(57)【要約】【課題】受信信号の品質を向上させる。【解決手段】キャンセル装置２０は、周波数誤差推定部２１と、生成部２２、合成部２３とを有する。周波数誤差推定部２１は、第１の周波数にアップコンバートされた第１の送信信号の周波数誤差、および、第２の周波数にアップコンバートされた第２の送信信号の周波数誤差を推定する。生成部２２は、第１の送信信号および第２の送信信号を用いて、相互変調信号のレプリカであるキャンセル信号であって、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に基づいて周波数補正が行われたキャンセル信号を生成する。合成部２３は、受信部によってダウンコンバートされた受信信号とキャンセル信号とを合成する。【選択図】図３
2018142820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の送信信号を第１の周波数にアップコンバートして送信する第１の送信部と、
第２の送信信号を前記第１の周波数とは周波数が異なる第２の周波数にアップコンバートして送信する第２の送信部と、
アップコンバートされた前記第１の送信信号および前記第２の送信信号によって発生する相互変調信号が含まれた受信信号を受信してベースバンドにダウンコンバートする受信部と、
アップコンバートされた前記第１の送信信号および前記第２の送信信号の周波数誤差を推定する推定部と、
前記第１の送信信号および前記第２の送信信号を用いて、前記相互変調信号のレプリカであるキャンセル信号であって、前記推定部によって推定された周波数誤差に基づいて周波数補正が行われたキャンセル信号を生成する生成部と、
前記受信部によってダウンコンバートされた前記受信信号と前記キャンセル信号とを合成する合成部と
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記生成部は、
前記第１の送信信号および前記第２の送信信号に基づいて、前記キャンセル信号に含まれる高次項の成分を生成する高次項生成部と、
前記高次項の成分と、前記受信部によってダウンコンバートされた前記受信信号および前記キャンセル信号が合成された信号とに基づいて、前記高次項の成分に適用される係数を逐次更新する更新部と、
前記高次項の成分に、前記更新部によって更新された係数を適用することにより、前記キャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部と、
前記推定部によって推定された周波数誤差に基づいて、前記キャンセル信号または前記キャンセル信号の生成に用いられる信号の周波数を補正する補正部と
を有し、
前記推定部は、
前記更新部によって逐次更新された係数の位相の変化に基づいて前記周波数誤差を推定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記推定部は、
前記更新部によって逐次更新された係数のうち、３次の成分に対応する係数を用いて前記周波数誤差を推定することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記第１の送信部は、
さらに第３の送信信号を前記第１の周波数にアップコンバートし、前記第１の送信信号と前記第３の送信信号とを別々のアンテナから送信し、
前記第２の送信部は、
さらに第４の送信信号を前記第２の周波数にアップコンバートし、前記第２の送信信号と前記第４の送信信号とを別々のアンテナから送信し、
前記更新部は、
前記高次項生成部によって生成された前記高次項の成分に含まれる項毎に前記係数を逐次更新し、
前記推定部は、
前記更新部によって前記高次項の成分に含まれる項毎に逐次更新された前記係数を用いて、前記周波数誤差を推定することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記推定部は、
前記更新部によって前記高次項の成分に含まれる項毎に逐次更新された前記係数の中の１つの係数を用いて、前記周波数誤差を推定することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記推定部は、
前記更新部によって逐次更新された複数の前記係数のうち、値が最も大きい係数を用いて、前記周波数誤差を推定することを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記生成部は、
前記第１の送信信号および前記第２の送信信号に基づいて、前記キャンセル信号に含まれる高次項の成分を生成する高次項生成部と、
前記高次項の成分と、前記受信部によってダウンコンバートされた受信信号および前記キャンセル信号が合成された信号とに基づいて、前記高次項の成分に適用される係数を逐次更新する更新部と、
前記高次項の成分に、前記更新部によって更新された係数を適用することにより、前記キャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部と、
前記推定部によって推定された周波数誤差に基づいて、前記キャンセル信号または前記キャンセル信号の生成に用いられる信号の周波数を補正する補正部と、
を有し、
前記推定部は、
前記受信部によってダウンコンバートされた受信信号と、前記高次項生成部によって生成された前記高次項の成分との相関値の位相の変化に基づいて前記周波数誤差を推定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項８】
前記推定部は、
前記高次項生成部によって生成された前記高次項の成分のうち、３次の成分を用いて前記相関値を算出することを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記第１の送信部は、
さらに第３の送信信号を前記第１の周波数にアップコンバートし、前記第１の送信信号と前記第３の送信信号とを別々のアンテナから送信し、
前記第２の送信部は、
さらに第４の送信信号を前記第２の周波数にアップコンバートし、前記第２の送信信号と前記第４の送信信号とを別々のアンテナから送信し、
前記推定部は、
前記高次項生成部によって生成された前記高次項の成分に含まれる項毎に、前記相関値を算出することを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記推定部は、
前記高次項生成部によって生成された前記高次項の成分に含まれる項のうち、１つの項を用いて前記相関値を算出することを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記推定部は、
前記高次項生成部によって生成された前記高次項の成分に含まれる項のうち、電力が最も大きい項を用いて、前記相関値を算出することを特徴とする請求項１０に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記推定部は、
推定される周波数誤差に対応する信号の瞬時値のうち、所定数の瞬時値の値を保持する保持部と、
前記推定された周波数誤差に基づいて、前記保持部に保持されている瞬時値の値を補間することにより、前記推定された周波数誤差に対応する信号の瞬時値を算出する算出部と
を有し、
前記補正部は、
前記算出部によって算出された瞬時値を、前記キャンセル信号または前記キャンセル信号の生成に用いられる信号に乗算することにより、前記キャンセル信号または前記キャンセル信号の生成に用いられる信号の周波数を補正することを特徴とする請求項２から１１のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１３】
前記補正部は、
前記高次項生成部に入力される前記第１の送信信号および前記第２の送信信号の少なくともいずれかの周波数を、前記周波数誤差に基づいて補正することを特徴とする請求項２から１２のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１４】
前記補正部は、
前記高次項生成部によって生成された前記高次項の成分、前記更新部によって逐次更新された係数、および前記キャンセル信号生成部によって生成された前記キャンセル信号のいずれかの周波数を、前記周波数誤差に基づいて補正することを特徴とする請求項２から１２のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１５】
通信装置が、
第１の送信信号を第１の周波数にアップコンバートして送信し、
第２の送信信号を前記第１の周波数とは周波数が異なる第２の周波数にアップコンバートして送信し、
アップコンバートされた前記第１の送信信号および前記第２の送信信号によって発生する相互変調信号が含まれた受信信号を受信してベースバンドにダウンコンバートし、
アップコンバートされた前記第１の送信信号および前記第２の送信信号の周波数誤差を推定し、
前記第１の送信信号および前記第２の送信信号を用いて、前記相互変調信号のレプリカであるキャンセル信号であって、推定された周波数誤差に基づいて周波数補正が行われたキャンセル信号を生成し、
ダウンコンバートされた前記受信信号と前記キャンセル信号とを合成する
処理を実行することを特徴とする通信方法。
【請求項１６】
第１の周波数にアップコンバートして送信される第１の送信信号と、前記第１の周波数とは周波数が異なる第２の周波数にアップコンバートして送信される第２の送信信号とを取得する第１の取得部と、
アップコンバートされた前記第１の送信信号および前記第２の送信信号によって発生する相互変調信号が含まれた受信信号であって、ベースバンドにダウンコンバートされた受信信号を取得する第２の取得部と、
アップコンバートされた前記第１の送信信号および前記第２の送信信号の周波数誤差を推定する推定部と、
前記第１の送信信号および前記第２の送信信号を用いて、前記相互変調信号のレプリカであるキャンセル信号であって、前記推定部によって推定された周波数誤差に基づいて周波数補正が行われたキャンセル信号を生成する生成部と、
前記受信信号と前記キャンセル信号とを合成する合成部と
を有することを特徴とするキャンセル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信方法、およびキャンセル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信および受信においてアンテナを共用する無線通信装置には、デュプレクサが設けられることがある。すなわち、送信信号と受信信号の周波数が異なる場合には、アンテナにデュプレクサが接続されることにより、無線通信装置内の送信経路と受信経路とが電気的に分離される。このため、送信信号が受信信号に干渉することがなく、受信品質の低下を抑制することができる。
【０００３】
しかし、近年では、周波数が異なる複数のキャリアで信号を送信するマルチキャリア送信が実用化されている。マルチキャリア送信では、送信信号が複数の周波数の信号を含むため、これらの周波数が異なる信号の相互変調によって相互変調信号（以下では、ＰＩＭ信号と記載する場合がある）が発生することがある。そして、送信信号から発生する相互変調信号は、受信経路に漏れ出し、受信品質を低下させる。特に、送信信号から発生する相互変調信号の周波数が受信信号の周波数帯に含まれる場合は、受信信号の正確な復調および復号が困難になるという問題がある。
【０００４】
また、デュプレクサ、アンテナ、およびこれらを接続するケーブルなどは受動素子であり、増幅器などの能動素子と比較して非線形歪みの発生に寄与する度合いは小さい。しかしながら、これらの受動素子における微小なインピーダンスの変化や非線形特性によって、送信信号から発生する相互変調信号が受信経路に漏出し、受信品質を低下させることがある。また、無線通信装置の外部にある金属等によって、送信信号から発生する相互変調信号が受信経路へ反射し、受信品質を低下させることがある。そこで、送信信号と干渉信号とから相互変調信号を近似的に再生し、再生された再生信号によって相互変調信号を相殺することなどが検討されている。送信信号と干渉信号とから再生された相互変調信号は、例えば適応フィルタによって、受信信号に含まれる相互変調信号との誤差が小さくなるように適応制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５２６４４２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＲ３７．８０８  ｖ１２．０．０  “Passive  Intermodulation  (PIM)  handling  for  Base  Stations  (BS)  (Release  12)”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
異なる周波数の送信信号が異なる無線基地局から送信された場合、これらの送信信号の伝送路上に例えば金属などの非線形歪みの発生源が存在すると、周波数が異なる送信信号の相互変調によって、相互変調信号が発生する。そして、各無線基地局のアンテナにおいて受信される信号には、無線端末から送信されたアップリンク信号に加えて、相互変調信号が重畳されることになる。各無線基地局では、受信信号に含まれている相互変調信号に基づいて、当該相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号が生成され、受信信号に合成される。これにより、受信信号から相互変調信号がキャンセルされる。
【０００８】
ところで、各無線基地局では、それぞれの無線基地局内に設けられた発振器によって生成された局発信号を用いて、ベースバンドの送信信号が所望の周波数にアップコンバートされる。しかし、各無線基地局における局発信号は、所望の周波数に対してわずかな誤差を有しており、その誤差は、一般的に無線基地局毎に異なる。また、各無線基地局における発振器は、独立に動作しているため、発振器によって生成された局発信号の周波数の揺らぎも独立に発生する。従って、各無線基地局から送信される送信信号の周波数誤差は、無線基地局毎に異なることになる。また、１つの無線基地局が複数の送信機を有する場合であっても、それぞれの送信機内の発振器が独立に動作している場合には、送信機毎に送信信号の周波数誤差が異なることになる。
【０００９】
そのため、受信信号に含まれる相互変調信号は、それぞれ別々な周波数誤差を有する複数の送信信号によって生成されたものとなる。従って、所望の周波数で送信されることを前提として生成されたキャンセル信号が受信信号に合成されても、受信信号に含まれる相互変調信号を十分に低減させることは難しい。そのため、受信品質の向上が難しい。
【００１０】
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、受信信号の品質を向上させることができる通信装置、通信方法、およびキャンセル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願が開示する通信装置は、１つの態様において、第１の送信部と、第２の送信部と、受信部と、推定部と、生成部と、合成部とを有する。第１の送信部は、第１の送信信号を第１の周波数にアップコンバートして送信する。第２の送信部は、第２の送信信号を第１の周波数とは周波数が異なる第２の周波数にアップコンバートして送信する。受信部は、アップコンバートされた第１の送信信号および第２の送信信号によって発生する相互変調信号が含まれた受信信号を受信してベースバンドにダウンコンバートする。推定部は、アップコンバートされた第１の送信信号および第２の送信信号の周波数誤差を推定する。生成部は、第１の送信信号および第２の送信信号を用いて、相互変調信号のレプリカであるキャンセル信号であって、推定部によって推定された周波数の誤差に基づいて周波数補正が行われたキャンセル信号を生成する。合成部は、受信部によってダウンコンバートされた受信信号とキャンセル信号とを合成する。
【発明の効果】
【００１２】
本願が開示する通信装置、通信方法、およびキャンセル装置の１つの態様によれば、受信信号の品質を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施例１における通信装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、受信信号に含まれるＰＩＭ信号の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施例１におけるキャンセル装置の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施例１における周波数誤差の推定方法の一例を説明する図である。
【図５】図５は、残留ＰＩＭの変化の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施例１の通信装置によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施例１におけるキャンセル装置の他の例を示すブロック図である。
【図８】図８は、実施例１におけるキャンセル装置の他の例を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施例１におけるキャンセル装置の他の例を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施例１におけるキャンセル装置の他の例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、実施例１におけるキャンセル装置の他の例を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、実施例２におけるキャンセル装置の一例を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施例２における周波数誤差の推定方法の一例を説明する図である。
【図１４】図１４は、実施例３における通信装置の一例を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、実施例４におけるキャンセル装置の一例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、瞬時値テーブルの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、補間方法の一例を説明する図である。
【図１８】図１８は、キャンセル装置のハードウェアの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本願が開示する通信装置、通信方法、およびキャンセル装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示の技術が限定されるものではない。また、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００１５】
［通信装置１０］
図１は、実施例１における通信装置１０の一例を示すブロック図である。通信装置１０は、ＢＢＵ（Base  Band  Unit）１１、キャンセル装置２０−１〜２０−２、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）３０−１〜３０−２を有する。本実施例における通信装置１０は、例えば無線通信システムに用いられる無線基地局である。ＲＲＨ３０−１〜３０−２は、それぞれ異なる周波数の送信信号を送信し、それぞれ異なる周波数の受信信号を受信する。本実施例では、ＲＲＨ３０−１は、周波数ｆD1で送信信号Ｔｘ１を送信し、周波数ｆU1で受信信号を受信する。また、本実施例では、ＲＲＨ３０−２は、周波数ｆD2で送信信号Ｔｘ２を送信し、周波数ｆU2で受信信号を受信する。
【００１６】
なお、以下では、ｆD1＜ｆD2と仮定する。また、以下では、キャンセル装置２０−１〜２０−２のそれぞれを区別することなく総称する場合に単にキャンセル装置２０と記載し、ＲＲＨ３０−１〜３０−２のそれぞれを区別することなく総称する場合に単にＲＲＨ３０と記載する。送信信号Ｔｘ１は、第１の送信信号の一例であり、送信信号Ｔｘ２は、第２の送信信号の一例である。また、周波数ｆD1は、第１の周波数の一例であり、周波数ｆD2は、第２の周波数の一例である。ＲＲＨ３０−１は、第１の送信部の一例であり、ＲＲＨ３０−２は、第２の送信部の一例である。
【００１７】
それぞれのＲＲＨ３０は、ＤＡＣ（Digital  to  Analog  Converter）３１、局発信号生成部３２、アップコンバータ３３、ＰＡ（Power  Amplifier）３４、ＤＵＰ（DUPlexer）３５、およびアンテナ３００を有する。また、それぞれのＲＲＨ３０は、ＬＮＡ（Low  Noise  Amplifier）３６、局発信号生成部３７、ダウンコンバータ３８、およびＡＤＣ（Analog  to  Digital  Converter）３９を有する。
【００１８】
局発信号生成部３２は、送信信号をベースバンドからＲＦ帯にアップコンバートするための局発信号を生成する。局発信号生成部３２は、例えばＬＯ（local  oscillator）である。本実施例において、ＲＲＨ３０−１が有する局発信号生成部３２は、周波数ｆD1＋ΔｆD1の局発信号を生成し、ＲＲＨ３０−２が有する局発信号生成部３２は、周波数ｆD2＋ΔｆD2の局発信号を生成する。本実施例において、ＲＲＨ３０−１が有する局発信号生成部３２によって生成される局発信号には、ΔｆD1の誤差が含まれており、ＲＲＨ３０−２が有する局発信号生成部３２によって生成される局発信号には、ΔｆD2の誤差が含まれている。また、本実施例において、ＲＲＨ３０−１が有する局発信号生成部３２と、ＲＲＨ３０−２が有する局発信号生成部３２とは、異なる基準発振器から出力される信号を基準として局発信号をそれぞれ生成する。そのため、ΔｆD1とΔｆD2とは異なる値となる。
【００１９】
局発信号生成部３７は、受信信号をＲＦ帯からベースバンドにダウンコンバートするための局発信号を生成する。局発信号生成部３７は、例えばＬＯである。本実施例において、ＲＲＨ３０−１が有する局発信号生成部３７は、周波数ｆU1＋ΔｆU1の局発信号を生成し、ＲＲＨ３０−２が有する局発信号生成部３７は、周波数ｆU2＋ΔｆU2の局発信号を生成する。本実施例において、ＲＲＨ３０−１が有する局発信号生成部３７によって生成される局発信号には、ΔｆU1の誤差が含まれており、ＲＲＨ３０−２が有する局発信号生成部３７によって生成される局発信号には、ΔｆU2の誤差が含まれている。また、本実施例において、ＲＲＨ３０−１が有する局発信号生成部３７と、ＲＲＨ３０−２が有する局発信号生成部３７とは、異なる基準発振器から出力される信号を基準として局発信号をそれぞれ生成する。
【００２０】
ＤＡＣ３１は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号をディジタル信号からアナログ信号に変換してアップコンバータ３３へ出力する。アップコンバータ３３は、ＤＡＣ３１によってアナログ信号に変換されたベースバンドの送信信号を、局発信号生成部３２から出力された局発信号によりＲＦ帯の周波数にアップコンバートする。本実施例において、ＲＲＨ３０−１が有するアップコンバータ３３は、ＤＡＣ３１によってアナログ信号に変換されたベースバンドの送信信号Ｔｘ１を、局発信号生成部３２から出力された局発信号によりｆD1＋ΔｆD1の周波数にアップコンバートする。同様に、ＲＲＨ３０−２が有するアップコンバータ３３は、ＤＡＣ３１によってアナログ信号に変換されたベースバンドの送信信号Ｔｘ２を、局発信号生成部３２から出力された局発信号によりｆD2＋ΔｆD2の周波数にアップコンバートする。
【００２１】
ＰＡ３４は、アップコンバータ３３によってアップコンバートされた送信信号を増幅する。ＤＵＰ３５は、ＰＡ３４によって増幅された送信信号のうち、送信帯域の周波数成分をアンテナ３００へ通過させる。これにより、ＲＦ帯にアップコンバートされた送信信号が、アンテナ３００から空間に放射される。具体的には、ＲＲＨ３０−１のアンテナ３００からは、周波数ｆD1＋ΔｆD1にアップコンバートされた送信信号Ｔｘ１が空間に放射され、ＲＲＨ３０−２のアンテナ３００からは、周波数ｆD2＋ΔｆD2にアップコンバートされた送信信号Ｔｘ２が空間に放射される。
【００２２】
また、ＤＵＰ３５は、アンテナ３００を介して受信された受信信号のうち、受信帯域の周波数成分をＬＮＡ３６へ通過させる。ＬＮＡ３６は、ＤＵＰ３５から出力された受信信号を増幅する。ダウンコンバータ３８は、ＬＮＡ３６によって増幅された受信信号を、局発信号生成部３７から出力された局発信号により、ＲＦ帯の周波数からベースバンドの周波数にダウンコンバートする。ＡＤＣ３９は、ダウンコンバータ３８によってダウンコンバートされた受信信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、ディジタル信号に変換された受信信号をキャンセル装置２０へ出力する。具体的には、ＲＲＨ３０−１のＡＤＣ３９は、ディジタル信号に変換された受信信号Ｒｘ１’をキャンセル装置２０−１へ出力し、ＲＲＨ３０−２のＡＤＣ３９は、ディジタル信号に変換された受信信号Ｒｘ２’をキャンセル装置２０−２へ出力する。
【００２３】
なお、本実施例において、ＲＲＨ３０−１が有する局発信号生成部３７によって生成される局発信号の周波数には、ΔｆU1の誤差が含まれているため、ダウンコンバートされた受信信号には、ΔｆU1の周波数誤差が含まれている。同様に、ＲＲＨ３０−２が有する局発信号生成部３７によって生成される局発信号の周波数には、ΔｆU2の誤差が含まれているため、ダウンコンバートされた受信信号には、ΔｆU2の周波数誤差が含まれている。
【００２４】
キャンセル装置２０−１は、ＲＲＨ３０−１によって送信される送信信号Ｔｘ１と、ＲＲＨ３０−２によって送信される送信信号Ｔｘ２とをＢＢＵ１１から取得する。そして、キャンセル装置２０−１は、送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２に基づいて、送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２によって発生するＰＩＭ（Passive  InterModulation）信号のレプリカであるキャンセル信号を生成する。そして、キャンセル装置２０−１は、生成されたキャンセル信号を、ＲＲＨ３０−１から出力された受信信号Ｒｘ１’に合成することにより、受信信号Ｒｘ１’に含まれているＰＩＭ信号を低減する。そして、キャンセル装置２０−１は、ＰＩＭ信号が低減された受信信号Ｒｘ１”をＢＢＵ１１へ出力する。
【００２５】
キャンセル装置２０−２についても同様に、ＲＲＨ３０−１によって送信される送信信号Ｔｘ１と、ＲＲＨ３０−２によって送信される送信信号Ｔｘ２とをＢＢＵ１１から取得し、送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２に基づいてＰＩＭ信号を生成する。そして、キャンセル装置２０−２は、生成されたキャンセル信号を、ＲＲＨ３０−２から出力された受信信号Ｒｘ２’に合成することにより、受信信号Ｒｘ２’に含まれているＰＩＭ信号を低減する。そして、キャンセル装置２０−２は、ＰＩＭ信号が低減された受信信号Ｒｘ２”をＢＢＵ１１へ出力する。
【００２６】
なお、以下では、ＲＲＨ３０−１から出力された受信信号Ｒｘ１’と、ＲＲＨ３０−２から出力された受信信号Ｒｘ２’とを区別することなく総称する場合に単に受信信号Ｒｘ’と記載する。また、キャンセル装置２０−１から出力された受信信号Ｒｘ１”と、キャンセル装置２０−２から出力された受信信号Ｒｘ２”とを区別することなく総称する場合に単に受信信号Ｒｘ”と記載する。
【００２７】
ここで、ＲＲＨ３０−１から送信された送信信号Ｔｘ１と、ＲＲＨ３０−２から送信された送信信号Ｔｘ２とが、外部のＰＩＭ源に反射することにより、ＰＩＭ信号が発生する場合がある。送信信号Ｔｘ１の周波数がｆD1であり、送信信号Ｔｘ２の周波数がｆD2である場合、送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２によって、例えば２ｆD1−ｆD2や２ｆD2−ｆD1等の周波数のＰＩＭ信号が発生する。
【００２８】
そのため、例えば２ｆD1−ｆD2の周波数が通信装置１０の受信帯域に含まれる場合、送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２から２ｆD1−ｆD2の周波数に対応するＰＩＭ信号のレプリカが生成される。そして、生成されたＰＩＭ信号のレプリカが、ベースバンドにダウンコンバートされた受信信号Ｒｘ’に合成されることで、受信信号Ｒｘ’から２ｆD1−ｆD2の周波数に対応するＰＩＭ信号がキャンセルされる。
【００２９】
しかし、本実施例では、例えば図２に示すように、送信信号Ｔｘ１にはΔｆD1の周波数誤差が含まれており、送信信号Ｔｘ２にはΔｆD2の周波数誤差が含まれている。そのため、送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２によって発生するＰＩＭ信号の周波数は、２ｆD1−ｆD2から２ΔｆD1−ΔｆD2ずれた周波数となる。図２は、受信信号に含まれるＰＩＭ信号の一例を示す図である。
【００３０】
また、受信信号がＲＦ帯からベースバンドにダウンコンバートされた場合、ダウンコンバートされた受信信号Ｒｘ’には、ダウンコンバートに用いられた局発信号の周波数誤差の影響が残る。例えば、ＲＲＨ３０−２によってダウンコンバートされた受信信号Ｒｘ２’には、ＲＲＨ３０−２の局発信号生成部３７の周波数誤差ΔｆU2が含まれる。従って、ＲＲＨ３０−２によってベースバンドにダウンコンバートされた受信信号Ｒｘ２’には、例えば図２に示すように、所望の周波数から２ΔｆD1−ΔｆD2＋ΔｆU2ずれた周波数のＰＩＭ信号が含まれることになる。
【００３１】
ここで、各ＲＲＨ３０の局発信号の周波数誤差を考慮せずに、２ｆD1−ｆD2の周波数に対応するＰＩＭ信号をレプリカとして生成し、生成されたＰＩＭ信号のレプリカが受信信号に合成された場合を考える。この場合、例えば図２に示すように、ベースバンドにダウンコンバートされた受信信号に含まれるＰＩＭ信号と、ＰＩＭ信号のレプリカとの間には、２ΔｆD1−ΔｆD2＋ΔｆU2の周波数誤差が存在する。そのため、ＰＩＭ信号のレプリカを受信信号に合成したとしても、受信信号に含まれるＰＩＭ信号を除去することが難しい。従って、受信信号の品質を改善することが難しい。
【００３２】
そこで、本実施例におけるキャンセル装置２０は、ＰＩＭ信号のレプリカを生成する過程で、送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２のそれぞれの周波数誤差を推定し、推定された周波数誤差に基づいて、ＰＩＭ信号のレプリカの周波数を補正する。これにより、ＰＩＭ信号のレプリカの周波数を、ベースバンドにダウンコンバートされた受信信号に含まれるＰＩＭ信号の周波数に近づけることができる。これにより、ＰＩＭ信号のレプリカを受信信号に合成することにより、受信信号に含まれるＰＩＭ信号を効果的に抑制することができ、受信信号の品質を改善することができる。
【００３３】
［キャンセル装置２０］
図３は、実施例１におけるキャンセル装置２０の一例を示すブロック図である。本実施例におけるキャンセル装置２０は、例えば図３に示すように、周波数誤差推定部２１、生成部２２、合成部２３、取得部２４、および取得部２５を有する。なお、以下では、２ｆD1−ｆD2の周波数に対応するＰＩＭ信号の低減について説明するが、２ｆD2−ｆD1の周波数に対応するＰＩＭ信号の低減についても、ｆD1とｆD2とを入れ替えることにより、同様に実現することができる。
【００３４】
取得部２４は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２を取得する。そして、取得部２４は、取得された送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２を生成部２２へ出力する。取得部２４は、第１の取得部の一例である。生成部２２は、送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２を用いて、ＰＩＭ信号のレプリカであるキャンセル信号Ｙであって、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に基づいて周波数補正が行われたキャンセル信号Ｙを生成する。生成部２２は、乗算器２２０、高次項生成部２２１、乗算器２２２、および補償係数更新部２２３を有する。
【００３５】
乗算器２２０は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ１を取得部２４を介して取得し、取得した送信信号Ｔｘ１の周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に基づいて補正する。具体的には、乗算器２２０は、送信信号Ｔｘ１に、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号を乗算する。乗算器２２０は、例えば複素乗算器である。乗算器２２０は、補正部の一例である。
【００３６】
高次項生成部２２１は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ２を取得部２４を介して取得する。そして、高次項生成部２２１は、乗算器２２０によって周波数が補正された送信信号Ｔｘ１と、取得部２４を介して取得された送信信号Ｔｘ２とに基づいて、例えば下記の算出式（１）に従って、ＰＩＭ信号における高次項の成分Ｚを生成する。
【数１】
2018142820.tif 000003
算出式（１）において、ｃｏｎｊ（ｘ）はｘの複素共役を示す。
【００３７】
なお、本実施例において、高次項生成部２２１は、ＰＩＭ信号における３次項の成分をＺとして算出する。しかし、他の例として、高次項生成部２２１は、ＰＩＭ信号における３次よりも大きい次数の項までの成分をＺとして生成してもよい。
【００３８】
具体的には、高次項生成部２２１は、例えば図３に示すように、乗算器２２１０、乗算器２２１１、および複素共役算出部２２１２を有する。乗算器２２１０は、乗算器２２０によって周波数が補正された送信信号Ｔｘ１の２乗を算出する。複素共役算出部２２１２は、取得部２４を介して取得された送信信号Ｔｘ２の複素共役を算出する。乗算器２２１１は、乗算器２２１０によって算出された送信信号Ｔｘ１の２乗と、複素共役算出部２２１２によって算出された送信信号Ｔｘ２の複素共役とを乗算することにより、ＰＩＭ信号における高次項の成分Ｚを生成する。乗算器２２１０および乗算器２２１１は、例えば複素乗算器である。
【００３９】
補償係数更新部２２３は、高次項生成部２２１によって算出された高次項の成分Ｚを用いて、例えば下記の算出式（２）に従い、キャンセル信号の位相および振幅を補償するための補償係数Ａを逐次更新する。本実施例において、補償係数Ａは、ＰＩＭ信号における３次項の係数である。
【数２】
2018142820.tif 000004
算出式（２）において、Ｒｘ”は、後述する合成部２３から出力された受信信号Ｒｘ”である。
【００４０】
具体的には、補償係数更新部２２３は、例えば図３に示すように、遅延部２２３０、乗算器２２３１、複素共役算出部２２３２、複素共役算出部２２３３、乗算器２２３４、および加算器２２３５を有する。遅延部２２３０は、高次項生成部２２１によって算出された高次項の成分Ｚを所定時間遅延させる。複素共役算出部２２３２は、合成部２３から出力された受信信号Ｒｘ”の複素共役を算出する。乗算器２２３１は、遅延部２２３０が遅延させた高次項の成分Ｚと、複素共役算出部２２３２が算出した受信信号Ｒｘ”の複素共役とを乗算する。
【００４１】
複素共役算出部２２３３は、乗算器２２３１による乗算結果の複素共役を算出する。乗算器２２３４は、乗算器２２３１による乗算結果の複素共役と、ステップ係数μとを乗算する。加算器２２３５は、更新前の補償係数Ａと、乗算器２２３４による乗算結果とを加算することにより、補償係数Ａを更新する。更新された補償係数Ａは乗算器２２２へ出力される。乗算器２２３１および乗算器２２３４は、例えば複素乗算器である。
【００４２】
乗算器２２２は、高次項生成部２２１から出力されたＰＩＭ信号の高次項の成分Ｚに、補償係数更新部２２３によって更新された補償係数Ａを乗算することにより、キャンセル信号Ｙを生成する。生成されたキャンセル信号Ｙは、合成部２３へ出力される。乗算器２２２は、例えば複素乗算器である。乗算器２２２は、キャンセル信号生成部の一例である。
【００４３】
取得部２５は、ＲＲＨ３０によってベースバンドにダウンコンバートされた受信信号Ｒｘ’を取得する。そして、取得部２５は、取得された受信信号Ｒｘ’を合成部２３へ出力する。取得部２５は、第２の取得部の一例である。
【００４４】
合成部２３は、取得部２５から出力された受信信号Ｒｘ’から、乗算器２２２から出力されたキャンセル信号Ｙを減算することにより、受信信号Ｒｘ’に含まれているＰＩＭ信号を低減する。具体的には、合成部２３は、乗算器２２２から出力されたキャンセル信号Ｙを反転させて取得部２５から出力された受信信号Ｒｘ’と合成する。そして、合成部２３は、合成後の受信信号Ｒｘ”を補償係数更新部２２３およびＢＢＵ１１へ出力する。
【００４５】
周波数誤差推定部２１は、ＲＲＨ３０−１内の局発信号生成部３２によってアップコンバートされた送信信号Ｔｘ１と、ＲＲＨ３０−２内の局発信号生成部３２によってアップコンバートされた送信信号Ｔｘ２との周波数誤差を推定する。周波数誤差推定部２１は、周波数シフト量算出部２１０および位相シフト量算出部２１１を有する。位相シフト量算出部２１１は、補償係数更新部２２３によって逐次更新される補償係数Ａを参照し、補償係数Ａの位相のシフト量を算出する。具体的には、位相シフト量算出部２１１は、所定時間ＴS毎に、補償係数更新部２２３によって逐次更新される補償係数Ａを参照し、例えば下記の算出式（３）に従って、補償係数Ａの位相のシフト量を算出する。そして、位相シフト量算出部２１１は、算出された位相のシフト量を周波数シフト量算出部２１０へ出力する。
【数３】
2018142820.tif 000005
算出式（３）において、∠Ａ3（ｎＴS）は、ｎ番目の３次の補償係数Ａの位相を示し、Δ∠Ａ3（ｎ）は、ｎ番目の３次の補償係数Ａの位相と、ｎ−１番目の３次の補償係数Ａの位相との間の位相のシフト量を示す。
【００４６】
なお、所定時間ＴSは、周波数誤差によって変化する補償係数Ａの位相が３６０°回転するまでの間に、補償係数Ａの位相を複数回測定できる時間である。具体的には、周波数誤差が例えば数Ｈｚである場合、所定時間ＴSは、例えば数十ミリ秒程度に設定される。
【００４７】
ここで、受信信号Ｒｘ”に含まれているＰＩＭ信号と、乗算器２２２によって生成されたキャンセル信号Ｙと間の周波数が一致している場合、補償係数Ａの位相は変化しない。しかし、受信信号Ｒｘ”に含まれているＰＩＭ信号と、乗算器２２２によって生成されたキャンセル信号Ｙと間に周波数誤差が存在すると、例えば図４に示すように、時間と共に補償係数Ａの位相が変化する。図４は、実施例１における周波数誤差の推定方法の一例を説明する図である。受信信号Ｒｘ”に含まれているＰＩＭ信号と、乗算器２２２によって生成されたキャンセル信号Ｙと間の周波数誤差が大きい程、補償係数Ａの単位時間当たりの位相のシフト量は大きくなる。本実施例では、例えば図４に示すように、補償係数Ａの位相の単位時間当たりのソフト量が、周波数誤差Δωnとして算出される。
【００４８】
また、２ｆD1−ｆD2のＰＩＭ成分に着目すると、３次の成分の補償係数Ａは、Ｔｘ１・Ｔｘ１・Ｃｏｎｊ（Ｔｘ２）で表され、５次以上の成分の補償係数Ａは、Ｔｘ１・Ｔｘ１・Ｃｏｎｊ（Ｔｘ２）と実数との積の形で表される。そのため、周波数誤差に関しては、３次の成分の補償係数Ａを用いて求めることが可能である。また、奇数次の成分の補償係数の中では、３次の補償係数の大きさが最も大きい。そのため、本実施例では、３次の補償係数を用いて周波数誤差を算出する。これにより、周波数誤差を精度よく算出することが可能となる。
【００４９】
周波数シフト量算出部２１０は、位相シフト量算出部２１１によって算出された位相のシフト量に基づいて、周波数誤差を算出する。具体的には、周波数シフト量算出部２１０は、例えば下記の算出式（４）に従って、周波数誤差Δωnを算出する。
【数４】
2018142820.tif 000006
【００５０】
そして、周波数シフト量算出部２１０は、例えば下記の算出式（５）に基づいて補正信号ｓの周波数シフト量ωnを算出する。
【数５】
2018142820.tif 000007
【００５１】
そして、周波数シフト量算出部２１０は、例えば下記の算出式（６）に基づいて補正信号ｓを生成し、生成した補正信号ｓを乗算器２２０へ出力する。
【数６】
2018142820.tif 000008
【００５２】
なお、周波数シフト量算出部２１０は、前述の算出式（５）に代えて、例えば下記の算出式（７）に基づいて補正信号ｓの周波数シフト量ωnを算出してもよい。なお、周波数シフト量ωnの初期値ω0は、例えば０である。
【数７】
2018142820.tif 000009
算出式（７）において、γは、ステップサイズパラメータであり、例えば０．５等の値を用いることができる。また、周波数シフト量算出部２１０は、この他にも、周波数誤差Δωnの移動平均の１／２を補正信号ｓの周波数シフト量ωnとして算出してもよい。
【００５３】
ここで、補償係数更新部２２３に設定されるステップ係数μの値を小さくすると、例えば図５に示すように、キャンセル信号Ｙが合成された後の受信信号Ｒｘ”に含まれる残留ＰＩＭが小さくなる。図５は、残留ＰＩＭの変化の一例を示す図である。
【００５４】
しかし、各ＲＲＨ３０の局発信号の誤差を考慮せずに、２ｆD1−ｆD2の周波数に対応するＰＩＭ信号のレプリカを生成した場合、例えば図５の破線に示すように、ステップ係数μを小さくしても、合成後の受信信号Ｒｘ”内のＰＩＭ信号はある程度残ってしまう。
【００５５】
これに対し、本実施例のように、補償係数Ａの位相のシフト量に基づいて推定した周波数誤差に基づいてキャンセル信号の周波数を補正すると、例えば図５の実線に示すように、ステップ係数μを小さくする程、受信信号Ｒｘ”内に残留するＰＩＭ信号が減少する。従って、受信信号Ｒｘ”の品質を改善することができる。
【００５６】
［通信装置１０の処理］
図６は、実施例１の通信装置１０によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。通信装置１０は、所定のタイミング毎に、図６のフローチャートに示す処理を実行する。
【００５７】
まず、ＢＢＵ１１は、送信信号Ｔｘ１を各キャンセル装置２０およびＲＲＨ３０−１へそれぞれ出力する。送信信号Ｔｘ１は、ＲＲＨ３０−１によってｆD1＋ΔｆD1の周波数にアップコンバートされ、アンテナ３００から送信される（Ｓ１００）。また、ＢＢＵ１１は、送信信号Ｔｘ２を各キャンセル装置２０およびＲＲＨ３０−２へそれぞれ出力する。送信信号Ｔｘ２は、ＲＲＨ３０−２によってｆD2＋ΔｆD2の周波数にアップコンバートされ、アンテナ３００から送信される（Ｓ１００）。
【００５８】
次に、各ＲＲＨ３０は、ＰＩＭ信号を含む受信信号をアンテナ３００を介して受信し（Ｓ１０１）、受信したＲＦ帯の周波数の受信信号をベースバンドの周波数にダウンコンバートする。そして、ＲＲＨ３０−１は、ベースバンドの周波数にダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換し、変換後の受信信号Ｒｘ１’をキャンセル装置２０−１へ出力する。また、ＲＲＨ３０−２は、ベースバンドの周波数にダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換し、変換後の受信信号Ｒｘ２’をキャンセル装置２０−２へ出力する。
【００５９】
次に、各キャンセル装置２０の乗算器２２０は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ１の周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号ｓに基づいて補正する。なお、初期状態では、０の周波数誤差に対応する補正信号ｓ、即ち、前述の算出式（６）において、周波数シフト量ωnが０の補正信号ｓが、周波数誤差推定部２１から乗算器２２０に入力される。
【００６０】
各キャンセル装置２０の高次項生成部２２１は、乗算器２２０によって周波数が補正された送信信号Ｔｘ１と、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ２とを用いて、例えば前述の算出式（１）に従い、ＰＩＭ信号における高次項の成分Ｚを生成する（Ｓ１０２）。
【００６１】
次に、各キャンセル装置２０の補償係数更新部２２３は、高次項生成部２２１によって算出された高次項の成分Ｚを用いて、例えば前述の算出式（２）に従い、キャンセル信号の位相および振幅を補償するための補償係数Ａを更新する（Ｓ１０３）。
【００６２】
次に、各キャンセル装置２０の乗算器２２２は、高次項生成部２２１から出力されたＰＩＭ信号の高次項の成分Ｚに、補償係数更新部２２３によって更新された補償係数Ａを乗算することにより、キャンセル信号Ｙを生成する（Ｓ１０４）。
【００６３】
次に、各キャンセル装置２０の合成部２３は、乗算器２２２から出力されたキャンセル信号Ｙを、ＲＲＨ３０から出力された受信信号Ｒｘ’に合成する（Ｓ１０５）。合成後の受信信号Ｒｘ”は、補償係数更新部２２３およびＢＢＵ１１へ出力される。
【００６４】
次に、各キャンセル装置２０の位相シフト量算出部２１１は、周波数シフト量の更新タイミングか否かを判定する（Ｓ１０６）。周波数誤差推定部２１は、所定時間ＴS毎（例えば数十ミリ秒毎）に、周波数シフト量を更新する。周波数シフト量の更新タイミングではない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、ＢＢＵ１１は、再びステップ１００に示した処理を実行する。
【００６５】
一方、周波数シフト量の更新タイミングである場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、位相シフト量算出部２１１は、補償係数更新部２２３によって更新された補償係数Ａを用いて、例えば前述の算出式（３）に従って、補償係数Ａの位相のシフト量を算出する（Ｓ１０７）。そして、位相シフト量算出部２１１は、算出された位相のシフト量を周波数シフト量算出部２１０へ出力する。
【００６６】
次に、周波数シフト量算出部２１０は、位相シフト量算出部２１１によって算出された位相のシフト量に基づいて、例えば前述の算出式（４）に従い、周波数誤差Δωnを算出する。そして、周波数シフト量算出部２１０は、例えば前述の算出式（５）に基づいて補正信号ｓの周波数シフト量ωnを算出する（Ｓ１０８）。そして、周波数シフト量算出部２１０は、算出した周波数シフト量ωnを用いて、例えば前述の算出式（６）に従い、補正信号ｓの周波数シフト量ωnを更新する（Ｓ１０９）。周波数シフト量ωnが更新された補正信号ｓは、乗算器２２０へ出力される。そして、ＢＢＵ１１は、再びステップ１００に示した処理を実行する。
【００６７】
なお、上記したステップＳ１００〜Ｓ１０９の処理は、図６に示したステップフローチャートに示した順番に限られない。例えば、ステップＳ１００〜Ｓ１０１と、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５と、ステップＳ１０６〜Ｓ１０９とは、それぞれ独立に実行されてもよい。
【００６８】
［実施例１におけるキャンセル装置２０の他の例］
なお、上記した実施例１において、乗算器２２０は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ１の周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号に基づいて補正するが、開示の技術はこれに限られない。他の例として、例えば図７〜図１１に示すように、乗算器２２０は、キャンセル装置２０内の他の信号の周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号に基づいて補正してもよい。図７〜図１１は、実施例１におけるキャンセル装置２０の他の例を示すブロック図である。
【００６９】
例えば図７に示すように、乗算器２２０は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ２を取得部２４を介して取得する。そして、乗算器２２０は、取得された送信信号Ｔｘ２の周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号に基づいて補正してもよい。この場合、高次項生成部２２１は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ１を取得部２４を介して取得し、取得された送信信号Ｔｘ１と、乗算器２２０によって周波数が補正された送信信号Ｔｘ２とを用いて高次項の成分Ｚを生成する。図７に示す例において、周波数２ｆD1−ｆD2のＰＩＭ信号をキャンセルする場合、周波数誤差推定部２１は、周波数誤差Δωnをそのまま周波数シフト量ωnとして適用し、前述の（６）式に基づいて補正信号ｓを生成する。
【００７０】
また、例えば図８に示すように、乗算器２２０は、乗算器２２０−１および乗算器２２０−２を有してもよい。乗算器２２０−１は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ１を取得部２４を介して取得し、乗算器２２０−２は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ２を取得部２４を介して取得する。そして、乗算器２２０−１は、取得された送信信号Ｔｘ１の周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号に基づいて補正する。また、乗算器２２０−２は、取得された送信信号Ｔｘ２の周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号に基づいて補正する。
【００７１】
図８に示す例において、周波数２ｆD1−ｆD2のＰＩＭ信号をキャンセルする場合、周波数誤差推定部２１は、送信信号Ｔｘ１に対しては、周波数誤差Δωnの１／４を周波数シフト量ωnとして算出し、送信信号Ｔｘ２に対しては、周波数誤差Δωnの１／２を周波数シフト量ωnとして算出する。そして、周波数誤差推定部２１は、送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２のそれぞれについて、前述の（６）式に基づいて補正信号ｓを生成する。そして、周波数誤差推定部２１は、送信信号Ｔｘ１について生成した補正信号ｓを乗算器２２０−１へ出力し、送信信号Ｔｘ２について生成した補正信号ｓを乗算器２２０−２へ出力する。
【００７２】
また、例えば図９に示すように、乗算器２２０は、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚの周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号に基づいて補正してもよい。また、例えば図１０に示すように、乗算器２２０は、補償係数更新部２２３によって更新された補償係数Ａの周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号に基づいて補正してもよい。また、例えば図１１に示すように、乗算器２２０は、乗算器２２０によって生成されたキャンセル信号Ｙの周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号に基づいて補正してもよい。図９〜図１１に示した例において、周波数２ｆD1−ｆD2のＰＩＭ信号をキャンセルする場合、周波数誤差推定部２１は、周波数誤差Δωnをそのまま周波数シフト量ωnとして適用し、前述の（６）式に基づいて補正信号ｓを生成する。
【００７３】
［実施例１の効果］
以上、実施例１について説明した。本実施例の通信装置１０は、ＲＲＨ３０−１、ＲＲＨ３０−２、周波数誤差推定部２１、生成部２２、および合成部２３を有する。ＲＲＨ３０−１は、送信信号Ｔｘ１を周波数ｆD1＋ΔｆD1にアップコンバートして送信する。ＲＲＨ３０−２は、送信信号Ｔｘ２を周波数ｆD1＋ΔｆD1とは異なる周波数ｆD2＋ΔｆD2にアップコンバートして送信する。また、ＲＲＨ３０−１およびＲＲＨ３０−２は、アップコンバートされた送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２によって発生するＰＩＭ信号が含まれた受信信号を受信してベースバンドにダウンコンバートする。周波数誤差推定部２１は、アップコンバートされた送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２の周波数誤差を推定する。生成部２２は、送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２を用いて、ＰＩＭ信号のレプリカであるキャンセル信号Ｙであって、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に基づいて周波数補正が行われたキャンセル信号Ｙを生成する。合成部２３は、ＲＲＨ３０−１または３０−２によってダウンコンバートされた受信信号とキャンセル信号とを合成する。これにより、本実施例の通信装置１０は、受信信号の品質を向上させることができる。
【００７４】
また、上記した実施例において、生成部２２は、乗算器２２０、高次項生成部２２１、乗算器２２２、および補償係数更新部２２３を有する。高次項生成部２２１は、送信信号Ｔｘ１および送信信号Ｔｘ２に基づいて、キャンセル信号に含まれる高次項の成分を生成する。補償係数更新部２２３は、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分と、ＲＲＨ３０−１またはＲＲＨ３０−２によってダウンコンバートされた受信信号とに基づいて、高次項の成分に適用される係数を逐次更新する。乗算器２２２は、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分に、補償係数更新部２２３によって更新された係数を適用することにより、キャンセル信号を生成する。乗算器２２０は、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に基づいて、キャンセル信号の生成に用いられる信号の周波数を補正する。周波数誤差推定部２１は、補償係数更新部２２３によって逐次更新された係数の位相の変化に基づいて周波数誤差を推定する。これにより、本実施例の通信装置１０は、受信信号の品質を向上させることができる。
【００７５】
また、上記した実施例において、周波数誤差推定部２１は、補償係数更新部２２３によって逐次更新された係数のうち、３次の成分に対応する係数を用いて周波数誤差を推定する。これにより、本実施例の通信装置１０は、周波数誤差を精度よく推定することができる。
【００７６】
また、上記した実施例において、乗算器２２０は、高次項生成部２２１に入力される送信信号Ｔｘ１およびＴｘ２の少なくともいずれかの周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に基づいて補正してもよい。これにより、本実施例の通信装置１０は、受信信号の品質を向上させることができる。
【００７７】
また、上記した実施例において、乗算器２２０は、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚ、補償係数更新部２２３によって更新された係数、および乗算器２２２によって生成されたキャンセル信号Ｙのいずれかの周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に基づいて補正してもよい。これにより、本実施例の通信装置１０は、受信信号の品質を向上させることができる。
【実施例２】
【００７８】
前述の実施例１では、補償係数更新部２２３によって更新された補償係数Ａの位相のシフト量に基づいて、ＲＲＨ３０−１によってアップコンバートされた送信信号Ｔｘ１と、ＲＲＨ３０−２によってアップコンバートされた送信信号Ｔｘ２との周波数誤差が推定された。これに対し、本実施例２では、ベースバンドにダウンコンバートされた受信信号Ｒｘ’と、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚとの相関値が算出される。そして、算出された相関値に基づいて、ＲＲＨ３０−１によってアップコンバートされた送信信号Ｔｘ１と、ＲＲＨ３０−２によってアップコンバートされた送信信号Ｔｘ２との周波数誤差が推定される。以下、実施例１と異なる点を中心に説明する。実施例２における通信装置１０の構成は、図１を用いて説明した実施例１の通信装置１０と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００７９】
［キャンセル装置２０］
図１２は、実施例２におけるキャンセル装置２０の一例を示すブロック図である。本実施例におけるキャンセル装置２０は、周波数誤差推定部２１、生成部２２、および合成部２３を有する。なお、以下に説明する点を除き、図１２において、図３と同じ符号を付したブロックは、図３におけるブロックと同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【００８０】
本実施例における周波数誤差推定部２１は、周波数シフト量算出部２１０、位相シフト量算出部２１１、および相関値算出部２１２を有する。相関値算出部２１２は、ＲＲＨ３０によってベースバンドにダウンコンバートされた受信信号Ｒｘ’と、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚとの相関値Ｃｏｒ（ｎ）を算出する。具体的には、相関値算出部２１２は、所定時間ＴS毎に、例えば下記の算出式（８）を用いて、受信信号Ｒｘ’と、高次項の成分Ｚとの相関値Ｃｏｒ（ｎ）を算出する。
【数８】
2018142820.tif 000010
【００８１】
本実施例において、相関値算出部２１２は、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚのうち、３次項の成分を用いて、ベースバンドの受信信号Ｒｘ’との相関値Ｃｏｒ（ｎ）を算出する。ベースバンドの受信信号Ｒｘ’に含まれるＰＩＭ信号の奇数次の成分の中では、３次項の成分が最も大きい。そのため、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚのうち、３次項の成分を用いて、ベースバンドの受信信号Ｒｘ’との相関値Ｃｏｒ（ｎ）を算出することにより、演算量を抑えつつ、相関値Ｃｏｒ（ｎ）を精度よく算出することが可能となる。
【００８２】
位相シフト量算出部２１１は、相関値算出部２１２によって算出された相関値Ｃｏｒ（ｎ）に基づいて、相関値Ｃｏｒ（ｎ）の位相のシフト量を算出する。具体的には、位相シフト量算出部２１１は、所定時間ＴS毎に、相関値算出部２１２によって算出された相関値Ｃｏｒ（ｎ）を用いて、例えば下記の算出式（９）に従い、相関値Ｃｏｒ（ｎ）の位相のシフト量Δ∠Ｃｏｒ（ｎ）を算出する。そして、位相シフト量算出部２１１は、算出された位相のシフト量Δ∠Ｃｏｒ（ｎ）を周波数シフト量算出部２１０へ出力する。
【数９】
2018142820.tif 000011
算出式（９）において、∠Ｃｏｒ（ｎ）は、ｎ番目の相関値Ｃｏｒ（ｎ）の位相を示し、Δ∠Ｃｏｒ（ｎ）は、ｎ番目の相関値Ｃｏｒ（ｎ）の位相と、ｎ−１番目の相関値Ｃｏｒ（ｎ）の位相との間の位相のシフト量を示す。
【００８３】
ここで、受信信号Ｒｘ”に含まれているＰＩＭ信号と、乗算器２２２によって生成されたキャンセル信号Ｙと間の周波数が一致している場合、相関値Ｃｏｒ（ｎ）の位相は変化しない。しかし、受信信号Ｒｘ”に含まれているＰＩＭ信号と、乗算器２２２によって生成されたキャンセル信号Ｙと間に周波数誤差が存在すると、例えば図１３に示すように、時間と共に相関値Ｃｏｒ（ｎ）の位相が変化する。図１３は、実施例２における周波数誤差の推定方法の一例を説明する図である。受信信号Ｒｘ”に含まれているＰＩＭ信号と、乗算器２２２によって生成されたキャンセル信号と間の周波数誤差が大きい程、相関値Ｃｏｒ（ｎ）の単位時間当たりの位相のシフト量は大きくなる。本実施例では、例えば図１３に示すように、相関値Ｃｏｒ（ｎ）の位相の単位時間当たりのシフト量が、周波数誤差Δωnとして算出される。
【００８４】
周波数シフト量算出部２１０は、位相シフト量算出部２１１によって算出された相関値Ｃｏｒ（ｎ）の位相のシフト量Δ∠Ｃｏｒ（ｎ）に基づいて、周波数誤差を算出する。具体的には、周波数シフト量算出部２１０は、例えば下記の算出式（１０）に従って、周波数誤差Δωnを算出する。
【数１０】
2018142820.tif 000012
【００８５】
そして、周波数シフト量算出部２１０は、例えば前述の算出式（５）に基づいて補正信号ｓの周波数シフト量ωnを算出し、算出した周波数シフト量ωnを用いて、例えば前述の算出式（６）に基づいて補正信号ｓを生成する。そして、周波数シフト量算出部２１０は、生成した補正信号ｓを乗算器２２０へ出力する。なお、本実施例においても、周波数シフト量算出部２１０は、前述の算出式（５）に代えて、例えば前述の算出式（７）に基づいて補正信号ｓの周波数シフト量ωnを算出してもよい。また、本実施例においても、周波数シフト量算出部２１０は、周波数誤差Δωnの移動平均の１／２を補正信号ｓの周波数シフト量ωnとして算出してもよい。
【００８６】
また、本実施例において、乗算器２２０は、送信信号Ｔｘ１の周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号ｓに基づいて補正する。しかし、開示の技術はこれに限られず、図７〜図１１に示した実施例１の他の例と同様に、乗算器２２０は、キャンセル装置２０内の他の信号の周波数を、周波数誤差推定部２１によって推定された周波数誤差に応じた補正信号ｓに基づいて補正してもよい。
【００８７】
［実施例２の効果］
以上、実施例２について説明した。本実施例における周波数誤差推定部２１は、ＲＲＨ３０によってダウンコンバートされた受信信号Ｒｘ’と、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚとの相関値の位相の変化に基づいて周波数誤差を推定する。これにより、本実施例の通信装置１０は、受信信号の品質を向上させることができる。
【００８８】
また、上記した実施例２において、周波数誤差推定部２１は、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚのうち、３次の成分を用いて相関値を算出する。これにより、周波数誤差推定部２１は、ＲＲＨ３０によってダウンコンバートされた受信信号Ｒｘ’と、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚとの相関値を精度よく算出することができる。
【実施例３】
【００８９】
前述の実施例１では、ｆD1＋ΔｆD1の周波数にアップコンバートされた送信信号Ｔｘ１がＲＲＨ３０−１から送信され、ｆD2＋ΔｆD2の周波数にアップコンバートされた送信信号Ｔｘ２がＲＲＨ３０−２から送信された。これに対し、本実施例３では、ＲＲＨ３０−１は、２つの送信信号Ｔｘ１１およびＴｘ１２をそれぞれｆD1＋ΔｆD1の周波数にアップコンバートしてそれぞれ別々のアンテナから送信する。また、本実施例３では、ＲＲＨ３０−２は、２つの送信信号Ｔｘ２１およびＴｘ２２をそれぞれｆD2＋ΔｆD2の周波数にアップコンバートしてそれぞれ別々のアンテナから送信する。即ち、本実施例のＲＲＨ３０−１およびＲＲＨ３０−２は、４つの送信信号Ｔｘ１１〜Ｔｘ２２をマルチアンテナにより送信する。送信信号Ｔｘ１１は第１の送信信号の一例であり、送信信号Ｔｘ１２は第３の送信信号の一例であり、送信信号Ｔｘ２１は第２の送信信号の一例であり、送信信号Ｔｘ１２は第４の送信信号の一例である。
【００９０】
［通信装置１０］
図１４は、実施例３における通信装置１０の一例を示すブロック図である。通信装置１０は、ＢＢＵ１１、キャンセル装置２０−１〜２０−２、ＲＲＨ３０−１〜３０−２を有する。それぞれのＲＲＨ３０は、ＤＡＣ３１−１、ＤＡＣ３１−２、局発信号生成部３２、アップコンバータ３３−１、アップコンバータ３３−２、ＰＡ３４−１、ＰＡ３４−２、およびＤＵＰ３５を有する。また、それぞれのＲＲＨ３０は、ＬＮＡ３６、局発信号生成部３７、ダウンコンバータ３８、ＡＤＣ３９、アンテナ３００−１、およびアンテナ３００−２を有する。なお、以下に説明する点を除き、図１４において、図１と同じ符号を付したブロックは、図１におけるブロックと同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【００９１】
ＲＲＨ３０−１において、局発信号生成部３２は、ＢＢＵ１１から出力された基準信号の周波数を用いて、周波数ｆD1＋ΔｆD1の局発信号を生成する。また、局発信号生成部３７は、ＢＢＵ１１から出力された基準信号の周波数を用いて、周波数ｆU1＋ΔｆU1の局発信号を生成する。本実施例のＲＲＨ３０−１において、局発信号生成部３２および局発信号生成部３７は、ＢＢＵ１１から出力された基準信号の周波数を基準として共通に用いて、それぞれの局発信号を生成する。
【００９２】
ＲＲＨ３０−２においても同様に、局発信号生成部３２は、ＢＢＵ１１から出力された基準信号の周波数を用いて、周波数ｆD2＋ΔｆD2の局発信号を生成する。また、局発信号生成部３７は、ＢＢＵ１１から出力された基準信号の周波数を用いて、周波数ｆU2＋ΔｆU12の局発信号を生成する。本実施例のＲＲＨ３０−２において、局発信号生成部３２および局発信号生成部３７は、ＢＢＵ１１から出力された基準信号の周波数を基準として共通に用いて、それぞれの局発信号を生成する。
【００９３】
ＲＲＨ３０−１において、ＤＡＣ３１−１は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ１１をディジタル信号からアナログ信号に変換してアップコンバータ３３−１へ出力する。アップコンバータ３３−１は、ＤＡＣ３１−１によってアナログ信号に変換されたベースバンドの送信信号Ｔｘ１１を、局発信号生成部３２から出力された周波数ｆD1＋ΔｆD1の局発信号によりＲＦ帯の周波数にアップコンバートする。ＰＡ３４−１は、アップコンバータ３３−１によってアップコンバートされた送信信号Ｔｘ１１を増幅する。アンテナ３００−１は、ＰＡ３４−１によって増幅された送信信号Ｔｘ１１を空間に放射する。
【００９４】
ＲＲＨ３０−１において、ＤＡＣ３１−２は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ１２をディジタル信号からアナログ信号に変換してアップコンバータ３３−２へ出力する。アップコンバータ３３−２は、ＤＡＣ３１−２によってアナログ信号に変換されたベースバンドの送信信号Ｔｘ１２を、局発信号生成部３２から出力された周波数ｆD1＋ΔｆD1の局発信号によりＲＦ帯の周波数にアップコンバートする。ＰＡ３４−２は、アップコンバータ３３−２によってアップコンバートされた送信信号Ｔｘ１２を増幅する。ＤＵＰ３５は、ＰＡ３４−２によって増幅された送信信号Ｔｘ１２をアンテナ３００−２へ通過させる。アンテナ３００−２は、ＤＵＰ３５を通過した送信信号Ｔｘ１２を空間に放射する。
【００９５】
ＲＲＨ３０−２において、ＤＡＣ３１−１は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ２１をディジタル信号からアナログ信号に変換してアップコンバータ３３−１へ出力する。アップコンバータ３３−１は、ＤＡＣ３１−１によってアナログ信号に変換されたベースバンドの送信信号Ｔｘ２１を、局発信号生成部３２から出力された周波数ｆD2＋ΔｆD2の局発信号によりＲＦ帯の周波数にアップコンバートする。ＰＡ３４−１は、アップコンバータ３３−１によってアップコンバートされた送信信号Ｔｘ２１を増幅する。アンテナ３００−１は、ＰＡ３４−１によって増幅された送信信号Ｔｘ２１を空間に放射する。
【００９６】
ＲＲＨ３０−２において、ＤＡＣ３１−２は、ＢＢＵ１１から出力された送信信号Ｔｘ２２をディジタル信号からアナログ信号に変換してアップコンバータ３３−２へ出力する。アップコンバータ３３−２は、ＤＡＣ３１−２によってアナログ信号に変換されたベースバンドの送信信号Ｔｘ２２を、局発信号生成部３２から出力された周波数ｆD2＋ΔｆD2の局発信号によりＲＦ帯の周波数にアップコンバートする。ＰＡ３４−２は、アップコンバータ３３−２によってアップコンバートされた送信信号Ｔｘ２２を増幅する。ＤＵＰ３５は、ＰＡ３４−２によって増幅された送信信号Ｔｘ２２をアンテナ３００−２へ通過させる。アンテナ３００−２は、ＤＵＰ３５を通過した送信信号Ｔｘ２２を空間に放射する。
【００９７】
本実施例において、ＲＲＨ３０からキャンセル装置２０へ出力される受信信号Ｒｘ’には、下記の式（１１）に示すＰＩＭ信号ＳPIMが含まれる。下記の式（１１）に示すＰＩＭ信号ＳPIMは、２ｆD1−ｆD2に対応する成分を示す。
【数１１】
2018142820.tif 000013
式（１１）において、Ａ31〜Ａ36は、各項の補償係数を示す。式（１１）に示すように、ＰＩＭ信号ＳPIMには、６つの項が含まれている。
【００９８】
キャンセル装置２０内の生成部２２は、前述の式（１１）に対応するキャンセル信号Ｙを生成する。そして、キャンセル装置２０内の合成部２３は、キャンセル信号Ｙと受信信号Ｒｘ’とを合成することにより、受信信号Ｒｘ’に含まれるＰＩＭ信号を除去する。
【００９９】
また、キャンセル装置２０内の周波数誤差推定部２１は、前述の上記の式（１１）に含まれる各項の補償係数の位相シフト量に基づいて周波数誤差Δωnを推定する。周波数誤差推定部２１は、例えば、前述の式（１１）に含まれる６つの項のそれぞれの補償係数に基づいて周波数誤差Δωnを算出し、算出された複数の周波数誤差Δωnの平均値を、周波数誤差Δωnの推定値として算出する。なお、周波数誤差推定部２１は、前述の式（１１）に含まれる６つの項のうち、１つの項の補償係数の位相のシフト量に基づいて周波数誤差Δωnを推定してもよい。例えば、周波数誤差推定部２１は、前述の式（１１）に含まれる６つの項の補償係数の値の大きさ（スカラー）を比較し、補償係数の値が最も大きい補償係数を用いて周波数誤差Δωnを推定してもよい。これにより、周波数誤差Δωnを精度よく推定することができる。
【０１００】
そして、周波数誤差推定部２１は、推定された周波数誤差Δωnを用いて補正信号ｓを生成する。キャンセル装置２０内の乗算器２２０は、補正信号ｓを用いて、例えば送信信号Ｔｘ１１およびＴｘ１２の周波数をそれぞれ補正する。
【０１０１】
なお、乗算器２２０は、補正信号ｓを用いて、例えば送信信号Ｔｘ２１およびＴｘ２２の周波数をそれぞれ補正してもよく、送信信号Ｔｘ１１〜Ｔｘ２２の周波数をそれぞれ補正してもよい。
【０１０２】
また、本実施例３では、実施例１と同様に、補償係数Ａを用いて周波数誤差Δωnを推定するが、実施例２と同様に、受信信号Ｒｘ’と高次項の成分Ｚとの相関値Ｃｏｒ（ｎ）に基づいて周波数誤差Δωnを推定するようにしてもよい。この場合、周波数誤差推定部２１は、例えば、前述の式（１１）に含まれる６つの項のそれぞれについて、相関値Ｃｏｒ（ｎ）を算出し、算出された相関値Ｃｏｒ（ｎ）に基づいて周波数誤差Δωnを算出する。そして、周波数誤差推定部２１は、算出された複数の周波数誤差Δωnの平均値を、周波数誤差Δωnの推定値として算出する。なお、周波数誤差推定部２１は、前述の式（１１）に含まれる６つの項のうち、１つの項を用いて相関値Ｃｏｒ（ｎ）を算出してもよい。例えば、周波数誤差推定部２１は、前述の式（１１）に含まれる６つの項の電力を比較し、電力が最も大きい項を用いて相関値Ｃｏｒ（ｎ）を算出することが好ましい。これにより、相関値Ｃｏｒ（ｎ）を精度よく算出することができ、周波数誤差Δωnを精度よく推定することができる。
【０１０３】
また、乗算器２２０は、実施例１と同様に、補正信号ｓを用いて、高次項の成分Ｚ、補償係数Ａ、またはキャンセル信号Ｙの周波数を補正してもよい。補正信号ｓを用いて、高次項の成分Ｚ、補償係数Ａ、またはキャンセル信号Ｙの周波数が補正される場合、周波数誤差推定部２１は、例えば、前述の式（１１）に含まれる６つの項のそれぞれについて周波数誤差Δωnを推定する。そして、周波数誤差推定部２１は、６つの項のそれぞれについて推定された周波数誤差Δωnを用いて、６つの項のそれぞれについて補正信号ｓを生成する。そして、乗算器２２０は、６つの項のそれぞれについて、補正信号ｓを用いて周波数を補正する。具体的には、高次項の成分Ｚの周波数が補正される場合、乗算器２２０は、高次項の成分Ｚに含まれる項毎に、補正信号ｓを用いて、各項の周波数を補正する。また、補償係数Ａの周波数が補正される場合、乗算器２２０は、高次項の成分Ｚに含まれる項毎に、補正信号ｓを用いて、各項に適用される補償係数Ａの周波数を補正する。また、キャンセル信号Ｙの周波数が補正される場合、乗算器２２０は、キャンセル信号Ｙに含まれる項毎に、補正信号ｓを用いて、各項の周波数を補正する。
【０１０４】
また、補正信号ｓを用いて、高次項の成分Ｚ、補償係数Ａ、またはキャンセル信号Ｙの周波数が補正される場合、周波数誤差推定部２１は、例えば、前述の式（１１）に含まれる６つの項のそれぞれの補償係数に基づいて周波数誤差Δωnを算出し、算出された複数の周波数誤差Δωnの平均値を共通に用いて、６つの項のそれぞれについて補正信号ｓを生成してもよい。また、補正信号ｓを用いて、高次項の成分Ｚ、補償係数Ａ、またはキャンセル信号Ｙの周波数が補正される場合、周波数誤差推定部２１は、例えば、前述の式（１１）に含まれる６つの項のそれぞれについて相関値Ｃｏｒ（ｎ）を算出し、項毎に算出された相関値Ｃｏｒ（ｎ）に基づいて算出された周波数誤差Δωnの平均値を共通に用いて、６つの項のそれぞれについて補正信号ｓを生成してもよい。
【０１０５】
また、本実施例３において、周波数誤差推定部２１は、連立方程式を解くことにより、各局発信号生成部によって生成される局発信号の周波数ずれを算出するようにしてもよい。
【０１０６】
また、上記した実施例３では、各ＲＲＨ３０内の局発信号生成部３２および局発信号生成部３７は、ＢＢＵ１１からの基準信号を共通に用いて、局発信号をそれぞれ生成する。しかし、開示の技術はこれに限られず、各ＲＲＨ３０内の局発信号生成部３２および局発信号生成部３７は、各ＲＲＨ３０に搭載された基準発振器からの基準信号を用いて、局発信号を生成してもよい。この場合も、連立方程式により各局発信号生成部によって生成される局発信号の周波数ずれが算出されるか、ＰＩＭ信号のレプリカ項毎に周波数ずれの量が算出され、項毎に個別の補償が実施されればよい。
【０１０７】
［実施例３の効果］
以上、実施例３について説明した。本実施例において、ＲＲＨ３０−１は、送信信号Ｔｘ１１およびＴｘ１２を周波数ｆD1＋ΔｆD1にアップコンバートし、送信信号Ｔｘ１１およびＴｘ１２をそれぞれ別々のアンテナから送信する。また、ＲＲＨ３０−２は、送信信号Ｔｘ２１およびＴｘ２２を周波数ｆD2＋ΔｆD2にアップコンバートし、送信信号Ｔｘ２１およびＴｘ２２をそれぞれ別々のアンテナから送信する。また、補償係数更新部２２３は、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚに含まれる項毎に補償係数を逐次更新する。周波数誤差推定部２１は、補償係数更新部２２３によって高次項の成分Ｚに含まれる項毎に逐次更新された補償係数を用いて周波数誤差Δωnをそれぞれ推定してもよい。また、周波数誤差推定部２１は、高次項の成分Ｚの中の１つの補償係数を用いて、周波数誤差Δωnを推定してもよい。この場合、周波数誤差推定部２１は、周波数誤差Δωnを推定する際の処理負荷を低減することができる。
【０１０８】
また、上記した実施例３において、周波数誤差推定部２１は、補償係数更新部２２３によって生成された高次項の成分に含まれる項毎に逐次更新された複数の補償係数のうち、値が最も大きい補償係数を用いて、周波数誤差Δωnを推定してもよい。これにより、周波数誤差推定部２１は、周波数誤差Δωnを精度よく推定することができる。
【０１０９】
また、上記した実施例３において、周波数誤差推定部２１は、ＲＲＨ３０によってダウンコンバートされた受信信号Ｒｘ’と、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚとの相関値の位相の変化に基づいて周波数誤差を推定してもよい。この際、周波数誤差推定部２１は、高次項生成部２２１によって生成された高次項の成分Ｚに含まれる項毎に相関値を算出してもよい。また、周波数誤差推定部２１は、高次項の成分Ｚに含まれる項のうち１つの項を用いて、相関値を算出してもよい。この場合、周波数誤差推定部２１は、相関値を算出する際の処理負荷を低減することができる。
【０１１０】
また、上記した実施例３において、周波数誤差推定部２１は、補償係数更新部２２３によって生成された高次項の成分Ｚに含まれる項のうち、電力が最も大きい項を用いて、相関値を算出してもよい。これにより、周波数誤差推定部２１は、相関値を精度よく算出することができ、算出された相関値により周波数誤差Δωnを精度よく推定することができる。
【実施例４】
【０１１１】
上記した各実施例において、周波数シフト量算出部２１０は、推定された周波数シフト量ωnに基づいて、前述の算出式（６）に従って補正信号ｓを生成し、生成された補正信号ｓを乗算器２２０へ出力する。乗算器２２０は、周波数シフト量算出部２１０から出力された補正信号ｓの値を、乗算器２２０が設けられた位置に入力される信号に乗算することにより、当該信号の周波数を補正する。この場合、周波数シフト量算出部２１０は、例えば、サンプリングタイミング毎に補正信号ｓの瞬時値に対応する実部および虚部の値を算出し、算出した値を乗算器２２０へ出力する。乗算器２２０は、サンプリングタイミング毎に、周波数シフト量算出部２１０から出力された補正信号ｓの実部および虚部の値を、乗算器２２０が設けられた位置に入力される信号に乗算することにより、当該信号の周波数を補正する。
【０１１２】
ところで、推定された周波数シフト量ωnに基づく周波数補正を精度よく実行するためには、サンプリングタイミング毎に補正信号ｓの瞬時値を逐次算出することになる。しかし、サンプリング周波数が数ＧＨｚ以上になると、ソフトウェアまたはハードウェアの演算により補正信号ｓの瞬時値を逐次算出することは難しい。また、サンプリング周波数に対して、推定された周波数シフト量ωnの周波数が非常に小さい場合、隣接するサンプリングタイミング間で、補正信号ｓの瞬時値の変化が非常に小さくなる。そのため、補正信号ｓの瞬時値の値をＬＵＴ（Look  Up  Table）としてメモリに予め格納するとしても、ＬＵＴに格納されるデータ量が膨大になる。
【０１１３】
そこで、本実施例３では、補正信号ｓの瞬時値としてとり得る値のうち、代表的な値をＬＵＴとしてメモリ内に格納し、ＬＵＴに格納された値を補間することにより、推定された周波数シフト量ωnに対応する補正信号ｓの瞬時値を算出する。これにより、メモリに格納されるデータ量を削減することができると共に、補正信号ｓの瞬時値を算出する際の演算量を削減することができる。
【０１１４】
［キャンセル装置２０］
図１５は、実施例４におけるキャンセル装置２０の一例を示すブロック図である。本実施例におけるキャンセル装置２０は、例えば図１５に示すように、周波数誤差推定部２１、生成部２２、および合成部２３を有する。周波数誤差推定部２１は、周波数シフト量算出部２１０、位相シフト量算出部２１１、および保持部２１３を有する。なお、以下に説明する点を除き、図１５において、図３と同じ符号を付したブロックは、図３におけるブロックと同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【０１１５】
保持部２１３は、例えば図１６に示すような瞬時値テーブル２１４を保持する。図１６は、瞬時値テーブル２１４の一例を示す図である。瞬時値テーブル２１４には、例えば、周波数シフト量ωnに対応付けて、当該周波数シフト量ωnにおける補正信号ｓの実部および虚部の瞬時値が予め登録されている。本実施例において、瞬時値テーブル２１４には、例えば３６０°を１６分割した角度毎に、補正信号ｓの実部および虚部の瞬時値が予め登録されている。なお、瞬時値テーブル２１４内には、３６０°を１６以上の数で分割した角度毎に、補正信号ｓの実部および虚部の瞬時値が予め登録されていてもよい。
【０１１６】
周波数シフト量算出部２１０は、位相シフト量算出部２１１によって算出された位相のシフト量に基づいて、例えば前述の算出式（４）に従って、周波数誤差Δωnを算出し、例えば前述の算出式（５）に基づいて補正信号ｓの周波数シフト量ωnを算出する。そして、周波数シフト量算出部２１０は、算出された周波数シフト量ωnに最も近い周波数シフト量ωnと、算出された周波数シフト量ωnに２番目に近い周波数シフト量ωnとを、保持部２１３内の瞬時値テーブル２１４内で特定する。
【０１１７】
そして、周波数シフト量算出部２１０は、特定した２つの周波数シフト量ωnのそれぞれに対応する実部および虚部の値を瞬時値テーブル２１４内で特定する。そして、周波数シフト量算出部２１０は、例えば図１７に示すように、複素平面上で、特定された実部および虚部の値を有する２つの点５０を線５１で補間する。図１７は、補間方法の一例を説明する図である。図１７において、それぞれの点５０は、瞬時値テーブル２１４に予め登録されている補正信号ｓの実部および虚部によって表される点を示す。隣接する点５０を補完する線５１は、直線であってもよく、曲線であってもよい。
【０１１８】
周波数シフト量算出部２１０は、補間された線５１上の点であって、算出された周波数シフト量ωnに対応する点の実部および虚部の値を、算出された周波数シフト量ωnに対応する補正信号ｓの瞬時値の実部および虚部の値として特定する。そして、周波数シフト量算出部２１０は、特定した補正信号ｓの実部および虚部の値を、乗算器２２０へ出力する。周波数シフト量算出部２１０は、算出部の一例である。乗算器２２０は、周波数シフト量算出部２１０から出力された補正信号ｓの実部および虚部の値を、乗算器２２０が設けられた位置に入力される信号に乗算することにより、当該信号の周波数を補正する。
【０１１９】
［実施例４の効果］
以上、実施例４について説明した。本実施例において、周波数誤差推定部２１は、周波数シフト量算出部２１０および保持部２１３を有する。保持部２１３は、周波数シフト量算出部２１０によって推定される周波数誤差に対応する信号の瞬時値のうち、所定数の瞬時値の値を保持する。周波数シフト量算出部２１０は、推定された周波数誤差に基づいて、保持部２１３に保持されている瞬時値の値を補間することにより、推定された周波数誤差に対応する信号の瞬時値を算出する。乗算器２２０は、周波数シフト量算出部２１０によって算出された瞬時値を、キャンセル信号Ｙまたはキャンセル信号Ｙの生成に用いられる信号に乗算することにより、キャンセル信号Ｙまたはキャンセル信号Ｙの生成に用いられる信号の周波数を補正する。これにより、キャンセル装置２０は、キャンセル装置２０内のメモリに格納されるデータ量を削減することができると共に、補正信号ｓの瞬時値を算出する際の演算量を削減することができる。
【０１２０】
［ハードウェア］
図１８は、キャンセル装置２０のハードウェアの一例を示す図である。キャンセル装置２０は、例えば図１８に示すように、メモリ２００、プロセッサ２０１、およびインターフェイス回路２０２を有する。
【０１２１】
インターフェイス回路２０２は、例えばＣＰＲＩ（Common  Public  Radio  Interface）等の通信規格に従って、ＢＢＵ１１およびＲＲＨ３０との間で信号の送信および受信を行う。メモリ２００には、キャンセル装置２０の機能を実現するためのプログラムやデータ等が格納されている。プロセッサ２０１は、メモリ２００から読み出したプログラムを実行し、インターフェイス回路２０２等と協働することにより、キャンセル装置２０の各機能、例えば、周波数誤差推定部２１、生成部２２、および合成部２３等の各機能を実現する。
【０１２２】
［その他］
なお、開示の技術は、上記した実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【０１２３】
例えば、上記した各実施例１〜４において、キャンセル装置２０は、通信装置１０内に、ＢＢＵ１１およびＲＲＨ３０とは別個の装置として設けられるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、キャンセル装置２０は、ＢＢＵ１１内に設けられてもよく、各ＲＲＨ３０内に設けられてもよい。また、キャンセル装置２０は、通信装置１０とは別個の装置として実現されてもよい。
【０１２４】
また、上記した各実施例１〜４において、キャンセル装置２０は、例えば無線基地局として動作する通信装置１０内に設けられたが、開示の技術はこれに限られず、キャンセル装置２０は、例えば無線端末として動作する通信装置１０内に設けられてもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１０  通信装置
１１  ＢＢＵ
２０  キャンセル装置
２１  周波数誤差推定部
２１０  周波数シフト量算出部
２１１  位相シフト量算出部
２１２  相関値算出部
２１３  保持部
２１４  瞬時値テーブル
２２  生成部
２２０  乗算器
２２１  高次項生成部
２２２  乗算器
２２３  補償係数更新部
２３  合成部
２４  取得部
２５  取得部
３０  ＲＲＨ
３００  アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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