(57)【要約】【課題】アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を正確に求めて、同一遅延量の干渉参照信号を生成してこの干渉波をキャンセルし、特定周波数の電波を正確に受信して、電波の受信精度を高めて伝送効率を向上させる。【解決手段】相関演算器１９が行う方向性結合器１３で分岐された干渉参照信号（信号▲１▼）に対する空間を回り込んでくる方向性結合器１１の出力信号（信号▲２▼）および干渉抑圧部１５を通った方向性結合器１１の出力信号（信号▲３▼）との相関演算により、アンテナ１０，１６間の回り込み干渉波伝達経路の遅延量を求め、特定周波数の電波を正確に受信する。【選択図】　　　図１
2004048202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナから受信された受信信号を増幅および遅延して第２のアンテナから送信するとともに、前記受信信号を分岐して干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継方法において、
前記分岐された受信信号と前記遅延された遅延信号との相関演算を行う第１の相関演算工程と、
前記第２のアンテナへの送信信号出力を停止させる第１の停止工程と、
前記遅延信号から前記干渉参照信号を生成する生成工程と、
前記遅延信号と前記干渉参照信号との相関演算を行う第２の相関演算工程と、前記第１および第２の相関演算工程での演算結果から前記干渉波の伝達経路の遅延時間を演算する遅延演算工程と、
前記演算された遅延時間に基づいて前記干渉参照信号を遅延させる遅延制御工程とを含むことを特徴とする無線中継方法。
【請求項２】
第１のアンテナから受信された受信信号を増幅して第２のアンテナから送信するとともに、前記受信信号を分岐して干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継方法において、
変調信号を前記第２のアンテナに出力する信号出力工程と、
前記出力された変調信号を分岐する分岐工程と、
前記分岐された受信信号と前記分岐された変調信号との相関演算を行う第１の相関演算工程と、
前記第１のアンテナからの受信信号入力および第２のアンテナへの送信信号出力を停止させる第１の停止工程と、
前記変調信号から前記干渉参照信号を生成する生成工程と、
前記出力された変調信号と前記干渉参照信号との相関演算を行う第２の相関演算工程と、
前記第１および第２の相関演算工程での演算結果から前記干渉波の伝達経路の遅延時間を演算する遅延演算工程と、
前記演算された遅延時間に基づいて前記干渉参照信号を遅延させる遅延制御工程とを含むことを特徴とする無線中継方法。
【請求項３】
第１のアンテナから受信された受信信号を増幅手段で増幅し、かつ遅延手段で遅延させた後、第２のアンテナから送信するとともに、前記遅延後に分岐手段で前記遅延信号を分岐させ、該遅延信号から干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継装置において、
前記第１のアンテナからの受信信号入力を制限する第１の制限手段と、
前記第２のアンテナへの遅延信号出力を制限する第２の制限手段と、
前記第１のアンテナで受信された受信信号を幹線から分岐させるとともに、入力する信号を前記幹線の受信信号に結合させる分岐結合手段と、
前記分岐結合手段で分岐された受信信号と前記分岐された遅延信号との相関演算を行う第１の相関演算手段と、
前記分岐された遅延信号から前記干渉参照信号を生成する生成手段と、
前記分岐された遅延信号と前記干渉参照信号との相関演算を行う第２の相関演算手段と、
前記第１および第２の相関演算手段での演算結果から前記干渉波の伝達経路の遅延時間を演算する遅延演算手段と、
前記演算された遅延時間に基づいて前記干渉参照信号を遅延させる遅延制御手段とを備えたことを特徴とする無線中継装置。
【請求項４】
前記無線中継装置は、前記相関演算を行う際に、第１および第２の制限手段を制御する制限制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の無線中継装置。
【請求項５】
前記制限制御手段は、前記第１の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記第１および第２の制限手段による前記受信信号入力および遅延信号出力を可能にさせ、前記第２の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記第２の制限手段による前記遅延信号出力を停止させることを特徴とする請求項４に記載の無線中継装置。
【請求項６】
前記制限制御手段は、遅延演算手段での遅延時間演算後に、前記第１および第２の制限手段による前記受信信号入力および遅延信号出力を可能にさせることを特徴とする請求項４または５に記載の無線中継装置。
【請求項７】
前記無線中継装置は、前記相関演算を行う際に、前記増幅手段の利得を制御する利得制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３〜５の少なくとも一つに記載の無線中継装置。
【請求項８】
前記利得制御手段は、前記第１の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記増幅手段の利得を下げることを特徴とする請求項７に記載の無線中継装置。
【請求項９】
前記利得制御手段は、遅延演算手段での遅延時間演算後に、前記増幅手段の利得を上げることを特徴とする請求項７または８に記載の無線中継装置。
【請求項１０】
前記第１のアンテナから受信される受信信号は、自装置から生成されたノイズからなることを特徴とする請求項３〜９のいずれか一つに記載の無線中継装置。
【請求項１１】
第１のアンテナから受信された受信信号を増幅手段で増幅させた後、第２のアンテナから送信するとともに、前記増幅後に分岐手段で前記受信信号を分岐させ、該受信信号から干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継装置において、
前記第１のアンテナからの受信信号入力を制限する第１の制限手段と、
前記第２のアンテナへの送信信号出力を制限する第２の制限手段と、
変調信号を前記第２のアンテナに出力する信号出力手段と、
前記出力された変調信号を分岐する分岐手段と、
前記第１のアンテナで受信された受信信号を幹線から分岐させるとともに、入力する信号を前記受信信号に結合させる分岐結合手段と、
前記分岐結合手段で分岐された受信信号と前記変調信号との相関演算を行う第１の相関演算手段と、
前記変調信号から前記干渉参照信号を生成する生成手段と、
前記変調信号と前記干渉参照信号との相関演算を行う第２の相関演算手段と、前記第１および第２の相関演算手段での演算結果から前記干渉波の伝達経路の遅延時間を演算する遅延演算手段と、
前記演算された遅延時間に基づいて前記干渉参照信号を遅延させる遅延制御手段とを備えたことを特徴とする無線中継装置。
【請求項１２】
前記無線中継装置は、前記相関演算を行う際に、前記増幅された受信信号と変調信号の入力切り替えを行う切替制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の無線中継装置。
【請求項１３】
前記切替制御手段は、前記第１および第２の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記変調信号を取り込み、前記遅延制御手段が信号遅延を行う際に、前記増幅された受信信号を取り込むことを特徴とする請求項１２に記載の無線中継装置。
【請求項１４】
前記無線中継装置は、前記相関演算を行う際に、前記第１および第２の制限手段を制御する制限制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１１〜１３の少なくとも一つに記載の無線中継装置。
【請求項１５】
前記制限制御手段は、前記第１の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記第１および第２の制限手段による前記受信信号入力および変調信号出力を可能にさせ、前記第２の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記第１および第２の制限手段による前記受信信号入力および変調信号出力を停止させることを特徴とする請求項１４に記載の無線中継装置。
【請求項１６】
前記無線中継装置は、前記増幅手段の利得を制御する利得制御手段をさらに備え、該利得制御手段は、遅延演算手段での遅延時間演算後に、前記増幅手段の利得を上げることを特徴とする請求項１１〜１５の少なくとも一つに記載の無線中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、受信した希望波を増幅して中継する無線中継方法およびその装置に関し、特に一方のアンテナから他方のアンテナに回り込む干渉波を抑圧して希望波の無線中継を行う無線中継方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線中継装置は、例えば移動体通信などの無線基地局と携帯電話の移動局間において、山岳地域や平野部であってもビル内あるいはトンネル内などの比較的電波の届きにくい場所で用いられている。このような無線中継装置には、符号分割多元接続方式あるいは符号分割多重方式を用いたリピータ装置があり、このリピータ装置は、基地局からの電波が届く、高台やビルの屋上に設置され、対基地局用の送受信アンテナと対移動局用の送受信アンテナを介して基地局と移動局間の希望波の無線中継を行っていた。通常、これらのアンテナは、一方のアンテナから中継送信された電波が他方のアンテナに再受信されないように、十分に離れた場所に設置することが必要となる。
【０００３】
ところが、例えばビル影などの電波の届きにくい場所での対策として、リピータ装置をビルの屋上に設置する場合には、対基地局用のアンテナと対移動局用のアンテナとを設置スペースの関係から近接した場所に設置したい場合が生じる。この場合には、一方のアンテナから送信された電波は、他方のアンテナに回り込むこととなる。この再受信された電波（干渉波）は、希望波と同一周波数であるため、回り込んだ受信信号は、干渉信号となってリピータ装置の中継に影響を与え、希望波の伝送効率が低下する原因となる。
【０００４】
そこで、この問題を解決するために、従来では、干渉抑圧波を作成して回り込んでくる干渉波をキャンセルするものがあった。この干渉抑圧波を作成するのに必要な情報としては、干渉波伝達経路の位相や振幅の変化量が挙げられるが、干渉波の占有周波数帯域が広帯域の場合には、この干渉波の遅延量の情報も必要となる。
【０００５】
この干渉波伝達経路の遅延量を検出する方法としては、例えば図６に示すように、ネットワークアナライザを用いてこの干渉波伝達経路の遅延量を直接測定する方法がある。この図６では、受信アンテナ１０と送信アンテナ１６の間に２つの方向性結合器１１，１３と増幅部１２が接続されるとともに、方向性結合器１１，１３間は別経路でネットワークアナライザ１４が接続されており、このネットワークアナライザ１４を用いて干渉波伝達経路の遅延量を求めている。また、方向性結合部１３と１１には、干渉抑圧部１５が接続されている。
【０００６】
この従来例では、受信アンテナ１０で受信した受信信号を増幅部１２で増幅して方向性結合器１３を介して送信アンテナ１６から送信されるとともに、この受信信号は、方向性結合器１３で分岐される。この干渉抑圧部１５では、この受信信号に対して遅延量が調整された後に、さらに位相および振幅が調整されて方向性結合器１１で受信信号と結合されている。
【０００７】
また、ネットワークアナライザ１４からは、無変調信号が出力されており、この無変調信号は、方向性結合器１３を介して送信アンテナ１６から送信される。この時、増幅部１２の利得を下げ、信号の通過が増幅部１２により阻止されるようにしておく。この無変調波は、空間を伝搬して干渉波として受信アンテナ１０に取り込まれる。受信された干渉信号は、方向性結合器１１で検出され、ネットワークアナライザ１４に取り込まれて、干渉波伝達経路の遅延量が測定される。このネットワークアナライザ１４により測定した遅延量を干渉抑圧部１５の図示しない遅延回路に設定しており、干渉抑圧部１５は、この情報に基づき、所定の遅延量を持った干渉参照信号を生成して、受信アンテナ１０からの受信信号に結合させることで、干渉信号をキャンセルしていた。すなわち、干渉抑圧部１５では、干渉信号と同じ遅延量で、逆位相、同振幅の干渉波抑圧信号を生成し、方向性結合器１１で受信信号にこの干渉波抑圧信号を加えることで、回り込み干渉信号をキャンセルしていた。
【０００８】
また、その他の方法としては、例えば干渉波伝達経路の経路長が容易に測定できる場合には、その経路長と干渉波の伝達速度から遅延時間を計算する方法もある。さらに、占有周波数帯域内において、希望波が干渉波とにより周波数対振幅特性にリプル波形を発生させる特性を持つシステムにおいては、図７に示すように、方向性結合器１３と干渉抑圧部１５間に接続されたリプル検出部・ＦＦＴ演算部１７でこのリプルを取り出し、取り出した波形を時間波形とみなしてフーリェ変換することにより、希望波に対して遅延している成分を取り出して干渉波伝達経路の遅延量を求めていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の第１の方法では、ネットワークアナライザで使用する無変調波が空間を伝搬することとなるので、電波法令上、無変調波を送信するための免許の取得が必要となり、この無線中継装置が設置されている全ての中継局に、このような有資格者を配置することは困難であるという問題点があった。
【００１０】
また、第２の方法では、干渉波伝達距離が長距離であったり、障害物による反射を含めた経路長であったりすると、正確に干渉波伝達経路の経路長を測定することが非常に難しくなるという問題点があった。また、この方法では、伝搬に使用する電波が高周波になればなるほどその波長が短くなるので、その経路長の測定精度が非常に高いものとなり、さらに測定が難しくなっていた。
【００１１】
また、第３の方法では、取り出したリプル波形を時間波形とみなして、高速フーリェ変換などの演算処理を行う必要があるので、装置構成が複雑で高価なものとなるという問題点があった。
【００１２】
この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を正確に求めて、同一遅延量の干渉参照信号を生成してこの干渉波をキャンセルし、特定周波数の電波を正確に受信して、電波の受信精度を高めて伝送効率を向上させることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の請求項１では、第１のアンテナから受信された受信信号を増幅および遅延して第２のアンテナから送信するとともに、前記受信信号を分岐して干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継方法において、前記分岐された受信信号と前記遅延された遅延信号との相関演算を行う第１の相関演算工程と、前記第２のアンテナへの送信信号出力を停止させる第１の停止工程と、前記遅延信号から前記干渉参照信号を生成する生成工程と、前記遅延信号と前記干渉参照信号との相関演算を行う第２の相関演算工程と、前記第１および第２の相関演算工程での演算結果から前記干渉波の伝達経路の遅延時間を演算する遅延演算工程と、前記演算された遅延時間に基づいて前記干渉参照信号を遅延させる遅延制御工程とを含むことを特徴とする無線中継方法が提供される。
【００１４】
この発明によれば、分岐された受信信号と遅延された遅延信号との相関演算を行うとともに、遅延信号と干渉参照信号との相関演算を行い、これらの演算結果から干渉波の伝達経路の遅延時間を演算することで、アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を正確に求めて、同一遅延量の干渉参照信号を生成してこの干渉波をキャンセルし、特定周波数の電波を正確に受信して、電波の受信精度を高めて伝送効率を向上させる。
【００１５】
この発明の請求項２では、第１のアンテナから受信された受信信号を増幅して第２のアンテナから送信するとともに、前記受信信号を分岐して干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継方法において、変調信号を前記第２のアンテナに出力する信号出力工程と、前記出力された変調信号を分岐する分岐工程と、前記分岐された受信信号と前記分岐された変調信号との相関演算を行う第１の相関演算工程と、前記第１のアンテナからの受信信号入力および第２のアンテナへの送信信号出力を停止させる第１の停止工程と、前記変調信号から前記干渉参照信号を生成する生成工程と、前記出力された変調信号と前記干渉参照信号との相関演算を行う第２の相関演算工程と、前記第１および第２の相関演算工程での演算結果から前記干渉波の伝達経路の遅延時間を演算する遅延演算工程と、前記演算された遅延時間に基づいて前記干渉参照信号を遅延させる遅延制御工程とを含むことを特徴とする無線中継方法が提供される。
【００１６】
この発明によれば、内部から変調信号を出力して、この変調信号と受信信号との相関演算を行うとともに、変調信号と干渉参照信号との相関演算を行い、これらの演算結果から干渉波の伝達経路の遅延時間を演算することで、アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を正確に求めて、同一遅延量の干渉参照信号を生成してこの干渉波をキャンセルし、特定周波数の電波を正確に受信して、電波の受信精度を高めて伝送効率を向上させる。
【００１７】
この発明の請求項３では、第１のアンテナから受信された受信信号を増幅手段で増幅し、かつ遅延手段で遅延させた後、第２のアンテナから送信するとともに、前記遅延後に分岐手段で前記遅延信号を分岐させ、該遅延信号から干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継装置において、前記第１のアンテナからの受信信号入力を制限する第１の制限手段と、前記第２のアンテナへの遅延信号出力を制限する第２の制限手段と、前記第１のアンテナで受信された受信信号を幹線から分岐させるとともに、入力する信号を前記幹線の受信信号に結合させる分岐結合手段と、前記分岐結合手段で分岐された受信信号と前記分岐された遅延信号との相関演算を行う第１の相関演算手段と、前記分岐された遅延信号から前記干渉参照信号を生成する生成手段と、前記分岐された遅延信号と前記干渉参照信号との相関演算を行う第２の相関演算手段と、前記第１および第２の相関演算手段での演算結果から前記干渉波の伝達経路の遅延時間を演算する遅延演算手段と、前記演算された遅延時間に基づいて前記干渉参照信号を遅延させる遅延制御手段とを備えたことを特徴とする無線中継装置が提供される。
【００１８】
この発明によれば、分岐された遅延信号に対する分岐結合手段で分岐された受信信号および干渉参照信号との相関演算を行い、これらの演算結果から干渉波伝達経路の遅延時間を求めることで、アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を正確に求めて、同一遅延量の干渉参照信号を生成してこの干渉波を抑圧し、特定周波数の電波を正確に受信して、電波の受信精度を高めて伝送効率を向上させる。
【００１９】
この発明の請求項４では、上記発明において、前記無線中継装置は、前記相関演算を行う際に、第１および第２の制限手段を制御する制限制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、第１および第２の相関演算手段による相関演算の際に、制限制御手段によって第１および第２の制限手段を制御することで、相関演算に必要な信号を適切に取り込むことを可能にする。
【００２１】
この発明の請求項５では、上記発明において、前記制限制御手段は、前記第１の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記第１および第２の制限手段による前記受信信号入力および遅延信号出力を可能にさせ、前記第２の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記第２の制限手段による前記遅延信号出力を停止させることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、第１の相関演算手段による相関演算の際には、受信信号入力と遅延信号出力を適切に行わせ、第２の相関演算手段による相関演算の際には、遅延信号出力の停止を適切に行わせる。
【００２３】
この発明の請求項６では、上記発明において、前記制限制御手段は、遅延演算手段での遅延時間演算後に、前記第１および第２の制限手段による前記受信信号入力および遅延信号出力を可能にさせることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、遅延時間が演算された時点で干渉参照信号の位相と振幅を制御する運用モードに移行して、遅延信号から干渉参照信号を生成し、この干渉参照信号によって空間を回り込んでくる干渉信号をキャンセルする。
【００２５】
この発明の請求項７では、上記発明において、前記無線中継装置は、前記相関演算を行う際に、前記増幅手段の利得を制御する利得制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、利得制御手段は、相関演算の際に、増幅手段の利得が最適になるように利得制御を行う。
【００２７】
この発明の請求項８では、上記発明において、前記利得制御手段は、前記第１の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記増幅手段の利得を下げることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、第１の相関演算手段による相関演算の際には、利得制御手段は、幹線に接続発振が起こらない程度に増幅手段の利得を下げて、増幅手段の信号通過を阻止する。
【００２９】
この発明の請求項９では、上記発明において、前記利得制御手段は、遅延演算手段での遅延時間演算後に、前記増幅手段の利得を上げることを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、遅延時間演算後には、利得制御手段は、増幅手段の利得を上げて、受信信号通過を可能にする。
【００３１】
この発明の請求項１０では、上記発明において、前記第１のアンテナから受信される受信信号は、自装置から生成されたノイズからなることを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、自装置で生成されて第１のアンテナから取り込まれたノイズを遅延および増幅させた後に、第２のアンテナに出力するとともに、前記第２のアンテナに出力されるノイズを分岐し、前記第１のアンテナからのノイズと前記分岐されたノイズとの相関演算を行う。
【００３３】
この発明の請求項１１では、第１のアンテナから受信された受信信号を増幅手段で増幅させた後、第２のアンテナから送信するとともに、前記増幅後に分岐手段で前記受信信号を分岐させ、該受信信号から干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継装置において、前記第１のアンテナからの受信信号入力を制限する第１の制限手段と、前記第２のアンテナへの送信信号出力を制限する第２の制限手段と、変調信号を前記第２のアンテナに出力する信号出力手段と、前記出力された変調信号を分岐する分岐手段と、前記第１のアンテナで受信された受信信号を幹線から分岐させるとともに、入力する信号を前記受信信号に結合させる分岐結合手段と、前記分岐結合手段で分岐された受信信号と前記変調信号との相関演算を行う第１の相関演算手段と、前記変調信号から前記干渉参照信号を生成する生成手段と、前記変調信号と前記干渉参照信号との相関演算を行う第２の相関演算手段と、前記第１および第２の相関演算手段での演算結果から前記干渉波の伝達経路の遅延時間を演算する遅延演算手段と、前記演算された遅延時間に基づいて前記干渉参照信号を遅延させる遅延制御手段とを備えたことを特徴とする無線中継装置が提供される。
【００３４】
この発明によれば、内部から変調信号を出力して、分岐された変調信号に対する分岐結合手段で分岐された受信信号および干渉参照信号との相関演算を行い、これらの演算結果から干渉波の伝達経路の遅延時間を演算することで、アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を正確に求めて、同一遅延量の干渉参照信号を生成してこの干渉波をキャンセルし、特定周波数の電波を正確に受信して、電波の受信精度を高めて伝送効率を向上させる。
【００３５】
この発明の請求項１２では、上記発明において、前記無線中継装置は、前記相関演算を行う際に、前記増幅された受信信号と変調信号の入力切り替えを行う切替制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００３６】
この発明によれば、第１および第２の相関演算手段による相関演算の際に、切替制御手段によって相関演算に必要な信号を適切に入力させることを可能にする。
【００３７】
この発明の請求項１３では、上記発明において、前記切替制御手段は、前記第１および第２の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記変調信号を取り込み、前記遅延制御手段が信号遅延を行う際に、前記増幅された受信信号を取り込むことを特徴とする。
【００３８】
この発明によれば、第１および第２の相関演算手段による相関演算の際には、変調信号入力を適切に行わせ、遅延制御手段による信号遅延の際には、増幅された受信信号入力を適切に行わせる。
【００３９】
この発明の請求項１４では、上記発明において、前記無線中継装置は、前記相関演算を行う際に、前記第１および第２の制限手段を制御する制限制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、第１および第２の相関演算手段による相関演算の際に、制限制御手段によって第１および第２の制限手段を制御することで、相関演算に必要な信号を適切に取り込むことを可能にする。
【００４１】
この発明の請求項１５では、上記発明において、前記制限制御手段は、前記第１の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記第１および第２の制限手段による前記受信信号入力および変調信号出力を可能にさせ、前記第２の相関演算手段が相関演算を行う際に、前記第１および第２の制限手段による前記受信信号入力および変調信号出力を停止させることを特徴とする。
【００４２】
この発明によれば、第１の相関演算手段による相関演算の際には、受信信号入力と遅延信号出力を適切に行わせ、第２の相関演算手段による相関演算の際には、遅延信号出力の停止を適切に行わせる。
【００４３】
この発明の請求項１６では、上記発明において、前記無線中継装置は、前記増幅手段の利得を制御する利得制御手段をさらに備え、該利得制御手段は、遅延演算手段での遅延時間演算後に、前記増幅手段の利得を上げることを特徴とする。
【００４４】
この発明によれば、遅延時間演算後には、利得制御手段は、増幅手段の利得を上げて、受信信号通過を可能にする。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる無線中継方法およびその装置の好適な実施の形態を説明する。
【００４６】
（実施例１）
図１は、この発明にかかる無線中継装置の実施例１の構成を示す構成図である。なお、以下の図において、図６と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。
【００４７】
図において、この実施例は、例えば符号分割多元接続方式のように自己相関特性に特徴がある信号を用いた場合の構成例であり、増幅部１２と方向性結合器１３との間に遅延回路１８を接続させ、受信信号に１チップ、例えば拡散符号速度が４Ｍｃｈｉｐ／ｓｅｃの場合は２５０ｎｓｅｃ以上の遅延量を与えて、受信信号と干渉信号の相関をなくしている。
【００４８】
この他に、この実施例では、受信信号の入力を制限するスイッチ（ＳＷ）１と、送信信号の出力を制限するスイッチ（ＳＷ）２とを設け、相関演算器（ＤＰＳ）１９によってこれらＳＷ１，２の切り替え制御を行っている。すなわち、ＤＰＳ１９は、図１に示すように、受信アンテナ１０と方向性結合器１１とを接続させるとともに、方向性結合器１３と送信アンテナ１６とを接続させるために、これらＳＷ１，２をオン状態にする切り替え制御を行い、方向性結合器１３から分岐された干渉参照信号（信号▲１▼）と、空間を回り込んだ方向性結合器１１の出力信号（信号▲２▼）とを取り込む。さらに、ＤＰＳ１９は、この信号▲１▼と信号▲２▼との相関演算により、信号▲１▼に対する信号▲２▼の時間差Ａを求める。
【００４９】
また、このＤＰＳ１９は、方向性結合器１３と送信アンテナ１６との接続を断にするために、ＳＷ２をオフ状態にする切り替え制御を行い、上述した信号▲１▼と、干渉抑圧部１５を通過した方向性結合器１１の出力信号（信号▲３▼）とを取り込む。さらに、ＤＰＳ１９は、この信号▲１▼と信号▲３▼との相関演算により、信号▲１▼に対する信号▲３▼の時間差Ｂを求める。
【００５０】
そして、この求めた時間差Ａと時間差Ｂの差Ａ−Ｂが干渉波伝達経路の遅延量になるので、ＤＰＳ１９は、干渉抑圧部１５の遅延回路１５ａをこの遅延量に制御する。すなわち、ＤＰＳ１９は、方向性結合器１１からの入力ラインに対して時間をずらしながら信号を取り込むと、図２に示すように、ある時間で信号▲２▼と信号▲３▼の急峻な相関値が得られて相関がとれる。この信号▲２▼と信号▲３▼の時間差Ｔが干渉波伝達経路の遅延量になる。
【００５１】
したがって、ＤＰＳ１９は、これら時間をモニタし、その時間差分（信号▲２▼の相関値が立った時間から信号▲３▼の相関値が立った時間の差）だけ、遅延回路１５ａを調整して、信号▲３▼を遅延させることで、干渉参照信号を生成する。そして、この干渉参照信号を方向性結合器１１で受信信号に結合させることで、干渉信号をキャンセルする。
【００５２】
なお、干渉抑圧部１５は、この遅延回路１５ａと、可変位相器（ＰＳ）１５ｂと、可変減衰器（ＡＴＴ）１５ｃとから構成されており、ＤＰＳ１９は、このＰＳ１５ｂおよびＡＴＴ１５ｃの設定を可変制御して、入力する干渉参照信号の位相や振幅が、干渉信号と逆位相、同振幅になるように調整している。この他に、ＤＰＳ１９は、増幅部１２の利得の制御も行っている。
【００５３】
次に、この無線中継装置による干渉波の遅延時間検出のための動作を図３のフローチャートに基づいて説明する。図において、相関演算器１９は、まずＳＷ１，ＳＷ２をオン状態にするとともに、方向性結合器１１，１３間の主線系ライン（幹線）に接続発振が起こらない程度に増幅部１２の利得を下げて、増幅部１２の信号通過を阻止する利得制御を行う。さらに、相関演算器１９は、干渉抑圧部１５のＡＴＴ１５ｂを最大減衰量として、ＡＴＴ１５ｃの信号通過を阻止する（ステップ１０１）。
【００５４】
この状態で、方向性結合器１３から分岐された信号▲１▼と、空間を回り込んだ方向性結合器１１の信号▲２▼を取り込み、この信号▲１▼と信号▲２▼との相関演算を行い、信号▲１▼に対する信号▲２▼の時間差Ａ＝（信号▲２▼の相関値が立った時間）−（信号▲１▼の相関値が立った時間）を算出する（ステップ１０２）。
【００５５】
次に、ＳＷ２をオフ状態に切り替え制御して、干渉抑圧部１５のＡＴＴ１５ｃの減衰量をゼロにして、ＡＴＴ１５ｃでの信号通過を可能にする（ステップ１０３）。この状態で、方向性結合器１３から分岐された信号▲１▼と、干渉抑圧部１５を通過した方向性結合器１１の信号▲３▼を取り込み、この信号▲１▼と信号▲３▼との相関演算を行い、信号▲１▼に対する信号▲３▼の時間差Ｂ＝（信号▲３▼の相関が立った時間）−（信号▲１▼の相関値が立った時間）を算出する（ステップ１０４）。
【００５６】
そして、干渉波伝達経路の遅延時間Ａ−Ｂ＝（信号▲２▼の相関値が立った時間）−（信号▲３▼の相関が立った時間）を求める（ステップ１０５）。次に、干渉抑圧部１５の遅延回路１５ａにステップ１０５で求めた遅延時間Ａ−Ｂを設定し、ＳＷ１，ＳＷ２をオン状態にし、かつ増幅部１２の利得を上げて、増幅部１２への信号通過を可能にする（ステップ１０６）。
【００５７】
上記の制御工程と演算工程が終了すると、ＤＰＳ１９は、このＰＳ１５ｂおよびＡＴＴ１５ｃの設定を可変制御する運用モードに移行し、干渉抑圧部１５に入力する干渉参照信号の位相や振幅が、干渉信号と逆位相、同振幅になるように調整する（ステップ１０７）。
【００５８】
このように、この実施例では、方向性結合器１３で分岐された干渉参照信号（信号▲１▼）に対する空間を回り込んでくる方向性結合器１１の出力信号（信号▲２▼）および干渉抑圧部を通った方向性結合器１１の出力信号（信号▲３▼）との相関演算により、アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を求めるので、この減衰量によって遅延された干渉参照信号で干渉信号をキャンセルし、特定周波数の電波を正確に受信できて、電波の受信精度を高めることができる。
【００５９】
また、この実施例では、干渉信号と干渉参照信号の相関演算を行うことで干渉波伝達経路の遅延量を求めることができるので、ＦＦＴなどの複雑な演算処理が不要となり、装置構成を簡易なものにすることができ、これにより製造コストを低減することができる。
【００６０】
また、この実施例では、ネットワークアナライザを用いる必要がないので、外部に無変調波を放出することがなくなるとともに、干渉波伝達経路長の正確な測定を行う必要がなく、ベースバンド帯域における相関演算を行うので、伝搬に使用する電波が高周波であってもなんら問題が生じることがない。
【００６１】
なお、この発明はこれに限らず、例えばノイズによっても相関をとることができる。この場合には、自装置内で生成されたノイズ、例えば周期性のないランダムなガウス雑音（正規化した白色雑音）の放射および取り込みを行っている。
【００６２】
そして、この実施例では、アンテナ１０から取り込まれたノイズを遅延および増幅させた後に、アンテナ１６に出力するとともに、アンテナ１６に出力されるノイズを方向性結合器１３で分岐し、アンテナ１０からのノイズとこの分岐されたノイズおよびこの分岐されたノイズと干渉抑圧部１５を通過したノイズとの相関演算を行うことで干渉波伝達経路の遅延量を求める。
【００６３】
すなわち、ノイズは、無限の繰り返し信号と考えることができるので、アンテナ１０からのノイズと分岐されたノイズが少しでも時間的にずれていると相関が取れなくなり、逆にアンテナ１０からのノイズと分岐されたノイズが時間的なずれがなく、一致している場合には、高い相関値が得られるので、この実施例では、実施例１と同様の効果を得ることができるとともに、さらに相関演算の精度を高めることができる。
【００６４】
また、この発明に用いるノイズは、周期性がないか、もしくは周期性が長ければ装置内外のいずれのノイズを用いても良い。ただし、ノイズは、アンテナ１０，１６で受信できることが可能な信号レベルであることが必要である。
【００６５】
さらに、この実施例では、例えばノイズを直交座標系に示すと、位相情報も、振幅情報も無限数の組み合わせとなり、一致性が極めて低いので、少ないサンプルで精度の良い相関演算が行えるとともに、移動局から基地局方向への電波に対する回り込みに対しても、各無線中継装置が独自にノイズを用いて相関演算を行うことができるので、移動局が送信を行っていない時でも相関をとることが可能となる。
【００６６】
（実施例２）
図４は、無線中継装置の実施例２の構成を示す構成図である。図において、この実施例では、遅延回路１８の代わりに、増幅部１２と方向性結合器１３間にスイッチ（ＳＷ）３を設けるとともに、このＳＷ３を介して変調信号発振器（ＳＧ）２１が方向性結合器１３へ変調信号を出力する構成になっている。
【００６７】
すなわち、この実施例では、外部からの受信信号の代わりに内部のＳＧ２１から出力される変調信号を用いて、各信号▲１▼〜▲３▼を出力させてこれら信号間での相関演算を行うものである。
【００６８】
次に、この無線中継装置による干渉波の遅延時間検出のための動作を図５のフローチャートに基づいて説明する。図において、相関演算器１９は、まずＳＷ１，ＳＷ２をオン状態にし、かつＳＷ３をＳＧ２１側に切り替えてＳＧ２１と方向性結合器１３を接続させるとともに、方向性結合器１１，１３間の主線系ライン（幹線）に接続発振が起こらない程度に増幅部１２の利得を下げて、増幅部１２の信号通過を阻止する利得制御を行う。さらに、相関演算器１９は、干渉抑圧部１５のＡＴＴ１５ｂを最大減衰量として、ＡＴＴ１５ｃの信号通過を阻止する（ステップ２０１）。
【００６９】
この状態で、ＳＧ２１から変調信号を出力し、方向性結合器１３から分岐された信号▲１▼と、空間を回り込んだ方向性結合器１１の信号▲２▼を取り込み、この信号▲１▼と信号▲２▼との相関演算を行い、信号▲１▼に対する信号▲２▼の時間差Ａ＝（信号▲２▼の相関値が立った時間）−（信号▲１▼の相関値が立った時間）を算出する（ステップ２０２）。
【００７０】
次に、ＳＷ１とＳＷ２をオフ状態に切り替え制御して、干渉抑圧部１５のＡＴＴ１５ｃの減衰量をゼロにして、ＡＴＴ１５ｃの信号通過を可能にする（ステップ２０３）。この状態で、方向性結合器１３から分岐された信号▲１▼と、干渉抑圧部１５を通過した方向性結合器１１の信号▲３▼を取り込み、この信号▲１▼と信号▲３▼との相関演算を行い、信号▲１▼に対する信号▲３▼の時間差Ｂ＝（信号▲３▼の相関が立った時間）−（信号▲１▼の相関値が立った時間）を算出する（ステップ２０４）。
【００７１】
そして、干渉波伝達経路の遅延時間Ａ−Ｂ＝（信号▲２▼の相関値が立った時間）−（信号▲３▼の相関が立った時間）を求める（ステップ２０５）。次に、干渉抑圧部１５の遅延回路１５ａにステップ２０５で求めた遅延時間Ａ−Ｂを設定し、ＳＷ１，ＳＷ２をオン状態にし、かつＳＷ３を主線系ラインに切り替えて増幅部１２と方向性結合器１３を接続させるとともに、増幅部１２の利得を上げて、増幅部１２での信号通過を可能にする（ステップ２０６）。
【００７２】
上記の制御工程と演算工程が終了すると、ＤＰＳ１９は、このＰＳ１５ｂおよびＡＴＴ１５ｃの設定を可変制御する運用モードに移行し、干渉抑圧部１５に入力する干渉参照信号の位相や振幅が、干渉信号と逆位相、同振幅になるように調整する（ステップ２０７）。
【００７３】
このように、この実施例では、内部に変調信号を送信するＳＧを設け、この変調信号の出力によって得られる方向性結合器１３で分岐された干渉参照信号（信号▲１▼）に対する空間を回り込んでくる方向性結合器１１の出力信号（信号▲２▼）および干渉抑圧部を通った方向性結合器１１の出力信号（信号▲３▼）との相関演算により、アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を求めるので、この遅延された干渉参照信号をキャンセルし、特定周波数の電波を正確に受信できて、電波の受信精度を高めることができるとともに、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
この発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。例えば、これら実施例では、ＡＴＴの減衰量を制御して干渉抑圧部の干渉参照信号通過の有無を設定したが、この発明はこれに限らず、スイッチのオン／オフ制御によって信号通過の有無を設定しても良い。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の請求項１では、第１のアンテナから受信された受信信号を増幅および遅延して第２のアンテナから送信するとともに、前記受信信号を分岐して干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継方法において、分岐された受信信号と遅延された遅延信号との相関演算を行うとともに、遅延信号と干渉参照信号との相関演算を行い、これらの演算結果から干渉波の伝達経路の遅延時間を演算するので、アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を正確に求めて、同一遅延量の干渉参照信号を生成してこの干渉波をキャンセルし、特定周波数の電波を正確に受信して、電波の受信精度を高めて伝送効率を向上できる。
【００７６】
この発明の請求項２では、第１のアンテナから受信された受信信号を増幅して第２のアンテナから送信するとともに、前記受信信号を分岐して干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継方法において、この変調信号と受信信号との相関演算を行うとともに、変調信号と干渉参照信号との相関演算を行い、これらの演算結果から干渉波の伝達経路の遅延時間を演算するので、アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を正確に求めて、同一遅延量の干渉参照信号を生成してこの干渉波を抑圧し、特定周波数の電波を正確に受信して、電波の受信精度を高めて伝送効率を向上できる。
【００７７】
この発明の請求項３では、第１のアンテナから受信された受信信号を増幅手段で増幅し、かつ遅延手段で遅延させた後、第２のアンテナから送信するとともに、前記遅延後に分岐手段で前記遅延信号を分岐させ、該遅延信号から干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継装置において、分岐された遅延信号に対する分岐結合手段で分岐された受信信号および干渉参照信号との相関演算を行い、これらの演算結果から干渉波伝達経路の遅延時間を求めるので、アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を正確に求めて、同一遅延量の干渉参照信号を生成してこの干渉波をキャンセルし、特定周波数の電波を正確に受信して、電波の受信精度を高めて伝送効率を向上できる。
【００７８】
この発明の請求項４，５では、制限制御手段によって第１および第２の制限手段を制御し、第１の相関演算手段による相関演算の際には、受信信号入力と遅延信号出力を適切に行わせ、第２の相関演算手段による相関演算の際には、遅延信号出力の停止を適切に行わせることで、相関演算に必要な信号を適切に取り込むことが可能となる。
【００７９】
この発明の請求項６では、遅延時間演算後に、制限制御手段による制限手段の制御で第２のアンテナへの送信信号出力を再開させて、干渉参照信号の位相と振幅を制御する運用モードに移行して、受信信号から干渉参照信号を生成し、この干渉参照信号によって空間を回り込んでくる干渉信号をキャンセルするので、特定周波数の電波を正確に受信して、電波の受信精度を高めて伝送効率を向上できる。
【００８０】
この発明の請求項７〜９では、利得制御手段が増幅手段の利得を制御し、第１の相関演算手段による相関演算の際には、増幅手段の利得を下げるので、増幅手段の信号通過を阻止することができ、遅延時間演算後には、増幅手段の利得を上げるので、受信信号通過が可能になる。
【００８１】
この発明の請求項１０では、ノイズを用いて相関演算を行うので、相関がとれると急峻な相関値が得られ、精度良く相関演算を行うことができ、これにより干渉波による影響を防ぐことができる。
【００８２】
この発明の請求項１１では、第１のアンテナから受信された受信信号を増幅手段で増幅させた後、第２のアンテナから送信するとともに、前記増幅後に分岐手段で前記受信信号を分岐させ、該受信信号から干渉参照信号を抽出して、前記第２のアンテナから前記第１のアンテナに回り込む干渉波を抑圧する無線中継装置において、内部から変調信号を出力して、分岐された変調信号に対する分岐結合手段で分岐された受信信号および干渉参照信号との相関演算を行い、これらの演算結果から干渉波の伝達経路の遅延時間を演算するので、アンテナの回り込み干渉波伝達経路の遅延量を正確に求めて、同一遅延量の干渉参照信号を生成してこの干渉波を抑圧し、特定周波数の電波を正確に受信して、電波の受信精度を高めて伝送効率を向上できる。
【００８３】
この発明の請求項１２，１３では、相関演算および信号遅延を行う際に、前記増幅された受信信号と変調信号の入力切り替えを切替制御手段が行っており、第１および第２の相関演算手段による相関演算の際には、変調信号を取り込み、遅延制御手段による信号遅延の際には、増幅された受信信号を取り込むので、それぞれの場合に応じて適切な信号入力を行うことができる。
【００８４】
この発明の請求項１４，１５では、相関演算を行う際に、前記第１および第２の制限手段を制限制御手段が制御しており、第１の相関演算手段による相関演算の際には、受信信号入力と遅延信号出力を行わせ、第２の相関演算手段による相関演算の際には、遅延信号出力を行わせるので、それぞれの相関演算に応じて適切な信号を選択できる。
【００８５】
この発明の請求項１６では、遅延時間演算後に、増幅手段の利得を上げるように利得制御手段が制御するので、増幅手段の受信信号通過が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる無線中継装置の実施例１の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示した信号▲２▼と信号▲３▼の遅延時間を示す相関特性の特性図である。
【図３】図１に示した無線中継装置による干渉波の遅延時間検出のための動作を説明するフローチャートである。
【図４】この発明にかかる無線中継装置の実施例２の構成を示す構成図である。
【図５】図５に示した無線中継装置による干渉波の遅延時間検出のための動作を説明するフローチャートである。
【図６】従来の無線中継装置の構成の一例を示す構成図である。
【図７】同じく、無線中継装置の構成の他の例を示す構成図である。
【符号の説明】
１〜３　スイッチ（ＳＷ）
１０　受信アンテナ
１１，１３　方向性結合器
１２　増幅部
１４　ネットワークアナライザ
１５　干渉抑圧部
１５ａ，１８　遅延回路
１５ｂ　ＰＳ
１５ｃ　ＡＴＴ
１６　送信アンテナ
１７　リプル検出部・ＦＦＴ演算部
１９　相関演算器
２１　ＳＧ
【図１】
2004048202.tif 000003
【図２】
2004048202.tif 000004
【図３】
2004048202.tif 000005
【図４】
2004048202.tif 000006
【図５】
2004048202.tif 000007
【図６】
2004048202.tif 000008
【図７】
2004048202.tif 000009