JP5518636B2 - Multipath interference equalization filter and receiving apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、マルチパス干渉等化フィルタ、及び受信装置に関する。   The present invention relates to a multipath interference equalization filter and a receiving apparatus.

複数のアンテナを用いて受信するOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重方式)方式においては、複数のアンテナ素子それぞれにより受信した受信信号から、OFDM信号におけるODFMシンボルのシンボル同期のタイミングを、OFDM信号のパケットに付加されているプリアンブルなどを利用して検出している。このシンボル同期のタイミングにおいて、ODFMシンボルに対してFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)を行うタイミングを高精度に同期させて受信信号の復調及び復号を行っている(例えば、特許文献1)。   In an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system that receives using a plurality of antennas, the timing of symbol synchronization of the ODFM symbol in the OFDM signal is determined from the received signal received by each of the plurality of antenna elements. Detection is performed using a preamble added to the signal packet. At the symbol synchronization timing, the timing of performing FFT (Fast Fourier Transform) on the ODFM symbol is synchronized with high accuracy to demodulate and decode the received signal (for example, Patent Document 1).

所望のOFDM信号に干渉する大電力の干渉波が存在する場合には、受信信号に対して重み係数を乗算し、重み係数を乗じた受信信号同士を合成することにより大電力の干渉波を抑圧してタイミングの検出を行うとともに、所望のOFDM信号の復調を行っている。ここで、大電力の干渉波は、例えば、他の通信システムより送信される電波であって、所望のOFDM信号の受信波に比べ電力の高い、D/U(Desirable signal / Undesirable signal)=−20dB程度の電波であり、以下、大電力干渉波という。   When there is a high-power interference wave that interferes with the desired OFDM signal, the received signal is multiplied by a weighting factor, and the received signals multiplied by the weighting factor are combined to suppress the high-power interference wave. Thus, the timing is detected and the desired OFDM signal is demodulated. Here, the high-power interference wave is, for example, a radio wave transmitted from another communication system, and has a higher power than the received wave of the desired OFDM signal, D / U (Desirable signal / Undesirable signal) = − The radio wave is about 20 dB, and hereinafter referred to as a high power interference wave.

上述のような、大電力干渉波の存在する環境において、所望のOFDM信号を受信・復調する受信装置の一例を示す。
図9は、大電力干渉波を抑圧して、所望のOFDM信号を受信・復調する受信装置9の構成を示す概略ブロック図である。ここでは、アンテナ素子の数が2である場合について説明する。同図に示すように、受信装置9は、アンテナ素子11−1、11−2、干渉除去部13、同期検出部14、FFT部15−1、15−2、干渉除去部16、復調部17、及びP/S(Parallel / Serial:並列−直列)変換部18を備えている。
An example of a receiving apparatus that receives and demodulates a desired OFDM signal in an environment where a high-power interference wave exists as described above will be described.
FIG. 9 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a reception device 9 that suppresses a high-power interference wave and receives and demodulates a desired OFDM signal. Here, a case where the number of antenna elements is two will be described. As shown in the figure, the receiving device 9 includes antenna elements 11-1 and 11-2, an interference removing unit 13, a synchronization detecting unit 14, FFT units 15-1 and 15-2, an interference removing unit 16, and a demodulating unit 17. And a P / S (Parallel / Serial) converter 18.

干渉除去部13は、アンテナ素子11−1、11−2により受信された受信信号X、Xそれぞれに重み係数を乗じて合成することにより、大電力干渉波を抑圧した合成信号を生成する。同期検出部14は、干渉除去部13が生成した合成信号に含まれるプリアンブルなどを利用してFFTを行うタイミングを検出する。FFT部15−1、15−2は、同期検出部14が検出したタイミングに基づいて、それぞれが受信信号X、Xに対してFFTを行い、M個のサブキャリアごとの周波数領域における信号に変換する。 The interference removing unit 13 generates a combined signal in which the high-power interference wave is suppressed by multiplying the received signals X 1 and X 2 received by the antenna elements 11-1 and 11-2 by a weighting coefficient and combining them. . The synchronization detection unit 14 detects the timing at which FFT is performed using a preamble or the like included in the combined signal generated by the interference removal unit 13. The FFT units 15-1 and 15-2 each perform FFT on the received signals X 1 and X 2 based on the timing detected by the synchronization detection unit 14, and signals in the frequency domain for each of M subcarriers. Convert to

干渉除去部16は、FFT部15−1、15−2それぞれが出力する同じサブキャリアの信号同士を合成することにより、大電力干渉波の成分を抑圧した信号を復調部17に出力する。復調部17は、サブキャリアごとに、干渉除去部16が出力する信号に対して復調を行う。P/S変換部18は、復調部17が復調した各サブキャリアの信号に対してパラレル/シリアル変換を行い1つの信号列として出力する。   The interference removal unit 16 combines the signals of the same subcarriers output from the FFT units 15-1 and 15-2 to output a signal in which the component of the high power interference wave is suppressed to the demodulation unit 17. The demodulation unit 17 demodulates the signal output from the interference removal unit 16 for each subcarrier. The P / S converter 18 performs parallel / serial conversion on the signal of each subcarrier demodulated by the demodulator 17 and outputs it as one signal string.

干渉除去部13は、乗算器131、132、加算器133、及びMMSE(Minimum Mean Square Error:最小平均二乗誤差)部134を有している。乗算器131、132は、受信信号X、Xに対してMMSE部134により算出される重み係数を乗じる。加算器133は、乗算器131、132が算出した重み係数を乗じた信号同士を加算する。MMSE部134は、加算器133が算出する信号に含まれる干渉波の電力を最小にするように、乗算器131、132に出力する重み係数それぞれを算出する。 The interference removing unit 13 includes multipliers 131 and 132, an adder 133, and an MMSE (Minimum Mean Square Error) unit 134. Multipliers 131 and 132 multiply the received signals X 1 and X 2 by weighting factors calculated by the MMSE unit 134. The adder 133 adds the signals multiplied by the weighting coefficients calculated by the multipliers 131 and 132. The MMSE unit 134 calculates each of the weighting coefficients output to the multipliers 131 and 132 so that the power of the interference wave included in the signal calculated by the adder 133 is minimized.

例えば、MMSE部134は、加算器133から出力される信号の電力が最小になるように、乗算器131に入力する重み係数を1に固定して、乗算器132に入力する重み係数を算出する。この場合、MMSE部134は、乗算器132から出力される信号に含まれる干渉波を、乗算器131から出力される信号に含まれる干渉波と同振幅かつ逆位相の信号になるように重み係数を算出する。
ここで、MMSE部134は、LMS(Least Mean Square:最急降下法)、RLS(Recursive Least Square:再帰的最小二乗法)、サンプル値を用いた直接解法であるSMI(Sample Matrix Inversion)などのアルゴリズムを用いて、乗算器131、132それぞれに対する重み係数を算出する。
For example, the MMSE unit 134 calculates the weighting factor input to the multiplier 132 by fixing the weighting factor input to the multiplier 131 to 1 so that the power of the signal output from the adder 133 is minimized. . In this case, the MMSE unit 134 weights the interference wave included in the signal output from the multiplier 132 into a signal having the same amplitude and opposite phase as the interference wave included in the signal output from the multiplier 131. Is calculated.
Here, the MMSE unit 134 includes algorithms such as LMS (Least Mean Square), RLS (Recursive Least Square), and SMI (Sample Matrix Inversion), which is a direct solution using sample values. Is used to calculate the weighting coefficients for the multipliers 131 and 132, respectively.

干渉除去部16は、乗算器161、162、加算器163、及びMMSE部164を有している。また、干渉除去部16は、FTT15−1、15−2から出力される同じサブキャリアの信号同士を周波数空間において合成する。干渉除去部16は、MMSE部164が各サブキャリアの信号それぞれのSINR(Signal-to-Interference and Noise power Ratio:信号対干渉雑音電力比)を最大にするように重み係数を算出し、乗算器161、162が算出した重み係数を入力される信号に対して乗算し、加算器163が乗算した信号を合成することにより、干渉波を抑圧する。これにより、干渉波の信号レベルが高い場合、干渉波の抑圧効果を得ることができ、干渉波の信号レベルが低い場合、2つのアンテナ素子11−1、11−2による空間ダイバーシチ効果を得ることができる。   The interference removal unit 16 includes multipliers 161 and 162, an adder 163, and an MMSE unit 164. Moreover, the interference removal part 16 synthesize | combines the signals of the same subcarrier output from FTT15-1, 15-2 in frequency space. The interference cancellation unit 16 calculates a weighting factor so that the MMSE unit 164 maximizes the signal-to-interference and noise power ratio (SINR) of each subcarrier signal, and a multiplier. The weighting coefficients calculated by 161 and 162 are multiplied to the input signal, and the signals multiplied by the adder 163 are combined to suppress the interference wave. Thereby, when the signal level of the interference wave is high, the interference wave suppression effect can be obtained, and when the signal level of the interference wave is low, the space diversity effect by the two antenna elements 11-1 and 11-2 is obtained. Can do.

受信装置9は、2つの異なるアンテナ素子11−1、11−2による空間ダイバーシチに基づいて、1タップのフィルタを有する干渉除去部13により受信信号X、Xから大電力干渉波を抑圧した信号を用いてFFTを行うタイミングの検出を行い、検出したタイミングに基づいて受信信号X、Xを周波数領域の信号に変換してM個のサブキャリアごとの信号を得る。そして、受信装置9は、1タップのフィルタを有する干渉除去部16により、各サブキャリアの信号に含まれる大電力干渉波の成分を抑圧して復調を行う。
これにより、受信装置9は、大電力干渉波の存在する環境においても、受信した信号から大電力干渉波を除去して、所望のOFDM信号を復調・復号している。
The receiving device 9 suppresses high-power interference waves from the received signals X 1 and X 2 by the interference removing unit 13 having a 1-tap filter based on spatial diversity by two different antenna elements 11-1 and 11-2. The timing of performing FFT using the signal is detected, and the received signals X 1 and X 2 are converted into frequency domain signals based on the detected timing to obtain signals for each of M subcarriers. Then, the reception device 9 performs demodulation by suppressing the component of the high-power interference wave included in the signal of each subcarrier by the interference removal unit 16 having a 1-tap filter.
Thereby, the receiving device 9 demodulates and decodes a desired OFDM signal by removing the high power interference wave from the received signal even in an environment where the high power interference wave exists.

特開2006−186421号公報JP 2006-186421 A

しかしながら、上述の大電力干渉波が、マルチパス環境において存在する場合、大電力干渉波の遅延波は、復調・復号の対象となるOFDM信号に対して異なる干渉波のように影響する。すなわち、マルチパス環境では、干渉波が1つである場合でも、複数の干渉波が存在しているのと同じ状況になる。
例えば、マルチパス環境において、干渉波が受信装置9に複数のパスを介して到達する場合、受信装置9は、複数の干渉波による干渉を受けることになり、2つの異なるアンテナ素子11−1、11−2による空間ダイバーシチを利用した干渉波の抑圧を十分に行うことが困難になり、シンボル同期のタイミング検出ができない場合がある。そのため、通信品質が低下するという問題がある。
However, when the above-described high-power interference wave exists in a multipath environment, the delayed wave of the high-power interference wave affects the OFDM signal to be demodulated / decoded like a different interference wave. That is, in a multipath environment, even when there is only one interference wave, the situation is the same as when there are a plurality of interference waves.
For example, in a multipath environment, when an interference wave reaches the reception device 9 via a plurality of paths, the reception device 9 receives interference from the plurality of interference waves, and two different antenna elements 11-1, It may be difficult to sufficiently suppress the interference wave using the spatial diversity according to 11-2, and the symbol synchronization timing may not be detected. Therefore, there is a problem that communication quality is deteriorated.

上述のような問題に対して、アンテナ素子の数を増やして、空間ダイバーシチを利用して干渉波を抑圧する手法がある。しかし、受信装置9が設置される場所、通信を行う環境によって遅延波の数が異なるため適切なアンテナ素子の数を決定することは困難であるという問題がある。特に、受信装置9が移動する場合は、アンテナ素子の数を決定することがさらに困難になり、干渉波を適切に抑圧することが困難になるという問題がある。
すなわち、干渉波の遅延波が複数生じるマルチパス環境において、干渉波を適切に抑圧することが困難であるという問題がある。
In order to solve the above-described problems, there is a method of suppressing interference waves by increasing the number of antenna elements and using space diversity. However, there is a problem that it is difficult to determine the appropriate number of antenna elements because the number of delayed waves differs depending on the place where the receiving device 9 is installed and the communication environment. In particular, when the receiving device 9 moves, it is more difficult to determine the number of antenna elements, and there is a problem that it is difficult to appropriately suppress interference waves.
That is, there is a problem that it is difficult to appropriately suppress the interference wave in a multipath environment where a plurality of delay waves of the interference wave are generated.

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたもので、その目的は、マルチパス環境における干渉波を適切に抑圧することができるマルチパス干渉等化フィルタ、及びそのフィルタを備える受信装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a multipath interference equalization filter capable of appropriately suppressing interference waves in a multipath environment, and a receiving apparatus including the filter. There is.

上記問題を解決するために、本発明は、複数のアンテナそれぞれにより受信した複数の受信信号のうちいずれか1つの受信信号である基準信号が入力される第1のFIRフィルタ部であって、該基準信号以外の受信信号それぞれに対応して設けられている第1のFIRフィルタ部と、前記複数の受信信号のうち前記基準信号以外の受信信号それぞれに対応して設けられている第1の減算器であって、受信信号に対応する前記第1のFIRフィルタ部の出力を該受信信号から減算する第1の減算器と、前記複数の受信信号に干渉波のみが含まれる場合に前記第1の減算器それぞれが出力する信号の電力を最小にするタップ係数を前記第1のFIRフィルタ部ごとに算出し、前記第1のFIRフィルタ部において、遅延を与えられていない前記基準信号に対して演算するタップのタップ係数を0にし、他のタップのタップ係数を前記算出したタップ係数にして前記第1のFIRフィルタ部それぞれのタップ係数を定めるタップ係数設定部とを備えることを特徴とするマルチパス干渉等化フィルタである。   In order to solve the above problem, the present invention is a first FIR filter unit to which a reference signal that is one of a plurality of reception signals received by each of a plurality of antennas is input, A first FIR filter provided corresponding to each received signal other than the reference signal; and a first subtraction provided corresponding to each received signal other than the reference signal among the plurality of received signals. A first subtracter that subtracts the output of the first FIR filter unit corresponding to the received signal from the received signal, and the first subtractor when the plurality of received signals include only interference waves. A tap coefficient that minimizes the power of the signal output from each of the subtracters is calculated for each of the first FIR filter units, and the first FIR filter unit receives the base that is not given a delay. A tap coefficient setting unit that sets a tap coefficient of a tap calculated with respect to a signal to 0 and sets a tap coefficient of another tap to the calculated tap coefficient to determine a tap coefficient of each of the first FIR filter units. This is a characteristic multipath interference equalization filter.

また、本発明は、上記発明に記載のマルチパス干渉等化フィルタにおいて、前記第1のフィルタ部に備えられているタップの個数と同じ個数のタップを有する第2のFIRフィルタ部と、入力される受信信号から前記第2のFIRフィルタ部の出力を減算する第2の減算器と、前記第2の減算器から出力される信号に対する該第2の減算器に入力されている受信信号の比である入出力電力比を算出する入出力電力比算出部と、前記入出力電力比算出が算出する入出力電力比を最大にする前記第2のFIRフィルタ部が有するタップのタップ係数を算出するタップ係数算出部と前記複数の受信信号のうちいずれか一つを順に第1受信信号とし、該第1受信信号以外の受信信号を順に第2受信信号とした2つの受信信号の組み合わせに対して、該第1受信信号を前記第2のFIRフィルタ部に入力し、該第2受信信号を第2の減算器に入力し、前記タップ係数算出部が前記第2のFIRフィルタ部のタップ係数を算出する処理において、第1受信信号ごとに算出された入出力電力比、第2の減算器の出力、あるいは、算出されたタップ係数のいずれかに基づいて、前記複数の受信信号のうちいずれか一つを前記基準信号に選択する基準信号選択部と、前記基準信号選択部により前記基準信号に選択された受信信号を前記第1受信信号にし、他の受信信号を順に前記第2受信信号にした際に算出されたタップ係数のうち、遅延を与えられていない前記第1受信信号に対して演算するタップのタップ係数を0にして、前記基準信号以外の受信信号に対応する前記第1のFIRフィルタ部のタップ係数を定めるタップ係数選択部とを備えることを特徴とする。   Further, the present invention provides the multipath interference equalization filter according to the above invention, wherein the second FIR filter unit having the same number of taps as the number of taps provided in the first filter unit is input. A second subtracter for subtracting the output of the second FIR filter unit from the received signal, and a ratio of the received signal input to the second subtractor to the signal output from the second subtractor An input / output power ratio calculation unit that calculates the input / output power ratio, and a tap coefficient of a tap included in the second FIR filter unit that maximizes the input / output power ratio calculated by the input / output power ratio calculation. For a combination of two reception signals in which any one of the tap coefficient calculation unit and the plurality of reception signals is sequentially set as a first reception signal, and reception signals other than the first reception signal are sequentially set as second reception signals. The A process in which one received signal is input to the second FIR filter unit, the second received signal is input to a second subtractor, and the tap coefficient calculation unit calculates a tap coefficient of the second FIR filter unit In any one of the plurality of received signals based on the input / output power ratio calculated for each first received signal, the output of the second subtractor, or the calculated tap coefficient. A reference signal selection unit that selects the reference signal, and a reception signal selected by the reference signal selection unit as the reference signal is used as the first reception signal, and other reception signals are sequentially used as the second reception signal. Among the calculated tap coefficients, the tap coefficient of the tap calculated for the first received signal not given a delay is set to 0, and the first FIR filter unit corresponding to the received signal other than the reference signal No Characterized in that it comprises a tap coefficient selecting section for determining the up factor.

また、本発明は、上記発明に記載のマルチパス干渉等化フィルタにおいて、前記基準信号選択部は、前記複数の受信信号ごとに、受信信号を前記第1受信信号とし、前記複数の受信信号のうち前記第1受信信号以外の受信信号を順に前記第2受信信号とした際の入出力電力比の総和を算出し、算出した総和のうち最大の総和に対応する受信信号を前記基準信号に選択することを特徴とする。   In the multipath interference equalization filter according to the present invention, the reference signal selection unit may use the received signal as the first received signal for each of the plurality of received signals, and The sum of input / output power ratios when receiving signals other than the first received signal are sequentially used as the second received signal is calculated, and the received signal corresponding to the maximum sum among the calculated sums is selected as the reference signal. It is characterized by doing.

また、本発明は、上記発明に記載のマルチパス干渉等化フィルタにおいて、前記基準信号選択部は、前記複数の受信信号ごとに、受信信号を前記第1受信信号とし、前記複数の受信信号のうち前記第1受信信号以外の受信信号を順に前記第2受信信号とした際における前記第2の減算器が出力する信号の標準偏差を算出し、算出した標準偏差のうち、最小の標準偏差に対応する受信信号を前記基準信号に選択することを特徴とする。   In the multipath interference equalization filter according to the present invention, the reference signal selection unit may use the received signal as the first received signal for each of the plurality of received signals, and The standard deviation of the signal output from the second subtracter when the received signal other than the first received signal is sequentially used as the second received signal is calculated, and the minimum standard deviation among the calculated standard deviations is calculated. A corresponding received signal is selected as the reference signal.

また、本発明は、上記発明に記載のマルチパス干渉等化フィルタにおいて、前記基準信号選択部は、前記複数の受信信号ごとに、受信信号を前記第1受信信号にした際における前記タップ係数算出部により算出されたタップ係数の絶対値の総和を算出し、算出した絶対値の和のうち、最小の絶対値の和に対応する受信信号を前記基準信号に選択することを特徴とする。   In the multipath interference equalization filter according to the present invention, the reference signal selection unit calculates the tap coefficient when the received signal is the first received signal for each of the plurality of received signals. The sum of the absolute values of the tap coefficients calculated by the unit is calculated, and the received signal corresponding to the minimum sum of the absolute values among the calculated absolute values is selected as the reference signal.

また、本発明は、上記発明に記載のマルチパス干渉等化フィルタと、前記マルチパス干渉等化フィルタの出力する信号に基づいてシンボル同期のタイミングを検出する同期検出部と、前記同期検出部が検出したシンボル同期のタイミングに基づいて、前記マルチパス干渉等化フィルタが出力する信号に対してFFTをするFFT部と、前記FFT部によりFFTされた信号を復調する復調部とを具備することを特徴とする受信装置である。   Further, the present invention provides the multipath interference equalization filter according to the above invention, a synchronization detection unit that detects timing of symbol synchronization based on a signal output from the multipath interference equalization filter, and the synchronization detection unit. An FFT unit that performs FFT on a signal output from the multipath interference equalization filter based on the detected timing of symbol synchronization, and a demodulation unit that demodulates the signal FFTed by the FFT unit. This is a featured receiving apparatus.

この発明によれば、タップ係数設定部がマルチパス環境における干渉波のチャネル応答特性を表すFIRフィルタのタップ係数を算出し、遅延を与えられていない基準信号に対して演算するタップのタップ係数を0とし、他のタップのタップ係数を算出したタップ係数とすることにより、減算器が算出する信号と、基準信号とを複素を定数としたスカラ倍の関係にすることができる。
これにより、本発明のマルチパス干渉等化フィルタから出力される信号に対して位相と振幅とを調整して逆相合成することにより、干渉波の遅延波が複数生じるマルチパス環境においても、干渉波を適切に抑圧することができ、通信品質の低下を防ぐことができる。
According to the present invention, the tap coefficient setting unit calculates the tap coefficient of the FIR filter representing the channel response characteristic of the interference wave in the multipath environment, and calculates the tap coefficient of the tap to be calculated with respect to the reference signal to which no delay is given. By setting the tap coefficient to 0 and setting the tap coefficient of another tap to be a calculated tap coefficient, the signal calculated by the subtracter and the reference signal can be in a scalar multiplication relationship with complex as a constant.
As a result, the signal output from the multi-path interference equalization filter of the present invention is adjusted for phase and amplitude to be anti-phase synthesized, thereby causing interference even in a multi-path environment in which multiple interference waves are generated. Waves can be appropriately suppressed, and deterioration in communication quality can be prevented.

第1実施形態における受信装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the receiver in 1st Embodiment. 同実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタの構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the multipath interference equalization filter in the same embodiment. 同実施形態におけるFIRフィルタ部の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the FIR filter part in the embodiment. 第2実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the multipath interference equalization filter in 2nd Embodiment. 同実施形態における第1のFIRフィルタ部の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the 1st FIR filter part in the embodiment. 同実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタのタップ係数設定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the tap coefficient setting process of the multipath interference equalization filter in the embodiment. 第3実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタの構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the multipath interference equalization filter in 3rd Embodiment. 同実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタによる処理の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the process by the multipath interference equalization filter in the embodiment. 大電力干渉波を抑圧して、所望のOFDM信号を受信・復調する受信装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the receiver which suppresses a high power interference wave and receives and demodulates a desired OFDM signal.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるマルチパス干渉等化フィルタ、及びそれを用いた受信装置を説明する。以下の各実施形態では、受信装置が、OFDM信号を受信して復調する場合について説明する。   Hereinafter, a multipath interference equalization filter and a receiving apparatus using the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a case will be described in which the receiving apparatus receives and demodulates an OFDM signal.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態における受信装置1の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、受信装置1は、アンテナ素子11−1、11−2、マルチパス干渉等化フィルタ12、干渉除去部13、同期検出部14、FFT部15−1、15−2、干渉除去部16、復調部17、及びP/S(Parallel / Serial:並直列)変換部18を具備している。
本実施形態における受信装置1は、マルチパス干渉等化フィルタ12を具備している点が、図9に示した受信装置9と異なる。なお、マルチパス干渉等化フィルタ12を除く各部は、図9において説明した各部と同じ構成を有しているので、該当する部に同じ符号を付してその説明を省略する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of the receiving device 1 according to the first embodiment. As shown in the figure, the receiving device 1 includes antenna elements 11-1, 11-2, a multipath interference equalization filter 12, an interference removing unit 13, a synchronization detecting unit 14, FFT units 15-1, 15-2, An interference removing unit 16, a demodulating unit 17, and a P / S (Parallel / Serial) converter 18 are provided.
The receiving apparatus 1 in the present embodiment is different from the receiving apparatus 9 shown in FIG. 9 in that it includes a multipath interference equalization filter 12. Since each part except for the multipath interference equalization filter 12 has the same configuration as each part described in FIG. 9, the same reference numerals are given to the corresponding parts and description thereof is omitted.

図2は、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ12の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、マルチパス干渉等化フィルタ12は、FIRフィルタ部121、122と、減算器123、124とを備えている。
FIRフィルタ部121は、アンテナ素子11−1により受信された受信信号Xが入力され、干渉波の送信元からアンテナ素子11−1までのチャネル応答特性と、干渉波の送信元からアンテナ素子11−2までのチャネル応答特性とに基づいたフィルタ処理を入力された受信信号Xに対して行う。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the multipath interference equalization filter 12 in the present embodiment. As shown in the figure, the multipath interference equalization filter 12 includes FIR filter units 121 and 122 and subtractors 123 and 124.
FIR filter section 121 is input the received signal X 1 received by the antenna element 11-1, a channel response characteristic up the antenna element 11-1 from the source of the interference wave, the antenna element 11 from the source of the interference wave performed on the received signal X 1 that is input to the filter processing based on a channel response characteristic up -2.

FIRフィルタ部122は、アンテナ素子11−2により受信された受信信号Xが入力され、FIRフィルタ部122と同様に、干渉波の送信元からアンテナ素子11−1までのチャネル応答特性と、干渉波の送信元からアンテナ素子11−2までのチャネル応答特性とに基づいたフィルタ処理を入力された受信信号Xに対して行う。
減算器123は、アンテナ素子11−2により受信された信号から、FIRフィルタ部121が出力する信号を減算して出力信号Yを出力する。減算器124は、アンテナ素子11−1により受信された信号から、FIRフィルタ部122が出力信号を減算して出力信号Yを出力する。
The FIR filter unit 122 receives the reception signal X 2 received by the antenna element 11-2, and, similarly to the FIR filter unit 122, the channel response characteristics from the interference wave transmission source to the antenna element 11-1 and the interference performed on the received signal X 2 input filtering based on the channel response characteristic from a wave source to the antenna element 11-2.
Subtractor 123, from the signal received by the antenna elements 11-2 subtracts the signal output from the FIR filter 121 outputs an output signal Y 2. Subtractor 124, from the signal received by the antenna elements 11-1, FIR filter 122 subtracts the output signal for outputting an output signal Y 1.

FIRフィルタ部121と、FIRフィルタ部122とは、同じ構成を有しているので、以下、FIRフィルタ部122の具体的な構成を説明し、FIRフィルタ部121の説明を省略する。
図3は、本実施形態におけるFIRフィルタ部122の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、FIRフィルタ部122は、MMSE部(タップ係数算出部)1221と、フィルタ部1222とを有している。フィルタ部1222は、受信信号Xが入力され直列に接続された3つの遅延素子1223b〜1223dと、4つの複素乗算器である重み乗算器1224a〜1224dと、加算器1225とを有している。
Since the FIR filter unit 121 and the FIR filter unit 122 have the same configuration, the specific configuration of the FIR filter unit 122 will be described below, and the description of the FIR filter unit 121 will be omitted.
FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the FIR filter unit 122 in the present embodiment. As shown in the figure, the FIR filter unit 122 includes an MMSE unit (tap coefficient calculation unit) 1221 and a filter unit 1222. The filter unit 1222 includes three delay elements 1223 b to 1223 d to which the reception signal X 2 is input and connected in series, weight multipliers 1224 a to 1224 d that are four complex multipliers, and an adder 1225. .

FIRフィルタ部122には、受信信号Xが入力され、MMSE部1221が算出した重み係数に基づいて、フィルタ部1222が受信信号Xに対してフィルタ処理を行う。
具体的には、重み乗算器1224aは、入力された受信信号Xに対してMMSE部1221が算出したタップ係数w0を乗じる。重み乗算器1224bは、遅延素子1223bが遅延させた受信信号Xに対してMMSE部1221が算出したタップ係数w1を乗じる。重み乗算器1224cは、遅延素子1223b、1223cが遅延させた受信信号Xに対してMMSE部1221が算出したタップ係数w2を乗じる。重み乗算器1224dは、遅延素子1223b〜1223dが遅延させた受信信号Xに対してMMSE部1221が算出したタップ係数w3を乗じる。加算器1225は、重み乗算器1224a〜1224dそれぞれが算出した結果を加算し、加算結果をFIRフィルタ部122外部の減算器124に出力する。なお、遅延素子1223b〜1223dが入力される信号に対して加える遅延は、予め定められた時間を遅延単位とした1遅延単位分の遅延である。
The reception signal X 2 is input to the FIR filter unit 122, and the filter unit 1222 performs a filtering process on the reception signal X 2 based on the weighting coefficient calculated by the MMSE unit 1221.
Specifically, the weighting multiplier 1224a multiplies the tap coefficients w0 to MMSE 1221 was calculated for the received signal X 2 input. Weight multiplier 1224b multiplies the tap coefficients w1 to MMSE 1221 was calculated for the received signal X 2, which delay element 1223b is delayed. Weight multiplier 1224c multiplies the delay element 1223b, tap coefficients w2 to MMSE 1221 was calculated for the received signal X 2 which 1223c is delayed. Weight multiplier 1224d multiplies the tap coefficient w3 of MMSE 1221 was calculated for the received signal X 2, which delay elements 1223b~1223d is delayed. The adder 1225 adds the results calculated by the weight multipliers 1224a to 1224d, and outputs the addition result to the subtractor 124 outside the FIR filter unit 122. Note that the delay added to the signals input by the delay elements 1223b to 1223d is a delay of one delay unit with a predetermined time as a delay unit.

MMSE部1221は、受信信号Xに対してフィルタ処理をして得られた信号を受信信号Xから減算することにより、干渉波の成分を打ち消す(抑圧する)ようにタップ係数w0〜w3を算出する。例えば、受信装置1が復調するOFDM信号が送信されていない期間において干渉波のみを受信しているとき、MMSE部1221は、減算器124が出力する出力信号Yの電力が最小となるタップ係数w0〜w3を算出して設定する。ここで、タップ係数w0〜w3は、複素数により表される数値である。また、MMSE部1221は、LMS(Least Mean Square:最急降下法)、RLS(Recursive Least Square:再帰的最小二乗法)、サンプル値を用いた直接解法であるSMI(Sample Matrix Inversion)などのアルゴリズムを用いて、タップ係数w0〜w3を算出する。 MMSE unit 1221 subtracts the signal obtained by filtering from the received signals X 1 to the reception signal X 2, canceling the component of the interference wave tap coefficients w0~w3 as (suppress) calculate. For example, when only the interference wave is received in a period in which the OFDM signal demodulated by the receiving apparatus 1 is not transmitted, the MMSE unit 1221 has a tap coefficient that minimizes the power of the output signal Y 1 output from the subtractor 124. w0 to w3 are calculated and set. Here, the tap coefficients w0 to w3 are numerical values represented by complex numbers. The MMSE unit 1221 uses algorithms such as LMS (Least Mean Square), RLS (Recursive Least Square), and SMI (Sample Matrix Inversion) which is a direct solution using sample values. Use to calculate the tap coefficients w0 to w3.

図2に戻って、本実施形態のマルチパス干渉等化フィルタ12の受信信号X、Xに対する処理を説明する。
受信装置1の通信相手である送信装置から送信される所望のOFDM信号をSとし、干渉波の信号をIとし、送信装置からアンテナ素子11−1、11−2までのチャネル応答特性をHs1(z)、Hs2(z)とし、干渉波の送信元からアンテナ素子11−1、11−2までのチャネル応答特性をHu1(z)、Hu2(z)とする場合、アンテナ素子11−1、11−2により受信される受信信号X、Xは、次式(1)により表される。
Returning to FIG. 2, the processing for the received signals X 1 and X 2 of the multipath interference equalization filter 12 of the present embodiment will be described.
The desired OFDM signal transmitted from the transmitting apparatus that is the communication partner of the receiving apparatus 1 is S, the interference wave signal is I, and the channel response characteristics from the transmitting apparatus to the antenna elements 11-1 and 11-2 are H s1. (Z), H s2 (z), and when the channel response characteristics from the interference wave transmission source to the antenna elements 11-1, 11-2 are H u1 (z), H u2 (z), the antenna element 11 -1 and 11-2, the received signals X 1 and X 2 are expressed by the following equation (1).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

FIRフィルタ部122は、内部のMMSE部1221が設定するタップ係数により、減算器124から出力される信号に含まれる干渉波の成分を打ち消すように設定される。すなわち、FIRフィルタ部122は、(Hu1(z)/Hu2(z))を展開してFIRで表した応答特性を有するフィルタとして動作する。
ここで、マルチパス環境におけるチャネル応答特性Hu1(z)、Hu2(z)は、次式(2)により表される。
The FIR filter unit 122 is set so as to cancel the interference wave component included in the signal output from the subtractor 124 by the tap coefficient set by the internal MMSE unit 1221. That is, the FIR filter unit 122 operates as a filter having response characteristics expressed by FIR by expanding (H u1 (z) / H u2 (z)).
Here, channel response characteristics H u1 (z) and H u2 (z) in the multipath environment are expressed by the following equation (2).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

式(2)を用いると、(Hu1(z)/Hu2(z))は、次式(3)に示すように展開することができ、更に、近似することによりFIRフィルタとして表すことができる。 Using equation (2), (H u1 (z) / H u2 (z)) can be expanded as shown in the following equation (3), and can be expressed as an FIR filter by approximation. it can.

Figure 0005518636
Figure 0005518636

そして、所望のOFDM信号Sが受信される場合において、減算器124が出力する出力信号Yは、次式(4)により表される。 Then, when the desired OFDM signal S is received, the output signal Y 1 from the subtracter 124 is output is represented by the formula (4).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

また、FIRフィルタ部121は、FIRフィルタ部122と同様に、減算器123から出力される信号に含まれる干渉波の成分を打ち消すように設定され、(Hu2(z)/Hu1(z))の応答特性を有するフィルタとして動作する。そして、所望のOFDM信号が受信される場合において、減算器123が出力する出力信号Yは、次式(5)により表される。 Similarly to the FIR filter unit 122, the FIR filter unit 121 is set so as to cancel the interference wave component included in the signal output from the subtractor 123, and (H u2 (z) / H u1 (z) It operates as a filter having a response characteristic. Then, when the desired OFDM signal is received, the output signal Y 2 which subtractor 123 outputs are represented by the following formula (5).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

上記の構成により、FIRフィルタ部122が、受信信号Xに含まれる干渉波に基づいて、FIRフィルタ部122が有するフィルタ部1222から出力されるマルチパス環境における干渉波及びその遅延波を打ち消す信号を生成する。減算器124が、受信信号XからFIRフィルタ部122が生成した信号を減算することにより、干渉波及びその遅延波を打ち消す。また、FIRフィルタ部121と、減算器123とが、同様に、受信信号Xに含まれる干渉波及びその遅延波を打ち消す。
これにより、マルチパス干渉等化フィルタ12は、受信信号X、Xから、マルチパス環境における干渉波を打ち消すことができる。その結果、本実施形態の受信装置1は、干渉波の遅延波の数に応じてアンテナ素子の数を増やさずとも、マルチパス環境において複数のパスを介して到達する干渉波を抑圧することができ、通信品質の低下を防ぐことができる。
With the above configuration, the FIR filter unit 122, based on the interference wave included in the received signal X 2, signals for canceling the interference wave and a delayed wave in a multi-path environment that is output from the filter unit 1222 included in the FIR filter section 122 Is generated. Subtractor 124 subtracts the signal is an FIR filter section 122 from the received signal X 1 generated, cancel the interference wave and the delayed wave. Further, the FIR filter section 121, a subtracter 123, similarly, cancel the interference wave and the delayed wave included in the received signal X 2.
Thereby, the multipath interference equalization filter 12 can cancel the interference wave in the multipath environment from the reception signals X 1 and X 2 . As a result, the receiving apparatus 1 of the present embodiment can suppress interference waves that reach through a plurality of paths in a multipath environment without increasing the number of antenna elements according to the number of delay waves of the interference waves. It is possible to prevent deterioration in communication quality.

なお、本実施形態において、FIRフィルタ部121、122のタップ数が4個の構成を示したが、これに限ることなく、受信装置1に許容される遅延時間を満たす範囲でタップ数を定めるようにしてもよい。
また、本実施形態では、受信信号X、Xそれぞれに含まれる干渉波を打ち消すように、2つのFIRフィルタ部121、122を備える構成を説明したが、いずれか一方のみを備える構成にしてもよい。この場合、干渉除去部13、16において、MMSE部134、164が干渉波を打ち消された信号のみを出力する重み係数を算出するようにしてもよい。例えば、干渉波が含まれる信号に対する重み係数を0にするようにしてもよい。
また、本実施形態において、FIRフィルタ部121、122を用いて、受信信号X、Xに含まれる干渉波を打ち消す構成を説明したが、いずれか一方を用いて、受信信号X、Xのいずれか一方に含まれる干渉波を打ち消す構成にしてもよい。
In the present embodiment, the configuration in which the number of taps of the FIR filter units 121 and 122 is four has been described. It may be.
Further, in the present embodiment, the configuration including the two FIR filter units 121 and 122 so as to cancel the interference wave included in each of the reception signals X 1 and X 2 has been described, but the configuration including only one of them is employed. Also good. In this case, in the interference removal units 13 and 16, the MMSE units 134 and 164 may calculate a weighting factor that outputs only a signal in which the interference wave is canceled. For example, the weight coefficient for a signal including an interference wave may be set to zero.
Further, in the present embodiment, the configuration in which the interference wave included in the reception signals X 1 and X 2 is canceled using the FIR filter units 121 and 122 has been described. However, the reception signal X 1 , X 2 may be configured to cancel the interference wave included in one of the two .

(第2実施形態)
本実施形態における受信装置は、マルチパス干渉等化フィルタの構成が、第1実施形態のマルチパス干渉等化フィルタ12の構成と異なる。なお、他の構成は、第1の実施形態と同じなので、以下、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタについて説明する。
(Second Embodiment)
In the receiving apparatus according to the present embodiment, the configuration of the multipath interference equalization filter is different from the configuration of the multipath interference equalization filter 12 of the first embodiment. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the multipath interference equalization filter according to this embodiment will be described below.

図4は、第2実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ22の構成を示す図である。同図に示すように、マルチパス干渉等化フィルタ22は、スイッチ部221a、221b、第1のFIRフィルタ部223、減算器224、及びタップ係数設定部25を備えている。
以下、第1のFIRフィルタ部223のタップの個数が4(k=4)個である場合について説明する。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the multipath interference equalization filter 22 in the second embodiment. As shown in the figure, the multipath interference equalization filter 22 includes switch units 221a and 221b, a first FIR filter unit 223, a subtractor 224, and a tap coefficient setting unit 25.
Hereinafter, a case where the number of taps of the first FIR filter unit 223 is 4 (k = 4) will be described.

スイッチ部221aは、タップ係数設定部25の制御に応じて、アンテナ素子11−1、11−2により受信された受信信号X、Xのいずれか一方を選択し、選択した受信信号を減算器224における被減算信号として減算器224に出力する。スイッチ部221bは、タップ係数設定部25の制御に応じて、受信信号X、Xの他方を選択し、選択した受信信号を第1のFIRフィルタ部223に出力するとともに、選択した受信信号を出力信号YとしてFFT部15−2に出力する。 The switch unit 221a selects one of the reception signals X 1 and X 2 received by the antenna elements 11-1 and 11-2 according to the control of the tap coefficient setting unit 25, and subtracts the selected reception signal. The signal is output to the subtracter 224 as the subtracted signal in the calculator 224. The switch unit 221b selects the other of the reception signals X 1 and X 2 according to the control of the tap coefficient setting unit 25, outputs the selected reception signal to the first FIR filter unit 223, and selects the selected reception signal and outputs to the FFT unit 15-2 as the output signal Y 2.

第1のFIRフィルタ部223は、スイッチ部221bから入力された受信信号が入力される。また、第1のFIRフィルタ部223は、タップ係数設定部25が設定したタップ係数に基づいたフィルタ処理を入力された受信信号に対して行い、減算器224に出力する。減算器224は、スイッチ部221aから入力される受信信号から、第1のFIRフィルタ部223が出力する信号を減算し、減算結果をFFT部15−1に出力信号Yとして出力する。 The first FIR filter unit 223 receives the reception signal input from the switch unit 221b. The first FIR filter unit 223 performs a filtering process based on the tap coefficient set by the tap coefficient setting unit 25 on the input received signal and outputs the received signal to the subtractor 224. Subtractor 224 from the received signal inputted from the switch unit 221a, a signal first FIR filter unit 223 and outputs the subtraction, and outputs the subtraction result as an output signal Y 1 to FFT section 15-1.

図5は、本実施形態における第1のFIRフィルタ部223の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、第1のFIRフィルタ部223は、スイッチ部221bから受信信号が入力され直列に接続された3つの遅延素子2232b〜2232dと、4つの複素乗算器である重み乗算器2233a〜2233dと、加算器2234とを有している。
重み乗算器2233a〜2233dは、タップ係数設定部25により算出されるタップ係数w0〜w3が設定される。重み乗算器2233aは、タップ係数設定部25により設定されるタップ係数w0を受信信号に乗じて出力する。重み乗算器2233bは、遅延素子2232bが遅延させた受信信号に対してタップ係数w1を乗じて出力する。
FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the first FIR filter unit 223 in the present embodiment. As shown in the figure, the first FIR filter unit 223 includes three delay elements 2232b to 2232d to which a reception signal is input from the switch unit 221b and connected in series, and a weight multiplier 2233a that is four complex multipliers. ˜2233d and an adder 2234.
In the weight multipliers 2233a to 2233d, tap coefficients w0 to w3 calculated by the tap coefficient setting unit 25 are set. The weight multiplier 2233a multiplies the received signal by the tap coefficient w0 set by the tap coefficient setting unit 25 and outputs the result. The weight multiplier 2233b multiplies the reception signal delayed by the delay element 2232b by the tap coefficient w1 and outputs the result.

重み乗算器2233cは、遅延素子2232b、2232cが遅延させた受信信号に対してタップ係数w2を乗じて出力する。重み乗算器2233dは、遅延素子2232b〜2232dが遅延させた受信信号に対してタップ係数w3を乗じて出力する。加算器2234は、重み乗算器2233b〜2233dそれぞれが算出した乗算結果を加算し、加算結果を減算器224に出力する。
ここで、タップ係数w0〜w3は、複素数により表される数値である。また、遅延素子2232b〜2232dが入力された信号に対して加える遅延は、1遅延単位分の遅延である。
The weight multiplier 2233c multiplies the reception signal delayed by the delay elements 2232b and 2232c by the tap coefficient w2 and outputs the result. The weight multiplier 2233d multiplies the reception signal delayed by the delay elements 2232b to 2232d by the tap coefficient w3 and outputs the result. The adder 2234 adds the multiplication results calculated by the weight multipliers 2233b to 2233d, and outputs the addition result to the subtractor 224.
Here, the tap coefficients w0 to w3 are numerical values represented by complex numbers. Further, the delay added to the input signal by the delay elements 2232b to 2232d is a delay of one delay unit.

図4に戻って、タップ係数設定部25は、受信信号X、Xに基づいて、受信信号X、Xのいずれか一方を基準信号に選択し、選択した基準信号が第1のFIRフィルタ部223に入力されるようにスイッチ部221bを制御する。また、タップ係数設定部25は、受信信号X、Xに干渉波のみが含まれる期間において、減算器224が出力する信号の電力を最小にする第1のFIRフィルタ部223のタップ係数を算出する。そして、タップ係数設定部25は、算出したタップ係数に基づいて、第1のFIRフィルタ部223の各タップ係数w0〜w3を決定する。 Returning to FIG. 4, tap coefficient setting unit 25 based on the received signal X 1, X 2, selects the reception signal X 1, reference signal one of X 2, reference signal selected is the first The switch unit 221b is controlled so as to be input to the FIR filter unit 223. Further, the tap coefficient setting unit 25 sets the tap coefficient of the first FIR filter unit 223 that minimizes the power of the signal output from the subtractor 224 during the period in which only the interference wave is included in the reception signals X 1 and X 2. calculate. Then, the tap coefficient setting unit 25 determines the tap coefficients w0 to w3 of the first FIR filter unit 223 based on the calculated tap coefficients.

また、タップ係数設定部25は、第2のFIRフィルタ部252a、252b、減算器253a、253b、入出力電力比算出部254a、254b、基準信号選択部255、タップ係数選択部256を有している。
第2のFIRフィルタ部252aは、受信信号Xが入力され、入力された受信信号Xに対してフィルタ処理を行い出力する。第2のFIRフィルタ部252bは、受信信号Xが入力され、入力された受信信号Xに対してフィルタ処理を行い出力する。また、第2のFIRフィルタ部252a、252bは、同じ構成を有している。また、第2のFIRフィルタ部252a、252bは、第1実施形態のFIRフィルタ部121、122(図3)と同様に、減算器253a、253bから入力される信号を用いて、自身のタップ係数を設定する。
The tap coefficient setting unit 25 includes second FIR filter units 252a and 252b, subtracters 253a and 253b, input / output power ratio calculation units 254a and 254b, a reference signal selection unit 255, and a tap coefficient selection unit 256. Yes.
The second FIR filter section 252a the received signal X 1, and outputs to filter the received signal X 1 that is input. The second FIR filter section 252b the received signal X 2, and outputs to filter the received signal X 2 input. The second FIR filter units 252a and 252b have the same configuration. The second FIR filter units 252a and 252b use their own tap coefficients using the signals input from the subtracters 253a and 253b, similarly to the FIR filter units 121 and 122 (FIG. 3) of the first embodiment. Set.

減算器253aは、第2のFIRフィルタ部252aに入力されている受信信号Xと、第2のFIRフィルタ部252aに入力されている受信信号X以外の受信信号Xとの組み合わせに対応して設けられている。また、減算器253bは、第2のFIRフィルタ部252bに入力されている受信信号Xと、第2のFIRフィルタ部252bに入力されている受信信号X以外の受信信号Xとの組み合わせに対応して設けられている。
減算器253aは、受信信号Xから、第2のFIRフィルタ部252aが出力する信号を減算する。減算器253bは、受信信号Xから、第2のFIRフィルタ部252bが出力する信号を減算する。
Subtractor 253a is corresponding to a combination of the received signal X 1 being input, the received signal X 2 of the received signal X 1 except that input to the second FIR filter portion 252a to the second FIR filter section 252a Is provided. Further, the subtractor 253b, the combination of the received signal X 2, which is input to the second FIR filter section 252b, a reception signal X 1 other than the reception signal X 2, which is input to the second FIR filter unit 252b It is provided corresponding to.
Subtractor 253a from the received signal X 2, which subtracts the signal second FIR filter section 252a outputs. Subtractor 253b from the received signal X 1, subtracts the signal second FIR filter unit 252b outputs.

入出力電力比算出部254aは、減算器253aに対応して設けられ、減算器253aの減算結果に対する入力されている受信信号Xの比を算出する。入出力電力比算出部254bは、減算器253bに対応して設けられ、減算器253bの減算結果に対する入力されている受信信号Xの比を算出する。
基準信号選択部255は、入出力電力比算出部254a、254bが算出する比に基づいて、受信信号X、Xのいずれか一方を基準信号に選択する。そして、基準信号選択部255は、基準信号に選択された受信信号が第1のFIRフィルタ部223に入力されるようにスイッチ部221bを切り替えるとともに、基準信号以外の受信信号が減算器224に入力されるようにスイッチ部221aを切り替える。
Output power ratio calculating section 254a is provided corresponding to the subtracter 253a, and calculates the ratio of the received signal X 2 being input to the subtraction result of the subtracter 253a. Output power ratio calculating unit 254b includes a subtractor 253b provided corresponding to, calculating the ratio of the received signal X 1 being input to the subtraction result of the subtractor 253b.
The reference signal selection unit 255 selects one of the reception signals X 1 and X 2 as a reference signal based on the ratio calculated by the input / output power ratio calculation units 254a and 254b. Then, the reference signal selection unit 255 switches the switch unit 221b so that the reception signal selected as the reference signal is input to the first FIR filter unit 223, and the reception signal other than the reference signal is input to the subtractor 224. The switch unit 221a is switched as described above.

タップ係数選択部256は、基準信号選択部255により選択された基準信号が入力されている第2のFIRフィルタ部252a、252bのいずれかにより算出されたタップ係数を選択し、選択したタップ係数に基づいて第1のFIRフィルタ部223に設定するタップ係数を選択する。
第2のFIRフィルタ部252a、252bは、第1実施形態のFIRフィルタ部122(図3)と同じ構成を有しているので、第2のFIRフィルタ部252a、252bについての説明を省略する。以下、第2のFIRフィルタ部252a、252bが算出するタップ係数をw’0〜w’3とする。
The tap coefficient selection unit 256 selects the tap coefficient calculated by one of the second FIR filter units 252a and 252b to which the reference signal selected by the reference signal selection unit 255 is input, and sets the selected tap coefficient. Based on this, the tap coefficient set in the first FIR filter unit 223 is selected.
Since the second FIR filter units 252a and 252b have the same configuration as the FIR filter unit 122 (FIG. 3) of the first embodiment, description of the second FIR filter units 252a and 252b is omitted. Hereinafter, the tap coefficients calculated by the second FIR filter units 252a and 252b are w′0 to w′3.

図6は、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ22のタップ係数設定処理を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing tap coefficient setting processing of the multipath interference equalization filter 22 in the present embodiment.

マルチパス干渉等化フィルタ22において、所望のOFDM信号が送信されていない期間、すなわち、干渉波のみを受信している期間において、第2のFIRフィルタ部252a、252bそれぞれが有しているMMSE部1221は、それぞれのフィルタ部1222のタップ係数w’0〜w’3が収束するまで、所定のアルゴリズムによる演算を繰り返して行い、タップ係数w’0〜w’3を算出する(ステップS102)。
入出力電力比算出部254a、254bは、それぞれが対応する減算器253a、253bが出力する信号に対する当該減算器に入力されている受信信号の比である入出力電力比を算出する(ステップS104)。
In the multipath interference equalization filter 22, the MMSE unit included in each of the second FIR filter units 252a and 252b during a period in which a desired OFDM signal is not transmitted, that is, a period in which only the interference wave is received. 1221 repeatedly performs a calculation by a predetermined algorithm until the tap coefficients w′0 to w′3 of the respective filter units 1222 converge to calculate the tap coefficients w′0 to w′3 (step S102).
The input / output power ratio calculation units 254a and 254b calculate the input / output power ratio that is the ratio of the received signal input to the subtractor to the signal output from the corresponding subtractor 253a and 253b (step S104). .

基準信号選択部255は、受信信号X、Xごとに、受信信号が入力される第2のFIRフィルタ部252a、252bの出力に対応する入出力電力比算出部254a、254bにより算出される入出力電力比のうち大きい入出力電力比に対応する受信信号を基準信号に選択する(ステップS106)。
そして、タップ係数選択部256は、第2のFIRフィルタ部252a、252bが算出したタップ係数のうち、基準信号に選択された受信信号が入力されている第2のFIRフィルタ部が算出したタップ係数w’0〜w’3を選択する。そして、タップ係数選択部256は、選択したタップ係数w’0〜w’3のうち、遅延を与えられていない受信信号(基準信号)に対して演算を行うタップのタップ係数(w’0)を0にしたタップ係数(0,w’1,w’2,w’3)を第1のFIRフィルタ部223のタップ係数(w0,w1,w2,w3)に定める(ステップS108)。
The reference signal selection unit 255 is calculated for each of the reception signals X 1 and X 2 by the input / output power ratio calculation units 254a and 254b corresponding to the outputs of the second FIR filter units 252a and 252b to which the reception signal is input. A received signal corresponding to a large input / output power ratio in the input / output power ratio is selected as a reference signal (step S106).
Then, the tap coefficient selection unit 256 calculates the tap coefficient calculated by the second FIR filter unit to which the received signal selected as the reference signal is input among the tap coefficients calculated by the second FIR filter units 252a and 252b. Select w′0 to w′3. Then, the tap coefficient selection unit 256 performs a tap coefficient (w′0) of a tap that performs an operation on a received signal (reference signal) that is not given a delay among the selected tap coefficients w′0 to w′3. The tap coefficients (0, w′1, w′2, w′3) in which is set to 0 are determined as the tap coefficients (w0, w1, w2, w3) of the first FIR filter unit 223 (step S108).

以下、タップ係数選択部256によるタップ係数の設定における処理について、更に説明する。一般に、干渉波、及び干渉波の遅延波が合成されたマルチパス干渉波のチャネル応答特性は、FIRフィルタにより表すことができ、例えば、次式(6)により表すことができる。ここで、マルチパス干渉波とは、マルチパス環境において、遅延波を伴う干渉波のことをいう。   Hereinafter, the process in the tap coefficient setting by the tap coefficient selection unit 256 will be further described. Generally, the channel response characteristic of a multipath interference wave in which an interference wave and a delayed wave of the interference wave are combined can be expressed by an FIR filter, and can be expressed by, for example, the following equation (6). Here, the multipath interference wave refers to an interference wave with a delayed wave in a multipath environment.

Figure 0005518636
Figure 0005518636

ここで、Hu1(z)、Hu2(z)は、干渉波の発生源(送信元)からアンテナ素子11−1、11−2までのチャネル応答特性である。
このとき、受信信号X、Xにマルチパス干渉波のみが含まれる場合、干渉波の信号をIとしたとき、受信信号X、Xは、次式(7)により表される。
Here, H u1 (z) and H u2 (z) are channel response characteristics from the generation source (transmission source) of the interference wave to the antenna elements 11-1 and 11-2.
At this time, if it contains only multipath interference wave in the received signal X 1, X 2, when a signal of the interference wave and I, received signal X 1, X 2 are represented by the following formula (7).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

ここで、式(7)の受信信号Xに含まれるマルチパス干渉波は、第2のFIRフィルタ部252bの部分に(Hu1(z)/Hu2(z))により表されるIIRフィルタを設けることにより打ち消すことができる。しかし、IIRフィルタの適切なタップ係数を設定することは、困難であるので、マルチパス干渉波を打ち消すIIRフィルタを、例えば、次式(8)に表すように、有限のFIRフィルタにより近似して、第2のFIRフィルタ部252bのタップ係数を算出する。 Here, IIR filter multipath interference waves contained in the reception signal X 1 of the formula (7) is represented by the second FIR filter portion 252b of the portion (H u1 (z) / H u2 (z)) Can be canceled. However, since it is difficult to set an appropriate tap coefficient of the IIR filter, an IIR filter that cancels the multipath interference wave is approximated by a finite FIR filter, for example, as shown in the following equation (8). The tap coefficient of the second FIR filter unit 252b is calculated.

Figure 0005518636
Figure 0005518636

ここで、タップ係数設定部25に備えられている減算器253bは、受信信号Xから第2のFIRフィルタ部252bによりフィルタ処理された受信信号Xを減算する。減算器253bから出力される信号Y’は、次式(9)により表される。 Here, a subtractor 253b provided in the tap coefficient setting unit 25 subtracts the received signal X 2, which is filtered by a second FIR filter unit 252b from the received signal X 1. Signal Y '1 output from the subtracter 253b is expressed by the following equation (9).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

第2のFIRフィルタ部252bが、式(9)により表される信号Y’の受信電力を最小にするタップ係数γ〜γを算出する。すなわち、第2のFIRフィルタ部252bは、受信信号Xのマルチパス干渉波の電力を最小にするタップ係数γ〜γを算出する。
式(9)から分かるように、第2のFIRフィルタ部252bでは、アンテナ素子11−2においてアンテナ素子11−1と同時に受信された干渉波(γ(z))と、アンテナ素子11−2においてアンテナ素子11−1より後に受信された干渉波((γ−1+γ−2+γ−3)X(z))とに基づいて、受信信号Xに含まれる干渉波を打ち消すことを示している。
The second FIR filter unit 252b calculates tap coefficients γ 0 to γ 3 that minimize the received power of the signal Y ′ 1 represented by Expression (9). That is, the second FIR filter unit 252b calculates tap coefficients γ 0 to γ 3 that minimize the power of the multipath interference wave of the reception signal X 1 .
As can be seen from Expression (9), in the second FIR filter unit 252b, the antenna element 11-2 receives the interference wave (γ 0 X 2 (z)) received simultaneously with the antenna element 11-1 and the antenna element 11. -2 is included in the received signal X 1 based on the interference wave ((γ 1 z −1 + γ 2 z −2 + γ 3 z −3 ) X 2 (z)) received after the antenna element 11-1. It is shown to cancel the interference wave.

続いて、第1のFIRフィルタ部223による受信信号X、Xに対する処理を説明する。ここでは、一例として、基準信号選択部255が受信信号Xを基準信号に選択し、タップ係数選択部256が第2のFIRフィルタ部252bにより算出されたタップ係数γ〜γを選択した場合について説明する。
式(7)により表されるマルチパス干渉波は、第1のFIRフィルタ部223の部分に(Hu1(z)/Hu2(z))により表されるIIRフィルタを設けることにより打ち消すことができる。本実施形態では、タップ係数設定部25が、第2のFIRフィルタ部252bにより算出されたタップ係数γ〜γを選択することにより、次式(10)に示すように、有限のFIRフィルタとして近似する。
Next, processing for the received signals X 1 and X 2 by the first FIR filter unit 223 will be described. Here, as an example, the reference signal selection section 255 receives signals X 2 selected reference signal, the tap coefficient selection unit 256 selects the tap coefficients gamma 0 to? 3 calculated by the second FIR filter unit 252b The case will be described.
The multipath interference wave represented by Expression (7) can be canceled by providing an IIR filter represented by (H u1 (z) / H u2 (z)) in the first FIR filter unit 223. it can. In the present embodiment, the tap coefficient setting unit 25 selects the tap coefficients γ 0 to γ 3 calculated by the second FIR filter unit 252b, so that a finite FIR filter is obtained as shown in the following equation (10). Approximate as

Figure 0005518636
Figure 0005518636

但し、(w0,w1,w2,w3)=(γ,γ,γ,γ)とする。
ここで、式(10)から、チャネル応答特性Hu1は、チャネル応答特性Hu2と、タップ係数γ〜γを用いて、次式(11)のように表すことができる。
However, (w0, w1, w2, w3) = (γ 0 , γ 1 , γ 2 , γ 3 ).
Here, from the equation (10), the channel response characteristic H u1 can be expressed as the following equation (11) using the channel response characteristic H u2 and the tap coefficients γ 0 to γ 3 .

Figure 0005518636
Figure 0005518636

ところで、式(6)により干渉波のチャネル応答特性を表したのと同様に、復調・復号を行う対象の所望波のチャネル応答特性もFIRフィルタにより表すことができる。所望波Sの発信源(送信元)からアンテナ素子11−1、11−2までのチャネル応答特性Hs1(z)、Hs2(z)は、例えば、次式(12)により表すことができる。 By the way, the channel response characteristic of the desired wave to be demodulated / decoded can also be expressed by the FIR filter in the same manner as the channel response characteristic of the interference wave expressed by the equation (6). The channel response characteristics H s1 (z) and H s2 (z) from the transmission source (transmission source) of the desired wave S to the antenna elements 11-1 and 11-2 can be expressed by, for example, the following equation (12). .

Figure 0005518636
Figure 0005518636

そして、干渉波Iと、所望波Sとが含まれる受信信号X、Xは、次式(13)により表される。 The received signals X 1 and X 2 including the interference wave I and the desired wave S are represented by the following equation (13).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

ここで、タップ係数選択部256は、図6のステップS108の処理により、第1のFIRフィルタ部223のタップ係数を(w0,w1,w2,w3)=(0,γ,γ,γ)として設定する。そして、第1のFIRフィルタ部223の応答特性FIRは、次式(14)により表される。 Here, the tap coefficient selection unit 256 sets the tap coefficients of the first FIR filter unit 223 to (w0, w1, w2, w3) = (0, γ 1 , γ 2 , γ) by the process of step S108 in FIG. 3 ) Set as The response characteristic FIR of the first FIR filter unit 223 is expressed by the following equation (14).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

このとき、出力信号Yは、次式(15)により表される。 At this time, the output signal Y 1 is expressed by the following equation (15).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

ここで、式(11)を用いて、式(15)を変形すると、受信信号Yは、次式(16)のように表される。 Here, using equation (11), by transforming Equation (15), the received signal Y 1 is expressed by the following equation (16).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

一方、出力信号Yは、次式(17)により表される。 On the other hand, the output signal Y 2 is expressed by the following equation (17).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

式(16)及び式(17)を比べると、出力信号Yと出力信号Yとのそれぞれに含まれる所望波Sの先行波(遅延z−nを含まない項)は、相関がないことが分かる。すなわち、遅延を与えられていない基準信号に対して演算するタップのタップ係数を0にすることにより、受信装置が同じタイミングで受信した、受信信号Xに含まれる所望波Sと、受信信号Xに含まれる所望波Sとを結合することを防ぎ、出力信号Yに含まれる所望波Sと、出力信号Yに含まれる所望波Sとの無相関を保つことができる。これにより、アンテナ素子11−1、11−2を用いることにより得られる空間ダイバーシチ効果を保つことができる。
これに対して、受信信号Yに含まれる干渉波Iと、受信信号Yに含まれる干渉波Iとは、タップ係数(γ:複素数)を定数とするスカラ倍の関係にすることができる。そして、干渉波Iについて出力信号Yと出力信号Yとは、複素数を定数とするスカラ倍の関係にあるので、出力信号Yと出力信号Yとの位相と振幅とを調整して逆相合成することにより、マルチパス干渉波を抑圧できる。
Comparing Expression (16) and Expression (17), the preceding wave of the desired wave S included in each of the output signal Y 1 and the output signal Y 2 (term not including the delay z −n ) has no correlation. I understand. That is, by the tap coefficients of taps for calculating the reference signal is not given a delay to 0, the reception apparatus receives at the same time, the desired wave S included in the received signal X 1, received signal X 2 can be prevented from being combined with each other, and the desired wave S included in the output signal Y 1 can be kept uncorrelated with the desired wave S included in the output signal Y 2 . Thereby, the space diversity effect obtained by using the antenna elements 11-1 and 11-2 can be maintained.
On the other hand, the interference wave I included in the reception signal Y 1 and the interference wave I included in the reception signal Y 2 have a scalar multiplication relationship with a tap coefficient (γ 0 : complex number) as a constant. it can. Since the output signal Y 1 and the output signal Y 2 for the interference wave I have a scalar multiplication relationship with a complex number as a constant, the phase and amplitude of the output signal Y 1 and the output signal Y 2 are adjusted. Multipath interference waves can be suppressed by performing reverse phase synthesis.

この関係を利用して、本実施形態における受信装置は、1タップ構成の干渉除去部13、16(図1)を用いて、出力信号Y、Yに含まれるマルチパス干渉波を抑圧することができる。そして、本実施形態における受信装置は、受信信号X、Xが所望波Sと、マルチパス干渉波とを含む場合においても、受信信号X、Xに含まれるマルチパス干渉波を抑圧して、出力信号Y、Yに含まれる所望波Sを復調・復号することができる。
ここでは、基準信号選択部255が受信信号Xを基準信号に選択した場合について説明したが、受信信号Xを基準信号に選択した場合においても同様に、所望波Sに対する空間ダイバーシチ効果を保ちつつ、マルチパス干渉波を抑圧することができる。
Using this relationship, the receiving apparatus according to the present embodiment suppresses multipath interference waves included in the output signals Y 1 and Y 2 using the interference removing units 13 and 16 (FIG. 1) having a one-tap configuration. be able to. Then, the receiving apparatus of this embodiment, suppresses the desired wave S received signals X 1, X 2 is, in a case that includes a multipath interference waves even, the multipath interference wave included in the received signal X 1, X 2 Thus, the desired wave S included in the output signals Y 1 and Y 2 can be demodulated and decoded.
Here, a case has been described in which the reference signal selector 255 selects the received signal X 2 to the reference signal, also in case of selecting the reception signal X 1 on the reference signal, maintaining a space diversity effect on the desired signal S In addition, multipath interference waves can be suppressed.

上述のように、本実施形態における受信装置は、タップ係数選択部256が、第2のFIRフィルタ部252a、252bがタップ係数を算出した後に受信信号X、Xのいずれかを基準信号に選択し、選択した基準信号が入力されている第2のFIRフィルタ部が算出したタップ係数を選択する。そして、タップ係数選択部256は、第1のFIRフィルタ部223において、遅延を与えられていない基準信号に対して演算するタップのタップ係数を0にし、他のタップのタップ係数を選択したタップ係数にするようにした。
これにより、式(16)及び式(17)に示したように、出力信号Yと出力信号Yとのそれぞれに含まれる所望のOFDM信号(所望波S)の先行波に対応する項で相関を生じさせずに、複素数を定数とするスカラ倍の関係に干渉波Iをすることができる。そして、マルチパス干渉等化フィルタ22の後段に設けられている干渉除去部16において、位相と振幅とを調整して逆相合成することにより、マルチパス干渉波を抑圧することができ、通信品質の低下を防ぐことができる。
As described above, in the receiving apparatus according to the present embodiment, after the tap coefficient selection unit 256 calculates the tap coefficient by the second FIR filter units 252a and 252b, any one of the reception signals X 1 and X 2 is used as a reference signal. The tap coefficient calculated by the second FIR filter unit to which the selected reference signal is input is selected. Then, the tap coefficient selection unit 256 sets the tap coefficient of the tap calculated with respect to the reference signal not given a delay in the first FIR filter unit 223 to 0 and selects the tap coefficient of another tap. I tried to do it.
Thus, as shown in equation (16) and (17), in the section corresponding to the preceding wave of the desired OFDM signal contained in the output signals Y 1 and the output signal Y 2 (desired wave S) The interference wave I can be made to have a scalar multiplication relationship with a complex number as a constant without causing a correlation. Then, in the interference removal unit 16 provided in the subsequent stage of the multipath interference equalization filter 22, the multipath interference wave can be suppressed by adjusting the phase and amplitude and performing anti-phase synthesis, thereby improving the communication quality. Can be prevented.

なお、本実施形態において、基準信号選択部255は、入出力電力比算出部254a、254bが算出した入出力電力比のうち大きい入出力電力比に対応する受信信号を基準信号に選択する構成を説明した。しかし、これに限らず、基準信号選択部255は、受信信号X、Xが入力される第2のFIRフィルタ部252a、252bそれぞれにおけるタップ係数の絶対値の総和を算出し、算出したタップ係数の絶対値の総和が小さい受信信号X、Xのいずれか一方を基準信号に選択するようにしてもよい。
これは、タップ係数の絶対値の総和が小さい方が、干渉波をより抑圧できる傾向にあるためである。そこで、基準信号選択部255が、第2のFIRフィルタ部252a、252bそれぞれにおけるタップ係数の総和の小さい方に入力される受信信号を基準信号にすることにより、干渉波の抑圧の精度を高めることができる。
In the present embodiment, the reference signal selection unit 255 selects a received signal corresponding to a large input / output power ratio among the input / output power ratios calculated by the input / output power ratio calculation units 254a and 254b as a reference signal. explained. However, the present invention is not limited to this, and the reference signal selection unit 255 calculates the sum of absolute values of tap coefficients in the second FIR filter units 252a and 252b to which the received signals X 1 and X 2 are input, and calculates the calculated taps. One of the received signals X 1 and X 2 having a small sum of the absolute values of the coefficients may be selected as the reference signal.
This is because the smaller the sum of absolute values of tap coefficients, the more likely to suppress interference waves. Therefore, the reference signal selection unit 255 increases the accuracy of interference wave suppression by using, as a reference signal, the received signal input to the smaller sum of the tap coefficients in the second FIR filter units 252a and 252b. Can do.

(第3実施形態)
第3実施形態では、受信装置が3つのアンテナ素子を備えている場合における、マルチパス干渉等化フィルタについて説明する。
図7は、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ32の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、マルチパス干渉等化フィルタ32は、受信信号X〜Xが入力され、出力信号Y〜Yを出力する。また、マルチパス干渉等化フィルタ32は、スイッチ部321a〜321cと、第1のFIRフィルタ部323a、323bと、減算器324a、324bと、タップ係数設定部35とを備えている。ここでは、第1のFIRフィルタ部323a、323bのタップの個数kが4個である場合について説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a multipath interference equalization filter in the case where the reception apparatus includes three antenna elements will be described.
FIG. 7 is a schematic block diagram showing the configuration of the multipath interference equalization filter 32 in the present embodiment. As shown in the figure, the multipath interference equalization filter 32 receives the received signals X 1 to X 3 and outputs output signals Y 1 to Y 3 . The multipath interference equalization filter 32 includes switch units 321a to 321c, first FIR filter units 323a and 323b, subtracters 324a and 324b, and a tap coefficient setting unit 35. Here, a case where the number of taps k of the first FIR filter units 323a and 323b is four will be described.

スイッチ部321a〜321cには、アンテナ素子11−1〜11−3により受信された受信信号X〜Xが入力され、タップ係数設定部35の制御に応じて、それぞれが異なる受信信号を選択して出力する。タップ係数設定部35により基準信号に選択された受信信号がスイッチ部321cから出力される。
第1のFIRフィルタ部323a、323bは、基準信号以外の受信信号を出力するスイッチ部321a、321bに対応し、それぞれに基準信号が入力されている。また、第1のFIRフィルタ部323a、323bは、第1実施形態のFIRフィルタ部122(図3)と同じ構成であるので、その説明を省略する。
Received signals X 1 to X 3 received by antenna elements 11-1 to 11-3 are input to switch units 321 a to 321 c, and different received signals are selected according to control of tap coefficient setting unit 35. And output. The received signal selected as the reference signal by the tap coefficient setting unit 35 is output from the switch unit 321c.
The first FIR filter units 323a and 323b correspond to the switch units 321a and 321b that output received signals other than the reference signal, and a reference signal is input to each of them. In addition, the first FIR filter units 323a and 323b have the same configuration as the FIR filter unit 122 (FIG. 3) of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

減算器324a、324bは、基準信号以外の受信信号を出力するスイッチ部321a、321bに対応し、対応するスイッチ部321a、321bから出力される受信信号から当該受信信号に対応する第1のFIRフィルタ部323a、323bが出力する信号を減算して減算結果を出力する。
減算器324a、324b、及びスイッチ部321cそれぞれの出力する信号は、マルチパス干渉等化フィルタ32の出力信号Y、Y、Yになる。
The subtracters 324a and 324b correspond to the switch units 321a and 321b that output received signals other than the reference signal, and the first FIR filter corresponding to the received signal from the received signals output from the corresponding switch units 321a and 321b The signals output from the units 323a and 323b are subtracted to output a subtraction result.
The signals output from the subtracters 324a and 324b and the switch unit 321c are output signals Y 1 , Y 2 and Y 3 of the multipath interference equalization filter 32, respectively.

タップ係数設定部35は、受信信号X〜Xに基づいて、受信信号X〜Xのいずれか1つを基準信号に選択し、基準信号に選択した受信信号が第1のFIRフィルタ部323a、323bに入力されるようにスイッチ部321cを制御する。具体的には、タップ係数設定部35は、第2実施形態のタップ係数設定部25と同様に、受信信号X〜Xに干渉波のみが含まれる期間において、減算器324a、324bが出力する信号の電力を最小にする第1のFIRフィルタ部323a、323bのタップ係数を算出し、算出したタップ係数に基づいて、第1のFIRフィルタ部323a、323bのタップ係数を決定する。 Tap coefficient setting unit 35 based on the received signal X 1 to X 3, selects one of the received signals X 1 to X 3 in the reference signal, the received signal selected in the reference signal is the first FIR filter The switch unit 321c is controlled so as to be input to the units 323a and 323b. Specifically, the tap coefficient setting unit 35, similarly to the tap coefficient setting unit 25 of the second embodiment, in a period that includes only the interference wave in the received signal X 1 to X 3, subtractors 324a, 324b output The tap coefficients of the first FIR filter units 323a and 323b that minimize the power of the signals to be calculated are calculated, and the tap coefficients of the first FIR filter units 323a and 323b are determined based on the calculated tap coefficients.

タップ係数設定部35は、受信信号X〜Xそれぞれに対応して2((アンテナ素子数)−1)個ずつ設けられている第2のFIRフィルタ部352a〜352fと、第2のFIRフィルタ部352a〜352fそれぞれに対応して設けられている減算器353a〜353fと、減算器353a〜353fそれぞれに対応して設けられている入出力電力比算出部354a〜354fと、基準信号選択部355と、タップ係数選択部356とを有している。 Tap coefficient setting unit 35, in response to each received signal X 1 to X 3 2 and a second FIR filter unit 352a~352f provided ((number of antennas elements) -1) or by the second FIR Subtractors 353a to 353f provided corresponding to the filter units 352a to 352f, input / output power ratio calculation units 354a to 354f provided corresponding to the subtractors 353a to 353f, and a reference signal selection unit, respectively. 355 and a tap coefficient selection unit 356.

第2のFIRフィルタ部352a〜352fは、第1のFIRフィルタ部323a、323bと同様に、k個のタップを有し、対応する受信信号が入力されている。また、第2のFIRフィルタ部352a〜352fは、第1実施形態のFIRフィルタ部122(図3)と同じ構成を有しており、各第2のFIRフィルタ部352a〜352fに設けられているMMSE部1221がタップ係数を算出する。   Similarly to the first FIR filter units 323a and 323b, the second FIR filter units 352a to 352f have k taps, and corresponding reception signals are input thereto. The second FIR filter units 352a to 352f have the same configuration as the FIR filter unit 122 (FIG. 3) of the first embodiment, and are provided in the second FIR filter units 352a to 352f. The MMSE unit 1221 calculates the tap coefficient.

減算器353a〜353fは、受信信号X〜Xから、第2のFIRフィルタ部352a〜352fが出力する信号を減算する。また、減算器353a〜353fは、第2のFIRフィルタ部352a〜352fに入力されている受信信号と、第2のFIRフィルタ部352a〜352fに入力されている受信信号以外の受信信号それぞれとの組み合わせすべてに対応して設けられている。
例えば、減算器353aと減算器353bは、第2のFIRフィルタ部352a、352bに入力されている受信信号Xと、受信信号X以外の受信信号X、Xそれぞれとの組み合わせ(受信信号X、受信信号X)及び(受信信号X、受信信号X)に対応して設けられている。減算器353aは、第2のFIRフィルタ部352bより出力される信号を受信信号Xから減算し、減算結果を入出力電力比算出部354aに出力する。
Subtractor 353a~353f from the received signal X 1 to X 3, subtracts the signal second FIR filter unit 352a~352f outputs. Further, the subtracters 353a to 353f respectively receive the received signals input to the second FIR filter units 352a to 352f and received signals other than the received signals input to the second FIR filter units 352a to 352f. It is provided for all combinations.
For example, subtractor 353a and subtractor 353b, the second FIR filter unit 352a, a reception signal X 1 that is input to the 352b, the received signal X 2 other than the reception signal X 1, X 3 combination of the respective (reception Signal X 1 , reception signal X 2 ) and (reception signal X 1 , reception signal X 3 ) are provided. Subtractor 353a is a signal output from the second FIR filter unit 352b subtracts from the received signal X 2, and outputs the subtraction result to the input-output power ratio calculating section 354a.

入出力電力比算出部354a〜354fは、対応する減算器353a〜353fが出力する信号に対する当該減算器に入力されている受信信号の比を算出する。
基準信号選択部355は、第2実施形態の基準信号選択部255と同様に、入出力電力比算出部354a〜354fが算出する入出力電力比に基づいて、受信信号X〜Xからいずれか1つを基準信号に選択する。また、基準信号選択部355は、選択した基準信号が第1のFIRフィルタ部323a、323bに入力されるようにスイッチ部321cを切り替えるとともに、減算器324a、324bそれぞれに基準信号以外の異なる受信信号が入力されるようにスイッチ部321a、321bを切り替える。
The input / output power ratio calculation units 354a to 354f calculate the ratio of the received signal input to the subtractor to the signal output by the corresponding subtractor 353a to 353f.
Similarly to the reference signal selection unit 255 of the second embodiment, the reference signal selection unit 355 is any of the received signals X 1 to X 3 based on the input / output power ratios calculated by the input / output power ratio calculation units 354a to 354f. One of them is selected as a reference signal. The reference signal selection unit 355 switches the switch unit 321c so that the selected reference signal is input to the first FIR filter units 323a and 323b, and different received signals other than the reference signal are supplied to the subtracters 324a and 324b, respectively. Is switched between the switch units 321a and 321b.

タップ係数選択部356は、第2のFIRフィルタ部352a〜352fのうち、基準信号に選択された受信信号が入力されている第2のFIRフィルタ部により算出されたタップ係数に基づいて、第1のFIRフィルタ部323a、323bが有する各タップのタップ係数を決定する。具体的には、タップ係数選択部356は、第2実施形態のタップ係数選択部256と同様に、基準信号が入力されている第2のFIRフィルタ部により算出されたタップ係数w’0〜w’3のうち遅延を与えられていない基準信号に対して演算を行うタップ係数(w’0)を0にしたタップ係数(0,w’1,w’2,w’3)を、第2のFIRフィルタ部に対応する第1のFIRフィルタ部323a、323bのタップ係数(w0,w1,w2,w3)にする。   The tap coefficient selection unit 356 is based on the tap coefficient calculated by the second FIR filter unit to which the reception signal selected as the reference signal among the second FIR filter units 352a to 352f is input. The tap coefficients of the taps included in the FIR filter units 323a and 323b are determined. Specifically, the tap coefficient selection unit 356, like the tap coefficient selection unit 256 of the second embodiment, tap coefficients w′0 to w calculated by the second FIR filter unit to which the reference signal is input. The tap coefficients (0, w′1, w′2, w′3) in which the tap coefficients (w′0) for performing the operation on the reference signal to which no delay is given among “3” are set to the second The tap coefficients (w0, w1, w2, and w3) of the first FIR filter units 323a and 323b corresponding to the FIR filter unit are set.

ここで、第2のFIRフィルタ部に対応する第1のFIRフィルタ部とは、干渉波を抑圧する対象となる受信信号が一致する第1のFIRフィルタ部である。例えば、受信信号Xが基準信号であり、スイッチ部321aが受信信号Xを出力し、スイッチ部321bが受信信号Xを出力する場合、第2のFIRフィルタ部352aには、受信信号Xの干渉波を抑圧する第1のFIRフィルタ部323aが対応する。
そして、マルチパス干渉等化フィルタ32は、第2実施形態のマルチパス干渉等化フィルタ22のタップ係数設定処理(図6)と同様のタップ係数設定処理を行い、第1のFIRフィルタ部323a、323bのタップ係数を設定する。
Here, the 1st FIR filter part corresponding to a 2nd FIR filter part is a 1st FIR filter part with which the received signal used as the object which suppresses an interference wave corresponds. For example, the received signal X 1 is the reference signal, the switch unit 321a outputs the received signal X 2, when the switch unit 321b outputs the received signal X 3, in the second FIR filter unit 352a, the received signal X The first FIR filter unit 323a that suppresses the second interference wave corresponds.
Then, the multipath interference equalization filter 32 performs a tap coefficient setting process similar to the tap coefficient setting process (FIG. 6) of the multipath interference equalization filter 22 of the second embodiment, and the first FIR filter unit 323a, A tap coefficient of 323b is set.

以下、マルチパス干渉等化フィルタ32による受信信号X〜Xに対する処理を説明する。ここでは、マルチパス干渉等化フィルタ32が出力する出力信号Y〜Yは、所望波Sが受信されず、かつ干渉波Iが受信されている場合について説明する。また、このとき、受信信号Xが基準信号に選択されているものとする。
図8は、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ32による干渉波Iを抑圧する処理の一例を示す模式図である。同図に示す例では、タップ係数選択部356が、第2のFIRフィルタ部352cにより算出されたタップ係数を選択するとともに、第2のFIRフィルタ部352dにより算出されたタップ係数を選択した場合を示している。
ここで、干渉波Iの送信元からアンテナ素子11−1〜11−3までのチャネル応答特性をHu1(z)、Hu2(z)、Hu3(z)とすると、各受信信号X〜Xは、次式(18)のように表される。
Hereinafter, processing on the received signals X 1 to X 3 by the multipath interference equalization filter 32 will be described. Here, the output signals Y 1 to Y 3 output from the multipath interference equalization filter 32 will be described in the case where the desired wave S is not received and the interference wave I is received. At this time, it is assumed that the received signal X 2 is selected to the reference signal.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of a process of suppressing the interference wave I by the multipath interference equalization filter 32 in the present embodiment. In the example shown in the figure, the tap coefficient selection unit 356 selects the tap coefficient calculated by the second FIR filter unit 352c and selects the tap coefficient calculated by the second FIR filter unit 352d. Show.
Here, if the channel response characteristics from the transmission source of the interference wave I to the antenna elements 11-1 to 11-3 are H u1 (z), H u2 (z), and H u3 (z), each received signal X 1 to X 3 is expressed by the following equation (18).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

第2のFIRフィルタ部352cは、受信信号Xに含まれるマルチパス干渉波を受信信号Xに含まれるマルチパス干渉波により打ち消すためのタップ係数を算出する。タップ係数選択部356は、第2のFIRフィルタ部352cが算出したタップ係数を選択する。第2のFIRフィルタ部352cにより算出されたタップ係数は、次式(19)に表される。 The second FIR filter unit 352c calculates a tap coefficient for canceling the multipath interference wave contained multipath interference waves contained in the reception signal X 1 to the reception signal X 2. The tap coefficient selection unit 356 selects the tap coefficient calculated by the second FIR filter unit 352c. The tap coefficient calculated by the second FIR filter unit 352c is expressed by the following equation (19).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

第2のFIRフィルタ部352dは、受信信号Xに含まれるマルチパス干渉波を受信信号Xに含まれるマルチパス干渉波により打ち消すためのタップ係数を算出する。タップ係数選択部356は、第2のFIRフィルタ部352dが算出したタップ係数を選択する。第2のFIRフィルタ部352dにより算出されたタップ係数は、次式(20)により表される。 The second FIR filter unit 352d calculates a tap coefficient for canceling the multipath interference wave contained multipath interference waves contained in the reception signal X 3 to the reception signal X 2. The tap coefficient selection unit 356 selects the tap coefficient calculated by the second FIR filter unit 352d. The tap coefficient calculated by the second FIR filter unit 352d is expressed by the following equation (20).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

このとき、タップ係数選択部356は、式(19)におけるαを0にしたタップ係数(0,α,α,α)を第1のFIRフィルタ部323aのタップ係数(w0,w1,w2,w3)として決定して代入することにより設定する。また、タップ係数選択部356は、式(20)におけるβを0にしたタップ係数(0,β,β,β)を第1のFIRフィルタ部323bのタップ係数(w0,w1,w2,w3)として決定して代入することにより設定する。
ここで、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ32が出力する出力信号Y〜Yは、次式(21)により表される。
At this time, the tap coefficient selection unit 356 uses the tap coefficients (0, α 1 , α 2 , α 3 ) obtained by setting α 0 in Expression (19) to 0 as tap coefficients (w0, w1) of the first FIR filter unit 323a. , W2, w3) are determined and assigned. Further, the tap coefficient selection unit 356 converts the tap coefficients (0, β 1 , β 2 , β 3 ) obtained by setting β 0 to 0 in Expression (20) to the tap coefficients (w 0, w 1, 1) of the first FIR filter unit 323b. It is set by determining and substituting as w2, w3).
Here, the output signals Y 1 to Y 3 output from the multipath interference equalization filter 32 in the present embodiment are expressed by the following equation (21).

Figure 0005518636
Figure 0005518636

式(21)に示されているように、出力信号Yと出力信号Yとは、干渉波Iに関して、タップ係数αを定数とするスカラ倍の関係にある。また、出力信号Yと出力信号Yとは、同様に、干渉波Iに関して、タップ係数β0を定数とするスカラ倍の関係にある。
これにより、マルチパス干渉等化フィルタ32の後段に設けられる干渉除去部16において、出力信号Yと出力信号Yとの振幅と位相を調整して逆相合成することにより、出力信号Yに含まれている干渉波Iを抑圧することができる。また、出力信号Yと出力信号Yとの振幅と位相を調整して逆相合成することにより、出力信号Yに含まれている干渉波Iを抑圧することができる。すなわち、マルチパス干渉等化フィルタ32を用いることにより、アンテナ素子の数を増やさずとも、マルチパス環境においてアンテナの自由度を超える複数のパスを介して到達する干渉波Iを抑圧することができ、通信品質の低下を防ぐことができる。
また、第2実施形態において式(16)及び式(17)により示したように、第3実施形態においてもアンテナ素子11−1〜11−3を用いることにより得られる空間ダイバーシチ効果を保つことができるので、通信品質の低下を防ぐことができる。
As shown in Expression (21), the output signal Y 1 and the output signal Y 2 have a scalar multiplication relationship with respect to the interference wave I, with the tap coefficient α 0 as a constant. Also, and the output signal Y 2 output signals Y 3, similarly, with respect to the interference wave I, is a scalar multiple of the tap coefficients β0 a constant.
As a result, the interference removal unit 16 provided at the subsequent stage of the multipath interference equalization filter 32 adjusts the amplitude and phase of the output signal Y 1 and the output signal Y 2 to perform antiphase synthesis, thereby producing the output signal Y 1. Can be suppressed. Moreover, by inversely phase synthesis by adjusting the amplitude and phase of the output signal Y 3 and the output signal Y 2, it is possible to reduce interference signals I contained in the output signal Y 3. That is, by using the multipath interference equalization filter 32, it is possible to suppress the interference wave I reaching through a plurality of paths exceeding the degree of freedom of the antenna in a multipath environment without increasing the number of antenna elements. It is possible to prevent the communication quality from being lowered.
Further, as shown by the equations (16) and (17) in the second embodiment, the spatial diversity effect obtained by using the antenna elements 11-1 to 11-3 can be maintained also in the third embodiment. Therefore, it is possible to prevent the communication quality from being lowered.

なお、第2実施形態及び第3実施形態において、マルチパス干渉等化フィルタ12(22、32)に入力される信号が、異なる2つ又は3つのアンテナ素子により受信された受信信号である構成について説明したが、この構成に限ることなく、4つ以上のアンテナ素子により受信された受信信号が入力されるようにしてもよい。
また、第3実施形態において、基準信号選択部355が入出力電力比に基づいて基準信号を選択する構成を説明したが、受信信号X〜Xごとに、当該受信信号が入力される第2のFIRフィルタ部352a〜352fに備えられているタップのタップ係数の絶対値の総和を算出し、受信信号X〜Xのうち算出したタップ係数の絶対値の総和が最小の受信信号を基準信号に選択するようにしてもよい。
In the second embodiment and the third embodiment, the signal input to the multipath interference equalization filter 12 (22, 32) is a received signal received by two or three different antenna elements. Although described, the present invention is not limited to this configuration, and reception signals received by four or more antenna elements may be input.
In the third embodiment, the configuration in which the reference signal selection unit 355 selects the reference signal based on the input / output power ratio has been described. However, the reception signal is input to each of the reception signals X 1 to X 3 . calculating a sum of absolute values of the tap coefficients of taps provided in the second FIR filter unit 352A~352f, the sum of the absolute value of the calculated tap coefficients of the received signals X 1 to X 3 are the minimum received signal The reference signal may be selected.

また、第2実施形態及び第3実施形態において、基準信号選択部255(355)は、受信信号ごとに、当該受信信号が入力される第2のFIRフィルタ部252a、252b(352a〜352f)から出力される信号を用いる減算器253a、253b(353a〜353f)が出力する信号の標準偏差を算出するようにしてもよい。そして、基準信号選択部255(355)は、受信信号のうち、算出した標準偏差が最小の受信信号を基準信号に選択するようにしてもよい。   In the second embodiment and the third embodiment, the reference signal selection unit 255 (355) is configured to receive, for each received signal, the second FIR filter units 252a and 252b (352a to 352f) to which the received signal is input. You may make it calculate the standard deviation of the signal which subtractor 253a, 253b (353a-353f) using the output signal outputs. Then, the reference signal selection unit 255 (355) may select a received signal having the smallest calculated standard deviation as the reference signal among the received signals.

また、各実施形態において、マルチパス干渉等化フィルタ12(22、32)が干渉波を抑圧した信号を生成し、生成した信号を同期検出部14に出力するようにしてもよい。
これにより、干渉波を抑圧する干渉除去部13を設けずとも、同期検出部14は、マルチパス干渉等化フィルタ12(22、32)から入力される信号を用いて、シンボル同期のタイミングを検出することができる。
また、各実施形態において、OFDM信号を復調する受信装置の構成を説明したが、マルチパス干渉等化フィルタ12(22、32)は、時間領域において干渉波を抑圧するので、通信方式に関わらず適用することができる。
また、各実施形態において、マルチパス干渉等化フィルタ12(22、32)に入力する信号を、量子化したデジタル信号にしてもよい。この場合、各FIRフィルタに備えられている各遅延素子における遅延時間は、量子化する際のサンプリング時間を単位時間とするようにしてもよい。
In each embodiment, the multipath interference equalization filter 12 (22, 32) may generate a signal in which the interference wave is suppressed, and output the generated signal to the synchronization detection unit 14.
As a result, the synchronization detection unit 14 detects the timing of symbol synchronization using the signal input from the multipath interference equalization filter 12 (22, 32) without providing the interference removal unit 13 for suppressing the interference wave. can do.
In each of the embodiments, the configuration of the receiving apparatus that demodulates the OFDM signal has been described. However, the multipath interference equalization filter 12 (22, 32) suppresses the interference wave in the time domain. Can be applied.
In each embodiment, the signal input to the multipath interference equalization filter 12 (22, 32) may be a quantized digital signal. In this case, the delay time in each delay element provided in each FIR filter may be set so that the sampling time at the time of quantization is a unit time.

また、第2及び第3の実施形態において、タップ係数設定部25(35)が複数の受信信号における2つの受信信号の組み合わせに対応して第2のFIRフィルタ部252a、252b(352a〜352f)を設ける構成について説明した。しかし、この構成に限ることなく、タップ係数設定部25(35)において、第2のFIRフィルタ部252a(352a)と、減算器253a(353a)とを1つずつ設け、それぞれに入力する受信信号を切り替えてすべての受信信号の組み合わせにおけるk個のタップ係数、及び入出力電力比を算出するようにしてもよい。このようにタップ係数設定部25(35)を構成することにより、タップ係数設定部25(35)の回路規模を小さくすることができる。   In the second and third embodiments, the tap coefficient setting unit 25 (35) corresponds to the combination of two received signals in a plurality of received signals, and the second FIR filter units 252a and 252b (352a to 352f). The configuration of providing the above has been described. However, the present invention is not limited to this configuration, and the tap coefficient setting unit 25 (35) is provided with one second FIR filter unit 252a (352a) and one subtractor 253a (353a), and a received signal input to each of them. May be switched to calculate k tap coefficients and input / output power ratios for all combinations of received signals. By configuring the tap coefficient setting unit 25 (35) in this way, the circuit scale of the tap coefficient setting unit 25 (35) can be reduced.

また、第2及び第2の実施形態における第1のFIRフィルタ部223(323a、323b)では、遅延を与えられていない基準信号に対して演算を行うタップ(重み乗算器1224a)のタップ係数を0にするので、重み乗算器1224aを設けない構成にしてもよい。   Further, in the first FIR filter unit 223 (323a, 323b) in the second and second embodiments, the tap coefficient of the tap (weight multiplier 1224a) that performs an operation on the reference signal not given a delay is set. Since it is set to 0, the weight multiplier 1224a may not be provided.

上述のマルチパス干渉等化フィルタは内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。その場合、マルチパス干渉等化フィルタに備えられているスイッチ部、遅延素子、第1のFIRフィルタ部、減算器、及びタップ係数設定部の各機能をコンピュータに実行させるプログラムが、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、コンピュータに各機能を実現させるようにしてもよい。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。   The above multipath interference equalization filter may have a computer system inside. In that case, a computer-readable program for causing a computer to execute the functions of the switch unit, delay element, first FIR filter unit, subtractor, and tap coefficient setting unit provided in the multipath interference equalization filter Each function may be realized by the computer by being stored in a recording medium and being read and executed by the computer. Here, the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.

1,9…受信装置
11−1,11−2…アンテナ素子
12,22,32…マルチパス干渉等化フィルタ
13,16…干渉除去部
14…同期検出部
15−1,15−2…FFT部
17…復調部
18…P/S変換部
25,35…タップ係数設定部
121,122…FIRフィルタ部
123,124,224,253a,253b,324a,324b,353a,353b,353c,353d,353e,353f…減算器
131,132,161,162…乗算器
134,164,1221…MMSE部
221a,221b,321a,321b,321c…スイッチ部
223,323a,323b…第1のFIRフィルタ部
252a,252b,352a,352b,352c,352d,352e,352f…第2のFIRフィルタ部
254a,254b,354a,354b,354c,354d,354e,354f…入出力電力比算出部
255,355…基準信号選択部
256,356…タップ係数選択部
1222…フィルタ部
133,163,1225,2234…加算器
1223b,1223c,1223d,2232b,2232c,2232d…遅延素子
1224a,1224b,1224c,1224d,2233a,2233b,2233c,2233d…重み乗算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,9 ... Reception apparatus 11-1, 11-2 ... Antenna element 12, 22, 32 ... Multipath interference equalization filter 13, 16 ... Interference removal part 14 ... Synchronization detection part 15-1, 15-2 ... FFT part 17 ... demodulator 18 ... P / S converter 25, 35 ... tap coefficient setting unit 121, 122 ... FIR filter 123, 124, 224, 253a, 253b, 324a, 324b, 353a, 353b, 353c, 353d, 353e, 353f ... subtracters 131, 132, 161, 162 ... multipliers 134, 164, 1221 ... MMSE units 221a, 221b, 321a, 321b, 321c ... switch units 223, 323a, 323b ... first FIR filter units 252a, 252b, 352a, 352b, 352c, 352d, 352e, 352f... Filter unit 254a, 254b, 354a, 354b, 354c, 354d, 354e, 354f ... I / O power ratio calculation unit 255, 355 ... Reference signal selection unit 256, 356 ... Tap coefficient selection unit 1222 ... Filter unit 133, 163, 1225 2234 ... adders 1223b, 1223c, 1223d, 2232b, 2232c, 2232d ... delay elements 1224a, 1224b, 1224c, 1224d, 2233a, 2233b, 2233c, 2233d ... weight multipliers

Claims (6)

複数のアンテナそれぞれにより受信した複数の受信信号のうちいずれか1つの受信信号である基準信号が入力される第1のFIRフィルタ部であって、該基準信号以外の受信信号それぞれに対応して設けられている第1のFIRフィルタ部と、
前記複数の受信信号のうち前記基準信号以外の受信信号それぞれに対応して設けられている第1の減算器であって、受信信号に対応する前記第1のFIRフィルタ部の出力を該受信信号から減算する第1の減算器と、
前記複数の受信信号に干渉波のみが含まれる場合に前記第1の減算器それぞれが出力する信号の電力を最小にするタップ係数を前記第1のFIRフィルタ部ごとに算出し、前記第1のFIRフィルタ部において、遅延を与えられていない前記基準信号に対して演算するタップのタップ係数を0にし、他のタップのタップ係数を前記算出したタップ係数にして前記第1のFIRフィルタ部それぞれのタップ係数を定めるタップ係数設定部と
を備えることを特徴とするマルチパス干渉等化フィルタ。
A first FIR filter unit to which a reference signal that is any one of a plurality of reception signals received by each of a plurality of antennas is input, provided corresponding to each of the reception signals other than the reference signal A first FIR filter unit being configured;
A first subtracter provided corresponding to each of the received signals other than the reference signal among the plurality of received signals, wherein the output of the first FIR filter unit corresponding to the received signal is the received signal A first subtractor for subtracting from
When each of the plurality of received signals includes only an interference wave, a tap coefficient that minimizes the power of the signal output from each of the first subtracters is calculated for each of the first FIR filter units. In the FIR filter unit, tap coefficients of taps calculated with respect to the reference signal not given a delay are set to 0, and tap coefficients of other taps are set to the calculated tap coefficients. A multipath interference equalization filter comprising: a tap coefficient setting unit that determines a tap coefficient.
前記第1のフィルタ部に備えられているタップの個数と同じ個数のタップを有する第2のFIRフィルタ部と、
入力される受信信号から前記第2のFIRフィルタ部の出力を減算する第2の減算器と、
前記第2の減算器から出力される信号に対する該第2の減算器に入力されている受信信号の比である入出力電力比を算出する入出力電力比算出部と、
前記入出力電力比算出が算出する入出力電力比を最大にする前記第2のFIRフィルタ部が有するタップのタップ係数を算出するタップ係数算出部と
前記複数の受信信号のうちいずれか一つを順に第1受信信号とし、該第1受信信号以外の受信信号を順に第2受信信号とした2つの受信信号の組み合わせに対して、該第1受信信号を前記第2のFIRフィルタ部に入力し、該第2受信信号を第2の減算器に入力し、前記タップ係数算出部が前記第2のFIRフィルタ部のタップ係数を算出する処理において、第1受信信号ごとに算出された入出力電力比、第2の減算器の出力、あるいは、算出されたタップ係数のいずれかに基づいて、前記複数の受信信号のうちいずれか一つを前記基準信号に選択する基準信号選択部と、
前記基準信号選択部により前記基準信号に選択された受信信号を前記第1受信信号にし、他の受信信号を順に前記第2受信信号にした際に算出されたタップ係数のうち、遅延を与えられていない前記第1受信信号に対して演算するタップのタップ係数を0にして、前記基準信号以外の受信信号に対応する前記第1のFIRフィルタ部のタップ係数を定めるタップ係数選択部と
を備えることを特徴とする請求項1に記載のマルチパス干渉等化フィルタ。
A second FIR filter unit having the same number of taps as the number of taps provided in the first filter unit;
A second subtracter for subtracting the output of the second FIR filter section from the input received signal;
An input / output power ratio calculator that calculates an input / output power ratio that is a ratio of a received signal input to the second subtractor to a signal output from the second subtractor;
A tap coefficient calculation unit that calculates a tap coefficient of a tap included in the second FIR filter unit that maximizes the input / output power ratio calculated by the input / output power ratio calculation; and one of the plurality of received signals. The first received signal is input to the second FIR filter unit for a combination of two received signals that are sequentially set as the first received signal and the received signals other than the first received signal are sequentially set as the second received signal. The input / output power calculated for each first received signal in the process of inputting the second received signal to the second subtracter and the tap coefficient calculating unit calculating the tap coefficient of the second FIR filter unit. A reference signal selection unit that selects any one of the plurality of reception signals as the reference signal based on any one of the ratio, the output of the second subtractor, or the calculated tap coefficient;
Of the tap coefficients calculated when the received signal selected as the reference signal by the reference signal selection unit is the first received signal and the other received signals are sequentially set to the second received signal, a delay is given. A tap coefficient selection unit that sets a tap coefficient of a tap calculated for the first received signal that is not set to 0 and determines a tap coefficient of the first FIR filter unit corresponding to a received signal other than the reference signal. The multipath interference equalization filter according to claim 1.
前記基準信号選択部は、
前記複数の受信信号ごとに、受信信号を前記第1受信信号とし、前記複数の受信信号のうち前記第1受信信号以外の受信信号を順に前記第2受信信号とした際の入出力電力比の総和を算出し、
算出した総和のうち最大の総和に対応する受信信号を前記基準信号に選択する
ことを特徴とする請求項2に記載のマルチパス干渉等化フィルタ。
The reference signal selector is
For each of the plurality of reception signals, the input / output power ratio when the reception signal is the first reception signal and the reception signals other than the first reception signal among the plurality of reception signals are sequentially used as the second reception signal. Calculate the sum,
The multipath interference equalization filter according to claim 2, wherein a reception signal corresponding to a maximum sum among the calculated sums is selected as the reference signal.
前記基準信号選択部は、
前記複数の受信信号ごとに、受信信号を前記第1受信信号とし、前記複数の受信信号のうち前記第1受信信号以外の受信信号を順に前記第2受信信号とした際における前記第2の減算器が出力する信号の標準偏差を算出し、
算出した標準偏差のうち、最小の標準偏差に対応する受信信号を前記基準信号に選択する
ことを特徴とする請求項2に記載のマルチパス干渉等化フィルタ。
The reference signal selector is
For each of the plurality of reception signals, the second subtraction when the reception signal is the first reception signal and the reception signals other than the first reception signal among the plurality of reception signals are sequentially used as the second reception signal. Calculate the standard deviation of the signal output from the instrument,
The multipath interference equalization filter according to claim 2, wherein a reception signal corresponding to a minimum standard deviation among the calculated standard deviations is selected as the reference signal.
前記基準信号選択部は、
前記複数の受信信号ごとに、受信信号を前記第1受信信号にした際における前記タップ係数算出部により算出されたタップ係数の絶対値の総和を算出し、
算出した絶対値の和のうち、最小の絶対値の和に対応する受信信号を前記基準信号に選択する
ことを特徴とする請求項2に記載のマルチパス干渉等化フィルタ。
The reference signal selector is
For each of the plurality of reception signals, calculate a sum of absolute values of tap coefficients calculated by the tap coefficient calculation unit when the reception signal is the first reception signal;
The multipath interference equalization filter according to claim 2, wherein a reception signal corresponding to a minimum sum of absolute values among selected sums of absolute values is selected as the reference signal.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のマルチパス干渉等化フィルタと、
前記マルチパス干渉等化フィルタの出力する信号に基づいてシンボル同期のタイミングを検出する同期検出部と、
前記同期検出部が検出したシンボル同期のタイミングに基づいて、前記マルチパス干渉等化フィルタが出力する信号に対してFFTをするFFT部と、
前記FFT部によりFFTされた信号を復調する復調部と
を具備することを特徴とする受信装置。
The multipath interference equalization filter according to any one of claims 1 to 5,
A synchronization detector that detects a symbol synchronization timing based on a signal output from the multipath interference equalization filter;
An FFT unit that performs FFT on a signal output from the multipath interference equalization filter based on the timing of symbol synchronization detected by the synchronization detection unit;
And a demodulator that demodulates the signal FFTed by the FFT unit.
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