(57)【要約】  本開示は、無線通信における干渉低減システムおよび方法を提供する。方法は、複数の重なる成分信号およびノイズフロアを有する合成信号を受信することを含むことが可能である。ノイズフロアは、少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含むことが可能である。システムは、演繹的知識なしに複数の重なる成分信号を特徴付けおよび統合可能である。方法は、少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含む補助的入力を受信することを含むことが可能である。方法は、ノイズフロアから干渉するコヒーレント信号を消去することを含むことが可能である。方法は、減少したノイズフロアを有する第１の信号および第２の信号を出力することを含むことが可能である。【選択図】図１０
2019525580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成信号を受信するよう構成され、前記合成信号は第１の信号、第２の信号、およびノイズフロアを有し、前記第１の信号が前記第２の信号と重なり、前記ノイズフロアが少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含む受信器と、
前記第１の信号および前記第２の信号の少なくとも１つのシンボルレートおよび変調推定値を判断し、
少なくとも１つのシンボル軌道、少なくとも１つの変調タイプを判断するため、前記変調推定値に基づき前記少なくとも１つのシンボルレートのＸ倍で前記合成信号をリサンプルし、Ｘはゼロより大きい整数であり、
前記少なくとも１つの変調タイプおよび前記少なくとも１つのシンボル軌道に基づき、前記第１の信号および前記第２の信号を統合し、
前記少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含む補助的入力を受信し、
前記ノイズフロアから前記干渉するコヒーレント信号を消去し、
減少したノイズフロアを有する前記第１の信号および前記第２の信号を出力する
よう構成された少なくとも１つのプロセッサと
を備える、干渉低減装置。
【請求項２】
前記補助的入力が、前記少なくとも１つのプロセッサに接続された近接した受信器から受信されたコヒーレント信号を含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記近接した受信器がＷｉＭａｘアンテナを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記近接した受信器が衛星地上ステーションを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記プロセッサが、
第１のｎ乗が前記第１の信号に対応する第１の持続波を出し、第２のｎ乗が前記第２の信号に対応する第２の持続波を出すまで前記合成信号をｎでべき乗することにより、前記第１の信号および前記第２の信号の前記少なくとも１つのシンボルレートおよび前記変調推定値を判断し、前記第１のｎ乗は前記第１の信号についての変調推定値に対応し、前記第２のｎ乗は前記第２の信号についての変調推定値に対応し、ｎはゼロより大きい整数であり、
前記第１のｎ乗および前記第２のｎ乗に基づき前記第１の信号に対応する前記少なくとも１つのシンボルレートを得る
よう構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記プロセッサが、
前記リサンプリングに基づき前記第１の信号と前記第２の信号の間のオフセット情報をさらに判断するよう前記合成信号をリサンプルし、
オフセットを示すオフセット情報にさらに基づき、前記第１の信号と前記第２の信号を統合する
ようさらに構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
受信器において合成信号を受信し、前記合成信号は第１の信号、第２の信号、およびノイズフロアを有し、前記第１の信号が前記第２の信号と重なり、前記ノイズフロアが少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含むことと、
前記受信器に接続された少なくとも１つのプロセッサにより、前記第１の信号および前記第２の信号の少なくとも１つのシンボルレートおよび変調推定値を判断することと、
少なくとも１つのシンボル軌道、および少なくとも１つの変調タイプを判断するため、前記変調推定値に基づき前記少なくとも１つのシンボルレートのＸ倍で前記合成信号をリサンプルし、Ｘはゼロより大きい整数であることと、
前記少なくとも１つの変調タイプおよび前記少なくとも１つのシンボル軌道に基づき、前記第１の信号および前記第２の信号を統合することと、
前記少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含む補助的入力を受信することと、
前記ノイズフロアから前記干渉するコヒーレント信号を消去することと、
減少したノイズフロアを有する前記第１の信号および前記第２の信号を出力することと
を含む、干渉低減方法。
【請求項８】
前記補助的入力が、前記少なくとも１つのプロセッサに接続された近接した受信器から受信されたコヒーレント信号を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記近接した受信器がＷｉＭａｘアンテナを備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記近接した受信器が衛星地上ステーションを備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記判断することが、
第１のｎ乗が前記第１の信号に対応する第１の持続波を出し、第２のｎ乗が前記第２の信号に対応する第２の持続波を出すまで前記合成信号をｎでべき乗し、前記第１のｎ乗は前記第１の信号についての変調推定値に対応し、前記第２のｎ乗は前記第２の信号についての変調推定値に対応し、ｎはゼロより大きい整数であることと、
前記第１のｎ乗および前記第２のｎ乗に基づき前記第１の信号に対応する前記少なくとも１つのシンボルレートを得ることと
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記リサンプリングに基づき前記第１の信号と前記第２の信号の間のオフセット情報をさらに判断するよう前記合成信号をリサンプルすることと、
オフセットを示すオフセット情報にさらに基づき、前記第１の信号と前記第２の信号を統合することと
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
プロセッサにより実行されるとき、コンピュータが、
合成信号を受信し、前記合成信号は第１の信号、第２の信号、およびノイズフロアを有し、前記第１の信号が前記第２の信号と重なり、前記ノイズフロアが少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含み、
前記第１の信号および前記第２の信号の少なくとも１つのシンボルレートおよび変調推定値を判断し、
少なくとも１つのシンボル軌道、および少なくとも１つの変調タイプを判断するため、前記変調推定値に基づき前記少なくとも１つのシンボルレートのＸ倍で前記合成信号をリサンプルし、Ｘはゼロより大きい整数であり、
前記少なくとも１つの変調タイプおよび前記少なくとも１つのシンボル軌道に基づき、前記第１の信号および前記第２の信号を統合し、
前記少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含む補助的入力を受信し、
前記ノイズフロアから前記干渉するコヒーレント信号を消去し、
減少したノイズフロアを有する前記第１の信号および前記第２の信号を出力する
状態を引き起こす命令を含む、非一過性のコンピュータ可読な媒体。
【請求項１４】
前記補助的入力が、前記少なくとも１つのプロセッサに接続された近接した受信器から受信されたコヒーレント信号を含む、請求項１３に記載の非一過性のコンピュータ可読な媒体。
【請求項１５】
前記近接した受信器がＷｉＭａｘアンテナを備える、請求項１４に記載の非一過性のコンピュータ可読な媒体。
【請求項１６】
前記近接した受信器が衛星地上ステーションを備える、請求項１４に記載の非一過性のコンピュータ可読な媒体。
【請求項１７】
前記命令が、前記コンピュータが、
第１のｎ乗が前記第１の信号に対応する第１の持続波を出し、第２のｎ乗が前記第２の信号に対応する第２の持続波を出すまで前記合成信号をｎでべき乗し、前記第１のｎ乗は前記第１の信号についての変調推定値に対応し、前記第２のｎ乗は前記第２の信号についての変調推定値に対応し、ｎはゼロより大きい整数であることと、
前記第１のｎ乗および前記第２のｎ乗に基づき前記第１の信号に対応する前記少なくとも１つのシンボルレートを得ることと
により、前記第１の信号および前記第２の信号の前記少なくとも１つのシンボルレートおよび前記変調推定値を判断する状態を引き起こす、請求項１３に記載の非一過性のコンピュータ可読な媒体。
【請求項１８】
前記命令が、前記コンピュータが
前記リサンプリングに基づき前記第１の信号と前記第２の信号の間のオフセット情報をさらに判断するよう前記合成信号をリサンプルし、
オフセットを示すオフセット情報にさらに基づき、前記第１の信号と前記第２の信号を統合する
状態を引き起こす、請求項１３に記載の非一過性のコンピュータ可読な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は一般的に、干渉低減および信号復調に関し、より具体的にいうと衛星通信における干渉およびノイズフロアの低減、および信号分離に関連するスループットの最大化に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速の無線通信に利用可能な帯域幅は限定されているが、利用可能な帯域幅内の種々の周波数スペクトルの使用は常に増加している。利用可能な周波数および周波数スペクトルの使用および再使用は、送信間での干渉の増加、および可能な限り利用可能な帯域幅を効率的に使用する必要の増加につながりかねない。
【０００３】
干渉を低減可能な１つの方法は、潜在的に干渉する信号間を可能な限り多く分離することである。そのような分離は、例えば周波数内での信号の分離、物理的距離での、時間でのなどによるものでもよい。そのような分離はまた、送信器と受信器の間で伝達可能な情報量を減少、さもなければ限定するかもしれない。そのような分離技術は、通信システム上で伝達可能な情報の効率を減少しかねない。
【発明の概要】
【０００４】
この開示は一般的に、干渉の低減およびノイズフロアの低減を通した干渉低減および信号復調に関連するシステムおよび方法を記載する。この開示のシステム、方法および装置はそれぞれいくつかの革新的な態様を有し、それらのいずれも唯一本明細書中に開示される望ましい属性の能力があるものではない。
【０００５】
本開示の１つの態様は、干渉低減装置を提供する。装置は、受信器を有することが可能である。受信器は合成信号を受信可能であり、合成信号は第１の信号、第２の信号、およびノイズフロアを有し、第１の信号が第２の信号と重なり、ノイズフロアが少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含む。装置は、少なくとも１つのプロセッサを有することが可能である。少なくとも１つのプロセッサは、第１の信号および第２の信号の少なくとも１つのシンボルレートおよび変調推定値を判断可能である。少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つのシンボル軌道、少なくとも１つの変調タイプを判断するため、変調推定値に基づき少なくとも１つのシンボルレートのＸ倍で合成信号をリサンプルすることが可能であり、Ｘはゼロより大きい整数である。少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つの変調タイプおよび少なくとも１つのシンボル軌道に基づき、第１の信号および第２の信号を統合可能である。少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含む補助的入力を受信可能である。少なくとも１つのプロセッサは、ノイズフロアから干渉するコヒーレント信号を消去可能である。少なくとも１つのプロセッサは、減少したノイズフロアを有する第１の信号および第２の信号を出力可能である。
【０００６】
開示の他の態様は、干渉低減方法を提供する。方法は、合成信号を受信し、合成信号は第１の信号、第２の信号、およびノイズフロアを有し、第１の信号が第２の信号と重なり、ノイズフロアが少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含むことを含むことが可能である。方法は、第１の信号および第２の信号の少なくとも１つのシンボルレートおよび変調推定値を判断することを含むことが可能である。方法は、少なくとも１つのシンボル軌道、および少なくとも１つの変調タイプを判断するため、変調推定値に基づき少なくとも１つのシンボルレートのＸ倍で合成信号をリサンプルし、Ｘはゼロより大きい整数であることを含むことが可能である。方法は、少なくとも１つの変調タイプおよび少なくとも１つのシンボル軌道に基づき、第１の信号および第２の信号を統合することを含むことが可能である。方法は、少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含む補助的入力を受信することを含むことが可能である。方法は、ノイズフロアから干渉するコヒーレント信号を消去することを含むことが可能である。方法は、減少したノイズフロアを有する第１の信号および第２の信号を出力することを含むことが可能である。
【０００７】
開示の他の態様は、命令を含む非一過性のコンピュータ可読な媒体を提供する。プロセッサにより実行されるとき、命令は、コンピュータが、合成信号を受信し、合成信号は第１の信号、第２の信号、およびノイズフロアを有し、第１の信号が第２の信号と重なり、ノイズフロアが少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含む状態を引き起こすことが可能である。命令は、コンピュータが、第１の信号および第２の信号の少なくとも１つのシンボルレートおよび変調推定値を判断する状態を引き起こすことが可能である。命令は、コンピュータが、少なくとも１つのシンボル軌道、および少なくとも１つの変調タイプを判断するため、変調推定値に基づき少なくとも１つのシンボルレートのＸ倍で合成信号をリサンプルし、Ｘはゼロより大きい整数である状態を引き起こすことが可能である。命令は、コンピュータが、少なくとも１つの変調タイプおよび少なくとも１つのシンボル軌道に基づき、第１の信号および第２の信号を統合する状態を引き起こすことが可能である。命令は、コンピュータが、少なくとも１つの干渉するコヒーレント信号を含む補助的入力を受信する状態を引き起こすことが可能である。命令は、コンピュータが、ノイズフロアから干渉するコヒーレント信号を消去する状態を引き起こすことが可能である。命令は、コンピュータが、減少したノイズフロアを有する第１の信号および第２の信号を出力する状態を引き起こすことが可能である。
【０００８】
本開示の他の機能および利点は、例として本開示の態様を示す後述の記載から明らかであるはずである。
【０００９】
本発明の実施形態の詳細を、それらの構造および動作の両方について、添付の図の観察から部分的に収集しえて、図の中で同一の参照番号は同一の部分を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】複数の地上ステーション間の衛星通信の実施形態の図式的な描写である。
【図２】複数の近接した衛星ビームの地理的範囲の図式的な描写である。
【図３】周波数および振幅で重なる図２の複数の衛星信号のグラフ表示である。
【図４】図１から図３の通信システム内で採用されうる通信装置の構成要素の機能ブロック図である。
【図５】信号復調器の機能ブロック図である。
【図６】信号分離方法のフローチャートである。
【図７】複数信号復調方法のフローチャートである。
【図８Ａ】周波数で重なり図６および図７の方法を用いて分離しうる２つの信号の図である。
【図８Ｂ】周波数で重なり図６および図７の方法を用いて分離しうる２つの信号の他の図である。
【図８Ｃ】周波数で重なり図６および図７の方法を用いて分離しうる２つの信号の他の図である。
【図９】図５の復調器の他の実施形態の機能ブロック図である。
【図１０】重なった信号の復調、干渉低減、および分離方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の他の特徴および利点は、後述の詳細な記載を見ると当業者に明らかである。
【００１２】
添付の図と関連して後述する詳細な記載は、種々の実施形態の記載として意図され、本発明が実践されうる唯一の実施形態を示すことを意図しない。詳細な記載は、実施形態の完全な理解をもたらす目的での特定の詳細を含む。一部のケースで、記載を簡潔にするため、公知の構造および構成要素が簡略化された形態で示される。
【００１３】
干渉を最小化または低減するための周波数または物理的距離における信号の分離は、与えられた通信チャネルまたは媒体を介して伝達可能な情報量を減少するかもしれない。未知または敵意あるソースから干渉信号が受信された場合、干渉信号についての利用しうる情報が少ないまたはないので、これらの方法での信号の分離は可能でないかもしれない。
【００１４】
前述のように、干渉を低減するための周波数または物理的距離における信号の分離は、送信器と受信器の間で伝達可能な情報量および情報速度を減少させかねない。さらに、干渉する信号が未知または敵意あるソースからである場合、これらの方法での信号の分離は可能でないかもしれない。よって、複数の信号にわたる帯域幅の再使用、または周波数内で伝達される信号を重ねることが、利用可能な周波数スペクトルの効率的な使用をもたらしうる。
【００１５】
本明細書中に開示されるいくつかの実施形態では、いくつかの復調技術は、衛星通信信号と衛星コマンドおよび制御（Ｃ２）のリンク、無人高所作業車（ＵＡＶ）視線（ＬＯＳ）と衛星データのリンク、船上マイクロ波および衛星通信システム、マイクロ波通信リンク、ＧＰＳ受信器、携帯電話通信リンク、ケーブル信号、および偶然または意図的な干渉に影響されやすいあらゆるポイントツーポイントまたはポイントツーマルチポイント無線周波（ＲＦ）システムを含むが、それらに限定されない複数の異なる通信システムの適用を有してもよい。それはまた、単一のキャリア伝達よりも衛星トランスポンダまたは他の固定ＲＦ帯域幅リンクにわたり明らかに高いデータ速度の能力の増加をもたらす、ブラインド二重キャリア信号処理を可能にするのに使用可能である。
【００１６】
図１は、複数の地上ステーション間の衛星通信の実施形態の図式的な描写である。通信システム（「システム」）１００は、衛星１１０を介して互いに通信する複数の地上ステーション１０２、１０４、１０６を表す。いくつかの実施形態では、通信システム１００は、４つ以上の地上ステーション１０２、１０４、１０６および２つ以上の衛星１１０を備えてもよい。
【００１７】
いくつかのシステムは、干渉低減のためのエコー消去についての発出信号のローカルコピーに応じて決まってもよい。いくつかのシステムでは、ポイントツーポイントまたはポイントツーマルチポイント衛星通信のための平衡アプローチは、通信リンクの両方の端部（例えば、送信器−受信器のペア）において特定の信号処理を必要とするかもしれない。他のシステムで、不平衡アプローチは、１つのサイトでのみ信号処理を必要とするかもしれない。図１の通信システム１００は不平衡アプローチの例であり、地上ステーション１０６は後述する伝達された信号のローカルコピーを有さない。
【００１８】
地上ステーション１０２は信号１２２（Ｔ１）を衛星１１０へ送信してもよく、それはそれから地上ステーション１０４、１０６へリレーされる。地上ステーション１０４は信号１２４（Ｔ２）を衛星１１０へ送信してもよく、それはそれから地上ステーション１０２および地上ステーション１０６へリレーされる。地上ステーション１０２は、（Ｓ１＋Ｓ２として示された）合成信号１３４として、信号１２４（Ｔ２）およびそれ自身が送信した信号１２２（Ｔ１）のエコーを受信してもよい。同様に、地上ステーション１０４は、（Ｓ１＋Ｓ２として示された）合成信号１３２として、信号１２２（Ｔ１）およびそれ自身が送信した信号１２４（Ｔ２）のエコーを受信してもよい。図１で使用される「Ｔ」は地上ステーション１０２、１０４、１０６のうちの１つまたは複数において送信された信号を示し、一方で「Ｓ」は、地上ステーション１０２、１０４、１０６の１つまたは複数において受信された対応する信号を示す。「Ｓ１」および「Ｓ２」はまた、合成信号（例えば、合成信号１３２、１３４、１３６）の成分信号を指しうる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、地上ステーション１０２、１０４の両方が、エコー消去で使用するよう送信した信号１２２、１２４のローカルコピーを有してもよい。一部のケースで、自己干渉で送信した信号の除去は、エコー消去のようなプロセスを用いて遂行される。そのような実施形態で、「エコー」を、送信信号１２２、１２４のサンプリング、遅延線（図示せず）を通したこの信号の処理、着信合成信号１３２、１３４の位相およびゲインのマッチング、およびダウンリンク信号内の送信した信号を消去し処理された周波数空間内で付加された信号を抽出することにより提供してもよい。エコー消去は、いくつかの干渉低減レベルが信号１２２および信号１２４をそれぞれ受信および正常に復調可能でありうるように、通信システム１００内にいくつかの干渉低減レベルを提供してもよい。
【００２０】
他方で地上ステーション１０６は、それ自身の信号を送信せず、よって信号１２２（Ｓ１）および信号１２４（Ｓ２）の受信および処理についての重要なエコー消去機能を有さなくてもよい。地上ステーション１０６で受信されるとき、信号１２２（Ｓ１）および信号１２４（Ｓ２）を共に合成信号１３６と呼ぶ。合成信号１３６は、合成信号１３２および合成信号１３４と同様に、２つの信号、Ｓ１＋Ｓ２の組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、信号１２２および信号１２４のどちらかまたは両方は、地上ステーション１０６を対象とする信号でありうる。
【００２１】
地上ステーション１０２、１０４、１０６のそれぞれは、それ自身のゲートウェイを有することが可能である。例えば、地上ステーション１０２はゲートウェイ１４４を有することが可能であり、地上ステーション１０４はゲートウェイ１４２を有することが可能であり、地上ステーション１０６はゲートウェイ１４０を有することが可能である。ゲートウェイ１４０、１４２、１４４のそれぞれは、地上ステーション１４６ａから１４６ｎに接続された（例えば通信する）ゲートウェイ１４２と同様に、複数の地上ステーションに接続可能である。ゲートウェイ１４０、１４２、１４４のそれぞれを、地上ネットワーク１４８を介して共に通信可能に接続可能である。例えば、地上ネットワーク１４８はインターネットであることが可能である。本明細書で使用されるゲートウェイは、インターネットツー軌道ゲートウェイ（Ｉ２Ｏ）、または衛星システムと地上ネットワーク１４８に接続された他の地上装置間の他の同様のインタフェースを指すことができる。ゲートウェイ１４０、１４２、１４４のそれぞれは、デジタルネットワーク（例えば、ＳＰＥＣＴＲＡＬＮＥＴ）にわたり送信するよう、未処理の衛星通信送信をカプセル化または別の方法でコード化可能ないくつかの装置または他のプロセッサを有することが可能である。いくつかの例では、ゲートウェイ１４０、１４２、１４４は、インターネットプロトコル（ＩＰ）通信によりパケット化して移送する信号内の情報を復号することなく未処理の信号をコード化可能である。そのようなシステムは、デジタル中間周波数（ＩＦ）システムであることが可能である。デジタルＩＦは、ＩＦにおける信号のデジタル化、またはデジタルまたはパケット交換ネットワークにわたるインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを介して無線周波数（ＲＦ）を送信し、それからＲＦデータのパケット化された同位相および直交（Ｉ／Ｑ）表現からの本来の信号の再構成、または信号の処理のどちらかを行うプロセスである。
【００２２】
しかし合成信号１３６は、異なる作動環境による様々な形態およびレベルの干渉の影響を受けやすいかもしれない。いくつかの実施形態では、合成信号１３２、１３４、１３６はさらに、エコー干渉に加え干渉量の変化を含む。他の実施形態では、合成信号１３２、１３４、１３６内で見られる１つまたは複数の信号１２２、１２４をまた、本明細書では成分信号と呼びうる。共に送信された２つの変調信号もまた、付加的な変調とみなしてもよい。よって例えば、信号１２２および信号１２４を、合成信号１３６の成分信号と呼びうる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、対象となる信号（例えば、信号１２２または信号１２４）を特徴付け、それから合成信号１３６から消去することが可能である。例えば、信号１２２が対象となる信号である場合、それを特徴付け、それから合成信号１３６から消去し、残留信号および／またはノイズフロアを残すことが可能である。本明細書で使用されるノイズフロアは、測定システム内のノイズ源全ておよび所望されない信号の合計で形成された信号の測定値を通常指し、ノイズは監視される信号以外のあらゆる信号と定義される。ノイズフロアは、合成信号１３６から対象となる信号（例えば、信号１２２、１２４）が取り除かれた後の残留信号または残りのノイズであると説明できる。それからノイズフロアを、本明細書に記載された干渉軽減または干渉除去方法（図４および図５に関連して後述）を用いて特徴付け、消去信号を生成可能である。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ノイズフロアを特徴付けなくてもよい。従って、生成された消去信号をフィードフォワードループ内で合成信号のコピーと組み合わせ、一方で周波数および振幅の変動を補正し、ノイズフロアを減少することが可能である。これは、対象となる信号の信号対ノイズ（ＳＮＲ）比を上げる結果をもたらしうる。これは、高位の変調スキームの使用を可能にすることにより潜在的なデータスループットを増加し、よって衛星１１０全体のスループットを増加することが可能である。信号理論では、ノイズフロアは、測定システム内の所望されない信号を含むノイズ源全ての合計の測定値であり、ノイズは監視される信号以外のあらゆる信号と定義される。ノイズフロアを、２つ以上の方法のうちの１つで特徴付けることが可能である。ノイズフロアを、「システムノイズフロア」、または「チャネルノイズフロア」と呼んでもよい。チャネルノイズフロアは、使用中のチャネル、つまり対象となる信号（１つまたは複数）１２２、１２４を伝えるチャネルのノイズフロアであってもよい。いくつかの例では、これは外部の信号または近接した信号を含まなくてもよい。他方でシステムノイズフロアは、近接した帯域幅または重なる帯域内で伝達されるいくつかの他の信号を考慮することが可能である。
【００２５】
いくつかの実施形態では、利用可能な周波数スペクトルの使用を最大化するため、信号１２２および信号１２４は同一または同様の帯域幅を使用してもよい。いくつかの実施形態では、信号１２２および信号１２４は、同一の振幅を有してもよい。いくつかの他の実施形態で、信号１２２および信号１２４は、帯域幅、位相、および振幅のうちの１つまたは複数でわずかに異なってもよい。従って地上ステーション１０２、１０４は、偶然または意図的に同様の周波数、帯域幅、および電力レベル（例えば振幅）を使用して、それらのそれぞれの信号（Ｔ１、Ｔ２）、例えば信号１２２および信号１２４を送信するかもしれない。よって、地上ステーション１０６が信号１２２および信号１２４を受信し、受信された信号間でかなりまたは完全な周波数の重なりがあるかもしれない。いくつかの実施形態では、図５に関連して後述するように、３つ以上の重なった信号があるかもしれない。２つ以上の対象となる信号の重なりは、地上ステーション１０６に、重なりもしかすると干渉する信号、例えば信号１２２および信号１２４の分離および解析を必要とするいくつかの問題を提示するかもしれない。
【００２６】
本明細書に記載される変調は、アナログ変調またはデジタル変調を含んでもよいが、それらに限定されない。本明細書で述べるいくつかの変調スキームは、直交振幅変調（ＱＡＭ）、位相偏移変調（ＰＳＫ）、バイナリＰＳＫ（ＢＰＳＫ）、直交ＰＳＫ（ＱＰＳＫ）、差動ＰＳＫ（ＤＰＳＫ）、差動ＱＰＳＫ（ＤＱＰＳＫ）、振幅および位相偏移変調（ＡＰＳＫ）、オフセットＱＰＳＫ（ＯＱＰＳＫ）、振幅偏移変調（ＡＳＫ）、最小偏移変調（ＭＳＫ）、他のタイプの変調の中でもガウスＭＳＫ（ＧＭＳＫ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）、および連続位相変調（ＣＰＭ）を含むことが可能であるが、それらに限定されない。例えば、ＱＡＭおよびＡＰＳＫのようないくつかの変調タイプはまた、例えば２〜３例を挙げると４ＱＡＭ、８ＱＡＭ、および１６ＡＰＳＫと係数で異なってもよい。
【００２７】
図２は、複数の近接した衛星ビームの地理的範囲の図式的な描写である。衛星通信システム（システム）１９０は、複数のスポットビーム衛星の地理的到達範囲（到達範囲）１６０を有することが可能である。システム１９０はシステム１００と同様でありえ、到達範囲１６０が、１つまたは複数の衛星（例えば衛星１１０）からの信号または送信、または周波数で重なるかもしれない他の信号または送信と関連付けられる。それぞれのビームの到達範囲１６０は個々に１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ、１６０ｅ、１６０ｆ、１６０ｇ、１６０ｈと呼ぶが、集合的に到達範囲１６０と呼ぶかもしれない。いくつかの例では、対地同期（または一部のケースで静止）衛星は、指定された「到達範囲」または地理的領域を有することが可能であり、その中で衛星通信が受信されることが意図される。複数の地上ステーション１５０は、それぞれの到達範囲１６０内に送信された信号を受信可能である。地上ステーション１５０は、個々に１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅ、１５０ｆ、１５０ｇと呼ぶ。地上ステーション１５０は、図１の地上ステーション１０２、１０４、１０６、１４６と同様または同一であることが可能である。地上ステーション１５０のそれぞれは、それらのそれぞれの到達範囲１６０内で１つまたは複数の信号（例えば信号１２２、１２４）を送信および受信可能である。与えられた到達範囲１６０内に、２つ以上の地上ステーション１５０が存在することが可能である。
【００２８】
到達範囲１６０ｈを、例えば他の基地局１７０と関連付けることが可能である。基地局１７０を、セルラーサービスプロバイダまたは他の無線サービスと関連付けてもよい。基地局１７０は、地上ステーション１５０および到達範囲１６０ａ〜１６０ｇと関連する送信の周波数の範囲と重なる周波数の範囲で作動可能である。基地局１７０は例えば、ＷｉＭＡＸ（ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス）サービスプロバイダであることが可能である。
【００２９】
いくつかの例では、到達範囲１６０はまた、衛星地上ステーション１５０のＩＦ帯域において重なり、そのレベルで干渉することがありうる。干渉はまた、複数のＲＦまたはＩＦ周波数で起こりうる。従って干渉信号は、干渉をもたらすのに対象となる信号と正確に同一の周波数である必要はない。衛星地上システムは、およそ２２、０００マイル超離れた電力が限定された衛星から信号を受信するよう意図されるとき、非常に高感度なので、地上システムは衛星地上システムアンテナにおいてより高い放射電力を有する。
【００３０】
いくつかの実施形態では、到達範囲１６０は、衛星の軌道を通して地理的位置上で比較的に静止を維持することが可能である。いくつかの他の実施形態で、いくつかの衛星はまた、それらの送信（例えばビーム）をたどりまたは形成し、それぞれの到達範囲１６０を再形成または移動する能力を有する。しかし、高いパーセンテージの帯域幅の使用、およびそれぞれの衛星（例えば衛星１１０）と地上ステーション１５０の間のチャネル分布がコンパクトなたぐいであれば、近接した到達範囲１６０間で重なりがありうる。近接したビームまたは到達範囲間の重なりは必ずしもメインビーム内でなく、すなわちそれは３ｄＢのロールオフポイントの外側でありうる。いくつかの例では、干渉を最小化するように、到達範囲１６０は地理的に分離され、または異なる周波数または分極で使用される。しかし、ビームパターンのロールオフが３ｄＢを超え、信号／ビームのある減衰がもっと低い強度においてさえも残るので、衛星ビーム（例えば到達範囲１６０）はなお重なりうる。従って、到達範囲１６０はそれぞれの衛星ビームのメイン部分の外側の領域を示すが、なお近隣の地上ステーション１５０への干渉を引き起こすのに十分な領域内でありうる。
【００３１】
例えば、到達範囲１６０ａは到達範囲１６０ｄおよび到達範囲１６０ｂと重なる。一部のケースで、到達範囲１６０は、到達範囲１６０ｅのような複数の近接した衛星到達範囲１６０と重なりうる。地上ステーション１５０ｅはそのとき、近接した到達範囲１６０からの信号からの干渉により増加されたノイズフロアを有しうる。これは、システムノイズフロアを増加しうる。地上ステーション１５０のそれぞれは、地上ネットワーク１４８を介して接続可能である。同様に地上ステーション１５０のそれぞれは、１つまたは複数のゲートウェイ（例えばゲートウェイ１４０、１４２、１４４）に接続可能である。いくつかの例では、地上ステーション１５０を同一のゲートウェイに接続可能である。いくつかの他の例では、地上ステーション１５０はそれぞれ異なるゲートウェイに接続可能である。
【００３２】
図３は、周波数および振幅で重なる図２の複数の衛星信号のグラフ表示である。区画１７０で、到達範囲１６０（図２）に関連する信号が、振幅（垂直またはＹ軸）および周波数（水平またはＸ軸）で示されている。例えば対象となる信号は、地上ステーション１５０ｅにおいて受信が意図された信号１７２であってもよい。信号１７２は地上ステーション１０２により送信される信号Ｓ１と同様であってもよく、信号Ｓ２と重なってもよい。信号Ｓ２、または他の干渉する送信は、地上ステーション１５０ｆおよび従って関連する到達範囲１６０ｆのような他の宛先が意図されうる。到達範囲１６０ｆおよび干渉信号１７４は、到達範囲１６０ｃ、１６０ｈ、１６０ｇ、１６０ｄ、または１６０ｂより多くの重なりを到達範囲１６０ｅと有しうる。よって干渉信号１７４は、他の干渉（または重なる）信号より大きい対象となる信号１７２の受信への干渉源を示すかもしれない。干渉信号１７４のような信号の低減は、システムノイズフロアを低減可能である。これはまた、信号１７２について必要とされる処理の量を減少させる。ノイズフロアにおける減少は、少量、例えば５から１０パーセントであるかもしれない。しかし、５から１０パーセントは相対的に見れば少量に見えるかもしれないが、高スループットの衛星（ＨＴＳ）システムで、例示の５から１０パーセントは移送されるデータの量の中ではかなりの増加になりうる。他の（例えば他の到達範囲１６０から）重なる信号は、対象となる信号１３６に例示の５から１０パーセントより著しいまたは少ない効果を有しうる。
【００３３】
一部のケースで、干渉信号１７４のような干渉信号は、例えば地上ステーション１５０ｆでの受信が意図されるコヒーレント信号である可能性がある。従って干渉信号１７４は、単なる「バックグラウンドノイズ」ではない。干渉の観点からは、干渉信号１７４は、それが対象となる信号１７２の受信を干渉している範囲については「ノイズ」であるが、その成分送信はコヒーレント信号であるので、それらを特徴付け、従ってそれらを消去するのはより容易でありうる。これは、ノイズフロアを減少することが可能である。
【００３４】
いくつかの例では、地上ステーション１５０ｆは、対象となる信号１７２を含む合成信号（例えば図１の合成信号１３６）および１つまたは複数の干渉信号（例えば干渉信号１７４）および他のノイズを受信可能である。いくつかの実施形態では、干渉信号１７４を、例えば補助的な地上アンテナのような他の源から受信し、合成信号から消去することが可能である。そのような消去は、送信器がそれ自身が送信した信号のコピーを保持し、受信された信号からエコーを消去するエコー消去と同様であることが可能である。地上ステーション１５０ｅが他のアンテナまたはネットワークから干渉信号１７４のコヒーレントバージョンを受信する場合、そのような「エコー消去」方法を採用可能である。これはまた、干渉信号１７４が例えばセルラー、ＷｉＭＡＸ、または衛星通信と同様の帯域幅を用いる他の無線システムからである場合にも有用でありうる。
【００３５】
いくつかの他の実施形態で、他の到達範囲１６０に関連する他の干渉信号を、ゲートウェイ（例えばゲートウェイ１４０、１４２、１４４）を介して利用可能である。例えば地上ステーション１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｅ、１５０ｆを同一のゲートウェイに関連付けてもよく、同じ方法でゲートウェイ１４２は地上ステーション１０４、１４６ａ〜１４６ｎに関連付けられる（または接続される）。従って、地上ステーション１５０ｆに関連する干渉信号１７４のようないくつかの他の干渉信号を、ゲートウェイとの直接リンクにより利用可能でありうる。いくつかの他の例で、干渉信号１７４は、パケット交換またはデジタルネットワークを介して他のゲートウェイ（例えばゲートウェイ１４４）から地上ネットワーク１４８にわたって利用可能でありうる。そのような実施形態で、与えられた地上ステーションにおいて同一のゲートウェイを通って複数の信号が到達するので、他の干渉信号を、ＩＰネットワークを介したＳＰＥＣＴＲＡＬＮＥＴシステム、またはゲートウェイへの直接リンクによるような他の手段により、干渉キャンセラに利用可能にできる。これは、システムノイズフロアを減少することが可能である。５％の減少でさえも、ＨＴＳシステムでの使用においては帯域幅内で劇的な増加でありうる。
【００３６】
図４は、図１の通信システム内で採用されうる通信装置の構成要素の機能ブロック図である。示されるように、通信装置２００を、図１および図２の地上ステーションとして実施してもよい。例えば、通信装置２００は地上ステーション１０６を備えてもよい。
【００３７】
通信装置（「装置」）２００は、通信装置２００の動作を制御するプロセッサ２０４を有してもよい。プロセッサ２０４をまた、中央処理装置（ＣＰＵ）と呼んでもよい。通信装置２００はさらに、プロセッサ２０４に動作可能に接続されたメモリ２０６を有してもよく、メモリ２０６は読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の両方を有してもよく、プロセッサ２０４に命令およびデータを提供する。メモリ２０６の部分は、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）を含んでもよい。プロセッサ２０４は通常、メモリ２０６内に格納されたプログラム命令に基づき、論理的および数学的動作を実行する。メモリ２０６内の命令を、本明細書に記載された方法を実行するよう実行可能であってもよい。
【００３８】
通信装置２００が受信ノードまたは地上ステーションとして実行または使用されるとき、プロセッサ２０４を複数の異なる信号タイプの情報を処理するよう構成してもよい。そのような実施形態で、通信装置２００を地上ステーション１０６として実行し、合成信号１３６を受信して解析またはその成分信号（例えば信号１２２および信号１２４）に分離するよう構成してもよい。例えばプロセッサ２０４を、信号１２２、１２４を統合または再生成するため、他の送信特性の中でとりわけ周波数、帯域幅、変調タイプ、形成因子およびシンボル軌道を判断するよう構成してもよい。プロセッサ２０４は、そのような判断を有効化するよう、いくつかの信号分離および干渉低減モジュール（「モジュール」）２０２内で、種々のプロセスまたは方法を実行してもよい。モジュール２０２はまた、図５と関連して後述する適応性再生技術（ＡＲＴ）を有してもよい。
【００３９】
プロセッサ２０４はさらに、１つまたは複数の適応性イコライザ（図示せず）を有してもよい。適応性イコライザを、時間領域内で着信信号を推定し特徴付けるよう構成してもよい。
【００４０】
プロセッサ２０４は、１つまたは複数のプロセッサ２０４と共に実行される処理システムの構成要素を備えてもよく、または処理システムの構成要素であってもよい。１つまたは複数のプロセッサ２０４を、汎用マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能な論理装置（ＰＬＤ）、コントローラ、ステートマシン、ゲーテッドロジック、個別のハードウェア構成要素、専用ハードウェア有限状態マシン、または、計算または他の情報操作を実行可能なあらゆる他の適切なエンティティのあらゆる組み合わせで実行してもよい。
【００４１】
プロセッサ２０４はまた、ソフトウェアを格納する機械可読な媒体を有してもよい。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、または他にどのように呼ばれようとも、あらゆるタイプの命令を広く意味すると解釈されるべきである。命令は、（例えばソースコードフォーマット、バイナリコードフォーマット、実行可能なコードフォーマット、またはあらゆる他の適切なコードのフォーマットの）コードを有してもよい。命令は、１つまたは複数のプロセッサ２０４により実行されるとき、処理システムに本明細書に記載された種々の機能を実行させる。
【００４２】
通信装置２００はまた筐体２０８を有してもよく、筐体２０８は通信装置２００と離れた箇所の間のデータの送信および受信を可能にする送信器２１０および受信器２１２を有してもよい。例えばそのような通信は、地上ステーション１０２、１０４、１０６、１５０の間で起こりうる。送信器２１０および受信器２１２を、送受信器２１４へ組み合わせてもよい。アンテナ２１６を、筐体２０８に取り付けてもよく、送受信器２１４へ、または送信器２１０および受信器２１２へ独立して電気的に接続してもよい。通信装置２００はまた、複数の送信器、複数の受信器、複数の送受信器および／または複数のアンテナ（図示せず）を有してもよい。
【００４３】
通信装置２００はまた信号検出器２１８を有してもよく、信号検出器２１８を送受信器２１４により受信される信号のレベルを検出および定量化しようとするために使用してもよい。信号検出器２１８は、そのような信号を、周波数、帯域幅、シンボルレート、トータルエネルギー、シンボルあたりのエネルギー、パワースペクトル密度および他の信号特性として検出してもよい。信号検出器２１８はまた、（図５に記載の）「ウィンドウ化モジュール」を有してもよく、着信データ（例えば１つまたは複数の信号１２２、１２４）を処理し、プロセッサ２０４が使用中の無線通信帯域の正しく帯域幅が限定された部分を受信するのを確実にするようさらに構成してもよい。非限定の例として、地上ステーション１０２、１０４へおよびそれらからのある伝達は、特定の時間および時間による周波数の変動を受けかねず、その伝達は衛星１１０により受信され、地上ステーション１０６へ別ルートで送られる。そのような変動は、他の因子の中でもとりわけドップラーシフトおよび移動した距離によるものでありうる。従って、プロセッサ２０４が信号（１つまたは複数）１２２、１２４、１３６を含むスペクトルの正しい部分を受信したのを確実にするよう、信号検出器２１８（またはウィンドウ化モジュール）は、帯域幅および中央周波数について着信信号（１つまたは複数）１３６を修正してもよい。
【００４４】
通信装置２００はまた、信号処理に使用するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２２０を有してもよい。ＤＳＰ２２０を、送信のためのデータユニットを生成するよう構成してもよい。ＤＳＰ２２０はさらに、信号検出器２１８およびプロセッサ２０４と協働し、合成信号１３６のいくつかの特性を判断してもよい。
【００４５】
通信装置２００はさらに、ユーザ・インタフェース２２２を備えてもよい。ユーザ・インタフェース２２２は、キーパッド、マイクロホン、スピーカ、および／またはディスプレイを備えてもよい。ユーザ・インタフェース２２２は、通信装置２００のユーザに情報を伝送し、および／またはそのユーザからの入力を受信するあらゆる構成要素または部材を有してもよい。
【００４６】
本明細書に記載された通信装置２００の種々の構成要素を、バスシステム２２６により共に接続してもよい。バスシステム２２６は、例えばデータバス、データバスと同様にデータバスに加え電力バス、制御信号バス、およびステータス信号バスを有してもよい。当業者は、いくつかの他のメカニズムを用いて通信装置２００の構成要素を共に接続または入力を互いに受け入れまたは提供してもよいことを理解するだろう。バスシステム２２６はさらに、通信装置を地上ネットワーク１４８に接続、例えば第１の通信装置を１つまたは複数の第２の通信装置に接続可能である。
【００４７】
多数の分離した構成要素が図４で示されるが、構成要素のうちの１つまたは複数を組み合わせまたは共同で実行してもよい。例えば、プロセッサ２０４について前述した機能を実行するのみだけでなく、信号検出器２１８および／またはＤＳＰ２２０について前述した機能を実行するためにプロセッサ２０４を使用してもよい。さらに、図４で示される構成要素のそれぞれを、複数の分離した構成要素を用いて実行してもよい。さらに、プロセッサ２０４（または１つまたは複数のプロセッサ）を、あらゆる構成要素、モジュール、回路または後述するものなどを実行するのに使用してもよく、またはそれぞれを、複数の分離した構成要素を用いて実行してもよい。
【００４８】
図５は、信号復調器（「復調器」）の機能ブロック図である。復調器３００は未処理の信号３１０を受信可能であり、その部分は１つまたは複数の対象となる信号を含みうる。例えば、地上ステーション１０６は合成信号１３６を含む未処理の信号３１０を受信してもよく、それは前述のように複数の成分信号１２２、１２４を含みうる。未処理の信号３１０は、無線通信（例えば衛星通信）で使用する周波数の全体のスペクトル（１つまたは複数）を含んでもよい。
【００４９】
未処理の信号３１０は受信器２１２（図４）により受信され、デジタル化モジュール３２０により処理される。デジタル化モジュール３２０は、未処理の信号３１０をアナログ信号からデジタル信号へ変換する１つまたは複数のアナログ−デジタル（Ａ２Ｄ）変換器を備えることが可能である。デジタル化モジュール３２０は、デジタル化信号３２２を出力可能である。
【００５０】
復調器３００はさらに、デジタル化モジュール３２０に動作可能に接続されたウィンドウ化モジュール３２５を有する。前述のように、ウィンドウ化モジュール３２５は、信号検出器２１８の構成要素であることが可能である。ウィンドウ化モジュール３２５はまた、本明細書に記載されたプロセスを完了するため、プロセッサ２０４およびＤＳＰ２２０と協働可能である。
【００５１】
いくつかの実施形態では、ウィンドウ化モジュール３２５を、デジタル化信号３２２の帯域幅を限定、またはデジタル化信号３２２の部分に焦点を当て、復調器３００が対象となる信号（１つまたは複数）を含むスペクトルの所望の部分を処理するのを確実にするよう構成可能である。いくつかの実施形態では、スペクトルの所望の部分は、１つまたは複数の対象となる信号（例えば、信号１２２および信号１２４）を含んでもよい。対象となる信号（１つまたは複数）（例えば、合成信号１３６および信号１２２、１２４）が復調器３００により処理されるように、ウィンドウ化モジュール３２５はまた、中央周波数および帯域幅のスペクトルの帯域幅で限定された部分を修正可能である。後述の記載のために、ウィンドウ化モジュール３２５により限定されたデジタル化信号３２２の帯域幅で限定された部分を、本明細書では通常ウィンドウ化信号３２８と呼ぶ。いくつかの実施形態では、ウィンドウ化信号３２８は、複数の成分信号（例えば信号１２２および信号１２４、または図３に示され到達範囲１６０に関連する信号）を含む合成信号１３６のデジタル形態であってもよい。成分信号のうちの１つまたは複数は、例えば単一の対象１７２のような対象となる信号（１つまたは複数）であることが可能である。
【００５２】
復調器３００はさらに、干渉検出器３３０を有することが可能である。いくつかの実施形態では、干渉検出器３３０を、ウィンドウ化信号３２８を受信し、信号１２２および信号１２４、または他の干渉信号に加え合成信号１３６の存在を判断するよう構成可能である。いくつかの実施形態では、合成信号１３６として共に伝送されるとき、自身が個別に変調された（例えばＱＰＳＫ、４ＱＡＭ、１６ＡＰＳＫなど）２つ以上の信号を、さらに変調とみなしてもよい。
【００５３】
干渉検出器３３０は、複数の干渉信号（例えば、信号１２２および信号１２４）の存在を判断するよう、着信ウィンドウ化信号３２５を時間領域内で処理可能である。干渉検出器３３０はまた、周波数領域内のウィンドウ化信号３２８も処理可能である。いくつかの実施形態では、干渉検出器３３０は、複数の成分信号の存在を判断するよう、ウィンドウ化信号３２８の係数のフーリエ変換を分析可能である。いくつかの他の実施形態で、干渉検出器３３０により実行されるプロセスを、ソフトウェアで実行可能である。
【００５４】
干渉検出器３３０は、少なくとも変調推定値およびシンボルレートまたはクロックレートを判断するよう、周波数および時間の両方でプロセスを使用してもよい。いくつかの実施形態では、変調推定値は、持続波（ＣＷ）がｎ乗されたウィンドウ化信号３２８の結果になるまで、ウィンドウ化信号３２８に自身をｎ乗することにより得られうる。本明細書で使用される、信号に自身を乗算する、または信号をｎ乗する動作は、通常「べき乗」と呼ばれる。ウィンドウ化信号３２８のべき乗を、複数回完了し、時間領域および周波数領域内の複数の成分信号の存在を判断することが可能である。従って、干渉検出器３３０（または信号検出器２１８）がウィンドウ化信号３２８内に１つ、２つまたはそれを超える数の信号が存在すると判断するまで、ウィンドウ化信号３２８に自身を乗算してもよい。成分信号（例えば、信号１２２および信号１２４）のそれぞれは異なる変調を有してもよく、よってＣＷの結果を異なるｎ乗で生成する。例えば、３つの異なる変調タイプの成分信号を有する合成信号１３６のべき乗は、３つの異なるｎ乗で３つの異なるＣＷ波形を生成しうる。他の例では、成分信号の２つ以上が同一の変調を有しえて、よってＣＷ波形は同一の値のｎでの結果になるであろう。いくつかの実施形態では、ｎ乗は２の倍数である。
【００５５】
干渉検出器３３０はさらに、ウィンドウ化信号３２８のべき乗機能を通してシンボルレートの推定値を得ることが可能である。ウィンドウ化信号３２８のべき乗は、関連したシンボルレートの指標または推定値をもたらしうる。いくつかの実施形態では、信号に何度も自身を乗算するとき、シンボルの位相を相互に関連付けまたは消去してもよく、周波数領域内で単一の周波数により示されるＣＷ結果をもたらす。このプロセスは、ＣＷ周波数周辺に均一に間隔を空けた小さなサイドローブ（例えば「サイド突起」）を生じるかもしれない。サイドローブの間隔は、対応する成分信号のキャリアのシンボルレートに関連し、シンボルレートの推定に使用してもよい。干渉検出器３３０はさらに、べき乗の結果（１つまたは複数）および「サイド突起」の間隔を使用し、さらに１つまたは複数のシンボルレート推定値を精密化して、成分信号に対応する１つまたは複数の実際のシンボルレートを得るよう構成された１つまたは複数の適応性イコライザ（図示せず）を有することが可能である。いくつかの実施形態では、そのような適応性イコライザは、複数のシンボルレート推定値で実際のシンボルレートを得るよう実行可能である。いくつかの実施形態では、このプロセスを、ｎのそれぞれの異なる値（例えばｎ乗）について完了してもよい。１つまたは複数の実際のシンボルレートは、ウィンドウ化信号３２８内に存在する１つまたは複数の成分信号に対応可能である。例えば、合成信号が（上記のように）３つの異なるシンボルレートを持つ３つの例示的な成分信号を有する場合、干渉検出器３３０により３つの別個のシンボルレートを得ることが可能である。実施形態で、２つ以上の成分信号が同一のシンボルレートを持って存在してもよい。別の実施形態では、２つ以上の成分信号（例えば信号１２２および信号１２４または対象となる信号１７２）が、同一のシンボルレートだが異なる変調を有することが可能である。
【００５６】
復調器３００はさらに、１つまたは複数の適応性再生器（「ＡＲＴ」）３５０を有することが可能である。本明細書で使用される頭字語「ＡＲＴ」は「適応性再生技術」を表し、通常ＡＲＴ３５０を備えるプロセッサを指しうる。図５のＡＲＴ３５０は、複数のサブコンポーネントまたはモジュールを有してもよい。干渉検出器３３０により１つまたは複数の信号（例えば、対象となる信号および干渉信号）が検出されるとき、ウィンドウ化信号３２８はＡＲＴ３５０内の分離器モジュール３５２を通ってもよい。
【００５７】
分離器モジュール３５２は、（干渉検出器３３０からの）変調推定値を用いてシンボルレートのＸ倍でウィンドウ化信号３２８をリサンプルしてもよい。いくつかの実施形態では、ウィンドウ化信号３２８を、干渉検出器３３０と同様に、干渉検出器３３０により検出されたそれぞれのシンボルレートについて、シンボルレートのＸ倍でリサンプル可能である。よって分離器モジュール３５２は高速で着信成分信号（１つまたは複数）をサンプリングし、シンボル軌道、形成因子およびウィンドウ化信号３２８内に存在する成分信号のそれぞれの変調タイプのより正確な推定値を得ることが可能である。分離器モジュール３５２はまた、成分信号の周波数および帯域幅、およびウィンドウ化信号３２８内の成分信号（例えば信号１２２、１２４）のそれぞれの間の位相オフセットを判断することが可能である。本明細書で使用される形成因子は、与えられた成分信号（例えば信号１２２または信号１２４）の信号エネルギーの集中または分布を通常指しうる。いくつかの実施形態では、形成因子は、ウィンドウ化信号３２８のコサインスペクトルの平方根でありうる。ウィンドウ化信号３２８の周波数領域を指すとき形成因子を使用してもよく、一方でウィンドウ化信号３２８の時間領域を指すとき「パルス形成」を使用してもよい。
【００５８】
ＡＲＴ３５０はさらに、分離器モジュール３５２に動作可能に接続された再生器モジュール３５４を有することが可能である。再生器モジュール３５４は、成分信号の形成因子、変調、および位相オフセットと結び付けてシンボル軌道を使用し、成分信号（例えば、信号１２２、１２４または対象となる信号１７２）のそれぞれを統合または再生成することが可能である。再生器モジュール３５４はさらに、成分信号の再生成に、帯域幅、周波数オフセット、および振幅を使用してもよい。いくつかの実施形態では、成分信号（例えば、信号１２２、１２４または対象となる信号１７２）のそれぞれの復調を、同時にまたは少なくとも同時的に完了してもよい。
【００５９】
いくつかの実施形態では、再生器モジュール３５４が統合されまたは再生成されたバージョンの成分信号を出力する場合、プロセッサ２０４は、成分信号のどれが所望の信号（１つまたは複数）であるかを判断し、保護またはそうでなければ分離し、所望の信号（例えば信号１２２）に集中してもよい。例えば、信号１２２および信号１２４がウィンドウ化信号３２８の成分信号である場合、プロセッサは所望の信号として信号１２２を選択し、信号１２２の干渉がないバージョンを出力してもよい。いくつかの実施形態では、対象となる信号（例えば信号１２２）を、合成信号１３６のノイズフロアをさらに特徴付けるのに使用可能である。それからノイズフロアを、対象となる信号（例えば信号１２２）のＳＮＲを増加するよう消去可能である。
【００６０】
再生成された信号（１つまたは複数）が対象となる信号でない場合、それらを干渉消去に使用してもよい。ＡＲＴ３５０はさらに、再生器モジュール３５４に動作可能に接続された反転モジュール３５６を有することが可能である。反転モジュール３５６は、信号１２２を反転し、信号１２２の反転コピーを消去モジュール３６０のデジタル化信号３２２のコピーと合計可能である。処理時間により、デジタル化信号３２２のコピーを遅延モジュール３６５を通して提供してもよい。消去モジュール３６０は、干渉低減信号３７０の生成のため、ゲインおよび位相について干渉信号の反転コピーを未処理の信号３１０で修正してもよい。いくつかの実施形態では、干渉低減信号３７０を、存在するあらゆる干渉をさらに低減するよう再度処理してもよい。干渉低減信号３７０を、所望の信号（例えば信号１２２）のコピー、または干渉信号（例えば信号１２４）が消去されたデジタル化信号３２２のコピーとみなしてもよい。他の例では、干渉低減信号３７０はまた、ノイズフロアを減少するために干渉信号１７４が対象となる信号１７２から消去された対象となる信号１７２のコピーであることが可能である。
【００６１】
いくつかの実施形態では、復調器３００はさらに、消去モジュール３６０および再生器モジュール３５４に接続されたデジタル−アナログ（Ｄ２Ａ）変換器（図示せず）を有することが可能であり、それは処理された信号をアナログ信号に変換して戻してもよい。
【００６２】
図６は、信号分離方法のフローチャートである。示されるように、信号分離方法（「方法」）４００は、ブロック４０２で始まり、未処理の信号３１０（図５参照）を受信する。ブロック４０２で、未処理の信号３１０をまた、デジタル化モジュール３２０によりデジタル化してもよい。いくつかの実施形態では、対象となる信号（１つまたは複数）（例えば、信号１２２、１２４）は、未処理の信号３１０のスペクトルの一部を占有するのみでもよい。また、復調システム３００は、信号処理を考慮して未処理の信号３１０の量を選択的に限定してもよい。ブロック４１０で、ウィンドウ化モジュール３２５は、復調システム３００が対象となる帯域幅とみなす帯域幅を調整可能である。例えば、未処理の信号３１０は、対象となる信号（１つまたは複数）（例えば、信号１２２および信号１２４）のみではなく地上ステーション１０６へ必ずしも意図されない種々の他の送信または他の干渉する送信を含む広い範囲の周波数でありうる。従ってブロック４１０で、ウィンドウ化モジュール３２５は、信号１２２が受信されると予測される帯域幅に集中するよう、未処理の信号３１０（例えば、ウィンドウ化信号３２８（図５））の帯域を制限してもよい。いくつかの実施形態では、信号１２２および信号１２４の両方が対象となる信号でありえ、よってウィンドウ化モジュール３２５は、信号１２２および信号１２４の両方を受信するよう未処理の信号３１０の帯域を制限することが可能である。いくつかの他の実施形態で、ウィンドウ化信号３２８は、信号１２２、１２４より多くを含むことが可能である。いくつかの実施形態では、信号１２２、信号１２４、または受信されるあらゆる他の干渉信号について復調器３００がわずかまたは全く情報を既知でなくてもよい。しかし一部のケースで、少なくとも予測される帯域幅が既知であってもよい。
【００６３】
地上ステーション１０２または地上ステーション１０４から衛星１１０へ、およびそれから地上ステーション１０６への長い送信距離にわたるドップラーシフトのため、ある程度の時間遅延または周波数における変化がおこりうる。例えば信号１２４は、１．４４ＭＨｚ（メガヘルツ）の中央周波数および２２ＭＨｚの帯域幅を有すると予測されるかもしれない。そのような信号（例えば信号１２４）は長い送信路にわたって時間および周波数で変更されるかもしれず、よってウィンドウ化モジュール３２５により判断されるとき、１．４５２ＭＨｚの中央周波数および２２．６４ＭＨｚの帯域幅を有する合成信号１３６の一部として地上ステーション１０６に到着するかもしれない。ウィンドウ化信号３２８の帯域幅および中央周波数はさらに、例えばプロセッサ２０４により判断される他の因子に影響されうる。
【００６４】
よっていくつかの実施形態では、ウィンドウ化モジュール３２５はさらに、信号１２４に集中するよう、スペクトルの受信された部分（例えば未処理の信号３１０）の帯域幅を調整してもよい。別の実施形態では、合成信号１３６は、１つまたは複数の成分信号（例えば信号１２２および信号１２４）を有してもよい。ウィンドウ化モジュール３２５はそれから、全ての成分信号（例えば信号１２２、１２４）を包含するよう、受信された未処理の信号３１０の帯域幅を調整してもよい。図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃと関連して後述するように、合成信号１３６は周波数で重なった複数の成分信号１２２、１２４を有してもよい。
【００６５】
ブロック４２０で、干渉検出器３３０は、ウィンドウ化信号３２８をべき乗してもよい。べき乗プロセスは、ウィンドウ化信号３２８をｎ乗する、またはＣＷがｎ乗された結果になるまでウィンドウ化信号３２８に自身をｎ回乗算することを含むことが可能である。いくつかの実施形態では、べき乗は時間領域内で完了可能である。干渉検出器３３０を、ウィンドウ化信号３２８の時間領域内の小さな時間ブロック内でそのような動作を実行するよう構成可能である。いくつかの実施形態では、これをソフトウェアにより実行してもよい。
【００６６】
判断ブロック４２５で、干渉検出器３３０は、べき乗により１つまたは複数のＣＷが生成されたかどうか判断してもよい。されていなければ、ブロック４３０で方法４００はｎを増加してもよい。方法４００はそれからブロック４２０へ戻り、例えばｎ＋２でウィンドウ化信号３２８を再度べき乗する。ブロック４２０でのべき乗を、１つまたは複数のＣＷが存在するまで繰り返してもよい。
【００６７】
いくつかの実施形態では、合成信号１３６（例えば、ウィンドウ化信号３２８）内の複数の成分信号は、異なるｎ乗で２つ以上のＣＷ結果を出してもよい。例えば、信号１２２がＢＰＳＫを用いて変調される場合、持続波はｎ＝２での結果になってもよい。他の例として、信号１２４がＱＰＳＫを用いて変調される場合、そのときＣＷ波形はｎ＝４のべき乗の結果になるであろう。いくつかの実施形態では、ｎは２の因数である。べき乗指数ｎは、そのとき変調タイプの指標、１＝ＣＷ、２＝ＢＰＳＫ、４＝ＱＰＳＫ、およびｎ＝ｍまでを提供する。いくつかの実施形態では、ｍは２の倍数のあらゆる整数であってもよい。ＱＰＳＫと１６ＱＡＭの間で、例えば両方がｎ＝４でＣＷを出しうるとき、曖昧さをなくすためにいくつかの付加的なプロセスが必要とされるかもしれない。これは、詳細をさらに後述する。
【００６８】
いくつかの実施形態では、干渉検出器３３０により受信されたウィンドウ化信号３２８を、ＩおよびＱの形態のシンボルのデータストリームとして受信してもよく、Ｉは実軸上のシンボル座標を表し、Ｑは虚軸上のシンボル座標を表す。ＩおよびＱのデータを、与えられたシンボルの極座標を表すようさらに実行してもよい。従って、複合信号を、ＳＣ＝Ｓｉ＋Ｓｑとして表すことが可能である。信号ＳＣはべき乗され（例えばｎ乗され）、ｎは例えば２の倍数、ｎ＝２、４、８、１２、１６、２４、３２などであることが可能である。ｎの値（１つまたは複数）は、１つまたは複数の変調タイプを表すことが可能である。信号ＳＣ、ＳｉおよびＳｑの複合構成要素もまた、変調タイプが一定の振幅を有するかどうか判断するようべき乗可能である。例えばｎ＝４では、変調はＱＰＳＫまたはＱＡＭでありうる。２つのタイプの間の曖昧さをなくすため、ＩおよびＱのそれぞれの四分円内に複数の電力および位相状態があるかどうか判断するよう、干渉検出器３３０は、シンボル電力および位相を示すシンボルベクトルのヒストグラムを作ることが可能である。ヒストグラムは、ＳＣの変調がＱＰＳＫ、８ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、または６４ＱＡＭであるかどうかを明らかにすることが可能である。いくつかの実施形態では、ＡＰＳＫ（例えば、１６−ＡＰＳＫまたは３２−ＡＰＳＫ）が存在するかもしれない。そのような信号は、デジタルビデオ放送衛星第２世代（ＤＶＢ−Ｓ２）に関連するかもしれない。いくつかの他の実施形態で、干渉検出器３３０はさらに、他の変調タイプの中でとりわけ図１の説明で前述したもののようなＭＳＫ、ＧＭＳＫ、ＯＱＰＳＫ、および８ＰＳＫを識別可能である。
【００６９】
ブロック４１２で、干渉検出器３３０はまた、ウィンドウ化信号３２８内の１つまたは複数の成分信号の１つまたは複数のシンボルレートを得ることが可能である。前述のように、干渉検出器３３０は、１つまたは複数の成分信号に対応する１つまたは複数のシンボルレート推定値を精密化するため、べき乗の結果を使用するよう構成されたもう１つの適応性イコライザを有することが可能である。シンボルレート推定値をＡＲＴ３５０に提供可能な実際のシンボルレートに精密化するため、適応性イコライザを複数の推定されたシンボルレートで実行することが可能である。判断ブロック４２５で、干渉検出器３３０が１つまたは複数のＣＷの結果の存在を判断する場合、方法はブロック４４０へ進む。ブロック４４０で、干渉検出器３３０は、（ブロック４１２からの）１つまたは複数のシンボルレート、および（ブロック４２０からの）電力因子ｎに基づいた変調の推定値を、ＡＲＴ３５０へ提供してもよい。ＡＲＴ３５０はそれから、（ブロック４１２からの）Ｘ倍のシンボルレートにおいて電力因子を用いてウィンドウ化信号３２８をリサンプルしてもよい。従ってＡＲＴ３５０は、シンボル軌道を判断および変調タイプを精密化するため、高速でウィンドウ化信号３２８をリサンプルしてもよい。成分信号が複数存在すると、ＡＲＴ３５０はさらに、個々の成分信号の間の位相オフセットおよび周波数オフセットを判断してもよい。
【００７０】
ブロック４５０でＡＲＴ３５０は、前に判断されたシンボル軌道および変調を用いてリサンプルされた信号（１つまたは複数）を統合または再生成することが可能である。従ってＡＲＴ３５０は、１つまたは複数の成分信号（例えば信号１２２、１２４）のうち少なくとも１つのコピーを再生成してもよい。
【００７１】
いくつかの実施形態では、単一の成分信号（例えば、信号１２２）は対象となる信号である。例えば信号１２２は対象となる信号であるかもしれず、一方で信号１２４は干渉信号である。従って、判断ブロック４５２で、プロセッサ２０４はブロック４５０で再生成された信号が対象となる信号（例えば信号１２２）であると判断し、４５４で再生成された信号を保護してもよい。本明細書で使用される保護の語は、通常さらなる干渉低減および／または復調のために所望の信号を分離することを指しうる。
【００７２】
判断ブロック４５２で、プロセッサ２０４は、再生成された信号が干渉信号（例えば信号１２４）であり対象となる信号ではないと判断した場合、プロセッサ２０４はブロック４５５へ進んで、デジタル化信号３２２から干渉信号を消去してもよい。この消去を、複数の干渉信号を有するデジタル化信号３２２について反復してもよい。いくつかの実施形態では、ブロック４５０で再生成された信号をさらに精密化するため、方法４００を反復してもよい。
【００７３】
ブロック４６０でデジタル化信号３２２が遅延モジュール３６５を通して入力された後、ブロック４５５で、ブロック４５０から再生成された信号をデジタル化信号３２２から消去してもよい。ブロック４５５での消去は、ブロック４５０で生成されたコピーの反転、ゲインおよび位相についてのコピーの修正、および反転されたコピーのデジタル化信号３２２との合計を含んでもよい。
【００７４】
ブロック４６５で、反転された干渉信号とデジタル化信号３２２の組み合わせから残留信号がもたらされる。残留信号は、少なくとも１つの成分信号（例えば干渉信号）が消去されたデジタル化信号３２２のバージョンであってもよい。いくつかの実施形態では、これをノイズフロアと呼んでもよい。これはさらに、復調器３００がノイズフロアを特徴付け、対象となる信号、例えば信号１２２のＳＮＲを増加することを可能にしうる。
【００７５】
図７は、複数の信号の復調方法のフローチャートである。方法５００は、方法４００と同様のいくつかの機能を有してもよい。従って、同一の数字は同一の機能および同一の構成要素を指す。
【００７６】
方法５００はブロック５０２で始まり、受信器２１２において未処理の信号３１０を受信する。ブロック５０２で、未処理の信号３１０を、さらにデジタル化モジュール３２０によりデジタル化してデジタル化信号３２２を生成してもよい。ブロック５１０で、ウィンドウ化モジュール３２５は、方法４００と同様に、ウィンドウ化信号３２８が対象となる信号（１つまたは複数）を含むように、デジタル化信号３２２の帯域を制限することが可能である。
【００７７】
いくつかの実施形態では、対象となる信号（１つまたは複数）は、周波数で重なってもよい。従ってウィンドウ化モジュール３２５は、ウィンドウ化信号３２８を対象となる信号（１つまたは複数）を含む帯域幅に調整可能である。
【００７８】
ブロック５２０で、干渉検出器３３０は、ウィンドウ化信号３２８をべき乗してもよい。ブロック５２０でのべき乗は、方法４００のブロック４２０と同様に、ウィンドウ化信号３２８に自身をｎ回乗算してＣＷ信号を生成する。
【００７９】
方法４００と同様に、判断ブロック５２５で現在の電力インデックスｎがＣＷ信号を生成していない場合、そのときブロック５３０でｎが増加され、方法５００は増加された電力インデックスｎでブロック５２０へ戻る。電力インデックスｎを、ウィンドウ化信号３２８内のそれぞれの成分信号についてＣＷ波形が生成されるまで増加してもよい。電力インデックスｎは、成分信号の変調タイプの指標を提供する。前述したように、ｎの値は、２＝ＢＰＳＫ、４＝１６ＱＡＭまたはＱＰＳＫなどを示してもよい。
【００８０】
いくつかの実施形態では、異なる変調タイプの２つ以上の信号が存在してもよい。従ってブロック４２０は、成分信号の数によって２つ以上のｎの値を出してもよい。いくつかの実施形態では、２つ以上の成分信号が同一の変調タイプを有してもよく、よって同一の電力インデックスｎが成分信号に対応する複数のＣＷ波形を生成してもよい。
【００８１】
ブロック５１２で、干渉検出器３３０はまた、ブロック５２０でＣＷ波形（１つまたは複数）を生成するのに使用されるウィンドウ化信号３２８および電力インデックスに基づき、ウィンドウ化信号３２８内に存在するそれぞれの成分信号についてシンボルレートの推定値をさらに生成してもよい。図５と関連して記載したプロセスと同様に、干渉検出器３３０はさらに、ウィンドウ化信号３２８内のそれぞれの成分信号について実際のシンボルレートを得るため、シンボルレート推定値を精密化するよう構成された１つまたは複数の適応性イコライザを有してもよい。
【００８２】
方法５００はブロック５４０へ続いてもよく、そこで、ブロック５１２で生成された実際のシンボルレートおよびブロック５２０で生成された電力インデックスｎを受信する。前述と同様に、ブロック５４０でウィンドウ化信号３２８は、Ｘ倍のシンボルレートで（電力インデックスｎによる）変調を用いてリサンプルされる。ブロック５４０で、増加されたリサンプリングレート、例えば複数のシンボルレートは、ＡＲＴ３５０がウィンドウ化信号３２８内に存在する成分信号のそれぞれについてシンボル軌道を生成することを可能にする。例えば、３つのｎの値が異なるシンボルレートおよび異なるタイプの変調で３つのＣＷ波形に対応する場合、ブロック５４０におけるリサンプリングは、種々の信号のシンボル軌道、形成因子、帯域幅、周波数オフセット、位相オフセット、および変調タイプを示す３つの成分信号全てについての特定の情報を出してもよい。ブロック５４０は、成分信号の数によって、複数の同時段階で起こってもよい。例えば、図７は複数の信号（例えば後述する信号Ｓ１、および信号Ｓ２から信号Ｓｋ）に対応する３つのリサンプルブロック５４０を示す。
【００８３】
ブロック５５０でＡＲＴ３５０は、シンボル軌道、形成因子、位相オフセット、周波数オフセット、帯域幅、および他の利用可能な情報のうちの１つまたは複数を用いて成分信号をさらに再生成してもよい。再生成された信号を、信号Ｓ１、信号Ｓ２から信号Ｓｋと呼ぶ。信号Ｓｋは、ｋの数までの３つ以上の信号を再生成してもよいことを示す。いくつかの実施形態では、ｋの数の信号を同時的に処理、よって同時に復調してもよい。
【００８４】
ブロック５５０で、種々の再生成された成分信号（例えば、信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｋ）を復調可能である。いくつかの実施形態では、周波数の重なりがある場合でも、ＡＲＴ３５０は独立して成分信号のそれぞれを得て、同時にそれらを復調可能である。
【００８５】
判断ブロック５５２で、プロセッサ２０４は再生成された信号のうちの１つまたは複数が所望の信号であるかどうか判断可能である。従って、プロセッサ２０４は、対象となる信号（例えば信号１２２）が方法５００により復元されなかったことを判断してもよい。対象となる信号（例えば信号１２２）が低い電力レベル、または再生成された信号Ｓ１：Ｓｋより低い電力レベルを有するので、いくつかの実施形態ではこれは起こりうる。例えば方法５００を、対象となる信号より高い電力レベルを有する１つまたは複数の成分信号を分離し、そのような信号が干渉信号であると判断することを可能にしてもよい。再生成された信号のうちの１つまたは複数が対象となる信号でない場合、ブロック５５５で、再生成された干渉信号のうちの１つまたは複数の反転されたコピーを消去モジュール３６０に提供してもよい。いくつかの実施形態では、ブロック５５０で再生成された信号がどれも所望の信号でない場合、そのときそれらを干渉信号として扱い消去することが可能である。
【００８６】
消去モジュール３６０は、ブロック５６０で遅延モジュール３６５により遅延されたウィンドウ化信号３２８のコピーを入力としてもよい。ブロック５６５で、（対象となる信号（１つまたは複数）でない）１つまたは複数の再生成された信号をそれから消去させた残留信号を生成してもよい。従って、ブロック５５５でウィンドウ化信号３２８から消去された干渉信号を除き、ブロック５６５で所望の信号（例えば信号１２２）を生成してもよい。
【００８７】
判断ブロック５５２で、プロセッサ２０４が、再生成され復調された信号のうち１つまたは複数が対象となる信号であると判断する場合、方法５００はブロック５８０へ移ることが可能である。ブロック５８０で、プロセッサ２０４はそれから、再生成された信号のうちの所望の１つまたは複数を保護してもよい。いくつかの実施形態では、方法５００はいくつもの再生成された信号をもたらしてもよい。いくつかの実施形態では、望まない信号を廃棄または無視してもよい。いくつかの他の実施形態では、望まない信号を適応的消去（図示せず）により所望の信号を精密化するのに使用してもよい。
【００８８】
いくつかの実施形態では、方法５００は反復される。方法５００のそれぞれの繰り返しを、成分信号（例えば信号１２２、１２４）のより正確な再生成に引き続いて提供してもよい。図８Ａ〜図８Ｃに示されるように、複数の重なる信号の復調を、周波数でかなりまたは全てでも重なって遂行することが可能である。
【００８９】
従って、前述のような干渉消去方法を用いることにより、複数の信号を周波数内で重ねてもよく、利用可能な周波数スペクトルの使用を最大化する。
【００９０】
続く図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃは、信号が重なりおよび送信されうる一方で、それらが本明細書に記載されたように分離および復調されうるように十分に区別する質を保持する実行可能な方法の図である。周波数で２つ以上の信号（例えば信号１２２および信号１２４）を重ねることにより、通信リンク（例えば通信システム１００）は、利用可能な周波数スペクトルをより効率的に使用し、データスループットを増加してもよい。
【００９１】
前述のように、２つ以上の変調信号１２２、１２４の合計は、異なる変調を形成する可能性がある。いくつかの実施形態では、組み合わせた信号は、相互に干渉するかもしれない。（例えば通信システム１００内の）通信チャネルの干渉またはノイズ混入の所定の程度について、チャネルを通る計算可能な最大速度まで、ほぼエラー無しで個別のデータ（デジタル情報）を通信することが可能である。そのような最大値を、シャノンの定理を用いて計算してもよい。本明細書に記載されたように重なった周波数を適用するとき、シャノンの定理は、変調信号１２２、１２４の信号対ノイズ比における変化は、信号１２２、１２４のそれぞれについて提案された変調技術、およびそれらの基本的に必要とされるノイズ電力スペクトル密度に対するビットあたりのエネルギー（ＥｓＮ０）によるものであることを示す。この値をまた、ビットあたりの信号対ノイズ比（ＳＮＲ）、または個々の信号１２２、１２４の正規化されたＳＮＲ測定値として表現可能である。いくつかの実施形態では、そのような計算は、重なった信号を送信するとき最大に重なり最適の帯域幅または変調タイプを得るのに有用でありうる。いくつかの他の実施形態では、そのような計算はさらに、本明細書に記載された重なった信号の分離、再生成、および復調技術に有用でありうる。
【００９２】
図８Ａは、周波数で重なり図６および図７の方法を用いて分離しうる２つの信号の図である。図６００は、垂直（ｙ）軸の振幅対水平（ｘ）軸の周波数（ｆ）で示されている。図６００は、周波数で重なりＡＲＴ３５０により復調可能な（点線で囲まれた）信号１２２および（実線で囲まれた）信号１２４のような２つの信号の実施形態を示す。ある実施形態で、信号１２２および信号１２４は同一の帯域幅６０５を有しうる。信号１２２は中央周波数６０２を持つことが可能で、信号１２４は中央周波数６１２を持つことが可能である。中央周波数６０２と中央周波数６１２の間の差を、通常本明細書では位相オフセット６１０と呼ぶ。
【００９３】
ある実施形態でＡＲＴ３５０は、分離器モジュール３５２により使用される増加したサンプルレートにより、リサンプリングの間（例えばブロック４５０、５５０）一部分において信号１２２を信号１２４から区別してもよい。信号１２２および信号１２４は位相オフセット６１０によってわずかに偏っているだけであるが、高いリサンプリングレート（例えばＸ倍のシンボルレート）は、ＡＲＴ３５０が中央周波数、振幅または帯域幅におけるわずかな変動で複数の信号を区別することを可能にする。
【００９４】
例えば位相オフセット６１０は、信号１２２および信号１２４の間の位相シフトの結果であることが可能である。従って、信号１２２および信号１２４の両方が４５度（π／４ラジアン）の位相オフセット６１０のＱＰＳＫで変調される場合、それぞれの信号１２２、１２４のＱＰＳＫコンステレーションは、４５度の偏移で現れる。ＡＲＴ３５０はそれから信号１２２と信号１２４のシンボル軌道および形成因子を用いて信号１２２を信号１２４から区別し、信号１２２、１２４の両方を再生成および復調可能である。いくつかの実施形態では、システム３００は、一度に３つ以上の信号を分離、再生成および復調可能であってもよい。
【００９５】
図８Ｂは、周波数で重なり図６および図７の方法を用いて分離しうる２つの信号の他の図である。図６３０は、垂直（ｙ）軸の振幅対水平（ｘ）軸の周波数（ｆ）で示されている。図６３０はさらに、前述と同一の帯域幅６０５の（点線で囲まれた）信号１２２および（実線で囲まれた）信号１２４を示す。しかし図６００と図６３０の間の違いは、図６３０で信号１２２、信号１２４が周波数で完全に重なり、両方が中央周波数６３２を有することである。図６３０はまた、振幅における差６３５を示す。振幅における差６３５は、信号１２２および信号１２４が同一の帯域幅６０５および同一の中央周波数６３２を共用する一方で、振幅における差６３５（例えば電力レベルまたは受信される信号強度）が、本明細書中に開示される方法４００および方法５００を用いて信号１２２、信号１２４を区別するのに十分でありうることを示す。従ってＡＲＴ３５０は、振幅における差６３５があるとき、同一の帯域幅６０５および同一の中央周波数６３２の２つ以上の周波数を分離、再生成、および復調してもよい。
【００９６】
図８Ｃは、周波数で重なり図６および図７の方法を用いて分離しうる２つの信号の他の図である。図６６０は、垂直（ｙ）軸の振幅対水平（ｘ）軸の周波数（ｆ）で示されている。図６６０はさらに、同一の中央周波数６６２および同一の振幅６６４を有する（点線で囲まれた）信号１２２および（実線で囲まれた）信号１２４を示す。図６６０はさらに、帯域幅６６５を有する信号１２２、および帯域幅６７５を有する信号１２４を示す。信号１２２と信号１２４の間の帯域幅の違いは、ＡＲＴ３５０が信号１２２、信号１２４を分離、再生成、および復調するのを可能にするのに十分でありうる。
【００９７】
図９は、図５の復調器の他の実施形態の機能ブロック図である。復調器９００は、復調器３００と同様であることが可能である。図３に関連して記載したのと同様の方法で未処理の信号３２０を処理可能であり、結果としてデジタル化されたウィンドウ化信号３２８をもたらす。干渉検出器３３０を、ウィンドウ化信号３２８を受信し、対象となる信号１７２および１つまたは複数の干渉信号１７４（図３）の存在を判断するよう構成可能である。
【００９８】
干渉検出器３３０を、干渉調整モジュール９１０に接続可能である。干渉調整モジュール９１０は、補助的信号入力９２０からの入力を受信するのに加え、前述のＡＲＴ３５０の機能を実行可能である。補助的信号入力９２０は、干渉調整モジュール９１０に１つまたは複数の信号９２２を提供可能である。信号９２２は、図３で示されるシステムノイズフロアのチャネルノイズフロアを含む１つまたは複数の信号でありうる。例えば信号９２２は、干渉信号１７４、または地上ステーション１５０または区画１７０に関連する信号のうちの１つまたは複数を有することが可能である。補助的信号入力９２０は例えば、他の源から干渉信号を受信するよう動作可能な地上アンテナ（例えばアンテナ２１６）であることが可能である。信号９２２はまた、補助的信号または補助的入力と呼ぶことが可能である。信号９２２のうちの１つまたは複数は、コヒーレント信号であることが可能である。
【００９９】
いくつかの例では、補助的信号入力９１０は、区画１７０から送信されるＷｉＭＡＸ信号を受信可能である。ＷｉＭＡＸは、衛星通信と同様の周波数スペクトルを使用可能である。復調器９００が対象となる信号１７２を保護しており、区画１７０からのＷｉＭＡＸ信号（例えば干渉信号１７４）がコヒーレント信号であるので、補助的信号入力９２０は、（ＷｉＭＡＸ信号を含む）信号９２２を干渉調整モジュール９１０へ送ることが可能である。干渉調整モジュール９１０は、対象となる信号１７２のゲインおよび位相に合致するようそれらについて信号９２２を調整し、ゲインおよび位相が修正された信号（修正信号）９２４を出力可能である。信号９２２をさらに消去し対象となる信号１７２を保護するように、消去モジュール３６０はそれから、遅延モジュール３６５からのデジタル化信号３２２の遅延バージョンに加えて修正信号９２４を使用するようさらに動作可能であることが可能である。
【０１００】
干渉低減信号３７０は、干渉およびノイズフロアが減少した対象となる信号１７２のバージョンであることが可能である。干渉低減信号３７０を、それからゲイン／位相モニタ９３０に送ることが可能である。干渉低減信号３７０および干渉調整モジュール９１０が、ゲイン／位相モニタ９３０からの入力に基づき干渉信号９２２のゲインおよび位相を変更可能なように、ゲイン／位相モニタ９３０は、修正信号９２４のノイズまたは干渉の寄与を監視可能である。例えば、ゲイン／位相モニタ９３０は、干渉低減信号の信号対ノイズ比に基づき干渉信号のゲインおよび位相をどのように調整するか判断可能である。
【０１０１】
いくつかの他の実施形態では、補助的信号入力９２０はゲートウェイからの入力であることが可能である。例えば補助的信号入力９２０は、１つまたは複数のゲートウェイ１４０、１４２、１４４から来ることが可能である。従って、干渉信号１７４（図３）を、同一のゲートウェイ（例えば、ゲートウェイ１４２および地上ステーション１４６）に接続された到達範囲１６０および地上ステーション１５０に関連付けてもよい。よって、例えば、ゲートウェイ１４６ａが補助的信号入力９１０としてはたらくことが可能であり、干渉低減に使用するため受信された信号（例えば干渉信号１７４）をゲートウェイ１４２に提供する。ノイズフロアに寄与する少数の優位な信号（例えば、干渉信号１７４）がある場合、そのようなプロセスを複数回繰り返してもよい。
【０１０２】
いくつかの他の実施形態では、補助的信号入力９２０は、地上ネットワーク１４８であることが可能である。例えば、地上ステーション１０４における干渉消去での使用のため、ゲートウェイ１４４は地上ステーション１０２に関連する信号Ｔ１（図１）をゲートウェイ１４２に提供可能である。そのようなプロセスは、ゲートウェイ１４２または地上ステーション１０４における再構成のため、信号Ｔ１をその送信を復号することなくデジタル化し、信号Ｔ１をパケット化されたデータとしてＩＰネットワークにわたり移送することが可能である。復調器９００はそれから、干渉低減のため再構成された信号Ｔ１を使用可能である。
【０１０３】
図１０は、重なった信号の復調、干渉低減、および分離方法のフローチャートである。方法７００は、ブロック７１０で、地上ステーション（例えば図１の地上ステーション１０６）が２つ以上の成分信号を有する入力（例えば未処理の信号３１０）を受信するとき開始する。いくつかの実施形態では、２つ以上の成分信号（例えば、信号１２２および信号１２４）は、対象となる信号であってもよい。いくつかの他の実施形態では、入力は１つまたは複数の干渉信号を有してもよい。
【０１０４】
ブロック７２０で復調器３００は、入力（例えばウィンドウ化信号３２８）の部分内のいくつかの干渉信号を検出してもよい。干渉検出器３３０は、ウィンドウ化信号３２８内の２つ以上の成分信号１２２、１２４についてのシンボルレートを得ることが可能である。干渉検出器３３０はまた、ウィンドウ化信号３２８のべき乗（例えばｎ乗）を通して変調の推定値を得ることが可能である。べき乗（例えばｎ乗）の結果のＣＷ波形を、位相オフセット、周波数オフセット、帯域幅、および時間遅延の判断に使用してもよい。
【０１０５】
ブロック７３０で、信号１２２および信号１２４のシンボル軌道、形成因子、位相オフセット、周波数オフセット、および変調タイプを判断するため、１つまたは複数の適応性イコライザをウィンドウ化信号３２８にＸ倍の個々の成分信号１２２、１２４のシンボルレートで適用してもよい。本明細書で使用されるＸは、整数を示す。
【０１０６】
ブロック７４０で、復調器３００、およびより具体的にいうとＡＲＴ３５０は、帯域幅、シンボル軌道、形成因子、変調タイプ、位相オフセットおよび周波数オフセットのうちの１つまたは複数に基づき、成分信号（例えば信号１２２および信号１２４）を統合または再生成してもよい。
【０１０７】
判断ブロック７４６で、プロセッサ２０４は、例えば地上ネットワーク１４８、利用可能なゲートウェイ（例えばゲートウェイ１４０、１４２、１４４）から、または他のアンテナ（例えばＷｉＭＡＸ信号）から補助的信号入力９１０が利用可能かどうか判断可能である。利用可能な補助的源がある場合、ブロック７４２でプロセッサ２０４は補助的信号入力（１つまたは複数）を受信し、それらを干渉調整モジュール９１０に提供可能である。
【０１０８】
ブロック７４４で、干渉調整モジュール９１０は、干渉信号のゲインおよび位相を調整し、ブロック７６０で消去のためそれらを消去モジュール３６０へ送ることが可能である。フローチャートでは特に示されないが、ゲイン／位相モニタ９３０は、補助的信号入力９２０から受信されたそれぞれの干渉信号１７４の寄与を監視し、プロセッサ２０４、またはより具体的にいうと干渉調整モジュール９１０へ、そのような情報をフィードバックすることが可能である。フィードバックは、干渉低減信号３７０の出力のサンプリングからのものである。干渉低減信号３７０内の残りが消去モジュール３６０で最小化されるように、ゲイン／位相モニタ９３０は、残りの干渉構成要素が干渉調整モジュール９１０内で補助的信号（例えば信号（１つまたは複数）９２２）の位相およびゲインを調整しているかを判断するため、フィードバックを監視可能である。
【０１０９】
判断ブロック７４６で利用可能な補助的信号入力がないと、方法７００は判断ブロック７４５へ移る。
【０１１０】
判断ブロック７４５で、プロセッサ２０４は、再生成された信号が対象となる信号であるかどうか判断可能である。再生成された信号が対象となる信号である場合、方法７００はブロック７５０に進むことが可能である。
【０１１１】
ブロック７５０で、復調器３００は成分信号のそれぞれを復調可能である。いくつかの実施形態では、成分信号を同時に復調可能である。いくつかの他の実施形態では、方法７００に開示された適応性再生成は、時間遅延から独立して起こることが可能である。適応性等化およびシンボルレートのＸ倍のリサンプリングにより、干渉消去のみによるよりも速い速度で、より正確な成分信号の推定値を生成可能である。いくつかの実施形態では、ブロック７１０、ブロック７２０、およびブロック７３０で示されるステップを、ソフトウェアで実行可能である。いくつかの実施形態では、ブロック７４０およびブロック７５０で示されるステップを、ファームウェアで実行可能である。
【０１１２】
判断ブロック７４５で信号が対象となる信号でない場合、再生成された信号（例えばブロック７４０）を干渉信号とみなすことが可能である。従ってブロック７６０で、復調器３００（図５）は、ウィンドウ化信号３２８から干渉信号を消去することが可能である。方法７００はそれからブロック７５０へ進み、少なくとも１つの対象となる信号を出力することが可能である。
【０１１３】
いくつかの実施形態では、成分信号を復調または分離する必要に応じ、方法７００を繰り返しまたは反復することが可能である。方法７００を方法４００および方法５００と組み合わせ、方法７００を用いて残留信号（例えば図７のブロック５６５）を判断し、残留信号を再処理するため、未処理の信号の時間遅延コピーから１つまたは複数の成分信号を消去することにより、さらなる干渉の消去をもたらすことが可能である。
【０１１４】
本明細書中に開示された実施形態と関連して記載された種々の論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップの例を、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組み合わせとして実施してもよい。このハードウェアとソフトウェアの互換性を明確に説明するため、種々の構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップの例を、概してそれらの機能の観点から前述した。そのような機能をハードウェアとしてまたはソフトウェアとしてのどちらで実施するかは、システム全体に課せられた特定の適用および設計の制約によって異なる。当業者は、それぞれの特定の適用について種々の方法で記載された機能を実施してもよいが、そのような実施決定は本発明の範囲から逸脱したものと解釈されるべきではない。
【０１１５】
本明細書に記載された技術を、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらのあらゆる組み合わせで実施してもよい。そのような技術を、汎用コンピュータ、無線通信装置ハンドセット、または無線通信装置ハンドセットおよび他の装置内のアプリケーションを含む複数を使用する集積回路装置のようなさまざまな装置のいずれで実施してもよい。モジュールまたは構成要素として記載されたあらゆる機能を、統合した論理装置内で、または個別に分離しているが相互運用可能な論理装置として共に実施してもよい。ソフトウェアで実施される場合、技術を、実行されるとき前述の方法のうちの１つまたは複数を実行する命令を含むプログラムコードを備えるコンピュータ可読なデータ記憶媒体によって、少なくとも部分的に実現してもよい。コンピュータ可読なデータ記憶媒体は、コンピュータプログラム製品の一部を形成してもよく、それはパッケージ化素材を含んでもよい。コンピュータ可読な媒体は、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）のようなランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的消去可能プログラム可能読出専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、磁気または光学データ記憶媒体などのようなメモリまたはデータ記憶媒体を含んでもよい。加えてまたは代わりに技術を、命令またはデータ構造の形態でプログラムコードを運びまたは通信し、伝搬された信号または伝搬波のようなコンピュータによりアクセス、読み出し、および／または実行可能なコンピュータ可読な通信媒体により、少なくとも部分的に実現してもよい。
【０１１６】
プログラムコードをプロセッサにより実行してもよく、それは１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、汎用マイクロプロセッサ、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能なロジックアレイ（ＦＰＧＡ）、または図４に関連して記載したような他の同等の統合または個別論理回路のような１つまたは複数のプロセッサを含んでもよい。そのようなプロセッサを、この開示に記載されるあらゆる技術を実行するよう構成してもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替手段として、プロセッサはあらゆる従来型プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってもよい。プロセッサを、計算装置の組み合わせ、例えばＤＳＰおよびマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと併用した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはあらゆる他のそのような構成として実施してもよい。従って、本明細書で使用される「プロセッサ」の語は、あらゆる前述の構造、前述の構造のあらゆる組み合わせ、または本明細書に記載された技術の実施に適切なあらゆる他の構造または機器の全てを指しうる。またいくつかの態様で、本明細書に記載された機能を、コード化および復号のために構成された専用ソフトウェアモジュールまたはハードウェアモジュール内で提供してもよく、または複合エンコーダ−デコーダ（ＣＯＤＥＣ）に包含してもよい。
【０１１７】
本発明の実施形態を特定の実施形態について前述したが、本発明の多数の変形が可能である。例えば種々の構成要素の数を増やしまたは減らしてもよく、供給電圧を判断するモジュールおよびステップを、周波数、他のシステムパラメータ、またはパラメータの組み合わせを判断するよう変更してもよい。また、種々の実施形態の機能を、前述の組み合わせと異なる組み合わせで組み合わせてもよい。
【０１１８】
当業者は、本明細書中に開示される実施形態と関連して記載されたブロックおよびモジュールの種々の例を、種々の形態で実施可能であることを理解する。いくつかのブロックおよびモジュールを、概してそれらの機能の観点から前述した。そのような機能がどのように実行されるかは、システム全体に課せられた設計の制約によって異なる。当業者はそれぞれの特定の適用についてさまざまな方法で記載された機能を実施可能であるが、そのような実施の決定を、本発明の範囲から逸脱を起こしていると解釈されるべきではない。また、モジュール、ブロック、またはステップ内の機能の分類は、記載を容易にするためである。特定の機能またはステップを、本発明から逸脱することなく１つのモジュールまたはブロックから移動、またはモジュールまたはブロックにわたり分散することが可能である。
【０１１９】
開示された実施形態の前述の記載は、全ての当業者が本発明を製造または使用するのを可能にするよう提供される。これらの実施形態の種々の改良は当業者に容易に明らかであり、本明細書に記載された全体的な原理は、本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用可能である。よって、本明細書で示された記載および図は本発明の現在望ましい実施を表し、従って本発明により広く検討される主題を表現することを理解すべきである。本発明の範囲は当業者に明らかとなりうる他の実施形態を完全に包含し、従って本発明の範囲は添付の請求項以外の何によっても限定されないことがさらに理解される。
【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８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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