JP5700691B2 - 受信装置、及び受信方法 - Google Patents

Description

本発明は、受信装置、及び受信方法に関する。

近年、各種無線通信システムの普及により周波数資源の枯渇が問題となっており、複数の無線信号による周波数共用化を図ることで周波数利用効率を向上させる重畳伝送技術の検討が進められている。

図８は、周波数帯域を共用する無線通信システムを組み合わせる一例を示す概念図である。同図において、周波数チャネルが異なる２つの無線ＬＡＮ（Local Area Network）システム全体を示している。同図に示す無線通信システムは、無線ＬＡＮ基地局９１ａ、９１ｂと、受信装置９２ａとを具備している。無線ＬＡＮ基地局９１ａは、中心周波数ｆａであるチャネルＣＨ１の周波数帯域を用いて通信する。無線ＬＡＮ基地局９１ｂは、中心周波数ｆｂ（ｆａ＜ｆｂ）であるチャネルＣＨ５の周波数帯域を用いて通信する。
受信装置９２ａは、無線ＬＡＮ基地局９１ａ、９１ｂの双方の無線信号が到達する位置に配置され、中心周波数ｆａの無線信号と中心周波数ｆｂの無線信号とが互いに部分的に干渉した信号を受信する。

また、周波数帯域を互いに共用する他の例として、無線ＬＡＮシステムとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）と、ＷｉＭＡＸ（登録商標）との組み合わせなどがあり、異なる無線方式のシステム同士が周波数を共用する場合もある。
このように、例えば、無線ＬＡＮ基地局９１ａを通信対象とする場合、中心周波数ｆａである希望波の送信周波数帯域と、中心周波数ｆｂである無線ＬＡＮ基地局９１ｂからの干渉波の送信周波数帯域とが、部分的にオーバーラップ（干渉）する。このような周波数共用が他の無線通信において、受信装置９２ａは、誤り訂正などを効率的に行って周波数利用効率を向上させるために、希望波の送信周波数帯域にオーバーラップする干渉波の存在を正確に検出することが必要となる。

一般に干渉波が存在する場合、通信特性が著しく劣化するが、この干渉の影響を抑圧しながら分散配置されたＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）ブロックを復号し、正確な伝送を実現する技術が検討されている（非特許文献１）。具体的には、希望波の復調をする前に、受信信号のうち干渉波の存在する周波数成分をＲＦ（Radio Frequency：無線周波数帯）段やＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数帯）段においてフィルタリング処理、あるいはベースバンド帯において当該周波数成分に対する重み付けを施すことで干渉波の影響を抑圧して復調、復号することを特徴としている。

また、干渉波の存在する周波数帯域を検出する技術も検討されている（非特許文献２）。具体的には、非特許文献１に記載されている技術において、フィルタリング帯域、又は重み付け帯域を試行的に変化させて仮復調復号を行い、所定の規範、例えば誤り率が最小となるフィルタリング帯域又は重み付け帯域を干渉波の存在する周波数帯域として同定する。この場合、希望波の通信を行いながら干渉帯域を検出することが可能となる。

増野淳、杉山隆利、「マルチキャリア重畳伝送による周波数利用効率向上効果」、信学技法、ｖｏｌ．１０８、ｎｏ．１８８、ＲＣＳ２００８−６７、ｐｐ．８５−９０、２００８年８月 大槻、増野、杉山、「初期尤度マスクを用いた誤り率に基づく干渉波検出方法」、信学技法、ｖｏｌ．１１１、ｎｏ．１８０、ＲＣＳ２０１１−１１９、ｐｐ．４５−４９、２０１１年８月

干渉波が存在する周波数帯域は、該干渉波を送信する送信機が有効な干渉回避機能を具備していない限り不変であるのに対し、干渉波の受信レベルは伝搬環境の変動に伴い時変動する。したがって、仮に干渉波の存在する周波数帯域を同定し、当該周波数帯域を抑圧するフィルタリング又は重み付け処理を行った場合、復調後の誤り率が最小にならない場合がある。すなわち、希望波の一部の周波数帯域に対するフィルタリングや重み付け処理は、干渉波の抑圧を果たす一方で、希望波の抑圧も行ってしまう。そのため、マルチキャリア伝送においては一部副搬送波の欠落の原因となり、シングルキャリア伝送においてはシンボル間干渉の増大の原因となることがある。その結果、希望波を復調復号した際の誤り率が増加して受信品質が低下してしまうという問題がある。

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、希望波に対して干渉波が存在する場合において受信品質を向上させることができる受信装置、及び受信方法を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明の受信装置は、受信信号に含まれる希望波の復調復号結果に基づいて、前記受信信号において干渉波の存在する周波数帯域である干渉帯域を同定する干渉帯域検出部と、前記受信信号のうち干渉帯域の信号成分を抑圧して出力するフィルタ部と、干渉帯域の信号成分が抑圧された前記受信信号を復号して得られる受信データから送信レプリカ信号を算出する送信レプリカ算出部と、前記受信信号に基づいて推定した伝送路係数を用いて前記送信レプリカ信号から受信レプリカ信号を算出する受信レプリカ算出部と、前記受信信号から前記受信レプリカ信号を減算して前記干渉波を抽出する干渉波抽出部と、抽出した前記干渉波と前記受信レプリカ信号とから干渉波電力に対する希望波電力の比を算出する電力比算出部と、前記比が予め定められた閾値以上である場合、前記フィルタ部における信号成分の抑圧を停止させ、前記比が前記閾値以上でない場合、前記フィルタ部における信号成分の抑圧を継続させるフィルタ制御部とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の受信装置であって、前記受信信号における干渉波が存在していない周波数帯域の伝送路係数を用いて前記干渉帯域における伝送路係数を外挿する外挿補完部を更に備え、前記受信レプリカ算出部は、前記外挿補完部が外挿した伝送路係数を用いて前記送信レプリカ信号から前記受信レプリカ信号を算出することを特徴とする。

また、上記問題を解決するために、本発明の受信方法は、受信信号に含まれる希望波の復調復号結果に基づいて、前記受信信号において干渉波の存在する周波数帯域である干渉帯域を同定する干渉帯域検出ステップと、前記受信信号のうち干渉帯域の信号成分を抑圧するフィルタステップと、干渉帯域の信号成分が抑圧された前記受信信号を復号して得られる受信データから送信レプリカ信号を算出する送信レプリカ算出ステップと、前記受信信号に基づいて推定した伝送路係数を用いて前記送信レプリカ信号から受信レプリカ信号を算出する受信レプリカ算出ステップと、前記受信信号から前記受信レプリカ信号を減算して前記干渉波を抽出する干渉波抽出ステップと、抽出した前記干渉波と前記受信レプリカ信号とから干渉波電力に対する希望波電力の比を算出する電力比算出ステップと、前記比が予め定められた閾値以上である場合、前記フィルタステップにおける信号成分の抑圧を停止させ、前記比が前記閾値以上でない場合、前記フィルタステップにおける信号成分の抑圧を継続させるフィルタ制御ステップとを有する。

この発明によれば、干渉波の電力に対する希望波（受信レプリカ信号）の電力の比に基づいて、干渉波が存在する周波数帯域における信号成分の抑圧を行うか否かを判定するようにした。これにより、希望波の電力が干渉波の電力に対して大きい場合に、干渉波を抑圧するために希望波をも抑圧することなく、受信した希望波の全ての信号成分を用いて復調復号することにより受信品質を向上させることができる。

第１の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。 同実施形態における伝送路推定器１３及び外挿補完器２４の構成例と、推定する伝送路係数の概略とを示す図である。 同実施形態における受信装置１の干渉抑圧処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態における受信装置２の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるＤＵＲ算出部７０の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における受信装置２の干渉抑圧処理を示すフローチャートである。 同実施形態における受信品質の向上の一例を示すグラフである。 周波数帯域を共用する無線通信システムを組み合わせる一例を示す概念図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における受信装置及び受信方法を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の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。なお、本実施形態における受信装置１は、シングルキャリア伝送システムにおいて用いられる。同図に示すように、受信装置１は、フィルタ１１、スイッチ１２、伝送路推定器１３、畳込演算器１４、復調器１５、復号器１６、ＢＥＲ測定器１７、フィルタ変数決定器１８、及びＳＩＲ算出部２０を具備している。
ＳＩＲ算出部２０は、受信信号バッファ２１、再符号化器２２、再変調器２３、外挿補完器２４、畳込演算器２５、電力測定器２６、減算器２７、電力測定器２８、及び除算器２９を備えている。

フィルタ１１は、不図示の送信装置から受信した受信信号が入力され、入力された受信信号の一部の周波数帯域を通過させる。フィルタ１１が通過させる周波数帯域は、フィルタ変数決定器１８の制御に応じて変化する。
スイッチ１２は、フィルタ変数決定器１８の制御に応じて、フィルタ１１が出力する信号と、受信信号とのいずれか一方を選択して出力する。
伝送路推定器１３は、スイッチ１２が出力する信号に基づいて、送信装置と自装置との間の伝送路における伝送路係数を推定する。なお、伝送路推定器１３は公知の技術を用いて伝送路係数を推定する。

畳込演算器１４は、伝送路推定器１３が推定した伝送路係数を用いて、スイッチ１２が出力する信号を重み付けして加算する畳込み演算により、受信信号の伝送路歪みを補正した信号を出力する。
復調器１５は、畳込演算器１４が出力する信号を復調する。復号器１６は、復調器１５が復調した信号を誤り訂正復号することにより受信データを復元する。

ＢＥＲ測定器１７は、送信装置がデータを送信する際に予め付与しているＣＲＣ符号や既知信号を用いて、受信データに対するＢＥＲ（Bit Error Rate：ビット誤り率）を測定する。なお、ＢＥＲ測定器１７は、ＢＥＲに限らずＰＥＲ（Packet Error Rate）、ＢＬＥＲ（BLock Error Rate）、ＳＥＲ（Symbol Error Rate）など伝送品質を表す指標を
測定するようにしてもよい。
フィルタ変数決定器１８は、ＢＥＲ測定器１７が測定したＢＥＲと、ＳＩＲ算出部２０が算出するＳＩＲ（Signal to Interference Ratio；希望波電力対干渉波電力比）とに基づいて、フィルタ１１及びスイッチ１２の制御を行う。

受信信号バッファ２１は、受信信号を記憶する。
再符号化器２２は、復号器１６が復元した受信データを、送信装置における符号化手順と同じ符号化手順を用いて符号化して出力する。再変調器２３は、再符号化器２２が出力する信号を、送信装置における変調方式と同じ変調方式を用いて変調する。換言すると、再符号化器２２及び再変調器２３は受信データに基づいて送信レプリカ信号を算出する。
外挿補完器２４は、伝送路推定器１３が推定する伝送路係数に対して、フィルタ１１において抑圧された信号成分の周波数帯域における伝送路係数を外挿補完する。

図２は、本実施形態における伝送路推定器１３及び外挿補完器２４の構成例と、推定する伝送路係数の概略とを示す図である。同図に示すように、伝送路推定器１３は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）器１３１、既知信号発生器１３２、及び除算器１３３を有している。外挿補完器２４は、外挿補完回路２４１と、ＩＦＦＴ器２４２とを有している。また、同図における（ａ）及び（ｂ）は、推定される伝送路係数の一例を示す図である。（ａ）及び（ｂ）において横軸は周波数を示し、縦軸は振幅応答を示している。

ＦＦＴ器１３１は、スイッチ１２が出力する信号に対してＦＦＴを行うことにより、時間領域から周波数領域の信号に変換する。既知信号発生器１３２は、予め定められている既知信号（トレーニング信号やパイロット信号など）を出力する。除算器１３３は、ＦＦＴ器１３１が変換した信号を、既知信号発生器１３２が出力する既知信号で除算し、伝送路における振幅及び位相の変化を示す伝送路係数を推定する。ここで、伝送路推定器１３により推定される伝送路係数は、（ａ）に示すように、フィルタ１１において抑圧される周波数帯域である干渉帯域において振幅応答が小さくなっている。そのため、フィルタ１１が通過させる周波数帯域以外の周波数帯域（干渉帯域）における伝送路係数の推定が困難になっている。

外挿補完回路２４１は、伝送路推定器１３が出力する伝送路係数に対して、フィルタ１１が抑圧する周波数帯域における伝送路係数を補完する。例えば、外挿補完回路２４１は、干渉帯域の伝送路係数を直線補完等により外挿することにより、フィルタ１１で信号が抑圧された周波数帯域における伝送路係数を補う。ここで、外挿補完回路２４１が補完した伝送路係数は、（ｂ）に示すように、フィルタ１１により抑圧された周波数帯域における伝送路係数が補われた状態となる。
ＩＦＦＴ器２４２は、外挿補完回路２４１が補完した伝送路係数に対してＩＦＦＴを行うことにより、周波数領域から時間領域の信号に変換し、変換した信号（推定伝送路係数）を畳込演算器２５に出力する。

図１に戻って、受信装置１の構成の説明を続ける。
畳込演算器２５は、再変調器２３が出力する送信レプリカ信号を、外挿補完器２４が出力する推定伝送路係数により重み付けして加算する。これにより、畳込演算器２５は、伝送路推定器１３及び外挿補完器２４により推定された推定伝送路係数を用いて、送信レプリカ信号から受信レプリカ信号を算出する。受信レプリカ信号は、干渉波を含まない、希望波のみの受信信号に対応する。
電力測定器２６は、畳込演算器２５が算出する受信レプリカ信号の電力を測定し、測定した電力値を出力する。

減算器２７は、受信信号バッファ２１に記憶されている受信信号を読み出し、読み出した受信信号から受信レプリカ信号を減算し、減算結果を出力する。減算器２７が出力する減算結果は、受信信号に含まれる希望波が差し引かれた信号、すなわち干渉波に対応する信号である。
電力測定器２８には、フィルタ１１において通過周波数帯域を示す情報がフィルタ変数決定器１８から入力され、干渉波に対応する信号が減算器２７から入力される。電力測定器２８は、通過周波数帯域における干渉波の電力を測定し、測定した電力値を出力する。
除算器２９は、電力測定器２６が測定した希望波に対応する電力値を、電力測定器２８が測定した干渉波に対応する電力値で除算し、ＳＩＲを算出する。
ＳＩＲ算出部２０は、上述の構成により、受信信号、伝送路推定器１３が推定した伝送路係数、受信データ、及びフィルタ１１が通過させる周波数帯域に基づいてＳＩＲを算出する。

図３は、本実施形態における受信装置１のフィルタ制御処理（干渉抑圧処理）を示すフローチャートである。受信装置１においてフィルタ制御処理が開始されると、フィルタ変数決定器１８は、受信信号に含まれる希望波の周波数帯域うち一部の周波数帯域を抑圧するように通過周波数帯域を設定する。また、フィルタ変数決定器１８は、フィルタ１１の出力を選択させる制御をスイッチ１２に対して行う。このとき、抑圧する周波数帯域の中心周波数及び周波数幅を変化させ、ＢＥＲ測定器１７が測定するＢＥＲが最小となる中心周波数及び周波数幅を検出する。これにより、フィルタ変数決定器１８は、干渉波の存在する周波数帯域を同定する（ステップＳ１０１）。

干渉波の存在する周波数帯域が同定できた後は、当該周波数帯域の周波数成分をフィルタ１１で抑圧させ、復調器１５及び復号器１６が復号復調したデータを受信データ列として得る。一方で、ＳＩＲ算出部２０において、再符号化器２２及び再変調器２３が送信レプリカ信号を算出する（ステップＳ１０２）。
畳込演算器２５は、外挿補完器２４が出力する推定伝送路係数を用いて、送信レプリカ信号から受信レプリカ信号を算出する（ステップＳ１０３）。
減算器２７は、受信信号バッファ２１に記憶されている受信信号と、算出された受信レプリカ信号とから干渉波を抽出する（ステップＳ１０４）。

除算器２９は、受信レプリカ信号と、抽出された干渉波とからＳＩＲを算出する（ステップＳ１０５）。
フィルタ変数決定器１８は、算出されたＳＩＲが予め定められた切替閾値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１０６）、ＳＩＲが切替閾値以上である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、受信信号を選択させる制御をスイッチ１２に対して行い（ステップＳ１０７）、処理をステップＳ１０２に戻す。一方、ＳＩＲが切替閾値以上でない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、フィルタ変数決定器１８は、フィルタ１１が出力する信号を選択させる制御をスイッチ１２に対して行うとともに、ステップＳ１０１において検出した周波数帯域を抑圧させる制御をフィルタ１１に対して行い（ステップＳ１０８）、処理をステップＳ１０２に戻す。以降、受信装置１はステップＳ１０２からステップＳ１０８までの処理を繰り返し行い、時々刻々と変化するＳＩＲに応じてフィルタ１１を用いるか否かを切り替えて受信処理を行う。
なお、損失分岐点（切替閾値）は、実機を用いた測定結果やシミュレーション結果などに基づいて予め定められる。

上述のように、受信装置１は、受信信号における希望波と干渉波との比（ＳＩＲ）に基づいて、フィルタ１１を用いた受信処理を行うか否かを決定する。具体的には、ＳＩＲが切替閾値以上である場合、すなわち干渉波の電力が希望波の電力に比べ小さい場合において、フィルタ１１による干渉波の抑圧及び希望波の抑圧を停止させて受信処理を行う。これにより、ＳＩＲが大きい場合には、干渉波が存在する周波数帯域の希望波も用いて受信処理を行うことで、受信品質を向上させることができる。なお、ＳＩＲが切替閾値以上でない場合にはフィルタ１１による干渉波の抑圧を継続させて受信処理を行うことにより、受信品質の低下を抑えることができる。
また、外挿補完器２４が干渉帯域における伝送路係数を外挿補完するようにしたので、受信レプリカ信号の精度を高めることができ、当該受信レプリカ信号を用いたＳＩＲの精度を向上させることができる。その結果、干渉抑圧処理の精度が高めることができ、受信品質を向上させることができる。

なお、本実施形態の受信装置１において、畳込演算器１４を乗算器に替えて、推定された伝送路係数を用いて、伝送路における振幅及び位相の歪みを補正するようにしてもよい。同様に、畳込演算器２５を乗算器に替えて、推定伝送路係数を用いて送信レプリカ信号に伝送路における振幅及び位相の歪みを与えることで受信レプリカ信号を算出するようにしてもよい。
また、干渉抑圧処理において、定期的に、又は必要に応じてステップＳ１０１（干渉帯域の同定）から繰り返して行うようにしてもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、マルチキャリア伝送システムにおける受信装置の一例として、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）変調された信号を受信する受信装置の構成について説明する。

図４は、第２の実施形態における受信装置２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２は、バンドパスフィルタ（Band Pass Filter：ＢＰＦ）５１、ＯＦＤＭ復調器５２、伝送路推定器５３、振幅位相歪補正器５４、復調器５５、ゼロ置換器５６、並直列変換器５７、ＦＥＣ復号器５８、ＢＥＲ測定器５９、干渉帯域検出器６０、置換サブキャリア設定器６１、及びＤＵＲ（Desired to Undesired signal power Ratio：希望波電力対干渉波電力比）算出部７０を具備している

バンドパスフィルタ５１は、不図示の送信装置から受信した受信信号が入力され、入力された受信信号のうち希望波の周波数帯域を通過させ、当該周波数帯域の信号を出力する。ＯＦＤＭ復調器５２は、バンドパスフィルタ５１が出力した信号に対してＦＦＴを行い、サブキャリアごとの信号に変換する。
伝送路推定器５３は、ＯＦＤＭ復調器５２が変換した各サブキャリアの信号に基づいて、送信装置と自装置との間の伝送路における伝送路係数をサブキャリアごとに推定する。なお、伝送路推定器５３は、公知の技術を用いて伝送路係数を推定する。

振幅位相歪補正器５４は、伝送路推定器５３が推定した伝送路係数を用いて、ＯＦＤＭ復調器５２が変換した各サブキャリアの信号が伝送路において受けた振幅及び位相の歪みを補正し、補正した各サブキャリアの信号を出力する。
復調器５５は、振幅位相歪補正器５４が出力する各サブキャリアの信号を復調する。
ゼロ置換器５６は、置換サブキャリア設定器６１の制御に応じて、復調器５５が復調した各サブキャリアの信号を「０」に置換する。換言すると、ゼロ置換器５６は、置換サブキャリア設定器６１が選択したサブキャリアの信号を抑圧し、それ以外のサブキャリアの信号を出力する。

並直列変換器５７は、復調器５５から出力される各サブキャリアの信号のうちゼロ置換器５６において信号が置換されていない信号と、ゼロ置換器５６から出力されるサブキャリアの信号を置換した信号とに対してパラレル−シリアル変換して１つの信号列を出力する。
ＦＥＣ復号器５８は、並直列変換器５７が出力信号列に対して誤り訂正復号することにより受信ビット列を復元する。

ＢＥＲ測定器５９は、送信装置がデータを送信する際に予め付与しているＣＲＣ符号や既知の信号を用いて、受信ビット列に対するＢＥＲを測定する。
干渉帯域検出器６０は、ＢＥＲ測定器５９が測定するＢＥＲに基づいて、干渉波が存在する周波数帯域（サブキャリア）を検出する。また、干渉帯域検出器６０は、検出した周波数帯域を示す抑圧帯域情報を出力する。
置換サブキャリア設定器６１は、干渉帯域検出器６０が検出した周波数帯域に対応するサブキャリアの信号を「０」に置換させる制御をゼロ置換器５６に対して行う。

図５は、本実施形態におけるＤＵＲ算出部７０の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、ＤＵＲ算出部７０は、受信信号バッファ７１、ＦＥＣ再符号化器７２、直並列変換器７３、再変調器７４、ＯＦＤＭ変調器７５、干渉帯域外挿処理器７６、振幅位相歪み付与器７７、減算器７８、電力測定器７９、８０、及び電力比算出器８１を備えている。

受信信号バッファ７１は、バンドパスフィルタ５１が出力する信号を記憶する。
ＦＥＣ再符号化器７２は、ＦＥＣ復号器５８が出力する受信ビット列を、送信装置における符号化手順と同じ符号化手順を用いて符号化して出力する。直並列変換器７３は、ＦＥＣ再符号化器７２が出力する信号を、送信装置におけるシリアル−パラレル変換と同様にシリアル−パラレル変換して各サブキャリアの信号に分割する。ＯＦＤＭ変調器７５は、直並列変換器７３が出力する各サブキャリアの信号に対してＩＦＦＴを行い、周波数領域から時間領域の信号に変換して出力する。ＦＥＣ再符号化器７２からＯＦＤＭ変調器７５を用いた処理により、受信ビット列から希望波の送信レプリカ信号が算出される。

干渉帯域外挿処理器７６は、干渉波の影響を受けていない周波数帯域（サブキャリア）の伝送路係数を用いて、干渉波の影響を受けている周波数帯域（サブキャリア）の伝送路係数を外挿補完する。また、干渉帯域外挿処理器７６は、干渉波の影響を受けていない周波数帯域の伝送路係数と外挿補完した伝送路係数とを推定伝送路係数として出力する。
振幅位相歪み付与器７７は、干渉帯域外挿処理器７６が出力する推定伝送路係数を送信レプリカ信号に乗算し、受信レプリカ信号を算出する。受信レプリカ信号は希望波のみの受信信号（干渉波を含まない受信信号）に対応する。

減算器７８は、受信信号バッファ７１から受信信号（希望波(Desired)と干渉波(Undesired)とを含む信号）を読み出し、読み出した受信信号（D+U）から受信レプリカ信号（D）を減算し、減算結果（干渉波（U））を出力する。
電力測定器７９は、減算器７８が出力する信号（干渉波）の電力を測定し、測定した電力値を出力する。電力測定器８０は、受信レプリカ信号の電力を測定し、測定した電力値を出力する。

電力比算出器８１には、電力測定器７９が測定した干渉波の電力値と、電力測定器８０が測定した受信レプリカ信号の電力値と、干渉帯域検出器６０が検出した干渉が存在する周波数帯域（サブキャリア）を示す抑圧帯域情報とが入力される。電力比算出器８１は、入力された干渉波の電力値、受信レプリカ信号（希望波）の電力値、及び抑圧帯域情報を用いて、ＤＵＲを算出する。
ＤＵＲ算出部７０は、上述の構成により、受信信号、伝送路推定器５３が推定した伝送路係数、受信ビット列、及び抑圧帯域情報に基づいてＤＵＲを算出する。

図６は、本実施形態における受信装置２の干渉抑圧処理を示すフローチャートである。受信装置２において干渉抑圧処理が開始されると、置換サブキャリア設定器６１は、ゼロ置換器５６を用いて信号を「０」に置換するサブキャリアの組み合わせを変化させ、ＢＥＲ測定器５９が測定するＢＥＲが最小となるサブキャリアの組み合わせを検出する。これにより、置換サブキャリア設定器６１は、干渉波の存在するサブキャリア（周波数帯域）を同定する（ステップＳ２０１）。

干渉波の存在するサブキャリアが同定できた後は、当該サブキャリアの信号をゼロ置換器５６で「０」に置換させ、並直列変換器５７及びＦＥＣ復号器５８が復号したデータを受信ビット列として得る。一方で、ＤＵＲ算出部７０において、ＦＥＣ再符号化器７２からＯＦＤＭ変調器７５までの信号処理により送信レプリカ信号が算出される（ステップＳ２０２）。
振幅位相歪み付与器７７は、干渉帯域外挿処理器７６が出力する推定伝送路係数を用いて、送信レプリカ信号から受信レプリカ信号を算出する（ステップＳ２０３）。
減算器７８は、受信信号バッファ７１に記憶されている受信信号と、算出された受信レプリカ信号とから干渉波を抽出する（ステップＳ２０４）。

電力比算出器８１は、受信レプリカ信号の電力値と、干渉波の電力値とに基づいてＤＵＲを算出する（ステップＳ２０５）。
置換サブキャリア設定器６１は、算出されたＤＵＲが予め定められた切替閾値以上であるか否かを判定し（ステップＳ２０６）、ＤＵＲが切替閾値以上である場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、全てのサブキャリアの信号に対して置換をしない制御をゼロ置換器５６に対して行い（ステップＳ２０７）、処理をステップＳ２０２に戻す。一方、ＤＵＲが切替閾値以上でない場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）、置換サブキャリア設定器６１は、干渉波が存在するサブキャリアの信号を「０」に置き換えさせる制御をゼロ置換器５６に対して行い（ステップＳ２０８）、処理をステップＳ２０２に戻す。以降、受信装置２はステップＳ２０２からステップＳ２０８までの処理を繰り返して行い、時々刻々と変化するＤＵＲに応じてゼロ置換器５６を制御して受信処理を行う。
なお、損失分岐点（切替閾値）は、実機を用いた測定結果やシミュレーション結果などに基づいて予め定められる。
また、干渉抑圧処理において、定期的に、又は必要に応じてステップＳ２０１（干渉帯域の同定）から繰り返して行うようにしてもよい。

上述のように、受信装置２は、受信信号における希望波と干渉波との比（ＤＵＲ）に基づいて、ゼロ置換器５６を用いた受信処理を行うか否かを決定する。具体的には、ＤＵＲ算出部７０が切替閾値以上である場合、すなわち干渉波の電力が希望波の電力に比べ小さい場合において、ゼロ置換器５６を用いた干渉波の抑圧と干渉波が存在するサブキャリアの信号の抑圧とを停止させる制御する。これにより、ＤＵＲが大きい場合には、干渉波が存在するサブキャリアの信号も用いて受信処理を行うことで、受信品質を向上させることができる。なお、ＤＵＲが切替閾値以上でない場合には、干渉波が存在するサブキャリアの信号に対する抑圧を継続させて受信処理を行うことにより、受信品質の低下を抑えることができる。
また、外挿補完器２４干渉帯域外挿処理器７６が干渉帯域における伝送路係数を外挿補完するようにしたので、受信レプリカ信号の精度を高めることができ、当該受信レプリカ信号を用いたＤＵＲの精度を向上させることができる。その結果、干渉抑圧処理の精度が高めることができ、受信品質を向上させることができる。

図７は、本実施形態における受信品質の向上の一例を示すグラフである。同図では、信号の変調方式に６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation：直交振幅変調）と１６ＱＡＭとを用いた場合が示されている。また、６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭそれぞれにおいて、干渉波が存在するサブキャリアにおいてゼロ置換をした場合としない場合とが示されている。図７（ａ）及び（ｂ）において、縦軸はＢＬＥＲ（BLock Error Rate：ブロック誤り率）を示し、横軸はＤＵＲを示している。
図７（ａ）に示すように、ＤＵＲが大きくなると、得失分岐点を境にゼロ置換を行わない場合のＢＬＥＲが、ゼロ置換を行う場合のＢＬＥＲより良くなる。すなわち、得失分岐点を境に受信信号における干渉波の電力レベルによって得失の大小が入れ替わり、ＤＵＲが高い場合には、干渉が存在するサブキャリア（干渉帯域）の信号に対する抑圧を行わずに復号を行った方が誤り率が良好となる。
図７（ｂ）は、本実施形態における受信装置２のＢＬＥＲとＤＵＲとの関係を示すグラフである。得失分岐点（切替閾値）を境に、ゼロ置換を行う場合とゼロ置換を行わない場合とを切り替えて用いることにより、ＢＬＥＲ（誤り率）を小さくすることができ、受信品質を向上させることができる。

なお、上述の第１及び第２の実施形態において、時々刻々と算出された瞬時ＳＩＲ（又は瞬時ＤＵＲ）に基づいてフィルタ１１（又はゼロ置換器５６）を用いるか否かの判定を行う構成を説明したが、これに限らず、ＳＩＲ（又はＤＵＲ）の推定精度を向上させるために、一定時間ごとに測定したＳＩＲ（又はＤＵＲ）を平均化した平均値を用いたり、忘却係数を用いて重み付けしたＳＩＲ（又はＤＵＲ）を用いたりして判定を行うようにしてもよい。
また、上述の第１の実施形態において、フィルタ変数決定器１８は、算出されたＳＩＲを用いてフィルタ１１の制御を行い、抑圧する周波数帯域を制御するようにしてもよい。同様に、第２の実施形態において、置換サブキャリア設定器６１は、算出されたＤＵＲを用いてゼロ置換器５６を用いて信号を「０」に置換するサブキャリアを変更するようにしてもよい。
また、上述の第１及び第２の実施形態において、干渉抑圧処理における干渉帯域の同定（ステップＳ１０１又はステップＳ２０１）を一定時間ごとに繰り返して行うようにしてもよい。
また、図３において示した干渉抑圧処理において干渉波の存在する周波数帯域が既知情報として得られている場合はステップＳ１０１を省略するようにしてもよい。同様に、図６において示した干渉抑圧処理において干渉波の存在する周波数帯域（サブキャリア）が既知情報として得られている場合にはステップＳ２０１を省略するようにしてもよい。

なお、本発明に記載の干渉帯域検出部及びフィルタ制御部は、実施形態におけるフィルタ変数決定器１８と置換サブキャリア設定器６１とに対応する。本発明に記載のフィルタ部は、実施形態におけるフィルタ１１とゼロ置換器５６とに対応する。本発明に記載の送信レプリカ算出部は、実施形態における再変調器２３とＯＦＤＭ変調器７５とに対応する。本発明に記載の受信レプリカ算出部は、実施形態における畳込演算器２５と振幅位相歪み付与器７７とに対応する。本発明に記載の干渉波抽出部は、実施形態における減算器２７と減算器７８とに対応する。本発明に記載の電力比算出部は、実施形態における除算器２９と電力比算出器８１とに対応する。

なお、本発明における受信装置の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより干渉抑圧処理（図３、図６）を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１，２…受信装置
１１…フィルタ
１２…スイッチ
１３，５３…伝送路推定器
１４，２５…畳込演算器
１５，５５…復調器
１６…復号器
１７，５９…ＢＥＲ測定器
１８…フィルタ変数決定器
２０…ＳＩＲ算出部
２１，７１…受信信号バッファ
２２…再符号化器
２３，７４…再変調器
２４…外挿補完器
２６，２８，７９，８０…電力測定器
２７，７８…減算器
２９…除算器
５１…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
５２…ＯＦＤＭ復調器
５４…振幅位相歪補正器
５６…ゼロ置換器
５７…並直列変換器
５８…ＦＥＣ復号器
６０…干渉帯域検出器
６１…置換サブキャリア設定器
７０…ＤＵＲ算出部
７２…ＦＥＣ再符号化器
７３…直並列変換器
７５…ＯＦＤＭ変調器
７６…干渉帯域外挿処理器
７７…振幅位相歪み付与器
８１…電力比算出器
９１ａ，９１ｂ…無線ＬＡＮ基地局
９２ａ…受信装置
１３１…ＦＦＴ器
１３２…既知信号発生器
１３３…除算器
２４１…外挿補完回路
２４２…ＩＦＦＴ器

Claims (3)

1. 受信信号に含まれる希望波の復調復号結果に基づいて、前記受信信号において干渉波の存在する周波数帯域である干渉帯域を同定する干渉帯域検出部と、
   前記受信信号のうち干渉帯域の信号成分を抑圧して出力するフィルタ部と、
   干渉帯域の信号成分が抑圧された前記受信信号を復号して得られる受信データから送信レプリカ信号を算出する送信レプリカ算出部と、
   前記受信信号に基づいて推定した伝送路係数を用いて前記送信レプリカ信号から受信レプリカ信号を算出する受信レプリカ算出部と、
   前記受信信号から前記受信レプリカ信号を減算して前記干渉波を抽出する干渉波抽出部と、
   抽出した前記干渉波と前記受信レプリカ信号とから干渉波電力に対する希望波電力の比を算出する電力比算出部と、
   前記比が予め定められた閾値以上である場合、前記フィルタ部における信号成分の抑圧を停止させ、前記比が前記閾値以上でない場合、前記フィルタ部における信号成分の抑圧を継続させるフィルタ制御部と、
   前記フィルタ部から出力される信号に対する復調復号結果に対するビット誤り率を測定する誤り率測定部と
   を備え、
   前記干渉帯域検出部は、前記フィルタ制御部が前記フィルタ部において抑圧される周波数帯の中心周波数及び周波数幅を変化させた際に、前記誤り率測定部により測定されるビット誤り率が最小となる周波数帯の中心周波数及び周波数幅を検出し、検出した中心周波数及び周波数幅で定まる周波数帯域を干渉帯域として同定する
   ことを特徴とする受信装置。
2. 請求項１に記載の受信装置であって、
   前記受信信号における干渉波が存在していない周波数帯域の伝送路係数を用いて前記干渉帯域における伝送路係数を外挿する外挿補完部を更に備え、
   前記受信レプリカ算出部は、前記外挿補完部が外挿した伝送路係数を用いて前記送信レプリカ信号から前記受信レプリカ信号を算出する
   ことを特徴とする受信装置。
3. 受信信号に含まれる希望波の復調復号結果に基づいて、前記受信信号において干渉波の存在する周波数帯域である干渉帯域を同定する干渉帯域検出ステップと、
   前記受信信号のうち干渉帯域の信号成分を抑圧するフィルタステップと、
   干渉帯域の信号成分が抑圧された前記受信信号を復号して得られる受信データから送信レプリカ信号を算出する送信レプリカ算出ステップと、
   前記受信信号に基づいて推定した伝送路係数を用いて前記送信レプリカ信号から受信レプリカ信号を算出する受信レプリカ算出ステップと、
   前記受信信号から前記受信レプリカ信号を減算して前記干渉波を抽出する干渉波抽出ステップと、
   抽出した前記干渉波と前記受信レプリカ信号とから干渉波電力に対する希望波電力の比を算出する電力比算出ステップと、
   前記比が予め定められた閾値以上である場合、前記フィルタステップにおける信号成分の抑圧を停止させ、前記比が前記閾値以上でない場合、前記フィルタステップにおける信号成分の抑圧を継続させるフィルタ制御ステップと、
   干渉帯域の信号成分が抑圧された前記受信信号に対する復調復号結果に対するビット誤り率を測定する誤り率測定ステップと
   を有し、
   前記干渉帯域検出ステップでは、前記フィルタステップにおいて抑圧される周波数帯の中心周波数及び周波数幅を変化させた際に、前記誤り率測定ステップにおいて測定されるビット誤り率が最小となる周波数帯の中心周波数及び周波数幅を検出し、検出した中心周波数及び周波数幅で定まる周波数帯域を干渉帯域として同定する
   ことを特徴とする受信方法。

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