(57)【要約】【課題】本発明は、マルチパス波及び回り込み波による遅延波を含んだ受信信号であっても、これらの遅延波を安定してキャンセルすることができる無線中継装置及び遅延波のキャンセル方法を提供することを目的とする。【解決手段】  受信信号について増幅処理する中継増幅回路１１と分岐する分岐手段１２と、前記受信信号に含まれる遅延波をキャンセルするキャンセル回路１５と、キャンセル信号を生成するトランスバーサルフィルタ１３と、当該トランスバーサルフィルタ１３のタップ係数の更新を行う解析制御回路１４を備えた無線中継装置１であって、前記受信信号を確認する信号確認部１７と、送信信号を減衰可能な減衰器１６を有し、前記解析制御回路１４にて、前記減衰器１６が前記送信信号を減衰するか否かによって、マルチパス波を非逆数化処理又は回り込み波を逆数化処理し、解析することを特徴とする。 【選択図】  図１
2011055350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信側と送信側の間に配設され、受信信号を増幅処理する中継増幅回路と、
受信信号を分岐する分岐手段と、
当該分岐により得られたキャンセラ入力信号から、前記受信信号に含まれる遅延波をキャンセルするキャンセル信号を生成するトランスバーサルフィルタと、
前記キャンセル信号を生成するために、前記キャンセラ入力信号をＦＦＴ解析し、当該トランスバーサルフィルタのタップ係数の更新を行う解析制御回路と、
前記トランスバーサルフィルタで生成された前記キャンセル信号を前記分岐手段より受信側の受信信号に印加して、前記受信信号に含まれる遅延波をキャンセルするキャンセル回路と、を備えた無線中継装置であって、
受信信号を確認する信号確認部と、前記分岐手段と送信側の間に、送信信号を減衰可能な減衰器を有し、
前記解析制御回路が、前記減衰器が前記送信信号を減衰する間は、前記キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析し、
前記減衰器が前記送信信号を減衰しない間は、前記キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析することを特徴とする無線中継装置。
【請求項２】
前記解析制御回路は、下記（１）〜（３）の少なくとも１つである場合には、前記解析がいったんリセットされ、解析が再度実行されることを特徴とする請求項１に記載の無線中継装置。
（１）中継増幅回路から出力された信号が異常値であった場合
（２）−Ｄ／Ｕ比が異常値であった場合
（３）算出される遅延プロファイルが変動する場合
【請求項３】
受信信号を分岐する分岐手段により得られたキャンセラ入力信号をＦＦＴ解析することにより、前記受信信号に含まれる遅延波をキャンセルするキャンセル信号を生成し、前記キャンセル信号を前記分岐手段より受信側の受信信号に印加して、前記受信信号に含まれる遅延波をキャンセルする遅延波のキャンセル方法であって、
前記受信信号がマルチパス波及び回り込み波による遅延波を含み、
受信信号を確認したら、送信信号を減衰し、
送信信号を減衰した状態で、前記キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析し、受信信号に含まれるマルチパス波による遅延波をキャンセルした後、
前記送信信号の減衰を解除した状態で、前記キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析し、受信信号に含まれる回り込み波による遅延波をキャンセルすることを特徴とする遅延波のキャンセル方法。
【請求項４】
下記（１）〜（３）の少なくとも１つである場合には、前記解析がいったんリセットされてから、解析が再度実行されることを特徴とする請求項３に記載の遅延波のキャンセル方法。
（１）受信信号が増幅され、増幅された前記受信信号が異常値であった場合
（２）Ｄ／Ｕ比が異常値であった場合
（３）算出される遅延プロファイルが変動する場合
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線中継装置及び遅延波のキャンセル方法に関する。特に、中継放送機等の装置にて回り込み波やマルチパス波等の遅延波をキャンセルすることができる無線中継装置及び遅延波のキャンセル方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交波周波数分割多重）波による放送は干渉・妨害に強く、相関性の高い妨害波の影響もある程度までは受信信号処理により除去でき、視聴者装置におけるゴースト等の障害を引き起こしにくいため、地上波ディジタルテレビジョン放送向けの無線中継局では、受信チャネルとして使用されているチャネルを送信チャネルとしても使用することが検討されている。これを実現することができれば、あるコンテンツの放送波を全国に放送するに当たって、チャネルを１個使用するのみで済み、いわゆるＳＦＮ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：単一周波数ネットワーク）を実現でき、周波数資源の有効利用に寄与できると考えられている。
【０００３】
一方、無線中継局による受信信号には、主波成分だけでなく、マルチパス、回り込み等の現象によって生じる遅延波成分も含まれる。また、遅延波成分は、主波と本質的に同内容の信号ではあるが主波に対して遅延して無線中継局に到来する放送波に係る成分であり、遅延波成分の代表的発生原因としては、親局から無線中継局に至る一般に複数通りの無線伝搬路のうち主波がたどった無線伝搬路とは別の伝搬路を経て無線中継局に放送波が到来する現象（親局・無線中継局間のマルチパス波の発生）と、無線中継局から送信した放送波が同じ無線中継局により受信される現象（無線中継局の送信部から受信部への回り込み波の発生）がある。また、回り込み波が顕著に発生すると、ループが発振し、無線中継局が放送波を正常に中継できなくなり、例えば、無線中継局内の安全機構が動作し送信が停止してしまう場合がある。
【０００４】
そこで、無線中継局による中継動作を正常に継続させられるようにすること、ひいては放送波の中継を間断なく続けられるようにすることを目的として、マルチパス波や回り込み波による遅延波に対する慎重な対策が要請されており、キャンセラないしはキャンセラを含む無線中継装置を用いた遅延波キャンセル方法の検討が進められている。非同期ＦＦＴ方式における回り込み波やマルチパス波等の遅延波をキャンセルする装置では、受信信号から回り込み波、マルチパス波等の遅延波の遅延時間、位相、及び振幅に対応する遅延プロファイル値（インパルス応答値）を推定し、推定した遅延プロファイル値を反映させて設定したタップ係数を更新し、トランスバーサルフィルタ等のＦＩＲフィルタに受信信号を通過させて回り込み波、マルチパス波等の遅延波の逆位相波をシリアル処理により生成し、受信信号に加算することで受信信号から回り込み波、マルチパス波等の遅延波を除去している（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
ところで、回り込み波とマルチパス波の遅延プロファイル解析結果は違っており、回り込み波は送信した波が再び受信され、それを繰り返すため、遅延プロファイルのレスポンスが回り込み遅延時間の整数倍で連なるように解析される。ただし、ＦＩＲフィルタタップとして、反映させるレスポンスは最初のレスポンスだけであり、２次成分以降は不要となる。そのため、回り込みキャンセラにおいて、回り込み波をキャンセルする場合は、２次成分以降をタップとして割り当てないために、スペクトルデータを逆数化して２次成分以降を減衰させ、高調波成分を除去することでキャンセル処理を行う手段が提供されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−８６３７７号公報
【特許文献２】特許第３７１３２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、フィールド環境における信号は、回り込み波とマルチパス波が混在していることが多く、受信信号に回り込み波だけでなく遅延波を伴ったマルチパス波が混在していると、逆にマルチパス波による不要成分が発生して、誤操作を起こしてしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、マルチパス波及び回り込み波による遅延波を含んだ受信信号であっても、これらの遅延波を安定してキャンセルすることができる無線中継装置及び遅延波のキャンセル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】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明に係る無線中継装置は、受信側と送信側の間に配設され、受信信号を増幅処理する中継増幅回路と、受信信号を分岐する分岐手段と、当該分岐により得られたキャンセラ入力信号から、前記受信信号に含まれる遅延波をキャンセルするキャンセル信号を生成するトランスバーサルフィルタと、前記キャンセル信号を生成するために、前記キャンセラ入力信号をＦＦＴ解析し、当該トランスバーサルフィルタのタップ係数の更新を行う解析制御回路と、前記トランスバーサルフィルタで生成された前記キャンセル信号を前記分岐手段より受信側の受信信号に印加して、前記受信信号に含まれる遅延波をキャンセルするキャンセル回路と、を備えた無線中継装置であって、受信信号を確認する信号確認部と、前記分岐手段と送信側の間に、送信信号を減衰可能な減衰器を有し、前記解析制御回路が、前記減衰器が前記送信信号を減衰する間は、前記キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析し、前記減衰器が前記送信信号を減衰しない間は、前記キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る無線中継装置は、前記解析制御回路は、下記（１）〜（３）の少なくとも１つである場合には、前記解析がいったんリセットされ、解析が再度実行されることが好ましい。
（１）中継増幅回路から出力された信号が異常値であった場合
（２）Ｄ／Ｕ比が異常値であった場合
（３）算出される遅延プロファイルが変動する場合
【００１１】
本発明に係る遅延波のキャンセル方法は、受信信号を分岐する分岐手段により得られたキャンセラ入力信号をＦＦＴ解析することにより、前記受信信号に含まれる遅延波をキャンセルするキャンセル信号を生成し、前記キャンセル信号を前記分岐手段より受信側の受信信号に印加して、前記受信信号に含まれる遅延波をキャンセルする遅延波のキャンセル方法であって、前記受信信号がマルチパス波及び回り込み波による遅延波を含み、受信信号を確認したら、送信信号を減衰し、送信信号を減衰した状態で、前記キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析し、受信信号に含まれるマルチパス波による遅延波をキャンセルした後、前記送信信号の減衰を解除した状態で、前記キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析し、受信信号に含まれる回り込み波による遅延波をキャンセルすることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る遅延波のキャンセル方法は、下記（１）〜（３）の少なくとも１つである場合には、前記解析がいったんリセットされてから、解析が再度実行されることが好ましい。
（１）受信信号が増幅され、増幅された前記受信信号が異常値であった場合
（２）Ｄ／Ｕ比が異常値であった場合
（３）算出される遅延プロファイルが変動する場合
本願では遅延プロファイルの残差は「Ｄ／Ｕ比」とも表現している。本願では、Ｄ／Ｕ比は「−ｌｏｇ（Ｄｅｓｉｒｅｄ  ｓｉｇｎａｌ／Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ  ｓｉｇｎａｌ）」で計算しているため、遅延プロファイルの残差が大きくなるほど、Ｄ／Ｕ比も大きくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る無線中継装置は、マルチパス波と回り込み波による遅延波をキャンセルするにあたり、送信信号を減衰可能な減衰器を備え、解析制御回路が、減衰器が送信信号を減衰する間は、キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析し、減衰器が送信信号を減衰しない間は、キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析するようにしているので、マルチパス波による遅延波と回り込み波による遅延波を安定かつ確実にキャンセルすることができる。
【００１４】
同様に、本発明に係る遅延波のキャンセル方法は、受信信号を確認後、送信信号を減衰して、回り込み波が発生しない状態で、キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析し、受信信号に含まれるマルチパス波による遅延波をキャンセルした後、送信信号の減衰を解除した状態で、キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析し、受信信号に含まれる回り込み波による遅延波をキャンセルするようにしているので、受信信号にマルチパス波と回り込み波による遅延波が混在している場合であっても、マルチパス波による遅延波と回り込み波による遅延波を安定かつ確実にキャンセルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る無線中継装置を含む無線中継局の構成の一態様を示した概略図である。
【図２】回り込み波が入力波（受信信号）に合成されて形成されるスペクトルを示した図である。
【図３】マルチパス波が入力波（受信信号）に合成されて形成されるスペクトルを示した図である。
【図４】回り込み波における遅延プロファイル解析結果を示した図である。
【図５】マルチパス波における遅延プロファイル解析結果を示した図である。
【図６】解析制御回路における解析の手順を示した図である。
【図７】無線中継装置を構成する解析制御回路の構成の一例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態の一態様を図面に基づいて説明する。
【００１７】
（１）無線中継装置１の概要：
図１は、本発明に係る無線中継装置１を含む無線中継局Ａの構成の一態様を示した概略図である。図１における無線中継局Ａにあって、受信側に設けられる受信部２は、受信アンテナ２１を用いて親局波を受信し、受信信号を無線周波数（ＲＦ）から中間周波数（ＩＦ）に変換する。一方、送信側に設けられる送信部３は、受信部２から得られるＩＦの受信信号をＩＦからＲＦに変換して送信アンテナ３１から無線送信する。
【００１８】
また、図１に示すように、無線中継局Ａでは、送信部３の出力の一部が送信アンテナ３１及び無線伝搬路を介して受信部２の受信アンテナ２１に達し、送信側から受信側へ回り込み波が、また、例えば受信側でマルチパス波が生じ、回り込み波やマルチパス波による遅延波が生じることになる。かかる回り込み波やマルチパス波による遅延波をキャンセルするため、無線中継局Ａの系内にキャンセラ機能を備えた本発明の無線中継装置１が配設される。
【００１９】
本発明の無線中継装置１を含む遅延波のキャンセラは、受信部２が受信した受信信号から回り込み波、マルチパス波等の遅延波の遅延時間、位相、及び振幅に対応する遅延プロファイル値を推定し、推定した遅延プロファイル値を反映させて設定したタップ係数でトランスバーサルフィルタ１３に受信信号を通過させて、回り込み波、マルチパス波等の遅延波の逆位相波を遅延波のキャンセル信号として生成し、受信信号に加算することで受信信号から回り込み波、マルチパス波等の遅延波を除去するようにしている。
【００２０】
本発明の無線中継装置１における受信側と送信側の間に配設される中継増幅回路１１は、本実施形態にあっては、後記するキャンセル回路１５と分岐手段１２の間に設けられ、増幅処理等の中継処理を実施する。
【００２１】
また、受信アンテナ２１を用いて受信部２が受信した受信信号は、送信部３に送られる間に分岐手段１２により、送信部３へ送られる信号と、トランスバーサルフィルタ１３に送られるキャンセラ入力信号に分岐される。分岐手段１２は、信号線分岐やカプラ等により行うようにすればよい。
【００２２】
前記したように、受信信号に現れる回り込み波やマルチパス波による遅延波の影響を除去または抑制するために、トランスバーサルフィルタ１３によりキャンセル信号を生成させる必要がある。ＦＩＲフィルタの一形態であるトランスバーサルフィルタ１３は、分岐により得られたキャンセラ入力信号の特性をタップ係数等の制御パラメータに基づいて変化させ、受信信号に含まれる遅延波をキャンセルするキャンセル信号を生成するものである。
【００２３】
また、トランスバーサルフィルタ１３の特性を制御し、タップ係数の更新を行う解析制御回路１４は、詳しくは後記するが、トランスバーサルフィルタ１３におけるキャンセル信号を生成するために、キャンセラ入力信号をＦＦＴ解析し、回り込み波、マルチパス波等の遅延波の遅延時間、位相、及び振幅に対応する遅延プロファイル値を推定し、推定した遅延プロファイル値を反映させて設定したタップ係数から、回り込み波、マルチパス波等の遅延波の逆位相波を遅延波のキャンセル信号として生成するものである。
【００２４】
キャンセル回路１５は、分岐手段１２より受信側に配設され、トランスバーサルフィルタ１３で生成されたキャンセル信号を分岐手段１２より受信側の受信信号に印加する。かかるキャンセル信号の印加により、受信信号から回り込み波やマルチパス波による遅延波が除去されることになる。
【００２５】
減衰器１６は、分岐手段１２と送信側の間に配設され、送信信号を減衰可能とする。なお、本実施形態の無線中継装置１にあっては、減衰器１６の稼働は、前記した解析制御回路１４で制御される。また、信号確認部１７は、受信側で信号が受信されたことを確認し、信号が受信されたら、その旨を解析制御回路１４の減衰器指示部１４０（図７参照）に伝える。
【００２６】
（２）回り込み波とマルチパス波について：
本発明の無線中継装置１及び遅延波のキャンセル方法は、主として、図１における無線中継局Ａで受信される受信信号がマルチパス波及び回り込み波による遅延波を含んでいる信号を対象としている。
【００２７】
図２は回り込み波が入力波（受信信号）に合成されて形成されるスペクトルを示した図、図３はマルチパス波が入力波（受信信号）に合成されて形成されるスペクトルを示した図、をそれぞれ示す。図２及び図３を比較すると、回り込み波が入力波に合成された場合と、マルチパス波が入力波に合成された場合では、両者はスペクトル形状が異なる（逆となる）ことがわかる。
【００２８】
また、図４は回り込み波における遅延プロファイル解析結果（遅延プロファイルとＤ／Ｕ比（Ｄｅｓｉｒｅｄ  ｔｏ  Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｒａｔｉｏ：希望波と不要波の比）との関係。以下、図５について同じ。）を示した図、図５はマルチパス波における遅延プロファイル解析結果を示した図、をそれぞれ示す。前記（図２及び図３）したように、回り込み波が入力波に合成された場合と、マルチパス波が入力波に合成された場合では、両者はスペクトル形状が逆であるため、図４及び図５に示すように、回り込み波とマルチパス波の遅延プロファイル解析結果は異なることになり、回り込み波では、図６に示すように、送信した波が再び受信され、それを繰り返すため、遅延プロファイルのレスポンスが回り込み遅延時間の整数倍で連なるように解析される。一方、マルチパス波では、２次成分は発生しない。
【００２９】
ここで、回り込み波では、トランスバーサルフィルタ１３等のＦＩＲフィルタにおけるタップ係数の算出として、反映させるレスポンスは最初のレスポンスだけであり、２次成分以降は不要となる。よって、回り込み波をキャンセルする場合は、２次成分以降をタップとして割り当てないために、スペクトルデータを逆数化して２次成分以降を減衰させ、高調波成分を除去することで回り込み波のキャンセル処理を行うことができる。
【００３０】
また、回り込み波は送信部で信号が送信されてから発生するので、入力が検知されてから、送信するタイミングを遅らせて、送信信号を意図的に減衰させた状態とすれば、回り込み波が発生しないので、この状態でキャンセラ信号に含まれるマルチパス波による遅延波をキャンセルし、次に、送信信号の減衰を解除した状態で、キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波による遅延波をキャンセルすればよい。
【００３１】
以上より、まず、受信信号を確認したら、送信信号を減衰して、回り込み波が発生しない状態で、キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析し、受信信号に含まれるマルチパス波による遅延波をキャンセルした後、送信信号の減衰を解除した状態で、キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析し、受信信号に含まれる回り込み波による遅延波をキャンセルすれば、回り込み波とマルチパス波による遅延波が効率よくキャンセルされることになる。
【００３２】
（３）解析制御回路１４の構成：
図６は、解析制御回路１４における解析の手順を示した図である（なお、図６中、ステップを「Ｓ」で表している。）。また、図７は、無線中継装置１を構成する解析制御回路１４の構成の一例を示した概略図である。
【００３３】
解析制御回路１４は、基本的な解析の構成として、トランスバーサルフィルタ１３でキャンセル信号を生成するため、トランスバーサルフィルタ１３のタップ係数の更新を行うに際し、分岐により得られたキャンセラ入力信号をＦＦＴ解析し、得られたデータをさらにＩＦＦＴ解析して遅延プロファイルを算出するようにしている。
【００３４】
また、本発明にあっては、解析制御回路１４は、受信信号を確認し、減衰器１６が送信信号を減衰する間は、キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析し、減衰器１６が送信信号を減衰しない間は、キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析するようにしている。
【００３５】
ここで、「逆数化処理」とは、逆数化処理（後記する（３−２）（ｂ）の内容が対応）を行ってＦＦＴ解析を実施することをいい、これに対して、「非逆数化処理」とは、逆数化処理（後記する（３−２）（ｂ）の内容が対応）を行わずにＦＦＴ解析を実施することをいう。
【００３６】
（３−１）マルチパス波による遅延波のキャンセル：
マルチパス波による遅延波のキャンセルは、受信信号を確認後、送信信号を減衰して、回り込み波が発生しない状態で、キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析することにより行われる。
【００３７】
まず、信号確認部１７により受信信号が確認され（図６のステップ１）、解析制御回路１４の減衰器指示部１４０に連絡されると、減衰器支持部１４０が、減衰器１６に送信する信号を減衰する指示を出し（図６のステップ２）、これにより信号が送信されない状態となり、回り込み波は発生せず、分岐手段により分岐されて、トランスバーサルフィルタ１３に入力されるキャンセラ入力信号にも、回り込み波による遅延波は含まれない（マルチパス波による遅延波のみが含まれる）ことになり、キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析する（図６のステップ３）。
【００３８】
（ａ）ＦＦＴ解析
キャンセラ入力信号のＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析は、解析制御回路１４のＦＦＴ解析部１４１で行われ、受信信号における回り込み波、マルチパス波等の遅延波の遅延時間、位相、及び振幅に対応する、離散的な周波数毎の信号強度Ｓ（ｎ）（ただし、０≦ｎ＜Ｎ，Ｎ：離散フーリエ変換のポイント数）を取得する。このＳ（ｎ）は、スペクトルに相当する。なお、Ｓ（ｎ）の取得点（すなわちｎ）は、サブキャリア信号の周波数に必ずしも整合させる必要はなく、ｎの取得点数ＮもＯＦＤＭ信号（すなわちＯＦＤＭ信号に含まれるサブキャリア信号）の周波数帯域から、必要な精度を確保できる程度に適宜選択すればよい。
【００３９】
なお、かかるＦＦＴ解析において、絶対値処理を行い、例えば、振幅値のみを抽出するようにしてもよい。また、ＦＦＴ解析で得られたデータは、Ｃ／Ｎをよくするために、平均処理を施すようにしてもよい。平均処理は、例えば、図示しない平均処理部が、前記Ｓ（ｎ）の周波数ポイント毎の平均値の算出を、所定期間内の複数のタイミングで取得されるＯＦＤＭ信号に対して実施するようにすればよい。
【００４０】
（ｂ）ＩＦＦＴ解析
ＦＦＴ解析により得られたスペクトラムデータは、ＩＦＦＴ解析して、遅延波の遅延時間、位相、及び振幅に対応する遅延プロファイルを算出する、解析制御回路１４のＩＦＦＴ解析部１４３で実施されるＩＦＦＴ解析は、スペクトルデータに対して逆離散フーリエ変換を行うものであり、このＩＦＦＴ解析部１４３による逆離散フーリエ変換の算出結果は複素数値であり、各（遅延）時間ポイントにおける振幅、位相を取得することもできる。
【００４１】
なお、ＩＦＦＴ解析部１４３において、算出結果に対して電界強度による補正を行うようにしてもよい。より具体的には、例えば直接波の電界強度（または受信電力）を基準（０［ｄＢ］）とした相対値で示すよう、対数表示値を直接波の電界強度（受信電力）で除算した値を出力値とすることができる。
【００４２】
そして、かかるＩＦＦＴ解析により、マルチパス波による遅延波の遅延時間、位相、及び振幅に対応する遅延プロファイルが算出される。得られた遅延プロファイルをもとにトランスバーサルフィルタ１３のタップ係数が更新され、マルチパス波による遅延波の逆位相波がキャンセル信号として生成される。かかるキャンセル信号が、キャンセル回路１５において、分岐手段１２より受信側の受信信号に印加して、受信信号に含まれるマルチパス波による遅延波をキャンセルすることになる（図６のステップ４）。
【００４３】
（３−２）回り込み波による遅延波のキャンセル：
前記（３−１）により、マルチパス波による遅延波のキャンセルがなされた後に、回り込み波による遅延波のキャンセルが実施される。回り込み波による遅延波のキャンセルは、送信信号の減衰を解除した状態（送信部から送信が送信される状態）にして、キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析することにより行われる。
【００４４】
まず、解析制御回路１４の減衰器指示部１４０が、減衰器に送信する信号の減衰を解除する指示を出し（図６のステップ５）、これにより信号が送信され、回り込み波が発生するようになり、分岐手段により分岐されて、トランスバーサルフィルタに入力されるキャンセラ入力信号にも、回り込み波による遅延波が含まれることになり、キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析する（図６のステップ６）。
【００４５】
なお、減衰の解除は、送信レベルを徐々に上昇させるようにすれば、含まれる回り込み波の遅延波も徐々に上昇することになるので、段階的に実施することが好ましい。
【００４６】
（ａ）ＦＦＴ解析
ＦＦＴ解析については、前記（３−１）におけるマルチパス波による遅延波のみが含まれるキャンセラ入力信号のＦＦＴ解析と同様であるので、説明を省略する。
【００４７】
（ｂ）逆数化処理
逆数化処理は、解析制御回路１４の逆数化処理部１４２で実施され、下記式（１）で表されるスペクトルＳ（ｎ）の振幅の二乗値に対し、下記式（２）で表される、複数の取得タイミングでの平均値を取った逆数を算出する。
【数１】
2011055350.tif 000003
【数２】
2011055350.tif 000004
【００４８】
なお、式（１）及び式（２）において、Ａは補正係数であり、＊は複素共役を示す。補正係数Ａは、これ以降の算出結果の電界強度（受信電力）レベルを調整するために設定する。この補正係数Ａは、例えば、スペクトルＳ（ｎ）から算出した値（例えば、Ｓ（ｎ）の信号強度の平均値［複数のタイミング分のスペクトルＳ（ｎ）の所定周波数帯域での平均値］）の二乗値としてもよいし、あるいは、あらかじめ定めた所定値としてもよい。
【００４９】
ＦＦＴ処理部１４１は、上記Ｓ（ｎ）の周波数ポイント毎の平均値の算出を、所定期間内の複数のタイミングで取得されるＯＦＤＭ信号に対して行う。そして逆数化処理部１４２は、複数の取得タイミング分のスペクトルＳ(ｎ)の周波数ポイント毎の平均値（すなわち時間平均値）の二乗値の逆数を、逆数の（エネルギー）スペクトルＴ（ｎ）として出力する。
【００５０】
（ｃ）ＩＦＦＴ解析：
ＩＦＦＴ処理部１４３は、逆数の（エネルギー）スペクトルＴ（ｎ）に対して逆離散フーリエ変換を行う。逆数の（エネルギー）スペクトルＴ（ｎ）を実数成分とし虚数成分を０として逆離散フーリエ変換した結果では、回り込み波の２次以上の高調波成分が除去され、直接波と回り込みの１次成分が残存することになり、回り込み波の１次成分に対する特性（振幅比、遅延時間、及び位相）をより容易に取得することができる。また、このＩＦＦＴ処理部１４３による逆離散フーリエ変換の算出結果は複素数値であり、各（遅延）時間ポイントにおける振幅、位相を取得することもできる。
【００５１】
なお、前記した（３−１）と同様、ＩＦＦＴ処理部１４３は、算出結果に対して電界強度による補正を行うようにしてもよい。
【００５２】
そして、かかるＩＦＦＴ解析により、回り込み波による遅延波の遅延時間、位相、及び振幅に対応する遅延プロファイルが算出される。得られた遅延プロファイルをもとにトランスバーサルフィルタ１３のタップ係数が更新され、回り込み波による遅延波の逆位相波がキャンセル信号として生成される。かかるキャンセル信号が、キャンセル回路１５において、分岐手段１２より受信側の受信信号に印加して、受信信号に含まれる回り込み波による遅延波をキャンセルすることになる（図６のステップ７）。
【００５３】
このように、（３−１）及び（３−２）の操作により、回り込み波とマルチパス波による遅延波が効率よくキャンセルされることになるが、解析において（１）中継増幅回路１１等で受信信号が増幅され、増幅された受信信号が異常値であった場合、（２）Ｄ／Ｕ比（遅延プロファイルの残差）が異常値であった場合、（３）算出される遅延プロファイルが変動する場合、の少なくとも１つの場合には、解析制御部における解析がいったんリセットされてから、解析が再度実行されるようにすることが好ましい。このような異常が発生した場合に解析がリセットされることにより、種々の異常が原因とされる事故を未然に防止し、遅延波のキャンセルがより安全かつ確実に実施されることになる。
【００５４】
（４）本発明の効果：
前記した構成の本実施形態の無線中継装置１によれば、マルチパス波と回り込みによる遅延波をキャンセルするにあたり、送信信号を減衰可能な減衰器１６を備え、解析制御回路１４が、減衰器１６が送信信号を減衰する間は、キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析し、減衰器１６が送信信号を減衰しない間は、キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析するようにしているので、マルチパス波による遅延波と回り込み波による遅延波を安定かつ確実にキャンセルすることができる。
【００５５】
同様に、本発明に係る遅延波のキャンセル方法は、受信信号を確認後、送信信号を減衰して、回り込み波が発生しない状態で、キャンセラ入力信号に含まれるマルチパス波を非逆数化処理して解析し、受信信号に含まれるマルチパス波による遅延波をキャンセルした後、送信信号の減衰を解除した状態で、キャンセラ入力信号に含まれる回り込み波を逆数化処理して解析し、受信信号に含まれる回り込み波による遅延波をキャンセルするようにしているので、受信信号にマルチパス波と回り込み波による遅延波が混在している場合であっても、マルチパス波による遅延波と回り込み波による遅延波を安定かつ確実にキャンセルすることができる。
【００５６】
本発明の無線中継装置１及び遅延波のキャンセル方法は、例えば、地上デジタル中継機用の非同期ＦＦＴ解析方法等を用いた回り込み波やマルチパス波による遅延波をキャンセル可能であり、無線中継装置を提供し、加えて、ＣＤＭＡ等の連続的な周波数帯域幅をもった変調方式でも適用可能である。
【００５７】
（５）実施形態の変形：
なお、以上説明した態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の構成を備え、目的及び効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造及び形状等は、本発明の目的及び効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状等としても問題はない。
【００５８】
例えば、前記した実施形態では、無線中継装置１における中継増幅回路１１が、キャンセル回路１５と分岐手段１２の間に設けられている態様を示したが、これには限定されず、受信側と送信側の間の任意の場所（例えば、図１における分岐手段１２と送信部３の間等）に配設することができる。
【００５９】
また、前記した実施形態では、回り込み波やマルチパス波による遅延波をキャンセルするためにトランスバーサルフィルタ１３で生成されるキャンセル信号が、回り込み波やマルチパス波による遅延波の逆位相波であるとして説明したが、キャンセル信号は遅延波の逆位相波に限定されず、遅延波の同位相波をキャンセル信号となるようにしてもよい。
【００６０】
前記した実施形態では、信号確認部１７がキャンセル回路１５と中継増幅回路１１との間に配設される態様を示したが、これには限定されず、受信信号を確認可能な任意の場所に配設されればよく、例えば、解析制御回路１４の内部に設けるように（解析制御回路１４の構成要素の一つに）してもよい。
【００６１】
前記した実施形態では、キャンセル信号を生成するために行われる、解析制御回路におけるキャンセラ入力信号のＦＦＴ解析の手順として、キャンセラ入力信号をＦＦＴ解析した後にＩＦＦＴ解析を行って（回り込み波については、ＦＦＴ解析とＩＦＦＴ解析の間に逆数化処理を挟む）遅延プロファイルを算出するようにしていたが、遅延プロファイルが算出可能なＦＦＴ解析であれば、これ以外の手順を適用するようにしてもよい。
【００６２】
その他、本発明の実施における具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、ＳＦＮを構成する同一周波数再送信を行う無線中継局の送受信アンテナ間での回り込み波やマルチパス波による遅延波をキャンセルすることができる無線中継装置として有利に使用することができ、例えば、親局波よりも回り込み波やマルチパス波の信号レベルの方が大きい過酷なＳＦＮ無線中継が可能となり、周波数有効利用が安価に実現できる。
【符号の説明】
【００６４】
１  ：無線中継装置
１１  ：中継増幅回路
１２  ：分岐手段
１３  ：トランスバーサルフィルタ
１４  ：解析制御回路
１４０  ：減衰器指示部
１４１  ：ＦＦＴ解析部
１４２  ：逆数化処理部
１４３  ：ＩＦＦＴ解析部
１４４  ：タップ更新部
１５  ：キャンセル回路
１６  ：減衰器
１７  ：信号確認部
２  ：受信部
２１  ：受信アンテナ
３  ：送信部
３１  ：送信アンテナ
Ａ  ：無線中継局
【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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