JP2017017667A - Communication apparatus and reception method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信装置及び受信方法に関する。 The present invention relates to a communication device and a receiving method.
従来、送受信でアンテナを共用する無線通信装置には、デュプレクサが設けられることがある。すなわち、送信信号と受信信号の周波数が異なる場合には、アンテナにデュプレクサが接続されることにより、無線通信装置内の送信経路と受信経路とが電気的に分離される。このため、送信信号が受信信号に干渉することがなく、受信品質の低下を抑制することができる。 Conventionally, a duplexer may be provided in a wireless communication apparatus that shares an antenna for transmission and reception. That is, when the frequencies of the transmission signal and the reception signal are different, the transmission path and the reception path in the wireless communication apparatus are electrically separated by connecting the duplexer to the antenna. For this reason, the transmission signal does not interfere with the reception signal, and a decrease in reception quality can be suppressed.
しかし、デュプレクサは、主にフィルタを用いて構成されており、送信信号が受信経路へ漏出することを完全に防止するのは困難である。このため、漏出した送信信号と受信された干渉信号とが受信経路内で相互変調し、発生する相互変調信号によって受信品質を低下させることがある。すなわち、送信信号の周波数と干渉信号の周波数とが異なる場合には、これらの信号の相互変調によって所定の周波数に相互変調信号が発生する。そして、相互変調信号の周波数が受信信号の周波数帯に含まれる場合には、相互変調信号によって受信信号の復調及び復号が阻害される。結果として、受信信号から得られる受信データの精度が低下する。そこで、送信信号と干渉信号から相互変調信号を近似的に再生し、再生された再生信号によって相互変調信号を相殺することなどが検討されている。 However, the duplexer is mainly configured using a filter, and it is difficult to completely prevent the transmission signal from leaking to the reception path. For this reason, the leaked transmission signal and the received interference signal may be intermodulated in the reception path, and reception quality may be reduced by the generated intermodulation signal. That is, when the frequency of the transmission signal is different from the frequency of the interference signal, an intermodulation signal is generated at a predetermined frequency by intermodulation of these signals. When the frequency of the intermodulation signal is included in the frequency band of the reception signal, the demodulation and decoding of the reception signal is hindered by the intermodulation signal. As a result, the accuracy of received data obtained from the received signal is reduced. In view of this, it has been studied to approximately reproduce an intermodulation signal from a transmission signal and an interference signal, and to cancel the intermodulation signal by the reproduced signal.
ところで、近年では、周波数が異なる複数のキャリアで信号を送信するマルチキャリア送信が実用化されている。マルチキャリア送信では、送信信号が複数の周波数の信号を含むため、これらの周波数が異なる信号の相互変調によって相互変調信号が発生することがある。そして、送信信号から発生する相互変調信号は、受信経路に漏出し、受信品質を低下させる。特に、送信信号から発生する相互変調信号の周波数が受信信号の周波数帯に含まれる場合は、受信信号の正確な復調及び復号が困難になるという問題がある。 Incidentally, in recent years, multicarrier transmission in which signals are transmitted using a plurality of carriers having different frequencies has been put into practical use. In multicarrier transmission, since a transmission signal includes signals having a plurality of frequencies, an intermodulation signal may be generated by intermodulation of signals having different frequencies. Then, the intermodulation signal generated from the transmission signal leaks to the reception path and degrades the reception quality. In particular, when the frequency of the intermodulation signal generated from the transmission signal is included in the frequency band of the reception signal, there is a problem that accurate demodulation and decoding of the reception signal becomes difficult.
また、デュプレクサ及びアンテナ、並びにデュプレクサとアンテナを接続するケーブルなどは受動素子であり、増幅器などの能動素子と比較して非線形歪みの発生に寄与する度合いは小さい。しかしながら、これらの受動素子における微小なインピーダンスの変化や非線形特性によって、送信信号から発生する相互変調信号が受信経路に漏出し、受信品質を低下させることがある。また、無線通信装置外部にある金属等によって、送信信号から発生する相互変調信号が受信経路へ反射し、受信品質を低下させることがある。 In addition, the duplexer and the antenna, and the cable connecting the duplexer and the antenna are passive elements, and the degree of contribution to the occurrence of nonlinear distortion is smaller than that of an active element such as an amplifier. However, due to a minute impedance change or non-linear characteristic in these passive elements, an intermodulation signal generated from the transmission signal may leak to the reception path and reduce the reception quality. In addition, an intermodulation signal generated from the transmission signal may be reflected to the reception path by metal or the like outside the wireless communication device, which may deteriorate the reception quality.
さらに、このような複数の周波数の信号を含む送信信号から発生する相互変調信号は、例えば増幅器などにおける相互変調歪みとは異なり、理論値とは異なる電力などの特性を有することがある。したがって、単純に従来のモデルで相互変調信号を近似するのみでは、相互変調信号を十分に近似する再生信号が得られず、受信経路に漏出する相互変調信号を再生信号によって相殺することは困難である。 Furthermore, an intermodulation signal generated from a transmission signal including signals of a plurality of frequencies may have characteristics such as power different from a theoretical value, unlike intermodulation distortion in an amplifier, for example. Therefore, simply by approximating the intermodulation signal with the conventional model, a reproduction signal that sufficiently approximates the intermodulation signal cannot be obtained, and it is difficult to cancel the intermodulation signal leaking into the reception path with the reproduction signal. is there.
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる通信装置及び受信方法を提供することを目的とする。 The disclosed technology has been made in view of the above points, and a communication device capable of suppressing a decrease in reception quality due to an intermodulation signal even when a transmission signal including signals of a plurality of frequencies is transmitted. An object is to provide a receiving method.
本願が開示する通信装置は、1つの態様において、異なる周波数で無線送信される複数の信号を送信する送信部と、前記複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得する取得部と、前記送信部及び前記取得部に接続されるプロセッサとを有し、前記プロセッサは、前記送信部によって送信された複数の信号に基づいて、前記相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成し、生成されたキャンセル信号を前記取得部によって取得された受信信号に合成する処理を実行する。 In one aspect, a communication device disclosed in the present application includes a transmission unit that transmits a plurality of signals wirelessly transmitted at different frequencies, and a reception signal to which an intermodulation signal generated by intermodulation of the plurality of signals is added. An acquisition unit to acquire; and a processor connected to the transmission unit and the acquisition unit, the processor canceling signal corresponding to the intermodulation signal based on a plurality of signals transmitted by the transmission unit And a process of synthesizing the generated cancellation signal with the reception signal acquired by the acquisition unit.
本願が開示する通信装置及び受信方法の1つの態様によれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができるという効果を奏する。 According to one aspect of the communication device and the reception method disclosed in the present application, even when a transmission signal including signals of a plurality of frequencies is transmitted, it is possible to suppress a decrease in reception quality due to an intermodulation signal. Play.
以下、本願が開示する通信装置及び受信方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下においては、送信信号と受信信号の周波数が異なっており、送信信号は、周波数が異なる複数の信号を含むものとする。 Hereinafter, embodiments of a communication device and a reception method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In the following description, it is assumed that the transmission signal and the reception signal have different frequencies, and the transmission signal includes a plurality of signals having different frequencies.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る無線通信装置100の構成を示すブロック図である。図1に示す無線通信装置100は、プロセッサ110、DA(Digital Analogue)コンバータ120、アップコンバータ130、増幅器140、デュプレクサ150、ダウンコンバータ160、AD(Analogue Digital)コンバータ170及びメモリ180を有する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of
プロセッサ110は、例えばCPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)又はDSP(Digital Signal Processor)などを備え、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号を送信データから生成する。また、プロセッサ110は、受信信号から受信データを得る。さらに、プロセッサ110は、受信信号に含まれる相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号を送信信号に基づいて生成し、キャンセル信号を用いて受信信号に含まれる相互変調信号を相殺する。なお、プロセッサ110の機能については、後に詳述する。
The
DAコンバータ120は、プロセッサ110から出力される送信信号をDA変換し、得られたアナログの送信信号をアップコンバータ130へ出力する。この送信信号は、異なる周波数で送信される複数の信号を含む。
The
アップコンバータ130は、DAコンバータ120から出力される送信信号を無線周波数にアップコンバートし、送信信号に含まれる複数の信号がそれぞれ異なる周波数のキャリアに配置された無線送信信号を生成する。すなわち、アップコンバータ130は、周波数が異なる複数の信号を含む無線送信信号を生成する。そして、アップコンバータ130は、生成した無線送信信号を増幅器140へ出力する。
増幅器140は、アップコンバータ130から出力される無線送信信号を増幅する。
The
デュプレクサ150は、増幅器140から出力される無線送信信号をコネクタ、ケーブル及びアンテナを介して送信する。また、デュプレクサ150は、アンテナで受信されケーブル及びコネクタを経由した無線受信信号をダウンコンバータ160へ出力する。無線送信信号と無線受信信号との周波数が異なるため、デュプレクサ150は、送信経路と受信経路とを電気的に分離し、無線送信信号が受信経路に漏出しないようにする。デュプレクサ150とアンテナの間の経路は、例えばコネクタ、ケーブル及びアンテナなどの受動素子を備える。そして、これらの受動素子におけるインピーダンスの不連続点や受動素子において生じる微小な非線形歪みにより、無線送信信号に含まれる複数の信号が相互変調して相互変調信号が発生する。また、デュプレクサ150とアンテナの間の経路は、無線送信信号及び無線受信信号の双方の通過経路となるため、この通過経路において、無線送信信号から発生した相互変調信号が無線受信信号に付加される。
The
また、デュプレクサ150による経路の分離が完全なものではない場合、無線送信信号に含まれる複数の信号の相互変調により発生する相互変調信号が受信経路に漏出する。さらに、アンテナから送信された無線送信信号に含まれる複数の信号は、無線通信装置100の外部にある金属等により相互変調され、相互変調信号が発生することがある。発生した相互変調信号は、無線通信装置100のアンテナによって受信され、受信経路に漏出する。そして、特に、無線送信信号に含まれる2つの信号の相互変調により発生する3次歪み成分が無線受信信号に干渉する。すなわち、本実施の形態では、3次歪み成分の周波数が無線受信信号の周波数帯に含まれるため、上述したデュプレクサ150からアンテナまでの信号の通過経路において3次歪み成分が無線受信信号に付加される。
If the path separation by the
ダウンコンバータ160は、デュプレクサ150から出力される無線受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、得られたベースバンド周波数の受信信号をADコンバータ170へ出力する。この受信信号には、送信信号の相互変調により発生する3次歪み成分が付加されている。
The down
ADコンバータ170は、ダウンコンバータ160から出力される受信信号をAD変換し、得られたデジタルの受信信号をプロセッサ110へ出力する。
The AD converter 170 AD converts the reception signal output from the
メモリ180は、例えばRAM(Random Access Memory)又はROM(Read Only Memory)などを備え、プロセッサ110が処理を実行するために使用する情報を記憶する。すなわち、メモリ180は、例えばプロセッサ110がキャンセル信号を生成する際に使用するパラメータなどを記憶する。
The
図2は、実施の形態1に係るプロセッサ110の機能を示すブロック図である。図2に示すプロセッサ110は、符号化部111、直交変調部112、キャンセル信号生成部113、直交復調部114、合成部115及び復号部116を有する。なお、これらの各処理部は、ハードウェアで構成されても良く、ソフトウェアで構成されても良い。
FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of the
符号化部111は、送信データを符号化し、得られた符号化信号を直交変調部112及びキャンセル信号生成部113へ出力する。
直交変調部112は、符号化信号を直交変調し、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号を生成する。そして、直交変調部112は、生成した送信信号をDAコンバータ120へ出力する。
The
キャンセル信号生成部113は、送信信号に含まれる複数の信号から、受信経路において受信信号に付加される相互変調信号を相殺するためのキャンセル信号を生成する。具体的には、キャンセル信号生成部113は、無線受信信号の周波数帯に含まれる周波数の3次歪み成分を発生させる信号に対応する2つのベースバンド信号を送信信号から取得し、これらのベースバンド信号の累乗の積によって3次歪み成分を表すモデルを用いてキャンセル信号を生成する。このとき、キャンセル信号生成部113は、各ベースバンド信号に関する累乗の次数をメモリ180から読み出し、読み出した次数のモデルによって3次歪み成分を算出する。そして、キャンセル信号生成部113は、算出した3次歪み成分をキャンセル信号として合成部115へ出力する。
The cancel
ここで、キャンセル信号生成部113がメモリ180から読み出す次数は、整数とは限らない。通常、周波数が異なる2つの信号A(t)及びB(t)の相互変調により発生する3次歪み成分IM(t)は、以下の式(1)によって表される。
IM(t)=A(t)2×B(t)* …(1)
Here, the order read from the
IM (t) = A (t) 2 × B (t) * (1)
ただし、式(1)において、B(t)*は、信号B(t)の複素共役を示す。このように、通常の3次歪み成分を算出するモデルでは、信号A(t)に関する次数は2であり、信号B(t)に関する次数は1であるが、本実施の形態においては、これらの次数が整数とは限らない。そして、次数は、例えば無線通信装置100の設計時又は製造時などに、送信信号によって発生する相互変調信号が測定されることによりあらかじめ決定され、メモリ180に記憶されている。
However, in the equation (1), B (t) * indicates a complex conjugate of the signal B (t). As described above, in the model for calculating the normal third-order distortion component, the order related to the signal A (t) is 2, and the order related to the signal B (t) is 1, but in the present embodiment, these orders are The order is not necessarily an integer. The order is determined in advance by measuring an intermodulation signal generated by the transmission signal, for example, when the
具体的には、一方の信号B(t)の電力を固定して他方の信号A(t)の電力を変化させた場合の3次歪み成分IM(t)の電力が測定され、測定結果に基づいて信号A(t)に関する次数があらかじめ決定される。同様に、信号A(t)の電力を固定して信号B(t)の電力を変化させた場合の3次歪み成分IM(t)の電力が測定され、測定結果に基づいて信号B(t)に関する次数があらかじめ決定される。次数の決定に際しては、例えばそれぞれの電力を対数表示した場合の測定結果をプロットし、複数の測定結果のプロットを近似する直線の傾きを次数とすれば良い。このように、無線通信装置100の特性に応じたモデルの次数があらかじめメモリ180に記憶されているため、キャンセル信号生成部113は、送信信号から発生する相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成することができる。
Specifically, the power of the third-order distortion component IM (t) when the power of one signal B (t) is fixed and the power of the other signal A (t) is changed is measured. Based on this, the order for the signal A (t) is determined in advance. Similarly, the power of the third-order distortion component IM (t) when the power of the signal A (t) is fixed and the power of the signal B (t) is changed is measured, and the signal B (t ) Is determined in advance. In determining the order, for example, the measurement result when each power is displayed in logarithm is plotted, and the slope of a straight line approximating the plot of a plurality of measurement results may be set as the order. Thus, since the order of the model corresponding to the characteristics of the
直交復調部114は、受信信号を直交復調し、得られた復調信号を合成部115へ出力する。
The
合成部115は、直交復調部114から出力される、3次歪み成分が付加された復調信号と、キャンセル信号生成部113によって生成されたキャンセル信号とを合成する。すなわち、合成部115は、受信信号にキャンセル信号を合成することにより、受信信号に付加された3次歪み成分を相殺する。
The
復号部116は、合成部115によって3次歪み成分が相殺された復調信号を復号し、受信データを得る。
Decoding section 116 decodes the demodulated signal from which the third-order distortion component has been canceled by combining
次いで、上記のように構成された無線通信装置100における受信処理について、図3に示すフロー図を参照しながら説明する。
Next, reception processing in the
無線通信装置100においては、送信データが符号化部111によって符号化され(ステップS101)、直交変調部112によって直交変調されることにより、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号が生成される。この送信信号に含まれる複数の信号の相互変調により発生する相互変調信号が受信信号に付加されている。
In
そこで、符号化されたベースバンド信号と周波数が異なる複数の信号との対応が既知であることから、符号化されたベースバンド信号がキャンセル信号生成部113へ入力されることにより、受信信号に付加される相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号が生成される。具体的には、キャンセル信号生成部113によって、相互変調信号を求めるモデルの次数がメモリ180から読み出される(ステップS102)。そして、キャンセル信号生成部113によって、読み出された次数のモデルが用いられることにより、受信信号に付加される相互変調信号に相当するキャンセル信号が生成される(ステップS103)。
Therefore, since the correspondence between the encoded baseband signal and a plurality of signals having different frequencies is known, the encoded baseband signal is added to the received signal by being input to the cancel
さらに具体的に例を挙げると、キャンセル信号は例えば図4に示すように生成される。すなわち、周波数f1の複素信号A(t)と周波数f2の複素信号B(t)とが送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する3次歪み成分が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。この場合、図4に示すように、キャンセル信号生成部113によって、複素信号B(t)の複素共役B(t)*が算出され、モデルによってキャンセル信号C(t)が求められる。ここでは、モデルの次数がメモリ180から読み出された結果、複素信号A(t)に関する次数が1.8であり、複素信号B(t)に関する次数が0.8であるものとする。したがって、キャンセル信号C(t)は、以下の式(2)によって求められる。
C(t)=A(t)1.8×B(t)*0.8 …(2)
More specifically, for example, the cancel signal is generated as shown in FIG. That is, the complex signal A (t) having the frequency f1 and the complex signal B (t) having the frequency f2 are included in the transmission signal, and the third-order distortion component generated by these complex signals leaks to the reception path and becomes the reception signal. Consider the case of being added. In this case, as shown in FIG. 4, the cancel
C (t) = A (t) 1.8 × B (t) * 0.8 (2)
複素信号A(t)に関する次数1.8及び複素信号B(t)に関する次数0.8は、無線通信装置100の製造時などに相互変調信号の電力を測定した結果を近似する次数として決定されたものであり、実際に発生する相互変調信号を正確に反映している。このため、キャンセル信号C(t)は、送信信号から発生する相互変調信号を精度良く近似している。
The order 1.8 for the complex signal A (t) and the order 0.8 for the complex signal B (t) are determined as orders that approximate the result of measuring the power of the intermodulation signal when the
このようにして生成されたキャンセル信号は、キャンセル信号生成部113から合成部115へ出力される。一方、受信信号は、直交復調部114によって直交復調され、合成部115へ出力される。そして、合成部115によって、送信信号から発生する3次歪み成分が付加された受信信号とキャンセル信号とが合成されることにより(ステップS104)、受信信号から3次歪み成分が除去される。3次歪み成分除去後の受信信号は、復号部116によって復号されることにより(ステップS105)、受信データが得られる。
The cancel signal generated in this way is output from the cancel
このように、相互変調信号の測定結果に基づいてあらかじめ決定された次数のモデルを用いてキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成することにより、受信信号に付加された相互変調信号を相殺する。このため、送信信号に含まれる複数の信号の相互変調によって発生し受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。換言すれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。 In this way, a cancellation signal is generated using a model of a predetermined order based on the measurement result of the intermodulation signal, and the intermodulation signal added to the reception signal is synthesized by combining the cancellation signal with the reception signal. cancel. For this reason, the intermodulation signal generated by the intermodulation of a plurality of signals included in the transmission signal and added to the reception signal can be canceled with high accuracy, and the decoding accuracy of the reception signal can be improved. In other words, even when a transmission signal including signals of a plurality of frequencies is transmitted, it is possible to suppress a decrease in reception quality due to the intermodulation signal.
図5は、実施の形態1に係る効果の具体例を示す図である。図5の左図に示す受信信号は3次歪み成分を含んでおり、所定電力からの平均電力の電力差は122.2292dBである。この受信信号に図5の中央図に示すキャンセル信号を合成し、3次歪み成分をキャンセルすると、図5の右図に示す受信信号が得られる。ここで、図5の中央図に示すキャンセル信号は、上述したように、相互変調信号の測定結果に基づいてあらかじめ決定された次数のモデルを用いて生成されたものである。図5の右図に示す受信信号の所定電力からの電力差は108.6475dBとなっており、図5の左図に示す受信信号の所定電力からの電力差よりも13.5817dB小さい。すなわち、13.5817dBの相互変調信号がキャンセルされ、図5の右図に示す受信信号では、矩形に近い良好なスペクトラムが得られている。 FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of the effect according to the first embodiment. The received signal shown in the left diagram of FIG. 5 includes a third-order distortion component, and the power difference of the average power from the predetermined power is 122.292 dB. When the cancel signal shown in the center diagram of FIG. 5 is combined with this received signal to cancel the third-order distortion component, the receive signal shown in the right diagram of FIG. 5 is obtained. Here, the cancel signal shown in the center diagram of FIG. 5 is generated using a model of an order determined in advance based on the measurement result of the intermodulation signal, as described above. The power difference from the predetermined power of the received signal shown in the right diagram of FIG. 5 is 108.6475 dB, which is smaller than the power difference from the predetermined power of the received signal shown in the left diagram of FIG. 5 by 13.5817 dB. In other words, the 13.5817 dB intermodulation signal is canceled, and the received signal shown in the right diagram of FIG. 5 has a good spectrum close to a rectangle.
以上のように、本実施の形態によれば、送信信号に含まれる複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号の測定結果に基づいてあらかじめ決定された次数のモデルを用いてキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成する。このため、受信経路に漏出して受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。換言すれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, a cancel signal is generated using a model of an order determined in advance based on a measurement result of an intermodulation signal generated by intermodulation of a plurality of signals included in a transmission signal. Then, the cancel signal is combined with the received signal. For this reason, the intermodulation signal leaked to the reception path and added to the reception signal can be canceled with high accuracy, and the decoding accuracy of the reception signal can be improved. In other words, even when a transmission signal including signals of a plurality of frequencies is transmitted, it is possible to suppress a decrease in reception quality due to the intermodulation signal.
(実施の形態2)
実施の形態2の特徴は、送信信号に含まれる複数の信号の振幅和に基づく補正係数によって理論上の相互変調信号を補正することによりキャンセル信号を生成する点である。
(Embodiment 2)
A feature of the second embodiment is that a cancel signal is generated by correcting a theoretical intermodulation signal with a correction coefficient based on a sum of amplitudes of a plurality of signals included in a transmission signal.
実施の形態2に係る無線通信装置の構成及びプロセッサの機能は、実施の形態1(図1、2)と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態2においては、キャンセル信号生成部113によるキャンセル信号の生成方法が実施の形態1とは異なる。そこで、以下では、実施の形態2に係るキャンセル信号が生成される受信処理について説明する。
The configuration of the wireless communication apparatus according to the second embodiment and the function of the processor are the same as those in the first embodiment (FIGS. 1 and 2), and thus the description thereof is omitted. In the second embodiment, the cancel signal generation method by the cancel
図6は、実施の形態2に係る受信処理を示すフロー図である。図6において、図3と同じ部分には同じ符号を付す。 FIG. 6 is a flowchart showing a reception process according to the second embodiment. In FIG. 6, the same parts as those in FIG.
実施の形態2に係る無線通信装置100においては、送信データが符号化部111によって符号化され(ステップS101)、直交変調部112によって直交変調されることにより、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号が生成される。この送信信号に含まれる複数の信号の相互変調により発生する相互変調信号が受信信号に付加されている。
In
そこで、符号化されたベースバンド信号と周波数が異なる複数の信号との対応が既知であることから、符号化されたベースバンド信号がキャンセル信号生成部113へ入力されることにより、受信信号に付加される相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号が生成される。具体的には、キャンセル信号生成部113によって、送信信号に含まれる複数の信号の振幅和が算出され(ステップS201)、振幅和を変数とする関数によって補正係数が算出される(ステップS202)。ここで用いられる関数は、例えば1次関数のように直線的に変化する関数であっても良く、その他の曲線的に変化する関数であっても良い。
Therefore, since the correspondence between the encoded baseband signal and a plurality of signals having different frequencies is known, the encoded baseband signal is added to the received signal by being input to the cancel
また、キャンセル信号生成部113によって、送信信号に含まれる複数の信号から発生する理論上の相互変調信号が上式(1)によって求められる(ステップS203)。そして、求められた理論上の相互変調信号に補正係数が乗算されることにより(ステップS204)、受信信号に付加される相互変調信号に相当するキャンセル信号が生成される。
Further, the cancel
さらに具体的に例を挙げると、キャンセル信号は例えば図7に示すように生成される。すなわち、周波数f1の複素信号A(t)と周波数f2の複素信号B(t)とが送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する3次歪み成分が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。この場合、図7に示すように、キャンセル信号生成部113によって、複素信号B(t)の複素共役B(t)*が算出され、上式(1)によって理論上の3次歪み成分IM(t)が求められる。また、キャンセル信号生成部113によって、複素信号A(t)及び複素信号B(t)の振幅和xが以下の式(3)によって算出される。
x=|A(t)|+|B(t)| …(3)
More specifically, for example, the cancel signal is generated as shown in FIG. That is, the complex signal A (t) having the frequency f1 and the complex signal B (t) having the frequency f2 are included in the transmission signal, and the third-order distortion component generated by these complex signals leaks to the reception path and becomes the reception signal. Consider the case of being added. In this case, as shown in FIG. 7, the complex conjugate B (t) * of the complex signal B (t) is calculated by the cancel
x = | A (t) | + | B (t) | (3)
ただし、式(3)において、|α|はαの振幅を表す記号である。さらに、振幅和xを変数とする1次関数y=ax+b(a、bは所定の係数)によって、補正係数yが算出される。そして、理論上の3次歪み成分IM(t)に補正係数yが乗算されることにより、キャンセル信号C(t)が求められる。 In equation (3), | α | is a symbol representing the amplitude of α. Further, the correction coefficient y is calculated by a linear function y = ax + b (a and b are predetermined coefficients) having the amplitude sum x as a variable. Then, the cancellation signal C (t) is obtained by multiplying the theoretical third-order distortion component IM (t) by the correction coefficient y.
実施の形態2では、理論上の相互変調信号IM(t)を求めた上で、この相互変調信号IM(t)を振幅和xに応じた補正係数yで補正してキャンセル信号C(t)を生成する。このため、相互変調信号IM(t)を求める累乗演算の次数が整数であり、演算に係る処理負荷や回路規模が増大することがない。また、実際の相互変調信号を発生させる信号の振幅和xに基づいて、理論上の相互変調信号IM(t)を補正してキャンセル信号C(t)を生成するため、キャンセル信号C(t)は、送信信号から発生する相互変調信号を精度良く近似している。 In the second embodiment, after obtaining a theoretical intermodulation signal IM (t), the intermodulation signal IM (t) is corrected with a correction coefficient y corresponding to the sum of amplitudes x, thereby canceling the signal C (t). Is generated. For this reason, the order of the power calculation for obtaining the intermodulation signal IM (t) is an integer, and the processing load and circuit scale related to the calculation do not increase. Further, since the theoretical intermodulation signal IM (t) is corrected based on the amplitude sum x of the signals that generate the actual intermodulation signal to generate the cancel signal C (t), the cancel signal C (t) Approximates the intermodulation signal generated from the transmission signal with high accuracy.
このようにして生成されたキャンセル信号は、キャンセル信号生成部113から合成部115へ出力される。一方、受信信号は、直交復調部114によって直交復調され、合成部115へ出力される。そして、合成部115によって、送信信号から発生する3次歪み成分が付加された受信信号とキャンセル信号とが合成されることにより(ステップS104)、受信信号から3次歪み成分が除去される。3次歪み成分除去後の受信信号は、復号部116によって復号されることにより(ステップS105)、受信データが得られる。
The cancel signal generated in this way is output from the cancel
このように、理論上の相互変調信号を実際の信号の振幅和に基づく補正係数によって補正してキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成することにより、受信信号に付加された相互変調信号を相殺する。このため、送信信号に含まれる複数の信号の相互変調によって発生し受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。換言すれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。 In this way, the theoretical intermodulation signal is corrected with a correction coefficient based on the sum of the amplitudes of the actual signals to generate a cancellation signal, and the cancellation signal is combined with the reception signal, thereby intermodulation added to the reception signal. Cancel the signal. For this reason, the intermodulation signal generated by the intermodulation of a plurality of signals included in the transmission signal and added to the reception signal can be canceled with high accuracy, and the decoding accuracy of the reception signal can be improved. In other words, even when a transmission signal including signals of a plurality of frequencies is transmitted, it is possible to suppress a decrease in reception quality due to the intermodulation signal.
図8は、実施の形態2に係る効果の具体例を示す図である。図8の左図に示す受信信号は3次歪み成分を含んでおり、実施の形態1(図5の左図)と同様に、所定電力からの平均電力の電力差は122.2292dBである。この受信信号に図8の中央図に示すキャンセル信号を合成し、3次歪み成分をキャンセルすると、図8の右図に示す受信信号が得られる。ここで、図8の中央図に示すキャンセル信号は、上述したように、理論上の相互変調信号に各信号の振幅和に基づく補正係数を乗算して生成されたものである。図8の右図に示す受信信号の所定電力からの電力差は105.4408dBとなっており、図8の左図に示す受信信号の所定電力からの電力差よりも16.7884dB小さい。すなわち、16.7884dBの相互変調信号がキャンセルされ、図8の右図に示す受信信号では、矩形に近い良好なスペクトラムが得られている。 FIG. 8 is a diagram illustrating a specific example of the effect according to the second embodiment. The received signal shown in the left diagram of FIG. 8 includes a third-order distortion component, and the power difference of the average power from the predetermined power is 122.292 dB as in the first embodiment (the left diagram of FIG. 5). When the cancel signal shown in the center diagram of FIG. 8 is combined with this received signal to cancel the third-order distortion component, the receive signal shown in the right diagram of FIG. 8 is obtained. Here, as described above, the cancel signal shown in the center diagram of FIG. 8 is generated by multiplying a theoretical intermodulation signal by a correction coefficient based on the sum of amplitudes of the respective signals. The power difference from the predetermined power of the reception signal shown in the right diagram of FIG. 8 is 105.4408 dB, which is 16.7884 dB smaller than the power difference from the predetermined power of the reception signal shown in the left diagram of FIG. That is, the 16.7884 dB intermodulation signal is canceled, and the received signal shown in the right diagram of FIG. 8 has a good spectrum close to a rectangle.
以上のように、本実施の形態によれば、理論上の相互変調信号を実際の信号の振幅和に基づく補正係数によって補正してキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成する。このため、受信経路に漏出して受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。換言すれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。また、相互変調信号を求める累乗演算の次数が整数であり、演算に係る処理負荷や回路規模が増大することがない。 As described above, according to this embodiment, a theoretical intermodulation signal is corrected with a correction coefficient based on the sum of amplitudes of actual signals to generate a cancel signal, and the cancel signal is combined with the received signal. For this reason, the intermodulation signal leaked to the reception path and added to the reception signal can be canceled with high accuracy, and the decoding accuracy of the reception signal can be improved. In other words, even when a transmission signal including signals of a plurality of frequencies is transmitted, it is possible to suppress a decrease in reception quality due to the intermodulation signal. Further, the order of the power calculation for obtaining the intermodulation signal is an integer, and the processing load and circuit scale related to the calculation do not increase.
なお、上記実施の形態2では、振幅和を変数とする関数を用いて補正係数を算出するものとしたが、必ずしも関数を用いる必要はない。すなわち、例えば各信号の振幅に対応する補正係数をあらかじめ記憶するテーブルをメモリ180に記憶させておき、キャンセル信号生成部113は、テーブルを参照することにより、各信号の振幅に対応する補正係数を取得しても良い。
In the second embodiment, the correction coefficient is calculated using a function having the amplitude sum as a variable. However, the function is not necessarily used. That is, for example, a table that stores in advance a correction coefficient corresponding to the amplitude of each signal is stored in the
(実施の形態3)
実施の形態3の特徴は、送信信号に含まれる複数の信号の振幅に基づく補正係数によって理論上の相互変調信号を補正することによりキャンセル信号を生成する点である。上記実施の形態2では、送信信号に含まれる複数の信号の振幅和に基づいて補正係数を算出するものとしたが、補正係数は必ずしも振幅和に基づいて算出しなくても良い。そこで、実施の形態3では、他の補正係数を用いてキャンセル信号を生成する例について説明する。
(Embodiment 3)
A feature of the third embodiment is that a cancel signal is generated by correcting a theoretical intermodulation signal with a correction coefficient based on the amplitudes of a plurality of signals included in a transmission signal. In the second embodiment, the correction coefficient is calculated based on the sum of amplitudes of a plurality of signals included in the transmission signal. However, the correction coefficient need not necessarily be calculated based on the sum of amplitudes. Therefore, in the third embodiment, an example in which a cancel signal is generated using another correction coefficient will be described.
実施の形態3に係る無線通信装置の構成及びプロセッサの機能は、実施の形態1(図1、2)と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態3においては、キャンセル信号生成部113によるキャンセル信号の生成方法が実施の形態1、2とは異なる。そこで、以下では、実施の形態3に係るキャンセル信号が生成される受信処理について説明する。
The configuration of the wireless communication apparatus according to the third embodiment and the function of the processor are the same as those in the first embodiment (FIGS. 1 and 2), and thus the description thereof is omitted. In the third embodiment, the cancel signal generation method by the cancel
図9は、実施の形態3に係る受信処理を示すフロー図である。図9において、図3、6と同じ部分には同じ符号を付す。 FIG. 9 is a flowchart showing a reception process according to the third embodiment. In FIG. 9, the same parts as those in FIGS.
実施の形態3に係る無線通信装置100においては、送信データが符号化部111によって符号化され(ステップS101)、直交変調部112によって直交変調されることにより、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号が生成される。この送信信号に含まれる複数の信号の相互変調により発生する相互変調信号が受信信号に付加されている。
In
そこで、符号化されたベースバンド信号と周波数が異なる複数の信号との対応が既知であることから、符号化されたベースバンド信号がキャンセル信号生成部113へ入力されることにより、受信信号に付加される相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号が生成される。具体的には、キャンセル信号生成部113によって、送信信号に含まれる複数の信号の振幅が算出され、振幅を変数とする関数によって補正係数が算出される(ステップS210)。ここで用いられる関数は、例えば1次関数のように直線的に変化する関数であっても良く、2次以上の高次関数であっても良い。
Therefore, since the correspondence between the encoded baseband signal and a plurality of signals having different frequencies is known, the encoded baseband signal is added to the received signal by being input to the cancel
また、キャンセル信号生成部113によって、送信信号に含まれる複数の信号から発生する理論上の相互変調信号が上式(1)によって求められる(ステップS203)。そして、求められた理論上の相互変調信号に補正係数が乗算されることにより(ステップS204)、受信信号に付加される相互変調信号に相当するキャンセル信号が生成される。
Further, the cancel
ここで、実施の形態3に係るキャンセル信号の具体例を3つ挙げて、図10〜12を参照して説明する。 Here, three specific examples of the cancel signal according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
[具体例1]
まず、図10に示すように、周波数f1の複素信号A(t)と周波数f2の複素信号B(t)とが送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する3次歪み成分が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。この場合、キャンセル信号生成部113によって、複素信号B(t)の複素共役B(t)*が算出され、上式(1)によって理論上の3次歪み成分IM(t)が求められる。また、キャンセル信号生成部113によって、複素信号A(t)及び複素信号B(t)の振幅を変数とする関数f(|A(t)|、|B(t)|)によって、補正係数yが算出される。この補正係数yは、理論上の3次歪み成分IM(t)に乗算され、キャンセル信号C(t)が求められる。
[Specific Example 1]
First, as shown in FIG. 10, a complex signal A (t) having a frequency f1 and a complex signal B (t) having a frequency f2 are included in the transmission signal, and a third-order distortion component generated by these complex signals is received in the reception path. Let us consider a case where the signal is leaked and added to the received signal. In this case, the complex conjugate B (t) * of the complex signal B (t) is calculated by the cancel
補正係数yを算出するための関数は、相互変調信号の発生源の特性zと2つの複素信号A(t)、B(t)に対応する送信信号の和wとの関係に応じて異なる。すなわち、例えば送信信号和wと相互変調信号発生源の特性zとが下記の式(4)で表せる場合、補正係数yは下記の式(5)のようになる。
z=a1w+a3w3+a5w5 …(4)
y=(a5・(p1・|A(t)|2+p2・|B(t)|2)+a3) …(5)
The function for calculating the correction coefficient y differs depending on the relationship between the characteristic z of the source of the intermodulation signal and the sum w of the transmission signals corresponding to the two complex signals A (t) and B (t). That is, for example, when the transmission signal sum w and the characteristic z of the intermodulation signal generation source can be expressed by the following equation (4), the correction coefficient y is expressed by the following equation (5).
z = a 1 w + a 3 w 3 + a 5 w 5 (4)
y = (a 5 · (p 1 · | A (t) | 2 + p 2 · | B (t) | 2 ) + a 3 ) (5)
ただし、a1、a3、a5、p1、p2は、それぞれ所定の係数である。同様に、例えば送信信号和wと相互変調信号発生源の特性zとが下記の式(6)で表せる場合、補正係数yは下記の式(7)のようになる。
z=a1w+a3w3+a5w5+a7w7 …(6)
y=(a7・(q1・|A(t)|4+q2・|A(t)|2・|B(t)|2+q3・|B(t)|4)+a5・(p1・|A(t)|2+p2・|B(t)|2)+a3)) …(7)
However, a 1, a 3, a 5, p 1,
z = a 1 w + a 3 w 3 + a 5 w 5 + a 7 w 7 (6)
y = (a 7 · (q 1 · | A (t) | 4 + q 2 · | A (t) | 2 · | B (t) | 2 + q 3 · | B (t) | 4 ) + a 5 · ( p 1 · | A (t) | 2 + p 2 · | B (t) | 2 ) + a 3 )) (7)
ただし、a7、q1、q2、q3も、それぞれ所定の係数である。さらに、例えば送信信号和wと相互変調信号発生源の特性zとが下記の式(8)で表せる場合、補正係数yは下記の式(9)のようになる。
z=a1w+a3w3+a5w5+a7w7+a9w9 …(8)
y=(a9・(r1・|A(t)|6+r2・|A(t)|4・|B(t)|2+r3・|A(t)|2・|B(t)|4+r4・|B(t)|6)+a7・(q1・|A(t)|4+q2・|A(t)|2・|B(t)|2+q3・|B(t)|4)+a5・(p1・|A(t)|2+p2・|B(t)|2)+a3)) …(9)
However, a 7 , q 1 , q 2 , and q 3 are also predetermined coefficients. Further, for example, when the transmission signal sum w and the characteristic z of the intermodulation signal generation source can be expressed by the following equation (8), the correction coefficient y is expressed by the following equation (9).
z = a 1 w + a 3 w 3 + a 5
y = (a 9 · (r 1 · | A (t) | 6 + r 2 · | A (t) | 4 · | B (t) | 2 + r 3 · | A (t) | 2 · | B (t ) | 4 + r 4 · | B (t) | 6 ) + a 7 · (q 1 · | A (t) | 4 + q 2 · | A (t) | 2 · | B (t) | 2 + q 3 · | B (t) | 4 ) + a 5 · (p 1 · | A (t) | 2 + p 2 · | B (t) | 2 ) + a 3 )) (9)
ただし、a9、r1、r2、r3、r4も、それぞれ所定の係数である。また、それぞれの振幅の累乗の項を振幅そのものの項で近似することなども可能である。すなわち、例えば上式(9)の代わりに下記の式(10)によって補正係数yを求めても良い。
y=(a9・(r1・|A(t)|6+r2・|A(t)|4・|B(t)|2+r3・|A(t)|2・|B(t)|4+r4・|B(t)|6)+a7・(q1・|A(t)|4+q2・|A(t)|2・|B(t)|2+q3・|B(t)|4)+a5・(p1・|A(t)|+p2・|B(t)|)+a3)) …(10)
However, a 9 , r 1 , r 2 , r 3 , r 4 are also predetermined coefficients. It is also possible to approximate each amplitude power term with the amplitude itself. That is, for example, the correction coefficient y may be obtained by the following equation (10) instead of the above equation (9).
y = (a 9 · (r 1 · | A (t) | 6 + r 2 · | A (t) | 4 · | B (t) | 2 + r 3 · | A (t) | 2 · | B (t ) | 4 + r 4 · | B (t) | 6 ) + a 7 · (q 1 · | A (t) | 4 + q 2 · | A (t) | 2 · | B (t) | 2 + q 3 · | B (t) | 4 ) + a 5 · (p 1 · | A (t) | + p 2 · | B (t) |) + a 3 )) (10)
上式(10)では、上式(9)の項a5・(p1・|A(t)|2+p2・|B(t)|2)+a3)が項a5・(p1・|A(t)|+p2・|B(t)|)+a3)で近似されている。 In the above equation (10), the term a 5 · (p 1 · | A (t) | 2 + p 2 · | B (t) | 2 ) + a 3 ) in the above equation (9) is the term a 5 · (p 1 It is approximated by | A (t) | + p 2 · | B (t) |) + a 3 ).
[具体例2]
送信信号には、3つ以上の信号が含まれていても良く、これらの3つの信号の相互変調によって発生する相互変調信号をキャンセルすることも可能である。そこで、具体例2では、周波数f1の複素信号A(t)、周波数f2の複素信号B(t)、及び周波数f3の複素信号D(t)が送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する相互変調信号が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。このような3つの複素信号からは、それぞれの複素信号の周波数の倍数の和及び差の周波数を有する相互変調信号が発生する。ここでは、例えば周波数(f1+f2−f3)において発生する相互変調信号を相殺するキャンセル信号について説明する。
[Specific Example 2]
The transmission signal may include three or more signals, and an intermodulation signal generated by intermodulation of these three signals can be canceled. Therefore, in the second specific example, the complex signal A (t) having the frequency f1, the complex signal B (t) having the frequency f2, and the complex signal D (t) having the frequency f3 are included in the transmission signal and are generated by these complex signals. Consider a case where an intermodulation signal to be leaked to the reception path and added to the reception signal. From such three complex signals, an intermodulation signal having a frequency of the sum and difference of multiples of the frequencies of the respective complex signals is generated. Here, for example, a cancel signal that cancels an intermodulation signal generated at a frequency (f1 + f2-f3) will be described.
この場合、図11に示すように、キャンセル信号生成部113によって、複素信号D(t)の複素共役D(t)*が算出され、下記の式(11)によって理論上の相互変調信号IM(t)が求められる。
IM(t)=A(t)×B(t)×D(t)* …(11)
In this case, as shown in FIG. 11, the complex conjugate D (t) * of the complex signal D (t) is calculated by the cancel
IM (t) = A (t) × B (t) × D (t) * (11)
また、キャンセル信号生成部113によって、複素信号A(t)、B(t)、D(t)の振幅を変数とする関数f(|A(t)|、|B(t)|、|D(t)|)によって、補正係数yが算出される。この補正係数yは、理論上の相互変調信号IM(t)に乗算され、キャンセル信号C(t)が求められる。
Further, the cancel
補正係数yを算出するための関数は、相互変調信号の発生源の特性zと3つの複素信号A(t)、B(t)、D(t)に対応する送信信号の和wとの関係に応じて異なる。すなわち、例えば送信信号和wと相互変調信号発生源の特性zとが下記の式(12)で表せる場合、補正係数yは下記の式(13)のようになる。
z=a1w+a3w3+a5w5 …(12)
y=(a5・(p1・|A(t)|2+p2・|B(t)|2+p3・|D(t)|2)+a3) …(13)
The function for calculating the correction coefficient y is the relationship between the characteristic z of the source of the intermodulation signal and the sum w of the transmission signals corresponding to the three complex signals A (t), B (t), and D (t). Depending on. That is, for example, when the transmission signal sum w and the characteristic z of the intermodulation signal generation source can be expressed by the following equation (12), the correction coefficient y is expressed by the following equation (13).
z = a 1 w + a 3 w 3 + a 5 w 5 (12)
y = (a 5 · (p 1 · | A (t) | 2 + p 2 · | B (t) | 2 + p 3 · | D (t) | 2 ) + a 3 ) (13)
ただし、a1、a3、a5、p1、p2、p3は、それぞれ所定の係数である。同様に、例えば送信信号和wと相互変調信号発生源の特性zとが下記の式(14)で表せる場合、補正係数yは下記の式(15)のようになる。
z=a1w+a3w3+a5w5+a7w7 …(14)
y=(a7・(q1・|A(t)|4+q2・|B(t)|4+q3・|D(t)|4+q4・|A(t)|2・|B(t)|2+q5・|B(t)|2・|D(t)|2+q6・|D(t)|2・|A(t)|2)+a5・(p1・|A(t)|2+p2・|B(t)|2+p3・|D(t)|2)+a3)) …(15)
However, a 1, a 3, a 5, p 1,
z = a 1 w + a 3 w 3 + a 5 w 5 + a 7 w 7 (14)
y = (a 7 · (q 1 · | A (t) | 4 + q 2 · | B (t) | 4 + q 3 · | D (t) | 4 + q 4 · | A (t) | 2 · | B (t) | 2 + q 5 · | B (t) | 2 · | D (t) | 2 + q 6 · | D (t) | 2 · | A (t) | 2 ) + a 5 · (p 1 · | A (t) | 2 + p 2 · | B (t) | 2 + p 3 · | D (t) | 2 ) + a 3 )) (15)
ただし、a7、q1、q2、q3、q4、q5、q6も、それぞれ所定の係数である。 However, a 7 , q 1 , q 2 , q 3 , q 4 , q 5 , q 6 are also predetermined coefficients.
[具体例3]
相互変調信号は、送信信号に含まれる複数の信号の3次歪み成分のみから発生するとは限らない。すなわち、複数の信号の2次以上の任意の次数の歪み成分から相互変調信号が発生し得る。そこで、具体例3では、周波数f1の複素信号A(t)と周波数f2の複素信号B(t)とが送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する5次歪み成分が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。このような2つの複素信号からは、それぞれの複素信号の周波数の倍数の和及び差の周波数を有する5次歪み成分が発生する。ここでは、例えば周波数(3f1−2f2)において発生する5次歪み成分を相殺するキャンセル信号について説明する。
[Specific Example 3]
The intermodulation signal is not always generated only from the third-order distortion components of a plurality of signals included in the transmission signal. That is, an intermodulation signal can be generated from distortion components of an arbitrary order of the second order or higher of a plurality of signals. Therefore, in the third specific example, the complex signal A (t) having the frequency f1 and the complex signal B (t) having the frequency f2 are included in the transmission signal, and the fifth-order distortion component generated by these complex signals leaks to the reception path. Then, consider the case where it is added to the received signal. From such two complex signals, a fifth-order distortion component having the sum and difference frequencies of the frequency of each complex signal is generated. Here, for example, a cancel signal for canceling a fifth-order distortion component generated at the frequency (3f1-2f2) will be described.
この場合、図12に示すように、キャンセル信号生成部113によって、複素信号B(t)の複素共役B(t)*が算出され、下記の式(16)によって理論上の5次歪み成分IM(t)が求められる。
IM(t)=A(t)3×(B(t)*)2 …(16)
In this case, as shown in FIG. 12, the complex conjugate B (t) * of the complex signal B (t) is calculated by the cancel
IM (t) = A (t) 3 × (B (t) * ) 2 (16)
また、キャンセル信号生成部113によって、複素信号A(t)、B(t)の振幅を変数とする関数f(|A(t)|、|B(t)|)によって、補正係数yが算出される。この補正係数yは、理論上の5次歪み成分IM(t)に乗算され、キャンセル信号C(t)が求められる。
Further, the correction signal y is calculated by the cancel
補正係数yを算出するための関数は、相互変調信号の発生源の特性zと2つの複素信号A(t)、B(t)に対応する送信信号の和wとの関係に応じて異なる。すなわち、例えば送信信号和wと相互変調信号発生源の特性zとが下記の式(17)で表せる場合、補正係数yは下記の式(18)のようになる。
z=a1w+a3w3+a5w5 …(17)
y=a5 …(18)
The function for calculating the correction coefficient y differs depending on the relationship between the characteristic z of the source of the intermodulation signal and the sum w of the transmission signals corresponding to the two complex signals A (t) and B (t). That is, for example, when the transmission signal sum w and the characteristic z of the intermodulation signal generation source can be expressed by the following equation (17), the correction coefficient y is expressed by the following equation (18).
z = a 1 w + a 3 w 3 + a 5 w 5 (17)
y = a 5 (18)
ただし、a1、a3、a5は、それぞれ所定の係数である。同様に、例えば送信信号和wと相互変調信号発生源の特性zとが下記の式(19)で表せる場合、補正係数yは下記の式(20)のようになる。
z=a1w+a3w3+a5w5+a7w7 …(19)
y=(a7・(p1・|A(t)|2+p2・|B(t)|2)+a5) …(20)
However, a 1, a 3, a 5 are predetermined coefficients, respectively. Similarly, for example, when the transmission signal sum w and the characteristic z of the intermodulation signal generation source can be expressed by the following equation (19), the correction coefficient y is expressed by the following equation (20).
z = a 1 w + a 3 w 3 + a 5 w 5 + a 7 w 7 (19)
y = (a 7 · (p 1 · | A (t) | 2 + p 2 · | B (t) | 2 ) + a 5 ) (20)
ただし、a7、p1、p2も、それぞれ所定の係数である。 However, a 7 , p 1 , and p 2 are also predetermined coefficients.
上述した具体例1〜3のように、送信信号に含まれる複数の信号の振幅に基づく補正係数によって、理論上の相互変調信号を補正することにより、受信信号に付加された相互変調信号をキャンセルするキャンセル信号を生成することができる。このとき、送信信号に含まれる2以上の任意の数の信号の相互変調によって発生する相互変調歪み成分であって、2次以上の任意の次数の相互変調歪み成分に対応するキャンセル信号を生成することが可能である。 As in the specific examples 1 to 3 described above, the intermodulation signal added to the reception signal is canceled by correcting the theoretical intermodulation signal by the correction coefficient based on the amplitudes of a plurality of signals included in the transmission signal. A cancel signal can be generated. At this time, a cancel signal corresponding to an intermodulation distortion component having an arbitrary second order or higher order, which is an intermodulation distortion component generated by the intermodulation of an arbitrary number of two or more signals included in the transmission signal, is generated. It is possible.
図9に戻って、上記のように生成されたキャンセル信号は、キャンセル信号生成部113から合成部115へ出力される。一方、受信信号は、直交復調部114によって直交復調され、合成部115へ出力される。そして、合成部115によって、送信信号から発生する相互変調信号が付加された受信信号とキャンセル信号とが合成されることにより(ステップS104)、受信信号から相互変調信号が除去される。相互変調信号除去後の受信信号は、復号部116によって復号されることにより(ステップS105)、受信データが得られる。
Returning to FIG. 9, the cancel signal generated as described above is output from the cancel
以上のように、本実施の形態によれば、理論上の相互変調信号を実際の信号の振幅に基づく補正係数によって補正してキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成する。このため、受信経路に漏出して受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。 As described above, according to this embodiment, a theoretical intermodulation signal is corrected by a correction coefficient based on the actual signal amplitude to generate a cancel signal, and the cancel signal is combined with the received signal. For this reason, the intermodulation signal leaked to the reception path and added to the reception signal can be canceled with high accuracy, and the decoding accuracy of the reception signal can be improved.
(実施の形態4)
実施の形態4の特徴は、送信信号に含まれる複数の信号それぞれの振幅と相互変調信号の振幅との関係を近似する関数によってキャンセル信号の振幅を算出し、複数の信号それぞれの位相からキャンセル信号の位相を算出することによりキャンセル信号を生成する点である。
(Embodiment 4)
The feature of the fourth embodiment is that the cancel signal is calculated from the phase of each of the plurality of signals by calculating the amplitude of the cancel signal using a function that approximates the relationship between the amplitude of each of the plurality of signals included in the transmission signal and the amplitude of the intermodulation signal. In other words, the cancel signal is generated by calculating the phase of.
実施の形態4に係る無線通信装置の構成及びプロセッサの機能は、実施の形態1(図1、2)と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態4においては、キャンセル信号生成部113によるキャンセル信号の生成方法が実施の形態1とは異なる。そこで、以下では、実施の形態4に係るキャンセル信号が生成される受信処理について説明する。
The configuration of the wireless communication apparatus according to the fourth embodiment and the function of the processor are the same as those in the first embodiment (FIGS. 1 and 2), and thus the description thereof is omitted. In the fourth embodiment, the cancel signal generation method by the cancel
図13は、実施の形態4に係る受信処理を示すフロー図である。図13において、図3と同じ部分には同じ符号を付す。 FIG. 13 is a flowchart showing a reception process according to the fourth embodiment. In FIG. 13, the same parts as those in FIG.
実施の形態4に係る無線通信装置100においては、送信データが符号化部111によって符号化され(ステップS101)、直交変調部112によって直交変調されることにより、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号が生成される。この送信信号に含まれる複数の信号の相互変調により発生する相互変調信号が受信信号に付加されている。
In
そこで、符号化されたベースバンド信号と周波数が異なる複数の信号との対応が既知であることから、符号化されたベースバンド信号がキャンセル信号生成部113へ入力されることにより、受信信号に付加される相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号が生成される。具体的には、キャンセル信号生成部113によって、送信信号に含まれる複数の信号それぞれの振幅に対して近似関数が用いられることにより、キャンセル信号の振幅が算出される(ステップS301)。ここで用いられる近似関数は、各信号の振幅と発生する相互変調信号の振幅との関係を近似する関数である。一般に、各信号の振幅が大きくなるほど相互変調信号の振幅も増大するが、各信号の振幅が大きくなるに連れて相互変調信号の振幅が増大する傾きは小さくなる。したがって、近似関数としては、例えば双曲線関数などを用いることが可能である。
Therefore, since the correspondence between the encoded baseband signal and a plurality of signals having different frequencies is known, the encoded baseband signal is added to the received signal by being input to the cancel
また、キャンセル信号生成部113によって、送信信号に含まれる複数の信号の位相からキャンセル信号の位相が算出される(ステップS302)。すなわち、送信信号に含まれる複数の信号から発生する相互変調信号の位相が算出される。そして、算出されたキャンセル信号の振幅及び位相を有する複素信号が導出されることにより(ステップS303)、受信信号に付加される相互変調信号に相当するキャンセル信号が生成される。
Further, the cancel
さらに具体的に例を挙げると、キャンセル信号は例えば図14に示すように生成される。すなわち、周波数f1の複素信号A(t)と周波数f2の複素信号B(t)とが送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する3次歪み成分が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。この場合、図14に示すように、キャンセル信号生成部113によって、それぞれの複素信号の振幅に対して双曲線関数tanhが用いられることにより、それぞれの複素信号に対応する相互変調信号における振幅成分CA、CBが算出される。すなわち、以下の式(21)によって、複素信号A(t)、B(t)に対応する振幅成分CA、CBが算出される。
CA=tanh(p・|A(t)|)
CB=tanh(q・|B(t)|) …(21)
More specifically, for example, the cancel signal is generated as shown in FIG. That is, the complex signal A (t) having the frequency f1 and the complex signal B (t) having the frequency f2 are included in the transmission signal, and the third-order distortion component generated by these complex signals leaks to the reception path and becomes the reception signal. Consider the case of being added. In this case, as shown in FIG. 14, the cancel
C A = tanh (p · | A (t) |)
C B = tanh (q · | B (t) |) (21)
ただし、式(21)において、p、qは所定のパラメータである。そして、さらに以下の式(22)によって、3次歪み成分に対応するキャンセル信号の振幅|C(t)|が算出される。
|C(t)|=CA 2×CB …(22)
However, in Formula (21), p and q are predetermined parameters. Further, the amplitude | C (t) | of the cancel signal corresponding to the third-order distortion component is calculated by the following equation (22).
| C (t) | = C A 2 × C B (22)
一方、複素信号A(t)、B(t)それぞれの位相をθA、θBとすると、3次歪み成分に対応するキャンセル信号の位相θCは、以下の式(23)によって算出される。
θC=2×θA−θB …(23)
On the other hand, assuming that the phases of the complex signals A (t) and B (t) are θ A and θ B , the phase θ C of the cancel signal corresponding to the third-order distortion component is calculated by the following equation (23). .
θ C = 2 × θ A −θ B (23)
そして、上式(22)、(23)によって算出された振幅|C(t)|及び位相θCを有する複素信号がキャンセル信号となる。 Then, the complex signal having the amplitude | C (t) | and the phase θ C calculated by the above equations (22) and (23) is the cancel signal.
実施の形態4では、送信信号に含まれる複数の信号の振幅と相互変調信号の振幅との関係を近似する近似関数を用いてキャンセル信号の振幅を算出し、送信信号に含まれる複数の信号の位相からキャンセル信号の位相を算出する。このため、近似関数を適切に選定することにより、送信信号から発生する相互変調信号を精度良く近似するキャンセル信号を生成することができる。 In Embodiment 4, the amplitude of the cancellation signal is calculated using an approximation function that approximates the relationship between the amplitude of the plurality of signals included in the transmission signal and the amplitude of the intermodulation signal, and the plurality of signals included in the transmission signal are calculated. The phase of the cancel signal is calculated from the phase. For this reason, it is possible to generate a cancel signal that accurately approximates the intermodulation signal generated from the transmission signal by appropriately selecting the approximate function.
このようにして生成されたキャンセル信号は、キャンセル信号生成部113から合成部115へ出力される。一方、受信信号は、直交復調部114によって直交復調され、合成部115へ出力される。そして、合成部115によって、送信信号から発生する3次歪み成分が付加された受信信号とキャンセル信号とが合成されることにより(ステップS104)、受信信号から3次歪み成分が除去される。3次歪み成分除去後の受信信号は、復号部116によって復号されることにより(ステップS105)、受信データが得られる。
The cancel signal generated in this way is output from the cancel
以上のように、本実施の形態によれば、送信信号に含まれる複数の信号の振幅と相互変調信号の振幅との関係を近似する近似関数を用いてキャンセル信号の振幅を算出し、送信信号に含まれる複数の信号の位相からキャンセル信号の位相を算出し、キャンセル信号を受信信号に合成する。このため、受信経路に漏出して受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。換言すれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。また、近似関数を適切に選定することにより、送信信号から発生する相互変調信号を精度良く近似するキャンセル信号を生成することができる。 As described above, according to the present embodiment, the amplitude of the cancel signal is calculated using the approximation function that approximates the relationship between the amplitude of the plurality of signals included in the transmission signal and the amplitude of the intermodulation signal, and the transmission signal The phase of the cancel signal is calculated from the phases of the plurality of signals included in the signal, and the cancel signal is combined with the received signal. For this reason, the intermodulation signal leaked to the reception path and added to the reception signal can be canceled with high accuracy, and the decoding accuracy of the reception signal can be improved. In other words, even when a transmission signal including signals of a plurality of frequencies is transmitted, it is possible to suppress a decrease in reception quality due to the intermodulation signal. Further, by appropriately selecting the approximate function, a cancel signal that accurately approximates the intermodulation signal generated from the transmission signal can be generated.
なお、上記実施の形態4では、近似関数を用いてキャンセル信号の振幅を算出するものとしたが、必ずしも近似関数を用いる必要はない。すなわち、例えば各信号の振幅に対応するキャンセル信号の振幅をあらかじめ記憶するテーブルをメモリ180に記憶させておき、キャンセル信号生成部113は、テーブルを参照することにより、キャンセル信号の振幅を取得しても良い。
In the fourth embodiment, the amplitude of the cancel signal is calculated using the approximate function. However, the approximate function is not necessarily used. That is, for example, a table that stores in advance the amplitude of the cancel signal corresponding to the amplitude of each signal is stored in the
(実施の形態5)
実施の形態5の特徴は、受動素子において送信信号から相互変調信号が発生し、デジタル回路に戻るまでの遅延を考慮してキャンセル信号を遅延させるとともに位相差を調整する点である。
(Embodiment 5)
A feature of the fifth embodiment is that an intermodulation signal is generated from a transmission signal in a passive element and a cancel signal is delayed and a phase difference is adjusted in consideration of a delay until returning to a digital circuit.
実施の形態5に係る無線通信装置の構成は、実施の形態1(図1)と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態5においては、プロセッサ110の機能が実施の形態1とは異なる。図15は、実施の形態5に係るプロセッサ110の機能を示すブロック図である。図15において、図2と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図15に示すプロセッサ110では、図2に示すプロセッサ110に遅延調整部201及び位相差調整部202が追加されている。
Since the configuration of the wireless communication apparatus according to
遅延調整部201は、キャンセル信号生成部113がキャンセル信号の生成に用いた送信信号に起因してデュプレクサ150とアンテナの間の通過経路又は外部の相互変調発生源において相互変調信号が発生し、この相互変調信号がプロセッサ110へ戻ってくるまでの遅延を検出する。具体的には、遅延調整部201は、キャンセル信号生成部113によって生成されたキャンセル信号と相互変調信号が付加された受信信号との相関値を演算し、キャンセル信号に対応する相互変調信号がプロセッサ110へ入力されるタイミングを検出する。すなわち、キャンセル信号に対応する相互変調信号が受信信号に付加されていれば、キャンセル信号と受信信号の相関値が大きくなるため、遅延調整部201は、キャンセル信号と受信信号の相関値が例えば最大になるタイミングを検出することにより、相互変調信号の遅延タイミングを検出する。そして、遅延調整部201は、検出した遅延タイミングでキャンセル信号を位相差調整部202へ出力する。
The
位相差調整部202は、キャンセル信号生成部113が生成したキャンセル信号と受信信号に付加された相互変調信号との位相差を検出し、キャンセル信号の位相を調整する。具体的には、位相差調整部202は、遅延調整部201における相関演算の結果、最大の相関値の複素値から位相差を算出し、この位相差だけキャンセル信号の位相を調整する。そして、位相差調整部202は、位相を調整した後のキャンセル信号を合成部115へ出力する。
The phase
実施の形態5においては、デュプレクサ150とアンテナの間の通過経路に設けられた受動素子又は外部の相互変調発生源において発生した相互変調信号がダウンコンバータ160及びADコンバータ170を経由してプロセッサ110へ入力されるまでの遅延を考慮して、遅延調整部201がキャンセル信号を遅延させる。さらに、位相差調整部202が遅延による位相差を調整した上でキャンセル信号を合成部115へ入力する。このため、受信信号に付加された相互変調信号とこの相互変調信号に対応するキャンセル信号とが同じタイミングかつ同位相で合成部115へ入力され、キャンセル信号によって確実に相互変調信号を相殺することができる。
In the fifth embodiment, an intermodulation signal generated in a passive element provided in a passing path between the
なお、キャンセル信号生成部113によって生成されるキャンセル信号は、実施の形態1〜4のいずれの方法で生成されたものであっても良い。また、相互変調信号が発生する箇所は、デュプレクサ150からアンテナまでの通過経路に設けられたケーブル及びコネクタなどや無線通信装置の外部であっても良く、送信信号が伝送される経路上であればどこでも良い。
Note that the cancel signal generated by the cancel
以上のように、本実施の形態によれば、相互変調信号がプロセッサへ入力されるまでの遅延と位相差を考慮して、キャンセル信号を遅延させるとともに位相を調整する。このため、相互変調信号に対応するキャンセル信号を受信信号に合成することができ、確実に受信信号から相互変調信号を除去することができる。 As described above, according to the present embodiment, the cancel signal is delayed and the phase is adjusted in consideration of the delay and phase difference until the intermodulation signal is input to the processor. For this reason, the cancel signal corresponding to the intermodulation signal can be combined with the reception signal, and the intermodulation signal can be reliably removed from the reception signal.
(実施の形態6)
実施の形態6の特徴は、相互変調信号をキャンセルした後の受信信号に残存するキャンセル信号成分が最小になるように、キャンセル信号を生成するためのパラメータを変更しながらキャンセル信号を生成する点である。
(Embodiment 6)
The feature of the sixth embodiment is that the cancel signal is generated while changing the parameters for generating the cancel signal so that the cancel signal component remaining in the received signal after canceling the intermodulation signal is minimized. is there.
実施の形態6に係る無線通信装置の構成は、実施の形態1(図1)と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態6においては、プロセッサ110の機能が実施の形態1とは異なる。図16は、実施の形態6に係るプロセッサ110の機能を示すブロック図である。図16において、図2と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図16に示すプロセッサ110では、図2に示すプロセッサ110に相関値検出部301、最小電力検出部302及びパラメータ変更部303が追加されている。
The configuration of the wireless communication apparatus according to the sixth embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), and thus the description thereof is omitted. In the sixth embodiment, the function of the
相関値検出部301は、キャンセル信号生成部113によって生成されたキャンセル信号と合成部115から出力される受信信号との相関値を検出する。すなわち、相関値検出部301は、合成部115によってキャンセル信号が合成され、相互変調信号が除去された後の受信信号に残存するキャンセル信号成分を検出する。ここで、キャンセル信号生成部113によって生成されたキャンセル信号の精度が良い場合には、このキャンセル信号と受信信号に付加された相互変調信号とが一致し、合成部115においてキャンセル信号と相互変調信号とが相殺される。結果として、合成部115から出力される受信信号に残存するキャンセル信号成分は、小さくなる。したがって、相関値検出部301が検出する相関値が小さい場合には、キャンセル信号生成部113によって生成されるキャンセル信号の精度が良いといえる。
The correlation
最小電力検出部302は、パラメータ変更部303によってパラメータが順次変更される場合に、相関値検出部301によって検出される相関値の最小値(以下「最小電力」という)を検出する。すなわち、最小電力検出部302は、最小電力が検出されるまで、パラメータ変更部303に対してパラメータを順次変更するように指示する。そして、最小電力検出部302は、最小電力が検出された場合に、パラメータ変更部303に対して最小電力に対応するパラメータを設定するように指示する。 The minimum power detection unit 302 detects the minimum correlation value detected by the correlation value detection unit 301 (hereinafter referred to as “minimum power”) when the parameters are sequentially changed by the parameter change unit 303. That is, the minimum power detection unit 302 instructs the parameter change unit 303 to sequentially change parameters until the minimum power is detected. Then, when the minimum power is detected, the minimum power detection unit 302 instructs the parameter change unit 303 to set a parameter corresponding to the minimum power.
パラメータ変更部303は、最小電力検出部302からの指示に従って、キャンセル信号生成部113によってキャンセル信号が生成される際のパラメータを順次変更する。具体的には、パラメータ変更部303は、例えば実施の形態1に係るキャンセル信号が生成される場合には、キャンセル信号が生成される際に使用されるモデルの次数を順次変更する。また、パラメータ変更部303は、例えば実施の形態2に係るキャンセル信号が生成される場合には、振幅和から補正係数を算出するための関数の係数を順次変更する。そして、パラメータ変更部303は、最小電力に対応するパラメータを設定するように最小電力検出部302から指示されると、順次変更したパラメータのうち最小電力が検出された際のパラメータをキャンセル信号生成部113に設定する。
The parameter changing unit 303 sequentially changes parameters when the cancel signal is generated by the cancel
実施の形態6においては、キャンセル信号を生成する際のパラメータを順次変更しながら、キャンセル信号が合成された後の受信信号に残存するキャンセル信号成分を最小にするパラメータを決定する。つまり、受信信号に付加された相互変調信号を最も精度良く相殺するキャンセル信号を生成するためのパラメータを決定し、決定されたパラメータによってキャンセル信号が生成されるようにする。このため、キャンセル信号とキャンセル信号を合成後の受信信号との相関値に基づいて適応的に最適なパラメータを決定し、精度が良いキャンセル信号を生成することができる。 In the sixth embodiment, parameters for minimizing the cancel signal component remaining in the reception signal after the cancel signals are combined are determined while sequentially changing the parameters for generating the cancel signals. That is, a parameter for generating a cancel signal that cancels the intermodulation signal added to the received signal with the highest accuracy is determined, and the cancel signal is generated based on the determined parameter. For this reason, it is possible to adaptively determine the optimum parameter based on the correlation value between the cancel signal and the received signal after combining the cancel signal, and generate a cancel signal with high accuracy.
なお、キャンセル信号生成部113によって生成されるキャンセル信号は、実施の形態1〜4のいずれの方法で生成されたものであっても良い。そして、パラメータ変更部303は、それぞれの方法で使用されるパラメータの全部又は一部を順次変更しながら、最終的には、最小電力に対応する最適なパラメータをキャンセル信号生成部113に設定する。また、相互変調信号が発生する箇所は、デュプレクサ150からアンテナまでの通過経路に設けられたケーブル及びコネクタなどであっても良く、送信信号が伝送される経路上であればどこでも良い。
Note that the cancel signal generated by the cancel
以上のように、本実施の形態によれば、キャンセル信号を生成する際に使用されるパラメータを順次変更しながら、キャンセル信号とキャンセル信号を合成後の受信信号との相関値を検出し、相関値を最小にするパラメータを決定する。そして、決定されたパラメータを使用してキャンセル信号を生成する。このため、適応的に最適なパラメータを決定し、精度が良いキャンセル信号を生成することができ、受信信号の復号精度をさらに向上することができる。 As described above, according to the present embodiment, the correlation value between the cancel signal and the received signal after combining the cancel signal is detected while sequentially changing the parameters used when generating the cancel signal, and the correlation is detected. Determine the parameter that minimizes the value. Then, a cancel signal is generated using the determined parameter. For this reason, it is possible to adaptively determine optimal parameters, generate a cancellation signal with high accuracy, and further improve the decoding accuracy of the received signal.
(実施の形態7)
実施の形態7の特徴は、信号の送信経路と受信経路とが分離している無線通信装置において、装置の外部で発生する相互変調信号をキャンセルする点である。
(Embodiment 7)
A feature of the seventh embodiment is that, in a wireless communication apparatus in which a signal transmission path and a reception path are separated, an intermodulation signal generated outside the apparatus is canceled.
図17は、実施の形態7に係る無線通信装置200の構成を示すブロック図である。図17において、図1と同じ部分には同じ符号を付す。図17に示す無線通信装置200は、図1に示す無線通信装置100のデュプレクサ150を削除し、信号の送信経路と受信経路とが分離する構成を採る。このような構成の場合、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号が送信経路を通過して送信されても、複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号が無線通信装置200の内部で受信経路に漏出することはない。
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of
しかしながら、無線通信装置200の近傍に、例えば金属などの相互変調発生源Sが配置されている場合、送信アンテナから送信された無線送信信号に含まれる周波数の異なる複数の信号が相互変調発生源Sにおいて相互変調する。この結果、相互変調信号が発生し、発生した相互変調信号が受信信号とともに受信アンテナへ入射する。したがって、送信経路と受信経路とが分離していても、受信信号に相互変調信号が付加されることがある。
However, when the intermodulation source S such as metal is disposed in the vicinity of the
そこで、実施の形態7に係る無線通信装置200のプロセッサ110は、上述した実施の形態1〜6に係る無線通信装置100のプロセッサ110と同様に、送信信号に含まれる複数の信号からキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成する。これにより、無線通信装置200の外部において発生して受信信号に付加された相互変調信号を相殺することができ、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。
Therefore,
以上のように、本実施の形態によれば、送信信号に含まれる複数の信号からキャンセル信号を生成し、外部の相互変調発生源において発生し受信信号に付加される相互変調信号をキャンセル信号によって相殺する。このため、無線通信装置内の送信経路と受信経路が分離している場合でも、受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, a cancel signal is generated from a plurality of signals included in a transmission signal, and an intermodulation signal generated in an external intermodulation generation source and added to a reception signal is generated by the cancel signal. cancel. For this reason, even when the transmission path and the reception path in the wireless communication apparatus are separated, the intermodulation signal added to the reception signal can be canceled with high accuracy, and the deterioration of the reception quality due to the intermodulation signal is suppressed. be able to.
(実施の形態8)
実施の形態8の特徴は、ベースバンド部と無線部とが別体として設けられる無線通信システムにおいて、相互変調信号をキャンセルする点である。
(Embodiment 8)
A feature of the eighth embodiment is that an intermodulation signal is canceled in a radio communication system in which a baseband unit and a radio unit are provided separately.
図18は、実施の形態8に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図18に示す無線通信システムは、ベースバンドユニット(BBU:BaseBand Unit)300及びリモートラジオヘッド(RRH:Remote Radio Head)400−1、400−2を有する。なお、図18においては、2つのRRH400−1、400−2を図示したが、1つまたは3つ以上のRRHがBBU300に接続されていても良い。また、RRH400−2は、RRH400−1と同様の内部構成であるため、図18においては、RRH400−2の内部構成を省略している。
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication system according to the eighth embodiment. The wireless communication system illustrated in FIG. 18 includes a baseband unit (BBU) 300 and remote radio heads (RRHs) 400-1 and 400-2. In FIG. 18, two RRHs 400-1 and 400-2 are illustrated, but one or three or more RRHs may be connected to the
BBU300は、ベースバンド処理を実行し、送信データを含むベースバンド信号をRRH400−1、400−2へ送信する。また、BBU300は、受信データを含むベースバンド信号をRRH400−1、400−2から受信し、このベースバンド信号に対してベースバンド処理を施す。具体的には、BBU300は、プロセッサ310、メモリ320及びインタフェース330を有する。
The
プロセッサ310は、例えばCPU、FPGA又はDSPなどを備え、異なる周波数で送信される複数の信号を含むベースバンド信号を送信データから生成する。また、プロセッサ310は、RRH400−1、400−2から受信したベースバンド信号から受信データを得る。このとき、プロセッサ310は、受信したベースバンド信号に含まれる相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号を送信したベースバンド信号に基づいて生成し、キャンセル信号を用いて相互変調信号を相殺する。
The
メモリ320は、例えばRAM又はROMなどを備え、プロセッサ310が処理を実行するために使用する情報を記憶する。すなわち、メモリ320は、例えばプロセッサ310がキャンセル信号を生成する際に使用するパラメータなどを記憶する。
The
インタフェース330は、例えば光ファイバなどでRRH400−1、400−2と接続され、RRH400−1、400−2との間でベースバンド信号を送受信する。インタフェース330が送信するベースバンド信号には、異なる周波数で送信される複数の信号が含まれている。異なる周波数で送信される複数の信号は、RRH400−1、400−2のいずれか一方へまとめて送信されても良いし、RRH400−1、400−2の双方へ別々に送信されても良い。
The
RRH400−1、400−2は、BBU300から受信したベースバンド信号を無線周波数にアップコンバートし、得られた無線送信信号をアンテナを介して送信する。また、RRH400−1、400−2は、アンテナを介して受信した無線受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、得られたベースバンド信号をBBU300へ送信する。具体的には、RRH400−1、400−2は、インタフェース410、プロセッサ415、DAコンバータ420、アップコンバータ430、増幅器440、デュプレクサ450、ダウンコンバータ460及びADコンバータ470を有する。
RRH 400-1 and 400-2 up-convert the baseband signal received from
インタフェース410は、例えば光ファイバなどでBBU300と接続され、BBU300との間でベースバンド信号を送受信する。
The
プロセッサ415は、インタフェース410によって受信されたベースバンド信号を直交変調してDAコンバータ420へ出力する。また、プロセッサ415は、増幅器440での増幅により非線形歪みが発生することがあるため、ベースバンド信号に対するプリディストーション処理を施す歪み補償回路などを有していても良い。さらに、プロセッサ415は、ADコンバータ470から出力されるベースバンド信号を直交復調してインタフェース410へ出力する。インタフェース410へ出力されるベースバンド信号には、送信信号の相互変調により発生する相互変調信号が付加されている。
The processor 415 performs quadrature modulation on the baseband signal received by the
DAコンバータ420は、プロセッサ415から出力されるベースバンド信号をDA変換し、得られたアナログのベースバンド信号をアップコンバータ430へ出力する。
The
アップコンバータ430は、DAコンバータ420から出力されるベースバンド信号を無線周波数にアップコンバートし、無線送信信号を生成する。そして、アップコンバータ430は、生成した無線送信信号を増幅器440へ出力する。
The up-
増幅器440は、アップコンバータ430から出力される無線送信信号を増幅する。
The
デュプレクサ450は、増幅器440から出力される無線送信信号をコネクタ、ケーブル及びアンテナを介して送信する。また、デュプレクサ450は、アンテナで受信されケーブル及びコネクタを経由した無線受信信号をダウンコンバータ460へ出力する。無線送信信号と無線受信信号との周波数が異なるため、デュプレクサ450は、送信経路と受信経路とを電気的に分離し、無線送信信号が受信経路に漏出しないようにする。
The
デュプレクサ450とアンテナの間の経路は、例えばコネクタ、ケーブル及びアンテナなどの受動素子を備える。無線送信信号に周波数が異なる複数の信号が含まれる場合は、受動素子におけるインピーダンスの不連続点や受動素子において生じる微小な非線形歪みにより、複数の信号が相互変調して相互変調信号が発生する。すなわち、デュプレクサ450とアンテナの間の経路及び各装置の外部の伝搬路は、無線送信信号及び無線受信信号の双方の通過経路となるため、これらの通過経路において発生した相互変調信号が無線受信信号に付加される。
The path between the
一方、無線送信信号に周波数が異なる複数の信号が含まれない場合でも、RRH400−1、400−2それぞれから送信される無線送信信号の周波数が異なり、RRH400−1、400−2の外部に相互変調発生源がある場合には、相互変調信号が発生する。そして、外部で発生した相互変調信号は、アンテナによって受信され無線受信信号に付加される。 On the other hand, even when a plurality of signals having different frequencies are not included in the wireless transmission signal, the frequencies of the wireless transmission signals transmitted from the RRHs 400-1 and 400-2 are different, and are mutually outside the RRHs 400-1 and 400-2. If there is a modulation source, an intermodulation signal is generated. The intermodulation signal generated outside is received by the antenna and added to the radio reception signal.
ダウンコンバータ460は、デュプレクサ450から出力される無線受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、得られたベースバンド信号をADコンバータ470へ出力する。
The down-converter 460 down-converts the radio reception signal output from the
ADコンバータ470は、ダウンコンバータ460から出力されるベースバンド信号をAD変換し、得られたデジタルのベースバンド信号をプロセッサ415へ出力する。 The AD converter 470 AD-converts the baseband signal output from the down converter 460 and outputs the obtained digital baseband signal to the processor 415.
本実施の形態においては、RRH400−1、400−2によって受信される受信信号にRRH400−1、400−2の内部又は外部で発生した相互変調信号が付加される。そして、相互変調信号が付加された受信信号は、BBU300へ送信される。BBU300のプロセッサ310は、すべてのRRH400−1、400−2から送信される送信信号を生成しており、これらの送信信号の相互変調により発生する相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成可能である。そこで、プロセッサ310は、上述した実施の形態1〜6に係る無線通信装置100のプロセッサ110と同様に、RRH400−1、400−2から送信される複数の信号に基づいてキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成する。これにより、RRH400−1、400−2の内部又は外部において発生して受信信号に付加された相互変調信号を相殺することができ、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。
In the present embodiment, an intermodulation signal generated inside or outside RRH 400-1 or 400-2 is added to a reception signal received by RRH 400-1 or 400-2. Then, the reception signal to which the intermodulation signal is added is transmitted to
以上のように、本実施の形態によれば、複数のRRHに接続されたBBUにおいて、複数のRRHから送信される複数の信号に基づいてキャンセル信号を生成し、各RRHによって受信された受信信号に付加される相互変調信号をキャンセル信号によって相殺する。このため、ベースバンド部と無線部とが別体として設けられる無線通信システムにおいて、受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, in a BBU connected to a plurality of RRHs, a cancel signal is generated based on a plurality of signals transmitted from the plurality of RRHs, and received signals received by the respective RRHs. The intermodulation signal added to is canceled by the cancel signal. For this reason, in a wireless communication system in which a baseband unit and a radio unit are provided separately, an intermodulation signal added to a received signal can be canceled with high accuracy, and a decrease in reception quality due to the intermodulation signal is suppressed. be able to.
なお、上記実施の形態8では、BBU300のプロセッサ310が送信信号からキャンセル信号を生成し、受信信号に合成するものとしたが、相互変調信号をキャンセルする機能を備えた装置を独立して設けることも可能である。図19は、相互変調信号をキャンセルするキャンセル装置500を備えた無線通信システムの構成を示すブロック図である。図19において、図18と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図19に示す無線通信システムは、BBU300、RRH400−1、400−2に加えて、キャンセル装置500を有する。
In the eighth embodiment, the
キャンセル装置500は、BBU300とRRH400−1、400−2との間に接続され、BBU300とRRH400−1、400−2との間で送受信されるベースバンド信号を中継する。また、キャンセル装置500は、BBU300からRRH400−1、400−2へ送信されるベースバンド信号に基づいて、相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成し、RRH400−1、400−2からBBU300へ送信されるベースバンド信号にキャンセル信号を合成する。具体的には、キャンセル装置500は、インタフェース510、540、プロセッサ520及びメモリ530を有する。
Cancel device 500 is connected between
インタフェース510は、BBU300と接続され、BBU300との間でベースバンド信号を送受信する。すなわち、インタフェース510は、プロセッサ310によって生成された送信信号をBBU300のインタフェース330から受信する一方、RRH400−1、400−2によって受信された受信信号をBBU300のインタフェース330へ送信する。インタフェース510がBBU300から受信する送信信号には、異なる周波数で送信される複数の信号が含まれている。異なる周波数で送信される複数の信号は、RRH400−1、400−2のいずれか一方へまとめて送信されても良いし、RRH400−1、400−2の双方へ別々に送信されても良い。
プロセッサ520は、例えばCPU、FPGA又はDSPなどを備え、インタフェース510によって受信された複数の信号に基づいて、相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号を生成する。また、プロセッサ520は、インタフェース540によって受信された信号にキャンセル信号を合成し、受信信号に付加された相互変調信号を相殺する。
The
メモリ530は、例えばRAM又はROMなどを備え、プロセッサ520が処理を実行するために使用する情報を記憶する。すなわち、メモリ530は、例えばプロセッサ520がキャンセル信号を生成する際に使用するパラメータなどを記憶する。
The
インタフェース540は、例えば光ファイバなどでRRH400−1、400−2と接続され、RRH400−1、400−2との間でベースバンド信号を送受信する。すなわち、インタフェース540は、BBU300から受信された送信信号をRRH400−1、400−2へ送信する一方、RRH400−1、400−2によって受信された受信信号をRRH400−1、400−2から受信する。インタフェース540がRRH400−1、400−2へ送信する送信信号には、異なる周波数で送信される複数の信号が含まれている。異なる周波数で送信される複数の信号は、RRH400−1、400−2のいずれか一方へまとめて送信されても良いし、RRH400−1、400−2の双方へ別々に送信されても良い。また、インタフェース540がRRH400−1、400−2から受信する受信信号には、RRH400−1、400−2の内部又は外部で発生した相互変調信号が付加されている。
The interface 540 is connected to the RRHs 400-1 and 400-2 via optical fibers, for example, and transmits and receives baseband signals to and from the RRHs 400-1 and 400-2. That is, the interface 540 transmits the transmission signal received from the
図20は、プロセッサ520の機能を示すブロック図である。図20に示すプロセッサ520は、送信信号取得部521、送信信号送出部522、キャンセル信号生成部523、受信信号取得部524、合成部525及び受信信号送出部526を有する。なお、これらの各処理部は、ハードウェアで構成されても良く、ソフトウェアで構成されても良い。
FIG. 20 is a block diagram illustrating functions of the
送信信号取得部521は、BBU300において生成され送信された送信信号をインタフェース510から取得する。このとき、送信信号取得部521は、異なる周波数でRRH400−1、400−2から送信される複数の信号を含む送信信号を取得する。
The transmission
送信信号送出部522は、送信信号取得部521によって取得された送信信号をインタフェース540へ送出し、RRH400−1、400−2へ送信させる。
The transmission signal transmission unit 522 transmits the transmission signal acquired by the transmission
キャンセル信号生成部523は、送信信号に含まれる複数の信号から、相互変調信号を相殺するためのキャンセル信号を生成する。具体的には、キャンセル信号生成部523は、RRH400−1、400−2の受信帯域に含まれる周波数を有する相互変調信号に対応する2つのベースバンド信号を送信信号から取得し、これらのベースバンド信号に基づいてキャンセル信号を生成する。このとき、キャンセル信号生成部523は、上記の実施の形態1〜6で説明したように、送信信号に含まれる複数の信号の累乗の積や振幅に基づいて、相互変調信号に対応するキャンセル信号を算出する。
Cancel
受信信号取得部524は、RRH400−1、400−2によって受信されダウンコンバートされた受信信号をインタフェース540から取得する。このとき、受信信号取得部524は、異なる周波数でRRH400−1、400−2から送信された信号に起因して発生した相互変調信号が付加された受信信号を取得する。 The reception signal acquisition unit 524 acquires the reception signal received and down-converted by the RRHs 400-1 and 400-2 from the interface 540. At this time, reception signal acquisition section 524 acquires a reception signal to which an intermodulation signal generated due to signals transmitted from RRHs 400-1 and 400-2 at different frequencies is added.
合成部525は、受信信号取得部524によって取得された、相互変調信号が付加された受信信号と、キャンセル信号生成部523によって生成されたキャンセル信号とを合成する。すなわち、合成部525は、受信信号にキャンセル信号を合成することにより、受信信号に付加された相互変調信号を相殺する。
The combining
受信信号送出部526は、合成部525によって相互変調信号がキャンセルされた受信信号をインタフェース510へ送出し、BBU300へ送信させる。
The reception
このように、キャンセル装置500は、BBU300及びRRH400−1、400−2とは独立して設けられ、BBU300において生成され異なる周波数で送信される複数の信号に基づいてキャンセル信号を生成する。そして、キャンセル装置500は、各RRH400−1、400−2によって受信された受信信号に付加される相互変調信号をキャンセル信号によって相殺する。
Thus, cancellation apparatus 500 is provided independently of
さらに、キャンセル装置500と1つのRRHとを一体化し、このRRHと他のRRHを相互に接続することも可能である。すなわち、図21に示すように、BBU300には1つのRRH500aが接続され、他のRRH400−1はRRH500aに接続される。RRH500aは、上述したキャンセル装置500と同等の機能を有するとともに、他のRRH400−1と同様にアンテナを介して無線信号の送受信を実行する。RRH500aは、キャンセル装置500と同等の機能を有するため、他のRRH400−1から無線送信される送信信号は、RRH500aを経由してRRH400−1へ伝送される。換言すれば、すべてのRRHから無線送信される送信信号がRRH500aを経由するため、RRH500aは、これらの送信信号から発生する相互変調信号をキャンセルするキャンセル信号を生成することができる。また、すべてのRRHによって無線受信される受信信号がRRH500aを経由するため、RRH500aは、各RRHにおける受信信号にキャンセル信号を合成し、受信信号に付加された相互変調信号をキャンセルする。
Furthermore, it is also possible to integrate the cancel device 500 and one RRH, and connect this RRH and another RRH to each other. That is, as shown in FIG. 21, one
このように、1つのRRH500aがBBU300に接続され、他のRRH400−1は、RRH500aを介してBBU300に接続する無線通信システムにおいては、RRH500aによって相互変調信号をキャンセルすることができる。
As described above, in the wireless communication system in which one
(実施の形態9)
実施の形態9の特徴は、周波数が異なる複数の信号と同時に、いずれかの信号と同一周波数で波形が異なる信号が送信された場合に発生する相互変調信号をキャンセルする点である。
(Embodiment 9)
A feature of the ninth embodiment is that an intermodulation signal generated when a signal having the same frequency as any one of signals is transmitted simultaneously with a plurality of signals having different frequencies is canceled.
図22は、実施の形態9に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図22において、図18と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図22に示す無線通信システムは、図18に示す無線通信システムにRRH400−3、400−4を追加した構成を採る。 FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication system according to the ninth embodiment. In FIG. 22, the same parts as those in FIG. 18 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The radio communication system shown in FIG. 22 employs a configuration in which RRHs 400-3 and 400-4 are added to the radio communication system shown in FIG.
この無線通信システムにおいて、RRH400−1、400−2は、それぞれ異なる信号を周波数f1で送信しており、RRH400−3、400−4は、それぞれ異なる信号を周波数f3で送信している。このような場合、RRH400−1〜400−4の外部に相互変調発生源があると、同一周波数の信号を含む複数の信号の相互変調によって相互変調信号が発生する。このため、BBU300のプロセッサ310は、RRH400−1〜400−4から送信される複数の信号に基づいてキャンセル信号を生成し、RRH400−1〜400−4によって受信される受信信号に付加された相互変調信号をキャンセルする。
In this wireless communication system, RRHs 400-1 and 400-2 transmit different signals at frequency f1, and RRHs 400-3 and 400-4 transmit different signals at frequency f3. In such a case, if there is an intermodulation generation source outside RRH 400-1 to 400-4, an intermodulation signal is generated by intermodulation of a plurality of signals including signals of the same frequency. For this reason, the
具体的には、プロセッサ310は、上記実施の形態2、3と同様に、複数の信号の振幅に基づく補正係数によって理論上の相互変調信号を補正することによりキャンセル信号を生成する。ここで、RRH400−1、400−2から周波数f1で送信される信号をそれぞれI1、I2とし、RRH400−3、400−4から周波数f3で送信される信号をそれぞれI3、I4とする。これらの信号によって、例えば周波数(2f1−f3)に発生する3次歪み成分をキャンセルするキャンセル信号C(t)は、下記の式(24)によって表すことができる。
Specifically, the
C(t)={p11|I1|2+p21|I2|2+p31|I3|2+p41|I4|2
+p51(I1・I2 *)+p61(I1 *・I2)+p71(I3・I4 *)+p81(I3 *・I4)
+p91}・I1・I1・I3 *
+{p12|I1|2+p22|I2|2+p32|I3|2+p42|I4|2
+p52(I1・I2 *)+p62(I1 *・I2)+p72(I3・I4 *)+p82(I3 *・I4)
+p92}・I1・I2・I3 *
+{p13|I1|2+p23|I2|2+p33|I3|2+p43|I4|2
+p53(I1・I2 *)+p63(I1 *・I2)+p73(I3・I4 *)+p83(I3 *・I4)
+p93}・I2・I2・I3 *
+{p14|I1|2+p24|I2|2+p34|I3|2+p44|I4|2
+p54(I1・I2 *)+p64(I1 *・I2)+p74(I3・I4 *)+p84(I3 *・I4)
+p94}・I1・I1・I4 *
+{p15|I1|2+p25|I2|2+p35|I3|2+p45|I4|2
+p55(I1・I2 *)+p65(I1 *・I2)+p75(I3・I4 *)+p85(I3 *・I4)
+p95}・I1・I2・I4 *
+{p16|I1|2+p26|I2|2+p36|I3|2+p46|I4|2
+p56(I1・I2 *)+p66(I1 *・I2)+p76(I3・I4 *)+p86(I3 *・I4)
+p96}・I2・I2・I4 * …(24)
ただし、上式(24)において、p11〜p96は所定の係数である。
C (t) = {p 11 | I 1 | 2 + p 21 | I 2 | 2 + p 31 | I 3 | 2 + p 41 | I 4 | 2
+ P 51 (I 1 · I 2 *) + p 61 (I 1 * · I 2) + p 71 (I 3 · I 4 *) + p 81 (I 3 * · I 4)
+ P 91 } ・ I 1・ I 1・ I 3 *
+ {P 12 | I 1 | 2 + p 22 | I 2 | 2 + p 32 | I 3 | 2 + p 42 | I 4 | 2
+ P 52 (I 1 · I 2 *) + p 62 (I 1 * · I 2) + p 72 (I 3 · I 4 *) + p 82 (I 3 * · I 4)
+ P 92 } ・ I 1・ I 2・ I 3 *
+ {P 13 | I 1 | 2 + p 23 | I 2 | 2 + p 33 | I 3 | 2 + p 43 | I 4 | 2
+ P 53 (I 1 · I 2 *) + p 63 (I 1 * · I 2) + p 73 (I 3 · I 4 *) + p 83 (I 3 * · I 4)
+ P 93 }, I 2 , I 2 , I 3 *
+ {P 14 | I 1 | 2 + p 24 | I 2 | 2 + p 34 | I 3 | 2 + p 44 | I 4 | 2
+ P 54 (I 1 * I 2 * ) + p 64 (I 1 ** I 2 ) + p 74 (I 3 * I 4 * ) + p 84 (I 3 ** I 4 )
+ P 94 } ・ I 1・ I 1・ I 4 *
+ {P 15 | I 1 | 2 + p 25 | I 2 | 2 + p 35 | I 3 | 2 + p 45 | I 4 | 2
+ P 55 (I 1 · I 2 *) + p 65 (I 1 * · I 2) + p 75 (I 3 · I 4 *) + p 85 (I 3 * · I 4)
+ P 95 } ・ I 1・ I 2・ I 4 *
+ {P 16 | I 1 | 2 + p 26 | I 2 | 2 + p 36 | I 3 | 2 + p 46 | I 4 | 2
+ P 56 (I 1 * I 2 * ) + p 66 (I 1 ** I 2 ) + p 76 (I 3 * I 4 * ) + p 86 (I 3 ** I 4 )
+ P 96 } · I 2 · I 2 · I 4 * (24)
However, in the above equation (24), p 11 to p 96 are predetermined coefficients.
本実施の形態においては、同一周波数の信号が2つずつ同時に送信されるため、信号の組み合わせごとに理論上の3次歪み成分が求められる。すなわち、上式(24)は、3行ずつの6つの部分に別れており、それぞれの部分は、周波数f1、f3の信号として選択された信号に対応する。例えば上式(24)の最初の3行は、上式(1)と同等の3次歪み成分を算出するために、信号I1の2乗と信号I3の複素共役とを乗算し、この信号の組み合わせに応じた3次歪み成分に補正係数を乗算する部分である。同様に、上式(24)の次の3行は、上式(1)と同等の3次歪み成分を算出するために、信号I1、I2の積と信号I3の複素共役とを乗算し、この信号の組み合わせに応じた3次歪み成分に補正係数を乗算する部分である。 In the present embodiment, since two signals of the same frequency are transmitted simultaneously, a theoretical third-order distortion component is obtained for each combination of signals. That is, the above equation (24) is divided into six parts of three rows, and each part corresponds to a signal selected as a signal of frequencies f1 and f3. For example, the first three rows of the above equation (24) multiply the square of the signal I 1 and the complex conjugate of the signal I 3 in order to calculate a third-order distortion component equivalent to the above equation (1). This is a part for multiplying the third-order distortion component corresponding to the combination of signals by a correction coefficient. Similarly, the next three rows of the above equation (24) calculate the product of the signals I 1 and I 2 and the complex conjugate of the signal I 3 in order to calculate a third-order distortion component equivalent to the above equation (1). This is a part that multiplies and multiplies the third-order distortion component corresponding to the combination of signals by a correction coefficient.
このように、周波数が異なる信号のみではなく、同一周波数の信号も含む複数の信号の相互変調によって相互変調信号が発生する場合にも、プロセッサ310は、受信信号に付加された相互変調信号をキャンセルするキャンセル信号を生成することができる。このため、RRH400−1〜400−4から送信される信号の周波数が制限されることがなく、無線通信システムの柔軟な設計が可能となる。また、例えば1つの無線通信装置が複数のアンテナを備え、MIMO(Multi Input Multi Output)通信などを実行する場合にも、相互変調信号をキャンセルすることができる。
In this way, even when an intermodulation signal is generated by intermodulation of a plurality of signals including not only signals having different frequencies but also signals of the same frequency, the
以上のように、本実施の形態によれば、異なる周波数及び同一周波数で送信される複数の信号に基づいてキャンセル信号を生成し、受信信号に付加される相互変調信号をキャンセル信号によって相殺する。このため、無線通信システム柔軟な設計が可能となるとともに、MIMO通信などが採用される無線通信システムにおいても、相互変調信号をキャンセルすることができる。 As described above, according to the present embodiment, a cancel signal is generated based on a plurality of signals transmitted at different frequencies and the same frequency, and the intermodulation signal added to the received signal is canceled by the cancel signal. For this reason, the radio communication system can be designed flexibly, and the intermodulation signal can be canceled even in a radio communication system employing MIMO communication or the like.
なお、上記各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。具体的には、例えば実施の形態1、5を組み合わせて、あらかじめ記憶された次数のモデルを使用して生成されたキャンセル信号を、遅延量及び位相を調整した上で、相互変調信号が付加された受信信号に合成しても良い。また、さらに実施の形態6を組み合わせて、初期値の次数を順次変更しながら最適な次数を決定し、決定した次数のモデルを使用してキャンセル信号を生成するようにしても良い。また、一部機能を置き換えて実施することも可能である。例えば、実施の形態1ではキャンセル信号を生成するためのパラメータがあらかじめキャンセル精度の高いパラメータであるものとした。しかし、実施の形態1に係るパラメータの設定に関する処理を実施の形態6の処理に置き換えることで、パラメータの初期値がキャンセル精度の低いものであっても、運用とともにキャンセル精度が高いパラメータに変更される。 Note that the above embodiments can be implemented in combination as appropriate. Specifically, for example, the intermodulation signal is added after adjusting the delay amount and phase of the cancellation signal generated using the model of the order stored in advance by combining the first and fifth embodiments. The received signal may be combined. Further, the sixth embodiment may be combined to determine an optimal order while sequentially changing the order of the initial value, and a cancel signal may be generated using a model of the determined order. It is also possible to carry out by replacing some functions. For example, in the first embodiment, the parameter for generating the cancel signal is assumed to be a parameter with high cancellation accuracy in advance. However, by replacing the process related to the parameter setting according to the first embodiment with the process according to the sixth embodiment, even if the initial parameter value has a low cancellation accuracy, it is changed to a parameter with a high cancellation accuracy along with the operation. The
上記各実施の形態において説明した相互変調信号のキャンセル処理をコンピュータが実行可能なプログラムとして記述することも可能である。この場合、このプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納し、コンピュータに導入することも可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、例えばCD−ROM、DVDディスク、USBメモリなどの可搬型記録媒体や、例えばフラッシュメモリなどの半導体メモリが挙げられる。 It is also possible to describe the intermodulation signal cancellation processing described in each of the above embodiments as a program executable by a computer. In this case, this program can be stored in a computer-readable recording medium and introduced into the computer. Examples of the computer-readable recording medium include a portable recording medium such as a CD-ROM, a DVD disk, and a USB memory, and a semiconductor memory such as a flash memory.
110、310、415、520 プロセッサ
111 符号化部
112 直交変調部
113、523 キャンセル信号生成部
114 直交復調部
115、525 合成部
116 復号部
120、420 DAコンバータ
130、430 アップコンバータ
140、440 増幅器
150、450 デュプレクサ
160、460 ダウンコンバータ
170、470 ADコンバータ
180、320、530 メモリ
201 遅延調整部
202 位相差調整部
301 相関値検出部
302 最小電力検出部
303 パラメータ変更部
330、410、510、540 インタフェース
521 送信信号取得部
522 送信信号送出部
524 受信信号取得部
526 受信信号送出部
110, 310, 415, 520
Claims (14)
前記複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得する取得部と、
前記送信部及び前記取得部に接続されるプロセッサとを有し、
前記プロセッサは、
前記送信部によって送信された複数の信号に基づいて、前記相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成し、
生成されたキャンセル信号を前記取得部によって取得された受信信号に合成する
処理を実行することを特徴とする通信装置。 A transmitter that transmits a plurality of signals wirelessly transmitted at different frequencies;
An acquisition unit for acquiring a reception signal to which an intermodulation signal generated by intermodulation of the plurality of signals is added;
A processor connected to the transmitter and the acquisition unit;
The processor is
Based on a plurality of signals transmitted by the transmission unit, to generate a cancel signal corresponding to the intermodulation signal,
A communication apparatus that performs a process of combining the generated cancellation signal with the reception signal acquired by the acquisition unit.
前記合成する処理は、
生成されたキャンセル信号を前記通過経路を通過して前記プロセッサへ入力される受信信号に合成することを特徴とする請求項1記載の通信装置。 A transmission path including a transmission signal including a plurality of signals having different frequencies and a reception signal in a frequency band including the frequency of the intermodulation signal;
The process of combining is
The communication apparatus according to claim 1, wherein the generated cancellation signal is combined with a reception signal that passes through the passage path and is input to the processor.
前記複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号をあらかじめ測定して得られた測定結果を近似する演算式を用いてキャンセル信号を生成することを特徴とする請求項1記載の通信装置。 The process to generate is
The communication apparatus according to claim 1, wherein the cancel signal is generated using an arithmetic expression that approximates a measurement result obtained by previously measuring an intermodulation signal generated by intermodulation of the plurality of signals.
前記複数の信号の振幅に対応する補正係数を算出し、
所定の演算式を用いて、前記複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号を生成し、
生成された相互変調信号を補正係数によって補正することによりキャンセル信号を生成する
処理を含むことを特徴とする請求項1記載の通信装置。 The process to generate is
Calculating a correction coefficient corresponding to the amplitude of the plurality of signals;
A predetermined arithmetic expression is used to generate an intermodulation signal generated by intermodulation of the plurality of signals,
The communication apparatus according to claim 1, further comprising a process of generating a cancel signal by correcting the generated intermodulation signal with a correction coefficient.
前記複数の信号の振幅和を変数とする1次関数を用いて補正係数を算出することを特徴とする請求項4記載の通信装置。 The calculation process is as follows:
The communication apparatus according to claim 4, wherein the correction coefficient is calculated using a linear function having the sum of amplitudes of the plurality of signals as a variable.
前記複数の信号の振幅の大きさの偶数乗を変数とする関数を用いて補正係数を算出することを特徴とする請求項4記載の通信装置。 The calculation process is as follows:
The communication apparatus according to claim 4, wherein the correction coefficient is calculated using a function whose variable is an even power of the amplitude of the plurality of signals.
前記複数の信号の振幅の大きさの偶数乗と振幅の大きさとを変数とする関数を用いて補正係数を算出することを特徴とする請求項4記載の通信装置。 The calculation process is as follows:
The communication apparatus according to claim 4, wherein the correction coefficient is calculated using a function having variables of the magnitude of the amplitude of the plurality of signals and the magnitude of the amplitude.
前記複数の信号をそれぞれ複素信号で表し、複素信号又は複素信号の複素共役の累乗の積の形式で相互変調信号を求めることを特徴とする請求項4記載の通信装置。 The process of generating the intermodulation signal includes:
5. The communication apparatus according to claim 4, wherein each of the plurality of signals is represented by a complex signal, and the intermodulation signal is obtained in the form of a complex signal or a product of complex powers of complex conjugates.
前記複数の信号それぞれの振幅と前記相互変調信号の振幅との関係を近似する近似関数を用いてキャンセル信号の振幅を算出し、
前記複数の信号それぞれの位相に基づいてキャンセル信号の位相を算出し、
算出された振幅及び位相を有するキャンセル信号を生成する
処理を含むことを特徴とする請求項1記載の通信装置。 The process to generate is
Calculate the amplitude of the cancellation signal using an approximation function that approximates the relationship between the amplitude of each of the plurality of signals and the amplitude of the intermodulation signal,
Calculating the phase of the cancellation signal based on the phase of each of the plurality of signals;
The communication apparatus according to claim 1, further comprising a process of generating a cancel signal having the calculated amplitude and phase.
前記相互変調信号が前記プロセッサへ入力されるまでの遅延量を検出し、
検出された遅延量だけキャンセル信号を遅延させ、
検出された遅延量に対応する位相差だけキャンセル信号の位相を調整する
処理をさらに実行することを特徴とする請求項1記載の通信装置。 The processor is
Detecting an amount of delay until the intermodulation signal is input to the processor;
Delay the cancellation signal by the detected delay amount,
The communication apparatus according to claim 1, further comprising a process of adjusting a phase of the cancel signal by a phase difference corresponding to the detected delay amount.
前記複数の信号に対してパラメータを用いた演算を実行することによりキャンセル信号を生成し、
前記プロセッサは、
キャンセル信号を生成する演算に用いられるパラメータを順次変更し、
パラメータが変更されるたびに、生成されたキャンセル信号とキャンセル信号を合成後の受信信号との相関値を検出し、
検出された相関値を最小にするパラメータをキャンセル信号生成のためのパラメータと決定する
処理をさらに実行することを特徴とする請求項1記載の通信装置。 The process to generate is
A cancel signal is generated by performing an operation using a parameter for the plurality of signals,
The processor is
Change the parameters used in the calculation to generate the cancel signal sequentially,
Each time the parameter is changed, the correlation value between the generated cancellation signal and the received signal after combining the cancellation signal is detected,
The communication apparatus according to claim 1, further comprising: determining a parameter that minimizes the detected correlation value as a parameter for generating a cancel signal.
前記複数の信号のいずれか1つと同一周波数帯で送信される信号を送信し、
前記取得部は、
前記複数の信号と前記同一周波数帯の信号との相互変調によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得し、
前記生成する処理は、
前記複数の信号と前記同一周波数帯の信号との組み合わせごとに各信号の振幅に対応する補正係数を算出し、
信号の組み合わせごとに、所定の演算式を用いて、前記複数の信号と前記同一周波数帯の信号との相互変調によって発生する相互変調信号を生成し、
信号の組み合わせごとに、生成された相互変調信号を補正係数によって補正することによりキャンセル信号を生成する
処理を含むことを特徴とする請求項1記載の通信装置。 The transmitter is
Transmitting a signal transmitted in the same frequency band as any one of the plurality of signals,
The acquisition unit
Obtaining a reception signal to which an intermodulation signal generated by intermodulation between the plurality of signals and the signal of the same frequency band is added;
The process to generate is
Calculating a correction coefficient corresponding to the amplitude of each signal for each combination of the plurality of signals and the signal of the same frequency band;
For each signal combination, a predetermined arithmetic expression is used to generate an intermodulation signal generated by intermodulation between the plurality of signals and the signal in the same frequency band,
The communication apparatus according to claim 1, further comprising: a process of generating a cancel signal by correcting the generated intermodulation signal with a correction coefficient for each combination of signals.
一部の信号の組み合わせについて、キャンセル信号を生成することを特徴とする請求項12記載の通信装置。 The process to generate is
The communication apparatus according to claim 12, wherein a cancel signal is generated for some combinations of signals.
前記複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得し、
送信された複数の信号に基づいて、前記相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成し、
生成されたキャンセル信号を取得された受信信号に合成する
処理を有することを特徴とする受信方法。 Send multiple signals wirelessly transmitted at different frequencies,
Obtaining a reception signal to which an intermodulation signal generated by intermodulation of the plurality of signals is added;
Generating a cancel signal corresponding to the intermodulation signal based on a plurality of transmitted signals;
A receiving method comprising: a process of combining a generated cancellation signal with an acquired reception signal.
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- 2015-11-02 JP JP2015216074A patent/JP2017017667A/en active Pending
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