JP5541091B2 - 受信装置 - Google Patents

Description

本発明は，不要波成分を消去する受信装置に関する。

受信信号に含まれる不要波成分を消去（減衰）する受信装置が提案されている。

不要波成分の発生原因としては様々あるが，例えば，自動車に受信装置を搭載した場合，自動車内の雑音源がある。雑音源としては，ワイパーの動作用モータ，サイドミラーの開閉用モータ，ミラー位置調整用モータ，エンジンなどがある。この雑音源が原因で受信信号に不要波成分が発生する。この不要波成分は，バースト的に発生するものであり，インパルススプリアスとも呼ばれる。

特開２００９−２１２５９０号公報

不要波成分（以下，不要波と略記する）は，受信品質を劣化させる原因なので，不要波を消去する必要がある。不要波を消去するためには，不要波の発生期間を高精度に検出しなければならない。

そこで，本発明の目的は，受信信号の不要波の発生期間を高精度に検出する受信装置を提供することにある。

受信装置の第１の側面は，第１のアンテナを介して送信信号を受信し第１の受信信号を出力する第１の受信部と，
第２のアンテナを介して前記送信信号を受信し第２の受信信号を出力する第２の受信部と，
前記第１の受信信号および前記第２の受信信号に基づき，前記第２の受信信号を前記第１の受信信号の逆相にし，前記逆相にした信号と前記第１の受信信号との合成信号を生成する合成部と，
前記合成信号のレベルが第１の閾値以上の期間を不要波の発生期間として検出する第１の検出部と，
前記検出された発生期間では，前記第１の受信信号に含まれる不要波を消去する第１の不要波消去部と，
前記検出された発生期間では，前記第２の受信信号に含まれる不要波を消去する第２の不要波消去部とを有する。

第１の側面によれば，受信信号の不要波の発生期間を高精度に検出することができる。

本実施の形態に関連する受信装置の機能ブロック図である。 平均電力算出を実行する不要波発生期間検出部の機能ブロック図である。 平均電力法の問題点を説明する第１の図である。 平均電力法の問題点を説明する第２の図である。 ガードバンド電力を説明する図である。 ガードバンド電力法を実行する不要波発生期間検出部の機能ブロック図である。 ガードバンド電力法の問題点を説明する図である。 第１実施形態の受信装置の機能ブロック図である。 合成部の処理内容を説明する図である。 希望波を減衰した後の希望波の電力およびの不要波の電力を説明する第１の図である。 希望波を減衰した後の希望波の電力およびの不要波の電力を説明する第２の図である。 係数演算部の回路図である。 積分器の回路図である。 ＦＩＲフィルタの回路図である。 ０値置換方法を実行する第１の不要波消去部の機能ブロック図である。 ０値置換を実行後の受信信号を示した図である。 第２実施形態の受信装置の機能ブロック図である。 位相／振幅探索法を実行する第１の不要波消去部の機能ブロック図である。 位相探索の処理の流れを説明するフロー図である。 振幅探索の処理の流れを説明するフロー図である。 位相／振幅探索法による不要波消去処理を実行後の受信信号を示した図である。

図１は，本実施の形態に関連する受信装置の機能ブロック図である。受信装置１は，アンテナ１１と，アンテナ１１を介して受信した受信信号をダウンコンバートし直交復調などをするＲＦ処理部１２と，ＲＦ処理が施された信号をＡ／Ｄ変換して受信信号Ｒとして出力するＡ／Ｄ部１３と，受信信号Ｒに含まれる不要波の発生期間を検出し，この検出された発生期間では，検出信号ＦＬＧを不要波消去部１５に出力する不要波発生期間検出部１４と，検出信号ＦＬＧに応答して不要波を受信信号Ｒから消去する不要波消去部１５と，不要波消去部１５から入力される信号（不要波が消去された受信信号）を復号する復号部１６とを有する。なお，ＯＦＤＭ形式の送信信号を受信する場合には，不要波消去部１５の後段にＧＩ除去処理，ＦＦＴ処理，伝搬路推定／補償処理などを実行する機能ブロックを設ける。

不要波発生期間を検出する方法を図２〜図７を用いて説明する。

この検出方法の一例としては，受信信号の電力値を時間平均し，時間平均した値が所定の閾値以上になった期間を不要波の発生期間として検出する方法（以下，平均電力法と略記する）がある。

図２は，平均電力法を実行する不要波発生期間検出部１４の機能ブロック図である。不要波発生期間検出部１４は，受信信号Ｒの電力を算出する電力算出部２１と，時間方向における受信信号Ｒの平均電力（積分電力）を算出する平均部２２と，算出した平均電力が閾値Ｔｈａ以上か否かを判定する閾値判定部２３とを有する。不要波発生期間検出部１４は，平均部２２が算出した平均電力が閾値Ｔｈａ以上の期間を不要波の発生期間として検出する。

図３は，平均電力法の問題点を説明する第１の図である。横軸は時間，縦軸は信号の電力を示し，符号Ｄは受信信号の希望波を示し，符号Ｕは不要波を示す。ここでは，受信装置１が，ＯＦＤＭ方式，ＣＤＭＡ方式のようなピーク対平均電力比（PAPR：Peak to Average Power Ratio）が高い無線方式で送信された信号を受信するとする。このように，ピーク対平均電力比が高い信号の場合，図３に示すように，希望波Ｄのピークに不要波Ｕが埋もれることがある。このような場合，受信信号Ｒの電力値を時間平均しても，希望波Ｄが閾値Ｔｈａ以上の期間を不要波Ｕの発生期間として誤検出することがある。

そこで，時間平均する際の時間を長くとり，受信信号の電力をより平均化するとする。しかし，このように平均時間を長くしても（積分時間を長くしても），不要波Ｕの発生期間を高精度に検出することができなくなることがある。その理由を図４を用いて説明する。

図４は，平均電力法の問題点を説明する第２の図である。図４（Ａ）は，平均時間を長くする前の希望波Ｄ，不要波Ｕを示し，図４（Ｂ）は，平均時間を長くした後の希望波Ｄ’，不要波Ｕ’を示す。図４（Ａ）に示すように，希望波Ｄの最大ピークＤ１が，閾値Ｔｈａ以上の場合，不要波発生期間検出部１４は，閾値Ｔｈａ以上の電力に対応する希望波の期間Ｗ１を不要波の発生期間として誤検出する。

そこで，平均時間を長くすると，希望波Ｄの最大ピークＤ１が平均化され，最大ピークＤ１の電力が低下する。その結果，図４（Ｂ）に示すように，希望波Ｄ’の最大ピークＤ１’が閾値Ｔｈａ未満になり，先に述べた誤検出を防ぐことができる。しかし，平均時間を長くすることにより，パルス状の不要波Ｕがなまり，図４（Ｂ）に示すような不要波Ｕ’となる。その結果，平均時間を長くする前の不要波Ｕの発生期間Ｗ２よりも平均時間を長くした後の不要波Ｕ’の発生期間Ｗ３が長くなり，高精度に不要波の発生期間を検出することができなくなる。

図４（Ａ）に説明した平均時間からさらに平均時間を短くすると，図４（Ａ）の希望波Ｄの最大ピークＤ１がより大きくなることがある。この場合，閾値Ｔｈａ以上の電力に対応する希望波の期間Ｗ１が長くなる。

不要波発生期間を検出する方法の他の例について，図５を用いて説明する。

図５は，ガードバンド電力による不要波の発生期間を検出する方法（以下，ガードバンド電力法と略記する）を説明する図で，横軸は周波数，縦軸は信号の電力を示す。このような周波数領域に対する信号の関係を示すグラフは，図３，図４に示した時間領域に対するＯＦＤＭ方式の信号をＦＦＴ処理することにより得ることができる。無線通信において，隣接無線方式，隣接チャネルに対する影響や，隣接無線方式，隣接チャネルからの影響をなくすため，データが送信されない周波数帯（ガードバンドとも言う）が設定されている。このガードバンド領域においては，データが送信されない。図５では，データが送信される周波数領域，すなわち希望波Ｄの周波数領域の両端に，ガードバンド領域ＧＢ１，ＧＢ２が設けられている。ガードバンド電力法を実行するためには，ガードバンド領域ＧＢ１，ＧＢ２に対応する周波数領域Ｗ４，Ｗ５を通過帯域とするバンドパスフィルタＢＰＦ１，ＢＰＦ２を設ける。そして，ＢＰＦ１，ＢＰＦ２が通過させた周波数領域に対応する信号の電力が閾値Ｔｈｂの期間（時間）を不要波Ｕの発生期間として検出する。

図６は，ガードバンド電力法を実行する不要波発生期間検出部１４の機能ブロック図である。不要波発生期間検出部１４は，ガードバンド領域ＧＢ１，ＧＢ２の周波数を通過帯域とするバンドパスフィルタ６１と，バンドパスフィルタを通過した受信信号の電力を算出する電力算出部６２と，算出した平均電力が閾値Ｔｈｂ以上か否かを判定する閾値判定部６３とを有する。不要波発生期間検出部１４は，バンドパスフィルタ６１を通過した受信信号の電力が閾値Ｔｈｂ以上の期間を不要波の発生期間として検出する。なお，ガードバンド領域ＧＢ１，ＧＢ２の何れか一方にのみバンドパスフィルタを設けてもよい。また，電力算出部６２の後段に，バンドパスフィルタ６１を通過した受信信号の電力を時間平均する機能ブロックを設けてもよい。

図７は，ガードバンド電力法の問題点を説明する図である。符号Ｌは，希望波Ｄの漏洩電力を示す。漏洩電力Ｌは，送信装置の送信信号用増幅器（パワーアンプ）の歪みにより，希望波Ｄの電力成分がガードバンド領域ＧＢ１，ＧＢ２に漏洩するものである。この歪みは，パワーアンプの入力信号に対して出力信号が線形的に増幅（変化）しないこと，いわゆる入力に対する出力の飽和に起因して生じるものである。他にも，受信装置が移動している場合，ドップラー効果により，受信信号強度が変化し受信信号の位相がずれる，いわゆるフェージング現象が発生する。その結果，サブキャリアの周波数がずれることがある。このサブキャリアの周波数のずれにより，あるサブキャリアの電力成分が隣接するサブキャリアの電力成分に影響を与える。これが原因で，ガードバンド領域ＧＢ１，ＧＢ２に希望波Ｄの電力が漏れることがある。

ガードバンド領域ＧＢ１において，不要波Ｕの電力が閾値Ｔｈｂ未満，かつ，漏洩電力Ｌが閾値Ｔｈｂ以上の場合，不要波発生期間検出部１４は，バンドパスフィルタ６１（ＢＰＦ１）を通過した希望波Ｄの漏洩電力Ｌが閾値Ｔｈｂ以上の期間を不要波の発生期間として誤検出する。その結果，不要波の発生期間を高精度に検出することができなくなる。また，図７の不要波Ｕのように，ある周波数領域における電力が一定でない場合，すなわち不要波Ｕに周波数特性がある場合も同様に，不要波Ｕの発生期間を高精度に検出することができなくなることがある。

以上に説明したように，平均電力法，ガードバンド電力法を用いて単純に不要波の発生期間を検出すると誤検出することがある。

＜第１実施形態＞
図８は，第１実施形態の受信装置の機能ブロック図である。受信装置２は，第１のアンテナ８１を介して送信信号を受信し第１の受信信号を出力するＲＦ処理部８２（第１の受信部）と，第２のアンテナ９１を介して送信信号を受信し第２の受信信号を出力するＲＦ処理部９２（第２の受信部）と，第１の受信信号および第２の受信信号に基づき，第２の受信信号を第１の受信信号の逆相にし，逆相にした信号と第１の受信信号との合成信号ＳＰを生成する合成部１０１と，合成信号ＳＰのレベル（電力）が第１の閾値以上の期間を不要波の発生期間として検出する不要波発生期間検出部（第１の検出部）１０２と，検出された発生期間では，第１の受信信号に含まれる不要波を消去する第１の不要波消去部８４と，検出された発生期間では，第２の受信信号に含まれる不要波を消去する第２の不要波消去部９４とを有する。

ＲＦ処理部８２，Ａ／Ｄ部８３，復号部８５，さらに，ＲＦ処理部９２，Ａ／Ｄ部９３，復号部９５は，図１で説明したＲＦ処理部１２，Ａ／Ｄ部１３，復号部１５と同機能の機能ブロックであり，その説明を省略する。

以下の説明では，Ａ／Ｄ部８３のデジタル出力信号を第１の受信信号Ｒ１，Ａ／Ｄ部９３のデジタル出力信号を第２の受信信号Ｒ２として説明する。

図９は，合成部１０１の処理内容を詳細に説明する図である。図９（Ａ）は合成部１０１の機能ブロック図を示す。合成部１０１は，第１の受信信号Ｒ１に含まれる希望波を消去（減衰）する機能を有する。この機能を実現するために，合成部１０１は，第２の受信信号Ｒ２を第１の受信信号Ｒ１と同相にした同相信号ＦＯを生成するＦＩＲフィルタ１０１ａと，同相信号ＦＯに“−”マイナスを乗算して逆相信号（第２の受信信号Ｒ２を第１の受信信号Ｒ１の逆相にした信号）とし，この逆相信号と第１の受信信号Ｒ１とを合成した合成信号ＳＰを出力する合成器１０１ｂとを有する。合成部１０１は，さらに，合成信号ＳＰと第２の受信信号Ｒ２との相関値を算出することによりＦＩＲフィルタ１０１ａのタップ係数ＲｅＩｍを演算する係数演算部１０１ｃを有する。なお，ＦＩＲフィルタは，有限インパルス応答（ＦＩＲ：Finite Impulse Response）フィルタとも呼ばれる。

図９（Ｂ）は第１の受信信号Ｒ１に含まれる希望波Ｄ１，不要波Ｕ１のコンスタレーションを示し，図９（Ｃ）は第２の受信信号Ｒ２に含まれる希望波Ｄ２，不要波Ｕ２のコンスタレーションを示し，図９（Ｄ）はＦＩＲフィルタ１０１ａが出力した同相信号ＦＯに含まれる希望波Ｄ２’，同不要波Ｕ２’のコンスタレーションを示す。図９（Ｅ）は受信信号Ｒ１と，同相信号ＦＯの逆相信号とが合成された状態のコンスタレーションを示し，図９（Ｆ）は合成器１０１ｂが出力した合成信号ＳＰのコンスタレーションを示す。

前述したように，例えば受信装置を自動車に搭載した場合，ワイパーのモータなどの不要波の発生源と受信装置のアンテナとの位置関係は固定である。従って，第１の受信信号Ｒ１に含まれる希望波Ｄ１と第２の受信信号Ｒ２に含まれる希望波Ｄ２の位相差，振幅差はほとんど変化しない。同様に，第１の受信信号Ｒ１に含まれる不要波Ｕ１と第２の受信信号Ｒ２に含まれる不要波Ｕ２の位相差，振幅差はほとんど変化しない。この性質を利用し，第１の受信信号に含まれる希望波Ｄ１を消去する。

この消去方法について具体的に説明する。以下の説明では，不要波Ｕ１，Ｕ２は，希望波Ｄ１，Ｄ２に比べて電力レベルが低いものとして説明する。ＦＩＲフィルタ１０１ａは，後述する係数演算部１０１ｃが出力したタップ係数ＲｅＩｍに基づき，図９（Ｃ）に示した希望波Ｄ２と不要波Ｕ２の合成波（第２の受信信号Ｒ２）を，図９（Ｂ）に示した希望波Ｄ１と不要波Ｕ１の合成波（第１の受信信号Ｒ１）と同相にする。図９（Ｄ）は，この同相にした信号ＦＯに含まれる希望波Ｄ２’，不要波Ｕ２’を示している。

次いで，合成器１０１ｂは，同相信号ＦＯに“−”マイナスを乗算して逆相にする。この逆相にした信号の希望波，不要波が，図９（Ｅ）に示した希望波Ｄ２”，不要波Ｕ２”である。そして，合成器１０１ｂは，図９（Ｅ）に示したように，この逆相信号と，受信信号Ｒ１とを合成する。前述したように，受信信号に含まれる不要波は，希望波に比べて電力レベルが低いので，希望波と不要波との合成波（受信信号）に対する不要波の影響は低い。そのため，図９（Ｅ）に示したように，希望波Ｄ２”が希望波D１の逆相になる。そして，図９（Ｆ）に示したように，合成信号ＳＰにおいて，希望波Ｄ１，Ｄ２が消去され，不要波Ｕ１と不要波Ｕ２”との合成波（Ｕ１＋Ｕ２”）が生成される。このようにすることにより，受信信号Ｒ１の希望波Ｄ１が消去され，不要波Ｕ１と不要波Ｕ２”との合成波（Ｕ１＋Ｕ２”）が抽出される。

係数演算部１０１ｃは，合成信号ＳＰと第２の受信信号Ｒ２に基づき，ＦＩＲフィルタ１０１ａのタップ係数を演算する。このタップ係数は，ＦＩＲフィルタ１０１ａが希望波Ｄ２を希望波Ｄ１の同相にする際に必要な係数である。なお，詳細については，図１２で説明する。

図１０は，合成部１０１が受信信号に含まれる希望波を減衰した後の不要波Ｕと希望波Ｄを示した第１の図，図１１は，同第２の図である。図１０は，図３に対応し，図１１は図７に対応する。このように，合成信号ＳＰにおいて，不要波Ｕの電力よりも希望波Ｄの電力が十分に小さくなり，希望波Ｄに不要波Ｕが埋もれなくなる。その結果，不要波発生期間検出部１０２は，不要波Ｕの発生期間を高精度に検出することができる。特に，図１１においては，希望波Ｄの漏洩電力Ｌも消去されているので，ガードバンド領域ＧＢ１，ＧＢ２における不要波Ｕの周波数成分のみがＢＰＦ１，ＢＰＦ２により通過する。その結果，不要波Ｕの発生期間を高精度に検出することができる。

図９の説明に戻る。係数演算部１０１ｃによるタップ係数の演算は，（式１）に示すように，一般的に，受信信号Ｒ２のＩＱ成分と合成信号ＳＰを複素共役にしたＩＱ成分との相関値を算出することにより行われる。
R2×Sp*(Sp*はSpの共役複素数)
=(R2i+jR2q)×(Spi-jSpq)
=R2i×Spi+R2q×Spq+j(-R2i×Spq+R2q×Spi)…（式1）
図１２は，係数演算部１０１ｃの回路図である。係数演算部１０１ｃは，（式１）に示すように，受信信号Ｒ２のＩＱ成分と合成信号ＳＰの共役複素のＩＱ成分との相関値を算出する。そして算出した相関値を積分器により積分することによりタップ係数（（Ｒｅ１，Ｉｍ１），（Ｒｅ２，Ｉｍ２）…）を算出する。このタップ係数は，ＦＩＲフィルタ１０１ａの出力信号ＦＯが第１の受信信号Ｒ１に対して同相になるように，すなわち合成信号ＳＰの積分電力が最少になるように算出される。

具体的には，乗算器Ｍ１がＲ２ＩｃｈとＳＰＩｃｈとを乗算し，乗算器Ｍ２がＲ２ＱｃｈとＳＰＱｃｈとを乗算し，加算器Ａ１が乗算器Ｍ１の乗算結果と乗算器Ｍ２の乗算結果とを加算する。そして，積分器Ｉ１がこの加算結果を積分（平均）して（式１）の実数部である“R2i×Spi+R2q×Spq”（Ｒｅ１）を得る。また，乗算器Ｍ３がＳＰＱｃｈと“−１”とを乗算し，乗算器Ｍ４がこの乗算結果とＲ２Ｉｃｈとを乗算し，乗算器Ｍ５がＲ２ＱｃｈとＳＰＩｃｈとを乗算し，加算器Ａ２が乗算器Ｍ４の乗算結果と乗算器Ｍ５の乗算結果とを加算する。そして，積分器Ｉ２がこの加算結果を積分して（式１）の虚数部である“-R2i×Spq+R2q×Spi”（Ｉｍ１）を得る。

以降，遅延部Ｔ１によりＲ２Ｉｃｈ，Ｒ２Ｑｃｈを所定時間遅延させ，遅延後のＲ２Ｉｃｈ，Ｒ２ＱｃｈとＳＰＩｃｈ，ＳｐＱｃｈとに基づき，（式１）の計算を行い，Ｒｅ２，Ｉｍ２を得る。この遅延部Ｔ１による遅延について説明する。同じ送信信号を第１のアンテナ８１と第２のアンテナ９１を受信する場合，この送信信号の受信タイミングに遅延が生じることがある。この受信タイミングの遅延に対応するように，遅延部Ｔ１が設けられている。そのため，受信タイミングの遅延が短い場合，遅延部Ｔ１が不要になり，それに伴い，Ｒｅ２…，Ｉｍ２…を演算する乗算器，加算器，積分器も不要になる。

図１３は，係数演算部１０１ｃの積分器の回路図である。この積分器は，いわゆる無限インパルス応答型（IIR：Infinite Impulse Response）の積分器であり，αは平均の重み付け係数，すなわち時定数である。時定数αが小さいほど長時間，出力値が遅延する（出力値がなまる）。

図１４は，ＦＩＲフィルタ１０１ａの回路図である。ＦＩＲフィルタ１０１ａは，Ｒ２Ｉｃｈと係数演算部１０１ｃが演算した（式１）の実数成分（Ｒｅ１…）との乗算結果と，Ｒ２Ｑｃｈと係数演算部１０１ｃが演算した（式１）の虚数成分（Ｉｍ１…）との乗算結果とを加算し，同相信号ＦＯのＩ相成分（ＦＯＩｃｈ）を生成する。また，Ｒ２Ｉｃｈと係数演算部１０１ｃが演算した（式１）の虚数成分（Ｉｍ１…）との乗算結果とＲ２Ｑｃｈと係数演算部１０１ｃが演算した（式１）の実数成分（Ｒｅ１…）との乗算結果とを加算し，同相信号ＦＯのＱ相成分（ＦＯＱｃｈ）を生成する。

具体的には，乗算器Ｍ１１がＲ２ＩｃｈとＲｅ１とを乗算し，乗算器Ｍ１２が遅延部Ｔ１１により遅延されたＲ２ＩｃｈとＲｅ２とを乗算する。そして，加算器Ａ１１が乗算器Ｍ１１の乗算結果と乗算器Ｍ１２の乗算結果とを加算する。なお，この遅延部Ｔ１１は図１２で説明した遅延部Ｔ１に対応して設けられている。また，乗算器Ｍ１３がＲ２ＩｃｈとＩｍ１とを乗算し，乗算器Ｍ１４が遅延部Ｔ１１により遅延されたＲ２ＩｃｈとＩｍ２とを乗算する。そして，加算器Ａ１２が乗算器Ｍ１３の乗算結果と乗算器Ｍ１４の乗算結果とを加算する。また，乗算器Ｍ１５がＲ２ＱｃｈとＩｍ１とを乗算し，乗算器Ｍ１６が遅延部Ｔ１１により遅延されたＲ２ＱｃｈとＩｍ２とを乗算する。そして，加算器Ａ１３が乗算器Ｍ１５の乗算結果と乗算器Ｍ１６の乗算結果とを加算する。また，乗算器Ｍ１７がＲ２ＱｃｈとＲｅ１とを乗算し，乗算器Ｍ１８が遅延部Ｔ１１により遅延されたＲ２ＱｃｈとＲｅ２とを乗算する。そして，加算器Ａ１４が乗算器Ｍ１７の乗算結果と乗算器Ｍ１８の乗算結果とを加算する。

最後に，加算器Ａ１５が加算器Ａ１１の加算結果と加算器Ａ１３の加算結果とを加算し，ＦＩＲ後の同相信号ＦＯのＩ相成分として出力する。また，加算器Ａ１６が加算器Ａ１２の加算結果と加算器Ａ１４の加算結果とを加算し，ＦＩＲ後の同相信号ＦＯのＱ相成分として出力する。なお，タップ係数として，Ｒｅ２，Ｉｍ２以降の係数がある場合には，その係数に応じて，遅延部，乗算回路を設ける。以上説明したように，合成部１０１は，受信信号Ｒ１から希望波を消去し，不要波Ｕ１と不要波Ｕ２”との合成波（Ｕ１＋Ｕ２”）を抽出する。

図８の説明に戻る。合成部１０１は，不要波Ｕ１と不要波Ｕ２”との合成波を含む合成信号ＳＰを不要波発生期間検出部１０２に出力する。この合成信号ＳＰは，図１０，図１１で説明したように，希望波が十分に減衰（消去）されているので，不要波が希望波に埋もれることはない。その結果，不要波発生期間検出部１０２は，不要波の発生期間を高精度に検出することができる。

不要波発生期間検出部１０２は，平均電力法，または，ガードバンド電力法により，入力された合成信号ＳＰから不要波発生期間を検出する。平均電力法により不要波発生期間を検出する場合，図２で説明したように，検出部１０２は，合成信号ＳＰの電力を算出する電力算出部と，時間方向における合成信号ＳＰの平均電力を算出する平均部と，算出した平均電力が閾値Ｔｈａ（第３の閾値）以上か否かを判定する閾値判定部を設ける。そして，検出部１０２は，平均部が算出した平均電力が第３の閾値以上の期間を不要波の発生期間として検出する。

ガードバンド電力法により不要波発生期間を検出する場合，検出部１０２は，データが送信される周波数領域の両端に設けられたデータが送信されないガードバンド領域の周波数を通過帯域とするバンドパスフィルタを設け，このバンドパスフィルタを通過した合成信号ＳＰの電力が閾値Ｔｈｂ（第４の閾値）以上の期間を不要波の発生期間として検出する。なお，詳細については，図６で説明したので省略する。

不要波発生期間検出部１０２は，上記のようにして不要波の発生期間を検出した間，検出信号ＦＬＧ１を，第１の不要波消去部８４，第２の不要波消去部９４に出力する。

第１の不要波消去部８４は，検出信号ＦＬＧ１に応答して，検出された不要波発生期間では，第１の受信信号Ｒ１に含まれる不要波を消去する。同じく，第２の不要波消去部９４は，検出信号ＦＬＧ１に応答して，検出された不要波発生期間では，第２の受信信号Ｒ２に含まれる不要波を消去する。不要波を消去する方法としては様々あるが，受信信号そのものを減衰して，例えば０値に置換する方法がある。

図１５は，０値置換方法を実行する第１の不要波消去部８４の機能ブロック図である。第１の不要波消去部８４の０値置換部８４ａは，検出信号ＦＬＧ１が入力される間，すなわち不要波発生期間では，不要波の発生期間の受信信号（電力）を，０値で置き換える。不要波の電力が大きい場合，例えば伝搬路補償精度が劣化するので，受信信号を減衰して０値にする。一方，検出信号ＦＬＧ１が入力されない間，すなわち，不要波が検出されない期間では，０値置換は実行せず，入力信号をそのまま復号部８５に出力する。なお，第２の不要波消去部９４も同じ０値置換部を有する。

図１６は，０値置換を実行後の受信信号を示した図である。図１６に示したように，不要波の発生期間の間，受信信号の電力を０にする。その結果，点線で示すように不要波が消去される。不要波の発生期間は，極めて短いので，受信信号を０値に置換しても後段の復号部の誤り訂正により訂正される。その結果，０値置換しない場合に比べて，受信品質を向上させることができる。

第１実施形態で説明した受信装置によれば，不要波が希望波に埋もれる場合でも，不要波の発生期間を高精度に検出することができる。その結果，不要波の発生期間では不要波を正確に消去することができ，不要波が発生している期間において，不要波の消去処理を実行しない，また，不要波が発生していない期間において，不要波の消去処理を実行することによる受信信号の特性劣化を防止し，受信品質を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
ところで，不要波の電力が希望波の電力に比べて非常に大きい場合，合成部１０１が，受信信号Ｒ１の不要波を消去することがある。その結果，不要波発生期間検出部１０２に出力する合成信号ＳＰにおいて不要波が消去されてしまうので，不要波発生期間検出部１０２が高精度に不要波の発生区間を検出することができなくなる。

以下にその理由について説明する。図９の受信信号Ｒ１に含まれる不要波Ｕ１が希望波Ｄ１よりも非常に大きい場合を想定する。この場合，不要波の発生源とアンテナ８１，９１との位置関係は固定であるので，受信信号Ｒ２に含まれる不要波Ｕ２も希望波Ｄ２よりも非常に大きくなる。また，前述したように，合成部１０１の係数演算部１０１ｃは，希望波Ｄ２と不要波Ｕ２との合成波を希望波Ｄ１と不要波Ｕ１との合成波の同相にするタップ係数を演算する。このように希望波よりも不要波が大きくなると，希望波と不要波との合成波に対する不要波の影響が強くなり，合成部１０１は，希望波Ｄ２を希望波Ｄ１の逆相にするのではなく，不要波Ｕ２を不要波Ｕ１の逆相にして，希望波ではなく不要波を消去してしまう。そのため，不要波発生期間検出部１０２における不要波の検出精度が劣化し，不要波を高精度に消去することができなくなる。

図１７は，この問題を解決した第２実施形態の受信装置の機能ブロック図である。図１７からも明らかなように，受信装置３の合成部１０１の前段に不要波発生期間検出部（第２の検出部）１０３をさらに設けた。なお，図８と同機能の機能ブロックについては同一符号を付してその説明を省略する。

不要波発生期間検出部１０３は，第１の受信信号Ｒ１または第２の受信信号Ｒ２のレベル（電力）が第２の閾値以上の期間を不要波の発生期間として検出する。この第１の受信信号Ｒ１，第２の受信信号Ｒ２に含まれる不要波の電力は，希望波の電力に比べて大きいので，不要波が希望波に埋もれることがない。従って，不要波発生期間検出部１０３は，高精度に不要波の発生区間を検出することができる。不要波の発生期間の検出方法としては，前述したように，平均電力法，ガードバンド電力法を利用すればよい。この場合，第２の閾値を，不要波発生期間検出部１０２の第１の閾値よりも大きくすることが好ましい。

検出部１０３は，不要波の発生期間を検出した間，検出信号ＦＬＧ２を合成部１０１の係数演算部１０１ｃに出力する。係数演算部１０１ｃは，検出信号ＦＬＧ２が入力される間，すなわち，検出部１０３により不要波が検出された期間では，係数演算処理を一時停止する。この時，合成部１０１のＦＩＲフィルタ１０１ａは，一時停止前に係数演算部１０１ｃから入力されたタップ係数を利用して演算を行う。そして，不要波発生期間検出部１０３が不要波発生期間を検出しなくなり検出信号ＦＬＧ２の出力を停止すると，係数演算部１０１ｃは，一時停止していた係数演算処理を再開する。

このようにすることで，希望波に対して大きい不要波が発生している期間では，合成部１０１は，第１の受信信号Ｒ１に含まれている不要波を消去しなくなる。また，合成部１０１は，不要波が発生していない期間では，係数演算部１０１ｃがタップ係数の演算を実行するので，第１の受信信号Ｒ１に含まれる希望波を消去することができる。そのため，不要波発生区間検出部１０２は，希望波に対して大きい不要波を含む合成信号ＳＰに対して不要波の発生区間検出処理を実行するので，高精度に不要波の発生区間を検出することができる。

次に，第１の不要波消去部８４，第２の不要波消去部９４の他の例について説明する。図１５では，０値置換法による不要波の消去方法について説明したが，ここでは，位相／振幅探索法による不要波の消去方法について説明する。

図１８は，位相／振幅探索法を実行する第１の不要波消去部８４の機能ブロック図である。合成部１０１が出力した合成信号ＳＰに含まれる不要波は，図９で説明したように，第１の受信信号Ｒ１に含まれる不要波Ｕ１と，第２の受信信号Ｒ２に含まれる不要波Ｕ２の位相を回転した後の不要波Ｕ２”とを合成したものである。それ故，合成信号ＳＰに含まれる不要波（不要波Ｕ１＋不要波Ｕ２”）の位相を適切に回転し，振幅を調整することにより，この不要波（不要波Ｕ１＋不要波Ｕ２”）を第１の受信信号Ｒ１に含まれる不要波Ｕ１と殆ど同じものにすることができる。位相／振幅探索法による不要波の消去方法は，この性質を利用し不要波を受信信号から消去する。第１の不要波消去部８４は，第１の不要波発生期間検出部１０２が検出した不要波の発生期間では，合成信号ＳＰに含まれる不要波（不要波Ｕ１＋不要波Ｕ２”）を第１の受信信号Ｒ１に含まれる不要波Ｕ１と逆相かつ同振幅に調整した調整信号を生成し，調整信号と第１の受信信号Ｒ１とを合成することにより，第１の受信信号Ｒ１から不要波Ｕ１を除去して希望波Ｄ１を得る。

図１９，図２０は位相／振幅探索法の処理の流れを説明するフロー図である。以下，図１８〜図２０を参照しながら，位相／振幅探索法を説明する。

まず，図１９のフロー図を用いて位相探索について説明する。タイミング制御部１８１は，不要波発生期間検出部１０２から検出信号ＦＬＧ１が入力されると，この入力に応答して，タイミング信号Ｔ１を受信信号用メモリ１８２，不要波用メモリ１８３に出力する。入力されたタイミング信号Ｔ１に応答して，受信信号用メモリ１８２は，受信信号Ｒ１を記憶し，不要波用メモリ１８３は合成信号ＳＰを記憶する（ステップＳ１）。

ステップＳ１の記憶が終了すると，タイミング制御部１８１はタイミング信号Ｔ２を積分器１８４，最小積分電力判定部１８５に出力する。また，タイミング制御部１８１は，受信信号用メモリ１８２，不要波用メモリ１８３に記憶されている信号をそれぞれ読み取る。そして，タイミング制御部１８１は，位相可変器１８６を利用して，不要波用メモリ１８３に記憶されている合成信号ＳＰに含まれる不要波の位相をある角度回転する（ステップＳ２）。そして，合成器１８７を利用して，受信信号用メモリ１８２に記憶されている受信信号Ｒ１から位相回転後の合成信号ＳＰを減算する（ステップＳ３）。この角度回転処理，減算処理は，信号Ｃｔｒに基づき実行される。ステップＳ２で説明したある角度は初回減算時には予め定められた角度が適用される。なお，振幅は１に固定している。

電力算出部１８８は，合成器１８７が減算（合成）した合成信号の電力を算出する。積分器１８４は，電力算出部１８８が算出した電力を積分（平均）し，最小積分電力判定部１８５を介して，積分電力／位相／振幅メモリ１８９に記憶する（ステップＳ４）。

最小積分電力判定部１８５は，ステップＳ４において記憶した積分電力と，この記憶前に積分電力／位相／振幅メモリ１８９に記憶した積分電力（前回の積分電力）とを比較し（ステップＳ５），比較値が所定の閾値以上か否かを判定する（ステップＳ６）。最小積分電力判定部１８５は，比較値が所定の閾値以上の場合（ステップＳ６／ＹＥＳ），２等分割法などを用いて，より小さな積分電力が得られる，次の位相回転角度を算出し積分電力／位相／振幅メモリ１８９に記憶して（ステップＳ７），ステップＳ２に戻る。この決定した位相回転角度が，ステップＳ２で説明したある角度になる。比較値が所定の閾値未満の場合（ステップＳ６／ＮＯ），最小積分電力判定部１８５は，前回，ステップＳ７で算出した位相回転角度を探索後位相回転角度として積分電力／位相／振幅メモリ１８９に記憶する（ステップＳ８）。

なお，希望波は所定変換形式により送信装置により生成された信号成分であるのに対して，不要波は雑音成分（ノイズ）であるので，希望波と不要波との間には相関関係は殆どない。従って，合成信号ＳＰの不要波の位相が受信信号Ｒ１の希望波の位相に一致することはない。

次に，図２０のフロー図を用いて振幅探索について説明する。ここでは，図１９のステップＳ８の処理が終了した後から開始するものとして説明するがこれに限定されるものではなく，例えば，振幅探索を先に実行してもよい。なお，既に，受信信号Ｒ１が受信信号用メモリ１８２に記憶され，希望波が消去された合成信号ＳＰが不要波用メモリ１８３に記憶されている。

タイミング制御部１８１はタイミング信号Ｔ２を積分器１８４，最小積分電力判定部１８５に出力する。また，タイミング制御部１８１は，受信信号用メモリ１８２，不要波用メモリ１８３に記憶されている信号をそれぞれ読み取る。そして，タイミング制御部１８１は，不要波用メモリ１８３に記憶されている合成信号ＳＰに含まれる不要波の位相角度を位相可変器１８６を利用して図１９のステップＳ８で記憶した探索後位相角度に調整した後，振幅可変器１９０を利用して，振幅をある振幅量調整する（ステップＳ１１）。そして，合成器１８７を利用して，受信信号用メモリ１８２に記憶されている受信信号Ｒ１から振幅量調整後の合成信号ＳＰを減算する（ステップＳ１２）。この振幅調整処理，減算処理は，信号Ｃｔｒに基づき実行される。ステップＳ１１で説明したしたある振幅調整量は初回減算時には予め定められた振幅量が適用される。以後，不要波の位相角度は，探索後位相角度に設定されたままである。

電力算出部１８８は，合成器１８７が減算（合成）した合成信号の電力を算出する。積分器１８４は，電力算出部１８８が算出した電力を積分し，最小積分電力判定部１８５を介して，積分電力／位相／振幅メモリ１８９に記憶する（ステップＳ１３）。

最小積分電力判定部１８５は，ステップＳ１３において記憶した積分電力と，この記憶前に積分電力／位相／振幅メモリ１８９に記憶した積分電力（前回の積分電力）とを比較し（ステップＳ１４），比較値が所定の閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１５）。最小積分電力判定部１８５は，比較値が所定の閾値以上の場合（ステップＳ１５／ＹＥＳ），２等分割法などを用いて，より小さな積分電力が得られる，次の振幅調整量を算出し積分電力／位相／振幅メモリ１８９に記憶して（ステップＳ１６），ステップＳ１１に戻る。この決定した振幅調整量が，ステップＳ１１で説明したしたある振幅調整量になる。比較値が所定の閾値未満の場合（ステップＳ１５／ＮＯ），最小積分電力判定部１８５は，前回，ステップＳ１６で算出した振幅調整量を探索後振幅調整量として積分電力／位相／振幅メモリ１８９に記憶する（ステップＳ１７）。

図１８に戻る。図１９，図２０で説明した処理が終了すると，タイミング制御部１８１は，信号Ｃｔｒを位相可変器１８６に出力し，不要波用メモリ１８３に記憶されている合成信号ＳＰの不要波の位相を図１９のステップＳ８で記憶した探索後の位相回転角度分回転させる。さらに，信号Ｃｔｒを振幅可変器１９０に出力し，位相回転後の合成信号ＳＰの不要波の振幅を図２０のステップＳ１７で記憶した探索後の振幅調整量分調整させる。この位相回転および振幅調整がされた信号ＳＯに含まれる不要波の位相角度，振幅量は，受信信号Ｒ１に含まれる不要波の位相角度，振幅量と同じ，すなわち同相である。

タイミング制御部１８１は，信号ＳＯが生成されると，タイミング信号Ｔ３を合成器１９１に出力する。合成器１９１は，タイミング信号Ｔ３に応答して，信号ＳＯに“−”を乗算し，第１の受信信号Ｒ１に含まれる不要波と逆相かつ同振幅に調整した調整信号を生成する。そして，合成器１９１は，遅延部１９２により所定時間遅延された受信信号Ｒ１と調整信号を合成する。この遅延時間は，図１９のステップＳ１からステップＳ８までの所要時間と，図２０のステップＳ１１からステップＳ１７までの所要時間の合計時間に相当するものである。この合成器１９１の合成処理によって，第１の受信信号Ｒ１に含まれる不要波が消去される。

検出信号ＦＬＧ１が入力されない間，すなわち，不要波が発生していない期間では，遅延部１９２により所定時間遅延された信号が，そのまま復号部８５に出力されることになる。

図２１は，位相／振幅探索法による不要波消去処理を実行後の受信信号を示した図である。この不要波消去処理により，点線で示すように不要波が消去される。

第２の不要波消去部９４も図１８で説明した同じ機能ブロックを有する。この場合，第２の不要波消去部９４の受信信号用メモリ１８２には第２の受信信号Ｒ２が入力される。

第２実施形態で説明した受信装置によれば，不要波の電力が希望波の電力に対して大きい場合であっても，不要波の発生期間を検出する前に不要波を消去することがなくなる。その結果，不要波の発生期間を高精度に検出することができる。

なお，不要波発生期間検出部１０２が，不要波消去部９４，不要波消去部９５に不要波発生期間の検出信号ＦＬＧ１を出力しているが，その代わりに，不要波発生期間検出部１０３が検出信号ＦＬＧ２を出力してもよい。

０値置換法による不要波の消去方法を第２実施形態の第１の不要波消去部８４，第２の不要波消去部９４で実行してもよい。この場合，合成部１０１からの合成信号ＳＰの入力は不要になる。また，位相／振幅探索法による不要波の消去方法を第１実施形態の第１の不要波消去部８４，第２の不要波消去部９４で実行してもよい。この場合，合成部１０１からの合成信号ＳＰを第１の不要波消去部８４，第２の不要波消去部９４に入力する必要がある。

以上の実施の形態をまとめると，次の付記のとおりである。

（付記１）
第１のアンテナを介して送信信号を受信し第１の受信信号を出力する第１の受信部と，
第２のアンテナを介して前記送信信号を受信し第２の受信信号を出力する第２の受信部と，
前記第１の受信信号および前記第２の受信信号に基づき，前記第２の受信信号を前記第１の受信信号の逆相にし，前記逆相にした信号と前記第１の受信信号との合成信号を生成する合成部と，
前記合成信号のレベルが第１の閾値以上の期間を不要波の発生期間として検出する第１の検出部と，
前記検出された発生期間では，前記第１の受信信号に含まれる不要波を消去する第１の不要波消去部と，
前記検出された発生期間では，前記第２の受信信号に含まれる不要波を消去する第２の不要波消去部とを有する受信装置。

（付記２）
付記１において，
前記合成部は，前記第２の受信信号を前記第１の受信信号と同相にした同相信号を生成するＦＩＲフィルタと，前記同相信号の逆相信号と前記第１の受信信号とを合成した合成信号を出力する合成器とを有する受信装置。

（付記３）
付記２において，
前記合成部は，さらに，前記合成信号と前記第２の受信信号との相関値を算出することにより前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を演算する係数演算部を有する受信装置。

（付記４）
付記３において，
さらに，前記第１の受信信号または前記第２の受信信号のレベルが第２の閾値以上の期間を不要波の発生期間として検出する第２の検出部を有し，
前記係数演算部は，前記第２の検出部が検出した不要波の発生期間では，係数演算を停止し，前記ＦＩＲフィルタは，前記係数演算部が係数演算を停止する前のタップ係数に基づき前記同相信号の生成を行う受信装置。

（付記５）
付記４において，
前記第１の不要波消去部は，前記第１の検出部または前記第２の検出部が検出した不要波の発生期間では，前記第１の受信信号に含まれる不要波を消去し，
前記第２の不要波消去部は，前記第１の検出部または前記第２の検出部が検出した不要波の発生期間では，前記第２の受信信号に含まれる不要波を消去する受信装置。

（付記６）
付記１から５の何れかにおいて，
前記第１の不要波消去部は，前記不要波の発生期間では，前記第１の受信信号を減衰し，
前記第２の不要波消去部は，前記不要波の発生期間では，前記第２の受信信号を減衰する受信装置。

（付記７）
付記１から５の何れかにおいて，
前記第１の不要波消去部は，前記不要波の発生期間では，前記合成信号を前記第１の受信信号に含まれる不要波と逆相かつ同振幅に調整した調整信号を生成し，前記調整信号と前記第１の受信信号とを合成し，
前記第２の不要波消去部は，前記不要波の発生期間では，前記合成信号を前記第２の受信信号に含まれる不要波と逆相かつ同振幅に調整した調整信号を生成し，前記調整信号と前記第２の受信信号とを合成する受信装置。

（付記８）
付記１から７の何れかにおいて，
前記第１の検出部は，前記合成信号の時間方向における平均電力を算出し，前記算出した平均電力が第３の閾値以上の期間を不要波の発生期間として検出する受信装置。

（付記９）
付記１から７の何れかにおいて，
前記第１の検出部は，データが送信される周波数領域の両端に設けられた前記データが送信されないガードバンド領域の周波数を通過帯域とするバンドパスフィルタを有し，前記バンドパスフィルタを通過した前記合成信号の電力が第４の閾値以上の期間を不要波の発生期間として検出する受信装置。

１，２，３…受信装置，１１…アンテナ，８１…第１のアンテナ，９１…第２のアンテナ，１２…ＲＦ処理部，８２…ＲＦ処理部（第１の受信部），９２…ＲＦ処理部（第２の受信部），１３，８３，９３…Ａ／Ｄ部，１４…不要波発生期間検出部，１５…不要波消去部，８４…第１の不要波消去部，８４ａ…０値置換部，９４…第２の不要波消去部，１６，８５，９５…復号部，１０１…合成部，１０１ａ…ＦＩＲフィルタ，１０１ｂ…合成器，１０１ｃ…係数演算部，１０２…不要波発生期間検出部（第１の検出部），１０３…不要波発生期間検出部（第２の検出部）。

Claims (5)

1. 第１のアンテナを介して送信信号を受信し第１の受信信号を出力する第１の受信部と，
   第２のアンテナを介して前記送信信号を受信し第２の受信信号を出力する第２の受信部と，
   前記第１の受信信号および前記第２の受信信号に基づき，前記第２の受信信号を前記第１の受信信号の逆相にし，前記逆相にした信号と前記第１の受信信号との合成信号を生成する合成部と，
   前記合成信号のレベルが第１の閾値以上の期間を不要波の発生期間として検出する第１の検出部と，
   前記検出された発生期間では，前記第１の受信信号に含まれる不要波を消去する第１の不要波消去部と，
   前記検出された発生期間では，前記第２の受信信号に含まれる不要波を消去する第２の不要波消去部とを有する受信装置。
2. 請求項１において，
   前記合成部は，前記第２の受信信号を前記第１の受信信号と同相にした同相信号を生成するＦＩＲフィルタと，前記同相信号の逆相信号と前記第１の受信信号とを合成した合成信号を出力する合成器とを有する受信装置。
3. 請求項２において，
   前記合成部は，さらに，前記合成信号と前記第２の受信信号との相関値を算出することにより前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を演算する係数演算部を有する受信装置。
4. 請求項３において，
   さらに，前記第１の受信信号または前記第２の受信信号のレベルが第２の閾値以上の期間を不要波の発生期間として検出する第２の検出部を有し，
   前記係数演算部は，前記第２の検出部が検出した不要波の発生期間では，係数演算を停止し，前記ＦＩＲフィルタは，前記係数演算部が係数演算を停止する前のタップ係数に基づき前記同相信号の生成を行う受信装置。
5. 請求項４において，
   前記第１の不要波消去部は，前記第１の検出部または前記第２の検出部が検出した不要波の発生期間では，前記第１の受信信号に含まれる不要波を消去し，
   前記第２の不要波消去部は，前記第１の検出部または前記第２の検出部が検出した不要波の発生期間では，前記第２の受信信号に含まれる不要波を消去する受信装置。

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