JP2011217346A - 回り込みキャンセラ及び中継装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信アンテナ2からの受信信号の中から、チャンネル毎にOFDM信号を抽出して信号処理するチャンネル信号処理部10-1〜10-nを設ける。各信号処理部10には、OFDM信号とキャンセル信号とを加算して回り込み信号を除去する加算部22と、OFDM信号からキャンセル信号を生成するFIRフィルタ20とを設ける。また、各信号処理部10のFIRフィルタ20のフィルタ係数は、演算部50が、各信号処理部10から時分割でOFDM信号を取り込み、そのOFDM信号から遅延プロファイルを算出してフィルタ係数を求め、対応するFIRフィルタ20に出力することにより設定する。
【選択図】図1
Description
(a)OFDM信号に同期復調時の振幅位相基準として挿入されるSP信号(Scattered Pilot Signal)等の基準信号を用いて伝送路の伝達関数を推定し、その推定した伝送路の伝達関数の逆数を逆離散フーリエ変換することで遅延プロファイルを測定する方法。
(b)受信したOFDM信号を離散フーリエ変換することで、受信帯域内のスペクトルを抽出し、各スペクトルを時間的に平均化して、その逆数を逆離散フーリエ変換する方法(詳しくは、特許文献2参照)。
(c)上記(b)と同様にOFDM信号の周波数軸上の各スペクトルを時間的に平均化し、その時間平均値から各スペクトルの振幅特性を求めて、最小位相条件等を用いて伝送路の伝達関数を推定し、その推定した伝送路の伝達関数の逆数を逆離散フーリエ変換することで遅延プロファイルを測定する方法。
多チャンネルのOFDM信号を受信アンテナにて受信し、該受信信号を送信アンテナから再送信する中継装置において、前記送信アンテナからの送信電波が前記受信アンテナに回り込むことにより前記受信信号に重畳された回り込み信号を除去する回り込みキャンセラであって、
前記受信アンテナにて受信された各チャンネルのOFDM信号を、それぞれ、全チャンネル共通の特定周波数に周波数変換すると共に、該周波数変換後の特定周波数のOFDM信号を抽出する複数の信号抽出手段と、
前記複数の信号抽出手段にて抽出された各チャンネルのOFDM信号を時分割で順次取り込み、その取り込んだチャンネル毎に、前記送信アンテナから送信されたOFDM信号の遅延プロファイルを算出する、一つの遅延プロファイル算出手段と、
該遅延プロファイル算出手段にてチャンネル毎に算出された遅延プロファイルに基づき、前記受信アンテナにて受信された各チャンネルのOFDM信号に対する回り込み除去信号を各々生成する複数の除去信号生成手段と、
前記複数の除去信号生成手段にて生成された各チャンネルの回り込み除去信号を用いて、前記複数の信号抽出手段にて抽出された各チャンネルのOFDM信号から回り込み信号を除去する複数の回り込み除去手段と、
前記複数の回り込み除去手段にて回り込み信号が除去されたOFDM信号を、前記各信号抽出手段にて周波数変換される前の元の周波数に周波数変換する複数の周波数変換手段と、
該複数の周波数変換手段にて周波数変換された各チャンネルのOFDM信号を混合して前記送信アンテナ側に出力する混合手段と、
前記複数の回り込み除去手段にて回り込み信号が除去されたOFDM信号、若しくは、前記複数の周波数変換手段にて周波数変換され前記混合手段に入力されるOFDM信号、の信号レベルを、それぞれ、所定の送信レベルに調整する複数のレベル調整手段と、
を備えたことを特徴とする。
前記遅延プロファイル算出手段は、
前記各信号抽出手段にて抽出されたOFDM信号を離散フーリエ変換することで当該OFDM信号の周波数軸上のスペクトルを抽出する離散フーリエ変換部と、
該離散フーリエ変換部にて抽出されたスペクトルに基づき前記送信アンテナから前記受信アンテナに至る伝送路の伝達関数を算出する伝達関数算出部と、
該伝達関数算出部にて算出された伝達関数の逆数を算出する逆数算出部と、
該逆数算出部からの出力を逆離散フーリエ変換することで前記遅延プロファイルを導出する逆離散フーリエ変換部と、
を備えたことを特徴とする。
回り込み信号の除去対象となる対象チャンネルを外部から指定するための入力手段と、
前記信号抽出手段、前記除去信号生成手段、前記回り込み除去手段、前記周波数変換手段、及び、前記レベル調整手段によりチャンネル毎に構成される複数の信号処理手段の内、前記入力手段を介して指定された対象チャンネルに対応する信号処理手段を選択的に動作させ、該対象チャンネル以外のチャンネルに対応した信号処理手段の動作を停止させると共に、前記遅延プロファイル算出手段が時分割で順次取り込み前記遅延プロファイルを算出するOFDM信号を、前記入力手段を介して指定された対象チャンネルのOFDM信号に制限する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
この複数の除去信号生成手段は、遅延プロファイル算出手段にて算出された一つのチャンネルの遅延プロファイルを用いて、この遅延プロファイルに対応するチャンネルのOFDM信号に対する回り込み除去信号を生成するものであり、信号抽出手段と同様、受信アンテナにて受信されたチャンネル毎に備えられる。
また、請求項4に記載の中継装置によれば、上述した本発明の回り込みキャンセラを備えているので、送信アンテナからの送信電波が受信アンテナに回り込んで、受信信号にその回り込み信号が重畳されても、回り込みキャンセラにて、受信信号から回り込み信号を除去することができる。
図1は、本発明が適用された中継装置全体の構成を表すブロック図である。
本実施形態の中継装置は、地上デジタルテレビ放送の放送電波を受信アンテナ2で受信し、その受信信号を、放送電波が直接届かない地域に向けて、送信アンテナ4から再送信するものである。
なお、図3(a)、(b)に点線で示す信号波形は、A/D変換部6で受信信号をサンプリング周波数Fsでサンプリングすることによって生成されるイメージ成分を表している。
そして、そのダウンサンプリングされたOFDM信号(図3(c)参照)は、加算部22に入力され、加算部22で、FIRフィルタ20にて生成された回り込み除去信号と加算されることにより、OFDM信号から回り込み信号が除去される。
ここで、1波当たりのサンプリング数M′は、次式(2)の通りである。
サンプリング数M′=213×2k …(2)
(但し、k=0,1,2,3・・・)
また、所定値jは、波数が2以上で、しかも「2のべき乗値」の場合は、j=波数(例えば、波数=4の場合:j=22 、波数=8の場合:j=23 )となり、波数が2以上で、しかも「2のべき乗値」ではない場合は、j=波数より大きい直近の「2のべき乗値」(例えば、波数=3の場合:j=22 、波数=5,6,7の場合:j=23 )となる。
=8192×8
=65536
また、本実施形態では、LPF12において、A/D変換部6にてA/D変換(サンプリング)されたOFDM信号(多波)の中から、OFDM信号1波を抽出し、その抽出したOFDM信号に基づき遅延プロファイル(延いてはキャンセル信号)を算出する。
1 ≦ 所定数(m)
所定数(m)≦ 総サンプリング数M /「基本サンプリング数」
そして、本実施形態では、ダウンサンプリング部18でダウンサンプリングする際の所定値(m)を値8(=23 )とすることで、LPF16から出力されるOFDM信号1波分のデータ(サンプリング数M:65536)を、1/8にダウンサンプリングし、そのダウンサンプリング後のデータ(サンプリング数:8192)を演算部50に出力することで、遅延プロファイル(延いてはフィルタ係数)を算出し、更に、アップサンプリング部30で、増幅部28から出力されるOFDM信号(サンプリング数:8192)を8倍することで、そのOFDM信号をダウンプリングされる前のデータ数となるよう、拡張するようにしている。
・総サンプリング数M、1波当たりのサンプリング数M′、ダウンサンプリングサイズ、アップサンプリングサイズ等は、すべて「2のべき乗値」とする。
・複数のチャンネルを受信するための総サンプリング数Mは、「基本サンプリング数」(例えば、213)から求めた1波当たりのサンプリング数M′(213×2k )に、受信する波数に応じて決まる所定値jを乗じて決める。
但し、「基本サンプリング数」は、必ずしも「213」以上にする必要はなく、本発明が適用される中継装置による中継信号(OFDM信号)に応じて適宜設定すればよい。
例えば、上記実施形態では、信号処理手段としてのチャンネル信号処理部10-1、10-2、…10-nは常時動作し、入力選択部42は、タイミング制御部46から周期的に出力される切替タイミング信号に同期して、演算部50へのOFDM信号の入力元をチャンネル信号処理部10-1〜10-nの何れかに順次切り換え、出力選択部44は、その切り換えに同期して、FIRフィルタ20のフィルタ係数を演算部50にて算出されたフィルタ係数に更新するチャンネル信号処理部10-1〜10-nを切り換えるものとして説明した。
なお、対象チャンネル設定部64は、各チャンネル信号処理部10を動作状態若しくは停止状態に切り換えるものであるが、その切り換えは、例えば、各チャンネル信号処理部10に動作用のクロックを供給するか否かを切り換えることにより行うようにしてもよく、或いは、各チャンネル信号処理部10への電源供給ラインの導通/遮断を切り換えるようにしてもよい。また、例えば、各チャンネル信号処理部10を構成している増幅器28のゲイン(利得)を、通常の利得調整されたゲインにするか、ゼロにするかを切り換えるようにしてもよい。
Claims (4)
- 多チャンネルのOFDM信号を受信アンテナにて受信し、該受信信号を送信アンテナから再送信する中継装置において、前記送信アンテナからの送信電波が前記受信アンテナに回り込むことにより前記受信信号に重畳された回り込み信号を除去する回り込みキャンセラであって、
前記受信アンテナにて受信された各チャンネルのOFDM信号を、それぞれ、全チャンネル共通の特定周波数に周波数変換すると共に、該周波数変換後の特定周波数のOFDM信号を抽出する複数の信号抽出手段と、
前記複数の信号抽出手段にて抽出された各チャンネルのOFDM信号を時分割で順次取り込み、その取り込んだチャンネル毎に、前記送信アンテナから送信されたOFDM信号の遅延プロファイルを算出する、一つの遅延プロファイル算出手段と、
該遅延プロファイル算出手段にてチャンネル毎に算出された遅延プロファイルに基づき、前記受信アンテナにて受信された各チャンネルのOFDM信号に対する回り込み除去信号を各々生成する複数の除去信号生成手段と、
前記複数の除去信号生成手段にて生成された各チャンネルの回り込み除去信号を用いて、前記複数の信号抽出手段にて抽出された各チャンネルのOFDM信号から回り込み信号を除去する複数の回り込み除去手段と、
前記複数の回り込み除去手段にて回り込み信号が除去されたOFDM信号を、前記各信号抽出手段にて周波数変換される前の元の周波数に周波数変換する複数の周波数変換手段と、
該複数の周波数変換手段にて周波数変換された各チャンネルのOFDM信号を混合して前記送信アンテナ側に出力する混合手段と、
前記複数の回り込み除去手段にて回り込み信号が除去されたOFDM信号、若しくは、前記複数の周波数変換手段にて周波数変換され前記混合手段に入力されるOFDM信号、の信号レベルを、それぞれ、所定の送信レベルに調整する複数のレベル調整手段と、
を備えたことを特徴とする回り込みキャンセラ。 - 前記遅延プロファイル算出手段は、
前記各信号抽出手段にて抽出されたOFDM信号を離散フーリエ変換することで当該OFDM信号の周波数軸上のスペクトルを抽出する離散フーリエ変換部と、
該離散フーリエ変換部にて抽出されたスペクトルに基づき前記送信アンテナから前記受信アンテナに至る伝送路の伝達関数を算出する伝達関数算出部と、
該伝達関数算出部にて算出された伝達関数の逆数を算出する逆数算出部と、
該逆数算出部からの出力を逆離散フーリエ変換することで前記遅延プロファイルを導出する逆離散フーリエ変換部と、
を備えた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。 - 回り込み信号の除去対象となる対象チャンネルを外部から指定するための入力手段と、
前記信号抽出手段、前記除去信号生成手段、前記回り込み除去手段、前記周波数変換手段、及び、前記レベル調整手段によりチャンネル毎に構成される複数の信号処理手段の内、前記入力手段を介して指定された対象チャンネルに対応する信号処理手段を選択的に動作させ、該対象チャンネル以外のチャンネルに対応した信号処理手段の動作を停止させると共に、前記遅延プロファイル算出手段が時分割で順次取り込み前記遅延プロファイルを算出するOFDM信号を、前記入力手段を介して指定された対象チャンネルのOFDM信号に制限する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回り込みキャンセラ。 - 多チャンネルのOFDM信号を受信アンテナにて受信し、該受信信号を送信アンテナから再送信する中継装置において、
前記送信アンテナからの送信電波が前記受信アンテナに回り込むことにより前記受信信号に重畳された回り込み信号を除去する回り込みキャンセラとして、請求項1〜請求項3の何れかに記載の回り込みキャンセラを備えたことを特徴とする中継装置。
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