JPWO2014192732A1 - Radio station, radio signal measuring method, and computer program - Google Patents

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Abstract

各々が希望波と非希望波を受信する複数のアンテナ(101)を備えた無線局であって、各アンテナで受信した信号系列間での非希望波の相関を抑圧する相関抑圧部(104)と、相関抑圧後の信号系列に含まれる希望波を同相にして当該信号系列を合成する同相合成部(106)と、同相合成後の信号系列を用いて希望波の受信電力を推定する電力推定部(107)と、を備える。Correlation suppression unit (104), which is a radio station including a plurality of antennas (101) each receiving a desired wave and an undesired wave, and suppresses the correlation of undesired waves between signal sequences received by each antenna. And an in-phase synthesis unit (106) for synthesizing the signal sequence in phase with the desired wave included in the signal sequence after correlation suppression, and power estimation for estimating the received power of the desired wave using the signal sequence after in-phase synthesis Part (107).

Description

本発明は、無線局、無線信号測定方法、およびその方法の実施に使用できるコンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a radio station, a radio signal measurement method, and a computer program that can be used to implement the method.

周囲の無線環境を認知し、その無線環境に応じて通信パラメータの最適化を行うコグニティブ無線が知られている。コグニティブ無線の例として、例えば、セカンダリシステム(与干渉システム)が、プライマリシステム(被干渉システム)に割り当てられた周波数帯域を共用する形態を挙げることができる。   Cognitive radio that recognizes the surrounding radio environment and optimizes communication parameters according to the radio environment is known. As an example of cognitive radio, for example, a secondary system (interfering system) can share a frequency band assigned to a primary system (interfered system).

例えば、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.22は、プライマリシステムであるTV放送システムに割当てられている周波数帯域(TVチャネル)を、地域無線ネットワーク(Wireless Regional Area Network: WRAN)システムがセカンダリシステムとして共用する際の標準仕様を規定している。   For example, IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.22 uses a frequency band (TV channel) assigned to a TV broadcast system as a primary system, and a wireless regional area network (WRAN) system as a secondary system. Standard specifications for sharing are defined.

WRANシステムでは、周波数帯域がプライマリシステムによって使用されているかどうかを判断するスペクトルセンシング技術が用いられる。ここで、スペクトルセンシングとは、共用する周波数帯域の電波をセカンダリシステムが受信し、プライマリシステムの信号(プライマリ信号)が存在するかどうかを認識する受信処理を指す。スペクトルセンシングを行うことで周囲の周波数利用状況を把握し、周囲でプライマリシステムに使用されていない周波数をセカンダリシステムが利用することができるようになる。   The WRAN system uses a spectrum sensing technique that determines whether a frequency band is being used by a primary system. Here, spectrum sensing refers to reception processing in which a secondary system receives radio waves in a shared frequency band and recognizes whether a primary system signal (primary signal) exists. By performing spectrum sensing, it is possible to grasp the usage status of surrounding frequencies, and the secondary system can use frequencies that are not used by the primary system in the surroundings.

非特許文献1では、複数のアンテナを備えたコグニティブ無線機によるスペクトルセンシング方法を開示している。この方式は、周期定常性(Cyclostationarity)をもつプライマリ信号に対して適用される。まず、単一アンテナの受信信号に関する周波数自己相関値(Spectral Auto-correlation)と、複数アンテナの受信信号に関する周波数相互相関値(Spectral Cross-correlation)を算出し、両者を比較することで、プライマリ信号がコグニティブ無線機の各アンテナに到来する際の伝送路の位相差を推定する。そして、その位相差を用いて各アンテナの受信信号を等利得合成(Equal Gain Combining)し、その後でプライマリ信号の検出を行う。複数アンテナの受信信号を等利得合成できることで、プライマリ信号の信号対雑音電力比(Signal to Noise Ratio: SNR)を改善したプライマリ信号の検出を行う。   Non-Patent Document 1 discloses a spectrum sensing method using a cognitive radio equipped with a plurality of antennas. This method is applied to a primary signal having cyclic stationarity. First, by calculating the frequency autocorrelation value (Spectral Auto-correlation) for the received signal of a single antenna and the frequency cross-correlation value (Spectral Cross-correlation) for the received signal of multiple antennas, the primary signal is compared. Estimates the phase difference of the transmission path when arriving at each antenna of the cognitive radio. Then, using the phase difference, the received signals of the respective antennas are subjected to equal gain combining (Equal Gain Combining), and then the primary signal is detected. The primary signal detection with improved signal-to-noise ratio (SNR) of the primary signal is performed by combining signals received by multiple antennas with equal gain.

その一方で、セカンダリシステムの送信局(セカンダリ送信局)が送信を行うことでプライマリシステムの受信局(プライマリ受信局)に対してどの程度の干渉を与えるか(与干渉量)を把握することは、周波数を共用する上で重要である。セカンダリ送信局から送信された信号(セカンダリ信号)がプライマリ受信局に与える干渉量を把握できれば、プライマリ受信局への干渉の影響を一定以下に抑えることのできるよう、セカンダリシステムの送信電力を調整できる。   On the other hand, knowing how much interference (the amount of interference) is given to the receiving station (primary receiving station) of the primary system by transmitting from the transmitting station (secondary transmitting station) of the secondary system It is important in sharing the frequency. If the amount of interference given to the primary receiving station by the signal transmitted from the secondary transmitting station (secondary signal) can be grasped, the transmission power of the secondary system can be adjusted so that the influence of interference on the primary receiving station can be suppressed below a certain level. .

非特許文献2では、プライマリ受信局への与干渉を把握するために、プライマリ受信局の周辺に位置するセンサ局(同文献中では、セカンダリシステムの受信局(セカンダリ受信局)と記載)が、セカンダリ信号の受信レベルやプライマリ信号の受信レベルを測定して、プライマリ受信局の干渉状況を推定する方法を示している。   In Non-Patent Document 2, in order to grasp the interference with the primary receiving station, a sensor station (described as a secondary system receiving station (secondary receiving station) in the vicinity of the primary receiving station) It shows a method of estimating the interference state of the primary receiving station by measuring the reception level of the secondary signal and the reception level of the primary signal.

図6は、プライマリ受信局の干渉状況をセンサ局で推定するシステムの模式図である。図では、プライマリ送信局10のカバレッジ12内にプライマリ受信局11が存在している。また、セカンダリ送信局20は、プライマリ送信局10のカバレッジ12から離れたところで同一周波数を共用して送信を行っており、カバレッジ21を有している。センサ局30は、プライマリ受信局11の周辺に位置している。センサ局30は、セカンダリ信号の受信レベルとプライマリ信号の受信レベルの両方を測定することで、プライマリ受信局11の干渉状況を推定する。   FIG. 6 is a schematic diagram of a system in which the interference state of the primary receiving station is estimated by the sensor station. In the figure, the primary receiving station 11 exists in the coverage 12 of the primary transmitting station 10. The secondary transmission station 20 performs transmission by sharing the same frequency at a distance from the coverage 12 of the primary transmission station 10, and has a coverage 21. The sensor station 30 is located around the primary receiving station 11. The sensor station 30 estimates the interference state of the primary receiving station 11 by measuring both the reception level of the secondary signal and the reception level of the primary signal.

通常は、セカンダリ送信局20では、プライマリ受信局11への与干渉を抑えるために調整された送信電力で送信する。そのため、プライマリ受信局11の周辺に位置するセンサ局30では、プライマリ信号のレベルと比べてセカンダリ信号のレベルは相対的に小さい。そのためセンサ局30では、相対的に大きなプライマリ信号が同一帯域に存在する中で、セカンダリ信号を測定しなければならない。そこで、特にセカンダリ信号の測定に着目し、以下ではセカンダリ信号を希望波、プライマリ信号を非希望波として扱う。   Normally, the secondary transmission station 20 transmits with adjusted transmission power in order to suppress interference with the primary reception station 11. Therefore, in the sensor station 30 located around the primary receiving station 11, the level of the secondary signal is relatively small compared to the level of the primary signal. Therefore, the sensor station 30 must measure the secondary signal while a relatively large primary signal exists in the same band. Therefore, focusing on the measurement of the secondary signal, the secondary signal is treated as a desired wave and the primary signal is treated as an undesired wave below.

図7は、セカンダリ送信局20から送信されるセカンダリ信号(希望波)とプライマリ送信局10から送信されるプライマリ信号(非希望波)が、センサ局30の各アンテナに到来することを表す模式図である。ベースバンド信号の等価低域表現(Complex Equivalent form)を用いて、センサ局30の第mアンテナの受信信号x(n)を次式で表す。
FIG. 7 is a schematic diagram showing that a secondary signal (desired wave) transmitted from the secondary transmitting station 20 and a primary signal (undesired wave) transmitted from the primary transmitting station 10 arrive at each antenna of the sensor station 30. It is. The received signal x m (n) of the m-th antenna of the sensor station 30 is expressed by the following equation using an equivalent low-frequency representation (Complex Equivalent form) of the baseband signal.

ここで、nは受信信号のサンプル番号を表し、s(n)は希望波であるセカンダリ信号、z(n)は非希望波、w(n)は雑音信号である。セカンダリ送信局20の送信アンテナとセンサ局30の第mアンテナとの間の伝送路をhS,m、プライマリ送信局10の送信アンテナとセンサ局30の第mアンテナとの間の伝送路をhZ,mとしている。すなわち、[数1]の式の第1項hS,ms(n)が受信希望波であり、第2項hZ,mz(n)が受信非希望波である。Here, n represents a sample number of the received signal, s (n) is a secondary signal that is a desired wave, z (n) is an undesired wave, and w m (n) is a noise signal. The transmission path between the transmission antenna of the secondary transmission station 20 and the m-th antenna of the sensor station 30 is h S, m , and the transmission path between the transmission antenna of the primary transmission station 10 and the m-th antenna of the sensor station 30 is h Z and m are used. That is, the first term h S, m s (n) of the equation [1] is the desired reception wave, and the second term h Z, m z (n) is the undesired reception wave.

Xu Wenjun,He Zhiqiang Q.,Tao Xiaofeng,“Spectral correlation-based multi-antenna spectrum sensing technique、” Proc. IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), April 2008.Xu Wenjun, He Zhiqiang Q., Tao Xiaofeng, “Spectral correlation-based multi-antenna spectrum sensing technique,” Proc. IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), April 2008. 村岡一志、菅原弘人、有吉正行、“ホワイトスペース二次利用型コグニティブ無線システムの検討(3)−与干渉モニタリングに基づく高度スペクトル制御−”、電子情報通信学会ソサイエティ大会、B−17−2、2010年9月Kazushi Muraoka, Hiroto Sugawara, Masayuki Ariyoshi, “Examination of White Space Secondary Use Cognitive Radio System (3) —Advanced Spectrum Control Based on Interference Monitoring”, IEICE Society Conference, B-17-2, 2010 September

非特許文献1に記載された測定技術を用いて、センサ局30がセカンダリ信号のレベルを測定する場合には以下に示す課題がある。   When the sensor station 30 measures the level of the secondary signal using the measurement technique described in Non-Patent Document 1, there are the following problems.

[数1]の式に示した第mアンテナの受信信号x(n)には、どのアンテナにおいても同一の非希望波z(n)が混入している。このため、アンテナ間の受信非希望波の相互相関(Cross-correlation)が発生している。このことは、第1アンテナと第2アンテナの受信信号の相互相関値Rx1,x2が次式となり、アンテナ間の受信非希望波の相互相関値hZ,1(hZ,2Zが発生していることからも確認できる。The same undesired wave z (n) is mixed in the received signal x m (n) of the m-th antenna shown in the equation [Equation 1] in any antenna. For this reason, cross-correlation of reception undesired waves between antennas occurs. This is because the cross-correlation values R x1 and x2 of the received signals of the first antenna and the second antenna are expressed by the following equation, and the cross-correlation value h Z, 1 (h Z, 2 ) * Z of the reception undesired wave between the antennas. This can also be confirmed from the fact that

ここで、Nは相互相関の算出に用いるサンプル数、*は複素共役、Sは希望波信号の平均受信電力、Zは非希望波信号の平均受信電力である。このように、アンテナ間に受信非希望波の相互相関が発生した状態で、非特許文献1に記載の技術を用いて複数アンテナの受信信号を合成すると、合成後の信号における非希望波成分が増大する可能性がある。すなわち、受信希望波の測定の妨げになってしまう。 Here, N is the number of samples used to calculate the cross-correlation, * is the complex conjugate, S is the average received power of the desired wave signal, and Z is the average received power of the undesired wave signal. In this way, when the cross-correlation of the received undesired waves is generated between the antennas, when the received signals of a plurality of antennas are combined using the technique described in Non-Patent Document 1, the undesired wave component in the combined signal is May increase. That is, measurement of the desired reception wave is hindered.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、非希望波の存在する環境下で希望波の受信レベルを精度よく測定することができる無線局、無線信号測定方法、およびコンピュータプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and can provide a radio station, a radio signal measurement method, and a computer program capable of accurately measuring a reception level of a desired wave in an environment where an undesired wave exists. The purpose is to provide.

本発明の無線局は、各々が希望波と非希望波を受信する複数のアンテナを備えた無線局であって、各アンテナで受信した信号系列間での非希望波の相関を抑圧する相関抑圧部と、相関抑圧後の信号系列に含まれる希望波を同相にして当該信号系列を合成する同相合成部と、同相合成後の信号系列を用いて希望波の受信電力を推定する電力推定部と、を備える。   The radio station of the present invention is a radio station that includes a plurality of antennas each receiving a desired wave and an undesired wave, and suppresses correlation of undesired waves between signal sequences received by each antenna. An in-phase synthesizing unit that synthesizes the signal sequence in phase with the desired wave included in the signal sequence after correlation suppression, and a power estimation unit that estimates received power of the desired wave using the signal sequence after in-phase synthesis .

本発明の無線信号測定方法は、各々が希望波と非希望波を受信する複数のアンテナを備えた無線局において用いる無線信号の測定方法であって、各アンテナで受信した信号系列間での非希望波の相関を抑圧する相関抑圧ステップと、相関抑圧後の信号系列に含まれる希望波を同相にして当該信号系列を合成する同相合成ステップと、同相合成後の信号系列を用いて希望波の受信電力を推定する電力推定ステップと、を含む。 The radio signal measurement method of the present invention is a radio signal measurement method used in a radio station provided with a plurality of antennas each receiving a desired wave and an undesired wave, and is a non-signal between signal sequences received by each antenna. A correlation suppression step for suppressing the correlation of the desired wave, an in-phase synthesis step for synthesizing the signal sequence with the desired wave included in the signal sequence after the correlation suppression, and a signal sequence after the in-phase synthesis using the signal sequence after the in-phase synthesis. And a power estimation step for estimating received power.

本発明のプログラムは、各々が希望波と非希望波を受信する複数のアンテナを備えた無線局において用いる無線信号測定用のプログラムであって、コンピュータに、各アンテナで受信した信号系列間での非希望波の相関を抑圧する相関抑圧機能と、相関抑圧後の信号系列に含まれる希望波を同相にして当該信号系列を合成する同相合成機能と、同相合成後の信号系列を用いて希望波の受信電力を推定する電力推定機能と、を実現させる。 The program according to the present invention is a program for measuring a radio signal used in a radio station having a plurality of antennas each receiving a desired wave and an undesired wave. A correlation suppression function that suppresses the correlation of undesired waves, an in-phase synthesis function that combines the desired signal included in the signal sequence after correlation suppression with the signal sequence, and a desired signal using the signal sequence after in-phase synthesis And a power estimation function for estimating the received power.

本発明によれば、非希望波の存在する環境下で希望波の受信レベルを精度よく測定することができる。   According to the present invention, it is possible to accurately measure the reception level of a desired wave in an environment where undesired waves exist.

本発明の実施形態におけるセンサ局の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the sensor station in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるセンサ局の別の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another structural example of the sensor station in embodiment of this invention. 送信停止区間の時間配置を示す図である。It is a figure which shows the time arrangement | positioning of a transmission stop area. 受信非希望波の相互相関生成用の測定帯域を示す図である。It is a figure which shows the measurement zone | band for the cross correlation production | generation of a reception undesired wave. 本発明の実施形態におけるセンサ局の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the sensor station in embodiment of this invention. センサ局30でプライマリシステムの干渉状況を推定するシステムの模式図である。2 is a schematic diagram of a system that estimates an interference state of a primary system at a sensor station 30. FIG. センサ局30の複数アンテナに希望波と非希望波が到来することを表す模式図である。4 is a schematic diagram showing that a desired wave and an undesired wave arrive at a plurality of antennas of a sensor station 30. FIG.

10 プライマリ送信局
11 プライマリ受信局
12 プライマリ送信局のカバレッジ
20 セカンダリ送信局
21 セカンダリ送信局のカバレッジ
30 センサ局
100 センサ局
101、101−1、101−2 受信アンテナ
102、102−1、102−2 RF信号処理部
103 受信非希望波相互相関生成部
104 受信非希望波相互相関抑圧部
105 系列間位相差推定部
106 同相合成部
107 希望波電力推定部
108 ネットワーク通信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Primary transmitting station 11 Primary receiving station 12 Primary transmitting station coverage 20 Secondary transmitting station 21 Secondary transmitting station coverage 30 Sensor station 100 Sensor station 101, 101-1, 101-2 Receiving antenna 102, 102-1, 102-2 RF signal processing unit 103 Received undesired wave cross-correlation generating unit 104 Received undesired wave cross-correlation suppressing unit 105 Inter-sequence phase difference estimating unit 106 In-phase combining unit 107 Desired signal power estimating unit 108 Network communication unit

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るセンサ局(以下、無線局ともいう)100の構成例を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a sensor station (hereinafter also referred to as a radio station) 100 according to the first embodiment of the present invention.

本発明のセンサ局100は、プライマリシステムとセカンダリシステムが周波数共用を行う際に干渉状況や信号到達状況を測定するセンサを例として想定する。もちろん、上記は単なる一例であって、その他の用途の無線センサであってもよいし、プライマリシステムの無線局(基地局、中継局、端末)の一つ、セカンダリシステムの無線局(基地局、中継局、端末)の一つであってもよい。センサ局100は、非希望波(例えばプライマリ信号)が同一周波数帯域に存在する環境で希望波(例えばセカンダリ信号)の受信レベルを測定する。   The sensor station 100 according to the present invention is assumed to be a sensor that measures an interference situation and a signal arrival situation when the primary system and the secondary system share the frequency. Of course, the above is merely an example, and may be a wireless sensor for other purposes, one of the primary system radio stations (base station, relay station, terminal), the secondary system radio station (base station, It may be one of relay stations and terminals. The sensor station 100 measures the reception level of a desired wave (for example, a secondary signal) in an environment where undesired waves (for example, a primary signal) exist in the same frequency band.

また、プライマリシステムの例としてはTV放送システムが、セカンダリシステムの例としてはセルラーシステムや無線LAN等が考えられるが、プライマリシステムやセカンダリシステムはこれらのシステムに限定されない。   Moreover, although a TV broadcast system can be considered as an example of the primary system, and a cellular system, a wireless LAN, and the like can be considered as examples of the secondary system, the primary system and the secondary system are not limited to these systems.

センサ局100は、受信アンテナ101(101−1、101−2)、RF(Radio Fequency)信号処理部102(102−1、102−2)、受信非希望波相互相関生成部103、受信非希望波相互相関抑圧部104、系列間位相差推定部105、同相合成部106、希望波電力推定部107、ネットワーク通信部108とを備える。   The sensor station 100 includes a reception antenna 101 (101-1, 101-2), an RF (Radio Frequency) signal processing unit 102 (102-1, 102-2), a reception undesired wave cross-correlation generation unit 103, a reception undesired A wave cross-correlation suppression unit 104, an inter-sequence phase difference estimation unit 105, an in-phase synthesis unit 106, a desired wave power estimation unit 107, and a network communication unit 108.

受信アンテナ101は、図1では例として2本のアンテナ(101−1、101−2)を図示しているが、任意のM本のアンテナであってよい。センサ局100は、希望波と非希望波とを含む受信信号を各受信アンテナ101−1、101−2で受信する。   As the receiving antenna 101, two antennas (101-1, 101-2) are illustrated in FIG. 1 as an example, but may be any M antennas. The sensor station 100 receives a reception signal including a desired wave and an undesired wave by each of the reception antennas 101-1 and 101-2.

RF信号処理部102(102−1、102−2)は、低雑音増幅器による増幅処理、所望の周波数帯域外の電波の送受信を制限する帯域通過フィルタによる帯域制限処理、受信アンテナ101で受信したRF信号をベースバンド信号に周波数変換する処理、ベースバンド信号をA/D変換(Analog to Digital変換)する処理を行う。生成されたデジタルベースバンドの受信信号は、受信非希望波相互相関生成部103および受信非希望波相互相関抑圧部104に対して出力される。   The RF signal processing unit 102 (102-1, 102-2) performs amplification processing using a low noise amplifier, band limiting processing using a band pass filter that limits transmission / reception of radio waves outside a desired frequency band, and RF received by the receiving antenna 101. A process of converting the frequency of the signal into a baseband signal and a process of A / D conversion (Analog to Digital conversion) of the baseband signal are performed. The generated digital baseband reception signal is output to reception undesired wave cross-correlation generation unit 103 and reception undesired wave cross-correlation suppression unit 104.

受信非希望波相互相関生成部103は、各RF信号処理部102−1、102−2から入力されたデジタルベースバンドの受信信号を用いて、アンテナ間の受信非希望波の相互相関値を生成する。   The reception undesired wave cross-correlation generation unit 103 generates a cross-correlation value of reception undesired waves between the antennas using the digital baseband reception signals input from the RF signal processing units 102-1 and 102-2. To do.

次に、希望波の影響を受けずに、アンテナ間の受信非希望波の相互相関値を求める方法について説明する。   Next, a method for obtaining the cross-correlation value of the reception undesired wave between the antennas without being influenced by the desired wave will be described.

まず、図3は、希望波であるセカンダリ信号に送信停止区間(Quiet Period)を含む場合の構成を示している。図3の希望波の構成は、短い送信停止区間が周期的に挿入された構成となっている。あらかじめセカンダリ信号に送信停止区間を設けることで、その区間内では非希望波であるプライマリ信号と熱雑音信号のみを受信する環境となり、受信非希望波の相互相関を把握するために役立てることができる。   First, FIG. 3 shows a configuration in the case where a secondary signal that is a desired wave includes a transmission stop period (Quiet Period). The configuration of the desired wave in FIG. 3 is a configuration in which short transmission stop intervals are periodically inserted. By providing a transmission stop section in advance in the secondary signal, it becomes an environment where only the primary signal and the thermal noise signal that are undesired waves are received within that section, which can be used to grasp the cross-correlation of the received undesired waves. .

一方、図4は、非希望波の帯域幅と比べて狭帯域の希望波をセカンダリシステムに用いた際の電力スペクトル密度を例示したものである。あらかじめこのような帯域幅構成とした場合には、希望波の帯域外であって、非希望波の帯域内である周波数において受信非希望波の相互相関を測定するための帯域通過フィルタを設定して受信することで、非希望波であるプライマリ信号と熱雑音信号のみを受信する環境となり、受信非希望波の相互相関を把握するために役立てることができる。   On the other hand, FIG. 4 exemplifies the power spectrum density when a narrow band desired wave is used in the secondary system compared to the bandwidth of the undesired wave. In the case of such a bandwidth configuration in advance, a band pass filter is set for measuring the cross-correlation of the received undesired wave at a frequency outside the desired wave band and within the undesired wave band. By receiving in this way, it becomes an environment where only the primary signal and the thermal noise signal which are undesired waves are received, which can be useful for grasping the cross-correlation of the received undesired waves.

図3の送信停止区間または図4の帯域幅構成のどちらを用いても受信非希望波の相互相関を把握可能である。ただし、図3の送信停止区間を用いる場合にはセカンダリ信号の送信停止区間に時間同期する必要があり、図4の帯域幅構成を用いる場合には希望波の帯域外かつ非希望波の帯域内に帯域通過フィルタを設定できる必要があるが、図1ではこれらに必要な構成を省略している。以下では図3のように送信停止区間のあるセカンダリ信号の構成を想定し、これを利用して受信非希望波の相互相関値を生成する。   The cross-correlation of the received undesired waves can be grasped by using either the transmission stop period of FIG. 3 or the bandwidth configuration of FIG. However, when the transmission stop period of FIG. 3 is used, it is necessary to time-synchronize with the transmission stop period of the secondary signal. When the bandwidth configuration of FIG. 4 is used, it is outside the band of the desired wave and within the band of the undesired wave. It is necessary to be able to set a band pass filter in FIG. 1, but the configuration necessary for these is omitted in FIG. Below, the structure of the secondary signal with a transmission stop area as shown in FIG. 3 is assumed, and the cross-correlation value of the reception undesired wave is generated using this.

送信停止区間の受信信号は、非希望波と熱雑音のみを含むため、アンテナ間の当該受信信号の相互相関値を計算することで、受信非希望波の相互相関とすることができる。ただし、後続の処理を簡便にするため、受信非希望波相互相関生成部103では、受信非希望波の相関行列を生成するものとする。ここで、全Mアンテナの受信信号をまとめたベクトルを次式で定義する。   Since the reception signal in the transmission stop period includes only the undesired wave and thermal noise, the cross-correlation value of the reception signal between the antennas can be calculated to obtain the cross-correlation of the reception undesired wave. However, in order to simplify subsequent processing, the reception undesired wave cross-correlation generation unit 103 generates a correlation matrix of reception undesired waves. Here, a vector summarizing the reception signals of all M antennas is defined by the following equation.

ここで、は転置を表す。[数3]の式を用いることで、受信非希望波の相関行列は次式Rで表すことができる。Here, T represents transposition. By using the formula of [Expression 3], the correlation matrix of the received non-desired wave can be expressed by the following equation R u.

ただし、NQPは送信停止区間のサンプル数であり、は複素共役転置を表している。この受信非希望波の相関行列Rは、非対角成分が受信非希望波の相互相関値となっている。例えば、第1アンテナの受信非希望波と第2アンテナの受信非希望波との相互相関値は、Rの第1行第2列の要素R(1,2)となる。一方で、対角成分は送信停止区間における各アンテナの受信電力であり、受信非希望波の電力と熱雑音電力の総和に相当する。例えば、第2アンテナの受信電力は、Rの第2行第2列の要素R(2,2)となる。受信非希望波相互相関生成部103は、相関行列を生成するために各アンテナの受信電力も求めるものとする。受信非希望波相互相関生成部103は、この受信非希望波の相関行列を受信非希望波相互相関抑圧部104に対して出力する。Here, N QP is the number of samples in the transmission stop period, and H represents complex conjugate transposition. In the correlation matrix R u of the received undesired wave, the non-diagonal component is the cross-correlation value of the received undesired wave. For example, the cross-correlation value between the received non-desired wave reception undesired wave of the first antenna and the second antenna is a first row and second column of elements R u of R u (1,2). On the other hand, the diagonal component is the reception power of each antenna in the transmission stop period, and corresponds to the sum of the power of the reception undesired wave and the thermal noise power. For example, the received power of the second antenna is a second row and second column of the element R u of R u (2,2). The reception undesired wave cross-correlation generation unit 103 also obtains reception power of each antenna in order to generate a correlation matrix. The reception undesired wave cross-correlation generation unit 103 outputs the correlation matrix of the reception undesired wave to the reception undesired wave cross-correlation suppression unit 104.

受信非希望波相互相関抑圧部104は、入力された受信非希望波の相関行列を用いて、送信区間のデジタルベースバンド受信信号系列をアンテナ間の受信非希望波の相互相関が抑圧された系列に変換し、抑圧処理後の信号系列を系列間位相差推定部105および同相合成部106に対して出力する。   The reception undesired wave cross-correlation suppression unit 104 uses the input reception undesired wave correlation matrix to convert the digital baseband reception signal sequence in the transmission section into a sequence in which the cross-correlation of reception undesired waves between antennas is suppressed. The signal sequence after the suppression processing is output to the inter-sequence phase difference estimation unit 105 and the in-phase synthesis unit 106.

まず、受信非希望波相互相関抑圧部104は、受信非希望波の相関行列Rを固有値分解する。Rの固有値行列をΛとし、固有ベクトルで構成されるユニタリ行列をUとすれば、Rの固有値分解は次式で表せる。First, the received undesired wave cross-correlation suppressing unit 104 performs eigenvalue decomposition on the correlation matrix R u of the received undesired wave. If the eigenvalue matrix of R u is Λ and the unitary matrix composed of eigenvectors is U, eigenvalue decomposition of R u can be expressed by the following equation.

次に、受信非希望波相互相関抑圧部104は、送信停止区間の後にある送信区間(NQP≦n≦NQP+NON−1、ただしNONは送信区間の受信信号系列のサンプル数とする)の受信信号系列x(n)に対して、ユニタリ行列Uを用いて、受信信号系列を次式で変換する。Next, the reception undesired wave cross-correlation suppressing unit 104 transmits the transmission period (N QP ≦ n ≦ N QP + N ON −1 after the transmission stop period, where N ON is the number of samples of the received signal sequence in the transmission period. ) Received signal sequence x (n) is converted by the following equation using unitary matrix U.

ここで、x’(n)は変換処理後のM個の系列を表すM×1のベクトルであり、次式で表される。 Here, x ′ (n) is an M × 1 vector representing the M sequences after the conversion process, and is represented by the following equation.

なお、x’(n)は、変換処理後の第m信号系列である。各アンテナの受信信号が[数1]の式のように表される場合、[数6]の式の処理は線形変換であるため、x’(n)は次式の形で表すことができる。Note that x m ′ (n) is the m-th signal sequence after the conversion process. When the received signal of each antenna is expressed as in [Expression 1], since the processing of [Expression 6] is linear transformation, x m ′ (n) can be expressed in the form of the following expression. it can.

ここで、h’S,mは第m信号系列の希望波に関する係数、h’Z,mは第m信号系列の非希望波に関する係数、h’W,mは第m信号系列の雑音信号に関する係数である。後述の系列間の希望波の位相差とは、異なる系列間のh’S,mの位相差を意味する。Here, h ′ S, m is a coefficient related to a desired wave of the m-th signal sequence, h ′ Z, m is a coefficient related to an undesired wave of the m-th signal sequence, and h ′ W, m is related to a noise signal of the m-th signal sequence. It is a coefficient. The phase difference of a desired wave between series described later means a phase difference of h ′ S, m between different series.

[数6]の式を用いて受信非希望波の相関行列の固有ベクトルで受信信号系列を変換することで、新しい信号系列間に含まれる受信非希望波成分同士が、相関を持たないようにできる。すなわち、新しい信号系列では、受信非希望波の相互相関が抑圧されたことになる。こうして得られた抑圧処理後の信号系列は、抑圧処理後の信号系列を系列間位相差推定部105および同相合成部106に対して出力される。   By converting the received signal sequence with the eigenvector of the correlation matrix of the received undesired wave using the equation of [Equation 6], it is possible to prevent the received undesired wave components included between the new signal sequences from having a correlation. . That is, in the new signal sequence, the cross-correlation of the received undesired waves is suppressed. The signal sequence after the suppression process obtained in this way is output to the inter-sequence phase difference estimation unit 105 and the in-phase synthesis unit 106 after the suppression process.

系列間位相差推定部105は、抑圧処理後の異なる信号系列に対して、信号系列間の希望波の位相差を推定し、同相合成部105に対して出力する。   The inter-sequence phase difference estimation unit 105 estimates the phase difference of the desired wave between the signal sequences for the different signal sequences after the suppression process, and outputs the phase difference to the in-phase synthesis unit 105.

まず、系列間位相差推定部105は、次式の通り、抑圧処理後の第1信号系列と第m信号系列に対して、送信区間のサンプルを用いて系列間の相互相関値R1,mを生成する。First, the inter-sequence phase difference estimation unit 105 uses the samples in the transmission interval for the first signal sequence and the m-th signal sequence after the suppression processing, as shown in the following equation, and the cross-correlation value R 1, m between the sequences. Is generated.

すでに、受信非希望波の相互相関は抑圧されているため、[数9]の式は受信希望波成分の相互相関となる。そのため、[数9]の式の位相成分は、抑圧処理後の第1信号系列と第m信号系列の希望波に関する位相差に相当する。[数9]の式の位相成分ejθ1,mは,次式で求めることができる。Since the cross-correlation of the reception undesired wave has already been suppressed, the equation of [Equation 9] is the cross-correlation of the reception desired wave component. For this reason, the phase component of the equation of [Equation 9] corresponds to the phase difference regarding the desired wave of the first signal sequence and the m-th signal sequence after the suppression process. The phase component e jθ1, m in the equation (9) can be obtained by the following equation.

ここで、|・|は複素数の絶対値を表す。[数9]の式および[数10]の式の処理は、第1信号系列以外の全系列(2≦m≦M)に対して行われ、第1信号系列に対する各系列の位相差が同相合成部106に出力される。   Here, | · | represents the absolute value of a complex number. The processing of the equations of [Equation 9] and [Equation 10] is performed for all sequences (2 ≦ m ≦ M) other than the first signal sequence, and the phase difference of each sequence with respect to the first signal sequence is the same phase. The data is output to the combining unit 106.

同相合成部106は、入力された抑圧処理後の信号系列に対して、第1信号系列に対する各系列の位相差で変換した後に合成する。すなわち、次式の通りに等利得合成を行う。   The in-phase synthesizing unit 106 synthesizes the input signal sequence after the conversion process after converting it with the phase difference of each sequence with respect to the first signal sequence. That is, equal gain synthesis is performed as follows.

ここでy(n)は、同相合成によって得られた信号系列である。ただし、同相合成時にアンテナ数Mで正規化している。同相合成をすることで、受信希望波成分が強調され、受信希望波のSNRが改善される。また、この処理では、合成対象の信号系列間は、受信非希望波に関する相関を有さないため、合成後に受信非希望波成分が増幅されることもない。こうして得られた合成後の信号系列は、希望波電力推定部107に対して出力される。   Here, y (n) is a signal sequence obtained by in-phase synthesis. However, it is normalized by the number of antennas M at the time of in-phase synthesis. By performing in-phase synthesis, the received desired wave component is emphasized and the SNR of the received desired wave is improved. Further, in this process, since there is no correlation regarding the reception undesired wave between the signal sequences to be combined, the reception undesired wave component is not amplified after the combination. The combined signal sequence obtained in this way is output to desired wave power estimation section 107.

希望波電力推定部107は、入力された合成後の信号系列を用いて、希望波の受信電力を推定し、ネットワーク通信部108に対して出力する。   The desired signal power estimation unit 107 estimates the received power of the desired signal using the input combined signal sequence, and outputs it to the network communication unit 108.

希望波電力推定部107における希望波の受信電力の推定方法は、様々な方法が考えられる。例えば、希望波のパイロット信号を用いる方法や希望波の周期定常性を用いる方法が考えられる。ここでは、合成後の信号系列の受信電力を用いる次式の方法を説明する。   There are various methods for estimating the received power of the desired wave in the desired wave power estimation unit 107. For example, a method using a pilot signal of a desired wave or a method using the periodic stationarity of a desired wave can be considered. Here, a method of the following equation using the received power of the combined signal sequence will be described.

ここで、S’は希望波電力の推定値である。また、[数12]の式の第1項は送信区間における合成後の信号系列の電力であり、言い換えれば、合成後の希望波電力と、合成後の非希望波電力と、合成後の熱雑音電力との総和に相当する。第2項は、抑圧処理をする前の非希望波電力と熱雑音電力を各アンテナで平均化した値となっている。なお、R(m,m)は、[数4]の式の受信非希望波の相関行列のm行m列の要素であり、第mアンテナで受信した非希望波と熱雑音の合計電力に相当する。Here, S ′ is an estimated value of desired wave power. In addition, the first term of the equation of [Equation 12] is the power of the combined signal sequence in the transmission section, in other words, the combined desired wave power, the combined undesired wave power, and the combined heat. This is equivalent to the sum of noise power. The second term is a value obtained by averaging the undesired wave power and the thermal noise power before the suppression processing with each antenna. Note that R u (m, m) is an element of m rows and m columns of the correlation matrix of the received undesired wave in the equation [4], and is the total power of the undesired wave and thermal noise received by the mth antenna. It corresponds to.

ここで、[数6]の式の受信非希望波の相互相関抑圧処理は、ユニタリ変換を用いているために、変換前後で電力が保存される。また、[数11]の式の同相合成も、等利得合成であるために電力を保存する処理である。すなわち、ユニタリ変換と等利得合成の両処理では、処理前後の非希望波電力と熱雑音電力を総和した値は保存される。そのため、第2項の値は、第1項の内訳に含まれる、合成後の非希望波電力と、合成後の熱雑音電力との和に等しい。   Here, since the cross-correlation suppression processing of the reception undesired wave of the equation [6] uses unitary conversion, power is stored before and after the conversion. Further, the in-phase synthesis of the equation [11] is also a process for preserving power because it is equal gain synthesis. That is, in both the unitary conversion and equal gain combining processes, the sum of the undesired wave power and thermal noise power before and after the process is stored. Therefore, the value of the second term is equal to the sum of the undesired wave power after synthesis and the thermal noise power after synthesis included in the breakdown of the first term.

以上の理由で、第1項から第2項を減算することで、合成後の信号系列全体の電力から非希望波電力と雑音電力とを取り除き、合成後の希望波電力を簡易に算出できる。こうして得られた希望波電力はネットワーク通信部108に対して出力される。   For the above reasons, by subtracting the second term from the first term, the undesired signal power and noise power can be removed from the power of the entire combined signal sequence, and the desired signal power after synthesis can be calculated easily. The desired wave power thus obtained is output to the network communication unit 108.

ネットワーク通信部108は、希望波電力の情報を必要とする外部機器に対して有線ネットワークまたは無線ネットワークを介して送信する。希望波電力の情報を必要とする外部機器の例としては、セカンダリシステムの周波数利用を管理するスペクトルマネージャ(不図示)がある。スペクトルマネージャは、センサ局100の推定した希望波電力(すなわちセカンダリ信号電力)を基にして、セカンダリ送信局の送信電力の調整や、利用している周波数の変更を行う。もちろん、スペクトルマネージャはセカンダリ信号電力の情報を他の用途で使用してもよい。なお、スペクトルマネージャは、地理位置データベース(Geo-location Database)やホワイトスペースデータベース(White Space Database)と呼ばれることもある。もちろん、希望波電力の情報の利用は外部機器に限定されず、センサ局100が希望波電力の情報を使用してもよい。   The network communication unit 108 transmits the information on the desired wave power to an external device that requires information via a wired network or a wireless network. As an example of an external device that requires information on desired wave power, there is a spectrum manager (not shown) that manages frequency use of a secondary system. The spectrum manager adjusts the transmission power of the secondary transmission station and changes the frequency being used based on the desired wave power (that is, the secondary signal power) estimated by the sensor station 100. Of course, the spectrum manager may use the secondary signal power information for other purposes. The spectrum manager is sometimes called a geo-location database or a white space database. Of course, the use of the desired wave power information is not limited to the external device, and the sensor station 100 may use the desired wave power information.

なお、受信非希望波相互相関抑圧部104が受信非希望波相互相関生成部103の機能を含むようにしてもよく、また、同相合成部106が系列間位相推定部105の機能を含むようにしてもよい。この場合の構成例を図2に示す。図2ではRF信号処理部102やネットワーク通信部108は図示を省略している。   The received undesired wave cross-correlation suppressing unit 104 may include the function of the received undesired wave cross-correlation generating unit 103, and the in-phase combining unit 106 may include the function of the inter-sequence phase estimating unit 105. A configuration example in this case is shown in FIG. In FIG. 2, the RF signal processing unit 102 and the network communication unit 108 are not shown.

図5は、センサ局100の動作例を示すフローチャートである。センサ局100では、アンテナで受信したRF信号に対して、低雑音増幅器による増幅処理を行い、所望の周波数帯域外の電波を制限する帯域通過フィルタによる帯域制限処理を行い、RF信号をベースバンド信号に周波数変換した後にA/D変換を行い、デジタルベースバンド信号を生成する(ステップS10)。   FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation example of the sensor station 100. In the sensor station 100, the RF signal received by the antenna is amplified by a low noise amplifier, the band is limited by a band-pass filter that limits radio waves outside the desired frequency band, and the RF signal is converted into a baseband signal. A / D conversion is performed after frequency conversion to a digital baseband signal (step S10).

次に、希望波が送信停止されている区間の受信信号を用いて、受信非希望波の相互相関値を生成する(ステップS11)。この際に、各アンテナの受信非希望波と熱雑音の電力の値を併せて生成することで、受信非希望波の相関行列を生成する。この受信非希望波の相関行列を用いることで、各アンテナの受信信号系列から、系列間における受信非希望波の相互相関が抑圧された信号系列に変換する(ステップS12)。   Next, the cross-correlation value of the reception undesired wave is generated using the reception signal in the section where the transmission of the desired wave is stopped (step S11). At this time, the correlation matrix of the reception undesired wave is generated by generating the reception undesired wave of each antenna and the power value of the thermal noise together. By using the correlation matrix of the received undesired waves, the received signal sequence of each antenna is converted into a signal sequence in which the cross-correlation of the received undesired waves between the sequences is suppressed (step S12).

次に、抑圧処理後の信号系列間の位相差を推定する(ステップS13)。抑圧処理後の各信号系列に対して、系列間の位相差を用いて位相回転した後に合成することで等利得合成による同相合成を行う(ステップS14)。最後に同相合成された信号系列を用いて、希望波電力を推定する(ステップS15)。   Next, the phase difference between the signal sequences after the suppression process is estimated (step S13). In-phase synthesis by equal gain synthesis is performed on each signal sequence after the suppression processing by performing phase rotation using the phase difference between the sequences and performing synthesis (step S14). Finally, the desired signal power is estimated using the in-phase combined signal sequence (step S15).

以上説明した第1の実施形態によれば、アンテナ間に受信非希望波の相互相関が発生した状態でアンテナ毎の受信信号を同相合成する非特許文献1とは異なり、受信非希望波の相互相関値をあらかじめ生成して利用することで、系列間に受信非希望波の相互相関が発生しない信号系列を生成し、かつ、その系列間で希望波の位相差を推定して同相合成することで、非希望波成分が増大することなく同相合成できる。すなわち、受信希望波の電力を高精度に推定できるようになる。   According to the first embodiment described above, unlike the non-patent document 1 in which the received signals for each antenna are in-phase combined in a state where the cross-correlation of the received undesired waves is generated between the antennas, By generating and using correlation values in advance, a signal sequence that does not cause cross-correlation of received undesired waves between sequences is generated, and the phase difference of the desired wave is estimated between the sequences and combined in phase. Thus, in-phase synthesis can be performed without increasing undesired wave components. That is, the power of the desired reception wave can be estimated with high accuracy.

[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態の特徴は、センサ局100の系列間位相差推定部105に第1の実施形態と異なる方式を採用する点にある。なお、説明を明りょうにするため、第2の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
[Second Embodiment]
A feature of the second embodiment of the present invention is that a system different from the first embodiment is adopted for the inter-sequence phase difference estimation unit 105 of the sensor station 100. For the sake of clarity, the description of the same configuration as that of the second embodiment is omitted.

第2の実施形態における系列間位相差推定部105では、希望波の周期定常性を利用して系列間の希望波に関する位相差を推定する。ここで周期定常性は、信号の自己相関関数が周期関数になる性質である。周期定常性は、サイクリックプレフィクスを挿入したOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)やSC−FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)、連続または一定間隔でパイロット信号が繰り返し挿入された信号などでみられる性質である。希望波s(n)が周期定常である場合は、次式の周期自己相関関数(Cyclic Autocorrelation Function: CAF)Rα (τ)が周期的にピークを示す。In the second embodiment, the inter-sequence phase difference estimation unit 105 estimates the phase difference related to the desired wave between sequences using the periodic steadiness of the desired wave. Here, the periodic stationarity is a property in which the autocorrelation function of the signal becomes a periodic function. Cyclic stationarity is seen in OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) with cyclic prefix inserted, SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access), and signals in which pilot signals are inserted repeatedly or at regular intervals. Is the nature. When the desired wave s (n) is periodically stationary, a cyclic autocorrelation function (CAF) R α s (τ) of the following equation shows a peak periodically.

ここで、αはサイクリック周波数、τは遅延時間に対応したサンプリング数、Δtはサンプリング間隔、Nは平均化数を表している。例えば、s(n)がOFDM信号の場合、1/Ts(Tsはガードインターバルと有効シンボル長を合わせたOFDMシンボル長)間隔のサイクリック周波数でピークが生じる。また、OFDM信号では、τが有効シンボル長と等しいときに、周期自己相関関数のピークが最大となる。 Here, α represents the cyclic frequency, τ represents the sampling number corresponding to the delay time, Δt represents the sampling interval, and N represents the average number. For example, when s (n) is an OFDM signal, a peak occurs at a cyclic frequency of 1 / Ts (Ts is an OFDM symbol length obtained by combining a guard interval and an effective symbol length). In the OFDM signal, the peak of the periodic autocorrelation function is maximized when τ is equal to the effective symbol length.

続いて、希望波の周期定常性を利用した系列間の位相差推定方法について説明する。まず、[数6]の式の抑圧処理後の第m信号系列x’(n)に対する周期自己相関値Rα X,m(τ)を次式で算出する。Next, a method for estimating the phase difference between sequences using the periodic steadiness of the desired wave will be described. First, the periodic autocorrelation value R α X, m (τ) for the m-th signal sequence x m ′ (n) after the suppression processing of the equation of [Equation 6] is calculated by the following equation.

ただし、平均化数として送信区間のサンプル数NONを用いた。また、h’S,mは[数8]の式の第m信号系列の希望波に関する係数である。ここで、抑圧処理後の信号系列に関する周期自己相関値Rα X,m(τ)は、その内部に希望波の周期自己相関値Rα (τ)を含むので、希望波が最大ピークを示すサイクリック周波数αと遅延時間τにおいて、[数14]の式もピークを示す。そのため、抑圧処理後の信号系列に含まれる他の非希望波成分や雑音成分と比較して希望波成分が大きくなるため、[数14]の式のように希望波の周期自己相関値のみで近似できる。However, with sample number N ON of the transmission period as the averaging number. Further, h ′ S, m is a coefficient related to the desired wave of the m-th signal sequence in the equation [Equation 8]. Here, since the periodic autocorrelation value R α X, m (τ) related to the signal sequence after the suppression processing includes the periodic autocorrelation value R α s (τ) of the desired wave, the desired wave has the maximum peak. In the cyclic frequency α and the delay time τ shown, the formula [Equation 14] also shows a peak. For this reason, since the desired wave component becomes larger than other undesired wave components and noise components included in the signal sequence after the suppression processing, only the periodic autocorrelation value of the desired wave is obtained as shown in [Equation 14]. Can be approximated.

続いて、第1信号系列と第m信号系列の間の周期相互相関値Rα X,1,m(τ)を次式で算出する。Subsequently, a periodic cross-correlation value R α X, 1, m (τ) between the first signal sequence and the m-th signal sequence is calculated by the following equation.

ここで、[数14]の式と同様に、希望波が最大ピークを示すサイクリック周波数αと遅延時間τにおいて、[数15]の式もピークを示す。そのため、抑圧処理後の信号系列に含まれる他の非希望波成分や雑音成分と比較して希望波成分が大きくなるので、[数15]の式は希望波成分の周期自己相関値のみで近似できる。 Here, in the same way as the formula [14], the formula [15] also shows a peak at the cyclic frequency α and the delay time τ at which the desired wave has the maximum peak. Therefore, since the desired wave component becomes larger than other undesired wave components and noise components included in the signal sequence after the suppression processing, the equation of [Equation 15] is approximated only by the periodic autocorrelation value of the desired wave component. it can.

従って、[数14]の式と[数15]の式を用いれば、第1信号系列と第m信号系列の希望波に関する位相差、すなわちh’S,1とh’S,mとの間の位相差は、次式で表すことができる。Therefore, if the equations of [Equation 14] and [Equation 15] are used, the phase difference relating to the desired wave of the first signal sequence and the m-th signal sequence, that is, between h ′ S, 1 and h ′ S, m. The phase difference can be expressed by the following equation.

このように、周期自己相関値と周期相互相関値を用いることで、系列間の希望波の位相差を推定する。以上の処理は、第1信号系列以外の全系列(2≦m≦M)に対して行われ、第1信号系列に対する各系列の位相差が算出される。   In this way, the phase difference of the desired wave between sequences is estimated by using the periodic autocorrelation value and the periodic cross-correlation value. The above processing is performed for all sequences (2 ≦ m ≦ M) other than the first signal sequence, and the phase difference of each sequence with respect to the first signal sequence is calculated.

以上説明した第2の実施形態では、希望波の周期定常性を利用して系列間の希望波の位相差を推定するものであった。より具体的には、抑圧処理後の信号系列に対する周期自己相関値と、抑圧処理後の異なる信号系列間の周期相互相関値を用いて位相差を推定した。この位相推定は、異なるアンテナ間の受信非希望波の相互相関を完全に抑圧できない場合に有効である。このような場合、[数9]の式のように抑圧処理後の異なる信号系列間の相互相関値を用いて位相差を推定すると、完全に抑圧されなかった受信非希望波の相互相関成分が、位相差推定の誤差となってしまう。これに対して、本実施形態の系列間位相差推定方法では、希望波の異なる周期定常性を利用することで、希望波成分と比べて非希望波成分を小さくした状態で位相差推定ができるようになるため、受信非希望波の相互相関の抑圧が完全でないことに起因した推定誤差を減らすことができる。   In the second embodiment described above, the phase difference of the desired wave between sequences is estimated using the periodic stationarity of the desired wave. More specifically, the phase difference was estimated using the cyclic autocorrelation value for the signal sequence after the suppression processing and the periodic cross-correlation value between different signal sequences after the suppression processing. This phase estimation is effective when the cross-correlation of undesired received waves between different antennas cannot be completely suppressed. In such a case, if the phase difference is estimated using the cross-correlation value between different signal sequences after suppression processing as in the equation [9], the cross-correlation component of the received undesired wave that has not been completely suppressed is obtained. This is an error of phase difference estimation. On the other hand, in the inter-sequence phase difference estimation method of the present embodiment, phase difference estimation can be performed in a state where the undesired wave component is made smaller than the desired wave component by utilizing the periodic steadiness of different desired waves. Therefore, it is possible to reduce an estimation error due to the fact that the suppression of the cross correlation of the received undesired wave is not complete.

なお、以上説明した第1〜第2の実施形態において、受信非希望波の相互相関抑圧処理の実行有無を適応的に判断する処理を追加することも可能である。例えば、[数4]の式で表される受信非希望波の相関行列の非対角成分(すなわち、アンテナ間の受信非希望波の相互相関値)の絶対値と、同相関行列の対角成分(すなわち、アンテナ毎の受信非希望波の電力と雑音電力の総和)とを比較し、前者が後者と比べて非常に小さい場合は、相互相関抑圧処理を適用せず、従来型の同相合成に切り替えるという処理を追加してもよい。このような処理を組み入れることで、受信非希望波が雑音電力と比べて小さく、アンテナ間の受信非希望波の相互相関の影響が小さいときに、誤差を含んだ相関行列を用いた相互相関抑圧処理によって、かえって誤差が増加してしまうことを避けることができる。   In the first and second embodiments described above, it is also possible to add a process for adaptively determining whether or not to execute a cross-correlation suppression process for a reception undesired wave. For example, the absolute value of the off-diagonal component (that is, the cross-correlation value of the received undesired wave between antennas) represented by the equation [Equation 4] and the diagonal of the correlation matrix Compare the components (that is, the sum of the received undesired wave power and noise power for each antenna). If the former is much smaller than the latter, the cross-correlation suppression process is not applied and the conventional in-phase synthesis is applied. You may add the process of switching to. By incorporating such processing, cross-correlation suppression using a correlation matrix that includes errors when the received undesired wave is smaller than the noise power and the cross-correlation effect of the received undesired wave between antennas is small. It is possible to avoid an increase in error due to the processing.

また、以上説明した第1〜第2の実施形態において、プライマリシステムとセカンダリシステムとは、異なるRAT(Radio Access Technology)であってもよく、同一のRATであってもよい。異なるRATである場合の例としては、前述したとおり、例えば、TV放送システムとセルラーシステムの組み合わせを挙げることができる。同一のRATである場合の例として、例えば、プライマリシステムがマクロセルであり、セカンダリシステムがその中に設置されるフェムトセルとすることができる。   In the first and second embodiments described above, the primary system and the secondary system may be different RATs (Radio Access Technology) or the same RAT. Examples of different RATs include, for example, a combination of a TV broadcast system and a cellular system as described above. As an example of the same RAT, for example, the primary system may be a macro cell and the secondary system may be a femto cell installed therein.

尚、以上説明した第1〜2の実施形態は、所定のハードウェア、例えば、回路として具現化することもできる。例えば、上記の無線局は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合せにより実現することができる。また、上記の無線局により行なわれる無線信号測定方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらに組合せにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。   The first and second embodiments described above can also be embodied as predetermined hardware, for example, a circuit. For example, the above radio station can be realized by hardware, software, or a combination thereof. Further, the radio signal measurement method performed by the radio station can also be realized by hardware, software, or a combination thereof. Here, “realized by software” means realized by a computer reading and executing a program.

また、以上説明した第1〜2の実施形態は、制御プログラムに基づいて図示しないコンピュータ回路(例えば、CPU(Central Processing Unit))によって制御され、動作するようにすることができる。その場合、これらの制御プログラムは、例えば、装置またはシステム内部の記憶媒体(例えば、ROM(Read Only Memory)やハードディスク等)、あるいは、外部の記憶媒体(例えば、リムーバブルメディアやリムーバブルディスク等)に記憶され、上記コンピュータ回路によって読み出され実行される。   The first and second embodiments described above can be controlled and operated by a computer circuit (for example, a CPU (Central Processing Unit)) (not shown) based on a control program. In this case, these control programs are stored in, for example, a storage medium (for example, a ROM (Read Only Memory) or a hard disk) in the apparatus or the system, or an external storage medium (for example, a removable medium or a removable disk). And read and executed by the computer circuit.

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば、光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。   The program may be stored using various types of non-transitory computer readable media and supplied to a computer. Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (for example, magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-ROMs. R, CD-R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (random access memory)). The program may also be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.

本願は、日本の特願2013−112108(2013年5月28日に出願)に基づいたものであり、又、特願2013−112108に基づくパリ条約の優先権を主張するものである。特願2013−112108の開示内容は、特願2013−112108を参照することにより本明細書に援用される。   This application is based on Japanese Patent Application No. 2013-112108 (filed on May 28, 2013), and claims the priority of the Paris Convention based on Japanese Patent Application No. 2013-112108. The disclosure of Japanese Patent Application No. 2013-112108 is incorporated herein by reference to Japanese Patent Application No. 2013-112108.

本発明の代表的な実施の形態が詳細に述べられたが、様々な変更(changes)、置き換え(substitutions)及び選択(alternatives)が請求項で定義された発明の精神と範囲から逸脱することなくなされることが理解されるべきである。また、仮にクレームが出願手続きにおいて補正されたとしても、クレームされた発明の均等の範囲は維持されるものと発明者は意図する。   Although exemplary embodiments of the present invention have been described in detail, various changes, substitutions and alternatives may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the claims. It should be understood that this is done. Moreover, even if the claim is amended in the application procedure, the inventor intends that the equivalent scope of the claimed invention is maintained.

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。   A part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.

(付記1)
各々が希望波と非希望波を受信する複数のアンテナを備えた無線局であって、
各アンテナで受信した信号系列間での非希望波の相関を抑圧する相関抑圧部と、
相関抑圧後の信号系列に含まれる希望波を同相にして当該信号系列を合成する同相合成部と、
同相合成後の信号系列を用いて希望波の受信電力を推定する電力推定部と、
を備えることを特徴とする無線局。
(Appendix 1)
A radio station having a plurality of antennas each receiving a desired wave and an undesired wave,
A correlation suppression unit that suppresses correlation of undesired waves between signal sequences received by each antenna;
An in-phase synthesizer for synthesizing the signal sequence with the desired wave included in the signal sequence after correlation suppression in phase;
A power estimator that estimates the received power of the desired wave using the signal sequence after in-phase synthesis;
A radio station comprising:

(付記2)
前記相関抑圧部は、異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値に基づいて系列間の非希望波の相関を抑圧した信号系列へ、受信信号系列を変換することを特徴とする付記1に記載の無線局。
(Appendix 2)
The supplementary note 1 is characterized in that the correlation suppression unit converts a received signal sequence into a signal sequence in which the correlation of undesired waves between sequences is suppressed based on a cross-correlation value of undesired waves received by different antennas. The listed radio station.

(付記3)
前記相関抑圧部は、前記相互相関値として各アンテナで受信した非希望波の相関行列を用いることを特徴とする付記2に記載の無線局。
(Appendix 3)
The radio station according to appendix 2, wherein the correlation suppression unit uses a correlation matrix of undesired waves received by each antenna as the cross-correlation value.

(付記4)
前記相関抑圧部は、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルを用いて受信信号系列を変換することを特徴とする付記3に記載の無線局。
(Appendix 4)
The radio station according to appendix 3, wherein the correlation suppression unit converts a received signal sequence using an eigenvector of a correlation matrix of the undesired wave.

(付記5)
前記相関抑圧部は、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルから構成されるユニタリ行列を用いて受信信号系列をユニタリ変換することを特徴とする付記4に記載の無線局。
(Appendix 5)
5. The radio station according to appendix 4, wherein the correlation suppression unit unitarily transforms a received signal sequence using a unitary matrix composed of eigenvectors of the correlation matrix of the undesired wave.

(付記6)
前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波に設定された送信停止区間に受信した受信信号系列を用いて算出することを特徴とする付記2乃至5のいずれか1に記載の無線局。
(Appendix 6)
The cross-correlation value of undesired waves received by the different antennas is calculated using a received signal sequence received in a transmission stop period set for the desired wave. Radio stations.

(付記7)
前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波の帯域外であり、かつ、非希望波の帯域内に設定された帯域通過フィルタを介して受信した受信信号を用いて算出することを特徴とする付記2乃至5のいずれか1に記載の無線局。
(Appendix 7)
The cross-correlation value of the undesired wave received by the different antenna is calculated using the received signal that is outside the band of the desired wave and received through the band-pass filter set in the band of the undesired wave. The radio station according to any one of appendices 2 to 5, characterized in that:

(付記8)
相関抑圧後の信号系列に対して系列間の希望波の位相差推定を行う位相差推定部を更に備え、前記同相合成部が前記位相差推定部により推定された位相差を用いて相関抑圧後の信号系列を同相合成することを特徴とする付記1乃至7のいずれか1に記載の無線局。
(Appendix 8)
A phase difference estimator for estimating a phase difference of a desired wave between sequences for the signal sequence after correlation suppression, and the in-phase synthesis unit after correlation suppression using the phase difference estimated by the phase difference estimator; The radio station according to any one of appendices 1 to 7, wherein the signal sequence is synthesized in phase.

(付記9)
前記位相差推定部は、前記相関抑圧後の異なる信号系列に対する相互相関値を用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする付記8に記載の無線局。
(Appendix 9)
9. The radio station according to appendix 8, wherein the phase difference estimation unit estimates an inter-sequence phase difference of a desired wave using cross-correlation values for different signal sequences after the correlation suppression.

(付記10)
前記位相差推定部は、前記相関抑圧後の信号系列の周期自己相関値と、前記相関抑圧後の信号系列の周期相互相関値とを用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする付記8に記載の無線局。
(Appendix 10)
The phase difference estimation unit estimates a phase difference between sequences of a desired wave using a periodic autocorrelation value of the signal sequence after the correlation suppression and a periodic cross-correlation value of the signal sequence after the correlation suppression. The radio station according to appendix 8.

(付記11)
前記電力推定部は、前記同相合成後の信号系列の受信電力から、全アンテナの非希望波の受信電力の総和を減算することにより希望波の受信電力を算出することを特徴とする付記1乃至10のいずれか1に記載の無線局。
(Appendix 11)
The power estimation unit calculates the received power of the desired wave by subtracting the sum of the received power of the undesired waves of all antennas from the received power of the signal sequence after the in-phase synthesis. The radio station according to any one of 10.

(付記12)
各々が希望波と非希望波を受信する複数のアンテナを備えた無線局において用いる無線信号の測定方法であって、
各アンテナで受信した信号系列間での非希望波の相関を抑圧する相関抑圧ステップと、
相関抑圧後の信号系列に含まれる希望波を同相にして当該信号系列を合成する同相合成ステップと、
同相合成後の信号系列を用いて希望波の受信電力を推定する電力推定ステップと、
を含むことを特徴とする無線信号測定方法。
(Appendix 12)
A radio signal measurement method used in a radio station having a plurality of antennas each receiving a desired wave and an undesired wave,
A correlation suppression step for suppressing correlation of undesired waves between signal sequences received by each antenna;
An in-phase synthesis step of synthesizing the signal sequence in phase with the desired wave included in the signal sequence after correlation suppression;
A power estimation step for estimating the received power of the desired wave using the signal sequence after in-phase synthesis;
A wireless signal measuring method comprising:

(付記13)
前記相関抑圧ステップでは、異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値に基づいて系列間の非希望波の相関を抑圧した信号系列へ、受信信号系列を変換することを特徴とする付記12に記載の無線信号測定方法。
(Appendix 13)
Appendix 12 characterized in that, in the correlation suppression step, the received signal sequence is converted into a signal sequence in which the correlation of undesired waves between sequences is suppressed based on a cross-correlation value of undesired waves received by different antennas. The radio signal measuring method described.

(付記14)
前記相関抑圧ステップでは、前記相互相関値として各アンテナで受信した非希望波の相関行列を用いることを特徴とする付記13に記載の無線信号測定方法。
(Appendix 14)
14. The radio signal measurement method according to appendix 13, wherein in the correlation suppression step, a correlation matrix of undesired waves received by each antenna is used as the cross-correlation value.

(付記15)
前記相関抑圧ステップでは、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルを用いて受信信号系列を変換することを特徴とする付記14に記載の無線信号測定方法。
(Appendix 15)
15. The radio signal measurement method according to appendix 14, wherein in the correlation suppression step, a received signal sequence is converted using an eigenvector of the correlation matrix of the undesired wave.

(付記16)
前記相関抑圧ステップでは、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルから構成されるユニタリ行列を用いて受信信号系列をユニタリ変換することを特徴とする付記15に記載の無線信号測定方法。
(Appendix 16)
16. The radio signal measurement method according to appendix 15, wherein in the correlation suppression step, the received signal sequence is unitarily transformed using a unitary matrix composed of eigenvectors of the correlation matrix of the undesired wave.

(付記17)
前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波に設定された送信停止区間に受信した受信信号系列を用いて算出することを特徴とする付記13乃至16のいずれか1に記載の無線信号測定方法。
(Appendix 17)
The cross-correlation value of undesired waves received by the different antennas is calculated using a received signal sequence received in a transmission stop period set for the desired wave. Wireless signal measurement method.

(付記18)
前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波の帯域外であり、かつ、非希望波の帯域内に設定された帯域通過フィルタを介して受信した受信信号を用いて算出することを特徴とする付記13乃至16のいずれか1に記載の無線信号測定方法。
(Appendix 18)
The cross-correlation value of the undesired wave received by the different antenna is calculated using the received signal that is outside the band of the desired wave and received through the band-pass filter set in the band of the undesired wave. The wireless signal measurement method according to any one of supplementary notes 13 to 16, wherein

(付記19)
相関抑圧後の信号系列に対して系列間の希望波の位相差推定を行う位相差推定ステップを更に含み、前記同相合成ステップでは前記位相差推定ステップで推定された位相差を用いて相関抑圧後の信号系列を同相合成することを特徴とする付記12乃至18のいずれか1に記載の無線信号測定方法。
(Appendix 19)
A phase difference estimation step for estimating a phase difference of a desired wave between sequences with respect to the signal sequence after correlation suppression; and after the correlation suppression using the phase difference estimated in the phase difference estimation step in the in-phase synthesis step 19. The radio signal measurement method according to any one of appendices 12 to 18, wherein the signal series is in-phase synthesized.

(付記20)
前記位相差推定ステップでは、前記相関抑圧後の異なる信号系列に対する相互相関値を用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする付記19に記載の無線信号測定方法。
(Appendix 20)
20. The radio signal measurement method according to appendix 19, wherein in the phase difference estimation step, the inter-sequence phase difference of the desired wave is estimated using cross-correlation values for different signal sequences after the correlation suppression.

(付記21)
前記位相差推定ステップでは、前記相関抑圧後の信号系列の周期自己相関値と、前記相関抑圧後の信号系列の周期相互相関値とを用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする付記19に記載の無線信号測定方法。
(Appendix 21)
In the phase difference estimating step, a phase difference between sequences of a desired wave is estimated using a periodic autocorrelation value of the signal sequence after the correlation suppression and a periodic cross-correlation value of the signal sequence after the correlation suppression. The radio signal measuring method according to appendix 19.

(付記22)
前記電力推定ステップでは、前記同相合成後の信号系列の受信電力から、全アンテナの非希望波の受信電力の総和を減算することにより希望波の受信電力を算出することを特徴とする付記12乃至21のいずれか1に記載の無線信号測定方法。
(Appendix 22)
In the power estimation step, the received power of the desired wave is calculated by subtracting the sum of the received powers of the undesired waves of all the antennas from the received power of the signal sequence after the in-phase synthesis. 21. The radio signal measuring method according to any one of 21.

(付記23)
各々が希望波と非希望波を受信する複数のアンテナを備えた無線局において用いる無線信号測定用のプログラムであって、
コンピュータに、
各アンテナで受信した信号系列間での非希望波の相関を抑圧する相関抑圧機能と、
相関抑圧後の信号系列に含まれる希望波を同相にして当該信号系列を合成する同相合成機能と、
同相合成後の信号系列を用いて希望波の受信電力を推定する電力推定機能と、
を実現させることを特徴とするプログラム。
(Appendix 23)
A radio signal measurement program used in a radio station having a plurality of antennas each receiving a desired wave and an undesired wave,
On the computer,
A correlation suppression function for suppressing the correlation of undesired waves between signal sequences received by each antenna;
In-phase synthesis function for synthesizing the signal sequence with the desired wave included in the signal sequence after correlation suppression in phase,
A power estimation function that estimates the received power of the desired signal using the signal sequence after in-phase synthesis;
A program characterized by realizing.

(付記24)
前記相関抑圧機能は、異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値に基づいて系列間の非希望波の相関を抑圧した信号系列へ、受信信号系列を変換することを特徴とする付記23に記載のプログラム。
(Appendix 24)
The supplementary note 23 is characterized in that the correlation suppression function converts a received signal sequence into a signal sequence in which a correlation of undesired waves between sequences is suppressed based on a cross-correlation value of undesired waves received by different antennas. The listed program.

(付記25)
前記相関抑圧機能は、前記相互相関値として各アンテナで受信した非希望波の相関行列を用いることを特徴とする付記24に記載のプログラム。
(Appendix 25)
25. The program according to appendix 24, wherein the correlation suppression function uses a correlation matrix of undesired waves received by each antenna as the cross-correlation value.

(付記26)
前記相関抑圧機能は、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルを用いて受信信号系列を変換することを特徴とする付記25に記載のプログラム。
(Appendix 26)
The program according to claim 25, wherein the correlation suppression function converts a received signal sequence using an eigenvector of a correlation matrix of the undesired wave.

(付記27)
前記相関抑圧機能は、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルから構成されるユニタリ行列を用いて受信信号系列をユニタリ変換することを特徴とする付記26に記載のプログラム。
(Appendix 27)
27. The program according to appendix 26, wherein the correlation suppression function unitarily transforms a received signal sequence using a unitary matrix composed of eigenvectors of the correlation matrix of the undesired wave.

(付記28)
前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波に設定された送信停止区間に受信した受信信号系列を用いて算出することを特徴とする付記24乃至27のいずれか1に記載のプログラム。
(Appendix 28)
Any one of appendices 24 to 27, wherein the cross-correlation value of the undesired wave received by the different antenna is calculated using a received signal sequence received in the transmission stop period set to the desired wave. Program.

(付記29)
前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波の帯域外であり、かつ、非希望波の帯域内に設定された帯域通過フィルタを介して受信した受信信号を用いて算出することを特徴とする付記24乃至27のいずれか1に記載のプログラム。
(Appendix 29)
The cross-correlation value of the undesired wave received by the different antenna is calculated using the received signal that is outside the band of the desired wave and received through the band-pass filter set in the band of the undesired wave. 28. The program according to any one of appendices 24 to 27, wherein

(付記30)
前記コンピュータに、相関抑圧後の信号系列に対して系列間の希望波の位相差推定を行う位相差推定機能を更に実現させ、前記同相合成機能は前記位相差推定機能で推定された位相差を用いて相関抑圧後の信号系列を同相合成することを特徴とする付記23乃至29のいずれか1に記載のプログラム。
(Appendix 30)
The computer further realizes a phase difference estimation function for estimating a phase difference of a desired wave between sequences for a signal sequence after correlation suppression, and the in-phase synthesis function calculates a phase difference estimated by the phase difference estimation function. 30. The program according to any one of appendices 23 to 29, wherein the program is used for in-phase synthesis of the signal series after correlation suppression.

(付記31)
前記位相差推定機能は、前記相関抑圧後の異なる信号系列に対する相互相関値を用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする付記30に記載のプログラム。
(Appendix 31)
The program according to appendix 30, wherein the phase difference estimation function estimates a phase difference between sequences of a desired wave using cross-correlation values for different signal sequences after the correlation suppression.

(付記32)
前記位相差推定機能は、前記相関抑圧後の信号系列の周期自己相関値と、前記相関抑圧後の信号系列の周期相互相関値とを用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする付記30に記載のプログラム。
(Appendix 32)
The phase difference estimation function estimates an inter-sequence phase difference of a desired wave using a periodic autocorrelation value of the signal sequence after the correlation suppression and a periodic cross-correlation value of the signal sequence after the correlation suppression. The program according to Supplementary Note 30.

(付記33)
前記電力推定機能は、前記同相合成後の信号系列の受信電力から、全アンテナの非希望波の受信電力の総和を減算することにより希望波の受信電力を算出することを特徴とする付記23乃至32のいずれか1に記載のプログラム。
(Appendix 33)
The power estimation function calculates the received power of a desired wave by subtracting the sum of the received power of undesired waves of all antennas from the received power of the signal sequence after the in-phase synthesis. 32. The program according to any one of 32.

本発明は基地局、中継局、端末などの無線局における無線信号の測定に利用でき、例えばコグニティブ無線に利用できる。   The present invention can be used for measurement of a radio signal in a radio station such as a base station, a relay station, or a terminal, and can be used for, for example, cognitive radio.

Claims (33)

各々が希望波と非希望波を受信する複数のアンテナを備えた無線局であって、
各アンテナで受信した信号系列間での非希望波の相関を抑圧する相関抑圧部と、
相関抑圧後の信号系列に含まれる希望波を同相にして当該信号系列を合成する同相合成部と、
同相合成後の信号系列を用いて希望波の受信電力を推定する電力推定部と、
を備えることを特徴とする無線局。
A radio station having a plurality of antennas each receiving a desired wave and an undesired wave,
A correlation suppression unit that suppresses correlation of undesired waves between signal sequences received by each antenna;
An in-phase synthesizer for synthesizing the signal sequence with the desired wave included in the signal sequence after correlation suppression in phase;
A power estimator that estimates the received power of the desired wave using the signal sequence after in-phase synthesis;
A radio station comprising:
前記相関抑圧部は、異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値に基づいて系列間の非希望波の相関を抑圧した信号系列へ、受信信号系列を変換することを特徴とする請求項1に記載の無線局。   2. The correlation suppression unit converts a received signal sequence into a signal sequence in which a correlation of undesired waves between sequences is suppressed based on a cross-correlation value of undesired waves received by different antennas. The radio station described in 1. 前記相関抑圧部は、前記相互相関値として各アンテナで受信した非希望波の相関行列を用いることを特徴とする請求項2に記載の無線局。   The radio station according to claim 2, wherein the correlation suppression unit uses a correlation matrix of undesired waves received by each antenna as the cross-correlation value. 前記相関抑圧部は、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルを用いて受信信号系列を変換することを特徴とする請求項3に記載の無線局。   The radio station according to claim 3, wherein the correlation suppression unit converts a received signal sequence using an eigenvector of a correlation matrix of the undesired wave. 前記相関抑圧部は、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルから構成されるユニタリ行列を用いて受信信号系列をユニタリ変換することを特徴とする請求項4に記載の無線局。   5. The radio station according to claim 4, wherein the correlation suppression unit performs unitary transform on the received signal sequence using a unitary matrix composed of eigenvectors of the correlation matrix of the undesired wave. 前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波に設定された送信停止区間に受信した受信信号系列を用いて算出することを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の無線局。   6. The cross-correlation value of undesired waves received by the different antennas is calculated using a received signal sequence received in a transmission stop period set as a desired wave. The radio station described in 1. 前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波の帯域外であり、かつ、非希望波の帯域内に設定された帯域通過フィルタを介して受信した受信信号を用いて算出することを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の無線局。   The cross-correlation value of the undesired wave received by the different antenna is calculated using the received signal that is outside the band of the desired wave and received through the band-pass filter set in the band of the undesired wave. The radio station according to claim 2, wherein the radio station is a radio station. 前記相関抑圧後の信号系列に対して系列間の希望波の位相差推定を行う位相差推定部を更に備え、前記同相合成部が前記位相差推定部により推定された位相差を用いて相関抑圧後の信号系列を同相合成することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の無線局。   A phase difference estimator for estimating a phase difference of a desired wave between the sequences for the signal sequence after the correlation suppression, wherein the in-phase synthesizer uses the phase difference estimated by the phase difference estimator to suppress correlation; The radio station according to any one of claims 1 to 7, wherein a later signal sequence is subjected to in-phase synthesis. 前記位相差推定部は、前記相関抑圧後の異なる信号系列に対する相互相関値を用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする請求項8に記載の無線局。   The radio station according to claim 8, wherein the phase difference estimation unit estimates an inter-sequence phase difference of a desired wave using cross-correlation values for different signal sequences after the correlation suppression. 前記位相差推定部は、前記相関抑圧後の信号系列の周期自己相関値と、前記相関抑圧後の信号系列の周期相互相関値とを用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする請求項8に記載の無線局。   The phase difference estimation unit estimates a phase difference between sequences of a desired wave using a periodic autocorrelation value of the signal sequence after the correlation suppression and a periodic cross-correlation value of the signal sequence after the correlation suppression. The radio station according to claim 8. 前記電力推定部は、前記同相合成後の信号系列の受信電力から、全アンテナの非希望波の受信電力の総和を減算することにより希望波の受信電力を算出することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の無線局。   The said power estimation part calculates the received power of a desired wave by subtracting the sum total of the received power of the undesired wave of all the antennas from the received power of the signal sequence after the in-phase synthesis. The radio station according to any one of 1 to 10. 各々が希望波と非希望波を受信する複数のアンテナを備えた無線局において用いる無線信号の測定方法であって、
各アンテナで受信した信号系列間での非希望波の相関を抑圧する相関抑圧ステップと、
相関抑圧後の信号系列に含まれる希望波を同相にして当該信号系列を合成する同相合成ステップと、
同相合成後の信号系列を用いて希望波の受信電力を推定する電力推定ステップと、
を含むことを特徴とする無線信号測定方法。
A radio signal measurement method used in a radio station having a plurality of antennas each receiving a desired wave and an undesired wave,
A correlation suppression step for suppressing correlation of undesired waves between signal sequences received by each antenna;
An in-phase synthesis step of synthesizing the signal sequence in phase with the desired wave included in the signal sequence after correlation suppression;
A power estimation step for estimating the received power of the desired wave using the signal sequence after in-phase synthesis;
A wireless signal measuring method comprising:
前記相関抑圧ステップでは、異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値に基づいて系列間の非希望波の相関を抑圧した信号系列へ、受信信号系列を変換することを特徴とする請求項12に記載の無線信号測定方法。   13. The received signal sequence is converted into a signal sequence in which the correlation of undesired waves between sequences is suppressed based on a cross-correlation value of undesired waves received by different antennas in the correlation suppression step. The radio signal measuring method according to 1. 前記相関抑圧ステップでは、前記相互相関値として各アンテナで受信した非希望波の相関行列を用いることを特徴とする請求項13に記載の無線信号測定方法。   The radio signal measurement method according to claim 13, wherein in the correlation suppression step, a correlation matrix of undesired waves received by each antenna is used as the cross-correlation value. 前記相関抑圧ステップでは、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルを用いて受信信号系列を変換することを特徴とする請求項14に記載の無線信号測定方法。   15. The radio signal measurement method according to claim 14, wherein in the correlation suppression step, a received signal sequence is converted using an eigenvector of a correlation matrix of the undesired wave. 前記相関抑圧ステップでは、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルから構成されるユニタリ行列を用いて受信信号系列をユニタリ変換することを特徴とする請求項15に記載の無線信号測定方法。   The radio signal measurement method according to claim 15, wherein in the correlation suppression step, the received signal sequence is unitarily transformed using a unitary matrix composed of eigenvectors of the correlation matrix of the undesired wave. 前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波に設定された送信停止区間に受信した受信信号系列を用いて算出することを特徴とする請求項13乃至16のいずれか1項に記載の無線信号測定方法。   17. The cross-correlation value of undesired waves received by the different antennas is calculated using a received signal sequence received in a transmission stop period set as a desired wave. The radio signal measuring method according to 1. 前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波の帯域外であり、かつ、非希望波の帯域内に設定された帯域通過フィルタを介して受信した受信信号を用いて算出することを特徴とする請求項13乃至16のいずれか1項に記載の無線信号測定方法。   The cross-correlation value of the undesired wave received by the different antenna is calculated using the received signal that is outside the band of the desired wave and received through the band-pass filter set in the band of the undesired wave. The wireless signal measurement method according to claim 13, wherein the wireless signal measurement method is a wireless signal measurement method. 相関抑圧後の信号系列に対して系列間の希望波の位相差推定を行う位相差推定ステップを更に含み、前記同相合成ステップでは前記位相差推定ステップで推定された位相差を用いて相関抑圧後の信号系列を同相合成することを特徴とする請求項12乃至18のいずれか1項に記載の無線信号測定方法。   A phase difference estimation step for estimating a phase difference of a desired wave between sequences with respect to the signal sequence after correlation suppression; and after the correlation suppression using the phase difference estimated in the phase difference estimation step in the in-phase synthesis step The radio signal measurement method according to claim 12, wherein in-phase synthesis of the signal series is performed. 前記位相差推定ステップでは、前記相関抑圧後の異なる信号系列に対する相互相関値を用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする請求項19に記載の無線信号測定方法。   The radio signal measurement method according to claim 19, wherein in the phase difference estimation step, a phase difference between sequences of a desired wave is estimated using cross-correlation values for different signal sequences after the correlation suppression. 前記位相差推定ステップでは、前記相関抑圧後の信号系列の周期自己相関値と、前記相関抑圧後の信号系列の周期相互相関値とを用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする請求項19に記載の無線信号測定方法。   In the phase difference estimating step, a phase difference between sequences of a desired wave is estimated using a periodic autocorrelation value of the signal sequence after the correlation suppression and a periodic cross-correlation value of the signal sequence after the correlation suppression. The radio signal measurement method according to claim 19. 前記電力推定ステップでは、前記同相合成後の信号系列の受信電力から、全アンテナの非希望波の受信電力の総和を減算することにより希望波の受信電力を算出することを特徴とする請求項12乃至21のいずれか1項に記載の無線信号測定方法。   13. The received power of a desired wave is calculated by subtracting the sum of the received power of undesired waves of all antennas from the received power of the signal sequence after the in-phase combining in the power estimation step. The radio signal measurement method according to any one of items 1 to 21. 各々が希望波と非希望波を受信する複数のアンテナを備えた無線局において用いる無線信号測定用のプログラムであって、
コンピュータに、
各アンテナで受信した信号系列間での非希望波の相関を抑圧する相関抑圧機能と、
相関抑圧後の信号系列に含まれる希望波を同相にして当該信号系列を合成する同相合成機能と、
同相合成後の信号系列を用いて希望波の受信電力を推定する電力推定機能と、
を実現させることを特徴とするプログラム。
A radio signal measurement program used in a radio station having a plurality of antennas each receiving a desired wave and an undesired wave,
On the computer,
A correlation suppression function for suppressing the correlation of undesired waves between signal sequences received by each antenna;
In-phase synthesis function for synthesizing the signal sequence with the desired wave included in the signal sequence after correlation suppression in phase,
A power estimation function that estimates the received power of the desired signal using the signal sequence after in-phase synthesis;
A program characterized by realizing.
前記相関抑圧機能は、異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値に基づいて系列間の非希望波の相関を抑圧した信号系列へ、受信信号系列を変換することを特徴とする請求項23に記載のプログラム。   24. The correlation suppression function converts a received signal sequence into a signal sequence in which a correlation of undesired waves between sequences is suppressed based on a cross-correlation value of undesired waves received by different antennas. The program described in. 前記相関抑圧機能は、前記相互相関値として各アンテナで受信した非希望波の相関行列を用いることを特徴とする請求項24に記載のプログラム。   25. The program according to claim 24, wherein the correlation suppression function uses a correlation matrix of undesired waves received by each antenna as the cross-correlation value. 前記相関抑圧機能は、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルを用いて受信信号系列を変換することを特徴とする請求項25に記載のプログラム。   The program according to claim 25, wherein the correlation suppression function converts a received signal sequence using an eigenvector of a correlation matrix of the undesired wave. 前記相関抑圧機能は、前記非希望波の相関行列の固有ベクトルから構成されるユニタリ行列を用いて受信信号系列をユニタリ変換することを特徴とする請求項26に記載のプログラム。   27. The program according to claim 26, wherein the correlation suppression function unitarily transforms a received signal sequence using a unitary matrix composed of eigenvectors of the correlation matrix of the undesired wave. 前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波に設定された送信停止区間に受信した受信信号系列を用いて算出することを特徴とする請求項24乃至27のいずれか1項に記載のプログラム。   28. The cross-correlation value of undesired waves received by the different antennas is calculated using a received signal sequence received in a transmission stop period set for the desired wave. The program described in. 前記異なるアンテナで受信した非希望波の相互相関値は、希望波の帯域外であり、かつ、非希望波の帯域内に設定された帯域通過フィルタを介して受信した受信信号を用いて算出することを特徴とする請求項24乃至27のいずれか1項に記載のプログラム。   The cross-correlation value of the undesired wave received by the different antenna is calculated using the received signal that is outside the band of the desired wave and received through the band-pass filter set in the band of the undesired wave. The program according to any one of claims 24 to 27, wherein: 前記コンピュータに、相関抑圧後の信号系列に対して系列間の希望波の位相差推定を行う位相差推定機能を更に実現させ、前記同相合成機能は前記位相差推定機能で推定された位相差を用いて相関抑圧後の信号系列を同相合成することを特徴とする請求項23乃至29のいずれか1項に記載のプログラム。   The computer further realizes a phase difference estimation function for estimating a phase difference of a desired wave between sequences for a signal sequence after correlation suppression, and the in-phase synthesis function calculates a phase difference estimated by the phase difference estimation function. 30. The program according to any one of claims 23 to 29, wherein the program is used for in-phase synthesis of a signal sequence after correlation suppression. 前記位相差推定機能は、前記相関抑圧後の異なる信号系列に対する相互相関値を用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする請求項30に記載のプログラム。   The program according to claim 30, wherein the phase difference estimation function estimates an inter-sequence phase difference of a desired wave using cross-correlation values for different signal sequences after the correlation suppression. 前記位相差推定機能は、前記相関抑圧後の信号系列の周期自己相関値と、前記相関抑圧後の信号系列の周期相互相関値とを用いて希望波の系列間位相差を推定することを特徴とする請求項30に記載のプログラム。   The phase difference estimation function estimates an inter-sequence phase difference of a desired wave using a periodic autocorrelation value of the signal sequence after the correlation suppression and a periodic cross-correlation value of the signal sequence after the correlation suppression. The program according to claim 30. 前記電力推定機能は、前記同相合成後の信号系列の受信電力から、全アンテナの非希望波の受信電力の総和を減算することにより希望波の受信電力を算出することを特徴とする請求項23乃至32のいずれか1項に記載のプログラム。   The said power estimation function calculates the received power of a desired wave by subtracting the sum total of the received power of undesired waves of all antennas from the received power of the signal sequence after the in-phase synthesis. 33. The program according to any one of thru 32.
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