JP5075102B2 - リピータ装置、干渉信号抑圧装置及び方法 - Google Patents
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Description
この干渉信号抑圧装置では、検出した干渉信号に対して、所望の干渉信号近傍で2つ以上の抑圧信号を生成し、この抑圧信号で干渉信号を抑圧する。これにより、ディジタル信号処理部のサンプリング周波数から決まる遅延の刻みにより、完全に同じ遅延量が設定できない場合であっても、干渉信号の抑圧量を向上させることができるという効果がある。
特に、群遅延偏差が大きく発生し、信号成分の波形歪みが増加すると、受信信号と回り込み干渉信号となる増幅器の出力信号との間に時間的にズレが生じる。そのため、単に検出した干渉信号近傍で2つ以上の抑圧信号を生成するだけでは、干渉信号を抑圧しきれない場合がある。この抑圧しきれない残差成分が大きくなるとリピータ装置で中継することが不可能になるという問題があった。
群遅延偏差により使用帯域内で干渉信号の遅延時間に差が出るため、抑圧誤差が生じるが、本発明のリピータ装置では、ディジタル変換された受信信号と最も相関する信号について設定された遅延時間からサンプリング周波数の逆数である単位時間幅の整数倍だけ前後に離れた2つの遅延時間に現れる第2信号を含む3つ以上の信号とそれぞれ同振幅でかつ逆位相の抑圧信号を生成するので、群遅延偏差により干渉信号の変動が生じてもその変動に追随させることができ、確実に干渉信号を抑圧することができる。
このような構成を採用することにより、干渉信号が検出されたときだけ干渉信号抑圧のための動作させることができるので、装置の運用効率を高めることができる。
図1は本発明が適用される通信システムの概要図である。この通信システムは、基地局11、リピータ装置12、端末14を含んで構成される。リピータ装置12は、ビル13a、13bその他の建造物や自然物が濫立するなど、電波状態が好ましくない場所に設置される。
送信時は、上記と逆の処理を行って、IQベースバンド信号を直交変調し、周波数変換器25b、25dで、高周波に周波数変換して、高出力増幅器27a、27bに出力する。高出力増幅器27a、27bは、送信する電波を増幅する高利得の増幅器である。
具体的には、まず、遅延器41においてリファレンス信号を遅延させる時間(遅延時間)を種々変更しながら、相関積分器39に入力させる。相関積分器39は、遅延リファレンス信号が入力される度に、その信号とディジタル受信信号との相関積分を行い、相関積分値をCPU40に出力する。相関積分値は、信号強度(振幅)、位相及び遅延時間(どの時点で信号強度が大きくなるか)の情報である。CPU40は、この相関積分値に基づいて、干渉信号に適合する複数の遅延リファレンス信号及びその遅延時間を検出するための制御と、検出した遅延時間を遅延器37a、37b、37cに設定するための制御とを行う。
次に、リピータ装置12の動作を、干渉信号抑圧機能を中心に説明する。
図2を参照し、受信アンテナで受信された受信信号、例えば基地局11から受信した高周波信号は、低雑音増幅器24aで増幅され、周波数変換器25aでIQベースバンド信号に変換された後、干渉信号抑圧装置26aに入力される。
図3を参照し、干渉信号抑圧信号26aでは、IQベースバンド信号をA/D変換器31でディジタル信号、すなわち、上述したディジタル受信信号に変換する。ディジタル受信信号は、複数コピーされて、それぞれの相関積分器36a、36b、36c、39に同時期に分配される。ディジタル受信信号は、また、チップ遅延器32で上述した所定の信号処理を施した後、リファレンス信号として、それぞれ、D/A変換器33及び遅延器37a、37b、37c、41に入力される。
位相振幅制御器35a、35b、35cは、遅延リファレンス信号を、相関積分器36a、36b、36cからの相関積分値に基づいて振幅及び位相調整を行うことにより抑圧信号を生成し、この抑圧信号を加算器34に入力する。
次に、この遅延リファレンス信号の出現時点を中心として当該出現時点から動作クロックの周波数の逆数である単位時間幅の整数倍だけ前後に離れた遅延時間を遅延器37a,37b,37cに設定する。前後に離れた遅延時間は、相関積分値39より検出することができる。
リピータ装置12は、アナログ回路であるアンテナ共用器22、低雑音増幅器24a、24b、高出力増幅器27a、27bと、ディジタル回路である干渉信号抑圧装置26a、26bとを混在させている。アナログ回路の使用帯域内での位相変動や、それに伴う遅延時間の発生により、波形歪みが生じることは、上述した通りである。そのため、干渉信号抑圧装置26aで単純に相関積分を行うと、抑圧信号に誤差が大きくなり、干渉信号を抑圧しきれなくなる場合がある。
Claims (7)
- 送信信号の一部が送信アンテナから受信アンテナに回り込むことにより干渉信号として受信信号に混入し、且つ、前記干渉信号が通過する電子回路の群遅延偏差により前記干渉信号が前記受信信号に混入するまでの遅延時間が帯域内の周波数で変動するリピータ装置において、
前記受信信号をディジタル変換するとともに、ディジタル変換された前記受信信号に対して所定の信号処理を施すことにより、前記受信信号と同じ信号成分を含むリファレンス信号を生成するディジタル信号処理手段と、
前記リファレンス信号を、それぞれ他の経路と異なる遅延時間が設定される遅延器が存在する複数の経路に分配し、当該経路の遅延器を通過させて出力する遅延付加手段と、
それぞれ前記遅延器を通過したリファレンス信号と前記ディジタル変換された受信信号との相関演算を行い、相関が高いほど大きな振幅の信号を出力する相関演算手段と、
前記相関演算手段から出力される信号のうち、その振幅が最も大きい第1信号、及び、当該第1信号が通過した経路の前記遅延器に設定された遅延時間からディジタル変換時のサンプリング周波数の逆数である単位時間幅の整数倍だけ前後に離れた2つの遅延時間に現れる第2信号を含む3つ以上の信号の各々とそれぞれ同振幅でかつ逆位相となる3つ以上の抑圧信号を生成する抑圧信号生成手段と、
生成した3つ以上の抑圧信号と前記ディジタル変換された受信信号とを加算することにより前記干渉信号を抑圧する干渉信号抑圧手段と、
を設けたことを特徴とする、リピータ装置。 - 送信信号の一部が送信アンテナから受信アンテナに回り込むことにより干渉信号として受信信号に混入し、且つ、前記干渉信号が通過する電子回路の群遅延偏差により前記干渉信号が前記受信信号に混入するまでの遅延時間が帯域内の周波数で変動するリピータ装置に設けられる干渉信号抑圧装置であって、
前記受信信号をディジタル変換するとともに、ディジタル変換された前記受信信号に対して所定の信号処理を施すことにより、前記受信信号と同じ信号成分を含むリファレンス信号を生成するディジタル信号処理手段と、
前記リファレンス信号を入力し、入力したリファレンス信号にそれぞれ異なる複数種類の遅延時間を付加して出力する遅延付加手段と、
それぞれ遅延時間が付加されたリファレンス信号の各々と前記ディジタル変換された受信信号との相関演算を行い、相関が高いほど大きな振幅の信号を出力する相関演算手段と、
前記相関演算手段から出力される信号のうち、その振幅が最も大きい第1信号、及び、当該第1信号の遅延時間から前記ディジタル変換時のサンプリング周波数の逆数である単位時間幅の整数倍だけ前後に離れた2つの遅延時間に表れる第2信号を含む3つ以上の信号の各々とそれぞれ同振幅でかつ逆位相となる3つ以上の抑圧信号を生成する抑圧信号生成手段と、
この抑圧信号生成手段から出力される各抑圧信号を前記ディジタル変換された受信信号と加算する加算手段とを有する、
干渉信号抑圧装置。 - 前記サンプリング周波数は、前記信号処理の動作クロックの周波数である、
請求項2記載の干渉信号抑圧装置。 - 前記遅延付加手段は、前記リファレンス信号を、それぞれ他の経路と異なる遅延時間が設定される遅延器が存在する複数の経路に分配して当該経路を通過させるように構成されており、
前記相関演算手段は、前記複数の経路と1対1に対応して設けられた複数個の相関積分器を含み、これらの相関積分器に、対応する経路を通過したリファレンス信号と前記ディジタル変換された受信信号とを入力することにより、各経路を通過したリファレンス信号についての相関積分を同時並行に行うように構成されており、
前記抑圧信号生成手段は、各相関積分器から得られる相関積分結果に基づいて前記3つ以上の抑圧信号を生成するように構成されている、
請求項2又は3記載の干渉信号抑圧装置。 - 前記リファレンス信号を取り込み、このリファレンス信号に更新自在に設定された遅延時間を付加することにより監視用リファレンス信号を出力する監視用遅延器と、
前記ディジタル変換された受信信号と前記監視用リファレンス信号との相関積分を行う監視用相関積分器と、
前記監視用遅延器に設定する遅延時間を変化させるとともに、前記監視用相関積分器から出力される相関積分結果に基づいて、前記干渉信号の有無と当該干渉信号が出現するタイミングとを検出する監視制御手段とをさらに有する、
請求項4記載の干渉信号抑圧装置。 - 前記監視制御手段は、前記干渉信号が出現するタイミングを検出したときは、当該タイミングに応じて各経路に複数個の遅延器の各々にそれぞれ他の遅延器と異なる遅延時間を設定する、
請求項5記載の干渉信号抑圧装置。 - 送信信号の一部が送信アンテナから受信アンテナに回り込むことにより干渉信号として受信信号に混入し、且つ、前記干渉信号が通過する電子回路の群遅延偏差により前記干渉信号が前記受信信号に混入するまでの遅延時間が帯域内の周波数で変動するリピータ装置で実行される干渉信号抑圧方法であって、
前記受信信号を所定のサンプリング周波数でディジタル変換するとともに、ディジタル変換された前記受信信号に対して所定の信号処理を施すことにより、前記受信信号と同じ信号成分を含むリファレンス信号を生成し、
生成されたリファレンス信号を、それぞれ他の経路と異なる遅延時間が設定される遅延器が存在する複数の経路に分配して当該経路の遅延器を通過させ、
各経路の遅延器を通過したリファレンス信号の各々と前記ディジタル変換された受信信号とを、それぞれ相関が高いほど大きな振幅の信号を出力する相関演算器に入力し、相関結果が最も高い第1信号と、当該第1信号が通過した経路の遅延器に設定された遅延時間からディジタル変換時のサンプリング周波数の逆数である単位時間幅の整数倍だけ前後に離れた2つの遅延時間に現れる第2信号を含む3つ以上の信号の各々とそれぞれ同振幅でかつ逆位相の3つ以上の抑圧信号を生成し、この3つ以上の抑圧信号と前記ディジタル変換された受信信号とを加算することにより、前記干渉信号を抑圧する、
干渉信号抑圧方法。
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