(57)【要約】  混信信号の電力及び到来方向に依存せずに、混信信号を分離する。遅延調整部（１１）は、同一の信号成分で構成される複数の混信信号を取得し、各混信信号の所定の１つの信号成分の同期をとる。波形整形部（２１）は、遅延調整部（１１）で遅延が調整された複数の混信信号に含まれる所定の１つの信号成分の位相を調整する。加算部（３１）は、波形整形部（２１）により所定の１つの信号成分の位相が調整された複数の信号を加算する。
2015145920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の信号成分で構成される複数の混信信号を取得し、各混信信号の所定の１つの信号成分の同期をとる遅延調整手段と、
前記遅延調整手段で遅延が調整された前記複数の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の位相を調整する波形整形手段と、
前記波形整形手段により前記所定の１つの信号成分の位相が調整された前記複数の信号を加算し、出力する加算手段と、を備える、
信号分離装置。
【請求項２】
前記所定の１つの信号成分と前記混信信号とを用いて、前記混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分とは異なる信号成分を取得する手段をさらに備える、
請求項１に記載の信号分離装置。
【請求項３】
前記波形整形手段は、更に、前記遅延調整手段で遅延が調整された前記複数の信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の振幅を調整して、前記加算手段から出力される前記信号の大きさを調整する、
請求項１又は２に記載の信号分離装置。
【請求項４】
前記波形整形手段は、前記遅延調整手段から出力される複数の混信信号のうちの１つの混信信号の位相を調整し、位相が調整された混信信号を出力し、
前記位相が調整された混信信号と、前記位相が調整された混信信号とは異なる複数の混信信号のうちの１つと、の差を出力する第１の減算器を備える、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の信号分離装置。
【請求項５】
前記複数の混信信号は、第１の混信信号と、前記第１の混信信号とは異なる経路で前記遅延調整手段に到達する第２の混信信号と、を含み、
前記波形整形手段は、
前記遅延調整手段で調整された前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方の位相を調整した信号を出力する第１の調整手段を備え、
前記第１の調整手段は、前記第１の減算器の出力の大きさが最小となるように、前記第１の混信信号又は前記第２の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の位相又は位相と振幅とを調整し、
前記加算手段は、前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号のうちで前記第１の減算器に入力されるものと、前記第１の調整手段が出力する前記信号と、を加算した信号を出力する第１の加算器を備える、
請求項４に記載の信号分離装置。
【請求項６】
前記遅延調整手段は、
前記第１の混信信号の前記所定の１つの信号成分と、前記第２の混信信号の前記所定の１つの信号成分と、の間の第１の相対遅延を検出する第１の遅延検出手段と、
前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方又は両方を遅延させる第１の遅延手段と、
検出した前記第１の相対遅延に基づいて、前記第１の遅延手段での前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方又は両方の遅延を制御する第１の遅延制御手段と、を備える、
請求項５に記載の信号分離装置。
【請求項７】
前記遅延調整手段は、
前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号である第１の信号成分とは異なる第２の信号成分間に遅延が生じないように、前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方又は両方の遅延を調整し、
前記波形整形手段は、前記第２の信号成分間に遅延が生じないように遅延が調整された前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号に含まれる前記第２の信号成分の位相を同期させ、
前記加算手段は、前記波形整形手段により前記第２の信号成分の位相が同期された前記第１の混信信号と前記第２の混信信号とを加算した信号を更に出力する、
請求項６に記載の信号分離装置。
【請求項８】
前記第１の遅延検出手段は、前記第１の混信信号の前記第２の信号成分と、前記第２の混信信号の前記第２の信号成分と、の間の第２の相対遅延を更に検出し、
前記遅延調整手段は、
前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方又は両方を遅延させる第２の遅延手段と、
検出した前記第２の相対遅延に基づいて、前記第２の遅延手段での前記第１の混信信号及び前記第２の遅延手段の一方又は両方の遅延を制御する第２の遅延制御手段と、を更に備え、
前記波形整形手段は、
前記第２の信号成分間に遅延が生じないように遅延が調整された前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方の位相を調整した信号を出力する第２の調整手段と、
前記第２の信号成分間に遅延が生じないように遅延が調整された前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の他方と、前記第２の調整手段が出力する前記信号と、の差を出力する第２の減算器と、を更に備え、
前記第２の調整手段は、前記２の減算器の出力の大きさが最小となるように、前記第１の混信信号又は前記第２の混信信号に含まれる前記第２の信号成分の位相又は位相と振幅とを調整し、
前記加算手段は、前記第２の信号成分間に遅延が生じないように遅延が調整された前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号のうちで前記第２の減算器に入力されるものと、前記第２の調整手段が出力する前記信号と、を加算した信号を出力する第２の加算器を備える、
請求項７に記載の信号分離装置。
【請求項９】
前記複数の混信信号は、前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号とは異なる第３の混信信号を含み、
前記遅延調整手段は、
前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分間に遅延が生じないように、前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号の一方又は両方の遅延を調整し、
前記波形整形手段は、前記遅延調整手段で遅延が調整された前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号に含まれる前記第２の信号成分の位相を同期させ、
前記加算手段は、前記波形整形手段により前記所定の１つの信号成分の位相が同期された前記第１の混信信号と前記第３の混信信号とを加算した信号と、前記波形整形手段により前記所定の１つの信号成分の位相が同期された前記第１の混信信号と前記第２の混信信号とを加算した前記信号と、を加算した信号を出力する、
請求項７に記載の信号分離装置。
【請求項１０】
前記複数の混信信号は、前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号とは異なる第３の混信信号を含み、
前記遅延調整手段は、
前記第１の混信信号の前記所定の１つの信号成分と、前記第３の混信信号の前記所定の１つの信号成分と、の間の第３の相対遅延を検出する第２の遅延検出手段と、
前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号の一方又は両方を遅延させる第３の遅延手段と、
検出した前記第３の相対遅延に基づいて、前記第３の遅延手段での前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号の一方又は両方の遅延を制御する第３の遅延制御手段と、を備え、
前記波形整形手段は、
前記遅延調整手段で調整された前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号の一方の位相を調整した信号を出力する第３の調整手段と、
前記遅延調整手段で調整された前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号の他方と、前記第３の調整手段が出力する前記信号と、の差を出力する第３の減算器と、を備え、
前記第３の調整手段は、前記第３の減算器の出力の大きさが最小となるように、前記第１の混信信号又は前記第３の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の位相又は位相と振幅とを調整し、
前記加算手段は、前記第１の加算器の出力と、前記第３の調整手段が出力する前記信号と、を加算した信号を出力する第３の加算器を更に備える、
請求項９に記載の信号分離装置。
【請求項１１】
同一の信号成分で構成される複数の混信信号を取得し、
各混信信号の所定の１つの信号成分の同期をとり、
遅延が調整された前記複数の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の位相を調整し、
前記所定の１つの信号成分の位相が調整された前記複数の信号を加算し、
加算結果を出力する、
信号分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号分離装置及び信号分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システムにおいては、限られた電波資源の有効活用のため、周波数利用効率の向上が求められている。そのため、同一周波数に複数の信号を混在させた混信信号を伝送することが望ましい。この際、受信機においては、混信信号を容易に分離する機能が必要となる。【０００３】
また、混信信号のそれぞれの成分が異なる方向から到来している場合、到来方向に基づく混信信号の分離が可能である。例えば、特許文献１では、独立成分分析により信号分離を行う手法が示されている。【０００４】
一方、特許文献２では、衛星通信における帯域利用率向上のため、同一周波数で双方向通信する方法が提案されている。この通信方法では、２つの地上局が同一の通信衛星に同帯域の信号を送信し、衛星は２つの信号が混信した混信信号を受信する。混信信号はそのまま周波数変換されて地上局に送信されるので、地上局では到来方向に基づく信号分離は不可能である。そのため、地上局は、自局の送信信号を混信信号中の一方の信号のレプリカとし、このレプリカを混信信号から差し引くことで他局の信号を分離している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９２３６３号公報
【特許文献２】米国特許第６，８５９，６４１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、発明者らは、上述の手法には以下に示す問題点が有ることを見出した。特許文献１の手法では、信号分離が受信した信号の方向に依存する。そのため、方向分析に要する構成が必要となるだけでなく、方向分析が困難な信号に対しては適用できない。【０００７】
一般に、特許文献２のような同一周波数での双方向通信を実現するには、混信信号中の２つの信号の間の電力強度差がないことが望ましい。そのため、通常は電力強度差を解消するため、通信局間での送信電力制御が実施される。この場合、上述で説明した信号分離装置のように電力強度差に基づく信号分離手法を適用することは困難である。かつ、信号分離を行うにあたり、常にレプリカを用意できる環境が提供されるとは限らない。【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、混信信号の電力及び到来方向に依存せずに混信信号を分離することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様である信号分離装置は、同一の信号成分で構成される複数の混信信号を取得し、各混信信号の所定の１つの信号成分の同期をとる遅延調整手段と、前記遅延調整手段で遅延が調整された前記複数の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の位相を調整する位相調整手段と、前記波形整形手段により前記所定の１つの信号成分の位相が調整された前記複数の信号を加算し、出力する加算手段と、を備えるものである。【００１０】
本発明の一態様である信号分離方法は、同一の信号成分で構成される複数の混信信号を取得し、各混信信号の所定の１つの信号成分の同期をとり、遅延が調整された前記複数の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の位相を調整し、前記所定の１つの信号成分の位相が調整された前記複数の信号を加算し、加算結果を出力するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、混信信号の電力及び到来方向に依存せずに混信信号を分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる信号分離装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかる信号分離装置の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図３】２つの混信信号に共通して含まれる信号成分の相対遅延を示す図である。
【図４】２つの混信信号の相互相関を示す図である。
【図５】遅延調整部の出力段での２つの混信信号のタイミングを示す図である。
【図６】実施の形態２にかかる信号分離装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図７】実施の形態３にかかる信号分離装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図８】実施の形態４にかかる信号分離装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
【００１４】
実施の形態１
実施の形態１にかかる信号分離装置について説明する。図１は、実施の形態１にかかる信号分離装置１００の構成を模式的に示すブロック図である。信号分離装置１００は、遅延調整部１１、波形整形部２１及び加算部３１を有する。遅延調整部、波形整形部及び加算部は、それぞれ混信信号の遅延調整手段、波形整形手段部及び加算手段として設けられる。
【００１５】
遅延調整部１１には、混信信号Ｓ１（第１の混合信号とも称する）と混信信号Ｓ２（第２の混合信号とも称する）とが入力される。本実施の形態では、混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ２とは、同じ送信元から送信された単一の混信信号が異なる経路を介して信号分離装置１００に到達することにより生じたものである。よって、混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ２とは、いずれも同じ情報を表す信号である。
【００１６】
また、混信信号Ｓ１及び混信信号Ｓ２は、複数の信号成分を含んでいる。この例では、混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ２とに共通して含まれる信号成分として、共通信号成分Ｃ１及び共通信号成分Ｃ２の２つの信号成分が存在するものとする。この場合、混信信号Ｓ１及び混信信号Ｓ２がそれぞれ異なる経路を通るため、混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ２とには異なる遅延が生じる。
【００１７】
遅延調整部１１は、混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ２との間の相対遅延を調整することができる。この際、遅延調整部１１は、混信信号Ｓ１及び混信信号Ｓ２に含まれる共通信号成分Ｃ１又は共通信号成分Ｃ２のタイミングが一致するように、遅延調整を行う。本実施の形態では、遅延調整部１１は、混信信号Ｓ１及び混信信号Ｓ２に含まれる共通信号成分Ｃ１のタイミングが一致するように、遅延調整を行う例について説明する。
【００１８】
波形整形部２１は、遅延調整部１１で相対遅延が調整された混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ２とが入力される。波形整形部２１は、入力された混信信号Ｓ１及び混信信号Ｓ２に含まれる共通信号成分のいずれかを位相同期させることができる。本実施の形態では、波形整形部２１が、共通信号成分Ｃ１を位相同期させる例について説明する。
【００１９】
加算部３１は、波形整形部２１から出力される、いずれかの共通信号成分が位相同期した混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ２とを加算し、加算結果を出力信号ＯＵＴ１として出力する。
【００２０】
以下、遅延調整部１１、波形整形部２１及び加算部３１の構成の具体例について説明する。図２は、実施の形態１にかかる信号分離装置１００の構成をより詳細に示すブロック図である。遅延調整部１１は、遅延検出器１１１、遅延制御器１１２及び遅延器１１３を有する。遅延検出器１１１、遅延制御器１１２及び遅延器１１３は、それぞれ混信信号の遅延検出手段、遅延制御手段及び遅延手段として設けられる。なお、遅延検出器１１１は、第１の遅延検出手段とも称する。遅延制御器１１２は、第１の遅延制御手段とも称する。遅延器１１３は、第１の遅延手段とも称する。遅延検出器１１１は、混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ２との間の相対遅延を測定する。遅延器１１３は、混信信号Ｓ１を遅延させる。遅延制御器１１２は、遅延器１１３での混信信号Ｓ１の遅延量を制御する。
【００２１】
波形整形部２１は、適応フィルタ２１１及び減算器２１２を有する。この例では、適応フィルタは、混信信号の位相の調整手段として設けられる。なお、適応フィルタ２１１は、第１の調整手段とも称する。減算器２１２は、第１の減算器とも称する。適応フィルタ２１１は、混信信号Ｓ２の出力波形を整形する。減算器２１２は、遅延器１１３の出力から適応フィルタ２１１の出力を減算する。適応フィルタ２１１には、減算器２１２の出力がフィードバックされる。この例では、適応フィルタ２１１は、減算器２１２の出力の電力が最小となるように、自己のフィルタ係数を調整することにより、混信信号Ｓ２の位相を調整する。
【００２２】
加算部３１は、波形整形部２１から出力される、いずれかの共通信号成分が位相同期した混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ２とを加算し、加算結果を出力信号ＯＵＴ１として出力する加算器３１１を有する。加算器３１１は、第１の加算器とも称する。
【００２３】
以下、信号分離装置１００の動作について説明する。遅延検出器１１１は、混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ２とに共通して含まれる信号成分の相対遅延を測定する。以下、相対遅延について説明する。図３は、２つの混信信号に共通して含まれる信号成分の相対遅延を示す図である。図３では、混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ２とに共通して含まれる信号成分として、共通信号成分Ｃ１及び共通信号成分Ｃ２が含まれるものとする。図３では、混信信号Ｓ１の共通信号成分Ｃ１を信号Ｓ１Ｃ１、混信信号Ｓ１の共通信号成分Ｃ２を信号Ｓ１Ｃ２、混信信号Ｓ２の共通信号成分Ｃ１を信号Ｓ２Ｃ１、混信信号Ｓ２の共通信号成分Ｃ２を信号Ｓ２Ｃ２と表示している。この例では、図３に示すように、信号Ｓ１Ｃ１と信号Ｓ２Ｃ１との間の時間差である相対遅延はｔ１、信号Ｓ１Ｃ２と信号Ｓ２Ｃ２との間の時間差である相対遅延はｔ２である。
【００２４】
図４は、２つの混信信号の相互相関を示す図である。図４に示すように、共通信号成分Ｃ１は、相対遅延ｔ１において強い相関を有することとなる。共通信号成分Ｃ２は、相対遅延ｔ２において強い相関を有することとなる。遅延検出器１１１は、共通信号成分Ｃ１及びＣ２の相関を求め、強い相関が得られる位置から相対遅延を測定する。遅延検出器１１１は、測定した相対遅延ｔ１及びｔ２を遅延制御器１１２に出力する。図４の例では、遅延検出器１１１は、相互相関のピークの位置から相対遅延ｔ１及びｔ２を求める。
【００２５】
遅延制御器１１２は、遅延検出器１１１が測定した相対遅延に基づき、遅延器１１３の遅延量を制御することで、２つの混信信号間の相対遅延を補正する。具体的には、遅延制御器１１２は、相対遅延ｔ１に基づいて、遅延器１１３での混信信号Ｓ１の遅延量を制御する。この例では、遅延制御器１１２は、遅延器１１３での混信信号Ｓ１の遅延量をｔ１に設定する。図５は、遅延調整部１１の出力段での２つの混信信号のタイミングを示す図である。混信信号Ｓ１は、遅延器１１３でｔ１だけ遅延される。よって、遅延調整部１１の出力段における信号Ｓ１Ｃ１と、信号Ｓ２Ｃ１との間の相対遅延は０となる。一方、信号Ｓ１Ｃ２と信号Ｓ２Ｃ２との間の相対遅延は、ｔ２−ｔ１となる。
【００２６】
次いで、波形整形部２１の動作について説明する。ここで、適応フィルタ２１１が信号Ｓ２の位相と振幅とを調整して出力する信号に含まれる共通信号成分Ｃ１を信号Ｓ２Ｃ１＿Ａ、共通信号成分Ｃ２を信号Ｓ２Ｃ２＿Ａと表記する。この場合、すなわち信号Ｓ１０は、以下の式で表すことができる。
Ｓ１０＝Ｓ１Ｃ１−Ｓ２Ｃ１＿Ａ＋Ｓ１Ｃ２−Ｓ２Ｃ２＿Ａ
【００２７】
上述のように、遅延調整部１１の出力段における信号Ｓ１Ｃ１と信号Ｓ２Ｃ１との間の相対遅延は０であるので、信号Ｓ１Ｃ１と信号Ｓ２Ｃ１＿Ａとの間には強い相関が有る。そのため、減算器２１２から適応フィルタ２１１に帰還する信号は、遅延調整部１１の出力段における信号Ｓ１Ｃ１と適応フィルタ２１１が出力する信号Ｓ２Ｃ１＿Ａとが干渉した信号Ｓ１０となる。
【００２８】
適応フィルタ２１１は、減算器２１２の出力（すなわち信号Ｓ１０）の電力が最小となるように、自己のフィルタ係数を調整する。信号Ｓ１０の電力を最小化することは、信号Ｓ１Ｃ１と適応フィルタ２１１が出力する信号Ｓ２Ｃ１＿Ａとの誤差を最小化する、即ち両信号の位相と振幅とを合わせることを意味する。
【００２９】
加算器３１１は、遅延調整部１１の出力段における信号Ｓ１Ｃ１と適応フィルタ２１１が出力する信号Ｓ２Ｃ１＿Ａとを位相同期の状態で加算する。これにより、出力信号ＯＵＴ１での共通信号成分Ｃ１の電力は、遅延調整部１１の出力段における信号Ｓ１Ｃ１の電力と信号Ｓ２Ｃ１の電力との和となる。
【００３０】
なお、加算器３１１では、更に遅延調整部１１の出力段における信号Ｓ１Ｃ２と適応フィルタ２１１が出力する信号Ｓ２Ｃ２＿Ａとを加算する。しかし、信号Ｓ１Ｃ２と信号Ｓ２Ｃ２＿Ａとの間の相対遅延（ｔ２−ｔ１）の大きさが適応フィルタ２１１のタップ数相当の時間より十分大きい場合には、信号Ｓ１Ｃ２と信号Ｓ２Ｃ２との位相を合わせることができない。よって、共通信号成分Ｃ２の振幅が有意に増幅されることはない。
【００３１】
その結果、信号分離装置１００は、実質的に、共通信号成分Ｃ１を、共通信号成分Ｃ２から分離して取り出すことができる。
【００３２】
なお、取り出した共通信号成分Ｃ１（出力信号ＯＵＴ１）と混信信号とを用いて、混信信号に含まれる異なる信号成分を（共通信号成分Ｃ２）を取り出すことも可能である。
【００３３】
以上、本構成によれば、混信信号の電力差や到来方向によらず、複数の混信信号を用いて、簡易な構成で所定の信号成分を取り出せることが理解できる。
【００３４】
実施の形態２
実施の形態２にかかる信号分離装置２００について説明する。図６は、実施の形態２にかかる信号分離装置２００の構成を模式的に示すブロック図である。信号分離装置２００は、信号分離装置１００の遅延調整部１１を遅延調整部１２に置換した構成を有する。遅延調整部１２は、遅延調整部１１に遅延器１２３（第２の遅延手段とも称する）を追加し、遅延調整部１１の遅延制御器１１２を遅延制御器１２２（第２の遅延制御手段に対応する）に置換した構成を有する。信号分離装置２００のその他の構成は、信号分離装置１００と同様であるので、説明を省略する。
【００３５】
遅延器１２３は、混信信号Ｓ２を遅延させる。遅延制御器１２２は、遅延器１１３での混信信号Ｓ１の遅延量と、遅延器１２３での混信信号Ｓ２の遅延量と、を制御する。つまり、遅延制御器１２２は、遅延検出器１１１が測定した相対遅延に基づき、遅延器１１３及び遅延器１２３での遅延量を制御することで、２つの混信信号間の相対遅延を補正する。具体的には、遅延制御器１１２は、相対遅延ｔ１及びｔ２に基づいて、遅延器１１３での混信信号Ｓ１の遅延量と、遅延器１２３での混信信号Ｓ２の遅延量と、を制御する。
【００３６】
上述の信号分離装置１００では混信信号Ｓ１の遅延量のみを調整していたが、信号分離装置２００では、混信信号Ｓ１及び混信信号Ｓ２の両方の遅延量を調整できる。よって、信号分離装置２００は、信号分離装置１００と比べて、混信信号の遅延量をより柔軟に調整することができる。
【００３７】
実施の形態３
実施の形態３にかかる信号分離装置３００について説明する。図７は、実施の形態３にかかる信号分離装置３００の構成を模式的に示すブロック図である。信号分離装置３００は、信号分離装置１００の遅延調整部１１、波形整形部２１及び加算部３１を、それぞれ遅延調整部１３、波形整形部２３及び加算部３２に置換した構成を有する。
【００３８】
遅延調整部１３は、遅延調整部１１に遅延器１３３（第２の遅延手段とも称する）及び遅延制御器１３２（第２の遅延制御手段とも称する）を追加した構成を有する。遅延器１３３は、混信信号Ｓ１を遅延させる。遅延制御器１３２は、遅延器１３３での混信信号Ｓ１の遅延量を制御する。
【００３９】
波形整形部２３は、波形整形部２１に適応フィルタ２３１（第２の調整手段とも称する）及び減算器２３２（第２の減算器とも称する）を追加した構成を有する。適応フィルタ２３１及び減算器２３２は、それぞれ波形整形部２１の適応フィルタ２１１及び減算器２１２に対応し、これらと同様の機能を有する。適応フィルタ２３１は、混信信号Ｓ２の出力波形を整形する。減算器２３２は、遅延器１３３の出力から適応フィルタ２３１の出力を減算する。適応フィルタ２３１には、減算器２３２の出力（信号Ｓ１１）がフィードバックされる。この例では、適応フィルタ２３１は、減算器２３２の出力の電力が最小となるように、自己のフィルタ係数を調整することにより、混信信号Ｓ２の位相を調整する。
【００４０】
加算部３２は、加算部３１に加算器３２１（第２の加算器とも称する）を追加した構成を有する。加算器３２１は、遅延器１３３の出力と適応フィルタ２３１の出力とを加算し、加算結果を出力信号ＯＵＴ２として出力する。
【００４１】
信号分離装置３００の動作について説明する。信号分離装置３００では、遅延調整部１３の遅延制御器１３２が、遅延検出器１１１が測定した相対遅延に基づき、遅延器１３３の遅延量を制御することで、２つの混信信号間の相対遅延を補正する。具体的には、遅延制御器１３２は、相対遅延ｔ２に基づいて、遅延器１３３での混信信号Ｓ１の遅延量を制御する。この例では、遅延制御器１３２は、遅延器１１３での混信信号Ｓ２の遅延量をｔ２に設定する。これにより、遅延器１３３の出力段における信号Ｓ１Ｃ２と信号Ｓ２Ｃ２との間の相対遅延は０となる。一方、信号Ｓ１Ｃ１と信号Ｓ２Ｃ１との間の相対遅延は、ｔ１−ｔ２となる。
【００４２】
波形整形部２３及び加算部３２の動作は、それぞれ信号分離装置１００の波形整形部２１と加算部３１と同様であるので、説明を省略する。
【００４３】
信号分離装置３００では、信号Ｓ１Ｃ２と信号Ｓ２Ｃ２との間の相関が強く、かつ、位相同期することとなる。これにより、これにより、加算部３２の出力信号ＯＵＴ２での共通信号成分Ｃ２の電力は、遅延調整部１１の出力段における信号Ｓ１Ｃ２の電力と信号Ｓ２Ｃ２の電力との和となる。これにより、共通信号成分Ｃ２を高い電力で取り出すことが可能となる。
【００４４】
以上、本構成によれば、単一の信号分離装置で、２つの混信信号から２つの共通信号成分を分離して取り出すことが可能となる。
【００４５】
実施の形態４
実施の形態４にかかる信号分離装置４００について説明する。図８は、実施の形態４にかかる信号分離装置４００の構成を模式的に示すブロック図である。信号分離装置４００は、信号分離装置１００の遅延調整部１１、波形整形部２１及び加算部３１を、それぞれ遅延調整部１４、波形整形部２４及び加算部３３に置換した構成を有する。
【００４６】
遅延調整部１４は、遅延調整部１１に遅延検出器１４１（第２の遅延検出手段とも称する）、遅延制御器１４２（第３の遅延制御手段とも称する）及び遅延器１４３（第３の遅延手段とも称する）を追加した構成を有する。遅延検出器１４１は、混信信号Ｓ１と混信信号Ｓ３との間の相対遅延を測定する。混信信号Ｓ３は、混信信号Ｓ３と同様の信号であり、かつ混信信号Ｓ１及びＳ２と異なる経路を介して信号分離装置４００に到達した信号である。遅延器１４３は、混信信号Ｓ３を遅延させる。遅延制御器１４２は、遅延器１４３での混信信号Ｓ３の遅延量を制御する。
【００４７】
波形整形部２４は、波形整形部２１に、適応フィルタ２４１（第３の調整手段とも称する）及び減算器２４２（第３の減算器とも称する）を追加した構成を有する。適応フィルタ２４１及び減算器２４２は、それぞれ波形整形部２１の適応フィルタ２１１及び減算器２１２に対応し、これらと同様の機能を有する。適応フィルタ２４１は、遅延器１４２で遅延された混信信号Ｓ３の波形を整形する。減算器２４２は、遅延器１１３の出力から適応フィルタ２４１の出力を減算する。適応フィルタ２４１には、減算器２４２の出力（信号Ｓ１２）がフィードバックされる。この例では、適応フィルタ２４１は、減算器２４２の出力の電力が最小となるように、自己のフィルタ係数を調整することにより、混信信号Ｓ３の位相を調整する。
【００４８】
加算部３３は、加算部３１に加算器３３１（第３の加算器とも称する）を追加した構成を有する。加算器３３１は、加算器３１１の出力と適応フィルタ２４１の出力とを加算し、加算結果を出力信号ＯＵＴ１として出力する。
【００４９】
信号分離装置４００の動作について説明する。信号分離装置４００では、遅延調整部１４の遅延制御器１４２が、遅延検出器１４１が測定した相対遅延に基づき、遅延器１４３の遅延量を制御することで、２つの混信信号間の相対遅延を補正する。具体的には、遅延制御器１４２は、混信信号Ｓ１及び混信信号Ｓ３の共通信号成分Ｃ１の相対遅延ｔ３に基づいて、遅延器１４３での混信信号Ｓ３の遅延量を制御する。ここで、混信信号Ｓ１及び混信信号Ｓ３の共通信号成分Ｃ２の相対遅延をｔ４とする。この例では、遅延制御器１４２は、遅延器１４３での混信信号Ｓ３の遅延量をｔ３に設定する。これにより、遅延器１４３の出力段における信号Ｓ１Ｃ１と信号Ｓ３Ｃ１との間の相対遅延は０となる。一方、信号Ｓ１Ｃ２と信号Ｓ３Ｃ２との間の相対遅延は、ｔ３−ｔ４となる。なお、この例では、信号Ｓ３Ｃ１は、信号Ｓ２Ｃ１よりも早く遅延調整部１４に到達する。
【００５０】
波形整形部２３では、上述のように、適応フィルタ２４１及び減算器２４２は、それぞれ波形整形部２１の適応フィルタ２１１及び減算器２１２に対応し、これらと同様の機能を有する。よって、混信信号Ｓ１及び混信信号Ｓ３の共通信号成分Ｃ１は、位相同期の状態となる。
【００５１】
加算器３３１は、加算器３１１の出力（共通信号成分Ｃ１）と、適応フィルタ２４１の出力（共通信号成分Ｃ１）とを、位相同期の状態で加算する。
【００５２】
信号分離装置４００のその他の動作は、信号分離装置１００と同様であるので、説明を省略する。
【００５３】
以上、信号分離装置４００では、１つの共通信号が位相同期した状態で、３つの混信信号を加算した結果を出力信号ＯＵＴ１として出力する。よって、信号分離装置１００と比較して、より出力信号ＯＵＴ１の電力を増大させることが可能である。
【００５４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００５５】
実施の形態３及び４にかかる信号分離装置においても、実施の形態２と同様に、２つの混信信号のそれぞれの遅延を調整するように、２つの遅延器を設けてもよい。
【００５６】
また、実施の形態３及び４にかかる信号分離装置は組み合わせることが可能である。つまり、単一の信号分離装置で、複数の信号成分を取り出し、かつ、取り出した信号成分の電力を増大させることが可能である。
【００５７】
上述の実施の形態の減算器は例示である。したがって、減算の順序は逆転してもよい。すなわち、減算器に入力される２つの信号の電力の差を求めることができればよい。
【００５８】
上述の実施の形態において、減算器に入力される混信信号と、適応フィルタに入力される混信信号とは、入れ換えてもよい。
【００５９】
実施の形態１〜３において、混信信号は２つに限られない。３以上の混信信号の１つの信号成分を加算して、加算結果を出力する構成とすることができる。また、混信信号に含まれる信号成分は２つに限られない。加算される混信信号の位相同期された信号成分が１つである限り、混合信号は、３以上の信号成分を含むことができる。
【００６０】
なお、遅延調整部により、混信信号の１つの信号成分の位相同期が確立できるならば、波形整形部を省略した信号分離装置を構成することも可能である。
【００６１】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００６２】
この出願は、２０１４年３月２７日に出願された日本出願特願２０１４−６６０９９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００６３】
１１〜１４  遅延調整部
２１、２３、２４  波形整形部
３１〜３３  加算部
１１１、１４１  遅延検出器
１１２、１２２、１３２、１４２  遅延制御器
１１３、１２３、１３３、１４３  遅延器
２１１、２３１、２４１  適応フィルタ
２１２、２３２、２４２  減算器
３１１、３２１、３３１  加算器
ＯＵＴ１、ＯＵＴ２  出力信号
１００、２００、３００、４００  信号分離装置
【図１】
2015145920.tif 000003
【図２】
2015145920.tif 000004
【図３】
2015145920.tif 000005
【図４】
2015145920.tif 000006
【図５】
2015145920.tif 000007
【図６】
2015145920.tif 000008
【図７】
2015145920.tif 000009
【図８】
2015145920.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月26日(2016.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の信号成分で構成される複数の混信信号を取得し、各混信信号の所定の１つの信号成分の同期をとる遅延調整手段と、
前記遅延調整手段で遅延が調整された前記複数の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の位相を調整する波形整形手段と、
前記波形整形手段により前記所定の１つの信号成分の位相が調整された前記複数の混信信号を加算し、出力する加算手段と、を備える、
信号分離装置。
【請求項２】
前記所定の１つの信号成分と前記混信信号とを用いて、前記混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分とは異なる信号成分を取得する手段をさらに備える、
請求項１に記載の信号分離装置。
【請求項３】
前記波形整形手段は、更に、前記遅延調整手段で遅延が調整された前記複数の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の振幅を調整して、前記加算手段から出力される前記信号の大きさを調整する、
請求項１又は２に記載の信号分離装置。
【請求項４】
前記波形整形手段は、前記遅延調整手段から出力される複数の混信信号のうちの１つの混信信号の位相を調整し、位相が調整された混信信号を出力し、
前記位相が調整された混信信号と、前記位相が調整された混信信号とは異なる複数の混信信号のうちの１つと、の差を出力する第１の減算器を備える、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の信号分離装置。
【請求項５】
前記複数の混信信号は、第１の混信信号と、前記第１の混信信号とは異なる経路で前記遅延調整手段に到達する第２の混信信号と、を含み、
前記波形整形手段は、
前記遅延調整手段で調整された前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方の位相を調整した信号を出力する第１の調整手段を備え、
前記第１の調整手段は、前記第１の減算器の出力の大きさが最小となるように、前記第１の混信信号又は前記第２の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の位相又は位相と振幅とを調整し、
前記加算手段は、前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号のうちで前記第１の減算器に入力されるものと、前記第１の調整手段が出力する前記信号と、を加算した信号を出力する第１の加算器を備える、
請求項４に記載の信号分離装置。
【請求項６】
前記遅延調整手段は、
前記第１の混信信号の前記所定の１つの信号成分と、前記第２の混信信号の前記所定の１つの信号成分と、の間の第１の相対遅延を検出する第１の遅延検出手段と、
前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方又は両方を遅延させる第１の遅延手段と、
検出した前記第１の相対遅延に基づいて、前記第１の遅延手段での前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方又は両方の遅延を制御する第１の遅延制御手段と、を備える、
請求項５に記載の信号分離装置。
【請求項７】
前記遅延調整手段は、
前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号である第１の信号成分とは異なる第２の信号成分間に遅延が生じないように、前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方又は両方の遅延を調整し、
前記波形整形手段は、前記第２の信号成分間に遅延が生じないように遅延が調整された前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号に含まれる前記第２の信号成分の位相を同期させ、
前記加算手段は、前記波形整形手段により前記第２の信号成分の位相が同期された前記第１の混信信号と前記第２の混信信号とを加算した信号を更に出力する、
請求項６に記載の信号分離装置。
【請求項８】
前記第１の遅延検出手段は、前記第１の混信信号の前記第２の信号成分と、前記第２の混信信号の前記第２の信号成分と、の間の第２の相対遅延を更に検出し、
前記遅延調整手段は、
前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方又は両方を遅延させる第２の遅延手段と、
検出した前記第２の相対遅延に基づいて、前記第２の遅延手段での前記第１の混信信号及び前記第２の遅延手段の一方又は両方の遅延を制御する第２の遅延制御手段と、を更に備え、
前記波形整形手段は、
前記第２の信号成分間に遅延が生じないように遅延が調整された前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の一方の位相を調整した信号を出力する第２の調整手段と、
前記第２の信号成分間に遅延が生じないように遅延が調整された前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号の他方と、前記第２の調整手段が出力する前記信号と、の差を出力する第２の減算器と、を更に備え、
前記第２の調整手段は、前記２の減算器の出力の大きさが最小となるように、前記第１の混信信号又は前記第２の混信信号に含まれる前記第２の信号成分の位相又は位相と振幅とを調整し、
前記加算手段は、前記第２の信号成分間に遅延が生じないように遅延が調整された前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号のうちで前記第２の減算器に入力されるものと、前記第２の調整手段が出力する前記信号と、を加算した信号を出力する第２の加算器を備える、
請求項７に記載の信号分離装置。
【請求項９】
前記複数の混信信号は、前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号とは異なる第３の混信信号を含み、
前記遅延調整手段は、
前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分間に遅延が生じないように、前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号の一方又は両方の遅延を調整し、
前記波形整形手段は、前記遅延調整手段で遅延が調整された前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号に含まれる前記第２の信号成分の位相を同期させ、
前記加算手段は、前記波形整形手段により前記所定の１つの信号成分の位相が同期された前記第１の混信信号と前記第３の混信信号とを加算した信号と、前記波形整形手段により前記所定の１つの信号成分の位相が同期された前記第１の混信信号と前記第２の混信信号とを加算した前記信号と、を加算した信号を出力する、
請求項７に記載の信号分離装置。
【請求項１０】
前記複数の混信信号は、前記第１の混信信号及び前記第２の混信信号とは異なる第３の混信信号を含み、
前記遅延調整手段は、
前記第１の混信信号の前記所定の１つの信号成分と、前記第３の混信信号の前記所定の１つの信号成分と、の間の第３の相対遅延を検出する第２の遅延検出手段と、
前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号の一方又は両方を遅延させる第３の遅延手段と、
検出した前記第３の相対遅延に基づいて、前記第３の遅延手段での前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号の一方又は両方の遅延を制御する第３の遅延制御手段と、を備え、
前記波形整形手段は、
前記遅延調整手段で調整された前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号の一方の位相を調整した信号を出力する第３の調整手段と、
前記遅延調整手段で調整された前記第１の混信信号及び前記第３の混信信号の他方と、前記第３の調整手段が出力する前記信号と、の差を出力する第３の減算器と、を備え、
前記第３の調整手段は、前記第３の減算器の出力の大きさが最小となるように、前記第１の混信信号又は前記第３の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の位相又は位相と振幅とを調整し、
前記加算手段は、前記第１の加算器の出力と、前記第３の調整手段が出力する前記信号と、を加算した信号を出力する第３の加算器を更に備える、
請求項９に記載の信号分離装置。
【請求項１１】
同一の信号成分で構成される複数の混信信号を取得し、
各混信信号の所定の１つの信号成分の同期をとり、
遅延が調整された前記複数の混信信号に含まれる前記所定の１つの信号成分の位相を調整し、
前記所定の１つの信号成分の位相が調整された前記複数の混信信号を加算し、
加算結果を出力する、
信号分離方法。
【国際調査報告】
2015145920.tif 000011
2015145920.tif 000012
2015145920.tif 000013
2015145920.tif 000014