JP2008537671A

JP2008537671A - 複数の同一チャンネルのｆｍ信号の分離

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Publication number: JP2008537671A
Application number: JP2008505436A
Authority: JP
Inventors: スティーブン・ピー・スタナーズ
Original assignee: L3 Communications Integrated Systems LP
Current assignee: L3Harris Technologies Integrated Systems LP
Priority date: 2005-04-05
Filing date: 2006-04-04
Publication date: 2008-09-18
Also published as: US7426378B2; WO2006107932A2; WO2006107932A3; EP1867055A2; US20060223479A1; EP1867055A4; KR20070118098A; CN101171753A

Abstract

例えば過負荷の信号環境において受信された複数の同一チャンネルのＦＭ信号を、パラレル干渉キャンセレーション技術を使用して分離してもよい。

Description

本発明は一般に、高周波（ＲＦ）信号の受信に関し、特に、複数の同一チャンネルの周波数変調された（ＦＭ）信号の受信及び分離に関する。

２つ以上の信号が同一の周波数範囲又は帯域において同時に受信されるとき、同一チャンネルの信号干渉が生じる。例えば、同一チャンネルの信号干渉は、２台以上の別々の送信機によって同じ周波数で同時に送信された２つ以上の信号が、１台の受信機によって受信されるときに発生する可能性がある。そのような場合、干渉する複数の同一チャンネルの信号のうちのいずれか１つに含まれるデータ（例えば、音声データ、テキストデータなど）へのアクセスや同データの処理を行うには、まず他の信号から当該信号を分離した上で、復調及び他の信号処理を行う必要がある。この問題は、航空機の受信機で頻繁に生じる。（ＦＭラジオ放送局のような）周波数の再使用が周到に計画された信号でさえ、非常に長い見通し距離のために、しばしば航空機の受信機において同一チャンネルの干渉が生じる。アナログＦＭの場合、従来のＦＭ受信機では、同一チャンネルの信号の干渉により、１つ以上の信号、典型的にはより弱い信号の複製に失敗することがある。

従来は、ビームフォーミング及び空間的干渉除去のような干渉除去技術は、同一チャンネルの信号の分離を目的として用いられてきた。これらの技術では、複数のセンサを使用して他の同一チャンネルの信号を除去又はゼロにすることにより目的の所定の信号を分離する。例えば、ビームフォーミングの場合には、位相がコヒーレントな複数の受信機又は多チャンネルのコヒーレントチューナに接続され空間的に分離された複数のアンテナを使用する。空間的に分離された複数のアンテナからの複数の信号は、１つの信号の寄与を他の信号よりも強調するように合成され、これにより、従来の（１つの信号の）復調器をビームフォーマの出力において使用できるようにしている。この技術は空間的な構成を利用するものである。

米国特許出願番号１０／９３０，７３２の明細書。

しかしながら、そのような従来の方法では、同一チャンネルの信号の数と同数又はそれ以上の数のセンサに対応する多数のチャンネルを有する高価なコヒーレントな多チャンネルのチューナに加えて、複数の発信源が空間的に離れていることが必要となる。信号の数がセンサの数を超過すると、信号環境は過負荷であると特徴づけることができる。そのような過負荷の信号環境では、従来のビームフォーミング及び干渉除去技術の性能は通常破綻又は低下する。

パラレル干渉キャンセレーション（Paｒallel Intereference Cancellation：「ＰＩＣ」）及びシリアル干渉キャンセレーション（Serial Intereference Cancellation：「ＳＩＣ」）は、典型的にはマルチユーザ方式のスペクトル拡散ＣＤＭＡ信号の複数のデータビットを同時に推定するために使用するアルゴリズムの一種である。そのような用途においては、通常多くの同一チャンネルの信号が存在し、たとえ同一チャンネルの動作を考慮して信号設計が行われていても、よりよい性能を提供するために高度な技術が使用される場合もある。これらの技術はマルチユーザ検出（「ＭＵＤ」）アルゴリズムと呼ばれる。ＰＩＣは、拡散符号が１つのデータシンボル以上にわたる状況であるロングコード問題に対処可能であるので、最もポピュラーなＭＵＤアルゴリズムのうちの１つである。

ここでは、同一チャンネルのアナログの周波数変調された（「ＦＭ」）複数の信号を分離するために実施してもよい方法及びシステムを開示する。１つの実施の形態においては、過負荷の信号環境、つまり同一チャンネルの信号の数が別々のセンサ（例えば別々のアンテナ）の数を超過する信号環境における同方法及びシステムを開示する。開示された方法及びシステムによれば、典型的な１つの実施の形態における有利な点は、デジタル信号処理を使用してデジタル方式で実行されるパラレル干渉キャンセレーション（「ＰＩＣ」）アルゴリズムを用いることにより、シングルチャンネルのチューナから得られたデータを使用して、過負荷の環境において存在する同一チャンネルの複数のＦＭ信号の分離を達成することができることである。開示された方法及びシステムの有利な点は、多チャンネルのコヒーレントなハードウェアの必要性及び空間的に分離された複数の発信源という制約をなくすことができることである。開示されたシステム及び方法におけるアルゴリズムをデジタル方式で実行することにより、柔軟性のあるアルゴリズムが得られ、特定のＦＭの同一チャンネルの環境（例えば民間放送のＦＭ帯域幅など）の特性に適合する特定のＦＭ信号帯域幅及び変調指数に対応するようにアルゴリズムを調整することが可能になる。

ここに開示された１つの実施の形態では、ＰＩＣは逐次近似法に基づいてもよく、シングルチャンネルのデータのみでビームフォーマと同様のタスクを実行する、非線形の反復変換として実現することができる。つまり、空間的に分離された複数のセンサの線形結合を形成することで出力を行うビームフォーマに比較して、ＰＩＣは少ないデータ量で機能するように実施されるという点で有利である。例えば、開示されたシステム及び方法を、１つの実施の形態において、例えば１つのアンテナからのシングルチャンネルのデータのみを必要とするシングルチャンネルのパラレル干渉キャンセレーションルゴリズムを使用して実現することができる。上記アルゴリズムは、変調の種類、メッセージ帯域幅などの信号の構成についての詳細な情報を利用することにより、デジタル信号処理による同一チャンネルの複数のＦＭ信号の分離を実現することができる。

開示されたシステム及び方法によれば、開示されたパラレル干渉キャンセレーションアルゴリズムを使用して、アンテナアレイの必要性なしで、又はコヒーレントなデジタルチューナのコスト又はサイズ、重量及び電力（「ＳＷＡＰ」）の必要性なしで同一チャンネルの複数の信号の分離を行うことができる。さらに、開示されたシングルチャンネルの干渉除去方法及びシステムの有利な点は、貧弱なジオメトリーにおいても複数のＦＭ信号を分離することが可能であり、例えば、コロケーションの複数のＦＭ信号通信をも分離することができる。これは、信号間にある程度の空間的分離がなければ機能しない従来のビームフォーミングとは対照的である。典型的な１つの実施の形態では、開示された方法及びシステムを、ある環境にあるすべての信号の型が同じである、言い換えれば、すべての信号が同じ種類の変調を共有する、つまりすべてＦＭ信号であるという環境において実施することができる。他の典型的な実施の形態では、開示された方法及びシステムを、各信号が発生されたときの変調方式が既知である環境において実現することができる。

開示された方法及びシステムによると、１つの実施の形態では、ＦＭの同一チャンネルの信号の数がセンサ又はアンテナ素子の数を超過する場合にさえ、同一チャンネルの複数の信号の分離を可能にすることにより、ＦＭ受信機システムの信頼性及び性能の改善を実現することができる。１つの実施例では、開示された方法及びシステムは、家庭用電化製品のためのＦＭ復調装置の改善を実現することができる。他の実施の形態では、開示された方法及びシステムによると、同一チャンネルの複数のＦＭ信号の分離に必要なセンサの数及び対応する独立のチューナチャンネルの数を削減することにより、ＦＭ受信機システムのコスト、複雑性及び/又はサイズの縮小を実現することができる。さらにまた他の実施の形態では、開示された方法及びシステムによると、放送ＦＭ信号の帯域幅利用の改善を達成し、新たなＦＭ放送チャンネルの確立に必要な政府承認プロセスの単純化又は排除することも可能であると考えられる。例えば、意図的に同一の周波数で送信される多くの同一チャンネルのＦＭ信号から少なくとも１つのＦＭ信号を選択及び分離することを可能とすることにより、ＦＭ周波数帯域のより効率的な使用を実現することができる。

１つの実施例として、典型的な１つの実施の形態では、開示された方法及びシステムを、対応するシングルチャンネルのチューナに接続された１つのセンサ（例えば１つのアンテナ）を使用して、２つ以上の送信された同一チャンネルのＦＭ信号から少なくとも１つのＦＭ信号を分離又は隔離することができる受信機システムとして実現することができる。そのような１つのセンサの使用により、コストの削減及び受信機システムの小型化を達成し、より大きくより高価な複数センサのアンテナ受信機システムの実装が非実用的又は不可能である移動体（例えば船、航空機、自動車、列車、無人飛行機、模型飛行機など）に対するこの種の受信機システムの実装を容易にすることができる。

開示された方法及びシステムによる有利な点は、１つの実施の形態において、偶発的に又は意図せず発生された過負荷の信号環境、例えば同一の周波数で同時にＦＭ信号を送信している２台の送信機の間に固定又は移動式の受信機が地理的に位置するような環境から分離された同一チャンネルの複数のＦＭ信号から、少なくとも１つの所望の同一チャンネルのＦＭ信号を、（例えばリスニング、別の処理などを目的として）選択的に隔離することができることである。そのような状況の一例として、同一の周波数で同時にＦＭ信号を放送している送信機のある２つの都市の間に、航空機の受信機が位置する場合が挙げられる。

しかしながら、開示された方法及びシステムによると、他の実施の形態では、意図的に又は故意に作られた過負荷の信号環境から分離された少なくとも１つのＦＭ信号の選択的に隔離することを実現することもできる。同様の過負荷の振幅変調の（「ＡＭ」）信号環境の例としては、２００４年８月３１日に出願された特許文献１があり、これは参照によってここに取り入れられるものである。例えば、意図的に２つ以上のＦＭ信号を同一の選択された周波数範囲において同時に送信することにより、当該選択された周波数範囲をより効率的に利用することができる。そのような実施の形態では、同一チャンネルの複数のＦＭ信号の発信又は送信を、開示された方法及びシステムにより過負荷の信号環境からＦＭの同一チャンネルの信号を分離可能であり、そのＦＭ同一チャンネルの信号の少なくとも１つを隔離することが可能な同過負荷の信号環境を作り出すために適した任意の方法で行ってもよい。例えば、同一チャンネルのＦＭ信号を、地理的に離れた場所から（例えば、隣接した別々の都市に設置された送信機とアンテナ、同じの都市内の異なる地理的領域に設置された送信機とアンテナなどによって）、発信又は送信することが可能であり、かつ/又は同一チャンネルのＦＭ信号を、同じ地理的な位置から、（例えば、同一のラジオ放送局又は他の施設にある送信機及びアンテナによって）発信又は送信することができる。

典型的な１つの実施の形態では、複数の民間のＦＭ無線信号を、意図的に同一の選択された周波数範囲において送信することができる。他の典型的な実施の形態では、公共サービス情報（例えば天候関連の情報、高速道路関連の情報、非常用放送システム「ＥＢＳ」の情報など）を含むＦＭ無線信号を連続的に、又は必要に応じて、他のＦＭ信号の送信機（例えば民間のＦＭ電波送信機）が使用する又は使用可能な周波数範囲と同じ選択された周波数範囲において、意図的に放送することもできる。例えば、開示された方法及びシステムを、複数のローカルな民間のＦＭラジオ放送局によって共有可能な少なくとも１つのＦＭ周波数（例えば選択された数の複数のＦＭ周波数）において、（例えば航空機墜落、地震、トルネード、ハリケーンなどの大惨事の発生に際して）断続的に公共放送を送信することを可能とするように実施してもよい。そのような実施の形態では、他の同一チャンネルのＦＭ信号から公共放送信号を隔離するように、受信機を、開示された方法及びシステムに従って構成してもよい。

過負荷の信号環境が意図的であってもなくても、開示された方法及びシステムを、１つの実施の形態において、公共放送時に過負荷の信号環境が発生した場合に、（例えば不利な同一チャンネルの信号の条件であっても、公共放送が受信されることを保証することを促進するために）当該過負荷の信号環境から公共ＦＭ放送信号を隔離するよう設計された専門の公共無線通信において実現することができる。他の実施の形態では、開示された方法及びシステムを、通常の動作条件下では民間のラジオ放送を受信するように構成され、過負荷の信号環境下で公共放送信号が発生するような場合には、断続的な公共放送信号を隔離して識別するように構成された民間のＦＭラジオ受信機の一部として実現することができる。オプションとして、そのような受信機を、聴取者に対して公共放送を優先的に出力するように構成してもよい。いずれにせよ、公共放送の前に、信号環境は過負荷であってもよく、又は、公共放送を、（意図的に又は無意識に）他のＦＭ信号と同時にかつ同じ周波数において送信することによって信号環境を生成してもよい。

いずれにせよ、受信され、過負荷の信号環境において受信されたＲＦデータから分離された複数の同一チャンネルのＦＭ信号から、所定の同一チャンネルのＦＭ信号を選択的に隔離することを、上記所定の同一チャンネルのＦＭ信号の１つの信号の識別を指定するコマンドに応答して行ってもよい。そのようなコマンドを、例えば人間のユーザーが聞きたい所望の同一チャンネルの放送を選択すること、特定の当面のタスクを実行するために必要な選択された同一チャンネルの放送をコンピュータプロセッサが選ぶことなど、隔離するために所定の同一チャンネルのＦＭ信号を選択可能に選ぶために適した任意の発信源から送信してもよい。

１つの側面において、ここで開示されるＦＭ信号処理方法は、同一の周波数範囲において同時に受信された複数の同一チャンネルのＦＭ信号を含むＲＦデータを受信することと、パラレル干渉キャンセレーションを使用することにより、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの推定値を提供することと、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記推定値に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれを、上記受信されたＲＦデータの他の複数の同一チャンネルのＦＭ信号から分離することを含む。

他の側面において、ここで開示されるＦＭ信号送信方法は、複数のＦＭ信号を送信する方法であって、同一の周波数範囲内において同時に送信され、１つの受信機により受信される複数の同一チャンネルのＦＭ信号を含むＲＦデータを提供することを含み、上記受信機は、パラレル干渉キャンセレーションによって提供される上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの推定値に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれを上記ＲＦデータの他の複数の同一チャンネルのＦＭ信号から分離するように構成される。

他の側面において、ここで開示される通信のためのシステムは、同一の周波数範囲において同時に送信する複数の同一チャンネルのＦＭ信号を含むＲＦデータを提供するように構成された送信回路と、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号を受信し、かつパラレル干渉キャンセレーションを使用して、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれを他の上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号から分離することにより、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの推定値を提供し、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記推定値に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれを、上記受信されたＲＦデータの他の上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号から分離するように構成された受信及び分離回路とを備える。

他の側面において、ここで開示されるＦＭ信号処理システムは、同一の周波数範囲において同時に受信された複数の同一チャンネルのＦＭ信号を含むＲＦデータを受信するように接続された受信及び分離回路を備え、上記受信及び分離回路は、パラレル干渉キャンセレーションを使用することにより上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの推定値を提供し、かつ上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記推定値に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれを上記受信されたＲＦデータの他の複数の同一チャンネルのＦＭ信号から分離するように構成される。

ここで開示された方法及びシステムを実施することにより、複数の同一チャンネルのＦＭ信号を、パラレル干渉キャンセレーション技術を用いて互いに分離してもよい。１つの実施の形態では、同一チャンネルのＦＭ信号を、送信された信号内に既知の時間的な構成を有する送信されたＦＭ信号として特徴づけてもよい。開示された方法及びシステムを、例えば、同一チャンネルの信号分離の別記された結果を得るために適した任意の方法によって、受信機又は送受信機の一部として実施してもよい。

図１Ａは、過負荷の信号環境において、同一チャンネルのＦＭ信号

及び

を受信し、分離するように実施可能なシステム１００の典型的な１つの実施の形態を図示す。図示された実施の形態では、信号

は信号

に比較して強い信号である。図１Ａに示すように、システム１００は、単一アンテナ１２０としての単一センサを含み、単一アンテナ１２０は受信及び分離回路１１４に接続され、この典型的な実施の形態において、受信及び分離回路１１４は、信号分離回路１１２に接続された受信経路回路１１０を含む。なお、受信及び分離回路には、ここに別記された少なくとも１つの信号分離タスクの実行に適した任意の構成を用いてもよい。

図１Ａにおいて、システム１００は、受信専用のシステムとして構成されるように図示されている。しかしながら、他の実施の形態では、開示された方法及びシステムを、送受信機として構成されたシステムにおいて実施してもよいことが理解されるであろう。また、１つより多くのアンテナ１２０が受信及び分離回路１１４に接続されてもよく、かつ/又はアンテナ１２０は単一要素のアンテナ又はアンテナアレイであってもよい。なお、他の実施の形態では、過負荷の信号環境は２つ以上の同一チャンネルの信号含むことが理解されるであろう。

図１Ａに示すように、アンテナ１２０は、複数の受信ＦＭ信号

及び

の組み合わせを含むＲＦデータ１０２を、受信経路回路１１０に提供するように接続される。受信経路回路１１０（例えばシングルチャンネルのチューナ又は他の適切な回路）は、合成された複数の信号

及び

を含む（例えば単一の同調チャンネルとしての）受信されたデータ信号１０４を、（例えば、デジタルシグナルプロセッサの一部として、又は他の適切な回路とともに実施される）信号分離回路１１２に提供するように、アンテナ１２０からの受信されたＲＦデータ１０２を処理又は調整するように構成される。信号分離回路１１２は、受信経路回路１１０から受信されたデータ信号１０４を受信し、かつ複数の信号

及び

を分離するように構成される。図示されたとおり、信号分離回路１１２は、図示されていない他の受信機システムの構成要素（例えば別の処理、ＦＭ復調などのための構成要素／回路）に、（例えば、別々の信号１０６及び／又は１０８としての）複数の区別された信号

及び

を提供するように構成される。なお、別々の信号１０６及び１０８を信号分離回路１１２によって同時に提供してもよく、区別された信号１０６又は１０８のうちの１つだけを信号分離回路１１２によって優先的に又は選択可能に提供してもよいことは理解されるであろう。

開示された方法及びシステムの実施例において、図１Ａの回路１１２のような信号分離回路を、例えば過負荷の信号環境に配置された少なくとも１つのセンサから受信された２つ以上の合成された同一チャンネルのＦＭ信号を分離するために適した任意の回路構成又は回路構成の組み合わせを使用して実施してもよい。例えば、１つの実施の形態の信号分離回路を、開示されたパラレル干渉キャンセレーション技術を使用して、例えば、図２〜図５に関連して記載されるような方法を用いて、少なくとも１つのセンサから得られたデータを使用して、過負荷の環境において同一チャンネルのＦＭ信号の分離を達成するために適した任意の方法で構成してもよい。１つの実施の形態において、図１Ａの信号分離回路１１２を、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）として実施してもよい。これに代えて、又はＤＳＰに加えて、信号分離回路１１２を、他のタイプの適切なシグナルプロセッサを使用して構成してもよい。

なお、図１Ａに示す実施の形態は例示のみを目的として記述されており、ここに開示される方法に従って信号の分離を達成するために適した回路及び／又はセンサであれば、任意の構成であってもよいことが理解されるであろう。また、図１Ａでは過負荷の信号環境からの２つの同一チャンネルのＦＭ信号の分離を図示しているが、開示された方法及びシステムを、３つ以上の同一チャンネルのＦＭ信号を含む過負荷の信号環境においても実施してもよいことが理解されるであろう。図１Ａにおいて示される信号分離回路１１２は、同一チャンネルのＦＭ信号

及び

を分離して、これらの信号を別々の出力信号１０６及び１０８として提供するように構成される。しかしながら、他の実施の形態においては、信号分離回路を、２つ以上の同一チャンネルの信号を含む過負荷の信号環境から受信された同一チャンネルのＦＭ信号を１つだけ分離するように、例えば、図１Ａの過負荷の信号環境からＦＭ信号

又は

のみを分離するように構成してもよいことが理解されるであろう。この点で、過負荷の信号環境は、同一チャンネルのＦＭ信号を任意の所定の総数だけ含んでいてもよく、１つの実施の形態において、開示された方法及びシステムを、所定の用途の要求に応えるように所望され又は必要とされるように、同一チャンネルのＦＭ信号の総数と同数又はそれより少ない任意の数の同一チャンネルのＦＭ信号が分離されるように実施してもよい。典型的な１つの実施の形態では、同一チャンネルのＦＭ信号の所定の総数は、所定の信号強度のしきい値より大きな受信された信号強度を有する同一チャンネルのＦＭ信号の総数と特徴付けられてもよい。

図１Ｂは、受信されたデータ信号１０４とパラレル干渉キャンセレーション（「ＰＩＣ」）回路３００の間に備えられた初期信号推定回路２００を備えて実施される信号分離回路１１２の典型的な１つの実施の形態を示すブロック図である。信号分離回路１１２の機能を、別記のタスクを行うために適した任意のハードウェア及び／又はソフトウェアの構成を使用して実現してもよい。例えば、開示されたシステム及び方法の１つ以上のアルゴリズム（例えばＰＩＣアルゴリズム）を、汎用のプロセッサ、専門のデジタルシグナル処理（ＤＳＰ）プロセッサ、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）及びそれらを組み合わせて使用することにより実施してもよい。

図１Ｂに示すように、初期信号推定回路２００は、合成されたＦＭ信号

及び

を含む受信されたデータ信号１０４を受信し、かつ詳細後述する方法で別の推定を行うために、信号

及び

の初期の推定値を、信号１７０及び１７２としてＰＩＣ回路３００にそれぞれ提供するように存在してもよい。さらに図示するように、受信されたデータ信号１０４もＰＩＣ回路３００に提供してもよい。次に、ＰＩＣ回路３００は、信号１７０及び１７２ならびに受信されたデータ信号１０４の少なくとも一部に基づいて、各信号

及び

の改善された推定値１０６及び１０８を提供してもよい。所定の信号の改善された推定値は、信号の最も新しい推定値は、前回の信号の推定値よりも信号の真の値により近づくということを意味する。

図１Ａ及び１Ｂは例示にすぎず、他の実施の形態においては、信号分離回路１１２を、受信経路回路１１０又は他の適切な発信源から受信された、受信されたデータ信号１０４などの入力信号に存在する可能性がある２つ以上の合成されたＦＭ信号を推定するように構成してもよいことが理解されるであろう。開示された方法及びシステムの実施例においては、初期信号推定回路は、２つ以上の合成されたＦＭ信号を含む１つのデータ信号を受信するために適しており、かつ（例えば各信号１７０及び１７２としての）２つ以上の合成された信号のそれぞれの初期の推定値を、接続されたＰＩＣ回路に提供するために適した任意の回路であってもよい。そのような回路の限定的ではない実施例は、シリアル干渉キャンセレーション（「ＳＩＣ」）回路などを含む。

図２は、図１Ｂの信号分離回路１１２の初期信号推定回路２００として、典型的な１つの実施の形態において実施されるシリアル干渉キャンセレーション（「ＳＩＣ」）回路を示すブロック図である。この典型的な実施の形態では、ＳＩＣ回路２００は、合成された複数のＦＭ信号

及び

を含む単一の受信されたデータ信号１０４を、受信経路回路１１０から受信するように構成されるように示される。しかしながら、回路２００は、合成された複数のＦＭ信号を含む単一の信号を他の適切な信号源から受信してもよいことが理解されるであろう。さらに、他の実施の形態において、初期信号推定回路２００をＳＩＣ回路として構成する必要はなく、その代わり、ＦＭ信号の初期の推定値

及び

のＰＩＣ回路３００への出力に適した他の方法で構成してもよい。あるいは、回路２００を回路１１２から取り除いてもよく、つまり、回路１１２を、パラレル干渉キャンセレーション（「ＰＩＣ」）回路３００のみで実施してもよい。

図２に示すように、ＳＩＣ回路２００は、第２のＳＩＣ段２６０に直列に接続された第１のＳＩＣ段２５０を含む。第１のＳＩＣ段２５０は、入力信号１０４を受信し、信号１０４内に存在する最も強い信号

を推定し、この推定値を信号２２２として提供するように構成された単一信号復調器回路２０２を含む。第１のＳＩＣ段２５０はまた、入力信号１０４を受信し、かつ単一信号復調器回路２０２から信号２２２を受信するように構成された位相及び振幅推定回路２０４を含む。位相及び振幅推定回路２０４は、送信された信号

の位相及び振幅を推定し、かつこの位相及び振幅の推定値を、混合器回路２０６において信号２２２と乗算される再変調された信号２２４として出力することにより、推定された最も強い信号

を信号１７０として提供するように構成される。この点において、位相及び振幅推定回路２０４を、例えば、最小自乗、再帰的な最小自乗などの送信信号

の位相及び振幅を推定するために適した任意のアルゴリズム又は方法を使用して構成してもよい。

さらに図２を参照して、入力信号２００の受信されたデータから推定された最も強い信号

を除去するように、推定された最も強い信号

は、信号１７０として加算器２０８において入力信号１０４と合成され、この結果、次に回路２００の第２の段２６０に提供される第１の残差信号２２３が発生される。図に示すように、第２のＳＩＣ段２６０は、第１の残差信号２２３を受信し、信号２２３内の次に最も強い信号

を推定し、その推定値を信号２３０として出力するように構成された単一信号復調器回路２１０を含む。第２のＳＩＣ段２６０はまた、第１の残差信号２２３を受信し、かつ単一信号復調器回路２１０から信号２３０を受信するように構成された位相及び振幅推定回路２１２を含む。位相及び振幅推定回路２０４と同様に、位相及び振幅推定回路２１２は、送信された信号

の位相及び振幅を推定し、かつこの位相及び振幅の推定値を混合器回路２１５において信号２３０と混合される再変調された信号２３２として出力することにより、推定された次に最も強い信号

を信号１７２として提供するように構成される。

図２の実施の形態では図示しないが、他の実施の形態において、ＳＩＣ回路を、２つ以上の信号を推定するよう構成してもよいことが理解されるであろう。例えば、図２を参照して、２番目に強い信号１７２を第１の残差信号２２３から除去するように、混合器２１５から出力される推定された次に最も強い信号１７２を、（例えば、第１のＳＩＣ段２５０の加算器２０８と同様の加算器を使用して）第１の残差信号２２３と合成し、これにより信号

及び

が除去された第２の残差信号を発生してもよい。そのような第２の残差信号を、３番目に強い信号

（図示せず）を推定するために、第１、第２のＳＩＣ段２５０、２６０と同様に構成された（図２において図示されない）第３のＳＩＣ段に出力してもよい。このような方法を、追加の信号に必要なだけ、追加の段において繰り返してもよく、つまり、ＳＩＣ回路に入力された信号の受信されたデータ内に存在する所定の数の合成されたＦＭ信号を推定するために必要なだけ直列接続されたＳＩＣ段の数だけ繰り返せばよい。

図３は、典型的な１つの実施の形態において信号分離回路１１２の一部としてブロックモードにおいて動作するよう構成されたパラレル干渉キャンセレーション（「ＰＩＣ」）回路３００の１つの実施の形態を示す。この図示の実施の形態では、ＰＩＣ回路３００は、複数段の各段において各信号を独立して推定することにより、各信号

及び

の推定値をさらに純化するように構成される。この点において、図３のパラレル干渉キャンセレーション（「ＰＩＣ」）回路３００を、データブロック毎に各信号を推定するように、つまり非ストリーミングの方法でデータブロック毎に信号

及び

を推定するように構成してもよい。

１つの実施の形態において、ＳＩＣ回路２００を、ＰＩＣ回路３００による別の処理と純化のために、信号

及び

の初期の推定値を提供するように設けてもよいが、ＰＩＣ回路３００を、信号

及び

の推定値をＳＩＣ回路２００のみの結果よりも有利に改善するために設けてもよい。この点において、ＰＩＣ回路３００は、信号分離のみを目的として設けられる複数段のＳＩＣ回路構成よりも優れた結果を提供するように設けられる。後段のＳＩＣの成功は、前段からの信号を正確に除去する能力に依存し、これは、ＳＩＣにおける推定の誤差は急速に蓄積する傾向があるということを意味する。ＳＩＣにおける正確な信号除去は、信号振幅及び位相の実質的に正確な推定を必要とするので、たとえこれらのパラメーターが復調に通常必要とされなくても、ＳＩＣにおける任意の推定誤差も、後段のＳＩＣ段の機能停止を引き起こす傾向がある。さらに、従来のＦＭ受信機の捕捉効果と同様に、ＳＩＣ回路の単一信号復調器は、干渉が存在するときに機能することが可能であり、存在する最も強い信号の良好な推定値を提供可能であることが典型的には望ましい。２つ以上の信号がほとんど等しい電力レベルを有するとき、ＳＩＣ回路の単一信号復調器の性能は低下する場合がある。

図３は、２つの信号が存在する場合の動作のために、ブロックモードにおいて動作するように構成された単一の層又は単一の段のＰＩＣ回路３００を示す。この点において、ＰＩＣ回路３００を、初期信号推定回路２００（例えば、１つの実施の形態におけるＳＩＣ回路など）から、推定されたＦＭ信号

及び

を、信号１７０及び１７２としてそれぞれ受信するように構成してもよい。図３のＰＩＣ回路３００は、推定されたＦＭ信号

及び

を信号１７０及び１７２として受信するように接続されているが、ＰＩＣ回路３００ｗｐ、複数の段を有するＰＩＣ回路の中間又は最後の段として構成してもよく、その場合には、図４を参照してさらに後述されるように、ＰＩＣ回路３００を、ＰＩＣ回路の前段からの推定されたＦＭ信号

及び

を信号１０６及び１０８として受信するように接続してもよいことが理解されるであろう。

図３に示すように、ＰＩＣ回路段３００は干渉キャンセレーション回路ブロック３１０を含み、干渉キャンセレーション回路ブロック３１０では、あらかじめ推定された信号

及び

を、加算器３０２及び３０４において、受信されたデータ信号１０４から減算、又は少なくとも部分的に除去することにより、重み付けされた信号３０３及び３０５をそれぞれ発生する。重み付けされた信号３０３及び３０５はそれぞれ、それぞれ残った（減算されていない）信号に対して重み付けされており、信号３０３は信号

に対して重み付けされ、信号３０５は信号

に対して重み付けされている。

さらに図３を参照すると、信号３０３及び３０５のそれぞれは、信号推定回路ブロック３２０の各単一信号推定経路に提供される。後述するように、重み付けされた信号３０５は、信号

の新しい推定値を発生するために信号推定回路ブロック３２０によって使用され、信号３０３は、

の新しい推定値を発生するために信号推定回路ブロック３２０によって使用される。

信号推定回路ブロック３２０の単一信号推定経路はそれぞれ、単一信号復調器３２２又は３２６、及び単一信号再復調器（リモデュレータ）３２４又は３２８を含む。単一信号復調器３２２及び再復調器３２４は、信号３０５を受信し、信号３０５内の最も強い信号

を推定し、信号３３０としてこの推定値を出力するように構成される。単一信号復調器３２６及び再復調器３２８は、信号３０３を受信し、信号３０３内の最も強い信号

を推定し、信号３３２としてこの推定値を出力するように構成される。

図３に示すように、信号推定回路ブロック３２０はまた、受信されたデータ信号１０４、信号３３０及び信号３３２をそれぞれ受信するように構成された位相及び振幅推定回路３４０を含む。位相及び振幅推定回路２０４は、信号

及び

の位相及び振幅を推定し、かつ位相及び振幅の推定値を再変調された信号３３４として出力するように構成される。図示するように、再変調された信号３３４は、混合器回路３３６において信号３３０と乗算され、これにより、推定された信号

を（補正された位相と振幅を有する）信号１０６として出力し、再変調された信号３３４は、混合器回路３３８において信号３３２と乗算され、これにより、推定された信号

を（補正された位相と振幅を有する）信号１０８として出力する。各信号１０６及び１０８は、位相及び振幅が補正された、推定されて改善された信号

及び

を示し、１つの実施の形態では、（存在している場合は）次のＰＩＣ除去段による使用に適している。この点において、位相及び振幅推定回路３４０を、例えば、最小自乗、ブロック最小自乗など、送信された信号

及び

の位相及び振幅を推定するために適した任意のアルゴリズム又は方法を使用して実施してもよい。

図３は、干渉キャンセレーション回路ブロック３１０と、単一信号復調器３２２及び３２６、単一信号再復調器３２４及び３２８、位相及び振幅推定回路３４０、混合器回路３３６及び３３８を含む信号推定回路ブロック３２０とを有するＰＩＣ回路３００の典型的な１つの実施の形態を示すが、データブロック毎に各信号を独立に推定することにより複数の同一チャンネルの信号（例えば信号

及び

）を推定する又はその推定値をさらに純化するために適した他の任意の回路構成を用いてもよい。この点において、信号推定回路ブロック３２０は、受信されたデータ内の同一チャンネルの信号のうちの１つ（例えば信号

又は

）に対してそれぞれ重み付けされた２つ以上の処理された信号を発生し、そして２つ以上の各処理された信号内で最も強い信号（例えば信号

及び

）の推定を行い、その後、最も強い各信号（例えば信号

及び

）の位相及び振幅を補正することにより、各同一チャンネルの信号（例えば信号

及び

）の各改善された推定値を発生するために適した任意の回路構成でもよい。

上述のように、ＰＩＣ回路を、ＦＭ信号推定値をＳＩＣ回路又は他の初期推定回路による値よりも改善するように実施してもよい。典型的な１つの実施の形態では、ＰＩＣ回路を、逆並列に接続され、かつＰＩＣ回路のための初期信号の推定値を提供する初期推定回路（例えばシリアル初期化ステップ）に続く複数の段において、各同一チャンネルのＦＭ信号を独立して推定するように構成してもよい。そのように構成されると、所定のＰＩＣ段の信号推定回路ブロックへの入力を、受信されたデータ信号から、前の段から受信された他のすべての信号の推定値を減算することにより発生してもよい。

図４は、初期信号推定回路２００をＳＩＣ回路として含み、ＰＩＣ回路のパラレル層１〜Ｎに対応する複数のＰＩＣ段３００ａ〜３００ｎを有する信号分離回路１１２の典型的な１つの実施の形態を示す。各ＰＩＣ段３００ａ〜３００ｎを、例えば図３を参照して上述したＰＩＣ回路３００の独立の段として構成してもよい。図示のとおり、信号分離回路１１２は、受信されたデータ信号１０４を受信し、例えば図２を参照して上述したような方法で、信号

及び

の初期の推定値を、信号１７０及び１７２としてそれぞれ第１のＰＩＣ回路段３００ａに提供するように接続される。第１のＰＩＣ回路段３００ａは、受信されたデータ信号１０４と各信号１７０及び１７２を受信し、次に、推定された信号

及び

を、信号１０６ａ及び１０８ａとして第２のＰＩＣ回路段３００ｂに提供するように接続される。第２のＰＩＣ回路段３００ｂは、受信されたデータ信号１０４と各信号１０６ａ及び１０６ｂを受信し、次に、推定された信号

及び

を、信号１０６ｂ及び１０８ｂとして１つ以上の追加のＰＩＣ回路段に提供するように接続される。ここで、最後のＰＩＣ回路段は、図４において最後のＰＩＣ回路段３００ｎとして示される。最後のＰＩＣ回路段３００ｎは、信号

及び

の最後の推定値を信号１０６ｎ及び１０８ｎとして提供する。

図４は、３つ以上のＰＩＣ回路段を有する信号分離回路１１２の典型的な実施の形態の一例だけを示すことは理解されるであろう。この点において、他の実施の形態においては、信号分離回路を、１つのＰＩＣ回路段、又は２つのＰＩＣ回路段を備えるように構成してもよいことは理解されるであろう。開示された方法及びシステムの実施において、特定の同一チャンネルのＦＭ信号環境の必要条件を満たすために必要又は望ましい任意の段数のＰＩＣ回路段を用いてもよい。典型的な１つの実施の形態では、ＰＩＣ段の所望の数を、異なる数のＰＩＣ回路段を有する信号分離回路で試験を行い最適な性能の判断を行うことにより、実験的に決定してもよい。

さらに、図１〜図４は、２つの同一チャンネルのＦＭ信号の推定のために構成された信号分離回路の典型的な実施の形態を示すことは理解されるであろう。この点において、信号分離回路を、３つ以上の同一チャンネルのＦＭ信号を処理及び分離するように構成してもよい。例えば、１つの実施の形態では、初期信号推定回路を、追加の同一チャンネルのＦＭ信号

を処理するように構成されたＳＩＣ回路として設けてもよい。これを、受信されたデータ１０４から第２の信号

を減ずる第２のＳＩＣ段２６０に、第２の加算器を追加し、かつ、第１及び第２の信号

及び

と同様の方法で、第３の信号

の推定値を発生する（例えば、第１及び第２のＳＩＣ段２５０及び２６０と同様に構成された）第３のＳＩＣ段に上記加算器の出力信号を提供することによって実現してもよい。同様の方法により、４つ以上の同一チャンネルのＦＭ信号を処理する追加の段を有するＳＩＣ回路を構成してもよい。

同様に、ＰＩＣ回路を、３つ以上の同一チャンネルの信号を処理するよう構成してもよい。例えば、追加の同一チャンネルのＦＭ信号

を、初期信号推定回路（例えばＳＩＣ回路）からの第３の信号

の推定値を、ＰＩＣ回路の干渉キャンセレーション回路ブロック（例えばＰＩＣ回路３００の干渉キャンセレーションブロック３１０）に設けられた第３の加算器に提供し、かつ第３の加算器の出力をＰＩＣ回路の信号推定回路ブロック（例えばＰＩＣ回路３００の信号推定回路ブロック３２０）に設けられた第３の単一信号推定経路に接続することにより処理してもよい。同様の方法により、４つ以上の同一チャンネルのＦＭ信号を処理する追加の信号経路を有するＰＩＣ回路を構成してもよい。

図３の典型的なＰＩＣ回路３００は、ブロックモードでの実行を前提として説明されてきた。図５は、開示された方法及びシステムにおいて、ＰＩＣ回路３００におけるストリーミングの実装を用いて実施された典型的な１つの実施の形態を示す。この点において、図１Ａ、１Ｂ及び４の信号分離回路１１２内のブロックモードのＰＩＣ回路３００を、ＰＩＣ回路３００におけるストリーミングの実装に置き換えてもよい。ＰＩＣ回路３００におけるストリーミングの実装は、例えば復調処理における高速フーリエ変換（「ＦＦＴ」）フィルタリングによって、ブロックの境界又は終点で生じ得る誤差を小さくする又は実質的に除去するために好適である。そのようなストリーミングの実装は、ＦＭ復調及び信号の再構成のタスクを含むサンプルごとの連続した動作により構成することができる。そのような実施では、振幅と位相の推定は、１ブロック当たり一度の更新ではなく、連続して行われる。フィルタリングは、復調時において連続して行われるので、ブロック境界の問題はほぼ解消されるか実質的に回避される。さらに、振幅と位相の推定タスクをサンプル毎に更新することにより、連続したトラッキングは、例えばデータの第１のブロックの推定値を取得し、その後新しいブロック毎にこれを繰り返して行うブロック最小自乗法ではなく、再帰的な最小自乗（「ＲＬＳ」）手順により可能となる。

上述したように、図５は、ストリーミングモードで動作するよう構成されたＰＩＣ回路３００の他の実施の形態を示す。この他の実施の形態では、ＰＩＣ回路３００は、受信されたデータ信号１０４から、あらかじめ推定された信号

及び

を減算するか、又は少なくとも部分的に除去するための加算器５０２及び５０４を含む干渉キャンセレーション回路ブロック５１０を有する。この点において、干渉キャンセレーション回路ブロック５１０は図３の干渉キャンセレーション回路ブロック３１０と同様に機能して、重み付けされた信号５０３及び５０５をそれぞれ発生する。重み付けされた信号５０３及び５０５は、それぞれ残った（減算されていない）信号に対して重み付けされており、信号５０３は信号

に対して重み付けされ、信号５０５は信号

に対して重み付けされる。

さらに図５のストリーミングのＰＩＣ回路段階３００を参照すると、各信号５０３及び５０５は、信号復調器回路ブロック５４０、信号変調器回路ブロック５５０、位相及び振幅推定回路ブロック５６０、及び混合器回路ブロック５９０を通過する信号推定回路のそれぞれの単一信号推定経路に提供される。後述するように、重み付けされた信号５０３は、図５の信号推定回路によって使用され、これによって、信号

の新しい推定値が発生される。信号５０５は、図５の信号推定回路ブロックによって使用され、これによって、

の新しい推定値が発生される。

上述したように、図５の信号推定回路の単一信号推定経路はそれぞれ、信号復調器回路ブロック５４０及び信号変調器回路ブロック５５０を通過する。後述するように、信号復調器回路ブロック５４０及び信号変調器回路ブロック５５０は共に、信号５０５を受信し、信号５０５に存在する最も強い信号

を推定し、この推定値を信号５２５として出力するように構成される。同様に、信号復調器回路ブロック５４０及び信号変調器回路ブロック５５０は共に、信号５０３を受信し、信号５０３に存在する最も強い信号

を推定し、この推定値を信号５２６として出力するように構成される。

さらに図５を参照して、ストリーミングモードのＰＩＣ回路３００の信号復調器回路ブロック５４０は、示されるように互いに接続された遅延ブロック５４１及び５４６、複素共役ブロック５４２及び５４７、混合器ブロック５４３及び５４８を含むことにより、各信号

又は

の周波数を推定する。これらの構成要素の図示された構成においては、前回の各信号５０５及び５０３の遅延された位相は、各遅延ブロック５４１又は５４６内の各信号を遅延することにより、各信号５０５又は５０３の遅延されていない位相から減算され、各共役ブロック５４２又は５４７において、遅延された信号の複素共役演算を実行し、そして各混合器ブロック５４３及び５４８において、その結果を遅延されていない信号と混合又は乗算することにより、信号

及び

の周波数の推定値を表す信号５２１及び５２２をそれぞれ発生する。

上述したように、信号復調器回路ブロック５４０は、遅延された信号及び遅延されていない信号の間の位相差の角度を信号５２１及び５２２からそれぞれ抽出する角度抽出ブロック５４４及び５４９もそれぞれ含む。その後、結果の信号は、それぞれ有限インパルス応答低域通過（ＦＩＲ−ＬＰ）フィルタ５４５又は５３０を通過させられ、これにより、対応する信号５２３又は５２４を発生して上述の方法で信号変調器回路ブロック５５０に提供する。図５に示す典型的な実施の形態では、信号変調器回路ブロック５５０は、加算ブロック５５１、５５５、及び処理ブロック５５４、５５５を含み、処理ブロック５５４、５５５では各信号５２３及び５２４を処理して推定された信号５２５及び５２６を発生する。

上記の実施の形態において構成されたように、ブロック５４１、５４２、５４３、５４４及び５４５は第１の離散時間ＦＭ復調器を構成し、ブロック５５１及び５５４は第１の離散時間ＦＭ変調器を構成する。同様に、ブロック５４６、５４７、５４８、５４９及び５３０は第２の離散時間ＦＭ復調器を構成し、ブロック５５３及び５５５は第２の離散時間ＦＭ変調器を構成する。信号５２３及び５２４はそれぞれ、第１及び第２の復調されたメッセージであり、信号５２５及び５２６はそれぞれ、第１及び第２の再変調された信号である。

図５に示すように、位相及び振幅推定回路ブロック５６０は、時間的整合のために、遅延ブロック５４１によって処理された受信されたデータ１０４を受信するように構成される。また、位相及び振幅推定回路ブロックの５６０は、信号５２５及び５２６を受信するように構成される。位相及び振幅推定回路ブロック５６０は、信号

及び

の位相及び振幅を推定し、かつ位相及び振幅推定値を再変調された信号５７１として出力するように構成される。図示されるように、混合器回路５２７において、再変調された信号５７１は信号５２５と乗算され、推定された信号

を（補正された位相と振幅を有する）信号１０６として出力する。さらに、混合器回路５２８において、再変調された信号５７１は信号５２６と乗算され、推定された信号

を（補正された位相と振幅を有する）信号１０８として出力する。図５において、各信号１０６及び１０８は、位相及び振幅が補正された、推定されて改善された信号

及び

を示し、１つの実施の形態では、（存在している場合は）次のＰＩＣ除去段による使用に適している。この点では、位相及び振幅推定回路５６０を、例えば再帰的な最小自乗アルゴリズムなど、送信信号

及び

の位相及び振幅をサンプル毎に連続して推定するために適した任意のアルゴリズム又は方法を用いて実施してもよい。

開示されたシステム及び方法の１つの実施の形態の実施例において、ＰＩＣ回路の信号の再構成（再変調回路ブロック）を使用することにより、定包絡線により、つまり、送信アンテナにおいて取るであろうと推測されるＦＭ信号と整合する理想的なＦＭ信号を発生してもよい。典型的な１つの実施の形態では、多数のフィルタリングが存在する場合に、受信された信号とより厳密に整合する理想的な波形を生成するために、信号の再構成（再変調回路ブロック）において適応フィルタを用いることにより、ＲＦフロントエンドのチャンネルにおいて導入されるフィルタリングによって引き起こされるチャンネル効果をモデル化し縮小してもよい。これは、信号再構成及び除去におけるほんのわずかな誤差でさえ、より弱い信号の抽出を妨げる原因となる可能性があるので、望ましい。

再び図５を参照すると、１つの実施の形態において、位相及び振幅推定回路ブロック５６０を、単一タップのみを備えた適応フィルタの形で、ＲＬＳアルゴリズムを使用して実施してもよい。この単一の複素タップを、振幅と位相を調節するために使用してもよい。他の実施の形態では、位相及び振幅推定回路ブロック５６０の構成を、複数のタップを備えた適応ＦＩＲフィルタに一般化され得るように変形してもよい。この点において、信号変調器回路ブロック５５０から出力される各信号５２５及び５２６は、送信機に設置された補助センサとして扱われてもよく、デジタルチューナの出力５２９は、一次センサとして扱われてもよい。この実施の形態では、一次センサ出力における正確な除去を考慮して、適応フィルタを使用することにより、これらの２つのセンサに関するチャンネルを推定してもよい。また、他の典型的な実施の形態では、適応等価器は信号復調器回路ブロック５４０に含まれてもよい。ブラインド適応技術、例えばこの場合、定包絡線信号のための定包絡線アルゴリズム（ＣＭＡ）を使用してもよい。

図５は、２つの信号を扱う場合に、初期信号推定回路２００（例えば、１つの実施の形態におけるＳＩＣ回路など）から、推定されたＦＭ信号

及び

を信号１７０及び１７２としてそれぞれ受信するように構成された単一層又は単一段のストリーミングＰＩＣ回路３００を示す。図５のストリーミングＰＩＣ回路３００は、推定されたＦＭ信号

及び

を信号１７０及び１７２として受信するように接続されているが、ストリーミングＰＩＣ回路３００を、複数段のＰＩＣ回路の中間又は最終段として構成してもよく、その場合、図４を参照して後述するように、ＰＩＣ回路３００は、ＰＩＣ回路の前段からの推定されたＦＭ信号

及び

を信号１０６及び１０８として受信するように接続されてもよい。

さらに、ストリーミングＰＩＣ回路を、３つ以上の同一チャンネルの信号を処理するように構成してもよい。例えば、追加の同一チャンネルのＦＭ信号

の推定値を、ストリーミングＰＩＣ回路の干渉キャンセレーション回路ブロック（例えば図５のストリーミングＰＩＣ回路３００の干渉キャンセレーションブロック５１０）に設けられた第３の加算器に提供し、また第３の加算器の出力を信号推定回路の第３に信号推定経路（例えば信号復調器回路ブロック５４０、信号変調器回路ブロック５５０、位相及び振幅推定回路ブロック５６０及び混合器回路ブロック５９０を通過する信号推定経路）に接続することにより処理してもよい。同様の方法により、４つ以上の同一チャンネルのＦＭ信号を処理する追加の信号経路を有するＰＩＣ回路を構成してもよい。

図５は、干渉キャンセレーション回路ブロック５１０、及び単一信号復調器３２２及び３２６、復調器回路ブロック５４０、信号変調器回路ブロック５５０、位相及び振幅推定回路ブロック５６０及び混合器回路ブロック５９０を通過する信号推定回路を有するストリーミングＰＩＣ回路３００の典型的な１つの実施の形態を示すが、各信号を独立してストリーミングベースで推定することによって複数の同一チャンネルの信号（例えば信号

及び

）を推定する、又はその推定値を純化するために適した任意の回路構成を用いてもよい。この点において、ストリーミング信号推定回路は、受信されたデータ内の同一チャンネルの信号（例えば信号

又は

）のうちの１つに対してそれぞれ重み付けされた２つ以上の処理された信号を発生し、そして２つ以上の各処理された信号内で最も強い信号（例えば信号

又は

）の推定を行い、その後、最も強い各信号（例えば信号

及び

開示されたシステム及び方法を、過負荷の信号環境に存在する同一チャンネルの信号の数と同数又はそれ以上の数の信号経路を有する信号分離回路を使用して実施してもよく、１つの実施の形態においては、過負荷の信号環境に存在する同一チャンネルの信号の数と同数の信号経路を有する信号分離回路を使用して実現してもよい。また、典型的な１つの実施の形態においては、調整可能な数の信号経路を有する信号分離回路（例えば、ＳＩＣ及びブロックモード又はストリーミングＰＩＣ回路など）を構成することも可能である。その場合には、追加の信号経路を、過負荷の信号環境において（例えば信号アクティビティ検出器によって）存在が検出された同一チャンネルの信号の数と整合するよう動作させもよい。例えば、信号分離回路を３つ以上の信号経路で構成し、２つの検出された信号

及び

を分離する場合は信号経路のうちの２つだけがアクティブであるように動作し、３つの検出信号

、

及び

を分離する場合には３つの信号経路がアクティブであるように動作してもよい。そのような適応スキームを、例えば、信号アクティビティ検出器によって提供された制御信号に応答して手動又は自動で実行してもよい。

典型的な１つの実施の形態では、開示されたシステム及び方法を、パイロットチャンネル、ステレオサムのチャンネル及び差チャンネルを含む信号発生モデルを使用する同一チャンネルの民間のＦＭ放送信号（例えば自動車のＦＭラジオチューナ装置によって受信された商用ネットワークのラジオ放送信号）を分離するように構成してもよい。しかしながら、代わりに、開示されたシステム及び方法を、様々な他の種類のＦＭ信号及び／又は様々な異なる信号環境において受信されたＦＭ信号を処理するよう構成してもよい。

シングルチャンネルで受信されたＲＦデータの処理に関して説明してきたが、典型的な１つの実施の形態において開示されたシステム及び方法を、受信されたＲＦデータの複数のチャンネルを処理するために構成してもよい。例えば、図３の実施の形態を、各チャンネルのデータの両方の信号の振幅及び位相を推定するようにブロック３４０の構成を変形することにより、受信されたデータの複数の２つの信号チャンネルを処理するように変形してもよい。このように、受信されたデータのチャンネル数をＮと仮定すると、Ｎ個の振幅の推定値及びＮ個の位相の推定値が、すなわち、１つのチャンネル当たり１個ずつ発生されることになる。これらの振幅の推定値及び位相の推定値を、各チャンネルに存在する２つの信号の総和の再構成に使用してもよく、その後、この再構成を、受信されたデータから除去してもよい。この点において、ブロック３１０のキャンセラは除去を１チャンネルのみで行うのではなく、すべてのＮチャンネルで行うように変形されもよい。また、復調回路ブロック３２２及び３２６を、例えばある種のビームフォーミングにおいて使用されるようなコヒーレントな合成により、除去されたデータのＮ個のすべてのチャンネルを利用するよう変更してもよい。

複数チャンルのデータを２つの同一チャンネルのＦＭエミッタから収集した。開示された方法及びシステムを、同等の強度を有する２つ以上のＦＭ同一チャンネルの信号を有する過負荷の信号環境において実施してもよいということが理解されるであろうが、２つの同一チャンネルは、１つの比較的強い同一チャンネルの信号（Ｓ１）と、もう１つの比較的弱い同一チャンネルの信号（Ｓ２）を含んだ。

比較のために、複数チャンネルのデータは、従来のブラインド適応ビームフォーミングアルゴリズムで処理され、これにより、データ内の２つの信号の推定値を提供した。図６〜図１１においてビームフォーマの出力は、長い破線を有する曲線として示される。複数チャンネルのデータはまた、開示されたシステム及び方法の信号分離回路の構成要素を使用して処理された。図６〜図１１において、信号分離回路の出力は短い破線を有する曲線として示される。図６〜図１１はそれぞれ、時間に対する検出されたオーディオ電圧の図である。

図６は、強い信号に関する、シリアル初期化処理のみを行った後の（つまりＳＩＣ回路による）性能を示す。この時点では、ＰＩＣ回路のいずれの層においても処理は行われておらず、また、強い信号はかなり明確に複製されており、ＦＭの捕捉効果を示している。図７は、シリアル初期化処理のみを行った後の弱い信号の性能を示す。ビームフォーマ（長い破線を有する曲線）及びシングルチャンネル処理（短い破線を有する曲線）間の一致があまりみられないことから、シリアル初期化処理のみを行った後には、弱い信号の複製は非常に悪いことがわかる。

図８は、強い信号に関する、ブロックモードのＰＩＣ処理の単一の層の後（つまりＰＩＣ処理の１つの層の後）の性能を示す。この時点で、強い信号は基本的にビームフォーマによって生成されたものと同様の解に収束している。図９に示すように、弱い信号は収束を開始した。ブロックＰＩＣ処理の第２の層の後（つまりＰＩＣ処理の２つの層の後）の両信号の性能を図１０及び１１に示す。明らかに、この処理段階では、両方の信号とも良く収束した。

本発明は様々な変形や変更が可能であり、特定の実施の形態は例示として記述したものである。しかしながら、本発明が開示された特定の形式に限定されないことは理解されるであろう。つまり、本発明の修正、変形及び変更は、本発明の精神及びその範囲から逸脱することなく、すべて添付の特許請求の範囲に含まれるものである。さらに、開示された方法及びシステムは異なるいろいろな形で様々な組み合わせにおいて、及び／又は単独で利用することができる。したがって、本発明はここに示す組み合わせに限定されるものではなく、他の組み合わせを含むものとする。

開示された方法及びシステムの典型的な１つの実施の形態に係る実施可能なシステムのブロック図である。開示された方法及びシステムの典型的な１つの実施の形態に係る実施可能な信号分離回路のブロック図である。開示された方法及びシステムの典型的な１つの実施の形態に係るシリアル干渉キャンセレーション回路のブロック図である。開示された方法及びシステムの典型的な１つの実施の形態に係るパラレル干渉キャンセレーション回路のブロック図である。開示された方法及びシステムの典型的な１つの実施の形態に係る信号分離回路のブロック図である。開示された方法及びシステムの典型的な１つの実施の形態に係るパラレル干渉キャンセレーション回路のブロック図である。時間に対する検出されたオーディオ電圧の図である。時間に対する検出されたオーディオ電圧の図である。時間に対する検出されたオーディオ電圧の図である。時間に対する検出されたオーディオ電圧の図である。時間に対する検出されたオーディオ電圧の図である。時間に対する検出されたオーディオ電圧の図である。

Claims

同一の周波数範囲において同時に受信された複数の同一チャンネルのＦＭ信号を含むＲＦデータを受信することと、
パラレル干渉キャンセレーションを使用することにより、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの推定値を提供することと、
上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記推定値に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれを、上記受信されたＲＦデータの他の複数の同一チャンネルのＦＭ信号から分離することを含む複数のＦＭ信号を処理するための方法。
上記ＲＦデータは過負荷の信号環境において受信される請求項１記載の方法。
上記ＲＦデータはシングルチャンネルのデータを含む請求項２記載の方法。
上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの初期の推定値を提供することと、
パラレル干渉キャンセレーションを使用することにより、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記初期の推定値及び上記受信されたＲＦデータの少なくとも一部に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの少なくとも１つの第１の改善された推定値を提供することを含む請求項２記載の方法。
パラレル干渉キャンセレーションを使用することにより、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記第１の改善された推定値及び上記受信されたＲＦデータの少なくとも一部に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの第２の改善された推定値を提供することを含む請求項４記載の方法。
上記受信されたＲＦデータは、同一の周波数範囲において同時に受信された少なくとも第１及び第２の同一チャンネルのＦＭ信号を含み、
上記方法はさらに、
上記第１及び第２の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの初期の推定値を提供することと、
上記受信されたデータから上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号の上記初期の推定値を減ずることにより、上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号に対して重み付けされた信号を発生することと、
上記受信されたデータから上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号の上記初期の推定値を減ずることにより、上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号に対して重み付けされた信号を発生することと、
上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号に対して重み付けされた上記信号を復調及び再変調することにより、上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号の改善された推定値を発生することと、
上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号に対して重み付けされた上記信号を復調及び再変調することにより、上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号の改善された推定値を発生することと、
上記第１及び第２の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの位相及び振幅を推定することと、
上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号の上記推定された位相及び振幅を使用して、上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号の上記改善された推定値の振幅及び位相を補正することと、
上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号の上記推定された位相及び振幅を使用して、上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号の上記改善された推定値の振幅及び位相を補正することを含む請求項２記載の方法。
上記パラレル干渉キャンセレーションはデータブロック毎に行われる請求項２記載の方法。
上記パラレル干渉キャンセレーションはストリーミングベースで行われる請求項２記載の方法。
シリアル干渉キャンセレーション（ＳＩＣ）を使用することにより、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記初期の推定値を提供することを含む請求項４記載の方法。
上記過負荷の信号環境は、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号を、同一の周波数範囲において同時に意図的に放送することにより生成される請求項２記載の方法。
上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のうちの１つは公共サービス情報を含み、
上記公共サービス情報を含む上記ＦＭ信号を、上記受信されたＲＦデータの他の複数の同一チャンネルのＦＭ信号から隔離することをさらに含む請求項１０記載の方法。
上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のうちの所定の１つの信号の識別を指定するコマンドに応答して、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のうちの上記所定の１つの信号を、上記受信されたＲＦデータの他の複数の上記同一チャンネルのＦＭ信号から選択的に隔離することをさらに含む請求項１０記載の方法。
複数のＦＭ信号を送信する方法であって、
同一の周波数範囲内において同時に送信され、１つの受信機により受信される複数の同一チャンネルのＦＭ信号を含むＲＦデータを提供することを含み、
上記受信機は、パラレル干渉キャンセレーションによって提供される上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの推定値に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれを上記ＲＦデータの他の複数の同一チャンネルのＦＭ信号から分離するように構成される、複数のＦＭ信号を送信する方法。
上記受信機は過負荷の信号環境において動作している請求項１３記載の方法。
上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のうちの１つは公共サービス情報を含み、
上記受信機はさらに、上記公共サービス情報を含む上記ＦＭ信号を、上記受信されたＲＦデータの他の複数の同一チャンネルのＦＭ信号から隔離するように構成された請求項１４記載の方法。
上記受信機は、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のうちの所定の１つの信号の識別を指定するコマンドに応答して、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のうちの上記所定の１つの信号を、上記受信されたＲＦデータの他の複数の上記同一チャンネルのＦＭ信号から選択的に隔離するように構成された請求項１５記載の方法。
複数の同一チャンネルのＦＭ信号を含む上記送信されたＲＦデータを受信することと、
パラレル干渉キャンセレーションによって提供される上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの推定値に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号を上記ＲＦデータの他の複数の同一チャンネルのＦＭ信号から分離することをさらに含む請求項１５記載の方法。
同一の周波数範囲において同時に送信する複数の同一チャンネルのＦＭ信号を含むＲＦデータを提供するように構成された送信回路と、
上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号を受信し、かつパラレル干渉キャンセレーションを使用して、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれを他の上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号から分離することにより、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの推定値を提供し、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記推定値に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれを、上記受信されたＲＦデータの他の上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号から分離するように構成された受信及び分離回路とを備えた通信のためのシステム。
同一の周波数範囲において同時に受信された複数の同一チャンネルのＦＭ信号を含むＲＦデータを受信するように接続された受信及び分離回路を備え、
上記受信及び分離回路は、パラレル干渉キャンセレーションを使用することにより上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの推定値を提供し、かつ上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記推定値に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれを上記受信されたＲＦデータの他の複数の同一チャンネルのＦＭ信号から分離するように構成されたＦＭ信号処理システム。
上記受信及び分離回路は、過負荷の信号環境において動作している少なくとも１つのセンサからＲＦデータを受信するように接続された請求項１９記載のシステム。
上記受信及び分離回路は、過負荷の信号環境において動作している１つのセンサからＲＦデータを受信するように接続された請求項２０記載のシステム。
上記受信及び分離回路は、
上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの初期の推定値を提供し、
パラレル干渉キャンセレーションを使用することにより、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記初期の推定値及び上記受信されたＲＦデータの少なくとも一部に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの少なくとも１つの第１の改善された推定値を提供するように構成された請求項２０記載のシステム。
上記受信及び分離回路は、パラレル干渉キャンセレーションを使用することにより、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記第１の改善された推定値及び上記受信されたＲＦデータの少なくとも一部に基づいて、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの第２の改善された推定値を提供するように構成された請求項２２記載のシステム。
上記受信されたＲＦデータは、同一の周波数範囲において同時に受信された少なくとも第１及び第２の同一チャンネルのＦＭ信号を含み、
上記受信及び分離回路はさらに、
上記第１及び第２の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの初期の推定値を提供し、
上記受信されたデータから上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号の上記初期の推定値を減ずることにより、上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号に対して重み付けされた信号を発生し、
上記受信されたデータから上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号の上記初期の推定値を減ずることにより、上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号に対して重み付けされた信号を発生し、
上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号に対して重み付けされた上記信号を復調及び再変調することにより、上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号の改善された推定値を発生し、
上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号に対して重み付けされた上記信号を復調及び再変調することにより、上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号の改善された推定値を発生し、
上記第１及び第２の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの位相及び振幅を推定し、
上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号の上記推定された位相及び振幅を使用して、上記第２の同一チャンネルのＦＭ信号の上記改善された推定値の振幅及び位相を補正し、
上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号の上記推定された位相及び振幅を使用して、上記第１の同一チャンネルのＦＭ信号の上記改善された推定値の振幅及び位相を補正するように構成された請求項２０記載のシステム。
上記受信及び分離回路は、データブロック毎に上記パラレル干渉キャンセレーションを行うように構成された請求項２０記載のシステム。
上記受信及び分離回路は、ストリーミングベースで上記パラレル干渉キャンセレーションを行うように構成された請求項２０記載のシステム。
上記受信及び分離回路は、シリアル干渉キャンセレーション（ＳＩＣ）を使用することにより、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のそれぞれの上記初期の推定値を提供する様に構成された請求項２０記載のシステム。
上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のうちの１つは公共サービス情報を含み、
上記受信及び分離回路はさらに、上記公共サービス情報を含む上記ＦＭ信号を、上記受信されたＲＦデータの他の複数の同一チャンネルのＦＭ信号から隔離するように構成された請求項２２記載のシステム。
上記受信及び分離回路はさらに、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のうちの所定の１つの信号の識別を指定するコマンドに応答して、上記複数の同一チャンネルのＦＭ信号のうちの上記所定の１つの信号を、上記受信されたＲＦデータの他の複数の上記同一チャンネルのＦＭ信号から選択的に隔離するように構成された請求項２２記載のシステム。
複数の同一チャンネルのＦＭ信号を含む受信されたＲＦデータの発信源に接続されるように構成された信号分離回路であって、
第１段のパラレル干渉キャンセレーション（ＰＩＣ）回路を備えた信号分離回路。
上記第１段のＰＩＣ回路に接続された初期信号推定回路をさらに備え、
上記初期信号推定回路は、上記受信されたＲＦデータの発信源と上記ＰＩＣ回路との間に接続されるように構成された請求項３０記載の信号分離回路。
上記初期信号推定回路はシリアル干渉キャンセレーション（ＳＩＣ）回路を含む請求項３１記載の信号分離回路。
上記第１段のＰＩＣ回路に接続された第２段のＰＩＣ回路をさらに備えた請求項３１記載の信号分離回路。