WO2010010936A1

WO2010010936A1 - 受信装置及び受信方法

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Publication number: WO2010010936A1
Application number: PCT/JP2009/063223
Authority: WO
Inventors: 淳増野; 隆利杉山
Original assignee: 日本電信電話株式会社
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2010-01-28
Also published as: KR20110017006A; EP2288061A1; US20110129047A1; CN102100023A; JP2010016785A; US8594255B2; EP2288061A4; KR20130031381A

Abstract

　回路規模及び処理時間の増大を抑止しつつ干渉信号の影響を軽減することを可能とすることを課題とし、受信装置が、無線伝送路を介してマルチキャリア信号及び干渉信号を受信し、干渉信号の周波数位置を検出し、検出した干渉信号の周波数位置のマルチキャリア信号及び干渉信号を抑圧するフィルタリングを行い、フィルタリングによって抑圧された後のマルチキャリア信号からガードインターバルを除去し、カードインターバルが除去されたマルチキャリア信号の各サブキャリアを復調し、復調された信号に対して誤り訂正を行う。

Description

受信装置及び受信方法

　本発明は、マルチキャリア伝送方式において干渉信号の影響を低減する受信装置及び受信方法に関する。
　本願は、２００８年７月２５日に、日本に出願された特願２００８－１９２４６５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　近年、無線通信を行う装置の普及に伴って、様々な周波数帯域の信号が空気中を伝播している。そのため、所望の信号（以下、「所望信号」という。）を受信する際には、受信装置は、所望信号ととともに、所望信号と同じ周波数帯域の干渉信号も受信する。受信装置が所望信号とともに干渉信号を受信することによって、受信装置における所望信号の受信精度が低下するという問題があった。

　このような問題に対し、受信された信号（以下、「受信信号」という。）のスペクトルに基づいて、受信信号に含まれる干渉信号の複製（以下、「干渉信号レプリカ」という。）を生成し、受信信号から干渉信号レプリカを減算することによって、干渉信号の影響を受けていない所望信号を推測する技術が提案されている（例えば非特許文献１参照）。

　図１１は、従来の技術を用いて構成された受信装置Ｐ１の機能構成を表すブロック図である。受信装置Ｐ１は、補助アンテナＰ１０１と、干渉信号抽出部Ｐ１０２と、復調部Ｐ１０３と、デインターリーバＰ１０４と、ＦＥＣ復号部Ｐ１０５と、ＦＥＣ符号化部Ｐ１０６と、インターリーバＰ１０７と、変調部Ｐ１０８と、位相振幅調整部Ｐ１０９と、アンテナＰ１１０と、遅延部Ｐ１１１と、合成部Ｐ１１２と、復調部Ｐ１１３と、デインターリーバＰ１１４と、ＦＥＣ復号部Ｐ１１５とを備える。

　補助アンテナＰ１０１には指向性を持つアンテナが適用され、補助アンテナＰ１０１は、位置が判明している干渉信号の発信源の方向から到来する信号を受信する。干渉信号抽出部Ｐ１０２は、補助アンテナＰ１０１によって受信された信号から、干渉信号に関して判明している通信方式の内容に基づいて干渉信号を抽出する。復調部Ｐ１０３は、干渉信号抽出部Ｐ１０２によって抽出された干渉信号を復調する。デインターリーバＰ１０４は、復調部Ｐ１０３によって生成された復調信号に対しデインターリーブを行う。ＦＥＣ復号部Ｐ１０５は、デインターリーバＰ１０４によってデインターリーブされた復調信号を、ＦＥＣ（Forward Error Correction）に従って復号し、誤りビットが訂正されたビット列を生成する。ＦＥＣ符号化部Ｐ１０６は、ＦＥＣ復号部Ｐ１０５によって生成されたビット列をＦＥＣに従って符号化し、符号化信号を生成する。インターリーバＰ１０７は、ＦＥＣ符号化部Ｐ１０６によって生成された符号化信号に対しインターリーブを行う。変調部Ｐ１０８は、インターリーバＰ１０７によってインターリーブされた符号化信号を変調することによって、干渉信号レプリカを生成する。位相振幅変更部Ｐ１０９は、変調部Ｐ１０８によって生成された干渉信号レプリカの位相を１８０度変更する。さらに、位相振幅変更部Ｐ１０９は、位相が変更された干渉信号レプリカの振幅を、干渉信号抽出部Ｐ１０２によって抽出された干渉信号の振幅と一致させることによって、逆相干渉信号レプリカを生成する。合成部Ｐ１１２は、アンテナＰ１１０によって受信され遅延部Ｐ１１１によって遅延が付加された受信信号と、位相振幅変更部Ｐ１０９によって生成された逆相干渉信号レプリカと、を合成し、干渉信号の成分が低減された受信信号を生成する。復調部Ｐ１１３は、干渉信号の成分が低減された受信信号を復調する。デインターリーバＰ１１４は、復調部Ｐ１１３によって生成された復調信号に対しデインターリーブを行う。ＦＥＣ復号部Ｐ１１５は、デインターリーバＰ１１４によってデインターリーブされた復調信号を、ＦＥＣに従って復号し、誤りビットが訂正されたビット列を生成し、受信データを出力する。

　このように構成された受信装置Ｐ１は、補助アンテナＰ１０１と、干渉信号抽出部Ｐ１０２と、復調部Ｐ１０３と、デインターリーバＰ１０４と、ＦＥＣ復号部Ｐ１０５と、ＦＥＣ符号化部Ｐ１０６と、インターリーバＰ１０７と、変調部Ｐ１０８とによって干渉信号レプリカを生成し、位相振幅変更部Ｐ１０９と合成部Ｐ１１２とによって、アンテナＰ１１０によって受信された受信信号から干渉信号レプリカを減算し、所望信号を生成する。
TOSHIYUKI KAITSUKA, TAKEO INOUE, "Interference Cancellation System for Satellite Communication Earth Station", IEEE Transactions on Communications, Vol.com-32, No.7, pp.796-803, July 1984.

　しかしながら、受信装置Ｐ１には、干渉信号レプリカを生成し受信信号から減算するための回路、即ち補助アンテナＰ１０１と、干渉信号抽出部Ｐ１０２と、復調部Ｐ１０３と、デインターリーバＰ１０４と、ＦＥＣ復号部Ｐ１０５と、ＦＥＣ符号化部Ｐ１０６と、インターリーバＰ１０７と、変調部Ｐ１０８と、位相振幅調整部Ｐ１０９と、遅延部Ｐ１１１と、合成部Ｐ１１２とが必要となるため、回路規模が大きくなってしまうという問題があった。また、受信装置Ｐ１には、干渉レプリカの生成に要する時間（遅延）を遅延部Ｐ１１１によって受信信号に付加する必要があり、受信信号を受信してから受信データを出力するまでに要する処理時間が長くなってしまうという問題もあった。

　本発明は、上記事情を考慮して為されたものであり、回路規模及び処理時間の増大を抑止しつつ干渉信号の影響を軽減することを可能とする受信装置及び受信方法を提供することを目的とするものである。

　［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様による受信装置は、無線伝送路を介してマルチキャリア信号及び干渉信号を受信する受信手段と、前記干渉信号の周波数位置（例えば、実施形態における干渉信号の中心周波数と干渉信号の周波数帯域幅。）を検出する干渉信号周波数位置検出手段と、検出した前記干渉信号の周波数位置の前記マルチキャリア信号及び前記干渉信号を抑圧する（減衰させる）フィルタ手段と、前記フィルタ手段によって抑圧された後の前記マルチキャリア信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去手段（例えば、実施形態における復調部１７。）と、前記カードインターバルが除去されたマルチキャリア信号の各サブキャリアを復調するサブキャリア復調手段（例えば、実施形態における復調部１７）と、前記復調された信号に対して誤り訂正を行う誤り訂正手段（例えば、実施形態におけるＦＥＣ復号部１９）と、を具備することを特徴とする。

　［２］また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、補助アンテナを更に具備し、前記干渉信号周波数位置検出手段は、前記補助アンテナを用いて前記干渉信号の周波数位置を検出することを特徴とする。

　［３］また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記干渉信号周波数位置検出手段は、所望信号であるマルチキャリア信号の送信がない場合に、当該所望信号の周波数帯域の信号の受信レベルを検出することにより、干渉信号の周波数位置を検出することを特徴とする。

　［４］また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記フィルタ手段は、前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも高い場合には、ローパスフィルタを含むフィルタとして動作し、前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも低い場合には、ハイパスフィルタを含むフィルタとして動作し、前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域に含まれる場合には、ノッチフィルタを含むフィルタとして動作し、前記干渉信号が複数存在し、その周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも高い位置及び低い位置である場合には、バンドパスフィルタを含むフィルタとして動作することを特徴とする。

　［５］また、本発明の一態様による受信方法は、受信装置が、無線伝送路を介してマルチキャリア信号及び干渉信号を受信する受信ステップと、前記受信装置が、干渉信号の周波数位置を検出する干渉信号周波数位置検出ステップと、前記受信装置が、検出した前記干渉信号の周波数位置の前記マルチキャリア信号及び前記干渉信号を抑圧するフィルタリングステップと、前記受信装置が、前記フィルタリングステップによって抑圧された後の前記マルチキャリア信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去ステップと、前記受信装置が、前記カードインターバルが除去されたマルチキャリア信号の各サブキャリアを復調するサブキャリア復調ステップと、前記受信装置が、前記復調された信号に対して誤り訂正を行う誤り訂正ステップと、を含むことを特徴とする。

　［６］また、本発明の一態様は、上記の受信方法において、前記受信装置は補助アンテナを具備し、前記受信装置は、前記干渉信号周波数位置検出ステップにおいて、前記補助アンテナを用いて前記干渉信号の周波数位置を検出することを特徴とする。

　［７］また、本発明の一態様は、上記の受信方法において、前記受信装置は、前記干渉信号周波数位置検出ステップにおいて、所望信号であるマルチキャリア信号の送信がない場合に、当該所望信号の周波数帯域の信号の受信レベルを検出することにより、干渉信号の周波数位置を検出することを特徴とする。

　［８］また、本発明の一態様は、上記の受信方法において、前記受信装置は、前記フィルタリングステップにおいて、前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも高い場合には、ローパスフィルタを含むフィルタとして動作し、前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも低い場合には、ハイパスフィルタを含むフィルタとして動作し、前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域に含まれる場合には、ノッチフィルタを含むフィルタとして動作し、前記干渉信号が複数存在し、その周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも高い位置及び低い位置である場合には、バンドパスフィルタを含むフィルタとして動作することを特徴とする。

　このように構成された受信装置では、受信手段によって受信された信号に干渉信号が含まれていた場合に、干渉信号周波数位置検出手段が干渉信号の周波数位置を検出し、干渉信号が検出された周波数位置のマルチキャリア信号及び干渉信号をフィルタ手段が抑圧する。このような干渉信号周波数位置検出手段及びフィルタ手段を構成するための回路は、従来の干渉レプリカを生成する手段を構成するための回路に比べて、その規模が小さくて済む。また、このような干渉信号周波数位置検出手段及びフィルタ手段の処理は、従来の干渉レプリカを生成する処理に比べて、要する時間が少ない。
　従って、本発明により、回路規模及び処理時間の増大を抑止しつつ、干渉信号の影響を軽減することが可能となる。

受信装置のネットワーク環境の概略を表す概略図である。受信装置の機能構成を表すブロック図である。受信信号と、所望信号と、干渉信号との周波数スペクトルを表す概念図である。フィルタ制御部によって行われるフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。フィルタ制御部によって行われるフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。フィルタ制御部によって行われるフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。フィルタ制御部によって行われるフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。フィルタ制御部によって行われるフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。シングルキャリア伝送とマルチキャリア伝送との違いを表す概念図である。受信装置がフィルタの制御を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。従来の技術を用いて構成された受信装置の機能構成を表すブロック図である。

　図１は、受信装置のネットワーク環境の概略を表す概略図である。図示するように、受信装置１は、送信装置２から無線伝送路を介してマルチキャリア伝送されるマルチキャリア信号（以下、「所望信号」という。）と、干渉源３から送信される信号（以下、「干渉信号」という。）と、が合成された信号を受信する。

　送信装置２は、受信装置１との通信を開始する際に、所望信号の中心周波数と、所望信号の周波数帯域幅とを含む所望信号情報を決定し、受信装置１に送信する。そして、送信装置２は、決定された所望信号情報に従って、受信装置１に所望信号を送信する。

　干渉源３は、干渉信号、即ち所望信号と異なる信号を送信する。例えば図１においては、無線ＬＡＮ（Local Area Network）基地局が干渉源３として動作しており、受信装置１とは異なる他の受信装置に対して干渉源３が送信している信号が、所望信号と干渉している。以下、所望信号と干渉する信号を「干渉信号」という。

　図２は、受信装置１の機能構成を表すブロック図である。図示するように、受信装置１は、アンテナ１１と、受信部１２と、干渉情報抽出部１３と、フィルタ制御部１４と、遅延部１５と、フィルタ１６と、復調部１７と、デインターリーバ１８と、ＦＥＣ復号部１９とを備える。

　アンテナ１１は、所望信号と干渉信号とが合成された信号を受信する。
　受信部１２は、受信された受信信号に対し、ダウンコンバートを行い、さらにアナログ／デジタル変換を行う。

　干渉情報抽出部１３は、送信装置２との通信を開始する際に決定される所望信号情報に基づいて、干渉信号の中心周波数と、干渉信号の周波数帯域幅と、を含む干渉情報を受信信号から抽出する干渉情報抽出処理を行う。

　干渉情報抽出処理は、既存の技術により可能である。例えば、干渉情報抽出部１３は、受信信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を行うことによって受信信号の周波数スペクトルを算出し、算出された受信信号の周波数スペクトルと、所望信号情報に基づいて得られる所望信号の周波数スペクトルの推定結果との差分を算出することによって干渉信号の周波数スペクトルを推定し、この推定結果に基づいて干渉情報を抽出する。

　フィルタ制御部１４は、送信機２との通信開始時に所望信号情報を記憶し、所望信号情報と、干渉情報抽出部１３によって抽出された干渉情報とに基づいて、以下の二つの条件を満たすフィルタのパラメータを決定し、決定されたパラメータをフィルタ１６に設定する。
（１）干渉信号が存在せず所望信号のみが存在する周波数帯域の受信信号を通過させる（２）干渉信号が存在する周波数帯域の受信信号を減衰させる
　なお、フィルタのパラメータは、例えば、フィルタの種類と、遮断周波数とで構成される。

　遅延部１５は、受信部１２が処理を終了してから、干渉情報抽出部１３と、フィルタ制御部１４とが処理を終了するまでに要する時間に相当する時間遅延を、受信信号１２に付加し、フィルタ１６へ出力する。遅延部１５が受信信号１２に対して付加する遅延の量は、予め設計者によって設定される。

　フィルタ１６は、フィルタ制御部１４によって設定されたパラメータのフィルタに基づいて、遅延部１５によって遅延が付加された受信信号をフィルタリングする。即ち、フィルタ１６は、フィルタ制御部１４によって設定されたパラメータのフィルタに基づいて、このパラメータの決定時にフィルタ制御部１４によって参照された受信信号をフィルタリングする。
　復調部１７は、フィルタ１６によってフィルタリングされた受信信号からガードインターバルを除去し、ＦＦＴを行い、復調を行うことによって復調信号を生成する。

　デインターリーバ１８は、復調部１７によって生成された復調信号に対しデインターリーブを行う。
　ＦＥＣ復号部１９は、デインターリーバ１８によってデインターリーブされた復調信号を、ＦＥＣに従って復号し、誤りビットが訂正されたビット列を生成し、受信データを出力する。

　図３は、受信信号と、所望信号と、干渉信号との周波数スペクトルを表す概念図である。図３において、縦軸はパワーを表し、横軸は周波数を表す。図３（ａ）は、アンテナ１１によって受信される信号の周波数スペクトルを表す概念図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の受信信号に含まれる所望信号の周波数スペクトルを表す概念図である。図３（ｂ）において、符号アは所望信号の周波数スペクトルを示し、ｆｃ＿ｄは所望信号の中心周波数を示し、ｂｗ＿ｄは所望信号の周波数帯域幅を示す。図３（ｃ）は、図３（ａ）の受信信号に含まれる干渉信号の周波数スペクトルを表す概念図である。図３（ｃ）において、符号イは干渉信号の周波数スペクトルを示し、ｆｃ＿ｉは干渉信号の中心周波数を示し、ｂｗ＿ｉは干渉信号の周波数帯域幅を示す。

　次に、フィルタ制御部１４の動作の詳細について説明する。フィルタ制御部１４は、所望信号情報と干渉情報とに基づいて、所望信号と干渉信号との相対的な位置を算出し、この算出結果に応じてフィルタ１６に適用するフィルタパラメータを決定する。具体的には、フィルタ制御部１４は、所望信号情報及び干渉情報に基づいて、フィルタ１６に適用するフィルタの種類を、ハイパスフィルタと、ローパスフィルタと、ノッチフィルタの中から選択する。さらに、フィルタ制御部１４は、遮断周波数を決定する。そして、フィルタ制御部１４は、決定したフィルタの種類と遮断周波数とに従って、フィルタ１６を制御する。
　図４～図８は、フィルタ制御部１４によって行われるフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。以下、図４～図８を用いてフィルタ制御処理の詳細を説明する。

　図４は、フィルタ制御部１４がフィルタ１６にローパスフィルタを設定する場合のフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。図４（ａ）は、アンテナ１１によって受信される信号の周波数スペクトルを、所望信号の周波数スペクトルと干渉信号のスペクトルとに分けて表す概略図である。図４（ａ）において、縦軸はパワーを表し、横軸は周波数を表し、符号アは所望信号の周波数スペクトルを示し、符号イは干渉信号の周波数スペクトルを示す。フィルタ制御部１４は、干渉信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号の周波数帯域の最高値（ｂｍａｘ＿ｉ）を算出し、所望信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて所望信号の周波数帯域の最高値（ｂｍａｘ＿ｄ）を算出し、ｂｍａｘ＿ｉがｂｍａｘ＿ｄよりも高い場合には（図４（ａ））、フィルタ１６にローパスフィルタを適用する。

　図４（ｂ）は、フィルタ制御部１４がフィルタ１６に適用するローパスフィルタの概略を表す概略図である。図４（ｂ）において、縦軸は利得（単位はｄＢ）を表し、横軸は周波数（単位はＨｚ）を表す。この場合、フィルタ制御部１４は、干渉信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ）を算出し、ローパスフィルタの遮断周波数（ローパスフィルタの利得が－３ｄＢとなる周波数）の値をｂｍｉｎ＿ｉに決定する。そして、フィルタ制御部１４は、符号ウに示すような、フィルタの種類がローパスフィルタであり遮断周波数がｂｍｉｎ＿ｉであるパラメータを、フィルタ１６に設定する。

　図４（ｃ）は、図４（ｂ）に表されるローパスフィルタが設定されたフィルタ１６によって図４（ａ）に表される受信信号がフィルタリングされた後の周波数スペクトルを表す概略図である。図示するように、フィルタ１６は、干渉信号の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ）よりも高い周波数の信号のパワーを、その信号が所望信号であるか干渉信号であるかに関わらず減衰させる。

　図５は、フィルタ制御部１４がフィルタ１６にノッチフィルタを設定する場合のフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。図５（ａ）は、アンテナ１１によって受信される信号の周波数スペクトルを、所望信号の周波数スペクトルと干渉信号のスペクトルとに分けて表す概略図である。図５（ａ）において、縦軸はパワーを表し、横軸は周波数を表し、符号アは所望信号の周波数スペクトルを示し、符号イは干渉信号の周波数スペクトルを示す。フィルタ制御部１４は、干渉信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号の周波数帯域の最高値（ｂｍａｘ＿ｉ）及び最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ）を算出し、所望信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて所望信号の周波数帯域の最高値（ｂｍａｘ＿ｄ）及び最低値（ｂｍｉｎ＿ｄ）を算出し、ｂｍａｘ＿ｉがｂｍａｘ＿ｄよりも低く且つｂｍｉｎ＿ｉがｂｍｉｎ＿ｄよりも高い場合には（図５（ａ））、フィルタ１６にノッチフィルタを適用する。

　図５（ｂ）は、フィルタ制御部１４がフィルタ１６に適用するノッチフィルタの概略を表す概略図である。図５（ｂ）において、縦軸は利得（単位はｄＢ）を表し、横軸は周波数（単位はＨｚ）を表す。この場合、フィルタ制御部１４は、干渉信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ）及び最高値（ｂｍａｘ＿ｉ）を算出し、ノッチフィルタの２つの遮断周波数（ノッチフィルタの利得が－３ｄＢとなる２つの周波数）の値をｂｍｉｎ＿ｉ及びｂｍａｘ＿ｉに決定する。そして、フィルタ制御部１４は、符号ウに示すような、フィルタの種類がノッチフィルタであり２つの遮断周波数がｂｍｉｎ＿ｉ及びｂｍａｘ＿ｉであるパラメータを、フィルタ１６に設定する。

　図５（ｃ）は、図５（ｂ）に表されるノッチフィルタが設定されたフィルタ１６によって図５（ａ）に表される受信信号がフィルタリングされた後の周波数スペクトルを表す概略図である。図示するように、フィルタ１６は、干渉信号の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ）と最高値（ｂｍａｘ＿ｉ）との間の周波数の信号のパワーを、その信号が所望信号であるか干渉信号であるかに関わらず減衰させる。

　図６は、フィルタ制御部１４がフィルタ１６にハイパスフィルタを設定する場合のフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。図６（ａ）は、アンテナ１１によって受信される信号の周波数スペクトルを、所望信号の周波数スペクトルと干渉信号のスペクトルとに分けて表す概略図である。図６（ａ）において、縦軸はパワーを表し、横軸は周波数を表し、符号アは所望信号の周波数スペクトルを示し、符号イは干渉信号の周波数スペクトルを示す。フィルタ制御部１４は、干渉信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ）を算出し、所望信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて所望信号の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｄ）を算出し、ｂｍｉｎ＿ｉがｂｍｉｎ＿ｄよりも低い場合には（図６（ａ））、フィルタ１６にハイパスフィルタを適用する。

　図６（ｂ）は、フィルタ制御部１４がフィルタ１６に適用するハイパスフィルタの概略を表す概略図である。図６（ｂ）において、縦軸は利得（単位はｄＢ）を表し、横軸は周波数（単位はＨｚ）を表す。この場合、フィルタ制御部１４は、干渉信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号の周波数帯域の最高値（ｂｍａｘ＿ｉ）を算出し、ハイパスフィルタの遮断周波数（ハイパスフィルタの利得が－３ｄＢとなる周波数）の値をｂｍａｘ＿ｉに決定する。そして、フィルタ制御部１４は、符号ウに示すような、フィルタの種類がハイパスフィルタであり遮断周波数がｂｍａｘ＿ｉであるパラメータを、フィルタ１６に設定する。

　図６（ｃ）は、図６（ｂ）に表されるハイパスフィルタが設定されたフィルタ１６によって図６（ａ）に表される受信信号がフィルタリングされた後の周波数スペクトルを表す概略図である。図示するように、フィルタ１６は、干渉信号の周波数帯域の最高値（ｂｍａｘ＿ｉ）よりも低い周波数の信号のパワーを、その信号が所望信号であるか干渉信号であるかに関わらず減衰させる。

　図７は、フィルタ制御部１４がフィルタ１６にバンドパスフィルタを設定する場合のフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。図７（ａ）は、アンテナ１１によって受信される信号の周波数スペクトルを、所望信号の周波数スペクトルと干渉信号のスペクトルとに分けて表す概略図である。図７（ａ）において、縦軸はパワーを表し、横軸は周波数を表し、符号アは所望信号の周波数スペクトルを示し、符号イ１及び符号イ２は干渉信号の周波数スペクトルを示す。フィルタ制御部１４は、所望信号の周波数スペクトルよりも高い周波数及び低い周波数に干渉信号の周波数スペクトルが存在する場合、例えば図４に示される干渉信号及び図６に示される干渉信号の両者が存在する場合に、フィルタ１６にバンドパスフィルタを適用する。

　図７（ｂ）は、フィルタ制御部１４がフィルタ１６に適用するバンドパスフィルタの概略を表す概略図である。図７（ｂ）において、縦軸は利得（単位はｄＢ）を表し、横軸は周波数（単位はＨｚ）を表す。この場合、フィルタ制御部１４は、低周波数側の干渉信号イ１の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号イ１の周波数帯域の最高値（ｂｍａｘ＿ｉ１）を算出し、バンドパスフィルタの低周波数側の遮断周波数（バンドパスフィルタの利得が－３ｄＢとなる周波数）の値をｂｍａｘ＿ｉ１に決定する。また、フィルタ制御部１４は、高周波数側の干渉信号イ２の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号イ２の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ２）を算出し、バンドパスフィルタの高周波数側の遮断周波数の値をｂｍｉｎ＿ｉ２に決定する。そして、フィルタ制御部１４は、符号ウに示すような、フィルタの種類がバンドパスフィルタであり遮断周波数がｂｍａｘ＿ｉ１及びｂｍｉｎ＿ｉ２であるパラメータを、フィルタ１６に設定する。

　図７（ｃ）は、図７（ｂ）に表されるバンドパスフィルタが設定されたフィルタ１６によって図７（ａ）に表される受信信号がフィルタリングされた後の周波数スペクトルを表す概略図である。図示するように、フィルタ１６は、干渉信号イ１の周波数帯域の最高値（ｂｍａｘ＿ｉ１）よりも低い周波数の信号のパワー及び干渉信号イ２の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ２）よりも高い周波数の信号のパワーを、その信号が所望信号であるか干渉信号であるかに関わらず減衰させる。

　図８は、フィルタ制御部１４がフィルタ１６に複数のフィルタの組み合わせを設定する場合のフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。図８（ａ）は、アンテナ１１によって受信される信号の周波数スペクトルを、所望信号の周波数スペクトルと干渉信号のスペクトルとに分けて表す概略図である。図８（ａ）において、縦軸はパワーを表し、横軸は周波数を表し、符号アは所望信号の周波数スペクトルを示し、符号イ１及び符号イ２は干渉信号の周波数スペクトルを示す。フィルタ制御部１４は、所望信号の周波数スペクトルよりも高い周波数及び所望信号の周波数スペクトル中に干渉信号の周波数スペクトルが存在する場合、例えば図４に示される干渉信号及び図５に示される干渉信号の両者が存在する場合に、フィルタ１６にローパスフィルタ及びバンドパスフィルタの組み合わせを適用する。

　図８（ｂ）は、フィルタ制御部１４がフィルタ１６に適用するローパスフィルタ及びバンドパスフィルタの概略を表す概略図である。図８（ｂ）において、縦軸は利得（単位はｄＢ）を表し、横軸は周波数（単位はＨｚ）を表す。この場合、フィルタ制御部１４は、所望信号の周波数スペクトル中に存在する干渉信号イ１の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号イ１の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ１）及び最高値（ｂｍａｘ＿ｉ１）を算出し、それぞれローパスフィルタの遮断周波数及びバンドパスフィルタの低周波数側の遮断周波数の値とする。また、フィルタ制御部１４は、高周波数側の干渉信号イ２の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号イ２の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ２）を算出し、バンドパスフィルタの高周波数側の遮断周波数の値をｂｍｉｎ＿ｉ２に決定する。そして、フィルタ制御部１４は、符号ウに示すような、フィルタの種類がローパスフィルタ及びバンドパスフィルタの組み合わせであり遮断周波数がそれぞれｂｍｉｎ＿ｉ１、ｂｍａｘ＿ｉ１及びｂｍｉｎ＿ｉ２であるパラメータを、フィルタ１６に設定する。

　図８（ｃ）は、図８（ｂ）に表されるローパスフィルタ及びバンドパスフィルタが設定されたフィルタ１６によって図８（ａ）に表される受信信号がフィルタリングされた後の周波数スペクトルを表す概略図である。図示するように、フィルタ１６は、干渉信号イ１の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ１）と最高値（ｂｍａｘ＿ｉ１）とに挟まれる周波数の信号のパワー及び干渉信号イ２の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ２）よりも高い周波数の信号のパワーを、その信号が所望信号であるか干渉信号であるかに関わらず減衰させる。

　図９は、シングルキャリア伝送とマルチキャリア伝送との違いを表す概念図である。図９において、符号アは所望信号の周波数スペクトルを示し、符号イは干渉信号の周波数スペクトルを示す。図９（ａ）は、シングルキャリア伝送時にフィルタリングを適用した場合の概念図である。図９（ａ）－１はシングルキャリア送信スペクトルを表し、図９（ａ）－２は干渉時の信号スペクトルを表し、図９（ａ）－３は抑圧フィルタ後の送信スペクトル及び抑圧フィルタによる帯域内電力レベル差を表す。

　図９（ｂ）は、マルチキャリア伝送時にフィルタリングを適用した本発明の概念図である。図９（ｂ）－１はマルチキャリア送信スペクトルを表し、図９（ｂ）－２は干渉時の信号スペクトルを表し、図９（ｂ）－３は抑圧フィルタ後の送信スペクトル及び抑圧フィルタによる帯域内電力レベル差を表す。

　図９（ａ）－３と図９（ｂ）－３との比較から明らかなように、シングルキャリア伝送では、帯域内電力レベル差が大きく、この大きな帯域内電力レベル差が復調特性に影響し大きな劣化を生じさせる。一方、マルチキャリア伝送では、各キャリアについて独立した復調処理を行うことが可能であるため、各キャリアの帯域内電力レベル差はシングルキャリア伝送の場合に比べて小さくなり（小林、“ＯＦＤＭ通信方式の基礎と応用技術　１章”、トリケップス、２００４年を参照）、各復調器における復調特性への劣化が軽減される。

　次に、受信装置１の動作及び処理手順について説明する。
　図１０は、受信装置１がフィルタの制御を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。

　図１０に示すように、まずアンテナ１１が信号を受信し、受信部１２がダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換を受信信号に対して行う（ステップＳ０１）。次に、受信部１２によって処理がなされた受信信号から、干渉情報抽出部１３が干渉情報を抽出する（ステップＳ０２）。次に、フィルタ制御部１４が、干渉情報抽出部１３によって抽出された干渉情報と、フィルタ制御部１４が記憶している所望信号情報とに基づいて、上述したようにフィルタ１６に適用されるフィルタの種類と、フィルタの遮断周波数とを決定する（ステップＳ０３）。そして、フィルタ制御部１４が、決定されたフィルタの種類とフィルタの遮断周波数とをフィルタ１６に設定する。

　ステップＳ０２～ステップＳ０４の処理と並行して、遅延部１５が受信信号に遅延を付加する（ステップＳ０５）。次に、フィルタ１６が、ステップＳ０４の処理において設定されたパラメータに従ってフィルタを形成し、遅延が付加された受信信号をフィルタリングすることによって、受信信号において干渉信号が存在する周波数帯域のパワーを減衰させる（ステップＳ０６）。次に、復調部１７が、フィルタ１６を通過した受信信号を復調し、復調信号を生成する（ステップＳ０７）。次に、デインターリーバ１８が、復調信号をデインターリーブする（ステップＳ０８）。そして、ＦＥＣ復号部１９が、デインターリーブされた復調信号をＦＥＣ復号し（ステップＳ０９）、復号された受信データを出力し（ステップＳ１０）、このフローチャート全体の処理を終了する。

　このように、受信装置１においては、干渉情報抽出部１３が干渉情報を抽出し、フィルタ制御部１４が干渉信号の存在する周波数帯域の信号を減衰させるフィルタのパラメータをフィルタ１６に設定する。そして、フィルタ１６が受信信号をフィルタリングすることによって、受信信号に含まれる信号のうち、干渉信号が存在する周波数帯域の信号が減衰する。そのため、受信信号における干渉信号の影響を軽減させることが可能となる。また、干渉信号の中心周波数及び周波数帯域を検出する干渉情報抽出部１３、フィルタ制御部１４、及びフィルタ１６を構成するための回路規模は、従来技術における干渉信号レプリカを生成するための回路規模に比べて、小さく構成することが可能である。さらに、干渉信号の中心周波数及び周波数帯域を検出する干渉情報抽出部１３、フィルタ制御部１４、及びフィルタ１６の処理に要する処理時間は、従来技術における干渉信号レプリカの生成に要する処理時間に比べて短くすることが可能である。従って、回路規模及び処理時間の増大を抑止しつつ干渉信号の影響を軽減することが可能となる。

　また、従来は干渉信号の数に等しい数のレプリカ生成回路を備えるか、又は干渉信号の数に等しい回数のレプリカ生成処理を繰り返し行う必要があり、干渉信号のレプリカを正確に生成することがそもそも技術的に困難であった。このような問題に対し、受信装置１においては、干渉信号の存在する周波数帯域に合わせたフィルタを用いることによって対処するため、干渉信号の数が増加したとしてもそれにあわせて構成を複雑化させる必要が無く、容易な処理によって対応することが可能となる。

　なお、受信装置１においては、干渉信号が存在する周波数帯域の所望信号までもが、干渉信号とともにフィルタ１６によって減衰される。しかしながら、フィルタリングされた後の受信信号に対し復調部１７がガードインターバルの除去を行い、ＦＥＣ復号部１９がＦＥＣに従った誤り訂正を行うことによって受信データを出力するため、フィルタリングにおいて所望信号のサブキャリアの一部の電力が減衰されたとしても、受信装置１は正確な受信データを生成することが可能となる。

　＜変形例＞
　以上説明した実施形態においては、受信装置１が遅延部１５を備え受信信号に遅延を付加することによって、フィルタ１６が、フィルタ制御部１４によって設定されたパラメータのフィルタに基づいて、このパラメータの決定時にフィルタ制御部１４によって参照された受信信号をフィルタリングする構成について説明したが、受信装置１は遅延部１５を備えなくとも良い。この場合、フィルタリングを行う際にフィルタ１６に設定されているパラメータは、フィルタリングの対象となる受信信号よりも以前に受信された受信信号において抽出された干渉情報に基づいて決定されたパラメータである。従って、フィルタ１６に設定されているフィルタの遮断周波数と、フィルタリングの対象となる受信信号において抽出された干渉情報とにずれが生じる場合がある。しかしながら、フィルタリングされる受信信号と、パラメータの決定時に参照された受信信号との受信タイミングのずれは、干渉情報抽出部１３及びフィルタ制御部１４の処理時間に一致し、非常に短い。そして、この非常に短い時間で干渉信号の周波数スペクトルが大きく変化する可能性は低いなどの理由から、受信装置１が遅延部１５を備えなくとも、受信装置１の受信精度はほとんど低下しない。一方、受信装置１が遅延部１５を備えないことにより、アンテナ１１が信号を受信してからＦＥＣ復号部１９が受信データを出力するまでの処理時間を短縮することが可能となる。
　また、以上説明した実施形態における干渉情報抽出処理とは異なる方法によって干渉情報抽出処理が実現されても良い。例えば、位置が判明している干渉源３の方向から到来する干渉信号を受信する指向性を持った補助アンテナを受信装置１がさらに備え、干渉情報抽出部１３が、補助アンテナによって受信された干渉信号から干渉情報を抽出しても良い。また、例えば、送信装置２から所定のタイミングで送信される、サブキャリアに電力が割り当てられていない信号における周波数スペクトルに基づいて、干渉情報抽出部１３が干渉情報を抽出しても良い。

　また、以上説明した実施形態においては、受信装置１が受信部１２を備えることによって受信信号に対しアナログ／デジタル変換を行う構成について説明したが、受信信号に対しアナログ／デジタル変換を行わなくとも良い。

　また、以上説明した実施形態においては、干渉情報抽出部１３及びフィルタ１６が、受信部１２によってダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換が行われた受信信号を処理する構成について説明したが、以下に示す（１）～（３）のように受信装置１が構成されても良い。
（１）干渉情報抽出部１３が、受信部１２によってダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換が行われた受信信号を処理し、フィルタ１６が、アンテナ１１からダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換が行われる前の受信信号を受け、この受信信号を処理する。この場合、フィルタ１６と復調部１７との間に受信部を設け、フィルタ１６によってフィルタリングされた受信信号に対し受信部がダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換する。
（２）干渉情報抽出部１３が、アンテナ１１からダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換が行われる前の受信信号を受け、この受信信号を処理し、フィルタ１６が、受信部１２によってダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換が行われた受信信号を処理する。
（３）干渉情報抽出部１３及びフィルタ１６が、アンテナ１１からダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換が行われる前の受信信号を受け、この受信信号を処理する。この場合、フィルタ１６と復調部１７との間に受信部を設け、フィルタ１６によってフィルタリングされた受信信号に対し受信部がダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換する。

　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

　無線通信を行う通信装置に適用できる。

１…受信装置，　１１…アンテナ，　１２…受信部（受信手段），　１３…干渉情報抽出部（干渉信号周波数位置検出手段），　１４…フィルタ制御部（フィルタ手段），　１５…遅延部，　１６…フィルタ（フィルタ手段），　１７…復調部（ガードインターバル除去手段，サブキャリア復調手段），　１８…デインターリーバ，　１９…ＦＥＣ復号部（誤り訂正手段），　２…送信装置，　３…干渉源，　Ｐ１…受信装置，　Ｐ１０１…補助アンテナ，　Ｐ１０２…干渉信号抽出部，　Ｐ１０３…復調部，　Ｐ１０４…デインターリーバ，　Ｐ１０５…ＦＥＣ復号部，　Ｐ１０６…ＦＥＣ符号化部，　Ｐ１０７…インターリーバ，　Ｐ１０８…変調部，　Ｐ１０９…位相振幅変更部，　Ｐ１１０…アンテナ，　Ｐ１１１…遅延部，　Ｐ１１２…合成部，　Ｐ１１３…復調部，　Ｐ１１４…デインターリーバ，　Ｐ１１５…ＦＥＣ復号部

Claims

　無線伝送路を介してマルチキャリア信号及び干渉信号を受信する受信手段と、
　前記干渉信号の周波数位置を検出する干渉信号周波数位置検出手段と、
　検出した前記干渉信号の周波数位置の前記マルチキャリア信号及び前記干渉信号を抑圧するフィルタ手段と、
　前記フィルタ手段によって抑圧された後の前記マルチキャリア信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去手段と、
　前記カードインターバルが除去されたマルチキャリア信号の各サブキャリアを復調するサブキャリア復調手段と、
　前記復調された信号に対して誤り訂正を行う誤り訂正手段と、
　を具備することを特徴とする受信装置。
　前記受信装置は、補助アンテナを更に具備し、
　前記干渉信号周波数位置検出手段は、前記補助アンテナを用いて前記干渉信号の周波数位置を検出すること
　を特徴とする請求項１記載の受信装置。
　前記干渉信号周波数位置検出手段は、所望信号であるマルチキャリア信号の送信がない場合に、当該所望信号の周波数帯域の信号の受信レベルを検出することにより、干渉信号の周波数位置を検出する
　ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
　前記フィルタ手段は、
　前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも高い場合には、ローパスフィルタを含むフィルタとして動作し、
　前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも低い場合には、ハイパスフィルタを含むフィルタとして動作し、
　前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域に含まれる場合には、ノッチフィルタを含むフィルタとして動作し、
　前記干渉信号が複数存在し、その周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも高い位置及び低い位置である場合には、バンドパスフィルタを含むフィルタとして動作する
　ことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
　受信装置が、無線伝送路を介してマルチキャリア信号及び干渉信号を受信する受信ステップと、
　前記受信装置が、干渉信号の周波数位置を検出する干渉信号周波数位置検出ステップと、
　前記受信装置が、検出した前記干渉信号の周波数位置の前記マルチキャリア信号及び前記干渉信号を抑圧するフィルタリングステップと、
　前記受信装置が、前記フィルタリングステップによって抑圧された後の前記マルチキャリア信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去ステップと、
　前記受信装置が、前記カードインターバルが除去されたマルチキャリア信号の各サブキャリアを復調するサブキャリア復調ステップと、
　前記受信装置が、前記復調された信号に対して誤り訂正を行う誤り訂正ステップと、
　を含むことを特徴とする受信方法。
　前記受信装置は補助アンテナを具備し、
　前記受信装置は、前記干渉信号周波数位置検出ステップにおいて、前記補助アンテナを用いて前記干渉信号の周波数位置を検出すること
　を特徴とする請求項５記載の受信方法。
　前記受信装置は、前記干渉信号周波数位置検出ステップにおいて、所望信号であるマルチキャリア信号の送信がない場合に、当該所望信号の周波数帯域の信号の受信レベルを検出することにより、干渉信号の周波数位置を検出する
　ことを特徴とする請求項５に記載の受信方法。
　前記受信装置は、前記フィルタリングステップにおいて、
　前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも高い場合には、ローパスフィルタを含むフィルタとして動作し、
　前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも低い場合には、ハイパスフィルタを含むフィルタとして動作し、
　前記干渉信号の周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域に含まれる場合には、ノッチフィルタを含むフィルタとして動作し、
　前記干渉信号が複数存在し、その周波数位置がマルチキャリア信号の周波数帯域よりも高い位置及び低い位置である場合には、バンドパスフィルタを含むフィルタとして動作する
　ことを特徴とする請求項５記載の受信方法。