JP2011130427A - 回り込みキャンセラ及び回り込みキャンセル方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信信号に対して受信用アレーアンテナの各素子に対応する複数の重み係数を乗算する複数のウェイト乗算器と、ウェイト乗算器の出力および仮想パスウェイト乗算器の出力を加算する加算器と、加算器の出力信号から帰還信号を減算し、誤差信号として出力する減算器と、誤差信号を白色化する白色化フィルタと、誤差信号に遅延を与え、送信機への出力信号とする遅延線路と、送信機への出力信号を帰還信号として減算器へ出力する適応フィルタと、白色化フィルタの出力に基づき、干渉信号が最小となるように適応フィルタを制御する制御手段と、アレー出力信号と既知の入力信号との誤差が最小となるように各素子に対応する複数の重み係数を制御するウェイト可変制御装置とを備えている。
【選択図】図1
Description
ただし、これと異なり、m個の入力点220−2〜220−mを除いた構成や、フォワードパス206や出力点209を含んだ構成を、本発明の回り込みキャンセラの構成としてとらえることもできる。また、フォワードパス206が表す増幅器は、その一部又は全部が、送信機内に含まれていてもよい。すなわち出力点209内に増幅器に対応する要素が含まれていてもよい。
入力点220−1〜220−mは、フォワードパス201−1〜201−mを介して送信されてきたOFDM信号x(n)と、フィードバックパス202−1〜202−mを介して回り込んできたm個の回り込み干渉信号とを、それぞれ加算し、m個のウェイト乗算器21−1〜21−mに、それぞれ出力する。この入力点220−1〜220−mの出力信号を、r1(n)〜rm(n)と表すこととする。
減算器203は、アレー出力信号y(n)から、適応フィルタ104から出力された帰還信号を減算し、減算結果を誤差信号s(n)として出力する。白色化フィルタ207は、誤差信号s(n)を白色化する。遅延線路208は、誤差信号s(n)に遅延を与え、出力点209に含まれる送信機への出力信号とする。適応フィルタ204は、遅延線路208から送信機への出力信号を可変の伝達関数W(z)に基づきフィルタリングし、帰還信号として減算器203へ出力する。制御手段205は、白色化フィルタ207の出力s’(n)に基づき、フィードバックパス202−1〜202−mを介してm個の受信機に回り込む干渉信号が最小となるように、適応フィルタ204の伝達関数W(z)を制御する。
フォワードパス206は、遅延線路208からの出力信号を増幅し、出力点209に出力する。このフォワードパス206からの出力は、d個の仮想パス210−1〜210−dに分岐される。d個のウェイト乗算器22−1〜22−d、d個の仮想パス210−1〜210−dに分岐されたフォワードパス206からの出力に、d個の重み係数^wa m+1〜^wa m+dをそれぞれ乗じて、加算器24に出力する(ただし本文中の^は、この^に後続する文字の真上に付けられた記号を表すこととする)。
ウェイト可変制御装置23は、アレー出力信号y(n)を入力し、アレー出力信号y(n)と既知の入力信号x(n)(すなわちOFDM信号x(n)に含まれる所定のパイロット信号)との誤差が最小となるように受信用アレーアンテナの各素子に対応する複数(m個)の重み係数wa 1〜wa m、および、複数(d個)の重み係数^wa m+1〜^wa m+dを制御する。
式(38)において、雑音項は、
式(38)より、アレーアンテナの出力y(n)は
また、このウェイト可変制御装置23は、複数の重み係数wa 1〜wa mと同様に、重み係数^wa m+1〜^wa m+dを制御する。
これら構成により、アレー出力信号y(n)と既知の入力信号x(n)との誤差が最小となるように受信用アレーアンテナの各素子に対応する複数の重み係数を制御するようにしたので、大きな増幅率(例えば100倍以上)を有する送信機を用いた場合であっても、送信機から受信機に回り込む干渉信号を安定してキャンセルすることが可能となる。
21−1〜21−m 乗算器
22−1〜22−m ウェイト乗算器
23 ウェイト可変制御装置
24 加算器
201−1〜201−m フォワードパス
202−1〜202−m フィードバックパス
203 減算器
204 適応フィルタ
205 制御手段
206 フォワードパス
207 白色化フィルタ
208 遅延線路
209 出力点
210−1〜210−d 仮想パス
220−1〜220−m 入力点
Claims (6)
- 同一周波数の無線信号を送受信する無線中継において送信機から受信機に回り込む干渉信号をキャンセルする回り込みキャンセラであって、
前記受信機の受信用アレーアンテナの各素子を用いて受信された複数又は一つの受信信号に対して前記受信用アレーアンテナの各素子に対応する複数又は一つの第1重み係数をそれぞれ乗算する複数又は一つのウェイト乗算器と、
前記複数又は一つのウェイト乗算器の出力および仮想パスウェイト乗算器の出力を加算し、アレー出力信号として出力する加算器と、
前記アレー出力信号から帰還信号を減算し、誤差信号として出力する減算器と、
前記誤差信号を白色化する白色化フィルタと、
前記誤差信号に遅延を与え、前記送信機への出力信号とする遅延線路と、
前記送信機への出力信号を可変の伝達関数に基づきフィルタリングし、前記帰還信号として前記減算器へ出力する適応フィルタと、
前記白色化フィルタの出力に基づき、前記干渉信号が最小となるように前記適応フィルタの伝達関数を制御する制御手段と、
前記遅延線路の出力信号を増幅する増幅器と、
前記アレー出力信号を入力し、該アレー出力信号と既知の入力信号との誤差が最小となるように前記受信用アレーアンテナの各素子に対応する複数又は一つの第1重み係数を制御するウェイト可変制御装置と
を備え、
前記仮想パスウェイト乗算器は、
前記増幅器の出力を仮想パスとして分岐し、第2重み係数をそれぞれ乗算し、
前記ウェイト可変制御装置は、
前記アレー出力信号を入力し、該アレー出力信号と既知の入力信号との誤差が最小となるように前記複数又は一つの第1の重み係数とともに前記第2重み係数を制御する、
ことを特徴とする回り込みキャンセラ。 - 前記ウェイト可変制御装置が、前記複数又は一つの第1重み係数および前記第2重み係数の制御に最小二乗誤差法を用いることを特徴とする請求項1に記載の回り込みキャンセラ。
- 前記ウェイト可変制御装置が、前記複数又は一つの第1重み係数および前記第2重み係数の制御に最小分散無歪み応答を用いることを特徴とする請求項1に記載の回り込みキャンセラ。
- 前記ウェイト可変制御装置によって、前記複数又は一つの第1重み係数および前記第2重み係数が、前記送信機から前記受信機への回り込み経路のインパルス応答の推定値と、基地局から前記受信機へのインパルス応答の推定値とに基づいて制御される
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回り込みキャンセラ。 - 前記仮想パスウェイト乗算器は、
前記遅延線路の出力を仮想パスとして分岐し、前記第2重み係数をそれぞれ乗算し、
前記ウェイト可変制御装置は、
前記アレー出力信号を入力し、該アレー出力信号と既知の入力信号との誤差が最小となるように前記複数又は一つの第1の重み係数とともに前記第2重み係数を制御する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の回り込みキャンセラ。 - 同一周波数の無線信号を送受信する無線中継において送信機から受信機に回り込む干渉信号をキャンセルする回り込みキャンセル方法であって、
複数又は一つのウェイト乗算器によって、前記受信機の受信用アレーアンテナの各素子を用いて受信された複数又は一つの受信信号に対して前記受信用アレーアンテナの各素子に対応する複数又は一つの第1重み係数をそれぞれ乗算する過程と、
複数又は一つの仮想パスウェイト乗算器によって、分岐された増幅器の出力に対し、それぞれの第2重み係数を乗算する過程と、
加算器によって、前記複数又は一つのウェイト乗算器の出力と、前記複数又は一つの仮想パスウェイト乗算器の出力を加算し、アレー出力信号として出力する過程と、
減算器によって、前記アレー出力信号から帰還信号を減算し、誤差信号として出力する過程と、
白色化フィルタによって、前記誤差信号を白色化する過程と、
遅延線路によって、前記誤差信号に遅延を与え、前記送信機への出力信号とする過程と、
適応フィルタによって、前記送信機への出力信号を可変の伝達関数に基づきフィルタリングし、前記帰還信号として前記減算器へ出力する過程と、
制御手段によって、前記白色化フィルタの出力に基づき、前記干渉信号が最小となるように前記適応フィルタの伝達関数を制御する過程と、
前記遅延線路の出力信号を前記増幅器により増幅する過程と、
ウェイト可変制御装置によって、前記アレー出力信号を入力し、該アレー出力信号と既知の入力信号との誤差が最小となるように前記受信用アレーアンテナの各素子に対応する前記複数又は一つの第1重み係数および前記第2重み係数を制御する過程と
を含むことを特徴とする回り込みキャンセル方法。
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