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JP2908697B2 - Adaptive filter and interference elimination method using the adaptive filter. - Google Patents
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JP2908697B2 - Adaptive filter and interference elimination method using the adaptive filter. - Google Patents

Adaptive filter and interference elimination method using the adaptive filter.

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JP2908697B2
JP2908697B2 JP6217794A JP6217794A JP2908697B2 JP 2908697 B2 JP2908697 B2 JP 2908697B2 JP 6217794 A JP6217794 A JP 6217794A JP 6217794 A JP6217794 A JP 6217794A JP 2908697 B2 JP2908697 B2 JP 2908697B2
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adaptive filter
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filter
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correlation
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、適応フィルタに関する
ものであり、特に、デジタル自動車電話システム,デジ
タル携帯電話システム,デジタルコードレス電話システ
ムなどのデジタル移動通信システムやデジタル移動体衛
星通信システムに用いられる符号分割多元接続方式に適
用される適応フィルタとその適応フィルタを用いた干渉
除去方式に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive filter, and more particularly to a digital mobile communication system such as a digital car telephone system, a digital portable telephone system, a digital cordless telephone system, and a digital mobile satellite communication system. The present invention relates to an adaptive filter applied to a code division multiple access system and an interference elimination system using the adaptive filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車電話、携帯電話等の陸上移
動通信システムへのスペクトル拡散技術の応用に関する
研究、開発、実用化が行われている。このような符号分
割多重システムでは、各ユーザに割り当てられる拡散符
号の非直交性に起因するユーザ相互の干渉による誤り率
特性の劣化、並びに近接移動機の信号により遠方の移動
機の信号がマスクされる遠近問題に起因する誤り率特性
の劣化が大きな問題となる。
2. Description of the Related Art In recent years, research, development, and commercialization of applications of spread spectrum technology to land mobile communication systems such as mobile phones and mobile phones have been performed. In such a code division multiplexing system, error rate characteristics deteriorate due to interference between users due to non-orthogonality of a spreading code assigned to each user, and a signal of a distant mobile device is masked by a signal of a nearby mobile device. Deterioration of error rate characteristics caused by the near-far problem is a major problem.

【0003】これらの問題を解決する手法として、適応
アルゴリズムとして最小2乗平均(LMS) アルゴリズムを
用いた線形フィルタ(LMS フィルタ)を用いる干渉除去
方式(Mitra, U. and Poor, H. V., "Adaptive R
eceiver Algorithms forNear-Far Resistant CDM
A", Proc. of the 3rd IEEE Int. Symp. onPer
sonal, Indoor and Mobile Radio Commun. Bosto
n, pp.639-644, Oct. 1992. )や誤差逆伝搬アルゴリ
ズム(BP法)を用いた階層型ニューラルネットワーク
(N.N.)による干渉除去方式(Aazhang, B., Paris,
B.-P. and Orsak, G. C.: "Neural Networks fo
r Multiuser Detection in Code-Division Multip
le-Access Communications", IEEE Trans. Commun.,
vol.40,no.7, pp.1212-1222, July. 1992.)が提案
されている。
As a method for solving these problems, an interference elimination method (Mitra, U. and Poor, HV, "Adaptive R") using a linear filter (LMS filter) using a least mean square (LMS) algorithm as an adaptive algorithm.
eceiver Algorithms for Near-Far Resistant CDM
A ", Proc. Of the 3rd IEEE Int. Symp. OnPer
sonal, Indoor and Mobile Radio Commun. Bosto
n, pp.639-644, Oct. 1992.) and a layered neural network (NN) using the back propagation algorithm (BP method) (Aazhang, B., Paris,
B.-P. and Orsak, GC: "Neural Networks fo
r Multiuser Detection in Code-Division Multip
le-Access Communications ", IEEE Trans. Commun.,
vol.40, no.7, pp.1212-1222, July. 1992.).

【0004】これらの適応フィルタを用いた干渉除去方
式では、適応フィルタへ受信波を拡散符号のチップレー
トでサンプリングした値を入力する場合と、整合フィル
タ出力のピークの値を入力する場合が考えられる。従っ
て、必要な適応フィルタの入力ノードの数は、前者の場
合拡散符号のチップ数に等しく、後者の場合復調すべき
ユーザの数に等しくなる。
In the interference elimination system using these adaptive filters, a case where a value obtained by sampling a received wave at a chip rate of a spread code and a case where a peak value of a matched filter output is input to the adaptive filter are considered. . Therefore, the number of input nodes of the necessary adaptive filter is equal to the number of chips of the spreading code in the former case, and equal to the number of users to be demodulated in the latter case.

【0005】適応フィルタは一組の調節可能なパラメー
タ(フィルタ係数)を持っており、扱う信号の推定した
統計的性質に基づいてそのパラメータ値が自動的に設定
される。フィルタ係数は入力ノードから出力ノードへ向
かう個々の結線上を伝搬する入力信号のスケーリングを
う。
An adaptive filter has a set of adjustable parameters (filter coefficients) whose parameter values are automatically set based on the estimated statistical properties of the signal being handled. Filter coefficients intends <br/> row scaling of the input signal propagating on individual connections directed from the input node to the output node.

【0006】図4に整合フィルタ出力のピーク値を入力
とする適応フィルタを用いた従来の干渉除去方式の構成
を、図5に適応フィルタ部の構成を示す。アンテナ(0
1)で受信されRF増幅部(02)で増幅され、周波数
変換部(03)でベースバンド周波数に変換されたあと
のスペクトル拡散信号S(t)は分岐され、各ユーザ毎
に用意された整合フィルタ(04)に入力される。各ユ
ーザ毎に得られる整合フィルタ出力のピーク値(04
1)は、ユーザ数だけ用意された適応フィルタ部(0
5)の入力ノード(051)にそれぞれ入力される。入
力ノード(051)は全ての出力ノード(053)と結
合を持ち、各出力ノードは異なるただ1人のユーザに関
する処理を行う。各入力ノード(051)と出力ノード
(053)それぞれ間の結合には学習・適応時以外には
更新されない固定のフィルタ係数(052)があり、入
力ノード(051)の出力信号はフィルタ係数によりス
ケーリングされた後、出力ノード(053)に入力され
る。出力ノード(053)では全ての入力ノードからの
入力値の総和を伝達関数に代入し、その結果をしきい値
と比較することで、情報ビットの復調を行う。
FIG. 4 shows a configuration of a conventional interference elimination system using an adaptive filter which receives a peak value of a matched filter output as an input, and FIG. 5 shows a configuration of an adaptive filter section. Antenna (0
The spread spectrum signal S (t) received at 1), amplified by the RF amplifier (02), and converted to the baseband frequency by the frequency converter (03) is branched and matched for each user. Input to the filter (04). The peak value of the matched filter output (04
1) is an adaptive filter unit (0) prepared by the number of users.
5) are input to the input nodes (051). The input node (051) has a connection with all the output nodes (053), and each output node performs processing for only one different user. The connection between each input node (051) and each output node (053) has a fixed filter coefficient (052) that is not updated except during learning and adaptation, and the output signal of the input node (051) is scaled by the filter coefficient. After that, it is input to the output node (053). The output node (053) performs demodulation of information bits by substituting the sum of input values from all input nodes into a transfer function and comparing the result with a threshold.

【0007】適応フィルタ部には、適応アルゴリズムと
して最小2乗平均(LMS) アルゴリズムを用いたLMS フィ
ルタ、再帰最小2乗(RLS )アルゴリズムを用いたRLS
フィルタ等の線形フィルタやBP法を用いた階層型N.N.等
の非線形フィルタを用いることができる。LMS フィルタ
及びRLS フィルタでは線形の関数を、階層型N.N.フィル
タではシグモイド関数等の非線形関数を伝達関数として
使用する。
The adaptive filter section includes an LMS filter using a least mean square (LMS) algorithm as an adaptive algorithm, and an RLS using a recursive least squares (RLS) algorithm.
A linear filter such as a filter or a non-linear filter such as a hierarchical NN using the BP method can be used. The LMS filter and the RLS filter use a linear function as a transfer function, and the hierarchical NN filter uses a non-linear function such as a sigmoid function as a transfer function.

【0008】適応フィルタ部(05)は伝搬信号の干渉
除去を行うために適切なフィルタ係数の獲得のため学習
・適応過程を経る必要がある。図6に適応フィルタ部
(05)の制御フローを示す。学習に先立ち適応フィル
タ部(05)の各フィルタ係数(052)は適応フィル
タ初期値発生部(08)により適当な初期値に設定され
る(S1 )。一般には、フィルタ係数の初期値としてゼ
ロを与える場合や絶対値が1より小さい乱数を与える場
合がある。適応フィルタ部(05)の学習・適応過程
(S2 〜S6 及びS1 )は、適応フィルタ制御部(0
7)で生成されるノイズやフェージングの影響の無い、
各ユーザーの疑似的な整合フィルタ出力を学習パターン
とし、その学習パターン作成時に仮定した情報ビットを
教師信号として訓練されることにより実施される。
The adaptive filter section (05) needs to go through a learning / adaptation process to obtain appropriate filter coefficients in order to remove interference of a propagation signal. FIG. 6 shows a control flow of the adaptive filter unit (05). Prior to the learning, each filter coefficient (052) of the adaptive filter unit (05) is set to an appropriate initial value by the adaptive filter initial value generation unit (08) (S 1 ). In general, there are cases where zero is given as an initial value of a filter coefficient and a case where a random number whose absolute value is smaller than 1 is given. Learning and adaptation process of the adaptive filter section (05) (S 2 ~S 6 and S 1), the adaptive filter controller (0
No effect of noise or fading generated in 7)
The training is performed by using the pseudo matched filter output of each user as a learning pattern and using information bits assumed at the time of creating the learning pattern as a teacher signal.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】以上のような構成を持
つ干渉除去方式では、非同期システムのように各ユーザ
の信号間の相互相関が時間的に変化する場合には、再学
習を行う必要がある。時系列信号を取り扱う場合、再学
習による時間的ロスを減少させることは非常に重要であ
る。
The interference cancellation system having a INVENTION Problems to be Solved] above configuration, when the cross-correlation between the signals of each user as asynchronous system changes with time, the need to relearn There is. When dealing with time-series signals, it is very important to reduce the time loss due to relearning.

【0010】本発明の目的は、従来技術のこのような問
題点を解決し、収束スピードを向上した適応フィルタと
その適応フィルタを用いた干渉除去方式とを提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide an adaptive filter having improved convergence speed and an interference elimination system using the adaptive filter.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】学習・適応過程における
適応フィルタの収束のスピードは、学習の前に設定され
るフィルタ係数の初期値に依存する。一般に初期値の設
定は、処理を行う信号の特性が推測できず、学習収束後
の個々のフィルタ係数の関係を予想することは困難であ
る。しかしながら、整合フィルタ出力のピーク値を適応
フィルタに入力する方式では、学習終了後のフィルタ係
数の値は、入力ノードが担当するユーザの信号と出力ノ
ードが担当するユーザの信号の相互相関に大きく依存し
ていることが推測できる。本発明の適応フィルタは、そ
の入力ノードと出力ノード間のそれぞれのフィルタ係数
を、入力ノードが担当するユーザの信号と出力ノードが
担当するユーザの信号の相互相関値として与えること
で、適応フィルタ部の収束スピードの向上を図ることを
特徴とする構成を有している。本発明による適応フィ
ルタは、次の構成を有している。 スペクトル拡散多
重信号を入力する複数の整合フィルタと、 該複数の整合
フィルタから得られる前記スペクトル拡散多重信号の各
チャネル信号の各出力ピーク値から該各チャネル信号の
各ピークタイミングを抽出するタイミング抽出部と、
記複数の整合フィルタから得られる前記スペクトル拡散
多重信号の各チャネル信号の各出力ピーク値を一時記憶
するメモリと、 該メモリからの前記各チャネル信号の各
出力ピーク値を受けとる複数の入力ノードと該複数の入
力ノードの全てと各々が結合する複数の出力ノードとを
有し、各学習適応過程毎にフィルタ係数の最適化処理を
行うとともに、該フィルタ係数の最適化処理ののち前記
各チャネル信号の復調処理を行う適応フィルタ部と、
記各学習適応過程毎に前記タイミング抽出部が抽出した
前記各ピークタイミングから前記各チャネル信号の受信
タイミングの相対ずれを算出し、該相対ずれに基づき各
チャネル信号間の推定相互相関値を算出する処理を行う
推定相互相関推定部と、 適応フィルタ初期値発生部と
記推定相互相関値が前記学習適応過程の前回の値と同じ
であったときには前 記メモリから前記各チャネル信号の
各出力ピーク値を前記適応フィルタ部の前記複数の入力
ノードに入力し、前記推定相互相関値が前記学習適応過
程の前回の値と異なっていたときには前記推定相互相関
推定部からの前記推定相互相関値により前記適応フィル
タ初期値発生部に前記適応フィルタ部の初期値を設定せ
しめ、前記適応フィルタ部の前記学習適応過程を実行せ
しめる適応フィルタ制御部とを備え、 前記適応フィルタ
部は前記適応フィルタ初期値発生部に設定された前記適
応フィルタ部の初期値に従って、前記適応フィルタ制御
部による制御のもとで、前記学習適応過程の実行をする
ように構成された 適応フィルタ。 また、本発明による
適応フィルタを用いた干渉除去方式は、次の構成を有し
ている。 直接スペクトル拡散変調を用いたデジタル
移動無線通信における符号分割多元接続のために、その
復調部に適応フィルタを用いた干渉除去方式において、
前記適応フィルタは、 スペクトル拡散多重信号を入力す
る複数の整合フィルタと、 該複数の整合フィルタから得
られる前記スペクトル拡散多重信号の各チャネル信号の
各出力ピーク値から該各チャネル信号の各ピークタイミ
ングを抽出するタイミング抽出部と、 前記複数の整合フ
ィルタから得られる前記スペクトル拡散多重信号の各チ
ャネル信号の各出力ピーク値を一時記憶するメモリと、
該メモリからの前記各チャネル信号の各出力ピーク値を
受けとる複数の入力ノードと該複数の入力ノードの全て
と各々が結合する複数の出力ノードとを有し、各学習適
応過程毎にフィルタ係数の最適化処理を行うとともに、
該フィルタ係数の最適化処理ののち前記各チャネル信号
の復調処理を行う適応フィルタ部と、 前記学習適応過程
毎に前記タイミング抽出部が抽出した前記各ピークタイ
ミングから前記各チャネル信号の受信タイミングの相対
ずれを算出し、該相対ずれに基づき各チャネル信号間の
推定相互相関値を算出する処理を行う推定相互相関推定
部と、 適応フィルタ初期値発生部と 前記推定相互相関値
が前記学習適応過程の前回の値と同じであったときには
前記メモリから前記各チャネル信号の各出力ピーク値を
前記適応フィルタ部の前記複数の入力ノードに入力し、
前記推定相互相関値が前記学習適応過程の前回の値と異
なっていたときには前記推定相互相関推定部からの前記
推定相互相関値により前記適応フィルタ初期値発生部に
前記適応フィルタ部の初期値を設定せしめ、前記適応フ
ィルタ部の前記学習適応過程を実行せしめる適応フィル
タ制御部とを備え、 前記適応フィルタ部は前記適応フィ
ルタ初期値発生部に設定された前記適応フィルタ部の初
期値に従って、前記適応フィルタ制御部による制御のも
とで、前記学習適応過程の実行をするように構成された
ことを特徴とする 適応フィルタを用いた干渉除去方式。
The speed of convergence of an adaptive filter in a learning / adaptation process depends on an initial value of a filter coefficient set before learning. Generally, in setting the initial value, the characteristics of the signal to be processed cannot be estimated, and it is difficult to predict the relationship between the individual filter coefficients after the learning has converged. However, in the method in which the peak value of the output of the matched filter is input to the adaptive filter, the value of the filter coefficient after learning is largely dependent on the cross-correlation between the signal of the user assigned to the input node and the signal of the user assigned to the output node. I can guess. The adaptive filter according to the present invention provides each filter coefficient between the input node and the output node as a cross-correlation value between a signal of the user assigned to the input node and a signal of the user assigned to the output node. The convergence speed is improved. The adaptive filter according to the invention
The ruta has the following configuration. Spread spectrum
A plurality of matched filters for inputting a heavy signal, the plurality of alignment
Each of the spread spectrum multiplexed signals obtained from the filter
From each output peak value of the channel signal,
A timing extraction section for extracting each peak timing, before
The spread spectrum obtained from the plurality of matched filters.
Temporarily store each output peak value of each channel signal of multiplexed signal
And each of the channel signals from the memory
A plurality of input nodes for receiving the output peak value and the plurality of input nodes;
All of the force nodes and their associated output nodes
Optimize the filter coefficient for each learning adaptation process
And after optimizing the filter coefficients,
An adaptive filter unit that performs a demodulation process for each channel signal, before
Extracted by the timing extraction unit for each learning adaptation process
Receiving each of the channel signals from each of the peak timings
Calculate the relative deviation of the timing, and based on the relative deviation,
Perform processing for calculating an estimated cross-correlation value between channel signals
The estimated cross-correlation estimator, an adaptive filter initial value generating unit and the front
The estimated cross-correlation value is the same as the previous value in the learning adaptation process
Of each channel signal from the previous SL memory when was
Each output peak value is output to the plurality of inputs of the adaptive filter unit.
Input to the node, and the estimated cross-correlation value is
If it is different from the previous value of
The adaptive filter is used in accordance with the estimated cross-correlation value from the estimation unit.
Set the initial value of the adaptive filter unit to the
Executing the learning adaptation process of the adaptive filter unit.
The adaptive filter
The adaptive filter set in the adaptive filter initial value generator.
The adaptive filter control according to the initial value of the adaptive filter unit.
Perform the learning adaptation process under the control of the control unit
Filter configured as follows . Also according to the invention
The interference cancellation method using an adaptive filter has the following configuration.
ing. Digital using direct spread spectrum modulation
For code division multiple access in mobile radio communications,
In the interference cancellation method using an adaptive filter in the demodulation unit,
The adaptive filter receives a spread spectrum multiplexed signal.
And a plurality of matched filters obtained from the matched filters.
Of each channel signal of the spread spectrum multiplexed signal
From each output peak value, each peak timing of each channel signal
A timing extracting unit for extracting a plurality of matching flags;
Filter of the spread spectrum multiplexed signal obtained from the filter.
A memory for temporarily storing each output peak value of the channel signal;
Each output peak value of each channel signal from the memory is
A plurality of input nodes to receive and all of the plurality of input nodes
And a plurality of output nodes coupled to each other.
While optimizing the filter coefficients for each reaction process,
After optimizing the filter coefficients, the respective channel signals
An adaptive filter unit for performing demodulation processing of the learning adaptation process
Each peak tie extracted by the timing extractor for each
Relative to the reception timing of each channel signal
Calculate the deviation, and based on the relative deviation,
Estimated cross-correlation estimation that performs processing to calculate the estimated cross-correlation value
Unit, an adaptive filter initial value generation unit, and the estimated cross-correlation value
Is the same as the previous value in the learning adaptation process
Each output peak value of each channel signal from the memory
Input to the plurality of input nodes of the adaptive filter unit,
The estimated cross-correlation value differs from the previous value in the learning adaptation process.
When it has become the said from the estimated cross-correlation estimation unit
Based on the estimated cross-correlation value, the adaptive filter initial value generation unit
The initial value of the adaptive filter section is set, and the adaptive filter section is set.
An adaptive filter for executing the learning adaptation process of the filter unit.
And an adaptive filter section , wherein the adaptive filter section includes the adaptive filter section.
The initial value of the adaptive filter unit set in the filter initial value generation unit
According to the period value, the control by the adaptive filter control unit is also performed.
And configured to perform the learning adaptation process.
An interference removal method using an adaptive filter.

【0012】[0012]

【発明の原理】適応フィルタのi番目の入力ノード(i
番目のユーザの整合フィルタ出力値が入力されるノー
ド)とj番目の出力ノード(j番目のユーザの復調後の
情報ビットを出力)間のフィルタ係数をhjiとし、i番
目のユーザの信号とj番目のユーザの信号間の相互相関
をajiとする時、フィルタ係数の初期値hjio を以下の
式(1)で与える。
Principle of the Invention The i-th input node (i
The filter coefficient between the matched filter output value of the i-th user and the j-th output node (outputting the demodulated information bits of the j-th user) is h ji, and the signal of the i-th user is when the cross-correlation between j-th user signal and a ji, given by the following equation initial value h jio filter coefficient (1).

【0013】[0013]

【数1】hjio =−ajiii (1) hii:任意の定数## EQU1 ## h jio = -a ji h ii (1) h ii : an arbitrary constant

【0014】[0014]

【作用】本発明のように、適応フィルタの入力ノードと
出力ノード間のそれぞれのフィルタ係数を、入力ノード
が担当するユーザの信号と出力ノードが担当するユーザ
の信号の相互相関値として与えることで、適応フィルタ
の収束スピードの向上を図ることができ、再学習による
時間的ロスを減少させ、伝送効率の向上を図ることがで
きる。
According to the present invention, each filter coefficient between an input node and an output node of an adaptive filter is given as a cross-correlation value between a signal of a user assigned to an input node and a signal of a user assigned to an output node. Thus, the convergence speed of the adaptive filter can be improved, the time loss due to relearning can be reduced, and the transmission efficiency can be improved.

【0015】[0015]

【実施例】図1に本発明による適応フィルタを用いた干
渉除去方式の構成を、図2に適応フィルタの制御フロー
を示す。S1 ,S2 ,S3 ,S6 は従来例の動作フロー
の該当番号ステップと同じである。各ユーザ毎に用意さ
れた整合フィルタ(04)で得られる出力ピーク値(0
41)は適応フィルタへの入力時のタイミングをそろえ
るため一時メモリ(10)に蓄積される(S4a)。又、
出力ピーク値(041)は各ユーザのタイミング抽出部
(06)にも入力され、各ユーザ毎にピークタイミング
が検出され(S7 )、相互相関推定部(09)に入力さ
れる。相互相関推定部(09)では、ピークタイミング
(061)の相対ずれの分だけ記憶している各ユーザの
拡散符号をずらした各ユーザ間の推定相互相関値(09
1)を算出する(S2 )。
1 shows a configuration of an interference canceling system using an adaptive filter according to the present invention, and FIG. 2 shows a control flow of the adaptive filter. S 1 , S 2 , S 3 , and S 6 are the same as the corresponding number steps in the operation flow of the conventional example. The output peak value (0) obtained by the matched filter (04) prepared for each user
41) is stored in the temporary memory (10) in order to make the timing at the time of input to the adaptive filter ( S4a ). or,
Output peak value (041) is also input to the timing extraction unit (06) of each user, peak timing for each user is detected (S 7), are input to the cross correlation estimation unit (09). The cross-correlation estimating section (09) estimates the cross-correlation value (09) between the users whose spreading codes have been shifted by the relative shift of the peak timing (061).
1) is calculated (S 2 ).

【0016】算出された推定相互相関値(091)が前
回の学習時の相互相関値と同じ場合、適応フィルタ制御
部(07)はメモリ部(10)に出力タイミングを知ら
せ、適応フィルタの各入力ノードにそれぞれ対応する整
合フィルタ出力値(041)が同時に入力される。一
方、算出された推定相互相関値(091)が前回の学習
時の相互相関値と異なる場合(S9 )、S0 において新
しく算出された相互相関値(091)は適応フィルタ初
期値発生部(08)に送られ、式(1)に基づいてフィ
ルタ係数の初期値を与える(S1 )。適応フィルタ制御
部(07)は学習・適応過程を起動し、適応フィルタ制
御部(07)で生成される疑似的な学習パターンと教師
信号を用いて適応フィルタ部の訓練を行う(S2 )。
If the calculated estimated cross-correlation value (091) is the same as the cross-correlation value at the time of the previous learning, the adaptive filter control unit (07) informs the memory unit (10) of the output timing, and inputs each input of the adaptive filter. Matched filter output values (041) corresponding to the respective nodes are simultaneously input. On the other hand, if the calculated estimated cross-correlation value (091) is different from the cross-correlation value at the time of the previous learning (S 9), the newly calculated cross-correlation values in S 0 (091) is an adaptive filter initial value generator ( 08), and gives an initial value of the filter coefficient based on the equation (1) (S 1 ). Adaptive filter control unit (07) activates a learning and adaptation process, to train the adaptive filter using pseudo-learning pattern and the teacher signal generated by the adaptive filter control unit (07) (S 2).

【0017】図3に本発明方式の学習・適応過程におけ
る収束特性の一例を示す。31チップの長さの平衡Gold
符号を割り当てられた10人のユーザが存在する場合
の、学習回数に対する希望ユーザ(ユーザ1)の誤り率
を示している。適応フィルタ部にはLMS フィルタを用
い、雑音が存在しない環境下で全てのユーザのレベルを
1として学習を行っている。従来方式の結合重みの初期
値として、-0.1から0.1 の間の乱数により与えている。
誤り率の評価においては、ユーザ1のレベルを1、他の
干渉ユーザのレベルをそれぞれ10とし、ユーザ1の信
号対雑音比が6dB の信号の復調を行った。
FIG. 3 shows an example of the convergence characteristics in the learning / adaptation process of the method of the present invention. Balanced Gold with 31 chip length
It shows the error rate of the desired user (user 1) with respect to the number of times of learning when there are ten users to which codes are assigned. The LMS filter is used in the adaptive filter unit, and learning is performed with all user levels being 1 in an environment where no noise exists. The initial value of the connection weight in the conventional method is given by a random number between -0.1 and 0.1.
In the evaluation of the error rate, the level of the user 1 was set to 1 and the levels of other interfering users were set to 10, and the signal of the user 1 having a signal-to-noise ratio of 6 dB was demodulated.

【0018】図より、実線で示す本発明によるフィル
タ係数の初期値設定方式を用いることで、従来の設定方
法を用いた場合よりも、良好な誤り率特性を持つ状態か
ら学習が開始され、約半分の学習回数で収束しているこ
とが分かる。このシミュレーション結果から、実際のデ
ジタル移動通信システムにおいても本発明による収束特
性の改善の効果が得られることは明らかである。
As shown in FIG. 3 , by using the method for setting the initial value of the filter coefficient according to the present invention shown by the solid line, learning is started from a state having better error rate characteristics as compared with the case of using the conventional setting method. It can be seen that the convergence is achieved with about half the number of learnings. It is clear from the simulation results that the effect of improving the convergence characteristics according to the present invention can be obtained in an actual digital mobile communication system.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に従って、
適応フィルタ部の入力ノードと出力ノード間のそれぞれ
のフィルタ係数を、入力ノードが担当するユーザの信号
と出力ノードが担当するユーザの信号の相互相関値とし
て与えるという方式を用いることにより、適応フィルタ
部の収束スピードの向上を図ることができると共に、再
学習による時間的ロスを減少させ、伝送効率の向上を図
ることができる。
As described above, according to the present invention,
By using a method in which each filter coefficient between an input node and an output node of the adaptive filter unit is given as a cross-correlation value between a user signal assigned to the input node and a user signal assigned to the output node, Can be improved, the time loss due to relearning can be reduced, and the transmission efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明方式によるスペクトル拡散多重信号の干
渉除去方式の構成例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an interference cancellation method for a spread spectrum multiplexed signal according to the present invention.

【図2】本発明方式に用いられている適応フィルタ部の
動作アルゴリズムの一例を示すフローである。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of an operation algorithm of an adaptive filter unit used in the method of the present invention.

【図3】本発明方式によるスペクトル拡散多重信号の干
渉除去方式の収束特性をフィルタ係数の初期値を乱数で
与える従来方式を用いたスペクトル拡散多重信号の干渉
除去方式の特性と比較して示す特性図である。
FIG. 3 is a diagram showing the convergence characteristics of the interference elimination method of the spread spectrum multiplexed signal according to the method of the present invention in comparison with the characteristics of the interference elimination method of the spread spectrum multiplexed signal using a conventional method in which the initial value of the filter coefficient is given by a random number. FIG.

【図4】従来の初期値設定方式を用いたスペクトル拡散
多重信号の干渉除去方式の構成例を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of an interference cancellation method for a spread spectrum multiplexed signal using a conventional initial value setting method.

【図5】図5の従来方式に用いられている適応フィルタ
部の構成例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of an adaptive filter unit used in the conventional system of FIG. 5;

【図6】従来方式に用いられている適応フィルタ部の動
作アルゴリズムの一例を示すフローである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an operation algorithm of an adaptive filter unit used in a conventional method.

【符号の説明】 1 アンテナ 2 RF増幅部 3 周波数変換部 4 整合フィルタ 41 整合フィルタ出力ピーク値 5 適応フィルタ部 6 タイミング抽出部 61 ピークタイミング 7 適応フィルタ制御部 71 出力タイミング 8 適応フィルタ初期値発生部 81 フィルタ係数初期値 9 相互相関推定部 91 推定相互相関値 10 メモリ 11 情報ビット[Description of Signs] 1 Antenna 2 RF amplification unit 3 Frequency conversion unit 4 Matching filter 41 Matching filter output peak value 5 Adaptive filter unit 6 Timing extraction unit 61 Peak timing 7 Adaptive filter control unit 71 Output timing 8 Adaptive filter initial value generation unit 81 Initial Filter Coefficient 9 Cross-Correlation Estimator 91 Estimated Cross-Correlation Value 10 Memory 11 Information Bit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−218210(JP,A) 特開 平3−32232(JP,A) 特開 平3−114311(JP,A) Aazhang,B., Pari s,B.−P. and Orsak, G.C.:”Neural Netwo rks for Multiuser Detection in Code− Division Multiple− Access Communicati ons”,IEEE Trans.Co mmun.,vol.40,no.7.p p.1212−1222,July.1992. (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04J 13/04 H03H 17/00 H03H 21/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-218210 (JP, A) JP-A-3-32232 (JP, A) JP-A-3-114143 (JP, A) Aazhang, B. Paris, B .; -P. and Orsak, G.S. C. : "Neural Networks for Multiuser Detection in Code-Division Multiple-Access Communications", IEEE Trans. Commun. , Vol. 40, no. 7. pp. 1212-1222, July. 1992. (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H04J 13/04 H03H 17/00 H03H 21/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 スペクトル拡散多重信号を入力する複数
の整合フィルタと、 該複数の整合フィルタから得られる前記スペクトル拡散
多重信号の各チャネル信号の各出力ピーク値から該各チ
ャネル信号の各ピークタイミングを抽出するタイミング
抽出部と、 前記複数の整合フィルタから得られる前記スペクトル拡
散多重信号の各チャネル信号の各出力ピーク値を一時記
憶するメモリと、 該メモリからの前記各チャネル信号の各出力ピーク値を
受けとる複数の入力ノードと該複数の入力ノードの全て
と各々が結合する複数の出力ノードとを有し、各学習適
応過程毎にフィルタ係数の最適化処理を行うとともに、
該フィルタ係数の最適化処理ののち前記各チャネル信号
の復調処理を行う適応フィルタ部と、 前記各学習適応過程毎に前記タイミング抽出部が抽出し
た前記各ピークタイミングから前記各チャネル信号の受
信タイミングの相対ずれを算出し、該相対ずれに基づき
各チャネル信号間の推定相互相関値を算出する処理を行
う推定相互相関推定部と、 適応フィルタ初期値発生部と 前記推定相互相関値が前記
学習適応過程の前回の値と同じであったときには前記メ
モリから前記各チャネル信号の各出力ピーク値を前記適
応フィルタ部の前記複数の入力ノードに入力し、前記推
定相互相関値が前記学習適応過程の前回の値と異なって
いたときには前記推定相互相関推定部からの前記推定相
互相関値により前記適応フィルタ初期値発生部に前記適
応フィルタ部の初期値を設定せしめ、前記適応フィルタ
部の前記学習適応過程を実行せしめる適応フィルタ制御
部とを備え、 前記適応フィルタ部は前記適応フィルタ初期値発生部に
設定された前記適応フィルタ部の初期値に従って、前記
適応フィルタ制御部による制御のもとで、前記学習適応
過程の実行をするように構成された 適応フィルタ。
1. A plurality of spread spectrum multiplexed signal input units.
And the spread spectrum obtained from the plurality of matched filters
From each output peak value of each channel signal of the multiplex signal,
Timing to extract each peak timing of channel signal
An extracting unit, and the spectral expansion obtained from the plurality of matched filters.
Temporarily records each output peak value of each channel signal of the scattered multiplex signal.
Memory and the output peak value of each channel signal from the memory.
A plurality of input nodes to receive and all of the plurality of input nodes
And a plurality of output nodes coupled to each other.
While optimizing the filter coefficients for each reaction process,
After optimizing the filter coefficients, the respective channel signals
An adaptive filter unit for performing a demodulation process of, and the timing extraction unit extracts the
Receiving the respective channel signals from the respective peak timings.
Calculate the relative deviation of the communication timing, and based on the relative deviation,
Perform processing to calculate the estimated cross-correlation value between each channel signal.
An estimated cross-correlation estimator, an adaptive filter initial value generator, and the estimated cross-correlation value
If the value is the same as the previous value in the learning adaptation process,
The output peak value of each channel signal from the memory
Input to the plurality of input nodes of the
The constant cross-correlation value differs from the previous value in the learning adaptation process
The estimated phase from the estimated cross-correlation estimator
The cross-correlation value allows the adaptive filter initial value generator to
Setting the initial value of the adaptive filter section,
Filter control for executing the learning adaptation process of the section
And the adaptive filter unit includes an adaptive filter initial value generation unit.
According to the set initial value of the adaptive filter unit,
Under the control of the adaptive filter control unit, the learning adaptive
An adaptive filter configured to perform the process .
【請求項2】 直接スペクトル拡散変調を用いたデジタ
ル移動無線通信における符号分割多元接続のために、そ
の復調部に適応フィルタを用いた干渉除去方式におい
て、前記適応フィルタは、 スペクトル拡散多重信号を入力する複数の整合フィルタ
と、 該複数の整合フィルタから得られる前記スペクトル拡散
多重信号の各チャネル信号の各出力ピーク値から該各チ
ャネル信号の各ピークタイミングを抽出するタイミング
抽出部と、 前記複数の整合フィルタから得られる前記スペクトル拡
散多重信号の各チャネル信号の各出力ピーク値を一時記
憶するメモリと、 該メモリからの前記各チャネル信号の各出力ピーク値を
受けとる複数の入力ノードと該複数の入力ノードの全て
と各々が結合する複数の出力ノードとを有し、各学習適
応過程毎にフィルタ係数の最適化処理を行うとともに、
該フィルタ係数の最適化処理ののち前記各チャネル信号
の復調処理を行う適応フィルタ部と、 前記各学習適応過程毎に前記タイミング抽出部が抽出し
た前記各ピークタイミングから前記各チャネル信号の受
信タイミングの相対ずれを算出し、該相対ずれに基づき
各チャネル信号間の推定相互相関値を算出する処理を行
う推定相互相関推定部と、 適応フィルタ初期値発生部と 前記推定相互相関値が前記
学習適応過程の前回の値と同じであったときには前記メ
モリから前記各チャネル信号の各出力ピーク値を前記適
応フィルタ部の前記複数の入力ノードに入力し、前記推
定相互相関値が前記学習適応過程の前回の値と異なって
いたときには前記推定相互相関推定部からの前記推定相
互相関値により前記適応フィルタ初期値発生部に前記適
応フィルタ部の初期値を設定せしめ、前記適応フィルタ
部の前記学習適応過程を実行せしめる適応フィルタ制御
部とを備え、 前記適応フィルタ部は前記適応フィルタ初期値発生部に
設定された前記適応フィルタ部の初期値に従って、前記
適応フィルタ制御部による制御のもとで、前記学習適応
過程の実行をするように構成されたことを特徴 とする適
応フィルタを用いた干渉除去方式。
2. An interference cancellation method using an adaptive filter in a demodulator for code division multiple access in digital mobile radio communication using direct spread spectrum modulation, wherein the adaptive filter receives a spread spectrum multiplexed signal. Multiple matched filters
And the spread spectrum obtained from the plurality of matched filters
From each output peak value of each channel signal of the multiplex signal,
Timing to extract each peak timing of channel signal
An extracting unit, and the spectral expansion obtained from the plurality of matched filters.
Temporarily records each output peak value of each channel signal of the scattered multiplex signal.
Memory and the output peak value of each channel signal from the memory.
A plurality of input nodes to receive and all of the plurality of input nodes
And a plurality of output nodes coupled to each other.
While optimizing the filter coefficients for each reaction process,
After optimizing the filter coefficients, the respective channel signals
An adaptive filter unit for performing a demodulation process of, and the timing extraction unit extracts the
Receiving the respective channel signals from the respective peak timings.
Calculate the relative deviation of the communication timing, and based on the relative deviation,
Perform processing to calculate the estimated cross-correlation value between each channel signal.
An estimated cross-correlation estimator, an adaptive filter initial value generator, and the estimated cross-correlation value
If the value is the same as the previous value in the learning adaptation process,
The output peak value of each channel signal from the memory
Input to the plurality of input nodes of the
The constant cross-correlation value differs from the previous value in the learning adaptation process
The estimated phase from the estimated cross-correlation estimator
The cross-correlation value allows the adaptive filter initial value generator to
Setting the initial value of the adaptive filter section,
Filter control for executing the learning adaptation process of the section
And the adaptive filter unit includes an adaptive filter initial value generation unit.
According to the set initial value of the adaptive filter unit,
Under the control of the adaptive filter control unit, the learning adaptive
An interference cancellation method using an adaptive filter, characterized in that the method is configured to execute a process .
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Aazhang,B., Paris,B.−P. and Orsak,G.C.:"Neural Networks for Multiuser Detection in Code−Division Multiple−Access Communications",IEEE Trans.Commun.,vol.40,no.7.pp.1212−1222,July.1992.

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