(57)【要約】【課題】異なるチャネルを伝送された伝送信号間の時間差および位相オフセットを検出する。【解決手段】異なるチャネルを伝送された伝送信号間の位相アライメント誤差を検出する検出装置であって、対応するチャネルを伝送されたそれぞれの伝送信号を測定した結果から、伝送信号間の相互スペクトルを算出する相関算出部と、相関算出部が算出した相互スペクトルに基づいて、伝送信号間の位相差スペクトルを算出する位相差算出部と、位相差算出部が算出した位相差スペクトルに基づいて、それぞれの伝送信号が対応するチャネルを伝送する伝送時間の差、および、伝送信号間の位相オフセットを検出する検出部と、を備える検出装置を提供する。【選択図】図１
2010252331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるチャネルを伝送された伝送信号間の位相アライメント誤差を検出する検出装置であって、
対応する前記チャネルを伝送されたそれぞれの前記伝送信号を測定した結果から、前記伝送信号間の相互スペクトルを算出する相関算出部と、
前記相関算出部が算出した前記相互スペクトルに基づいて、前記伝送信号間の位相差スペクトルを算出する位相差算出部と、
前記位相差算出部が算出した前記位相差スペクトルに基づいて、それぞれの前記伝送信号が対応する前記チャネルを伝送する伝送時間の差、および、前記伝送信号間の位相オフセットを検出する検出部と
を備える検出装置。
【請求項２】
それぞれの前記伝送信号は、重複する予め定められた周波数帯域において略同一のスペクトルを有してそれぞれの前記チャネルに入力され、
前記相関算出部は、前記重複する予め定められた周波数帯域における、前記伝送信号間の相互スペクトルを算出する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記検出部は、
前記位相差スペクトルの傾きに基づいて前記伝送時間の差を算出する時間差算出部と、
前記位相差スペクトルの切片に基づいて前記位相オフセットを算出する位相算出部と
を有する請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記時間差算出部および前記位相算出部は、予め定められた周波数毎に２πが順次加算されることでアンラップされた前記位相差スペクトルの傾きおよび切片に基づいて、前記伝送時間の差および前記位相オフセットを検出する
請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記位相差スペクトルにおける少なくとも２つ以上の周波数ビンの成分を選択する周波数ビン選択部を更に有し、
前記周波数ビン選択部は、前記位相差スペクトルの各周波数ビンにおいて、信号対雑音比が高いほうから順に前記少なくとも２つ以上の周波数ビンを選択し、
前記時間差算出部および前記位相算出部は、前記周波数ビン選択部が選択した前記少なくとも２つ以上の周波数ビンの成分に基づいて、前記位相差スペクトルの傾きおよび切片を算出する
請求項３または４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記時間差算出部は、
前記周波数ビン選択部が選択した前記少なくとも２つ以上の周波数ビンのうちの予め定められた２つの前記周波数ビンの間において、前記位相差スペクトルをアンラップした場合に２πが何回加算されるかを、前記少なくとも２つ以上の周波数ビンの成分に基づいて算出し、
前記予め定められた２つの周波数ビンの成分と、前記予め定められた２つの周波数ビンの間において２πが加算される回数とに基づいて、前記位相差スペクトルの傾きを算出する
請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
前記時間差算出部は、
前記周波数ビン選択部が選択した前記周波数ビンのうちの予め定められた１つの前記周波数ビンを基準として、その他の前記位相差スペクトルをアンラップした場合に２πが何回加算されるかと前記位相差スペクトルの傾きが最小になるかを、最小二乗法をもちいて算出する
請求項５に記載の検出装置。
【請求項８】
前記検出部は、
前記位相差スペクトルをフーリエ逆変換した位相限定相関関数を算出する位相相関算出部と、
前記位相限定相関関数のピークの位置に基づいて、前記伝送時間の差を算出する時間差算出部と
を有する請求項１から７のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項９】
前記検出部は、前記時間差算出部が算出した前記伝送時間の差に基づいて前記位相差スペクトルの切片を算出し、算出した前記位相差スペクトルの切片に基づいて前記位相オフセットを算出する位相算出部を更に有する
請求項８に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記検出部は、入力される前記位相差スペクトルのうち、信号対雑音比の低い周波数成分を除去する請求項１から９のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１１】
それぞれの前記チャネルを伝送された前記伝送信号をサンプリングし、それぞれの前記伝送信号のサンプリング結果をフーリエ変換する測定部を更に備える
請求項１から１０のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１２】
それぞれの前記チャネルに、重複する予め定められた周波数帯域において略同一のスペクトルを有する前記伝送信号を入力する信号送出部を更に備える
請求項１から１１のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１３】
２つの伝送信号間の位相差スペクトルから、それぞれの前記伝送信号が対応するチャネルを伝送する伝送時間の差、および、前記伝送信号間の位相オフセットを算出する算出装置であって、
前記位相差スペクトルにおける少なくとも２つ以上の周波数ビンの成分を選択する周波数ビン選択部と、
前記周波数ビン選択部が選択した前記少なくとも２つ以上の周波数ビンの成分に基づいて、前記位相差スペクトルの傾きを算出し、算出した前記位相差スペクトルの傾きから前記伝送時間の差を算出する時間差算出部と、
前記周波数ビン選択部が選択した前記少なくとも２つ以上の周波数ビンの成分に基づいて、前記位相差スペクトルの切片を算出し、算出した前記位相差スペクトルの切片から前記位相オフセットを算出する位相算出部と
を備える算出装置。
【請求項１４】
異なるチャネルを伝送された伝送信号間の位相アライメント誤差を検出する検出方法であって、
対応する前記チャネルを伝送されたそれぞれの前記伝送信号を測定した結果から、前記伝送信号間の相互スペクトルを算出する相関算出段階と、
前記相関算出段階において算出した前記相互スペクトルに基づいて、前記伝送信号間の位相差スペクトルを算出する位相差算出段階と、
前記位相差算出段階において算出した前記位相差スペクトルに基づいて、それぞれの前記伝送信号が対応する前記チャネルを伝送する伝送時間の差、および、前記伝送信号間の位相オフセットを検出する検出段階と
を備える検出方法。
【請求項１５】
２つの伝送信号間の位相差スペクトルから、それぞれの前記伝送信号が対応するチャネルを伝送する伝送時間の差、および、前記伝送信号間の位相オフセットを算出する算出方法であって、
前記位相差スペクトルにおける少なくとも２つ以上の周波数ビンの成分を選択する周波数ビン選択段階と、
前記周波数ビン選択段階において選択した前記少なくとも２つ以上の周波数ビンの成分に基づいて、前記位相差スペクトルの傾きを算出し、算出した前記位相差スペクトルの傾きから前記伝送時間の差を算出する時間差算出段階と、
前記周波数ビン選択段階において選択した前記少なくとも２つ以上の周波数ビンの成分に基づいて、前記位相差スペクトルの切片を算出し、算出した前記位相差スペクトルの切片から前記位相オフセットを算出する位相算出段階と
を備える算出方法。
【請求項１６】
コンピュータを、異なるチャネルを伝送された伝送信号間の位相アライメント誤差を検出する検出装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
対応する前記チャネルを伝送されたそれぞれの前記伝送信号を測定した結果から、前記伝送信号間の相互スペクトルを算出する相関算出部と、
前記相関算出部が算出した前記相互スペクトルに基づいて、前記伝送信号間の位相差スペクトルを算出する位相差算出部と、
前記位相差算出部が算出した前記位相差スペクトルに基づいて、それぞれの前記伝送信号が対応する前記チャネルを伝送する伝送時間の差、および、前記伝送信号間の位相オフセットを検出する検出部と
して機能させるプログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のプログラムを記録した記録媒体。
【請求項１８】
伝送すべき信号の帯域を分割して、複数のチャネルを介して伝送する伝送システムであって、
伝送すべき信号を、一部の周波数帯域が重複するように複数の周波数帯域の伝送信号に分割し、分割したそれぞれの前記伝送信号を対応する前記チャネルに入力する信号送出部と、
前記複数のチャネルを伝送されたそれぞれの前記伝送信号を測定する測定部と、
前記測定部が測定したそれぞれの前記伝送信号の間の位相アライメント誤差を検出する、請求項１に記載の検出装置と
を備える伝送システム。
【請求項１９】
信号の振幅レベルを検出し検出時の振幅レベルと時間タイミングを出力する２つのＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力される２つの不等間隔標本点信号を２つの等間隔標本点信号に変換する補間処理装置と、
前記２つの等間隔標本点信号間の相互スペクトルを算出する相関算出部と、
前記相関算出部が算出した前記相互スペクトルに基づいて、前記２つの等間隔標本点信号間の位相差スペクトルを算出する位相差算出部と、
を備え、
前記位相差算出部が算出した前記位相差スペクトルに基づいて、前記補間処理装置から出力される前記２つの等間隔標本点信号間の時間差と位相オフセットとを推定するＡ／Ｄ変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置、算出装置、測定装置、検出方法、算出方法、伝送システム、プログラム、および、記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域信号は、異なる周波数帯域を有する複数のチャネルを用いて伝送される場合がある。それぞれのチャネルの線路長が異なる場合には、それぞれのチャネルにおける伝送時間差が生じる。また、それぞれのチャネルにおける周波数特性の影響により、位相オフセットの差が生じる。その結果、それぞれのチャネルで伝送された信号を再構成すると、再構成後の信号には歪みが生じる。
【０００３】
関連する先行技術文献として、以下の文献を認識している。
１．特開２００７−２４０１７０号公報
２．米国特許出願公開第２００４／０１２８０７６Ａ１号公報
３．瀧田健児、青木孝文、佐々木慶文、小林孝次著「位相限定相関法に基づく高精度サブピクセル画像レジストレーション」、電子情報通信学会基礎技術報告Vol.E86-A、２００３年８月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
時間差は、測定用パイロット信号をそれぞれのチャネルに印加した上で、それぞれのチャネルからパイロット信号が出力されるまでに要する時間を測定することにより、検出される。また、位相オフセットは、それぞれのチャネルから出力されるパイロット信号の位相と、パイロット信号の既知の位相とを用いて検出される。しかし、時間差および位相オフセットを個別に検出すると、誤差が大きくなるという問題がある。また、パイロット信号を用いると、パイロット信号を発生するハードウェアが必要になるという問題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、上記の課題を解決することのできる検出装置、算出装置、測定装置、検出方法、算出方法、伝送システム、プログラム、および、記録媒体を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００６】
本発明の第２の態様においては、異なるチャネルを伝送された伝送信号間の位相アライメント誤差を検出する検出装置であって、対応するチャネルを伝送されたそれぞれの伝送信号を測定した結果から、伝送信号間の相互スペクトルを算出する相関算出部と、相関算出部が算出した相互スペクトルに基づいて、伝送信号間の位相差スペクトルを算出する位相差算出部と、位相差算出部が算出した位相差スペクトルに基づいて、それぞれの伝送信号が対応するチャネルを伝送する伝送時間の差、および、伝送信号間の位相オフセットを検出する検出部と、を備える検出装置を提供する。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る検出装置３００の構成を示す。
【図２】チャネル１００およびチャネル２００の概念と課題を示す。
【図３】チャネル１００およびチャネル２００の通過周波数帯域の概念を示す。
【図４】重複する周波数帯域における位相差スペクトルの一例を示す。
【図５】第２の実施形態に係る検出装置３００の構成を示す。
【図６】第３の実施形態に係る検出装置３００の構成を示す。
【図７】第４の実施形態に係る検出装置３００の構成を示す。
【図８Ａ】２つの信号の周波数インデックスと位相差との関係の一例を示す。
【図８Ｂ】図８Ａに示す位相差を有する２つの信号間の位相限定相関関数の一例を示す。
【図９】第５の実施形態に係る伝送システム５００の構成を示す。
【図１０】第６の実施形態に係る測定装置６００の構成を示す。
【図１１】第７の実施形態に係る検出装置３００を構成するコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。
【図１２】本実施形態に係る検出装置３００の動作フローチャートの一例を示す。
【図１３】重複する周波数帯域を有する複数チャネルの一例を示す。
【図１４Ａ】アナログ・デジタル変換器１７０が出力するｘ１［ｎ］の信号スペクトルを示す。
【図１４Ｂ】アナログ・デジタル変換器２７０が出力するｘ２［ｎ］の信号スペクトルを示す。
【図１５Ａ】図１４Ａおよび図１４Ｂにおいて重複している周波数帯域４５０ＭＨｚから５５０ＭＨｚの間における、各周波数成分の信号対雑音比を示す。
【図１５Ｂ】図１５Ａに示す線スペクトルのそれぞれの位相差を示す。
【図１６Ａ】補正を行うことなく再構成した信号を示す。
【図１６Ｂ】補正を行った後で再構成した信号を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
図１は、第１の実施形態に係る検出装置３００の構成を示す。検出装置３００は、相関算出部２０、位相差算出部４０、および、検出部６０を備える。相関算出部２０には、チャネル１００およびチャネル２００が接続される。例えば、チャネル１００およびチャネル２００のそれぞれは、異なる周波数特性を有する伝送線路を含んでよい。検出装置３００は、チャネル１００およびチャネル２００を伝送された伝送信号間の位相アライメント誤差を検出する。ここで、位相アライメント誤差は、複数の信号間に生じる、時間差および位相オフセットからなる誤差を言う。
【００１１】
相関算出部２０は、対応するチャネルを伝送されたそれぞれの伝送信号を測定した結果から、伝送信号間の相互スペクトルを算出する。位相差算出部４０は、相関算出部２０が算出した相互スペクトルに基づいて、伝送信号間の位相差スペクトルを算出する。検出部６０は、位相差算出部４０が算出した位相差スペクトルに基づいて、それぞれの伝送信号が対応するチャネルを伝送される伝送時間の差、および、伝送信号間の位相オフセットを検出する。
【００１２】
検出部６０は、時間差算出部６２、位相算出部６４、および、周波数ビン選択部６６を有する。周波数ビン選択部６６は、位相差スペクトルから所定数の周波数ビンの成分を選択する。時間差算出部６２は、伝送時間の差を算出する。位相算出部６４は、位相オフセットを算出する。時間差算出部６２および位相算出部６４は、周波数ビン選択部６６が選択した周波数ビンの成分を用いて所定の演算処理をすることにより、時間差および位相オフセットを算出してよい。
【００１３】
図２は、チャネル１００およびチャネル２００の概念を示す。チャネル１００およびチャネル２００には、同一の信号ｘ（ｔ）が入力される。チャネル１００は、低域通過型フィルタ１１０を有する。チャネル１００は、低域通過型フィルタ１１０を介して、ｘ（ｔ）から高域周波数を除去したｘ１（ｔ）を出力する。
【００１４】
チャネル２００は、高域通過型フィルタ２１０を有する。チャネル２００は、ｘ（ｔ）から低域周波数を除去した上で、チャネル１００の位相に対して位相差Δθを有するｘ２（ｔ）を出力する。ここで、解決すべき課題をモデル化すると、チャネル２００には位相差発生部２２０が存在し、高域通過型フィルタ２１０の出力信号に、チャネル１００に対するチャネル２００の伝送時間差δを周波数ωを乗じた値と、チャネル間の位相オフセットφとを加算することにより、位相差Δθを生じさせると解釈できる。この位相差発生部２２０をふくむチャネル間の非理想タイミング・パラメータを推定することが、解決すべき課題である。
【００１５】
検出装置３００は、ｘ１（ｔ）およびｘ２（ｔ）に基づいて、時間差δおよび位相オフセットφの推定値を算出する。検出装置３００は、算出した時間差δおよび位相オフセットφと、ｘ１（ｔ）およびｘ２（ｔ）とに基づいて、ｘ（ｔ）を再構成してよい。例えば、検出装置３００は、算出した時間差δおよび位相オフセットφを用いてｘ２（ｔ）を補正した上で、ｘ１（ｔ）と併合することにより、ｘ（ｔ）を再構成してよい。
【００１６】
図３は、チャネル１００およびチャネル２００の通過周波数帯域の概念を示す。Ｘ１（ｆ）は、ｘ１（ｔ）の周波数スペクトルを示す。Ｘ２（ｆ）は、ｘ２（ｔ）の周波数スペクトルを示す。チャネル１００は、Ｘ１（ｆ）に対応する周波数成分を通過させる。チャネル２００は、Ｘ２（ｆ）に対応する周波数成分を通過させる。Ｘ１（ｆ）およびＸ２（ｆ）の一部の周波数領域は、重複している。
【００１７】
チャネル１００およびチャネル２００を伝送されるそれぞれの伝送信号は、重複する所定の周波数帯域において略同一のスペクトルを有して、チャネル１００およびチャネル２００のそれぞれに入力される。チャネル１００およびチャネル２００には、同一の信号ｘ（ｔ）が入力されてよい。相関算出部２０は、チャネル１００およびチャネル２００が出力する伝送信号を受けて、重複する所定の周波数帯域における、伝送信号間の相互スペクトルを算出する。
【００１８】
ここで、チャネル１００が出力する伝送信号、および、チャネル２００が出力する伝送信号を、それぞれ次のようにモデル化する。
【数１】
2010252331.tif 000003
（１）
式（１）において、δは２つのチャネル間の伝送時間差、φは２つのチャネル間の位相オフセット、１／Ｔｓはサンプリング周波数、nは整数を示す。１／Ｔｓは被測定信号のナイキストレートよりも高いと仮定する。また、ｎ１およびｎ２はノイズ成分を示し、互いに無相関である。アスタリスク記号は畳み込みを示す。
【００１９】
ノイズｎ１またはｎ２と、伝送信号ｘ１［ｎ］またはｘ２［ｎ］とは無相関とみなせるので、対応する相互スペクトルはゼロになる。従って、伝送信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］の間の相互スペクトルは、次のように与えられる。
【数２】
2010252331.tif 000004
（２）
式（２）のＧｘｘ［ｋ］はパワースペクトルを示す。また、Ｇｎ１ｎ２［ｋ］は、ノイズｎ１およびｎ２の間の相互スペクトルであり、ｎ１およびｎ２が無相関のときゼロとなる。Ｇｘｘ［ｋ］の係数は、推定すべき時間差δおよび位相オフセットφを含む。
【００２０】
式（２）より、チャネル１００およびチャネル２００の間の位相差Δθは、
【数３】
2010252331.tif 000005
（３）
により算出される。式（３）に示す位相差スペクトルは、線スペクトルの周波数インデックスｋの一次関数となる。周波数インデックスｋは整数であり、ｋの値に比例して、線スペクトルの周波数は増加する。
【００２１】
横軸をインデックスｋ、縦軸をΔθとすると、式（３）に示す一次関数は、傾きが２πδ／Ｎ、切片がφの直線で示すことができる。切片とは、当該一次関数に対応する直線が、Δθ軸と交差する位置に対応する位相差である。時間差算出部６２は、位相差スペクトルの傾き２πδ／Ｎに基づいて伝送時間の差を算出する。位相算出部６４は、位相差スペクトルの切片の値φに基づいて位相オフセットを算出する。
【００２２】
図４は、重複する周波数帯域における位相差スペクトルの一例を示す。チャネル１００およびチャネル２００で重複する周波数帯域には、位相差スペクトルＳ１、Ｓ２、および、Ｓ３が含まれる。それぞれの位相差スペクトルの周波数インデックスおよび位相差は、（ｋ１、Δθ１）、（ｋ２、Δθ２）、および、（ｋ３、Δθ３）である。周波数ビン選択部６６は、重複する周波数帯域内の位相差スペクトルから、当該３つの周波数ビンの成分を選択してよい。時間差算出部６２および位相算出部６４は、周波数ビン選択部６６が選択した３つの周波数ビンの成分に対応する線スペクトルＳ１、Ｓ２、および、Ｓ３に基づいて、位相差スペクトルの傾きおよび切片を算出する。
【００２３】
ここで、位相差スペクトルの傾きとは、位相差スペクトルを直線で近似したときの直線の傾きである。ところが、逆正接関数の周期性により、測定される位相差は−πから＋πの範囲の位相の主値（principle value）を用いて表され、＋πから−πに変化する付近で不連続点をもつ。
【００２４】
例えば、図４においては、線スペクトルＳ１の位相差は０からπの間にあるのに対して、位相差スペクトルＳ１よりも高い周波数の線スペクトルＳ２およびＳ３の位相差は、−πから０の間にあり、Ｓ１の位相差とＳ２の位相差との間は不連続になっている。その結果、Ｓ１、Ｓ２、および、Ｓ３は、１つの直線上に位置しない。
【００２５】
そこで、時間差算出部６２および位相算出部６４は、所定の周波数毎に２πが順次加算されることでアンラップされた位相差スペクトルの傾きおよび切片に基づいて、伝送時間の差および位相オフセットを検出する。具体的には、時間差算出部６２および位相算出部６４は、折り返された位相差スペクトルＳ２およびＳ３に２πの整数倍の値を加算することにより、位相をアンラップした位相差スペクトルＳ２'およびＳ３'を生成する。
【００２６】
アンラップ後の位相差スペクトルの位相差は、
【数４】
2010252331.tif 000006
（４）
となる。ここで、ｉおよびｍｉは整数である。ｉの最大値は、周波数ビン選択部６６が選択する位相差スペクトルの数に等しい。
【００２７】
式（４）より、位相差スペクトルＳ２'およびＳ３'の位相差は、それぞれ、
【数５】
2010252331.tif 000007
（５）
で表される。そこで、位相差スペクトルＳ１およびＳ２'を用いることにより、位相差スペクトルの傾きは、
【数６】
2010252331.tif 000008
（６）
となる。これより、時間差δは、
【数７】
2010252331.tif 000009
（７）
と表される。時間差算出部６２は、ｍ２を算出することにより、式（７）を用いて時間差δの推定値を算出することができる。
【００２８】
また、式（３）より、位相オフセットφは、
【数８】
2010252331.tif 000010
（８）
と表される。位相算出部６４は、時間差算出部６２が算出した時間差δを式（８）に代入することにより、位相オフセットφの推定値を算出することができる。
【００２９】
そこで、時間差算出部６２は、時間差δおよび位相オフセットφを算出するべく、ｍ２を算出する。具体的には、時間差算出部６２は、周波数ビン選択部６６が選択した周波数ビンのうちの所定の２つの周波数ビンの間において、位相差スペクトルをアンラップした場合に２πが何回加算されるかを、３つの周波数ビンの成分に基づいて算出する。さらに、時間差算出部６２は、２つの周波数ビンの成分と、２つの周波数ビンの間において２πが加算される回数とに基づいて、位相差スペクトルの傾きを算出する。
【００３０】
具体的には、位相差スペクトルＳ１と、アンラップ後の位相差スペクトルＳ２'およびＳ３'とを用いることにより、位相差スペクトルの傾きは、
【数９】
2010252331.tif 000011
（９）
と表される。式（５）を式（９）に代入して整理すると、
【数１０】
2010252331.tif 000012
（１０）
が得られる。なお、式（１０）において、
【数１１】
2010252331.tif 000013
である。
（１１）
【００３１】
式（１０）から、（ｋ２−ｋ１）ｍ２−Ｃは、ｋ２−ｋ１の整数倍であるとわかるので、式（１０）は、
【数１２】
2010252331.tif 000014
（１２）
と書き換えることができる。
【００３２】
そこで、時間差算出部６２は、拡張されたユークリッドの互除法に基づく線形合同等式の解法を用いて、式（１２）を解くことにより、未知数ｍ２を算出する。まず、時間差算出部６２は、線形合同等式の解法に従って、解の数ｄ＝ｇｃｄ（（ｋ３−ｋ１）、（ｋ２−ｋ１））を算出する。（ｋ３−ｋ１）および（ｋ２−ｋ１）が互いに素であるならば、ｄ＝１となり、（ｋ２−ｋ１）を法とした１つの解が算出される。
【００３３】
一般に、解は、ｍ２＝ｍ２,０＋ｉ（ｋ２−ｋ１）／ｄ（ｉ＝０,１,・・・,ｄ−１）で与えられる。ただし、ｍ２,０＝ａ（Ｃ／ｄ）（ｍｏｄ  ｋ２−ｋ１）であり、整数ａは拡張されたユークリッド互除法により生成され、ｄ＝ａ（ｋ３−ｋ１）＋ｂ（ｋ２−ｋ１）を満たす。
【００３４】
時間差算出部６２は、以上の手順により算出したｍ２を式（７）に代入することにより、時間差δの推定値を算出することができる。そして、位相算出部６４は、時間差算出部６２が求めた時間差δを式（８）に代入することにより、位相オフセットφの推定値を算出することができる。
【００３５】
時間差算出部６２は、位相差スペクトルから最小二乗法をもちいて位相差スペクトルの傾きを求め、時間差δを算出してもよい。具体的には、位相差スペクトルＳ１と、アンラップ後の位相差スペクトルＳ２'およびＳ３'の３つの近似直線の傾きが最小となるようにＳ２、Ｓ３のアンラップ回数（アンラップにともなう２π加算回数）を最小二乗法で算出し、そのときの近似直線の傾きを算出する。すくなくとも２つ以上の位相差スペクトルが選択されていれば、最小二乗法で位相差スペクトルの傾きを算出することができる。
【００３６】
検出装置３００は、算出した時間差δおよび位相オフセットφの推定値を用いて、周波数領域での演算処理をすることにより、チャネル１００を基準としてチャネル２００の位相アライメント誤差を補償する。具体的には、まず、検出装置３００は、チャネル２００を伝送される補償前の信号をフーリエ変換してフーリエスペクトルを生成する。次に、検出装置３００は、フーリエ変換の周波数ビンごとに、フーリエスペクトルに、時間差δおよび位相オフセットφを用いた係数を乗算することにより、補償後のスペクトルとして、
【数１３】
2010252331.tif 000015
（１３）
を得る。
【００３７】
続いて、検出装置３００は、チャネル１００を伝送される信号のフーリエスペクトルＸ１［ｋ］と、チャネル２００を伝送される信号の補償後のフーリエスペクトルＸ２ｃ［ｋ］とを併合する。最後に、検出装置３００は、併合したスペクトルに離散フーリエ逆変換を施すことにより、再構成した波形を得ることができる。
【００３８】
検出装置３００は、強い相関（strongly correlated）を有する位相差スペクトルを用いて時間差δおよび位相オフセットφを算出することにより、再構成する波形の精度を高めることができる。そこで、周波数ビン選択部６６は、位相差スペクトルの各周波数ビンにおいて、信号対雑音比（ＳＮＲ）が高いほうから順に３つの周波数ビンを選択することが好ましい。
【００３９】
チャネル１００およびチャネル２００のランダムノイズは同一の分布に従うと仮定すると、それぞれの周波数インデックスにおける信号対雑音比は、
【数１４】
2010252331.tif 000016
（１４）
で与えられる。ここで、｜γｘ１ｘ１［ｋ］｜は、複素関連度関数であり、
【数１５】
2010252331.tif 000017
（１５）
で与えられる。記号＾は、Ｗｅｌｃｈの修正ピリオドグラム法による平均パワースペクトル推定を示す。周波数ビン選択部６６は、式（１４）によりあたえられるＳＮＲをもちいて、３つの周波数ビンを選択してよい。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態に係る検出装置３００は、重複する周波数帯域に含まれる位相差スペクトルを用いて、２つのチャネルを伝送される伝送信号間の位相アライメント誤差を算出する。その結果、時間差および位相オフセットを同時に算出することができるので、誤差が小さくなる。また、パイロット信号を発生する等のハードウェアを追加することなく、複数のチャネルの位相アライメント誤差を補償することができる。
【００４１】
図５は、第２の実施形態に係る検出装置３００の構成を示す。検出装置３００は、図１に示した構成に対して、更に測定部８０を備える。測定部８０は、それぞれのチャネルを伝送された伝送信号をサンプリングし、それぞれの伝送信号のサンプリング結果をフーリエ変換する。
【００４２】
測定部８０は、チャネル１００およびチャネル２００を伝送される複数の伝送信号を同時に測定してよい。また、測定部８０は、チャネル１００およびチャネル２００を伝送される複数の伝送信号を順番に測定してもよい。
【００４３】
図６は、第３の実施形態に係る検出装置３００の構成を示す。検出装置３００は、図１に示した構成に対して、更に信号送出部９０を備える。信号送出部９０は、チャネル１００およびチャネル２００のそれぞれに、重複する所定の周波数帯域において略同一のスペクトルを有する伝送信号を入力する。
【００４４】
信号送出部９０は、重複する信号通過周波数帯域を有する低域通過型フィルタおよび高域通過型フィルタを用いることにより、単一の信号を分割して、チャネル１００およびチャネル２００に入力する伝送信号を生成してよい。検出装置３００が、複数の伝送信号を生成して複数のチャネルに入力することにより、伝送信号を生成する装置を接続することなく、複数のチャネルの特性を測定することができる。
【００４５】
図７は、第４の実施形態に係る検出装置３００の構成を示す。検出部６０は、図１に示した検出部６０に対して、位相相関算出部６８をさらに有する。位相相関算出部６８は、位相差スペクトルをフーリエ逆変換した位相限定相関関数（POC：Phase-Only Correlation function）を算出する。時間差算出部６２は、位相限定相関関数のピークの位置に基づいて、伝送時間の差を算出する。位相算出部６４は、時間差算出部６２が算出した伝送時間の差に基づいて位相差スペクトルの切片を算出し、算出した位相差スペクトルの切片に基づいて位相オフセットを算出する。
【００４６】
以下、位相限定相関関数を用いて、時間差δおよび位相オフセットφを算出する方法を説明する。チャネル１００およびチャネル２００を伝送される信号をｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］、それぞれのフーリエ変換後のフーリエスペクトルをＸ１［ｋ］およびＸ２［ｋ］とする。Ｘ１［ｋ］およびＸ２［ｋ］の正規化相互パワースペクトルは、
【数１６】
2010252331.tif 000018
（１６）
で与えられる。ここで、θｘ１−θｘ２は位相差であり、式（１６）は、式（３）と等価である。
【００４７】
位相限定相関関数は、正規化相互パワースペクトルの逆フーリエ変換により定義され、
【数１７】
2010252331.tif 000019
（１７）
により算出できる。ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］の２つの信号が類似している場合、位相限定相関関数はデルタ関数に近い鋭いピークを有する。当該ピークの高さは、２つの信号の類似度（likelihood）の尺度とすることができる。また、当該ピークの位置は、２つの信号の相対的な時間差δに対応する。
【００４８】
図８Ａは、２つの信号の周波数インデックスと位相差との関係の一例（実測データ）を示す。図８Ｂは、図８Ａに示す位相差を有する２つの信号間の位相限定相関関数の一例を示す。図８Ｂが示すように、２つの信号が類似している場合には、位相限定相関関数が鋭いピークを有する。
【００４９】
検出部６０は、以下の手順により時間差δを推定する。まず、位相相関算出部６８は、伝送信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］が周期的に循環してしまう（cyclically wrapping around, portions of the signal originally occurring near the end of the finite-duration signal are shifted beyond the end of the duration.）問題を、ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］に対して窓関数を適用することにより解決する。位相相関算出部６８は、窓関数を適用することにより、信号周期の端部における不連続性の影響を軽減することができる。位相相関算出部６８は、例えば、窓関数としてハニング窓を用いてよい。
【００５０】
続いて、位相相関算出部６８は、位相差スペクトルにおいて予め定められた周波数以上の成分を減衰させてからフーリエ逆変換する。高周波成分のエネルギーは相対的に小さいので、外乱の影響を受けやすく、信号対雑音比が劣化する場合がある。そこで、位相相関算出部６８は、スペクトルの重み付けをすることにより、信頼性の低い高周波成分の影響を抑制して、推定精度を大幅に向上することができる。
【００５１】
具体的には、式（１６）に示した正規化相互パワースペクトルの算出に際して、低域通過型のスペクトル重み付け関数Ｈ［ｋ］を適用する。例えば、Ｈ［ｋ］は、方形の低域通過型関数、あるいは、ガウス関数であってよい。Ｈ［ｋ］は一例として、
【数１８】
2010252331.tif 000020
（１８）
で表される低域通過型関数であってよい。スペクトル重み付け関数を適用する場合、位相限定相関関数は以下の式で与えられる。
【数１９】
2010252331.tif 000021
（１９）
位相相関算出部６８は、実測データを式（１９）に代入することによって、位相限定相関値を得る。
【００５２】
続いて、時間差算出部６２は、位相相関算出部６８が算出した位相限定相関値のピークを、所定のモデルにフィッティングすることにより、サンプリング間隔以下の時間差δを推定する。位相算出部６４は、時間差算出部６２が推定した時間差δを式（８）に代入することにより、位相オフセットφを推定する。
【００５３】
時間差算出部６２は、位相限定相関関数の相関ピークを所定のピーク評価式と比較することにより、フィッティングしてよい。時間差算出部６２は、一例として、方形の低域通過型のスペクトル重み付け関数を適用した場合の相関ピーク近傍の近似式から導出される以下のピーク評価式（PEF：Peak Evaluation Formula）を用いてよい。
【数２０】
2010252331.tif 000022
（２０）
【００５４】
時間差算出部６２は、式（２０）において、位相限定相関関数のピーク近傍点ｎ＝ｐ、当該近傍点から±ｄ（ｄは自然数）だけ離れた点ｎ＝ｐ−ｄ、および、ｎ＝ｐ＋ｄの合計３つの点を用いる。なお、Ｎはデータ点数、Ｖ＝２Ｕ＋１であり、Ｖ／Ｎはスペクトル重み付け関数Ｈ［ｋ］の帯域幅を示す。
【００５５】
検出部６０は、時間差δおよび位相オフセットφの推定精度を高めるべく、入力される位相差スペクトルのうち、信号対雑音比の低い周波数ビンの成分を除去してよい。つまり、検出部６０は、信号対雑音比の高い位相差スペクトルを選択した上で、選択した位相差スペクトルを用いて正規化相互パワースペクトルを算出してよい。
【００５６】
図９は、第５の実施形態に係る伝送システム５００の構成を示す。伝送システム５００は、伝送すべき信号の帯域を分割して、複数のチャネル（チャネル１００およびチャネル２００）を介して伝送する。伝送システム５００は、測定部８０、信号送出部９０、および、検出装置３００を備える。
【００５７】
信号送出部９０は、伝送すべき信号を、一部の周波数帯域が重複するように複数の周波数帯域の伝送信号に分割し、分割したそれぞれの伝送信号を対応するチャネル１００またはチャネル２００に入力する。測定部８０は、チャネル１００およびチャネル２００を伝送されたそれぞれの伝送信号を測定する。検出装置３００は、測定部８０が測定したそれぞれの伝送信号の間の位相アライメント誤差を検出する。伝送システム５００は、検出した誤差に基づいて補正した伝送信号を出力してよい。
【００５８】
このように、検出装置３００は、伝送システム５００の一部として構成される場合においても、他の実施形態と同様に、チャネル１００およびチャネル２００を伝送される伝送信号間に生じる時間差および位相オフセットを検出することができる。
【００５９】
図１０は、第６の実施形態に係る測定装置６００の構成を示す。測定装置６００は、異なるチャネル（チャネル１００およびチャネル２００）を伝送された伝送信号を測定する。測定装置６００は、測定部８０、検出装置３００、および、補正部９５を備える。
【００６０】
測定部８０は、それぞれの伝送信号を測定する。測定部８０は、デジタル変換した伝送信号を信号処理することにより、信号の特性を測定する。検出装置３００は、伝送信号間の位相アライメント誤差を検出する。検出装置３００は、チャネル１００を伝送された信号と、チャネル２００を伝送された信号との間の時間差および位相オフセットを測定してよい。
【００６１】
測定部８０は、それぞれのチャネルに対応する複数のアナログ・デジタル変換器を有してよい。アナログ・デジタル変換器は、振幅レベルを検出し検出振幅レベルと検出時刻（検出タイミング）を出力する変換器でもよい。このとき、変換器からは、時間方向に不等間隔（nonuniformly）に並んだ標本点データが出力される。そのため、変換器から出力される不等間隔標本点データを時間方向に等間隔に（uniformly）並んだ標本点データに変換する補間処理をおこなう。
【００６２】
補正部９５は、検出装置３００が検出した位相アライメント誤差に基づいて、測定部８０における測定結果を補正する。例えば、補正部９５は、チャネル２００を伝送された信号の測定結果に対して、時間差および位相オフセットを補正してよい。また、補正部９５は、チャネル２００を伝送された信号の補正後の測定結果と、チャネル１００を伝送された信号の測定結果とに基づいて、チャネル１００およびチャネル２００に分割される前の伝送信号の測定結果を再構成してもよい。
【００６３】
図１１は、第７の実施形態に係る検出装置３００を構成するコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。図１２は、本実施形態に係る検出装置３００の動作フローチャートの一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、及び表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部とを備える。
【００６４】
ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００及びグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０及びＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
【００６５】
入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラム及びデータを格納する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０は、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。
【００６６】
また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、及び／又は、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ２０５０は、フレキシブルディスク２０９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。
【００６７】
ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。
【００６８】
コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を検出装置３００として機能させるプログラムは、コンピュータ１９００を、Ｓ１０１において、複数のチャネルを伝送された伝送信号を測定した結果から、伝送信号間の相互スペクトルを算出する相関算出部２０と、相関算出部２０が算出した相互スペクトルに基づいて、Ｓ１０２において、伝送信号間の位相差スペクトルを算出する位相差算出部４０と、位相差算出部４０が算出した位相差スペクトルに基づいて、それぞれの伝送信号が対応するチャネルを伝送する伝送時間の差、および、伝送信号間の位相オフセットを検出する検出部６０として機能させる。
【００６９】
さらに、当該プログラムは、コンピュータ１９００を、Ｓ１０３において、位相差スペクトルにおける３つの周波数ビンの成分を選択する周波数ビン選択部６６と、周波数ビン選択部６６が選択した３つの周波数ビンの成分に基づいて、位相差スペクトルの傾きを算出し、Ｓ１０４において、算出した位相差スペクトルの傾きから伝送時間の差を算出する時間差算出部６２と、周波数ビン選択部６６が選択した３つの周波数ビンの成分に基づいて、位相差スペクトルの切片を算出し、Ｓ１０５において、算出した位相差スペクトルの切片から位相オフセットを算出する位相算出部６４として機能させてもよい。
【００７０】
これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である相関算出部２０、位相差算出部４０、検出部６０、周波数ビン選択部６６、時間差算出部６２、および、位相算出部６４として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の検出装置３００が構築される。
【００７１】
一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、フレキシブルディスク２０９０、又はＣＤ−ＲＯＭ２０９５等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置又は通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。
【００７２】
また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０（ＣＤ−ＲＯＭ２０９５）、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０（フレキシブルディスク２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。
【００７３】
このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、及び／又は記憶装置に含まれるものとする。
【００７４】
また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（又は不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。
【００７５】
また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。
【００７６】
以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤ又はＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。
【００７７】
以下、図１３から図１６Ｂまでの図に基づいて、上記実施形態に係る検証実験結果を説明する。図１３は、重複する周波数帯域を有する複数チャネルの一例を示す。チャネル１００は、低域通過型フィルタ１１０、バッファ１６０、および、アナログ・デジタル変換器１７０を有する。チャネル２００は、高域通過型フィルタ２１０、局部発振器２３０、ミキサ２４０、低域通過型フィルタ２５０、バッファ２６０、および、アナログ・デジタル変換器２７０を有する。
【００７８】
チャネル１００およびチャネル２００には、同一の入力信号ｘａ（ｔ）が入力される。入力信号ｘａ（ｔ）は、５０３．９０６２５ＭＨｚの正弦波を、パルス幅が３０ｎｓであり、繰り返し周波数が５．８５９３７５ＭＨｚであるパルスでゲーティングすることにより生成した広帯域信号である。ここで図１３は、チャネル間の非理想タイミング・パラメータである位相差発生部２２０の時間差δと局部発振器２３０の位相オフセットφを明示していることに注意されたい。
【００７９】
低域通過型フィルタ１１０は、５５０ＭＨｚ以下の信号を通過させる。バッファ１６０は、低域通過型フィルタ１１０を通過した信号を増幅する。アナログ・デジタル変換器１７０は、所定のサンプリング周期ごとにバッファ１６０が出力する信号ｘ１（ｔ）をサンプリングして、離散化されたデジタル信号ｘ１［ｎ］を生成する。
【００８０】
高域通過型フィルタ２１０は、４５０ＭＨｚから８００ＭＨｚまでの信号を通過させる。低域通過型フィルタ１１０および高域通過型フィルタ２１０は、共に、４５０ＭＨｚから５５０ＭＨｚの間の周波数の信号を通過させる。
【００８１】
局部発振器２３０は、ダウンコンバート用クロックを生成する。ミキサ２４０は、位相差発生部２２０が出力する時間差δだけ遅延した信号と局部発振器２３０が出力する位相オフセットφの発振（oscillation）とを乗算することにより、高域通過型フィルタ２１０が出力する中間周波数信号をダウンコンバートする。低域通過型フィルタ２５０は、３９３．７５ＭＨｚ以下の周波数成分のみを通過して、ミキサ２４０が出力する出力信号から高域周波数信号を除去する。アナログ・デジタル変換器２７０は、所定のサンプリング周期ごとにバッファ２６０が出力する信号ｘ２（ｔ）をサンプリングして、離散化されたデジタル信号ｘ２［ｎ］を生成する。
【００８２】
図１４Ａは、アナログ・デジタル変換器１７０が出力するｘ１［ｎ］にフーリエ変換をほどこして得た信号スペクトルを示す。図１４Ｂは、アナログ・デジタル変換器２７０が出力するｘ２［ｎ］の信号スペクトルを示す。４５０ＭＨｚから５５０ＭＨｚまでの周波数において、図１４Ａに示すスペクトルと図１４Ｂに示すスペクトルが同一であることがわかる。
【００８３】
ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、検出装置３００に入力される。検出装置３００は、前述の手順により、ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］の位相差スペクトルを算出した上で、それぞれの伝送信号間の時間差δおよび位相オフセットφの推定値を算出する。
【００８４】
図１５Ａは、図１４Ａおよび図１４Ｂにおいて重複している周波数帯域４５０ＭＨｚから５５０ＭＨｚの間における、各周波数成分の信号対雑音を示す。検出装置３００は、特に信号対雑音比が大きい３つの線スペクトルｆ１、ｆ２、ｆ３を選択してよい。本例においては、ｆ１＝４９８．７７９３ＭＨｚ、ｆ２＝５０４．６３８７ＭＨｚ、ｆ３＝５１０．４９８０ＭＨｚである。
【００８５】
図１５Ｂは、図１５Ａに示す線スペクトルのそれぞれの位相差を示す。検出装置３００は、図１５Ａに基づいて選択した３つの線スペクトルｆ１、ｆ２、ｆ３の位相差スペクトルから、直線の傾きおよび切片を算出することにより、時間差δおよび位相オフセットφの値を算出することができる。検出装置３００は、算出した時間差δおよび位相オフセットφを用いて、ｘ２［ｎ］を補正した上で、ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］を再構成する。検出装置３００は、再構成したスペクトルをアナログ変換することにより、入力信号ｘａ（ｔ）に略等しい信号を再構成できる。
【００８６】
図１６Ａは、補正を行うことなく再構成した信号を示す。図１６Ｂは、補正を行った後で再構成した信号を示す。図１６Ａにおいては、７０ｎｓ以前の時間、および、９５ｎｓ以後の時間において、不要な発振信号が生じている。また、７０ｎｓ〜９０ｎｓの信号包絡線には、ビートが生じている。これに対して、図１６Ｂにおいては、不要な発振信号が除去されると共に、信号包絡線のビートも除去されており、補正の効果が示されている。
【００８７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８８】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００８９】
２０  相関算出部、４０  位相差算出部、６０  検出部、６２  時間差算出部、６４  位相算出部、６６  周波数ビン選択部、６８  位相相関算出部、８０  測定部、９０  信号送出部、９５  補正部、１００  チャネル、１１０  低域通過型フィルタ、１６０  バッファ、１７０  アナログ・デジタル変換器、２００  チャネル、２１０  高域通過型フィルタ、２２０  位相差発生部、２３０  局部発振器、２４０  ミキサ、２５０  低域通過型フィルタ、２６０  バッファ、２７０  アナログ・デジタル変換器、３００  検出装置、５００  伝送システム、６００  測定装置、１９００  コンピュータ、２０００  ＣＰＵ、２０１０  ＲＯＭ、２０２０  ＲＡＭ、２０３０  通信インターフェイス、２０４０  ハードディスクドライブ、２０５０  フレキシブルディスク・ドライブ、２０６０  ＣＤ−ＲＯＭドライブ、２０７０  入出力チップ、２０７５  グラフィック・コントローラ、２０８０  表示装置、２０８２  ホスト・コントローラ、２０８４  入出力コントローラ、２０９０  フレキシブルディスク、２０９５  ＣＤ−ＲＯＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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