(57)【要約】【課題】雑音干渉波を効率的に検出できる技術を提案する。【解決手段】送信機は、フレーム毎に（１フレーム周期で）、フレーム中のプリアンブル区間の１／２の長さを持つパターンＡのプリアンブル信号（第１の既知信号）と、パターンＡと同一のプリアンブル信号（第２の既知信号）とを送信する。受信機の雑音干渉波抽出部３０５は、受信信号に含まれるパターンＡと遅延信号に含まれるパターンＡとが同相になるように調整（１／２プリアンブル時間の遅延処理）し、受信信号と遅延信号とを減算して雑音干渉波成分を抽出する。【選択図】図４
2019062385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手側装置から無線により送信される信号を受信する無線通信装置において、
受信信号に含まれる雑音又は干渉波の成分を抽出する抽出手段を備え、
前記相手側装置は、所定の周期で、第１の既知信号と、前記第１の既知信号と同一又は符号反転させた第２の既知信号とを送信し、
前記抽出手段は、前記受信信号と前記受信信号を遅延させた遅延信号とを、前記受信信号に含まれる前記第２の既知信号と前記遅延信号に含まれる前記第１の既知信号とが打ち消し合うように減算又は加算して、前記成分を抽出することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記相手側装置は、前記第１の既知信号と、前記第１の既知信号と同一の前記第２の既知信号とを挿入した第１フレームと、前記第１の既知信号を符号反転させた前記第２の既知信号とを挿入した第２フレームとを交互に送信し、
前記抽出手段は、前記第１フレームの受信時は前記受信信号と前記遅延信号とを減算して前記成分を抽出し、前記第２フレームの受信時は前記受信信号と前記遅延信号とを加算して前記成分を抽出することを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記相手側装置は、前記第１の既知信号と、前記第１の既知信号を符号反転させた前記第２の既知信号とのセットを複数挿入したフレームを送信し、
前記抽出手段は、前記受信信号に含まれる前記第２の既知信号と前記遅延信号に含まれる前記第１の既知信号とが打ち消し合うように加算して前記成分を抽出する処理と、前記受信信号に含まれる後方側の前記セットと前記遅延信号に含まれる前方側の前記セットとが打ち消し合うように減算して前記成分を抽出する処理とを有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記抽出手段により抽出された前記成分に対して周波数解析を行う周波数解析手段と、
前記成分のうちの前記周波数解析手段による周波数解析の対象とする時間窓を、前記第１又は第２の既知信号の信号長以下の時間窓長で設定する窓調整手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル無線通信に関し、特に、受信信号に含まれる雑音や干渉波のレベル、周波数特性を算出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信に関する従来技術の一つとして、受信信号に含まれる雑音干渉波レベルを算出し、受信信号に対し雑音正規化や干渉抑圧フィルタ処理を行うことで受信特性を向上させる技術がある（特許文献１参照）。
【０００３】
雑音や干渉波のレベルや周波数を算出する方式として、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；直交波周波数分割多重）シンボル内に含まれるパイロットキャリアをシンボル間で減算する方式が使用されている。この方式では、パイロットシンボルの時間方向の間隔が広いフォーマットを用いた場合、移動伝送環境においてパイロットシンボル間のチャネル変動が大きく、雑音干渉波算出精度が低下する。また、パイロットキャリアとデータキャリアの比率を一定とした場合、時間方向に密にパイロットキャリアが配置されるフォーマットでは、周波数方向の配置は粗となり、狭帯域干渉波の検出ができない周波数が多く存在してしまう。
【０００４】
別の従来技術として、帯域外のＮＵＬＬキャリアの雑音干渉レベルから全帯域の雑音干渉レベルを推定する技術もあるが、雑音干渉波成分の周波数特性が得られないため、帯域内干渉波が検出できない問題やアナログによる雑音の周波数特性差を検出できない問題がある。また、別の従来技術として、無信号の時間や周波数を設ける方法がある。この場合、雑音干渉波の周波数特性の検出や狭帯域干渉波の検出に関する問題はないが、無信号区間を設ける必要があり、スループットが低下してしまう。スループットの低下を避けるために無信号区間を少なくすると、干渉検出に要する時間が長くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２３６３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来技術では、移動環境での雑音干渉波の検出、干渉波の高速検出、雑音干渉波の周波数特性の取得、高スループットを同時に実現することができない等の問題がある。
本発明は、上記のような事情に鑑みて為されたものであり、雑音干渉波を効率的に検出できる技術を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、無線通信装置を以下のように構成した。
すなわち、相手側装置から無線により送信される信号を受信する無線通信装置において、受信信号に含まれる雑音又は干渉波の成分（以下、「雑音干渉波成分」という）を抽出する抽出手段を備え、相手側装置は、所定の周期で、第１の既知信号と、第１の既知信号と同一又は符号反転させた第２の既知信号とを送信しており、抽出手段は、受信信号と受信信号を遅延させた遅延信号とを、受信信号に含まれる第２の既知信号と遅延信号に含まれる第１の既知信号とが打ち消し合うように減算又は加算して、雑音干渉波成分を抽出することを特徴とする。
【０００８】
ここで、一構成例として、相手側装置は、第１の既知信号と、第１の既知信号と同一の第２の既知信号とを挿入した第１フレームと、第１の既知信号と、第１の既知信号を符号反転させた第２の既知信号とを挿入した第２フレームとを交互に送信し、抽出手段は、第１フレームの受信時は受信信号と遅延信号とを減算して雑音干渉波成分を抽出し、第２フレームの受信時は受信信号と遅延信号とを加算して雑音干渉波成分を抽出する構成としてもよい。
【０００９】
また、別の構成例として、相手側装置は、第１の既知信号と、第１の既知信号を符号反転させた第２の既知信号とのセットを複数挿入したフレームを送信し、抽出手段は、受信信号に含まれる第２の既知信号と遅延信号に含まれる第１の既知信号とが打ち消し合うように加算して雑音干渉波成分を抽出する処理と、受信信号に含まれる後方側のセットと遅延信号に含まれる前方側のセットとが打ち消し合うように減算して雑音干渉波成分を抽出する処理とを有する構成としてもよい。
【００１０】
また、無線通信装置は更に、抽出手段により抽出された雑音干渉波成分に対して周波数解析を行う周波数解析手段と、雑音干渉波成分のうちの周波数解析手段による周波数解析の対象とする時間窓を、第１又は第２の既知信号の信号長以下の時間窓長で設定する窓調整手段と、を備えた構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、雑音干渉波の検出のために未送信期間や未送信周波数を設ける必要がないため、効率的に雑音干渉波を検出することができ、スループットの向上も実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信装置において送信に使用する無線フレームのフォーマット例を示す図である。
【図２】実施例１〜３に係る送信機の構成例を示す図である。
【図３】実施例１〜３に係る受信機の構成例を示す図である。
【図４】実施例１に係る雑音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示す図である。
【図５】実施例１に係る雑音干渉波抽出部の構成例を示す図である。
【図６】実施例２に係る雑音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示す図である。
【図７】実施例２に係る雑音干渉波抽出部の構成例を示す図である。
【図８】実施例３に係る雑音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示す図である。
【図９】実施例３に係る雑音干渉波抽出部の構成例を示す図である。
【図１０】実施例２において、全帯域に雑音を混入させた場合の雑音干渉波抽出シミュレーションの結果を示す図である。
【図１１】実施例２において、プリアンブルの前半と後半で同一パターンとなる干渉波を混入させた場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】実施例２において、プリアンブルの前半と後半で逆パターンとなる干渉波を混入させた場合のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置において送信に使用する無線フレームのフォーマット例を示してある。図１のフレームフォーマットは、既知信号であるプリアンブルが格納される第１領域と、パイロットやデータ等が格納される第２領域とを有している。ここでは、実施例毎に異なる３つのプリアンブルパターンを想定している。実施例１では、プリアンブルを２分割し、前半と後半で同じパターンＡの信号とする。実施例２では、偶数フレームと奇数フレームで二種類のプリアンブルを用意し、例えば偶数フレームは実施例１と同一とし、奇数フレームではプリアンブル後半をパターンＡの符号を反転させた信号とする。実施例３では、プリアンブルを４つに分割し、先頭から順に、パターンＢ、パターンＢの符号反転、パターンＢ、パターンＢの符号反転を配置した信号とする。
【００１４】
以下に、図２、図３を使用して、本発明の着眼点である雑音干渉波検出を行う無線機の構成について説明し、雑音干渉波検出の詳細については後述する。
図２は、送信側の無線通信装置の一例である送信機の構成例を示すブロック図である。送信機は、実施例に応じたプリアンブルパターンを送信信号に挿入する機能を持つ。送信機は、符号化部２０１、変調部２０２、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；逆高速フーリエ変換）部２０３、選択部２０４、プリアンブルパターンメモリ２０５、符号反転部２０６、フレームタイミング部２０７、ＤＡ部２０８、送信アンテナ２０９を備える。
【００１５】
符号化部２０１は、送信対象となる情報を符号化し、変調部２０２へ出力する。変調部２０２は、入力された信号を変調し、ＩＦＦＴ部２０３へ出力する。ＩＦＦＴ部２０３は、入力された周波数領域の信号を時間領域の信号に変換し、選択部２０４へ出力する。また、送信信号に既知信号であるプリアンブル信号を挿入するために、プリアンブルパターンメモリ２０５に予め保持されたプリアンブルパターンが、選択部２０４と符号反転部２０６とに出力される。プリアンブルパターンメモリ２０５に予め保持するプリアンブルパターンは、実施例により異なり、実施例１，２ではパターンＡ、実施例３ではパターンＢを保持する。符号反転部２０６は、入力されたプリアンブルパターン信号の符号を反転し、選択部２０４へ出力する。
【００１６】
フレームタイミング部２０７は、フレームタイミング情報を生成する。フレームタイミング情報は実施例毎に異なり、送信するプリアンブルパターンに合わせて送信信号切り替え信号を生成し、選択部２０４に出力する。選択部２０４は、フレームタイミング生成部２０７から入力される送信信号切替え信号に従い、送信信号を選択してＤＡ部２０８へ出力する。そのため、実施例毎に異なるプリアンブルが、ＤＡ部２０８へ出力されることになる。ＤＡ部２０８は、入力された信号をアナログ信号に変換し、送信アンテナ２０９に出力して送信させる。
【００１７】
図３は、受信側の無線通信装置の一例である受信機の構成例を示すブロック図である。受信機は、送信機より送信された信号を受信し、雑音干渉波の周波数特性を算出する機能を持つ。受信機は、受信アンテナ３０１、ＡＤ部３０２、狭帯域干渉波抑圧フィルタ３０３、プリアンブルタイミング検出部３０４、雑音干渉波抽出部３０５、窓調整部３０６、周波数解析部３０７、干渉閾値判定部３０８、平均部３０９、周波数解析部３１０、雑音正規化部３１１、復調・復号処理部３１２を備える。
【００１８】
ＡＤ部３０２は、受信アンテナ３０１にて受信された信号をデジタル信号に変換し、狭帯域干渉波抑圧フィルタ３０３と、プリアンブルタイミング検出部３０４と、雑音干渉波抽出部３０５とに出力する。狭帯域干渉波抑圧フィルタ部３０３については後述する。プリアンブルタイミング検出部３０４は、例えば入力された受信信号とプリアンブルパターンとの相互相関を行うことで、プリアンブル位置を検出し、プリアンブル位置を示すタイミングパルス信号を窓調整部３０６へ出力する。窓調整部３０６は、プリアンブルタイミング検出部３０４からのタイミングパルス信号を遅延し、後述する雑音干渉波抽出部３０５からの出力信号に対する周波数解析の位置を示すパルス信号を周波数解析部３０７へ出力する。雑音干渉波抽出部３０５は、プリアンブル信号の特徴を利用して雑音干渉波成分のみを抽出し、周波数解析部３０７へ出力する。雑音干渉波抽出部３０５の内部構成は実施例により異なるため、図５、７、９を使用して別途説明する。
【００１９】
周波数解析部３０７は、雑音干渉波抽出部３０５から入力された信号に対し、窓調整部３０６から入力される周波数解析の位置を示すパルス信号に従って周波数解析を行うことで、雑音干渉波の周波数特性を得ることができる。周波数解析部３０７は、得られた雑音干渉波の周波数特性を、干渉閾値判定部３０８と平均部３０９とに出力する。干渉閾値判定部３０８は、予め設定された閾値を上回る雑音干渉波が検出された場合に、干渉周波数を示す信号を狭帯域干渉波抑圧フィルタ３０３に出力する。雑音干渉波の検出に要する時間を短くするために、上記の閾値判定に使用する信号は平均部３０９の入力の信号を使用する。平均部３０９は、雑音干渉波の算出精度を向上するために、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ；自動利得制御）の時定数に対して十分短い期間で平均処理を行い、雑音正規化３１１に出力する。
【００２０】
狭帯域干渉波抑圧フィルタ３０３は、ＡＤ部３０２から入力された受信信号に対し、干渉閾値判定部３０８から入力された干渉波周波数を示す信号に従って対象の周波数の信号を抑圧するフィルタ処理を行い、周波数解析部３１０へ出力する。周波数解析部３１０は、入力された信号を周波数領域の信号に変換し、雑音正規化部３１１へ入力する。雑音正規化部３１１は、平均部３０９から入力された雑音干渉波のレベルが一定となるように、周波数解析部３１０からの信号に対し、周波数と時間方向で雑音干渉波のレベルの正規化処理を行い、復調・復号処理部３１２へ出力する。この正規化処理により、受信信号の品質で重みづけ行うことができ、復号特性を向上させることができる。また、複数の受信アンテナを持つ受信機の場合は、各受信系統間の雑音干渉波のレベルの正規化も行い、復調・復号処理部３１２へ出力する。復調・復号処理部３１２は、入力された信号の復調・復号処理を行う。
【００２１】
以下、雑音干渉波の抽出処理について、実施例１〜３を挙げて説明する。
（実施例１）
実施例１に係る雑音干渉波の抽出方法について説明する。図４には、実施例１に係る雑音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示してある。
図４に示すように、受信信号と１／２プリアンブル遅延の受信信号（１プリアンブル時間の半分の時間を遅延させた受信信号）とでは、同一パターンタイミング４０１のタイミングでパターンＡが一致する。したがって、受信信号と１／２プリアンブル遅延の受信信号の減算を行うことで、雑音干渉波成分のみを抽出できる。ただし、プリアンブルパターンの前半と後半で同一パターンとなるような干渉波が混入した場合には、減算により干渉波成分同士が打ち消し合うので干渉波を検出することができない。そのための対策は、後述する実施例２で説明する。
【００２２】
図４で説明した処理を実現する雑音干渉波抽出部３０５の内部構成について、図５を使用して説明する。ＡＤ部３０２から雑音干渉波抽出部３０５に入力された受信信号は、減算部５０１と、遅延部５０２とに入力される。遅延部５０２は、１プリアンブル時間の半分の時間、信号を遅延させて、減算部５０１へ出力する。減算部５０１では、入力された各信号（受信信号と１／２プリアンブル遅延の受信信号）の減算処理を行うことで、プリアンブル信号成分が打ち消し合って雑音干渉波成分が抽出される。抽出された雑音干渉波成分は、周波数解析部３０７へ出力される。
【００２３】
（実施例２）
実施例２に係る雑音干渉波の抽出方法について説明する。図６には、実施例２に係る雑音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示してある。
偶数フレームの受信時は、実施例１の処理と同様となり、同一パターンタイミング６０１のタイミングでパターンＡが一致するため、減算処理により雑音干渉波成分のみを抽出できる。奇数フレームの受信時は、受信信号と１／２プリアンブル遅延の受信信号とでは、逆パターンタイミング６０２のタイミングでパターンＡとパターンＡの符号反転が現れる関係になるため、これら信号の加算処理を行うことで、雑音干渉波成分のみを抽出できる。
【００２４】
偶数フレームでは、実施例１と同様に、プリアンブルの前半と後半で同一パターンとなるような干渉波が混入した場合には、減算により干渉波成分同士が打ち消し合うので干渉波成分を検出することできないが、逆パターンとなる干渉波成分は検出することができる。反対に、奇数フレームでは、プリアンブルの前半と後半で逆パターンとなる干渉波が混入した場合には干渉波成分を検出できないが、同一パターンとなる干渉波成分は検出することができる。そのため、偶数フレームと奇数フレームでそれぞれ算出された信号を加算することで、いずれの干渉波が混入した場合も検出することが可能となる。ただし、雑音干渉波成分の検出は、偶数フレームと奇数フレームを受信する必要があり、２フレーム時間を要する。そのための対策について、後述する実施例３で説明する。
【００２５】
図６で説明した処理を実現する雑音干渉波抽出部３０５の内部構成について、図７を使用して説明する。ＡＤ部３０２から雑音干渉波抽出部３０５に入力された受信信号は、フレームパターン判定部７０１と、加算部７０２と、減算部７０３と、遅延部７０４とに入力される。フレームパターン判定部７０１は、相互相関や自己相関等を用いて、偶数フレーム又は奇数フレームのどちらを受信しているかを判定し、判定結果を示す切り替え信号を選択部７０５へ出力する。遅延部７０４は、プリアンブル信号時間の半分の時間を遅延させた信号を、加算部７０２と減算部７０３とに出力する。加算部７０２は、入力された各信号（受信信号と１／２プリアンブル遅延の受信信号）の加算処理を行い、選択部７０５へ出力する。減算部７０３は、入力された各信号（受信信号と１／２プリアンブル遅延の受信信号）の減算処理を行い、選択部７０５へ出力する。
【００２６】
選択部７０５は、フレームパターン判定部７０１から入力される切り替え信号に従い、偶数フレーム受信時は減算部７０３からの信号を選択し、奇数フレーム受信時は加算部７０２からの信号を選択して、加算部７０６とフレーム遅延部７０７とに出力する。この選択により、雑音干渉波が抽出された信号のみが、後段へと出力される。フレーム遅延部７０７は、入力された信号を１フレーム遅延させ、加算部７０６へ出力する。加算部７０６は、選択部７０５からの信号と、フレーム遅延部７０７から出力された信号とを加算し、周波数解析部３０７へ出力する。このような処理により、偶数フレームの雑音干渉波検出結果と奇数フレームの雑音干渉波検出結果とを加算して、全ての雑音干渉波成分を網羅して検出することが可能となる。
【００２７】
（実施例３）
実施例３に係る雑音干渉波の抽出方法について説明する。図８には、実施例３に係る雑
音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示してある。
まず、受信信号と１／２プリアンブル遅延の受信信号とは、同一パターンタイミング８０１のタイミングで同一パターンとなり、これら信号の減算処理を行うことで、プリアンブル成分同士が打ち消し合って雑音干渉波成分のみが抽出される。この信号をＤ１とする。信号Ｄ１の算出では、実施例２の偶数フレームと同様に、既知信号に対して同一パターンとなる干渉波は検出することができないが、逆パターンになる干渉波は検出することができる。
【００２８】
次に、受信信号と１／４プリアンブル遅延の受信信号（１プリアンブル時間の１／４の時間を遅延させた受信信号）では、逆パターンタイミング８０２及び逆パターンタイミング８０３のタイミングで、各信号のパターンが逆になる。そのため、各信号を加算することで、プリアンブル信号成分を打ち消し合って雑音干渉波成分のみを抽出することができる。この信号をＤ２とする。信号Ｄ２の算出では、実施例２の奇数フレームと同様に、既知信号に対して逆パターンとなる干渉波は検出することができないが、同一パターンになる干渉波は検出することができる。信号Ｄ１と信号Ｄ２では、雑音干渉波成分の位置が異なるため、信号Ｄ２を１／４プリアンブル時間遅延させる。この信号をＤ３とする。実施例２と同様に、信号Ｄ１と信号Ｄ３を加算することで、すべての干渉波を網羅して検出することができる。
【００２９】
図８で説明した処理を実現する雑音干渉波抽出部３０５の内部構成について、図９を使用して説明する。ＡＤ部３０２から雑音干渉波抽出部３０５に入力された受信信号は、Ａ遅延部９０１と、Ｂ遅延部９０２と、減算部９０３と、加算部９０４とに入力される。Ａ遅延部９０１は、１プリアンブル時間の半分の時間、受信信号を遅延させ、減算部９０３へ出力する。減算部９０３は、入力された各信号（受信信号と１／２プリアンブル遅延の受信信号）の減算処理を行い、選択部７０５へ出力する。この減算処理は、プリアンブルの前半と後半が同一という特徴を利用して、プリアンブル信号を打ち消して雑音干渉波のみを抽出する。Ｂ遅延部９０２は、１プリアンブル時間の１／４の時間、受信信号を遅延させ、加算部９０４へ出力する。加算部９０４は、入力された各信号（受信信号と１／４プリアンブル遅延の受信信号）の加算処理を行い、Ｂ遅延部９０６へ出力する。この加算処理は、プリアンブルの一部の区間のパターンが逆という特徴を利用して、プリアンブル信号を打ち消して雑音干渉波のみを抽出する。Ｂ遅延部９０６は、各抽出結果のタイミングを合わせるために、入力された信号を１／４プリアンブル時間遅延させて加算部９０５へ出力する。加算部905は、入力された各信号の加算処理を行うことで、減算部９０３と加算部９０４による各雑音干渉波の抽出結果を加算して、周波数解析部３０７へ出力する。
【００３０】
次に、図１０〜図１２を用いて、実施例２に係る雑音干渉波の抽出方法のシミュレーション結果について説明する。
図１０には、受信信号に０ｄＢの白色雑音のみが混入している場合の雑音干渉波算出のシミュレーション結果を示してある。ここでは、全帯域に白色雑音を混入させている。図１０によれば、偶数フレーム受信時の減算結果と奇数フレーム受信時の加算結果のどちらにも雑音成分が検出されており、加減算結果を加算した結果を周波数解析することで、広帯域の雑音が検出できていることがわかる。
【００３１】
図１１には、プリアンブルの前半と後半に含まれる干渉波のパターンが同一となるときの雑音干渉波算出のシミュレーション結果を示してある。図１１では、干渉波パターンが一致するために、減算結果では干渉波が検出できていないが、加算結果では検出できている。したがって、加減算結果を加算した結果を周波数解析することで、干渉波の周波数と電力を検出できていることがわかる。
【００３２】
図１２には、ｋプリアンブルの前半と後半に含まれる干渉波のパターンが逆となるときの雑音干渉波算出のシミュレーション結果を示してある。図１２では、干渉波パターンが逆であるために、加算結果では干渉波成分が打ち消し合って干渉波が検出できていないが、減算結果では検出できている。したがって、加減算結果を加算しした結果を周波数解析することで、干渉波の周波数と電力を検出できていることがわかる。
以上のシミュレーション結果より、雑音干渉波の帯域幅や周波数にかかわらず、雑音干渉波の周波数とレベルを検出でることがわかる。
【００３３】
以上説明したように、本例の送信機は、受信信号に含まれる雑音干渉波成分を抽出する雑音干渉波抽出部３０５を備える。また、送信機は、所定の周期で、第１の既知信号と、第１の既知信号と同一又は符号反転させた第２の既知信号とを送信する。そして、雑音干渉波抽出部３０５は、受信信号と、受信信号を遅延させた遅延信号とを、受信信号に含まれる第２の既知信号と遅延信号に含まれる第１の既知信号とが打ち消し合うように減算又は加算して、雑音干渉波成分を抽出するように構成されている。
【００３４】
より具体的には、実施例１では、送信機は、フレーム毎に（１フレーム周期で）、フレーム中のプリアンブル区間の１／２の長さを持つパターンＡのプリアンブル信号（第１の既知信号）と、パターンＡと同一のプリアンブル信号（第２の既知信号）とを送信する。雑音干渉波抽出部３０５は、受信信号に含まれるパターンＡと遅延信号に含まれるパターンＡとが同相になるように調整（１／２プリアンブル時間の遅延処理）し、受信信号と遅延信号とを減算して雑音干渉波成分を抽出する。なお、送信機が、第２の既知信号として、パターンＡを符号反転させたプリアンブル信号を送信し、雑音干渉波抽出部３０５が、受信信号に含まれるパターンＡ（符号反転）と遅延信号に含まれるパターンＡとが同相になるように調整（１／２プリアンブル時間の遅延処理）し、受信信号と遅延信号とを加算して雑音干渉波成分を抽出してもよい。
【００３５】
また、実施例２では、送信機は、パターンＡのプリアンブル信号（第１の既知信号）と、パターンＡと同一のプリアンブル信号（第２の既知信号）とを挿入した偶数フレーム（第１フレーム）と、パターンＡのプリアンブル（第１の既知信号）と、パターンＡを符号反転させたプリアンブル（第２の既知信号）とを挿入した奇数フレーム（第２フレーム）とを交互に送信する。雑音干渉波抽出部３０５は、偶数フレームの受信時は、受信信号に含まれるパターンＡと遅延信号に含まれるパターンＡとが同相になるように調整（１／２プリアンブル時間の遅延処理）し、受信信号と遅延信号とを減算して雑音干渉波成分を抽出する。一方、雑音干渉波抽出部３０５は、奇数フレームの受信時は、受信信号に含まれるパターンＡ（符号反転）と遅延信号に含まれるパターンＡとが同相になるように調整（１／２プリアンブル時間の遅延処理）し、受信信号と遅延信号とを加算して雑音干渉波成分を抽出する。そして、偶数フレーム時に抽出した雑音干渉波成分と奇数フレーム時に抽出した雑音干渉波成分とを加算して、雑音干渉波成分の抽出結果として後段の処理部（周波数解析部３０７）へ出力する。なお、奇数フレーム時と偶数フレーム時で処理内容を入れ替えてもよい。
【００３６】
また、実施例３では、送信機は、フレーム中のプリアンブル区間の１／４の長さを持つパターンＢのプリアンブル信号（第１の既知信号）と、パターンＢを符号反転させたプリアンブル（第２の既知信号）とのセットを２つ挿入したフレームを送信する。雑音干渉波抽出部３０５は、受信信号に含まれるパターンＢ（符号反転）と遅延信号に含まれるパターンＢとが同相になるように調整（１／４プリアンブル時間の遅延処理）し、受信信号と遅延信号とを加算して雑音干渉波成分（Ｄ２）を抽出する。また、雑音干渉波抽出部３０５は、受信信号に含まれる後方側のセット（パターンＢ及びその符号反転）と遅延信号に含まれる前方側のセットとが同相になるように調整（１／２プリアンブル時間の遅延処理）し、受信信号と遅延信号とを減算して雑音干渉波成分（Ｄ１）を抽出する。そして、雑音干渉波成分（Ｄ２）を雑音干渉波成分（Ｄ１）と同相になるように調整（１／４プリアンブル時間の遅延処理）し、その結果（Ｄ３）を雑音干渉波成分（Ｄ１）と加算して、雑音干渉波成分の抽出結果として後段の処理部（周波数解析部３０７）へ出力する。
【００３７】
また更に、実施例１〜３に係る受信機は、雑音干渉波抽出部３０５により抽出された雑音干渉波成分に対して周波数解析を行う周波数解析部３０７と、雑音干渉波成分のうちの周波数解析部３０７による周波数解析の対象とする時間窓を、第１又は第２の既知信号の信号長以下の時間窓長で設定する窓調整部３０６を備える。
【００３８】
以上のような構成によれば、雑音干渉波の検出のために未送信期間や未送信周波数を設ける必要がないため、効率的に雑音干渉波を検出することができ、スループットの向上も実現することができる。また、下記（１）〜（３）の効果も期待できる。
（１）雑音干渉波の抽出結果に対して周波数解析を行う範囲を適切に設定することで、マルチパスによる影響を受けない雑音干渉波成分の抽出が可能となる。
（２）ガード長を超える遅延波成分を雑音とみなすように周波数解析の位置を設定することで、後段の復調・復号処理において等価的な雑音を正確に算出できる
（３）干渉波の帯域幅や周波数に関係なく干渉波を検出可能であり、従来技術では検出に制限があったプリアンブルシンボルに直交する狭帯域干渉波も抽出でき、周波数特性も解析可能である。
また、実施例２では、２フレームの時間があれば雑音干渉波を検出することができ、実施例３では、１フレームの時間があれば雑音干渉波を検出することができる。
【００３９】
なお、上記の説明では、第１の既知信号と第２の既知信号のセットをフレーム毎に（１フレーム周期で）送信しているが、必ずしも全フレームで送信する必要はなく、例えば１フレーム置きに送信してもよい。
また、上記の説明では、第１又は第２の既知信号として、プリアンブル区間を２分割または４分割した長さのプリアンブル信号を用いているが、これは一例に過ぎない。例えば、プリアンブル区間内に２つ以上を格納できる任意の長さの既知信号を用いることができる。
【００４０】
また、上記の説明では、第１の既知信号と第２の既知信号を連続で送信しているが、必ずしも連続で送信する必要はなく、その間の区間を無送信区間としたり、別のデータを送信する区間としてもよい。なお、第１の既知信号と第２の既知信号を連続で送信する場合は、第１又は第２の既知信号の信号長に合わせて遅延処理を施せばよく、第１の既知信号と第２の既知信号を連続で送信しない場合には、その間の区間長を加味して遅延処理を施せばよい。
【００４１】
また、本発明は、以下のような無線通信装置として把握することもできる。
すなわち、相手側装置から無線により送信される信号を受信する無線通信装置において、相手側装置は、Ｍサンプル間隔と、Ｍサンプル以上のＮサンプル間隔で既知信号を繰り返し送信し、無線通信装置は、受信信号に含まれる既知信号（Ｘ）とその後に受信される既知信号（Ｙ）とが同じタイミングとなるように、受信信号をＭサンプル遅延させ、遅延前の受信信号との減算処理を行うことにより、既知信号成分を打ち消し合わせて雑音干渉波成分を抽出する。
【００４２】
ここで、Ｍは、０以上Ｎ未満とするが、Ｍの値が大きくなると既知信号間のチャネル変動が大きくなって雑音干渉波の抽出精度が低下するため、Ｎは小さい方が望ましい。Ｎは雑音干渉波成分の検出周期を決定するため、値が小さい方が望ましいが、値を小さくすると送信信号内の既知信号の割合が増加する（すなわち、伝送レートとトレードオフの関係にある）。Ｎとしては、例えば、無線フレームの信号長に対応するサンプル数を用いることができ、Ｍとしては、例えば、無線フレームのプリアンブル区間を２分割（または４分割）した長さのサンプル数を用いることができる。
【００４３】
また、既知信号の長さをＫサンプルとし、雑音干渉波成分の周波数解析のためにＫサンプル以下の取り込み時間窓長Ｌを設定し、雑音干渉波成分の抽出結果に対して時間窓長Ｌの範囲で周波数解析を行うことで、雑音干渉波の周波数特性を算出してもよい。
【００４４】
また、上述した減算処理のみでは、既知信号に同一パターンで干渉する干渉波を検出することができない。そこで、相手側装置は、既知信号に加え、既知信号の符号を逆転させた信号を、Ｐサンプル間隔と、Ｐサンプル以上のＱサンプル間隔で繰り返し送信し、無線通信装置は、受信信号に含まれる既知信号（Ｘ）とその後に受信される符号反転の既知信号（Ｚ）とが同じタイミングとなるように、受信信号をＰサンプル遅延させ、遅延前の受信信号との加算処理を行うことにより、既知信号成分を打ち消し合わせて雑音干渉波成分を抽出する。これにより、既知信号に同一パターンで干渉する干渉波も検出することができる。
【００４５】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された無線通信装置に限定されるものではなく、上記以外の無線通信装置に広く適用することができることは言うまでもない。
また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法や方式、そのような方法や方式を実現するためのプログラム、そのプログラムを記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、相手側装置から無線により送信される信号を受信する無線通信装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
２０１：符号化部、  ２０２：変調部、  ２０３：ＩＦＦＴ部、  ２０４：選択部、  ２０５：プリアンブルパターンメモリ部、  ２０６：符号反転部、  ２０７：フレームタイミング部、  ２０８：ＤＡ部、  ２０９：送信アンテナ、
３０１：受信アンテナ、  ３０２：ＡＤ部、  ３０３：狭帯域干渉抑圧フィルタ、  ３０４：プリアンブルタイミング検出部、  ３０５：雑音干渉波抽出部、  ３０６：窓調整部、  ３０７：周波数解析部、  ３０８：干渉閾値判定部、  ３０９：平均部、  ３１０：周波数解析部、  ３１１：雑音正規化部、  ３１２：復調・復号部、
４０１：同一パターンタイミング、
５０１：減算部、  ５０２：遅延部、
６０１：同一パターンタイミング、  ６０２：逆パターンタイミング、
７０１：フレームパターン判定部、  ７０２：加算部、  ７０３：減算部、  ７０４：遅延部、  ７０５：選択部、  ７０６：加算部、  ７０７：フレーム遅延部、
８０１：同一パターンタイミング、  ８０２：逆パターンタイミング、  ８０３：逆パターンタイミング、
９０１：Ａ遅延部、  ９０２：Ｂ遅延部、  ９０３：減算部、  ９０４：加算部、  ９０５：加算部、  ９０６：Ｂ遅延部
【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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