルの0番目ユーザの送信フ
レームは、自セルの0番目ユーザのそれと同期していな
いので、一般にその妨害は自己干渉成分として分析さ
れ、推定値v00の値に反映される。
レーム方式において、隣接セルの搬送波γn の値の割当
てを当該セルと同一としよう。しかるとき、他のセルに
所属しているn番目のユーザの送信したGフレームによ
る干渉波の直流分は、そのGフレームを基地局で受信
し、その復調出力XDCに対応する。バーX'DCは中核H
フレームの復調出力バーXDCに含まれているので、他の
セルの干渉波の直流分も除くことができる。また希望局
を0番目としたとき、他のセルの0番目ユーザの送信フ
レームは、自セルの0番目ユーザのそれと同期していな
いので、一般にその妨害は自己干渉成分として分析さ
れ、推定値v00の値に反映される。
【0294】しかし、他セル干渉制御出力の利得較正を
行うには、図24のマルチフレームにおいて、例えばパ
イロットフレームI0 の長さを延長し、タイムスロット
GH N+1 〜GHN+S を設ける。そして、この期間、自セ
ルのユーザは送信を控えることにすれば、他セルから送
信されたGフレームによる官庁直流分v'S=ΛR ( 0)
とそのときのHフレームの復調出力v'γ(n)とをS
個のフレームに亘検出できる。両者を比較しそれらを分
析することにより、他セルからの影響を利得較正出力に
反映できる。
行うには、図24のマルチフレームにおいて、例えばパ
イロットフレームI0 の長さを延長し、タイムスロット
GH N+1 〜GHN+S を設ける。そして、この期間、自セ
ルのユーザは送信を控えることにすれば、他セルから送
信されたGフレームによる官庁直流分v'S=ΛR ( 0)
とそのときのHフレームの復調出力v'γ(n)とをS
個のフレームに亘検出できる。両者を比較しそれらを分
析することにより、他セルからの影響を利得較正出力に
反映できる。
【0295】上述の説明では、g(i)として有限長
(非周期)2相直交系列を用いたが、無限長(周期)2
相直交系列、あるいは、0シフト以外の積分値が正とな
る偏奇直交系列は、その他にも多数存在するが、これら
も用いることができる。自己相関関数の0シフト以外の
値の積分値が0となる嵩系列、あるいは、正となる系列
も用いうる。また、4相直交系列を用いることもでき
る。この場合は、自己相関の0シフト以外の値の実数値
が0、またはその積分値が0あるいは正をとる系列であ
れば、それらを用いうる。
(非周期)2相直交系列を用いたが、無限長(周期)2
相直交系列、あるいは、0シフト以外の積分値が正とな
る偏奇直交系列は、その他にも多数存在するが、これら
も用いることができる。自己相関関数の0シフト以外の
値の積分値が0となる嵩系列、あるいは、正となる系列
も用いうる。また、4相直交系列を用いることもでき
る。この場合は、自己相関の0シフト以外の値の実数値
が0、またはその積分値が0あるいは正をとる系列であ
れば、それらを用いうる。
【0296】このように系列の種類が多数存在するの
で、隣接セルのユーザに異なるアドレス拡散系列を割当
てることができる。したがって、セルを識別するスクラ
ンブル系列をアドレス拡散系列に重複して用いる必要は
なく、その点でも従来に比較して有利である。
で、隣接セルのユーザに異なるアドレス拡散系列を割当
てることができる。したがって、セルを識別するスクラ
ンブル系列をアドレス拡散系列に重複して用いる必要は
なく、その点でも従来に比較して有利である。
【0297】上述の付加フレーム方式において、Hフレ
ームにより、単一正弦波を伝送した。単一正弦波の代わ
りに、複数個の正弦波、あるいはチャープ信号を用いる
こともできる。受信側で各ユーザの送信したHフレーム
成分であることが識別できるような、ユーザ番号nに関
して互いに直交性をもつ信号を、一般に用いることがで
きる。チャープ信号の周波数−時間特性の互いにkとお
鳴る種類を準備し、各ユーザに割当てる方法により、上
述の目的を同様に達成しうる。
ームにより、単一正弦波を伝送した。単一正弦波の代わ
りに、複数個の正弦波、あるいはチャープ信号を用いる
こともできる。受信側で各ユーザの送信したHフレーム
成分であることが識別できるような、ユーザ番号nに関
して互いに直交性をもつ信号を、一般に用いることがで
きる。チャープ信号の周波数−時間特性の互いにkとお
鳴る種類を準備し、各ユーザに割当てる方法により、上
述の目的を同様に達成しうる。
【0298】上述の説明では、チップ波形w(t)とし
て方形波を用いる場合を想定して説明した。しかし、方
形波を用いると、帯域制限伝送はを経由して信号を伝送
する実際の場合には、受信チップ波形は歪むのでチップ
間干渉が発生する。このチップ間干渉は、受信機の信号
成分に対する復調出力を著しく減衰させる結果を招く。
これを避け、受信復調処理を正確に遂行するためには、
送信側のチップ波形として修正標本化関数を用いること
が望ましい。修正標本化関数は、その自己相関関数がチ
ップ周期の正負の整数倍(0を除く)の位置で0をとる
ので、受信機で同じ波形を準備し、これを用いて受信フ
レームの連続時間波形を相関復調すれば、その中に含ま
れる信号成分からアドレス拡散(インパルス)系列g
(i)を正しく復元できる。 <第4の実施形態>図27は、第4の実施形態で採用し
たアドレス拡散系列・スクランブル(符号)系列併用方式
のフレーム構成を説明する図である。図27(a)に送
信フレ−ムを、同図(b)に受信信号を構成する3個の
受信フレ−ムを示す。図27(a)の送信フレ−ムは、
フレ−ム長TD (=LTC )のアドレス拡散系列α
0 (i)を中核とし、その前後をダミーチップ(ヘッ
ダ)hとダミーチップ(テ−ル)h’で囲んだフレ−ム
長Tの拡張フレ−ム(G)である。まず、図27を参照
して、本実施形態における復調原理について説明する。
ここでは、便宜上 T=2TD =2LTC (85) に選んでいる。通常hとh’の長さを等しくするので、 hTC =h’TC =TD /2 (86) である。
て方形波を用いる場合を想定して説明した。しかし、方
形波を用いると、帯域制限伝送はを経由して信号を伝送
する実際の場合には、受信チップ波形は歪むのでチップ
間干渉が発生する。このチップ間干渉は、受信機の信号
成分に対する復調出力を著しく減衰させる結果を招く。
これを避け、受信復調処理を正確に遂行するためには、
送信側のチップ波形として修正標本化関数を用いること
が望ましい。修正標本化関数は、その自己相関関数がチ
ップ周期の正負の整数倍(0を除く)の位置で0をとる
ので、受信機で同じ波形を準備し、これを用いて受信フ
レームの連続時間波形を相関復調すれば、その中に含ま
れる信号成分からアドレス拡散(インパルス)系列g
(i)を正しく復元できる。 <第4の実施形態>図27は、第4の実施形態で採用し
たアドレス拡散系列・スクランブル(符号)系列併用方式
のフレーム構成を説明する図である。図27(a)に送
信フレ−ムを、同図(b)に受信信号を構成する3個の
受信フレ−ムを示す。図27(a)の送信フレ−ムは、
フレ−ム長TD (=LTC )のアドレス拡散系列α
0 (i)を中核とし、その前後をダミーチップ(ヘッ
ダ)hとダミーチップ(テ−ル)h’で囲んだフレ−ム
長Tの拡張フレ−ム(G)である。まず、図27を参照
して、本実施形態における復調原理について説明する。
ここでは、便宜上 T=2TD =2LTC (85) に選んでいる。通常hとh’の長さを等しくするので、 hTC =h’TC =TD /2 (86) である。
【0299】上記拡張フレ−ムGの下のθ0 ( i)は、
0局用スクランブル系列である。θ 0 ( i)の符号長は
TD で、上記中核フレ−ムと同期して図示のように配列
される。送信2値情報b0 によりフレ−ムGを変調(ア
ドレス系列による拡散)し、その出力でさらにθ0 (
i)の2フレ−ム長分(3フレ−ムの中央部分)を変調
(スクランブル拡散)することにより、ベ−スバンド拡
張フレ−ムGs ( i)が生成される。Gs ( i)の中央
部のCs ( i)は送信中核フレームである。Gs( i)
にチップ波形w(t)をたたみこみ乗算し、その出力で
搬送波fa0を変調することにより送信波sa ( t)が生
成される。[w(t)、fa0、sa ( t)の図示を省略
した] 受信機における受信信号r(t)の一例として、希望局
宛同期受信フレ−ムr 0 (t)、その遅延波r0 (t−
τ00)、k番目の干渉局から到来した他局干渉波r
k (t−τ0k)を分離して図27(b)に示す。受信機
は局部搬送波f'a0とチップ波形w(t)により受信信
号を復調してベ−スバンド受信信号のインパルス列を生
成する。その受信信号(インパルス列)から同期タイミ
ングにより同期受信拡張フレ−ムGR (i)を抽出し、
さらにフレ−ムGR (i)の中央部の受信中核フレ−ム
CR (i)を抽出する。
0局用スクランブル系列である。θ 0 ( i)の符号長は
TD で、上記中核フレ−ムと同期して図示のように配列
される。送信2値情報b0 によりフレ−ムGを変調(ア
ドレス系列による拡散)し、その出力でさらにθ0 (
i)の2フレ−ム長分(3フレ−ムの中央部分)を変調
(スクランブル拡散)することにより、ベ−スバンド拡
張フレ−ムGs ( i)が生成される。Gs ( i)の中央
部のCs ( i)は送信中核フレームである。Gs( i)
にチップ波形w(t)をたたみこみ乗算し、その出力で
搬送波fa0を変調することにより送信波sa ( t)が生
成される。[w(t)、fa0、sa ( t)の図示を省略
した] 受信機における受信信号r(t)の一例として、希望局
宛同期受信フレ−ムr 0 (t)、その遅延波r0 (t−
τ00)、k番目の干渉局から到来した他局干渉波r
k (t−τ0k)を分離して図27(b)に示す。受信機
は局部搬送波f'a0とチップ波形w(t)により受信信
号を復調してベ−スバンド受信信号のインパルス列を生
成する。その受信信号(インパルス列)から同期タイミ
ングにより同期受信拡張フレ−ムGR (i)を抽出し、
さらにフレ−ムGR (i)の中央部の受信中核フレ−ム
CR (i)を抽出する。
【0300】CR (i)の中には、希望局受信中核フレ
−ムb0 α0 (i)の他に、干渉波r0 (t−τ00)及
びrk (t−τ0I)のそれに対応する時間の信号部分が
含まれる。CR (i)の復調過程ではCR (i)にGs
(i)生成の際に用いたスクランブル系列θ0 (i)を
乗じてCR (i)をデスクランブル(逆スクランブル拡
散)する。このデスクランブル出力d(i)をマッチド
フィルタMFに加えて、図16に示した 外62 を
得、これを硬判定して、送信情報 外63 を復元す
−ムb0 α0 (i)の他に、干渉波r0 (t−τ00)及
びrk (t−τ0I)のそれに対応する時間の信号部分が
含まれる。CR (i)の復調過程ではCR (i)にGs
(i)生成の際に用いたスクランブル系列θ0 (i)を
乗じてCR (i)をデスクランブル(逆スクランブル拡
散)する。このデスクランブル出力d(i)をマッチド
フィルタMFに加えて、図16に示した 外62 を
得、これを硬判定して、送信情報 外63 を復元す
【0301】
【外62】
【0302】
【外63】
【0303】る。このようにして復調した受信信号イン
パルス列r(i)の中のCR (i)に含まれる直流分
を、各受信フレ−ムr0 (t)、r0 (t−τ00)、r
k (t)に分離してインパルス列の形で考慮しよう。こ
こでr0 (i)は送信機でα0 (i)にθ0 (i)を乗
じて得られたものであることから、受信機ではθ
0 (i)[4相系列の場合は複素共軛θ* 0(i)]を乗
じて、下記のデスクランブル出力d 0 (i)を得る。
パルス列r(i)の中のCR (i)に含まれる直流分
を、各受信フレ−ムr0 (t)、r0 (t−τ00)、r
k (t)に分離してインパルス列の形で考慮しよう。こ
こでr0 (i)は送信機でα0 (i)にθ0 (i)を乗
じて得られたものであることから、受信機ではθ
0 (i)[4相系列の場合は複素共軛θ* 0(i)]を乗
じて、下記のデスクランブル出力d 0 (i)を得る。
【0304】
【数45】
【0305】ここに、ci はスクランブル系列のi番目
の2値符号である。d0 (i)は希望局送信波に等し
い。同様にして遅延波に対し、τ00=jTC と仮定すれ
ば、次式が得られる。
の2値符号である。d0 (i)は希望局送信波に等し
い。同様にして遅延波に対し、τ00=jTC と仮定すれ
ば、次式が得られる。
【0306】
【数46】
【0307】ここに、d0 (i−j)はデスクランブル
出力、ρ00(i)は系列θ0 (i)のjシフト自己相関
値である。また、 外64 は、拡張フレ−ムG
s (i)上の
出力、ρ00(i)は系列θ0 (i)のjシフト自己相関
値である。また、 外64 は、拡張フレ−ムG
s (i)上の
【0308】
【外64】
【0309】中核フレ−ムを左にjTC 進ませて抽出し
たフレ−ムで、h0 の後部jチップ分とα0 (i)の前
部L−jチップ分とからなる。上記第2の実施形態で述
べたh0 の極性選択により、jが大きい程 外66
たフレ−ムで、h0 の後部jチップ分とα0 (i)の前
部L−jチップ分とからなる。上記第2の実施形態で述
べたh0 の極性選択により、jが大きい程 外66
【0310】
【外65】
【0311】の直流分の値は減少している。j=0また
は、|j|が小さい場合は、ρ00→0(または微小値
ε)を満足するスクランブル系列をθとして選択する
[松藤 信哉、高務 健二 "半系列長間の位相シフトに
おいて周期自己・相互相関関数が0を取る2相系列対"
平成10年度電気関係学会九州支部連合会大会論文集1
027参照]。このように、設計すればd0 (i−j)
の直流分は、|j|<(L/2)なる準同期の条件下
で、0または極めて小さくなる。
は、|j|が小さい場合は、ρ00→0(または微小値
ε)を満足するスクランブル系列をθとして選択する
[松藤 信哉、高務 健二 "半系列長間の位相シフトに
おいて周期自己・相互相関関数が0を取る2相系列対"
平成10年度電気関係学会九州支部連合会大会論文集1
027参照]。このように、設計すればd0 (i−j)
の直流分は、|j|<(L/2)なる準同期の条件下
で、0または極めて小さくなる。
【0312】一方、k番目の干渉局から入来した干渉波
に対し、τok=j’TC と仮定すれば、次式が得られ
る。
に対し、τok=j’TC と仮定すれば、次式が得られ
る。
【0313】
【数47】
【0314】ここに、dk (i−j’)、ρ
0k(j’)、c'iは他局干渉波に対するデスクランブル
出力、θ0 とθk はj’シフト相互相関値θk のi番目
の値である。この場合は、|j’|が小さい範囲で、ρ
0k(j’)→0(またはε)となるようなスクランブル
系列を用い、|j’|が大きい場合はh、h’の選択に
より、 外66 の直流分が0に近づくように設計すれ
ば、直流分の干渉を0または減少で
0k(j’)、c'iは他局干渉波に対するデスクランブル
出力、θ0 とθk はj’シフト相互相関値θk のi番目
の値である。この場合は、|j’|が小さい範囲で、ρ
0k(j’)→0(またはε)となるようなスクランブル
系列を用い、|j’|が大きい場合はh、h’の選択に
より、 外66 の直流分が0に近づくように設計すれ
ば、直流分の干渉を0または減少で
【0315】
【外66】
【0316】きる。セル間干渉を除くためには、上記セ
ルAのスクランブル系列と、他のセルBのスクランブル
系列の相互相関関数があらゆるシフト値で、小さな値を
とるようなスクランブル系列のファミリを準備して、こ
れを各ユ−ザに割当てれば目的を達成、即ち雑音の影響
を受けることなく復調出力から信号成分を判定できる。
ルAのスクランブル系列と、他のセルBのスクランブル
系列の相互相関関数があらゆるシフト値で、小さな値を
とるようなスクランブル系列のファミリを準備して、こ
れを各ユ−ザに割当てれば目的を達成、即ち雑音の影響
を受けることなく復調出力から信号成分を判定できる。
【0317】上述の例では、同一セル内ユ−ザ用に異な
るスクランブル系列を用いたが、セル内共通の系列を用
いることもできる。ただし、この場合は、図24のよう
にパイロットフレ−ムを設け、希望波と他局干渉波との
時間差を検出し、τ0k≠0となるように各ユ−ザの送信
タイミングを制御すれば、ρ0k(j’)(j’≠0)と
なり上記目的を達成しうる。
るスクランブル系列を用いたが、セル内共通の系列を用
いることもできる。ただし、この場合は、図24のよう
にパイロットフレ−ムを設け、希望波と他局干渉波との
時間差を検出し、τ0k≠0となるように各ユ−ザの送信
タイミングを制御すれば、ρ0k(j’)(j’≠0)と
なり上記目的を達成しうる。
【0318】セル間干渉を除く手段として、ユーザ用ス
クランブル系列とは別の同様なセル用スクランブル系列
を用いるアドレス拡散系列・2重スクランブル系列併用
方式を説明する。そのフレーム構成は、図27のk番目
ユーザ用スクランブル系列θ k (i)の下に、このユー
ザが所属するm番目のセル用スクランブル系列ψ
m (i)を配置するものである。ψm (i)のフレーム
長、時間位置はθk (i)に等しい。
クランブル系列とは別の同様なセル用スクランブル系列
を用いるアドレス拡散系列・2重スクランブル系列併用
方式を説明する。そのフレーム構成は、図27のk番目
ユーザ用スクランブル系列θ k (i)の下に、このユー
ザが所属するm番目のセル用スクランブル系列ψ
m (i)を配置するものである。ψm (i)のフレーム
長、時間位置はθk (i)に等しい。
【0319】図28は、その方式を採用した第4の実施
形態による送信機の回路構成を示すブロック図である。
ここでは、m番目のセルに所属するk番目のユーザのベ
ースバンド送信フレームを生成する部分を抜粋して示し
ている。
形態による送信機の回路構成を示すブロック図である。
ここでは、m番目のセルに所属するk番目のユーザのベ
ースバンド送信フレームを生成する部分を抜粋して示し
ている。
【0320】図28において、G[αk (i)]は図2
7(a)に示したアドレス拡散系列αk (i)にヘッダ
hk 、テールh'kを付加した拡張系列(フレーム)、G
[θ k (i)]は、k番目ユーザ用スクランブル系列2
フレーム長分(3フレームの中央部分)の拡張系列(フ
レーム)、G[ψm (i)]は、G[θk (i)]と全
く等しい配置構成のm番目セル用スクランブル系列であ
る。ただし、両者は別々の微小相関領域符号系列のファ
ミリに所属する。
7(a)に示したアドレス拡散系列αk (i)にヘッダ
hk 、テールh'kを付加した拡張系列(フレーム)、G
[θ k (i)]は、k番目ユーザ用スクランブル系列2
フレーム長分(3フレームの中央部分)の拡張系列(フ
レーム)、G[ψm (i)]は、G[θk (i)]と全
く等しい配置構成のm番目セル用スクランブル系列であ
る。ただし、両者は別々の微小相関領域符号系列のファ
ミリに所属する。
【0321】なお、異なるセルからの干渉波と希望波と
の時間差に対し、一般に式(75)、(76)は成立し
ない。したがって希望波の受信中核フレームの中には他
セルからの干渉受信拡張フレームの境界が存在すること
がある。これにもとづく直流の発生を避けるには、付加
符号h、h’の外側にそれぞれ長さTD /2の第2の付
加符号 外67 を設け、隣接フレームにもとづく干渉
直流分の絶対値がどん
の時間差に対し、一般に式(75)、(76)は成立し
ない。したがって希望波の受信中核フレームの中には他
セルからの干渉受信拡張フレームの境界が存在すること
がある。これにもとづく直流の発生を避けるには、付加
符号h、h’の外側にそれぞれ長さTD /2の第2の付
加符号 外67 を設け、隣接フレームにもとづく干渉
直流分の絶対値がどん
【0322】
【外67】
【0323】な時間差でも最小になるように、 外68
の各チップの極性を設計すれば、そ
の各チップの極性を設計すれば、そ
【0324】
【外68】
【0325】の目的を達成できる。この場合、総合付加
符号は 外69 となり、その長さは
符号は 外69 となり、その長さは
【0326】
【外69】
【0327】それぞれTD となる。図28に示すよう
に、送信機TXは、送信情報bkmにより変調器141が
G[αk (i)]を変調し、変調したG[αk (i)]
により変調器142がG[θ k (i)]を変調した後、
変調したG[θk (i)]により変調器143がG[ψ
m (i)]を変調する。そのようにして、上記3個の系
列を順次変調することにより、送信用ベースバンド拡張
フレームGSk(i)を生成して送信する。
に、送信機TXは、送信情報bkmにより変調器141が
G[αk (i)]を変調し、変調したG[αk (i)]
により変調器142がG[θ k (i)]を変調した後、
変調したG[θk (i)]により変調器143がG[ψ
m (i)]を変調する。そのようにして、上記3個の系
列を順次変調することにより、送信用ベースバンド拡張
フレームGSk(i)を生成して送信する。
【0328】図29は、第4の実施形態による受信機の
回路構成を示すブロック図である。0番目のセルに所属
する0番目のユーザを希望局としたものである。図中の
GR0(i)は希望局に同期した同期受信拡張フレーム、
C[ψ0 (i)]、C[θ0(i)]は何れも受信中核
フレーム上にある1周期分の0番目セル用スクランブル
系列、0番目ユーザ用スクランブル系列である。
回路構成を示すブロック図である。0番目のセルに所属
する0番目のユーザを希望局としたものである。図中の
GR0(i)は希望局に同期した同期受信拡張フレーム、
C[ψ0 (i)]、C[θ0(i)]は何れも受信中核
フレーム上にある1周期分の0番目セル用スクランブル
系列、0番目ユーザ用スクランブル系列である。
【0329】受信機RXでは、そのGR0(i)と受信中
核フレームを抽出するタイミング波eC0とをフレーム抽
出回路(FE)151に加えることにより、受信中核フ
レームCR0(i)が抽出される。C[ψ0 (i)]、C
[θ0 (i)]は何れも送信した各系列に同期してい
る。そのCR0(i)により変調器152がC[ψ
0 (i)]を変調し、その変調出力CR0(i)により変
調器153がC[θ0 (i)]を変調してデスクランブ
ル出力d(i)が求まる。d(i)を、α0 (i)に整
合したマッチドフィルタを有する処理判定回路(MF−
I)154に加えて、希望局の送信情報 外70 を得
ている。この場合、d(i)に含まれている他の
核フレームを抽出するタイミング波eC0とをフレーム抽
出回路(FE)151に加えることにより、受信中核フ
レームCR0(i)が抽出される。C[ψ0 (i)]、C
[θ0 (i)]は何れも送信した各系列に同期してい
る。そのCR0(i)により変調器152がC[ψ
0 (i)]を変調し、その変調出力CR0(i)により変
調器153がC[θ0 (i)]を変調してデスクランブ
ル出力d(i)が求まる。d(i)を、α0 (i)に整
合したマッチドフィルタを有する処理判定回路(MF−
I)154に加えて、希望局の送信情報 外70 を得
ている。この場合、d(i)に含まれている他の
【0330】
【外70】
【0331】セルや自分のセルから入来した干渉波によ
る直流分は、前述の原理により0になるか極めて小さく
なっている。したがって、干渉波に妨害されない受信復
調を実現できる。
る直流分は、前述の原理により0になるか極めて小さく
なっている。したがって、干渉波に妨害されない受信復
調を実現できる。
【0332】上記のように、ヘッダhとテ−ルh’の選
択とスクランブル系列を用いることにより、非同期伝送
での干渉波の直流雑音を極めて小さくできるので、自
己、他局及びセル間干渉に妨害されることなく信号の伝
送が実現できる。
択とスクランブル系列を用いることにより、非同期伝送
での干渉波の直流雑音を極めて小さくできるので、自
己、他局及びセル間干渉に妨害されることなく信号の伝
送が実現できる。
【0333】上記第2、第3、および第4の実施形態で
説明した発明は、アドレス拡散系列として、直交系列ま
たは偏奇直交系列を用いることにより、交流入力雑音に
より妨害されず、正しい復調検出が可能となる直接拡散
形スペクトル拡散(DS−SS)通信方式を実現させる
技術である。
説明した発明は、アドレス拡散系列として、直交系列ま
たは偏奇直交系列を用いることにより、交流入力雑音に
より妨害されず、正しい復調検出が可能となる直接拡散
形スペクトル拡散(DS−SS)通信方式を実現させる
技術である。
【0334】それの原理を多数のユ−ザが同一のタイム
スロット、同一帯域を共用するCDMA方式に適用する
場合、受信干渉波の直流分を制御する手段として、
(1)ダミ−チップ付加方式(第2の実施形態で採用の
方式)、(2)付加フレ−ムによる干渉制御伝送方式
(第3の実施形態で採用の方式)、および(3)スクラ
ンブル系列併用方式の何れかを用いることにより、干渉
雑音の妨害を受けることなく、正しく検出することがで
きる。(1)の方式では、拡張系列の適切な設計によ
り、受信中核フレ−ム中の直流妨害を防止することがで
きる。(2)の方式では、各局が拡散信号(Gフレ−
ム)とは別に送信する単一搬送波を変調して作成したH
フレ−ムの受信信号を復調し、その復調出力で、受信中
核フレ−ムに含まれる干渉波に帰因する直流分を除くこ
とができる。(3)の方式では、ダミーチップh、h’
とスクランブル系列の作用により、干渉波直流成分を除
きうる。
スロット、同一帯域を共用するCDMA方式に適用する
場合、受信干渉波の直流分を制御する手段として、
(1)ダミ−チップ付加方式(第2の実施形態で採用の
方式)、(2)付加フレ−ムによる干渉制御伝送方式
(第3の実施形態で採用の方式)、および(3)スクラ
ンブル系列併用方式の何れかを用いることにより、干渉
雑音の妨害を受けることなく、正しく検出することがで
きる。(1)の方式では、拡張系列の適切な設計によ
り、受信中核フレ−ム中の直流妨害を防止することがで
きる。(2)の方式では、各局が拡散信号(Gフレ−
ム)とは別に送信する単一搬送波を変調して作成したH
フレ−ムの受信信号を復調し、その復調出力で、受信中
核フレ−ムに含まれる干渉波に帰因する直流分を除くこ
とができる。(3)の方式では、ダミーチップh、h’
とスクランブル系列の作用により、干渉波直流成分を除
きうる。
【0335】上記の方式をDS−SS通信方式、CDM
A通信方式、または、無線LAN方式に応用すれば、干
渉波による妨害を避けることができるので、白色雑音電
力を小さく抑える設計条件の下で、雑音フリ−に近い誤
り率特性を実現できる。また、(1)の方式の場合、ア
ドレス拡散系列のファミリ−を構成する系列数を多くす
れば周波数利用効率のより高い方式を実現できる。
A通信方式、または、無線LAN方式に応用すれば、干
渉波による妨害を避けることができるので、白色雑音電
力を小さく抑える設計条件の下で、雑音フリ−に近い誤
り率特性を実現できる。また、(1)の方式の場合、ア
ドレス拡散系列のファミリ−を構成する系列数を多くす
れば周波数利用効率のより高い方式を実現できる。
【0336】
【発明の効果】以上説明したように、第1の発明(請求
項1に記載の発明)は、信号処理技術を駆使して実現さ
れる。標本化関数変調方式を用いて、帯域伝送路を経由
して受信した基準拡散系列を正しく受信し、受信フレー
ムインパルス列を得る復元機能、基準拡散系列として2
値相補系列対からなる直交系列を用いることにより、直
流分を含まない雑音を含む受信フレームインパルス列に
対し基準拡散系列により求めた相互相関関数の非相関領
域の値を用いて、雑音依存相関関数交流分を推定する機
能、さらに、雑音に含まれる直流分にもとづく誤差を回
避するため、受信フレームインパルス列に付加雑音を加
えて部分相関関数の直流分が0になるように調整するこ
とにより、含有雑音成分を直交化しかつ交流化し、この
調整付加雑音を受信信号に加えた調整受信フレームイン
パルス列に対し、基準拡散系列による相互相関関数を求
め、その0 シフト値から、受信フレームインパルス列に
含まれる基準拡散系列成分を推定する機能を備え、これ
らの機能により受信信号の中から、雑音成分に影響され
ない信号成分を抽出しうる技術を提供する。
項1に記載の発明)は、信号処理技術を駆使して実現さ
れる。標本化関数変調方式を用いて、帯域伝送路を経由
して受信した基準拡散系列を正しく受信し、受信フレー
ムインパルス列を得る復元機能、基準拡散系列として2
値相補系列対からなる直交系列を用いることにより、直
流分を含まない雑音を含む受信フレームインパルス列に
対し基準拡散系列により求めた相互相関関数の非相関領
域の値を用いて、雑音依存相関関数交流分を推定する機
能、さらに、雑音に含まれる直流分にもとづく誤差を回
避するため、受信フレームインパルス列に付加雑音を加
えて部分相関関数の直流分が0になるように調整するこ
とにより、含有雑音成分を直交化しかつ交流化し、この
調整付加雑音を受信信号に加えた調整受信フレームイン
パルス列に対し、基準拡散系列による相互相関関数を求
め、その0 シフト値から、受信フレームインパルス列に
含まれる基準拡散系列成分を推定する機能を備え、これ
らの機能により受信信号の中から、雑音成分に影響され
ない信号成分を抽出しうる技術を提供する。
【0337】第1の発明は、直交受信特性実現のために
2値相補系列対を送信フレームの前半部と後半部を用い
て別々に送る方法でも実現しうるが、直交拡散系列を4
相または、多相信号を用いてフレーム長を短縮して伝送
し、受信機が受信フレームから2値相補系列に対応する
受信フレームを生成する方法でも実現できる。
2値相補系列対を送信フレームの前半部と後半部を用い
て別々に送る方法でも実現しうるが、直交拡散系列を4
相または、多相信号を用いてフレーム長を短縮して伝送
し、受信機が受信フレームから2値相補系列に対応する
受信フレームを生成する方法でも実現できる。
【0338】第1の発明は、FH−SS形のスペクトル
拡散通信に対しても、ホッピング系列と上記2値相補系
列相互間の対応マッピングを受信機が予め準備すること
により、同様な雑音推定が実現できる。さらに、DS−
SS形スペクトル拡散通信において、直交系列以外の系
列を送信側の基準拡散系列として用いる場合に対して
も、この送信系列を受信し、受信側マッピング回路で受
信信号に含まれるこの系列が直交系列になるように受信
フレームを変換した後、前述の雑音推定処理を行うこと
により、雑音成分に影響されない信号成分を抽出しう
る。
拡散通信に対しても、ホッピング系列と上記2値相補系
列相互間の対応マッピングを受信機が予め準備すること
により、同様な雑音推定が実現できる。さらに、DS−
SS形スペクトル拡散通信において、直交系列以外の系
列を送信側の基準拡散系列として用いる場合に対して
も、この送信系列を受信し、受信側マッピング回路で受
信信号に含まれるこの系列が直交系列になるように受信
フレームを変換した後、前述の雑音推定処理を行うこと
により、雑音成分に影響されない信号成分を抽出しう
る。
【0339】さらに、標本化関数変調を用いない、連続
波形処理を行なうスペクトル拡散通信に適用し、実用上
十分な性能を実現できる。また、直交系列の代りに、そ
の自己相関関数の非相関領域の直流分が0となる拡散系
列を用いることができる。また、極性相補系列要素によ
り基準拡散系列を構成し、付加雑音を加えて部分相関関
数を交流化したときの相互相関0シフト値の系列を監視
することにより高速同期を実現できる。
波形処理を行なうスペクトル拡散通信に適用し、実用上
十分な性能を実現できる。また、直交系列の代りに、そ
の自己相関関数の非相関領域の直流分が0となる拡散系
列を用いることができる。また、極性相補系列要素によ
り基準拡散系列を構成し、付加雑音を加えて部分相関関
数を交流化したときの相互相関0シフト値の系列を監視
することにより高速同期を実現できる。
【0340】したがって、第1の発明は拡散符号を用い
て変調する伝送方式のすべてに適用し大きな効果を発揮
する。第2の発明(請求項6に記載の発明)は、送信機
が、アドレス拡散系列にダミ−チップを付加した拡張系
列を準備して、これを送信情報により変調して作成した
送信フレ−ムを送信し、受信機が、希望局が送信した送
信フレ−ムに同期した送信フレームを受信し、該受信フ
レームから上記ダミ−チップをとり除くことにより受信
中核フレ−ムを生成し、送信側で用いたアドレス拡散系
列にマッチした整合フィルタにより、該受信中核フレ−
ムの逆拡散後の相関関数出力を生成し、該相関関数出力
から前記送信情報を判定する。
て変調する伝送方式のすべてに適用し大きな効果を発揮
する。第2の発明(請求項6に記載の発明)は、送信機
が、アドレス拡散系列にダミ−チップを付加した拡張系
列を準備して、これを送信情報により変調して作成した
送信フレ−ムを送信し、受信機が、希望局が送信した送
信フレ−ムに同期した送信フレームを受信し、該受信フ
レームから上記ダミ−チップをとり除くことにより受信
中核フレ−ムを生成し、送信側で用いたアドレス拡散系
列にマッチした整合フィルタにより、該受信中核フレ−
ムの逆拡散後の相関関数出力を生成し、該相関関数出力
から前記送信情報を判定する。
【0341】第3の発明(請求項13に記載の発明)
は、送信機が、アドレス拡散系列の後部部分系列と前部
部分系列の少なくとも一方を付加した拡張系列、およ
び、該拡張系列と時分割的に配置される付加系列を準備
し、送信情報を用いて該拡張系列と付加系列からなる対
系列を変調することにより、ベ−スバンド帯域の送信拡
張フレ−ムと送信付加フレ−ムからなる送信対フレ−ム
を生成して送信し、受信機は、受信信号のなかから、希
望局宛に同期した同期受信フレームを抽出し、前記同期
受信フレーム中から、前記送信拡張フレームに対応する
受信拡張フレーム、および、前記送信付加フレームに対
応する受信付加フレームを抽出し、該受信拡張フレーム
を復調して復調出力を生成し、該受信付加フレームか
ら、干渉波による妨害成分の推定値からなる干渉波制御
出力を生成し、該復調出力と該干渉波制御出力から、前
記送信情報を復元する。
は、送信機が、アドレス拡散系列の後部部分系列と前部
部分系列の少なくとも一方を付加した拡張系列、およ
び、該拡張系列と時分割的に配置される付加系列を準備
し、送信情報を用いて該拡張系列と付加系列からなる対
系列を変調することにより、ベ−スバンド帯域の送信拡
張フレ−ムと送信付加フレ−ムからなる送信対フレ−ム
を生成して送信し、受信機は、受信信号のなかから、希
望局宛に同期した同期受信フレームを抽出し、前記同期
受信フレーム中から、前記送信拡張フレームに対応する
受信拡張フレーム、および、前記送信付加フレームに対
応する受信付加フレームを抽出し、該受信拡張フレーム
を復調して復調出力を生成し、該受信付加フレームか
ら、干渉波による妨害成分の推定値からなる干渉波制御
出力を生成し、該復調出力と該干渉波制御出力から、前
記送信情報を復元する。
【0342】第4の発明(請求項22)では、送信機
は、送信信号を用いてアドレス拡散系列とユーザ用拡散
系列、更にはセル用拡散系列を変調し、受信機は、上記
系列群で受信信号を順次復調する。
は、送信信号を用いてアドレス拡散系列とユーザ用拡散
系列、更にはセル用拡散系列を変調し、受信機は、上記
系列群で受信信号を順次復調する。
【0343】上記第2の発明では、拡散系列を操作する
ことにより、他ユーザからの送信信号に含まれる直流分
を除去することができる。第3の発明では、各局の送信
フレームに含まれる直流分を別のフレーム(チャンネ
ル)で送信することにより、受信したフレームに含まれ
る干渉波直流成分を推定することができる。他ユーザか
ら到着した受信波中の直流分の合計値を、そのフレーム
の搬送波の振幅と極性から推定することができる。第4
の発明では、ダミーチップも合わせて付加しているの
で、このダミーチップの作用と、スクランブル系列の相
関特性から、干渉波の直流成分を除くことができる。こ
のようなことから、第2〜第4の各発明では、受信復調
後のSN比をプロセス利得GP に比し著しく高めること
ができる。その結果、復調出力から信号成分を判定する
際に、雑音の影響をほとんど受けない判定を行うことが
できる。
ことにより、他ユーザからの送信信号に含まれる直流分
を除去することができる。第3の発明では、各局の送信
フレームに含まれる直流分を別のフレーム(チャンネ
ル)で送信することにより、受信したフレームに含まれ
る干渉波直流成分を推定することができる。他ユーザか
ら到着した受信波中の直流分の合計値を、そのフレーム
の搬送波の振幅と極性から推定することができる。第4
の発明では、ダミーチップも合わせて付加しているの
で、このダミーチップの作用と、スクランブル系列の相
関特性から、干渉波の直流成分を除くことができる。こ
のようなことから、第2〜第4の各発明では、受信復調
後のSN比をプロセス利得GP に比し著しく高めること
ができる。その結果、復調出力から信号成分を判定する
際に、雑音の影響をほとんど受けない判定を行うことが
できる。
【図1】本発明の第1の実施形態による送信機の回路構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態による標本化関数変復
調波形の原理を説明するための図である。
調波形の原理を説明するための図である。
【図3】本発明の第1の実施形態による送信機回路の第
1変調器(MOD1)の構成を示すブロック図である。
1変調器(MOD1)の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第1の実施形態による受信機の回路構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図5】本発明の第1の実施形態による受信機の整合フ
ィルタの構成を示すブロック図である。
ィルタの構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の第1の実施形態における直交系列と自
己相関関数を表した図である。
己相関関数を表した図である。
【図7】本発明の第1の実施形態におけるDC成分を持
たない雑音に対する推定処理を表した図である。
たない雑音に対する推定処理を表した図である。
【図8】本発明の第1の実施形態における非相関領域の
時間波形から全領域の時間波形を推定する原理を説明す
るための図である。
時間波形から全領域の時間波形を推定する原理を説明す
るための図である。
【図9】本発明の第1の実施形態における直交雑音の直
流分と相互相関関数の関係を表した図である。
流分と相互相関関数の関係を表した図である。
【図10】本発明の第1の実施形態における一般的雑音
に対する雑音分析の実施例を表した図である。
に対する雑音分析の実施例を表した図である。
【図11】本発明の第2の実施形態におけるアドレス拡
散系列と相関関数特性を説明する図である。
散系列と相関関数特性を説明する図である。
【図12】本発明の第2の実施形態における入力雑音の
種類と相関関数出力との関係を説明する図である。
種類と相関関数出力との関係を説明する図である。
【図13】本発明の第2の実施形態による送信機の回路
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図14】本発明の第2の実施形態による受信機の回路
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図15】本発明の第2の実施形態における送信信号の
フレーム構成、受信直接波と遅延波を説明する図であ
る。
フレーム構成、受信直接波と遅延波を説明する図であ
る。
【図16】本発明の第2の実施形態における受信信号を
構成する希望局信号と干渉信号を説明する図である。
構成する希望局信号と干渉信号を説明する図である。
【図17】本発明の第2の実施形態におけるダミーチッ
プ付拡張系列の構成例を示す図である。
プ付拡張系列の構成例を示す図である。
【図18】図19の拡張系列の干渉直流分特性を示す図
である。
である。
【図19】本発明の第2の実施形態による受信機を構成
するフレーム再構成回路(MSK)のブロック図であ
る。
するフレーム再構成回路(MSK)のブロック図であ
る。
【図20】本発明の第3の実施形態による送信機の回路
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図21】本発明の第3の実施形態による受信機の回路
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図22】本発明の第3の実施形態における受信フレー
ムの構成を示す図である。
ムの構成を示す図である。
【図23】本発明の第3の実施形態におけるベースバン
ド帯域受信対フレームの周波数配置を説明する図であ
る。
ド帯域受信対フレームの周波数配置を説明する図であ
る。
【図24】本発明の第3の実施形態で採用されるパイロ
ットフレーム伝送用マルチフレーム構成例を示す図であ
る。
ットフレーム伝送用マルチフレーム構成例を示す図であ
る。
【図25】本発明の第3の実施形態による受信機を構成
する干渉制御信号検出回路(CID)のブロック図であ
る。
する干渉制御信号検出回路(CID)のブロック図であ
る。
【図26】本発明の第3の実施形態による受信機を構成
する制御信号利得較正係数検出回路(CAB)のブロッ
ク図である。
する制御信号利得較正係数検出回路(CAB)のブロッ
ク図である。
【図27】本発明の第4の実施形態で採用したアドレス
拡散系列・スクランブル系列併用方式のフレーム構成を
説明する図である。
拡散系列・スクランブル系列併用方式のフレーム構成を
説明する図である。
【図28】本発明の第4の実施形態による送信機の回路
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図29】本発明の第4の実施形態による受信機の回路
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図30】DS−SS方式による従来の伝送システムの
送信機の構成を表した図である。
送信機の構成を表した図である。
【図31】DS−SS方式による従来の伝送システムの
受信機の構成を表した図である。
受信機の構成を表した図である。
【図32】DS−SS方式の送受信信号の周波数スペク
トル特性を表した図である。
トル特性を表した図である。
【図33】直接拡散形スペクトル拡散変調方式の拡散系
列と送信フレーム波形を表した図である。
列と送信フレーム波形を表した図である。
【符号の説明】 1 基準符号系列発生器(PNG−1) 2 乗算器 3 変調器 4 発振器 5 局部発振器 6 低域ろ過器(LPF) 7 基準符号列発生器(PNG−2) 8 乗算器 9 積分器 10 硬判定器(DEC) 21 第1変調器(MOD1) 22 第2変調器(MOD2) 23 基準拡散系列発生器 24 発振器 25 リング計数器(RC) 26 メモリ(M) 27 乗算器(MOD) 28 加算器(A) 31 乗算器(MOD3) 32 帯域ろ波器(BF) 33 チップ相関器(C−COR) 34 整合ろ波器(MF) 35 分析処理器(AZ) 36 硬判定回路(DEC) 41 受信入力用シフトレジスタ(SR1) 42 基準拡散系列用シフトレジスタ(SR2) 43 加算器(A) TX 送信機 51 周波数検出器(FD) 52 マッピング処理回路(MAP) RX 受信機 61〜63、71、73、91〜94、101、10
3、141〜143、152、153 変調器 72、102 低域ろ波器(LPF) 74 フレーム再構成回路(MSK) 75、105 整合ろ波器(MF) 76、95 加算器 77、106、124、138 積分器 78、112 硬判定回路(DEC) 81 否定回路(INH) 82 メモリ回路(MEM) 96 遅延回路(DT ) 104、108、121、131、135、151中核
フレーム抽出回路(FE) 107 演算器 109 制御信号利得較正係数検出回路(CAB) 110 相互干渉検出回路(CID) 111 自己干渉推定回路(SIE) 122 フィルタ(FL1) 132 相関器(COR) 133 受信回路(MF−I) 134 比較器(COM) 136 フィルタ(FL2) 154 処理判定回路(MF−I)
3、141〜143、152、153 変調器 72、102 低域ろ波器(LPF) 74 フレーム再構成回路(MSK) 75、105 整合ろ波器(MF) 76、95 加算器 77、106、124、138 積分器 78、112 硬判定回路(DEC) 81 否定回路(INH) 82 メモリ回路(MEM) 96 遅延回路(DT ) 104、108、121、131、135、151中核
フレーム抽出回路(FE) 107 演算器 109 制御信号利得較正係数検出回路(CAB) 110 相互干渉検出回路(CID) 111 自己干渉推定回路(SIE) 122 フィルタ(FL1) 132 相関器(COR) 133 受信回路(MF−I) 134 比較器(COM) 136 フィルタ(FL2) 154 処理判定回路(MF−I)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畔柳 功芳 東京都東大和市桜が丘三丁目44番14号 桜 が丘団地7−1204 (72)発明者 末広 直樹 茨城県つくば市吾妻三丁目18番14号 (72)発明者 大竹 孝平 神奈川県横浜市港北区新吉田町1941番地 (72)発明者 松藤 信哉 佐賀県佐賀市水ヶ江五丁目1番20号 (72)発明者 小澤 智 東京都日野市多摩平五丁目3番9号 (72)発明者 柴谷 昌男 神奈川県横浜市磯子区汐見台二丁目4番2 号 2401棟1145号 (72)発明者 ピンジー ファン チャイナ,610031,シーチュアン,チェン デュウ,サウスウエスト・ジアオトン・ユ ニバーシティー,ベイ ヤン 18105 (72)発明者 近藤 史郎 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 安川 和行 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内
Claims (25)
- 【請求項1】 スペクトル拡散形データ通信方式におい
て、送信機は自己相関関数が0シフト及びその近傍の相
関領域以外の非相関領域で0または相対的に小さな値を
とるような直交符号系列をもとに生成したシンボルフレ
ーム波形を基準信号波に選び、該基準信号波の振幅、位
相などを送信情報に対応させて送信波を生成し、受信機
は該送信波と雑音成分を含む受信フレーム波形を受信側
で生成した前記基準信号波との相互相関関数を求めるマ
ッチドフィルタに加え、その相互相関関数のうち前記非
相関領域の部分相関関数を分析することにより、該雑音
成分のみを該マッチドフィルタに加えた場合に得られる
雑音依存相互相関関数を推定し、この推定関数を前記相
互相関関数から除去することにより、該受信フレーム波
形に含まれる該基準信号波成分を雑音の影響を受けるこ
となく検出することを特徴としたマッチドフィルタ出力
分析・干渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項2】 該非相関領域の相関出力波形を分析する
手段として、該非相関領域の部分相関出力波形の一部を
複写してその極性を反転及び非反転のまま前記非相関領
域に移動することにより、該相関領域と該非相関領域を
結合した全フレーム領域上にI形、N形捏造相互相関関
数を生成し、この捏造相互相関関数をそれぞれ周波数分
析し、この分析値をもとにフレーム全領域上に値をもつ
雑音依存相互相関関数を推定することにより、該受信フ
レーム波形に含まれる該基準拡散系列成分を雑音の影響
を受けることなく検出することを特徴とした、請求項1
に記載のマッチドフィルタ出力分析・干渉波制御形CD
MA通信方式。 - 【請求項3】 受信機は受信フレームインパルス列の任
意の1乃至複数個のチップの各々に、付加雑音チップを
加えることにより付加雑音付受信フレームインパルス列
を作り、該インパルス列に対し、前記基準拡散系列によ
る相互相関関数を生成し、その非相関領域上にある前記
部分相関関数の直流成分が0となるように該付加雑音を
調整し、該調整付加雑音を含む調整受信フレームインパ
ルス列に対し、該基準拡散系列による相互相関関数を改
めて生成し、その0シフト値から、受信フレームインパ
ルス列に含まれている基準拡散系列成分を雑音の影響を
受けることなく検出することを特徴とした、請求項1ま
たは2に記載のマッチドフィルタ出力分析・干渉波制御
形CDMA通信方式。 - 【請求項4】 スペクトル拡散形データ通信に用いる受
信装置であって、 自己相関関数が0シフト及びその近傍の相関領域以外の
非相関領域で0または相対的に小さな値をとる直交符号
系列をもとに生成したシンボルフレーム波形を基準信号
波として供給する基準信号波発生手段と、 受信波と該基準信号波との相互相関関数を求める相互相
関関数発生手段と、 該相互相関関数の前記非相関領域の部分相関関数を分析
して、該受信波に含まれる雑音成分のみを該相互相関関
数発生手段に加えた場合に得られる雑音依存相互相関関
数を推定し、該雑音依存相互相関関数を前記相互相関関
数から除去することにより、該受信波に含まれる雑音を
除去する分析手段と、 を備えたことを特徴とする受信装置。 - 【請求項5】 スペクトル拡散形データ通信に用いる通
信システムであって、 自己相関関数が0シフト及びその近傍の相関領域以外の
非相関領域で0または相対的に小さな値をとる直交符号
系列、または該非相関領域の自己相関関数の直流分が0
となる自己交流拡散系列をもとに生成したシンボルフレ
ーム波形を基準信号波として供給する基準信号波発生手
段と、 該基準信号波を送信すべき情報信号によって変調してベ
ースバンド帯域送信波を生成する第1変調手段と、 該ベースバンド帯域送信波を搬送波によって変調して無
線周波数帯域送信波を出力する第2変調手段と、を含む
送信手段と、 受信波と該基準信号波との相互相関関数を求める相互相
関関数発生手段と、 該相互相関関数の前記非相関領域の部分相関関数の直流
分が0になるように、該受信波に付加雑音を加えて調整
受信波を生成する手段とを備え、該調整受信波から求め
た前記相互相関関数の0シフト値を硬判定することによ
り、該受信波に含まれる雑音を除去して該基準信号波成
分のみを検出する分析手段とを含む受信手段とを備えた
ことを特徴とする通信システム。 - 【請求項6】 符号分割多元接続通信方式において、 送信機は、アドレス拡散系列にダミ−チップを付加した
拡張系列を準備して、これを送信情報により変調して作
成した送信フレ−ムを送信し、 受信機は、希望局が送信した送信フレ−ムに同期した同
期受信フレームを受信し、該同期受信フレームから上記
ダミ−チップをとり除くことにより受信中核フレ−ムを
生成し、送信側で用いたアドレス拡散系列にマッチした
整合フィルタにより、該受信中核フレ−ムに対する相関
関数出力を生成し、該相関関数出力から前記送信情報を
判定する、ことを特徴とするマッチドフィルタ出力分析
・干渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項7】 前記アドレス拡散系列として、その周期
自己相関関数の0シフトを除くシフト値の積分値が0と
なる直交系列、または該積分値が正となる偏奇直交系列
を準備し、前記送信情報により、該アドレス拡散系列を
変調して生成した送信フレームを送信し、 前記受信機は、多数のユーザの送信機が送信した信号の
和である前記受信中核フレームを前記整合フィルタに加
えることにより、0シフト位置の相関関数出力と、該0
シフト以外の位置の相関関数出力の積分値とを代数加算
した相関関数出力和を求めて硬判定し、該希望局の送信
情報を復元する、ことを特徴とする請求項6記載のマッ
チドフィルタ出力分析・干渉波制御形CDMA通信方
式。 - 【請求項8】 前記同期受信フレ−ムの中にマルチパス
による時間的に先行または遅延したフレ−ム成分が含ま
れるような、自己干渉受信フレ−ムに対し、該同期受信
フレ−ムから生成した受信中核フレ−ムの中に含まれる
干渉直流成分が0になるか、または減少させるように前
記ダミ−チップの位置と極性を設定した、ことを特徴と
する請求項6記載のマッチドフィルタ出力分析・干渉波
制御形CDMA通信方式。 - 【請求項9】 前記アドレス拡散系列として、互いに異
なる直交系列または偏奇直交系列を各ユーザに割当て、 前記受信中核フレ−ム中に含まれる、希望局以外の局か
ら受信された他局干渉受信フレ−ムによる干渉直流成分
が0になるか、または減少するるように、前記ダミーチ
ップの位置と極性を設定した前記拡張系列を複数準備
し、 各送信機は、割り当てられた拡張系列を用いて送信フレ
ームを生成し送信する、ことを特徴とする請求項6から
8のうちの1つに記載のマッチドフィルタ出力分析・干
渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項10】 前記送信機は、前記受信中核フレ−ム
に含まれる自己干渉及び他局干渉を含む受信フレ−ムに
よる干渉成分と、希望局のアドレス拡散系列との相関関
数が0、または小さくなるように前記ダミーチップを付
加した拡張系列を用いて送信フレームを生成して送信
し、 前記受信機は、前記受信中核フレームを前記整合フィル
タに加えて、その0シフトの相関関数出力を硬判定する
ことにより、前記希望局の送信情報を復元する、ことを
特徴とする請求項6記載のマッチドフィルタ出力分析・
干渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項11】 スペクトル拡散形データ通信に用いる
送信装置であって、 予め準備したアドレス拡散系列にダミ−チップを付加し
て得られる拡張系列を、送信情報により変調して送信フ
レームを生成するフレーム生成手段と、前記フレーム生
成手段が生成した送信フレームを送信する送信手段と、 を備えたことを特徴とする送信装置。 - 【請求項12】 スペクトル拡散形データ通信に用いる
受信装置であって、 希望局の送信フレ−ムに同期した送信フレームを受信し
て同期受信フレームを出力する受信手段と、前記受信フ
レームからダミ−チップをとり除くことにより受信中核
フレ−ムを生成する中核フレーム生成手段と、前記受信
中核フレームの逆拡散後の相関出力を生成する整合フィ
ルタ手段と、前記相関出力から送信情報を判定する判定
手段と、 を備えたことを特徴とする受信装置。 - 【請求項13】 符号分割多元接続通信方式において、 送信機は、アドレス拡散系列の後部部分系列と前部部分
系列の少なくとも一方を付加した拡張系列、および、該
拡張系列と時分割的に配置される付加系列を準備し、送
信情報を用いて該拡張系列と付加系列からなる対系列を
変調することにより、ベ−スバンド帯域の送信拡張フレ
−ムと送信付加フレ−ムからなる送信対フレ−ムを生成
して送信し、 受信機は、受信信号のなかから、希望局宛に同期した同
期受信対フレームを抽出し、前記同期受信対フレーム中
から、前記送信拡張フレームに対応する受信拡張フレー
ム、および、前記送信付加フレームに対応する受信付加
フレームを抽出し、該受信拡張フレームを復調して復調
出力を生成し、該受信付加フレームから、干渉波による
妨害成分の推定値からなる干渉波制御出力を生成し、該
復調出力と該干渉波制御出力から、前記送信情報を復元
する、ことを特徴とするマッチドフィルタ出力分析・干
渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項14】 前記送信機は、前記送信情報を用いて
各ユーザに割当てた互いに直交するユーザ搬送波を変調
することにより中間送信付加フレームを生成し、該中間
送信付加フレーム、および前記送信情報により変調した
拡張系列により無線搬送波をそれぞれ変調したとき、該
各フレームがほぼ同一の周波数帯域を専有するように前
記送信対フレームを生成し、 前記受信機は、前記受信信号を局部搬送波により復調し
て、ベースバンド帯域の前記同期受信対フレームを生成
し、該同期受信対フレームから前記送信情報を復元す
る、ことを特徴とする請求項13記載のマッチドフィル
タ出力分析・干渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項15】 前記送信機は、前記送信拡張フレ−ム
の専有する周波数帯域と前記送信付加フレ−ムの専有す
る周波数帯域とを分離し、該両フレームを同時間域に送
信する、ことを特徴とする請求項13記載のマッチドフ
ィルタ出力分析・干渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項16】 前記送信機は、各局の前記送信対フレ
ームの系列をマルチフレーム構成とし、該マルチフレー
ムの一部を各ユーザが順次専有するパイロットフレーム
として前記送信対フレームを送信し、 前記受信機は、前記パイロットフレームとして受信した
送信対フレームを基に、前記干渉制御出力の較正を行
う、ことを特徴とする請求項13から15のうちの1つ
に記載のマッチドフィルタ出力分析・干渉波制御形CD
MA通信方式。 - 【請求項17】 前記送信機は、前記マルチフレームの
パイロットフレーム上に、自セル所属ユーザの送信を停
止する停止期間を設け、 前記受信機は、前記停止期間に受信した同期受信対フレ
ームから前記干渉波制御出力の較正を行う、ことを特徴
とする請求項16記載のマッチドフィルタ出力分析・干
渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項18】 前記送信機は、前記アドレス拡散系列
として、少なくとも周期的な自己相関関数の0シフト以
外の実数値の積分値が0か正となる2相、あるいは4相
の直交系列を用いる、ことを特徴とする請求項6から1
0、及び13から16のうちの1つに記載のマッチドフ
ィルタ出力分析・干渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項19】 前記送信機は、前記送信付加フレーム
に、前記送信情報で変調された互いに直交するチャープ
信号をのせて送信する、ことを特徴とする請求項13か
ら16のうちの1つに記載のマッチドフィルタ出力分析
・干渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項20】 前記送信機は、修正標本化関数チップ
波形を用いて、ベースバンド帯域の送信対フレームを生
成して送信し、 前記受信機は、前記チップ波形の相関出力を求めること
により、前記受信拡張フレームから無歪チップインパル
ス列を生成し、該無歪チップインパルス列を用いて前記
送信情報を復元する、ことを特徴とする請求項13から
19のうちの1つに記載のマッチドフィルタ出力分析・
干渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項21】 スペクトル拡散形データ通信に用いる
受信装置であって、 受信信号のなかから、希望局宛に同期した同期受信フレ
ームを抽出する第1の抽出手段と、前記同期受信フレー
ム中から、前記送信拡張フレームに対応する受信拡張フ
レーム、および、前記送信付加フレームに対応する受信
付加フレームを抽出する第2の抽出手段と、該受信拡張
フレームを復調して復調出力を生成する復調出力生成手
段と、該受信付加フレームから、干渉波による妨害成分
の推定値からなる干渉波制御出力を生成する干渉波制御
出力生成手段と、該復調出力と該干渉波制御出力から、
前記送信情報を復元する復元手段と、 を備えたことを特徴とする受信装置。 - 【請求項22】 符号分割多元接続通信方式において、 アドレス拡散系列の前部と後部に前部付加系列と後部付
加系列をそれぞれ付加してなる拡張系列、及び、自己相
関関数の0シフトを除く0シフト近傍で0または小さな
絶対値をとり、かつ相互相関関数の0シフトを含む0シ
フト近傍で0または小さな絶対値をとるような微小相関
領域をもつ符号系列のファミリをユ−ザ用またはセル内
共通のスクランブル系列として準備し、 送信機は、送信情報を用いて前記拡張系列を変調し、該
変調出力により前記スクランブル系列を変調し、該スク
ランブル系列の変調出力から送信用ベースバンド拡張フ
レームを生成して送信し、 受信機は、受信信号から希望局に同期した同期受信拡張
フレームを抽出し、該同期受信拡張フレームから前記希
望局のアドレス拡散系列を含む受信中核フレームを抽出
し、該受信中核フレームを前記スクランブル系列により
復調してデスクランブルフレームを生成し、該デスクラ
ンブルフレームを前記希望局のアドレス拡散系列に整合
した整合フィルタに加えて得られる相関関数出力から前
記送信情報を復元する、ことを特徴とするマッチドフィ
ルタ出力分析・干渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項23】 各付加系列に対し、先行または後続拡
張系列により他局に与える干渉直流分の絶対値が最小と
なるような前記拡張系列を準備し、さらに前記スクラン
ブル系列はユーザ用、及びセル用の両方をそれぞれファ
ミリとして準備し、 前記送信機は、前記送信情報により、前記拡張系列、前
記ユーザ用スクランブル系列、及び前記セル用スクラン
ブル系列を順次変調して前記送信用ベースバンド拡張フ
レームを生成し、 前記受信機は、前記受信中核フレームに、前記希望局の
セル用スクランブル系列、該希望局のユーザ用スクラン
ブル系列を順次乗じて前記デスクランブルフレームを生
成し、該デスクランブルフレームを前記マッチドフィル
タに加えて得られる相関関数出力から、前記送信情報を
復元する、ことを特徴とする請求項22に記載のマッチ
ドフィルタ出力分析・干渉波制御形CDMA通信方式。 - 【請求項24】 スペクトル拡散形データ通信に用いる
送信装置であって、 送信情報により、アドレス拡散系列の前部と後部に前部
付加系列と後部付加系列をそれぞれ付加してなる拡張系
列を変調する変調手段と、自己相関関数の0シフトを除
く0シフト近傍で0または小さな絶対値をとり、かつ相
互相関関数の0シフトを含む0シフト近傍で0または小
さな絶対値をとるような微小相関領域をもつ符号系列の
ファミリをユ−ザ用またはセル内共通のスクランブル系
列として、前記変調手段が出力する変調後の拡張系列に
より変調して送信用ベースバンド拡張フレームを生成す
るフレーム生成手段と、該フレーム生成手段が生成した
送信用ベースバンドフレームを送信する送信手段と、 を備えたことを特徴とする送信装置。 - 【請求項25】 スペクトル拡散形データ通信に用いる
受信装置であって、 受信信号から希望局に同期した同期受信拡張フレームを
抽出する第1の抽出手段と、該同期受信拡張フレームか
ら希望局のアドレス拡散系列を含む受信中核フレームを
抽出する第2の抽出手段と、該受信中核フレームをスク
ランブル系列により復調してデスクランブルフレームを
生成するフレーム生成手段と、該デスクランブルフレー
ムに対する相関関数出力を生成する関数出力生成手段
と、該相関関数出力から前記送信情報を復元する復元手
段と、 を備えたことを特徴とする受信装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3930399A JP2000078058A (ja) | 1998-06-15 | 1999-02-17 | マッチドフィルタ出力分析・干渉波制御形cdma通信方式 |
| EP19990111042 EP0966111A3 (en) | 1998-06-15 | 1999-06-14 | Matched filter output analysis for interference control in a CDMA communications system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18559298 | 1998-06-15 | ||
| JP10-185592 | 1998-06-15 | ||
| JP3930399A JP2000078058A (ja) | 1998-06-15 | 1999-02-17 | マッチドフィルタ出力分析・干渉波制御形cdma通信方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000078058A true JP2000078058A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=26378646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3930399A Withdrawn JP2000078058A (ja) | 1998-06-15 | 1999-02-17 | マッチドフィルタ出力分析・干渉波制御形cdma通信方式 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0966111A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000078058A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000065759A1 (en) * | 1999-04-21 | 2000-11-02 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | Cdma communication system having pilot-supporting interference separating function |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1211968C (zh) * | 2001-07-11 | 2005-07-20 | 连宇通信有限公司 | 用于码分多址通信系统的匹配滤波器 |
| RU2231219C1 (ru) * | 2002-11-10 | 2004-06-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи | Устройство борьбы с имитационной помехой в приемнике на согласованном фильтре |
| CN115396269B (zh) * | 2022-08-26 | 2024-01-16 | 天津津航计算技术研究所 | 一种适用于突发通信的载波参数估计方法及系统 |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-02-17 JP JP3930399A patent/JP2000078058A/ja not_active Withdrawn
- 1999-06-14 EP EP19990111042 patent/EP0966111A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000065759A1 (en) * | 1999-04-21 | 2000-11-02 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | Cdma communication system having pilot-supporting interference separating function |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0966111A3 (en) | 2003-06-11 |
| EP0966111A2 (en) | 1999-12-22 |
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