(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ方式に基づく伝送信号の中継装置に用いて回り込みをキャンセルする適応型回り込みキャンセル装置であって、
逐次適応フィルタと、前記逐次適応フィルタの出力信号と受信アンテナからの受信信号とを加算し加算結果を前記逐次適応フィルタに出力するとともに送信信号として出力する加算器とを含み、
前記逐次適応フィルタは、前記中継装置の出力側から入力側へ帰還される回り込み信号と前記逐次適応フィルタから出力される予測信号との差が最小となるよう前記逐次適応フィルタの係数を修正するフィルタ係数修正手段を含み、
前記フィルタ係数修正手段は前記送信信号が蓄積される送信信号蓄積部と、前記逐次適応フィルタのフィルタ係数が蓄積される係数蓄積部と、前記送信信号蓄積部及び前記係数蓄積部を制御して前記送信信号から所定の推定値を算出しかつ前記フィルタ係数を修正する制御部とを含み、
前記制御部は、前記加算器の出力に前記信号蓄積手段に蓄積された送信信号を乗算し、その乗算結果に修正係数をさらに乗算して前記フィルタ係数に加算し前記フィルタ係数を修正することを特徴とする適応型回り込みキャンセル装置。
【請求項２】
ＯＦＤＭ方式に基づく伝送信号の中継装置に用いて回り込みをキャンセルする適応型回り込みキャンセル装置であって、
逐次適応フィルタと、前記逐次適応フィルタの出力信号と受信アンテナからの受信信号とを加算し加算結果を前記逐次適応フィルタに出力するとともに送信信号として出力する加算器とを含み、
前記逐次適応フィルタは、前記中継装置の出力側から入力側へ帰還される回り込み信号と前記逐次適応フィルタから出力される予測信号との差が最小となるよう前記逐次適応フィルタの係数を修正するフィルタ係数修正手段を含み、
前記フィルタ係数修正手段は前記送信信号が蓄積される送信信号蓄積部と、前記逐次適応フィルタのフィルタ係数が蓄積される係数蓄積部と、前記送信信号蓄積部及び前記係数蓄積部を制御して前記送信信号から所定の推定値を算出しかつ前記フィルタ係数を修正する制御部とを含み、
前記制御部は、前記信号蓄積部に蓄積された送信信号と前記係数蓄積部に蓄積されたフィルタ係数との積を算出しその積の総和を前記推定値として出力するとともに、前記加算器の出力に前記信号蓄積手段に蓄積された送信信号を乗算し、その乗算結果に修正係数をさらに乗算して前記フィルタ係数に加算し前記フィルタ係数を修正することを特徴とする適応型回り込みキャンセル装置。
【請求項３】
前記フィルタ係数の修正は最小二乗法を用いてなされることを特徴とする請求項１または２記載の適応型回り込みキャンセル装置。
【請求項４】
前記フィルタ係数修正手段は、前記フィルタ係数の修正時にその係数に１より小さな値（０．９９９９９９等）を乗じるか、又は、ある小さな正の定数を定め、前記フィルタ係数が正であればこの定数を減じ、負であればこの定数を加算することを特徴とする請求項１から３いずれか記載の適応型回り込みキャンセル装置。
【請求項５】
前記加算器の出力信号中の帯域外成分を一定量減衰させて前記逐次適応フィルタに出力する安定化フィルタを含むことを特徴とする請求項１から４いずれか記載の適応型回り込みキャンセル装置。
【請求項６】
前記安定化フィルタの出力を増幅する増幅器を含み、その増幅後の信号が送信信号となることを特徴とする請求項５記載の適応型回り込みキャンセル装置。
【請求項７】
前記中継装置はＳＦＮ中継装置であることを特徴とする請求項１から６いずれか記載の適応型回り込みキャンセル装置。
【請求項８】
ＯＦＤＭ方式に基づく伝送信号の中継装置に用いて回り込みをキャンセルする適応型回り込みキャンセル方法であって、
前記中継装置には逐次適応フィルタと、加算器と、前記加算器の出力信号中の帯域外成分を一定量減衰させて前記逐次適応フィルタに出力する安定化フィルタとが含まれ、
前記キャンセル方法は、前記受信アンテナからの受信信号と前記逐次適応フィルタの出力である予測値との差を前記加算器で求める加算ステップと、その加算結果を前記安定化フィルタと前記逐次適応フィルタに入力する加算結果入力ステップと、前記安定化フィルタの出力を送信するとともに前記逐次適応フィルタに入力する安定化フィルタ出力送信・入力ステップと、前記逐次適応フィルタにて前記回り込み経路の特性を推定する回り込み経路特性推定ステップとを含むことを特徴とする適応型回り込みキャンセル方法。
【請求項９】
前記逐次適応フィルタは、前記回り込み信号と前記逐次適応フィルタから出力される予測信号との差が最小となるよう前記逐次適応フィルタの係数を修正するフィルタ係数修正ステップを含むことを特徴とする請求項８記載の適応型回り込みキャンセル方法。
【請求項１０】
前記フィルタ係数修正ステップは過去に入力された送信信号と前記逐次適応フィルタのフィルタ係数とを入力し、両者の積を算出する積算出ステップと、全ての積の総和を算出し推定値として出力する推定値出力ステップとを含むことを特徴とする請求項９記載の適応型回り込みキャンセル方法。
【請求項１１】
前記フィルタ係数修正ステップは前記加算器の出力に過去に入力された送信信号を乗算する信号乗算ステップと、その乗算結果に修正係数をさらに乗算する修正係数乗算ステップと、その乗算結果を前記フィルタ係数に加算し、前記フィルタ係数を修正するフィルタ係数修正ステップとを含むことを特徴とする請求項９または１０記載の適応型回り込みキャンセル方法。
【請求項１２】
前記フィルタ係数の修正は最小二乗法を用いてなされることを特徴とする請求項８から１１いずれか記載の適応型回り込みキャンセル方法。
【請求項１３】
前記フィルタ係数修正ステップは、前記フィルタ係数の修正時にその係数に１より小さな値（０．９９９９９９等）を乗じるか、又は、ある小さな正の定数を定め、前記フィルタ係数が正であればこの定数を減じ、負であればこの定数を加算することを特徴とする請求項８から１２いずれか記載の適応型回り込みキャンセル方法。
【請求項１４】
前記安定化フィルタの出力を増幅する増幅器を含み、その増幅後の信号が送信信号となることを特徴とする請求項８，１２，１３いずれか記載の適応型回り込みキャンセル方法。
【請求項１５】
前記中継装置はＳＦＮ中継装置であることを特徴とする請求項８から１４いずれか記載の適応型回り込みキャンセル方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は適応型回り込みキャンセル装置に関し、特にＯＦＤＭ方式に基づく地上デジタル放送波の中継装置に用いて回り込みをキャンセルする適応型回り込みキャンセル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
国内地上デジタル放送で採用されるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）は、マルチパスに強い、移動体受信にも利用できる、ＳＦＮ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：単一周波数ネットワーク）が構成できる、という様々な特徴がある。ＳＦＮに際しては、親局から中継局への配信に放送波そのものを使う方法と、光ファイバ等の別回線により配信を行う方法がある。コスト的には前者が望ましいが、中継局の送信アンテナから受信アンテナへの回り込みによる性能劣化、特に回り込みのループ利得が１以上になると信号増大、発振という問題が発生する。
【０００３】
この問題に対処するため、中継局に回り込みをキャンセルするためのフィルタを設置する方式が様々提案されている。その手法の一つは、回り込みキャンセルのためのフィルタを置き、ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号（ＳＰ）を再生しそれを元に回り込み特性を推定しフィルタ係数を構築する方式でありデシジョンフィードバック方式とでも呼ぶべき方式である。もう一つは、送信信号の相関を求め無相関化するようにフィルタ係数を求める適応方式である。前者はＯＦＤＭ復調が必要であるものの比較的優れた性能が得られることが検証されている。後者は原則的にはＯＦＤＭ復調の必要がないというメリットがあるため構造が簡単になる可能性がある。
【０００４】
なお、これらの方法では，フィルタの係数をブロック的に（通常はＯＦＤＭのシンボル毎に）更新する方式（例えば、特開２００１−１６０７９４公報及び特開平１１−３５５１６０号公報参照）となっている。又、中継装置以外にこの種の回り込みキャンセル装置を適用した例として、特開平７−１９９９７１号公報及び特開平１０−２５７５８４号公報が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の中継装置に用いられる適応型回り込みキャンセル装置では、フィルタ特性の算出をブロック的に行っているため、装置が複雑化し小型化が難しいという欠点があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、中継装置に用いられ構造が簡単で小型化が容易な適応型回り込みキャンセル装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明による適応型回り込みキャンセル装置は、ＯＦＤＭ方式に基づく伝送信号の中継装置に用いて回り込みをキャンセルする適応型回り込みキャンセル装置であって、逐次適応フィルタと、前記逐次適応フィルタの出力信号と受信アンテナからの受信信号とを加算し加算結果を前記逐次適応フィルタに出力するとともに送信信号として出力する加算器とを含み、前記逐次適応フィルタは、前記中継装置の出力側から入力側へ帰還される回り込み信号と前記逐次適応フィルタから出力される予測信号との差が最小となるよう前記逐次適応フィルタの係数を修正するフィルタ係数修正手段を含み、前記フィルタ係数修正手段は前記送信信号が蓄積される送信信号蓄積部と、前記逐次適応フィルタのフィルタ係数が蓄積される係数蓄積部と、前記送信信号蓄積部及び前記係数蓄積部を制御して前記送信信号から所定の推定値を算出しかつ前記フィルタ係数を修正する制御部とを含み、前記制御部は、前記加算器の出力に前記信号蓄積手段に蓄積された送信信号を乗算し、その乗算結果に修正係数をさらに乗算して前記フィルタ係数に加算し前記フィルタ係数を修正することを特徴とする。本発明による適応型回り込みキャンセル装置によれば、上記構成により装置の構造が簡単で小型化が容易な適応型回り込みキャンセル装置を提供することが可能となる。
【０００８】
又、本発明による適応型回り込みキャンセル方法は、ＯＦＤＭ方式に基づく伝送信号の中継装置に用いて回り込みをキャンセルする適応型回り込みキャンセル方法であって、前記中継装置には逐次適応フィルタと、加算器と、前記加算器の出力信号中の帯域外成分を一定量減衰させて前記逐次適応フィルタに出力する安定化フィルタとが含まれ、前記キャンセル方法は、前記受信アンテナからの受信信号と前記逐次適応フィルタの出力である予測値との差を前記加算器で求める加算ステップと、その加算結果を前記安定化フィルタと前記逐次適応フィルタに入力する加算結果入力ステップと、前記安定化フィルタの出力を送信するとともに前記逐次適応フィルタに入力する安定化フィルタ出力送信・入力ステップと、前記逐次適応フィルタにて前記回り込み経路の特性を推定する回り込み経路特性推定ステップとを含むことを特徴とする。本発明による適応型回り込みキャンセル方法によれば、上記構成により上述の適応型回り込みキャンセル装置と同様の効果を奏する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は逐次適応型フィルタを用いた地上デジタル放送中継装置用の回り込みキャンセラであって、ＯＦＤＭ復調が不要であり、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ／ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式を問わず動作し、大きな回り込みゲインがあっても動作し、かつ、装置を大幅に簡単化・小型化できることを特徴とする。本発明は、フィルタ係数の更新をブロック的に処理するのではなく、標本値ごとに行うところに特徴がある。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る適応型回り込みキャンセル装置を用いた中継システムの全体構成図である。同図を参照すると、中継システムは親局のアンテナ１と、マルチパス伝送路２と、受信アンテナ３と、中継装置５と、送信アンテナ７とを含んで構成されている。そして、中継装置５の内部に加算器５２と逐次適応フィルタ５３とを含んで構成される適応型回り込みキャンセル装置が含まれている。
【００１１】
次に、中継システムの動作を簡単に説明する。親局のアンテナ１から送信された放送波はマルチパス伝送路２を介して受信アンテナ３で受信され、さらに入力端子５１を介して中継装置５に入力される。さらに、その放送波は中継装置５の出力端子５６を介して送信アンテナ７から外部に送信されるとともに、その一部が回り込み伝送路８を介して中継装置５の受信アンテナ３へ回り込むことを示している。
【００１２】
即ち、親局のアンテナ１からの受信信号にはマルチパス反射や歪・雑音が加わっており、又、中継装置５自身の出力からの回り込み信号についても同様にマルチパス反射や歪・雑音が加わっている。いずれの場合も、伝送路はＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタで近似できると仮定するのが妥当であろう。
【００１３】
ここで、（１＋Ｍ）は親局からのマルチパス伝送路２を、（Ｆ）は回り込み伝送路８を示す。いま、親局信号をＸ、中継装置５の出力信号をＳとし、受信した信号に含まれる雑音（様々な箇所で発生した雑音の総和）をＮで表す。又、回り込みに対処するための補正フィルタをＴで表す。すると、中継装置５において各信号は、
（Ｘ（１＋Ｍ）＋ＳＦ＋Ｎ）Ｔ＝Ｓ      …（１）
で関係付けられる。
【００１４】
ここで、中継装置の出力Ｓが親局信号Ｘと等しいものとし、雑音Ｎを無視すると、補正フィルタＴは、
Ｔ＝１／（１−Ｍ−Ｆ）      …（２）
となり、Ｈ＝Ｍ＋Ｆの特性を持つＦＩＲフィルタ５３を図１のように配置すれば、理想的にはマルチパス、回り込みの両方の特性を打ち消すことができる。
【００１５】
即ち、親局信号をＸ、送信アンテナ７からの回り込み信号をＹ、ＦＩＲフィルタ５３からの出力信号（予測信号）をＺとすると、
加算器５２の出力＝Ｘ＋Ｙ−Ｚ      …（３）
で表されるが、この（Ｙ−Ｚ）が最小となるようＦＩＲフィルタ５３の係数を設定すればよいことになる。
【００１６】
次に、本発明に係る適応型回り込みキャンセル装置の構成及び動作を詳細に説明する。図２は本発明に係る適応型回り込みキャンセル装置の詳細構成図である。なお、図１と同様の構成部分については同一番号を付し、その説明を省略する。同図を参照すると、適応型回り込みキャンセル装置は、中継装置５内に設けられており、入力端子５１と、加算器５２と、逐次適応フィルタ５３と、安定化フィルタ５４と、増幅器５５と、出力端子５６とを含んで構成されている。そして、入力端子５１と加算器５２の第１入力側とが接続され、加算器５２の出力側が安定化フィルタ５４の入力側と逐次適応フィルタ５３の第１入力側とに接続され、安定化フィルタ５４の出力側が増幅器５５の入力側と逐次適応フィルタ５３の第２入力側とに接続され、増幅器５５の出力側が出力端子５６と接続され、逐次適応フィルタ５３の出力側が加算器５２の第２入力側と接続されている。
【００１７】
又、親局のアンテナ１から送られた放送波は、伝送路２を通り受信アンテナ３で受信され、入力端子５１を介して中継装置５に入力される。中継装置５では入力端子５１からの信号と逐次適応フィルタ５３から出力された予測信号との差が加算器５２で作られ、安定化フィルタ５４を通り増幅器５５により電力増幅された後送信アンテナ７から送信される。送信アンテナ７からの信号は、更なる中継用又は家庭の受信用のアンテナ９へ送られる。又、送信アンテナ７からの信号の一部は回り込み伝送路８を介して中継装置の受信アンテナ３に入り込み不要なフィードバックループができる。
【００１８】
次に、図２及び図３を参照しながら適応型回り込みキャンセル装置の動作について説明する。図３は適応型回り込みキャンセル装置の動作を示すフローチャートである。図２において、親局のアンテナ１から送られた信号が伝送路２を通して中継装置の受信アンテナ３に届く。その際、反射があるとマルチパス（ゴースト）となる。又、受信アンテナ３には、中継装置５の出した信号も伝送路８を通って入力される。中継装置５は、入力端子５１からの信号と逐次適応フィルタ５３の出力である予測値との差を加算器５２で求め（図３のＳ１）、その誤差を安定化フィルタ５４と逐次適応フィルタ５３に入力する（図３のＳ２）。安定化フィルタ５４の出力は、増幅器５５により電力増幅されて出力端子５６を介し送信アンテナ７へ送られるとともに、逐次適応フィルタ５３へも入力される（図３のＳ３）。逐次適応フィルタ５３は、増幅器５５、送信アンテナ７、廻り込み伝送路８、受信アンテナ３、入力端子５１までの全体の特性を推定し、安定化フィルタ５４の出力信号をもとに受信端子５１から入力される信号を予測する（図３のＳ４）。そして、加算器５２で入力信号から予測値を引くことにより（図３のＳ１）、回り込み信号はキャンセルされ、親局からの信号はそのまま通過し送信アンテナ７から送信されることになり、中継局として機能する。このように、中継装置の受信アンテナ３に親局のアンテナ１から送られた信号が届くたびに図３のＳ１からＳ４までの処理が繰り返される。
【００１９】
次に、逐次適応フィルタ５３の構成及び動作について説明する。図４は逐次適応フィルタ５３の一例の構成図である。同図を参照すると、逐次適応フィルタ５３は加算器５２の出力信号が入力される第１入力端子５３１と、安定化フィルタ５４の出力信号が入力される第２入力端子５３２と、送信信号蓄積部５３３と、制御部５３４と、係数蓄積部５３５と、出力端子５３６とを含んで構成されている。
【００２０】
そして、第１入力端子５３１と制御部５３４の第２入力側とが接続され、第２入力端子５３２と送信信号蓄積部５３３の入力側とが接続され、送信信号蓄積部５３３の出力側と制御部５３４の第１入力側とが接続され、係数蓄積部５３５の出力側と制御部５３４の第３入力側とが接続され、制御部５３４の第１出力側と出力端子５３６とが接続され、制御部５３４の第２出力側と係数蓄積部５３５の入力側とが接続されている。又、出力端子５３６は加算器５２の第２入力側と接続されている。
【００２１】
次に、図４，図５及び図６を参照しながら逐次適応フィルタ５３の動作について説明する。図５及び図６は逐次適応フィルタ５３の動作を示すフローチャートである。いま、あるサンプリング時刻ｊにおける送信信号（安定化フィルタ５４からの出力信号）をＳ（ｊ）とおく。送信出力信号Ｓ（ｊ）は送信信号蓄積部５３３に蓄積される。逐次適応フィルタ５３のフィルタ係数Ｈ（１），Ｈ（２），…，Ｈ（ｎ），…，Ｈ（Ｎ）（但し、１≦ｎ≦Ｎとする）は、係数蓄積部５３５に蓄積されている。
【００２２】
制御部５３４は、送信信号蓄積部５３３から過去に入力された送信信号Ｓ（ｊ−ｎ）と係数蓄積部５３５からフィルタ係数Ｈ（ｎ）を入力し、両者の積を求める（図５のＳ１１）。制御部５３４は、全てのｎに対して求めた全ての積の総和を求め推定値として出力端子５３６から出力する（図５のＳ１２）。
【００２３】
制御部５３４は同時に、フィルタ係数の修正を行う。修正の方法は、ｎ番目の係数Ｈ（ｎ）に対しては、加算器５２の出力ｅ（ｊ）に送信信号蓄積部５３３に記憶してある信号Ｓ（ｊ−ｎ）を乗じ（図６のＳ２１）、それに正の小さな値修正係数αをさらに乗じて（図６のＳ２２）、フィルタ係数Ｈ（ｎ）に加えることによりフィルタ係数Ｈ（ｎ）を更新し（図６のＳ２３）、更新後のフィルタ係数Ｈ（ｎ）を係数蓄積部５３５に再度入力する。この動作を繰り返すことにより、係数蓄積部５３５のフィルタ係数は正しい値に徐々に近づく。
【００２４】
又、フィルタ係数に１より僅かに小さい値を乗じることにより、過去の影響を徐々に消すことができる。つまり、一旦フィルタに乱れが生じても影響を消すことができる。
【００２５】
以下、本発明をより具体的に説明する。適応型回り込みキャンセラは、見かけ上ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを構成しているが、適応処理の観点からは中継装置の送信信号Ｓを入力としたＦＩＲフィルタの係数を最適化する（回り込み伝播路の特性Ｆに近づける）問題に帰着するため、理論的には回り込み量が多くても対応できる。とはいっても、フィルタＨと加算器とでループを描いている適応型ＩＩＲフィルタであるため、回り込み量が多い場合には不安定になる要素が極めて大きい。又、親局信号Ｘが雑音として作用するため、システム同定という観点からは収束性にきわめて強い制限が生じる。
【００２６】
いま、あるサンプリング時刻ｊの中継装置５の入力点での回り込み信号をｙｊ，その推定値をｚｊ，親局からの信号をｘｊ，送信信号をｓｊ，フィルタＨのタップＫ，時刻ｊのｋ番目の係数をｈｋｊとおく。そして、マルチパス、回り込みパス、受信アンプ等での雑音の総和をｎｊで表す。又、説明を簡単にするため、マルチパスはないものとする。なお、マルチパス特性の補償は通常のＩＩＲ適応フィルタの係数推定問題となる。
【００２７】
すると、回り込み信号ｙｊの推定値ｚｊは、
【００２８】
【数１】
0003573119.tif 000002
となり、中継装置の出力信号は、
ｓｊ＝ｙｊ−ｚｊ＋ｘｊ＋ｎｊ＝ｕｊ＋ｘｊ＋ｎｊ      …（５）
となる。なお、ｕｊはキャンセル残差分、即ち
ｕｊ＝ｙｊ−ｚｊ                                    …（６）
である。
【００２９】
中継装置５においては親局からの信号ｘｊと回り込み信号ｙｊとを分離できないため、デシジョンフィードバックを用いない回り込みキャンセラにおいては親局からの信号ｘｊそのものを推測することができない。つまり、送信信号ｓｊを親局からの信号ｘｊに近づけるという規範は使えない。従って、その代わりとして、送信信号ｓｊの電力を最小にする様に（結果的にはキャンセル残差分ｕｊの電力を最小にする様に）フィルタの係数を修正する最小二乗法を用いる。そのため、親局からの信号ｘｊと雑音の総和ｎｊが外乱として作用することになる。
【００３０】
係数の補正量を求めるには、送信信号ｓｊの二乗を係数ｈｋ，ｊで偏微分すると、
【００３１】
【数２】
0003573119.tif 000003
が得られる。この式は、ｈｋ，ｊを修正すべき方向（正負）がｓｊ×ｓｊ−ｋの極性になる、ということを表しており、そのため、ｈｋ，ｊの修正式は、
ｈｋ，ｊ＋１＝ｈｋ，ｊ＋μｓｊｓｊ−ｋ      …（８）
と書ける。ここで、μは正の比較的小さな値である。実際の修正式としては、様々な方式が提案されている。ここでは、解析の容易な学習的同定法と呼ばれる適応アルゴリズムを採用する。学習的同定法では、
【００３２】
【数３】
0003573119.tif 000004
である。ここで、Ｓｊ＝（ｓｊ−１，ｓｊ−２，…，ｓｊ−Ｋ）Ｔ…（１０）
であり、
【００３３】
【数４】
0003573119.tif 000005
である。ここに、Ｔは転置を表す。以降、各信号のサンプル値は小文字で、行列は大文字で表現する。一般的なＦＩＲシステム同定における収束条件は、
０＜α＜２      …（１２）
である。この場合、修正係数αが１の時に収束速度が最も速くなる。ただし、最終的なキャンセル量は修正係数αが小さいほどよい。中継装置５では親局からの信号ｘｊが雑音として作用するためもあり、修正係数αとして極めて小さな値が用いられる。
【００３４】
又、ＯＦＤＭ信号は白色雑音ではなく、帯域の制限された（その帯域の中では略フラットな周波数特性となっているが）信号であり、信号の存在しない帯域では特性を求めることができない。通常のシステム同定問題ではあまり問題とならないことが多いが、回り込みキャンセル装置のようにループを描き、又、そのループゲインが１以上になることもあると、帯域外で一旦雑音が発生すると成長を開始し動作不安定となる恐れがある。
【００３５】
本発明では、ループの中に帯域外成分に対しては若干のロス（数ｄＢでよい）を与えることにより、安定に収束するようにしてある。この「若干のロスを与える」のが図２に示す安定化フィルタ５４である。この安定化フィルタ５４の一例として帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ：ＢＰＦ）が挙げられる。
【００３６】
逐次適応型フィルタ５３においてはフィルタ係数が正しくない方向へ修正されることが確率的にあり得、又、上で述べたように入力信号が白色雑音ではないこともあり、フィルタ係数が常に正しい方向へ動いているとは限らない。そのため、フィルタ係数にリーク作用を加え過去の影響を徐々に消すことは実際上有効である。その方法として、フィルタ係数の修正毎にフィルタ係数に１よりほんの僅か小さな値（０．９９９９９９等）を乗じるか、又は、ある小さな正の定数を定め、フィルタ係数が正であればこの定数を減じ、負であればこの定数を加算する。いずれにしても過去の影響を徐々に消すことにより、適応フィルタの安定性をより増すことができる。
【００３７】
なお、回り込みキャンセラにおいては、ＯＦＤＭ信号を中間周波数（ＩＦ）で扱うか、あるいは複素ベースバンドで扱うか、については選択の余地がある。基本的には両者とも同じであるが、複素ベ−スバンドの方が、複素演算を行う必要があるものの、標本化周波数が下がること、キャリアの存在する帯域幅が相対的に広く自己相関が少ないため扱い易い。
【００３８】
ＩＦで扱う場合には上の式でフィルタ係数の修正式をそのまま使用できるが、複素信号を扱う際は上述の修正式に若干の変更が必要となる。その際は、演算を複素演算に置き換えることに加え、前述のフィルタ係数の修正の方法の記述中のｅ（ｊ）×Ｓ（ｊ−ｎ）のＳ（ｊ−ｎ）を共役複素数Ｓ（ｊ−ｎ）＊に置き換えるだけでよい。
【００３９】
具体的に説明すると、ｈｋ，ｊを複素数として計算しなおすと、
【００４０】
【数５】
0003573119.tif 000006
となる。ここで、＊は共役を表す。又、
【００４１】
【数６】
0003573119.tif 000007
である。
【００４２】
図７は適応型回り込みキャンセル装置の他の一例の構成図である。なお、同図において、図２と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。図２では安定化フィルタ５４を加算器５２と増幅器５５との間に挿入したが、これに限定されるものではなく、図７に示すように、安定化フィルタ５４−１を加算器５２と逐次適応フィルタ５３との間に挿入することも可能である。しかし、この場合は、安定化フィルタ５４−２を増幅器５５に含ませる必要がある。図７では増幅器を５５−１と５５−２に分割しその間に安定化フィルタ５４−２を挿入してあるが、増幅器５５−１はなくてもよい。
【００４３】
本発明のポイントは、▲１▼廻り込みのキャンセルのために逐次逐次適応フィルタを用いた初めて例であること、▲２▼廻り込みのループゲインが０ｄＢ以上になると（ループ利得が１以上になると）逐次フィルタが不安定となるおそれがあり、安定化フィルタを挿入し解決したこと、▲３▼係数を少しづつリークさせることにより安定化を図ったこと、である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、ＯＦＤＭ方式に基づく伝送信号の中継装置に用いて回り込みをキャンセルする適応型回り込みキャンセル装置であって、その装置は逐次適応フィルタと、前記逐次適応フィルタの出力信号と受信アンテナからの受信信号とを加算し加算結果を前記逐次適応フィルタに出力するとともに送信信号として出力する加算器とを含むため、装置の構造が簡単で小型化が容易な適応型回り込みキャンセル装置を提供することが可能となる。又、本発明による他の発明も本発明と同様の効果を奏する。
【００４５】
具体的に説明すると、本発明では、標本値が入力される毎にフィルタ係数を逐次修正する回り込みキャンセラとすることにより、装置の構造が極めて簡単になること、変調方式によらず適用できること、ループ利得が大きい場合でも動作する等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る適応型回り込みキャンセル装置を用いた中継システムの全体構成図である。
【図２】本発明に係る適応型回り込みキャンセル装置の詳細構成図である。
【図３】適応型回り込みキャンセル装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】逐次適応フィルタ５３の一例の構成図である。
【図５】逐次適応フィルタ５３の動作を示すフローチャートである。
【図６】逐次適応フィルタ５３の動作を示すフローチャートである。
【図７】適応型回り込みキャンセル装置の他の一例の構成図である。
【符号の説明】
１  親局のアンテナ
２  伝送路
３  中継装置の受信アンテナ
５  中継装置
７  中継装置の送信アンテナ
８  回り込み伝送路
９  次段の中継局又は受信装置
５１  中継装置の入力端子
５２  加算器
５３  適応フィルタ
５４  安定化フィルタ
５５  増幅器
５６  中継装置の出力端子
５３１  第１入力端子
５３２  第２入力端子
５３３  送信信号蓄積部
５３４  制御部
５３５  係数蓄積部
５３６  出力端子
【図１】
0003573119.tif 000008
【図２】
0003573119.tif 000009
【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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