WO2018051758A1 - ノイズキャンセラー装置 - Google Patents
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- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Definitions
- the present invention relates to a noise canceller apparatus in a wireless system, and more particularly to a noise canceller apparatus that can stably and accurately remove interference signals from other systems.
- a signal of another system may become an interference signal with respect to a desired signal, and the communication environment may deteriorate.
- the frequency is often converted to process a received signal.
- radio waves it may be possible to interfere with the band of the mobile phone system.
- the signal band of satellite broadcasting that becomes an interference signal is wider than the band of a mobile phone that becomes a desired signal, and is difficult to remove with a filter or the like. Further, if the interference signal is known, it is possible to generate and remove a replica as a reference. However, when the interference signal replica cannot be prepared, it is difficult to remove only the interference signal. If the interference signal cannot be removed, the communication quality of the mobile phone, which is the desired signal, will deteriorate.
- the interference signal is a leak signal from the BS antenna
- the interference signal is constantly transmitted from a fixed place.
- the desired signal is a mobile phone signal
- the desired signal is intermittently transmitted from various places. That is, this is a communication environment in which interference signals exist constantly and desired signals exist intermittently rather than constantly.
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2015-170877.
- a signal received by a main antenna is obtained by performing cross-correlation processing of interference signals received by a plurality of sub-antennas to acquire information on the interference signals, combining a plurality of interference signals received based on the information.
- To obtain the information of the interference signal included in the received signal by processing the cross-correlation between the signal and the synthesized signal, generate an interference signal replica based on the information, and subtract the interference signal replica from the received signal It is described to remove the interference signal.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and can accurately and stably remove an interference signal in a communication environment where the interference signal constantly exists and the desired signal does not exist constantly.
- An object is to provide a noise canceller device.
- the present invention for solving the problems of the above-described conventional example is a noise canceller apparatus that removes an interference signal from a received signal, a first antenna for receiving a desired signal, and a receiver for receiving the interference signal.
- the plurality of interference signal adjustment units for adjusting delay, phase and amplitude, and the reception of the first antenna corresponding to each of the plurality of interference signal adjustment units
- a plurality of adders for subtracting the output of each interference signal adjustment unit from the signal and outputting a difference signal
- a plurality of average power calculation units for calculating the average power value of the difference signal corresponding to each of the plurality of adders
- an optimum condition search unit that determines delay, phase, and amplitude values that minimize the average power value as optimum conditions based on outputs from the plurality of average power calculation units, and a signal received by the second antenna
- the best And optimal interference signal adjustment unit that adjusts, based on the matter, is characterized in that a cancellation unit for subtracting the output of the output of the plurality of
- a set of an interference signal adjustment unit, an optimum condition search unit, and an optimum interference signal adjustment unit is provided for each of delay, phase, and amplitude.
- Any combination of phase and amplitude, second, delay excluding first, phase, amplitude, third, delay excluding first and second, phase, amplitude Are sequentially connected, and the output from the optimum interference signal adjustment unit of the first provided group is input to the interference signal adjustment unit and the optimum interference signal adjustment unit of the second provided set.
- the output from the second set of optimum interference signal adjustment units is input to the third set of interference signal adjustment units and the optimum interference signal adjustment unit,
- the cancellation unit subtracts the output of the third set of optimum interference signal adjustment units from the reception signal of the first antenna.
- the present invention is a noise canceller device that removes an interference signal from a received signal, and includes a first antenna for receiving a desired signal, a second antenna for receiving an interference signal, A signal received by the antenna corresponds to each of a plurality of interference signal adjustment units for adjusting delay, phase, and amplitude, and a plurality of interference signal adjustment units, and the received signal of the second antenna from the output of each interference signal adjustment unit A plurality of adders for subtracting the difference signal to output a difference signal, a plurality of average power calculation units corresponding to each of the plurality of adders and calculating a value of the average power of the difference signal, and a plurality of average power calculation units Based on the output, the optimum condition search unit that determines the delay, phase, and amplitude values that minimize the average power value as the optimum conditions, and adjusts the signal received by the first antenna based on the optimum conditions
- Optimal drying A signal adjustment unit is characterized in that a cancellation unit configured to subtract the second reception signal of the antenna from the output
- the present invention is characterized in that, in the noise canceller apparatus, a cycle for calculating a value of average power in the average power calculation unit is variable.
- the present invention is also a noise canceller apparatus for removing an interference signal from a received signal, a first antenna for receiving a desired signal, a second antenna for receiving an interference signal, and a second antenna Interference signal adjustment unit that adjusts delay, phase, and amplitude based on values set in time division for the signal received by the antenna, and subtracts the output of each interference signal adjustment unit from the reception signal of the first antenna
- An adder that outputs the difference signal, an average power calculation unit that calculates the average power value of the difference signal in a time division manner, and a plurality of outputs from the average power calculation unit in a time division manner, and the average power value is minimized.
- An optimum condition search unit that determines the delay, phase, and amplitude values to be the optimum conditions, an optimum interference signal adjustment unit that adjusts a signal received by the second antenna based on the optimum conditions, and a first antenna From the received signal
- the delay, phase, and amplitude values are set at the time division timing, and the average power calculation unit and the optimum condition search unit
- a control unit for instructing time division timing.
- a noise canceller apparatus that removes an interference signal from a received signal, a first antenna for receiving a desired signal, a second antenna for receiving an interference signal, and a second antenna
- the signals received by the antenna correspond to each of a plurality of interference signal adjustment units that adjust delay, phase, and amplitude, and a plurality of interference signal adjustment units, and the output of each interference signal adjustment unit from the reception signal of the first antenna.
- a plurality of adders for subtracting the difference signal to output a difference signal, a plurality of average power calculation units corresponding to each of the plurality of adders and calculating a value of the average power of the difference signal, and a plurality of average power calculation units Based on the output, the optimum condition searching unit that determines the delay, phase, and amplitude values that minimize the average power value as the optimum conditions, and the signal received by the second antenna are adjusted based on the optimum conditions.
- the noise canceller apparatus includes a signal adjustment unit and a cancellation unit that subtracts the output of the optimum interference signal adjustment unit from the received signal of the first antenna, the interference signal is constantly present and the desired signal is intermittent Therefore, there is an effect that an interference signal can be accurately and stably removed in an environment that exists only in
- a set of an interference signal adjustment unit, an optimum condition search unit, and an optimum interference signal adjustment unit is provided for each of delay, phase, and amplitude.
- the delay, phase, and amplitude Any one of the above, second to any of the delay, phase and amplitude excluding the first, third to any of the delay, phase and amplitude excluding the first and second Are sequentially connected, and the output from the optimum interference signal adjustment unit of the first provided set is input to the interference signal adjustment unit and the optimum interference signal adjustment unit of the second provided set,
- the output from the optimal interference signal adjustment unit of the second set is input to the interference signal adjustment unit and the optimal interference signal adjustment unit of the third set, and the cancellation unit is connected to the first antenna.
- the third set of optimum interference signal adjustment units Since the above noise canceller device for subtracting the force, delay, phase, the optimum value of the amplitude parameter, can be determined independently, the effect capable of removing an interference signal even more accurately.
- a noise canceller that removes an interference signal from a received signal, a first antenna for receiving a desired signal, a second antenna for receiving an interference signal, A signal received by one antenna corresponds to each of a plurality of interference signal adjustment units that adjust delay, phase, and amplitude, and a plurality of interference signal adjustment units.
- a plurality of adders for subtracting the received signal and outputting a difference signal, a plurality of average power calculators corresponding to each of the plurality of adders and calculating an average power value of the difference signal, and a plurality of average power calculations An optimum condition search unit that determines the delay, phase, and amplitude values that minimize the average power value as the optimum condition based on the output from the unit, and the signal received by the first antenna based on the optimum condition adjust Since the noise canceller device includes an appropriate interference signal adjustment unit and a cancellation unit that subtracts the received signal of the second antenna from the output of the optimal interference signal adjustment unit, the interference signal is constantly present and the desired signal is There is an effect that an interference signal can be accurately and stably removed in an environment that exists only intermittently.
- the noise canceller apparatus since the noise canceller apparatus has a variable cycle for calculating the average power value in the average power calculation unit, the averaging cycle can be set according to the actual communication environment. There is an effect that the interference signal can be accurately removed.
- a noise canceller that removes an interference signal from a received signal, a first antenna for receiving a desired signal, a second antenna for receiving an interference signal,
- the interference signal adjustment unit that adjusts the delay, phase, and amplitude based on the values set in time division for the signal received by the second antenna, and the output of each interference signal adjustment unit from the reception signal of the first antenna
- An adder that subtracts and outputs a difference signal, an average power calculation unit that calculates the average power value of the difference signal in a time division manner, and stores a plurality of outputs from the average power calculation unit in a time division manner, and the average power value
- An optimum condition search unit that determines delay, phase, and amplitude values that minimize the value as an optimum condition, an optimum interference signal adjustment unit that adjusts a signal received by the second antenna based on the optimum condition, and a first Antenna received signal
- a delay unit that subtracts the output of the optimum interference signal adjustment unit, and sets the delay, phase, and amplitude
- FIG. 1 is a configuration block diagram of a noise canceller apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows the relationship between the parameter in the noise canceller apparatus which concerns on embodiment of this invention, and the average power of a difference signal. It is a block diagram of the configuration of the second noise canceller apparatus. It is a schematic block diagram of a 3rd noise canceller apparatus. It is a block diagram of the configuration of a fourth noise canceller apparatus. It is a block diagram of a configuration of an application example of the first noise canceller apparatus.
- a noise canceller apparatus includes a main antenna that receives a desired signal and a sub-antenna that receives an interference signal.
- the received signal of the sub-antenna is branched into a plurality of different conditions. Then, adjust the delay, phase, and amplitude, respectively subtract the adjusted signal from the received signal of the main antenna, calculate the average power at a specific period for the subtraction result, the delay, phase, The amplitude condition is determined, and the received signal of the sub antenna is adjusted with the determined delay, phase, and amplitude conditions, and subtracted from the received signal of the main antenna.
- the received signal of the sub antenna is received by the main antenna.
- the interference signal and the desired signal are adjusted by adjusting it to be as equal as possible to the interference signal included in the signal and subtracting it from the received signal of the main antenna. In a communication environment where there is a difference in steadiness, in which the interference signal can be stably removed with high accuracy.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a noise canceller apparatus according to the first embodiment of the present invention.
- the noise canceller device first noise canceller device
- the noise canceller device includes a main antenna 11, a sub-antenna 12, and a plurality of interference signal adjustment units 13 (interference).
- Signal adjusting units 13-1 to 13-n Signal adjusting units 13-1 to 13-n), a delay unit 14, a plurality of adders 15 (adders 15-1 to 15-n), and a plurality of average power calculating units 16 (average power calculating units 16- 1 to 16-n), an optimum condition search unit 17, an optimum interference signal adjustment unit 18, a delay unit 19, and a cancellation unit 20.
- the cancel unit 20 is connected to a host device that performs signal information processing.
- the main antenna 11 is an antenna for receiving a desired signal, specifically, an antenna for receiving a radio signal of a mobile phone. However, the main antenna 11 is mixed with interference signals from other systems (leakage signals from the BS antenna). The main antenna 11 corresponds to the first antenna described in the claims.
- the sub antenna 12 is an antenna that receives an interference signal. However, not only the interference signal but also the desired signal and other signals are received.
- the sub-antenna 12 corresponds to the second antenna described in the claims.
- the cellular phone signal which is a desired signal, is a signal with low continuity that exists only intermittently, whereas the interference signal is a signal with high continuity that is always present.
- the first noise canceller apparatus adjusts the signal received by the sub-antenna 12 so as to be a component as close as possible to the interference signal included in the received signal by the main antenna 11, and then receives the signal received by the main antenna 11. By subtracting (removing) from the interference signal, the interference signal is canceled from the reception signal of the main antenna 11.
- the interference signal adjustment units 13-1 to 13-n include a delay adjustment unit that adjusts the delay, a phase adjustment unit that adjusts the phase, and an amplitude adjustment unit that adjusts the amplitude. , Adjust the phase and amplitude parameters. Note that the delay, phase, and amplitude may be adjusted in any order.
- the interference signal adjustment units 13-1 to 13-n are set with delay, phase, and amplitude values via an operation unit and a control unit (not shown), and the interference signal adjustment units 13-1 to 13-n are set. Adjusts the received signal of the sub-antenna 12 under different delay, phase and amplitude conditions. In the example of FIG. 1, the interference signal adjustment unit 13-1 adjusts the received signal of the sub-antenna 12 with the values of “delay 1, phase 1, amplitude 1”, and the interference signal adjustment unit 13-n , Phase n, amplitude n ”.
- each interference signal adjustment unit 13 the ranges of delay, phase, and amplitude parameters set in each interference signal adjustment unit 13 are determined in consideration of the reception environment and the device configuration. For example, when the cable lengths from the main antenna 11 and the sub-antenna 12 to the noise canceller device are greatly different, the delay adjustment range is set wider. In addition, when an apparatus such as an amplifier is provided between the main antenna 11 and the sub-antenna 12 and the noise canceller apparatus and a level difference occurs between them, the amplitude adjustment range is set wider.
- the delay unit 14 delays the reception signal of the main antenna 11 by the processing time in the interference signal adjustment unit 13 and outputs the delayed signal to the adders 15-1 to 15-n.
- the adders 15-1 to 15-n subtract the outputs of the interference signal adjustment units 13-1 to 13-n from the reception signals of the main antenna 11 delayed by the delay unit 14 and output difference signals. .
- the average power calculators 16-1 to 16-n respectively input the difference signals from the adders 15-1 to 15-n and average them at a specific period (period) to obtain the average power (average power) of the difference signals. ) Is calculated.
- the averaging period in the average power calculation unit (average power calculation unit) 16 will be described.
- the average power calculation unit 16 performs averaging over a sufficiently long period.
- the contribution of the desired signal in the average power is made sufficiently smaller than the interference signal, and only the interference signal is observed as much as possible.
- the average in the average power calculation unit 16 is obtained so that a sufficient difference between the interference signal that is steadily received and the desired signal that is received only intermittently can be obtained by averaging.
- the period of conversion is sufficiently long.
- the calculation cycle of the average power is determined so as to obtain a difference between the interference signal and the desired signal according to the continuity of the desired signal and the continuity of the interference signal. From the control unit (not shown), the average power calculation unit 16 Is set for For example, when the continuity of the interference signal is large, the calculation cycle can be made shorter than when the interference signal is small, and when the desired signal is intermittent (when the desired signal is received less frequently), the intermittent is small ( The calculation cycle can be made shorter than when the frequency of receiving the desired signal is high).
- the optimum condition search unit 17 inputs and compares all the average powers from the average power calculation units 16-1 to 16-n, identifies which average power calculation unit 16 has the smallest average power value, and The conditions of delay, phase, and amplitude in the interference signal adjustment unit 13 corresponding to the average power calculation unit 16 are determined as optimum conditions.
- the optimum condition search unit 17 stores in advance the delay, phase, and amplitude values set in the interference signal adjustment units 13-1 to 13-n corresponding to the average power calculation units 16-1 to 16-n. ing. Furthermore, the optimum condition searching unit 17 sets the values of the delay, phase, and amplitude parameters determined as the optimum conditions in the optimum interference signal adjusting unit 18.
- FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the parameter and the average power of the difference signal in the noise canceller apparatus according to the embodiment of the present invention.
- the received signal of the main antenna 11 includes a desired signal and an interference signal.
- the difference signal is a signal obtained by subtracting the adjustment signal obtained by adjusting the reception signal of the sub antenna 12 by the interference signal adjustment unit 13 from the reception signal of the main antenna 11 in the adder 15. .
- the adjustment signal is adjusted to be closest to the interference signal component included in the reception signal of the main antenna 11, the interference signal is canceled with high accuracy, and the average power of the differential signal is minimized. That is, when the average power of the differential signal is minimum, the component of the adjustment signal output from the interference signal adjustment unit 13 is closest to the component of the interference signal included in the reception signal of the main antenna 11, The value of the parameter at that time becomes the optimum value.
- FIG. 2A shows a change in delay amount and a change in average power using the delay as a parameter, and the delay amount when the average power of the differential signal is minimum is the optimum delay.
- the phase is used as a parameter
- the amplitude is used as a parameter, and the change in the average power of the difference signal is shown. Amplitude.
- the optimum condition search unit 17 of the first noise canceller apparatus does not independently determine the optimum values of the delay, phase, and amplitude parameters shown in FIG.
- the optimum combination is selected from the combination of “amplitude”, and the value of each parameter of the set is set as the optimum value.
- the optimum interference signal adjustment unit 18 changes the delay, phase, and amplitude of the signal received by the sub-antenna 12 with the values set by the optimum condition search unit 17 to generate an optimum adjustment signal.
- the delay unit 19 delays the signal received by the main antenna 11 so as to match the output timing of the optimal adjustment signal from the optimal interference adjustment unit 18. The delay time is set in advance in consideration of the time required for processing for generating the optimum adjustment signal.
- the cancel unit 20 subtracts the output from the optimum interference signal adjustment unit 18 from the reception signal of the main antenna 11 delayed by the delay unit 19 to remove the interference signal, and outputs the desired signal to the host device. Since the optimum adjustment signal from the optimum interference adjustment unit 18 is adjusted in delay, phase, and amplitude so that the interference signal included in the main antenna 11 has the same component as possible, the cancel unit 20 uses the signal of the main antenna 11. The interference signal included in the received signal is canceled, and only the desired signal is output to the host device.
- the main antenna 11 receives a desired signal including an interference signal
- the sub antenna 12 receives an interference signal including the desired signal.
- the reception signal of the sub-antenna 12 is branched into n and input to the interference signal adjustment units 13-1 to 13-n, which are output as adjustment signals adjusted in delay, phase, and amplitude, respectively. Input to 1 ⁇ 15-n.
- the reception signal of the main antenna 11 is delayed by the delay unit 14 and input to the adders 15-1 to 15-n, and the adder 15-1 to 15-n receives the interference signal adjustment unit from the reception signal of the main antenna 11.
- the adjustment signal adjusted at 13-1 to 13-n is subtracted to output a differential signal.
- the difference signal is input to the average power calculation units 16-1 to 16-n, averaged at a specific period, and n average powers are output and input to the optimum condition search unit 17. Then, an optimum parameter set is determined by the optimum condition searching unit 17 and set in the optimum interference signal adjusting unit 18, and the optimum interference signal adjusting unit 18 adjusts the delay, phase, and amplitude of the received signal of the sub-antenna 12. Made.
- the output of the optimum interference signal adjusting unit 18 is subtracted from the reception signal of the main antenna 11 delayed by the delay unit 19, the interference signal is canceled, and the desired signal is output to the host device. . In this way, the operation of the first noise canceller apparatus is performed.
- the plurality of interference signal adjustment units 13 adjust the delay, phase, and amplitude under different conditions for the reception signal of the sub-antenna 12 to obtain the adjustment signals, which are received by the main antenna 11.
- the average power calculation unit 16 calculates the average power of each difference signal
- the optimum condition search unit 17 compares the average powers to minimize the average power.
- the delay, phase, and amplitude are determined and set in the optimum interference signal adjustment unit 18, and the optimum interference signal adjustment unit 18 adjusts the received signal of the sub-antenna 12 under the optimum delay, phase, and amplitude conditions to achieve the optimum adjustment.
- the cancel unit 20 subtracts the optimum adjustment signal from the received signal of the main antenna 11 to remove the interference signal and output only the desired signal to the host device, Nozomu signal is present in non-stationary, when the interfering signal is present constantly, the interference signal accurately and stably there is an effect that can be canceled.
- the adjustment signal adjusted by the interference signal adjustment unit 13 is actually subtracted from the reception signal of the main antenna 11, and as a result, an optimum set of parameters is set in the optimum interference signal adjustment unit 18.
- a highly accurate cancel operation can be stably performed.
- the interference signal has a larger overall power if the desired signal and the interference signal have the same power per unit band. Can be observed more accurately, and the interference signal can be canceled more accurately.
- FIG. 3 is a configuration block diagram of the second noise canceller apparatus.
- the delay, phase, and amplitude of the signal received by the sub-antenna 12 are adjusted.
- the second noise canceller apparatus adjusts the signal received by the main antenna 11.
- the interference signal is removed by making the interference signal component included in the reception signal of the main antenna 11 close to the interference signal component received by the sub-antenna 12.
- the components of the second noise canceller apparatus are the same as those of the first noise canceller apparatus shown in FIG. 1, but the received signal of the main antenna 21 is branched into a plurality of signals to adjust the interference signal.
- the signals are input to the units 24-1 to 24-n, adjusted for delay, phase, and amplitude, and output an adjustment signal.
- the operation of each component is the same as that of the first noise canceller apparatus shown in FIG.
- the adders 25-1 to 25-n subtract the reception signal of the sub-antenna 22 delayed by the delay unit 24 from each adjustment signal to output a difference signal, and average power calculation units 26-1 to 26-26.
- the average power of the difference signal is calculated by averaging at a specific period with -n.
- the average power is input to the optimum condition search unit 27.
- the optimum condition search unit 27 the combination of delay, phase, and amplitude of the interference signal adjustment unit 23 that minimizes the average power is selected, and the optimum interference signal is the optimum condition. It is set in the adjustment unit 28.
- the condition that the average power is minimum is to adjust the interference signal included in the signal received by the main antenna 21 to be equal to the component of the interference signal received by the sub antenna 22. It becomes the condition of.
- the optimum interference signal adjusting unit 28 adjusts the delay, phase, and amplitude of the received signal of the main antenna 21, and the canceling unit 30 subtracts the received signal of the sub antenna 22 from the received signal of the main antenna 21.
- the interference signal is removed, and only the desired signal is output to the host device.
- the optimum condition searching unit 27 adjusts the signal received by the main antenna 21 so that the signal has the same component as the interference signal received by the sub antenna 22. Since the optimum interference signal adjusting unit 28 adjusts the obtained condition and outputs an optimum adjustment signal, and the canceling unit 30 subtracts the optimum adjustment signal from the reception signal of the main antenna 21. In an environment where the desired signal exists non-stationarily and the interference signal exists steadily, there is an effect that the interference signal can be removed from the received signal of the main antenna 21 stably with high accuracy.
- the second noise canceller device can obtain a canceling effect equivalent to that of the first noise canceller device.
- FIG. 4 is a block diagram of a schematic configuration of a third noise canceller apparatus.
- the first and second noise cancellers adjust the delay, phase, and amplitude parameters, and then calculate the average power to obtain the optimum value.
- the third noise canceller uses the delay, phase, The optimum value is searched for one by one for the amplitude.
- the third noise canceller apparatus includes a main antenna 31, a sub-antenna 32, a delay condition search block 33 that searches for an optimum condition for delay, and a phase condition search block that searches for an optimum condition for phase. 35 and an amplitude condition search block 37 for searching for an optimum condition for amplitude, and an optimum delay adjusting unit 34 for sequentially adjusting the received signal of the sub-antenna 32 under the conditions searched for in each search block, and an optimum phase adjusting unit 36 And an optimum amplitude adjusting unit 38. Further, the third noise canceller apparatus includes delay units 39a, 39b, 39c, and 39d that appropriately delay the reception signal of the main antenna 31 and a cancel unit 40.
- the delay condition search block 33 basically includes interference signal adjustment units 13-1 to 13-n, adders 15-1 to 15-n, average power calculation units 16-1 to 16-n illustrated in FIG.
- the optimum condition search unit 17 is provided. However, only the delay adjustment unit is provided in the interference signal adjustment unit of the delay condition search block 33, and the phase adjustment unit and the amplitude adjustment unit are not provided.
- the phase condition search block 35 has the same configuration as the delay condition search block 33 except that a phase adjustment unit is provided instead of the delay adjustment unit.
- the amplitude condition search block 37 includes an amplitude adjustment unit.
- the delay condition search block 33 obtains an optimum delay condition using the received signal of the sub antenna 32 and the received signal of the main antenna 31 delayed by the delay unit 39a.
- the optimum delay adjusting unit 34 adjusts the delay amount of the received signal of the sub-antenna 32 by the optimum delay amount determined by the delay condition search block 33 and outputs the signal whose delay is adjusted to the phase condition search block 35. .
- the phase condition search block 35 obtains an optimum phase condition using the output signal of the optimum delay adjusting unit 34 whose delay is adjusted and the received signal of the main antenna 31 delayed by the delay unit 39b.
- the optimum phase adjustment unit 36 adjusts the phase of the output signal of the optimum delay adjustment unit 34 with the optimum phase determined by the phase condition search block 35, and sends the signal whose delay and phase have been adjusted to the amplitude condition search block 37. Output.
- the amplitude condition search block 37 obtains an optimum amplitude condition by using the output signal of the optimum phase adjustment unit 36 in which the delay and the phase are adjusted and the reception signal of the main antenna 31 delayed by the delay unit 39c.
- the optimum amplitude adjusting unit 38 adjusts the amplitude of the output signal of the optimum phase adjusting unit 36 with the optimum amplitude determined by the amplitude condition search block 37 and outputs the adjusted signal to the canceling unit 40.
- the output signal from the optimum amplitude adjustment unit 38 becomes an optimum adjustment signal in which the delay, phase, and amplitude are adjusted.
- the cancel unit 40 subtracts the optimum adjustment signal from the optimum amplitude adjustment unit 38 from the reception signal of the main antenna 31 delayed by the delay unit 39d to obtain an interference signal included in the reception signal of the main antenna 31.
- a set of an interference signal adjustment unit, an optimum condition search unit, and an optimum interference signal adjustment unit is provided for each parameter of delay, phase, and amplitude, and is connected in order.
- the condition search for each parameter and the adjustment by the optimum value are performed in the order of delay, phase, and amplitude.
- the received signal of the main antenna 31 may be adjusted for each parameter of delay, phase, and amplitude.
- FIG. 5 is a configuration block diagram of the fourth noise canceller apparatus.
- the plurality of interference signal adjustment units 13-1 to 13-n perform processing in parallel.
- the fourth noise canceller apparatus includes one interference signal adjustment unit. The parameters are set and adjusted in a time division manner.
- an interference signal adjustment unit 43 that adjusts delay, phase, and amplitude
- an average power calculation unit that calculates the average power of the difference signal 46
- an optimum condition searching unit 47 for determining optimum conditions for delay, phase, and amplitude
- a control unit 51 for performing time division control.
- the interference signal adjustment unit 43 includes a delay setting unit, a phase setting unit, and an amplitude setting unit, and adjusts the received signal of the sub-antenna 42 based on parameters set by the control unit 51 in a time division manner.
- the control unit 51 sets the parameter values of the delay setting unit, the phase setting unit, and the amplitude setting unit of the interference signal adjustment unit 44 by sequentially changing them at a preset time division timing, and the average power calculation unit 46 and The optimal condition search unit 47 is instructed to time division.
- a plurality of parameter sets for delay, phase, and amplitude are prepared in advance (for example, n sets), and the control unit 51 sets the n sets of parameters while shifting the time.
- the addition unit 45 subtracts the adjustment signal adjusted by the interference signal adjustment unit 43 from the delayed reception signal of the main antenna 41 and outputs a differential signal.
- the average power calculation unit 46 calculates the average power of the difference signal and outputs it to the optimum condition search unit 47 based on the timing from the control unit 51.
- the optimum condition search unit 47 includes a storage unit that holds n average power values, and sequentially stores the input average power values.
- the optimum condition search unit 47 counts the timing from the control unit 51 to identify what number parameter the input average power is based on, and stores it in a predetermined area.
- the optimum condition searching unit 47 specifies the average power that is the smallest among the n items, and determines the corresponding delay, phase, and amplitude values as the optimum conditions. Then, the determined optimum parameter value is output to the optimum interference signal adjustment unit 48.
- the optimum condition search unit 47 stores a set of n parameters corresponding to the time division order (number) in advance. Note that, when the number of the parameter having the smallest average power is specified, the optimum condition search unit 47 may inquire the parameter value by attaching the number to the control unit 51. Moreover, it is good also as a structure which adjusts a delay, a phase, and an amplitude by time division about the signal received with the main antenna 41. FIG.
- FIG. 6 is a configuration block diagram of an application example of the first noise canceller apparatus.
- the first to fourth noise cancellers described above include a main antenna and a sub-antenna, and adjust the delay, phase, and amplitude of a signal received by one antenna and a signal received by the other antenna. Although the difference signal is obtained, as shown in FIG. 6, in the application example, only the main antenna 51 is provided, and a cancel operation is performed using the received signal.
- the reception signal of the main antenna 51 is largely branched into two systems, one of which is the main signal system, and the delay unit 59 and the optimum interference signal adjustment unit.
- the other is used as an adjustment signal generation system.
- the signal of the other system is input to the plurality of interference signal adjustment units 53-1 to 53-n and also input to the delay unit 54, and a difference signal is output from the adders 55-1 to 55-n.
- Average power calculation units 56-1 to 56-n calculate the average power.
- the optimum condition search unit 57 determines the delay, phase, and amplitude values that minimize the average power as the optimum conditions
- the optimum interference signal adjustment unit 58 determines the delay and phase of the received signal of the main antenna 51 under the optimum conditions.
- the amplitude is adjusted, and the canceling unit 20 subtracts the output of the optimum interference signal adjusting unit 58 from the output of the delay unit 59, so that the interference signal is canceled from the received signal of the main antenna 11.
- the second, third, and fourth noise canceller devices can be configured to have only the main antenna.
- only one main antenna 51 for receiving a desired signal is provided.
- the present invention is not limited to this, and an arbitrary antenna may be used.
- the main antenna 51 is provided as an antenna for receiving a signal
- the received signal of the main antenna 51 is branched into two systems, and the signals of one system are interfered with the interference signal adjusting units 53-1 to 53-.
- the difference signal from the received signal that has been adjusted and delayed by n is obtained, and the average power calculation units 56-1 to 56-n are determined by determining the delay, phase, and amplitude values that minimize the average power as optimum conditions.
- the present invention is particularly suitable for a noise canceller that can stably and accurately remove interference signals from other systems.
Landscapes
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Abstract
課題:高精度で安定して干渉信号を除去することができるノイズキャンセラー装置を提供する。 解決手段:複数の干渉信号調整部13が、サブアンテナ12の受信信号について異なる条件で遅延、位相、振幅を調整して各調整信号とし、メインアンテナ11で受信された信号から各調整信号を減算して差分信号とし、平均パワー算出部16で各差分信号の平均パワーを算出し、最適条件探索部17が入力された複数の平均パワーのうち、平均パワーが最小となる遅延、位相、振幅の値を決定して最適干渉信号調整部18に設定し、最適干渉信号調整部18がサブアンテナ12の受信信号を最適な遅延、位相、振幅の値で調整して最適な調整信号とし、キャンセル部20がメインアンテナ11の受信信号から最適な調整信号を減算して、干渉信号を除去し、所望信号を上位装置に出力するノイズキャンセラー装置としている。
Description
本発明は、無線システムにおけるノイズキャンセラー装置に係り、特に他のシステムからの干渉信号を高精度で安定して除去することができるノイズキャンセラー装置に関する。
[先行技術の説明]
従来の無線通信システムにおいて、所望の信号に対して他のシステムの信号が干渉信号となり、通信環境が劣化する場合がある。
例えば、各家庭に設置されているBS(Broadcasting Satellite:放送衛星)アンテナを有する放送衛星の受信設備などでは、受信した信号を処理するために周波数変換される場合が多く、その際に受信設備から電波が漏洩すると、携帯電話システムの帯域に干渉を与えるなどの場合が考えられる。
従来の無線通信システムにおいて、所望の信号に対して他のシステムの信号が干渉信号となり、通信環境が劣化する場合がある。
例えば、各家庭に設置されているBS(Broadcasting Satellite:放送衛星)アンテナを有する放送衛星の受信設備などでは、受信した信号を処理するために周波数変換される場合が多く、その際に受信設備から電波が漏洩すると、携帯電話システムの帯域に干渉を与えるなどの場合が考えられる。
干渉信号となる衛星放送の信号帯域は、所望の信号となる携帯電話の帯域よりも広く、フィルタなどで取り除くことが困難である。
また、干渉信号が既知であればリファレンスとしてレプリカを生成して除去することも可能であるが、干渉信号のレプリカを用意できないときには、干渉信号のみを取り除くことは困難である。
干渉信号を取り除けない場合には、所望信号である携帯電話の通信品質が劣化することとなる。
また、干渉信号が既知であればリファレンスとしてレプリカを生成して除去することも可能であるが、干渉信号のレプリカを用意できないときには、干渉信号のみを取り除くことは困難である。
干渉信号を取り除けない場合には、所望信号である携帯電話の通信品質が劣化することとなる。
また、干渉信号がBSアンテナからの漏洩信号のような場合、定まった場所から定常的に干渉信号が送出されている。一方、所望信号が携帯電話の信号のような場合、様々な場所から断続的に所望信号が送出される。
つまり、干渉信号が定常的に存在し、所望信号が定常的ではなく断続的に存在する通信環境である。
つまり、干渉信号が定常的に存在し、所望信号が定常的ではなく断続的に存在する通信環境である。
[関連技術]
尚、ノイズキャンセラー装置の従来技術としては、特開2015-170877号公報「ノイズキャンセラー装置」(株式会社日立国際電気、特許文献1)がある。
特許文献1には、複数のサブアンテナで受信した干渉信号の相互相関処理を行って干渉信号の情報を取得し、当該情報に基づいて複数受信した干渉信号を合成し、メインアンテナで受信した信号と合成された信号との相互相関の処理を行って受信した信号に含まれる干渉信号の情報を取得し、当該情報に基づいて干渉信号レプリカを生成し、受信した信号から干渉信号レプリカを差し引いて干渉信号を除去することが記載されている。
尚、ノイズキャンセラー装置の従来技術としては、特開2015-170877号公報「ノイズキャンセラー装置」(株式会社日立国際電気、特許文献1)がある。
特許文献1には、複数のサブアンテナで受信した干渉信号の相互相関処理を行って干渉信号の情報を取得し、当該情報に基づいて複数受信した干渉信号を合成し、メインアンテナで受信した信号と合成された信号との相互相関の処理を行って受信した信号に含まれる干渉信号の情報を取得し、当該情報に基づいて干渉信号レプリカを生成し、受信した信号から干渉信号レプリカを差し引いて干渉信号を除去することが記載されている。
しかしながら、従来のノイズキャンセラー装置では、干渉信号が定常的に存在し、所望信号が定常的には存在しない環境において、より精度よく安定して干渉信号を除去することについての考慮が十分ではなかった。
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、干渉信号が定常的に存在し、所望信号が定常的には存在しない通信環境において、高精度で安定して干渉信号を除去することができるノイズキャンセラー装置を提供することを目的とする。
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、受信信号から干渉信号を除去するノイズキャンセラー装置であって、所望信号を受信するための第1のアンテナと、干渉信号を受信するための第2のアンテナと、第2のアンテナで受信した信号について、遅延、位相、振幅を調整する複数の干渉信号調整部と、複数の干渉信号調整部のそれぞれに対応し、第1のアンテナの受信信号から各干渉信号調整部の出力を減算して差分信号を出力する複数の加算器と、複数の加算器のそれぞれに対応し、差分信号の平均電力の値を算出する複数の平均電力算出部と、複数の平均電力算出部からの出力に基づいて、平均電力の値が最小となる遅延、位相、振幅の値を最適条件として決定する最適条件探索部と、第2のアンテナで受信した信号を、最適条件に基づいて調整する最適干渉信号調整部と、第1のアンテナの受信信号から最適干渉信号調整部の出力を減算するキャンセル部とを備えたことを特徴としている。
また、本発明は、上記ノイズキャンセラー装置において、干渉信号調整部と、最適条件探索部と、最適干渉信号調整部の組が、遅延、位相、振幅のそれぞれについて設けられ、第1番目に、遅延、位相、振幅の内のいずれかの組、第2番目に第1番目を除く遅延、位相、振幅のいずれかの組、第3番目に第1番目及び第2番目を除く遅延、位相、振幅のいずれかの組が順に接続され、第1番目に設けられた組の最適干渉信号調整部からの出力が、第2番目に設けられた組の干渉信号調整部及び最適干渉信号調整部に入力され、第2番目に設けられた組の最適干渉信号調整部からの出力が、前記第3番目に設けられた組の干渉信号調整部及び最適干渉信号調整部に入力され、
前記キャンセル部が、第1のアンテナの受信信号から、前記第3番目に設けられた組の最適干渉信号調整部の出力を減算することを特徴としている。
前記キャンセル部が、第1のアンテナの受信信号から、前記第3番目に設けられた組の最適干渉信号調整部の出力を減算することを特徴としている。
また、本発明は、受信信号から干渉信号を除去するノイズキャンセラー装置であって、所望信号を受信するための第1のアンテナと、干渉信号を受信するための第2のアンテナと、第1のアンテナで受信した信号について、遅延、位相、振幅を調整する複数の干渉信号調整部と、複数の干渉信号調整部のそれぞれに対応し、各干渉信号調整部の出力から第2のアンテナの受信信号を減算して差分信号を出力する複数の加算器と、複数の加算器のそれぞれに対応し、差分信号の平均電力の値を算出する複数の平均電力算出部と、複数の平均電力算出部からの出力に基づいて、平均電力の値が最小となる遅延、位相、振幅の値を最適条件として決定する最適条件探索部と、第1のアンテナで受信した信号を、最適条件に基づいて調整する最適干渉信号調整部と、最適干渉信号調整部の出力から第2のアンテナの受信信号を減算するキャンセル部とを備えたことを特徴としている。
また、本発明は、上記ノイズキャンセラー装置において、平均電力算出部における平均電力の値を算出する周期を可変とすることを特徴としている。
また、本発明は、受信信号から干渉信号を除去するノイズキャンセラー装置であって、所望信号を受信するための第1のアンテナと、干渉信号を受信するための第2のアンテナと、第2のアンテナで受信した信号について、時分割で設定された値に基づいて、遅延、位相、振幅を調整する干渉信号調整部と、第1のアンテナの受信信号から各干渉信号調整部の出力を減算して差分信号を出力する加算器と、差分信号の平均電力の値を時分割で算出する平均電力算出部と、平均電力算出部からの出力を時分割で複数記憶し、平均電力の値が最小となる遅延、位相、振幅の値を最適条件として決定する最適条件探索部と、第2のアンテナで受信した信号を、最適条件に基づいて調整する最適干渉信号調整部と、第1のアンテナの受信信号から最適干渉信号調整部の出力を減算するキャンセル部と、干渉信号調整部に対して、時分割のタイミングで、遅延、位相、振幅の値を設定すると共に、平均電力算出部及び最適条件探索部に、時分割のタイミングを指示する制御部とを備えたことを特徴としている。
本発明によれば、受信信号から干渉信号を除去するノイズキャンセラー装置であって、所望信号を受信するための第1のアンテナと、干渉信号を受信するための第2のアンテナと、第2のアンテナで受信した信号について、遅延、位相、振幅を調整する複数の干渉信号調整部と、複数の干渉信号調整部のそれぞれに対応し、第1のアンテナの受信信号から各干渉信号調整部の出力を減算して差分信号を出力する複数の加算器と、複数の加算器のそれぞれに対応し、差分信号の平均電力の値を算出する複数の平均電力算出部と、複数の平均電力算出部からの出力に基づいて、平均電力の値が最小となる遅延、位相、振幅の値を最適条件として決定する最適条件探索部と、第2のアンテナで受信した信号を、最適条件に基づいて調整する最適干渉信号調整部と、第1のアンテナの受信信号から最適干渉信号調整部の出力を減算するキャンセル部とを備えたノイズキャンセラー装置としているので、干渉信号が定常的に存在し、所望信号が断続的にしか存在しない環境において、干渉信号を精度よく且つ安定して除去することができる効果がある。
また、本発明によれば、干渉信号調整部と、最適条件探索部と、最適干渉信号調整部の組が、遅延、位相、振幅のそれぞれについて設けられ、第1番目に、遅延、位相、振幅の内のいずれかの組、第2番目に第1番目を除く前記遅延、位相、振幅のいずれかの組、第3番目に第1番目及び第2番目を除く遅延、位相、振幅のいずれかの組が順に接続され、第1番目に設けられた組の最適干渉信号調整部からの出力が、第2番目に設けられた組の干渉信号調整部及び最適干渉信号調整部に入力され、第2番目に設けられた組の最適干渉信号調整部からの出力が、第3番目に設けられた組の干渉信号調整部及び最適干渉信号調整部に入力され、キャンセル部が、第1のアンテナの受信信号から、第3番目に設けられた組の最適干渉信号調整部の出力を減算する上記ノイズキャンセラー装置としているので、遅延、位相、振幅のパラメータの最適値を、それぞれ独立して求めることができ、一層高精度に干渉信号を除去することができる効果がある。
また、本発明によれば、受信信号から干渉信号を除去するノイズキャンセラー装置であって、所望信号を受信するための第1のアンテナと、干渉信号を受信するための第2のアンテナと、第1のアンテナで受信した信号について、遅延、位相、振幅を調整する複数の干渉信号調整部と、複数の干渉信号調整部のそれぞれに対応し、各干渉信号調整部の出力から第2のアンテナの受信信号を減算して差分信号を出力する複数の加算器と、複数の加算器のそれぞれに対応し、差分信号の平均電力の値を算出する複数の平均電力算出部と、複数の平均電力算出部からの出力に基づいて、平均電力の値が最小となる遅延、位相、振幅の値を最適条件として決定する最適条件探索部と、第1のアンテナで受信した信号を、最適条件に基づいて調整する最適干渉信号調整部と、最適干渉信号調整部の出力から第2のアンテナの受信信号を減算するキャンセル部とを備えたノイズキャンセラー装置としているので、干渉信号が定常的に存在し、所望信号が断続的にしか存在しない環境において、干渉信号を精度よく且つ安定して除去することができる効果がある。
また、本発明によれば、平均電力算出部における平均電力の値を算出する周期を可変とする上記ノイズキャンセラー装置としているので、実際の通信環境に応じて平均化の周期を設定することができ、干渉信号を精度よく除去することができる効果がある。
また、本発明によれば、受信信号から干渉信号を除去するノイズキャンセラー装置であって、所望信号を受信するための第1のアンテナと、干渉信号を受信するための第2のアンテナと、第2のアンテナで受信した信号について、時分割で設定された値に基づいて、遅延、位相、振幅を調整する干渉信号調整部と、第1のアンテナの受信信号から各干渉信号調整部の出力を減算して差分信号を出力する加算器と、差分信号の平均電力の値を時分割で算出する平均電力算出部と、平均電力算出部からの出力を時分割で複数記憶し、平均電力の値が最小となる遅延、位相、振幅の値を最適条件として決定する最適条件探索部と、第2のアンテナで受信した信号を、最適条件に基づいて調整する最適干渉信号調整部と、第1のアンテナの受信信号から最適干渉信号調整部の出力を減算するキャンセル部と、干渉信号調整部に対して、時分割のタイミングで、遅延、位相、振幅の値を設定すると共に、平均電力算出部及び最適条件探索部に、時分割のタイミングを指示する制御部とを備えたノイズキャンセラー装置としているので、回路規模及びコストを抑えつつ、高精度で安定して干渉信号を除去することができる効果がある。
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置は、所望信号を受信するメインアンテナと、干渉信号を受信するサブアンテナとを備え、サブアンテナの受信信号を複数に分岐してその各々について、異なる条件で、遅延、位相、振幅を調整して、メインアンテナの受信信号から調整後の信号をそれぞれ減算し、減算結果について特定の周期で平均パワーを算出し、平均パワーが最小となる遅延、位相、振幅の条件を決定し、サブアンテナの受信信号を当該決定した遅延、位相、振幅の条件で調整して、メインアンテナの受信信号から減算するものであり、サブアンテナの受信信号をメインアンテナの受信信号に含まれる干渉信号とできるだけ同等になるよう調整して、メインアンテナの受信信号から減算することで、干渉信号と所望信号の定常性に差がある通信環境において、干渉信号を高精度に安定して除去することができるものである。
本発明の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置は、所望信号を受信するメインアンテナと、干渉信号を受信するサブアンテナとを備え、サブアンテナの受信信号を複数に分岐してその各々について、異なる条件で、遅延、位相、振幅を調整して、メインアンテナの受信信号から調整後の信号をそれぞれ減算し、減算結果について特定の周期で平均パワーを算出し、平均パワーが最小となる遅延、位相、振幅の条件を決定し、サブアンテナの受信信号を当該決定した遅延、位相、振幅の条件で調整して、メインアンテナの受信信号から減算するものであり、サブアンテナの受信信号をメインアンテナの受信信号に含まれる干渉信号とできるだけ同等になるよう調整して、メインアンテナの受信信号から減算することで、干渉信号と所望信号の定常性に差がある通信環境において、干渉信号を高精度に安定して除去することができるものである。
[第1のノイズキャンセラー装置の構成:図1]
本発明の第1の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置について図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置の構成ブロック図である。
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置(第1のノイズキャンセラー装置)は、メインアンテナ11と、サブアンテナ12と、複数の干渉信号調整部13(干渉信号調整部13-1~13-n)と、遅延部14と、複数の加算器15(加算器15-1~15-n)と、複数の平均パワー算出部16(平均パワー算出部16-1~16-n)と、最適条件探索部17と、最適干渉信号調整部18と、遅延部19と、キャンセル部20とを備えている。
そして、キャンセル部20は、信号の情報処理を行う上位装置に接続されている。
本発明の第1の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置について図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置の構成ブロック図である。
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置(第1のノイズキャンセラー装置)は、メインアンテナ11と、サブアンテナ12と、複数の干渉信号調整部13(干渉信号調整部13-1~13-n)と、遅延部14と、複数の加算器15(加算器15-1~15-n)と、複数の平均パワー算出部16(平均パワー算出部16-1~16-n)と、最適条件探索部17と、最適干渉信号調整部18と、遅延部19と、キャンセル部20とを備えている。
そして、キャンセル部20は、信号の情報処理を行う上位装置に接続されている。
第1のノイズキャンセラー装置の各部について説明する。
[メインアンテナ11]
メインアンテナ11は、所望信号を受信するためのアンテナであり、具体的には携帯電話の無線信号を受信するためのアンテナである。但し、メインアンテナ11には、他のシステムの干渉信号(BSアンテナからの漏洩信号)が混入する。メインアンテナ11は、請求項に記載した第1のアンテナに相当する。
[メインアンテナ11]
メインアンテナ11は、所望信号を受信するためのアンテナであり、具体的には携帯電話の無線信号を受信するためのアンテナである。但し、メインアンテナ11には、他のシステムの干渉信号(BSアンテナからの漏洩信号)が混入する。メインアンテナ11は、請求項に記載した第1のアンテナに相当する。
[サブアンテナ12]
サブアンテナ12は、干渉信号を受信するアンテナである。但し、干渉信号のみを受信するのではなく、所望信号やその他の信号も受信する。サブアンテナ12は、請求項に記載した第2のアンテナに相当する。
ここで、所望信号である携帯電話の信号は断続的にしか存在しない定常性の低い信号であるのに対し、干渉信号は、常時存在する定常性の高い信号である。
サブアンテナ12は、干渉信号を受信するアンテナである。但し、干渉信号のみを受信するのではなく、所望信号やその他の信号も受信する。サブアンテナ12は、請求項に記載した第2のアンテナに相当する。
ここで、所望信号である携帯電話の信号は断続的にしか存在しない定常性の低い信号であるのに対し、干渉信号は、常時存在する定常性の高い信号である。
そして、第1のノイズキャンセラー装置は、サブアンテナ12で受信した信号を、メインアンテナ11での受信信号に含まれる干渉信号にできるだけ近い成分となるよう調整した上で、メインアンテナ11で受信した信号から差し引く(取り除く)ことで、メインアンテナ11の受信信号から干渉信号をキャンセルするものである。
[干渉信号調整部13]
干渉信号調整部13-1~13-nは、遅延を調整する遅延調整部、位相を調整する位相調整部、振幅を調整する振幅調整部を備え、サブアンテナ12で受信された信号について、遅延、位相、振幅の各パラメータを調整する。尚、遅延、位相、振幅の調整はどのような順序であっても構わない。
干渉信号調整部13-1~13-nには、図示しない操作部及び制御部を介して、遅延、位相、振幅の値が設定されており、各干渉信号調整部13-1~13-nは、それぞれ異なる遅延、位相、振幅の条件でサブアンテナ12の受信信号を調整する。
図1の例では、干渉信号調整部13-1では、「遅延1、位相1、振幅1」の値でサブアンテナ12の受信信号を調整し、干渉信号調整部13-nでは、「遅延n、位相n、振幅n」の値で調整する。
干渉信号調整部13-1~13-nは、遅延を調整する遅延調整部、位相を調整する位相調整部、振幅を調整する振幅調整部を備え、サブアンテナ12で受信された信号について、遅延、位相、振幅の各パラメータを調整する。尚、遅延、位相、振幅の調整はどのような順序であっても構わない。
干渉信号調整部13-1~13-nには、図示しない操作部及び制御部を介して、遅延、位相、振幅の値が設定されており、各干渉信号調整部13-1~13-nは、それぞれ異なる遅延、位相、振幅の条件でサブアンテナ12の受信信号を調整する。
図1の例では、干渉信号調整部13-1では、「遅延1、位相1、振幅1」の値でサブアンテナ12の受信信号を調整し、干渉信号調整部13-nでは、「遅延n、位相n、振幅n」の値で調整する。
尚、各干渉信号調整部13に設定される遅延、位相、振幅のパラメータの範囲は、受信環境や装置構成を考慮して決定される。
例えば、メインアンテナ11、サブアンテナ12からノイズキャンセラー装置までのケーブル長が大きく異なる場合には、遅延の調整範囲を広めに設定する。
また、メインアンテナ11、サブアンテナ12とノイズキャンセラー装置との間にアンプのような装置が設けられて、両者にレベル差が発生する場合には、振幅の調整範囲を広めに設定する。
例えば、メインアンテナ11、サブアンテナ12からノイズキャンセラー装置までのケーブル長が大きく異なる場合には、遅延の調整範囲を広めに設定する。
また、メインアンテナ11、サブアンテナ12とノイズキャンセラー装置との間にアンプのような装置が設けられて、両者にレベル差が発生する場合には、振幅の調整範囲を広めに設定する。
[遅延部14]
遅延部14は、干渉信号調整部13における処理時間分、メインアンテナ11の受信信号を遅延させて、加算器15-1~15-nに出力する。
[加算器15]
加算器15-1~15-nは、遅延部14で遅延されたメインアンテナ11の受信信号から、各干渉信号調整部13-1~13-nの出力を減算して、差分信号を出力する。
遅延部14は、干渉信号調整部13における処理時間分、メインアンテナ11の受信信号を遅延させて、加算器15-1~15-nに出力する。
[加算器15]
加算器15-1~15-nは、遅延部14で遅延されたメインアンテナ11の受信信号から、各干渉信号調整部13-1~13-nの出力を減算して、差分信号を出力する。
[平均パワー算出部16]
平均パワー算出部16-1~16-nは、加算器15-1~15-nからの差分信号をそれぞれ入力し、特定の周期(期間)で平均化して、差分信号の平均パワー(平均電力)を算出する。
ここで、平均パワー算出部(平均電力算出部)16における平均化の周期について説明する。
第1のノイズキャンセラー装置が用いられる通信環境では、干渉信号は定常的に存在するのに対し、所望信号は断続的にしか存在しないため、平均パワー算出部16において十分長い期間で平均化することにより、平均パワーにおける所望信号の寄与を干渉信号に比べて十分小さくして、なるべく干渉信号のみを観測するようにしている。
平均パワー算出部16-1~16-nは、加算器15-1~15-nからの差分信号をそれぞれ入力し、特定の周期(期間)で平均化して、差分信号の平均パワー(平均電力)を算出する。
ここで、平均パワー算出部(平均電力算出部)16における平均化の周期について説明する。
第1のノイズキャンセラー装置が用いられる通信環境では、干渉信号は定常的に存在するのに対し、所望信号は断続的にしか存在しないため、平均パワー算出部16において十分長い期間で平均化することにより、平均パワーにおける所望信号の寄与を干渉信号に比べて十分小さくして、なるべく干渉信号のみを観測するようにしている。
つまり、本実施の形態に係るノイズキャンセラー装置では、平均化によって、定常的に受信する干渉信号と、断続的にしか受信しない所望信号との差が十分得られるよう、平均パワー算出部16における平均化の周期を十分長期間としている。
これにより、後述するキャンセル部20において、所望波を残して干渉波のみをキャンセルすることができるものである。
これにより、後述するキャンセル部20において、所望波を残して干渉波のみをキャンセルすることができるものである。
平均パワーの算出周期は、所望信号の断続性及び干渉信号の定常性に応じて、干渉信号と所望信号との差が得られるように決定され、制御部(図示省略)から平均パワー算出部16に対して設定される。
例えば、干渉信号の定常性が大きい場合には、小さい場合よりも算出周期を短くすることができ、所望信号の断続性が大きい(所望信号を受信する頻度が低い)場合、断続性が小さい(所望信号を受信する頻度が高い)場合よりも算出周期を短くすることができる。
例えば、干渉信号の定常性が大きい場合には、小さい場合よりも算出周期を短くすることができ、所望信号の断続性が大きい(所望信号を受信する頻度が低い)場合、断続性が小さい(所望信号を受信する頻度が高い)場合よりも算出周期を短くすることができる。
[最適条件探索部17]
最適条件探索部17は、平均パワー算出部16-1~16-nからの平均パワーを全て入力して比較し、どの平均パワー算出部16からの平均パワーの値が最小であるか特定し、当該平均パワー算出部16に対応する干渉信号調整部13における遅延、位相、振幅の条件を最適条件として決定する。最適条件探索部17には、予め、各平均パワー算出部16-1~16-nに対応する干渉信号調整部13-1~13-nに設定された遅延、位相、振幅の値が記憶されている。
更に、最適条件探索部17は、最適条件として決定された遅延、位相、振幅の各パラメータの値を、最適干渉信号調整部18に設定する。
最適条件探索部17は、平均パワー算出部16-1~16-nからの平均パワーを全て入力して比較し、どの平均パワー算出部16からの平均パワーの値が最小であるか特定し、当該平均パワー算出部16に対応する干渉信号調整部13における遅延、位相、振幅の条件を最適条件として決定する。最適条件探索部17には、予め、各平均パワー算出部16-1~16-nに対応する干渉信号調整部13-1~13-nに設定された遅延、位相、振幅の値が記憶されている。
更に、最適条件探索部17は、最適条件として決定された遅延、位相、振幅の各パラメータの値を、最適干渉信号調整部18に設定する。
[平均パワーの変化:図2]
ここで、パラメータと差分信号の平均パワーとの関係について図2を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置におけるパラメータと差分信号の平均パワーとの関係を示す説明図である。
上述したように、メインアンテナ11の受信信号には、所望信号と干渉信号とが含まれている。また、図1に示したように、差分信号は、加算器15においてメインアンテナ11の受信信号から、サブアンテナ12の受信信号を各干渉信号調整部13で調整した調整信号を差し引いた信号である。
ここで、パラメータと差分信号の平均パワーとの関係について図2を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置におけるパラメータと差分信号の平均パワーとの関係を示す説明図である。
上述したように、メインアンテナ11の受信信号には、所望信号と干渉信号とが含まれている。また、図1に示したように、差分信号は、加算器15においてメインアンテナ11の受信信号から、サブアンテナ12の受信信号を各干渉信号調整部13で調整した調整信号を差し引いた信号である。
そのため、調整信号がメインアンテナ11の受信信号に含まれる干渉信号の成分に最も近くなるよう調整された場合に、干渉信号が精度よくキャンセルされて、差分信号の平均パワーが最小となる。
つまり、差分信号の平均パワーが最小となる場合に、干渉信号調整部13から出力された調整信号の成分が、メインアンテナ11の受信信号に含まれる干渉信号の成分に最も近くなっており、そのときのパラメータの値が最適な値となる。
つまり、差分信号の平均パワーが最小となる場合に、干渉信号調整部13から出力された調整信号の成分が、メインアンテナ11の受信信号に含まれる干渉信号の成分に最も近くなっており、そのときのパラメータの値が最適な値となる。
図2(a)では、遅延をパラメータとして、遅延量の変化と平均パワーの変化とを示しており、差分信号の平均パワーが最小となる場合の遅延量が最適遅延となる。
同様に、(b)では位相をパラメータとし、(c)では振幅をパラメータとして、差分信号の平均パワーの変化を示しており、それぞれ、平均パワーが最小となる場合の値が、最適位相及び最適振幅となる。
同様に、(b)では位相をパラメータとし、(c)では振幅をパラメータとして、差分信号の平均パワーの変化を示しており、それぞれ、平均パワーが最小となる場合の値が、最適位相及び最適振幅となる。
尚、第1のノイズキャンセラー装置の最適条件探索部17では、図2に示した遅延、位相、振幅のパラメータの最適値をそれぞれ独立して決定するのではなく、n個の「遅延、位相、振幅」の組み合わせの中から最適となる組を選択し、当該組の各パラメータの値を最適値としている。
[最適干渉信号調整部18]
最適干渉信号調整部18は、サブアンテナ12で受信した信号を、最適条件探索部17から設定された値で遅延、位相、振幅を変化させて、最適な調整信号を生成する。
[遅延部19]
遅延部19は、メインアンテナ11で受信した信号を、最適干渉調整部18からの最適な調整信号の出力のタイミングに合わせるよう遅延させる。遅延時間は、最適な調整信号を生成するための処理に要する時間を考慮して予め設定されている。
最適干渉信号調整部18は、サブアンテナ12で受信した信号を、最適条件探索部17から設定された値で遅延、位相、振幅を変化させて、最適な調整信号を生成する。
[遅延部19]
遅延部19は、メインアンテナ11で受信した信号を、最適干渉調整部18からの最適な調整信号の出力のタイミングに合わせるよう遅延させる。遅延時間は、最適な調整信号を生成するための処理に要する時間を考慮して予め設定されている。
[キャンセル部20]
キャンセル部20は、遅延部19で遅延されたメインアンテナ11の受信信号から、最適干渉信号調整部18からの出力を減算して干渉信号を除去し、所望信号を上位装置に出力する。
最適干渉調整部18からの最適な調整信号は、メインアンテナ11に含まれる干渉信号となるべく同等の成分となるように遅延、位相、振幅が調整されているので、キャンセル部20においてメインアンテナ11の受信信号に含まれる干渉信号はキャンセルされ、所望信号のみが上位装置に出力される。
キャンセル部20は、遅延部19で遅延されたメインアンテナ11の受信信号から、最適干渉信号調整部18からの出力を減算して干渉信号を除去し、所望信号を上位装置に出力する。
最適干渉調整部18からの最適な調整信号は、メインアンテナ11に含まれる干渉信号となるべく同等の成分となるように遅延、位相、振幅が調整されているので、キャンセル部20においてメインアンテナ11の受信信号に含まれる干渉信号はキャンセルされ、所望信号のみが上位装置に出力される。
[第1のノイズキャンセラー装置の動作:図1]
次に、第1のノイズキャンセラー装置の動作について図1を用いて説明する。
第1のノイズキャンセラー装置では、メインアンテナ11で干渉信号を含む所望信号を受信し、サブアンテナ12で所望信号を含む干渉信号を受信する。
サブアンテナ12の受信信号は、n本に分岐されて干渉信号調整部13-1~13-nに入力され、それぞれ、遅延、位相、振幅を調整された調整信号として出力され、加算器15-1~15-nに入力される。
次に、第1のノイズキャンセラー装置の動作について図1を用いて説明する。
第1のノイズキャンセラー装置では、メインアンテナ11で干渉信号を含む所望信号を受信し、サブアンテナ12で所望信号を含む干渉信号を受信する。
サブアンテナ12の受信信号は、n本に分岐されて干渉信号調整部13-1~13-nに入力され、それぞれ、遅延、位相、振幅を調整された調整信号として出力され、加算器15-1~15-nに入力される。
メインアンテナ11の受信信号は遅延部14で遅延されて、加算器15-1~15-nに入力され、加算器15-1~15-nにおいて、メインアンテナ11の受信信号から干渉信号調整部13-1~13-nで調整された調整信号が差し引かれ、差分信号が出力される。
差分信号は平均パワー算出部16-1~16-nに入力されて、特定の周期で平均化され、n個の平均パワーが出力されて、最適条件探索部17に入力される。
そして、最適条件探索部17で最適なパラメータの組が決定されて最適干渉信号調整部18に設定され、サブアンテナ12の受信信号について、最適干渉信号調整部18で遅延、位相、振幅の調整がなされる。
そして、最適条件探索部17で最適なパラメータの組が決定されて最適干渉信号調整部18に設定され、サブアンテナ12の受信信号について、最適干渉信号調整部18で遅延、位相、振幅の調整がなされる。
そして、キャンセル部20において、遅延部19で遅延されたメインアンテナ11の受信信号から、最適干渉信号調整部18の出力が減算されて、干渉信号がキャンセルされ、所望信号が上位装置に出力される。
このようにして、第1のノイズキャンセラー装置の動作が行われる。
このようにして、第1のノイズキャンセラー装置の動作が行われる。
[第1の実施の形態の効果]
第1のノイズキャンセラー装置によれば、複数の干渉信号調整部13が、サブアンテナ12の受信信号について異なる条件で遅延、位相、振幅を調整して各調整信号とし、メインアンテナ11で受信された信号から各調整信号を減算して差分信号とし、平均パワー算出部16で各差分信号の平均パワーを算出し、最適条件探索部17が各平均パワーを比較して、平均パワーが最小となる場合の遅延、位相、振幅を決定して最適干渉信号調整部18に設定し、最適干渉信号調整部18がサブアンテナ12の受信信号を最適な遅延、位相、振幅の条件で調整して最適な調整信号とし、キャンセル部20がメインアンテナ11の受信信号から最適な調整信号を減算して、干渉信号を除去して所望信号のみを上位装置に出力するようにしているので、所望信号が非定常的に存在し、干渉信号が定常的に存在する場合に、干渉信号を精度よく且つ安定してキャンセルすることができる効果がある。
第1のノイズキャンセラー装置によれば、複数の干渉信号調整部13が、サブアンテナ12の受信信号について異なる条件で遅延、位相、振幅を調整して各調整信号とし、メインアンテナ11で受信された信号から各調整信号を減算して差分信号とし、平均パワー算出部16で各差分信号の平均パワーを算出し、最適条件探索部17が各平均パワーを比較して、平均パワーが最小となる場合の遅延、位相、振幅を決定して最適干渉信号調整部18に設定し、最適干渉信号調整部18がサブアンテナ12の受信信号を最適な遅延、位相、振幅の条件で調整して最適な調整信号とし、キャンセル部20がメインアンテナ11の受信信号から最適な調整信号を減算して、干渉信号を除去して所望信号のみを上位装置に出力するようにしているので、所望信号が非定常的に存在し、干渉信号が定常的に存在する場合に、干渉信号を精度よく且つ安定してキャンセルすることができる効果がある。
特に、第1のノイズキャンセラー装置では、干渉信号調整部13で調整した調整信号を実際にメインアンテナ11の受信信号から差し引いて、その結果最適なパラメータの組を最適干渉信号調整部18に設定するようにしているため、高精度のキャンセル動作を安定して行うことができるものである。
これは、後述する各実施の形態に係るノイズキャンセラー装置においても同様である。
これは、後述する各実施の形態に係るノイズキャンセラー装置においても同様である。
また、所望信号が狭帯域信号で干渉信号が広帯域信号の場合、所望信号と干渉信号の単位帯域当たりのパワーが同じであれば、干渉信号の方が全体としてのパワーが大きくなるため、干渉信号をより正確に観測することができ、一層精度よく干渉信号をキャンセルすることができるものである。
[第2のノイズキャンセラー装置:図3]
次に、本発明の第2の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置(第2のノイズキャンセラー装置)について図3を用いて説明する。図3は、第2のノイズキャンセラー装置の構成ブロック図である。
上述した第1のノイズキャンセラー装置では、サブアンテナ12で受信した信号について遅延、位相、振幅の調整を行ったが、第2のノイズキャンセラー装置は、メインアンテナ11で受信した信号について調整を行って、メインアンテナ11の受信信号に含まれる干渉信号成分をサブアンテナ12で受信した干渉信号成分に近づけるようにして、干渉信号を除去するものである。
次に、本発明の第2の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置(第2のノイズキャンセラー装置)について図3を用いて説明する。図3は、第2のノイズキャンセラー装置の構成ブロック図である。
上述した第1のノイズキャンセラー装置では、サブアンテナ12で受信した信号について遅延、位相、振幅の調整を行ったが、第2のノイズキャンセラー装置は、メインアンテナ11で受信した信号について調整を行って、メインアンテナ11の受信信号に含まれる干渉信号成分をサブアンテナ12で受信した干渉信号成分に近づけるようにして、干渉信号を除去するものである。
図3に示すように、第2のノイズキャンセラー装置の構成要素は、図1に示した第1のノイズキャンセラー装置と同様であるが、メインアンテナ21の受信信号を複数に分岐して干渉信号調整部24-1~24-nに入力して、遅延、位相、振幅の調整を行って調整信号を出力するようにしている。
各構成部分の動作は、図1に示した第1のノイズキャンセラー装置と同様である。
各構成部分の動作は、図1に示した第1のノイズキャンセラー装置と同様である。
そして、加算器25-1~25-nにおいて、各調整信号から、遅延器24で遅延させたサブアンテナ22の受信信号を減算して差分信号を出力し、平均パワー算出部26-1~26-nで特定周期で平均化して差分信号の平均パワーを算出する。
平均パワーは最適条件探索部27に入力され、最適条件探索部27において、平均パワーが最小となる干渉信号調整部23の遅延、位相、振幅の組み合わせが選択されて、最適な条件として最適干渉信号調整部28に設定される。
第2のノイズキャンセラー装置において、平均パワーが最小となる条件は、メインアンテナ21で受信した信号に含まれる干渉信号を、サブアンテナ22で受信した干渉信号の成分と同等となるように調整するための条件となる。
第2のノイズキャンセラー装置において、平均パワーが最小となる条件は、メインアンテナ21で受信した信号に含まれる干渉信号を、サブアンテナ22で受信した干渉信号の成分と同等となるように調整するための条件となる。
そして、最適干渉信号調整部28でメインアンテナ21の受信信号について、遅延、位相、振幅が調整されて、キャンセル部30で、サブアンテナ22の受信信号が減算されて、メインアンテナ21の受信信号から干渉信号が除去され、所望信号のみが上位装置に出力される。
[第2の実施の形態の効果]
第2のノイズキャンセラー装置によれば、最適条件探索部27が、メインアンテナ21で受信した信号を、サブアンテナ22で受信した干渉信号と同等な成分となるように調整する遅延、位相、振幅の条件を求め、最適干渉信号調整部28が求められた条件で調整して最適な調整信号を出力し、キャンセル部30でメインアンテナ21の受信信号から最適な調整信号を減算するようにしているので、所望信号が非定常的に存在し、干渉信号が定常的に存在する環境において、高精度で安定してメインアンテナ21の受信信号から干渉信号を除去できる効果がある。
尚、第2のノイズキャンセラー装置は、第1のノイズキャンセラー装置と同等のキャンセル効果が得られるものである。
第2のノイズキャンセラー装置によれば、最適条件探索部27が、メインアンテナ21で受信した信号を、サブアンテナ22で受信した干渉信号と同等な成分となるように調整する遅延、位相、振幅の条件を求め、最適干渉信号調整部28が求められた条件で調整して最適な調整信号を出力し、キャンセル部30でメインアンテナ21の受信信号から最適な調整信号を減算するようにしているので、所望信号が非定常的に存在し、干渉信号が定常的に存在する環境において、高精度で安定してメインアンテナ21の受信信号から干渉信号を除去できる効果がある。
尚、第2のノイズキャンセラー装置は、第1のノイズキャンセラー装置と同等のキャンセル効果が得られるものである。
[第3のノイズキャンセラー装置:図4]
次に、本発明の第3の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置(第3のノイズキャンセラー装置)について図4を用いて説明する。図4は、第3のノイズキャンセラー装置の概略構成ブロック図である。
第1、第2のノイズキャンセラー装置は、遅延、位相、振幅のパラメータを全て調整してから平均パワーを算出して最適値を求めているが、第3のノイズキャンセラー装置は、遅延、位相、振幅について1つずつ順番に最適な値を探索するものである。
次に、本発明の第3の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置(第3のノイズキャンセラー装置)について図4を用いて説明する。図4は、第3のノイズキャンセラー装置の概略構成ブロック図である。
第1、第2のノイズキャンセラー装置は、遅延、位相、振幅のパラメータを全て調整してから平均パワーを算出して最適値を求めているが、第3のノイズキャンセラー装置は、遅延、位相、振幅について1つずつ順番に最適な値を探索するものである。
図4に示すように、第3のノイズキャンセラー装置は、メインアンテナ31と、サブアンテナ32と、遅延の最適条件を探索する遅延条件探索ブロック33と、位相の最適条件を探索する位相条件探索ブロック35と、振幅の最適条件を探索する振幅条件探索ブロック37とを備え、各探索ブロックで探索された条件でサブアンテナ32の受信信号を順次調整する最適遅延調整部34と、最適位相調整部36と、最適振幅調整部38とを備えている。
更に、第3のノイズキャンセラー装置は、メインアンテナ31の受信信号を適宜遅延させる遅延部39a、39b、39c、39dと、キャンセル部40を備えている。
更に、第3のノイズキャンセラー装置は、メインアンテナ31の受信信号を適宜遅延させる遅延部39a、39b、39c、39dと、キャンセル部40を備えている。
遅延条件探索ブロック33は、基本的に、図1に示した干渉信号調整部13-1~13-n、加算器15-1~15-n、平均パワー算出部16-1~16-n、及び最適条件探索部17を備えた構成である。但し、遅延条件探索ブロック33の干渉信号調整部には、遅延調整部のみが設けられており、位相調整部や振幅調整部は設けられていない。
位相条件探索ブロック35は、遅延調整部の代わりに位相調整部を備えている点を除いて、遅延条件探索ブロック33と同様の構成である。
同様に、振幅条件探索ブロック37は、振幅調整部を備えている。
位相条件探索ブロック35は、遅延調整部の代わりに位相調整部を備えている点を除いて、遅延条件探索ブロック33と同様の構成である。
同様に、振幅条件探索ブロック37は、振幅調整部を備えている。
そして、遅延条件探索ブロック33は、サブアンテナ32の受信信号と遅延部39aで遅延されたメインアンテナ31の受信信号とを用いて、最適な遅延条件を求める。
最適遅延調整部34は、遅延条件探索ブロック33で決定された最適な遅延量で、サブアンテナ32の受信信号の遅延量を調整し、遅延が調整された信号を位相条件探索ブロック35に出力する。
最適遅延調整部34は、遅延条件探索ブロック33で決定された最適な遅延量で、サブアンテナ32の受信信号の遅延量を調整し、遅延が調整された信号を位相条件探索ブロック35に出力する。
位相条件探索ブロック35は、遅延が調整された最適遅延調整部34の出力信号と、遅延部39bで遅延されたメインアンテナ31の受信信号とを用いて、最適な位相条件を求める。
最適位相調整部36は、位相条件探索ブロック35で決定された最適な位相で、最適遅延調整部34の出力信号の位相を調整し、遅延及び位相が調整された信号を振幅条件探索ブロック37に出力する。
最適位相調整部36は、位相条件探索ブロック35で決定された最適な位相で、最適遅延調整部34の出力信号の位相を調整し、遅延及び位相が調整された信号を振幅条件探索ブロック37に出力する。
振幅条件探索ブロック37は、遅延と位相とが調整された最適位相調整部36の出力信号と、遅延部39cで遅延されたメインアンテナ31の受信信号とを用いて、最適な振幅条件を求める。
最適振幅調整部38は、振幅条件探索ブロック37で決定された最適な振幅で、最適位相調整部36の出力信号の振幅を調整し、キャンセル部40に出力する。最適振幅調整部38からの出力信号は、遅延、位相、振幅が調整された最適な調整信号となる。
最適振幅調整部38は、振幅条件探索ブロック37で決定された最適な振幅で、最適位相調整部36の出力信号の振幅を調整し、キャンセル部40に出力する。最適振幅調整部38からの出力信号は、遅延、位相、振幅が調整された最適な調整信号となる。
そして、キャンセル部40において、遅延部39dで遅延させたメインアンテナ31の受信信号から、最適振幅調整部38からの最適な調整信号を減算して、メインアンテナ31の受信信号に含まれる干渉信号を除去するものである。
つまり、第3のノイズキャンセラー装置では、干渉信号調整部と、最適条件探索部と、最適干渉信号調整部の組が、遅延、位相、振幅の各パラメータについてそれぞれ設けられて、順に接続されている。
尚、図4の例では、各パラメータの条件探索及び最適な値による調整は、遅延、位相、振幅の順で行っているが、どのような順であってもよい。
また、メインアンテナ31の受信信号について、同様に、遅延、位相、振幅のパラメータ毎に調整を行う構成としてもよい。
つまり、第3のノイズキャンセラー装置では、干渉信号調整部と、最適条件探索部と、最適干渉信号調整部の組が、遅延、位相、振幅の各パラメータについてそれぞれ設けられて、順に接続されている。
尚、図4の例では、各パラメータの条件探索及び最適な値による調整は、遅延、位相、振幅の順で行っているが、どのような順であってもよい。
また、メインアンテナ31の受信信号について、同様に、遅延、位相、振幅のパラメータ毎に調整を行う構成としてもよい。
[第3の実施の形態の効果]
第3のノイズキャンセラー装置によれば、遅延、位相、振幅の各パラメータについて、最適な条件を精度よく決定でき、メインアンテナ31の受信信号から、高精度で安定して干渉信号を除去することができる効果がある。
第3のノイズキャンセラー装置によれば、遅延、位相、振幅の各パラメータについて、最適な条件を精度よく決定でき、メインアンテナ31の受信信号から、高精度で安定して干渉信号を除去することができる効果がある。
[第4のノイズキャンセラー装置:図5]
次に、本発明の第4の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置(第4のノイズキャンセラー装置)について図5を用いて説明する。図5は、第4のノイズキャンセラー装置の構成ブロック図である。
上述した第1のノイズキャンセラー装置では、複数の干渉信号調整部13-1~13-nが並列に処理を行うようにしているが、第4のノイズキャンセラー装置は、一つの干渉信号調整部が時分割でパラメータを設定して調整するようにしている。
次に、本発明の第4の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置(第4のノイズキャンセラー装置)について図5を用いて説明する。図5は、第4のノイズキャンセラー装置の構成ブロック図である。
上述した第1のノイズキャンセラー装置では、複数の干渉信号調整部13-1~13-nが並列に処理を行うようにしているが、第4のノイズキャンセラー装置は、一つの干渉信号調整部が時分割でパラメータを設定して調整するようにしている。
具体的には、図5に示すように、第4のノイズキャンセラー装置の特徴部分として、遅延、位相、振幅を調整する干渉信号調整部43と、差分信号の平均パワーを算出する平均パワー算出部46と、遅延、位相、振幅の最適条件を決定する最適条件探索部47と、時分割の制御を行う制御部51とを備えている。
干渉信号調整部43は、遅延設定部・位相設定部・振幅設定部を備え、制御部51から時分割で設定されるパラメータに基づいて、サブアンテナ42の受信信号を調整する。
制御部51は、干渉信号調整部44の遅延設定部・位相設定部・振幅設定部のパラメータの値を、予め設定された時分割のタイミングで順次変えて設定すると共に、平均パワー算出部46及び最適条件探索部47に時分割のタイミングを指示する。
遅延、位相、振幅のパラメータの組は予め複数個用意されており(例えばn組)、制御部51は、n組のパラメータを時間をずらして設定していく。
遅延、位相、振幅のパラメータの組は予め複数個用意されており(例えばn組)、制御部51は、n組のパラメータを時間をずらして設定していく。
加算部45は、遅延されたメインアンテナ41の受信信号から、干渉信号調整部43で調整された調整信号が減算されて差分信号を出力する。
平均パワー算出部46は、差分信号の平均パワーを算出して、制御部51からのタイミングに基づいて最適条件探索部47に出力する。
平均パワー算出部46は、差分信号の平均パワーを算出して、制御部51からのタイミングに基づいて最適条件探索部47に出力する。
最適条件探索部47は、n個分の平均パワーの値を保持する記憶部を備え、入力される平均パワーの値を順次記憶しておく。最適条件探索部47は、制御部51からのタイミングをカウントすることで、入力された平均パワーが何番目のパラメータによるものであるかを特定し、所定のエリアに記憶する。
そして、n個分記憶した場合に、最適条件探索部47は、n個の中で最小となる平均パワーを特定し、それに対応する遅延、位相、振幅の値を最適な条件として決定する。そして、決定された最適なパラメータの値を最適干渉信号調整部48に出力する。
最適条件探索部47には、予め、時分割の順番(番号)に対応するn個のパラメータの組が記憶されているものである。尚、平均パワーが最小となったパラメータの番号が特定された場合に、最適条件探索部47が制御部51に当該番号を付してパラメータの値を問い合わせる構成としてもよい。
また、メインアンテナ41で受信した信号について、遅延、位相、振幅を時分割で調整する構成としてもよい。
また、メインアンテナ41で受信した信号について、遅延、位相、振幅を時分割で調整する構成としてもよい。
[第4の実施の形態の効果]
第4のノイズキャンセラー装置によれば、干渉信号調整部43を1つだけ設けて、制御部51が、時分割でパラメータを時間毎に変えて設定して調整を行うようにしているので、回路規模及びコストを大幅に低減することができる効果がある。
第4のノイズキャンセラー装置によれば、干渉信号調整部43を1つだけ設けて、制御部51が、時分割でパラメータを時間毎に変えて設定して調整を行うようにしているので、回路規模及びコストを大幅に低減することができる効果がある。
[応用例:図6]
次に、本発明の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置の応用例について図6を用いて説明する。図6は、第1のノイズキャンセラー装置の応用例の構成ブロック図である。
上述した第1~第4のノイズキャンセラー装置では、メインアンテナとサブアンテナとを備え、一方のアンテナで受信した信号について、遅延、位相、振幅を調整して、他方のアンテナで受信した信号との差分信号を求めるようにしているが、応用例は、図6に示すように、メインアンテナ51のみを設け、その受信信号を用いてキャンセル動作を行うものである。
次に、本発明の実施の形態に係るノイズキャンセラー装置の応用例について図6を用いて説明する。図6は、第1のノイズキャンセラー装置の応用例の構成ブロック図である。
上述した第1~第4のノイズキャンセラー装置では、メインアンテナとサブアンテナとを備え、一方のアンテナで受信した信号について、遅延、位相、振幅を調整して、他方のアンテナで受信した信号との差分信号を求めるようにしているが、応用例は、図6に示すように、メインアンテナ51のみを設け、その受信信号を用いてキャンセル動作を行うものである。
具体的に説明する。
図6に示すように、第1のノイズキャンセラー装置の応用例では、メインアンテナ51の受信信号を大きく2つの系に分岐して、一方をメインの信号系として遅延部59及び最適干渉信号調整部58に入力すると共に、他方を調整信号生成用の系として処理を行う。
図6に示すように、第1のノイズキャンセラー装置の応用例では、メインアンテナ51の受信信号を大きく2つの系に分岐して、一方をメインの信号系として遅延部59及び最適干渉信号調整部58に入力すると共に、他方を調整信号生成用の系として処理を行う。
他方の系の信号は、複数の干渉信号調整部53-1~53-nに入力されると共に、遅延部54に入力されて、加算器55-1~55-nで差分信号が出力され、平均パワー算出部56-1~56-nで平均パワーが算出される。
そして、最適条件探索部57で、平均パワーが最小となる遅延、位相、振幅の値が最適条件として決定され、最適干渉信号調整部58において、最適条件でメインアンテナ51の受信信号の遅延、位相、振幅が調整され、キャンセル部20で遅延部59の出力から最適干渉信号調整部58の出力が減算されて、メインアンテナ11の受信信号から干渉信号がキャンセルされる。
同様に、第2、第3、第4のノイズキャンセラー装置についても、メインアンテナのみを設けた構成とすることが可能である。
尚、ここでは所望信号を受信するメインアンテナ51を1本のみ設けた構成としたが、これに限らず、任意のアンテナであってもよい。
同様に、第2、第3、第4のノイズキャンセラー装置についても、メインアンテナのみを設けた構成とすることが可能である。
尚、ここでは所望信号を受信するメインアンテナ51を1本のみ設けた構成としたが、これに限らず、任意のアンテナであってもよい。
[応用例の効果]
応用例によれば、信号を受信するアンテナとしてメインアンテナ51のみを設け、メインアンテナ51の受信信号を2つの系に分岐して、一方の系の信号を干渉信号調整部53-1~53-nで調整し、遅延させた受信信号との差分信号を求め、平均パワー算出部56-1~56-n平均パワーが最小となる遅延、位相、振幅の値を最適条件として決定し、決定された最適条件で分岐された他方の系の信号を調整して、遅延された受信信号とキャンセルさせることにより、簡易な構成で、受信信号中に含まれる干渉信号を精度よく除去することができる効果がある。
応用例によれば、信号を受信するアンテナとしてメインアンテナ51のみを設け、メインアンテナ51の受信信号を2つの系に分岐して、一方の系の信号を干渉信号調整部53-1~53-nで調整し、遅延させた受信信号との差分信号を求め、平均パワー算出部56-1~56-n平均パワーが最小となる遅延、位相、振幅の値を最適条件として決定し、決定された最適条件で分岐された他方の系の信号を調整して、遅延された受信信号とキャンセルさせることにより、簡易な構成で、受信信号中に含まれる干渉信号を精度よく除去することができる効果がある。
この出願は、2016年9月14日に出願された日本出願特願2016-179910を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
本発明は、特に他のシステムからの干渉信号を高精度で安定して除去することができるノイズキャンセラー装置に適している。
11,21,31,41,51...メインアンテナ、 12,22,32,42...サブアンテナ、 13,23,43,53...干渉信号調整部、 14,24,44,54...遅延部、 15、25,45,55...加算部、 16、26,46,56...平均パワー算出部、 17,27,47,57...最適条件探索部、 18,28,48,58...最適干渉信号調整部、 19,29,39,49,59...遅延部、 20、30,40,50,60...キャンセル部、 33...遅延条件探索ブロック、 34...最適遅延調整部、 35...位相条件探索ブロック、 36...最適位相調整部、 37...振幅条件探索ブロック、 38...最適振幅調整部、 51...制御部
Claims (7)
- 受信信号から干渉信号を除去するノイズキャンセラー装置であって、
所望信号を受信するための第1のアンテナと、
干渉信号を受信するための第2のアンテナと、
前記第2のアンテナで受信した信号について、遅延、位相、振幅を調整する複数の干渉信号調整部と、
前記複数の干渉信号調整部のそれぞれに対応し、前記第1のアンテナの受信信号から前記各干渉信号調整部の出力を減算して差分信号を出力する複数の加算器と、
前記複数の加算器のそれぞれに対応し、前記差分信号の平均電力の値を算出する複数の平均電力算出部と、
前記複数の平均電力算出部からの出力に基づいて、前記平均電力の値が最小となる遅延、位相、振幅の値を最適条件として決定する最適条件探索部と、
前記第2のアンテナで受信した信号を、前記最適条件に基づいて調整する最適干渉信号調整部と、
前記第1のアンテナの受信信号から前記最適干渉信号調整部の出力を減算するキャンセル部とを備えたことを特徴とするノイズキャンセラー装置。 - 干渉信号調整部と、最適条件探索部と、最適干渉信号調整部の組が、遅延、位相、振幅のそれぞれについて設けられ、
第1番目に、前記遅延、位相、振幅の内のいずれかの組、第2番目に前記第1番目を除く前記遅延、位相、振幅のいずれかの組、第3番目に前記第1番目及び前記第2番目を除く前記遅延、位相、振幅のいずれかの組が順に接続され、
前記第1番目に設けられた組の最適干渉信号調整部からの出力が、前記第2番目に設けられた組の干渉信号調整部及び最適干渉信号調整部に入力され、
前記第2番目に設けられた組の最適干渉信号調整部からの出力が、前記第3番目に設けられた組の干渉信号調整部及び最適干渉信号調整部に入力され、
前記キャンセル部が、第1のアンテナの受信信号から、前記第3番目に設けられた組の最適干渉信号調整部の出力を減算することを特徴とする請求項1記載のノイズキャンセラー装置。 - 受信信号から干渉信号を除去するノイズキャンセラー装置であって、
所望信号を受信するための第1のアンテナと、
干渉信号を受信するための第2のアンテナと、
前記第1のアンテナで受信した信号について、遅延、位相、振幅を調整する複数の干渉信号調整部と、
前記複数の干渉信号調整部のそれぞれに対応し、前記各干渉信号調整部の出力から前記第2のアンテナの受信信号を減算して差分信号を出力する複数の加算器と、
前記複数の加算器のそれぞれに対応し、前記差分信号の平均電力の値を算出する複数の平均電力算出部と、
前記複数の平均電力算出部からの出力に基づいて、前記平均電力の値が最小となる遅延、位相、振幅の値を最適条件として決定する最適条件探索部と、
前記第1のアンテナで受信した信号を、前記最適条件に基づいて調整する最適干渉信号調整部と、
前記最適干渉信号調整部の出力から前記第2のアンテナの受信信号を減算するキャンセル部とを備えたことを特徴とするノイズキャンセラー装置。 - 平均電力算出部における平均電力の値を算出する周期を可変とすることを特徴とする請求項1記載のノイズキャンセラー装置。
- 平均電力算出部における平均電力の値を算出する周期を可変とすることを特徴とする請求項2記載のノイズキャンセラー装置。
- 平均電力算出部における平均電力の値を算出する周期を可変とすることを特徴とする請求項3記載のノイズキャンセラー装置。
- 受信信号から干渉信号を除去するノイズキャンセラー装置であって、
所望信号を受信するための第1のアンテナと、
干渉信号を受信するための第2のアンテナと、
前記第2のアンテナで受信した信号について、時分割で設定された値に基づいて、遅延、位相、振幅を調整する干渉信号調整部と、
前記第1のアンテナの受信信号から前記各干渉信号調整部の出力を減算して差分信号を出力する加算器と、
前記差分信号の平均電力の値を時分割で算出する平均電力算出部と、
前記平均電力算出部からの出力を時分割で複数記憶し、前記平均電力の値が最小となる遅延、位相、振幅の値を最適条件として決定する最適条件探索部と、
前記第2のアンテナで受信した信号を、前記最適条件に基づいて調整する最適干渉信号調整部と、
前記第1のアンテナの受信信号から前記最適干渉信号調整部の出力を減算するキャンセル部と、
前記干渉信号調整部に対して、前記時分割のタイミングで、遅延、位相、振幅の値を設定すると共に、前記平均電力算出部及び前記最適条件探索部に、前記時分割のタイミングを指示する制御部とを備えたことを特徴とするノイズキャンセラー装置。
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