(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の異なる通信先に指向方向がそれぞれ向けられた２以上のアンテナの希望波と当該希望波の周波数と異なる周波数を有する干渉波とを含む各出力信号を入力して、前記アンテナの数に対応する数にそれぞれ分配する、前記アンテナの数に対応した複数の分配器と、
前記分配器が分配した前記希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号との差分に対応する信号を算出して出力する第１合成器と、
前記分配器が分配した前記希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号との和分に対応する信号を算出して出力する第２合成器と、
前記分配器が分配した各出力信号のうち希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号のうち少なくとも一方の位相を調整し前記和分に対応する信号を最大振幅にし、当該位相を調整した後、前記分配器が分配した各出力信号のうち希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号のうち少なくとも一方の振幅を調整し前記差分に対応する信号における前記干渉波を最小にする調整部と、
を有する干渉抑圧部を備えた干渉波抑圧装置。
【請求項２】
２以上の異なる通信先に指向方向がそれぞれ向けられた２以上のアンテナの希望波と当該希望波の周波数と異なる周波数を有する干渉波とを含む各出力信号を入力して、前記アンテナの数に対応する数にそれぞれ分配し、
分配した前記希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号との差分に対応する信号を算出して出力し、
分配した前記希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号との和分に対応する信号を算出して出力し、
分配した各出力信号のうち希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号のうち少なくとも一方の位相を調整し前記和分に対応する信号を最大振幅にし、当該位相を調整した後、前記分配した各出力信号のうち希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号のうち少なくとも一方の振幅を調整し前記差分に対応する信号における前記干渉波を最小にする、干渉波抑圧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信において干渉波を抑圧するための干渉波抑圧装置及び干渉波抑圧方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信アンテナのサイドローブから入射する干渉波を抑圧する技術としては、サイドローブを低減してメインローブの指向性を高める技術のほか、複数のアンテナを用いて干渉波を抑圧する技術がある（例えば特許文献１）。ここで、サイドローブとは、アンテナの指向性が最大方向であるメインローブ以外の指向性の輪形部分を意味する。【０００３】
特許文献１に記載されているサイドローブキャンセラでは、希望波を受信する２つのアンテナ出力の和信号と差信号の振幅を揃え、差信号に対して適応フィルタを掛けた後、和信号と適応フィルタの出力信号との差分を取ることで干渉波を抑圧した受信信号を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８８２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
干渉波を抑圧するために、上述したメインローブの指向性を高める技術を用いると、アンテナの構成が複雑になり、大型になるという課題がある。また、特許文献１に記載されているような２個の受信信号の差分を利用して干渉波を抑圧する技術では、１つの希望波を受信するために２つのアンテナを用意しなければならないという課題があった。【０００６】
本発明は、上記の課題を解決することができる干渉波抑圧装置及び干渉波抑圧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】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明に係わる干渉波抑圧装置は、２以上の異なる通信先に指向方向がそれぞれ向けられた２以上のアンテナの希望波と当該希望波の周波数と異なる周波数を有する干渉波とを含む各出力信号を入力して、前記アンテナの数に対応する数にそれぞれ分配する、前記アンテナの数に対応した複数の分配器と、前記分配器が分配した前記希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号との差分に対応する信号を算出して出力する第１合成器と、前記分配器が分配した前記希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号との和分に対応する信号を算出して出力する第２合成器と、前記分配器が分配した各出力信号のうち希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号のうち少なくとも一方の位相を調整し前記和分に対応する信号を最大振幅にし、当該位相を調整した後、前記分配器が分配した各出力信号のうち希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号のうち少なくとも一方の振幅を調整し前記差分に対応する信号における前記干渉波を最小にする調整部と、を有する干渉抑圧部を備える。
【０００８】
また、干渉波抑圧方法は、２以上の異なる通信先に指向方向がそれぞれ向けられた２以上のアンテナの希望波と当該希望波の周波数と異なる周波数を有する干渉波とを含む各出力信号を入力して、前記アンテナの数に対応する数にそれぞれ分配し、分配した前記希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号との差分に対応する信号を算出して出力し、分配した前記希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号との和分に対応する信号を算出して出力し、分配した各出力信号のうち希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号のうち少なくとも一方の位相を調整し前記和分に対応する信号を最大振幅にし、当該位相を調整した後、前記分配した各出力信号のうち希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と前記希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号のうち少なくとも一方の振幅を調整し前記差分に対応する信号における前記干渉波を最小にする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係わる干渉波抑圧装置によれば、希望波毎に１つの比較的小型で単純な構成のアンテナを用いて干渉波を抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係わる干渉波抑圧装置の基本的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係わる干渉波抑圧装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の干渉キャンセラの構成例を示すブロック図である。
【図４】図３の振幅調整器及び位相調整器の調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第二実施形態に係わる干渉波抑圧装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５の干渉キャンセラの構成例を示すブロック図である。
【図７】図６の振幅調整器及び位相調整器の調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】図５の干渉波抑圧装置を外部の制御装置を用いて制御する場合の信号の流れを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第一実施形態
以下、図面を参照して本発明に係わる干渉波抑圧装置の実施形態につて説明する。まず、図１を参照して、本発明の第一実施形態に係わる干渉波抑圧装置１００の基本的な構成について説明する。図１に示した干渉波抑圧装置１００は、ポイント・ツー・ポイント（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｐｏｉｎｔ）無線通信システムにおいてアンテナと受信機との間に設置され、無線通信アンテナのサイドローブから入射される干渉波を抑圧するための装置である。ここで、ポイント・ツー・ポイント無線通信とは、１対１で対向する１組の通信装置間で行われる無線通信を意味する。
【００１２】
図１に示した干渉波抑圧装置１００は、干渉抑圧手段１１０を備えている。干渉抑圧手段１１０は、２以上の異なる通信先に指向方向がそれぞれ向けられた２以上のアンテナの各出力信号を入力する。すなわち、干渉抑圧手段１１０には、ある１つの通信波（希望波とする）の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と、希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号とが入力される。ここで、２以上の異なる通信先に指向方向がそれぞれ向けられた２以上のアンテナとは、各アンテナが所定の通信先のアンテナと対向する方向に指向方向を調整されて設置されていて、それぞれが所定の通信先とポイント・ツー・ポイント無線通信を行う際に用いられるものである。
また、希望波の方向に向けられたアンテナと、希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの位置関係は、希望波の方向に向けられたアンテナに対しては希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナに向けた無線波が干渉波となり、希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナに対しては希望波の方向に向けられたアンテナに向けた無線波が干渉波となりえる、という位置関係を有している。そして、干渉抑圧手段１１０は、各出力信号のうち希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号と希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に対応する信号との差分に対応する信号を希望波の受信機へ向けて出力する。
【００１３】
以上の構成によって、本発明に係わる干渉波抑圧装置１００は、希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号をモニターし、希望波の方向に向けられたアンテナ出力信号から「減算に対応する処理」を行うことで、希望波の方向に向けられたアンテナの出力信号に含まれている干渉波の信号成分を低減する。ここで、「減算に対応する処理」とは、次の第１及び第２の演算処理を含む意味、すなわち減算処理と加算処理の２つの意味を有している。すなわち、第１の演算処理は、希望波に向けられたアンテナの出力信号に含まれる干渉波から同位相（つまり位相差０度又は３６０度）の干渉波を減算することである。ここで、減算する干渉波は、希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に含まれている干渉波である。
そして、第２の演算処理は、希望波に向けられたアンテナの出力信号に含まれる干渉波に対して逆位相（つまり位相差１８０度）の干渉波を加算する処理である。ここで、加算する干渉波は、希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号に含まれている干渉波である。このようにして、干渉波抑圧装置１００は、希望波に向けられたアンテナの出力信号と、希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナの出力信号とを利用して、干渉波の方向のサイドローブをヌルにすること（つまり干渉波方向の感度を落ち込ませること）ができる。これによって、干渉波抑圧装置１００を用いることで、例えば広域にわたってサイドローブのレベルを下げる必要がなくなり、単純な構成のアンテナを用いることが可能となる。また、ある通信先に対する希望波のアンテナの受信信号から干渉波の信号を除去する際に、他の通信先に対するアンテナの受信信号を用いているので、同一の通信先に対して複数のアンテナを用意する必要はなく、通信先毎に用いるアンテナは各１個あればよいことになる。また、１つの通信先に対して複数のアンテナを用いることも可能である。
また、干渉波抑圧装置１００は、希望波に向けられたアンテナで受信された干渉波を、希望波の方向と異なる方向に向けられたアンテナで受信された同一の干渉波を用いて抑圧するものである（すなわち２つのアンテナで受信された同一の干渉波同士を打ち消しあわせることで干渉波を抑圧するものである）。すなわち、希望波と干渉波とは、異なる周波数の無線信号であってよい。
【００１４】
第二実施形態
次に、図２〜図４を参照して、図１に示した干渉波抑圧装置１００における第二の実施形態について説明する。図２は、図１に示した干渉波抑圧装置１００の第二の実施形態としての干渉波抑圧装置１００ａの構成例を示すブロック図である。図２において、干渉波抑圧装置１００ａは、アンテナ１−１及び１−２にそれぞれ接続される分配器２−１及び２−２、干渉キャンセラ３−１及び３−２、並びに受信機５−１及び５−２にそれぞれ接続されるスイッチ４−１及び４−２を備えている。また、干渉波抑圧装置１００ａは、干渉キャンセラ３−１及び３−２と接続されており、これら干渉キャンセラ３−１及び３−２における位相調整および振幅調整の際に、干渉キャンセラ３−１及び３０２の出力を表示する出力部１７を備える。この出力部１７は、例えば、干渉キャンセラ３−１及び３０２の出力を、数値やグラフで示すことができる。
【００１５】
アンテナ１−１及び１−２は、例えばパラボラアンテナ等であり、それぞれ異なる方向にある対向局とポイント・ツー・ポイントの通信を行なうために設置されている。分配器２−１及び２−２はアンテナ１−１及び１−２で受信した信号を干渉キャンセラ３−１及び３−２のＤポート（希望信号ポート）とＵポート（干渉信号ポート）にそれぞれ分配する。すなわち、分配器２−１はアンテナ１−１から出力された受信信号を入力し、干渉キャンセラ３−１のＤポートと干渉キャンセラ３−２のＵポートに分配して出力する。また、分配器２−２はアンテナ１−２から出力された受信信号を入力し、干渉キャンセラ３−２のＤポートと干渉キャンセラ３−１のＵポートに分配して出力する。ここで分配器２−１及び２−２は等分配である必要はなく、例えばＵポートへの分配量を小さくしても良い。
【００１６】
干渉キャンセラ３−１及び３−２は２つのアンテナ１−１及び１−２の受信信号を処理して干渉を除去して希望信号のみを抽出してΔポートより出力する。干渉キャンセラ３−１及び３−２の各Δポートからは、各Ｄポートに入力された信号を希望波の信号とし、各Ｕポートから入力された信号を干渉波の信号として、それらの信号の差分に対応する信号がそれぞれ出力される。また、干渉キャンセラ３−１及び３−２の各Σポートからは、各Ｄポートに入力された信号を希望波の信号とし、各Ｕポートから入力された信号を干渉波の信号として、それらの信号の和分（すなわち互いに加算したもの）に対応する信号がそれぞれ出力される。
【００１７】
受信機５−１は、アンテナ１−１で受信された信号を希望波として受信するものであって、スイッチ４−１を介して干渉キャンセラ３−１のΔポート及びΣポートに選択的に接続される。すなわち、受信機５−１は、スイッチ４−１を切り替えることによって各ポートのいずれか一方の信号を受信する。同様に、受信機５−２は、アンテナ１−２で受信された信号を希望波として受信するものであって、スイッチ４−２を介して干渉キャンセラ３−２のΔポート及びΣポートに選択的に接続される。すなわち、受信機５−２は、スイッチ４−２を切り替えることによって各ポートのいずれか一方の信号を受信する。
【００１８】
なお、スイッチ４−１及び４−２の切り替えは、手動で行うようにしてもよいし、図示していない干渉波抑圧装置１００ａに内蔵又は接続されたコンピュータ等の制御装置から出力された制御信号に応じて行うようにしてもよい。
【００１９】
図３を参照すると、図２に示す干渉キャンセラ３−１及び３−２の詳細な構成が示されている。ここで、干渉キャンセラ３−１及び３−２は同一の内部構成を有している。図３において、振幅調整器６はＵポートに入力された信号の振幅を調整する。位相調整器７はＵポートに入力された信号を振幅調整器６を介して入力して、その位相を調整する。なお、振幅調整器６と位相調整器７は、調整部６７を構成する。振幅、及び位相を調整された信号は、分配器８−２によって分配され、Δ合成器９、及びΣ合成器１０に入力される。
また、Ｄポートに入力された信号は分配器８−１によって分配され、Δ合成器９、及びΣ合成器１０に入力される。Δ合成器９ではＤポート信号−Ｕポート信号（すなわちＤポートからの信号からＵポートからの信号の減算処理）が行なわれてその結果が出力される。
Σ合成器１０ではＤポート信号＋Ｕポート信号（すなわちＤポートからの信号とＵポートからの信号との加算処理）が行なわれてその結果が出力される。
【００２０】
なお、振幅調整器６及び位相調整器７における振幅及び位相の調整は、手動で行うようにしてもよいし、図示していないコンピュータ等の制御装置から出力された制御信号に応じて行うようにしてもよい。振幅調整器６による振幅の調整は、例えば連続的又は段階的に減衰率を調整可能な減衰器を用い、その減衰率を手動で又は自動で設定することによって行うことができる。なお、自動で設定する場合については、図８を参照して後述する。
位相調整器７による位相の調整は、例えば連続的又は段階的に位相を調整可能な移相器（つまりフェーズシフタ）を用いて移相値を手動で又は自動で設定することで行うことができる。また、振幅調整器６及び位相調整器７に対して行われた振幅及び位相の調整値は、手動で調整する場合、振幅調整器６や位相調整器７が有する減衰率や移相値を変化させるスイッチのオン・オフ状態や可変素子の状態を手動で変化させることで設定することができる。自動で調整する場合、振幅調整器６や位相調整器７が有する減衰率や移相値を変化させるスイッチのオン・オフ状態や可変素子の状態を電圧制御やモータ制御（すなわち機械的制御）で変化させることによって行うことができる。また、自動で調整する場合、振幅調整器６及び位相調整器７内に、又は干渉キャンセラ３−１及び３−２内に設けられている図示していない外部の制御装置等において、各制御値を不揮発性のメモリ等に記憶することで保持される。
【００２１】
次に図４を参照して図３に示した干渉キャンセラ３−１及び３−２の動作を説明する。
図４に示した処理では、干渉キャンセラ３−１及び３−２における振幅調整器６及び位相調整器７の調整が行われる。ここでは操作者が手動で調整する場合について説明する。
【００２２】
まず、操作者が、図２のスイッチ４−１を切り替えて、受信機５−１に干渉キャンセラ３−１のΣポートを接続する。そして、この状態で、操作者が、干渉キャンセラ３−１のΣポートを受信機５−１で観測しながら干渉キャンセラ３−１の位相調整器７を調整し、干渉キャンセラ３−１の出力（すなわち受信機５−１の入力レベル）が最大になるように位相調整器７の調整値を設定する（ステップＳ１１）。なお、ここで、干渉キャンセラ３−１の出力（すなわち受信機５−１の入力レベル）は、出力部１７に表示されている。よって、操作者は、この出力部１７に出力されている結果を見ながら、位相調整器７の調整値を変更して、干渉キャンセラ３−１の出力（すなわち受信機５−１の入力レベル）が最大となるところで調整を終了させる。これにより、干渉キャンセラ３−１の出力（すなわち受信機５−１の入力レベル）が最大になるところで、位相調整器７の調整値が設定される。
この場合、干渉キャンセラ３−１のＤポートには、分配器２−１を介してアンテナ１−１で受信された希望波（すなわちアンテナ１−１及び受信機５−１に対しての希望波）の信号と干渉波の信号とが入力されている。ただし、Ｄポートに入力される干渉波の信号レベルは、希望波の信号レベルと比較してアンテナ１−１の指向性に応じて決定される十分小さい値である。他方、干渉キャンセラ３−１のＵポートには、分配器２−２を介してアンテナ１−２で受信された干渉波（すなわちアンテナ１−２及び受信機５−２に対しての希望波）の信号と希望波の信号とが入力されている。ただし、Ｕポートに入力される希望波の信号レベルは、干渉波の信号レベルと比較してアンテナ１−２の指向性に応じて決定される十分小さい値である。
【００２３】
一例として、希望波と干渉波の周波数が若干異なっており、アンテナ１−１及びアンテナ１−２のメインローブとサイドローブの比を９：１（メインローブの最大値：サイドローブの最大値）とし、さらに分配器２−１及び分配器２−２のＤポートとＵポートへの分配比を９：１（Ｄポートの分配率：Ｕポートの分配率）とする。
この場合、アンテナ１−１の出力信号の大きさを１と仮定すると、干渉キャンセラ３−１のＤポートに入力される希望波の大きさが０．８１＝０．９×０．９、干渉波の大きさが０．０９＝０．１×０．９となる。一方、アンテナ１−２の出力信号の大きさを１と仮定すると、干渉キャンセラ３−１のＵポートに入力される希望波の大きさが０．０１＝０．１×０．１、干渉波の大きさが０．０９＝０．９×０．１となる。
したがって、干渉キャンセラ３−１のΣポートからは、Ｄポートから入力された０．８１の希望波とＵポートから入力された０．０１の希望波とを位相差を考慮して加えたものと、Ｄポートから入力された０．０９の干渉波とＵポートから入力された０．０９の干渉波とを位相差を考慮して加えたものとが出力される。
この例の場合、Ｄポートから入力された０．０９の干渉波とＵポートから入力された０．０９の位相差を同相（すなわち位相差を０度または３６０度）に調整し、Ｕポートから入力された０．０１の希望波を無視すると、干渉キャンセラ３−１のΣポートからは、０．８１の大きさの希望波と、０．１８＝０．０９＋０．０９の大きさの干渉波とを加えたものが出力される。
ここで、干渉キャンセラ３−１のΣポートから出力される希望波と干渉波とは位相差によって互いに強め合ったり、弱め合ったりすることになる。ただし、この例では、希望波の周波数と干渉波の周波数が若干異なることとしているので、干渉キャンセラ３−１のΣポートから出力される信号レベルは、異なる周波数間の周波数差を有して変化する（すなわちゆらぐ）ことになる。
よって操作者が、受信機５−１においてΣポートから出力される変化する信号レベルの最大値が最大となるように調整することでＤポートの入力信号に含まれる干渉波とＵポートの入力信号に含まれる干渉波の位相差をほぼ同位相とすることができる。
【００２４】
次に、操作者が、スイッチ４−１を切り替えて、受信機５−１に干渉キャンセラ３−１のΔポートを接続する。そして、操作者が、干渉キャンセラ３−１のΔポートを受信機５−１で観測しながら干渉キャンセラ３−１の振幅調整器６を調整し、振幅調整器６の調整値を設定する（ステップＳ１２）。なお、ここで、干渉キャンセラ３−１の出力（すなわち受信機５−１の入力レベル）は、出力部１７に表示されている。よって、操作者は、この出力部１７に出力されている結果を見ながら、振幅調整器６の調整値を変更して、調整を終了させる。これにより、振幅調整器６の調整値が設定される。
この場合、干渉キャンセラ３−１のＤポートには、分配器２−１を介してアンテナ１−１で受信された希望波の信号と干渉波の信号とが入力されている。干渉キャンセラ３−１のＵポートには、分配器２−２を介してアンテナ１−２で受信された干渉波の信号と希望波の信号とが入力されている。ただし、Ｄポートに入力される干渉波の位相とＵポートに入力される干渉波の位相はステップＳ１１でほぼ同位相に調整されている。上記の例を用いると、Ｕポートから入力された０．０１の希望波を無視した場合、干渉キャンセラ３−１のΔポートからは、Ｄポートから入力された０．８１の希望波と、Ｄポートから入力された０．０９の干渉波からＵポートから入力された０．０９の干渉波を減じたものとが出力される。すなわち、Ｄポートから入力された０．０９の干渉波からＵポートから入力された０．０９の干渉波を減じたものが零である場合、干渉キャンセラ３−１のΔポートからは、Ｄポートから入力された０．８１の希望波が干渉波を含まず出力されることになる。ここで、Ｄポートから入力された０．０９の干渉波の振幅とＵポートから入力された０．０９の干渉波の振幅とが一致している場合には、振幅調整器６による振幅の調整は行わなくてもよい。一方、一致していない場合には振幅調整器６による振幅の調整を行うことでＤポートから入力された０．０９の干渉波とＵポートから入力された０．０９の干渉波とを効率良く打ち消し合わせることができる。
【００２５】
次に、操作者が、スイッチ４−２を切り替えて、受信機５−２に干渉キャンセラ３−２のΣポートを接続する。そして、操作者が、干渉キャンセラ３−２のΣポートを受信機５−２で観測しながら干渉キャンセラ３−２の位相調整器７を調整し、干渉キャンセラ３−２の出力（すなわち受信機５−２の入力レベル）が最大になるように位相調整器７の調整値を設定する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３における動作はステップＳ１１と同様である。なお、ここで、干渉キャンセラ３−２の出力（すなわち受信機５−２の入力レベル）は、出力部１７に表示されている。よって、操作者は、この出力部１７に出力されている結果を見ながら、位相調整器７の調整値を変更して、干渉キャンセラ３−２の出力（すなわち受信機５−１の入力レベル）が最大となるところで調整を終了させる。これにより、干渉キャンセラ３−２の出力（すなわち受信機５−２の入力レベル）が最大になるところで、位相調整器７の調整値が設定される。
【００２６】
次に、操作者が、スイッチ４−２を切り替えて、受信機５−２に干渉キャンセラ３−２のΔポートを接続する。そして、操作者が、干渉キャンセラ３−２のΔポートを受信機５−２で観測しながら干渉キャンセラ３−２の振幅調整器６を調整し、振幅調整器６の調整値を設定する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４における動作はステップＳ１２と同様である。なお、ここで、干渉キャンセラ３−２の出力（すなわち受信機５−２の入力レベル）は、出力部１７に表示されている。よって、操作者は、この出力部１７に出力されている結果を見ながら、振幅調整器６の調整値を変更して、調整を終了させる。これにより、振幅調整器６の調整値が設定される。
【００２７】
以上の処理では、ステップＳ１１及びＳ１３でΣポートの出力信号が最大となるように位相を調整することで、Ｄポートの入力信号に含まれる干渉波とＵポートの入力信号に含まれる干渉波の位相差を最小に近づけるように、位相調整器７の調整値を設定することができる。また、ステップＳ１２及びＳ１４でΔポートの出力信号振幅を調整することで、Ｄポートの入力信号に含まれる干渉波からＵポートの入力信号に含まれる干渉波を減じた場合の残差の大きさを小さくすることができる。すなわち、Σポートの出力信号が最大となるように位相を調整し、かつ、Δポートの出力信号振幅を調整することで、Ｕポートに入力された干渉信号を用いたＤポートに入力された希望信号中の干渉成分の除去効果を最大とすることができる。
【００２８】
以上の調整は、所定の制御装置により自動で行なうこともできるし、人による手動でおこなうこともできる。また、以上の調整は通常、システムの設置時に一度行なうだけでよい。
【００２９】
なお、ポイント・ツー・ポイント無線通信におけるアンテナ１−１のリンクをリンク１とし、アンテナ１−２のリンクをリンク２として、リンク１についての干渉抑圧動作を説明すると次のようになる。すなわち、ステップＳ１１の操作によりアンテナ１−１で受信したリンク２の信号と、アンテナ１−２で受信したリンク２の信号を同相にすることができる。次に、ステップＳ１２の操作によりアンテナ１−１で受信したリンク２の信号と、アンテナ１−２で受信したリンク２の信号を等振幅にして差をとることができる。したがって、アンテナ１−１へのリンク２の干渉を効率的に除去することができる。
以上説明したように、本発明に係わる実施形態においては、以下に記載するような効果を奏する。
【００３０】
第１の効果は干渉リンク方向のサイドローブをヌルにして干渉を除去しているので、広域にわたる低サイドローブ化の必要がなく、アンテナの構成を簡単にすることができることである。
【００３１】
第２の効果は干渉を除去してＳＮＲ（信号雑音比）を改善できるため、必要なアンテナ利得を低減でき、小型のアンテナを使用することができることである。
【００３２】
第３の効果は干渉除去のための調整を通常、システム設置時に行うだけでよいため、例えば通信時の伝送信号にパイロットの挿入が必要ない等、伝送容量の低下がないことである。
【００３３】
第三実施形態
次に、図５〜図７を参照して図１に示した干渉波抑圧装置１００の第三の実施形態について説明する。図５は、図１に示した干渉波抑圧装置１００の第三の実施形態としての干渉波抑圧装置１００ｂの構成例を示すブロック図である。干渉波抑圧装置１００ｂでは、ポイント・ツー・ポイント無線通信におけるＮ個のリンクに対応するために、干渉キャンセラについてさらに工夫している。図３において、干渉波抑圧装置１００ｂは、Ｎ個のアンテナ１−１〜１−Ｎにそれぞれ接続されるＮ個の分配器１１−１〜１１−Ｎ、Ｎ個の干渉キャンセラ１２−１〜１２−Ｎ、並びにＮ個の受信機１４−１〜１４−Ｎにそれぞれ接続されるＮ個のスイッチ１３−１〜１３−Ｎを備えている。
【００３４】
分配器１１−１〜１１−Ｎは各アンテナ１−１〜１−Ｎの受信信号を干渉キャンセラ１１−１〜１１−Ｎに分配する。例えば、分配器１１−１は、アンテナ１−１の受信信号を入力し、干渉キャンセラ１２−１のＤポートと、干渉キャンセラ１２−２〜１２−Ｎの各Ｕポートとに分配して出力する。また、例えば、分配器１１−２は、アンテナ１−２の受信信号を入力し、干渉キャンセラ１２−２のＤポートと、干渉キャンセラ１２−１及び１２−３〜１２−Ｎの各Ｕポートとに分配して出力する。また、例えば、分配器１１−Ｎは、アンテナ１−Ｎの受信信号を入力し、干渉キャンセラ１２−ＮのＤポートと、干渉キャンセラ１２−１〜１２−（Ｎ−１）の各Ｕポートとに分配して出力する。また、干渉キャンセラ１２−１〜１２−Ｎはアンテナ１−１〜１−Ｎの信号を処理して干渉を除去して所望リンクの信号を抽出する。
【００３５】
図６に各干渉キャンセラ１２−１〜１２−Ｎの１個分の構成を示す。干渉キャンセラ１２−１〜１２−Ｎは同一の内部構成を有している。図６に示した各干渉キャンセラ１２−１〜１２−Ｎは、（Ｎ−１）個の振幅調整器６−１〜６−（Ｎ−１）、（Ｎ−１）個の位相調整器７−１〜７−（Ｎ−１）、合成器１５、分配器８−１及び８−２、Δ合成器９並びにΣ合成器１０を有している。なお、図２及び図３に示したものと同一の構成には同一の符号を付けている。各干渉キャンセラ１２−１〜１２−Ｎは、１個のＤポートと、Ｎ−１個のＵポートを持ち、各Ｕポートは振幅調整器６−１〜６−（Ｎ−１）の入力に接続されている。振幅調整器６−１〜６−（Ｎ−１）は、上述した振幅調整器６と同等の機能を有する構成である。振幅調整器６−１〜６−（Ｎ−１）の出力は、位相調整器７−１〜７−（Ｎ−１）の入力にそれぞれ接続されている。位相調整器７−１〜７−（Ｎ−１）は、上述した位相調整器７と同等の機能を有する構成である。振幅調整器６−１〜６−（Ｎ−１）及び位相調整器７−１〜７−（Ｎ−１）で振幅又は位相が調整された信号は合成器１５で合成される。合成器１５の出力は分配器８−２によってΔ合成器９、及びΣ合成器１０に分配される。一方、Ｄポートの信号は分配器８−１によってΔ合成器９、及びΣ合成器１０に分配される。Δ合成器９は２つの入力の差（すなわち差分）を出力する。Σ合成器１０は２つの入力の和（すなわち和分）を出力する。
【００３６】
次に図７を参照して、図６に示した干渉キャンセラ１２−１〜１２−Ｎにおける振幅調整器６−１〜６−（Ｎ−１）の調整、及び位相調整器７−１〜７−（Ｎ−１）の調整動作について説明する。ここでは図示していない外部の制御装置を用い、受信機１４−１〜１４−Ｎの出力をその制御装置でモニターしながら、干渉キャンセラ１２−１〜１２−Ｎとスイッチ１３−１〜１３−Ｎとを制御して、各調整値を設定する場合について説明する。
【００３７】
まず、外部の制御装置は、変数ｎを１に初期化する（ステップＳ２１）。ここで変数ｎはステップＳ２２〜Ｓ２５のループ処理において用いられるループ変数である。
【００３８】
次に、外部の制御装置は、干渉キャンセラ１２−ｎのΣポートを受信機１４−ｎで観測しながら干渉キャンセラ１２−ｎの位相調整器７−１〜７−（Ｎ−１）をその出力が最大になるように順番に調整する（ステップＳ２２）。
【００３９】
次に、外部の制御装置は、干渉キャンセラ１２−ｎのΔポートを受信機１４−ｎで観測しながら干渉キャンセラ１２−ｎの振幅調整器６−１〜６−（Ｎ−１）を順番に調整する。
【００４０】
次に、外部の制御装置は、変数ｎに１を加え（ステップＳ２４）、変数ｎがＮ以下の場合は（すなわちステップＳ２５で「ｎｏ」の場合は）、ステップＳ２２以降の処理を実行する。したがって、外部の制御装置は、ｎ＝１の場合に干渉キャンセラ１２−１についてステップＳ２２及びＳ２３の処理を行ったのと同様にして、ｎ＝２〜Ｎの場合に干渉キャンセラ１２−２〜１２−ＮについてステップＳ２２及びＳ２３の処理を繰り返して実行する。そして、変数ｎがＮ＋１となった場合に（すなわちステップＳ２５が「ｙｅｓ」となった場合に）、外部の制御装置は、処理を終了する。
【００４１】
次に図７を参照して、ポイント・ツー・ポイント無線通信におけるアンテナ１−ｎのリンクをリンクｎ（ｎ＝１〜Ｎ）とした場合の動作について説明する。まず、ステップＳ２２の操作によりアンテナ１−１で受信した各リンクｎ（ｎ＝２〜Ｎ）の信号と、各アンテナ１−ｎ（ｎ＝２〜Ｎ）で受信した各リンクｎ（ｎ＝２〜Ｎ）の信号を同相にすることができる。次にステップＳ２３の操作によりアンテナ１−１で受信した各リンクｎ（ｎ＝２〜Ｎ）の信号と、各アンテナ１−ｎ（ｎ＝２〜Ｎ）で受信した各リンクｎ（ｎ＝２〜Ｎ）の信号を等振幅にして差をとることができる。したがって、アンテナ１−１への各リンクｎ（ｎ＝２〜Ｎ）の干渉を抑圧することができる。以降、ステップＳ２２及びＳ２３の処理を、各リンクｎ（ｎ＝２〜Ｎ）に対して実行することで、アンテナ１−２〜１〜Ｎへの各リンクｎ（ｎ＝１〜Ｎ、ただし、自アンテナ１−２〜１〜Ｎのリンクを除く）の干渉を抑圧することができる。
【００４２】
また、図８を参照して、図５に示した干渉波抑圧装置１００ｂを外部の制御装置を用いて制御する場合の信号の流れの一例について説明する。図８において図５に示したものと同一の構成には同一の符号を付けている。図８に示した例では、外部の制御装置１６が、各スイッチ１３−１〜１３−２から出力された信号の大きさ（例えば振幅値）に対応する信号を各受信機１４−１〜１４−ｎから入力する。この各受信機１４−１〜１４−ｎから入力された信号は、例えば振幅値に対応する電圧値等を有するアナログ信号であってもよいし、あるいは振幅値に対応する値を表す所定形式のデジタル信号であってもよい。また、外部の制御装置１６は、各干渉キャンセラ１２−１〜１２−Ｎ内の各調整部６７に対して振幅及び位相を調整及び設定するための信号を出力する。さらに、外部の制御装置１６は、各スイッチ１３−１〜１３−Ｎの接続状態を切り替えるための信号を出力する。このような接続状態において、外部の制御装置１６は、スイッチ１３−１〜１３−Ｎを順次切り替えながら、各受信機１４−１〜１４−ｎから入力した各スイッチ１３−１〜１３−２の出力信号の大きさに対応する信号に基づき、各調整部６７に対して振幅及び位相を調整及び設定するための信号を出力する。
つまり、制御装置１６は、干渉キャンセラ３−２の出力（すなわち受信機５−２の入力レベル）が最大になるように位相調整器７の調整値を設定する。また、制御装置１６は、干渉キャンセラ３−２の出力（すなわち受信機５−２の入力レベル）が最小となるように振幅調整器６の調整値を設定する。
【００４３】
以上のように、本発明の第二実施形態に係わる干渉波抑圧装置によれば、近接ないし隣接するＮ個のアンテナを用いたＮ個のポイントを通信先とするポイント・ツー・ポイント無線通信において、簡単で小型なアンテナを用いて、各リンク間の干渉を低減することができる。
【００４４】
また、本発明に係わる第一実施形態および第二実施形態の干渉波抑圧装置によれば、サイドローブを持つ複数のアンテナを用いる場合に、異なるリンクの信号を受信してしまい、リンク間の干渉を生じてしまったという課題を、簡易な構成で小型のアンテナを用いて改善することができる。
【００４５】
第四実施形態
なお、本発明に係わる干渉波抑圧装置の実施形態は上記のものに限定されない。例えば、図３に示した干渉キャンセラ３−１及び３−２では、Ｕポートから入力した干渉信号に対して振幅及び位相の調整を行うこととしているが、それに加えて又はそれに代えて、Ｄポートから入力した希望信号に対して振幅及び位相又は少なくともいずれか一方の調整を行うようにしてもよい。
【００４６】
第五実施形態
また、図４又は図７に示した処理では、位相調整と振幅調整の順序を逆にしたり、すべての又は一部のアンテナに対して位相又は振幅の一方を調整した後、すべての又は一部のアンテナに対して位相又は振幅の他方を調整するようにしたりしてもよい。また、干渉波抑圧装置１００ａや干渉波抑圧装置１００ｂは、上記で外部の制御装置として説明した調整のための制御回路を内蔵することもできる。
【００４７】
第六実施形態
また、受信機５−１、５−２や１４−１〜１４−Ｎの受信レベルをモニターすることに代えて、干渉波抑圧装置１００ａや干渉波抑圧装置１００ｂ内にスイッチ４−１、４−２や１３−１〜１３−Ｎの出力信号レベルをモニターするための電子回路等を設けるようにしてもよい。
【００４８】
本願は、２０１１年１０月２８日に、日本に出願された特願２０１１−２３７５９５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係わる干渉波抑圧装置によれば、ポイント・ツー・ポイント通信等において希望波毎に１つの比較的小型で単純な構成のアンテナを用いて干渉波を抑圧する。
【符号の説明】
【００５０】
１００    干渉波抑圧装置
１００ａ    干渉波抑圧装置
１００ｂ    干渉波抑圧装置
１１０    干渉抑圧手段
１−１、１−２、１−Ｎ    アンテナ
２−１、２−２、１１−１、１１−２、１１−Ｎ    分配器
３−１、３−２、１２−１、１２−２、１２−Ｎ    干渉キャンセラ
４−１、４−２、１３−１、１３−２、１３−Ｎ    スイッチ
５−１、５−２、１４−１、１４−２、１４−Ｎ    受信機
６、６−１、６−（Ｎ−１）    振幅調整器
７、７−１、７−（Ｎ−１）    位相調整器
８−１、８−２    分配器
９    Δ合成器
１０    Σ合成器
１５    合成器
【図１】
0005846211.tif 000002
【図２】
0005846211.tif 000003
【図３】
0005846211.tif 000004
【図４】
0005846211.tif 000005
【図５】
0005846211.tif 000006
【図６】
0005846211.tif 000007
【図７】
0005846211.tif 000008
【図８】
0005846211.tif 000009