(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号に対して逆位相のノイズ信号を合成するノイズキャンセル装置であって、
ノイズ信号を検出するノイズ信号検出器と、
該ノイズ信号検出器によって検出したノイズ信号を互いに位相差をつけて分配するノイズ信号分配手段と、
該ノイズ信号分配手段によって分配された分配ノイズ信号の位相を調整する移相器を備え、前記受信信号の信号帯域を分割した分割帯域毎に逆位相の分配ノイズ信号を受信信号に合成してノイズ信号を除去するノイズ除去手段と、
該ノイズ除去手段によってノイズ信号を除去した複数の分割帯域のノイズ除去信号を合成する信号合成手段とを備え、
前記移相器は、振幅が一定な状態で位相をシフトさせるオールパスフィルタを用いて構成してなるノイズキャンセル装置。
【請求項２】
前記ノイズ信号分配手段は、前記ノイズ信号を互いに１８０°の位相差をつけて分配する構成としてなる請求項１に記載のノイズキャンセル装置。
【請求項３】
前記ノイズ信号分配手段は、前記ノイズ信号と同位相の前記分配ノイズ信号を分配する第１コイルと、前記ノイズ信号と逆位相の前記分配ノイズ信号を分配する第２コイルとを備えたトランスによって構成してなる請求項１または２に記載のノイズキャンセル装置。
【請求項４】
前記受信信号は、直交周波数分割多重方式による短波帯の電力線通信の信号からなる請求項１ないし３のいずれかに記載のノイズキャンセル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信信号に対して逆位相のノイズ信号を合成するノイズキャンセル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から受信信号に対して逆位相のノイズ信号を合成する各種のノイズキャンセル装置が知られている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。例えば特許文献１には、デジタル方式のノイズキャンセル装置として、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、高速フーリエ変換部および高速逆フーリエ変換部を備えた付加回路が開示されている。この付加回路は、電力線通信システムに生じたノイズ信号を除去するために、電力線通信装置と並列に取付けられる。
【０００３】
そして、付加回路は、通信の休止時間中に伝送路に発生しているノイズ信号を受信して、このノイズ信号をＡ／Ｄ変換器によってデジタル化した後、高速フーリエ変換部によって周波数領域に変換し、デジタル信号処理によってキャリア毎のノイズ信号の位相を反転した信号を生成する。その後、この生成信号を高速逆フーリエ変換部によって時間領域に変換し、Ｄ／Ａ変換器によってアナログ化した後、電力線通信装置の受信回路部に足し合わせる。これにより、伝送路に発生したノイズ信号だけを打ち消している。
【０００４】
一方、非特許文献１には、アナログ方式のノイズキャンセル装置として、ノイズ受信アンテナ、移相器、信号増幅器およびハイブリッドコンバイナを備えた構成が開示されている。この場合、ノイズ受信アンテナで受信したノイズ信号を、抵抗とコンデンサからなる移相器によって位相を反転した後、信号増幅器によってその振幅を調整する。そして、ハイブリッドコンバイナを用いて、振幅調整した逆位相のノイズ信号を、メインアンテナによって受信した信号に混合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１６７８号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“ANC-4 ANTENNA NOISE CANCELLER for  Reducing Locally-Generated Noise Instruction Manual Revision 2.1”, Timewave Technology Inc., March 12, 2003
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載されたノイズキャンセル装置では、ノイズ処理を行なうためにＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、高速フーリエ変換部および高速逆フーリエ変換部からなる送受信回路が、電力線通信装置とは別に必要となるため、高価になる。また、ノイズ信号を一旦デジタル化するため、広帯域の信号の場合には、高速のＡ／Ｄ変換器が必要になり、消費電力が増大し、かつ製造コストが高くなる。さらに、非通信時のノイズ信号を用いるため、通信途中の突発的なノイズ信号には対処できないという問題もある。
【０００８】
一方、非特許文献１に記載されたノイズキャンセル装置では、移相器が抵抗とコンデンサによって構成されているため、その周波数特性によってノイズキャンセルが可能な周波数帯域が非常に狭い。また、移相器によって連続して変化が可能な位相の範囲が９０°に限られるため、位相を段階的に切り替える手段が必要になる。さらに、移相器は低域側で高ゲインとなり、高域側で低ゲインとなるから、広帯域のノイズ信号を処理する場合には、ノイズ信号のうち低域側の成分が強調されるという問題もある。
【０００９】
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、簡易な構成を用いて広帯域のノイズ信号を除去することができるノイズキャンセル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、受信信号に対して逆位相のノイズ信号を合成するノイズキャンセル装置であって、ノイズ信号を検出するノイズ信号検出器と、該ノイズ信号検出器によって検出したノイズ信号を互いに位相差をつけて分配するノイズ信号分配手段と、該ノイズ信号分配手段によって分配された分配ノイズ信号の位相を調整する移相器を備え、前記受信信号の信号帯域を分割した分割帯域毎に逆位相の分配ノイズ信号を受信信号に合成してノイズ信号を除去するノイズ除去手段と、該ノイズ除去手段によってノイズ信号を除去した複数の分割帯域のノイズ除去信号を合成する信号合成手段とを備え、前記移相器は、振幅が一定な状態で位相をシフトさせるオールパスフィルタを用いて構成している。
【００１２】
請求項２の発明では、前記ノイズ信号分配手段は、前記ノイズ信号を互いに１８０°の位相差をつけて分配する構成としている。
【００１３】
請求項３の発明では、前記ノイズ信号分配手段は、前記ノイズ信号と同位相の前記分配ノイズ信号を分配する第１コイルと、前記ノイズ信号と逆位相の前記分配ノイズ信号を分配する第２コイルとを備えたトランスによって構成している。
【００１４】
請求項４の発明では、前記受信信号は、直交周波数分割多重方式による短波帯の電力線通信の信号によって構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、ノイズ信号分配手段はノイズ信号を互いに位相差をつけて分配する。このため、例えば移相器の周波数特性によって狭帯域しかノイズ信号の位相を反転させることができないときでも、予め位相差をもって分配された分配ノイズ信号は、それぞれ異なる帯域で位相を反転させることができる。また、ノイズ除去手段は、分配ノイズ信号毎に振幅を調整して打ち消すことができる。このため、例えば高周波側のノイズ信号を除去するときに、低周波側のノイズ信号が強調されるときでも、高周波側のノイズ除去処理と、低周波側のノイズ除去処理を分離して行なうことができる。さらに、信号合成手段はノイズ信号を除去した複数の分割帯域のノイズ除去信号を合成するから、ノイズ信号が強調される帯域の信号を省いた状態でノイズ除去信号を合成することができ、広帯域でノイズ除去効果を得ることができる。
【００１６】
また、複数の分割帯域で位相がほぼ一定となるため、例えば同じ構成の移相器に対して単一の制御電圧を入力することで、複数の分割帯域で位相をシフトさせることができる。このため、位相シフトを簡単に制御することができると共に、構造を簡略化して製造コストを低く抑えることができる。
【００１７】
さらに、ノイズ除去手段の移相器をオールパスフィルタによって構成したから、全ての帯域において振幅を一定に保持しつつ位相をシフトさせることができる。このため、位相シフトに伴って帯域毎に振幅が異なることがなく、広帯域で分配ノイズ信号の位相を調整することができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、ノイズ信号分配手段はノイズ信号を互いに１８０°の位相差をつけて分配する構成としたから、１段のオールパスフィルタの位相変化幅である１８０°に合わせてノイズ信号を分配することができ、例えば２段のオールパスフィルタを用いることによって、確実に２つの帯域で分配ノイズ信号の位相を反転させることができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、ノイズ信号分配手段はトランスによって構成したから、第１コイルおよび第２コイルを用いた簡易な構成によって、ノイズ信号と同位相の分配ノイズ信号と逆位相の分配ノイズ信号とに容易に分配することができると共に、それぞれの分配ノイズ信号の位相を広帯域にわたって一定にすることができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、受信信号は直交周波数分割多重方式による短波帯の電力線通信の信号によって構成したから、適応変調を使ったマルチキャリア信号となるため、ノイズ除去効果の高い帯域に高次変調を行ない、処理帯域の重なるノイズ除去効果の低い帯域に低次変調を行なうことができる。これにより、隣合う２つの分割帯域間のように処理帯域の重なり部分でノイズ除去の特性が劣化するときでも、予めビットローディングを抑えることによって、効率的にノイズ除去を行なうことができ、合成処理に伴う信号の歪みを抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態によるノイズキャンセル装置を示すブロック図である。
【図２】図１中の可変位相器による位相およびゲインと周波数との関係を示す特性線図である。
【図３】可変位相器から出力される分配ノイズ信号の位相と周波数との関係を示す特性線図である。
【図４】第２の実施の形態によるノイズキャンセル装置を示すブロック図である。
【図５】図４中の移相器による位相およびゲインと周波数との関係を示す特性線図である。
【図６】移相器から出力される分配ノイズ信号の位相と周波数との関係を示す特性線図である。
【図７】ノイズ信号の減衰量と周波数との関係を示す特性線図である。
【図８】第３の実施の形態によるノイズキャンセル装置を示すブロック図である。
【図９】ノイズ信号の減衰量の周波数特性とＰＬＣ信号の変調度との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、以下に説明する複数の発明を包含する発明群に属する発明であり、以下に、その発明群の実施の形態として、第１ないし第３の実施の形態について説明するが、そのうち、第２および第３の実施の形態が、本出願人が特許請求の範囲に記載した発明に対応するものである。
以下、本発明の実施の形態によるノイズキャンセル装置について、自動車内の電力線通信（以下、ＰＬＣという）システムに適用した場合を例に挙げて、添付図面に従って説明する。
【００２３】
本発明の第１の実施の形態を、図１に示す。ＰＬＣ送信機１は、Ａ／Ｄ変換器および高速フーリエ変換部（いずれも図示せず）を備え、例えば直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）による短波帯（２〜３０ＭＨｚ）の電力線通信によるＰＬＣ信号Ｓtを変調して出力する。
【００２４】
ＰＬＣ受信機２は、Ｄ／Ａ変換器および高速逆フーリエ変換部（いずれも図示せず）を備え、電力線からなる伝送線路３を用いてＰＬＣ送信機１に接続される。そして、ＰＬＣ受信機２は、伝送線路３を伝搬した受信信号Ｓrからノイズキャンセル装置４によってノイズ信号Ｎが除去されたＰＬＣ信号Ｓ0を受信し、ＰＬＣ信号Ｓ0を復調する。
【００２５】
ノイズキャンセル装置４は、ＰＬＣ送信機１とＰＬＣ受信機２との間に接続され、後述するノイズピックアップ５、ハイブリッドデバイダ６、ノイズ除去回路７およびデュプレクサ１１等によって構成されている。
【００２６】
ノイズピックアップ５は、ノイズ信号Ｎを検出するノイズ信号検出器を構成している。このノイズピックアップ５は、例えば各種のアンテナ等を用いて形成されると共に、ノイズ源となるインバータやエンジン等の近傍に取付けられる。そして、ノイズピックアップ５は、検出したノイズ信号Ｎをハイブリッドデバイダ６に向けて出力する。
【００２７】
ハイブリッドデバイダ６は、ノイズ信号分配手段を構成し、ノイズ信号Ｎを互いに位相差Δφをつけて分配する。具体的には、受信信号Ｓrの信号帯域（２〜３０ＭＨｚ）を例えば４つの分割帯域Ｆ1〜Ｆ4に分割したときに、各分割帯域Ｆ1〜Ｆ4に応じて位相φ1〜φ4が異なる分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4を出力する。ここで、隣合う位相差Δφを全て３０°としたときには、分配ノイズ信号Ｎ1の位相φ1は０°に、分配ノイズ信号Ｎ2の位相φ2は３０°に、分配ノイズ信号Ｎ3の位相φ3は６０°に、分配ノイズ信号Ｎ4の位相φ4は９０°にそれぞれ設定される。なお、隣合う分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4間の位相差Δφは全て同じである必要はなく、互いに異なる値に設定してもよい。
【００２８】
このとき、分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4のうち位相が小さい値となるものが低周波側の分割帯域に対応し、位相が大きい値となるものが高周波側の分割帯域に対応している。このため、分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4の順番で、低周波側から高周波側の分割帯域Ｆ1〜Ｆ4に対応している。
【００２９】
ノイズ除去回路７は、ハイブリッドデバイダ６から出力される分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4に応じて４個設けられている。このノイズ除去回路７は、ノイズ除去手段を構成し、分割帯域Ｆ1〜Ｆ4毎に逆位相の分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4を受信信号Ｓrに合成してノイズ信号Ｎを除去する。そして、ノイズ除去回路７は、可変利得アンプ８、可変位相器９および信号加算器１０によって構成されている。
【００３０】
可変利得アンプ８は、後述する制御回路１２からのゲイン調整信号に応じて分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4のゲインを調整する。具体的には、可変利得アンプ８は、分割帯域Ｆ1〜Ｆ4毎に受信信号Ｓrに混入しているノイズ信号Ｎの振幅と分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4の振幅が略同じ値になるように、分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4を増幅する。
【００３１】
可変位相器９は、後述する制御回路１２からの位相調整信号に応じて分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4の位相φ1〜φ4を調整する移相器を構成している。具体的には、可変位相器９は、例えば抵抗とコンデンサとからなる低域通過フィルタを複数段（例えば２段）接続することによって構成されている。そして、可変位相器９は、図２に示すように、周波数が高くなるに従って、入力信号（分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4）の位相φをマイナス側にシフトさせると共に、位相φを最大で１８０°まで変化させる。このとき、可変位相器９のゲインＧは、入力信号の周波数が高くなるに従って低下する。また、可変位相器９は、抵抗の抵抗値やコンデンサの容量が制御回路１２からの位相調整信号によって可変に調整されることによって、位相φのシフト量が調整される。
【００３２】
信号加算器１０は、位相φ1〜φ4がシフトした分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4と受信信号Ｓrを合成してノイズ信号Ｎを打ち消すノイズ信号打消手段を構成している。この信号加算器１０は、例えば演算増幅器を用いて構成され、受信信号Ｓrに対して可変位相器９から出力された分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4をそれぞれ加算する。このとき、受信信号Ｓrは、伝送線路３を通過する途中でＰＬＣ信号Ｓtにノイズ信号Ｎが混入した信号となっている。これに対し、信号加算器１０は、受信信号Ｓrに混入したノイズ信号Ｎと逆位相の分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4を加算することによって、各分割帯域Ｆ1〜Ｆ4中のノイズ信号Ｎを除去したノイズ除去信号Ｓ1〜Ｓ4を出力する。
【００３３】
デュプレクサ１１は、信号合成手段を構成し、４つの信号加算器１０から出力されたノイズ除去信号Ｓ1〜Ｓ4を合成してノイズ信号Ｎを除去したＰＬＣ信号Ｓ0を出力する。このとき、デュプレクサ１１は、分割帯域Ｆ1〜Ｆ4に応じたバンドパスフィルタを備え、ノイズ除去信号Ｓ1〜Ｓ4のうち分割帯域Ｆ1〜Ｆ4以外の信号をカットし、分割帯域Ｆ1〜Ｆ4の信号を取り出して合成する。
【００３４】
制御回路１２は、例えばマイクロコンピュータ等によって構成され、ＰＬＣ受信機２に接続して設けられる。この制御回路１２は、例えばMaximum signal-to-noise ratio（ＭＳＮ）法のような既知のアルゴリズムに基づいて動作し、ＰＬＣ信号Ｓ0のＳＮ比を最適化するように、各可変利得アンプ８のゲインを個別に調整するゲイン調整信号を出力すると共に、４つの可変位相器９の位相シフト量を一緒に調整する位相調整信号を出力する。
【００３５】
本実施の形態によるノイズキャンセル装置４は以上のような構成を有するものであり、次にその動作について説明する。
【００３６】
ＰＬＣ送信機１がＰＬＣ信号Ｓtを出力すると、ＰＬＣ信号Ｓtは伝送線路３を伝搬して受信信号ＳrとしてＰＬＣ受信機２側に到達する。このとき、ノイズキャンセル装置４は、ノイズピックアップ５を用いてノイズ源からのノイズ信号Ｎを検出すると共に、このノイズ信号Ｎをハイブリッドデバイダ６によって互いに異なる位相φ1〜φ4の分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4に分配する。これらの分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4は、その振幅が各分割帯域Ｆ1〜Ｆ4で受信信号Ｓrに混入しているノイズ信号Ｎの振幅と略同じ値となるように可変利得アンプ８によって調整されると共に、可変位相器９によってその位相φ1〜φ4がマイナス側にシフトする。
【００３７】
ここで、分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4の位相φ1〜φ4は互いに異なっている。このため、可変位相器９によって分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4の位相φ1〜φ4をシフトさせたときには、図３に示すように、分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4の位相φ1〜φ4が一致する周波数帯域は互いに異なる。これにより、互いに異なる分割帯域Ｆ1〜Ｆ4で分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4の位相φ1〜φ4を略同じ値に設定することができる。
【００３８】
位相φ1〜φ4がシフトした分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4は、信号加算器１０によって受信信号Ｓrと合成される。このとき、分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4の位相φ1〜φ4は、可変位相器９による位相のシフト量を適宜調整することによって、各分割帯域Ｆ1〜Ｆ4で受信信号Ｓrに混入しているノイズ信号Ｎの位相に対して逆位相に設定される。これにより、信号加算器１０は、各分割帯域Ｆ1〜Ｆ4で受信信号Ｓrに混入しているノイズ信号Ｎを除去したノイズ除去信号Ｓ1〜Ｓ4を出力する。
【００３９】
これらのノイズ除去信号Ｓ1〜Ｓ4は、デュプレクサ１１によって合成される。このとき、デュプレクサ１１は、ノイズ除去信号Ｓ1〜Ｓ4のうち各分割帯域Ｆ1〜Ｆ4の信号を取り出してＰＬＣ信号Ｓ0を合成する。これにより、分割帯域Ｆ1〜Ｆ4を足し合わせた全ての信号帯域において、ノイズ信号Ｎを除去したＰＬＣ信号Ｓ0を得ることができ、ＰＬＣ受信機２はこのＰＬＣ信号Ｓ0を受信して復調することができる。
【００４０】
かくして、第１の実施の形態によれば、ハイブリッドデバイダ６はノイズ信号Ｎを互いに位相差Δφをつけて分配するから、可変位相器９によって狭帯域しかノイズ信号Ｎの位相を反転させることができないときでも、予め位相差Δφをもって分配された分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4は、その位相φ1〜φ4がそれぞれ異なる分割帯域Ｆ1〜Ｆ4でノイズ信号Ｎと逆位相になる。
【００４１】
また、可変利得アンプ８は分割帯域Ｆ1〜Ｆ4毎に分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4の振幅を調整するから、位相φ1〜φ4がシフトした分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4と受信信号Ｓrとを信号加算器１０が合成することによって、各分割帯域Ｆ1〜Ｆ4のノイズ信号Ｎを打ち消したノイズ除去信号Ｓ1〜Ｓ4を出力することができる。
【００４２】
さらに、デュプレクサ１１によってノイズ除去信号Ｓ1〜Ｓ4を合成するときには、デュプレクサ１１はノイズ除去信号Ｓ1〜Ｓ4のうち各分割帯域Ｆ1〜Ｆ4の信号を取り出して合成する。このため、各分割帯域Ｆ1〜Ｆ4のノイズ信号Ｎを除去するのに伴って、例えば各分割帯域Ｆ1〜Ｆ4以外の帯域でノイズ信号Ｎが強調される場合でも、ノイズ信号Ｎが強調された帯域の信号を削除して、ＰＬＣ信号Ｓ0を合成することができる。この結果、ノイズ信号Ｎの強調を抑制しつつ、分割帯域Ｆ1〜Ｆ4を足し合わせた広い帯域でノイズ除去効果を得ることができる。
【００４３】
また、４つの分割帯域Ｆ1〜Ｆ4で位相がほぼ一定となるため、例えば同じ構成の可変位相器９に対して位相調整信号として単一の制御電圧を入力することで、複数の分割帯域Ｆ1〜Ｆ4で分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4の位相φ1〜φ4をシフトさせることができる。このため、位相シフトを簡単に制御することができると共に、構造を簡略化して製造コストを低く抑えることができる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図４に示す。第２の実施の形態の特徴は、ノイズ除去回路の移相器をオールパスフィルタによって構成したことにある。なお、第２の実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４５】
ノイズキャンセル装置２１は、ＰＬＣ送信機１とＰＬＣ受信機２との間に接続され、ノイズピックアップ５、トランス２２、ノイズ除去回路２３およびダイプレクサ２８等によって構成されている。
【００４６】
トランス２２は、ノイズ信号分配手段を構成し、ノイズ信号Ｎを互いに１８０°の位相差Δφをつけて分配する。このトランス２２は、１次側コイル２２Ａと、２次側第１コイル２２Ｂ、２次側第２コイル２２Ｃとを備え、１次側コイル２２Ａがノイズピックアップ５に接続され、２次側第１コイル２２Ｂ、２次側第２コイル２２Ｃが互いに異なるノイズ除去回路２３にそれぞれ接続されている。そして、トランス２２は、受信信号Ｓrの信号帯域（２〜３０ＭＨｚ）を２つの分割帯域Ｆ1，Ｆ2に分割したときに、各分割帯域Ｆ1，Ｆ2に応じて位相φ1，φ2が異なる分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2を出力する。
【００４７】
ここで、２次側第１コイル２２Ｂおよび２次側第２コイル２２Ｃは、互いに逆極性となる状態でノイズ除去回路２３に接続されている。このため、分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2の位相差Δφは１８０°となり、分配ノイズ信号Ｎ1の位相φ1は０°に、分配ノイズ信号Ｎ2の位相φ2は１８０°にそれぞれ設定される。このとき、分配ノイズ信号Ｎ1が低周波側の分割帯域Ｆ1に対応し、分配ノイズ信号Ｎ2が高周波側の分割帯域Ｆ2に対応する。
【００４８】
ノイズ除去回路２３は、トランス２２から出力される分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2に応じて２個設けられている。このノイズ除去回路２３は、ノイズ除去手段を構成し、分割帯域Ｆ1，Ｆ2毎に逆位相の分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2を受信信号Ｓrに合成してノイズ信号Ｎを除去する。そして、ノイズ除去回路２３は、可変利得アンプ２４、移相器２５および差動増幅器２７によって構成されている。
【００４９】
可変利得アンプ２４は、第１の実施の形態による可変利得アンプ８とほぼ同様に構成され、後述する制御回路２９からのゲイン調整信号に応じて分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2のゲインを調整する。具体的には、可変利得アンプ２４は、各分割帯域Ｆ1，Ｆ4で受信信号Ｓrに混入しているノイズ信号Ｎの振幅と分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ4の振幅が略同じ値になるように、分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ4を増幅する。
【００５０】
移相器２５は、後述する制御回路２９からの位相調整信号に応じて分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2の位相φ1，φ2を調整する。この移相器２５は、例えば１８０°位相をシフト可能なオールパスフィルタ２６（以下、ＡＰＦ２６という）を２段カスケードに接続することによって構成されている。このため、移相器２５は、３６０°の範囲で分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2の位相φ1，φ2を調整することができる。
【００５１】
また、ＡＰＦ２６は、演算増幅器ＯＰＡと、演算増幅器ＯＰＡの反転入力端子に一端側が接続された抵抗Ｒ1と、演算増幅器ＯＰＡの非反転入力端子に一端側が接続された抵抗Ｒ2およびコンデンサＣと、演算増幅器ＯＰＡの反転入力端子と出力端子との間に接続された抵抗Ｒ3とによって構成されている。ここで、抵抗Ｒ1，Ｒ2は、演算増幅器ＯＰＡと反対側に位置する他端側が互いに接続され、共通の信号が入力される。また、コンデンサＣの他端側はグランドに接続されている。さらに、抵抗Ｒ1，Ｒ3は同じ抵抗値に設定されている。
【００５２】
そして、移相器２５は、図５に示すように、周波数が高くなるに従って、入力信号（分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2）の位相φをマイナス側にシフトさせると共に、位相φを最大で３６０°まで変化させる。このとき、移相器２５のゲインＧは、入力信号の周波数に関係なく一定になる。また、移相器２５は、抵抗Ｒ2の抵抗値やコンデンサＣの容量が制御回路２９からの位相調整信号によって可変に調整されることによって、位相のシフト量が調整される。
【００５３】
ここで、分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ4の位相φ1，φ2は互いに異なっている。このため、移相器２５によって分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2の位相φ1，φ2をシフトさせたときには、図６に示すように、分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2の位相φ1，φ2が一致する周波数帯域は互いに異なる。これにより、互いに異なる分割帯域Ｆ1，Ｆ2で分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2の位相φ1，φ2を略同じ値に設定することができる。
【００５４】
差動増幅器２７は、位相φ1，φ2がシフトした分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2と受信信号Ｓrを合成してノイズ信号Ｎを打ち消すノイズ信号打消手段を構成している。この差動増幅器２７は、例えば演算増幅器を用いて構成され、受信信号Ｓrに対して移相器２５から出力された分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2をそれぞれ減算する。このとき、受信信号Ｓrは、伝送線路３を通過する途中でＰＬＣ信号Ｓtにノイズ信号Ｎが混入した信号となっている。これに対し、差動増幅器２７は、受信信号Ｓrに混入したノイズ信号Ｎと同位相の分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ4を減算することによって、各分割帯域Ｆ1，Ｆ2中のノイズ信号Ｎを除去したノイズ除去信号Ｓ1，Ｓ2を出力する。このとき、分割帯域Ｆ1，Ｆ2を中心として分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2が除去されるから、ノイズ除去信号Ｓ1，Ｓ2におけるノイズ信号Ｎの減衰量Ａ1，Ａ2は、図７に示すように、分割帯域Ｆ1，Ｆ2で大きくなる。
【００５５】
ダイレクサ２８は、信号合成手段を構成し、２つの差動増幅器２７から出力されたノイズ除去信号Ｓ1，Ｓ2を合成してノイズ信号Ｎを除去したＰＬＣ信号Ｓ0を出力する。このとき、ダイプレクサ２８は、分割帯域Ｆ1，Ｆ2に応じたバンドパスフィルタを備え、ノイズ除去信号Ｓ1，Ｓ2のうち分割帯域Ｆ1，Ｆ2の信号を取り出して合成する。
【００５６】
制御回路２９は、ＰＬＣ受信機２に接続して設けられ、第１の実施の形態による制御回路１２とほぼ同様に構成されている。そして、制御回路２９は、ＰＬＣ信号Ｓ0のＳＮ比を最適化するように、各可変利得アンプ２４のゲインを個別に調整するゲイン調整信号を出力すると共に、２つの移相器２５の位相シフト量を一緒に調整する位相調整信号を出力する。
【００５７】
かくして、第２の実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態では、移相器２５をＡＰＦ２６によって構成したから、全ての帯域において振幅を一定に保持しつつ分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2の位相φ1，φ2をシフトさせることができる。このため、例えば低域通過フィルタを用いて位相をシフトさせた場合のように位相シフトに伴って帯域毎に振幅が異なることがなく、広帯域で分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2の位相φ1，φ2を調整することができる。
【００５８】
また、ノイズ信号Ｎを互いに１８０°の位相差をつけて分配する構成としたから、１段のＡＰＦ２６の位相変化幅である１８０°に合わせてノイズ信号Ｎを分配することができ、２段のＡＰＦ２６を用いることによって、確実に２つの分割帯域Ｆ1，Ｆ2で分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2の位相φ1，φ2をノイズ信号Ｎの位相に対して反転させることができる。
【００５９】
さらに、トランス２２を用いてノイズ信号Ｎを分配したから、第１コイル２２Ｂおよび第２コイル２２Ｃを用いた簡易な構成によってノイズ信号Ｎと同位相の分配ノイズ信号Ｎ1と逆位相の分配ノイズ信号Ｎ2とに容易に分配することができる。これに加え、分配ノイズ信号Ｎ1，Ｎ2の位相φ1，φ2を広帯域にわたって一定にすることができる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態を、図８に示す。第３の実施の形態の特徴は、マルチキャリア信号からなるＰＬＣ信号を変調するときに、ノイズ信号の減衰量が大きい帯域で高次変調を行ない、減衰量の小さい帯域で低次変調を行なう構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前記第２の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６１】
ＰＬＣ送信機３１は、第１の実施の形態によるＰＬＣ送信機１とほぼ同様に構成され、適応変調を使ったマルチキャリア信号として直交周波数分割多重方式による短波帯の電力線通信によるＰＬＣ信号Ｓtを変調して出力する。但し、ＰＬＣ信号Ｓtは、図９に示すように、ノイズキャンセル装置２１によるノイズ信号Ｎの減衰量Ａ1，Ａ2が大きい帯域（例えば２〜４ＭＨｚおよび１０〜３０ＭＨｚ）で高次変調を行ない、減衰量の小さい帯域（例えば４〜１０ＭＨｚ）で低次変調を行なう。
【００６２】
ＰＬＣ受信機３２は、第１の実施の形態によるＰＬＣ受信機２とほぼ同様に構成され、電力線からなる伝送線路３を用いてＰＬＣ送信機３１に接続されている。そして、ＰＬＣ受信機３２は、伝送線路３を伝搬した受信信号Ｓrからノイズキャンセル装置２１によってノイズ信号Ｎが除去されたＰＬＣ信号Ｓ0を受信し、ＰＬＣ信号Ｓ0を復調する。
【００６３】
かくして、第３の実施の形態でも、第１，第２の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態では、ノイズ信号Ｎの減衰量Ａ1，Ａ2が大きい帯域（例えば２〜４ＭＨｚおよび１０〜３０ＭＨｚ）で高次変調を行ない、減衰量の小さい帯域（例えば４〜１０ＭＨｚ）で低次変調を行なう構成とした。このため、分割帯域Ｆ1，Ｆ2間のようにノイズ除去処理が重なり合う帯域でノイズ信号Ｎの減衰量が小さくなり、特性劣化が生じるときでも、このような減衰量の小さい帯域に対して予めビットローディングを抑えて、効率的にノイズ信号Ｎのキャンセル動作を行なうことができる。この結果、ノイズ除去信号Ｓ1，Ｓ2の合成処理に伴う信号の歪みを抑圧することができる。
【００６４】
なお、前記第１の実施の形態では、受信信号Ｓrの帯域を４つの分割帯域Ｆ1〜Ｆ4に分割し、前記第２，第３の実施の形態では、２つの分割帯域Ｆ1，Ｆ2に分割するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、受信信号の帯域を３つの分割帯域に分割してもよく、５つ以上の分割帯域に分割する構成としてもよい。
【００６５】
また、前記第１の実施の形態では、可変位相器９は、１８０°の範囲で位相をシフトする構成としたが、例えば２７０°または３６０°の範囲で位相をシフトする構成としてもよい。
【００６６】
また、前記第１の実施の形態では、ノイズ信号打消手段として、受信信号Ｓrに分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4を加算する信号加算器１０を用いる構成としたが、第２，第３の実施の形態と同様に、差動増幅器を用いる構成としてもよい。同様に、前記第２，第３の実施の形態では、ノイズ信号打消手段として、第１の実施の形態と同様に、信号加算器を用いる構成としてもよい。
【００６７】
また、前記第１の実施の形態では、ノイズ除去回路７は、分配ノイズ信号Ｎ1〜Ｎ4の振幅を調整した後に、位相φ1〜φ4を調整する構成としたが、位相φ1〜φ4を調整した後に、振幅を調整する構成としてもよい。この点は、第２，第３の実施の形態によるノイズ除去回路２３でも同様である。
【００６８】
また、前記各実施の形態では、ハイブリッドデバイダ６およびトランス２２からなるノイズ信号分配手段は、ノイズ信号の分配と位相差の発生を一緒に行なう構成としたが、例えばノイズ信号を分配して振幅の調整を行なった後に、位相差を生じさせる構成としてもよい。
【００６９】
さらに、前記各実施の形態では、自動車内の電力線通信システムに適用した場合を例に挙げて説明したが、例えば屋内配線等の電力線通信システムに適用してもよく、有線、無線に限らず広帯域の信号を用いる各種の通信システムや受信システムに広くに適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１，３１  ＰＬＣ送信機
２，３２  ＰＬＣ受信機
４，２１  ノイズキャンセル装置
５  ノイズピックアップ（ノイズ信号検出器）
６  ハイブリッドデバイダ（ノイズ信号分配手段）
７，２３  ノイズ除去回路（ノイズ除去手段）
８，２４  可変利得アンプ
９  可変位相器（移相器）
１０  信号加算器
１１  デュプレクサ（信号合成手段）
２２  トランス（ノイズ信号分配手段）
２２Ａ  １次側コイル
２２Ｂ  ２次側第１コイル
２２Ｃ  ２次側第２コイル
２５  移相器
２６  オールパスフィルタ（ＡＰＦ）
【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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