JP2011124860A - 等化器、等化システム、等化方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、妨害局からの電波よりも常に微小である所望局を受信できる技術を提供することにある。
【解決手段】本発明は、フィルタ係数の候補の中から、妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて生成されたフィルタ係数である基準フィルタ係数との内積の大きさが小さいフィルタ係数を選択する選択手段と、前記選択したフィルタ係数を初期値にして、受信信号から所望の信号を強調するように、フィルタ係数を更新する更新手段とを有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、等化器、等化システム、等化方法、およびプログラムに関する。

電波伝搬に多重反射が存在する環境における無線通信のために、反射波の影響を抑圧する技術として、マルチパスキャンセラあるいは等化器がある。多重反射波がある場合には、マルチパスキャンセラあるいは等化器は、アンテナで受信した信号を複素数に変換した信号を入力信号として受けて、多重反射の影響を低減した信号を出力信号として復調器へと伝達する。マルチパス伝搬路における多重反射波をキャンセルするために、フィルタを適応的に形成する（例えば特許文献１）。フィルタを適応的に形成するために、ＣＭＡ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｍｏｄｕｌｕｓ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）アルゴリズムあるいは、判定帰還アルゴリズムなどの適応アルゴリズムが用いられる。ここでは代表としてＣＭＡアルゴリズムを用いた場合について説明する。

ＣＭＡとは、フィルタ出力信号の包絡線、高次統計量など、出力信号に関する統計量を指標として、この指標が目標値に近づくようにフィルタ係数を更新するアルゴリズム一般を指す（例えば非特許文献１）。ＦＭ変調（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のように変調波の振幅が一定である、定振幅変調波を用いる場合には、指標として、フィルタ出力の包絡線、すなわち振幅を指標として用いる（例えば非特許文献２）。包絡線、すなわち振幅が目標値の定数となるようにフィルタ係数を更新することにより、結果として多重反射波をキャンセルするようなフィルタを形成する。フィルタ係数を更新する際、フィルタ係数に初期値を与えて更新するが、一般的に、全てのフィルタ係数をゼロとしている。

放送においては、同一の周波数に、異なる放送局からの電波が存在する場合がある。ユーザとしては、複数の放送局のうちどちらかを所望している場合がある。ユーザが所望の放送局を選択的に受信できることが望ましい。そのために、指向性を用いて、選択的に受信を行うことが理論的には可能である。しかし上記マルチパスキャンセラを有するＦＭ放送受信機、あるいは、マルチパスキャンセラを有しないＦＭ放送受信機は、いずれかの最も強い電波を発する放送局を受信するため、ユーザは所望の放送局を受信できるとは限らない。

この問題に対し、判別情報に基づいて、判別された受信放送局が所望局でない場合（所望の放送局からは妨害となるので、以下、妨害局と呼ぶ）には、適応処理を初期化・再始動する方法がある（特許文献２）。しかしこの方法においては、初期化・再始動する際に、所望局からの電波が、妨害局からの電波よりも強くなる可能性があることを前提としている。所望の放送局の電波が、妨害局の電波より常に微弱である場合には、所望の放送局は受信できない。また初期化・再始動の際のフィルタ係数初期値については言及されておらず、固定のフィルタ係数初期値を用いる場合には、妨害局より常に微小である所望局からの電波を受信することはできない。

特開平７‐０８６９７２号公報 特開２００６‐２３８２９５号公報

C.Richard Johson, Jr., P.Schniter, T. J.Endres, J.D.Behm, D.R.Brown, and Raul A. Casas, "Blind Equalization Using the Constant Modulus Criterion: A Review," Proceedings of IEEE, Vol. 86, No. 10, Oct. 1998. J. R. Treichler, and B. G. Agee, "A New Approach to Multipath Correction of constant Modulus Signals," IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, Vol. 31, No. 2, pp. 459--472, Apr. 1983.

本発明では、妨害局からの電波よりも常に微小である所望局を受信できる確率の高い適応等化の方法を提供する。

上記課題を解決するための本発明は、等化器であって、フィルタ係数の候補の中から、妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて生成されたフィルタ係数である基準フィルタ係数との内積の大きさが小さいフィルタ係数を選択する選択手段と、前記選択したフィルタ係数を初期値にして、受信信号から所望の信号を強調するように、フィルタ係数を更新する更新手段とを有することを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明は、等化システムであって、フィルタ係数の候補の中から、妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて生成されたフィルタ係数である基準フィルタ係数との内積の大きさが小さいフィルタ係数を選択する選択手段と、前記選択したフィルタ係数を初期値にして、受信信号から所望の信号を強調するように、フィルタ係数を更新する更新手段とを有することを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明は、等化方法であって、フィルタ係数の候補の中から、妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて生成されたフィルタ係数である基準フィルタ係数との内積の大きさが小さいフィルタ係数を選択する選択ステップと、前記選択したフィルタ係数を初期値にして、受信信号から所望の信号を強調するように、フィルタ係数を更新する更新ステップとを有することを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明は、等化器のプログラムであって、前記プログラムは前記等化器に、フィルタ係数の候補の中から、妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて生成されたフィルタ係数である基準フィルタ係数との内積の大きさが小さいフィルタ係数を選択する選択処理と、前記選択したフィルタ係数を初期値にして、受信信号から所望の信号を強調するように、フィルタ係数を更新する更新処理とを実行させることを特徴とする。

フィルタ係数の初期値により、適応フィルタの出力信号における妨害局からの信号を小さくすることにより、所望の放送局からの信号を相対的に大きくし、適応アルゴリズムが最大の信号をより大きくする効果によって、所望の放送局を受信する確率を高める。ユーザは選局の指示を繰り返すことにより、所望の放送局を受信することが可能となる。

ＦＭ受信機の構成例を示す図である。 マルチパスキャンセラの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施例におけるフィルタ係数発生部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施例におけるフィルタ係数候補選択の処理を示すフローチャートである。 一般的な適応等化器を用いた場合の指向性を説明するための図である。 本発明の第１の実施例において、適応等化器のフィルタ係数更新が十分に行われた後に形成された指向性の図である。 本発明の第１の実施例において、出力信号における信号対雑音比の時間変化を示す図である。 本発明の第２の実施例におけるフィルタ係数候補選択部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施例におけるフィルタ係数発生部の処理を示すフローチャートである。 グラム＝シュミットの直交化の処理を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施例におけるフィルタ係数発生部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第７の実施例におけるフィルタ係数発生部の処理を示すフローチャートである。

本発明は、ユーザが選局の指示を与える際に、適応フィルタのフィルタ係数の初期値として、現在受信している放送局ではない放送局を受信しにくいようなフィルタ係数を与えることを特徴とする。また、ユーザは選局の指示を繰り返すことにより、所望の放送局を受信することが可能となる。

〈第１の実施例〉
本発明の詳細について説明する。本発明の等化システムは、複数のＦＭ送信機とＦＭ受信機とを有する。

本発明のＦＭ受信機の構成例を、図１を参照しながら説明する。

Ｍ（Ｍは自然数）個のアンテナ群１０１ｍ(ｍ＝１〜Ｍ)は、ＦＭ変調を受信する。受信されたＦＭ変調波は、無線周波数中間周波数変換器（ＲＦ／ＩＦ）１０２において中間周波数帯域の信号に変換され、アナログデジタル変換器１０３に伝達される。

アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１０３は、無線周波数中間周波数変換器１０２から伝達されたアナログ信号をデジタル信号へと変換し、自動利得制御器（ＡＧＣ）１０４へと伝達する。

自動利得制御器１０４は出力信号の振幅が一定範囲内に収まるような利得を乗じた結果をヒルベルト変換器１０５に伝達する。

ヒルベルト変換器１０５では、自動利得制御器１０４から伝達された信号を、解析信号、すなわち複素信号へと変換してマルチパスキャンセラ１０６へと伝達する。

マルチパスキャンセラ１０６は、ヒルベルト変換器１０５から伝達され複素信号を、多重反射の影響を低減した信号を出力信号に変換して復調器へと伝達する。

復調器１０７は、マルチパスキャンセラ１０６から伝達された信号をＦＭ復調し、音声周波数帯域の信号を出力する。

続いて、マルチパスキャンセラ１０６の詳細について説明する。図２は、マルチパスキャンセラ１０６の構成例である。

図２に示すように、マルチパスキャンセラ１０６は、フィルタとそのフィルタ係数更新アルゴリズムとを含む適応等化器３２１、および、フィルタ係数の初期値を発生するフィルタ係数発生部７００を有する。

適応等化器３２１は、入力端子３０１から受けた複素入力信号と内部に保有するフィルタ係数を畳み込んで、出力端子３０２を経由して出力信号として、復調器１０７に出力する。内部に保有するフィルタ係数は、フィルタ係数発生部７００から受けたフィルタ係数を初期値として、適応アルゴリズムにより更新される。また、適応等化器３２１は、フィルタ係数発生器７００からの要求に応じて、内部に保有するフィルタ係数を、フィルタ係数発生器７００に出力する。

適応アルゴリズムは、適応等化器３２１の出力信号において、多重反射の影響が減じられるように、フィルタ係数を更新する。適応アルゴリズムとしては、さまざまなものを用いることができるが、ＦＭ変調波の場合、ＣＭＡと呼ばれるアルゴリズムに基づいて行われる場合が多いのでそれを例に説明する。ＣＭＡでは、フィルタ係数の更新は、適応等化器３２１の出力信号の振幅、すなわち包絡線の変動が最小化されるように行われる。包絡線の変動の最小化は、多重反射の量の最小化の十分条件であるので、包絡線の変動が最小化された結果、多重反射の影響が低減された信号が出力信号として得られる。ＣＭＡを用いた適応等化器の構成としては、上述の非特許文献１に記載されている構成を用いればよいため、詳細な説明は省略する。複数のアンテナを用いた場合には、適応等化の結果、指向性が形成される。

フィルタ係数発生器７００は、フィルタ係数初期値設定指示端子３０３を経由して指示を受信する、フィルタ係数を発生させて適応等化器３２１のフィルタ係数初期値として供給する。フィルタ係数発生器７００には、フィルタ係数の候補が記憶されている。

ここで、本発明におけるフィルタ係数発生部７００の動作の詳細について説明する。図３は、本発明の第１の実施例におけるフィルタ係数発生部７００の動作を説明するフローチャートである。

ユーザによる選局指示がフィルタ係数初期値設定指示端子３０３から入力されると、フィルタ係数発生部７００においてフィルタ係数発生が開始される。

まず、フィルタ係数発生部７００は、基準フィルタ係数を取得する（７１０）。ここでの基準フィルタ係数とは、適応等化器３２１から、受信したくない信号（妨害信号）を受信した際のフィルタ係数を記録しておき、過去のフィルタ係数のいずれか又はそれらのフィルタ係数を収束させたフィルタ係数用いる。

フィルタ係数発生部７００は、この基準フィルタ係数を用いて、フィルタ係数候補を選択する（７２０）。選択するフィルタ係数候補として、可能な限り、妨害局を受信しにくい、すなわち、妨害局を弱めるようなフィルタ係数を選択する。このフィルタ係数候補選択サブルーチン７２０については後述する。

フィルタ係数発生部７００は、サブルーチン７２０で選択されたフィルタ係数候補をフィルタ係数初期値として適応等化器３２１へと送り（７９０）、フィルタ係数発生部の動作が終了する。

ここで、フィルタ係数候補選択サブルーチン７２０について詳しく説明する。図４は、フィルタ係数候補選択サブルーチンの動作を説明するフローチャートである。説明を簡単にするため、フィルタ係数候補のノルムはすべて同一である場合を用いて説明する。

フィルタ係数候補選択のサブルーチンが開始されると、フィルタ係数発生部７００は、まずフィルタ係数候補の中から１個のフィルタ係数を最有力フィルタ係数候補として選択する（７２１）。

続いて、結合部（７２８）を経由して、未調査のフィルタ係数の候補が存在するかどうかを確認する（７２２）。未調査のフィルタ係数の候補が存在しない場合は、すでに最有力フィルタ係数の候補と一時的に決定されているフィルタ係数を選択し、サブルーチンを終了する。

一方、未調査のフィルタ係数の候補が存在する場合は、そのフィルタ係数の候補と基準フィルタ係数との内積を計算する（７２３）。

計算した最有力フィルタ係数候補と基準フィルタ係数との内積の大きさ（絶対値）を比較する（７２４）。新たに計算したフィルタ係数候補の内積の絶対値のほうが、現在の最有力フィルタ係数の内積の絶対値より小さい場合には、最有力フィルタ係数を更新する（７２５）。そして、結合部７２８へと戻る。

一方、新たに計算したフィルタ係数候補の内積の絶対値のほうが、現在の最有力フィルタ係数の内積の絶対値より大きい場合は、最有力フィルタ係数を維持して結合部７２８へと戻る。

そして未調査のフィルタ係数候補の存在を確認し、内積に基づいて、最有力フィルタ係数を更新、あるいは維持を繰り返す。以上のような繰り返しにより、最有力フィルタ係数が選択される。

上記説明では、フィルタ係数候補のノルムはすべて同一としてきたが、もし異なる場合は、フィルタ係数候補と基準フィルタ係数との内積の絶対値の代わりに、フィルタ係数候補と基準フィルタ係数との内積の絶対値を、フィルタ係数候補のノルムで正規化した値を用いればよい。また、上記説明では、フィルタ係数の候補と基準フィルタ係数との内積の大きさが最小となるフィルタ係数を選択する場合を用いて説明したが、最小でなくても良い。例えば、ある程度の個数のフィルタ係数の候補の中から選択してもよい。

以上説明してきたように、フィルタ係数候補選択サブルーチン７２０では、フィルタ係数候補のなかから、基準フィルタ係数との内積の大きさが最も小さくなるものを、最有力フィルタ係数候補として選択する。ここで選択された最有力フィルタ係数候補は、妨害信号を弱めるようなフィルタ係数となっている。なぜなら基準フィルタ係数は、妨害信号を強めるフィルタ係数であったので、それとの内積すなわち畳み込みの結果の大きさが小さいということは、妨害信号を弱めるということだからである。

本発明において、フィルタ係数発生部７００から発生された、妨害信号を弱めるようなフィルタ係数を、適応等化器３２１のフィルタ係数初期値とした場合の効果について説明する。妨害信号と所望信号が同時に存在する場合、妨害信号を弱めるようなフィルタ係数を有する適応等化器３２１の出力信号においては、妨害信号が弱められているため、相対的に所望信号が強調されている。この出力信号において、所望信号が妨害信号より十分に大きければ、適応等化器３２１はその引き込み効果によって、所望信号をより強め、妨害信号をより弱めるように、そのフィルタ係数を更新する。その更新の結果、マルチパスキャンセラ１０６の出力信号においては、所望信号をより強め、妨害信号をより弱められることとなり、このマルチパスキャンセラ１０６の出力信号を入力する復調器１０７においては、所望信号が受信できることになる。

本発明の効果を示す、シミュレーション結果について図を参照しながら説明する。図５及び図６は、２つのアンテナを配置し、適応等化器のフィルタ係数更新が十分に行われた後に形成された指向性を２つ示している。二つのアンテナ、アンテナ１００１およびアンテナ１００２が横に１メートルの間隔で配置されている。指向性を示す極座標においては、中心から遠いほど受信感度が高い。妨害波は１５０度の方向から到来し、所望波は、７５度の方向から到来している。

図５における指向性１０１１は、フィルタ係数初期値を０とした場合に適応等化器３２１が形成する指向性を示している。（嗜好性１０１０は別の周波数における指向性である）指向性１０１１は、所望波の到来方向である７５度において、特に感度が低くなっており、一方、妨害波に対しては高い感度を保持している。したがって、この指向性を有する適応等化器３２１の出力信号においては、妨害波が出力される。

図６における指向性１０２０は、本発明によるフィルタ係数初期値を用いた場合に適応等化器３２１が形成する指向性を示している。図５でフィルタ係数の更新が十分に行われた際のフィルタ係数を基準フィルタ係数とし、１０種類のフィルタ係数候補の中から初期値とするフィルタ係数を選択した。指向性１０２０は、所望波の到来方向である７５度において高い感度を保持しており、一方妨害波の到来方向である１５０度では特に感度が低い。したがって、この指向性を有する適応等化器３２１の出力信号においては、所望信号が出力される。

図５と図６との違いは、フィルタ係数の初期値であり、本発明におけるようにフィルタ係数を与えることにより、妨害波でない信号を受信することが可能となる。

本発明の効果を示すシミュレーション結果をもうひとつ示す。図７は、出力信号における信号対雑音比（ＳＮ比）の時間変化（モノラル検波）を示す図である。本シミュレーションは、図５と図６と同様、反射波の無い環境で、所望波と妨害波とが２つのアンテナに入射されている。ここで雑音とは所望信号以外の信号、すなわち妨害信号およびランダム雑音を含んでいる。アンテナの配置、および、妨害信号と所望信号の到来方向とその大きさは、図５及び図６のシミュレーション条件と同様である。図７を見ると分かるとおり、所望波と妨害波との分離は1秒以下で分離されており、最終的には約１０秒以内で確実に分離できている。

図７において妨害信号と所望信号の到来方向は図７においてひし形の点および実践で示される軌跡１０３１は、本発明により妨害信号を弱めるようなフィルタ係数初期値を与えた場合の結果である。信号対雑音比が約４０ｄＢと高い値にあり、所望信号を受信できていることがわかる。

一方、図７における三角の点および破線で示される軌跡は、本発明により所望信号を弱めるようなフィルタ係数初期値を与えた場合の結果である。信号対雑音比が−７０ｄB以下と極めて小さい値となっているが、これは妨害信号を受信しているためである。すなわち、所望信号は全く得られていない。

図７を参照するとわかるように、本発明によって、所望波と妨害波とを選択的に受信できることがわかる。即ち、本発明によると、同一周波数に混入する複数の放送局のなかから、所望の放送局を受信することができることがわかる。

なお、本発明における基準フィルタ係数、フィルタ係数候補、および、フィルタ内部の信号は実数でも複素数でもよい。複素数である場合は、内積を計算する際に適宜複素共役などの前処理を行う。なぜなら内積の計算は畳み込みの計算に相当する演算を行うためである。

〈第２の実施例〉
上記第１の実施例では、フィルタ係数の初期値を設定するにあたって、いくつかのフィルタ係数の候補から選択していた。本発明第２の実施例では、フィルタ係数の候補をランダムに発生させる構成について説明する。尚、上記実施例と同様の構成については、同一番号を用いて説明し、その詳細な説明は省略する。

本発明の第２の実施例と第１の実施例との差異は、フィルタ係数の候補の選択（図１の７２０）にある。本発明第２の実施例におけるフィルタ係数の候補の選択の処理を示すフローチャートを図８に示す。

第１の実施例との差異は、フィルタ係数の候補を選択するサブルーチンの開始直後に、フィルタ係数の候補を乱数で発生させていることである。ここで言う乱数とは、厳密な不規則性を意味するものではない。毎回、フィルタ係数候補選択の時とはある程度異なる値を出す、即ち、サブルーチンを実行する度に、フィルタ係数の候補の値を変更するということである。

フィルタ係数候補を乱数で発生する際に、フィルタ係数候補の数を多くすることにすれば、妨害波が十分に小さくなるようなフィルタ係数が選択され、所望波を受信できるようになる確率が高まる。

本第２の実施例によると、フィルタ係数の候補をランダムに発生させることにより、妨害波を受信せず、所望波を受信できる確率がさらに高くなる。１回や２回の選局では所望の局からの電波が受信できない場合でも、ユーザが選局を繰り返すことにより、所望波を受信できるようになる確率が高まる。

尚、フィルタ係数の候補の数が多くない場合でも、フィルタ係数候補が毎回乱数で発生させられることによって、フィルタ係数候補選択により選択されたフィルタ係数が毎回の選局時に同じ値になることがなくなる。極端には、フィルタ係数候補が１個でもよい。例え１回の選局で妨害波が十分に小さくならないようなフィルタ係数が選択された場合でも、ユーザが選局を繰り返すことにより、いずれ、妨害波が十分に小さくなるようなフィルタ係数が選択され、所望波を受信できるようになる確率が高まる。

〈第３の実施例〉
本発明第３の実施例では、フィルタ係数を直交化することにより、妨害波を受信せず、所望波を受信できるようにする。本発明の第１の実施例と第３の実施例との差異は、フィルタ係数発生部７００にある。本発明第３の実施例におけるフィルタ係数発生部７００の処理を示すフローチャートを図９に示す。第１の実施例との差異は、フィルタ係数候補選択サブルーチン７２０の後、フィルタ係数直交化サブルーチン７３０が挿入されていることである。この差異について詳細に説明する。尚、上記実施例と同様の構成については、同一番号を用いて説明し、その詳細な説明は省略する。

フィルタ係数直交化サブルーチン７３０では、フィルタ係数発生部７００は、フィルタ係数初期値候補と基準フィルタ係数とから、基準フィルタ係数に直交するフィルタ係数を出力する。基準フィルタ係数と直交するとは、基準フィルタ係数との内積がゼロ（あるいはゼロに極めて近い微小数）となることである。基準フィルタ係数と直交するフィルタ係数を算出することを直交化と呼ぶ。直交化の方法にはさまざまなものがあるが、ここではグラム＝シュミット（Gram-Schmidt）の直交化と呼ばれる手法を用いた場合について説明する。

図１０は、グラム＝シュミットの直交化の処理を示すフローチャートである。

フィルタ係数直交化が開始されると、最有力フィルタ係数候補と基準フィルタ係数との内積を計算する。ここで最有力フィルタ係数候補とは、前段のフィルタ係数候補選択サブルーチン７２０で得られたフィルタ係数のことである。続いて、最有力フィルタ係数候補と基準フィルタ係数との内積を、基準フィルタ係数のノムルで正規化した値を、基準フィルタ係数に乗じ、この乗じて得られたものを、最有力フィルタ係数から減じる。この減じた結果が、直交化されたフィルタ係数であり、基準フィルタ係数との内積がゼロ又はゼロに近い値となる。

つづいて第３の実施例におけるフィルタ係数直交化の効果について説明する。基準フィルタ係数との内積がゼロとなるということは、妨害信号をきわめて小さくしか受信しないということであり、所望信号を相対的に強調することになる。その結果、適応等化器３２１の出力において、所望信号の大きさが妨害信号より十分に大きくなる確率が高まり、適応等化器３２１が大きな信号をより強調するようにフィルタ係数更新を行った結果、所望信号を受信することができるようになる。

以上、直交化の方法として、グラム＝シュミットの方法を用いた場合について説明したが、これ以外に、ローディン（Lowdin）の直交化など様々な方法を用いることができる。

〈第４の実施例〉
本発明の第４の実施例では、第２の実施例と第３の実施例とを組み合わせる。即ち、フィルタ係数候補を乱数で発生させ、フィルタ係数を直交化する構成である。尚、上記実施例と同様の構成については、同一番号を用いて説明し、その詳細な説明は省略する。

本発明第４の実施例におけるフィルタ係数発生部７００の処理を示すフローチャートを図１１に示す。本発明第３の実施例におけるフローチャートとの差異は、フィルタ係数候補選択サブルーチン７２０が、フィルタ係数候補を１個選択する処理７５０に置換されていることである。

処理７５０では、フィルタ係数発生部７００は、乱数で発生させたフィルタ係数候補を１つ選択し、フィルタ係数直交化サブルーチン７３０へと送る。

本実施例によると、フィルタ係数直交化サブルーチン７３０で得られたフィルタ係数初期値は、基準フィルタ係数との内積がゼロとなり、本発明の第３の実施例と同様の効果を生じる。

〈第５の実施例〉
本発明の第５の実施例では、基準フィルタ係数を複数用いる。尚、上記実施例と同様の構成については、同一番号を用いて説明し、その詳細な説明は省略する。

フィルタ係数発生部７００は、複数の基準フィルタ係数として、過去に妨害信号を受信した際のフィルタ係数を記録しておいて用いる。妨害信号が複数である場合には、そのすべての妨害信号を受信しにくいようなフィルタ係数がフィルタ係数初期値として設定されることになり、所望信号を受信する確率が高まる。

もし妨害信号の数が基準フィルタの数よりも少ない場合は、本発明において得られるフィルタ係数初期値は、基準フィルタ係数が１つである場合よりも確実に妨害波を受信しにくくなっている。そのため、所望信号を受信することができる。

〈第６の実施例〉
本発明の第６の実施例では、基準フィルタ係数として、適応等化器の出力信号として得られた妨害波そのものを切り取って作成したフィルタ係数を用いる。尚、上記実施例と同様の構成については、同一番号を用いて説明し、その詳細な説明は省略する。

フィルタ係数発生部７００は、サブルーチン７２０において、基準フィルタ係数との内積の絶対値が小さくなるように最有力フィルタ係数候補を選択する。内積が小さいということは、妨害信号をフィルタ係数候補で畳み込んだときの結果が小さいということであり、これはすなわち、妨害信号を受信した結果が小さいということである。これにより、上記実施例と同じ効果が得られる。

〈第７の実施例〉
本発明の第７の実施例では、妨害信号を弱めるようなフィルタ係数として、基準フィルタ係数の一部に負の実数値を乗じたフィルタ係数を用いる。尚、上記実施例と同様の構成については、同一番号を用いて説明し、その詳細な説明は省略する。

図１２は本発明の第７の実施例におけるフィルタ係数発生部の処理を示すフローチャートである。本発明の第７の実施例は、７５１において、基準フィルタ係数の一部に負の実数値を乗じたフィルタ係数を算出することである。簡単のために、アンテナが２個である場合について説明する。

妨害信号を受信するフィルタ係数は、妨害信号をフィルタ係数候補で畳み込んだときに、妨害信号が強調されるようなフィルタ係数である。すなわち、フィルタにおける畳み込みでは、２個のアンテナからの信号について、それぞれ妨害信号が強調されて、加算されている。ここで例えば、２個のアンテナのうち、一方のアンテナからの信号を入力とするフィルタ係数の正負符号を反転させた場合（すなわち、マイナス１を乗じた場合）には、妨害信号が強調された信号の符号が反転されることになる。符号が反転された結果、フィルタにおける畳み込みでは、２個のアンテナからの信号について、それぞれ妨害信号が強調された後「減算」される、すなわち打ち消されることになる。これにより、妨害信号が弱められる。このようなフィルタ係数をフィルタ係数の初期値とすることにより、所望信号の大きさが妨害信号より十分に大きくなる。

以上、アンテナ２個の場合について説明したが、アンテナの数が増えた場合も、妨害信号が打ち消されるような係数を乗じればよい。アンテナが３個の場合、３個のアンテナのうち、１個に対応するフィルタ係数にマイナス２を乗じれば、妨害信号を打ち消す可能性が高い。アンテナが４個の場合、４個のアンテナのうち、２個に対応するフィルタ係数にマイナス１を乗じれば同様に妨害信号を打ち消す可能性が高い。このように一部のアンテナに対応するフィルタ係数に負の実数値を乗じたフィルタ係数は、本発明における妨害信号を弱めるようなフィルタ係数として用いることができる。

〈第８の実施例〉
本発明の本質は、適切なフィルタ係数初期値を与えることにある。本発明は、ＣＭＡでない適応アルゴリズムを用いる適応等化器に適用することが可能である。第６の実施例では、適応等化器の適応アルゴリズムとして、ＣＭＡアルゴリズムでなく、判定帰還アルゴリズムを用いる。その構成例の図は、図２と同様であるので省略する。

判定帰還アルゴリズムは、ＦＭ波ではなく、デジタル変調波を対象としているが、引き込み効果がある適応アルゴリズムであるので、本発明を適用することが可能である。本発明におけるフィルタ係数初期値の与え方によって、現在受信している妨害波以外の信号を受信することができる。

以上、本発明の適応等化器のフィルタとしてはＦＩＲ（無限インパルス応答）型、ＩＩＲ（有限インパルス応答）型、ラティス型など任意の構成を用いることができることは明らかである。また適応アルゴリズムとして、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎｓ Ｓｑｕａｒｅ）型のアルゴリズム、逐次最小二乗法（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、最小二乗法（Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、アフィン射影法（Ａｆｆｉｎｅ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、勾配法（Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）などの各種適応アルゴリズムを用いることは明らかである。

また、上記説明ではＦＭ変調を対象に説明してきたが、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）など他の定振幅変調にも、本発明が適用できることは明らかである。また、適応アルゴリズムにマルチレベルＣＭＡを用いれば、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のような変調方式にも適用可能であることは明らかである。

また、上記において、包絡線を指標とするＣＭＡを対象に説明してきたが、非特許文献１に示されるように、他の統計量を指標とした場合にも、本発明が適用できることは明らかである。

尚、上述した本発明のＦＭ受信機は、上記説明からも明らかなように、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。このような構成の場合、プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。尚、上述した実施の形態の一部の機能のみをコンピュータプログラムにより実現することも可能である。

以上、実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。

本発明は、ＦＭラジオ用マルチパスキャンセラなど、適応等化器を有する用途、および、これらをコンピュータで実現するためのプログラムの用途に適用できる。

１０１ アンテナ
１０２ ＲＦ／ＩＦ
１０３ ＡＤＣ
１０４ ＡＧＣ
１０５ ヒルベルト変換器
１０６ マルチパスキャンセラ
１０７ 復調器
３０１ 入力端子
３０２ 出力端子
３０３ フィルタ係数初期設定指示端子
３２１ 適応等化器
７００ フィルタ係数発生部

Claims (16)

1. フィルタ係数の候補の中から、妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて生成されたフィルタ係数である基準フィルタ係数との内積の大きさが小さいフィルタ係数を選択する選択手段と、
   前記選択したフィルタ係数を初期値にして、受信信号から所望の信号を強調するように、フィルタ係数を更新する更新手段と
   を有することを特徴とする等化器。
2. 前記選択手段は、前記選択したフィルタ係数と前記基準フィルタ係数とを直交化し、
   前記更新手段は、前記直交化したフィルタ係数又は直交に近いフィルタ係数を初期値にすること
   を特徴とする請求項１に記載の等化器。
3. 前記フィルタ係数候補を、乱数により発生させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の等化器。
4. 前記選択手段は、前記妨害信号を強調するフィルタ係数を基準フィルタ係数とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の等化器。
5. 前記選択手段は、前記妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて得た信号を切り出して作成したフィルタ係数を基準フィルタ係数とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の等化器。
6. 前記選択手段は、複数の妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて生成されたフィルタ係数を基準フィルタ係数とすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の等化器。
7. 前記選択手段は、前記基準フィルタ係数の一部に負の実数値を乗じたフィルタ係数を基準フィルタ係数とすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の等化器。
8. フィルタ係数の候補の中から、妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて生成されたフィルタ係数である基準フィルタ係数との内積の大きさが小さいフィルタ係数を選択する選択手段と、
   前記選択したフィルタ係数を初期値にして、受信信号から所望の信号を強調するように、フィルタ係数を更新する更新手段と
   を有することを特徴とする等化システム。
9. フィルタ係数の候補の中から、妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて生成されたフィルタ係数である基準フィルタ係数との内積の大きさが小さいフィルタ係数を選択する選択ステップと、
   前記選択したフィルタ係数を初期値にして、受信信号から所望の信号を強調するように、フィルタ係数を更新する更新ステップと
   を有することを特徴とする等化方法。
10. 前記選択ステップは、前記選択したフィルタ係数と前記基準フィルタ係数とを直交化し、
    前記更新ステップは、前記直交化したフィルタ係数又は直交に近いフィルタ係数を初期値にすること
    を特徴とする請求項９に記載の等化方法。
11. 前記フィルタ係数候補を、乱数により発生させる発生ステップを有することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の等化方法。
12. 前記選択ステップは、前記妨害信号を強調するフィルタ係数を基準フィルタ係数とすることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の等化方法。
13. 前記選択ステップは、前記妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて得た信号を切り出して作成したフィルタ係数を基準フィルタ係数とすることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の等化方法。
14. 前記選択ステップは、複数の妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて生成されたフィルタ係数を基準フィルタ係数とすることを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれかに記載の等化方法。
15. 前記選択ステップは、前記基準フィルタ係数の一部に負の実数値を乗じたフィルタ係数を基準フィルタ係数とすることを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれかに記載の等化方法。
16. 等化器のプログラムであって、前記プログラムは前記等化器に、
    フィルタ係数の候補の中から、妨害信号を強調するフィルタ係数を用いて生成されたフィルタ係数である基準フィルタ係数との内積の大きさが小さいフィルタ係数を選択する選択処理と、
    前記選択したフィルタ係数を初期値にして、受信信号から所望の信号を強調するように、フィルタ係数を更新する更新処理と
    を実行させることを特徴とするプログラム。

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