JP5360662B2 - 無線装置 - Google Patents

Description

この発明は、広帯域な無線信号を受信する無線装置に関するものである。

デジタル信号処理技術の発展により、受信した広帯域無線通信信号から任意の通信チャネル信号を復調する広帯域無線受信装置の実現が可能となった。そして、従来、受信信号に含まれる非希望信号を抑制して受信信号を復調する広帯域デジタル受信機が知られている（特許文献１）。

図１０は、従来の広帯域デジタル受信機の構成図である。従来の広帯域デジタル受信機１００は、アンテナ１０１と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１０２，１０５，１０９と、ミキサ１０３と、ローカル信号発振器１０４と、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アンプ１０６，１１４と、ＡＤ変換器１０７，１１５と、信号検出回路１０８と、ＤＡ変換器１１０と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１１１と、切替器１１２と、減算器１１３と、チャネル分離器１１６と、復調器１１７とを備える。

アンテナ１０１は、無線信号を受信し、その受信した無線信号をＢＰＦ１０２へ出力する。ＢＰＦ１０２は、通信チャネルにおける無線信号が存在し得る全帯域を通過させる。

ミキサ１０３、ローカル信号発振器１０４およびＢＰＦ１０５は、ＢＰＦ１０２からの信号の周波数変換および帯域制限を行ない、ＩＦ信号を出力する。

ＡＧＣアンプ１０６は、ＩＦ信号を増幅してＡＤ変換器１０７および加算器１１３へ出力する。なお、ＡＧＣアンプ１０６の増幅率は、ＡＤ変換器１０７への入力信号がＡＤ変換器１０７の最大入力レベルを超えない範囲で最大になるようにフィードバック制御される。

ＡＤ変換器１０７は、ＡＧＣアンプ１０６からの信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。信号検出回路１０８は、高速フーリエ変換を用いて信号電力が最大である受信信号を検出する。ＢＰＦ１０９は、信号検出回路１０８から出力された信号のうち、信号電力が最大である受信信号を通過させる。

ＤＡ変換器１１０は、ＢＰＦ１０９からの信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。ローパスフィルタ１１１は、イメージ信号を除去する。切替器１１２は、ローパスフィルタ１１１から受けた信号の減算器１１３への出力と、ローパスフィルタ１１１から受けた信号の減算器１１３への不出力とを切り替える。

減算器１１３は、２つの信号の差を演算して出力する。ＡＧＣアンプ１１４は、減算器１１３から受けた信号を増幅してＡＤ変換器１１５へ出力する。なお、ＡＧＣアンプ１１４の増幅率も、ＡＤ変換器１１５への入力信号がＡＤ変換器１１５の最大入力レベルを超えない範囲で最大になるようにフィードバック制御される。

ＡＤ変換器１１５は、ＡＧＣアンプ１１４からの信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。チャネル分離器１１６は、所望のチャネル帯域を分離する。復調器１１７は、チャネル信号を復調する。

広帯域デジタル受信機１００においては、ＡＤ変換器１０７、信号検出回路１０８、ＢＰＦ１０９、ＤＡ変換器１１０は、受信信号に含まれる非希望信号を検出する。

そして、減算器１１３は、受信信号から非希望信号を減算し、その減算後の信号をＡＧＣアンプ１１４へ出力する。

そうすると、ＡＧＣアンプ１１４、ＡＤ変換器１１５、チャネル分離器１１６および復調器１１７は、非希望信号が減算された受信信号からチャネル信号を抽出して復調する。

特許第３８８７５１５号公報

しかし、従来の広帯域デジタル受信機１００においては、非希望信号を検出し、その検出した非希望信号の位相を制御せずに受信信号から非希望信号を減算するため、切替器１１２から出力される信号の位相は、ＡＤ変換器１０７、信号検出回路１０８、ＢＰＦ１０９、ＤＡ変換器１１０、ローパスフィルタ１１１および切替器１１２による処理時間だけ、ＡＧＣアンプ１０６から出力される受信信号の位相からずれる。

従って、従来の広帯域デジタル受信機１００においては、非希望信号を正確に抑制できないという問題がある。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、受信信号における非希望信号を正確に抑制可能な無線装置を提供することである。

この発明によれば、無線装置は、受信器と、遅延回路と、誤差計測器と、フーリエ変換器と、補正回路と、信号除去器と、逆フーリエ変換器と、位相制御器と、演算器と、信号変換器と、増幅器と、復調器とを備える。受信器は、任意の通信チャネルである希望周波数における希望信号と、前記通信チャネル以外の周波数である非希望周波数における非希望信号とを含む無線信号を受信信号として受信する。遅延回路は、受信信号を遅延する。誤差計測器は、遅延回路における遅延によって発生した非希望信号の各周波数成分の遅延変動および／または振幅変動を測定データを用いて計測する。フーリエ変換器は、受信信号をフーリエ変換する。補正回路は、誤差計測器によって計測された遅延変動および／または振幅変動を用いてフーリエ変換器からの受信信号に含まれる非希望信号を補正する。信号除去器は、補正回路の出力信号において、希望周波数の成分をゼロに設定する。逆フーリエ変換器は、信号除去器の出力信号を逆フーリエ変換し、その変換後の信号を第１の推定非希望信号として出力する。位相制御器は、逆フーリエ変換器から受けた第１の推定非希望信号の位相を制御して、遅延回路によって遅延された受信信号に含まれる非希望信号の極性を反転した信号を含む第２の推定非希望信号を出力する。演算器は、位相制御器から受けた第２の推定非希望信号を遅延回路によって遅延された受信信号に加算し、その加算結果を非希望信号の成分が抑制された受信信号として出力する。信号変換器は、非希望信号の成分が抑制された受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。増幅器は、非希望信号の成分が抑制された受信信号を信号変換器の最大入力電力を超えないように増幅して信号変換器へ出力する。復調器は、信号変換器によって変換された受信信号を復調する。

好ましくは、無線装置は、測定データ出力回路を更に備える。測定データ出力回路は、遅延回路における遅延変動および／または振幅変動を測定するための測定データを遅延回路へ出力する。そして、誤差計測器は、測定データが遅延回路を通過した後のデータである遅延測定データを遅延回路から受け、その受けた遅延測定データに基づいて遅延変動および／または振幅変動を測定する。

好ましくは、測定データは、非希望周波数に存在する信号と希望周波数に存在する信号とからなる。誤差計測器は、非希望周波数に存在する信号および希望周波数に存在する信号の各周波数における遅延変動および／または振幅変動を計測する。補正回路は、フーリエ変換器の出力信号の各周波数成分を遅延変動および／または振幅変動によって補正する。

好ましくは、測定データは、非希望周波数に存在する信号からなる。誤差計測器は、非希望周波数に存在する信号の各周波数における遅延変動および／または振幅変動を計測する。補正回路は、フーリエ変換器の出力信号のうち、非希望信号の各周波数成分を遅延変動および／または振幅変動によって補正する。

この発明の実施の形態による無線装置においては、測定データを遅延回路を通過させることによって、遅延回路における振幅変動および／または位相誤差を計測し、その計測した振幅変動および／または位相誤差によってフーリエ変換器からの受信信号に含まれる非希望信号の各周波数成分を補正し、その補正した非希望信号を用いて受信信号に含まれる非希望信号を抑制する。

従って、受信信号に含まれる非希望信号を正確に抑制できる。その結果、受信信号を正確に復調できる。

この発明の実施の形態１による無線装置の構成図である。 振幅および遅延と周波数との関係を示す図である。 図１に示すＦＦＴの出力信号の電力スペクトルを示す概念図である。 図１に示すＩＦＦＴへの入力信号の電力スペクトルを示す概念図である。 図１に示すＡＤ変換器への入力信号の電力スペクトルを示す概念図である。 ＦＦＴフレームの構成図である。 逆フーリエ変換後のフレーム（ＩＦＦＴフレーム）の構成図である。 実施の形態１における無線装置の受信動作を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２による無線装置の構成図である。 従来の広帯域デジタル受信機の構成図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による無線装置の構成図である。この発明の実施の形態１による無線装置１０は、アンテナ１と、ＢＰＦ２と、信号抑制回路３と、ＡＧＣ４と、ＡＤ変換器５と、復調器６とを備える。

信号抑制回路３は、ＡＧＣ３１と、遅延回路３２，４３と、加算器３３と、クロック発生器３４，４２と、ＡＤ変換器３５，４７と、ＦＦＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｆａｓｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）３６，４８と、補正回路３７と、信号除去器３８と、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｆａｓｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）３９と、位相制御器４０と、ＤＡ変換器４１，４６と、記憶回路４４と、データ読出回路４５と、誤差計測器４９と、補正信号発生器５０とを含む。

アンテナ１は、例えば、２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯の無線信号を受信し、その受信した無線信号をＢＰＦ２へ出力する。この無線信号は、通信チャネルにおける希望信号と通信チャネル以外の周波数における非希望信号とからなる。

ＢＰＦ２は、通信チャネルにおける希望信号が存在し得る全帯域を受信信号として信号抑制回路３へ通過させる。

信号抑制回路３は、後述する方法によって、受信信号に含まれる非希望信号を抑止し、その非希望信号を抑制した受信信号をＡＧＣ４へ出力する。

ＡＧＣ４は、主に希望信号からなる受信信号を加算器３３から受け、その受けた受信信号の電力がＡＤ変換器５の最大入力電力を超えない範囲に入るように加算器３３から受けた受信信号を増幅し、その増幅した受信信号をＡＤ変換器５へ出力する。

ＡＤ変換器５は、ＡＧＣ４から受信信号を受け、その受けた受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。そして、ＡＤ変換器５は、そのデジタル信号に変換した受信信号を復調器６へ出力する。

復調器６は、ＡＤ変換器５から受けた受信信号を復調し、その復調したデータを外部へ出力する。

次に、信号抑制回路３の動作について説明する。

ＡＧＣ３１は、ＢＰＦ２からの受信信号を増幅し、その増幅した受信信号を遅延回路３２およびＡＤ変換器３５へ出力する。遅延回路３２は、ＡＧＣ３１から受けた受信信号を、ＡＤ変換器３５、ＦＦＴ３６、補正回路３７、信号除去器３８、ＩＦＦＴ３９、位相制御器４０およびＤＡ変換器４１による受信信号の処理時間だけ遅延し、その遅延後の受信信号を加算器３３へ出力する。

加算器３３は、遅延回路３２から出力された受信信号と、ＤＡ変換器４１から出力された信号とを加算し、その加算後の信号をＡＧＣ４へ出力する。

クロック発生器３４は、所望の周期Ｔを有するクロック信号ＣＬＫを発生し、その発生したクロック信号ＣＬＫをＡＤ変換器３５へ出力する。

ＡＤ変換器３５は、ＡＧＣ３１から受けた受信信号を、クロック発生器３４から受けたクロック信号ＣＬＫに同期してアナログ信号からデジタル信号に変換し、その変換したデジタル信号をＦＦＴ３６へ出力する。

ＦＦＴ３６は、ＡＤ変換器３５から受けた受信信号をフーリエ変換によって周波数領域の受信信号に変換する。そして、ＦＦＴ３６は、その周波数領域の受信信号を補正回路３７へ出力する。

補正回路３７は、受信信号に含まれる非希望信号の各周波数成分の遅延変動および／または振幅変動を補正信号発生器５０から受ける。そして、補正回路３７は、ＦＦＴ３６から受けた周波数領域の受信信号を遅延変動および／または振幅変動によって補正し、その補正後の受信信号を信号除去器３８へ出力する。

信号除去器３８は、補正回路３７から周波数領域の受信信号を受け、その受けた周波数領域の受信信号から、後述する方法によって希望信号を除去し、非希望信号を推定する。そして、信号除去器３８は、その推定した非希望信号をＩＦＦＴ３９へ出力する。

ＩＦＦＴ３９は、推定された非希望信号を信号除去器３８から受け、その受けた非希望信号を逆フーリエ変換によって時間領域の非希望信号に変換する。そして、ＩＦＦＴ３９は、その時間領域の非希望信号を位相制御器４０へ出力する。

位相制御器４０は、ＩＦＦＴ３９から出力された非希望信号の極性を逆転し、位相をシフトすることによって、ＤＡ変換器４１から出力される信号が遅延回路３２から出力される受信信号に含まれる非希望信号の極性を反転した信号になるようにＩＦＦＴ３９から受けた非希望信号の位相を制御する。そして、位相制御器４０は、その位相制御した非希望信号をＤＡ変換器４１へ出力する。

ＤＡ変換器４１は、位相制御器４０から受けた非希望信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、その変換したアナログ信号からなる非希望信号を加算器３３へ出力する。

次に、補正信号の生成動作について説明する。

クロック発生器４２は、クロック発生器３４と同様に、クロック信号ＣＬＫを発生し、その発生したクロック信号ＣＬＫを遅延回路４３およびデータ読出回路４５へ出力する。

遅延回路４３は、クロック発生器４２からのクロック信号ＣＬＫをｔ０だけ遅延し、その遅延後のクロック信号ＣＬＫをＡＤ変換器４７へ出力する。

記憶回路４４は、次式によって表される測定データｈ（ｔ）を記憶する。

式（１）において、Ｎは、ＦＦＴ３６のポイント数であり、ｉは、１≦ｉ≦（Ｎ／２−１）を満たす整数であり、ｔは、０≦ｔ≦ＮＴ−１からなり、経過時間である。そして、測定データｈ（ｔ）は、Ｎに等しい個数の振幅信号からなる。

データ読出回路４５は、クロック発生器４２からのクロック信号ＣＬＫに同期して記憶回路４４から測定データｈ（ｔ）を読み出し、その読み出した測定データｈ（ｔ）をＤＡ変換器４６へ出力する。

ＤＡ変換器４６は、データ読出回路４５から受けた測定データｈ（ｔ）をデジタル信号からアナログ信号に変換し、その変換した測定データｈ（ｔ）を遅延回路３２へ出力する。

遅延回路３２は、ＤＡ変換器４６から測定データを受け、その受けた測定データを、ＡＤ変換器３５、ＦＦＴ３６、補正回路３７、信号除去器３８、ＩＦＦＴ３９、位相制御器４０およびＤＡ変換器４１による受信信号の処理時間だけ遅延し、その遅延後の遅延測定データをＡＤ変換器４７へ出力する。

ＡＤ変換器４７は、次式によって表される遅延測定データ／ｈ（ｔ）を遅延回路３２から受け、その受けた遅延測定データ／ｈ（ｔ）を遅延回路４３からのクロック信号ＣＬＫに同期してアナログ信号からデジタル信号に変換し、その変換後の遅延測定データ／ｈ（ｔ）をＦＦＴ４８へ出力する。

なお、式（２）において、Ａ_ｉは、周波数ω_ｉの信号振幅であり、ｔ０は、遅延回路４３の推定遅延であり、Ｂ_ｉは、周波数ω_ｉの信号遅延である。また、この発明の実施の形態においては、／ｈ（ｔ）は、ｈ（ｔ）の上にバーを記載したものを表わす。

ＦＦＴ４８は、ＡＤ変換器４７からの遅延測定データ／ｈ（ｔ）をフーリエ変換し、そのフーリエ変換した周波数領域の遅延測定データ／Ｈ（ω_ｉ）を誤差計測器４９へ出力する。なお、遅延測定データ／Ｈ（ω_ｉ）は、次式によって表わされる。

式（３）において、Ｃ_ｉは、遅延回路３２を通さずにＤＡ変換器４６からの出力信号をＡＤ変換器４７に入力し、ＦＦＴ４８で周波数成分へ変換したときの周波数ω_ｉの信号振幅であり、ｊ^２＝−１である。

誤差計測器４９は、遅延測定データ／Ｈ（ω_ｉ）から周波数毎の振幅誤差Ａ_ｉおよび位相誤差Ｂ_ｉを計測し、その計測した振幅誤差Ａ_ｉおよび位相誤差Ｂ_ｉを補正信号発生器５０へ出力する。

補正信号発生器５０は、振幅誤差Ａ_ｉおよび位相誤差Ｂ_ｉを誤差計測器４９から受け、その受けた振幅誤差Ａ_ｉおよび位相誤差Ｂ_ｉからなる補正信号を補正回路３７へ出力する。

図２は、振幅および遅延と周波数との関係を示す図である。図２の（ａ）は、遅延回路３２へ入力される測定データＭＥ０（＝ｈ（ｔ））を表し、図２の（ｂ）は、遅延回路３２から出力される遅延測定データＭＥ０＿ＤＬ（＝／ｈ（ｔ））を表す。

測定データＭＥ０の振幅および遅延の各々は、周波数に対して一定である。一方、遅延回路３２によって遅延された遅延測定データＭＥ０＿ＤＬの振幅は、周波数に対して最大値を有するように変動し、遅延測定データＭＥ０＿ＤＬの遅延は、周波数に対して直線的に大きくなるように変動する。

従って、誤差計測器４９は、測定データＭＥ０および遅延測定データＭＥ０＿ＤＬに基づいて、各周波数における振幅変動と、各周波数における遅延変動（＝位相誤差）とを検出し、その検出した遅延変動および振幅変動（＝位相誤差）を補正信号発生器５０へ出力する。

そして、補正信号発生器５０は、遅延変動および振幅変動（＝位相誤差）からなる補正信号を補正回路３７へ出力する。

補正回路３７は、補正信号発生器５０から受けた遅延変動および振幅変動（＝位相誤差）に基づいて、ＦＦＴ３６から受けた受信信号に含まれる非希望信号の各周波数成分の位相および／または振幅が遅延変動（＝位相誤差）および／または振幅変動を反映した位相および／または振幅になるように非希望信号の各周波数成分を調整する。

そして、補正回路３７は、次式からなる出力信号／Ｆ（ω_ｉ）を信号除去器３８へ出力する。

なお、式（４）において、Ｆ（ω_ｉ）は、周波数ω_ｉにおけるＦＦＴ３６の出力信号である。また、この発明の実施の形態においては、／Ｆ（ω_ｉ）は、Ｆ（ω_ｉ）の上にバーを記載したものを表す。

この補正によって、遅延回路３２の振幅変動および／または位相誤差をＦＦＴ３６の出力信号に反映させることができ、非希望信号の推定精度が向上する。従って、非希望信号を効率良く除去できる。なお、遅延回路４３の推定遅延ｔ０の誤差は、位相制御器４０によって補正される。

受信信号に含まれる非希望信号を抑制する方法について説明する。図３は、図１に示すＦＦＴ３６の出力信号の電力スペクトルを示す概念図である。図４は、図１に示すＩＦＦＴ３９への入力信号の電力スペクトルを示す概念図である。図５は、図１に示すＡＤ変換器５への入力信号の電力スペクトルを示す概念図である。

ＦＦＴ３６は、デジタル信号からなる受信信号をＡＤ変換器３５から受け、その受けた受信信号をフーリエ変換によって周波数領域の受信信号ＲＳ０に変換する。この受信信号ＲＳ０は、希望信号ＤＳと、２つの非希望信号ＮＤＳ１，ＮＤＳ２とからなる（図３参照）。

補正回路３７は、受信信号ＲＳ０の希望信号ＤＳと非希望信号ＮＤＳ１，ＮＤＳ２の各周波数成分を補正信号発生器５０から受けた振幅変動および／または位相誤差によって補正する。そして、補正回路３７は、その補正後の受信信号ＲＳ０を信号除去器３８へ出力する。

信号除去器３８は、補正後の受信信号ＲＳ０を補正回路３７から受け、その受けた補正後の受信信号ＲＳ０の希望信号ＤＳが存在する周波数成分をゼロにして受信信号ＲＳ１を生成する。この受信信号ＲＳ１は、２つの非希望信号ＮＤＳ３，ＮＤＳ４からなる（図４参照）。

そして、ＩＦＦＴ３９は、受信信号ＲＳ１を逆フーリエ変換によって時間領域の信号に変換し、非希望信号ＮＤＳを生成する。

その後、位相制御器４０は、ＤＡ変換器４１の出力信号が遅延回路３２から出力される受信信号に含まれる非希望信号の極性を反転した信号になるように非希望信号ＮＤＳの位相を制御し、その位相制御した非希望信号ＮＤＳ＿ＰＨをＤＡ変換器４１へ出力する。

ＤＡ変換器４１は、非希望信号ＮＤＳ＿ＰＨをデジタル信号からアナログ信号に変換して加算器３３へ出力する。

遅延回路３２は、ＡＤ変換器３５、ＦＦＴ３６、補正回路３７、信号除去器３８、ＩＦＦＴ３９、位相制御器４０およびＤＡ変換器４１による受信信号の処理時間だけ受信信号ＲＳを遅延し、その遅延後の受信信号ＲＳを加算器３３へ出力する。この受信信号ＲＳは、希望信号ＤＳ０と非希望信号ＮＤＳ０とを含む。

加算器３３は、遅延回路３２から受信信号ＲＳを受け、ＤＡ変換器４１から非希望信号ＮＤＳ＿ＰＨを受ける。そして、加算器３３は、受信信号ＲＳと非希望信号ＮＤＳ＿ＰＨとを加算し、その加算結果である受信信号ＲＳ＿ＤＳをＡＧＣ４へ出力する。

この場合、非希望信号ＮＤＳ＿ＰＨは、受信信号ＲＳに含まれる非希望信号ＮＤＳ０の極性を反転した信号になる位相を持っているので、加算器３３によって受信信号ＲＳと非希望信号ＮＤＳ＿ＰＨとを加算することによって、受信信号ＲＳの非希望信号ＮＤＳ０は、非希望信号ＮＤＳ＿ＰＨによって抑制される。従って、受信信号ＲＳ＿ＤＳは、希望信号ＤＳ０のみからなる。

ＡＧＣ４は、受信信号ＲＳ＿ＤＳの電力がＡＤ変換器５の最大入力電力を超えない範囲に入るように受信信号ＲＳ＿ＤＳを増幅する。この場合、希望信号ＤＳ０の両側には、ＡＤ変換器３５に起因する量子化雑音が存在するが、この量子化雑音の電力は、希望信号に殆ど影響ない（図５参照）。

このように、受信信号から非希望信号を推定し、その推定した非希望信号によって受信信号に含まれる非希望信号を抑制し、非希望信号を抑制した受信信号の電力がＡＤ変換器５の最大入力電力を超えない範囲に入るように、非希望信号を抑制した受信信号を増幅する。

従って、ＡＤ変換器５を高性能なＡＤ変換器によって構成しなくても、受信信号ＲＳ＿ＤＳの希望信号ＤＳ０をアナログ信号からデジタル信号に正確に変換でき、復調できる。

また、この発明の実施の形態においては、希望信号の周波数成分をゼロにして非希望信号を推定する（図４参照）。従って、希望周波数における量子化雑音を除去できる。また、非希望信号を検出せずに受信信号から非希望信号を抑制できる。

更に、信号抑制回路３におけるＡＤ変換器３５は、非希望信号を推定するために用いられるので、振幅分解能が高い高性能なＡＤ変換器である必要はない。

更に、信号抑制回路３において非希望信号を推定する過程において量子化雑音が発生しても、希望信号に殆ど影響がない。

更に、補正回路３７は、遅延回路３２における遅延変動（＝位相誤差）および／または振幅変動を反映して受信信号に含まれる非希望信号の各周波数成分を調整する。そして、位相制御器４０は、ＩＦＦＴ３９から出力された非希望信号を反転する。

従って、遅延回路３２から出力された受信信号と、ＤＡ変換器４１から出力された非希望信号（＝希望信号以外の信号からなる）とを加算器３３によって加算することによって、受信信号に含まれる非希望信号を正確に抑制できる。

この発明の実施の形態においては、フーリエ変換を用いているため、ＦＦＴフレーム前後の信号が歪んでしまう。そこで、この歪みを防止する方法について説明する。

図６は、ＦＦＴフレームの構成図である。図７は、逆フーリエ変換後のフレーム（ＩＦＦＴフレーム）の構成図である。

ＦＦＴフレーム前後の信号の歪みを防止するために、歪み部分が重複するようにＦＦＴフレームＦＦＴｎ，ＦＦＴｎ＋１，ＦＦＴｎ＋２を構成する（図６参照）。ｎは、処理を行なう順番であり、正の整数である。

そして、ＦＦＴフレームＦＦＴｎ，ＦＦＴｎ＋１，ＦＦＴｎ＋２を逆フーリエ変換し、その逆フーリエ変換後の各ＩＦＦＴフレームＩＦＦＴｎ，ＩＦＦＴｎ＋１，ＩＦＦＴｎ＋２の両端を破棄する（図７参照）。

即ち、実施の形態１においては、ＦＦＴフレームＦＦＴｎ，ＦＦＴｎ＋１，ＦＦＴｎ＋２がＦＦＴ３６に入力される。そして、ＩＦＦＴ３９は、信号除去器３８からの信号を逆フーリエ変換してＩＦＦＴフレームＩＦＦＴｎ，ＩＦＦＴｎ＋１，ＩＦＦＴｎ＋２を求め、その後、各ＩＦＦＴフレームＩＦＦＴｎ，ＩＦＦＴｎ＋１，ＩＦＦＴｎ＋２の両端を破棄し、その両端を破棄した各ＩＦＦＴフレームＩＦＦＴｎ，ＩＦＦＴｎ＋１，ＩＦＦＴｎ＋２を出力信号として位相制御器４０へ出力する。

これによって、ＦＦＴフレームの前後における信号の歪みを防止できる。

図８は、実施の形態１における無線装置１０の受信動作を説明するためのフローチャートである。なお、図８においては、誤差計測器４９および補正信号発生器５０は、遅延回路３２における遅延変動および／または振幅変動を上述した方法によって予め測定して補正回路３７へ出力していることを前提とする。また、図８に示すフローチャートは、無線装置１０が１個のパケットを受信するごとに実行される。

無線装置１０における受信動作が開始されると、アンテナ１は、無線信号を受信し、その受信した無線信号をＢＰＦ２へ出力する。ＢＰＦ２は、通信チャネル領域の信号を受信信号として信号抑制回路３へ通過させる。

そして、信号抑制回路３において、ＡＧＣ３１は、受信信号を増幅し、その増幅した受信信号を遅延回路３２およびＡＤ変換器３５へ出力する。

遅延回路３２は、ＡＧＣ３１から受けた受信信号をＡＤ変換器３５、ＦＦＴ３６、補正回路３７、信号除去器３８、ＩＦＦＴ３９、位相制御器４０、およびＤＡ変換器４１における全体の処理時間に相当する時間だけ受信信号を遅延し、その遅延後の受信信号を加算器３３へ出力する。

ＡＤ変換器３５は、ＡＧＣ３１から受けた受信信号をクロック発生器３４からのクロック信号ＣＬＫに同期してアナログ信号からデジタル信号に変換してＦＦＴ３６へ出力する。

ＦＦＴ３６は、受信信号をフーリエ変換し、受信信号を周波数領域の信号に変換する（ステップＳ６１）。

その後、補正回路３７は、予め検出された遅延回路３２の遅延変動および／または振幅変動に基づいて、ＦＦＴ３６から受けた受信信号に含まれる非希望信号の各周波数成分が遅延回路３２から出力された受信信号に含まれる非希望信号の各周波数成分に一致するように、ＦＦＴ３６から受けた受信信号に含まれる非希望信号の各周波数成分を補正する（ステップＳ６２）。そして、補正回路３７は、その補正した受信信号を信号除去器３８へ出力する。

信号除去器３８は、非希望信号の各周波数成分が補正された受信信号（＝周波数領域の信号）において、希望周波数の成分をゼロにして非希望信号を推定する（ステップＳ６３）。

その後、ＩＦＦＴ３９は、推定された非希望信号を逆フーリエ変換し、非希望信号を時間領域の信号に変換する。そして、位相制御器４０は、ＩＦＦＴ３９から出力された非希望信号を反転してＤＡ変換器４１へ出力する。

引き続いて、ＤＡ変換器４１は、位相制御器４０から出力された非希望信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、アナログ信号からなる非希望信号を加算器３３へ出力する。

そうすると、加算器３３は、遅延回路３２から出力された受信信号に、ＤＡ変換器４１から出力された非希望信号を加算して受信信号に含まれる非希望信号を抑制する。即ち、信号抑制回路３は、推定した非希望信号を用いて受信信号に含まれる非希望信号を抑制する（ステップＳ６４）。

その後、ＡＧＣ４は、加算器３３からの非希望信号が抑制された受信信号をＡＤ変換器５の最大入力電力を超えないように増幅する（ステップＳ６５）。その結果、受信信号に含まれる希望信号は、ＡＤ変換器５の必要入力電力に達する。

そして、ＡＤ変換器５は、非希望信号が抑制された受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、復調器６は、デジタル信号からなる受信信号を復調する（ステップＳ６６）。これによって、一連の動作が終了する。

このように、実施の形態１においては、非希望周波数信号と希望周波数信号とからなる測定データを遅延回路３２を通過させることによって、遅延回路３２における振幅変動および／または位相誤差を計測し、その計測した振幅変動および／または位相誤差によってＡＤ変換器３５からの受信信号の各周波数成分を補正し、その補正した受信信号の非希望信号を用いて受信信号に含まれる非希望信号を抑制する。

従って、受信信号に含まれる非希望信号を正確に抑制できる。その結果、受信信号を正確に復調できる。

また、実施の形態１においては、アンテナ１およびＢＰＦ２は、「受信器」を構成する。

更に、実施の形態１においては、ＡＤ変換器５は、「信号変換器」を構成し、ＡＧＣ４は、「増幅器」を構成し、加算器３３は、「演算器」を構成する。

更に、実施の形態１においては、記憶回路４４、データ読出回路４５およびＤＡ変換器４６は、「測定データ出力回路」を構成する。

［実施の形態２］
図９は、実施の形態２による無線装置の構成図である。図９を参照して、実施の形態２による無線装置１０Ａは、図１に示す無線装置１０の信号抑制回路３を信号抑制回路３Ａに代えたものであり、その他は、無線装置１０と同じである。

信号抑制回路３Ａは、信号抑制回路３の記憶回路４４を記憶回路４４Ａに代え、データ選択回路５１およびデータ加算回路５２を追加したものであり、その他は、信号抑制回路３と同じである。

記憶回路４４Ａは、次式によって表される測定データｇ_ｉ（ｔ）をｉごとに記憶する。

なお、信号抑制回路３Ａにおいては、データ読出回路４５は、クロック発生器４２からのクロック信号ＣＬＫに同期して測定データｇ_ｉ（ｔ）を読み出し、その読み出した測定データｇ_ｉ（ｔ）をデータ選択回路５１へ出力する。

データ選択回路５１は、無線装置１０Ａにおいて除去すべき非希望信号が存在する非希望周波数ω_ｉに対応したデータを測定データｇ_ｉ（ｔ）から選択し、その選択したデータをデータ加算回路５２へ出力する。

なお、無線装置１０Ａにおいて非希望周波数ω_ｉは、例えば、ω_１，ω_２，ω_３（ｉ＝１，２，３）である。

データ加算回路５２は、データ選択回路５１から受けたデータを加算し、その加算結果をＤＡ変換器４６へ出力する。データ加算回路５２がＤＡ変換器４６へ出力するデータは、次式によって表される。

なお、信号抑制回路３Ａにおいては、ＤＡ変換器４６は、データ加算回路５２から受けた信号ｈ’（ｔ）をデジタル信号からアナログ信号に変換し、その変換後のデータを測定データとして遅延回路３２へ出力する。

この場合、遅延回路３２は、次式によって表される遅延測定データ／ｈ’（ｔ）をＡＤ変換器４７へ出力する。

なお、式（７）において、Ａ_ｉは、周波数ω_ｉ（ｉ＝１，２，３）の信号振幅であり、Ｂ_ｉは、周波数ω_ｉ（ｉ＝１，２，３）の推定遅延である。

そして、ＦＦＴ４８は、デジタル信号からなる遅延測定データ／ｈ’（ｔ）をフーリエ変換し、そのフーリエ変換後の遅延測定データ／Ｈ（ω_ｉ）（式（３）参照）を誤差計測器４９へ出力する。

その後、誤差計測器４９は、遅延測定データ／Ｈ（ω_ｉ）に基づいて、振幅変動Ａ_ｉおよび／または位相誤差Ｂ_ｉを計測する。そして、この振幅変動Ａ_ｉは、非希望周波数ω_ｉにおける振幅変動であり、位相誤差Ｂ_ｉは、非希望周波数ω_ｉにおける位相誤差である。

従って、補正回路３７は、非希望周波数ω_ｉにおける振幅変動Ａ_ｉおよび／または位相誤差Ｂ_ｉに基づいて、ＦＦＴ３６からの周波数領域の受信信号に含まれる非希望信号を補正し、その補正した非希望信号を有する受信信号を信号除去器３８へ出力する。即ち、実施の形態２においては、受信信号のうち、非希望信号だけが遅延回路３２における振幅変動Ａ_ｉおよび／または位相誤差Ｂ_ｉによって補正される。

なお、無線装置１０Ａにおける受信動作は、図８に示すフローチャートに従って行なわれる。

その他の部分は、実施の形態１と同じである。

上述したように、実施の形態２においては、非希望周波数信号のみからなる測定データを遅延回路３２を通過させることによって、遅延回路３２の非希望周波数における振幅変動および／または位相誤差を計測し、その計測した振幅変動および／または位相誤差によってＡＤ変換器３５からの受信信号に含まれる非希望信号の各周波数成分を補正し、その補正した非希望信号を用いて受信信号に含まれる非希望信号を抑制する。

従って、受信信号に含まれる非希望信号を正確に抑制できる。その結果、受信信号を正確に復調できる。

なお、実施の形態２においては、記憶回路４４Ａ、データ読出回路４５、データ選択回路５１、データ加算回路５２およびＤＡ変換器４６は、「測定データ出力回路」を構成する。

上述した実施の形態１による無線装置１０は、非希望周波数信号と希望周波数信号とからなる測定データを遅延回路３２を通過させて計測した非希望周波数および希望周波数の振幅変動および／または位相誤差を用いて受信信号の非希望信号および希望信号の各周波数成分を補正し、その補正した非希望信号を用いて受信信号の非希望信号を抑制している。

また、実施の形態２による無線装置１０Ａは、非希望周波数信号のみからなる測定データを遅延回路３２を通過させて計測した非希望周波数の振幅変動および／または位相誤差を用いて受信信号の非希望信号の各周波数成分を補正し、その補正した非希望信号を用いて受信信号の非希望信号を抑制している。

従って、この発明の実施の形態による無線装置は、測定データを遅延回路３２を通過させて計測した非希望周波数の振幅変動および／または位相誤差を用いて受信信号の非希望信号の各周波数成分を補正し、その補正した非希望信号を用いて受信信号の非希望信号を抑制するものであればよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、受信信号における非希望信号を正確に抑制可能な無線装置に適用される。

１，１０１ アンテナ、２，１０２ ＢＰＦ、３，３Ａ 信号抑制回路、４，３１，１０３ ＡＧＣ、５，３５，４７，１０４ ＡＤ変換器、６，１０５ 復調器、１０，１０Ａ，１００ 無線装置、３２，４３ 遅延回路、３３ 加算器、３４，４２ クロック発生器、３６，４８ ＦＦＴ、３７ 補正回路、 ３８ 信号除去器、３９ ＩＦＦＴ、４０ 位相制御器、４１，４６ ＤＡ変換器、４４ 記憶回路、４５ データ読出回路、５１ データ選択回路、５２ データ加算回路。

Claims (4)

1. 任意の通信チャネルである希望周波数における希望信号と、前記通信チャネル以外の周波数である非希望周波数における非希望信号とを含む無線信号を受信信号として受信する受信器と、
   前記受信信号を遅延する遅延回路と、
   前記遅延回路における遅延によって発生した前記非希望信号の各周波数成分の遅延変動および／または振幅変動を測定データを用いて計測する誤差計測器と、
   前記受信信号をフーリエ変換するフーリエ変換器と、
   前記誤差計測器によって計測された前記遅延変動および／または前記振幅変動を用いて前記フーリエ変換器からの受信信号に含まれる非希望信号を補正する補正回路と、
   前記補正回路の出力信号において、前記希望周波数の成分をゼロに設定する信号除去器と、
   前記信号除去器の出力信号を逆フーリエ変換し、その変換後の信号を第１の推定非希望信号として出力する逆フーリエ変換器と、
   前記逆フーリエ変換器から受けた第１の推定非希望信号の位相を制御して、前記遅延回路によって遅延された受信信号に含まれる非希望信号の極性を反転した信号を含む第２の推定非希望信号を出力する位相制御器と、
   前記位相制御器から受けた第２の推定非希望信号を前記遅延回路によって遅延された受信信号に加算し、その加算結果を前記非希望信号の成分が抑制された受信信号として出力する演算器と、
   前記非希望信号の成分が抑制された受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する信号変換器と、
   前記非希望信号の成分が抑制された受信信号を前記信号変換器の最大入力電力を超えないように増幅して前記信号変換器へ出力する増幅器と、
   前記信号変換器によって変換された受信信号を復調する復調器とを備える無線装置。
2. 前記遅延回路における前記遅延変動および／または前記振幅変動を測定するための測定データを前記遅延回路へ出力する測定データ出力回路を更に備え、
   前記誤差計測器は、前記測定データが前記遅延回路を通過した後のデータである遅延測定データを前記遅延回路から受け、その受けた遅延測定データに基づいて前記遅延変動および／または前記振幅変動を測定する、請求項１に記載の無線装置。
3. 前記測定データは、前記非希望周波数に存在する信号と前記希望周波数に存在する信号とからなり、
   前記誤差計測器は、前記非希望周波数に存在する信号と前記希望周波数に存在する信号の各周波数における前記遅延変動および／または前記振幅変動を計測し、
   前記補正回路は、前記フーリエ変換器の出力信号の各周波数成分を前記遅延変動および／または前記振幅変動によって補正する、請求項２に記載の無線装置。
4. 前記測定データは、前記非希望周波数に存在する信号からなり、
   前記誤差計測器は、前記非希望周波数に存在する信号の各周波数における前記遅延変動および／または前記振幅変動を計測し、
   前記補正回路は、前記フーリエ変換器の出力信号のうち、前記非希望信号の各周波数成分を前記遅延変動および／または前記振幅変動によって補正する、請求項２に記載の無線装置。

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