(57)【要約】【課題】  送受信アンテナの揺れや周囲の電波環境の変動を受けずに、常に高精度な干渉除去が可能な干渉除去装置を提供することにある。【解決手段】  干渉信号が混在した希望波の受信信号から、前記干渉信号を除去する干渉除去装置であって、電波環境による変動を受けない干渉源信号の入力手段と、前記干渉源信号により前記受信信号を直交復調する直交復調手段と、前記直交復調手段の出力信号を低域濾波して前記干渉信号の変動要素のみを取り出すローパスフィルタ手段と、前記ローパスフィルタ手段の出力に基づき前記干渉源信号を直交変調する直交変調手段とを備え、前記直交変調手段の出力に基づき、前記受信信号から前記干渉信号を除去する。  前記ローパスフィルタ手段と前記直交変調手段との間に配置され、前記ローパスフィルタ手段の出力を逆相に変換するインバータと、前記直交変調手段の出力と前記受信信号とを加算する加算手段とを備える。【選択図】        図２
2005064846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉信号が混在した希望波の受信信号から、前記干渉信号を除去する干渉除去装置であって、
電波環境による変動を受けない干渉源信号の入力手段と、
前記干渉源信号により前記受信信号を直交復調する直交復調手段と、
前記直交復調手段の出力信号を低域濾波して前記干渉信号の変動要素のみを取り出すローパスフィルタ手段と、
前記ローパスフィルタ手段の出力に基づき前記干渉源信号を直交変調する直交変調手段と、
を備え、
前記直交変調手段の出力に基づき、前記受信信号から前記干渉信号を除去することを特徴とする干渉除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の干渉除去装置において、
前記ローパスフィルタ手段と前記直交変調手段との間に配置され、前記ローパスフィルタ手段の出力を逆相に変換するインバータと、
前記直交変調手段の出力と前記受信信号とを加算する加算手段と、
を備えることを特徴とする干渉除去装置。
【請求項３】
複数の干渉波が混在した希望波の受信信号から、前記複数の干渉信号を除去する干渉除去装置であって、
電波環境による変動を受けない複数の干渉源信号の入力手段と、
前記複数の干渉源信号毎に各干渉源信号により前記受信信号を直交復調する複数の直交復調手段と、
前記複数の直交復調手段の出力信号を低域濾波して前記複数の干渉信号毎の変動要素のみを取り出す複数のローパスフィルタ手段と、
前記複数のローパスフィルタ手段の出力に基づき前記複数の干渉源信号を直交変調する複数の直交変調手段と、
を備え、
前記複数の直交変調手段の出力に基づき、前記受信信号から前記複数の干渉信号を除去することを特徴とする干渉除去装置。
【請求項４】
請求項３に記載の干渉除去装置において、
前記複数のローパスフィルタ手段と前記複数の直交変調手段との間にそれぞれ配置され、前記複数のローパスフィルタ手段の出力を逆相にそれぞれ変換する複数のインバータと、
前記複数の直交変調手段の出力と前記受信信号とを加算する加算手段と、
を備えることを特徴とする干渉除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、業務用連絡無線局間などにおける電波の干渉除去に有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、どのような伝送方式にも対応できる干渉除去のためには、固定的に干渉源の信号の振幅と位相を事前に調整し、固定的に減算する方法がとられていた。例えば、特許文献１は、送信信号の漏れ込み等による受信信号に対する干渉を除去する送受信間干渉除去装置に関するものであるが、特許文献１には、送信機からの送信信号を第１の線路から送受共用サーキュレータを介してアンテナに加え、このアンテナからの受信信号を送受共用サーキュレータを介して第２の線路から受信機に加える無線装置に於いて、送信機と送受共用サーキュレータとの間に送信機接続用サーキュレータを接続し、受信機と送受共用サーキュレータとの間に受信機側方向性結合器を接続し、送信機接続用サーキュレータと受信機側方向性結合器との間を、増幅器、移相器を含む第３の線路により接続し、送信機接続用サーキュレータから第１の線路と第２の線路とを介した経路長と、第３の線路の経路長との差分を、λ／２（λ＝波長）又はその奇数倍として、漏れ送信信号成分を打ち消す構成が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１１６４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、従来は、送受信アンテナの揺れや周囲状況の変化による振幅・位相変動には対応できず、常に高精度の干渉除去を行うことが困難であった。そのため、周波数配置により干渉が生じないように対応するしか方法がなかった。
【０００５】
本発明は、これらの問題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、送受信アンテナの揺れや周囲の電波環境の変動を受けずに、常に高精度な干渉除去が可能な干渉除去装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、送受信アンテナの揺れや周囲の電波環境により振幅および位相変動を伴う受信信号に含まれた干渉信号の振幅と位相を、干渉源の信号を用いて抽出し、それを元に干渉信号と振幅が同じで逆相の干渉キャンセル信号をダイナミックに生成し、生成した干渉キャンセル信号を受信信号と合成して干渉を除去する。
【０００８】
すなわち、本発明は干渉信号が混在した希望波の受信信号から、前記干渉信号を除去する干渉除去装置であって、電波環境による変動を受けない干渉源信号の入力手段と、前記干渉源信号により前記受信信号を直交復調する直交復調手段と、前記直交復調手段の出力信号を低域濾波して前記干渉信号の変動要素のみを取り出すローパスフィルタ手段と、前記ローパスフィルタ手段の出力に基づき前記干渉源信号を直交変調する直交変調手段とを備え、前記直交変調手段の出力に基づき、前記受信信号から前記干渉信号を除去する。
【０００９】
前記ローパスフィルタ手段と前記直交変調手段との間に配置され、前記ローパスフィルタ手段の出力を逆相に変換するインバータと、前記直交変調手段の出力と前記受信信号とを加算する加算手段とを備える。
【００１０】
また、本発明は複数の干渉波が混在した希望波の受信信号から、前記複数の干渉信号を除去する干渉除去装置であって、電波環境による変動を受けない複数の干渉源信号の入力手段と、前記複数の干渉源信号毎に各干渉源信号により前記受信信号を直交復調する複数の直交復調手段と、前記複数の直交復調手段の出力信号を低域濾波して前記複数の干渉信号毎の変動要素のみを取り出す複数のローパスフィルタ手段と、前記複数のローパスフィルタ手段の出力に基づき前記複数の干渉源信号を直交変調する複数の直交変調手段とを備え、前記複数の直交変調手段の出力に基づき、前記受信信号から前記複数の干渉信号を除去する。
【００１１】
前記複数のローパスフィルタ手段と前記複数の直交変調手段との間にそれぞれ配置され、前記複数のローパスフィルタ手段の出力を逆相にそれぞれ変換する複数のインバータと、前記複数の直交変調手段の出力と前記受信信号とを加算する加算手段とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【００１３】
本発明により送受信アンテナの揺れや周囲の電波環境の変動を受けずに、常に高精度な干渉除去が可能となる。そのため、従来より高密度な周波数配置が可能となり、電波をより有効に使用することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、発明の実施形態を詳細に説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１５】
図１は本発明の実施形態の干渉除去装置を備える無線局を示す図であり、無線局０のみが干渉除去装置を備えている。０が無線局４からの角周波数ω0の希望波 cos(ω0t)を受信する無線局０、１〜３が無線局０の受信に干渉を与える角周波数ω1〜ωnの干渉波 cos(ωkt)(k=1〜n)を送信する連絡無線基地局ｋ(k=1〜n)である。
【００１６】
図１に示す無線局０は、電波を送受信する送受信アンテナ６と、送信信号を出力する送信装置（Ｔｘ）７と、送受信アンテナ６で受信した受信信号に含まれる干渉信号を除去する干渉除去装置５と、干渉信号の除去後の受信信号を受信処理する受信装置（Ｒｘ）８と、送信装置（Ｔｘ）７の送信信号を送受信アンテナ６に供給すると共に受信信号 r(t)を干渉除去装置５に出力する切替器９から構成されている。干渉除去装置５には、他の無線局１〜３の送信装置（Ｔｘ）１２、２２、３２の出力する送信信号 8cos(ωkt)(k=1〜n)が入力される構成となっている。無線局０では、無線局４からの希望波 cos(ω0t)と共に、他の無線局１〜３から送信される干渉波 cos(ωkt)(k=1〜n)が送受信アンテナ６で受信される。無線局１〜３はそれぞれ送受信アンテナ１５、２５、３５、送信装置（Ｔｘ）１２、２２、３２、および受信装置（Ｒｘ）１３、２３、３３、送信装置（Ｔｘ）１２、２２、３２の送信信号を送受信アンテナ１５、２５、３５に供給すると共に、受信信号を受信装置（Ｒｘ）１３、２３、３３に出力する切替器１４、２４、３４を備える。
【００１７】
無線局０で受信される信号 r(t)は
【００１８】
【数１】
2005064846.tif 000003
【００１９】
で表される。ここで、一項目は無線局４の希望波 cos(ω0t)を無線局０で受信した信号、二項目以降は無線局１〜３の干渉波 cos(ωkt)(k=1〜n)を無線局０で受信した信号を示す。
【００２０】
干渉除去装置５には、上記の無線局０の受信信号 r(t)と無線局１〜３の送信信号 8cos(ωkt)(k=1〜n)が入力される。干渉除去装置５からは、無線局０の受信信号の二項目が除去された信号 a0cos(ω0t- θ0)が出力される。
【００２１】
図２に本発明の実施形態の干渉除去装置の概略構成を示す。図２に示す本発明の実施形態の干渉除去装置は、近傍の無線局１〜３に対応した干渉除去ブロック５１〜５３を備える構成となっている。それぞれの干渉除去ブロック５１〜５３には、近傍の無線局１〜３から電波環境による変動を受けていない送信信号 8cos(ωkt)(k=1〜n)が入力される構成となっている。また、無線局０が受信した受信信号 r(t)は干渉除去装置入力５０から入力され、この受信信号 r(t)が各干渉除去ブロック５１〜５３と加算器（合成器）５４とに供給される。
【００２２】
各干渉除去ブロック５１〜５３は、対応する無線局から出力される送信信号 8cos(ωkt)(k=1〜n)が入力される入力手段１１、２１、３１を備える構成となっている。
【００２３】
例えば、干渉除去ブロック５１では、入力された送信信号 8cos(ω1t)を同相成分と直交成分とに分配するハイブリッド５１１を備える。ハイブリッド５１１で分配された同相成分は乗算器５１２および５１８に分配され、直交成分は乗算器５１３および５１９に分配される構成となっている。また、干渉除去装置入力５０から供給された受信信号 r(t)は、乗算器５１２および乗算器５１３に分配される構成となっている。このように、ハイブリッド５１１と乗算器５１２および乗算器５１３とで直交復調器を構成している。
【００２４】
乗算器５１２の乗算出力はＬＰＦ５１４に入力され、ＬＰＦ５１４で干渉波の変動要素のみが取り出され、インバース回路５１６に入力される構成となっている。インバース回路５１６で逆相に変換された干渉波の変動要素は乗算器５１８に入力される。このインバース回路５１６の出力とハイブリッド５１１で分配された同相成分との乗算出力が加算器５４に出力される。
【００２５】
同様にして、分配された受信信号r(t)とハイブリッド５１１で分配された直交成分とが入力される乗算器５１３の乗算出力はＬＰＦ５１５に入力され、ＬＰＦ５１５で干渉波の変動要素のみが取り出され、インバース回路５１７に入力される構成となっている。インバース回路５１７で逆相に変換された干渉波の変動要素は乗算器５１９に入力される。このインバース回路５１７の出力とハイブリッド５１１で分配された直交成分との乗算出力が加算器５４に出力される。このように、ハイブリッド５１１と乗算器５１８および乗算器５１９とで直交変調器を構成している。
【００２６】
他の干渉除去ブロック５２、５３も入力手段２１、３１から入力される送信信号 8cos(ωkt)(k=2〜n)が異なるのみで、基本的な構成は干渉除去ブロック５１と同じである。
【００２７】
以下、本実施形態の動作を説明する。干渉除去装置入力５０から入力される無線局０の受信信号 r(t)は、合成器５４に分配されると共に、干渉除去ブロック５１〜５３に分配される。
【００２８】
干渉除去ブロック５１に分配された無線局０の受信信号 r(t)は、無線局１の送信信号 8cos(ω1t)をハイブリッド５１１で分配した同相成分 2cos(ω1t)と直交成分 -2sin(ω1t)とで乗算器５１２および５１３によりそれぞれ乗算する。乗算器５１２および５１３の出力はそれぞれ
r(t) cos(ω1t)、-r(t) sin(ω1t)
となるが、各無線局の周波数間隔より充分狭い帯域幅のＬＰＦ５１４および５１５を通すことにより、ＬＰＦ５１４および５１５の出力はそれぞれ
(1/2)a1cos(θ1)、-(1/2)a1sin(θ1)
となる。これらをインバース回路５１６および５１７を通すことで
-(1/2)a1cos(θ1)、(1/2)a1sin(θ1)
を得る。これらのインバース回路５１６および５１７の出力を、無線局１の送信信号 8cos(ω1t)を前記ハイブリッド５１１で分配した同相成分 2cos(ω1t)と直交成分 -2sin(ω1t)とで乗算器５１８および５１９によりそれぞれ乗算する。乗算器５１８および５１９の出力はそれぞれ
-a1cos(θ1) cos(ω1t)、-a1sin(θ1) sin(ω1t)
となる。これらを加算器５４で加算することにより
-a1cos(ω1t- θ1)
を得る。これと同様に、干渉除去ブロック５２からは
-a2cos(ω2t- θ2)
干渉除去ブロック５３からは
-ancos(ωnt- θn)
を得る。全ての干渉除去ブロック５１〜５３の出力が加算器５４で加算されると、
【００２９】
【数２】
2005064846.tif 000004
【００３０】
を得る。加算器５４には、無線局０で受信される信号 r(t)も入力されるため、結局、その出力には、無線局１〜３の送信信号が除去された
a0cos(ω0t- θ0)
が得られる。ここでは、簡単のため、干渉源の信号を cosで標記しているが、振幅変動のない搬送波または参照信号を用いることにより、干渉源の変調内容がＦＭ信号、ＡＭ信号、ＲＺ−ＳＳＢ信号、ＰＳＫ信号、ＱＡＭ信号、ＯＦＤＭ信号などどのようなものでも一般性を失わない。
【００３１】
以上説明したように、本発明の実施形態の干渉除去装置５では、まず、干渉除去ブロック５１〜５３のハイブリッド５１１、５２１、５３１、および乗算器５１２、５１３、５２２、５２３、５３２、５３３が送信信号 8cos(ωkt)(k=1〜n)により受信信号 r(t)を直交復調する。
【００３２】
次に、直交復調された受信信号から各干渉除去ブロック５１〜５３のＬＰＦ５１４、５１５、５２４、５２５、５３４、５３５により、電波の変動要素のみを取り出す。各ＬＰＦ５１４、５１５、５２４、５２５、５３４、５３５で取り出された変動要素はインバース回路５１６、５１７、５２６、５２７、５３６、５３７で逆相に変換された後に、それぞれ対応する乗算器５１８、５１９、５２８、５２９、５３８、５３９に入力され、送信信号 8cos(ωkt)(k=1〜n)により直交変調され、電波の変動要素を含む干渉信号の逆相の信号が再現される。再現された干渉信号の逆相の信号は加算器５４で受信信号 r(t)と加算され、無線局４からの受信信号 a0cos(ω0t-θ0)のみが取り出される。
【００３３】
このように、各干渉除去ブロック５１〜５３では、各無線局１〜３から送信される送信信号 8cos(ωkt)(k=1〜n)に基づいて、無線局０で受信される干渉信号と振幅が同じで逆相の干渉キャンセル信号をダイナミックに生成し、この干渉キャンセル信号と受信信号 r(t)とを合成することによって、受信信号 r(t)中に含まれる干渉信号を除去する。
【００３４】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態の干渉除去装置を備える無線局を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の干渉除去装置の概略構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３６】
０〜４…無線局                          ５…干渉除去装置
６、１５、２５、３５…送受信アンテナ    ７、１２、２２、３２…送信装置
８、１３、２３、３３…受信装置          １１、２１、３１…入力手段
９…送信装置（Ｔｘ）の送信信号を送受信アンテナに供給すると共に受信信号を干渉除去装置に出力する切替器
１４、２４、３４…送信装置（Ｔｘ）の送信信号を送受信アンテナに供給すると共に受信信号を受信装置（Ｒｘ）に出力する切替器
５０…干渉除去装置入力                  ５１〜５３…干渉除去ブロック
５４…合成器                            ５１１、５２１、５３１…ハイブリッド
５１２、５１３、５１８、５１９…乗算器
５２２、５２３、５２８、５２９、５３２、５３３、５３８、５３９…乗算器
５１４、５１５、５２４、５２５、５３４、５３５…ＬＰＦ
５１６、５１７、５２６、５２７、５３６、５３７…インバース回路
【図１】
2005064846.tif 000005
【図２】
2005064846.tif 000006