[发明专利]信道估计装置和方法,解调装置和方法、以及衰落频率判定装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及信道估计装置和方法，解调装置和方法，以及衰落频率判定装置和方法。更具体地涉及能够适用于在高速衰落环境中进行声音·数据传输的移动通信方式的信道估计装置和解调装置等。此外，涉及按照用信息率以上的高速的扩展代码扩展成宽频带的信号实施多址联络的CDMA(码分多址)方式进行处理的解调装置和解调方法。

背景技术

在移动通信环境中，伴随着移动台和基站之间的相对位置的移动产生引起瑞利衰落的振幅变动和位相变动。而且，在用载波位相传输信息的位相调制方式中，将信息装载在差动编码前后的符号的相对位相上，在接收方通过进行延迟检波识别，判定信息数据的方法是一般的方法。可是，因为如上所述地用这种延迟检波对发射数据进行差动编码，所以在无线电区间中的1比特差错成为信息数据的2比特差错。由于这个原因，在与同步检波比较时，例如在二进制相移键控调制方式(BPSK调制)中，对于相同的信号功率与干涉·噪声功率比(SNIR)，接收的差错率恶化了3db。

此外，对每个符号用绝对位相识别判定接收信号的位相的绝对同步检波有高效率的接收特性，可是在瑞利衰落的环境中，判定接收信号的绝对位相是困难的。

为了解决这个问题，提出了在数据符号之间插入导频符号，用这个导频符号对数据符号的信道进行估计的方法。作为导频符号的插入方式，例如，是在一条信道上时分多路复用数据符号和导频符号的方式(时分多路复用方式)(图16)。在下面的文献1～3中，提出了用这种时分多路复用方式的信道估计方法。

在文献1(日本“电子情报通信学会论文志”(信息通信学会论文集)Vol.J72-B-11,No.1,pp.7-15,1989年1月，三瓶的“用于陆上移动通信的16QAM的衰落畸变补偿”)中，对于上述的问题，提出用以一定的周期在数据符号(信息符号)之间插入的位相已知的导频符号估计和补偿衰落畸变的方法。在这种方法中，经过数据符号的每数个符号，将一个发射位相已知的导频符号插入通信信道中，根据这个导频符号的接收位相进行传输路径的估计。对用适当的在数据符号区间前后的导频符号的各位通信者的各条路径的接收信号的振幅·位相进行测定。通过内插这个测定值，对数据符号区间的传输路径的变动进行估计，补偿。

在文献2(日本“电子情报通信学会技术报告RCS97-74”，安藤等的“用在DS-CDMA中的导频符号的多时隙加权平均的信道估计法的RAKE接收”)中，提出通过用更多的导频符号进行信道估计，进行更高精度的信道估计的方法。数据符号的信道估计是用以一定的周期在数据符号之间插入的导频符号来进行的。具体地，通过在属于进行信道估计的数据符号的时隙前后的多个时隙中，取导频符号(复数衰落包络估计值：estimated complex fading envelope)的平均(同相相加)，用加权系数对这个平均值进行加权平均取得信道估计值来进行。因此，对于热噪声和本站台的多路径干扰和其它站台的干扰提高了信道的估计精度。

在文献3(日本“电子情报通信学会技术报告”RCS98-20，安部田等的“适合DS-CDMA的多个符号加权平均的导频信道传输路径估计方式的特性”)中，提出通过适当地控制加权系数使降低热噪声的效果和对于衰落变动的追随性相容的方式。在这种方式中，将加权平均用于信道估计，通过适当的信号逐次地改变这个加权系数，求得最佳的加权系数。

作为导频符号的插入方式，除了时分多路复用方式外，还有在数据信道上并行多路复用的控制信道上时分多路复用导频符号的并行时分多路复用方式(图1)和并行方式(图22)。

即便在并行时分多路复用方式中，也希望通过对导频符号加权平均，计算数据信道的数据符号的信道估计值，进行高精度的信道估计。

此外，在上述的文献1～3的方式中，各个时隙内的信道变动很小，对于一个时隙内的所有的数据符号，用相同的导频符号取得相同的信道估计值。因此，存在高速衰落时发生特性恶化的问题。

进一步，在文献2的方式中，给予固定的加权系数，存在为了减轻热噪声的影响而增大在时间上离开该时隙的位置上的时隙的加权系数时，对于衰落变动的追随性恶化，结果，信道估计的精度恶化这样的问题。

可是，在移动通信环境中，伴随着移动台和基站之间的相对位置的移动产生引起瑞利衰落的振幅变动·位相变动。作为对这种振幅变动·位相变动进行补偿，并有效地合成多路径的方法，有用导频信号的同步检波处理，这是大家都知道的。