JP4094985B2 - 信号強度測定装置およびそれを利用した受信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は信号強度測定技術およびそれを利用した受信技術に関する。特に、受信した信号に含まれた妨害波を除去し、妨害波が除去された信号の強度を測定する信号強度測定装置およびそれを利用した受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話システムにおける加入者容量を考慮すれば、一般的にＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式よりもＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が有利である。ＣＤＭＡ方式では、スペクトル拡散技術を使用するが、これは拡散符号と呼ばれる符号系列を用いて、送信すべき情報をその占有周波数帯域幅よりもはるかに広い帯域幅に拡散させて伝送する。携帯電話システムでは、端末装置ごとに異なった拡散符号を使用して、スペクトル拡散処理を行い、端末装置に対するそれぞれの拡散した信号を同じ周波数帯域に多重化して伝送する。
【０００３】
一方、受信側では、所望の受信信号と同一の拡散符号で逆拡散処理するため、所望信号のスペクトルだけが狭帯域で復調され、他の干渉波は広帯域のノイズとなる。このようなＣＤＭＡ方式は、加入者容量が大きく、非同期アクセスが可能であり、他のシステムとの相互干渉に強く、秘匿性が高く、マルチパスフェージングに対して強いなどの優れた特徴を持っている。一方、携帯電話システムの場合、所望の受信信号よりも極めて大きな強度の妨害波が存在することが多く、この場合には逆拡散後のＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が不十分になり、正確な通信が実行されなくなる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３２６７１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
スペクトル拡散処理された受信信号に含まれた妨害波は、帯域除去フィルタによって除去可能であるが、妨害波の周波数は一般的に一定でないため、帯域除去フィルタの減衰帯域を妨害波の周波数に応じて設定する必要がある。また、帯域除去フィルタの減衰帯域幅を広くすれば、その周波数設定に多少の誤差が生じても減衰帯域幅内に妨害波が存在する場合が多くなるが、復調に必要な情報信号も多く減衰させるため、伝送特性が劣化する可能性がある。そのため、なるべく狭帯域な減衰帯域幅を正確に設定する必要があるが、事前に試験等において、その設定が正確かを確認する場合がある。
【０００６】
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。帯域除去フィルタの効果を確認する場合、減衰した信号のうち、減衰帯域に含まれた信号をさらに帯域通過フィルタで選択して、その通過帯域に含まれた信号の強度を測定する。その際、当該選択された信号に対して、増幅処理や周波数変換処理などの非線形処理を施した後に、測定される場合が多い。その結果、帯域通過フィルタで選択された信号に含まれる信号成分によって、３次の相互変調ひずみが生じて、信号の強度を正確に測定できない場合がある。特に、帯域除去フィルタによって強度が減衰された帯域に含まれた信号の強度は小さいため、測定に高い精度を必要とする。また、高精度の装置を使用すれば、コストも高くなる。
【０００７】
本発明者はこうした状況を認識して、本発明をなしたものであり、その目的は、減衰させた信号の強度を正確に測定する信号強度測定装置およびそれを利用した受信装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は、信号強度測定装置である。この装置は、処理対象の信号を入力する入力部と、入力した信号のうち、所定の帯域幅に含まれた信号の強度を減衰させる帯域除去フィルタ部と、帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させる帯域幅より狭い帯域幅によって、帯域除去フィルタ部からの出力信号をフィルタリングする帯域通過フィルタ部と、フィルタリングした出力信号を非線形処理する非線形処理部と、非線形処理した信号の強度を測定する測定部とを含む。
以上の装置により、帯域除去フィルタの帯域幅より狭い帯域幅の帯域通過フィルタを使用するため、相互変調ひずみの影響を低減可能である。
【０００９】
入力した信号から、入力した信号に含まれた妨害波の周波数を検出する妨害波検出部と、検出した妨害波の周波数に応じて、帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させるための帯域を設定する制御部とをさらに含んでもよい。測定部は、測定した信号の強度が所定のしきい値より大きい場合、妨害波検出部に再び妨害波の周波数の検出を指示し、当該指示にもとづいて、妨害波検出部、制御部の処理が再度行われてもよい。
【００１０】
「妨害波の周波数」は、妨害波が所定の帯域幅を有する場合、その中に含まれた周波数であればよいものとし、さらに、妨害波はひとつである必要はなく、複数の妨害波であってもよい。
【００１１】
本発明の別の態様は、受信装置である。この装置は、処理対象の信号を入力する入力部と、入力した信号のうち、所定の帯域幅に含まれた信号の強度を減衰させる帯域除去フィルタ部と、帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させる帯域幅より狭い帯域幅によって、帯域除去フィルタ部からの出力信号をフィルタリングする帯域通過フィルタ部と、フィルタリングした出力信号を非線形処理する非線形処理部と、非線形処理した信号の強度を測定する測定部と、帯域除去フィルタ部からの出力信号を復調処理する復調部とを含む。
【００１２】
入力した信号から、入力した信号に含まれた妨害波の周波数を検出する妨害波検出部と、検出した妨害波の周波数に応じて、帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させるための帯域を設定する制御部とをさらに含んでもよい。測定部は、測定した信号の強度が所定のしきい値より大きい場合、妨害波検出部に再び妨害波の周波数の検出を指示し、当該指示にもとづいて、妨害波検出部、制御部の処理が再度行われてもよい。
【００１３】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は、スペクトル拡散処理された信号を受信する受信装置に関する。当該信号には、無線伝送路等において所定の妨害波が加えられるが、この妨害波の帯域幅は受信信号よりも狭く、また妨害波の帯域内における信号強度は受信信号の強度よりも大きい。受信装置は、受信信号から妨害波の周波数を特定し、特定した周波数に帯域除去フィルタの減衰帯域を設定する。受信信号は、帯域除去フィルタによって所定帯域幅の信号強度が減衰されてから復調処理される。本実施の形態に係る受信装置は、帯域除去フィルタを通過した信号に対して、当該帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタを通過させ、さらに帯域通過フィルタの周波数設定を受信信号の帯域内で変化させて、その結果を周波数変換処理や増幅処理などで非線形処理してから、信号強度を測定する。
【００１５】
この信号強度の測定によって、帯域除去フィルタによる妨害波除去の効果を確認できる。特に、帯域除去フィルタを通過した信号のうちの減衰帯域内の強度を測定する場合、その強度が小さいために、その測定は高い精度を要求するが、本実施の形態に係る受信装置では、帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタを使用するために、その後に非線形処理が施されても、相互変調ひずみの影響が小さくなって、精度が高くなる。さらに非線形処理に使用するミキサやアンプの特性に対する精度の依存は小さいため、特に高精度なミキサやアンプを使用する必要がなくなり、受信装置の低価格化につながる。
【００１６】
図１は、実施の形態１に係る通信システム１００を示す。通信システム１００は、送信装置１０、受信装置１２を含み、また外部に電波伝送路１４、妨害波発生源１６を含む。送信装置１０は、変調部１８、周波数変換部２０、ＰＡ部２２、送信用アンテナ２４を含み、受信装置１２は、受信用アンテナ部２６、ＬＮＡ部２８、妨害波除去部３０、周波数変換部３２、復調部３４を含む。また、信号として、受信信号２００、狭帯域信号強度２０２、妨害波除去受信信号２０４を含む。
【００１７】
変調部１８は、送信すべき情報を変調処理する。ここでは、スペクトル拡散通信を前提としているため、送信すべき情報は、ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）や１６ＱＡＭ（１６ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって１次変調された後、さらに所定の拡散符号にもとづいた拡散処理によって２次変調される。
【００１８】
周波数変換部２０は、変調部１８で変調された信号を送信すべき無線周波数に周波数変換する。以上の機能を実行するために、図示しないが、周波数変換部２０にはミキサ、フィルタ等が含まれる。
ＰＡ部２２は、無線周波数の送信信号を増幅する。なお、送信電力制御に応じて、増幅率が制御されてもよいが、ここでは説明を省略する。
【００１９】
送信用アンテナ２４は、無線周波数の信号を送信し、受信用アンテナ部２６は、無線周波数の信号を受信する。送信用アンテナ２４と受信用アンテナ部２６の間において、妨害波発生源１６は、所定の周波数を有した狭帯域の妨害波を発生し、電波伝送路１４は、妨害波を送信用アンテナ２４から送信された無線周波数の信号に加える。
【００２０】
ＬＮＡ部２８は、受信した無線周波数の信号を増幅し、受信信号２００として出力する。
妨害波除去部３０は、受信信号２００から妨害波を除去し、復調処理のために妨害波除去受信信号２０４を出力し、事前の試験や検査のために狭帯域信号強度２０２を出力する。なお、妨害波の除去方法および構成については後述する。
【００２１】
周波数変換部３２は、妨害波除去受信信号２０４を周波数変換し、中間周波数またはベースバンド信号を生成する。周波数変換部２０と同様に、図示しないミキサ、フィルタ等を含む。
復調部３４は、周波数変換された信号を復調処理する。変調部１８に対応して、拡散符号によって逆拡散処理した後に、同期検波あるいは遅延検波を実行する。
【００２２】
図２は、妨害波除去部３０の構成を示す。妨害波除去部３０は、帯域除去フィルタ部４０、妨害波検出部４２、制御部４４、モニタ部４６を含む。
妨害波検出部４２は、妨害波の周波数を特定するために、受信信号２００の帯域幅より狭帯域なフィルタを内部に有し、当該狭帯域なフィルタの中心周波数を受信信号２００の帯域幅の中で変化させて、受信信号２００の広帯域なスペクトルを複数の狭帯域なスペクトルに分割し、分割した狭帯域のスペクトルの信号強度をそれぞれ測定する。複数の信号強度の中で、最も大きい信号強度が所定のしきい値より大きい場合に、妨害波を検出できたとして、当該信号強度に対応した帯域を特定し、その結果を後述の制御部４４に通知する。なお、以上の処理は２段階で実行してもよく、例えば、最初に狭帯域なフィルタで上記の処理を実行した後、特定された帯域の信号に対して、より狭帯域なフィルタを使用して、さらに詳細に妨害波の周波数を特定してもよい。
【００２３】
制御部４４は、妨害波検出部４２で特定された周波数を入力し、後述する帯域除去フィルタ部４０におけるノッチフィルタの周波数を設定する。
帯域除去フィルタ部４０は、制御部４４で設定された周波数をもとに、狭帯域な帯域幅を有したノッチフィルタの中心周波数を設定し、入力した受信信号２００から当該ノッチフィルタの帯域幅に含まれた信号の強度を減衰させ（以下、この帯域幅も「減衰帯域幅」という）、妨害波除去受信信号２０４として出力する。ここでは、説明の簡略化のために、ノッチフィルタはひとつのフィルタであり、かつその帯域幅は固定されたものとする。また、ノッチフィルタの構成に関しては、任意のものでよい。なお、ノッチフィルタの中心周波数の設定は、ノッチフィルタの前後に周波数変換回路を設け、ノッチフィルタは固定して、周波数変換回路の周波数を変更しつつ設定すればよく、あるいは、中心周波数の異なった複数のノッチフィルタを設け、その中からひとつのノッチフィルタを選択してもよい。
【００２４】
モニタ部４６は、妨害波除去受信信号２０４をモニタするための機能を有し、主に帯域除去フィルタ部４０の効果を確認する試験等において使用される。帯域除去フィルタ部４０の効果は、妨害波除去受信信号２０４における妨害波の影響が小さいことによって確認されるため、妨害波除去受信信号２０４を複数に分割した狭帯域の信号の強度を示す狭帯域信号強度２０２が出力される。
【００２５】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２６】
図３は、モニタ部４６の構成を示す。モニタ部４６は、第１帯域通過フィルタ部５０、第１増幅器５２、第１ミキサ５４、第１発振器５６、第２帯域通過フィルタ部５８、第２増幅器６０、第２ミキサ６２、第２発振器６４、第３帯域通過フィルタ部６６、第３増幅部６８、測定部７０を含む。
【００２７】
第１帯域通過フィルタ部５０は、無線周波数帯域において、妨害波除去受信信号２０４から帯域外の妨害波や雑音を除去する。一般的に、妨害波除去受信信号２０４の帯域幅より広い通過帯域幅を有する。
第１増幅器５２は、無線周波数帯域において、第１帯域通過フィルタ部５０から出力された信号を増幅する。
【００２８】
第１ミキサ５４と第１発振器５６は、第１増幅器５２から出力された無線周波数帯域の信号を第１中間周波数帯域の信号に周波数変換する。なお、本実施の形態においては、ひとつの妨害波のみを考慮しているが、実際には妨害波がふたつ以上存在する場合もある。妨害波除去受信信号２０４に除去されなかったふたつの妨害波が含まれ、その周波数をｆ１とｆ２とした場合、第１増幅器５２と第１ミキサ５４による非線形処理の結果、（２ｆ１−ｆ２）、（２ｆ２−ｆ１）のような主に３次の相互変調ひずみによって、希望波成分を生じるために、妨害波除去受信信号２０４が妨害を受けてしまう。そのため、第１増幅器５２、第１ミキサ５４の設計においては、３次の相互変調ひずみを考慮する必要がある。
【００２９】
第２帯域通過フィルタ部５８は、帯域除去フィルタ部４０の減衰帯域幅より狭帯域な通過帯域幅を有し、第１中間周波数帯に変換された妨害波除去受信信号２０４から当該通過帯域幅に含まれた信号を通過させる。なお、通過帯域の中心周波数は固定でなく、後述の測定部７０からの指示によって、妨害波除去受信信号２０４の帯域幅の中をスキャンして、逐次中心周波数の異なった通過帯域幅に含まれた信号を出力する。なお、第２帯域通過フィルタ部５８の構成自体は、任意のものでよく、通過帯域の中心周波数の設定方法は、前述の帯域除去フィルタ部４０に記載した方法と同一の方法でもよい。あるいは、後述の通り、第１発振器５６の発振周波数を変更して設定してもよい。
【００３０】
第２増幅器６０は、第１中間周波数において、第２帯域通過フィルタ部５８から出力された信号を増幅する。
第２ミキサ６２と第２発振器６４は、第２増幅器６０から出力された第１中間周波数帯域の信号を第２中間周波数帯域の信号に周波数変換する。ここで、第２中間周波数は第１中間周波数よりも低いものとするが、このような周波数変換の目的は、後述の測定部７０の動作帯域に適合させるためである。なお、詳細は後述するが、第２帯域通過フィルタ部５８における狭帯域な通過帯域幅によって、当該通過帯域幅の中にふたつ以上の妨害波は存在しないため、第２増幅器６０以降の処理において、３次の相互変調ひずみは考慮しなくてもよい。
【００３１】
第３帯域通過フィルタ部６６と第３増幅部６８は、第２中間周波数帯域において、それぞれ第２帯域通過フィルタ部５８と第２増幅器６０と同等の処理を実行する。
【００３２】
測定部７０は、第３増幅部６８から出力された狭帯域の信号の強度を測定し、狭帯域信号強度２０２として出力する。さらに、第２帯域通過フィルタ部５８等における通過帯域の中心周波数を制御して、広帯域の妨害波除去受信信号２０４から分割された複数の狭帯域の信号における強度を測定する。なお、中心周波数の制御は、前述のごとく、第２帯域通過フィルタ部５８等の通過帯域の中心周波数を直接変化させてもよいが、第２帯域通過フィルタ部５８等の通過帯域の中心周波数を固定して、第１発振器５６等の発振周波数を変化させてもよい。ここで、複数の狭帯域信号強度２０２のうちいずれかの信号の強度が所定のしきい値より大きい場合に、妨害波が除去されていないと判定可能である。
【００３３】
図４（ａ）−（ｂ）は、帯域除去フィルタ部４０の減衰帯域幅より広い通過帯域幅の第２帯域通過フィルタ部５８を使用した場合のスペクトルを示し、第２帯域通過フィルタ部５８に狭帯域のフィルタを使用しない場合の課題を示す。図４（ａ）は、受信信号２００であり、広帯域な信号の中における所定の周波数において、当該広帯域な信号の強度よりも大きい強度を有し、かつ狭帯域な妨害波が含まれている。図４（ｂ）は、妨害波除去受信信号２０４を示す。狭帯域信号強度２０２に含まれた妨害波を含んだ減衰帯域幅に含まれた信号の強度が減衰している。
【００３４】
図４（ｃ）は、妨害波除去受信信号２０４のうちの所定の帯域における信号の強度を測定するために、帯域通過フィルタによって処理した場合を示す。図中の点線が帯域通過フィルタの特性を示す。この帯域通過フィルタは、図３の第２帯域通過フィルタ部５８等に相当するが、測定レベルにおける通過帯域幅が、減衰帯域幅よりも広い特性を有する。当該帯域通過フィルタの出力信号において、Ｐ１とＰ２のふたつの信号が測定レベルより大きいため、Ｐ１とＰ２がふたつの妨害波に相当する。その結果、Ｐ１とＰ２にもとづいた相互変調ひずみによって、当該帯域通過フィルタの出力信号全体の信号強度が増加してしまい、計測レベルのような低いレベルの信号強度の測定が正確にできなくなる。
【００３５】
図５（ａ）−（ｂ）は、帯域除去フィルタ部４０の減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の第２帯域通過フィルタ部５８を使用した場合のスペクトルを示し、第２帯域通過フィルタ部５８に狭帯域のフィルタを使用した場合の効果を示す。図５（ａ）と（ｂ）は、図４（ａ）と（ｂ）とそれぞれ同一である。図５（ｃ）は、妨害波除去受信信号２０４を図３の第２帯域通過フィルタ部５８によって処理した場合を示す。図中の点線が第２帯域通過フィルタ部５８の特性を示す。第２帯域通過フィルタ部５８の通過帯域幅は、減衰帯域幅よりも狭帯域であるため、通過帯域幅の中に図４（ｃ）のようなＰ１やＰ２が含まれない。その結果、相互変調ひずみが生じないために、計測レベルのような低いレベルの信号強度の測定が正確にできる。なお、図４（ｃ）と異なって、第２帯域通過フィルタ部５８の通過帯域が減衰帯域のほぼ中央に存在せず、低周波数側あるいは高周波数側にシフトした場合においても、図４（ｃ）におけるＰ１あるいはＰ２のどちらか一方のみが、通過帯域幅内に含まれるだけなので、相互変調ひずみが生じない。
【００３６】
以上の構成による受信装置１２の動作を説明する。受信用アンテナ部２６で受信された信号は、ＬＮＡ部２８で増幅され、受信信号２００となる。妨害波検出部４２は、受信信号２００から妨害波の含まれた周波数を検出し、その結果を制御部４４に通知する。制御部４４は、通知にもとづいて、帯域除去フィルタ部４０におけるノッチフィルタの減衰帯域の中心周波数を設定する。帯域除去フィルタ部４０は、制御部４４によって設定されたノッチフィルタにもとづいて、受信信号２００の一部を減衰させ、妨害波除去受信信号２０４を出力する。周波数変換部３２は妨害波除去受信信号２０４をベースバンド信号に周波数変換し、復調部３４がベースバンド信号を逆拡散処理した後に、同期検波して、送信された情報を出力する。
【００３７】
一方、第１ミキサ５４は、妨害波除去受信信号２０４を無線周波数帯域から第１中間周波数帯域に周波数変換し、第２帯域通過フィルタ部５８は、変換された広帯域の信号を狭帯域な通過帯域幅でフィルタリングする。さらに第２ミキサ６２は、フィルタリングされた信号を第２中間周波数に周波数変換してから、測定部７０が信号強度を測定して、狭帯域信号強度２０２を出力する。また、測定部７０は、第１ミキサ５４で第１中間周波数帯域に周波数変換された広帯域な信号を複数の狭帯域の信号に分割するように、第１発振器５６を制御する。
【００３８】
本実施の形態によれば、帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタで所定の帯域を選択した後に、非線形処理を実行するため、相互変調ひずみの影響を低減できる。また、相互変調ひずみの影響を低減できるため、低い測定レベルにおいても信号強度を正確に測定できる。さらに、帯域通過フィルタに続くミキサやアンプなどの非線形処理回路における相互変調ひずみを考慮しなくてよいため、これらの非線形処理回路に一般的な部品を使用できるため、全体のコストダウンにつながる。
【００３９】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１と同様に、スペクトル拡散処理された信号を受信する受信装置に関し、帯域除去フィルタを通過した信号に対して、当該帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタを通過させ、その結果を周波数変換処理や増幅処理などで非線形処理してから、信号強度を測定する。さらに、本実施の形態に係る受信装置は、信号強度の測定結果が所定のしきい値より大きければ、再び帯域除去フィルタの中心周波数を設定する。より低い信号強度まで正確に測定した信号強度の測定結果によって、帯域除去フィルタを再設定するため、妨害波をより確実に除去でき、最終的な伝送特性も改善する。
【００４０】
実施の形態２における通信システム１００として、図１に示されるものが有効である。
図６は、実施の形態２に係る妨害波除去部３０の構成を示す。妨害波除去部３０の構成要素は、図２における妨害波除去部３０と同一である。
【００４１】
モニタ部４６は、妨害波除去受信信号２０４をモニタするための機能を有し、複数の狭い帯域幅における信号の強度を測定し、狭帯域信号強度２０２を出力する。さらに、測定した複数の信号強度のいずれかが所定のしきい値以上の場合には、帯域除去フィルタ部４０におけるノッチフィルタの設定が最適でないと判定し、妨害波検出部４２に対して再び妨害波の周波数の検出を指示する。
【００４２】
妨害波検出部４２は、モニタ部４６からの指示によって、再び受信信号２００から妨害の周波数を検出し、制御部４４が検出した妨害波の周波数に応じて、帯域除去フィルタ部４０におけるノッチフィルタの減衰帯域の中心周波数を再び設定する。
【００４３】
図７は、帯域除去フィルタ部４０の設定を示すフローチャートである。妨害波検出部４２は、受信信号２００から妨害波の存在する周波数を検出する（Ｓ１０）。制御部４４は、妨害波の存在する周波数を減衰帯域幅が含むように、帯域除去フィルタ部４０を設定する（Ｓ１２）。モニタ部４６は、帯域除去フィルタ部４０から出力された妨害波除去受信信号２０４の信号強度を測定する（Ｓ１４）。さらに、モニタ部４６は、測定した信号強度のいずれかが所定のしきい値より大きければ（Ｓ１６のＹ）、再び妨害波検出部４２が処理を繰り返す。一方、測定した信号強度が所定のしきい値より大きくなければ（Ｓ１６のＮ）、処理を終了する。
【００４４】
以上の構成による受信装置１２の動作を説明する。受信用アンテナ部２６で受信された信号は、ＬＮＡ部２８で増幅され、受信信号２００となる。妨害波検出部４２は、受信信号２００から妨害波の含まれた周波数を検出し、その結果を制御部４４に通知する。制御部４４は、通知にもとづいて、帯域除去フィルタ部４０におけるノッチフィルタの減衰帯域の中心周波数を設定する。帯域除去フィルタ部４０は、制御部４４によって設定されたノッチフィルタにもとづいて、受信信号２００の一部を減衰させ、妨害波除去受信信号２０４を出力する。周波数変換部３２は妨害波除去受信信号２０４をベースバンド信号に周波数変換し、復調部３４がベースバンド信号を逆拡散処理した後に、同期検波して、送信された情報を出力する。
【００４５】
一方、第１ミキサ５４は、妨害波除去受信信号２０４を無線周波数帯域から第１中間周波数帯域に周波数変換し、変換された広帯域の信号を第２帯域通過フィルタ部５８は、狭帯域な通過帯域幅でフィルタリングする。さらに第２ミキサ６２は、フィルタリングされた信号を第２中間周波数に周波数変換してから、測定部７０が信号強度を測定して、狭帯域信号強度２０２を出力する。また、測定部７０は、信号強度が所定のしきい値より大きければ、妨害波検出部４２に再び妨害波の周波数の検出を指示する。
【００４６】
本実施の形態によれば、帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタで所定の帯域を選択した後に、非線形処理を実行するため、相互変調ひずみの影響を低減でき、さらに低い測定レベルにおいても信号強度を正確に測定できるため、帯域除去フィルタの設定をより詳細に確認できる。また、帯域除去フィルタの設定が最適でない場合、再び妨害波の周波数を検出するため、受信した信号の品質を改善できる。
【００４７】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４８】
実施の形態１および２において、帯域除去フィルタ部４０はひとつの減衰帯域を有した。しかしこれに限らず例えば、複数の減衰帯域を有してもよい。帯域除去フィルタ部４０は、例えば、ひとつの減衰帯域を有するノッチフィルタが複数直列に接続された構造になる。また、妨害波検出部４２は、複数の信号強度の中で最も大きい信号強度が所定のしきい値より大きい場合に、当該信号強度の周波数を選択していたが、ここでは、減衰帯域の数を限度として、しきい値より大きい信号強度に対応した周波数を複数選択すればよい。本変形例によれば、複数の妨害波が存在する場合においても対応可能である。つまり、受信装置１２を適用する環境に応じて設計されればよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、減衰させた信号の強度を正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１に係る通信システムを示す構成図である。
【図２】 図１の妨害波除去部の構成を示す図である。
【図３】 図２のモニタ部の構成を示す図である。
【図４】 図４（ａ）−（ｃ）は、帯域除去フィルタの減衰帯域幅より広い通過帯域幅の帯域通過フィルタを使用した場合のスペクトルを示す図である。
【図５】 図５（ａ）−（ｃ）は、帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタを使用した場合のスペクトルを示す図である。
【図６】 実施の形態２に係る妨害波除去部の構成を示す図である。
【図７】 図６の帯域除去フィルタの設定を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 送信装置、 １２ 受信装置、 １４ 電波伝送路、 １６ 妨害波発生源、 １８ 変調部、 ２０ 周波数変換部、 ２２ ＰＡ部、 ２４ 送信用アンテナ、 ２６ 受信用アンテナ部、 ２８ ＬＮＡ部、 ３０ 妨害波除去部、 ３２ 周波数変換部、 ３４ 復調部、 ４０ 帯域除去フィルタ部、４２ 妨害波検出部、 ４４ 制御部、 ４６ モニタ部、 ５０ 第１帯域通過フィルタ部、 ５２ 第１増幅器、 ５４ 第１ミキサ、 ５６ 第１発振器、 ５８ 第２帯域通過フィルタ部、 ６０ 第２増幅器、 ６２ 第２ミキサ、 ６４ 第２発振器、 ６６ 第３帯域通過フィルタ部、 ６８ 第３増幅部、 ７０ 測定部、 １００ 通信システム、 ２００ 受信信号、 ２０２狭帯域信号強度、 ２０４ 妨害波除去受信信号。
【発明の属する技術分野】
本発明は信号強度測定技術およびそれを利用した受信技術に関する。特に、受信した信号に含まれた妨害波を除去し、妨害波が除去された信号の強度を測定する信号強度測定装置およびそれを利用した受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話システムにおける加入者容量を考慮すれば、一般的にＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式よりもＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が有利である。ＣＤＭＡ方式では、スペクトル拡散技術を使用するが、これは拡散符号と呼ばれる符号系列を用いて、送信すべき情報をその占有周波数帯域幅よりもはるかに広い帯域幅に拡散させて伝送する。携帯電話システムでは、端末装置ごとに異なった拡散符号を使用して、スペクトル拡散処理を行い、端末装置に対するそれぞれの拡散した信号を同じ周波数帯域に多重化して伝送する。
【０００３】
一方、受信側では、所望の受信信号と同一の拡散符号で逆拡散処理するため、所望信号のスペクトルだけが狭帯域で復調され、他の干渉波は広帯域のノイズとなる。このようなＣＤＭＡ方式は、加入者容量が大きく、非同期アクセスが可能であり、他のシステムとの相互干渉に強く、秘匿性が高く、マルチパスフェージングに対して強いなどの優れた特徴を持っている。一方、携帯電話システムの場合、所望の受信信号よりも極めて大きな強度の妨害波が存在することが多く、この場合には逆拡散後のＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が不十分になり、正確な通信が実行されなくなる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３２６７１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
スペクトル拡散処理された受信信号に含まれた妨害波は、帯域除去フィルタによって除去可能であるが、妨害波の周波数は一般的に一定でないため、帯域除去フィルタの減衰帯域を妨害波の周波数に応じて設定する必要がある。また、帯域除去フィルタの減衰帯域幅を広くすれば、その周波数設定に多少の誤差が生じても減衰帯域幅内に妨害波が存在する場合が多くなるが、復調に必要な情報信号も多く減衰させるため、伝送特性が劣化する可能性がある。そのため、なるべく狭帯域な減衰帯域幅を正確に設定する必要があるが、事前に試験等において、その設定が正確かを確認する場合がある。
【０００６】
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。帯域除去フィルタの効果を確認する場合、減衰した信号のうち、減衰帯域に含まれた信号をさらに帯域通過フィルタで選択して、その通過帯域に含まれた信号の強度を測定する。その際、当該選択された信号に対して、増幅処理や周波数変換処理などの非線形処理を施した後に、測定される場合が多い。その結果、帯域通過フィルタで選択された信号に含まれる信号成分によって、３次の相互変調ひずみが生じて、信号の強度を正確に測定できない場合がある。特に、帯域除去フィルタによって強度が減衰された帯域に含まれた信号の強度は小さいため、測定に高い精度を必要とする。また、高精度の装置を使用すれば、コストも高くなる。
【０００７】
本発明者はこうした状況を認識して、本発明をなしたものであり、その目的は、減衰させた信号の強度を正確に測定する信号強度測定装置およびそれを利用した受信装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は、信号強度測定装置である。この装置は、処理対象の信号を入力する入力部と、入力した信号のうち、所定の帯域幅に含まれた信号の強度を減衰させる帯域除去フィルタ部と、帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させる帯域幅より狭い帯域幅によって、帯域除去フィルタ部からの出力信号をフィルタリングする帯域通過フィルタ部と、フィルタリングした出力信号を非線形処理する非線形処理部と、非線形処理した信号の強度を測定する測定部とを含む。
以上の装置により、帯域除去フィルタの帯域幅より狭い帯域幅の帯域通過フィルタを使用するため、相互変調ひずみの影響を低減可能である。
【０００９】
入力した信号から、入力した信号に含まれた妨害波の周波数を検出する妨害波検出部と、検出した妨害波の周波数に応じて、帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させるための帯域を設定する制御部とをさらに含んでもよい。測定部は、測定した信号の強度が所定のしきい値より大きい場合、妨害波検出部に再び妨害波の周波数の検出を指示し、当該指示にもとづいて、妨害波検出部、制御部の処理が再度行われてもよい。
【００１０】
「妨害波の周波数」は、妨害波が所定の帯域幅を有する場合、その中に含まれた周波数であればよいものとし、さらに、妨害波はひとつである必要はなく、複数の妨害波であってもよい。
【００１１】
本発明の別の態様は、受信装置である。この装置は、処理対象の信号を入力する入力部と、入力した信号のうち、所定の帯域幅に含まれた信号の強度を減衰させる帯域除去フィルタ部と、帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させる帯域幅より狭い帯域幅によって、帯域除去フィルタ部からの出力信号をフィルタリングする帯域通過フィルタ部と、フィルタリングした出力信号を非線形処理する非線形処理部と、非線形処理した信号の強度を測定する測定部と、帯域除去フィルタ部からの出力信号を復調処理する復調部とを含む。
【００１２】
入力した信号から、入力した信号に含まれた妨害波の周波数を検出する妨害波検出部と、検出した妨害波の周波数に応じて、帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させるための帯域を設定する制御部とをさらに含んでもよい。測定部は、測定した信号の強度が所定のしきい値より大きい場合、妨害波検出部に再び妨害波の周波数の検出を指示し、当該指示にもとづいて、妨害波検出部、制御部の処理が再度行われてもよい。
【００１３】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は、スペクトル拡散処理された信号を受信する受信装置に関する。当該信号には、無線伝送路等において所定の妨害波が加えられるが、この妨害波の帯域幅は受信信号よりも狭く、また妨害波の帯域内における信号強度は受信信号の強度よりも大きい。受信装置は、受信信号から妨害波の周波数を特定し、特定した周波数に帯域除去フィルタの減衰帯域を設定する。受信信号は、帯域除去フィルタによって所定帯域幅の信号強度が減衰されてから復調処理される。本実施の形態に係る受信装置は、帯域除去フィルタを通過した信号に対して、当該帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタを通過させ、さらに帯域通過フィルタの周波数設定を受信信号の帯域内で変化させて、その結果を周波数変換処理や増幅処理などで非線形処理してから、信号強度を測定する。
【００１５】
この信号強度の測定によって、帯域除去フィルタによる妨害波除去の効果を確認できる。特に、帯域除去フィルタを通過した信号のうちの減衰帯域内の強度を測定する場合、その強度が小さいために、その測定は高い精度を要求するが、本実施の形態に係る受信装置では、帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタを使用するために、その後に非線形処理が施されても、相互変調ひずみの影響が小さくなって、精度が高くなる。さらに非線形処理に使用するミキサやアンプの特性に対する精度の依存は小さいため、特に高精度なミキサやアンプを使用する必要がなくなり、受信装置の低価格化につながる。
【００１６】
図１は、実施の形態１に係る通信システム１００を示す。通信システム１００は、送信装置１０、受信装置１２を含み、また外部に電波伝送路１４、妨害波発生源１６を含む。送信装置１０は、変調部１８、周波数変換部２０、ＰＡ部２２、送信用アンテナ２４を含み、受信装置１２は、受信用アンテナ部２６、ＬＮＡ部２８、妨害波除去部３０、周波数変換部３２、復調部３４を含む。また、信号として、受信信号２００、狭帯域信号強度２０２、妨害波除去受信信号２０４を含む。
【００１７】
変調部１８は、送信すべき情報を変調処理する。ここでは、スペクトル拡散通信を前提としているため、送信すべき情報は、ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）や１６ＱＡＭ（１６ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって１次変調された後、さらに所定の拡散符号にもとづいた拡散処理によって２次変調される。
【００１８】
周波数変換部２０は、変調部１８で変調された信号を送信すべき無線周波数に周波数変換する。以上の機能を実行するために、図示しないが、周波数変換部２０にはミキサ、フィルタ等が含まれる。
ＰＡ部２２は、無線周波数の送信信号を増幅する。なお、送信電力制御に応じて、増幅率が制御されてもよいが、ここでは説明を省略する。
【００１９】
送信用アンテナ２４は、無線周波数の信号を送信し、受信用アンテナ部２６は、無線周波数の信号を受信する。送信用アンテナ２４と受信用アンテナ部２６の間において、妨害波発生源１６は、所定の周波数を有した狭帯域の妨害波を発生し、電波伝送路１４は、妨害波を送信用アンテナ２４から送信された無線周波数の信号に加える。
【００２０】
ＬＮＡ部２８は、受信した無線周波数の信号を増幅し、受信信号２００として出力する。
妨害波除去部３０は、受信信号２００から妨害波を除去し、復調処理のために妨害波除去受信信号２０４を出力し、事前の試験や検査のために狭帯域信号強度２０２を出力する。なお、妨害波の除去方法および構成については後述する。
【００２１】
周波数変換部３２は、妨害波除去受信信号２０４を周波数変換し、中間周波数またはベースバンド信号を生成する。周波数変換部２０と同様に、図示しないミキサ、フィルタ等を含む。
復調部３４は、周波数変換された信号を復調処理する。変調部１８に対応して、拡散符号によって逆拡散処理した後に、同期検波あるいは遅延検波を実行する。
【００２２】
図２は、妨害波除去部３０の構成を示す。妨害波除去部３０は、帯域除去フィルタ部４０、妨害波検出部４２、制御部４４、モニタ部４６を含む。
妨害波検出部４２は、妨害波の周波数を特定するために、受信信号２００の帯域幅より狭帯域なフィルタを内部に有し、当該狭帯域なフィルタの中心周波数を受信信号２００の帯域幅の中で変化させて、受信信号２００の広帯域なスペクトルを複数の狭帯域なスペクトルに分割し、分割した狭帯域のスペクトルの信号強度をそれぞれ測定する。複数の信号強度の中で、最も大きい信号強度が所定のしきい値より大きい場合に、妨害波を検出できたとして、当該信号強度に対応した帯域を特定し、その結果を後述の制御部４４に通知する。なお、以上の処理は２段階で実行してもよく、例えば、最初に狭帯域なフィルタで上記の処理を実行した後、特定された帯域の信号に対して、より狭帯域なフィルタを使用して、さらに詳細に妨害波の周波数を特定してもよい。
【００２３】
制御部４４は、妨害波検出部４２で特定された周波数を入力し、後述する帯域除去フィルタ部４０におけるノッチフィルタの周波数を設定する。
帯域除去フィルタ部４０は、制御部４４で設定された周波数をもとに、狭帯域な帯域幅を有したノッチフィルタの中心周波数を設定し、入力した受信信号２００から当該ノッチフィルタの帯域幅に含まれた信号の強度を減衰させ（以下、この帯域幅も「減衰帯域幅」という）、妨害波除去受信信号２０４として出力する。ここでは、説明の簡略化のために、ノッチフィルタはひとつのフィルタであり、かつその帯域幅は固定されたものとする。また、ノッチフィルタの構成に関しては、任意のものでよい。なお、ノッチフィルタの中心周波数の設定は、ノッチフィルタの前後に周波数変換回路を設け、ノッチフィルタは固定して、周波数変換回路の周波数を変更しつつ設定すればよく、あるいは、中心周波数の異なった複数のノッチフィルタを設け、その中からひとつのノッチフィルタを選択してもよい。
【００２４】
モニタ部４６は、妨害波除去受信信号２０４をモニタするための機能を有し、主に帯域除去フィルタ部４０の効果を確認する試験等において使用される。帯域除去フィルタ部４０の効果は、妨害波除去受信信号２０４における妨害波の影響が小さいことによって確認されるため、妨害波除去受信信号２０４を複数に分割した狭帯域の信号の強度を示す狭帯域信号強度２０２が出力される。
【００２５】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２６】
図３は、モニタ部４６の構成を示す。モニタ部４６は、第１帯域通過フィルタ部５０、第１増幅器５２、第１ミキサ５４、第１発振器５６、第２帯域通過フィルタ部５８、第２増幅器６０、第２ミキサ６２、第２発振器６４、第３帯域通過フィルタ部６６、第３増幅部６８、測定部７０を含む。
【００２７】
第１帯域通過フィルタ部５０は、無線周波数帯域において、妨害波除去受信信号２０４から帯域外の妨害波や雑音を除去する。一般的に、妨害波除去受信信号２０４の帯域幅より広い通過帯域幅を有する。
第１増幅器５２は、無線周波数帯域において、第１帯域通過フィルタ部５０から出力された信号を増幅する。
【００２８】
第１ミキサ５４と第１発振器５６は、第１増幅器５２から出力された無線周波数帯域の信号を第１中間周波数帯域の信号に周波数変換する。なお、本実施の形態においては、ひとつの妨害波のみを考慮しているが、実際には妨害波がふたつ以上存在する場合もある。妨害波除去受信信号２０４に除去されなかったふたつの妨害波が含まれ、その周波数をｆ１とｆ２とした場合、第１増幅器５２と第１ミキサ５４による非線形処理の結果、（２ｆ１−ｆ２）、（２ｆ２−ｆ１）のような主に３次の相互変調ひずみによって、希望波成分を生じるために、妨害波除去受信信号２０４が妨害を受けてしまう。そのため、第１増幅器５２、第１ミキサ５４の設計においては、３次の相互変調ひずみを考慮する必要がある。
【００２９】
第２帯域通過フィルタ部５８は、帯域除去フィルタ部４０の減衰帯域幅より狭帯域な通過帯域幅を有し、第１中間周波数帯に変換された妨害波除去受信信号２０４から当該通過帯域幅に含まれた信号を通過させる。なお、通過帯域の中心周波数は固定でなく、後述の測定部７０からの指示によって、妨害波除去受信信号２０４の帯域幅の中をスキャンして、逐次中心周波数の異なった通過帯域幅に含まれた信号を出力する。なお、第２帯域通過フィルタ部５８の構成自体は、任意のものでよく、通過帯域の中心周波数の設定方法は、前述の帯域除去フィルタ部４０に記載した方法と同一の方法でもよい。あるいは、後述の通り、第１発振器５６の発振周波数を変更して設定してもよい。
【００３０】
第２増幅器６０は、第１中間周波数において、第２帯域通過フィルタ部５８から出力された信号を増幅する。
第２ミキサ６２と第２発振器６４は、第２増幅器６０から出力された第１中間周波数帯域の信号を第２中間周波数帯域の信号に周波数変換する。ここで、第２中間周波数は第１中間周波数よりも低いものとするが、このような周波数変換の目的は、後述の測定部７０の動作帯域に適合させるためである。なお、詳細は後述するが、第２帯域通過フィルタ部５８における狭帯域な通過帯域幅によって、当該通過帯域幅の中にふたつ以上の妨害波は存在しないため、第２増幅器６０以降の処理において、３次の相互変調ひずみは考慮しなくてもよい。
【００３１】
第３帯域通過フィルタ部６６と第３増幅部６８は、第２中間周波数帯域において、それぞれ第２帯域通過フィルタ部５８と第２増幅器６０と同等の処理を実行する。
【００３２】
測定部７０は、第３増幅部６８から出力された狭帯域の信号の強度を測定し、狭帯域信号強度２０２として出力する。さらに、第２帯域通過フィルタ部５８等における通過帯域の中心周波数を制御して、広帯域の妨害波除去受信信号２０４から分割された複数の狭帯域の信号における強度を測定する。なお、中心周波数の制御は、前述のごとく、第２帯域通過フィルタ部５８等の通過帯域の中心周波数を直接変化させてもよいが、第２帯域通過フィルタ部５８等の通過帯域の中心周波数を固定して、第１発振器５６等の発振周波数を変化させてもよい。ここで、複数の狭帯域信号強度２０２のうちいずれかの信号の強度が所定のしきい値より大きい場合に、妨害波が除去されていないと判定可能である。
【００３３】
図４（ａ）−（ｂ）は、帯域除去フィルタ部４０の減衰帯域幅より広い通過帯域幅の第２帯域通過フィルタ部５８を使用した場合のスペクトルを示し、第２帯域通過フィルタ部５８に狭帯域のフィルタを使用しない場合の課題を示す。図４（ａ）は、受信信号２００であり、広帯域な信号の中における所定の周波数において、当該広帯域な信号の強度よりも大きい強度を有し、かつ狭帯域な妨害波が含まれている。図４（ｂ）は、妨害波除去受信信号２０４を示す。狭帯域信号強度２０２に含まれた妨害波を含んだ減衰帯域幅に含まれた信号の強度が減衰している。
【００３４】
図４（ｃ）は、妨害波除去受信信号２０４のうちの所定の帯域における信号の強度を測定するために、帯域通過フィルタによって処理した場合を示す。図中の点線が帯域通過フィルタの特性を示す。この帯域通過フィルタは、図３の第２帯域通過フィルタ部５８等に相当するが、測定レベルにおける通過帯域幅が、減衰帯域幅よりも広い特性を有する。当該帯域通過フィルタの出力信号において、Ｐ１とＰ２のふたつの信号が測定レベルより大きいため、Ｐ１とＰ２がふたつの妨害波に相当する。その結果、Ｐ１とＰ２にもとづいた相互変調ひずみによって、当該帯域通過フィルタの出力信号全体の信号強度が増加してしまい、計測レベルのような低いレベルの信号強度の測定が正確にできなくなる。
【００３５】
図５（ａ）−（ｂ）は、帯域除去フィルタ部４０の減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の第２帯域通過フィルタ部５８を使用した場合のスペクトルを示し、第２帯域通過フィルタ部５８に狭帯域のフィルタを使用した場合の効果を示す。図５（ａ）と（ｂ）は、図４（ａ）と（ｂ）とそれぞれ同一である。図５（ｃ）は、妨害波除去受信信号２０４を図３の第２帯域通過フィルタ部５８によって処理した場合を示す。図中の点線が第２帯域通過フィルタ部５８の特性を示す。第２帯域通過フィルタ部５８の通過帯域幅は、減衰帯域幅よりも狭帯域であるため、通過帯域幅の中に図４（ｃ）のようなＰ１やＰ２が含まれない。その結果、相互変調ひずみが生じないために、計測レベルのような低いレベルの信号強度の測定が正確にできる。なお、図４（ｃ）と異なって、第２帯域通過フィルタ部５８の通過帯域が減衰帯域のほぼ中央に存在せず、低周波数側あるいは高周波数側にシフトした場合においても、図４（ｃ）におけるＰ１あるいはＰ２のどちらか一方のみが、通過帯域幅内に含まれるだけなので、相互変調ひずみが生じない。
【００３６】
以上の構成による受信装置１２の動作を説明する。受信用アンテナ部２６で受信された信号は、ＬＮＡ部２８で増幅され、受信信号２００となる。妨害波検出部４２は、受信信号２００から妨害波の含まれた周波数を検出し、その結果を制御部４４に通知する。制御部４４は、通知にもとづいて、帯域除去フィルタ部４０におけるノッチフィルタの減衰帯域の中心周波数を設定する。帯域除去フィルタ部４０は、制御部４４によって設定されたノッチフィルタにもとづいて、受信信号２００の一部を減衰させ、妨害波除去受信信号２０４を出力する。周波数変換部３２は妨害波除去受信信号２０４をベースバンド信号に周波数変換し、復調部３４がベースバンド信号を逆拡散処理した後に、同期検波して、送信された情報を出力する。
【００３７】
一方、第１ミキサ５４は、妨害波除去受信信号２０４を無線周波数帯域から第１中間周波数帯域に周波数変換し、第２帯域通過フィルタ部５８は、変換された広帯域の信号を狭帯域な通過帯域幅でフィルタリングする。さらに第２ミキサ６２は、フィルタリングされた信号を第２中間周波数に周波数変換してから、測定部７０が信号強度を測定して、狭帯域信号強度２０２を出力する。また、測定部７０は、第１ミキサ５４で第１中間周波数帯域に周波数変換された広帯域な信号を複数の狭帯域の信号に分割するように、第１発振器５６を制御する。
【００３８】
本実施の形態によれば、帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタで所定の帯域を選択した後に、非線形処理を実行するため、相互変調ひずみの影響を低減できる。また、相互変調ひずみの影響を低減できるため、低い測定レベルにおいても信号強度を正確に測定できる。さらに、帯域通過フィルタに続くミキサやアンプなどの非線形処理回路における相互変調ひずみを考慮しなくてよいため、これらの非線形処理回路に一般的な部品を使用できるため、全体のコストダウンにつながる。
【００３９】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１と同様に、スペクトル拡散処理された信号を受信する受信装置に関し、帯域除去フィルタを通過した信号に対して、当該帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタを通過させ、その結果を周波数変換処理や増幅処理などで非線形処理してから、信号強度を測定する。さらに、本実施の形態に係る受信装置は、信号強度の測定結果が所定のしきい値より大きければ、再び帯域除去フィルタの中心周波数を設定する。より低い信号強度まで正確に測定した信号強度の測定結果によって、帯域除去フィルタを再設定するため、妨害波をより確実に除去でき、最終的な伝送特性も改善する。
【００４０】
実施の形態２における通信システム１００として、図１に示されるものが有効である。
図６は、実施の形態２に係る妨害波除去部３０の構成を示す。妨害波除去部３０の構成要素は、図２における妨害波除去部３０と同一である。
【００４１】
モニタ部４６は、妨害波除去受信信号２０４をモニタするための機能を有し、複数の狭い帯域幅における信号の強度を測定し、狭帯域信号強度２０２を出力する。さらに、測定した複数の信号強度のいずれかが所定のしきい値以上の場合には、帯域除去フィルタ部４０におけるノッチフィルタの設定が最適でないと判定し、妨害波検出部４２に対して再び妨害波の周波数の検出を指示する。
【００４２】
妨害波検出部４２は、モニタ部４６からの指示によって、再び受信信号２００から妨害の周波数を検出し、制御部４４が検出した妨害波の周波数に応じて、帯域除去フィルタ部４０におけるノッチフィルタの減衰帯域の中心周波数を再び設定する。
【００４３】
図７は、帯域除去フィルタ部４０の設定を示すフローチャートである。妨害波検出部４２は、受信信号２００から妨害波の存在する周波数を検出する（Ｓ１０）。制御部４４は、妨害波の存在する周波数を減衰帯域幅が含むように、帯域除去フィルタ部４０を設定する（Ｓ１２）。モニタ部４６は、帯域除去フィルタ部４０から出力された妨害波除去受信信号２０４の信号強度を測定する（Ｓ１４）。さらに、モニタ部４６は、測定した信号強度のいずれかが所定のしきい値より大きければ（Ｓ１６のＹ）、再び妨害波検出部４２が処理を繰り返す。一方、測定した信号強度が所定のしきい値より大きくなければ（Ｓ１６のＮ）、処理を終了する。
【００４４】
以上の構成による受信装置１２の動作を説明する。受信用アンテナ部２６で受信された信号は、ＬＮＡ部２８で増幅され、受信信号２００となる。妨害波検出部４２は、受信信号２００から妨害波の含まれた周波数を検出し、その結果を制御部４４に通知する。制御部４４は、通知にもとづいて、帯域除去フィルタ部４０におけるノッチフィルタの減衰帯域の中心周波数を設定する。帯域除去フィルタ部４０は、制御部４４によって設定されたノッチフィルタにもとづいて、受信信号２００の一部を減衰させ、妨害波除去受信信号２０４を出力する。周波数変換部３２は妨害波除去受信信号２０４をベースバンド信号に周波数変換し、復調部３４がベースバンド信号を逆拡散処理した後に、同期検波して、送信された情報を出力する。
【００４５】
一方、第１ミキサ５４は、妨害波除去受信信号２０４を無線周波数帯域から第１中間周波数帯域に周波数変換し、変換された広帯域の信号を第２帯域通過フィルタ部５８は、狭帯域な通過帯域幅でフィルタリングする。さらに第２ミキサ６２は、フィルタリングされた信号を第２中間周波数に周波数変換してから、測定部７０が信号強度を測定して、狭帯域信号強度２０２を出力する。また、測定部７０は、信号強度が所定のしきい値より大きければ、妨害波検出部４２に再び妨害波の周波数の検出を指示する。
【００４６】
本実施の形態によれば、帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタで所定の帯域を選択した後に、非線形処理を実行するため、相互変調ひずみの影響を低減でき、さらに低い測定レベルにおいても信号強度を正確に測定できるため、帯域除去フィルタの設定をより詳細に確認できる。また、帯域除去フィルタの設定が最適でない場合、再び妨害波の周波数を検出するため、受信した信号の品質を改善できる。
【００４７】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４８】
実施の形態１および２において、帯域除去フィルタ部４０はひとつの減衰帯域を有した。しかしこれに限らず例えば、複数の減衰帯域を有してもよい。帯域除去フィルタ部４０は、例えば、ひとつの減衰帯域を有するノッチフィルタが複数直列に接続された構造になる。また、妨害波検出部４２は、複数の信号強度の中で最も大きい信号強度が所定のしきい値より大きい場合に、当該信号強度の周波数を選択していたが、ここでは、減衰帯域の数を限度として、しきい値より大きい信号強度に対応した周波数を複数選択すればよい。本変形例によれば、複数の妨害波が存在する場合においても対応可能である。つまり、受信装置１２を適用する環境に応じて設計されればよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、減衰させた信号の強度を正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１に係る通信システムを示す構成図である。
【図２】 図１の妨害波除去部の構成を示す図である。
【図３】 図２のモニタ部の構成を示す図である。
【図４】 図４（ａ）−（ｃ）は、帯域除去フィルタの減衰帯域幅より広い通過帯域幅の帯域通過フィルタを使用した場合のスペクトルを示す図である。
【図５】 図５（ａ）−（ｃ）は、帯域除去フィルタの減衰帯域幅より狭い通過帯域幅の帯域通過フィルタを使用した場合のスペクトルを示す図である。
【図６】 実施の形態２に係る妨害波除去部の構成を示す図である。
【図７】 図６の帯域除去フィルタの設定を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 送信装置、 １２ 受信装置、 １４ 電波伝送路、 １６ 妨害波発生源、 １８ 変調部、 ２０ 周波数変換部、 ２２ ＰＡ部、 ２４ 送信用アンテナ、 ２６ 受信用アンテナ部、 ２８ ＬＮＡ部、 ３０ 妨害波除去部、 ３２ 周波数変換部、 ３４ 復調部、 ４０ 帯域除去フィルタ部、４２ 妨害波検出部、 ４４ 制御部、 ４６ モニタ部、 ５０ 第１帯域通過フィルタ部、 ５２ 第１増幅器、 ５４ 第１ミキサ、 ５６ 第１発振器、 ５８ 第２帯域通過フィルタ部、 ６０ 第２増幅器、 ６２ 第２ミキサ、 ６４ 第２発振器、 ６６ 第３帯域通過フィルタ部、 ６８ 第３増幅部、 ７０ 測定部、 １００ 通信システム、 ２００ 受信信号、 ２０２狭帯域信号強度、 ２０４ 妨害波除去受信信号。
Claims (6)
- 処理対象の信号を入力する入力部と、
前記入力した信号のうち、所定の帯域幅に含まれた信号の強度を減衰させる帯域除去フィルタ部と、
前記帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させる帯域幅より狭い帯域幅によって、前記帯域除去フィルタ部からの出力信号をフィルタリングする帯域通過フィルタ部と、
前記フィルタリングした出力信号を非線形処理する非線形処理部と、
前記非線形処理した信号の強度を測定する測定部と、
を含むことを特徴とする信号強度測定装置。 - 前記入力した信号から、前記入力した信号に含まれた妨害波の周波数を検出する妨害波検出部と、
前記検出した妨害波の周波数に応じて、前記帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させるための帯域を設定する制御部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の信号強度測定装置。 - 前記測定部は、前記測定した信号の強度が所定のしきい値より大きい場合、前記妨害波検出部に再び前記妨害波の周波数の検出を指示し、当該指示にもとづいて、前記妨害波検出部、前記制御部の処理が再度行われることを特徴とする請求項２に記載の信号強度測定装置。
- 処理対象の信号を入力する入力部と、
前記入力した信号のうち、所定の帯域幅に含まれた信号の強度を減衰させる帯域除去フィルタ部と、
前記帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させる帯域幅より狭い帯域幅によって、前記帯域除去フィルタ部からの出力信号をフィルタリングする帯域通過フィルタ部と、
前記フィルタリングした出力信号を非線形処理する非線形処理部と、
前記非線形処理した信号の強度を測定する測定部と、
前記帯域除去フィルタ部からの出力信号を復調処理する復調部と、
を含むことを特徴とする受信装置。 - 前記入力した信号から、前記入力した信号に含まれた妨害波の周波数を検出する妨害波検出部と、
前記検出した妨害波の周波数に応じて、前記帯域除去フィルタ部における信号の強度を減衰させるための帯域を設定する制御部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の受信装置。 - 前記測定部は、前記測定した信号の強度が所定のしきい値より大きい場合、前記妨害波検出部に再び前記妨害波の周波数の検出を指示し、当該指示にもとづいて、前記妨害波検出部、前記制御部の処理が再度行われることを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011105505A1 (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-01 | 三菱電機株式会社 | 干渉波抑圧装置、中継装置、中継システムおよび干渉波抑圧方法 |
| JP5430737B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2014-03-05 | 三菱電機株式会社 | 干渉波抑圧装置、中継装置、中継システムおよび干渉波抑圧方法 |
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