JP5193618B2 - 干渉波キャンセラ - Google Patents

Description

本発明は、中継装置に関わり、特に適応フィルタを用いて干渉波信号を除去する干渉波キャンセラに関する。

従来、マルチパスやＳＦＮ（ Single Frequency Network ）中継方式において、受信信号から、回り込み波のような干渉波信号を除去する方策として、適応フィルタを用いた干渉波信号キャンセラが一般的に利用されている。このような干渉波信号キャンセラは、適応フィルタによって干渉波と同一特性の信号を生成し、それを所望波信号と干渉波信号とが混在した受信信号から減ずることにより、干渉波信号の影響を除去している（特許文献１参照。）。

しかし、受信信号には、フェージングによる変動が発生する場合もあり、干渉波信号キャンセラ側では、このような変動にも追従する必要がある。

特開２００２−１５２０６５号公報

上述の変動に追従するため、ある一定間隔毎にフィルタ係数の更新を行う。しかし、この更新間隔は、フィルタ係数算出までの演算時間によるものであるため、１シンボル毎に更新を行うことは困難である。
上記の対策として、直交座標系のフィルタ係数に対して過去の値から次のフィルタ係数更新時の値を推定することにより最適化を行っている。
しかし、特に高速な位相変動に対しては、直交座標系よりも極座標系において振幅と位相の変動量をそれぞれ検出し、検出した上記手法を行うことのほうが追従精度を高められる。ところが、振幅変動が激しいときには、振幅と位相の変動量の推定を誤る可能性が高く、このような場合には直交座標系で変動量推定を行うほうが追従精度を高められる場合がある。
本発明の目的は、上記のような問題を解決するために、高速な位相変動にも追従し、かつ、振幅変動が激しいときにも追従する干渉波キャンセラを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の干渉波キャンセラは、適応フィルタの係数及びキャンセル誤差から、極座標系で干渉波の位相変動やレベル変動を検出し、推定変動量を直交座標系算出結果若しくは極座標系算出結果から、選択若しくは合成したものである。

即ち、本発明の干渉波キャンセラは、受信信号から干渉波信号をキャンセルし、前記キャンセルした出力信号を再送信する干渉波キャンセラにおいて、前記受信信号から前記干渉波信号を除去する適応フィルタと、前記適応フィルタが前記干渉波信号と同一特性の信号を生成するためのフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段と、前記出力信号からキャンセル誤差を算出するキャンセル誤差算出手段と、前記フィルタ係数と前記キャンセル誤差から前記干渉波信号の変動を検出する変動検出手段とを備え、前記変動検出手段は、極座標系検出手段と直交座標系検出手段と、前記直交座標系検出手段から得られる干渉波信号の推定変動量と前記極座標系検出手段から得られる干渉波信号の推定変動量とから、前記受信信号の推定変動量として用いる値を前記極座標系検出手段による結果若しくは前記直交座標系検出手段による結果を切替え若しくは合成する手段を有するものである。

本発明に拠れば、高速な変動、特に位相変動に対する耐性向上により、高精度な変動追従を提供できる。また、極座標系では良好な変動量の推定ができない変動環境下では変動量の推定を直交座標系に切替えるか、若しくは、直交座標系で推定した推定変動量と極座標系で推定した推定変動量を合成することにより、安定した干渉波除去装置（干渉波キャンセラ）を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、できるだけ説明の重複を避けるため、説明を省略する。この発明の実施の形態について図を参照して説明する場合がある。

図１によって、本発明の第一の実施例を説明する。図１は、本発明の一実施例のＯＦＤＭ（ Orthogonal Frequency Division Multiplexing ：直交周波数分割多重）信号中継送信装置の干渉波除去部の構成を示すブロック図である。１００は干渉波除去部、１１は減算器、１２は誤差算出部、１３はフィルタ係数更新部、１４は更新間隔遅延メモリ、１５は極座標系変動検出器、１６は直交座標系検出器、１７は変動推定座標系選択部、１８は適応フィルタである。
図１において、干渉波除去部１００を構成する各要素では、予め定められた値で初期化された係数値及び数式が登録されている。

図１において、減算器１１は、入力信号ｘから干渉波のレプリカ信号として適応フィルタ１８から出力される信号ｕを減じ、信号ｙとして誤差算出部１２及び適応フィルタ１８に出力し、かつ、干渉波除去部１００の出力信号として出力する。
誤差算出部１２は、減算器１１より得られる出力信号ｙから理想値ｙｐを算出し、理想値ｙｐと出力信号ｙとの誤差ｅを算出し、誤差ｅに対して重み付け係数μを乗じた信号（誤差信号）｛μ・ｅ（ｎ）｝をフィルタ係数更新部１３、極座標系変動検出器１５、及び直交座標系変動検出器１６に出力する。ここで、μは更新重み付け係数で、０＜μ≦１の値をとるものである。またｎは、入力信号のシンボル数番号である。
フィルタ係数更新部１３は、誤差算出部１２から入力された誤差信号｛μ・ｅ（ｎ）｝と変動推定座標系選択部１７から入力された推定変動量｛μ_１・Ｌ｝を用いて係数ｗ（ｎ）を更新し、更新した係数ｗ（ｎ）を適応フィルタ１８と更新間隔遅延メモリ１４に出力する。係数ｗ（ｎ）の更新は、例えば、係数の更新間隔シンボル数をＤとし、１回更新前の係数をｗ（ｎ−Ｄ）とした場合に、式（１）から算出する。

なお、推定変動量｛μ_１・Ｌ｝については後述する。

更新間隔遅延メモリ１４は、人力された係数ｗ（ｎ）に対して干渉波除去部１００の更新に要するシンボル数Ｄの遅延を行って、遅延した信号｛ｗ（ｎ−Ｄ）｝を極座標系変動検出器１５と直交座標系変動検出器１６に出力する。

極座標系変動検出器１５は、２つの入力信号｛ｗ（ｎ−Ｄ）｝、｛μ・ｅ（ｎ）｝、及び、極座標系変動検出器１５内部で入力信号｛ｗ（ｎ−Ｄ）｝と入力信号｛μ・ｅ（ｎ）｝をそれぞれ更新間隔（シンボル数Ｄ）分遅延させた信号とから、極座標系による変動の差分Ｌｐと変動判定信号Ｓｗを算出し、算出した変動の差分Ｌｐと変動判定信号Ｓｗを変動椎定座標系選択部１７に出力する。
具体的には、現在予定している更新係数ｗ（ｎ）（式（２）参照）と１回前の更新時に予定されていた更新係数ｗ（ｎ−Ｄ）（式（３）参照）との差を求めることにより、変動量Ｌを得ることができる（式（４）参照）。

式（４）より、変動量Ｌは、係数の差分値と誤差の差分値の和で求めることができる。
なお、図１の適応フィルタ１８は、干渉波除去部１００の出力信号ｙとフィルタ係数更新部１３から得られる係数ｗを用いて干渉波のレプリカ信号ｕを算出し、減算器１１に出力するものである。このような適応フィルタ１８は、例えば、ＦＩＲ（Finite Impulse Response ）フィルタで構成される。

極座標系変動検出器１５について、図２を用いて更に詳細に説明する。
図２は、図１の極座標系変動検出器１５の一実施例の構成を示すブロック図である。２１は極座標変換器、２２と２４は更新間隔遅延メモリ、２３−ｒ、２３−θ、２５−ｒ、及び２５−θは減算器、２６−ｒと２６−θは加算器、２７は変動量検出器、２８は直交座標変換器である。

図２において、極座標変換器２１は、直交座標系の入力信号を極座標変換する（例えば、入力信号ｆ（ｘ、ｙ）→出力信号ｆ（ｒ、θ））。
まず、極座標変換器２１は、更新間隔遅延メモリ１４から入力された係数｛ｗ（ｎ−Ｄ）｝を極座標に変換し、振幅の信号｛ｗ_ｒ（ｎ−Ｄ）｝を更新間隔遅延メモリ２２と減算器２３−ｒに出力し、位相の信号｛ｗ_θ（ｎ−Ｄ）｝を更新間隔遅延メモリ２２と減算器２３−θに出力する。
同様に、極座標変換器２１は、誤差算出部１２から入力された誤差信号｛μ・ｅ（ｎ）｝の極座標変換を行い、振幅の信号ｅ_ｒ（ｎ）を更新間隔遅延メモリ２４と減算器２５−ｒに出力し、位相の信号ｅ_θ（ｎ）を更新間隔遅延メモリ２４と減算器２５−θに出力する。

更新間隔遅延メモリ２２は、極座標変換器２１から入力された振幅の信号｛ｗ_ｒ（ｎ−Ｄ）｝を、干渉波除去部１００の更新に要するシンボル数分（Ｄ）遅延し、遅延した振幅の信号｛ｗ_ｒ（ｎ−２Ｄ）｝を減算器２３−ｒに出力する。また同様に、入力された位相の信号｛ｗ_θ（ｎ−Ｄ）｝を遅延し、遅延した位相の信号｛ｗ_θ（ｎ−２Ｄ）｝を減算器２３−θに出力する。この更新間隔遅延メモリ２２は、更新時の係数の差分を算出するために用いる。
減算器２３−ｒは、その被減算入力端子に入力された｛ｗ_ｒ（ｎ−Ｄ）｝を減算入力端子から人力された振幅の信号｛ｗ_ｒ（ｎ−２Ｄ）｝で減算した差分信号△ｗ_ｒを加算器２６−ｒに出力する。また、減算器２３−θは、その被減算入力端子に入力された｛ｗ_θ（ｎ−Ｄ）｝を減算入力端子から入力された位相の信号｛ｗ_θ（ｎ−２Ｄ）｝で減算した差分信号△ｗ_θを加算器２６−θに出力する。

また、更新間隔遅延メモリ２４は、極座標変換器２１から人力された誤差信号の振幅の信号ｅ_ｒ（ｎ）を、干渉波除去部１００の更新に要するシンボル数分（Ｄ）遅延し、遅延した振幅の信号｛ｅ_ｒ（ｎ−Ｄ）｝を減算器２５−ｒに出力する。また同様に、人力された位相の信号｛ｅ_θ（ｎ）｝を遅延し、遅延した位相の信号｛ｅ_θ（ｎ−Ｄ）｝を減算器２５−θに出力する。
この更新間隔遅延メモリ２４は、更新時の干渉波除去誤差の差分を算出するために用いる。
減算器２５−ｒは、その被減算入力端子に入力されたｅ_ｒ（ｎ）を減算入力端子から入力された振幅の信号｛ｅ_ｒ（ｎ−Ｄ）｝で減算した差分信号△ｅ_ｒを加算器２６一ｒに出力する。また、減算器２５−θは、その被減算人力端子に人力されたｅ_θ（ｎ）を減算入力端子から入力された位相の信号｛ｅ_θ（ｎ−Ｄ）｝で減算した差分信号△ｅ_θを加算器２６−θに出力する。

加算器２６−ｒは、入力された差分信号△ｗ_ｒと△ｅ_ｒの和をとった信号Ｌ_ｒを
変動検出器２７と直交座標検出器２８に出力する。この信号Ｌ_ｒは、極座標系変動推定信号の振幅成分信号である。
また加算器２６−θは、人力された差分信号△ｗ_θと△ｅ_θの和をとった信号Ｌ_θを変動検出器２７と直交座標変換器２８に出力する。この信号Ｌ_θは、極座標系変動推定信号の位相成分信号である。
変動検出器２７は、極座標系変動推定信号Ｌ_ｒとＬ_θから変動状態を検知し、極座標系での変動推定を採用するかどうかの判定信号Ｓｗを変動推定座標系選択部１７に出力する。判定信号Ｓｗは、例えば、式（５）のような表わされる。

ここで、Ｔｈは予め定められたしきい値である。
Ｓｗ＝１であれば、極座標系で算出した変動結果を選択する。

直交座標変換器２８は、入力された信号Ｌ_ｒ及びＬ_θを直交座標変換する（例えば、入力信号ｆ（ｒ、θ）→出力信号ｆ（ｘ、ｙ））。
そして、直交座標系の信号に変換した信号Ｌｐを変動推定座標系選択部１７に出力する。

次に、図１の直交座標系変動検出器１６について、図３を用いて更に詳細に説明する。図３は、図１の直交座標系変動検出器１６の一実施例の構成を示すブロック図である。３１と３３は更新間隔遅延メモリ、３２と３４は減算器、３５は加算器である。

図１若しくは図３において、直交座標系変動検出器１６は、誤差算出部１２から入力された誤差信号｛μ・ｅ（ｎ）｝と、更新間隔遅延メモリ１４から入力された係数ｗ（ｎ−Ｄ）から、直交座標系で内部生成する各信号を更新間隔遅延させた信号との差分信号Ｌｐを算出し、変動推定座標系選択部１７へ出力する。
図３において、更新間隔遅延メモリ１４から入力された係数ｗ（ｎ−Ｄ）は、更新間隔メモリ３１と減算器３２に入力される。また、誤差算出部１２から人力された誤差信号｛μ・ｅ（ｎ）｝は、更新間隔メモリ３３と減算器３４に入力される。

更新間隔遅延メモリ３１は、入力された係数ｗ（ｎ−Ｄ）に干渉波除去部１００の更新に要するシンボル数分（Ｄ）の遅延を行い、遅延させた係数ｗ（ｎ−２Ｄ）を減算器３２に出力する。
減算器３２は、その被減算入力端子に入力された係数ｗ（ｎ−Ｄ）を減算入力端子から入力された遅延された係数ｗ（ｎ−２Ｄ）で減算し、差分信号△ｗ_０を加算器３５に出力する。
また同様に、更新間隔遅延メモリ３３は、人力された誤差信号｛μ・ｅ（ｎ）｝に干渉波除去部１００の更新に要するシンボル数分（Ｄ）の遅延を行い、遅延させた誤差信号｛μ・ｅ（ｎ−Ｄ）｝を減算器３４に出力する。
減算器３４は、その被減算入力端子に入力された誤差信号｛μ・ｅ（ｎ）｝を減算入力端子から入力された遅延された誤差信号｛μ・ｅ（ｎ−Ｄ）｝で減算し、差分信号△ｅ_０を加算器３５に出力する。
加算器３５は、入力された２つの差分信号△ｗ_０と△ｅ_０の和を算出し、加算した信号Ｌ_０を変動推定座標系選択部１７に出力する。

次に、図１の変動推定座標系選択部１７について、図４を用いて更に詳細に説明する。図４は図１の変動推定座標系選択部１７の一実施例の構成を示すブロック図である。４１はセレクタ、４２は乗算器である。
図１若しくは図４において、変動推定座標系選択部１７は、極座標変動検出器１５から判定信号Ｓｗと変動量Ｌｐを入力され、直交座標系変動検出器１６から直交座標系で算出された変動量Ｌ_０を入力される。そして、変動推定座標系選択部１７は、判定信号Ｓｗに基づき、極座標系で算出されたと変動量Ｌｐと直交座標系で算出された変動量Ｌ_０の選択を行い、選択された推定変動量Ｌに対して推定変動量重み付け定数μ_１を乗じた信号｛μ_ｌ・Ｌ｝を係数更新部１３に出力する。

図４の変動推定座標系選択部１７において、セレクタ２５は、入力Ｓｗの値に応じて、入力信号Ｌｐ若しくはＬ_０のいずれかを選択し、選択した信号を信号Ｌとして乗算器４２に出力する。
乗算器４２は、入力された信号Ｌに推定変動量重み付け定数μ_１を乗算し、乗算した信号｛μ_１・Ｌ｝を係数更新部１３に出力する。ここでμ_１は、０≦μ_１＜１の値をとるものとする。従って、μ_１＝０の場合は、係数更新時に変動推定量Ｌを加味しない。

以上、図１〜図４によって説明した上記第一の実施例に拠れば、極座標系での変動推定が可能となり、また、極座標系での変動推定量が大きくずれる可能性がある場合には、直交座標系での変動推定量を用いることができる。

図５を用いて、本発明の第二の実施例を説明する。図５は、ＯＦＤＭ（ Orthogonal Frequency Division Multiplexing ）信号中継送信装置の干渉波除去部の構成を示すブロック図である。５００は干渉波除去部、５３はフィルタ係数更新部、５５は極座標系変動検出器、５６は直交座標系検出器、５７は推定変動量合成部である。なお、減算器１ｌ、誤差算出部１２、更新間隔遅延メモリ１４、及び、適応フィルタ１８は、図１と同様である、
また図５において、干渉波除去部５００を構成する各要素では、予め定められた値で初期化された係数値及び数式が登録されている。

図５において、減算器１１は、入力信号ｘから干渉波のレプリカ信号として適応フィルタ１８から出力される信号ｕを減じ、信号ｙとして誤差算出部１２及び適応フィルタ１８に出力し、かつ、干渉波除去部５００の出力信号として出力する。
誤差算出部１２は、減算器１１より得られる出力信号ｙから理想値ｙｐを算出し、理想値ｙｐと出力信号ｙとの誤差ｅを算出し、誤差ｅに対して重み付け係数μを乗じた信号（誤差信号）｛μ・ｅ（ｎ）｝をフィルタ係数更新部５３、極座標系変動検出器５５、及び直交座標系変動検出器５６に出力する。ここで、μは更新重み付け係数で、０＜μ≦１の値をとるものである。またｎは、入力信号のシンボル数番号である。
フィルタ係数更新部５３は、誤差算出部１２から入力された誤差信号｛μ・ｅ（ｎ）｝と推定変動量合成部５７から入力された推定変動量ｗ′（ｗ′＝｛μ_１・Ｌ′｝）を用いて係数ｗ′（ｎ）を更新し、更新した係数ｗ′（ｎ）を適応フィルタ１８と更新間隔遅延メモリ１４に出力する。係数ｗ′（ｎ）の更新は、例えば、係数の更新間隔シンボル数をＤとし、１回更新前の係数をｗ′（ｎ−Ｄ）とした場合に、式（１）と同様に算出する。

更新間隔遅延メモリ１４は、人力された係数ｗ′（ｎ）に対して干渉波除去部５００の更新に要するシンボル数Ｄの遅延を行って、遅延した信号｛ｗ′（ｎ−Ｄ）｝を極座標系変動検出器５５と直交座標系変動検出器５６に出力する。
直交座標系変動検出器５６は、誤差算出部１２から入力された誤差信号｛μ・ｅ（ｎ）｝と、更新間隔遅延メモリ１４から入力された係数ｗ′（ｎ−Ｄ）から、直交座標系で内部生成する各信号を更新間隔遅延させた信号との差分信号ｗ_０を算出し、推定変動量合成部５７に出力する。

極座標系変動検出器５５は、２つの入力信号｛ｗ′（ｎ−Ｄ）｝、｛μ・ｅ（ｎ）｝、及び、極座標系変動検出器５５内部で入力信号｛ｗ′（ｎ−Ｄ）｝と入力信号｛μ・ｅ（ｎ）｝をそれぞれ更新間隔（シンボル数Ｄ）分遅延させた信号｛ｗ′（ｎ−２Ｄ）｝及び｛μ・ｅ（ｎ−Ｄ）｝とから、極座標系による変動の差分ｗｐ′と変動判定信号αを算出し、算出した変動の差分ｗｐ′と変動判定信号αを推定変動量合成部５７に出力する。
こうして式（１）〜式（４）と同様にして、変動量Ｌ′を、係数の差分値と誤差の差分値の和で求めることができる。

図５の極座標系変動検出器５５について、図６を用いて更に詳細に説明する。
図６は、図５の極座標系変動検出器５５の一実施例の構成を示すブロック図である。６１は極座標変換器、６２と２４は更新間隔遅延メモリ、６３−ｒ、６３−θは減算器、６６−ｒと６６−θは加算器、６７は変動量重み付け検出器、６８は直交座標変換器である。他の構成要素は図２と同様である。

図６において、極座標変換器６１は、直交座標系の入力信号を極座標変換する。
まず、極座標変換器６１は、更新間隔遅延メモリ１４から入力された係数｛ｗ′（ｎ−Ｄ）｝を極座標に変換し、振幅の信号｛ｗ_ｒ′（ｎ−Ｄ）｝を更新間隔遅延メモリ６２と減算器６３−ｒに出力し、位相の信号｛ｗ_θ′（ｎ−Ｄ）｝を更新間隔遅延メモリ６２と減算器６３−θに出力する。
同様に、極座標変換器６１は、誤差算出部１２から入力された誤差信号｛μ・ｅ（ｎ）｝の極座標変換を行い、振幅の信号ｅ_ｒ（ｎ）を更新間隔遅延メモリ２４と減算器２５−ｒに出力し、位相の信号ｅ_θ（ｎ）を更新間隔遅延メモリ２４と減算器２５−θに出力する。

更新間隔遅延メモリ６２は、極座標変換器６１から入力された振幅の信号｛ｗ_ｒ′（ｎ−Ｄ）｝を、干渉波除去部５００の更新に要するシンボル数分（Ｄ）遅延し、遅延した振幅の信号｛ｗ_ｒ′（ｎ−２Ｄ）｝を減算器６３−ｒに出力する。また同様に、入力された位相の信号｛ｗ_θ′（ｎ−Ｄ）｝を遅延し、遅延した位相の信号｛ｗ_θ′（ｎ−２Ｄ）｝を減算器６３−θに出力する。この更新間隔遅延メモリ６２は、更新時の係数の差分を算出するために用いる。
減算器６３−ｒは、その被減算入力端子に入力された｛ｗ_ｒ′（ｎ−Ｄ）｝を減算入力端子から入力された振幅の信号｛ｗ_ｒ′（ｎ−２Ｄ）｝で減算した差分信号△ｗ_ｒ′を加算器６６−ｒに出力する。また、減算器６３−θは、その被減算入力端子に入力された｛ｗ_θ′（ｎ−Ｄ）｝を減算入力端子から入力された振幅の信号｛ｗ_θ′（ｎ−２Ｄ）｝で減算した差分信号△ｗを加算器６６−θに出力する。

また、更新間隔遅延メモリ２４、減算器２５−ｒ、減算器２５−θについては、図２と同様なので説明を省略する。そして、減算器２５−ｒの振幅の信号｛ｅ_ｒ（ｎ−Ｄ）｝で減算した差分信号△ｅ_ｒを加算器６６−ｒに出力する。また、減算器２５−θは、その被減算人力端子に入力されたｅ_θ（ｎ）を減算入力端子から入力された振幅の信号｛ｅ_θ（ｎ−Ｄ）｝で減算した差分信号△ｅ_θを加算器６６−θに出力する。

加算器６６−ｒは、人力された差分信号△ｗ_ｒ′と△ｅ_ｒの和をとった信号Ｌ_ｒ′を変動量重み付け検出器６７と直交座標検出器６８に出力する。この信号Ｌ_ｒ′は、極座標系変動推定信号の振幅成分信号である。
また加算器６６−θは、人力された差分信号△ｗ_θ′と△ｅ_θの和をとった信号Ｌ_θ′を変動量重み付け検出器６７と直交座標変換器６８に出力する。この信号Ｌ_θ′は、極座標系変動推定信号の位相成分信号である。

変動量重み付け検出器６７は、人力信号Ｌ_ｒ及びＬ_θに応じた合成重み付け係数α（０≦α≦１）を推定変動量合成部５７へ出力する。ここでαは、例えば、α＝０とする変動量をＬ_ｒαとし、α＝１とする変動量をＬ_ｒｂとするとき、とり得るαの値をｎ個与え、しきい値ｈ_ｍｎ（Ｌ_ｒａ＜ｈ_ｒ１＜‥‥‥＜ｈ_ｒｍ＜Ｌ_ｒｂ：ｍ＝１，２，‥‥‥，ｎ−１）を設定した場合、次式（式（６））のように算出される。

即ち、変動量重み付け検出器６７は、入力された極座標系変動推定信号Ｌ_ｒ′とＬ_θ′から変動状態を検知し、検知した変動状態に応じた合成重み付け係数αを推定変動量合成部５７に出力する。
また、直交座標変換器６８は、人力された信号Ｌ_ｒ′及びＬ_θ′を直交座標変換する。そして、直交座標系の信号に変換した信号Ｗｐ′を推定変動量合成部５７に出力する。

上述のように極座標系変動検出器５５は、図１の極座標系変動検出器１５と同様の手法で算出されたＬ_ｒ′及びＬ_θ′に応じた、合成重み付け係数αと、Ｌ_ｒ′及びＬ_θ′に直交変換を施した変動量の信号Ｗｐ′（Ｌ_０′及びＬｐ′）を、推定変動量合成部５７に出力する。

次に、図５の推定変動量合成部５７について、図７を用いて更に詳細に説明する。図７は、図５の推定変動量合成部５７の一実施例の構成を示すブロック図である。７１は加算器、７２と７３は乗算器、７４は加算器、７５は乗算器はである。
推定変動量合成部５７は、極座標系変動検出器５５から入力された信号Ｌ_０′及びＬｐ′に対して、更新間隔遅延メモリ１４から入力された信号αを用いた合成処理演算で合成変動量Ｌ′を算出し、更に重み付けを行い、合成変動量μ・Ｌ′をフィルタ係数更新部５３に出力する。具体的には、Ｌｐ′の合成重み付け係数をα、Ｌ_０′の合成重み付け係数をβとするとき、Ｌ′は次式（式（７））のように表される。

ここで、重み付け係数の和を一定（＝１）とすると、

となり、式（８）から

が得られる。
これを式（７）に代入すると

となる。
このようにして、合成変動量Ｌ′を算出する。

図７の推定変動量合成部５７は、上述した式（７）〜式（１０）を、減算器７１、乗算器７２、乗算器７３、加算器７４、及び、乗算器７６で構成することによって具体化したものである。
即ち、減算器７１には、整数値１と入力信号αが入力し、その差分した信号（１−ａ）が乗算器７２に出力される。
乗算器７２は、入力された信号Ｌ_０′と（１−α）を乗じた信号｛（１−α）・Ｌ_０′｝を加算器７４に出力する。
乗算器７３は、入力信号Ｌｐ′とαを乗算し、乗算した信号｛α・Ｌｐ′｝を加算器７４に出力する。
加算器７４は、入力された信号｛（１−α）・Ｌ_０′｝と｛α・Ｌｐ′｝の和を演算し、加算した信号Ｌ′を乗算器７５に出力する。
乗算器７５は、入力された信号Ｌ′に推定変動量重み付け係数μ_１を乗算し、乗算した信号｛μ_１・Ｌ′｝を図５のフィルタ係数更新部５３に出力する。

上述した第二の実施例によれば、変動量に応じて極座標系と直交座標系の変動量に重み付けを行い、変動量の推定誤差を抑え、安定した動作が可能となる。

次に、図８と図９によって、本発明の第三の実施例を説明する。図８は、本発明の一実施例の干渉波除去部の構成を示すブロック図である。図８は、ＯＦＤＭ信号中継送信装置の干渉波除去部の構成を示す図である。８００は干渉波除去部、８５は極座標系変動検出・アラーム出力部である。
また、図９は、図８の極座標系変動検出器８５の構成を示すブロック図である。

図８において、干渉波除去部８００は、減算器１１、誤差算出部１２、フィルタ係数更新部５３、更新間隔遅延メモリ１４、極座標系変動検出・アラーム出力器８５、直交座標系変動検出器５６、推定変動量合成部５７、及び、適応フィルタ１８を備える。
減算器１１、誤差算出部１２、フィルタ係数更新部５３、更新間隔遅延メモリ１４と、直交座標系変動推定部５６、推定変動量合成部５７、及び適応フィルタ１８は、第二の実施例と同一であるため、説明は省略する。

図８の極座標系変動検出・アラーム出力器８５の更に詳細な説明を、図９によって説明する。
図９の構成は、図６の構成に加えて、変動アラーム検出器９１を設けたものである。
変動アラーム検出器９１は、入力される信号Ｌ_ｒ′とＬ_θ′から変動状態を検出し、変動状態に応じた振幅のアラーム信号Ａ_ｒと位相のアラーム信号Ａ_θを装置内部または外部へ出力する。アラーム信号Ａ_ｒとＡ_θは、例えば、あらかじめ設定した各しきい値に応じた値を出力する。
上述の第三の実施例によれば、干渉波の変動に応じたアラーム出力を可能とする。

上記の第一の実施例〜第三の実施例によれば、高速な変動、特に位相変動に対する耐性向上により高精度な変動追従機能を提供でき、極座標系で良好な推定ができない変動環境下では変動推定を直交座標系に切り替えまたは合成することにより安定した干渉波除去装置を提供することができる。また、第三の実施例により、伝送路において干渉波の振幅と位相の変動状態情報を得ることができる。

上述のように、本発明の干渉波キャンセラは、例えば、送信信号を受信して干渉波信号をキャンセルし、再送信する干渉波キャンセラにおいて、前記送信信号の受信信号から前記干渉波信号を除去する適応フィルタと、前記受信信号から前記干渉波信号と同一特性の信号を生成して前記適応フィルタにおけるフィルタ係数を算出する手段と、前記受信信号と前記適応フィルタの出力信号とからキャンセル誤差を算出する手段と、フィルタ係数差分値算出手段と、キャンセル誤差差分値算出手段と、前記フィルタ係数差分値算出手段と前記キャンセル誤差差分値算出手段から前記干渉波信号の変動検出手段を備え、
前記変動検出手段は、極座標系による検出手段と直交座標系による検出手段とを備え、
前記極座標系検出手段は、前記フィルタ係数と前記キャンセル誤差の振幅成分の時間的差分値算出手段と位相成分の時間的差分値算出手段を備え、前記両座標系による変動検出手段から得られる干渉波の推定変動量から、前記変動検出手段が干渉波推定変動量として用いる値を、前記極座標系による検出手段の結果と前記直交座標系による検出手段の結果の切替え手段あるいは合成手段を備える。
また好ましくは、上記発明の干渉波キャンセラは、前記振幅変動検出手段と前記位相変動検出手段得られる結果に応じたアラーム信号を出力する手段により、前記アラーム信号を装置内部または外部に通報する手段を備える。

本発明の一実施例の干渉波除去部の構成を示すブロック図。 本発明の極座標系変動検出器の一実施例の構成を示すブロック図。 本発明の直交座標系変動検出器の一実施例の構成を示すブロック図。 本発明の変動推定座標系選択部の一実施例の構成を示すブロック図。 本発明の一実施例の干渉波除去部の構成を示すブロック図。 本発明の極座標系変動検出器の一実施例の構成を示すブロック図。 本発明の推定変動量合成部の一実施例の構成を示すブロック図。 本発明の一実施例の干渉波除去部の構成を示すブロック図。 本発明の極座標系変動検出器の一実施例の構成を示すブロック図。

符号の説明

１１：減算器、 １２：誤差算出部、 １３：フィルタ係数更新部、 １４：更新間隔遅延メモリ、 １５：極座標系変動検出器、 １６：直交座標系検出器、 １７：変動推定座標系選択部、 １８：適応フィルタ、 ２１：極座標変換器、 ２２：更新間隔遅延メモリ、 ２３−ｒ、２３−θ：減算器、 ２４：更新間隔遅延メモリ、 ２５−ｒ、２５−θ：減算器、 ２６−ｒ、２６−θ：加算器、 ２７：変動量検出器、 ２８：直交座標変換器、 ３１、３３：更新間隔遅延メモリ、 ３２、３４：減算器、 ３５：加算器、 ４１：セレクタ、 ４２：乗算器、 ５３：フィルタ係数更新部、 ５５：極座標系変動検出器、 ５６：直交座標系検出器、 ５７：推定変動量合成部、 ６１：極座標変換器、 ６２：更新間隔遅延メモリ、 ６３−ｒ、６３−θ：減算器、 ６６−ｒ、６６−θ：加算器、 ６７：変動量重み付け検出器、 ６８：直交座標変換器、 ８５：極座標系変動検出・アラーム出力器、 ９１：変動アラーム検出器、 １００、５００、８００：干渉波除去部。

Claims (2)

1. 受信信号から干渉波信号をキャンセルし、前記キャンセルした出力信号を再送信する干渉波キャンセラにおいて、
   前記受信信号から前記干渉波信号を除去する適応フィルタと、前記適応フィルタが前記干渉波信号と同一特性の信号を生成するためのフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段と、前記出力信号からキャンセル誤差を算出するキャンセル誤差算出手段と、前記フィルタ係数と前記キャンセル誤差から前記干渉波信号の変動を検出する変動検出手段とを備え、
   前記変動検出手段は、極座標系検出手段と直交座標系検出手段とを有し、前記直交座標系検出手段から得られる干渉波信号の推定変動量と前記極座標系検出手段から得られる干渉波信号の推定変動量とから、前記受信信号の推定変動量として用いる値を前記極座標系検出手段による結果若しくは前記直交座標系検出手段による結果を切替え若しくは合成する手段を有することを特徴とする干渉波キャンセラ。
2. 請求項１記載の干渉波キャンセラにおいて、さらに、前記算出されたフィルタ係数信号に対して干渉キャンセラの更新に要する更新間隔分遅延して、該遅延した遅延フィルタ係数信号を前記変動検出手段へ出力する更新間隔遅延メモリを備え、
   前記キャンセル誤差算出手段は、前記出力信号から理想値を算出し、該理想値と前記出力信号との誤差を前記キャンセル誤差として算出し、
   前記フィルタ係数算出手段は、前記キャンセル誤差と前記受信信号の推定変動量として用いる前記値を用いてフィルタ係数を更新し、
   前記極座標系検出手段は、前記キャンセル誤差と前記遅延フィルタ係数信号とから、前記キャンセル誤差と前記遅延フィルタ係数信号をそれぞれ前記更新間隔分遅延した信号を減算し、それらから極座標系による極座標変動差分信号と変動判定信号を算出し、
   前記直交座標系検出手段は、前記キャンセル誤差と前記遅延フィルタ係数信号とから、前記キャンセル誤差と前記遅延フィルタ係数信号をそれぞれ前記更新間隔分遅延した信号を減算し、それらから直交座標系による直交座標変動差分信号を算出し、
   前記変動検出手段は、前記変動判定信号に基づき、前記極座標変動差分信号若しくは前記直交座標変動差分信号のいずれかの選択を行うことを特徴とする干渉波キャンセラ。

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