(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナそれぞれにより受信した複数の受信信号のうちいずれか１つの受信信号である基準信号が入力される第１のＦＩＲフィルタ部であって、該基準信号以外の受信信号それぞれに対応して設けられている第１のＦＩＲフィルタ部と、
前記複数の受信信号のうち前記基準信号以外の受信信号それぞれに対応して設けられている第１の減算器であって、受信信号に対応する前記第１のＦＩＲフィルタ部の出力を該受信信号から減算する第１の減算器と、
前記複数の受信信号に干渉波のみが含まれる場合に前記第１の減算器それぞれが出力する信号の電力を最小にするタップ係数を前記第１のＦＩＲフィルタ部ごとに算出し、算出したタップ係数のうち、前記第１の減算器における被減算信号に与えられる遅延時間と同じ遅延時間を与えられた前記基準信号に対して演算するタップのタップ係数を０にして前記第１のＦＩＲフィルタ部のタップ係数にするタップ係数設定部と
を備えることを特徴とするマルチパス干渉等化フィルタ。
【請求項２】
前記タップ係数設定部は、
前記複数のアンテナ素子の数がｎ（ｎ≧２）個であり、前記第１のＦＩＲフィルタ部のタップの個数がｋ（ｋ≧２）である場合において、
（２ｋ−１）個のタップを有し前記受信信号が入力される第２のＦＩＲフィルタ部であって、前記複数の受信信号それぞれに対応して（ｎ−１）個ずつ設けられ、対応する受信信号が入力されている第２のＦＩＲフィルタ部と、
前記第２のＦＩＲフィルタ部が出力する信号を、前記複数の受信信号のうち、該第２のＦＩＲフィルタ部に入力されている受信信号以外の受信信号にタップ（ｋ−１）個分の遅延を与えた遅延信号から減算する第２の減算器であって、前記第２のＦＩＲフィルタ部に入力されている受信信号と、該第２のＦＩＲフィルタ部に入力されている受信信号以外の受信信号との組み合せすべてに対応して設けられている第２の減算器と、
前記第２の減算器ごとに設けられ該第２の減算器が出力する信号に対する該第２の減算器に入力されている遅延信号の比である入出力電力比を算出する入出力電力比算出部と、
前記入出力電力比算出部それぞれが算出する入出力電力比を最大にする前記第２のＦＩＲフィルタ部それぞれが有する各タップのタップ係数を算出するタップ係数算出部と、
前記入出力電力比算出部それぞれが算出した入出力電力比、前記第２の減算器それぞれが算出した信号、あるいは、前記タップ係数算出部が算出したタップ係数に基づいて、前記受信信号のうちいずれかを前記基準信号に選択する基準信号選択部と、
前記基準信号選択部により選択された前記基準信号が入力される前記第２のＦＩＲフィルタ部ごとに、前記タップ係数算出部により算出された（２ｋ−１）個のタップ係数のうち、１番目のタップからｋ番目のタップまでのタップ係数の絶対値の和と、ｋ番目のタップから２ｋ−１番目のタップまでのタップ係数の絶対値の和とを比較し、算出した絶対値の和の大きい方のｋ個のタップ係数を選択し、選択したｋ個のタップ係数のうち、前記第２のＦＩＲフィルタ部のｋ番目のタップに対応するタップ係数を０にして該第２のＦＩＲフィルタ部に対応する前記第１のＦＩＲフィルタ部のタップ係数にするタップ係数選択部と
を有することを特徴とする請求項１に記載のマルチパス干渉等化フィルタ。
【請求項３】
前記基準信号選択部は、
前記複数の受信信号ごとに、受信信号が入力される前記第２のＦＩＲフィルタ部の出力に対応する入出力電力比の総和を算出し、
算出した総和のうち最大の総和に対応する受信信号を前記基準信号に選択する
ことを特徴とする請求項２に記載のマルチパス干渉等化フィルタ。
【請求項４】
前記基準信号選択部は、
前記複数の受信信号ごとに、受信信号が入力される前記第２のＦＩＲフィルタ部の出力を用いる前記第２の減算器が出力する信号のレベルの標準偏差を算出し、
算出した標準偏差のうち、最小の標準偏差に対応する受信信号を前記基準信号に選択する
ことを特徴とする請求項２に記載のマルチパス干渉等化フィルタ。
【請求項５】
前記基準信号選択部は、
前記複数の受信信号ごとに、受信信号が入力される前記第２のＦＩＲフィルタ部のタップ係数の絶対値の総和を算出し、
算出した絶対値の総和のうち、最小の絶対値の和に対応する受信信号を前記基準信号に選択する
ことを特徴とする請求項２に記載のマルチパス干渉等化フィルタ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のマルチパス干渉等化フィルタと、
前記マルチパス干渉等化フィルタの出力する信号に基づいてシンボル同期のタイミングを検出する同期検出部と、
前記同期検出部が検出したシンボル同期のタイミングに基づいて、前記マルチパス干渉等化フィルタが出力する信号に対してＦＦＴをするＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部によりＦＦＴされた信号を復調する復調部と
を具備することを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチパス干渉等化フィルタ、及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のアンテナを用いて受信するＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重方式）方式においては、複数のアンテナ素子それぞれにより受信した受信信号から、ＯＦＤＭ信号におけるＯＤＦＭシンボルのシンボル同期のタイミングを、ＯＦＤＭ信号のパケットに付加されているプリアンブルなどを利用して検出している。このシンボル同期のタイミングにおいて、ＯＤＦＭシンボルに対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を行うタイミングを高精度に同期させて受信信号の復調及び復号を行っている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
所望のＯＦＤＭ信号に干渉する大電力の干渉波が存在する場合には、受信信号に対して重み係数を乗算し、重み係数を乗じた受信信号同士を合成することにより大電力の干渉波を抑圧してタイミングの検出を行うとともに、所望のＯＦＤＭ信号の復調を行っている。ここで、大電力の干渉波は、例えば、他の通信システムより送信される電波であって、所望のＯＦＤＭ信号の受信波に比べ電力の高い、Ｄ／Ｕ（Desirable signal / Undesirable signal）＝−２０ｄＢ程度の電波であり、以下、大電力干渉波という。
【０００４】
上述のような、大電力干渉波の存在する環境において、所望のＯＦＤＭ信号を受信・復調する受信装置の一例を示す。
図１２は、大電力干渉波を抑圧して、所望のＯＦＤＭ信号を受信・復調する受信装置９の構成を示す概略ブロック図である。ここでは、アンテナ素子の数が２である場合について説明する。同図に示すように、受信装置９は、アンテナ素子１１−１、１１−２、干渉除去部１３、同期検出部１４、ＦＦＴ部１５−１、１５−２、干渉除去部１６、復調部１７、及びＰ／Ｓ（Parallel / Serial：並列−直列）変換部１８を備えている。
【０００５】
干渉除去部１３は、アンテナ素子１１−１、１１−２により受信された受信信号Ｘ１、Ｘ２それぞれに重み係数を乗じて合成することにより、大電力干渉波を抑圧した合成信号を生成する。同期検出部１４は、干渉除去部１３が生成した合成信号に含まれるプリアンブルなどを利用してＦＦＴを行うタイミングを検出する。ＦＦＴ部１５−１、１５−２は、同期検出部１４が検出したタイミングに基づいて、それぞれが受信信号Ｘ１、Ｘ２に対してＦＦＴを行い、Ｍ個のサブキャリアごとの周波数領域における信号に変換する。
【０００６】
干渉除去部１６は、ＦＦＴ部１５−１、１５−２それぞれが出力する同じサブキャリアの信号同士を合成することにより、大電力干渉波の成分を抑圧した信号を復調部１７に出力する。復調部１７は、サブキャリアごとに、干渉除去部１６が出力する信号に対して復調を行う。Ｐ／Ｓ変換部１８は、復調部１７が復調した各サブキャリアの信号に対してパラレル／シリアル変換を行い１つの信号列として出力する。
【０００７】
干渉除去部１３は、乗算器１３１、１３２、加算器１３３、及びＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error：最小平均二乗誤差）部１３４を有している。乗算器１３１、１３２は、受信信号Ｘ１、Ｘ２に対してＭＭＳＥ部１３４により算出される重み係数を乗じる。加算器１３３は、乗算器１３１、１３２が算出した重み係数を乗じた信号同士を加算する。ＭＭＳＥ部１３４は、加算器１３３が算出する信号に含まれる干渉波の電力を最小にするように、乗算器１３１、１３２に出力する重み係数それぞれを算出する。
【０００８】
例えば、ＭＭＳＥ部１３４は、加算器１３３から出力される信号の電力が最小になるように、乗算器１３１に入力する重み係数を１に固定して、乗算器１３２に入力する重み係数を算出する。この場合、ＭＭＳＥ部１３４は、乗算器１３２から出力される信号に含まれる干渉波を、乗算器１３１から出力される信号に含まれる干渉波と同振幅かつ逆位相の信号になるように重み係数を算出する。
ここで、ＭＭＳＥ部１３４は、ＬＭＳ（Least Mean Square：最急降下法）、ＲＬＳ（Recursive Least Square：再帰的最小二乗法）、サンプル値を用いた直接解法であるＳＭＩ（Sample Matrix Inversion）などのアルゴリズムを用いて、乗算器１３１、１３２それぞれに対する重み係数を算出する。
【０００９】
干渉除去部１６は、乗算器１６１、１６２、加算器１６３、及びＭＭＳＥ部１６４を有している。また、干渉除去部１６は、ＦＦＴ１５−１、１５−２から出力される同じサブキャリアの信号同士を周波数空間において合成する。干渉除去部１６は、ＭＭＳＥ部１６４が各サブキャリアの信号それぞれのＳＩＮＲ（Signal-to-Interference and Noise power Ratio：信号対干渉雑音電力比）を最大にするように重み係数を算出し、乗算器１６１、１６２が算出した重み係数を入力される信号に対して乗算し、加算器１６３が乗算した信号を合成することにより、干渉波を抑圧する。これにより、干渉波の信号レベルが高い場合、干渉波の抑圧効果を得ることができ、干渉波の信号レベルが低い場合、２つのアンテナ素子１１−１、１１−２による空間ダイバーシチ効果を得ることができる。
【００１０】
受信装置９は、２つの異なるアンテナ素子１１−１、１１−２による空間ダイバーシチに基づいて、１タップのフィルタを有する干渉除去部１３により受信信号Ｘ１、Ｘ２から大電力干渉波を抑圧した信号を用いてＦＦＴを行うタイミングの検出を行い、検出したタイミングに基づいて受信信号Ｘ１、Ｘ２を周波数領域の信号に変換してＭ個のサブキャリアごとの信号を得る。そして、受信装置９は、１タップのフィルタを有する干渉除去部１６により、各サブキャリアの信号に含まれる大電力干渉波の成分を抑圧して復調を行う。
これにより、受信装置９は、大電力干渉波の存在する環境においても、受信した信号から大電力干渉波を除去して、所望のＯＦＤＭ信号を復調・復号している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１８６４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述の大電力干渉波が、マルチパス環境において存在する場合、大電力干渉波の遅延波は、復調・復号の対象となるＯＦＤＭ信号に対して異なる干渉波のように影響する。すなわち、マルチパス環境では、干渉波が１つである場合でも、複数の干渉波が存在しているのと同じ状況になる。
例えば、マルチパス環境において、干渉波が受信装置９に複数のパスを介して到達する場合、受信装置９は、複数の干渉波による干渉を受けることになり、２つの異なるアンテナ素子１１−１、１１−２による空間ダイバーシチを利用した干渉波の抑圧を十分に行うことが困難になり、シンボル同期のタイミング検出ができない場合がある。そのため、通信品質が低下するという問題がある。
【００１３】
上述のような問題に対して、アンテナ素子の数を増やして、空間ダイバーシチを利用して干渉波を抑圧する手法がある。しかし、アンテナ素子を増加させると、アンテナ素子を取り付ける場所を新たに確保する必要があることと、受信・復調する回路規模が増加することなどから受信装置の実装が困難になってしまう場合がある。
このような場合、上記の受信装置９の構成では、干渉波の遅延波の数に応じてアンテナ素子を用意しなければならない。しかし、受信装置９が設置される場所、通信を行う環境によって遅延波の数が異なるため適切なアンテナ素子の数を決定することは困難であるという問題がある。特に、受信装置９が移動する場合は、アンテナ素子の数を決定することがさらに困難になり、干渉波を適切に抑圧することが困難になるという問題がある。
すなわち、干渉波の遅延波が複数生じるマルチパス環境において、干渉波を適切に抑圧することが困難であるという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたもので、その目的は、マルチパス環境における干渉波を適切に抑圧することができるマルチパス干渉等化フィルタ、及びそのフィルタを備える受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記問題を解決するために、本発明は、複数のアンテナそれぞれにより受信した複数の受信信号のうちいずれか１つの受信信号である基準信号が入力される第１のＦＩＲフィルタ部であって、該基準信号以外の受信信号それぞれに対応して設けられている第１のＦＩＲフィルタ部と、前記複数の受信信号のうち前記基準信号以外の受信信号それぞれに対応して設けられている第１の減算器であって、受信信号に対応する前記第１のＦＩＲフィルタ部の出力を該受信信号から減算する第１の減算器と、前記複数の受信信号に干渉波のみが含まれる場合に前記第１の減算器それぞれが出力する信号の電力を最小にするタップ係数を前記第１のＦＩＲフィルタ部ごとに算出し、算出したタップ係数のうち、前記第１の減算器における被減算信号に与えられる遅延時間と同じ遅延時間を与えられた前記基準信号に対して演算するタップのタップ係数を０にして前記第１のＦＩＲフィルタ部のタップ係数にするタップ係数設定部とを備えることを特徴とするマルチパス干渉等化フィルタである。
【００１６】
また、本発明は、上記発明に記載のマルチパス干渉等化フィルタにおいて、前記タップ係数設定部は、前記複数のアンテナ素子の数がｎ（ｎ≧２）個であり、前記第１のＦＩＲフィルタ部のタップの個数がｋ（ｋ≧２）である場合において、（２ｋ−１）個のタップを有し前記受信信号が入力される第２のＦＩＲフィルタ部であって、前記複数の受信信号それぞれに対応して（ｎ−１）個ずつ設けられ、対応する受信信号が入力されている第２のＦＩＲフィルタ部と、前記第２のＦＩＲフィルタ部が出力する信号を、前記複数の受信信号のうち、該第２のＦＩＲフィルタ部に入力されている受信信号以外の受信信号にタップ（ｋ−１）個分の遅延を与えた遅延信号から減算する第２の減算器であって、前記第２のＦＩＲフィルタ部に入力されている受信信号と、該第２のＦＩＲフィルタ部に入力されている受信信号以外の受信信号との組み合わせすべてに対応して設けられている第２の減算器と、前記第２の減算器ごとに設けられ該第２の減算器が出力する信号に対する該第２の減算器に入力されている遅延信号の比である入出力電力比を算出する入出力電力比算出部と、前記入出力電力比算出部それぞれが算出する入出力電力比を最大にする前記第２のＦＩＲフィルタ部それぞれが有する各タップのタップ係数を算出するタップ係数算出部と、前記入出力電力比算出部それぞれが算出した入出力電力比、前記第２の減算器それぞれが算出した信号、あるいは、前記タップ係数算出部が算出したタップ係数に基づいて、前記受信信号のうちいずれかを前記基準信号に選択する基準信号選択部と、前記基準信号選択部により選択された前記基準信号が入力される前記第２のＦＩＲフィルタ部ごとに、前記タップ係数算出部により算出された（２ｋ−１）個のタップ係数のうち、１番目のタップからｋ番目のタップまでのタップ係数の絶対値の和と、ｋ番目のタップから２ｋ−１番目のタップまでのタップ係数の絶対値の和とを比較し、算出した絶対値の和の大きい方のｋ個のタップ係数を選択し、選択したｋ個のタップ係数のうち、前記第２のＦＩＲフィルタ部のｋ番目のタップに対応するタップ係数を０にして該第２のＦＩＲフィルタ部に対応する前記第１のＦＩＲフィルタ部のタップ係数にするタップ係数選択部とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、上記発明に記載のマルチパス干渉等化フィルタにおいて、前記基準信号選択部は、前記複数の受信信号ごとに、受信信号が入力される前記第２のＦＩＲフィルタ部の出力に対応する入出力電力比の総和を算出し、算出した総和のうち最大の総和に対応する受信信号を前記基準信号に選択することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記発明に記載のマルチパス干渉等化フィルタにおいて、前記基準信号選択部は、前記複数の受信信号ごとに、受信信号が入力される前記第２のＦＩＲフィルタ部の出力を用いる前記第２の減算器が出力する信号のレベルの標準偏差を算出し、算出した標準偏差のうち、最小の標準偏差に対応する受信信号を前記基準信号に選択することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、上記発明に記載のマルチパス干渉等化フィルタにおいて、前記基準信号選択部は、前記複数の受信信号ごとに、受信信号が入力される前記第２のＦＩＲフィルタ部のタップ係数の絶対値の総和を算出し、算出した絶対値の総和のうち、最小の絶対値の和に対応する受信信号を前記基準信号に選択することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、上記発明に記載のマルチパス干渉等化フィルタと、前記マルチパス干渉等化フィルタの出力する信号に基づいてシンボル同期のタイミングを検出する同期検出部と、前記同期検出部が検出したシンボル同期のタイミングに基づいて、前記マルチパス干渉等化フィルタが出力する信号に対してＦＦＴをするＦＦＴ部と、前記ＦＦＴ部によりＦＦＴされた信号を復調する復調部とを具備することを特徴とする受信装置である。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、タップ係数設定部がマルチパス環境における干渉波のチャネル応答特性を表すＦＩＲフィルタのタップ係数を算出し、第１の減算器における被減算信号に与えられる遅延時間と同じ遅延時間を与えられた基準信号に対して演算するタップのタップ係数を０とし、他のタップのタップ係数を算出したタップ係数とすることにより、減算器が算出する信号と、基準信号とを複素を定数としたスカラ倍の関係にすることができる。
これにより、本発明のマルチパス干渉等化フィルタから出力される信号に対して位相と振幅とを調整して逆相合成することにより、干渉波の遅延波が複数生じるマルチパス環境においても、干渉波を適切に抑圧することができ、通信品質の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態における受信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタの構成を示す概略ブロック図である。
【図３】同実施形態におけるＦＩＲフィルタ部の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】第２実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタの構成を示す図である。
【図５】同実施形態における第１のＦＩＲフィルタ部の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】同実施形態における第２のＦＩＲフィルタ部の構成を示す概略ブロック図である。
【図７】同実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタのタップ係数設定処理を示すフローチャートである。
【図８】同実施形態における第２のＦＩＲフィルタ部（図６）がタップ係数を算出した際の減算器が出力する信号の値（誤差Ｅ［｜ｅ｜２］）の一例を示すグラフである。
【図９】図８の領域１及び領域２において、ＭＭＳＥ部が算出したタップ係数を示すグラフである。
【図１０】第３実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタの構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】同実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタによる処理の一例を示す模式図である。
【図１２】大電力干渉波を抑圧して、所望のＯＦＤＭ信号を受信・復調する受信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるマルチパス干渉等化フィルタ、及びそれを用いた受信装置を説明する。以下の各実施形態では、受信装置が、ＯＦＤＭ信号を受信して復調する場合について説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における受信装置１の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、受信装置１は、アンテナ素子１１−１、１１−２、マルチパス干渉等化フィルタ１２、干渉除去部１３、同期検出部１４、ＦＦＴ部１５−１、１５−２、干渉除去部１６、復調部１７、及びＰ／Ｓ（Parallel / Serial：並直列）変換部１８を具備している。
本実施形態における受信装置１は、マルチパス干渉等化フィルタ１２を具備している点が、図１２に示した受信装置９と異なる。なお、マルチパス干渉等化フィルタ１２を除く各部は、図１２において説明した各部と同じ構成を有しているので、該当する部に同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２５】
図２は、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ１２の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、マルチパス干渉等化フィルタ１２は、ＦＩＲフィルタ部１２１、１２２と、減算器１２３、１２４とを備えている。
ＦＩＲフィルタ部１２１は、アンテナ素子１１−１により受信された受信信号Ｘ１が入力され、干渉波の送信元からアンテナ素子１１−１までのチャネル応答特性と、干渉波の送信元からアンテナ素子１１−２までのチャネル応答特性とに基づいたフィルタ処理を入力された受信信号Ｘ１に対して行う。
【００２６】
ＦＩＲフィルタ部１２２は、アンテナ素子１１−２により受信された受信信号Ｘ２が入力され、ＦＩＲフィルタ部１２１と同様に、干渉波の送信元からアンテナ素子１１−１までのチャネル応答特性と、干渉波の送信元からアンテナ素子１１−２までのチャネル応答特性とに基づいたフィルタ処理を入力された受信信号Ｘ２に対して行う。
減算器１２３は、アンテナ素子１１−２により受信された信号から、ＦＩＲフィルタ部１２１が出力する信号を減算して出力信号Ｙ２を出力する。減算器１２４は、アンテナ素子１１−１により受信された信号から、ＦＩＲフィルタ部１２２が出力信号を減算して出力信号Ｙ１を出力する。
【００２７】
ＦＩＲフィルタ部１２１と、ＦＩＲフィルタ部１２２とは、同じ構成を有しているので、以下、ＦＩＲフィルタ部１２２の具体的な構成を説明し、ＦＩＲフィルタ部１２１の説明を省略する。
図３は、本実施形態におけるＦＩＲフィルタ部１２２の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、ＦＩＲフィルタ部１２２は、ＭＭＳＥ部（タップ係数算出部）１２２１と、フィルタ部１２２２とを有している。フィルタ部１２２２は、受信信号Ｘ２が入力され直列に接続された３つの遅延素子１２２３ｂ〜１２２３ｄと、４つの複素乗算器である重み乗算器１２２４ａ〜１２２４ｄと、加算器１２２５とを有している。
【００２８】
ＦＩＲフィルタ部１２２には、受信信号Ｘ２が入力され、ＭＭＳＥ部１２２１が算出した重み係数に基づいて、フィルタ部１２２２が受信信号Ｘ２に対してフィルタ処理を行う。
具体的には、重み乗算器１２２４ａは、入力された受信信号Ｘ２に対してＭＭＳＥ部１２２１が算出したタップ係数ｗ０を乗じる。重み乗算器１２２４ｂは、遅延素子１２２３ｂが遅延させた受信信号Ｘ２に対してＭＭＳＥ部１２２１が算出したタップ係数ｗ１を乗じる。重み乗算器１２２４ｃは、遅延素子１２２３ｂ、１２２３ｃが遅延させた受信信号Ｘ２に対してＭＭＳＥ部１２２１が算出したタップ係数ｗ２を乗じる。重み乗算器１２２４ｄは、遅延素子１２２３ｂ〜１２２３ｄが遅延させた受信信号Ｘ２に対してＭＭＳＥ部１２２１が算出したタップ係数ｗ３を乗じる。加算器１２２５は、重み乗算器１２２４ａ〜１２２４ｄそれぞれが算出した結果を加算し、加算結果をＦＩＲフィルタ部１２２外部の減算器１２４に出力する。なお、遅延素子１２２３ｂ〜１２２３ｄが入力される信号に対して加える遅延は、予め定められた時間を遅延単位とした１遅延単位分の遅延である。      
【００２９】
ＭＭＳＥ部１２２１は、受信信号Ｘ２に対してフィルタ処理をして得られた信号を受信信号Ｘ１から減算することにより、干渉波の成分を打ち消す（抑圧する）ようにタップ係数ｗ０〜ｗ３を算出する。例えば、受信装置１が復調するＯＦＤＭ信号が送信されていない期間において干渉波のみを受信しているとき、ＭＭＳＥ部１２２１は、減算器１２４が出力する出力信号Ｙ１の電力が最小となるタップ係数ｗ０〜ｗ３を算出して設定する。ここで、タップ係数ｗ０〜ｗ３は、複素数により表される数値である。
【００３０】
図２に戻って、本実施形態のマルチパス干渉等化フィルタ１２の受信信号Ｘ１、Ｘ２に対する処理を説明する。
受信装置１の通信相手である送信装置から送信される所望のＯＦＤＭ信号をＳとし、干渉波の信号をＩとし、送信装置からアンテナ素子１１−１、１１−２までのチャネル応答特性をＨｓ１（ｚ）、Ｈｓ２（ｚ）とし、干渉波の送信元からアンテナ素子１１−１、１１−２までのチャネル応答特性をＨｕ１（ｚ）、Ｈｕ２（ｚ）とする場合、アンテナ素子１１−１、１１−２により受信される受信信号Ｘ１、Ｘ２は、次式（１）により表される。
【００３１】
【数１】
0005518635.tif 000002
【００３２】
ＦＩＲフィルタ部１２２は、内部のＭＭＳＥ部１２２１が設定するタップ係数により、減算器１２４から出力される信号に含まれる干渉波の成分を打ち消すように設定される。すなわち、ＦＩＲフィルタ部１２２は、（Ｈｕ１（ｚ）／Ｈｕ２（ｚ））を展開してＦＩＲで表した応答特性を有するフィルタとして動作する。
ここで、マルチパス環境におけるチャネル応答特性Ｈｕ１（ｚ）、Ｈｕ２（ｚ）を、次式（２）により表す。
【００３３】
【数２】
0005518635.tif 000003
【００３４】
式（２）を用いると、（Ｈｕ１（ｚ）／Ｈｕ２（ｚ））は、次式（３）に示すように展開することができ、更に、近似することによりＦＩＲフィルタとして表すことができる。
【００３５】
【数３】
0005518635.tif 000004
【００３６】
そして、所望のＯＦＤＭ信号Ｓが受信される場合において、減算器１２４が出力する出力信号Ｙ１は、次式（４）により表される。
【００３７】
【数４】
0005518635.tif 000005
【００３８】
また、ＦＩＲフィルタ部１２１は、ＦＩＲフィルタ部１２２と同様に、減算器１２３から出力される信号に含まれる干渉波の成分を打ち消すように設定され、（Ｈｕ２（ｚ）／Ｈｕ１（ｚ））の応答特性を有するフィルタとして動作する。そして、所望のＯＦＤＭ信号が受信される場合において、減算器１２３が出力する出力信号Ｙ２は、次式（５）により表される。
【００３９】
【数５】
0005518635.tif 000006
【００４０】
上記の構成により、ＦＩＲフィルタ部１２２が、受信信号Ｘ２に含まれる干渉波に基づいて、ＦＩＲフィルタ部１２２が有するフィルタ部１２２２から出力されるマルチパス環境における干渉波及びその遅延波を打ち消す信号を生成する。減算器１２４が、受信信号Ｘ１からＦＩＲフィルタ部１２２が生成した信号を減算することにより、干渉波及びその遅延波を打ち消す。また、ＦＩＲフィルタ部１２１と、減算器１２３とが、同様に、受信信号Ｘ２に含まれる干渉波及びその遅延波を打ち消す。
これにより、マルチパス干渉等化フィルタ１２は、受信信号Ｘ１、Ｘ２から、マルチパス環境における干渉波を打ち消すことができる。その結果、本実施形態の受信装置１は、干渉波の遅延波の数に応じてアンテナ素子の数を増やさずとも、マルチパス環境において複数のパスを介して到達する干渉波を抑圧することができ、通信品質の低下を防ぐことができる。
【００４１】
なお、本実施形態において、ＦＩＲフィルタ部１２１、１２２のタップ数が４の構成を示したが、これに限ることなく、受信装置１に許容される遅延時間を満たす範囲でタップ数を定めるようにしてもよい。
また、本実施形態では、受信信号Ｘ１、Ｘ２それぞれに含まれる干渉波を打ち消すように、２つのＦＩＲフィルタ部１２１、１２２を備える構成を説明したが、いずれか一方のみを備える構成にしてもよい。この場合、干渉除去部１３、１６において、ＭＭＳＥ部１３４、１６４が干渉波を打ち消された信号のみを出力する重み係数を算出するようにしてもよい。例えば、干渉波が含まれる信号に対する重み係数を０にするようにしてもよい。
また、本実施形態において、ＦＩＲフィルタ部１２１、１２２を用いて、受信信号Ｘ１、Ｘ２に含まれる干渉波を打ち消す構成を説明したが、いずれか一方を用いて、受信信号Ｘ１、Ｘ２のいずれか一方に含まれる干渉波を打ち消す構成にしてもよい。
【００４２】
（第２実施形態）
本実施形態における受信装置は、マルチパス干渉等化フィルタの構成が、第１実施形態のマルチパス干渉等化フィルタ１２の構成と異なる。なお、他の構成は、第１の実施形態と同じなので、以下、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタについて説明する。
【００４３】
図４は、第２実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ２２の構成を示す図である。同図に示すように、マルチパス干渉等化フィルタ２２は、スイッチ部２２１ａ、２２１ｂ、遅延素子２２２ａ、２２２ｂ、第１のＦＩＲフィルタ部２２３、減算器２２４、及びタップ係数設定部２５を備えている。
以下、第１のＦＩＲフィルタ部２２３のタップの個数が４（ｋ＝４）である場合について説明する。
【００４４】
スイッチ部２２１ａは、タップ係数設定部２５の制御に応じて、アンテナ素子１１−１、１１−２により受信された受信信号Ｘ１、Ｘ２のいずれか一方を遅延素子２２２ａに出力する。スイッチ部２２１ｂは、タップ係数設定部２５の制御に応じて、受信信号Ｘ１、Ｘ２の他方を遅延素子２２２ｂ及び第１のＦＩＲフィルタ部２２３に出力する。
遅延素子２２２ａは、タップ係数設定部２５の制御に基づいて、スイッチ部２２１ａから入力された受信信号に遅延を与えるか、入力される受信信号に遅延を与えないかを切り替えて減算器２２４に出力する。遅延素子２２２ｂは、遅延素子２２２ａと同様に、タップ係数設定部２５の制御に基づいて、スイッチ部２２１ｂから入力される受信信号に遅延を与えるか、入力された受信信号に遅延を与えないかを切り替えて出力信号Ｙ２としてＦＦＴ部１５−２に出力する。また、遅延素子２２２ａ、２２２ｂが入力される受信信号に遅延を与える場合、（ｋ−１）遅延単位分の遅延を与えて出力する。
【００４５】
第１のＦＩＲフィルタ部２２３は、スイッチ部２２１ｂから入力された受信信号が入力される。また、第１のＦＩＲフィルタ部２２３は、タップ係数設定部２５が設定したタップ係数に基づいたフィルタ処理を入力された受信信号に対して行い、減算器２２４に出力する。減算器２２４は、遅延素子２２２ａが遅延させた受信信号から、第１のＦＩＲフィルタ部２２３が出力する信号を減算し、減算結果をＦＦＴ部１５−１に出力信号Ｙ１として出力する。
【００４６】
図５は、本実施形態における第１のＦＩＲフィルタ部２２３の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、第１のＦＩＲフィルタ部２２３は、スイッチ部２２１ｂから受信信号が入力され直列に接続された３つの遅延素子２２３２ｂ〜２２３２ｄと、４つの複素乗算器である重み乗算器２２３３ａ〜２２３３ｄと、加算器２２３４とを有している。
重み乗算器２２３３ａ〜２２３３ｄは、タップ係数設定部２５により算出されるタップ係数ｗ０〜ｗ３が設定される。重み乗算器２２３３ａは、タップ係数設定部２５により設定されるタップ係数ｗ０を受信信号に乗じて出力する。重み乗算器２２３３ｂは、遅延素子２２３２ｂが遅延させた受信信号に対してタップ係数ｗ１を乗じて出力する。
【００４７】
重み乗算器２２３３ｃは、遅延素子２２３２ｂ、２２３２ｃが遅延させた受信信号に対してタップ係数ｗ２を乗じて出力する。重み乗算器２２３３ｄは、遅延素子２２３２ｂ〜２２３２ｄが遅延させた受信信号に対してタップ係数ｗ３を乗じて出力する。加算器２２３４は、重み乗算器２２３３ｂ〜２２３３ｄそれぞれが算出した乗算結果を加算し、加算結果を減算器２２４に出力する。
ここで、タップ係数ｗ０〜ｗ３は、複素数により表される数値である。また、遅延素子２２３２ｂ〜２２３２ｄが入力された信号に対して加える遅延は、１遅延単位分の遅延である。
【００４８】
図４に戻って、タップ係数設定部２５は、受信信号Ｘ１、Ｘ２に基づいて、受信信号Ｘ１、Ｘ２のいずれか一方を基準信号に選択し、選択した基準信号が第１のＦＩＲフィルタ部２２３に入力されるようにスイッチ部２２１ｂを制御する。また、タップ係数設定部２５は、受信信号Ｘ１、Ｘ２に干渉波のみが含まれる期間において、減算器２２４が出力する信号の電力を最小にする第１のＦＩＲフィルタ部２２３のタップ係数を算出する。そして、タップ係数設定部２５は、算出したタップ係数に基づいて、第１のＦＩＲフィルタ部２２３の各タップ係数ｗ０〜ｗ３を決定する。また、タップ係数設定部２５は、決定したタップ係数ｗ０〜ｗ３に応じて、遅延素子２２２ａ、２２２ｂを制御する。
【００４９】
また、タップ係数設定部２５は、遅延素子２５１ａ、２５１ｂ、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂ、減算器２５３ａ、２５３ｂ、入出力電力比算出部２５４ａ、２５４ｂ、基準信号選択部２５５、タップ係数選択部２５６を有している。
遅延素子２５１ａは、受信信号Ｘ１が入力され、入力された受信信号Ｘ１に対して、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂに備えられている（２ｋ−１）個のタップのうち、中央のタップが演算対象とする受信信号に加えられている遅延と同じ遅延を与えてから出力する。また、遅延素子２５１ｂは、受信信号Ｘ２が入力され、入力された受信信号Ｘ２に対して、遅延素子２５１ａと同様に遅延を与えてから出力する。具体的には、遅延素子２５１ａ、２５１ｂは、入力される受信信号Ｘ１、Ｘ２に対して、（ｋ−１）遅延単位分の遅延を与えてから出力する。
ここで、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂにおける中央のタップとは、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂに入力された信号に対して、（ｋ−１）遅延単位分の遅延を加えた信号に対して演算を行うタップである。以下、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂにおける中央のタップを基準タップという。
【００５０】
第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａは、受信信号Ｘ１が入力され、入力された受信信号Ｘ１に対してフィルタ処理を行い出力する。第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂは、受信信号Ｘ２が入力され、入力された受信信号Ｘ２に対してフィルタ処理を行い出力する。また、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂは、同じ構成を有している。また、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂは、第１実施形態のＦＩＲフィルタ部１２１、１２２（図２）と同様に、減算器２５３ａ、２５３ｂから入力される信号を用いて、自身のタップ係数を設定する。
【００５１】
減算器２５３ａは、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａに入力されている受信信号Ｘ１と、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａに入力されている受信信号Ｘ１以外の受信信号Ｘ２との組み合わせに対応して設けられている。また、減算器２５３ｂは、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂに入力されている受信信号Ｘ２と、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂに入力されている受信信号Ｘ２以外の受信信号Ｘ１との組み合わせに対応して設けられている。
減算器２５３ａは、遅延素子２５１ｂが遅延させた受信信号Ｘ２から、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａが出力する信号を減算する。減算器２５３ｂは、遅延素子２５１ａが遅延させた受信信号Ｘ１から、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂが出力する信号を減算する。
【００５２】
入出力電力比算出部２５４ａは、減算器２５３ａに対応して設けられ、減算器２５３ａの減算結果に対する入力されている受信信号Ｘ２との電力比を算出する。入出力電力比算出部２５４ｂは、減算器２５３ｂに対応して設けられ、減算器２５３ｂの減算結果に対する入力されている受信信号Ｘ１との電力比を算出する。
基準信号選択部２５５は、入出力電力比算出部２５４ａ、２５４ｂが算出する比に基づいて、受信信号Ｘ１、Ｘ２のいずれか一方を基準信号に選択する。そして、基準信号選択部２５５は、選択した基準信号が第１のＦＩＲフィルタ部２２３に入力されるようにスイッチ部２２１ｂを切り替えるとともに、基準信号以外の受信信号が遅延素子２２２ａに入力されるようにスイッチ部２２１ａを切り替える。
タップ係数選択部２５６は、基準信号選択部２５５により選択された基準信号が入力されている第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂのいずれかを選択する。また、タップ係数選択部２５６は、選択した第２のＦＩＲフィルタ部が算出したタップ係数から第１のＦＩＲフィルタ部２２３に設定するタップ係数を選択する。
【００５３】
続いて、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂの構成を説明する。第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂは、同じ構成を有しているので、ここでは、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂの構成を説明し、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａの構成の説明は省略する。
図６は、本実施形態における第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂの構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂは、ＭＭＳＥ部(タップ係数算出部)２５２１と、フィルタ部２５２２とを有している。フィルタ部２５２２は、アンテナ素子１１−２により受信された受信信号Ｘ２が入力され直列に接続された６つの遅延素子２５２３ｂ〜２５２３ｇと、受信信号Ｘ２が入力される重み乗算器２５２４ａと、遅延素子２５２３ｂ〜２５２３ｇそれぞれに対応する重み乗算器２５２４ｂ〜２５２４ｇと、重み乗算器２５２４ａ〜２５２４ｇの演算結果の総和を算出する加算器２５２５とを有している。すなわち、フィルタ部２５２２は、７（２ｋ−１、ｋ＝４）個のタップを有するＦＩＲフィルタである。また、遅延素子２５２３ｂ〜２５２３ｇが入力される信号に対して加える遅延は、同じであり、１遅延単位分の遅延である。
【００５４】
複素乗算器である重み乗算器２５２４ａ〜２５２４ｇには、ＭＭＳＥ部２５２１により算出されるタップ係数ｗ’０〜ｗ’６がそれぞれに設定される。また、重み乗算器２５２４ａは、ＭＭＳＥ部２５２１に設定されるタップ係数ｗ’０を受信信号Ｘ２に乗じて出力する。また、重み乗算器２５２４ｂ〜２５２４ｇは、それぞれに設定されるタップ係数ｗ’１〜ｗ’６を、各遅延素子２５２３ｂ〜２５２３ｇにより受信信号Ｘ２を遅延させた遅延信号に乗じて出力する。加算器２５２５は、重み乗算器２５２４ａ〜２５２４ｇの乗算結果を加算し、加算結果を減算器２５３ｂに出力する。
ＭＭＳＥ部２５２１は、ＬＭＳ、ＲＬＭ、ＳＭＩなどのアルゴリズムを用いて、減算器２５３ｂが出力する信号の電力が最小になるタップ係数ｗ’０〜ｗ’６を算出し、算出したタップ係数ｗ’０〜ｗ’６を重み乗算器２５２４ａ〜２５２４ｇに設定する。
【００５５】
図７は、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ２２のタップ係数設定処理を示すフローチャートである。
【００５６】
マルチパス干渉等化フィルタ２２において、所望のＯＦＤＭ信号が送信されていない期間、すなわち、干渉波のみを受信している期間において、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂそれぞれが有しているＭＭＳＥ部２５２１は、それぞれのフィルタ部２５２２のタップ係数ｗ’０〜ｗ’６が収束するまで、所定のアルゴリズムによる演算を繰り返して行い、タップ係数ｗ’０〜ｗ’６を算出する（ステップＳ１０２）。
入出力電力比算出部２５４ａ、２５４ｂは、それぞれが対応する減算器２５３ａ、２５３ｂが出力する信号に対する当該減算器に入力されている遅延信号の電力比である入出力電力比を算出する（ステップＳ１０４）。
【００５７】
基準信号選択部２５５は、受信信号Ｘ１、Ｘ２ごとに、受信信号が入力される第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂの出力に対応する入出力電力比算出部２５４ａ、２５４ｂにより算出される入出力電力比のうち大きい入出力電力比に対応する受信信号を基準信号に選択する（ステップＳ１０６）。
タップ係数選択部２５６は、基準信号選択部２５５が選択した基準信号が入力される、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ又は第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂにおいて算出されたタップ係数ｗ’０〜ｗ’６のうち、１番目から４（＝ｋ）番目までの前半のタップ係数ｗ’０〜ｗ’３の絶対値の和と、４（＝ｋ）番目から７（＝２ｋ−１）番目までの後半のタップ係数ｗ’３〜ｗ’６の絶対値の和とを算出する（ステップＳ１０８）。
【００５８】
そして、タップ係数選択部２５６は、算出した前半のタップ係数の絶対値の和が、算出した後半のタップ係数の絶対値の和より大きいか否かを判定し（ステップＳ１１０）、前半のタップ係数の絶対値の和が大きい場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、前半のタップ係数ｗ’０〜ｗ’３を選択するとともに、遅延素子２２２ａ、２２２ｂに対して入力される受信信号を遅延させる制御をする（ステップＳ１１２）。
一方、前半のタップ係数の絶対値の和が大きくない場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、タップ係数選択部２５６は、後半のタップ係数ｗ’３〜ｗ’６を選択するとともに、遅延素子２２２ａ、２２２ｂに対して入力される受信信号を遅延させない制御をする（ステップＳ１１４）。
【００５９】
そして、タップ係数選択部２５６は、選択した４（＝ｋ）個のタップ係数において、基準タップである４（＝ｋ）番目のタップのタップ係数を０にしたタップ係数を、第１のＦＩＲフィルタ部２２３のタップ係数ｗ０〜ｗ３に設定する（ステップＳ１１６）。
具体的には、タップ係数選択部２５６が、前半のｋ個のタップ係数ｗ’０〜ｗ’３を選択した場合、タップ係数（ｗ’０，ｗ’１，ｗ’２，０）を第１のＦＩＲフィルタ部２２３のタップ係数（ｗ０，ｗ１，ｗ２，ｗ３）に設定する。一方、後半のｋ個のタップ係数ｗ’３〜ｗ’６を選択した場合、タップ係数（０，ｗ’４，ｗ’５，ｗ’６）を第１のＦＩＲフィルタ部２２３のタップ係数（ｗ０，ｗ１，ｗ２，ｗ３）に設定する。
【００６０】
なお、図７に示したタップ係数設定処理の順序は、一例であり、次のように処理を進めてもよい。例えば、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂが（２ｋ−１）個のタップ係数を算出した後に、タップ係数選択部２５６が第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂの算出した（２ｋ−１）個のタップ係数からｋ個のタップ係数を選択する。そして、入出力電力比算出部２５４ａ、２５４ｂが選択されたｋ個のタップ係数を用いた際の入出力電力比を算出し、基準信号選択部２５５が入出力電力比算出部２５４ａ、２５４ｂにより算出された入出力電力比に基づいて基準信号を選択する。その後に、タップ係数選択部２５６が第１のＦＩＲフィルタ部２２３に備えられているｋ個のタップ係数を決定するようにしてもよい。この場合、ステップＳ１０２、Ｓ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１１２又はＳ１１４、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１１６の順に処理を進めることになる。
【００６１】
以下、タップ係数選択部２５６によるタップ係数の設定における処理について、更に説明する。一般に、干渉波、及び干渉波の遅延波が合成されたマルチパス干渉波のチャネル応答特性は、ＦＩＲフィルタにより表すことができ、例えば、次式（６）により表すことができる。ここで、マルチパス干渉波とは、マルチパス環境において、遅延波を伴う干渉波のことをいう。
【００６２】
【数６】
0005518635.tif 000007
【００６３】
ここで、Ｈｕ１（ｚ）、Ｈｕ２（ｚ）は、干渉波の発生源（送信元）からアンテナ素子１１−１、１１−２までのチャネル応答特性である。
このとき、受信信号Ｘ１、Ｘ２にマルチパス干渉波のみが含まれる場合、干渉波の信号をＩとしたとき、受信信号Ｘ１、Ｘ２は、次式（７）により表される。
【００６４】
【数７】
0005518635.tif 000008
【００６５】
式（７）により表されるマルチパス干渉波は、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂの部分に（Ｈｕ１（ｚ）／Ｈｕ２（ｚ））により表されるＩＩＲフィルタを設けることにより打ち消すことができる。しかし、ＩＩＲフィルタの適切なタップ係数を設定することは、困難であるので、マルチパス干渉波を打ち消すＩＩＲフィルタを、例えば、次式（８）に表すように、有限のＦＩＲフィルタにより近似して、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂのタップ係数を算出する。
【００６６】
【数８】
0005518635.tif 000009
【００６７】
ここで、タップ係数設定部２５に備えられている減算器２５３ｂは、遅延素子２５１ａにより３遅延単位分（ｚ−３＝ｚ−（ｋ−１））の遅延を加えられた受信信号Ｘ１から、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂによりフィルタ処理された受信信号Ｘ２を減算する。減算器２５３ｂから出力される信号Ｙ’１は、次式（９）により表される。
【００６８】
【数９】
0005518635.tif 000010
【００６９】
第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂが、式（９）により表される信号Ｙ’１の受信電力を最小にするタップ係数γ０〜γ６を算出する。
式（９）から分かるように、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂでは、アンテナ素子１１−２においてアンテナ素子１１−１より先に受信された干渉波（（γ０＋γ１ｚ−１＋γ２ｚ−２）Ｘ２（ｚ））と、アンテナ素子１１−２においてアンテナ素子１１−１と同時に受信された干渉波（γ３ｚ−３Ｘ２（ｚ））と、アンテナ素子１１−２においてアンテナ素子１１−１より後に受信された干渉波（（γ４ｚ−４＋γ５ｚ−５＋γ６ｚ−６）Ｘ２（ｚ））とに基づいて、受信信号Ｘ１に含まれる干渉波を打ち消すことができる。
【００７０】
式（９）は、タップ係数選択部２５６が第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂにより算出されたタップ係数γ０〜γ３を選択する場合、受信信号Ｘ１に含まれる干渉波を、アンテナ素子１１−２においてアンテナ素子１１−１より先に受信された干渉波に基づいて打ち消すことを示している。逆に、タップ係数選択部２５６がタップ係数γ３〜γ６を選択する場合、受信信号Ｘ１に含まれる干渉波が、アンテナ素子１１−２においてアンテナ素子１１−１より後に受信された干渉波に基づいて打ち消されることを示している。
【００７１】
換言すると、受信信号Ｘ２が基準信号に選択された場合において、アンテナ素子１１−１、１１−２に伝搬した干渉波に関して、先行波の信号のレベルよりも信号のレベルの大きい遅延波が存在するとき、タップ係数選択部２５６は、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂにより算出されたタップ係数γ０〜γ３を選択する。このとき、減算器２２４において、受信信号Ｘ１に含まれる干渉波は、受信信号Ｘ２に含まれる干渉波であって受信信号Ｘ１に含まれる干渉波より先行する干渉波により打ち消されることになる。
逆に、アンテナ素子１１−１、１１−２に伝搬した干渉波に関して、先行波の信号のレベルが遅延波の信号のレベルよりも大きいとき、タップ係数選択部２５６は、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂにより算出されたタップ係数γ３〜γ６を選択する。このとき、減算器２２４において、受信信号Ｘ１に含まれる干渉波は、受信信号Ｘ２に含まれる干渉波であって受信信号Ｘ１に含まれる干渉波より遅延する干渉波により打ち消されることになる。
【００７２】
また、受信信号Ｘ１が基準信号に選択された場合、アンテナ素子１１−１、１１−２に伝搬した干渉波に関して、先行波の信号のレベルよりも信号のレベルの大きい遅延波が存在するとき、タップ係数選択部２５６は、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａにより算出されたタップ係数γ０〜γ３を選択する。このとき、減算器２２４において、受信信号Ｘ２に含まれる干渉波は、受信信号Ｘ１に含まれる干渉波であって受信信号Ｘ２に含まれる干渉波より先行する干渉波により打ち消されることになる。
逆に、アンテナ素子１１−１、１１−２に伝搬した干渉波に関して、先行波の信号のレベルが遅延波の信号のレベルよりも大きいとき、タップ係数選択部２５６は、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａにより算出されたタップ係数γ３〜γ６を選択する。このとき、減算器２２４において、受信信号Ｘ２に含まれる干渉波は、受信信号Ｘ１に含まれる干渉波であって受信信号Ｘ２に含まれる干渉波より遅延する干渉波により打ち消されることになる。
【００７３】
続いて、第１のＦＩＲフィルタ部２２３による受信信号Ｘ１、Ｘ２に対する処理を説明する。ここでは、一例として、基準信号選択部２５５が受信信号Ｘ２を基準信号に選択し、タップ係数選択部２５６が第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂにより算出されたタップ係数γ３〜γ６を選択した場合について説明する。
式（７）により表されるマルチパス干渉波は、第１のＦＩＲフィルタ部２２３の部分に（Ｈｕ１（ｚ）／Ｈｕ２（ｚ））により表されるＩＩＲフィルタを設けることにより打ち消すことができる。本実施形態では、タップ係数設定部２５が、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂにより算出されたタップ係数γ３〜γ６を選択することにより、次式（１０）に示すように、有限のＦＩＲフィルタとして近似する。
【００７４】
【数１０】
0005518635.tif 000011
【００７５】
但し、（ｗ０，ｗ１，ｗ２，ｗ３）＝（γ３，γ４，γ５，γ６）とする。
ここで、式（１０）から、チャネル応答特性Ｈｕ１は、チャネル応答特性Ｈｕ２と、タップ係数γ３〜γ６を用いて、次式（１１）のように表すことができる。
【００７６】
【数１１】
0005518635.tif 000012
【００７７】
ところで、式（６）により干渉波のチャネル応答特性を表したのと同様に、復調・復号を行う対象の所望波のチャネル応答特性もＦＩＲフィルタにより表すことができる。所望波Ｓの発信源（送信元）からアンテナ素子１１−１、１１−２までのチャネル応答特性Ｈｓ１（ｚ）、Ｈｓ２（ｚ）は、例えば、次式（１２）により表すことができる。
【００７８】
【数１２】
0005518635.tif 000013
【００７９】
そして、干渉波Ｉと、所望波Ｓとが含まれる受信信号Ｘ１、Ｘ２は、次式（１３）により表される。
【００８０】
【数１３】
0005518635.tif 000014
【００８１】
ここで、タップ係数選択部２５６は、図７のステップＳ１１６の処理により、第１のＦＩＲフィルタ部２２３のタップ係数を（ｗ０，ｗ１，ｗ２，ｗ３）＝（０，γ４，γ５，γ６）として設定する。そして、第１のＦＩＲフィルタ部２２３の応答特性ＦＩＲは、次式（１４）により表される。
【００８２】
【数１４】
0005518635.tif 000015
【００８３】
このとき、出力信号Ｙ１は、次式（１５）により表される。
【００８４】
【数１５】
0005518635.tif 000016
【００８５】
ここで、式（１１）を用いて、式（１５）を変形すると、受信信号Ｙ１は、次式（１６）のように表される。
【００８６】
【数１６】
0005518635.tif 000017
【００８７】
一方、出力信号Ｙ２は、次式（１７）により表される。
【００８８】
【数１７】
0005518635.tif 000018
【００８９】
式（１６）及び式（１７）を比べると、出力信号Ｙ１と出力信号Ｙ２とのそれぞれに含まれる所望波Ｓは、遅延を含まない項（第１のＦＩＲフィルタ部２２３において基準タップに対応するタップにより演算される項）において、相関がないことが分かる。すなわち、基準タップに対応するタップのタップ係数を０にすることにより、受信装置が同じタイミングで受信した、受信信号Ｘ１に含まれる所望波Ｓと、受信信号Ｘ２に含まれる所望波Ｓとを結合することを防ぎ、出力信号Ｙ１に含まれる所望波Ｓと、出力信号Ｙ２に含まれる所望波Ｓとの無相関を保つことができる。これにより、アンテナ素子１１−１、１１−２を用いることにより得られる空間ダイバーシチ効果を保つことができる。
これに対して、受信信号Ｙ１に含まれる干渉波Ｉと、受信信号Ｙ２に含まれる干渉波Ｉとは、タップ係数（γ３：複素数）を定数とするスカラ倍の関係にある。すなわち、干渉波Ｉについて出力信号Ｙ１と出力信号Ｙ２とは、複素数を定数とするスカラ倍の関係にあるので、出力信号Ｙ１と出力信号Ｙ２との位相と振幅とを調整して逆相合成することにより、マルチパス干渉波を抑圧できる。
【００９０】
この関係を利用して、本実施形態における受信装置は、１タップ構成の干渉除去部１３、１６(図１)を用いて、出力信号Ｙ１、Ｙ２に含まれるマルチパス干渉波を抑圧することができる。そして、本実施形態における受信装置は、受信信号Ｘ１、Ｘ２が所望波Ｓと、マルチパス干渉波とを含む場合においても、受信信号Ｘ１、Ｘ２に含まれるマルチパス干渉波を抑圧して、出力信号Ｙ１、Ｙ２に含まれる所望波Ｓを復調・復号することができる。
ここでは、タップ係数選択部２５６が、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂにより算出されたタップ係数γ３〜γ６を選択した場合について示したが、タップ係数γ０〜γ３を選択した場合についても同様に、所望波Ｓに対する空間ダイバーシチ効果を保ちつつ、出力信号Ｙ１、Ｙ２に含まれる干渉波Ｉを、複素数を定数とするスカラ倍の関係にすることができる。
【００９１】
また、本実施形態では、第１のＦＩＲフィルタ部２２３が有するタップ数ｋに対して、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂのタップ数を（２ｋ−１）とし、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂにタップ（ｋ−１）個分に相当する遅延を加えた受信信号Ｘ１、Ｘ２を入力してタップ係数を算出するようにしている。
これにより、マルチパス環境において、干渉波の遅延波が指数減衰する場合、受信装置に最初に到達する干渉波を基準にして遅延波を打ち消すようにタップ係数が収束して、干渉波を打ち消すタップ係数が算出される。このとき、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂは、主にｋ番目から（２ｋ−１）番目のタップにより干渉波を打ち消すようになる。一方、干渉波の遅延波の信号レベルが、先行して受信装置に到達する干渉波の信号レベルより大きい場合、干渉波の遅延波を基準にして遅延波を打ち消すようにタップ係数が収束して、干渉波を打ち消すタップ係数が算出される。このとき、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂは、主に１番目からｋ番目のタップにより干渉波を打ち消すようになる。
【００９２】
このように、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂにおいて、タップの半分まで信号が入力されてからタップ係数の算出を開始するようにしているので、干渉波の遅延波の信号レベルが大きい場合においても、タップ係数の算出を収束させることができる。そして、タップ係数選択部２５６は、マルチパス環境における伝搬特性に応じて、算出されたタップ係数のうち、１番目からｋ番目までの前半のタップ係数と、ｋ番目から(２ｋ−１)番目までの後半のタップ係数とのいずれか一方を選択する。これにより、マルチパス干渉等化フィルタ２２は、マルチパス環境における伝搬特性に応じたタップ係数を算出することができる。
【００９３】
上述のように、本実施形態における受信装置は、タップ係数選択部２５６が、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂの基準タップに対応する第１のＦＩＲフィルタ部２２３のタップに設定するタップ係数を０とし、遅延素子２２２ａ、２２２ｂにおける遅延を切り替えるようにした。換言すると、タップ係数選択部２５６は、減算器２２４における被減算信号に対して与えられている遅延と同じ遅延が与えられた基準信号に対して演算をするタップのタップ係数に０を設定し、他のタップのタップ係数に第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂが算出したタップ係数を設定するようにした。
これにより、式（１６）及び式（１７）に示したように、出力信号Ｙ１と出力信号Ｙ２とのそれぞれに含まれる所望のＯＦＤＭ信号（所望波Ｓ）に対して基準タップに対応する項で相関を生じさせずに、複素数を定数とするスカラ倍の関係に干渉波Ｉをすることができる。そして、マルチパス干渉等化フィルタ２２の後段に設けられている干渉除去部１６において、位相と振幅とを調整して逆相合成することにより、マルチパス干渉波を抑圧することができ、通信品質の低下を防ぐことができる。
【００９４】
なお、本実施形態において、基準信号選択部２５５は、入出力電力比算出部２５４ａ、２５４ｂが算出した入出力電力比のうち大きい入出力電力比に対応する受信信号を基準信号に選択する構成を説明した。しかし、これに限らず、基準信号選択部２５５は、受信信号Ｘ１、Ｘ２が入力される第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂそれぞれにおけるタップ係数の絶対値の総和を算出し、算出したタップ係数の絶対値の総和が小さい受信信号Ｘ１、Ｘ２のいずれか一方を基準信号に選択するようにしてもよい。
これは、以下に示すように、タップ係数の総和が小さい方が、干渉波をより抑圧できる傾向にあるためである。
【００９５】
図８は、本実施形態における第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂ（図６）がタップ係数を算出した際の減算器２５３ｂが出力する信号の値（誤差Ｅ［｜ｅ｜２］）の一例を示すグラフである。同図において、横軸は受信装置が受信するＯＦＤＭフレーム番号を示し、縦軸はＭＭＳＥ部２５２１において算出される誤差Ｅ［｜ｅ｜２］の値である。すなわち、図８のグラフは、受信信号Ｘ１に含まれるマルチパス環境の干渉波に対する抑圧の精度を示している。
同図に示されているように、誤差Ｅ［｜ｅ｜２］＝１０−３を境にフレームを領域１と領域２とに分けた場合、領域１及び領域２におけるＭＭＳＥ部２５２１が算出するタップ係数は、次のように表される。
【００９６】
図９は、図８の領域１及び領域２において、ＭＭＳＥ部２５２１が算出したタップ係数の一例を示すグラフである。図９（ａ）は領域１におけるタップ係数を示し、図９（ｂ）は領域２におけるタップ係数を示している。同図において、横軸はタップ番号、縦軸は各タップのタップ係数の絶対値を示している。ここでは、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂのタップ数が１１（＝２ｋ−１，ｋ＝６）であり、干渉波の遅延波が、受信装置に最初に受信される干渉波より大きい電力値を有している場合を示している。
【００９７】
図９（ａ）と図９（ｂ）とを比べると、領域２より誤差Ｅ［｜ｅ｜２］が小さい領域１におけるタップ係数は、領域２におけるタップ係数より全体的に小さい値になることが分かる。また、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂに備えられている６番目のタップ（基準タップ）のタップ係数は、誤差Ｅ［｜ｅ｜２］が小さい方が、小さい値になることが分かる。
このように、タップ係数の絶対値の総和、あるいは、基準タップのタップ係数が小さい方が、干渉波をより抑圧できる傾向にある。したがって、基準信号選択部２５５が、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂそれぞれにおけるタップ係数の総和の小さい第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂに入力される受信信号を基準信号にすることにより、干渉波の抑圧の精度を高めることができる。
【００９８】
（第３実施形態）
第３実施形態では、受信装置が３つのアンテナ素子を備えている場合における、マルチパス干渉等化フィルタについて説明する。
図１０は、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ３２の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、マルチパス干渉等化フィルタ３２は、受信信号Ｘ１〜Ｘ３が入力され、出力信号Ｙ１〜Ｙ３を出力する。また、マルチパス干渉等化フィルタ３２は、スイッチ部３２１ａ〜３２１ｃと、遅延素子３２２ａ〜３２２ｃと、第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａ、３２３ｂと、減算器３２４ａ、３２４ｂと、タップ係数設定部３５とを備えている。ここでは、第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａ、３２３ｂのタップの個数ｋが４である場合について説明する。
【００９９】
スイッチ部３２１ａ〜３２１ｃには、アンテナ素子１１−１〜１１−３により受信された受信信号Ｘ１〜Ｘ３が入力され、タップ係数設定部３５の制御に応じて、それぞれが異なる受信信号を選択して出力する。タップ係数設定部３５により基準信号に選択された受信信号がスイッチ部３２１ｃから出力される。遅延素子３２２ａ〜３２２ｃは、第２実施形態の遅延素子２２２ａ、２２２ｂ（図４）と同様に、タップ係数設定部３５の制御に基づいて、スイッチ部３２１ａ〜３２１ｃから入力される受信信号に遅延を与えるか、入力される受信信号に遅延を与えないかを切り替えて出力する。
第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａ、３２３ｂは、基準信号以外の受信信号を出力するスイッチ部３２１ａ、３２１ｂに対応し、それぞれに基準信号が入力されている。また、第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａ、３２３ｂは、第２実施形態の第１のＦＩＲフィルタ部２２３（図４）と同じ構成であるので、その説明を省略する。
【０１００】
減算器３２４ａ、３２４ｂは、基準信号以外の受信信号を出力するスイッチ部３２１ａ、３２１ｂに対応し、対応するスイッチ部３２１ａ、３２１ｂから出力される受信信号から当該受信信号に対応する第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａ、３２３ｂが出力する信号を減算して減算結果を出力する。
減算器３２４ａ、３２４ｂ、及び遅延素子３２２ｃそれぞれの出力する信号は、マルチパス干渉等化フィルタ３２の出力信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３である。
【０１０１】
タップ係数設定部３５は、受信信号Ｘ１〜Ｘ３に基づいて、受信信号Ｘ１〜Ｘ３のいずれか１つを基準信号に選択し、基準信号に選択した受信信号が第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａ、３２３ｂに入力されるようにスイッチ部３２１ｃを制御する。具体的には、タップ係数設定部３５は、第２実施形態のタップ係数設定部２５と同様に、受信信号Ｘ１〜Ｘ３に干渉波のみが含まれる期間において、減算器３２４ａ、３２４ｂが出力する信号の電力を最小にする第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａ、３２３ｂのタップ係数を算出し、算出したタップ係数に基づいて、第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａ、３２３ｂのタップ係数を決定する。また、タップ係数設定部３５は、決定したタップ係数ｗ０〜ｗ３に応じて、遅延素子３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃを制御する。
【０１０２】
タップ係数設定部３５は、受信信号Ｘ１〜Ｘ３それぞれを遅延させる遅延素子３５１ａ〜３５１ｃと、受信信号Ｘ１〜Ｘ３それぞれに対応して２（（アンテナ素子数）−１）個ずつ設けられている第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆと、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆそれぞれに対応して設けられている減算器３５３ａ〜３５３ｆと、減算器３５３ａ〜３５３ｆそれぞれに対応して設けられている入出力電力比算出部３５４ａ〜３５４ｆと、基準信号選択部３５５と、タップ係数選択部３５６とを有している。
【０１０３】
遅延素子３５１ａ〜３５１ｃは、受信信号Ｘ１〜Ｘ３が入力され、入力された受信信号Ｘ１〜Ｘ３に対して、遅延を与えて出力する。ここで、遅延素子３５１ａ〜３５１ｃが与える遅延は、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆに備えられている基準タップが演算対象とする受信信号に加えられている（ｋ−１）遅延単位分の遅延である。
第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆは、（２ｋ−１）個のタップを有し、対応する受信信号が入力されている。また、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆは、第２実施形態の第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂ(図６)と同じ構成を有しており、各第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆに設けられているＭＭＳＥ部２５２１がタップ係数を算出する。
【０１０４】
減算器３５３ａ〜３５３ｆは、それぞれが遅延素子３５１ａ〜３５１ｃにより受信信号を遅延させた遅延信号から、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆが出力する信号を減算する。また、減算器３５３ａ〜３５３ｆは、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆに入力されている受信信号と、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆに入力されている受信信号以外の受信信号それぞれとの組み合わせすべてに対応して設けられている。
例えば、減算器３５３ａと減算器３５３ｂは、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ、３５２ｂに入力されている受信信号Ｘ１と、受信信号Ｘ１以外の受信信号Ｘ２、Ｘ３それぞれとの組み合わせ（受信信号Ｘ１、受信信号Ｘ２）及び（受信信号Ｘ１、受信信号Ｘ３）に対応して設けられている。減算器３５３ａは、遅延素子３５１ｂから出力される受信信号Ｘ２から、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ｂから出力される信号を減算し、減算結果を入出力電力比算出部３５４ａに出力する。
【０１０５】
入出力電力比算出部３５４ａ〜３５４ｆは、対応する減算器３５３ａ〜３５３ｆが出力する信号に対する当該減算器に入力されている遅延信号の電力比を算出する。
基準信号選択部３５５は、第２実施形態の基準信号選択部２５５と同様に、入出力電力比算出部３５４ａ〜３５４ｆが算出する入出力電力比に基づいて、受信信号Ｘ１〜Ｘ３からいずれか１つを基準信号に選択する。また、基準信号選択部３５５は、選択した基準信号が第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａ、３２３ｂに入力されるようにスイッチ部３２１ｃを切り替えるとともに、遅延素子３２２ａ、３２２ｂそれぞれに基準信号以外の異なる受信信号が入力されるようにスイッチ部３２１ａ、３２１ｂを切り替える。
【０１０６】
タップ係数選択部３５６は、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆのうち基準信号選択部３５５が基準信号に選択した受信信号を入力とする第２のＦＩＲフィルタ部ごとに、タップ係数の選択を行う。具体的には、タップ係数選択部３５６は、第２実施形態のタップ係数選択部２５６と同様に、ＭＭＳＥ部２５２１により算出された（２ｋ−１）個のタップ係数のうち、１番目のタップからｋ番目のタップまでの前半のタップ係数の絶対値の和と、ｋ番目のタップから２ｋ−１番目のタップまでの後半のタップ係数の絶対値の和とを比較し、算出した絶対値の和の大きい方のｋ個のタップ係数を選択する。
【０１０７】
そして、タップ係数選択部３５６は、選択したｋ個のタップ係数のうち、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆの基準タップに対応するタップ係数を０に置き換えたｋ個のタップ係数を、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆに対応する第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａ、３２３ｂに設定する。ここで、第２のＦＩＲフィルタ部に対応する第１のＦＩＲフィルタ部とは、干渉波を抑圧する対象となる受信信号が一致する第１のＦＩＲフィルタ部である。例えば、受信信号Ｘ１が基準信号であり、スイッチ部３２１ａが受信信号Ｘ２を出力し、スイッチ部３２１ｂが受信信号Ｘ３を出力する場合、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａには、受信信号Ｘ２の干渉波を抑圧する第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａが対応する。
マルチパス干渉等化フィルタ３２は、第２実施形態のマルチパス干渉等化フィルタ２２のタップ係数設定処理（図７）と同様のタップ係数設定処理を行い、第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａ、３２３ｂのタップ係数を設定する。
【０１０８】
以下、マルチパス干渉等化フィルタ３２による受信信号Ｘ１〜Ｘ３に対する処理を説明する。ここでは、マルチパス干渉等化フィルタ３２が出力する出力信号Ｙ１〜Ｙ３は、所望波Ｓが受信されず、かつ干渉波Ｉが受信されている場合について説明する。また、このとき、受信信号Ｘ２が基準信号に選択されているものとする。
図１１は、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ３２による干渉波Ｉを抑圧する処理の一例を示す模式図である。同図に示す例では、タップ係数選択部３５６が、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ｃにより算出されたタップ係数のうち後半のタップ係数を選択するとともに、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ｄにより算出されたタップ係数のうち後半のタップ係数を選択した場合を示している。
ここで、干渉波の送信元からアンテナ素子１１−１〜１１−３までのチャネル応答特性をＨｕ１（ｚ）、Ｈｕ２（ｚ）、Ｈｕ３（ｚ）とすると、各受信信号Ｘ１〜Ｘ３は、次式（１８）のように表される。
【０１０９】
【数１８】
0005518635.tif 000019
【０１１０】
第２のＦＩＲフィルタ部３５２ｃは、受信信号Ｘ１に含まれるマルチパス干渉波を受信信号Ｘ２に含まれるマルチパス干渉波により打ち消すためのタップ係数を算出する。タップ係数選択部３５６は、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ｃが算出したタップ係数を選択する。第２のＦＩＲフィルタ部３５２ｃにより算出されたタップ係数は、次式（１９）に表される。
【０１１１】
【数１９】
0005518635.tif 000020
【０１１２】
第２のＦＩＲフィルタ部３５２ｄは、受信信号Ｘ３に含まれるマルチパス干渉波を受信信号Ｘ２に含まれるマルチパス干渉波により打ち消すためのタップ係数を算出する。タップ係数選択部３５６は、第２のＦＩＲフィルタ部３５２ｄが算出したタップ係数を選択する。第２のＦＩＲフィルタ部３５２ｄにより算出されたタップ係数は、次式（２０）により表される。
【０１１３】
【数２０】
0005518635.tif 000021
【０１１４】
このとき、タップ係数選択部３５６は、式（１９）におけるα０を０にしたタップ係数（０，α１，α２，α３）を第１のＦＩＲフィルタ部３２３ａのタップ係数（ｗ０，ｗ１，ｗ２，ｗ３）として決定して代入することにより設定する。また、タップ係数選択部３５６は、式（２０）におけるβ０を０にしたタップ係数（０，β１，β２，β３）を第１のＦＩＲフィルタ部３２３ｂのタップ係数（ｗ０，ｗ１，ｗ２，ｗ３）として決定して代入することにより設定する。
ここで、本実施形態におけるマルチパス干渉等化フィルタ３２が出力する出力信号Ｙ１〜Ｙ３は、次式（２１）により表される。
【０１１５】
【数２１】
0005518635.tif 000022
【０１１６】
式（２１）に示されているように、出力信号Ｙ１と出力信号Ｙ２とは、干渉波Ｉに関して、タップ係数α０を定数とするスカラ倍の関係にある。また、出力信号Ｙ３と出力信号Ｙ２とは、同様に、干渉波Ｉに関して、タップ係数β０を定数とするスカラ倍の関係にある。
これにより、マルチパス干渉等化フィルタ３２の後段に設けられる干渉除去部において、出力信号Ｙ１と出力信号Ｙ２との振幅と位相を調整して逆相合成することにより、出力信号Ｙ１に含まれている干渉波Ｉを抑圧することができる。また、出力信号Ｙ３と出力信号Ｙ２との振幅と位相を調整して逆相合成することにより、出力信号Ｙ３に含まれている干渉波Ｉを抑圧することができる。すなわち、マルチパス干渉等化フィルタ３２を用いることにより、アンテナ素子の数を増やさずとも、マルチパス環境においてアンテナの自由度を超える複数のパスを介して到達する干渉波Ｉを抑圧することができ、通信品質の低下を防ぐことができる。
また、第２実施形態において式（１６）及び式（１７）により示したように、第３実施形態においてもアンテナ素子１１−１〜１１−３を用いることにより得られる空間ダイバーシチ効果を保つことができるので、通信品質の低下を防ぐことができる。
【０１１７】
なお、第２実施形態及び第３実施形態において、マルチパス干渉等化フィルタ１２（２２、３２）に入力される信号が、異なる２つ又は３つのアンテナ素子により受信された受信信号である構成について説明したが、この構成に限ることなく、４つ以上のアンテナ素子により受信された受信信号が入力されるようにしてもよい。
また、第３実施形態において、基準信号選択部３５５が入出力電力比に基づいて基準信号を選択する構成を説明したが、受信信号Ｘ１〜Ｘ３ごとに、当該受信信号が入力される第２のＦＩＲフィルタ部３５２ａ〜３５２ｆに備えられているタップのタップ係数の絶対値の総和を算出し、受信信号Ｘ１〜Ｘ３のうち算出したタップ係数の絶対値の総和が最小の受信信号を基準信号に選択するようにしてもよい。
【０１１８】
また、第２実施形態及び第３実施形態において、基準信号選択部２５５（３５５）は、受信信号ごとに、当該受信信号が入力される第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂ（３５２ａ〜３５２ｆ）から出力される信号を用いる減算器２５３ａ、２５３ｂ（３５３ａ〜３５３ｆ）が出力する信号のレベル（振幅）の標準偏差を算出するようにしてもよい。そして、基準信号選択部２５５（３５５）は、受信信号のうち、算出した標準偏差が最小の受信信号を基準信号に選択するようにしてもよい。これにより、マルチパス干渉等化フィルタ２２（３２）から出力される信号の基準信号に対するスカラ倍のばらつきを抑えることができ、安定して干渉波を抑圧することができる。更に、複数のサブキャリアを用いて伝送を行う場合、サブキャリアごとの信号のレベルの標準偏差を算出し、算出した標準偏差が最小の受信信号を基準信号に選択するようにしてもよい。なお、上述の受信信号による減算器２５３（３５３）から出力される信号に対する標準偏差の算出は、時間領域におけるレベルに対して行ってもよいし、周波数領域におけるレベルに対して行ってもよい。
【０１１９】
また、各実施形態において、マルチパス干渉等化フィルタ１２（２２、３２）が干渉波を抑圧した信号を生成し、生成した信号を同期検出部１４に出力するようにしてもよい。
これにより、干渉波を抑圧する干渉除去部１３を設けずとも、同期検出部１４は、マルチパス干渉等化フィルタ１２（２２、３２）から入力される信号を用いて、シンボル同期のタイミングを検出することができる。
また、各実施形態において、ＯＦＤＭ信号を復調する受信装置の構成を説明したが、マルチパス干渉等化フィルタ１２（２２、３２）は、時間領域において干渉波を抑圧するので、通信方式に関わらず適用することができる。
また、各実施形態において、マルチパス干渉等化フィルタ１２（２２、３２）に入力する信号を、量子化したデジタル信号にしてもよい。この場合、各ＦＩＲフィルタに備えられている遅延素子、及び遅延素子２２２ａ、２２２ｂ（３２２ａ〜３２２ｃ）における遅延時間は、量子化する際のサンプリング時間を単位時間とするようにしてもよい。
【０１２０】
また、第２及び第３実施形態において、タップ係数選択部２５６（３５６）は、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂ（３５２ａ〜３５２ｆ）が算出した（２ｋ−１）個のタップ係数のうち、前半の１番目からｋ番目までのタップ係数と、後半のｋ番目から（２ｋ−１）番目までのタップ係数とのいずれか一方を選択する構成を説明した。しかし、この構成に限ることなく、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂ（３５２ａ〜３５２ｆ）が算出した（２ｋ−１）個のタップ係数からｎ番目から（ｎ＋ｋ−１）番目（ｎ＝１，２，…，ｋ）までのｋ個のタップ係数を選択するようにしてもよい。このとき、ｋ個のタップ係数を選択基準として、各組み合わせそれぞれのタップ係数の絶対値の和を算出し、算出した絶対値の和が最大となる組み合わせのｋ個のタップ係数を選択するようにしてもよい。また、タップ係数選択部２５６（３５６）は、第１のＦＩＲフィルタ部２２３（３２３ａ、３２３ｂ）に備えられているタップのうち、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂ（３５２ａ〜３５２ｆ）に備えられている基準タップに対応するタップが演算対象とする受信信号に与えられている遅延と同じ遅延となるように、遅延素子２２２ａ（３２２ａ、３２２ｂ）が受信信号に与える遅延を制御する。
例えば、ｋ＝４の場合において、タップ係数選択部２５６が、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ｂにより算出されたタップ係数ｗ’０〜ｗ’６のうち、ｗ’２〜ｗ’５を選択し、第１のＦＩＲフィルタ部２２３のタップ係数（ｗ０，ｗ１，ｗ２，ｗ３）をタップ係数（ｗ’２，０，ｗ’４，ｗ’５）に設定したとき、遅延素子２２２ａが受信信号に与える遅延は、１遅延単位分の遅延となる。
このようにタップ係数を選択することにより、伝播環境に応じたタップ係数を選択することができ、マルチパス干渉波の抑圧効果を向上させることができる。
【０１２１】
また、第２及び第３の実施形態において、タップ係数設定部２５（３５）が複数の受信信号における２つの受信信号の組み合わせに対応して第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂ（３５２ａ〜３５２ｆ）を設ける構成について説明した。しかし、この構成に限ることなく、タップ係数設定部２５（３５）において、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ（３５２ａ）と、減算器２５３ａ（３５３ａ）とを１つずつ設け、それぞれに入力する受信信号を切り替えてすべての受信信号の組み合わせにおける（２ｋ−１）個のタップ係数、及び入出力電力比を算出するようにしてもよい。このようにタップ係数設定部２５（３５）を構成することにより、タップ係数設定部２５（３５）の回路規模を小さくすることができる。
【０１２２】
また、第２及び第３の実施形態において、タップ係数選択部２５６（３５６）は、第２のＦＩＲフィルタ部２５２ａ、２５２ｂ（３５２ａ〜３５２ｆ）により算出された（２ｋ−１）個のタップ係数から基準タップを含むｋ個のタップ係数を選択する構成について説明した。しかし、この構成に限ることなく、ｋ個以下のタップ係数を選択するようにしてもよい。例えば、ＩＩＲフィルタを展開してＦＩＲフィルタにより表したときに、ｋ個以下のタップにより表せる場合などにおいて、タップ係数選択部２５６（３５６）が選択するタップ係数をｋ個以下にしてもよい。この場合、第１のＦＩＲフィルタ部２２３（３２３ａ、３２３ｂ）において余るタップのタップ係数を０にしてもよい。これにより、マルチパス環境に応じて、第１のＦＩＲフィルタ部２２３（３２３ａ、３２３ｂ）における演算量を削減することができる。
【０１２３】
上述のマルチパス干渉等化フィルタは内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。その場合、マルチパス干渉等化フィルタに備えられているスイッチ部、遅延素子、第１のＦＩＲフィルタ部、減算器、及びタップ係数設定部の各機能をコンピュータに実行させるプログラムが、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、コンピュータに各機能を実現させるようにしてもよい。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【符号の説明】
【０１２４】
１，９…受信装置
１１−１，１１−２…アンテナ素子
１２，２２，３２…マルチパス干渉等化フィルタ
１３，１６…干渉除去部
１４…同期検出部
１５−１，１５−２…ＦＦＴ部
１７…復調部
１８…Ｐ／Ｓ変換部
２５，３５…タップ係数設定部
１２１，１２２…ＦＩＲフィルタ部
１２３，１２４，２２４，２５３ａ，２５３ｂ，３２４ａ，３２４ｂ，３５３ａ，３５３ｂ，３５３ｃ，３５３ｄ，３５３ｅ，３５３ｆ…減算器
１３１，１３２，１６１，１６２…乗算器
１３４，１６４，１２２１，２５２１…ＭＭＳＥ部
２２１ａ，２２１ｂ，３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ…スイッチ部
２２２ａ，２２２ｂ，２５１ａ，２５１ｂ，３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃ，３５１ａ，３５１ｂ，３５１ｃ…遅延素子
２２３，３２３ａ，３２３ｂ…第１のＦＩＲフィルタ部
２５２ａ，２５２ｂ，３５２ａ，３５２ｂ，３５２ｃ，３５２ｄ，３５２ｅ，３５２ｆ…第２のＦＩＲフィルタ部
２５４ａ，２５４ｂ，３５４ａ，３５４ｂ，３５４ｃ，３５４ｄ，３５４ｅ，３５４ｆ…入出力電力比算出部
２５５，３５５…基準信号選択部
２５６，３５６…タップ係数選択部
１２２２，２５２２…フィルタ部
１３３，１６３，１２２５，２２３４，２５２５…加算器
１２２３ｂ，１２２３ｃ，１２２３ｄ，２２３２ｂ，２２３２ｃ，２２３２ｄ，２５２３ｂ，２５２３ｃ，２５２３ｄ，２５２３ｅ，２５２３ｆ，２５２３ｇ…遅延素子
１２２４ａ，１２２４ｂ，１２２４ｃ，１２２４ｄ，２２３３ａ，２２３３ｂ，２２３３ｃ，２２３３ｄ，２５２４ａ，２５２４ｂ，２５２４ｃ，２５２４ｄ，２５２４ｅ，２５２４ｆ，２５２４ｇ…重み乗算器
【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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