JP7423147B2

JP7423147B2 - 無線受信装置

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Publication number: JP7423147B2
Application number: JP2020005495A
Authority: JP
Inventors: 賢晃加藤; 康英田中
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2024-01-29
Anticipated expiration: 2040-01-16
Also published as: JP2021114663A

Description

本発明は、無線受信装置に関し、特に、無線通信装置における受信に纏わる機序としての無線受信装置に関する。

無線通信装置に関する技術として、例えば、タップ係数値可変のトランスバーサルフィルタを介してデジタルデータを等化する自動等化回路であり、トランスバーサルフィルタに周期的なトレーニング信号を含むデジタルデータを印加する手段と、トランスバーサルフィルタの出力を取出す手段と、印加された第１のトレーニング信号の引き込み後の第１の位相角を検出する手段と、第１のトレーニング信号に続く第２のトレーニング信号の引き込み後の第２の位相角を検出する手段と、第１と第２の位相角を比較し、比較結果に基づいて、タップ係数値を補正する手段および補正されたタップ係数値でトランスバーサルフィルタのタップ係数を制御する手段とから構成される、ものが知られている（特許文献１）。

特許第４３１７６８６号公報

ところで、無線通信装置では、機器の電源供給の変動や振動といった原因で送受信に関係するアンプ系（例えば、プリアンプ、パワーアンプ）が瞬間的にレベル低下を起こしたり、機器の振動によって周波数変換のためのキャリア位相／ローカル位相が瞬間的にスリップ（言い換えると、回転）したりすることがある。しかしながら、従来の無線通信装置では、伝搬路の変動に対して安定して性能を確保するために等化器の動作パラメータを変更して対応するようにしているだけであり、機器の瞬間的な異常に対して安定動作を保証するようにはしていない。このため、従来の無線通信装置では、前記のような、送受信に関係するアンプ系が瞬間的にレベル低下を起こしたり、周波数変換のためのキャリア位相／ローカル位相が瞬間的にスリップしたりすることには対応できない、という問題が発生する。

そこで本発明は、送受信に関係するアンプ系のレベルの瞬時変動やキャリア位相／ローカル位相のスリップを検出して機器の瞬時異常による等化器の誤動作（具体的には、引き込み外れ）を防ぐことが可能な無線受信装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、受信した無線フレームの電力を監視して前記電力の変動の有無を判断する電力低下検出部と、前記無線フレームの位相状態を監視して位相スリップの有無を判断する位相スリップ検出部と、のうちの少なくとも一方を有するとともに、等化処理において用いられるタップ係数を計算し更新するタップ更新部と、前記タップ更新部へと供給するパラメータを切替え可能なスイッチと、を有し、前記電力低下検出部が前記無線フレームの前記電力の変動を検出した場合、または、前記位相スリップ検出部が前記無線フレームの前記位相スリップを検出した場合に、前記スイッチが前記タップ更新部へと供給する前記パラメータを切替える、ことを特徴とする無線受信装置である。

請求項１に記載の発明は、さらに、前記電力低下検出部が前記無線フレームの前記電力の変動を検出した場合、または、前記位相スリップ検出部が前記無線フレームの前記位相スリップを検出した場合に、前記スイッチが、前記タップ更新部へと、前記パラメータとして、前記タップ係数の更新を一時的に停止するための信号を出力し、前記電力低下検出部が前記無線フレームの前記電力が正常に戻ったことを検出した場合、または、前記位相スリップ検出部が前記無線フレームの前記位相状態が正常に戻ったことを検出した場合に、前記スイッチが、前記タップ更新部へと、前記パラメータとして、前記等化処理において用いられる、前記タップ係数の更新量を決定づけるステップサイズについて、通常時のステップサイズよりも大きい値を供給し、前記タップ更新部が、通常時よりも大きい値のステップサイズを用いて前記タップ係数の更新を再開し、通常時よりも大きい値のステップサイズを、所定の更新再開時間をかけて、通常時のステップサイズと同じになるまで次第に小さくしながら、タップ係数の更新を行う、ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線受信装置において、前記更新再開時間は、前記スイッチから前記タップ係数の更新を一時的に停止するための信号が入力されてから通常時よりも大きい値のステップサイズが供給されるまでの更新停止時間が長いほど長くする、ことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の無線受信装置において、前記無線フレームの変調方式が直角位相振幅変調である、ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、無線フレームの電力の変動や位相スリップを検出した場合にタップ更新部へと供給するパラメータを切替えるようにしているので、機器の瞬時異常による等化器の誤動作（具体的には、引き込み外れ）を防ぐことができ、タップ更新部を安定的に動作させることが可能となる。

請求項１に記載の発明によれば、タップ係数の更新を再開する際に、再開当初のステップサイズとして通常時よりも大きいステップサイズを用いるとともに、通常時よりも大きい値のステップサイズを、所定の更新再開時間をかけて、通常時のステップサイズと同じになるまで次第に小さくしながら、タップ係数の更新を行うようにしているので、タップ係数の計算・更新処理が不安定になりがちになる再開当初においてタップ係数の計算・更新処理を円滑に行うことが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、更新停止時間が長いほどタップ係数が収束点からずれ
てしまっていると考えられるため、この更新停止時間の長さと連動させて更新再開時間を長くすることにより、タップ係数の計算・更新処理を円滑に行うことが可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、直角位相振幅変調方式が用いられて行われる無線通信において上記の効果を奏することが可能となる。

この発明の実施の形態における無線通信システムの概略構成を示す図である。この発明の実施の形態に係る無線受信装置の概略構成を示す機能ブロック図である。受信部から出力される無線フレーム（受信信号）のコンスタレーションの例を示す図であり、無線フレーム（受信信号）の電力および位相が正常な状態を説明する図である。図３のコンスタレーションについて、無線フレームの電力が低下している状態を説明する図である。図３のコンスタレーションについて、無線フレームの位相がスリップしている状態を説明する図である。図３のコンスタレーションについて、無線フレームの位相が安定している状態を説明する図である。図２の無線受信装置の動作を説明する図である。誤差曲面における最小点でのタップ係数の収束と前記最小点とは異なる極小でのタップ係数の収束との考え方を説明する図である。ステップサイズの大きさの違いによる、タップ係数の収束と誤差曲面の極小および極大との関係を説明する図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。なお、以下では、この発明の特徴的な構成について説明し、無線通信を行う際の従来と同様の仕組みについては説明を省略する。

図１は、この発明の実施の形態における無線通信システム１００の概略構成を示す図である。図１では、無線通信システム１００の概略構成を示す（図１の上側）とともに、無線通信の送受信局のそれぞれに配置される無線通信装置１０１の概略構成の機能ブロックを示す（図１の下側）。

無線通信システム１００を構成する無線通信の送受信局のそれぞれに、無線通信装置１０１およびアンテナ１０２が配置される（図１の上側参照）。無線通信装置１０１同士は、アンテナ１０２を介して無線回線１０３によって相互に接続される。

まず、この実施の形態において無線受信装置１が適用されるベースの構成としての無線通信装置１０１の概略構成を説明する。

無線通信装置１０１は、送信用として、変調部１２０および送信部１３０を備えるとともに、受信用として、受信部１５０、判定帰還型等化器１６０、および復調部１７０を備え、さらに、インターフェース部１１０を備える（図１の下側参照）。

ここで、無線通信装置１０１は、送信用の機序と受信用の機序とを備えて送受信を行う装置であるところ、以下の説明では、送信用の機序を用いて送信に纏わる処理を行う場合の無線通信装置１０１のことを「送信側」と称し、受信用の機序を用いて受信に纏わる処理を行う場合の無線通信装置１０１のことを「受信側」と称する。

インターフェース部１１０は、主として、データ回線終端装置１１１（データ通信装置やデータ回線装置と呼ばれる機器を含む）を備える。インターフェース部１１０は、通信対象の伝送データの入力を受け、前記伝送データを、データ回線終端装置１１１を介して、変調部１２０へと出力する。

変調部１２０は、インターフェース部１１０から出力される伝送データの入力を受け、前記伝送データにフレーム同期信号を挿入して無線フレーム（送信信号）を生成し、さらに、前記無線フレーム（送信信号）に所定の周波数の搬送波信号を重畳させてデジタル変調して出力する。変調部１２０は、前記無線フレームに、例えば４００ＭＨｚ程度の周波数の搬送波信号を重畳させてデジタル変調を行う。なお、無線通信システム１００において用いられる変調方式は、特定の方式に限定されるものではないものの、例えば直角位相振幅変調（ＱＡＭ：Ｑuadrature Ａmplitude Ｍodulation の略）が用いられる。

送信部１３０は、変調部１２０から出力されるデジタル変調された無線フレーム（送信信号）の入力を受け、前記デジタル変調された無線フレーム（送信信号）を、Ｄ／Ａ変換器でデジタル－アナログ変換した上で、局部発振器および混合器によって前記所定の周波数（例えば、４００ＭＨｚ程度）よりも高周波の信号（送信波信号）に変換する。送信部１３０は、前記デジタル変調された無線フレームを、周波数が例えば１０ＧＨｚ程度の信号に変換する。

送信部１３０は、また、前記周波数変換した無線フレーム（送信波信号）を、所定の周波数帯域の信号のみを通過させる送信フィルタを通過させるとともにパワーアンプで増幅した上で出力する。

そして、変調部１２０においてデジタル変調されるとともに送信部１３０において周波数変換された無線フレーム（送信波信号）は、送信部１３０から分波器１４０を介してアンテナ１０２へと導かれ、アンテナ１０２から無線回線１０３を介して他方の（言い換えると、この通信では受信側になる）無線通信装置１０１のアンテナ１０２へと、電波として送信される。

また、他方の（言い換えると、この通信では送信側になる）無線通信装置１０１のアンテナ１０２から無線回線１０３を介して無線フレームが当該の（言い換えると、この通信では受信側になる）無線通信装置１０１のアンテナ１０２へと電波として送信されると、アンテナ１０２は、受信した無線フレームを電気信号（受信波信号）へと変換して出力する。

アンテナ１０２から出力される、電気信号に変換された無線フレーム（受信波信号）は、分波器１４０を介して受信部１５０へと導かれる。

受信部１５０は、無線フレーム（受信波信号）の入力を受け、前記無線フレーム（受信波信号）を、所定の周波数帯域の信号のみを通過させる受信フィルタを通過させるとともにプリアンプで増幅した上で、局部発振器および混合器によって前記高周波（例えば、１０ＧＨｚ程度）よりも低い周波数（例えば、４００ＭＨｚ程度）の信号に変換する。

受信部１５０は、さらに、前記周波数変換した信号を、パワーアンプで増幅するとともにＡ／Ｄ変換器でアナログ－デジタル変換して、デジタル信号（無線フレーム（受信信号））を出力する。

なお、受信部１５０では無線フレーム（受信波信号）に対して直交検波処理が施されて位相が相互に直交する同相成分（Ｉｃｈ）のベースバンド信号と直交成分（Ｑｃｈ）のベースバンド信号とが生成されるが、以降の説明では同相成分と直交成分との各々別々に着目する必要がある場合を除いて同相成分と直交成分とを特に区別することなくどちらにも共通する内容として説明し、また、図面では同相成分の信号と直交成分の信号とを１つの信号線で表す。

判定帰還型等化器１６０は、受信部１５０から出力される無線フレーム（受信信号）をシンボル判定器が判定した結果に対応する後続符号間干渉量を、帰還ループによって後続ビットへと帰還させて差引くことにより、符号間干渉を除去して出力する。

復調部１７０は、判定帰還型等化器１６０から出力される無線フレーム（受信信号）の入力を受け、前記無線フレーム（受信信号）を復調するとともに、前記復調した無線フレーム（受信信号）に挿入されているフレーム同期信号に基づいて無線フレーム（受信信号）から伝送データを取り出し、取り出した伝送データをインターフェース部１１０へと出力する。

上記の無線通信システム１００では、送信部１３０や受信部１５０の局部発振器において、機器の振動により、周波数変換のためのキャリア位相／ローカル位相の瞬間的なスリップ（言い換えると、回転）が発生するという問題が生じる。上記の無線通信システム１００では、また、送信部１３０のパワーアンプならびに受信部１５０のプリアンプやパワーアンプにおいて、機器の電源供給の変動（「瞬断」とも呼ばれる）や振動により、瞬間的なレベルの低下が発生してコンスタレーションが収縮するという問題が生じる。

そこで、この発明に係る無線受信装置１は、電力の瞬時変動やキャリア位相／ローカル位相のスリップ（言い換えると、回転）を検出するとともに前記検出の結果に基づいて等化器の動作を制御して機器の振動や電力の瞬時変動による等化器の誤動作（具体的には、引き込み外れ）を防ぐための仕組みを備えるようにしている。

図２は、この発明の実施の形態に係る無線受信装置１の概略構成を示す機能ブロック図である。なお、図２は、上記で説明した無線通信システム１００における無線通信装置１０１のような構成（図１参照）をベースとしつつ、この発明の特徴的な構成を分かり易く示すことを考慮して、無線通信装置１０１の構成のうちの一部を省略している。図２は、具体的には、上記で説明した無線通信装置１０１の受信部１５０と復調部１７０との間の判定帰還型等化器１６０に相当する構成に対して適用される特徴的な構成を、特に受信に纏わる機序としての無線受信装置１として示している。

この実施の形態に係る無線受信装置１は、受信した無線フレームの電力を監視して電力の変動の有無を判断する電力低下検出部２と、無線フレームの位相状態を監視して位相スリップの有無を判断する位相スリップ検出部６とを有するとともに、等化処理において用いられるタップ係数を計算し更新するタップ更新部５と、タップ更新部５へと供給するパラメータを切替え可能なタップ制御スイッチ１０と、を有し、電力低下検出部２が無線フレームの電力の変動を検出した場合、または、位相スリップ検出部６が無線フレームの位相スリップを検出した場合に、タップ制御スイッチ１０がタップ更新部５へと供給するパラメータを切替える、ようにしている。

この実施の形態に係る無線受信装置１は、デジタル無線伝送において等化処理を行う回路であり、主として、電力低下検出部２と、ＦＦ等化部３と、ＦＢ等化部４と、タップ更新部５と、位相スリップ検出部６と、タップ制御スイッチ１０とを含む機序として構成される。

電力低下検出部２は、受信部１５０から出力されるアナログ－デジタル変換された無線フレーム（受信信号）の電力（別言すると、信号強度）を監視し、機器の誤動作の原因となり得る程度の電力の変動の有無を判断する。

電力の変動の有無の判断は、例えば、無線通信システム１００において用いられる変調方式が多値の直角位相振幅変調（多値ＱＡＭ；具体的には、１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ，２５６ＱＡＭ）である場合には、電力が正常な状態である場合に対応する多値ＱＡＭの矩形の枠に対する、コンスタレーションの収縮の程度に基づいて行われることが考えられる（図３および図４参照）。なお、図３～図６において、横軸は、複素平面のＩ軸であり、直交検波処理後の同相成分（Ｉｃｈ）に対応し、また、縦軸は、複素平面のＱ軸であり、直交検波処理後の直交成分（Ｑｃｈ）に対応する。

電力の変動の有無の判断は、所定の時間長さにおける電力の平均値に基づいて行われるようにしてもよく、或いは、電力が所定の値未満であるシンボルが連続する回数（具体的には例えば、２～１０回程度）に基づいて行われるようにしてもよい。

電力低下検出部２は、機器の誤動作の原因となり得る程度の電力の変動を検出したときは、電力の変動が発生したことを通知するための電力変動通知信号をタップ制御スイッチ１０に対して出力する。電力低下検出部２は、また、電力の変動を検出した後に、電力の変動がおさまって電力が正常に戻ったことを検出したときは、電力が正常に戻ったことを通知するための電力回復通知信号をタップ制御スイッチ１０に対して出力する。

ＦＦ等化部３は、受信部１５０から出力されるアナログ－デジタル変換された無線フレーム（受信信号）にフィードフォワード等化を適用するための仕組みであり、すなわちセンタータップからみて現在あるいは未来のデータを合成するタップ（フィードフォワードタップ）であり、タップ係数可変のトランスバーサルフィルタを用いて構成され、フィードフォワード等化器として機能する（ＦＦ：Ｆeed Ｆorward の略）。ＦＦ等化部３は、タップ更新部５から出力されるタップ係数に従って等化処理を行う。

ＦＢ等化部４は、デジタルサンプルにフィードバック等化を適用するための仕組みであり、すなわちセンタータップからみて過去のデータを合成するタップ（フィードバックタップ）であり、タップ係数可変のトランスバーサルフィルタを用いて構成され、シンボル判定部８の判定結果を受けるフィードバック等化器として機能する（ＦＢ：Ｆeed Ｂack の略）。ＦＢ等化部４は、タップ更新部５から出力されるタップ係数に従って等化処理を行う。

加算器７は、ＦＦ等化部３の出力とＦＢ等化部４の出力とを足し合わせる。シンボル判定部８は、加算器７からの出力についてシンボル判定を行う。誤差計算部９は、シンボル判定部４から出力される信号について、理想シンボルと受信シンボルとの間の誤差を計算する。誤差計算部９は、具体的には減算器によって構成される。

タップ更新部５は、ＦＦ等化部３およびＦＢ等化部４のタップ係数を計算・更新し、前記計算・更新したタップ係数をＦＦ等化部３とＦＢ等化部４とのそれぞれに対して出力する。タップ更新部５は、下記の数式１で表されるＬＭＳ（Ｌeast Ｍean Ｓquares の略）アルゴリズムを適応アルゴリズムとして用いてタップ係数の計算・更新処理を行う。
（数１）ｈ(ｎ＋１)＝ｈ(ｎ)＋μｅ_nｘ(ｎ)
ここに、ｈ(ｎ＋１)：時刻ｎ＋１のタップ係数ベクトル
ｈ(ｎ)：時刻ｎのタップ係数ベクトル
μ：ステップサイズパラメータ
ｅ_n：理想シンボルと受信シンボルとの間の誤差
ｘ(ｎ)：入力信号

数式１における、誤差ｅ_nは誤差計算部９によって計算されてタップ更新部５へと入力され、入力信号ｘ(ｎ)は受信部１５０から出力されてタップ更新部５へと入力される。また、数式１におけるステップサイズパラメータμは、ＬＭＳアルゴリズムによる係数の更新量を決定づけて適応動作の収束速度と推定精度との間のバランスを調節するパラメータであり、μ＞０である。

位相スリップ検出部６は、加算器７から出力される信号について、位相状態を監視し、位相スリップの有無を判断する。位相スリップの有無の判断は、送信側の無線通信装置１０１において伝送データに対して挿入された既知のパターン信号が利用されて行われる。例えば、無線通信システム１００において用いられる変調方式が多値の直角位相振幅変調（多値ＱＡＭ；具体的には、１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ，２５６ＱＡＭ）である場合には、位相が回転することにより、位相が正常な状態であるときの多値ＱＡＭの矩形の枠の外側へとはみ出した信号点の割合の多寡に基づいて位相スリップの有無を判断することが考えられる（図３および図５参照）。位相スリップであるか否かを判断するための前記信号点の割合は、特定の値に限定されるものではなく、例えば通信機器や変調方式の特性が考慮されるなどした上で、適当な値に適宜設定される。

なお、位相スリップの場合には、位相状態が定まらず、信号点の分布が、位相が正常な状態であるときの多値ＱＡＭの矩形の枠に対して遅れたり進んだりして揺れ動いて、前記多値ＱＡＭの矩形の枠の周囲のあらゆるエリアに信号点がはみ出す（図５参照）。一方、位相スリップがおさまって位相が安定している場合には、位相が正常な状態であるときの多値ＱＡＭの矩形の枠の外側へとはみ出した信号点の分布が、前記多値ＱＡＭの矩形の枠に対して遅れるか進むかのどちらかで一定して、前記多値ＱＡＭの矩形の枠の外側の特定のエリアに偏る（図６参照；なお、図６において、エリア１が、位相が進みの向きに回転している場合に信号点がはみ出す領域であり、エリア２が、位相が遅れの向きに回転している場合に信号点がはみ出す領域である）。そこで、多値ＱＡＭの矩形の枠の外側へとはみ出した信号点の分布状況を加味して、位相スリップの有無を判断することが考えられる。

位相スリップ検出部６は、位相スリップを検出したときは、位相スリップが発生したことを通知するためのスリップ通知信号をタップ制御スイッチ１０に対して出力する。位相スリップ検出部６は、また、位相スリップを検出した後に、位相スリップがおさまって位相状態が正常に戻ったことを検出したときは、位相状態が正常に戻ったことを通知するための位相回復通知信号をタップ制御スイッチ１０に対して出力する。

タップ制御スイッチ１０は、通常時出力部１１、ホールド出力部１２、および再開時出力部１３の各々から出力される信号のうちのいずれかを選択してタップ更新部５へと供給する機能を備える。タップ制御スイッチ１０は、電力低下検出部２や位相スリップ検出部６から出力される信号に従って通常時出力部１１、ホールド出力部１２、および再開時出力部１３のうちのいずれかとの接続を切り替える。

タップ制御スイッチ１０は、通常時は、通常時のステップサイズが予め記憶されている通常時出力部１１と接続して、タップ更新部５に対して、タップ更新部５へと供給するパラメータとして通常時のステップサイズを供給する。この場合、タップ更新部５は、タップ制御スイッチ１０から供給される通常時のステップサイズを用いてタップ係数の計算・更新処理を行う。

タップ制御スイッチ１０は、また、通常時出力部１１と接続してタップ更新部５に対して通常時のステップサイズを供給している状態で、電力低下検出部２から出力される電力変動通知信号が入力されると、または、位相スリップ検出部６から出力されるスリップ通知信号が入力されると、更新ホールド信号が予め記憶されているホールド出力部１２との接続へと切替わって、タップ更新部５に対して、タップ更新部５へと供給するパラメータとして更新ホールド信号を出力する。

なお、タップ制御スイッチ１０は、ホールド出力部１２と接続してタップ更新部５に対して更新ホールド信号を出力した後に、電力低下検出部２から出力される電力変動通知信号がさらに入力されたり、または、位相スリップ検出部６から出力されるスリップ通知信号がさらに入力されたりした場合には、ホールド出力部１２と接続したまま、タップ更新部５に対して、タップ更新部５へと供給するパラメータとして更新ホールド信号を出力する。

更新ホールド信号は、タップ更新部５におけるタップ係数の更新を一時的に停止するための信号であり、タップ更新部５におけるタップ係数の計算・更新動作の一時的な停止を指示する内容の信号であるようにしてもよく、或いは、タップ係数の計算・更新処理において用いるステップサイズを０（ゼロ）に設定する内容の信号であるようにしてもよい。

タップ更新部５は、タップ制御スイッチ１０から出力される更新ホールド信号が入力されると、タップ係数の計算・更新動作を停止したり、或いは、ステップサイズを０（ゼロ）としながらタップ係数の計算・更新処理を行ったりする。なお、タップ係数の計算・更新処理において用いるステップサイズが０（ゼロ）である場合には、実質的には、タップ係数は更新されない。

タップ制御スイッチ１０は、さらに、ホールド出力部１２と接続してタップ更新部５に対して更新ホールド信号を出力した後に、電力低下検出部２から出力される電力回復通知信号が入力されると、または、位相スリップ検出部６から出力される位相回復通知信号が入力されると、再開時のステップサイズが予め記憶されている再開時出力部１３との接続へと切替わって、タップ更新部５に対して、タップ更新部５へと供給するパラメータとして再開時のステップサイズを供給する。

再開時のステップサイズとしては、通常時のステップサイズよりも大きいステップサイズの値が設定される。再開時のステップサイズと通常時のステップサイズとの間の大小関係は、特定の比率などには限定されないものの、具体的には例えば、再開時のステップサイズが通常時のステップサイズの２～４倍程度の値に設定されることが考えられる。なお、タップ制御スイッチ１０に対して、電力低下検出部２から電力変動通知信号が出力された後に電力回復通知信号が出力された場合（即ち、電力の変動が発生して回復した場合）と、位相スリップ検出部６からスリップ通知信号が出力された後に位相回復通知信号が出力された場合（即ち、位相スリップが発生して回復した場合）とで、再開時のステップサイズが異なるようにしてもよい。また、再開時のステップサイズは、ユーザが適宜設定可能であるようにされてもよい。

タップ更新部５は、タップ制御スイッチ１０から再開時のステップサイズが供給されると、前記再開時のステップサイズを用いてタップ係数の更新を再開する。この場合、タップ更新部５は、タップ係数の計算・更新処理に用いるステップサイズを、所定の時間をかけて、前記再開時のステップサイズから通常時のステップサイズと同じになるまで次第に小さくしながら、タップ係数の計算・更新処理を行う。タップ係数の計算・更新処理を再開する際に、再開当初のステップサイズとして通常時よりも大きいステップサイズを用いることにより、タップ係数の計算・更新処理が不安定になりがちになる再開当初においてタップ係数の計算・更新処理（言い換えると、引き込み処理）が円滑に行われる。

そして、所定の時間をかけてステップサイズが通常時のステップサイズと同じになったら、タップ更新部５は、通常時のタップ係数の計算・更新として、通常時のステップサイズを用いてタップ係数の計算・更新処理を行う。

タップ更新部５がタップ制御スイッチ１０から再開時のステップサイズの供給を受けてからステップサイズを次第に小さくして通常時のステップサイズまで戻すのにかける所定の時間（「更新再開時間」と呼ぶ）は、特定の時間長さには限定されないものの、タップ制御スイッチ１０から更新ホールド信号が入力されてから再開時のステップサイズが供給されるまでの時間（「更新停止時間」と呼ぶ）と連動させることが好ましい。すなわち、更新停止時間が長いほどタップ係数が収束点からずれてしまっていると考えられるため、更新停止時間の長さと連動させて更新再開時間を長くすることが好ましい。なお、更新再開時間は、ユーザが適宜設定可能であるようにされてもよい。

また、再開時のステップサイズと更新停止時間とを連動させるようにしてもよい。すなわち、更新停止時間が長いほどタップ係数が収束点からずれてしまっていると考えられるため、更新停止時間の長さと連動させて再開時のステップサイズの値を大きくするようにしてもよい。

なお、タップ制御スイッチ１０が、再開時出力部１３と接続してタップ更新部５に対して再開時のステップサイズを供給している状態で、電力低下検出部２から出力される電力回復通知信号が入力されてから所定の時間が経過し（但し、電力回復通知信号が入力されていない場合を除く）、且つ、位相スリップ検出部６から出力される位相回復通知信号が入力されてから所定の時間が経過した（但し、位相回復通知信号が入力されていない場合を除く）ときに、通常時のタップ係数の計算・更新として、通常時出力部１１との接続へと切替わってタップ更新部５に対して通常時のステップサイズを供給するようにしてもよい。

また、タップ制御スイッチ１０は、再開時出力部１３と接続してタップ更新部５に対して再開時のステップサイズを供給している状態で、電力低下検出部２から出力される電力変動通知信号が入力されたり、または、位相スリップ検出部６から出力されるスリップ通知信号が入力されたりした場合には、ホールド出力部１２との接続へと切替わってタップ更新部５に対して更新ホールド信号を出力する。

次に、このような構成の無線受信装置１の動作や作用などについて、図７から図９も参照しながら説明する。

まず、他の無線通信装置１０１（この通信において送信側の無線通信装置１０１）から無線回線１０３を介して送信された無線フレームを当該の無線通信装置１０１（この通信において受信側の無線通信装置１０１）が受信している。この際、通常時として、受信側の無線通信装置１０１のタップ制御スイッチ１０が、通常時出力部１１と接続してタップ更新部５に対して通常時のステップサイズを供給し、そして、タップ更新部５が、タップ制御スイッチ１０から供給される通常時のステップサイズを用いてタップ係数の計算・更新処理を行っている（ステップＳ０）。

送信側の無線通信装置１０１から無線回線１０３を介して送信された無線フレームを受信側の無線通信装置１０１が受信すると、受信側の無線通信装置１０１の受信部１５０が、周波数変換するとともにアナログ－デジタル変換した無線フレーム（受信信号）を出力する（ステップＳ１）。

そして、電力低下検出部２が、受信部１５０から出力される無線フレーム（受信信号）について、機器の誤動作の原因となり得る程度の電力の変動を検出すると（ステップＳ２ａ）、タップ制御スイッチ１０に対して電力変動通知信号を出力する（ステップＳ３ａ）。あるいは、位相スリップ検出部６が、加算器７から出力される信号について、位相スリップを検出すると（ステップＳ２ｂ）、タップ制御スイッチ１０に対してスリップ通知信号を出力する（ステップＳ３ｂ）。

続いて、電力変動通知信号またはスリップ通知信号が入力されたタップ制御スイッチ１０が、ホールド出力部１２との接続へと切替わり、タップ更新部５に対して更新ホールド信号を出力する（ステップＳ４）。そして、更新ホールド信号が入力されたタップ更新部５が、タップ係数の計算・更新動作を停止したり、或いは、ステップサイズを０（ゼロ）としながらタップ係数の計算・更新処理を行ったりする（つまり、タップ係数の更新を停止する；ステップＳ５）。

次に、電力変動通知信号を出力した電力低下検出部２が、受信部１５０から出力される無線フレーム（受信信号）について、電力の変動がおさまって電力が正常に戻ったことを検出すると（ステップＳ６ａ）、タップ制御スイッチ１０に対して電力回復通知信号を出力する（ステップＳ７ａ）。あるいは、スリップ通知信号を出力した位相スリップ検出部６が、加算器７から出力される信号について、位相状態が正常に戻ったことを検出すると（ステップＳ６ｂ）、タップ制御スイッチ１０に対して位相回復通知信号を出力する（ステップＳ７ｂ）。

電力回復通知信号または位相回復通知信号が入力されたタップ制御スイッチ１０が、再開時出力部１３との接続へと切替わり、タップ更新部５に対して再開時のステップサイズを供給する（ステップＳ８）。そして、再開時のステップサイズが供給されたタップ更新部５が、前記再開時のステップサイズを用いてタップ係数の計算・更新処理を行ってタップ係数の更新を再開する（ステップＳ９）。

ここで、電力低下検出部２が電力の変動を検出したり位相スリップ検出部６が位相スリップを検出したりしてタップ更新部５によるタップ係数の更新が停止すると、前記電力の変動や前記位相スリップが検出される前の通常時において発生した検出誤差などによってタップ係数が変動し、計算結果（即ち、タップ係数）が、理想シンボルと受信シンボルとの間の誤差を表す誤差曲面における本来の収束点である最小点を離れて、最小点とは異なる収束（極小）の谷に嵌まる可能性がある（図８（Ａ）参照）。

そして、タップ係数の更新を一時的に停止した後に再開したときに、タップ係数の計算・更新処理において用いるステップサイズが小さいと、最小点とは異なる収束（極小）の谷と隣り合う極大を飛び越えることができず、前記収束（極小）の谷から抜け出すことができない（図９（Ａ）参照）。

一方で、タップ係数の計算・更新処理において用いるステップサイズが大きければ、最小点とは異なる収束（極小）の谷と隣り合う極大を飛び越えることができ、前記収束（極小）の谷から抜け出すことができる（図８（Ｂ）、図９（Ｂ）参照）。すなわち、再開時のステップサイズの値を通常時のステップサイズの値よりも大きい値とすることにより、タップ係数の更新を一時的に停止した後に再開したときに、タップ係数の計算・更新処理を適切に且つ短時間で行うことが可能となる。

タップ更新部５は、タップ係数の計算・更新処理に用いるステップサイズを、所定の時間をかけて、再開時のステップサイズから通常時のステップサイズと同じになるまで次第に小さくしながら、タップ係数の計算・更新処理を行う。そして、所定の時間をかけてステップサイズが通常時のステップサイズと同じになったら、タップ更新部５は、通常時のタップ係数の計算・更新として、通常時のステップサイズを用いてタップ係数の計算・更新処理を行う（ステップＳ１０）。

この実施の形態に係る無線受信装置１によれば、無線フレームの電力の変動や位相スリップを検出した場合にタップ更新部５へと供給するパラメータを切替えるようにしているので、機器の瞬時異常による等化器の誤動作（具体的には、引き込み外れ）を防ぐことができ、タップ更新部５を安定的に動作させることが可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。具体的には、上記の実施の形態ではこの発明に係る無線受信装置１が適用されるベースの構成として図１に示す無線通信装置１０１を挙げたが、この発明が適用され得る無線通信装置の構成は、図１に示す無線通信装置１０１に限定されるものではなく、上記で説明したような無線受信装置１の構成が受信に纏わる機序として適用することができる（言い換えると、受信に纏わる機序に組込むことができる）無線通信装置であればどのような構成でもよい。付け加えると、上記の実施の形態では等化器として判定帰還型等化器１６０が用いられるようにしているが、本発明が適用され得る等化器は、判定帰還型の等化器に限定されるものではなく、タップ係数の計算・更新処理を行う回路を備える等化器であればどのような構成の等化器であってもよい。

また、上記の実施の形態では電力低下検出部２と位相スリップ検出部６との両方を備えるようにしているが、これら２つを備えることはこの発明において必須の構成ではなく、電力低下検出部２と位相スリップ検出部６とのうちの少なくとも一方を備えるようにすればよい。

１無線受信装置
２電力低下検出部
３ＦＦ等化部
４ＦＢ等化部
５タップ更新部
６位相スリップ検出部
７加算器
８シンボル判定部
９誤差計算部
１０タップ制御スイッチ
１１通常時出力部
１２ホールド出力部
１３再開時出力部
１００無線通信システム
１０１無線通信装置
１０２アンテナ
１０３無線回線
１１０インターフェース部
１１１データ回線終端装置
１２０変調部
１３０送信部
１４０分波器
１５０受信部
１６０判定帰還型等化器
１７０復調部

Claims

受信した無線フレームの電力を監視して前記電力の変動の有無を判断する電力低下検出部と、
前記無線フレームの位相状態を監視して位相スリップの有無を判断する位相スリップ検出部と、のうちの少なくとも一方を有するとともに、
等化処理において用いられるタップ係数を計算し更新するタップ更新部と、
前記タップ更新部へと供給するパラメータを切替え可能なスイッチと、を有し、
前記電力低下検出部が前記無線フレームの前記電力の変動を検出した場合、または、前記位相スリップ検出部が前記無線フレームの前記位相スリップを検出した場合に、
前記スイッチが、前記タップ更新部へと、前記パラメータとして、前記タップ係数の更新を一時的に停止するための信号を出力し、
前記電力低下検出部が前記無線フレームの前記電力が正常に戻ったことを検出した場合、または、前記位相スリップ検出部が前記無線フレームの前記位相状態が正常に戻ったことを検出した場合に、
前記スイッチが、前記タップ更新部へと、前記パラメータとして、前記等化処理において用いられる、前記タップ係数の更新量を決定づけるステップサイズについて、通常時のステップサイズよりも大きい値を供給し、
前記タップ更新部が、通常時よりも大きい値のステップサイズを用いて前記タップ係数の更新を再開し、通常時よりも大きい値のステップサイズを、所定の更新再開時間をかけて、通常時のステップサイズと同じになるまで次第に小さくしながら、タップ係数の更新を行う、
ことを特徴とする無線受信装置。
前記更新再開時間は、前記スイッチから前記タップ係数の更新を一時的に停止するための信号が入力されてから通常時よりも大きい値のステップサイズが供給されるまでの更新停止時間が長いほど長くする、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
前記無線フレームの変調方式が直角位相振幅変調である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線受信装置。