(57)【要約】【課題】隣接する他のシステムからの干渉波電力を効果的に抑圧することができる無線受信装置を提供する。【解決手段】所望信号のチャネル帯域の片端又は両端にガードバンドを介して他システムの使用周波数帯が隣接している無線受信装置であって、複数のアンテナ素子１と、前記複数のアンテナ素子１の受信信号に基づく信号を重み付け加算して出力する重み付け加算部（ウェイト乗算器７、加算器８）と、複数のアンテナ素子１の受信信号から前記ガードバンドの帯域の信号を検出する信号検出部（高域側ガードバンド信号抽出部３、低域側ガードバンド信号抽出部４）と、前記信号検出部によって検出された信号に応じて前記重み付け加算部の重み付けを制御するウェイト制御部６とを備える無線受信装置。【選択図】図３
2010062603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望信号のチャネル帯域の片端又は両端にガードバンドを介して他システムの使用周波数帯が隣接している無線受信装置であって、
複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子の受信信号に基づく信号を重み付け加算して出力する重み付け加算部と、
前記複数のアンテナ素子の受信信号から前記ガードバンドの帯域の信号及び前記他システムの使用周波数帯の信号の少なくとも一つを検出する信号検出部と、
前記信号検出部によって検出された信号に応じて前記重み付け加算部の重み付けを制御するウェイト制御部とを備えることを特徴とする無線受信装置。
【請求項２】
前記ウェイト制御部が、前記信号検出部によって検出された信号の電力が最小となるように、前記重み付け加算部の重み付けを制御する請求項１に記載の無線受信装置。
【請求項３】
前記ウェイト制御部が、前記複数のアンテナ素子の受信信号に含まれる既知信号に対応する成分と参照信号との二乗誤差が最小となるように、前記重み付け加算部の重み付けを制御する請求項１又は請求項２に記載の無線受信装置。
【請求項４】
前記複数のアンテナ素子の受信信号に含まれる所望信号を同期させる同期処理が完了する迄は、前記ウェイト制御部が、前記信号検出部によって検出された信号の電力が最小となるように、前記重み付け加算部の重み付けを制御し、
前記同期処理が完了した後は、前記ウェイト制御部が、前記複数のアンテナ素子の受信信号に含まれる既知信号に対応する成分と参照信号との二乗誤差が最小となるように、前記重み付け加算部の重み付けを制御する請求項３に記載の無線受信装置。
【請求項５】
前記複数のアンテナ素子の受信信号からアンテナ系統毎に前記所望信号を抽出する所望信号抽出部を備え、
前記重み付け加算部が、前記所望信号抽出部によって抽出されたアンテナ系統毎の前記所望信号を重み付け加算して出力する請求項１〜４のいずれかに記載の無線受信措置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ素子を用いて信号を受信し合成する無線受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２０１２年にサービス開始が予定されているＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）車車間通信システムは、そのアプリケーションの一つとして見通し外にある自車両の位置や速度情報などを他車両へ通知することにより見通しの悪い交差点等での出会い頭車両衝突事故防止が考えられており、７２０ＭＨｚ帯を使用する予定である。図１に示すように、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯低域側端部には、ガードバンド５ＭＨｚを挟んで地上デジタルテレビジョン放送システムの使用周波数帯が隣接しており、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数高域側端部には、ガードバンド５ＭＨｚを挟んで電気通信として用いられる周波数帯が隣接している。
【０００３】
このようにＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯の両端にガードバンドを挟んで他システムの使用周波数帯が隣接しているため、ＩＴＳ車車間通信システムが隣接する他システムから受ける干渉波によって、ＩＴＳ車車間通信システムの受信性能が劣化するということが懸念される。干渉波の抑圧に関しては、従来より、ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）技術が有効とされてきた。
【０００４】
ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）技術では、ウェイト決定アルゴリズムとしてＭＭＳＥ（最小２乗誤差法）アルゴリズム（非特許文献１参照）を用いてウェイトが決定される。具体的には、誤差信号の２乗の期待値である評価関数Ｊ0が最小になるようにウェイトが決定される。
Ｊ0＝Ｅ｜ｒ（ｎ）−ｗHＺ（ｎ）｜2
【０００５】
ここで、ｒ（ｎ）は参照信号となる既知信号を表しており、Ｚ（ｎ）＝［Ｚ１（ｎ），…，ＺＭ（ｎ）］は受信信号の時間波形の各アンテナにおけるｎサンプル目の受信振幅Ｚ１（ｎ），…，ＺＭ（ｎ）をベクトル形式で表した信号ベクトルの各アンテナにおけるｎサンプル目の受信振幅を表しており、ｗは求めるウェイトベクトルを表している。
【０００６】
そして、ドップラー周波数の異なるパスをさらに強く抑圧するために、特許文献１では、マルチキャリア伝送において、ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）技術を採用し、伝送に用いていないバーチャルサブキャリアを監視して各アレーアンテナの合成重み付け係数を決定する無線受信装置が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７１２４０号公報
【非特許文献１】菊間信良著，「アダプティブアンテナ技術」，第１版，株式会社オーム社，平成１５年１０月１０日，ｐ．３５−３７
【非特許文献２】菊間信良著，「アダプティブアンテナ技術」，第１版，株式会社オーム社，平成１５年１０月１０日，ｐ．８５−９０
【非特許文献３】笹岡秀一著，「移動通信」，第１版，株式会社オーム社，平成１０年５月２５日，ｐ．２９１−２９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１で提案されている無線受信装置は、当該無線受信装置の使用周波数帯域内のバーチャルサブキャリアと呼ばれる信号の合成信号レベルが０に近づくようにウェイトを制御するものであるため、当該無線受信装置の使用周波数帯域に使用周波数帯が隣接する他のシステムからの干渉波電力を効果的に抑圧することができない。また、特許文献１で提案されている無線受信装置は、各アンテナ系統の所望信号を同期させる同期処理を完了しさらに周波数領域に変換した後に初めてウェイトの制御が可能となるものである。したがって、特許文献１で提案されている無線受信装置は、当該無線受信装置の使用周波数帯域に使用周波数帯が隣接する他システムからの干渉波電力が大きく、同期処理ができないような劣悪な環境下において、効果的に干渉波を抑圧することができない。
【０００９】
尚、上記においてはＩＴＳ車車間通信システムにおける課題を述べたが、使用周波数帯域の両端に他のシステムの使用周波数帯が隣接しているＩＴＳ車車間通信システム以外の無線システム或いは使用周波数帯域の片端のみに他のシステムの使用周波数帯が隣接している無線システムにおいてもＩＴＳ車車間通信システムの場合と同様に、当該無線システムが隣接する他システムから受ける干渉波を効果的に抑圧することが、当該無線システムにおいて重要な課題となっている。
【００１０】
本発明は、上記の状況に鑑み、隣接する他のシステムからの干渉波電力を効果的に抑圧することができる無線受信装置及び無線受信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明に係る無線受信装置は、所望信号のチャネル帯域の片端又は両端にガードバンドを介して他システムの使用周波数帯が隣接している無線受信装置であって、複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子の受信信号に基づく信号を重み付け加算して出力する重み付け加算部と、前記複数のアンテナ素子の受信信号から前記ガードバンドの帯域の信号及び前記他システムの使用周波数帯の信号の少なくとも一つを検出する信号検出部と、前記信号検出部によって検出された信号に応じて前記重み付け加算部の重み付けを制御するウェイト制御部とを備える構成とする。
【００１２】
また、前記ウェイト制御部が、前記信号検出部によって検出された信号の電力が最小となるように、前記重み付け加算部の重み付けを制御するようにしてもよい。
【００１３】
また、前記ウェイト制御部が、前記複数のアンテナ素子の受信信号に含まれる既知信号に対応する成分と参照信号との二乗誤差が最小となるように、前記重み付け加算部の重み付けを制御するようにしてもよい。
【００１４】
また、前記複数のアンテナ素子の受信信号に含まれる所望信号を同期させる同期処理が完了する迄は、前記ウェイト制御部が、前記信号検出部によって検出された信号の電力が最小となるように、前記重み付け加算部の重み付けを制御し、前記同期処理が完了した後は、前記ウェイト制御部が、前記複数のアンテナ素子の受信信号に含まれる既知信号に対応する成分と参照信号との二乗誤差が最小となるように、前記重み付け加算部の重み付けを制御するようにしてもよい。
【００１５】
また、前記複数のアンテナ素子の受信信号からアンテナ系統毎に前記所望信号を抽出する所望信号抽出部を備え、前記重み付け加算部が、前記所望信号抽出部によって抽出されたアンテナ系統毎の前記所望信号を重み付け加算して出力するようにしてもよい。
【００１６】
また、上記目的を達成するために本発明に係る無線受信方法は、所望信号のチャネル帯域の片端又は両端にガードバンドを介して他システムの使用周波数帯が隣接している無線受信方法であって、複数のアンテナ素子の受信信号に基づく信号を重み付け加算して出力する重み付け加算ステップと、前記複数のアンテナ素子の受信信号から前記ガードバンドの帯域の信号及び前記他システムの使用周波数帯の信号の少なくとも一つを検出する信号検出ステップと、前記信号検出ステップにおいて検出された信号に応じて前記重み付け加算ステップにおける重み付けを制御するウェイト制御ステップとを有している。
【００１７】
また、前記ウェイト制御ステップにおいて、前記信号検出ステップにおいて検出された信号の電力が最小となるように、前記重み付け加算ステップにおける重み付けを制御するようにしてもよい。
【００１８】
また、前記ウェイト制御ステップにおいて、前記複数のアンテナ素子の受信信号に含まれる既知信号に対応する成分と参照信号との二乗誤差が最小となるように、前記重み付け加算ステップにおける重み付けを制御するようにしてもよい。
【００１９】
また、前記複数のアンテナ素子の受信信号に含まれる所望信号を同期させる同期処理が完了する迄は、前記ウェイト制御ステップにおいて、前記信号検出ステップにおいて検出された信号の電力が最小となるように、前記重み付け加算ステップにおける重み付けを制御し、前記同期処理が完了した後は、前記ウェイト制御ステップにおいて、前記複数のアンテナ素子の受信信号に含まれる既知信号に対応する成分と参照信号との二乗誤差が最小となるように、前記重み付け加算ステップにおける重み付けを制御するようにしてもよい。
【００２０】
また、前記複数のアンテナ素子の受信信号からアンテナ系統毎に前記所望信号を抽出する所望信号抽出ステップを設け、前記重み付け加算ステップにおいて、前記所望信号抽出ステップにおいて抽出されたアンテナ系統毎の前記所望信号を重み付け加算して出力するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、所望信号の周波数帯域と異なるガードバンド帯域の信号電力及び／又は他システムの信号電力を検知しているので、所望信号に対して同期処理がなされなくても、ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）の指向性制御が可能となる。よって、干渉波電力の影響で同期処理を行うことができない劣悪な受信環境下でも、ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）の指向性制御により干渉波にヌルが向き、隣接する他のシステムからの干渉波電力を効果的に抑圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。本発明に係る無線受信装置として、ここではＩＴＳ車車間通信システムで用いられる車載無線受信装置をＩＴＳ車例に挙げて説明する。車載無線受信装置１００は、図２に示すように車両２００内に設置され、ＩＴＳ車車間通信システムで用いられる車間通信の受信データを受信する。
【００２３】
＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態に係る車載無線受信装置の概略構成を図３に示す。図３に示す車載無線受信装置は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本のアンテナ１と、Ｍ個の所望信号抽出部２と、Ｍ個の高域側ガードバンド信号抽出部３と、Ｍ個の低域側ガードバンド信号抽出部４と、３Ｍ個のＡ／Ｄ変換器５と、ウェイト制御部６と、Ｍ個のウェイト乗算器７と、加算器８とを備えている。
【００２４】
各アンテナ１は高周波信号を受信する。各所望信号抽出部２は、所望信号、すなわちＩＴＳ車車間通信システムの占有周波数帯域の信号のみを抽出する。各所望信号抽出部２は、例えば、バンドパスフィルタによって実現することができる。
【００２５】
各高域側ガードバンド信号抽出部３は、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域（７１５ＭＨｚ〜７２５ＭＨｚ）の高域側に隣接するガードバンド帯域（７２５ＭＨｚ〜７３０ＭＨｚ）の信号のみを抽出する。各低域側ガードバンド信号抽出部４は、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域（７１５ＭＨｚ〜７２５ＭＨｚ）の低域側に隣接するガードバンド帯域（７１０ＭＨｚ〜７１５ＭＨｚ）の信号のみを抽出する。各高域側ガードバンド信号抽出部３及び各低域側ガードバンド信号抽出部４はそれぞれ、例えば、バンドパスフィルタによって実現することができる。
【００２６】
ガードバンドは本来信号電力が０となる帯域である。しかし、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域に使用周波数帯が隣接している他のシステムからの干渉波電力が増大し、所望信号の劣化がある場合、ガードバンド帯域の信号電力が０にならないことが考えられる。そのようにガードバンド帯域の信号電力が０にならないときに、各高域側ガードバンド信号抽出部３が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例を図４に示し、各低域側ガードバンド信号抽出部４が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例を図５に示す。尚、高域側ガードバンド信号抽出部３及び低域側ガードバンド信号抽出部４が抽出するガードバンド帯域の信号は、ガードバンド帯域全域の信号であっても、ガードバンド帯域の一部の信号であってもよい。
【００２７】
各Ａ／Ｄ変換器５は、各所望信号抽出部２、各高域側ガードバンド信号抽出部３、及び各低域側ガードバンド信号抽出部４によって抽出されたそれぞれのアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２８】
ウェイト制御部６は、各高域側ガードバンド信号抽出部３によって抽出された高域側ガードバンド信号がＡ／Ｄ変換されたものと、各低域側ガードバンド信号抽出部４によって抽出された低域側ガードバンド信号がＡ／Ｄ変換されたものとを入力し、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域に隣接するガードバンドの信号を最小にするようにアンテナ系統毎のウェイトを決定する。
【００２９】
ここで、高域側ガードバンド信号抽出部３の系統から得られるガードバンド信号ベクトルをＸとし、低域側ガードバンド信号抽出部４の系統から得られるガードバンド信号ベクトルをＹとし、求めるウェイトベクトルをｗとすると、ウェイト制御部６において、パワーインバージョンアダプティブアレイ（ＰＩＡＡ）（非特許文献２及び３参照）を用いて、以下の評価関数Ｊ1が最小になるようにウェイトが決定される。
Ｊ1＝Ｅ［α｜０−ｗHＸ｜2＋β｜０−ｗHＹ｜2］
【００３０】
尚、α、βはそれぞれ定数である。例えば、α＝１、β＝０とするときは、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域（７１５ＭＨｚ〜７２５ＭＨｚ）の高域側に隣接するガードバンド帯域（７２５ＭＨｚ〜７３０ＭＨｚ）の信号の２乗の期待値である評価関数Ｊ1が最小になるようにウェイトが決定され、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域（７１５ＭＨｚ〜７２５ＭＨｚ）の高域側に隣接するガードバンド帯域（７２５ＭＨｚ〜７３０ＭＨｚ）の信号電力が最小となる。
【００３１】
各ウェイト乗算器７は、デジタル変換された所望信号とウェイト制御部６から出力されたアンテナ系統毎のウェイトとを乗算する。加算器８は、各ウェイト乗算器７の出力を加算して合成する。
【００３２】
図３に示す車載無線受信装置は、所望信号の周波数帯域と異なるガードバンド帯域の信号電力を検知しているので、所望信号に対して同期処理がなされなくても、ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）の指向性制御が可能となる。よって、干渉波電力の影響で同期処理を行うことができない劣悪な受信環境下でも、ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）の指向性制御により干渉波にヌルが向き、ガードバンドを挟んで使用周波数帯がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域に隣接する他のシステムからの干渉波電力を効果的に抑圧することができる。
【００３３】
＜第二実施形態＞
本発明の第二実施形態に係る無線受信装置の概略構成を図６に示す。尚、図６において図３と同一の部分には同一の符号を付す。図６に示す車載無線受信装置は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本のアンテナ１と、Ｍ個の所望信号抽出部２と、Ｍ個の高域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１３と、Ｍ個の低域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１４と、３Ｍ個のＡ／Ｄ変換器５と、ウェイト制御部６と、Ｍ個のウェイト乗算器７と、加算器８とを備えている。
【００３４】
各アンテナ１は高周波信号を受信する。各所望信号抽出部２は、所望信号、すなわちＩＴＳ車車間通信システムの占有周波数帯域の信号のみを抽出する。各所望信号抽出部２は、例えば、バンドパスフィルタによって実現することができる。
【００３５】
各高域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１３は、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域（７１５ＭＨｚ〜７２５ＭＨｚ）の高域側に隣接するガードバンド帯域（７２５ＭＨｚ〜７３０ＭＨｚ）の信号と、ガードバンド帯域（７２５ＭＨｚ〜７３０ＭＨｚ）を介して使用周波数がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の高域側端部に隣接する他のシステムの信号とのみを抽出する。各高域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１３は、例えば、バンドパスフィルタによって実現することができる。
【００３６】
各低域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１４は、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域（７１５ＭＨｚ〜７２５ＭＨｚ）の低域側に隣接するガードバンド帯域（７１０ＭＨｚ〜７１５ＭＨｚ）の信号と、ガードバンド帯域（７１０ＭＨｚ〜７１５ＭＨｚ）を介して使用周波数がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の低域側端部に隣接する他のシステムの信号とのみを抽出する。各低域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１４は、例えば、バンドパスフィルタによって実現することができる。
【００３７】
ガードバンドは本来信号電力が０となる帯域である。しかし、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域に使用周波数帯が隣接している他のシステムからの干渉波電力が増大し、所望信号の劣化がある場合、ガードバンド帯域の信号電力が０にならないことが考えられる。そのようにガードバンド帯域の信号電力が０にならないときに、各高域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１３が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例を図７に示し、各低域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１４が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例を図８に示す。尚、高域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１３及び低域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１４が抽出するガードバンド帯域の信号は、ガードバンド帯域全域の信号であっても、ガードバンド帯域の一部の信号であってもよい。また、高域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１３及び低域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１４が抽出する他システムの信号は、他システムの使用周波数帯全域の信号であっても、他システムの使用周波数帯の一部の信号であってもよい。
【００３８】
ここで、高域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１３の系統から得られるガードバンド信号・他システム信号ベクトルをＸ'とし、低域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部１４の系統から得られるガードバンド信号・他システム信号ベクトルをＹ'とし、求めるウェイトベクトルをｗとすると、ウェイト制御部６において、以下の評価関数Ｊ2が最小になるようにウェイトが決定される。尚、α、βはそれぞれ定数である。
Ｊ2＝Ｅ［α｜０−ｗHＸ'｜2＋β｜０−ｗHＹ'｜2］
【００３９】
各ウェイト乗算器７は、デジタル変換された所望信号とウェイト制御部６から出力されたアンテナ系統毎のウェイトとを乗算する。加算器８は、各ウェイト乗算器７の出力を加算して合成する。
【００４０】
図６に示す車載無線受信装置は、図３に示す車載無線受信装置と同様に、所望信号の周波数帯域と異なるガードバンド帯域の信号電力を検知しているので、所望信号に対して同期処理がなされなくても、ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）の指向性制御が可能となる。よって、干渉波電力の影響で同期処理を行うことができない劣悪な受信環境下でも、ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）の指向性制御により干渉波にヌルが向き、ガードバンドを挟んで使用周波数帯がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域に隣接する他のシステムからの干渉波電力を効果的に抑圧することができる。
【００４１】
また、図６に示す車載無線受信装置は、図３に示す車載無線受信装置とは異なり、ガードバンド帯域の信号のみならずガードバンド帯域を介して使用周波数がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の端部に隣接する他のシステムの信号にも基づいて、ウェイトの制御を行っているので、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の所望信号の電力がガードバンドまで漏洩している場合に干渉波として抑圧してしまう状態を回避することができ、受信不能になる可能性を低減することができる。
【００４２】
＜第三実施形態＞
本発明の第三実施形態に係る無線受信装置の概略構成を図９に示す。尚、図９において図３と同一の部分には同一の符号を付す。図９に示す車載無線受信装置は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本のアンテナ１と、Ｍ個の所望信号抽出部２と、Ｍ個の高域側他システム信号抽出部２３と、Ｍ個の低域側他システム信号抽出部２４と、３Ｍ個のＡ／Ｄ変換器５と、ウェイト制御部６と、Ｍ個のウェイト乗算器７と、加算器８とを備えている。
【００４３】
各アンテナ１は高周波信号を受信する。各所望信号抽出部２は、所望信号、すなわちＩＴＳ車車間通信システムの占有周波数帯域の信号のみを抽出する。各所望信号抽出部２は、例えば、バンドパスフィルタによって実現することができる。
【００４４】
各高域側他システム信号抽出部２３は、ガードバンド帯域（７２５ＭＨｚ〜７３０ＭＨｚ）を介して使用周波数がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の高域側端部に隣接する他のシステムの信号のみを抽出する。各高域側他システム信号抽出部２３は、例えば、バンドパスフィルタによって実現することができる。
【００４５】
各低域側他システム信号抽出部２４は、ガードバンド帯域（７１０ＭＨｚ〜７１５ＭＨｚ）を介して使用周波数がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の低域側端部に隣接する他のシステムの信号のみを抽出する。各低域側他システム信号抽出部２４は、例えば、バンドパスフィルタによって実現することができる。
【００４６】
各高域側他システム信号抽出部２３が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例を図１０に示し、各低域側他システム信号抽出部２４が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例を図１１に示す。尚、高域側他システム信号抽出部２３及び低域側他システム信号抽出部２４が抽出する他システムの信号は、他システムの使用周波数帯全域の信号であっても、他システムの使用周波数帯の一部の信号であってもよい。
【００４７】
ここで、高域側他システム信号抽出部２３の系統から得られる他システム信号ベクトルをＸ"とし、低域側他システム信号抽出部２４の系統から得られる他システム信号ベクトルをＹ"とし、求めるウェイトベクトルをｗとすると、ウェイト制御部６において、以下の評価関数Ｊ3が最小になるようにウェイトが決定される。尚、α、βはそれぞれ定数である。
Ｊ3＝Ｅ［α｜０−ｗHＸ"｜2＋β｜０−ｗHＹ"｜2］
【００４８】
各ウェイト乗算器７は、デジタル変換された所望信号とウェイト制御部６から出力されたアンテナ系統毎のウェイトとを乗算する。加算器８は、各ウェイト乗算器７の出力を加算して合成する。
【００４９】
図９に示す車載無線受信装置は、所望信号の周波数帯域と異なる他システムの信号電力を検知しているので、所望信号に対して同期処理がなされなくても、ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）の指向性制御が可能となる。よって、干渉波電力の影響で同期処理を行うことができない劣悪な受信環境下でも、ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）の指向性制御により干渉波にヌルが向き、ガードバンドを挟んで使用周波数帯がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域に隣接する他のシステムからの干渉波電力を効果的に抑圧することができる。
【００５０】
また、図９に示す車載無線受信装置は、ガードバンド帯域を挟んで使用周波数帯がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の端部に隣接する他のシステムの信号に基づいて、ウェイトの制御を行っているので、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の所望信号の電力がガードバンドまで漏洩している場合に干渉波として抑圧してしまう状態を回避することができ、受信不能になる可能性を低減することができる。
【００５１】
＜第四実施形態＞
本発明の第四実施形態に係る車載無線受信装置の概略構成を図１２に示す。尚、図１２において図３と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図１２に示す車載無線受信装置は、図３に示す車載無線受信装置のウェイト制御部６をウェイト制御部１６に置換し、加算器８の出力がウェイト制御部１６に供給されるようにした構成である。
【００５２】
ここで、高域側ガードバンド信号抽出部３の系統から得られるガードバンド信号ベクトルをＸとし、低域側ガードバンド信号抽出部４の系統から得られるガードバンド信号ベクトルをＹとし、求めるウェイトベクトルをｗとし、ｒ（ｎ）を参照信号となる既知信号とし、Ｚ（ｎ）＝［Ｚ１（ｎ），…，ＺＭ（ｎ）］を受信信号の時間波形の各アンテナにおけるｎサンプル目の受信振幅Ｚ１（ｎ），…，ＺＭ（ｎ）をベクトル形式で表した信号ベクトルの各アンテナにおけるｎサンプル目の受信振幅とすると、ウェイト制御部１６において、以下の評価関数Ｊ4が最小になるようにウェイトが決定される。尚、ウェイト制御部１６は既知信号ｒ（ｎ）を生成している。
Ｊ4＝Ｅ［α｜０−ｗHＸ｜2
＋β｜０−ｗHＹ（ｎ）｜2
＋γ｜ｒ（ｎ）−ｗHＺ（ｎ）｜2］
【００５３】
α、β、γは定数であり、ここで、α＝０、β＝０、γ＝１とすると、ウェイト制御部１６によって用いられる評価関数Ｊ4は、従来のＭＭＳＥ（最小２乗誤差法）アルゴリズムで用いていた評価関数Ｊ0と実質的に同一になる。
【００５４】
例えば、図１２に示す車載無線受信装置が同期処理を完了するまでは、γ＝０、α及びβは任意の値として、ガードバンドを挟んで使用周波数帯がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域に隣接する他のシステムからの干渉波電力を抑圧し、図１２に示す車載無線受信装置が同期処理を完了させ、受信処理に入った後は、α＝０、β＝０、γ＝１とするといったように、定数α、β、γの値を変更することができる。
【００５５】
これにより、同期処理を完了するまでは、所望信号の周波数帯域と異なるガードバンド帯域の信号電力を検知しているので、干渉波電力の影響で同期処理を行うことができない劣悪な受信環境下でも、ＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）の指向性制御により干渉波にヌルが向き、ガードバンドを挟んで使用周波数帯がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域に隣接する他のシステムからの干渉波電力を効果的に抑圧することができ、同期がかかる確立を向上させることができる。そして、同期処理完了後は、従来のＭＭＳＥ（最小２乗誤差法）アルゴリズムによってＡＡＡ（アダプティブ・アレー・アンテナ）の指向性制御を行うことができる。
【００５６】
＜第五実施形態＞
本発明の第五実施形態に係る無線受信装置の概略構成を図１３に示す。尚、図１３において図３と同一の部分には同一の符号を付す。図１３に示す車載無線受信装置は、図３に示す車載無線受信装置の高域側ガードバンド信号抽出部３及び低域側ガードバンド信号抽出部４を所望信号除去部３３に置換し、その置換に伴って高域側ガードバンド信号抽出部３の後段に設置されていたＡ／Ｄ変換器と低域側ガードバンド信号抽出部４の後段に設置されていたＡ／Ｄ変換器とを統合した構成である。
【００５７】
各所望信号除去部３３のゲイン特性Ｇ３３を図１４に示す。各所望信号除去部３３は、所望信号、すなわちＩＴＳ車車間通信システムの占有周波数帯域の信号のみを除去し、その他の信号を通過させる。各所望信号除去部３３は、例えば、バンドエリミネーションフィルタによって実現することができる。
【００５８】
ここで、所望信号除去部３３の系統から得られる信号ベクトルをＱとし、求めるウェイトベクトルをｗとすると、ウェイト制御部６において、以下の評価関数Ｊ5が最小になるようにウェイトが決定される。
Ｊ5＝Ｅ｜０−ｗHＱ｜2
【００５９】
図１３に示す本発明の第五実施形態に係る車載無線受信装置は、図３に示す本発明の第一実施形態に係る車載無線受信装置に比べ、使用周波数帯域がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域に隣接する他のシステムの信号（干渉波となる信号）を広範囲にわたって検出し、抑圧するようにウェイトの制御を行うので、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の所望信号の電力がガードバンドまで漏洩している場合に干渉波として抑圧してしまう状態を回避することができ、受信不能になる可能性を低減することができる。
【００６０】
＜第五実施形態の変形例＞
本発明の第五実施形態の変形例を図１５に示す。尚、図１５において図３と同一の部分には同一の符号を付す。図１５に示す車載無線受信装置は、図１３に示す車載無線受信装置の所望信号除去部３３を所望信号・高域側信号除去部４３に置換した構成である。
【００６１】
各所望信号・高域側信号除去部４３のゲイン特性Ｇ４３を図１６に示す。各所望信号・高域側信号除去部４３は、所望信号、高域側ガードバンド信号、及び使用周波数がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の高域側端部に隣接する他のシステムの信号すべてを除去する。各所望信号・高域側信号除去部４３は、例えば、ローパスフィルタによって実現することができる。
【００６２】
ここで、所望信号・高域側信号除去部４３の系統から得られる信号ベクトルをＱ'とし、求めるウェイトベクトルをｗとすると、ウェイト制御部６において、以下の評価関数Ｊ6が最小になるようにウェイトが決定される。
Ｊ6＝Ｅ｜０−ｗHＱ'｜2
【００６３】
図１５に示す構成によると、例えば、使用周波数帯域がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の高域側に隣接する他のシステムからの干渉波よりも、使用周波数帯域がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の低域側に隣接する他のシステムからの干渉波が支配的な場合に、図１３に示す車載無線受信装置に比べてより簡易な構成のフィルタを用いて、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の所望信号の電力がガードバンドまで漏洩している場合に干渉波として抑圧してしまう状態を回避することができ、受信不能になる可能性を低減することができる。
【００６４】
一方で、所望信号・高域側信号除去部４３を、図１７に示すゲイン特性Ｇ５３を有する所望信号・低域側信号除去部５３に置換し、図１８に示すような構成にすることもできる。
【００６５】
各所望信号・低域側信号除去部５３は、所望信号、低域側ガードバンド信号、及び使用周波数がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の低域側端部に隣接する他のシステムの信号すべてを除去する。各所望信号・低域側信号除去部５３は、例えば、ハイパスフィルタによって実現することができる。
【００６６】
ここで、所望信号・低域側信号除去部５３の系統から得られる信号ベクトルをＱ"とし、求めるウェイトベクトルをｗとすると、ウェイト制御部６において、以下の評価関数Ｊ7が最小になるようにウェイトが決定される。
Ｊ7＝Ｅ｜０−ｗHＱ"｜2
【００６７】
図１８に示す構成によると、例えば、使用周波数帯域がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の低域側に隣接する他のシステムからの干渉波よりも、使用周波数帯域がＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の高域側に隣接する他のシステムからの干渉波が支配的な場合に、図１３に示す車載無線受信装置に比べてより簡易な構成のフィルタを用いて、ＩＴＳ車車間通信システムの使用周波数帯域の所望信号の電力がガードバンドまで漏洩している場合に干渉波として抑圧してしまう状態を回避することができ、受信不能になる可能性を低減することができる。
【００６８】
＜その他＞
尚、上述した第四実施形態では、第一実施形態に係る無線受信装置のウェイト制御部６をウェイト制御部１６に置換し、加算器８の出力がウェイト制御部１６に供給されるように第一実施形態の構成を変更したが、第二実施形態の構成と、第三実施形態の構成と、第五実施形態の構成と、第五実施形態の二つの変形例の各構成についてもそれぞれ同様の変更が可能である。
【００６９】
また、上述した実施形態では、各アンテナ系統に所望信号抽出部２を設けているが、各アンテナ系統に所望信号抽出部を設けない構成も可能である。
【００７０】
また、上述した実施形態では、ＩＴＳ車車間通信システムで用いられる車載無線受信装置を例に挙げて説明を行ったが、使用周波数帯の両端に他のシステムの使用周波数帯が隣接しているＩＴＳ車車間通信システム以外の無線システム或いは使用周波数帯の片端のみに他のシステムの使用周波数帯が隣接している無線システムにおいて用いられる無線受信装置についても、本発明を適用することができる。
【００７１】
また、本発明は、受信のみを行う無線受信装置のみならず、送信及び受信を行う無線送受信装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】は、日本での７２０MHｚ周辺の周波数割当を示す図である。
【図２】は、ＩＴＳ車車間通信システムで用いられる車載無線受信装置が車両に搭載された状態を示す図である。
【図３】は、本発明の第一実施形態に係る車載無線受信装置の概略構成を示す図である。
【図４】は、各高域側ガードバンド信号抽出部が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例である。
【図５】は、各低域側ガードバンド信号抽出部が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例である。
【図６】は、本発明の第二実施形態に係る車載無線受信装置の概略構成を示す図である。
【図７】は、各高域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例である。
【図８】は、各低域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例である。
【図９】は、本発明の第三実施形態に係る車載無線受信装置の概略構成を示す図である。
【図１０】は、各高域側他システム信号抽出部が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例である。
【図１１】は、各低域側他システム信号抽出部が抽出する信号を周波数軸上で見た場合のイメージ図の一例である。
【図１２】は、本発明の第四実施形態に係る車載無線受信装置の概略構成を示す図である。
【図１３】は、本発明の第五実施形態に係る車載無線受信装置の概略構成を示す図である。
【図１４】は、所望信号除去部のゲイン特性を示す図である。
【図１５】は、本発明の第五実施形態の変形例を示す図である。
【図１６】は、所望信号・高域側信号除去部のゲイン特性を示す図である。
【図１７】は、所望信号・低域側信号除去部のゲイン特性を示す図である。
【図１８】は、本発明の第五実施形態の他の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  アンテナ
２  所望信号抽出部
３  高域側ガードバンド信号抽出部
４  低域側ガードバンド信号抽出部
５  Ａ／Ｄ変換器
６、１６  ウェイト制御部
７  ウェイト乗算器
８  加算器
１３  高域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部
１４  低域側ガードバンド信号・他システム信号抽出部
２３  高域側他システム信号抽出部
２４  低域側他システム信号抽出部
３３  所望信号除去部
４３  所望信号・高域側信号除去部
５３  所望信号・低域側信号除去部
１００  ＩＴＳ車車間通信で用いられる車載無線受信装置
２００  車両
【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８】
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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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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