JP5106641B2 - 分波装置、合波装置、通信装置および中継衛星 - Google Patents

Description

本発明は、多様な帯域幅を有する複数の信号を、ディジタル分波、ディジタル合波する分波装置、合波装置、通信装置および中継衛星に関する。

従来から、マルチレート対応のディジタル合波装置や、ディジタル分波装置に関する技術として、たとえば、下記特許文献１に記載の技術がある。以降、下記特許文献１に記載のディジタル信号分波装置、ディジタル信号合波装置の動作について説明する。このディジタル信号分波装置は、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換手段と、それぞれのバンドに対応する周波数を通過させ、サンプリングレートを入力データ速度の半分にダウンサンプルして出力する複数の受信ハーフバンドフィルタと、受信セレクタ手段と、周波数逆オフセット手段、受信波形整形フィルタ手段と、復調処理手段と、を備える。

また、下記特許文献１に記載のディジタル信号合波装置は、変調処理手段と、ディジタル合波手段と、送信波形整形フィルタ手段と、送信セレクタ手段と、周波数オフセット手段と、サンプリングレートを入力データ速度の２倍にアップサンプルし、各バンドに対応した周波数を通過させて出力する複数の送信ハーフバンドフィルタと、加算器と、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換手段と、を備える。

また、上記の各受信ハーフバンドフィルタは、バンドパスフィルタとダウンサンプラで構成される。バンドパスフィルタは、対応するバンドに適した周波数特性を有する。また、各送信ハーフバンドフィルタは、アップサンプラとバンドパスフィルタで構成され、このバンドパスフィルタの構成は、受信ハーフバンドフィルタと同様である。

受信ハーフバンドフィルタのバンドパスフィルタ通過後の信号スペクトラムは、通過帯域の信号は入力信号がそのまま通過し、阻止帯域の信号は除去される。なお、通過帯域と阻止帯域の間に位置する遷移領域の信号は、完全に除去されず、三角形のスペクトラムとして残る。

受信ハーフバンドフィルタ内のダウンサンプラは、バンドパスフィルタ通過後の信号に対して、サンプリング周波数f_sampを１／２に落とす。このダウンサンプリング処理によって、ダウンサンプル前に０．５f_samp〜１．０f_samp［Hz］の帯域に存在する信号成分が、折り返しにより０〜０．５f_sampの帯域に存在する信号成分に周波数軸方向で重なる。したがって、通過帯域の信号成分が、阻止帯域の信号成分と重なることになるが、バンドパスフィルタで阻止帯域の信号成分は除去されているため、通過帯域の信号成分のＳＮ（Signal to Noise）比劣化を招かずにダウンサンプリングを実現することができる。

従来のディジタル分波装置では、たとえば、バンド♯０〜♯３のいずれかに対応する周波数特性に設定された上記バンドパスフィルタリング処理と上記ダウンサンプル処理とを、所望のサンプリング周波数および所望の信号帯域に落とされるまで繰り返す。

そして、各受信ハーフバンドフィルタから出力される複素ベースバンドデータ（フィルタリング後の信号）から、システム側からチャンネル制御信号によって指定されるデータを選択して出力する。たとえば、４つの出力が選択された場合、後段の周波数逆オフセット手段、受信波形整形フィルタ、復調処理手段は、これら４つのデータに対して信号処理を行う。

一方、上述の各受信ハーフバンドフィルタの処理により所望のサンプリング周波数ｆ_AD／（２ｎ）［Hz］に落とされた複素ベースバンド信号は、中心周波数は、ゼロではなくｆ_AD／２（ｎ＋２）［Hz］に移動している。後段の復調処理手段では、一般にベースバンド信号の中心周波数をゼロとして検波処理を行う。そこで、周波数逆オフセット手段では、所望の信号帯域に落とされた複素ベースバンド信号の中心周波数が±ｆ_AD／２（ｎ＋２）［Hz］からゼロになるよう周波数変換する。

そして、受信波形整形フィルタ手段が、中心周波数がゼロに周波数変換された複素ベースバンド信号の主信号を抽出しながら、受信信号の波形整形を行う。この処理によって、受信ハーフバンドフィルタで除去できずに残っていた高調波(エイリアス)成分（上述の三角形の部分）を除去することができる。

つぎに、下記特許文献１に記載の従来のディジタル信号合波装置について説明する。このディジタル合波装置の送信ハーフバンドフィルタは、受信ハーフバンドフィルタと同様に、いずれか１つのバンドに対応した周波数特性を有する。これらの周波数特性は、受信ハーフバンドフィルタと同様、各バンドに対応した、いずれかの複素係数を選択し、バンドパスフィルタにその係数をセットすることで実現する。

変調手段で変調され、送信波形整形フィルタによって整形された送信信号のサンプリング周波数を０．５ｆ_samp［Hz］とすると、周波数オフセット手段は、送信波形整形フィルタから出力されるベースバンド複素信号の中心周波数を±０．５ｆ_samp／４_p［Hz］だけ周波数オフセットさせる。なお、バンドパスフィルタのフィルタ特性が対応するバンドによってオフセット値は異なる。

送信ハーフバンドフィルタのアップサンプラは、周波数変換後のデータに対してサンプリングレートを２倍にアップコンバートする。そして、バンドパスフィルタでフィルタリングを実施する。

以降、従来の送信ハーフバンドフィルタは、所定のサンプリング周波数に達するまで、アップサンプラの処理とバンドパスフィルタの処理を、各送信ハーフバンドフィルタの出力信号を加算器で合成しながら繰り返していく。

特開２００１−１１１６３９号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、多様な帯域幅の信号をディジタル分波、ディジタル合波できるが、各帯域信号の周波数軸上の配置があらかじめ設定された配置に限定される。そのため、それら限定された配置で対応できない周波数帯域に空きチャネルがあった場合に、その空きチャネルに対応して周波数帯を割り当てることができず、周波数利用効率が低下する、という問題があった。

また、合波、分波の対象となる信号帯域が、システム帯域（＝Ｄ／Ａサンプリング周波数、Ａ／Ｄサンプリング周波数の周波数帯域）の一部である場合でも、その情報を用いて回路動作の制御を行わず基本的に全ての回路が動作する。そのため、消費電力を低減することができない、という問題があった。

また、受信ハーフバンドフィルタおよび送信ハーフバンドフィルタは、バンドパスフィルタで構成されるが、これらを実現するバンドパスフィルタの各乗算器は、複素データ系列と複素係数との複素乗算処理を行う。そのため、回路規模が大きくなる、という問題があった。

また、さらに、バンドパスフィルタを用いるため、その方式上、周波数逆オフセット手段および周波数オフセット手段が必要となる。そのため、回路構成が複雑化する、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周波数配置の制約を低減し、かつ、簡易な回路構成を実現し、また、分波／合波の対象となる全信号帯域幅がシステム帯域の一部である場合は、全信号帯域幅に応じて消費電力を低減することができる分波装置、合波装置、通信装置および中継衛星を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ｎ（ｎは自然数）を縦続接続の段数とする場合に、処理対象信号に対して周波数変換を実施し、所定の周波数特性を有するローパスフィルタを用いて前記周波数変換後の信号の高周波成分を除去し、前記高周波成分除去後の信号をダウンサンプリングして出力する周波数変換ローパスフィルタ手段、を各段に２ⁿ個ずつ備え、初段の周波数変換ローパスフィルタ手段では、帯域の重ならない複数の帯域信号が含まれる入力信号を前記処理対象信号とし、２段目以降の周波数変換ローパスフィルタ手段では、前段の周波数変換ローパスフィルタ手段の出力結果を前記処理対象信号とし、前記周波数変換ローパスフィルタ手段の出力信号に基づいて前記複数の帯域信号を抽出することにより前記入力信号を分波する分波装置であって、前記帯域信号の帯域および周波数配置を含む既知情報であるチャネル情報に基づいて、前記処理対象信号に対する周波数軸上の分割位置と、その分割位置で分割した各分割信号に対する周波数変換量を示す周波数オフセット値とを求め、分割信号ごとに、その分割信号を出力の対象とする周波数変換ローパスフィルタ手段に前記周波数オフセット値を指示する受信フィルタバンク制御手段、を備え、前記周波数変換ローパスフィルタ手段は、前記周波数オフセット値に基づいて前記周波数変換を実施することを特徴とする。

この発明によれば、受信チャネル情報に基づいて、分割位置と周波数のオフセット量を決定し、決定結果に基づいて受信信号を分波するようにしたので、簡易な回路構成を実現し、また、分波／合波の対象となる全信号帯域幅がシステム帯域の一部である場合は、その比率に応じて消費電力を低減することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる分波装置の実施の形態１の機能構成例を示す図である。 図２は、本発明にかかる合波装置の実施の形態１の機能構成例を示す図である。 図３は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部の構成例を示す図である。 図４は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部の構成例を示す図である。 図５は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部の動作例を示す図である。 図６は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部の別の動作例を示す図である。 図７は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部の動作例を示す図である。 図８は、実施の形態１の分波処理例を示す図である。 図９は、実施の形態１の分波処理例を示す図である。 図１０は、実施の形態１の分波処理例を示す図である。 図１１は、実施の形態１の分波処理手順の一例を示すフローチャートである。 図１２は、第１ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部が実施する処理を周波数軸上で示した図である。 図１３は、第１ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部が実施する処理を周波数軸上で示した図である。 図１４は、第２ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部、第３ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部および受信波形整形フィルタが実施する処理を周波数軸上で示した図である。 図１５は、第２ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部および受信波形整形フィルタが実施する処理を周波数軸上で示した図である。 図１６は、第２ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部、第３ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部および受信波形整形フィルタが実施する処理を周波数軸上で示した図である。 図１７は、実施の形態１の合波処理の動作を示す図である。 図１８は、帯域信号ｆ１に対して実施する処理を周波数軸上で示した図である。 図１９は、帯域信号ｆ１と帯域信号ｆ２の合波処理を、周波数軸上で示す図である。 図２０は、帯域信号ｆ１とｆ２との合波信号に対する処理を周波数軸上で示す図である。 図２１は、帯域信号ｆ３と帯域信号ｆ４の合波処理を、周波数軸上で示す図である。 図２２は、帯域信号ｆ１とｆ２との合波信号と帯域信号ｆ３とｆ４との合波信号とを合波する合波処理を、周波数軸上で示す図である。 図２３は、実施の形態２の分波装置が実施する分波処理手順の一例を示すフローチャートである。 図２４は、実施の形態３の中継衛星の構成例を示す図である。

以下に、本発明にかかる分波装置、合波装置、通信装置および中継衛星の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる分波装置の実施の形態１の機能構成例を示す図である。本実施の形態の分波装置は、ディジタル分波部１と、受信フィルタバンク制御部２と、分波装置を構成する各構成要素にクロックを供給するクロック供給部３と、復調部４と、で構成される。また、ディジタル分波部１は、Ａ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ）１１と、周波数変換とローパスフィルタ処理を施した後、そのサンプリングレートを入力データ速度の半分にしてから出力する周波数変換・受信ローパスフィルタ（ＦＣ＋ＲＸＨＢＦ）１２−１〜１２−１４と、受信セレクタ１３と、受信波形整形フィルタ１４と、で構成される。

図２は、本発明にかかる合波装置の実施の形態１の機能構成例を示す図である。本実施の形態の合波装置は、送信フィルタバンク制御部５と、クロック供給部６と、変調部７と、ディジタル合波部８と、で構成される。また、ディジタル合波部８は、送信波形整形フィルタ２１と、送信セレクタ２２と、サンプリングレートを入力データ速度の２倍に補間後、周波数変換して出力する送信ローパスフィルタ・周波数変換部（ＴＸＨＢＦ＋ＦＣ）２３−１〜２３−１４と、加算器２４−１〜２４−７と、Ｄ／Ａ変換部（Ｄ／Ａ）２５と、で構成される。

なお、図１に示すディジタル分波装置および図２に示すディジタル合波装置は、周波数変換・受信ローパスフィルタまたは送信ローパスフィルタ・周波数変換部を３段階の構成とする３ステージの構成例である。ステージ数をstage（＝１，２，３，…）とすると、最大分波／合波数は２^stageで表すことができる。したがって、本実施の形態の構成では、stage＝３であるため、最大８（＝２³）波の分波／合波を実現する。本実施の形態では、stage数を３として説明するが、これに限らず、stage数が４以上の場合に本発明を適用してもよい。

図３は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉ（ｉ＝１〜１４）の構成例を示す図である。ここでは、フィルタのタップ数を１９タップとしている。周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉは、外部設定によって任意の（自由な）周波数オフセットを実現する周波数変換部３１と、ローパスフィルタ部（同相側）３２と、ローパスフィルタ部（直交側）３３と、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３の出力データを１／２に間引く（＝データを２回に１回の割合で間引く）ダウンサンプラ３４と、で構成される。また、ローパスフィルタ部（同相側）３２は、シフトレジスタ４３と、乗算器４５−１〜４５−１１と、実数加算部４６と、で構成され、シフトレジスタ４３は、さらにレジスタ４４−１〜４４−１９で構成される。周波数変換部３１は、複素乗算部４１と、ローカル信号生成部４２と、で構成される。また、ローパスフィルタ部（直交側）３３は、ローパスフィルタ部（同相側）３２と同様の構成である。

図４は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−ｉ（ｉ＝１〜１４）の構成例を示す図である。図３の周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉと同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付している。送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−ｉは、入力データ（実数、虚数）を、２倍にアップサンプル（＝各入力データの間にゼロを１つずつ挿入）するアップサンプラ３５と、ローパスフィルタ部（同相側）３２と、ローパスフィルタ部（直交側）３３と、周波数変換部３６と、で構成される。周波数変換部３６は、周波数変換部３１と同様の構成である。

全体の動作を説明する前に、まず、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉおよび送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−ｉの動作について説明する。図５は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉの動作例を示す図である。また、図６は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉの別の動作例を示す図である。

周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉは、サンプリング周波数ｆ_SAMPでサンプリングされた入力信号帯域（帯域幅ｆ_SAMP）の一部を、中心周波数ゼロにダウンコンバートしながら、所定のフィルタ特性を有するローパスフィルタで抽出する。このフィルタ特性（周波数特性）としては、阻止領域として少なくとも０．２５ｆ_SAMP〜０．７５ｆ_SAMPの領域を含むこととする。

たとえば、図５の左上のデータＤ１として図示したように、入力信号の帯域に４つの信号スペクトラム＃０〜＃３が存在するとする。まず、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉの周波数変換部３１は、図５のデータＤ２として示すように、後述の周波数オフセット方法に基づいて各々に設定された抽出帯域の中心周波数をゼロにするように周波数変換を行う。

たとえば、バンド＃０を抽出するように設定されている周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉでは、周波数変換部３１は、バンド♯０の中心周波数（この例では、１／８ｆ_SAMP）がゼロになるよう周波数変換する。同様に、バンド＃１，＃２，＃３を抽出するように設定されている周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉの周波数変換部３１は、バンド♯１，＃２，＃３の中心周波数（この例では、３／８ｆ_SAMP，５／８ｆ_SAMP，７／８ｆ_SAMP）がゼロになるようそれぞれ周波数変換する。

つぎに、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３は、周波数変換部３１から出力されるデータＤ２に対して、中心周波数を０に周波数変換した帯域の信号を通過させ、また、所定の阻止帯域（この例では、少なくとも０．２５ｆ_SAMP〜０．７５ｆ_SAMPの領域を含む）の信号成分を除去し、フィルタリング後のデータＤ３としてダウンサンプラ３４に出力する。

ダウンサンプラ３４は、入力されたデータＤ３を１／２に間引く。このため、間引く前のデータの０．５ｆ_SAMP〜１．０ｆ_SAMPの領域の周波数成分が、０．０ｆ_SAMP〜０．５ｆ_SAMPの領域の周波数成分に重なるが、事前にローパスフィルタで０．２５ｆ_SAMP〜０．７５ｆ_SAMPの領域の信号成分を除去しているため、抽出対象の信号帯域ではエイリアス成分が除去されており、Ｓ／Ｎ劣化を起こすことはない。

本実施の形態の分波処理では、上記のような周波数変換処理、ローパスフィルタのフィルタリング処理、ダウンサンプル処理を１組とする処理を、ダウンサンプル後のサンプリング周波数が、本来抽出すべき信号帯域幅の２倍になるまで繰り返す。

なお、上記の処理が終了後は、受信セレクタ１３が、上記の処理により分波された信号のうち、受信フィルタバンク制御部２から送信される受信選択信号によって指定される信号を選択して、受信波形整形フィルタ（または狭帯域ローパスフィルタ）１４が、選択した信号に対して残留する高調波成分を除去し対象とする信号だけを抽出する。

ところで、図６に示すように、入力データＤ１が、図５の場合と抽出対象とする各信号の中心周波数がずれており、そのずれ量が抽出帯域により異なるとする。この場合、図５の例と同じオフセット量（ｍ／８ｆ_SAMP，ｍ＝１，３，５，７）で周波数変換すると、抽出帯域の中心周波数がゼロにならない。本実施の形態の周波数変換部３１は、入力信号の周波数を任意の値に自由にオフセットすることができるため、周波数変換部３１は、各周出帯域（バンド＃０〜＃２）をそれぞれゼロにするようなオフセット量を設定し、抽出対象の帯域の中心周波数をゼロにするよう周波数変換することができる。周波数変換後の処理は、図５の例と同様である。

つぎに、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−ｉの動作を説明する。図７は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−ｉの動作例を示す図である。送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−ｉは、入力信号のサンプリング周波数（＝０．５ｆ_SAMP）を２倍（＝１．０ｆ_SAMP）に補間しながら入力信号の中心周波数を任意の値にオフセットする。

たとえば、アップサンプラ３５が送信波形整形フィルタ２１から入力されるデータＤ６を２倍の速度にアップサンプルしてデータＤ７とし、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、データＤ７からイメージ成分を除去してデータＤ８とし、周波数変換部３６が、データＤ８に対して任意の周波数にオフセットする周波数変換を実施しデータＤ９として出力する。ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３には、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉのローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３と同様に、所定の周波数特性がそれぞれ設定されているとする。

本実施の形態の合波処理では、このようなアップサンプル処理、ローパスフィルタ処理および周波数変換を１組とする処理と、その処理結果を他の信号（他のバンドに対応する信号または他の送信ローパスフィルタ・周波数変換部の処理結果の信号）と加算する加算処理と、を、アップサンプル後のサンプリング周波数がＤ／Ａ２５のサンプリング周波数に到達するまで繰り返す。

つづいて、本実施の形態の全体動作について説明する。まず、分波処理について説明する。ここで、以下の条件を仮定する。受信信号のうち分波対象の帯域信号が含まれる範囲、すなわち、送信側が使用可能な周波数帯をシステム帯域ＳＢＷとし、ＳＢＷ＝０．２５ｆ_SAMPであるとする。分波前に、システム帯域ＳＢＷ（＝０．２５ｆ_SAMP）に含まれる各信号の帯域幅の最大値は、システム帯域ＳＢＷの１／２（＝０．１２５ｆ_SAMP）以下とする。図８，９，１０は、本実施の形態の分波処理例を示す図である。図８の最上段の（Ａ）は、分波前の受信信号を示している。たとえば、図８の（Ａ）のように、受信信号の各周波数の信号ｆ１〜ｆ４が存在する場合、信号ｆ３の帯域幅が最も大きいが、信号ｆ３の帯域幅は、０．５ＳＢＷ（＝０．１２５ｆ_SAMP）であり、上記の条件を満たす。なお、ｆ_SAMPはＡ／Ｄ１１のサンプリング周波数である。なお、ここでは、ＳＢＷ＝０．２５ｆ_SAMPとしたが、これに限らずＳＢＷを正しくサンプリングするために一般に用いられる必要な速度でサンプリングすれば、この関係に限る必要はない。

本実施の形態の分波処理は、下記（１）〜（１１）のフローおよびルールに則って行われる。本フローは、全ての信号が分波、抽出されるまで、何度も繰り返される。なお、本フローが繰り返される度に、システム帯域ＳＢＷは１／２倍されることとする（ＳＢＷ←０．５ＳＢＷ）。図１１は、本実施の形態の分波処理の手順の一例を示すフローチャートである。以下、図８〜１１を用いて本実施の形態の分波処理を説明する。

まず、分波処理のフローとして、受信フィルタバンク制御部２は、以下の（１）〜（５）に示す２分割ルールを適用して分割処理の実施を制御する。

（１）分割前の信号帯域の中に存在する複数の信号（＝信号群）の中で、帯域幅が０．２５ＳＢＷより大きく０．５ＳＢＷ以下となる信号を全て検出し（ステップＳ１１）、上記条件を満たす信号（帯域幅が０．２５ＳＢＷより大きく０．５ＳＢＷ以下となる信号）が１つ以上存在するかを判断する（ステップＳ１２）。１つ以上存在する場合（ステップＳ１２ Ｙｅｓ）には、検出した各信号のうち最も帯域幅が大きい信号を選択する（ステップＳ１３）。この際、最も帯域幅が大きい信号が２つ以上存在する場合は、そのうちの任意の１つを選択する。一方、上記条件を満たす信号（帯域幅が０．２５ＳＢＷより大きく０．５ＳＢＷ以下となる信号）が１つも存在しない場合（ステップＳ１２ Ｎｏ）は、ステップＳ１７（下記（５））へ進む。

なお、各信号群の周波数方向の並びや帯域幅に関する情報は、受信チャンネル情報として、この分波装置を含むシステムから受信フィルタバンク制御部２に通知されている（たとえば、この分波装置を備える受信装置が送信装置との間の情報のやりとりにより受信装置がこれらの情報を得て、その情報を分波装置に入力される）こととする。

（２）ステップＳ１３で選択した（上記（１）で選択した）信号帯域幅の左端（帯域幅のうちもっとも周波数の低い位置）で２分割した場合の２分割後の帯域幅比ＲＬ＝ＢＷＬ１／（ＢＷＬ１＋ＢＷＬ２）を求める（ステップＳ１４）。ただし、ＢＷＬ１、ＢＷＬ２は、ステップＳ１３で選択した信号帯域幅の左端で２分割した場合の分割信号の各帯域幅である。

（３）ステップＳ１３で選択した（上記（１）で選択した）信号帯域幅の右端（帯域幅のうちもっとも周波数の高い位置）で２分割した場合の２分割後の帯域幅比ＲＲ＝ＢＷＲ１／（ＢＷＲ1＋ＢＷＲ２）を求める（ステップＳ１５）。ただし、ＢＷＲ１、ＢＷＲ２は、ステップＳ１３で選択した信号帯域幅の右端で２分割した場合の分割信号の各帯域幅である。

（４）ＲＬとＲＲのうち５０％（０．５）に近い分割比となるよう入力信号（受信信号）を分割するよう対応する周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉに指示する（ステップＳ１６）。たとえば、ＡＬ＝｜ＲＬ−１／２｜とＡＲ＝｜ＲＲ−１／２｜とを比較し、ＡＲ＜ＡＬであれば、上記ステップＳ１３で選択した信号帯域幅の右端で入力信号を２分割し、ＡＲ≧ＡＬであれば上記ステップＳ１３で選択した信号帯域幅の左端で入力信号を分割する。（なお、上記ＡＲ＜ＡＬ，ＡＲ≧ＡＬの条件を、それぞれＡＲ≦ＡＬ，ＡＲ＞ＡＬと変えても良い）。

（５）分割前の信号帯域の中に存在する信号のうち、帯域幅が０．２５ＳＢＷより大きく０．５ＳＢＷ以下となる信号が１つも存在しない場合（ステップＳ１２ Ｎｏ）は、分割前の信号帯域の中心からもっとも近い位置に存在する信号群の区切れを検出し、その位置で入力信号を２分割するよう対応する周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉに指示する（ステップＳ１７）。

つぎに、上記の２分割ルールを適用した制御の後、周波数変換部３１により以下の（６）、（７）の周波数オフセット処理が実施される。

（６）受信フィルタバンク制御部２は、上記の、それぞれの分割後の入力信号に含まれる信号群のうち、最も帯域幅が大きい信号を選択し、選択した信号の帯域幅をＢxとする（ステップＳ１８）。最も帯域幅が大きい信号が複数存在する場合は、そのうちの任意の１つを選択する。また、分割後の入力信号に含まれる信号が１つの場合は、その信号を選択する。

（７）受信フィルタバンク制御部２は、ステップＳ１８で選択した（上記（６）で選択した）信号の帯域の中心周波数をゼロ（＝ＤＣ）にするようにオフセット量を、対応する周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉに指示し、指示された周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉの周波数変換部３１は、入力信号に対して指示に基づいて周波数オフセットを行う（ステップＳ１９）。

なお、ここでは、周波数オフセットの量を受信フィルタバンク制御部２が求めるようにしたが、周波数変換部３１が、入力信号と受信フィルタバンク制御部２から受信チャネル情報と分割位置を取得し、（６）および（７）の処理を全て周波数変換部３１が行うようにしてもよい。

つぎに、以下の（８）〜（１１）に示すダウンサンプルおよび信号抽出のルールに従って、ダウンサンプルおよび信号抽出の処理を実施する。

（８）ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３は、受信フィルタバンク制御部２からの指示に基づいてフィルタの周波数特性を設定し、ステップＳ１９（上記（７））で周波数オフセットされた入力信号に対して高調波成分を除去し、ダウンサンプラ３４が、高調波成分を除去後の信号をサンプリング周波数を１／２にするよう間引く（ステップＳ２０）。

（９）ここで、ステップＳ１８（上記（６））で選択した信号の帯域幅Ｂxを、システム帯域ＳＢＷと比較し、０．２５ＳＢＷ＜Ｂx≦０．５ＳＢＷを満たすかを判断し（ステップＳ２１）、この条件を満たす場合（ステップＳ２１ Ｙｅｓ）、受信フィルタバンク制御部２は、受信セレクタ１３に対して、ステップＳ１８で選択した信号に対してステップＳ１９の処理（ダウンサンプルおよび信号抽出）を実施した信号（以下、分割終了信号という）を後段へ出力するよう指示する受信選択信号を送信し、受信セレクタ１３が受信選択信号に基づいて分割終了信号に対応する周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉの出力を選択して、選択した出力信号を受信波形整形フィルタ１４に送り、受信波形整形フィルタ１４は、その出力信号を抽出する（ステップＳ２２）。また、分割終了信号以外の残った信号群は、次のステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉへ出力され、次のステージの処理が実施される（ステップＳ２２）。

（１０）０．２５ＳＢＷ＜Ｂx≦０．５ＳＢＷを満たさない場合（ステップＳ２１ Ｎｏ）、ステップＳ１８で選択した（上記（６）で選択した）信号を含め、全ての信号群を含む分割された入力信号は、次のステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−ｉへ出力される。

そして、次のステージの分波処理として、再度、上記ステップＳ１１〜ステップＳ２２（上記（１）〜（１０））を実施するが、その際、受信フィルタバンク制御部２は、残留する信号群（分割終了信号以外の帯域の信号）の全帯域（残留する信号群の最も低い周波数から、最も高い周波数の間の帯域幅：空き帯域含む）が０．２５ＳＢＷ以下であるか、または、残留する信号が１つであるか、を判断し（ステップＳ２３）、全帯域が０．２５ＳＢＷ以下であるか、または、残留する信号が１つである場合（ステップＳ２３ Ｙｅｓ）は、次のステージでの分割処理を実施せずに、その残留する信号を分割終了信号とし（ステップＳ２４）、ステップＳ１８に戻り以降の処理を実施する。また、全帯域が０．２５ＳＢＷ以下でないか、または、残留する信号が２つ以上である場合（ステップＳ２３ Ｎｏ）、その残留する信号を分割前信号とし（ステップＳ２５）、ステップＳ１１に戻り以降の処理を再度実施する。なお、この際、前述のとおり、ＳＢＷを１／２の値に設定しなおして（ＳＢＷ＝１／２×ＳＢＷ）処理する。

つぎに、上記のフローの分波処理を行う場合に、具体例をあげて説明する。図８〜１０は、受信信号に含まれる信号が異なる３ケースを示している。まず、図８の例について説明する。図８の例では、最上段の（Ａ）に示すように、システム帯域ＳＢＷに、入力信号（受信信号）に帯域信号ｆ１〜ｆ４が含まれているとする。なお、ＳＢＷは、Ａ／Ｄサンプリング周波数ｆ_SAMPの１／４である。図８は、帯域信号ｆ３の帯域が０．５ＳＢＷ以上となる例である。

まず、第１ステージの分波処理（周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１，１２−２の処理）として、入力信号を２つに分割するための処理を行う。帯域信号ｆ３の帯域が０．５ＳＢＷ以上であるため、上記のステップＳ１１で帯域信号ｆ３が検出され、帯域信号ｆ３以外は、帯域が０．５ＳＢＷ未満であるため、ステップＳ１３で帯域信号ｆ３が選択される。したがって、最初（第１ステージ）の２分割の分割位置の候補は、図（Ａ）の左端（ａ）か右端（ｂ）のいずれかとなる。

ここで、左端（ａ）で分割するとＲＬ＝３／８、ＡＬ＝１／８となり、右端（ｂ）で分割すると、ＲＲ＝７／８、ＡＲ＝３／８となる。したがって、図８（Ａ）から明らかなように、ＡＲ＞ＡＬとなり、上記のステップＳ１６では、左端（ａ）での分割を実施することになる。したがって、受信フィルタバンク制御部２は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１，１２−２に、左端（ａ）での分割を行うよう指示する。なお、帯域信号ｆ１〜ｆ４の周波数方向の並びや、帯域幅に関する情報は、受信チャンネル情報として受信フィルタバンク制御部２に入力されているとする。

周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１，１２−２は、受信フィルタバンク制御部２からの上記の指示に基づいて、周波数変換、ダウンサンプリングおよび信号抽出の処理を実施する（上記のステップＳ１８〜ステップＳ２０）。この分割により、入力信号は図８の（Ｂ）と（Ｃ）に示す２つの信号に分割される。

具体的には、受信フィルタバンク制御部２は、上記（６），（７）で述べた周波数オフセットのルールに則り、分割する信号のうちの低周波数側の信号（以下、低周波数分割信号という）に含まれる帯域信号ｆ１およびｆ２のうち、帯域の広い方の帯域信号ｆ２の中心周波数をゼロにするような（図８の（Ｂ）の縦矢印の位置をゼロとする）周波数設定値を周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１に指示する。

また、受信フィルタバンク制御部２は、上記（６），（７）で述べた周波数オフセットのルールに則り、分割する信号のうちの高周波数側の信号（以下、高周波数分割信号という）に含まれる帯域信号ｆ３およびｆ４のうち、帯域の広い方の帯域信号ｆ３の中心周波数をゼロにするような（図８の（Ｃ）の縦矢印の位置をゼロとする）周波数設定値を周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−２に指示する。

そして、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１，１２−２は、受信フィルタバンク制御部２から指示された周波数設定値に基づいてそれぞれ低周波数分割信号，高周波数分割信号に対して周波数変換処理を行い、周波数変換後の信号からローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が高周波成分を除去して、ダウンサンプラ３４が、高周波成分を除去後の信号のサンプリング周波数を１／２に落とす。

そして、ステップＳ２１の処理として、上記の抽出信号の帯域幅Ｂxを求めるが、ここで、Ｂｘは帯域信号ｆ３の帯域幅Ｂ３であり、Ｂ３は、０．２５ＳＢＷ＜Ｂ３≦０．５ＳＢＷを満たすため、前記信号抽出のルールに則り、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−２で処理された高周波分割信号は、受信波形整形フィルタ１４に出力され、受信波形整形フィルタ１４がその信号から帯域信号ｆ３を抽出する。帯域信号ｆ３以外の信号（図８の（Ｂ）全体と（Ｃ）から帯域信号ｆ３を除いた周波数成分に対応）は、０．２５ＳＢＷ＜Ｂx≦０．５ＳＢＷを満たさないため、次のステージ（第２ステージ）の処理に出力される。

第２ステージ（周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−３〜１２−６に対応）では、第１ステージのＳＢＷを、０．５×ＳＢＷに更新して、第１ステージと同様の処理を行う。

具体的には、受信フィルタバンク制御部２は、第１ステージで分割した低周波分割信号（図８（Ｂ））をさらに２分割する位置を決定する。ここでは、低周波分割信号に含まれる帯域信号ｆ１およびｆ２は、いずれも帯域幅が０．５×ＳＢＷ未満であるため、低周波分割信号の信号帯域の中心からもっとも近い位置に存在する区切り位置として、帯域信号ｆ１と帯域信号ｆ２の間に決定される。周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１が抽出した低周波分割信号が出力される周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−３，１２−４にその分割が指示される（図８の（Ｄ）および（Ｅ））。

具体的には、受信フィルタバンク制御部２は、低周波分割信号を分割した低周波数側の分割信号（以下、低周波数側低周波数分割信号という）については、前述の周波数オフセットのルールにより、帯域信号ｆ１の中心周波数をゼロにする周波数設定値を求め、その周波数設定値を周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−３に指示する。そして、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−３は、指示に基づいて低周波数側低周波数分割信号に対して、周波数変換、高周波成分の除去、ダウンサンプルの処理を行う（図８の（Ｄ））。

また、受信フィルタバンク制御部２は、低周波分割信号を分割した高周波数側の分割信号（以下、高周波数側低周波数分割信号という）については、前述の周波数オフセットのルールにより、帯域信号ｆ２の中心周波数をゼロにする周波数設定値を求め、その周波数設定値を周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４に指示する。そして、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４は、指示に基づいて高周波数側低周波数分割信号に対して、周波数変換、高周波成分の除去、ダウンサンプルの処理を行う（図８の（Ｅ））。ここで、低周波数分割信号については第１ステージでｆ２の中心をゼロにするように周波数変換が実施されているため、実際には、周波数変換処理は行われない。

周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４で処理された信号は帯域信号ｆ２を含むが、ここで、帯域信号ｆ２の帯域幅Ｂ２は、０．２５ＢＳＷ＜Ｂ２≦０．５ＢＳＷを満たすため、前記信号抽出のルールに則り、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４で処理された高周波数側低周波数分割信号は、受信波形整形フィルタ１４に出力され、受信波形整形フィルタ１４がその信号から帯域信号ｆ２を抽出する。

一方、受信フィルタバンク制御部２は、高周波分割信号に対して、分割する位置を検出するが、帯域信号ｆ３は既に抽出されているため、残りの信号は帯域信号ｆ４のみであるため、分割は実施しない。そして、前記周波数オフセットのルールにより、帯域信号ｆ４の中心周波数をゼロにするよう受信フィルタバンク制御部２が周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−５に指示する。周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−５が、その指示に基づいて周波数変換を実施し、高周波数成分の除去とダウンサンプリングの処理を行う。

周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４の処理後の信号に含まれる帯域信号ｆ１、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−５の処理後の信号に含まれる帯域信号ｆ４は、いずれも０．２５ＢＳＷ＜Ｂx≦０．５ＢＳＷを満たさないため、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４の処理後の信号および周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−５の処理後の信号は第３ステージに入力される。

第３ステージでは、第２ステージＳＢＷを、ＳＢＷ×０．５（第１ステージのＳＢＷを基準にすると、基準の１／４の値）に更新して第１ステージ、第２ステージと同様の処理が行われる。

具体的には、まず、受信フィルタバンク制御部２は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４の処理後の信号および周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−５の処理後の信号（図８（Ｄ）、図８（Ｆ）に対応）について、それぞれの各信号群を２分割するための位置を検出するが、残された信号は、それぞれ１つ（帯域信号ｆ１，帯域信号ｆ４）だけであるため、分割制御は行わず（上記のステップＳ２３ Ｙｅｓの処理）、それらの信号を分割後の信号として扱う。

周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４の処理後の信号は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７に出力され、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−５の処理後の信号は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１４に出力される。

受信フィルタバンク制御部２は、前述の周波数オフセットのルールにより、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４の処理後の信号については、帯域信号ｆ１の中心周波数をゼロにする周波数設定値を求め、その周波数設定値を周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７に指示する。周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７は、指示に基づいて、周波数変換、高周波成分の除去、ダウンサンプリングを実施するが、既に第２ステージで帯域信号ｆ１の中心周波数がゼロになるよう周波数変換されているため、実際は第３ステージでは周波数変換は行われない。

同様に、受信フィルタバンク制御部２は、前述の周波数オフセットのルールにより、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−５の処理後の信号については、帯域信号ｆ４の中心周波数をゼロにする周波数設定値を求め、その周波数設定値を周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１４に指示する。周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１４は、指示に基づいて、周波数変換、高周波成分の除去、ダウンサンプリングを実施するが、既に第２ステージで帯域信号ｆ４の中心周波数がゼロになるよう周波数変換されているため、実際は第３ステージでは周波数変換は行われない。

ここで、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７の処理後の信号に含まれる帯域信号ｆ１の帯域Ｂ１は、０．２５ＳＢＷ＜Ｂ１≦０．５ＳＢＷを満たすため、前記信号抽出のルールに則り、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７で処理された信号は、受信波形整形フィルタ１４に出力され、受信波形整形フィルタ１４がその信号から帯域信号ｆ１を抽出する。

また、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１４の処理後の信号に含まれる帯域信号ｆ４の帯域Ｂ４も、０．２５ＳＢＷ＜Ｂ４≦０．５ＳＢＷを満たすため、前記信号抽出のルールに則り、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１４で処理された信号は、受信波形整形フィルタ１４に出力され、受信波形整形フィルタ１４がその信号から帯域信号ｆ４を抽出する。

このようにして、本実施の形態では、受信信号に含まれる各帯域信号の周波数位置と帯域幅に応じて周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１〜１４を用いた分波処理を実施し、帯域信号ごとに受信セレクタ１３が受信フィルタバンク制御部２の指示に基づいて周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１〜１４の出力のうち対応する信号を選択し、選択した信号を分波信号として後段の処理に出力するようにした。このような処理を行うことにより、従来技術では実現できなかった図８（Ａ）に示すような信号群の分波を行うことができる。

なお、受信フィルタバンク制御部２は、分波した帯域信号が受信波形整形フィルタ１４に供給されるよう、受信セレクタを制御することとする。

つぎに、図９の例について説明する。図９の例は、ＡＲ＝ＡＬとなるケースである。図９の（Ａ）に示すように、この例では、受信信号に、帯域信号ｆ１〜ｆ４が含まれ、帯域信号ｆ３の帯域幅が０．５ＳＢＷであるとする。この場合、上述のステップＳ１３では、帯域信号ｆ３が選択される。一方、帯域信号ｆ３について、ＲＲ，ＡＲとＲＬ，ＡＬを求めると、ＲＲ＝６／８，ＡＲ＝２／８，ＲＬ＝２／８，ＡＬ＝２／８となる。ＡＲ＝ＡＬであることから、帯域信号ｆ３の左端で分離しても、右端で分離しても、どちらでも良い。どちらを選択してもよいが、図９では、左端で２分割することを選択した場合の動作例を示している。

この場合、信号群は、２：６の比率（図９（Ｂ）と（Ｃ）の比）で２分割されるが、以下、図８で説明したのと同様に各ステージの分波処理を実施する。具体的には、まず、第１ステージで、帯域信号ｆ１およびｆ２を含む図９（Ｂ）に示した低周波数分割信号は、帯域信号ｆ２の中心周波数をゼロにするよう周波数変換され、ローパスフィルタ処理、ダウンサンプル処理が施され、図９（Ｃ）に示した高周波数分割信号は、帯域信号ｆ３の中心周波数をゼロにするよう周波数変換され、ローパスフィルタ処理、ダウンサンプル処理が施される。そして、帯域信号ｆ３は帯域幅が０．５×ＳＢＷ以上であるため、次のステージには進まず、受信波形整形フィルタ１４に出力される。

また、第２ステージでは、図９（Ｂ）に示した低周波数分割信号が、帯域信号ｆ１を含む信号（図９（Ｄ））と帯域信号ｆ２を含む信号（図９（Ｅ））に分割される。帯域信号ｆ１を含む信号は、帯域信号ｆ１の中心周波数がゼロになるよう周波数変換され、ローパスフィルタ処理、ダウンサンプル処理が施され、帯域信号ｆ２を含む信号は、帯域信号ｆ２の中心周波数がゼロになるよう周波数変換され、ローパスフィルタ処理、ダウンサンプル処理が施される。また、図９（Ｃ）に示した高周波数分割信号は、帯域信号ｆ３が第１ステージの処理後に抽出されているため帯域信号ｆ４のみを含むため、分割処理は行わず、帯域信号ｆ４の中心周波数がゼロになるよう周波数変換され、ローパスフィルタ処理、ダウンサンプル処理が施される。

帯域信号ｆ４は、帯域幅が０．５×ＳＢＷ以上となるため、次のステージには進まず、受信波形整形フィルタ１４に出力される。

帯域信号ｆ１およびｆ２は、帯域幅が０．５×ＳＢＷ未満であるため、図９の（Ｄ）の信号および図９の（Ｅ）の信号は、第３ステージの処理に出力される。第３ステージでは、帯域信号ｆ１およびｆ２が、それぞれローパスフィルタ処理、ダウンサンプル処理が施され、受信波形整形フィルタ１４に出力される。なお、図８の説明で分波処理の動作説明を実施しているため、図９の動作説明では、図８と同様の処理は説明を簡略化した。

つぎに、図１０の例について説明する。図１０の例は、受信信号に含まれる帯域信号ｆ１〜ｆ５がいずれも、帯域幅が０．２５ＢＳＷより大きく０．５ＢＳＷ以下である、という条件を満たさない例である。

まず、図１０（Ａ）からわかるように、帯域信号ｆ１，ｆ２，ｆ５の帯域幅は、いずれも０．１２５×ＳＢＷであり、帯域信号ｆ３，ｆ４の帯域幅は０．２５×ＳＢＷであるため、図１０（Ａ）に示す信号群には、０．２５×ＳＢＷより大きく、０．５×ＳＢＷ以下の帯域信号が存在しない。

この場合、受信フィルタバンク制御部２は、分割前の信号帯域の中心（図１０（Ａ）の位置ｃ)から、もっとも近い位置の帯域信号の区切れ位置を検出し、その位置で信号を２分割する。

図１０の例では、帯域信号の区切れ位置は、信号ｆ３の右端（図１０（Ａ）の位置ｅ）か、左端（図１０（Ａ）の位置ｄ）が候補に挙がるが、位置ｄと位置ｃの距離と位置ｅと位置ｃの距離を比べると、位置ｃと位置ｅの距離の方が明らかに小さい。したがって、受信フィルタバンク制御部２は、帯域信号ｆ３の右端で２分割するよう制御する。以降の処理は、図８および図９と同様に前述した分波のフロー、ルールに則って、分波処理を行う。

具体的には、第１ステージでは、低周波数側の周波数を抽出する周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１では、受信フィルタバンク制御部２の指示に基づいて、入力信号に対して、上記の位置ｃで２分割した後の低周波側の信号（図１０（Ｂ））に含まれる帯域信号のうち最も帯域幅の大きい帯域信号ｆ３の中心周波数をゼロにオフセットするよう周波数変換した後、ローパスフィルタ処理、ダウンサンプル処理を施す。同様に、高周波数側の周波数を抽出する周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−２では、受信フィルタバンク制御部２の指示に基づいて、入力信号に対して、上記の位置ｃで２分割した後の高周波側の信号（図１０（Ｃ））に含まれる帯域信号のうち最も帯域幅の大きい帯域信号ｆ４の中心周波数をゼロにオフセットするよう周波数変換した後、ローパスフィルタ処理、ダウンサンプル処理を施す。この例では、帯域信号ｆ１〜ｆ５の帯域幅は、いずれも０．２５×ＳＢＷより大きく０．５×ＳＢＷ以下、という条件を満たさないため、受信波形整形フィルタ１４へ出力する信号は無く、すべての信号が第２ステージの処理へ送られる。

そして、第２ステージでは、低周波数分割信号に含まれる帯域信号ｆ３の帯域が０．５ＳＢＷとなるため、帯域が０．２５ＳＢＷより大きく０．５ＳＢＷ以下の帯域信号として選択され、帯域信号ｆ３の左端で分割が実施される（図１０（Ｄ），（Ｅ））。そして、帯域信号ｆ３は、受信波形整形フィルタ１４へ出力される。

また、第２ステージでは、高周波数分割信号に含まれる帯域信号ｆ４の帯域が０．５ＳＢＷとなるため、帯域が０．２５ＳＢＷより大きく０．５ＳＢＷ以下の帯域信号として選択され、帯域信号ｆ４の右端で分割が実施される（図１０（Ｆ），（Ｇ））。そして、帯域信号ｆ４は、受信波形整形フィルタ１４へ出力される。受信波形整形フィルタ１４へ出力されていない残りの帯域信号ｆ１，ｆ２，ｆ５を含む信号が第３ステージへ送られる。

第３ステージでは、帯域信号ｆ１およびｆ２を含む信号は、帯域が０．５ＳＢＷとなるため、いずれかの帯域信号ｆ１の右端または帯域信号ｆ２の左端が分割位置で分割される（図１０（Ｈ），（Ｉ））。そして、帯域信号ｆ１およびｆ２は、受信波形整形フィルタ１４へ出力される。また、帯域信号ｆ５を含む信号には、他の帯域信号が存在しないため、分割は行われず帯域信号ｆ５の中心周波数をゼロにする周波数変換以降の処理が実施され（（図１０（Ｊ））、帯域信号ｆ５は、受信波形整形フィルタ１４へ出力される。なお、図８の説明で分波処理の動作説明を実施しているため、図１０の動作説明では、図８と同様の処理は説明を簡略化した。

ところで、本実施の形態の分波装置は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部を１４個備えている。しかし、たとえば、前記の図８の例で説明した分波処理では、このうち、第２ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−５と第３ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−８〜１２−１３は使用しない。同様に図９の例や図１０の例でも、使用されない周波数変換・受信ローパスフィルタ部が存在する。

そこで、本実施の形態では、消費電力を低減するために、使用されない周波数変換・受信ローパスフィルタ部へのクロック信号の供給を停止する。具体的には、受信フィルタバンク制御部２が、受信チャンネル情報に基づいて、処理対象の受信信号の処理に使用しない周波数変換・受信ローパスフィルタ部を特定し、クロック供給部３に対し、使用しない周波数変換・受信ローパスフィルタ部に供給するクロック信号の停止を指令(クロック制御信号)を送る。

クロック供給部３は、通常は、図１に記載される全ての構成要素にクロック信号を供給するが、受信フィルタバンク制御部２からクロック制御信号を受信するとクロック制御信号に基づいて使用しない周波数変換・受信ローパスフィルタ部へのクロック信号の供給を停止する。

一方、本実施の形態では、受信波形整形フィルタ１４および復調手部４は、最小単位帯域（この分波装置で分波可能な周波数帯域幅の最小単位）で帯域信号が連続して含まれるような信号についても分波ができるように、最大８分波動作を行うことができる内部構成、すなわち、同時に最大８つに信号が処理可能な構成となる。一方、図８の例では、４つの帯域信号ｆ１〜ｆ４に対して処理を行うため、受信波形整形フィルタ１４および復調部４のすべての内部回路を使用されていないことが考えられる。

そこで、更なる消費電力低減のため、クロック供給部３は、受信フィルタバンク制御部２からのクロック制御信号に基づいて、使用しない周波数変換・受信ローパスフィルタ部だけでなく、受信波形整形フィルタ１４および復調部４の内部で使用しない回路へのクロック信号供給の停止も実施する。なお、たとえば、周波数変換・受信ローパスフィルタ部の出力と受信波形整形フィルタ１４および復調部４の内部の回路との対応をあらかじめ把握しておく、などにより、クロック供給部３はクロック制御信号とクロック供給を停止すべき受信波形整形フィルタ１４および復調部４の内部の回路との対応づけを保持していることとする。また、受信フィルタバンク制御部２が、クロック制御信号を用いてクロック供給部３に、クロック信号の供給を停止させる受信波形整形フィルタ１４および復調部４の内部の回路を指示するようにしてもよい。

なお、図８では、４つの帯域信号ｆ１〜ｆ４に対する分波処理を示しているが、たとえば、このうち帯域信号ｆ３およびｆ４が存在しない場合は、２つの帯域信号ｆ１およびｆ２に対する分波処理となり、更に使用しない回路が増加するため、更にクロック信号の供給を停止できる箇所が増え、消費電力を下げることができる。いいかえると、本実施の形態の分波装置は、処理する受信信号に含まれる信号群の帯域幅に比例して、消費電力を下げることができる。

つぎに、図８の周波数配置を例に、本実施の形態の動作の詳細を図１２〜図１６を用いて説明する。図１２は、第１ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−２が実施する処理を周波数軸上で示した図である。図８の（Ａ）に示した帯域信号を含む信号を、Ａ／Ｄ１１がベースバンドサンプリングした後の信号スペクトラムを、図１２の最上段（（Ａ））に示す。なお、図１２ではＡ／Ｄ１１のサンプリング周波数をｆ_ADとしているが、ｆ_Aと_Dｆ_SAMPとの関係は、ｆ_SAMP＝ｆ_ADである。図１２の最上段の図に示すように、Ａ／Ｄ１１でサンプリングされることにより、図８（Ａ）で負の周波数（図８（Ａ）では、中央付近の縦矢印を周波数０の位置とする）の信号は、図１２の最上段の図では、周波数０．８７５ｆ_AD〜１．０ｆ_ADの位置に存在する。

４つの帯域信号ｆ１〜ｆ４のうち、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−２は、第１ステージで分割される高周波数側の信号、すなわち、図１２の２段目（Ｂ）の斜線で示す帯域信号ｆ３およびｆ４をフィルタリングによる通過の対象とする。

まず、周波数変換部３１は、前述のとおり、受信フィルタバンク制御部２の指示に基づいて帯域信号ｆ３の中心周波数がゼロになるよう周波数変換を行う（図１２の３段目（Ｃ））。この場合の後段のローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が通過させる周波数範囲（通過範囲）を拡張帯域ＥＢＷとし、図中に矢印を用いた範囲で示している。また、図中、拡張帯域外の信号スペクトラムは薄色の塗りつぶしで示す。なお、拡張帯域幅ＥＢＷは、システム帯域幅ＳＢＷに対して、ＥＢＷ＝ＳＢＷの関係で表すことができ、また、ステージ数stageとの関係は、ＥＢＷ＝ｆ_AD／２^(Stage+1)である。例えば、第１ステージ（ステージ数＝１）では、ＥＢＷ＝ｆ_AD／２²＝０．２５×ｆ_ADとなる。

図１２の４段目（Ｄ）は、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３通過後のスペクトラムを示しており、太線はローパスフィルタの周波数特性を示している。図１２の（Ｄ）からわかるように、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３は、周波数帯域０〜０．１２５ｆ_ADと０．８７５ｆ_AD〜１．０ｆ_ADの領域の信号成分は通過させ、周波数帯域０．３７５ｆ_AD〜0.６２５ｆ_ADの領域の信号成分は完全に除去する。したがって、この後にサンプリング周波数を１／２に間引くダウンサンプリングを行っても、エイリアス成分が拡張帯域に被ることはなく、図１２の５段目（Ｅ）に示すような、ダウンサンプル後のスペクトラムが得られる。

図１３は、第１ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１が実施する処理を周波数軸上で示した図である。図８の（Ａ）で示した４つの帯域信号ｆ１〜ｆ４のうち、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１は、第１ステージで分割される低周波数側の信号、すなわち、図１３の２段目（Ｂ）の斜線で示す帯域信号ｆ１およびｆ２をフィルタリングによる通過の対象とする。

まず、周波数変換部３１は、前述のとおり、受信フィルタバンク制御部２の指示に基づいて帯域信号ｆ２の中心周波数がゼロになるよう周波数変換を行う（図１３の３段目（Ｃ））。

図１３の４段目（Ｄ）は、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３通過後のスペクトラムを示しており、太線はローパスフィルタの周波数特性を示している。図１３の（Ｄ）からわかるように、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３は、周波数帯域０〜０．１２５ｆ_ADと０．８７５ｆ_AD〜１．０ｆ_ADの領域の信号成分は通過させ、周波数帯域０．３７５ｆ_AD〜0.６２５ｆ_ADの領域の信号成分は完全に除去する。したがって、この後にサンプリング周波数を１／２に間引くダウンサンプリングを行っても、エイリアス成分が拡張帯域に被ることはなく、図１３の５段目（Ｅ）に示すような、ダウンサンプル後のスペクトラムが得られる。

図１４は、第２ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−６，第３ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４および受信波形整形フィルタ１４が実施する処理を周波数軸上で示した図である。図８の（Ａ）で示した４つの帯域信号ｆ１〜ｆ４のうち、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−２で処理された後の信号（帯域信号ｆ３およびｆ４を含む信号）が第２ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−６に入力されるが、この信号のうち、帯域信号ｆ３については、受信波形整形フィルタ１４で抽出される。

図１４の最上段（Ａ）に受信波形整形フィルタ１４により帯域信号ｆ３が抽出された後の信号を示している。なお、図１４の（Ａ）の太線は、波形整形フィルタの周波数特性を示している。図からわかるように、受信波形整形フィルタ１４は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−２から出力されたデータから帯域信号ｆ３のみを抽出し、残留している不要波を全て削除する。

図１４の左の（Ｂ）〜（Ｅ）は、第２ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−６で処理されるデータを示している。図１４の左の最上段（Ｂ）は、第１ステージで周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−２から出力された信号、すなわち、第２ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−６への入力信号である。周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−６は、この信号のうち、高周波数側である帯域信号ｆ４を含む領域を通過させる。

まず、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−６の周波数変換部は、受信フィルタバンク制御部２の指示に基づいて、帯域信号ｆ４の中心周波数をゼロにするよう周波数変換する（図１４の左側２段目（Ｃ））。ここで、このときの拡張帯域幅は、ＥＢＷ＝ｆ_AD／２³＝０．１２５×ｆ_ADである。

図１４の左側３段目（Ｄ）は、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３通過後のスペクトラムを示しており、太線はローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３の周波数特性を示している。図からわかるように、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３は、第１ステージの場合と同様、拡張帯域を通過させ、高調波を除去する。したがって、サンプリング周波数を１／２に間引いても、エイリアス成分が拡張帯域に被ることはなく、図１４の左側の４段目（Ｅ）に示すような、ダウンサンプル後のスペクトラムが得られる。

周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−６の出力は、第３ステージの処理、すなわち、第３ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１４に入力される。図１４の右側の最上段（Ｆ）は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１４に入力される信号のスペクトラムを示している。

周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１４の周波数変換部は、この入力された信号を、受信フィルタバンク制御部２の指示に基づいて、帯域信号ｆ４の中心周波数をゼロにするよう周波数変換を実施するが、第２ステージですでにｆ４の中心周波数をゼロにするよう周波数変換されているため、実際には、ここでは周波数変換は行われない。拡張帯域幅は、ＥＢＷ＝ｆ_AD／２³＝０．０６２５×ｆ_ADに下がる。

図１４の右側の２段目（Ｇ）は、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３は通過後のスペクトラムであり、太線はローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３の周波数特性を示している。図からわかるように、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３は、第２ステージの場合と同様、拡張帯域を通過させ、高調波を除去する。したがって、サンプリング周波数を１／２に間引いても、エイリアス成分が拡張帯域に被ることはなく、図１４の右側の３段目（Ｈ）に示すような、ダウンサンプル後のスペクトラムが得られる。周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１４の処理後の出力は、受信波形整形フィルタ１４に出力される。

図１４の右側の最下段（Ｉ）は、受信波形整形フィルタ１４による帯域信号ｆ４の抽出処理実施後のスペクトラムを示している。太線は受信波形整形フィルタ１４の周波数特性を示している。図１４の（Ｉ）からわかるように、受信波形整形フィルタ１４は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１４から出力されたデータのうち帯域信号ｆ４のみを抽出し、残留している不要波を全て削除する。

図１５は、第２ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４および受信波形整形フィルタ１４が実施する処理を周波数軸上で示した図である。図８の（Ａ）で示した４つの帯域信号ｆ１〜ｆ４のうち、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１で処理された後の信号（帯域信号ｆ１およびｆ２を含む信号）が周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４に入力されるが、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４は、この信号のうち帯域信号ｆ２を通過させる対象とする。

図１５の最上段（Ａ）は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１から入力される信号を示し、斜線部分は通過させる対象の帯域信号ｆ２を示している。まず、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４の周波数変換部３１は、受信フィルタバンク制御部２の指示に基づいて、帯域信号ｆ２の中心周波数をゼロにするよう周波数変換するが、第１ステージにすでに帯域信号ｆ２の中心周波数をゼロにするよう周波数変換がされているため実際には周波数変換は行われない。拡張帯域幅は、ＥＢＷ＝ｆ_AD／２²＝０．１２５×ｆ_ADとなる。

図１５の２段目（Ｂ）は、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３通過後のスペクトラムを示しており、太線はローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３の周波数特性を示している。図からわかるように、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３は、第１ステージの場合と同様、拡張帯域を通過させ、高調波を除去する。したがって、サンプリング周波数を１／２に間引いても、エイリアス成分が拡張帯域に被ることはなく、図１５の３段目（Ｃ）に示すような、ダウンサンプル後のスペクトラムが得られる。周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４の出力は、受信波形整形フィルタ１４に入力される。

図１５の４段目（Ｄ）は、受信波形整形フィルタ１４により帯域信号ｆ２が抽出された後の信号を示している。なお、図１５の（Ｄ）の太線は、受信波形整形フィルタ１４の周波数特性を示している。図からわかるように、受信波形整形フィルタ１４は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−４から出力されたデータから帯域信号ｆ２のみを抽出し、残留している不要波を全て削除する。

図１６は、第２ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−３、第３ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７および受信波形整形フィルタ１４が実施する処理を周波数軸上で示した図である。

図８の（Ａ）で示した４つの帯域信号ｆ１〜ｆ４のうち、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１で処理された後の信号（帯域信号ｆ１およびｆ２を含む信号）が周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−３に入力されるが、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−３は、この信号のうち帯域信号ｆ１を通過させる対象とする。

図１６の左側の最上段（Ａ）は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−１から周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−３に入力される信号のスペクトラムを示している。まず、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−３の周波数変換部３１は、受信フィルタバンク制御部２の指示に基づいて、帯域信号ｆ１の中心周波数をゼロにするよう周波数変換する。また、拡張帯域幅は、ＥＢＷ＝ｆ_AD／２²＝０．１２５×ｆ_ADとなる。

図１６の左側の２段目（Ｂ）は、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３通過後のスペクトラムを示しており、太線はローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３の周波数特性を示している。図からわかるように、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３は、第１ステージの場合と同様、拡張帯域を通過させ、高調波を除去する。したがって、サンプリング周波数を１／２に間引いても、エイリアス成分が拡張帯域に被ることはなく、図１６の左側の３段目（Ｃ）に示すような、ダウンサンプル後のスペクトラムが得られる。周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−３の出力は、第３ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７に入力される。

図１６の右側の最上段（Ｄ）は、第３ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７に入力される信号のスペクトラムを示している。周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７は、斜線で示す帯域信号ｆ１を通過させる。

周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７の周波数変換部３１は、受信フィルタバンク制御部２の指示に基づいて、帯域信号ｆ１の中心周波数をゼロにするよう周波数変換するが、第２ステージですでに同様に周波数変換されているため、実際には周波数変換は行われないが、拡張帯域幅は、ＥＢＷ＝ｆ_AD／２³＝０．０６２５×ｆ_ADとなる。

図１６の右側の２段目（Ｅ）は、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３通過後のスペクトラムを示しており、太線はローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３の周波数特性を示している。図からわかるように、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３は、第２ステージの場合と同様、拡張帯域を通過させ、高調波を除去する。したがって、サンプリング周波数を１／２に間引いても、エイリアス成分が拡張帯域に被ることはなく、図１６の右側の３段目（Ｆ）に示すような、ダウンサンプル後のスペクトラムが得られる。周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７の出力は、受信波形整形フィルタ１４に入力される。

図１６の４段目（Ｇ）は、受信波形整形フィルタ１４により帯域信号ｆ１が抽出された後の信号を示している。なお、図１６の（Ｇ）の太線は、受信波形整形フィルタ１４の周波数特性を示している。図からわかるように、受信波形整形フィルタ１４は、周波数変換・受信ローパスフィルタ部１２−７から出力されたデータから帯域信号ｆ１のみを抽出し、残留している不要波を全て削除する。

つづいて、本実施の形態の合波処理の動作について説明する。図１７は、本実施の形態の合波処理の動作を示す図である。まず、次のような条件を仮定する。合波後のシステム帯域ＳＢＷ（＝０．２５ｆ_SAMP）に含まれる各帯域信号の帯域幅の最大値は、システム帯域ＳＢＷの１／２（＝０．１２５ｆｆ_SAMP）以下とする。たとえば、図１７の例では、再下段（Ｎ）に合波処理後の信号のスペクトラムを示しているが、この図でわかるように、合波処理後の信号は、最も帯域幅の大きい帯域信号ｆ３の帯域幅が０．５ＳＢＷであり、上記の条件を満たす。ただし、ｆ_SAMPはＤ／Ａ２５のサンプリング周波数である。

本実施の形態の合波処理は、以下の（ア），（イ）の２つで実現する。
（ア）送信フィルタバンク制御部５は、システムから送られる（たとえば、本実施の形態の合波装置が組み込まれる送信装置のシステム）送信チャンネル情報から、合波後の帯域信号の周波数配置や帯域幅を把握し、把握した合波後の各帯域信号を分波する場合の分波処理手順を、前述の（１）〜（１１）の分波のフロー、ルールに則って求める。
（イ）送信フィルタバンク制御部５は、上記の（ア）で求めた分波処理手順の逆となる処理（＝合波処理）を実施する。

以降、上記の（ア），（イ）に則って、図１７に示した例について、合波処理手順を説明する。まず、送信フィルタバンク制御部５は、上記（ア）に示したように、送信チャンネル情報に基づいて、合波後の各信号の周波数配置や帯域幅を把握する。すなわち、図１７の最下段（Ｎ）に示すようなスペクトラムを把握する。そして、図１７の最下段（Ｎ）の信号を分波する場合の分波処理手順を求める。ここで、図１７の（Ｎ）と図８の（Ａ）は、同じスペクトラムであるため、図１７（Ｎ）の分波手順は、前述の図８を例に説明した分波手順と一致する。

つぎに、上記（ア）で求めた分波手順の逆の手順として上記（イ）の合波処理を実施する。ここで、合波処理では、分波処理とステージ番号を合わせるため、Ｄ／Ａ２５に最も近いステージを第１ステージ、その次に近いステージを第２ステージ，…とする。したがって、図２の構成では、合波処理は、変調部７、送信波形整形フィルタ２１、送信セレクタ２２、第３ステージの送信ローパスフィルタ・周波数変換部、第２ステージの送信ローパスフィルタ・周波数変換部、第１ステージの送信ローパスフィルタ・周波数変換部の順に、行われる。

変調部７がＩ，Ｑ複素平面上にマッピングした複数の送信信号は、送信波形整形フィルタ２１が波形整形して、帯域制限を行う。波形整形後の信号は、中心周波数ゼロの信号として生成される。

送信フィルタバンク制御部５は、合波後の信号に基づいて、波形整形後の帯域信号ごとに出力すべき送信ローパスフィルタ・周波数変換部を選択し、送信セレクタ２２に指示する。図１７の例の場合は、第３ステージとしては送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１，２３−８に出力する。

第３ステージの送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１は、送信波形整形フィルタ２１から送信セレクタ２２経由で（以下、送信セレクタ２２経由の場合、送信セレクタ２２経由という表現を省略する）出力される中心周波数ゼロの帯域信号ｆ１に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、送信フィルタバンク制御部５から指定された周波数設定値に基づいて周波数変換を行う（図１７の（Ａ）→（Ｃ））。

なお、送信フィルタバンク制御部５は、この周波数設定値を、前記（ア）で求めた分波処理手順の第３ステージの帯域信号ｆ１に関する周波数変換量の符号を反転した値として求める。すなわち、分波処理手順の第３ステージの周波数変換量を＋Δｆとすると、合波過程の第３ステージの周波数変換量は−Δｆとなる。

同様に、第３ステージの送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−８は、送信波形整形フィルタ２１から出力される中心周波数ゼロの帯域信号ｆ４を、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、送信フィルタバンク制御部５から指定された周波数設定値に基づいて周波数変換を行う（図１７の（Ｂ）→（Ｅ））。

また、この例では、分波処理手順の第３ステージで２つの帯域信号に分割する処理が無いことから、合波処理の第３ステージでは、加算処理は行われず、第２ステージに進む。

第２ステージの送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−９は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１から出力される帯域信号ｆ１に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、送信フィルタバンク制御部５から指定された周波数設定値に基づいて周波数変換を行う（図１７の（Ｃ）→（Ｆ））。このとき、送信フィルタバンク制御部５は、周波数設定値は、分波処理手順の第２ステージの帯域信号ｆ１についての周波数変換量の符号を反転した値として求める。

また、第２ステージの送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１０には、送信波形整形フィルタ２１から中心周波数ゼロの帯域信号ｆ２が出力される。送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１０は、この信号に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、送信フィルタバンク制御部５から指定された周波数設定値に基づいて周波数変換を行う（図１７の左上の３段（Ｄ）→（Ｇ））。このとき、送信フィルタバンク制御部５は、周波数設定値は、分波処理手順の第２ステージの帯域信号ｆ２についての周波数変換量の符号を反転した値として求める。

この例では、分波処理手順の第２ステージで帯域信号ｆ１とｆ２が分割されているため、合波処理の第２ステージでは、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−９から出力される帯域信号ｆ１と送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１０から出力される帯域信号ｆ２とを、加算器２４−５が加算する（図１７の（Ｊ））。

同様に、第２ステージの送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１２は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−８から出力される帯域信号ｆ４に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、送信フィルタバンク制御部５から指定された周波数設定値に基づいて周波数変換を行う（図１７の（Ｅ）→（Ｉ））。このとき、送信フィルタバンク制御部５は、周波数設定値は、分波処理手順の第２ステージの帯域信号ｆ４についての周波数変換量の符号を反転した値として求める。

また、この例では、分波処理手順の第２ステージで帯域信号ｆ３が受信波形整形フィルタ１４へ出力されるため、合波処理の第２ステージでは、加算器２４−６が、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１２から出力される帯域信号ｆ４と、送信波形整形フィルタ２１から出力される中心周波数ゼロの帯域信号ｆ３（図１７の（Ｈ））と、を加算する（図１７の（Ｋ））。なお、送信フィルタバンク制御部５は、帯域信号ｆ２，ｆ３が、それぞれ送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１０，加算器２４−６に出力されるよう送信セレクタ２２を制御する。

つぎに、第１ステージの送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１３は、加算器２４−５から出力される帯域信号ｆ１とｆ２の合波信号に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、送信フィルタバンク制御部５から指定された周波数設定値に基づいて周波数変換を行う（図１７の（Ｊ）→（Ｌ））。このとき、送信フィルタバンク制御部５は、周波数設定値は、分波処理手順の第１ステージの帯域信号ｆ１とｆ２の分割時の周波数変換量の符号を反転した値として求める。

同様に、第１ステージの送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１４は、加算器２４−６から出力される帯域信号ｆ３とｆ４の合波信号に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、送信フィルタバンク制御部５から指定された周波数設定値に基づいて周波数変換を行う（図１７の（Ｋ）→（Ｍ））。このとき、送信フィルタバンク制御部５は、周波数設定値は、分波処理手順の第１ステージの帯域信号ｆ３とｆ４の分割時の周波数変換量の符号を反転した値として求める。

そして、加算器２４−７は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１３の出力と、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１４の出力と、を加算し、Ｄ／Ａ２５が、その加算後の信号をＤ／Ａ変換して合波信号とする。

なお、合波する信号が、図８以外の、たとえば、図９（Ａ）、図１０（Ａ）に示した信号など、他の信号である場合にも、上記の場合と同様に、それぞれの分波処理手順の逆の処理を行うことにより合波処理を行うことができる。

なお、たとえば、図１７で示した合波処理では、図２の送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−２〜２３−７，２３−１１が使用されない。そこで、送信フィルタバンク制御部５は、消費電力を低減するため、送信チャンネル情報に基づいて使用しない送信ローパスフィルタ・周波数変換部を特定し、それらの送信ローパスフィルタ・周波数変換部にクロック信号の供給を停止するようクロック供給部６にクロック制御信号により指示する。

クロック供給部６は、通常は、図２に記載の全ての構成要素にクロック信号を供給するが、送信フィルタバンク制御部５からのクロック制御信号により、使用しない送信ローパスフィルタ・周波数変換部へのクロック信号の供給を停止する。

なお、送信波形整形フィルタ２１、変調部７は、最も帯域が狭い信号を合波する場合に対応できるよう最大８つの帯域信号の合波動作を行うことができる構成となっている。このため、分波装置の場合の受信波形整形フィルタ１４、復調部４と同様に、送信波形整形フィルタ２１、変調部７の内部では、たとえば４つの帯域信号を扱う動作例では、全ての回路が使用されていないことも考えられる。

そこで、更なる消費電力を低減するため、本実施の形態では、クロック供給部６は、送信フィルタバンク制御部５からのクロック制御信号に基づいて送信ローパスフィルタ・周波数変換部だけでなく、送信波形整形フィルタ２１および変調部７の内部で使用しない回路へのクロック信号の供給も停止する。

また、たとえば、図１７で示した帯域信号ｆ１〜ｆ４のうち帯域信号ｆ３とｆ４が存在しない場合には、さらに、使用しない構成要素および回路が増加するため、クロック信号を停止できる箇所が増え、消費電力を下げることができる。すなわち、分波装置の場合と同様に、本実施の形態の合波装置は、処理する信号群の帯域幅に比例して消費電力を下げることができる。

つぎに、図１７で示した合波を行う場合の動作詳細を、図１８〜図２２を用いて説明する。なお、図１８〜図２２ではＤ／Ａ２５のサンプリング周波数をｆ_ADとしているが、ｆ_SAMPとの関係は、ｆ_SAMP＝ｆ_ADである。

図１８は、帯域信号ｆ１に対して、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１が実施される第３ステージの処理、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−９が実施する第２ステージの処理、を周波数軸上で示した図である。送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１では、送信波形整形フィルタ２１から入力される帯域信号ｆ１（図１８の（Ａ））に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし（図１８の（Ｂ））、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、アップサンプルで発生するイメージ成分（図１８の（Ｂ）に灰色で示したスペクトラム）を除去する。つぎに、周波数変換部３６が、イメージ成分除去後の信号を送信フィルタバンク制御部５から指示された周波数設定値に基づいて周波数変換する。ここでは、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１は、周波数設定値としてゼロが指示されるため、周波数変換後のスペクトラムは、ローパスフィルタリング後のスペクトラムと同一になる（図１８の（Ｃ））。

そして、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１から出力される帯域信号ｆ１は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−９に入力される。送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−９は、入力された信号に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし（図１８の（Ｄ））、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、アップサンプルで発生するイメージ成分を除去する（図１８の（Ｅ）。つぎに、周波数変換部３６が、イメージ成分除去後の信号を送信フィルタバンク制御部５から指示された周波数設定値に基づいて周波数変換する（図１８の（Ｆ））。

図１９は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１０が実施する第２ステージの帯域信号ｆ２に対する処理、および帯域信号ｆ１と帯域信号ｆ２の合波処理を、周波数軸上で示す図である。

送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１０では、送信波形整形フィルタ２１から入力される帯域信号ｆ２（図１９の（Ａ））に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし（図１９の（Ｂ））、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、アップサンプルで発生するイメージ成分を除去する（図１９の（Ｃ））。つぎに、周波数変換部３６が、イメージ成分除去後の信号を送信フィルタバンク制御部５から指示された周波数設定値に基づいて周波数変換する。ここでは、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１０は、周波数設定値としてゼロが指示されるため、周波数変換後のスペクトラムは、ローパスフィルタリング後のスペクトラムと同一になる（図１９の（Ｄ））。

そして、加算器２４−５は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１０の出力と送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−９の出力と、を加算して出力する（図１９の（Ｅ））。

図２０は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１２が実施する第１ステージの帯域信号ｆ１とｆ２との合波信号に対する処理を周波数軸上で示す図である。送信ローパスフィルタ・周波数２３−１２は、加算器２４−５から出力される合波信号（図２０の（Ａ））に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし（図２０の（Ｂ））、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、アップサンプルで発生するイメージ成分を除去する（図２０の（Ｃ））。つぎに、周波数変換部３６が、イメージ成分除去後の信号を送信フィルタバンク制御部５から指示された周波数設定値に基づいて周波数変換する（図２０の（Ｄ））。

図２１は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−８が実施する第３ステージの処理、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１２が実施する第２ステージの帯域信号ｆ４に対する処理、および帯域信号ｆ３と帯域信号ｆ４の合波処理を、周波数軸上で示す図である。

送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−８では、送信波形整形フィルタ２１から入力される帯域信号ｆ４（図２１の（Ａ））に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし（図２１の（Ｂ））、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、アップサンプルで発生するイメージ成分を除去する（図２１の（Ｃ））。つぎに、周波数変換部３６が、イメージ成分除去後の信号を送信フィルタバンク制御部５から指示された周波数設定値に基づいて周波数変換する。ここでは、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１０は、周波数設定値としてゼロが指示されるため、周波数変換後のスペクトラムは、ローパスフィルタリング後のスペクトラムと同一になる（図２１の（Ｃ））。

送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１２は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−８から入力される帯域信号ｆ４に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし（図２１の（Ｄ））、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、アップサンプルで発生するイメージ成分を除去する（図２１の（Ｅ））。つぎに、周波数変換部３６が、イメージ成分除去後の信号を送信フィルタバンク制御部５から指示された周波数設定値に基づいて周波数変換する（図２１の（Ｆ））。そして、加算器２４−６は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１２の出力（図２１の（Ｆ））と、送信波形整形フィルタ２１から入力される帯域信号ｆ３（図２１の（Ｇ））とを加算する。

図２２は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１３が実施する第１ステージの処理、および帯域信号ｆ１とｆ２との合波信号と帯域信号ｆ３とｆ４との合波信号とを合波する合波処理を、周波数軸上で示す図である。

送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１３は、加算器２４−６から出力される合波信号（図２２の（Ａ））に対して、アップサンプラ３５が２倍にアップサンプルし（図２２の（Ｂ））、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３が、アップサンプルで発生するイメージ成分を除去する（図２２の（Ｃ））。つぎに、周波数変換部３６が、イメージ成分除去後の信号を送信フィルタバンク制御部５から指示された周波数設定値に基づいて周波数変換する（図２２の（Ｄ））。

そして、加算器２４−７は、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１３の出力(図２２の（Ｄ）)と、送信ローパスフィルタ・周波数変換部２３−１４の出力と、を加算し、加算結果をＤ／Ａ２５へ出力する（図２２の（Ｅ））。

なお、ここでは、図８，９，１０で示した例について分波処理を説明し、図１７で示した例について合波処理を説明したが、本実施の形態の分波処理および合波処理は、これらの例に限らず、従来技術で行われているような２，４，８波均等の合波および分波を行う場合にも同様に適用できる。

たとえば、８波均等分波（均等な帯域幅の帯域信号に分波）の場合、入力された信号は図１に示す全ての周波数変換手段・受信ローパスフィルタ手段１２−１〜１２−１４を用いて処理され、第３ステージの周波数変換手段・受信ローパスフィルタ手段１２−９〜１２−１４から８つの分波された信号が出力される。同様に、８波均等合波の場合、合波処理される各信号は、図２に示す全ての送信ローパスフィルタ手段・周波数変換手段２３−１〜２３−１４および加算器２４−１〜２４−７を用いて処理され合波される。

また、本実施の形態では、ステージ数＝３の場合を例に説明したが、ステージ数は１以上の整数であれば、どのような値であっても本実施の形態の分波処理および合波処理を同様に実施できる。

なお、システム帯域ＳＢＷに対して、比較的帯域幅の広い広帯域信号（たとえば、ＳＢＷ／２、ＳＢＷ／４等の帯域幅の帯域信号）が存在せず、帯域幅が小さい帯域信号（たとえば、ＳＢＷ／３２、ＳＢＷ／６４等の帯域幅の帯域信号）だけが存在する場合、周波数変換部３１の周波数設定値の最小周波数ステップ幅を大きく（粗く）して、周波数変換部３１の回路規模を削減することができる。この場合、上記の（７）の処理では、初段のステージから、選択した信号の中心周波数を正確にゼロにする周波数オフセットを与えなくても良く、ゼロ近傍に周波数オフセットするよう周波数変換し、ステージを重ねることで徐々に、選択した信号の中心周波数をゼロに近づけ、信号抽出直前の最終的な周波数オフセット処理で、完全に中心周波数をゼロにするようにしてもよい。

また、本実施の形態の分波装置および合波装置の構成は、図１，２に示す通り、ツリー構成であるが、ステージ数ｎが増加すると、周波数変換・受信ローパスフィルタ部および送信ローパスフィルタ・周波数変換部の数２ⁿは増加するが、動作速度は１／２ⁿに低減する。したがって、ｎステージの場合の２ⁿ個の周波数変換・受信ローパスフィルタ部（または送信ローパスフィルタ・周波数変換部）の回路を１つにまとめ、本来２ⁿ個の回路で行われる信号処理を、高速なサンプリングクロック(クロック速度:ｆ_SAMP)を用いて、１つの回路で時分割処理して実現してもよい。この場合、ローパスフィルタ部（同相側）３２，ローパスフィルタ部（直交側）３３での演算（乗算、加算）回路や、周波数変換部３１（周波数変換部３６）の複素乗算部４１およびローカル信号生成部４２を、各周波数変換・受信ローパスフィルタ部（または送信ローパスフィルタ・周波数変換部）で共有できるため、ツリー構成の場合と比較して回路規模を低減することができる。

また、各ステージの周波数変換・受信ローパスフィルタ部（または送信ローパスフィルタ・周波数変換部）の周波数オフセット値を、＋４５[deg/sample]、または−４５[deg/sample]の２値のいずれかに設定することで、Ａ／Ｄ処理，Ｄ／Ａ処理のサンプリング周波数をｆ_SAMPから０．５ｆ_SAMPに半減させて、消費電力をさらに下げるようにしてもよい。この場合、分波または合波ができる周波数配置に制約が生じるが、簡易な回路で構成でき、低消費電力化の効果が大きくなる。

このように、本実施の形態では、受信フィルタバンク制御部２が、受信チャネル情報に基づいて、分割位置と周波数のオフセット量を決定し、周波数変換・受信ローパスフィルタ部に指示し、周波数変換・受信ローパスフィルタ部が指示に基づいて受信信号を分波するようにした。そのため、簡易な構成で、自由な周波数配置に対応することができる。

また、送信フィルタバンク制御部５が、送信チャネル情報に基づいて、分波処理と逆の処理を行うよう送信ローパスフィルタ・周波数変換部に指示し、送信ローパスフィルタ・周波数変換部および加算器が指示に基づいて受信信号を合波するようにした。そのため、簡易な構成で、自由な周波数配置に対応することができる。

さらに、本実施の形態の分波装置および合波装置は、送信または受信チャンネル情報に基づいて使用しない構成要素を特定し、特定した構成要素にクロック信号の供給を停止するようにした。このため、分波／合波の対象となる信号帯域幅に比例して低消費電力化を実現することができる。

実施の形態２．
図２３は、本発明にかかる分波装置が実施する分波処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施の形態の、分波装置および合波装置の構成は、実施の形態１の分波装置および合波装置と同様である。以下、実施の形態１と異なる部分について説明する。

本実施の形態では、実施の形態１の図１１で説明した分波処理手順を簡略化している。この場合、信号が３分岐するケースが発生し、信号処理の流れが複雑化するが、受信フィルタバンク制御部２、送信フィルタバンク制御部５の処理を簡略化することができる。

図２３を用いて本実施の形態の分波処理手順を説明する。まず、受信フィルタバンク制御部２は、分割前の信号帯域の中心周波数から、最も近い位置の信号群（帯域信号）の区切れ位置を検出し、検出した位置を分割位置とする（ステップＳ３１）。以降のステップＳ３２〜ステップＳ３９は、実施の形態１のステップＳ１８〜ステップＳ２５と同様である。

たとえば、帯域幅が０．１ＳＢＷ，０．３ＳＢＷ，０．１ＳＢＷ，０．１ＳＢＷ，０．２ＳＢＷ，０．２ＳＢＷの６つの帯域信号ｇ１〜ｇ６で構成される受信信号を分波する場合、本実施の形態の分波処理手順では、ｇ１〜ｇ３と、ｇ４〜ｇ６の２つに分割することになる。なお、各帯域信号の間は、帯域幅に比べ、十分小さいとする。この場合、分割後のｇ１〜ｇ３の中央の０．３ＳＢＷの帯域幅の帯域信号ｇ３を受信波形整形フィルタで抽出しつつ、残った２つの信号を次のステージで２分割する３分岐処理が行われる。

一方、実施の形態１で説明した図１１の分波処理手順では、常に２分岐となる信号処理を実現している。たとえば、上記の帯域信号ｇ１〜ｇ６を含む受信信号を実施の形態１の分波処理手順で分波する場合、帯域信号ｇ１およびｇ２と、帯域信号ｇ３〜ｇ６の２つに分割する。この場合、帯域信号ｇ１およびｇ２の右側の０．３ＳＢＷを受信波形整形フィルタ１４で抽出しつつ、残った１つの信号を次のステージで分離する２分岐処理が行われる。

また、本実施の形態の合波処理では、送信フィルタバンク制御部５が、送信チャネル情報に基づいて、上記の図２３で説明した分波処理手順を求め、その分波処理手順と逆の処理を実施する。以上述べた以外の本実施の形態の処理は、実施の形態１と同様である。

このように、本実施の形態では、受信フィルタバンク制御部２は、分割前の信号帯域の中心周波数から、最も近い位置の信号群（帯域信号）の区切れ位置を分割位置として決定するようにした。また、合波処理では、その分波処理手順の逆の処理を行うようにした。そのため、実施の形態１に比べ、受信フィルタバンク制御部２および送信フィルタバンク制御部５の処理負荷を低減することができる。

実施の形態３．
図２４は、本発明にかかる中継衛星の実施の形態３の構成例を示す図である。本実施の形態では、実施の形態１または実施の形態２の分波装置のディジタル分波部１およびディジタル合波部８を、非再生系中継を行う中継衛星に適用する。本実施の形態の中継衛星は、図２４に示すように、ディジタル分波部１００−１〜１００−ｍと、スイッチマトリックス１０１と、ディジタル合波部１０２−１〜１０２−ｐと、を備えている。ディジタル分波部１００−１〜１００−ｍは、実施の形態１または実施の形態２の分波装置のディジタル分波部１と同様の構成とし、ディジタル合波部１０２−１〜１０２−ｐは実施の形態１または実施の形態２のディジタル合波部８と同様の構成とする。また、ディジタル分波部１００−１〜１００−ｍの動作は、実施の形態１または実施の形態２のディジタル分波部１の動作と同様とし、ディジタル合波部１０２−１〜１０２−ｐの動作は、実施の形態１または実施の形態２のディジタル合波部８と同様とする。

本実施の形態の中継衛星は、ｍ個の地上のエリア（またはシステム帯域）から受信する受信信号をそれぞれ分波し、分波した各信号を送信対象であるｐ個のエリア（またはシステム帯域）に割り振り、送信対象のエリアごとに合波した信号を送信する。

ディジタル分波部１００−１，１００−２，…，１００−ｍは、それぞれエリア＃１，＃２，…，＃ｍから送信された信号を分波する。また、スイッチマトリックス１０１は、分波された信号をｐ個のエリアに割り振り、割り振り結果に基づいて、分波された信号をディジタル合波部１０２−１〜１０２−ｐに出力する。ディジタル合波部１０２−１，１０２−２，…，１０２−ｐは、入力された信号を、それぞれエリア＃１,＃２，…，＃ｐに対応する信号として合波する。

このような、非再生系中継衛星の場合は、実施の形態１で述べた復調部４および変調部７は不要である。本実施の形態では、ディジタル合波部１０２−１〜１０２−ｐの送信フィルタバンク制御部５は、送信チャネル情報をスイッチマトリックス１０１から得ることになる。

また、中継の前後で信号スペクトラム形状を変化させてはいけない場合、送信波形整形フィルタ２１は、単なるチャンネルフィルタとして作用し、不要波だけを除去し、通過帯域はフラットな周波数特性とする（信号帯域内の波形整形は行わない）。さらに、非再生系中継衛星では、受信波形整形フィルタ１４で不要波を除去した信号が再び合波されるため、ディジタル合波部１０２−１〜１０２−ｐの送信波形整形フィルタ２１は無くても良い。

ここで、本実施の形態の中継衛星を含む衛星通信システムで使用可能な周波数帯域幅がＳＢＷに限定される場合、各エリアに割当てる周波数は、複数セルを１単位とする繰返しとなる。隣接するエリアで使用する周波数が異なるように配置するために、たとえば、７セルを１単位とする繰返しの場合、各エリアに割当てる周波数帯域幅はＳＢＷ／７となる。この場合、システム帯域幅ＳＢＷを、ｆ１〜ｆ７の２つの帯域に分けて、これらを１単位として繰返し利用する。

また、実施の形態１および実施の形態２の分波装置／合波装置は、処理帯域幅に応じて低消費電力を実現できるため、中継衛星の低消費電力化を図ることができる。特に近年、数百ビーム（エリア）での通信を実現するマルチビーム衛星では、ｍやｐが数百まで増加するため、マルチビーム衛星の低消費電力化に有効である。

このように、本実施の形態では、実施の形態１および実施の形態２の分波装置／合波装置を非再生中継を行う中継衛星に適用した。そのため、中継衛星では、簡易な構成で、自由な周波数配置の信号に対して分波および合波することができ、低消費電力を実現することができる。

以上のように、本発明にかかる分波装置、合波装置、通信装置および中継衛星は、多様な帯域幅を有する複数の信号を、ディジタル合波、ディジタル分波するシステムに有用であり、特に、非再生中継を行う中継衛星に適している。

１，１００−１〜１００−ｍ ディジタル分波部
２ 受信フィルタバンク制御部
３，６ クロック供給部
４ 復調部
５ 送信フィルタバンク制御部
７ 変調部
８，１０２−１〜１０２−ｐ ディジタル合波部
１１ Ａ／Ｄ
１２−１〜１２−１４ ＦＣ＋ＲＸＨＢＦ
１３ 受信セレクタ
１４ 受信波形整形フィルタ
２１ 送信波形整形フィルタ
２２ 送信セレクタ
２３−１〜２３−１４ ＴＸＨＢＦ＋ＦＣ
２４−１〜２４−７ 加算器
２５ Ｄ／Ａ
３１，３６ 周波数変換部
３２ ローパスフィルタ部（同相側）
３３ ローパスフィルタ部（直交側）
３４ ダウンサンプラ
３５ アップサンプラ
４１ 複素乗算部
４２ ローカル信号生成部
４３ シフトレジスタ
４４−１〜４４−１９ レジスタ
４５−１〜４５−１１ 乗算器
４６ 実数加算部
１０１ スイッチマトリックス

Claims (13)

1. ｎ（ｎは自然数）を縦続接続の段数とする場合に、処理対象信号に対して周波数変換を実施し、所定の周波数特性を有するローパスフィルタを用いて前記周波数変換後の信号の高周波成分を除去し、前記高周波成分除去後の信号をダウンサンプリングして出力する周波数変換ローパスフィルタ手段、を各段に２ⁿ個ずつ備え、初段の周波数変換ローパスフィルタ手段では、帯域の重ならない複数の帯域信号が含まれる入力信号を前記処理対象信号とし、２段目以降の周波数変換ローパスフィルタ手段では、前段の周波数変換ローパスフィルタ手段の出力結果を前記処理対象信号とし、前記周波数変換ローパスフィルタ手段の出力信号に基づいて前記複数の帯域信号を抽出することにより前記入力信号を分波する分波装置であって、
   前記帯域信号の帯域および周波数配置を含む既知情報であるチャネル情報に基づいて、前記処理対象信号に対する周波数軸上の分割位置と、その分割位置で分割した各分割信号に対する周波数変換量を示す周波数オフセット値とを求め、分割信号ごとに、その分割信号を出力の対象とする周波数変換ローパスフィルタ手段に前記周波数オフセット値を指示する受信フィルタバンク制御手段、
   を備え、
   前記周波数変換ローパスフィルタ手段は、前記周波数オフセット値に基づいて前記周波数変換を実施することを特徴とする分波装置。
2. 前記受信フィルタバンク制御手段は、前記周波数変換ローパスフィルタ手段から出力される出力信号に、帯域幅が所定の周波数範囲となる帯域信号が存在すると判断した場合、その帯域信号を抽出し、前記出力信号を出力する周波数変換ローパスフィルタ手段に接続される後段の周波数変換ローパスフィルタ手段には前記出力信号を出力しないことを特徴とする請求項１に記載の分波装置。
3. 前記受信フィルタバンク制御手段は、前記チャネル情報に基づいて、前段からの出力信号が入力されない周波数変換ローパスフィルタ手段があると判断した場合には、その周波数変換ローパスフィルタ手段と、その周波数変換ローパスフィルタ手段から出力される信号に基づいて帯域信号を抽出するための回路、に対するクロック信号の供給を停止させることを特徴とする請求項２に記載の分波装置。
4. 前記受信フィルタバンク制御手段は、
   前記入力信号の周波数範囲であるシステム帯域をダウンサンプルの比率で正規化することとし、
   前記処理対象信号に前記システム帯域との比率が所定の値以上となる帯域幅を有する帯域信号が存在すると判断した場合、その帯域信号のうち最大の帯域幅を有する帯域信号を抽出し、
   抽出した帯域信号が複数ある場合にはそれらの帯域信号のうちの１つを選択し、また、抽出した帯域信号が１つである場合にはその帯域信号を選択し、
   選択した帯域信号の最小周波数と最大周波数のうち、前記システム帯域の中心周波数に近い周波数を前記分割位置とすることを特徴とする請求項１、２または３に記載の分波装置。
5. 前記受信フィルタバンク制御手段は、前記処理対象信号に前記システム帯域との比率が所定の値以上となる帯域幅を有する帯域信号が存在しないと判断した場合、前記システム帯域の中心周波数に最も近い帯域信号の区切れ位置を前記分割位置とすることを特徴とする請求項４に記載の分波装置。
6. 前記受信フィルタバンク制御手段は、前記入力信号の周波数範囲であるシステム帯域の中心周波数に最も近い帯域信号の区切れ位置を前記分割位置とすることを特徴とする請求項１、２または３に記載の分波装置。
7. 前記受信フィルタバンク制御手段は、前記分割信号に含まれる帯域信号のうち最も帯域幅の大きい帯域信号の中心周波数をゼロにするよう周波数オフセット値を求めることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の分波装置。
8. ｎ（ｎは自然数）を縦続接続の段数とする場合に、処理対象信号に対してアップサンプリングを実施し、アップサンプリング後の信号から所定の周波数特性を有するローパスフィルタを用いて高周波成分を除去し、高周波成分除去後の信号に周波数変換を実施して出力するローパスフィルタ周波数変換手段、を各段に２ⁿ個ずつ備え、さらに、帯域の重ならない複数の帯域信号を生成する波形整形手段と、前記ローパスフィルタ周波数変換手段の出力と前記生成した帯域信号との加算処理、または、前記ローパスフィルタ周波数変換手段の出力同士の加算を帯域が重ならないように行う加算手段と、を備え、前記波形整形手段は、帯域信号ごとに異なる複数のローパスフィルタ周波数変換手段に対して、生成した帯域信号を前記処理対象信号として出力し、前記加算手段による加算結果を合波信号とする合波装置であって、
   前記帯域信号の帯域および周波数配置を含む既知情報であるチャネル情報に基づいて、前記帯域信号の出力先のローパスフィルタ周波数変換手段と、そのローパスフィルタ周波数変換手段が実施する周波数変換の量を示す周波数オフセット値と、を求め、求めた結果を前記波形整形手段およびそのローパスフィルタ周波数変換手段に通知し、また、前記加算の対象となる信号を決定する送信フィルタバンク制御手段、
   を備え、
   前記波形整形手段は、前記通知の内容に基づいて帯域信号を出力し、
   前記ローパスフィルタ周波数変換手段は、前記周波数オフセット値に基づいて周波数変換を実施し、
   前記加算手段は、前記決定の結果に基づいて加算対象の信号を選択することを特徴とする合波装置。
9. 前記受信フィルタバンク制御手段は、前記チャネル情報に基づいて、前段からまたは前記波形整形手段からの出力信号が入力されないローパスフィルタ周波数変換があると判断した場合には、そのローパスフィルタ周波数変換手段と、そのローパスフィルタ周波数変換手段に入力される信号を生成するための回路、に対するクロック信号の供給を停止させることを特徴とする請求項８に記載の合波装置。
10. 前記受信フィルタバンク制御手段は、前記チャネル情報に基づいて、前記合波信号を分波する手順を求め、その手順の逆の処理となるよう、前記出力先のローパスフィルタ周波数変換手段、前記周波数オフセット値および加算対象の信号を求めることを特徴とする請求項８または９に記載の合波装置。
11. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の分波装置を備えることを特徴とする通信装置。
12. 請求項８、９または１０に記載の合波装置を備えることを特徴とする通信装置。
13. ｍ（ｍは自然数）個の請求項１〜７のいずれか１つに記載の分波装置と、
    ｐ（ｐは自然数）個の請求項８、９または１０に記載の合波装置と、
    前記分波装置の生成する分波信号の出力先を前記合波装置のうちから選択し、選択した合波装置へその分波信号を出力するスイッチマトリックス手段と、
    を備え、
    前記分波装置は、受信信号を分波し、前記合波装置は、前記スイッチマトリックス手段から自身に出力された信号を前記帯域信号として合波し、合波した信号を送信することを特徴とする中継衛星。

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