JP2018148427A - 通信装置、通信方法、およびノイズキャンセル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】受信信号の品質を向上させる。
【解決手段】通信装置は、ＲＲＨと、レプリカ生成部２２と、正規化部２４０と、相関値算出部２３１と、遅延調整部２４と、合成部とを有する。ＲＲＨは、複数の送信信号を、それぞれ異なる周波数で送信する。また、ＲＲＨは、複数の送信信号によって生じる相互変調歪成分を含む受信信号を受信する。レプリカ生成部２２は、複数の送信信号を用いて相互変調歪成分のレプリカを生成する。正規化部２４０は、受信信号を一定振幅に正規化する。相関値算出部２３１は、正規化された受信信号とレプリカとの相関値を算出する。遅延調整部２４は、相関値に基づいて受信信号に対するレプリカの遅延を調整する。合成部は、遅延が調整されたレプリカを受信信号に合成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、通信装置、通信方法、およびノイズキャンセル装置に関する。

複数の無線通信装置は、互いに異なる周波数を用いて通信を行うことにより、相互に干渉することなく通信が可能である。また、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式を用いた無線通信装置では、送信信号に用いられる周波数帯域と受信信号に用いられる周波数帯域とが異なるため、送信および受信を並行して行うことが可能である。

ところで、複数の無線通信装置が異なる周波数の送信信号を用いて通信を行う場合、複数の送信信号が金属製の看板などの障害物に反射する際に相互変調を起こし、相互変調歪波が発生する。相互変調歪波の周波数帯は送信信号の周波数の配置によって決まるため、相互変調歪波の周波数帯域が受信信号の周波数帯域に含まれる場合がある。相互変調歪成分の周波数と受信信号の周波数とが同じ場合、フィルタ等によって相互変調歪成分を除去することは困難であり、無線通信装置において受信品質が劣化する。そこで、送信信号から相互変調歪成分を近似的に生成し、生成された相互変調歪信号によって受信信号に含まれる相互変調歪成分をキャンセルすることなどが検討されている。

また、無線通信装置において受信される相互変調歪成分は、無線通信装置と相互変調歪成分の発生源までの距離に応じて遅延する。無線通信装置において再生した相互変調歪信号の遅延量と、実際に受信された相互変調歪成分の遅延量とがずれていると、再生された相互変調歪信号が実際に受信された受信信号に合成されたとしても、受信信号に含まれる相互変調歪成分をキャンセルすることが難しい。そこで、送信信号から再生された相互変調歪信号と、実際に受信された受信信号とのスライディング相関が実行される。そして、最も高い相関値が得られた遅延量が、送信信号から再生された相互変調歪信号に設定され、受信信号に合成される。これにより、受信信号に含まれる相互変調歪成分を精度よくキャンセルすることができる。

特表２０１５−５３０７８７号公報 特表２００８−５３２３８８号公報

ところで、受信信号全体の電力に対して受信信号に含まれる相互変調歪成分の電力が大きい場合、送信信号から再生された相互変調歪信号と受信信号とのスライディング相関による相関値のピークが大きくなる。そのため、受信信号に含まれる相互変調歪成分に対応する遅延量を精度よく求めることが可能である。

しかし、受信信号全体の電力に対して受信信号に含まれる相互変調歪成分の電力が小さい場合、送信信号から再生された相互変調歪信号と受信信号とのスライディング相関による相関値のピークが小さくなるため、検出誤差が大きくなる。ただし、受信信号に含まれる自装置宛の受信信号の電力が十分に大きければ、電力の小さい相互変調歪成分による干渉は無視することができる。

ところで、複数の端末から信号を受信する場合、自装置宛の受信信号の電力は、それぞれの端末において異なる。そのような場合には、受信信号全体の電力に対して、相互変調歪成分の電力および自装置宛の受信信号の電力のいずれもが小さくなる場合がある。自装置宛の受信信号の電力が小さい場合には、相互変調歪成分の干渉は相対的に大きくなるため、自装置宛の受信信号を正しく受信するために、当該相互変調歪成分を除去することが好ましい。

受信信号に含まれる相互変調歪成分を除去するためには、受信信号に含まれる相互変調歪成分の遅延量を求めることになるが、受信信号全体の電力に比べて相互変調歪成分の電力が小さい場合、スライディング相関による相関値のピークは小さくなる。そのため、受信信号に含まれる相互変調歪成分の遅延量を精度よく求めることが難しい。従って、自装置宛の受信信号の品質を向上させることが難しい。

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、受信信号の品質を向上させることができる通信装置、通信方法、およびノイズキャンセル装置を提供することを目的とする。

本願が開示する通信装置は、１つの態様において、送信部と、受信部と、レプリカ生成部と、正規化部と、算出部と、調整部と、合成部とを有する。送信部は、複数の送信信号を、それぞれ異なる周波数で送信する。受信部は、複数の送信信号によって生じる相互変調歪成分を含む受信信号を受信する。レプリカ生成部は、複数の送信信号を用いて相互変調歪成分のレプリカを生成する。正規化部は、受信信号を一定振幅に正規化する。算出部は、正規化された受信信号とレプリカとの相関値を算出する。調整部は、算出された相関値に基づいてレプリカの遅延量を調整する。合成部は、遅延量が調整されたレプリカを受信信号に合成する。

本願が開示する通信装置、通信方法、およびノイズキャンセル装置の１つの態様によれば、受信信号の品質を向上させることができるという効果を奏する。

図１は、通信装置の一例を示すブロック図である。 図２は、キャンセル装置の一例を示すブロック図である。 図３は、実施例１における遅延特定部の一例を示すブロック図である。 図４は、受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜の変動の一例を示す図である。 図５は、実施例１の通信装置によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。 図６は、実施例２における遅延特定部の一例を示すブロック図である。 図７は、実施例２の通信装置によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、キャンセル装置のハードウェアの一例を示す図である。

以下、本願が開示する通信装置、通信方法、およびノイズキャンセル装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示の技術が限定されるものではない。また、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

［通信装置１０］
図１は、通信装置１０の一例を示すブロック図である。通信装置１０は、ＢＢＵ（Base Band Unit）１１、キャンセル装置２０−１〜２０−２、ＲＲＨ（Remote Radio Head）３０−１〜３０−２を有する。本実施例における通信装置１０は、例えば無線通信システムに用いられる無線基地局である。ＲＲＨ３０−１〜３０−２は、それぞれ異なる周波数の送信信号を送信し、それぞれ異なる周波数の受信信号を受信する。本実施例では、ＲＲＨ３０−１は、周波数ｆ_D1にアップコンバートされた送信信号Ｔｘ１を送信し、ＲＲＨ３０−２は、周波数ｆ_D2にアップコンバートされた送信信号Ｔｘ２を送信する。

なお、以下では、ｆ_D1＜ｆ_D2と仮定する。また、以下では、キャンセル装置２０−１〜２０−２のそれぞれを区別することなく総称する場合に単にキャンセル装置２０と記載し、ＲＲＨ３０−１〜３０−２のそれぞれを区別することなく総称する場合に単にＲＲＨ３０と記載する。各キャンセル装置２０は、ノイズキャンセル装置の一例である。また、各ＲＲＨ３０は、送信部および受信部の一例である。

それぞれのＲＲＨ３０は、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）３１、直交変調器３２、ＰＡ（Power Amplifier）３３、ＤＵＰ（DUPlexer）３４、およびアンテナ３５を有する。また、それぞれのＲＲＨ３０は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）３６、直交復調器３７、およびＡＤＣ（Analog to Digital Converter）３８を有する。

ＤＡＣ３１は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号をディジタル信号からアナログ信号に変換して直交変調器３２へ出力する。直交変調器３２は、ＤＡＣ３１によってアナログ信号に変換されたベースバンドの送信信号を、局発信号を用いて直交変調する。これにより、ベースバンドの送信信号は、ＲＦ帯の周波数にアップコンバートされる。具体的には、ＲＲＨ３０−１の直交変調器３２は、ＤＡＣ３１によってアナログ信号に変換されたベースバンドの送信信号Ｔｘ１を、周波数ｆ_D1の局発信号を用いて直交変調する。ＲＲＨ３０−２の直交変調器３２は、ＤＡＣ３１によってアナログ信号に変換されたベースバンドの送信信号Ｔｘ２を、周波数ｆ_D2の局発信号を用いて直交変調する。これにより、ベースバンドの送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２は、周波数ｆ_D1およびｆ_D2にそれぞれアップコンバートされる。

ＰＡ３３は、直交変調器３２によって直交変調された送信信号を増幅する。ＤＵＰ３４は、ＰＡ３３によって増幅された送信信号のうち、送信周波数帯域の周波数成分をアンテナ３５へ通過させる。アンテナ３５は、ＤＵＰ３４を通過した送信信号を空間に放射する。

また、ＤＵＰ３４は、アンテナ３５を介して受信されたＲＦ帯の受信信号のうち、受信周波数帯域の周波数成分をＬＮＡ３６へ通過させる。ＬＮＡ３６は、ＤＵＰ３４を通過したＲＦ帯の受信信号を増幅する。直交復調器３７は、ＬＮＡ３６によって増幅されたＲＦ帯の受信信号を、局発信号を用いて直交復調する。これにより、ＲＦ帯の受信信号は、ベースバンドにダウンコンバートされる。具体的には、ＲＲＨ３０−１の直交復調器３７は、ＬＮＡ３６によって増幅されたＲＦ帯の受信信号を、周波数ｆ_U1の局発信号を用いて直交復調する。ＲＲＨ３０−２の直交復調器３７は、ＬＮＡ３６によって増幅されたＲＦ帯の受信信号を、周波数ｆ_U2の局発信号を用いて直交復調する。これにより、ＲＦ帯の受信信号は、ベースバンドにそれぞれダウンコンバートされる。

ＡＤＣ３８は、直交復調器３７によって直交復調された受信信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。そして、ＡＤＣ３８は、ディジタル信号に変換された受信信号Ｕをキャンセル装置２０へ出力する。具体的には、ＲＲＨ３０−１のＡＤＣ３８は、ディジタル信号に変換された受信信号Ｕ₁をキャンセル装置２０−１へ出力し、ＲＲＨ３０−２のＡＤＣ３８は、ディジタル信号に変換された受信信号Ｕ₂をキャンセル装置２０−２へ出力する。なお、以下では、ＲＲＨ３０−１から出力される受信信号Ｕ₁、および、ＲＲＨ３０−２から出力される受信信号Ｕ₂をそれぞれ区別することなく総称する場合に単に受信信号Ｕと記載する。

キャンセル装置２０−１は、ＲＲＨ３０−１によって送信される送信信号Ｔｘ１と、ＲＲＨ３０−２によって送信される送信信号Ｔｘ２とをＢＢＵ１１から取得する。そして、キャンセル装置２０−１は、取得された送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２に基づいて相互変調歪成分（以下では、ＰＩＭ信号と記載する場合がある）のレプリカを生成する。そして、キャンセル装置２０−１は、生成されたＰＩＭ信号のレプリカを、ＲＲＨ３０−１から出力された受信信号Ｕ₁に合成することにより、受信信号Ｕ₁に含まれるＰＩＭ信号をキャンセルする。そして、キャンセル装置２０−１は、ＰＩＭ信号がキャンセルされた受信信号Ｕ₁’をＢＢＵ１１へ出力する。

キャンセル装置２０−２は、ＲＲＨ３０−１によって送信される送信信号Ｔｘ１と、ＲＲＨ３０−２によって送信される送信信号Ｔｘ２とをＢＢＵ１１から取得する。そして、キャンセル装置２０−２は、取得された送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２に基づいてＰＩＭ信号のレプリカを生成する。そして、キャンセル装置２０−２は、生成されたＰＩＭ信号のレプリカを、ＲＲＨ３０−２から出力された受信信号Ｕ₂に合成することにより、受信信号Ｕ₂に含まれるＰＩＭ信号をキャンセルする。そして、キャンセル装置２０−２は、ＰＩＭ信号がキャンセルされた受信信号Ｕ₂’をＢＢＵ１１へ出力する。なお、以下では、キャンセル装置２０−１から出力される受信信号Ｕ₁’、および、キャンセル装置２０−２から出力される受信信号Ｕ₂’をそれぞれ区別することなく総称する場合に単に受信信号Ｕ’と記載する。

［キャンセル装置２０］
図２は、キャンセル装置２０の一例を示すブロック図である。キャンセル装置２０は、例えば図２に示すように、取得部２１、レプリカ生成部２２、遅延特定部２３、遅延調整部２４、合成部２５、および取得部２６を有する。

取得部２１は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２を取得する。取得部２６は、ＲＲＨ３０によってベースバンドにダウンコンバートされた受信信号Ｕを取得する。

レプリカ生成部２２は、取得部２１によって取得された送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２を用いて、例えば下記の算出式（１）に従い、ＰＩＭ信号のレプリカＸを生成する。そして、レプリカ生成部２２は、生成したレプリカＸを遅延特定部２３および遅延調整部２４へ出力する。

上記算出式（１）において、ＡはＰＩＭ信号の振幅および位相を示す係数である。また、上記算出式（１）において、

は、送信信号Ｔｘ２の複素共役を示す。

なお、上記した算出式（１）では、送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２によって生成されるＰＩＭ信号のうち、２ｆ_D1−ｆ_D2の周波数に対応する成分を示している。以下では、２ｆ_D1−ｆ_D2の周波数に対応するＰＩＭ信号の低減について説明するが、２ｆ_D1−ｆ_D2以外の周波数に対応するＰＩＭ信号の低減についても、乗算の対象とする送信信号の周波数（例えば、ｆ_D1およびｆ_D2）を適宜選択することにより、同様に実現することができる。

遅延特定部２３は、レプリカ生成部２２によって生成されたＰＩＭ信号のレプリカＸと、取得部２６によって取得された受信信号Ｕとに基づいて、受信信号Ｕに含まれるＰＩＭ信号の遅延量Ｔ_peakを特定する。そして、遅延特定部２３は、特定した遅延量Ｔ_peakを遅延調整部２４へ出力する。

遅延調整部２４は、遅延特定部２３によって特定された遅延量Ｔ_peakに基づいて、レプリカ生成部２２によって生成されたＰＩＭ信号のレプリカＸを遅延させる。そして、遅延調整部２４は、遅延させたＰＩＭ信号のレプリカＸを合成部２５へ出力する。

合成部２５は、取得部２６によって取得された受信信号Ｕと、遅延調整部２４から出力されたＰＩＭ信号のレプリカＸとを合成する。具体的には、合成部２５は、取得部２６によって取得された受信信号Ｕから、遅延調整部２４から出力されたＰＩＭ信号のレプリカＸを減算する。これにより、受信信号Ｕに含まれるＰＩＭ信号が抑制される。そして、合成部２５は、合成後の受信信号Ｕ’をＢＢＵ１１へ出力する。

［遅延特定部２３］
図３は、実施例１における遅延特定部２３の一例を示すブロック図である。遅延特定部２３は、例えば図３に示すように、保持部２３０、相関値算出部２３１、保持部２３２、保持部２３３、ピーク特定部２３４、および正規化部２４０を有する。

正規化部２４０は、取得部２６によって取得された受信信号Ｕを一定振幅に正規化する。本実施例において、正規化部２４０は、振幅算出部２４１および除算部２４２を有する。

振幅算出部２４１は、サンプルｎ毎に、取得部２６によって取得された受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜を算出する。そして、振幅算出部２４１は、算出した振幅｜Ｕ（ｎ）｜を除算部２４２へ出力する。受信信号Ｕ（ｎ）は、サンプルｎにおける受信信号を示す。それぞれのサンプルタイミングにおける受信信号Ｕ（ｎ）は、複素ベクトルである。

除算部２４２は、サンプルｎ毎に、取得部２６によって取得された受信信号Ｕ（ｎ）を、振幅算出部２４１から出力された振幅｜Ｕ（ｎ）｜で除算する。除算部２４２は、複素ベクトルである受信信号Ｕ（ｎ）を、振幅｜Ｕ（ｎ）｜で除算する。これにより、受信信号Ｕ（ｎ）は、受信信号Ｕ（ｎ）の位相を有し、振幅が１の単位ベクトルＵ_normal（ｎ）に正規化される。そして、除算部２４２は、サンプルｎ毎に、正規化された単位ベクトルＵ_normal（ｎ）の値（実数部の値および虚数部の値）を保持部２３２へ出力する。

保持部２３２は、サンプルｎ毎に除算部２４２から出力された単位ベクトルＵ_normal（ｎ）の値を、所定数（例えば（Ｎ＋１）個）保持する。

保持部２３０は、レプリカ生成部２２によって生成されたＰＩＭ信号のレプリカＸ（ｎ）のデータを、サンプルｎ毎に、所定数（例えば（Ｎ＋１）個）保持する。Ｘ（ｎ）は、サンプルｎにおけるＰＩＭ信号のレプリカを示す。

相関値算出部２３１は、受信信号Ｕに対してＰＩＭ信号のレプリカＸの遅延量ｔを変えながら、受信信号ＵとレプリカＸとの相関値を算出する。そして、相関値算出部２３１は、それぞれの遅延量ｔについて算出した相関値を保持部２３３へ出力する。具体的には、相関値算出部２３１は、保持部２３０に保持された所定数のレプリカＸ（ｎ）の値と、保持部２３２に保持された所定数の単位ベクトルＵ_normal（ｎ）の値とを用いて、例えば下記の算出式（２）に従い、遅延量ｔにおける相関値Ｒ（ｔ）を算出する。

相関値算出部２３１は、遅延量ｔを０からＷまで変えながら、上記した算出式（２）に従って単位ベクトルＵ_normal（ｎ）とレプリカＸ（ｎ）との相関値を算出する。即ち、相関値算出部２３１は、遅延量ｔが０からＷまでの間で、単位ベクトルＵ_normal（ｎ）とレプリカＸ（ｎ）とのスライディング相関を実行する。

保持部２３３は、相関値算出部２３１から遅延量ｔ毎に出力された相関値を、遅延量ｔに対応付けて保持する。

ピーク特定部２３４は、０からＷまでの遅延量ｔについて相関値算出部２３１によるスライディング相関が終了した場合、保持部２３３を参照し、遅延量ｔ毎に保持された相関値の中で最大値を特定する。そして、ピーク特定部２３４は、相関値の最大値に対応する遅延量ｔを、受信信号Ｕに含まれるＰＩＭ信号の遅延量Ｔ_peakとして特定する。そして、ピーク特定部２３４は、特定した遅延量Ｔ_peakを遅延調整部２４へ出力する。

ここで、例えば図４に示すように、各サンプルｎにおける受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜が変動する場合を考える。図４は、受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜の変動の一例を示す図である。図４に示した例において、範囲ｒ１では、受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜が１を下回っており、範囲ｒ２では、受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜が１を上回っている。

ＰＩＭ信号の振幅は受信信号全体の振幅に比べて小さいと仮定すると、受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜の変動は、受信信号Ｕ（ｎ）に含まれるＰＩＭ信号以外の信号の振幅の変動の影響が支配的となる。例えば図４に示した範囲ｒ１では、受信信号Ｕ（ｎ）に含まれるＰＩＭ信号以外の信号の振幅が小さい。一方、例えば図４に示した範囲ｒ２では、受信信号Ｕ（ｎ）に含まれるＰＩＭ信号以外の信号の振幅が大きい。ＰＩＭ信号以外の信号とレプリカＸ（ｎ）とは無相関であり、スライディング相関におけるノイズフロアを形成する。また、ＰＩＭ信号以外の信号の振幅が大きい場合には、スライディング相関におけるノイズフロアのレベルが大きくなる。そのため、ノイズフロアのピークが、相関値のピークとして誤検出されてしまう場合がある。

そこで、本実施例では、受信信号Ｕ（ｎ）を振幅｜Ｕ（ｎ）｜で除算することにより、受信信号Ｕ（ｎ）が、受信信号Ｕ（ｎ）と同一の位相を有する単位ベクトルＵ_normal（ｎ）に正規化される。そして、単位ベクトルＵ_normal（ｎ）とレプリカＸ（ｎ）とのスライディング相関が実施される。単位ベクトルＵ_normal（ｎ）とレプリカＸ（ｎ）とを用いてスライディング相関が行われることにより、受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜の大きさに関わらず、スライディング相関におけるノイズフロアのレベルはほぼ一定となる。そのため、受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜の変動により、ノイズフロアのピークが、相関値のピークとして誤検出されてしまうことを防止することができる。

また、本実施例では、受信信号Ｕ（ｎ）を振幅｜Ｕ（ｎ）｜で除算することにより受信信号Ｕ（ｎ）が単位ベクトルＵ_normal（ｎ）に正規化されるため、例えば図４の範囲ｒ１における受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜は増大することになる。受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜が増大すると、受信信号Ｕ（ｎ）に含まれているＰＩＭ信号の振幅も増大する。そのため、例えば図４の範囲ｒ１では、正規化後の単位ベクトルＵ_normal（ｎ）とレプリカＸ（ｎ）との相関値が大きくなる。これにより、受信信号Ｕ（ｎ）に含まれているＰＩＭ信号に対応する遅延量における相関値がより高く算出される。従って、受信信号Ｕ（ｎ）に含まれているＰＩＭ信号の遅延量を精度よく特定することができる。そして、受信信号Ｕ（ｎ）に含まれているＰＩＭ信号の遅延量が精度よく特定されることにより、受信信号Ｕ（ｎ）に含まれているＰＩＭ信号を精度よくキャンセルすることができ、受信信号の品質を向上させることができる。

［通信装置１０の処理］
図５は、実施例１の通信装置１０によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。通信装置１０は、所定のタイミング毎に、図５のフローチャートに示す処理を実行する。

まず、ＲＲＨ３０−１は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ１を周波数ｆ_D1にアップコンバートし、ＲＲＨ３０−１のアンテナ３５から送信する（Ｓ１００）。また、ＲＲＨ３０−２は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ２を周波数ｆ_D2の周波数にアップコンバートし、ＲＲＨ３０−２のアンテナ３５から送信する（Ｓ１００）。

次に、取得部２１は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２を取得する。そして、レプリカ生成部２２は、取得部２１によって取得された送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２を用いて、例えば前述の算出式（１）に従い、ＰＩＭ信号のレプリカＸを生成する（Ｓ１０１）。そして、レプリカ生成部２２は、生成したレプリカＸを遅延特定部２３および遅延調整部２４へ出力する。レプリカ生成部２２によって生成されたレプリカＸ（ｎ）は、サンプルｎ毎に保持部２３０に保持される。

次に、各ＲＲＨ３０は、ＰＩＭ信号を含む受信信号をアンテナ３５を介して受信する（Ｓ１０２）。そして、各ＲＲＨ３０は、受信したＲＦ帯の周波数の受信信号をベースバンドの周波数にダウンコンバートする。そして、ＲＲＨ３０−１は、ベースバンドの周波数にダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換し、変換後の受信信号Ｕ₁をキャンセル装置２０−１へ出力する。また、ＲＲＨ３０−２は、ベースバンドの周波数にダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換し、変換後の受信信号Ｕ₂をキャンセル装置２０−２へ出力する。

次に、取得部２６は、ＲＲＨ３０によってベースバンドにダウンコンバートされた受信信号Ｕを取得する。振幅算出部２４１は、サンプルｎ毎に、取得部２６によって取得された受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜を算出する（Ｓ１０３）。

次に、除算部２４２は、サンプルｎ毎に、振幅算出部２４１によって算出された振幅｜Ｕ（ｎ）｜を用いて、取得部２６によって取得された受信信号Ｕ（ｎ）を正規化する（Ｓ１０４）。具体的には、除算部２４２は、取得部２６によって取得された受信信号Ｕ（ｎ）を、振幅算出部２４１によって算出された振幅｜Ｕ（ｎ）｜で除算する。そして、除算部２４２は、サンプルｎ毎に、正規化された単位ベクトルＵ_normal（ｎ）を保持部２３２へ出力する。保持部２３２は、サンプルｎ毎に、正規化された単位ベクトルＵ_normal（ｎ）の値を保持する。

次に、相関値算出部２３１は、遅延量ｔを初期化する（Ｓ１０５）。ステップＳ１０５において、相関値算出部２３１は、遅延量ｔを例えば０に初期化する。そして、相関値算出部２３１は、前述の算出式（２）に従って、遅延量ｔ分遅延されたレプリカＸ（ｎ）と、正規化された単位ベクトルＵ_normal（ｎ）との相関値を算出する（Ｓ１０６）。ステップＳ１０６において、相関値算出部２３１は、サンプルｎ毎に、保持部２３０からレプリカＸ（ｎ）を読出し、保持部２３２から単位ベクトルＵ_normal（ｎ）を読み出す。そして、相関値算出部２３１は、読み出されたレプリカＸ（ｎ）を遅延量ｔ分遅延させ、遅延されたレプリカＸ（ｎ＋ｔ）と単位ベクトルＵ_normal（ｎ）との相関値を算出する。そして、相関値算出部２３１は、所定数分のサンプルについて相関値を算出した場合、相関値の合計を遅延量ｔと共に保持部２３３へ出力する。保持部２３３は、遅延量ｔに対応付けて相関値を保持する。

次に、相関値算出部２３１は、遅延量ｔが所定値Ｗに達したか否かを判定する（Ｓ１０７）。遅延量ｔが所定値Ｗに達していない場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、相関値算出部２３１は、遅延量ｔを所定量増やし（Ｓ１０８）、再びステップＳ１０６に示した処理を実行する。

一方、遅延量ｔが所定値Ｗに達した場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、ピーク特定部２３４は、保持部２３３を参照し、遅延量ｔ毎に保持された相関値の中で最大値を特定する。そして、ピーク特定部２３４は、相関値の最大値に対応する遅延量ｔを、受信信号Ｕに含まれるＰＩＭ信号の遅延量Ｔ_peakとして特定する（Ｓ１０９）。そして、ピーク特定部２３４は、特定した遅延量Ｔ_peakを遅延調整部２４へ出力する。

次に、遅延調整部２４は、ピーク特定部２３４から出力された遅延量Ｔ_peak分、レプリカ生成部２２によって生成されたＰＩＭ信号のレプリカＸを遅延させる（Ｓ１１０）。そして、遅延調整部２４は、遅延させたＰＩＭ信号のレプリカＸを合成部２５へ出力する。

次に、合成部２５は、取得部２６によって取得された受信信号Ｕと、遅延調整部２４から出力されたＰＩＭ信号のレプリカＸとを合成する（Ｓ１１１）。そして、合成部２５は、合成後の受信信号Ｕ’をＢＢＵ１１へ出力する。そして、通信装置１０は、本フローチャートに示した動作を終了する。

［実施例１の効果］
以上、実施例１について説明した。本実施例の通信装置１０は、ＲＲＨ３０と、レプリカ生成部２２と、正規化部２４０と、相関値算出部２３１と、遅延調整部２４と、合成部２５とを有する。ＲＲＨ３０は、複数の送信信号を、それぞれ異なる周波数で送信する。また、ＲＲＨ３０は、複数の送信信号によって生じる相互変調歪成分を含む受信信号を受信する。レプリカ生成部２２は、複数の送信信号を用いて相互変調歪成分のレプリカを生成する。正規化部２４０は、受信信号を一定振幅に正規化する。相関値算出部２３１は、正規化された受信信号とレプリカとの相関値を算出する。遅延調整部２４は、算出された相関値に基づいてレプリカの遅延量を調整する。合成部２５は、遅延量が調整されたレプリカを受信信号に合成する。これにより、通信装置１０は、受信信号に含まれる相互変調歪成分の遅延量を精度よく特定することができる。従って、通信装置１０は、受信信号の品質を向上させることができる。

また、上記した実施例において、正規化部２４０は、振幅算出部２４１と、除算部２４２とを有する。振幅算出部２４１は、受信信号の振幅を算出する。除算部２４２は、受信信号の振幅で受信信号を除算することにより、受信信号を一定振幅に正規化する。これにより、相関値において、相互変調歪成分以外の信号の影響を低減することができる。従って、通信装置１０は、受信信号に含まれる相互変調歪成分の遅延量を精度よく特定することができる。

前述の実施例１では、受信信号Ｕ（ｎ）を、受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜で除算することにより受信信号Ｕ（ｎ）を一定の振幅に正規化した。これに対し、本実施例では、受信信号Ｕ（ｎ）の正規化の手法が実施例１とは異なる。具体的には、実施例２では、受信信号Ｕ（ｎ）の位相が算出され、算出された位相を有する振幅が１の信号が、正規化された単位ベクトルＵ_normal（ｎ）として生成される。以下、実施例１と異なる点を中心に説明する。実施例２における通信装置１０の構成は、図１を用いて説明した実施例１の通信装置１０と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、実施例２におけるキャンセル装置２０の構成は、図２を用いて説明した実施例１のキャンセル装置２０と同様であるため、詳細な説明を省略する。

［遅延特定部２３］
図６は、実施例２における遅延特定部２３の一例を示すブロック図である。遅延特定部２３は、例えば図６に示すように、保持部２３０、相関値算出部２３１、保持部２３２、保持部２３３、ピーク特定部２３４、および正規化部２４０を有する。本実施例における正規化部２４０は、例えば図６に示すように、信号生成部２４３および位相算出部２４４を有する。なお、以下に説明する点を除き、図６において、図３と同じ符号を付したブロックは、図３におけるブロックと同一または同様の機能を有するため説明を省略する。

位相算出部２４４は、サンプルｎ毎に、例えば下記の算出式（３）に従い、取得部２６によって取得された受信信号Ｕ（ｎ）の位相∠Ｕ（ｎ）を算出する。そして、位相算出部２４４は、算出した位相∠Ｕ（ｎ）を信号生成部２４３へ出力する。

上記算出式（３）において、Ｕ_i（ｎ）は受信信号Ｕ（ｎ）のＩ成分（実数成分）を表し、Ｕ_q（ｎ）は受信信号Ｕ（ｎ）のＱ成分（虚数成分）を表す。

信号生成部２４３は、サンプルｎ毎に、例えば下記の算出式（４）に従い、位相算出部２４４によって算出された位相∠Ｕ（ｎ）を有する振幅が１の単位ベクトルＵ_normal（ｎ）を生成する。信号生成部２４３は、例えばＮＣＯ（Numerical Controlled Oscillator）等により実現される。信号生成部２４３は、上記した（４）に従ってサンプルｎ毎に生成した単位ベクトルＵ_normal（ｎ）の値（実数部の値および虚数部の値）を保持部２３２へ出力する。

本実施例においても、受信信号Ｕ（ｎ）は、受信信号Ｕ（ｎ）と同一の位相を有する単位ベクトルＵ_normal（ｎ）に正規化される。そして、正規化された単位ベクトルＵ_normal（ｎ）とレプリカＸ（ｎ）とのスライディング相関が実施される。これにより、スライディング相関におけるノイズフロアのピークを抑制することができ、相関値のピークの誤検出を抑制することができる。また、受信信号Ｕ（ｎ）の振幅｜Ｕ（ｎ）｜が小さい場合には、受信信号Ｕ（ｎ）を正規化することにより、受信信号Ｕ（ｎ）に含まれるＰＩＭ信号の振幅が増大する。これにより、受信信号Ｕ（ｎ）に含まれているＰＩＭ信号とレプリカＸ（ｎ）との相関値が大きくなり、受信信号Ｕ（ｎ）に含まれているＰＩＭ信号の遅延量を精度よく特定することができる。

［通信装置１０の処理］
図７は、実施例２の通信装置１０によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。通信装置１０は、所定のタイミング毎に、図７のフローチャートに示す処理を実行する。なお、図７において、図５と同一の符号が付された処理は、図５のフローチャートにおいて説明された処理と同様であるため、説明を省略する。

まず、ステップＳ１００からＳ１０２に示した処理が実行される。そして、取得部２６は、ＲＲＨ３０によってベースバンドにダウンコンバートされた受信信号Ｕを取得する。位相算出部２４４は、サンプルｎ毎に、例えば前述の算出式（３）に従い、取得部２６によって取得された受信信号Ｕ（ｎ）の位相∠Ｕ（ｎ）を算出する（Ｓ１２０）。そして、位相算出部２４４は、算出した位相∠Ｕ（ｎ）を信号生成部２４３へ出力する。

次に、信号生成部２４３は、受信信号Ｕ（ｎ）を、位相算出部２４４によって算出された位相∠Ｕ（ｎ）を有する単位ベクトルＵ_normal（ｎ）に正規化する（Ｓ１２１）。具体的には、信号生成部２４３は、サンプルｎ毎に、例えば前述の算出式（４）に従い、位相算出部２４４によって算出された位相∠Ｕ（ｎ）を有する単位ベクトルＵ_normal（ｎ）を生成する。そして、信号生成部２４３は、サンプルｎ毎に、正規化された単位ベクトルＵ_normal（ｎ）の値（実数部の値および虚数部の値）を保持部２３２へ出力する。そして、ステップＳ１０５からＳ１１１に示した処理が実行される。

［実施例２の効果］
以上、実施例２について説明した。本実施例における正規化部２４０は、信号生成部２４３および位相算出部２４４を有する。位相算出部２４４は、受信信号Ｕ（ｎ）の位相を算出する。信号生成部２４３は、受信信号Ｕ（ｎ）の位相∠Ｕ（ｎ）に応じた一定振幅の信号Ｕ_normal（ｎ）を生成する。これにより、相関値において、相互変調歪成分以外の信号の影響を低減することができる。従って、通信装置１０は、受信信号に含まれる相互変調歪成分の遅延量を精度よく特定することができる。

［ハードウェア］
図８は、キャンセル装置２０のハードウェアの一例を示す図である。キャンセル装置２０は、例えば図８に示すように、メモリ２００、プロセッサ２０１、およびインターフェイス回路２０２を有する。

インターフェイス回路２０２は、例えばＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）等の通信規格に従って、ＢＢＵ１１およびＲＲＨ３０との間で信号の送信および受信を行う。メモリ２００には、キャンセル装置２０の機能を実現するためのプログラムやデータ等が格納されている。プロセッサ２０１は、メモリ２００から読み出したプログラムを実行し、インターフェイス回路２０２等と協働することにより、キャンセル装置２０の各機能、例えば、取得部２１、レプリカ生成部２２、遅延特定部２３、遅延調整部２４、合成部２５、および取得部２６等の各機能を実現する。

［その他］
なお、開示の技術は、上記した実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、上記した各実施例において、正規化部２４０は、受信信号Ｕ（ｎ）を、振幅が１の単位ベクトルＵ_normal（ｎ）に正規化するが、開示の技術はこれに限られない。他の例として、正規化部２４０は、受信信号Ｕ（ｎ）を、１以外の振幅のベクトルに正規化してもよい。

また、上記した各実施例において、キャンセル装置２０は、通信装置１０内に、ＢＢＵ１１および各ＲＲＨ３０とは別個の装置として設けられるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、キャンセル装置２０は、ＢＢＵ１１内に設けられてもよく、各ＲＲＨ３０内に設けられてもよい。また、キャンセル装置２０は、通信装置１０とは別個の装置として実現されてもよい。

また、上記した各実施例において、通信装置１０は、例えば無線基地局であるが、開示の技術はこれに限られず、通信装置１０は、例えば無線端末であってもよい。

また、上記した各実施例において、通信装置１０が有する処理ブロックは、実施例における通信装置１０の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて機能別に区分したものである。そのため、処理ブロックの区分方法やその名称によって、開示の技術が制限されることはない。また、上記した実施例における通信装置１０が有する各処理ブロックは、処理内容に応じてさらに多くの処理ブロックに細分化することもできるし、複数の処理ブロックを１つの処理ブロックに統合することもできる。また、それぞれの処理ブロックによって実行される処理は、ソフトウェアによる処理として実現されてもよく、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用のハードウェアにより実現されてもよい。

１０ 通信装置
１１ ＢＢＵ
２０ キャンセル装置
２１ 取得部
２２ レプリカ生成部
２３ 遅延特定部
２３０ 保持部
２３１ 相関値算出部
２３２ 保持部
２３３ 保持部
２３４ ピーク特定部
２４０ 正規化部
２４１ 振幅算出部
２４２ 除算部
２４３ 信号生成部
２４４ 位相算出部
２４ 遅延調整部
２５ 合成部
２６ 取得部
３０ ＲＲＨ
３１ ＤＡＣ
３２ 直交変調器
３３ ＰＡ
３４ ＤＵＰ
３５ アンテナ
３６ ＬＮＡ
３７ 直交復調器
３８ ＡＤＣ

Claims (5)

1. 複数の送信信号を、それぞれ異なる周波数で送信する送信部と、
   前記複数の送信信号によって生じる相互変調歪成分を含む受信信号を受信する受信部と、
   前記複数の送信信号を用いて前記相互変調歪成分のレプリカを生成するレプリカ生成部と、
   前記受信信号を一定振幅に正規化する正規化部と、
   正規化された前記受信信号と前記レプリカとの相関値を算出する算出部と、
   前記相関値に基づいて前記受信信号に対する前記レプリカの遅延を調整する調整部と、
   遅延が調整された前記レプリカを前記受信信号に合成する合成部と
   を有することを特徴とする通信装置。
2. 前記正規化部は、
   前記受信信号の振幅を算出する振幅算出部と、
   前記受信信号の振幅で前記受信信号を除算することにより、前記受信信号を一定振幅に正規化する除算部と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記正規化部は、
   前記受信信号の位相を算出する位相算出部と、
   前記受信信号の位相に応じた一定振幅の信号を生成する信号生成部と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
4. 通信装置が、
   複数の送信信号を、それぞれ異なる周波数で送信し、
   前記複数の送信信号によって生じる相互変調歪成分を含む受信信号を受信し、
   前記複数の送信信号を用いて前記相互変調歪成分のレプリカを生成し、
   前記受信信号を一定振幅に正規化し、
   正規化された前記受信信号と前記レプリカとの相関値を算出し、
   前記相関値に基づいて前記受信信号に対する前記レプリカの遅延を調整し、
   遅延が調整された前記レプリカを前記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方法。
5. それぞれ異なる周波数で送信される複数の送信信号を取得する第１の取得部と、
   前記複数の送信信号によって生じる相互変調歪成分を含む受信信号を取得する第２の取得部と、
   前記複数の送信信号を用いて前記相互変調歪成分のレプリカを生成する生成部と、
   前記受信信号を一定振幅に正規化する正規化部と、
   正規化された前記受信信号と前記レプリカとの相関値を算出する算出部と、
   前記相関値に基づいて前記受信信号に対する前記レプリカの遅延を調整する調整部と、
   遅延が調整された前記レプリカを前記受信信号に合成する合成部と
   を有することを特徴とするノイズキャンセル装置。

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