JP6015387B2 - 遅延量推定装置、及び、遅延量推定方法 - Google Patents

Description

本発明は、遅延量推定装置、遅延量推定方法に関する。

近年、無線通信において、デジタル化による高能率伝送が多く採用されるようになっている。無線通信に多値位相変調方式を適用する場合、送信側で特に送信用電力増幅器の増幅特性を直線化して非線形歪を抑え、隣接チャネル漏洩電力を低減する技術が重要である。また、線形性に劣る増幅器を使用し電力効率の向上を図る場合，非線形歪を補償する技術が使用される。

歪補償技術としてデジタル非線形歪補償方式が知られている。デジタル非線形歪補償方式は、変調信号により直交変調して得られる搬送波を帰還検波し、変調信号（送信ベースバンド信号）と帰還信号（帰還ベースバンド信号）とをデジタル変換して比較し、比較結果に基づいて歪補償係数をリアルタイムに更新する方式である。

特開２０１０−３４８６３号公報

デジタル非線形歪補償方式では、送信ベースバンド信号（Ｒｅｆ信号）と帰還ベースバンド信号（ＦＢ信号）とをデジタル変換して比較するため、Ｒｅｆ信号とＦＢ信号とのタイミングを合わせないと歪補償性能が低下する。そのため、精度よくＲｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延（遅延時間、遅延値）を測定することが求められる。Ｒｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延は、ＦＢ信号及びＲｅｆ信号のサンプリングクロック（clk）単位で補正
され、さらに、clk間を分割したタップ（tap）単位で補正される方法が一般的である。Ｒｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延を測定する方法として、相関演算を用いる方式が知られている。この方法は、ＦＢ信号とＲｅｆ信号とをメモリに格納しておき、ＦＢ信号をclk
単位及びtap単位で遅延させながら、ＦＢ信号とＲｅｆ信号との相関係数が最も高いclk遅延及びtap遅延をＦＢ信号とＲｅｆ信号との最適遅延とする方法である。

図１は、Ｒｅｆ信号とＦＢ信号との相関値の、Ｒｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延の依存性の例を示す図である。相関値が最大となる付近では、相関値の演算誤差が遅延値の変化に対する相関値の変化よりも大きくなり、最大相関値における遅延値が最適遅延とならないことがある。

これに対して、最大相関値が得られる遅延値から、正側及び負側に所定量以上離れており、かつ、相関値が同一になる２点を抽出し、この２点の中間点を遅延値とする方法がある。しかしながら、Ｒｅｆ信号の電力によって相関値は変化するため、同一信号でもデータ取得タイミングによって、遅延量に対する相関値は、異なる曲線を描く。

図２は、Ｒｅｆ信号とＦＢ信号との相関値の、Ｒｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延の依存性の、複数のデータ取得タイミングにおける例を示す図である。図２の例では、３種類のタイミング（タイミングＡ、タイミングＢ、タイミングＣ）の例について、示している。

図３は、Ｒｅｆ信号とＦＢ信号とをメモリに格納せず、遅延量を変化させたときの相関値の変化の例を示す図である。図３の例のように、Ｒｅｆ信号とＦＢ信号とをメモリに格納せず、時刻が異なるＲｅｆ信号でＦＢ信号をclk単位及びtap単位で遅延させながら相関値を算出すると、相関値の最大値となる遅延値が最適遅延とならないことがある。

これに対して、複数回の測定を行い測定結果を平均化する方法がある。しかしながら、この方法では、複数回の測定を行うことで、演算処理量が増加するという問題がある。また、同じタイミングの信号を用いて相関値の遅延量依存性を算出するには、Ｒｅｆ信号とＦＢ信号とをあらかじめメモリに格納することが求められるので、回路規模が大きくなるという問題がある。

本件開示の技術は、Ｒｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延を精度よく求めることを目的とする。

開示の技術は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。

即ち、第１の態様は、
第１入力信号と第１遅延値で遅延した帰還信号との相関値である第１相関値を算出する第１相関値演算部と、
前記第１入力信号と第２遅延値で遅延した帰還信号との相関値である第２相関値を算出する第２相関値演算部と、
前記第１相関値と前記第２相関値との差分である第１差分値に基づいて、入力信号に対する帰還信号の遅延量を推定する遅延量推定部とを備え、
前記第２遅延値は、前記第１遅延値に所定値を加算した値である
遅延量推定装置とする。

開示の態様は、プログラムが情報処理装置によって実行されることによって実現されてもよい。即ち、開示の構成は、上記した態様における各手段が実行する処理を、情報処理装置に対して実行させるためのプログラム、或いは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として特定することができる。また、開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されてもよい。

開示の技術によれば、Ｒｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延を精度よく求めることができる。

図１は、Ｒｅｆ信号とＦＢ信号との相関値の、Ｒｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延の依存性の例を示す図である。 図２は、Ｒｅｆ信号とＦＢ信号との相関値の、Ｒｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延の依存性の、複数のデータ取得タイミングにおける例を示す図である。 図３は、Ｒｅｆ信号とＦＢ信号とをメモリに格納せず、遅延量を変化させたときの相関値の変化の例を示す図である。 図４は、信号送信装置の例を示す図である。 図５は、信号送信装置のハードウェア構成例を示す図である。 図６は、差分値の算出を説明する図である。 図７は、差分値（ｔ）の符号が変わる時のｔをｔ０とする方法を説明する図である。 図８は、差分値（ｔ）の絶対値が最小となる時のｔをｔ０とする方法を説明する図である。 図９は、信号送信装置１００の遅延測定部１２０の遅延測定処理の動作フローの例（１）を示す図である。 図１０は、信号送信装置１００の遅延測定部１２０の遅延測定処理の動作フローの例（２）を示す図である。 図１１は、信号送信装置１００の遅延測定部１２０の遅延測定処理の動作フローの例（３）を示す図である。 図１２は、信号送信装置１００の遅延測定部１２０の遅延測定処理の動作フローの例（１）を示す図である。 図１３は、信号送信装置１００の遅延測定部１２０の遅延測定処理の動作フローの例（２）を示す図である。 図１４は、信号送信装置１００の遅延測定部１２０の遅延測定処理の動作フローの例（３）を示す図である。 図１５は、信号送信装置の例を示す図である。 図１６は、第１差分値（ｔ）の符号が変わる時のｔをｔ１０とし、第２差分値（ｔ）の符号が変わる時のｔをｔ２０とする方法を説明する図である。 図１７は、第１差分値（ｔ）の絶対値が最小となる時のｔをｔ１０とし、第２差分値（ｔ）の絶対値が最小となる時のｔをｔ２０とする方法を説明する図である。 図１８は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例（１）を示す図である。 図１９は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例（２）を示す図である。 図２０は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例（３）を示す図である。 図２１は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例（４）を示す図である。 図２２は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例（５）を示す図である。 図２３は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例（１）を示す図である。 図２４は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例（２）を示す図である。 図２５は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例（３）を示す図である。 図２６は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例（４）を示す図である。 図２７は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例（５）を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、開示の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。開示の構成の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

実施形態に記載される信号送信装置は、遅延量推定装置の実施形態の例である。遅延量推定装置は、信号送信装置に限定されるものではない。

〔実施形態１〕
（構成例）
図４は、信号送信装置の例を示す図である。図４の信号送信装置１００は、ＰＤ（Pre-
Distortion）部１０２、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換部１０４、ＰＡ（Power Amplifier）１０６、アンテナ１０８、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部１１０、遅延調整
部１１２、遅延測定部１２０を有する。遅延測定部１２０は、第１遅延測定部１２２、第２遅延設定部１２４、第１相関値演算部１２６、第２相関値演算部１２８、遅延算出部１３０を有する。

信号送信装置１００は、デジタル信号の入力信号（送信ベースバンド信号、参照（Ｒｅｆ）信号）に対して、ＰＤ部１０２で歪補償を行い、Ｄ／Ａ変換部１０４で、アナログ信号に変換したのち、ＰＡ１０６で増幅し、アンテナ１０８から出力する。信号送信装置１００は、遅延測定部１２０で、入力信号に対するＰＡ１０６から出力される出力信号の遅延量を推定する。信号送信装置１００は、ＰＤ部１０２で、Ｒｅｆ信号とＰＡ１０６の出力信号の一部をフィードバックした帰還信号（フィードバック(ＦＢ)信号）と遅延量とに基づいて、入力信号に対して歪補償を行う。

ＰＤ部１０２は、遅延調整部１１２から出力される入力信号とＡ／Ｄ変換部１１０から出力されるＦＢ信号とに基づいて、歪補償係数を算出する。ＰＤ部１０２は、歪補償係数を用いて、ＰＡ１０６から出力される出力信号の非線形歪を低減するように、入力信号を補正する。補正後の入力信号は、Ｄ／Ａ変換部１０４に出力される。

Ｄ／Ａ変換部１０４は、ＰＤ部１０２から出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換して、ＰＡ１０６に出力する。

ＰＡ１０６は、Ｄ／Ａ変換部１０４から出力されるアナログ信号を増幅して、アンテナ１０８及びＡ／Ｄ変換部１１０に、出力する。

アンテナ１０８は、ＰＡ１０６から出力される信号を、相手先装置（信号受信装置）に向けて、送信する。

Ａ／Ｄ変換部１１０は、ＰＡ１０６から出力されるアナログ信号を、デジタル信号に変換する。変換されたデジタル信号は、ＰＤ部１０２および遅延測定部１２０に出力される。

遅延調整部１１２は、入力信号を、遅延測定部１２０の遅延算出部１２６で算出された遅延量（最適遅延）で遅延させて、ＰＤ部１０２に出力する。

遅延測定部１２０は、Ｒｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延量を算出する。遅延測定部１２０は、第１遅延設定部１２２、第２遅延設定部１２４、第１相関値演算部１２６、第２相関値演算部１２８、遅延算出部１３０を含む。遅延測定部１２０は、遅延推定部の一例である。

第１遅延設定部１２２は、Ｒｅｆ信号を、遅延算出部１３０から指示された遅延量で遅延させて、第１相関値演算部１２６及び第２相関値演算部１２８に出力する。ここでは、第１遅延設定部１２２から出力されるＲｅｆ信号の時刻を時刻ｘとする。時刻ｘは、現在時刻から遅延算出部１３０から指示された遅延量を減算した時刻である。当該遅延量は、Ｒｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延量より大きい量である。時刻ｘが、遅延算出部１３０から指示されてもよい。

第２遅延設定部１２４は、ＦＢ信号を、遅延算出部１３０から指示された遅延量で遅延させて、第１相関値演算部１２６及び第２相関値演算部１２８に出力する。ここでは、第２遅延設定部１２４から出力されるＦＢ信号の時刻を時刻ｘ＋ｔとする。時刻ｘ＋ｔが、
遅延算出部１３０から指示されてもよい。

第１相関値演算部１２６は、第１遅延設定部１２２から出力されるＲｅｆ信号Ｒｅｆ（ｘ）と、第２遅延設定部１２４から出力されるＦＢ信号ＦＢ（ｘ＋ｔ）との相関値を求める。

第２相関値演算部１２８は、第１遅延設定部１２２から出力されるＲｅｆ信号Ｒｅｆ（ｘ）と、第２遅延設定部１２４から出力されるＦＢ信号ＦＢ（ｘ＋ｔ+ａ）との相関値を
求める。ここでは、第２遅延設定部１２４から出力されるＦＢ信号から時間ａを遅延したＦＢ信号と、Ｒｅｆ信号との相関値を求める。時間ａは、固定値である。時間ａは、例えば、サンプリング速度の１clk（クロック）である。

遅延算出部１３０は、第１遅延設定部１２２に対して、Ｒｅｆ信号の遅延量を指示する。第１遅延設定部１２２に対する遅延量は、Ｒｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延量より十分大きい量である。遅延算出部１３０は、第２遅延設定部１２４に対して、ＦＢ信号の遅延量を指示する。第２遅延設定部１２４に対する遅延量は、第１遅延設定部１２２に対する遅延量に時間ｔを加算したものである。時間ｔは、例えば、tap（タップ）単位で変化
される。最初に設定される時間ｔは、例えば、過去に求められた遅延量から、２clk減算
したものとすることができる。

遅延算出部１３０は、時間ｔ毎に、第１相関値演算部１２６で算出された相関値と、第２相関値演算部１２８で算出された相関値との差分値を求める。遅延算出部１３０は、第２遅延設定部に指示する遅延量を、所定の単位（例えば、tap単位）で走査して、それぞ
れの時間ｔ毎に、差分値を求める。時間ｔは、例えば、最初に設定される時間ｔｓからｔｓ＋４clkになるまで、tap単位で操作される。差分値が最も０に近くなる時間ｔを、時間ｔ０とすると、最適遅延は、ｔ０＋ａ／２と求められる。ｔが変化したときに、時刻ｘが変化してもよい。即ち、ｔが変化したときに、タイミングが変わってもよい。

遅延算出部１３０は、求めた最適遅延を遅延調整部１１２に通知する。

遅延算出部１３０は、時間ｔを、clk（クロック）単位で変化させて、差分値が最大に
なる時間ｔxを求めた後、時間ｔを時間ｔｘの前後（例えば、ｔｘ−２clkからｔｘ＋２clkまで）でtap単位で変化させてもよい。差分値が最大になる時間ｔの周辺は時間に対する相関値の変化が大きいため、最適遅延となる時間ｔ０が時間ｔｘの前後に存在する可能性が高い。

図５は、信号送信装置のハードウェア構成例を示す図である。図５の信号送信装置１００は、プロセッサ１５２、Ｄ／Ａ変換部１５４、ＰＡ１５６、アンテナ１５８、Ａ／Ｄ変換部１６０、メモリ１６２を有する。

プロセッサ１５２は、入力信号に対して所定の処理を行いＤ／Ａ変換部１５４に出力する。プロセッサ１５２は、Ａ／Ｄ変換部１６０からデジタル信号が入力される。プロセッサ１５２は、図４のＰＤ部１０２、遅延調整部１１２、遅延測定部１２０として動作し得る。プロセッサ１５２は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＣＰ
Ｕ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などによって実現される。プロセッサ１５２は、ＦＰＧＡ、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣのうち２個以上を組み合わせて実現されてもよい。

Ｄ／Ａ変換部１５４は、プロセッサで処理されたデジタル信号をアナログ信号に変換す
る。Ｄ／Ａ変換部１５４は、図４のＤ／Ａ変換部１０４として動作する。

ＰＡ１５６は、Ｄ／Ａ変換部１５４で変換されたアナログ信号を増幅する。ＰＡ１５６は、図４のＰＡ１０６として動作する。

アンテナ１５８は、ＰＡ１５６から出力される信号を、他の装置に向けて、送信する。アンテナ１５８は、図４のアンテナ１０８として動作する。

Ａ／Ｄ変換部１６０は、ＰＡ１５６で増幅されたアナログ信号の一部をフィードバックした信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部１６０は、図４のＡ／Ｄ変換部１１０として動作する。

メモリ１６２は、プロセッサで使用されるプログラムやデータ等が格納される。メモリ１６２は、図４のＰＤ部１０２、遅延調整部１１２、遅延測定部１２０の一部として動作し得る。メモリ１６２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）によって実現される。

（算出方法１）
ここでは、遅延測定部１２０における最適遅延ｔ０の算出方法について説明する。時間ｔに対する差分値は、次のように求まる。

ここで、ｘはデータを取得した時刻を表し、ｔは第１遅延調整部と第２遅延調整部とで与える遅延量の差を表し、ａは固定的な遅延量を表す。ａとして、例えば、サンプリング速度の１clkが使用される。右辺の第１項におけるｘと右辺の第２項におけるｘとは、同
じ値である。

遅延測定部１２０は、ｔを例えばtap単位で走査して、差分値（ｔ）が最も０に近くな
るｔを求める。差分値（ｔ）が最も０に近くなるｔをｔ０とする。このとき、最適遅延は、次のように求まる。

従って、差分値（ｔ０）の式は、次のように変形される。

遅延値に対する相関値のグラフは、最適遅延値に対してほぼ線対称である。従って、最適遅延値から負の所定値（例えば、-a/2）離れた遅延値での相関値と、最適遅延値から正の所定値（例えば、+a/2）離れた遅延値での相関値とが、ほぼ同一になる。即ち、これらの相関値の差は、ほぼ０になる。このことを利用して、ｔを走査して、差分値（ｔ）が最も０に近くなるｔを求めることで、最適遅延が求まる。

図６は、差分値の算出を説明する図である。図６において、実線で結ばれた２点の時間差は、ａである。図６において、遅延算出部１３０が、差分値（ｔ）として求めているのは、実線で結ばれた２点における相関値の差である。実線で結ばれた２点のうち、左側の点の相関値が第１相関値演算部１２６で算出される相関値であり、右側の点の相関値が第２相関値演算部１２８で算出される相関値である。差分値（ｔ）は、左側の点の遅延値ｔにおける、左側の点の相関値と右側の点の相関値との差分である。ここで、第１相関値演算部１２６におけるｘと第２相関値演算部１２８におけるｘとが同じ値であるため、実線で結ばれた２点は、同じタイミングの曲線に乗る。第１相関値演算部１２６におけるｘと第２相関値演算部１２８におけるｘとが同じ値であれば、それぞれで算出される相関値は、同じタイミングの曲線に乗る。例えば、第１相関値演算部１２６におけるｘと第２相関値演算部１２８におけるｘとが同じ値であることが、同じタイミングであることである。本実施形態では、遅延算出部１３０で、同じタイミングによる２つの相関値の差分が求められる。

例えば、図６において、点Ｐが第１相関値演算部１２６によって算出された相関値、点Ｑが第２相関値演算部１２８によって算出された相関値であるとする。図６のように、点Ｐにおける相関値と点Ｑにおける相関値との差分値は、ほぼ０である。また、点Ｐにおける遅延値と点Ｑにおける遅延値との差はａである。よって、点Ｐにおける遅延値にａ／２を加算したものが、最適遅延である。点Ｐにおける遅延値にａ／２を加算したものは、点Ｐと点Ｑとを結ぶ線分の中点の遅延値に相当する。

また、例えば、図６において、点Ｒが第１相関値演算部１２６によって算出された相関値、点Ｓが第２相関値演算部１２８によって算出された相関値であるとする。ここで、点Ｒと点Ｓとは、異なるタイミングにおける相関値であるとする。図６のように、点Ｒと点Ｓとは、互いに異なるタイミングの曲線に乗っている。このとき、図６のように、点Ｒにおける相関値と点Ｓにおける相関値との差分値は、ほぼ０である。また、点Ｒにおける遅延値と点Ｓにおける遅延値との差はａである。しかし、点Ｒにおける遅延値にａ／２を加算したものは、実際の最適遅延と離れている。従って、第１相関値演算部１２６と第２相関値演算部１２８とでタイミングが異なると、最適遅延を精度よく求められない。即ち、異なるタイミングで算出した相関値を使用して、差分値を求めると、最適遅延を精度よく求めることが困難になる。本実施形態では、遅延算出部１３０で、点Ｒの相関値と点Ｓの相関値との差分が求められることはない。

図６において、実線で結ばれた２点における遅延値の差は等しくａであるので、実線で結ばれた２点における相関値の差は、当該２点を結ぶ実線の傾きに比例する。即ち、差分値は、当該２点を結ぶ実線の傾きに比例する。

最適遅延を求める方法として、例えば、（１）差分値（ｔ）の符号が変わる時のｔをｔ０とする方法、（２）差分値（ｔ）の絶対値が最小となる時のｔをｔ０とする方法が挙げられる。

図７は、差分値（ｔ）の符号が変わる時のｔをｔ０とする方法を説明する図である。図７のグラフは、遅延値と差分値との関係を示し、横軸は遅延値であり、縦軸は差分値である。ここでは、遅延算出部１２６は、ｔを、例えば、tap単位で増加させながら、差分値
値（ｔ）を求めるとする。ここで、差分値の符号が変化した時（例えば、負から正に変化した時）のｔをｔ０とする。このとき、最適遅延は、ｔ０＋ａ／２となる。

図８は、差分値（ｔ）の絶対値が最小となる時のｔをｔ０とする方法を説明する図である。図８のグラフは、遅延値の絶対値と差分値との関係を示し、横軸は遅延値であり、縦軸は差分値の絶対値である。ここでは、遅延算出部１３０は、ｔを、例えば、tap単位で
変化させながら、差分値（ｔ）の絶対値を求めるとする。ここで、差分値の絶対値が最小となる時のｔをｔ０とする。このとき、最適遅延は、ｔ０＋ａ／２となる。

また、差分値（ｔ）を次のように定義してもよい。ここで、第１相関値演算部１２６でRef(x)とFB（x+t）との相関値が算出され、第２相関値演算部１２８でRef(x)とFB（x+t-a）との相関値が算出されるとする。

このとき、差分値（ｔ）が最も０に近くなるｔをｔ０とすると、最適遅延は、次のように求まる。

（動作例１−１）
信号送信装置１００の遅延測定部１２０の動作例１−１について説明する。

図９、図１０、図１１は、信号送信装置１００の遅延測定部１２０の遅延測定処理の動作フローの例を示す図である。図９の「Ａ」は、図１０の「Ａ」と接続する。図１０の「Ｂ」は、図１１の「Ｂ」と接続する。

遅延測定部１２０の遅延算出部１３０は、第１遅延設定部１２２に設定する第１遅延量及び第２遅延設定部１２４に設定する第２遅延量を初期化する（Ｓ１１０１）。遅延測定部１２０は、時間補正値ｔｓを設定する（Ｓ１１０２）。時間補正値ｔｓは、例えば、以
前に算出した最適遅延から２clk減算した値とする。また、時間補正値ｔｓは、信号送信
装置１００の構成などに基づいて、あらかじめ与えられた量であってもよい。

遅延算出部１３０は、第１遅延量を第１遅延設定部１２２に通知する（Ｓ１１０３）。遅延算出部１３０は、第１遅延量を、例えば、３clkとする。第１遅延設定部１２２は、
Ｒｅｆ信号を、遅延算出部１３０から指示された第１遅延量で遅延させて、第１相関値演算部１２６及び第２相関値演算部１２８に出力する。ここでは、第１遅延設定部１２２から出力されるＲｅｆ信号の時刻を時刻ｘとする。時刻ｘは、現在時刻から遅延算出部１３０から指示された第１遅延量を減算した時刻である。遅延算出部１３０から、第１遅延設定部１２２に、時刻ｘが通知されてもよい。第１遅延設定部１２２から出力されるＲｅｆ信号をRef(x)とする。

遅延算出部１３０は、第２遅延量を第２遅延設定部１２４に通知する（Ｓ１１０４）。遅延算出部１３０は、第２遅延量を、時間補正値ｔｓから第１遅延量を減算した値とする。第２遅延設定部１２４は、ＦＢ信号を、遅延算出部１３０から指示された第２遅延量で遅延させて、第１相関値演算部１２６及び第２相関値演算部１２８に出力する。第１遅延設定部１２２から出力されるＦＢ信号の時刻は、時刻ｘ＋ｔｓとなる。遅延算出部１３０から、第２遅延設定部１２４に、時刻ｘ＋ｔｓが通知されてもよい。第２遅延設定部１２４から出力されるＦＢ信号をFB(x+t)とする。ここでは、ｔはｔｓである。

ここから、差分値算出ループが開始する。

第１相関値演算部１２６は、第１遅延設定部１２２から出力されるＲｅｆ信号Ｒｅｆ（ｘ）と、第２遅延設定部１２４から出力されるＦＢ信号ＦＢ（ｘ＋ｔ）との相関値を求める。第１相関値演算部１２６は、求めた相関値を、遅延算出部１３０に出力する。第２相関値演算部１２８は、第１遅延設定部１２２から出力されるＲｅｆ信号Ｒｅｆ（ｘ）と、第２遅延設定部１２４から出力されるＦＢ信号ＦＢ（ｘ＋ｔ+ａ）との相関値を求める（
Ｓ１１０５）。第２相関値演算部１２８は、第２遅延設定部１２４から出力されるＦＢ信号から時間ａを遅延したＦＢ信号と、Ｒｅｆ信号との相関値を求める。時間ａは、固定値である。時間ａは、例えば、サンプリング速度の１clk（クロック）である。第２相関値
演算部１２８は、求めた相関値を、遅延算出部１３０に出力する。

遅延算出部１３０は、第１相関値演算部１２６が求めた相関値と第２相関値演算部１２８が求めた相関値との差分を演算し、遅延値ｔにおける差分値（ｔ）とする（Ｓ１１０６）。

遅延算出部１３０は、ｔに１tap分加算したものを新たなｔとする（Ｓ１１０７）。遅
延算出部１３０は、第１遅延量を第１遅延設定部１２２に通知する。第１遅延量は、ステップＳ１１０３における第１遅延量と同じでよい。遅延算出部１３０は、第２遅延量を第２遅延設定部１２４に通知する。第２遅延量は、ｔから第１遅延量を減算した値とする。また、第１遅延量及び第２遅延量の代わりに、それぞれ、時刻ｘ及び時刻ｘ＋ｔが使用されてもよい。

第１遅延設定部１２２及び第２遅延設定部１２４は、新たなｔ及び新たな時刻ｘに基づいて、それぞれ、Ｒｅｆ信号及びＦＢ信号を出力する。第１相関値演算部１２６及び第２相関値演算部１２８は、新たなｔ及び新たな時刻ｘに基づいて、それぞれ、Ｒｅｆ信号及びＦＢ信号を取得する（Ｓ１１０８）。

差分値算出ループは、例えば、ｔがｔｓ＋４clkになったときに終了する。

差分値算出ループが終了すると、遅延算出部１３０は、差分値算出ループで算出した差分値（ｔ）について、ｔ＝ｔｓからｔを１tapずつ増加させていき、差分値（ｔ）の符号
が変わった時のｔを、遅延値ｔ０とする（Ｓ１１０９）。

遅延算出部１３０は、ｔ０＋ａ／２を最適遅延として算出する（Ｓ１１１０）。遅延算出部１３０は、最適遅延を遅延調整部１１２に通知する。

このようにして、遅延測定部１２０は、最適遅延を算出し、当該最適遅延を遅延調整部１１２に通知する。

（動作例１−２）
信号送信装置１００の遅延測定部１２０の動作例１−２について説明する。動作例１−１との共通点については、説明を省略する。

図１２、図１３、図１４は、信号送信装置１００の遅延測定部１２０の遅延測定処理の動作フローの例を示す図である。図１２の「Ｃ」は、図１３の「Ｃ」と接続する。図１３の「Ｄ」は、図１４の「Ｄ」と接続する。

ステップＳ１２０１からステップＳ１２０８までは、動作例１−１のステップＳ１１０１からステップＳ１１０８までと同様である。

差分値算出ループが終了すると、遅延算出部１３０は、差分値算出ループで算出した差分値（ｔ）について、絶対値をとる。遅延算出部１３０は、差分値（ｔ）の絶対値が最も小さいときのｔを、遅延値ｔ０とする（Ｓ１２０９）。

遅延算出部１３０は、ｔ０＋ａ／２を最適遅延として算出する（Ｓ１２１０）。遅延算出部１３０は、最適遅延を遅延調整部１１２に通知する。

このようにして、遅延測定部１２０は、最適遅延を算出し、当該最適遅延を遅延調整部１１２に通知する。

（実施形態１の作用、効果）
信号送信装置１００は、同じタイミングで取得されたＲｅｆ信号とＦＢ信号とを用いて、所定の差を有する２つの遅延値で遅延した信号を用いて、２つの相関値を算出する。信号送信装置１００は、２つの相関値の差分値を算出する。信号送信装置１００は、遅延値を走査して、差分値を算出する。信号送信装置１００は、相関値の差分値が最も０に近いときの遅延値に基づいて、最適遅延を算出する。

信号送信装置１００によれば、同じタイミングで取得された信号が使用されて相関値が算出されて、差分値が算出されることで、精度よくＲｅｆ信号に対するＦＢ信号の遅延量を算出することができる。

信号送信装置１００によると、差分値算出の都度、新たなタイミングで取得されたＦＢ信号及びＲｅｆ信号を用いて相関値を算出する。信号送信装置１００によれば、差分値算出の都度、Ｒｅｆ信号及びＦＢ信号を取得すればよく、ＦＢ信号及びＲｅｆ信号をあらかじめ格納して演算する構成に比べ、回路規模を小さくできる。

上記の構成において、遅延測定部１２０は、時刻ｘを時刻ｘ−ｔとして、ＦＢ信号を固定しＲｅｆ信号を変化させて相関値を算出し、最適遅延を求めてもよい。このとき、時刻ｘは０でもよい。また、上記の構成において、遅延測定部１２０は、時刻ｘを時刻ｘ−α
ｔとして、ＦＢ信号及びＲｅｆ信号を変化させて相関値を算出し、最適遅延を求めてもよい。αは、例えば、０以上１以下である。

〔実施形態２〕
次に実施形態２について説明する。実施形態２は、実施形態１との共通点を有する。従って、主として相違点について説明し、共通点については、説明を省略する。

（構成例２）
図１５は、信号送信装置の例を示す図である。図１５の信号送信装置２００は、ＰＤ（Pre-Distortion）部２０２、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換部２０４、ＰＡ（Power Amplifier）２０６、アンテナ２０８、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部２１０、遅延
調整部２１２、遅延測定部２２０を有する。遅延測定部２２０は、第１遅延測定部２２２、第２遅延設定部２２４、第１相関値演算部２２６、第２相関値演算部２２８、遅延算出部２３０を有する。遅延測定部２２０は、遅延推定部の一例である。

遅延測定部２２０は、後述する第１差分値、第２差分値を算出して、最適遅延を求め、遅延調整部２１２に出力する。

信号送信装置２００は、図５と同様のハードウェア構成で実現されうる。

（算出方法２）
ここでは、遅延測定部２２０における最適遅延ｔ０の算出方法について説明する。ここでは、２つの差分値（第１差分値、第２差分値）を求める。時間ｔに対する第１差分値は、次のように求まる。

ここで、ｘはデータを取得した時刻を表し、ｔは第１遅延調整部と第２遅延調整部とで与える遅延量の差を表し、ａは固定的な遅延量を表す。ａとして、例えば、サンプリング速度の１clkが使用される。右辺の第１項におけるｘと右辺の第２項におけるｘとは、同
じ値である。第１差分値（ｔ）は、実施形態１における差分値（ｔ）と同様である。

遅延測定部２２０は、ｔを例えばtap単位で走査して、第１差分値（ｔ）が最も０に近
くなるｔを求める。第１差分値（ｔ）が最も０に近くなるｔをｔ１０とする。また、遅延測定部２２０は、ｔを例えばtap単位で走査して、第２差分値（ｔ）が最も０に近くなる
ｔを求める。第２差分値（ｔ）が最も０に近くなるｔをｔ２０とする。このとき、最適遅延は、次のように求まる。

最適遅延を求める方法として、例えば、（１）第１差分値（ｔ）の符号が変わる時のｔをｔ１０とし、第２差分値（ｔ）の符号が変わる時のｔをｔ２０とする方法が挙げられる。また、最適遅延を求める方法として、（２）第１差分値（ｔ）の絶対値が最小となる時のｔをｔ１０とし、第２差分値（ｔ）の絶対値が最小となる時のｔをｔ２０とする方法が挙げられる。

図１６は、第１差分値（ｔ）の符号が変わる時のｔをｔ１０とし、第２差分値（ｔ）の符号が変わる時のｔをｔ２０とする方法を説明する図である。図１６のグラフは、遅延値と差分値との関係を示し、横軸は遅延値であり、縦軸は差分値である。ここでは、遅延算出部１２６は、ｔを、例えば、tap単位で増加させながら、第１差分値（ｔ）及び第２差
分値を求めるとする。ここで、第１差分値の符号が変化した時（例えば、負から正に変化した時）のｔをｔ１０とし、第２差分値の符号が変化した時のｔをｔ２０する。このとき、最適遅延は、（ｔ１０＋ｔ２０）／２となる。

図１７は、第１差分値（ｔ）の絶対値が最小となる時のｔをｔ１０とし、第２差分値（ｔ）の絶対値が最小となる時のｔをｔ２０とする方法を説明する図である。図１７のグラフは、遅延値の絶対値と差分値との関係を示し、横軸は遅延値であり、縦軸は差分値の絶対値である。ここでは、遅延算出部１３０は、ｔを、例えば、tap単位で変化させながら
、第１差分値（ｔ）及び第２差分値（ｔ）の絶対値を求めるとする。ここで、第１差分値の絶対値が最小となる時のｔをｔ１０とし、第２差分値の絶対値が最小となる時のｔをｔ２０とする。このとき、最適遅延は、（ｔ１０＋ｔ２０）／２となる。

（動作例２−１）
信号送信装置２００の遅延測定部２２０の動作例２−１について説明する。

図１８、図１９、図２０、図２１、図２２は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例を示す図である。図１８の「Ｅ」は、図１９の「Ｅ」と接続する。図１９の「Ｆ」は、図２０の「Ｆ」と接続する。図２０の「Ｇ」は、図２１の「Ｇ」と接続する。図２１の「Ｈ」は、図２２の「Ｈ」と接続する。

ステップＳ２１０１からステップＳ２１０８までは、第１差分値を求める動作フローである。ステップＳ２１０１からステップＳ２１０８までの動作は、動作例１−１のステップＳ１１０１からステップＳ１１０８までの差分値を求める動作と同様である。

第１差分値算出ループが終了すると、遅延算出部２３０は、第１差分値算出ループで算出した差分値（ｔ）について、ｔ＝ｔｓからｔを１tapずつ増加させていき、差分値（ｔ
）の符号が変わった時のｔを、遅延値ｔ１０とする（Ｓ２１０９）。

ステップＳ２１１０からステップＳ２１１７までは、第２差分値を求める動作フローである。

遅延測定部２２０の遅延算出部２３０は、第１遅延設定部２２２に設定する第１遅延量及び第２遅延設定部２２４に設定する第２遅延量を初期化する（Ｓ２１１０）。遅延測定部２２０は、時間補正値ｔｓを設定する（Ｓ２１１１）。時間補正値ｔｓは、例えば、以前に算出した最適遅延から２clk減算した値とする。また、時間補正値ｔｓは、信号送信
装置２００の構成などに基づいて、あらかじめ与えられた量であってもよい。

遅延算出部２３０は、第１遅延量を第１遅延設定部２２２に通知する（Ｓ２１１２）。遅延算出部２３０は、第１遅延量を、例えば、３clkとする。第１遅延設定部２２２は、
Ｒｅｆ信号を、遅延算出部２３０から指示された第１遅延量で遅延させて、第１相関値演算部２２６及び第２相関値演算部２２８に出力する。ここでは、第１遅延設定部２２２から出力されるＲｅｆ信号の時刻を時刻ｘとする。時刻ｘは、現在時刻から遅延算出部２３０から指示された第１遅延量を減算した時刻である。遅延算出部２３０から、第１遅延設定部２２２に、時刻ｘが通知されてもよい。第１遅延設定部２２２から出力されるＲｅｆ信号をRef(x)とする。

遅延算出部２３０は、第２遅延量を第２遅延設定部２２４に通知する（Ｓ２１１３）。遅延算出部２３０は、第２遅延量を、時間補正値ｔｓから第１遅延量を減算した値とする。第２遅延設定部２２４は、ＦＢ信号を、遅延算出部２３０から指示された第２遅延量で遅延させて、第１相関値演算部２２６及び第２相関値演算部２２８に出力する。第１遅延設定部２２２から出力されるＦＢ信号の時刻は、時刻ｘ＋ｔｓとなる。遅延算出部２３０から、第２遅延設定部２２４に、時刻ｘ＋ｔｓが通知されてもよい。第２遅延設定部１２４から出力されるＦＢ信号をFB(x+t)とする。ここでは、ｔはｔｓである。

ここから、第２差分値算出ループが開始する。

第１相関値演算部２２６は、第１遅延設定部２２２から出力されるＲｅｆ信号Ｒｅｆ（ｘ）と、第２遅延設定部２２４から出力されるＦＢ信号ＦＢ（ｘ＋ｔ）との相関値を求める。第１相関値演算部２２６は、求めた相関値を、遅延算出部２３０に出力する。第２相関値演算部２２８は、第１遅延設定部２２２から出力されるＲｅｆ信号Ｒｅｆ（ｘ＋ａ）と、第２遅延設定部２２４から出力されるＦＢ信号ＦＢ（ｘ＋ｔ）との相関値を求める（Ｓ２１１４）。第２相関値演算部２２８は、第１遅延設定部２２２から出力されるＲｅｆ信号から時間ａを遅延したＲｅｆ信号と、ＦＢ信号との相関値を求める。時間ａは、固定値である。時間ａは、例えば、サンプリング速度の１clk（クロック）である。第２相関
値演算部２２８は、求めた相関値を、遅延算出部２３０に出力する。

遅延算出部２３０は、第１相関値演算部２２６が求めた相関値と第２相関値演算部２２８が求めた相関値との差分を演算し、遅延値ｔにおける第２差分値（ｔ）とする（Ｓ２１１５）。

遅延算出部２３０は、ｔに１tap分加算したものを新たなｔとする（Ｓ２１１６）。遅
延算出部２３０は、第１遅延量を第１遅延設定部２２２に通知する。第１遅延量は、ステップＳ２１０３における第１遅延量と同じでよい。遅延算出部２３０は、第２遅延量を第２遅延設定部２２４に通知する。第２遅延量は、ｔから第１遅延量を減算した値とする。また、第１遅延量及び第２遅延量の代わりに、それぞれ、時刻ｘ及び時刻ｘ＋ｔが使用されてもよい。

第１遅延設定部２２２及び第２遅延設定部２２４は、新たなｔ及び新たな時刻ｘに基づいて、それぞれ、Ｒｅｆ信号及びＦＢ信号を出力する。第１相関値演算部２２６及び第２相関値演算部２２８は、新たなｔ及び新たな時刻ｘに基づいて、それぞれ、Ｒｅｆ信号及びＦＢ信号を取得する（Ｓ２１１７）。

第２差分値算出ループは、例えば、ｔがｔｓ＋４clkになったときに終了する。

第２差分値算出ループが終了すると、遅延算出部２３０は、差分値算出ループで算出し
た第２差分値（ｔ）について、ｔ＝ｔｓからｔを１tapずつ増加させていき、第２差分値
（ｔ）の符号が変わった時のｔを、遅延値ｔ２０とする（Ｓ２１１８）。

遅延算出部２３０は、（ｔ１０＋ｔ２０）／２を最適遅延として算出する（Ｓ２１１９）。遅延算出部２３０は、最適遅延を遅延調整部２１２に通知する。

このようにして、遅延測定部２２０は、２種類の差分値から最適遅延を算出し、当該最適遅延を遅延調整部２１２に通知する。

（動作例２−２）
信号送信装置２００の遅延測定部２２０の動作例２−２について説明する。動作例２−１との共通点については、説明を省略する。

図２３、図２４、図２５、図２６、図２７は、信号送信装置２００の遅延測定部２２０の遅延測定処理の動作フローの例を示す図である。図２３の「Ｉ」は、図２４の「Ｉ」と接続する。図２４の「Ｊ」は、図２５の「Ｊ」と接続する。図２５の「Ｋ」は、図２６の「Ｋ」と接続する。図２６の「Ｌ」は、図２７の「Ｌ」と接続する。

ステップＳ２２０１からステップＳ２２０８までは、動作例２−１のステップＳ２１０１からステップＳ２１０８までと同様である。

第１差分値算出ループが終了すると、遅延算出部２３０は、第１差分値算出ループで算出した第１差分値（ｔ）について、絶対値をとる。遅延算出部２３０は、第１差分値（ｔ）の絶対値が最も小さいときのｔを、遅延値ｔ１０とする（Ｓ２２０９）。

ステップＳ２２１０からステップＳ２２１７までは、動作例２−１のステップＳ２１１０からステップＳ２１１７までと同様である。

第２差分値算出ループが終了すると、遅延算出部２３０は、第２差分値算出ループで算出した第２差分値（ｔ）について、絶対値をとる。遅延算出部２３０は、第２差分値（ｔ）の絶対値が最も小さいときのｔを、遅延値ｔ２０とする（Ｓ２２１８）。

遅延算出部２３０は、（ｔ１０＋ｔ２０）／２を最適遅延として算出する（Ｓ２２１９）。遅延算出部２３０は、最適遅延を遅延調整部２１２に通知する。

このようにして、遅延測定部２２０は、２種類の差分値から最適遅延を算出し、当該最適遅延を遅延調整部２１２に通知する。

（実施形態２の作用、効果）
信号送信装置２００は、入力信号（Ｒｅｆ信号）と帰還信号（ＦＢ信号）とから２つの相関値を求め、当該相関値の差分である第１差分値を求める。さらに、信号送信装置２００は、別の入力信号と帰還信号とから２つの相関値を求め、当該相関値の差分である第２差分値を求める。信号送信装置２００は、第１差分値の絶対値が最小となる遅延値と第２差分値の絶対値が最小となる遅延値とから、入力信号に対する帰還信号の遅延量を求める。信号送信装置２００は、同じタイミングで取得された入力信号と帰還信号とから２つの相関値を求めることで、より精度よく入力信号に対する帰還信号の遅延量を算出することができる。

上記の構成において、遅延測定部２２０は、ｘをｘ−ｔとして、ＦＢ信号を固定しＲｅｆ信号を変化させて相関値を算出し、最適遅延を求めてもよい。また、上記の構成におい
て、遅延測定部２２０は、ｘをｘ−αｔとして、ＦＢ信号及びＲｅｆ信号を変化させて相関値を算出し、最適遅延を求めてもよい。αは、例えば、０以上１以下である。

以上の各実施形態は、可能な限りこれらを組み合わせて実施され得る。

１００ 信号送信装置
１０２ ＰＤ部
１０４ Ｄ／Ａ変換部
１０６ ＰＡ
１０８ アンテナ
１１０ Ａ／Ｄ変換部
１１２ 遅延調整部
１２０ 遅延測定部
１２２ 第１遅延設定部
１２４ 第２遅延設定部
１２６ 第１相関値演算部
１２８ 第２相関値演算部
１３０ 遅延算出部
１５２ プロセッサ
１５４ Ｄ／Ａ変換部
１５６ ＰＡ
１５８ アンテナ
１６０ Ａ／Ｄ変換部
１６２ メモリ
２００ 信号送信装置
２０２ ＰＤ部
２０４ Ｄ／Ａ変換部
２０６ ＰＡ
２０８ アンテナ
２１０ Ａ／Ｄ変換部
２１２ 遅延調整部
２２０ 遅延測定部
２２２ 第１遅延設定部
２２４ 第２遅延設定部
２２６ 第１相関値演算部
２２８ 第２相関値演算部
２３０ 遅延算出部

Claims (6)

1. 第１入力信号と第１遅延値で遅延した帰還信号との相関値である第１相関値と、第２入力信号と前記第２入力信号に対して第２遅延値で遅延した帰還信号との相関値である第２相関値とを算出する第１相関値演算部と、
   前記第１入力信号と前記第１遅延値に所定値を加算した第３遅延値で遅延した帰還信号との相関値である第３相関値と、前記所定値で遅延した前記第２入力信号と前記第２遅延値で遅延した帰還信号との相関値である第４相関値とを算出する第２相関値演算部と、
   前記第１相関値と前記第３相関値との差分である第１差分値と、前記第２相関値と前記第４相関値との差分である第２差分値とを用いて、前記帰還信号の遅延量を推定する遅延量推定部と、
   を備える遅延量推定装置。
2. 前記遅延量推定部は、前記第１差分値の絶対値が最小となるときの前記第１遅延値と、前記第２差分値の絶対値が最小となるときの前記第２遅延値とを用いて、前記遅延量を推定する、
   請求項１に記載の遅延量推定装置。
3. 前記遅延量推定部は、前記第１遅延値と前記第２遅延値とを加算した中間値に応じて、前記遅延量を推定する、
   請求項２に記載の遅延量推定装置。
4. 第１入力信号と第１遅延値で遅延した帰還信号との相関値である第１相関値を算出し、
   第２入力信号と前記第２入力信号に対して第２遅延値で遅延した帰還信号との相関値である第２相関値を算出し、
   前記第１入力信号と前記第１遅延値に所定値を加算した第３遅延値で遅延した帰還信号との相関値である第３相関値を算出し、
   前記所定値で遅延した前記第２入力信号と前記第２遅延値で遅延した帰還信号との相関値である第４相関値を算出し、
   前記第１相関値と前記第３相関値との差分である第１差分値と、前記第２相関値と前記第４相関値との差分である第２差分値とを用いて、前記帰還信号の遅延量を推定する、
   遅延量推定方法。
5. 前記第１差分値の絶対値が最小となるときの前記第１遅延値と、前記第２差分値の絶対値が最小となるときの前記第２遅延値とを用いて、前記遅延量を推定する、
   請求項４に記載の遅延量推定方法。
6. 前記第１遅延値と前記第２遅延値とを加算した中間値に応じて、前記遅延量を推定する、
   請求項５に記載の遅延量推定方法。

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