(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域信号を発生する広帯域信号発生器と、
送信信号を発生する送信信号発生器と、
前記広帯域信号を未知系へ送信するために前記広帯域信号発生器側に切り替えられると第１の制御信号を出力し、前記送信信号を前記未知系へ送信するために前記送信信号発生器側に切り替えられると第２の制御信号を出力するスイッチと、
推定される遅延時間を記憶するためのメモリと、
前記第１の制御信号が入力されると、遅延時間評価関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間を前記メモリに記憶するとともに、前記第２の制御信号が入力されると、前記メモリから推定遅延時間を呼び出し適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求める複素タップ選択適応フィルタと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記複素タップ選択適応フィルタの出力を減算することにより干渉波を抑圧する減算器と
を備えたことを特徴とする干渉波除去装置。
【請求項２】
広帯域信号を発生する広帯域信号発生器と、
送信信号を発生する送信信号発生器と、
前記広帯域信号を未知系へ送信するために前記広帯域信号発生器側に切り替えられると第１の制御信号を出力し、前記送信信号を前記未知系へ送信するために前記送信信号発生器側に切り替えられると第２の制御信号を出力するスイッチと、
推定される遅延時間及び荷重を記憶するためのメモリと、
前記第１の制御信号が入力されると、遅延時間評価関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間を前記メモリに記憶し、適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重を前記メモリに記憶するとともに、前記第２の制御信号が入力されると、前記メモリから推定遅延時間及び推定荷重を呼び出し前記推定荷重を初期値として適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び前記第２の制御信号の入力時の推定荷重より誤差信号を求める複素タップ選択適応フィルタと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記複素タップ選択適応フィルタの出力を減算することにより干渉波を抑圧する減算器と
を備えたことを特徴とする干渉波除去装置。
【請求項３】
広帯域信号を発生する広帯域信号発生器と、
送信信号を発生する送信信号発生器と、
前記広帯域信号を未知系へ送信するために前記広帯域信号発生器側に切り替えられると第１の制御信号を出力し、前記送信信号を前記未知系へ送信するために前記送信信号発生器側に切り替えられると第２の制御信号を出力するスイッチと、
推定される遅延時間及び荷重を記憶するためのメモリと、
前記第１の制御信号が入力されると、遅延時間評価関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間を前記メモリに記憶し、適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重を前記メモリに記憶するとともに、前記第２の制御信号が入力されると、前記メモリから推定遅延時間及び推定荷重を呼び出し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求める複素タップ選択適応フィルタと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記複素タップ選択適応フィルタの出力を減算することにより干渉波を抑圧する減算器と
を備えたことを特徴とする干渉波除去装置。
【請求項４】
広帯域信号を発生する広帯域信号発生器と、
送信信号を発生する送信信号発生器と、
前記広帯域信号を未知系へ送信するために前記広帯域信号発生器側に切り替えられると第１の制御信号を出力し、前記送信信号を前記未知系へ送信するために前記送信信号発生器側に切り替えられると第２の制御信号を出力するスイッチと、
推定される遅延時間を記憶するためのメモリと、
前記第１の制御信号が入力されると、前記広帯域信号と前記広帯域信号が前記未知系を通過してきた受信信号との相互相関関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間を前記メモリに記憶するとともに、前記第２の制御信号が入力されると、前記メモリから推定遅延時間を呼び出し適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求める複素タップ選択適応フィルタと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記複素タップ選択適応フィルタの出力を減算することにより干渉波を抑圧する減算器と
を備えたことを特徴とする干渉波除去装置。
【請求項５】
広帯域信号を発生する広帯域信号発生器と、
送信信号を発生する送信信号発生器と、
前記広帯域信号を未知系へ送信するために前記広帯域信号発生器側に切り替えられると第１の制御信号を出力し、前記送信信号を前記未知系へ送信するために前記送信信号発生器側に切り替えられると第２の制御信号を出力するスイッチと、
推定される遅延時間及び荷重を記憶するためのメモリと、
前記第１の制御信号が入力されると、前記広帯域信号と前記広帯域信号が前記未知系を通過してきた受信信号との相互相関関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間を前記メモリに記憶し、適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重を前記メモリに記憶するとともに、前記第２の制御信号が入力されると、前記メモリから推定遅延時間及び推定荷重を呼び出し前記推定荷重を初期値として適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び前記第２の制御信号の入力時の推定荷重より誤差信号を求める複素タップ選択適応フィルタと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記複素タップ選択適応フィルタの出力を減算することにより干渉波を抑圧する減算器と
を備えたことを特徴とする干渉波除去装置。
【請求項６】
広帯域信号を発生する広帯域信号発生器と、
送信信号を発生する送信信号発生器と、
前記広帯域信号を未知系へ送信するために前記広帯域信号発生器側に切り替えられると第１の制御信号を出力し、前記送信信号を前記未知系へ送信するために前記送信信号発生器側に切り替えられると第２の制御信号を出力するスイッチと、
推定される遅延時間及び荷重を記憶するためのメモリと、
前記第１の制御信号が入力されると、前記広帯域信号と前記広帯域信号が前記未知系を通過してきた受信信号との相互相関関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間を前記メモリに記憶し、適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重を前記メモリに記憶するとともに、前記第２の制御信号が入力されると、前記メモリから推定遅延時間及び推定荷重を呼び出し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求める複素タップ選択適応フィルタと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記複素タップ選択適応フィルタの出力を減算することにより干渉波を抑圧する減算器と
を備えたことを特徴とする干渉波除去装置。
【請求項７】
広帯域信号を未知系へ送信し、前記広帯域信号の遅延時間評価関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間をメモリに記憶するステップと、
送信信号を前記未知系へ送信し、前記メモリから推定遅延時間を呼び出し適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求めるステップと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記誤差信号を減算することにより干渉波を抑圧するステップと
を含むことを特徴とする干渉波除去方法。
【請求項８】
広帯域信号を未知系へ送信し、前記広帯域信号の遅延時間評価関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間をメモリに記憶するとともに、適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重を前記メモリに記憶するステップと、
送信信号を前記未知系へ送信し、前記メモリから推定遅延時間及び推定荷重を呼び出し前記推定荷重を初期値として適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び前記送信信号の送信時の推定荷重より誤差信号を求めるステップと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記誤差信号を減算することにより干渉波を抑圧するステップと
を含むことを特徴とする干渉波除去方法。
【請求項９】
広帯域信号を未知系へ送信し、前記広帯域信号の遅延時間評価関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間をメモリに記憶するとともに、適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重を前記メモリに記憶するステップと、
送信信号を前記未知系へ送信し、前記メモリから推定遅延時間及び推定荷重を呼び出し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求めるステップと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記誤差信号を減算することにより干渉波を抑圧するステップと
を含むことを特徴とする干渉波除去方法。
【請求項１０】
広帯域信号を未知系へ送信し、前記広帯域信号と前記広帯域信号が前記未知系を通過してきた受信信号との相互相関関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間をメモリに記憶するステップと、
送信信号を前記未知系へ送信し、前記メモリから推定遅延時間を呼び出し適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求めるステップと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記誤差信号を減算することにより干渉波を抑圧するステップと
を含むことを特徴とする干渉波除去方法。
【請求項１１】
広帯域信号を未知系へ送信し、前記広帯域信号と前記広帯域信号が前記未知系を通過してきた受信信号との相互相関関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間をメモリに記憶するとともに、適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重を前記メモリに記憶するステップと、
送信信号を前記未知系へ送信し、前記メモリから推定遅延時間及び推定荷重を呼び出し前記推定荷重を初期値として適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び前記送信信号の送信時の推定荷重より誤差信号を求めるステップと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記誤差信号を減算することにより干渉波を抑圧するステップと
を含むことを特徴とする干渉波除去方法。
【請求項１２】
広帯域信号を未知系へ送信し、前記広帯域信号と前記広帯域信号が前記未知系を通過してきた受信信号との相互相関関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間をメモリに記憶するとともに、適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重を前記メモリに記憶するステップと、
送信信号を前記未知系へ送信し、前記メモリから推定遅延時間及び推定荷重を呼び出し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求めるステップと、
前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記誤差信号を減算することにより干渉波を抑圧するステップと
を含むことを特徴とする干渉波除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、予め広帯域信号を送信し、未知系（未知伝播系）のインパルス応答値が局在する遅延時間を推定する複素タップ選択適応フィルタによる干渉波除去装置及び干渉波除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
適応フィルタによる未知系のシステム同定を応用した例として、干渉波除去装置、エコーキャンセラ、適応等化器などが知られている。ここでは干渉波除去装置の一手法として用いられるタップ選択適応フィルタについて説明する（例えば、特許文献１参照）。タップ選択適応フィルタとは、時間軸上に局在するインパルス応答をもつような未知系の同定を行う場合、インパルス応答が局在する遅延時間のみにおいてタップ数Ｍ段のサブ適応フィルタをそれぞれ動作させるものである。
【０００３】
このタップ選択適応フィルタは、少タップ段数のサブ適応フィルタを複数個カスケードに配置したもので構成される。
【０００４】
未知系の同定の処理では、まず、インパルス応答が局在する時間を推定する。このときには荷重をある複素数値とその位相を変化させた荷重の２種類を用いて遅延時間評価関数を計算して遅延時間を求める。ここでの遅延時間はサンプル間隔で規格化したものである。次いで、インパルス応答値に相当する荷重を求める。荷重はそれぞれ接続された遅延時間推定装置において推定された遅延時間において、タップ数Ｍ段の適応フィルタを動作させて求める。上記の遅延時間推定と荷重推定の処理を第１段のサブ適応フィルタ群から第Ｋ段のサブ適応フィルタ群まで順次行う。このような構成により未知系のシステム同定を行う。
【０００５】
未知系の出力が時間軸において局在したインパルス応答である場合、従来の適応フィルタのタップ段数は時間軸においてインパルス応答波形に見合うだけ必要となる。干渉波が広帯域化したり時間軸の広がりが大きくなるなどして適応フィルタのタップ段数が増えてくると演算負荷が大きくなり処理に時間がかかる。そこで、インパルス応答が局在する遅延時間においてのみ適応フィルタを動作させるタップ選択適応フィルタが演算負荷低減の面などから有利であると考えられている。
【０００６】
送信信号が狭帯域で周期性をもつ場合、タップ選択適応フィルタの遅延時間評価関数も周期性をもつために、遅延時間の推定を誤り、未知系のシステム同定の精度が劣化してしまう現象が見られた。この原因を遅延時間評価関数の理論にしたがい、図１１、図１２に基づいて説明する。説明を簡単にするためプラントノイズは十分小さく、かつ未知系のインパルス応答値が局在する遅延時間の数とサブ適応フィルタ群数は一致している状況を想定する。
【０００７】
遅延時間評価関数では以下の処理を行う。ここでは、第ｋ段の遅延時間を推定する場合について述べる。図１１において、送信信号ｘ（ｔ）を遅延回路９０で遅延させた信号に適当な複素数値を持つ荷重ｇ、ｇ＊を乗算器９１、９２でそれぞれ乗算し、第ｋ−１段の誤差信号ｅｋ−１（ｔ）から減算器９３、９４でそれぞれ減算する。これらを二乗平均値算出装置９５、９６において二乗平均値をそれぞれ求める（図１２のステップ９０１、９０２）。なお、荷重ｇ＊は、荷重ｇの複素共役をとったものである。ここまでの操作を遅延時間の最大探索値ｄを未知系のインパルス応答の時間軸を満たすように与え、遅延回路９０において遅延時間をｄ種類変化させ、２つの二乗平均値を求める。遅延時間毎にこれら２つの二乗平均値を加算器９７で加算し二乗平均値評価回路９８に入力する（図１２のステップ９０３）。
【０００８】
加算した二乗平均値とその一次近似直線間の偏差が最大になる遅延時間を求め、それを遅延時間ｄｋとして出力する。以上の操作を行うことでインパルス応答値が局在する遅延時間ｄｋを推定する。
【０００９】
この二乗平均誤差を求める式を式（１）に示す。この式（１）が遅延時間ｄｋを決定する原理となる２つの誤差信号の二乗平均値を加算した遅延時間評価関数を示す式である。
【００１０】
【数１】
0004545683.tif 000002
【００１１】
ただし、ｋ＝１のときは、誤差信号ｅｋ−１（ｔ）は未知系の出力ｆ（ｔ）とする。ここで、ｄは遅延回路９０において探索する遅延時間、ｅｋ（ｔ）は誤差信号、ｔはディジタル信号の時間因子、ｇは適応フィルタの荷重、ｇ＊は適応フィルタの荷重ｇと複素共役な値を持つ適応フィルタの荷重、Ｎ’は適応フィルタの荷重ｇを用いるサンプル数、Ｎ−Ｎ’は適応フィルタの荷重ｇ＊を用いるサンプル数、ｘは送信信号を表す。
【００１２】
次に、求められた誤差信号の二乗平均値の一次近似直線を求める。この直線と誤差信号の二乗平均値の偏差が最大値となる探索遅延時間ｄを遅延時間（^）ｄｋ（なお、（^）ｄはｄの上に^があることを表す。）とする。この遅延時間推定方法を模式的に表したものを図１３に示す。この図１３において、実線は誤差信号の二乗平均値を、点線はその一次近似直線をそれぞれ表している。横軸には遅延時間をとったものである。図中矢印で示した遅延時間において二乗平均値とその一次近似した直線間の偏差が最大値をとり、この遅延時間を第ｋ段の遅延時間とする。偏差の最大値によって遅延時間が推定できる原理は、式（１）を変形し次式で表すことができる。
【００１３】
【数２】
0004545683.tif 000003
【００１４】
ここで、式（２）の右辺第１項は、次式の通りである。
【００１５】
【数３】
0004545683.tif 000004
【００１６】
ここで、ｃｋは未知系のインパルス応答値、ｒｘｘはサンプル数Ｎ’個の送信信号の自己相関関数、ｒ’ｘｘはサンプル数Ｎ−Ｎ’個の送信信号の自己相関関数、ｒｎｘ、ｒｘｎは送信信号とプラントノイズの相互相関関数、Ｋはサブ適応フィルタ群数、＊は複素共役を表す。
【００１７】
式（２）において、右辺第１項は、定数値となる。なぜならば、式（３）より、送信信号に白色雑音を考えているために送信信号の自己相関値は０となり、送信信号とプラントノイズの相互相関値も０となり、残りの項は定数値をとるからである。
【００１８】
式（２）の右辺第２項と第３項は、ｄをパラメータとして遅延時間探索中に遅延時間がｄ＝ｄｋになるとき、ｒｘｘ（ｄ−ｄｋ）は最大値をもち、一次近似直線との偏差が最大になる。このときの探索遅延時間ｄを（^）ｄｋとすることでインパルス応答値が局在する遅延時間ｄｋを推定することができる（図１２のステップ９０４）。
【００１９】
【特許文献１】特開２００１−３０８７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかし、これまで説明してきた複素タップ選択適応フィルタを用いた干渉波除去装置では、送信信号が狭帯域で周期性をもつ場合、遅延時間評価関数も周期性をもち真値以外の遅延時間を推定値とすることがみられた。この誤った遅延時間推定値のため、未知伝播系のインパルス応答値の推定も不可能になり、抑圧性能が劣化することが見られた。
【００２１】
送信信号が無変調の正弦波のように周期性をもつ信号の場合に、遅延時間推定の評価関数Φ’（ｄｋ）の振幅が振動する問題点を説明する。
【００２２】
式（２）に示す遅延時間評価関数Φ’（ｄ）の右辺第２項と第３項に注目すると、ｄ＝ｄｋとなるとき、ｒｘｘとｒ’ｘｘは最大値をとる。
【００２３】
以下、ここで送信信号が複素の正弦波である場合を考える。簡単のためサブ適応フィルタ群数はＫ＝１、未知系のインパルス応答もｃ１のみ１種類とする。また、自己相関関数ｒｘｘとｒ’ｘｘはサンプル数が異なるが同一と考えられる。これらを考慮して式（２）の右辺第２項と第３項を変形すると、以下のようになる。
【００２４】
【数４】
0004545683.tif 000005
【００２５】
ここで、送信信号が複素の正弦波ｅ−ｊ２πｆｔとすると、式（４）は、以下のようになる。
【００２６】
【数５】
0004545683.tif 000006
【００２７】
ここで、〈〉内は、期待値演算を表す。式（５）において、ｄの探索と無関係にｅ−ｊ２πｆ（ｄ−ｄ１）により周期性が生じるため、遅延時間探索中にΦ’（ｄ）の振幅が振動することがわかる。なお、ｅ−ｊ２πｆ（ｄ−ｄ１）における上付きの（ｄ−ｄ１）は、（ｄ−ｄ１）である。これらのことから、送信信号が周期関数の場合、評価関数が周期性をもつため、遅延時間の推定を誤ってしまう恐れがあることが分かる。このときの遅延時間推定方法を、模式的に表したものを図１４に示す。
【００２８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、送信信号が狭帯域で周期性をもつ場合に、低演算量である複素タップ選択適応フィルタを用いるために、狭帯域信号の信号処理に対応させ、未知系からの干渉波を除去することができる干渉波除去装置及び干渉波除去方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
この発明に係る干渉波除去装置は、広帯域信号を発生する広帯域信号発生器と、送信信号を発生する送信信号発生器と、前記広帯域信号を未知系へ送信するために前記広帯域信号発生器側に切り替えられると第１の制御信号を出力し、前記送信信号を前記未知系へ送信するために前記送信信号発生器側に切り替えられると第２の制御信号を出力するスイッチと、推定される遅延時間を記憶するためのメモリと、前記第１の制御信号が入力されると、遅延時間評価関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間を前記メモリに記憶するとともに、前記第２の制御信号が入力されると、前記メモリから推定遅延時間を呼び出し適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求める複素タップ選択適応フィルタと、前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記複素タップ選択適応フィルタの出力を減算することにより干渉波を抑圧する減算器とを設けたものである。
【００３０】
この発明に係る干渉波除去方法は、広帯域信号を未知系へ送信し、前記広帯域信号の遅延時間評価関数に基づき遅延時間を推定して推定遅延時間をメモリに記憶するステップと、送信信号を前記未知系へ送信し、前記メモリから推定遅延時間を呼び出し適応アルゴリズムを用いて前記推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求めるステップと、前記送信信号が前記未知系を通過した受信信号から前記誤差信号を減算することにより干渉波を抑圧するステップとを設けたものである。
【発明の効果】
【００３１】
この発明に係る干渉波除去装置及び方法は、送信信号が狭帯域で周期性をもつ場合に、低演算量である複素タップ選択適応フィルタを用いるために、狭帯域信号の信号処理に対応させ、未知系からの干渉波を除去することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る干渉波除去装置について図１から図３までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る干渉波除去装置の構成を示す図である。また、図２は、この発明の実施の形態１に係る干渉波除去装置の複素タップ選択適応フィルタの構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３３】
図１において、この発明の実施の形態１に係る干渉波除去装置は、広帯域信号を発生する広帯域信号発生器１と、送信信号を発生する送信信号発生器２と、広帯域信号発生器１と送信信号発生器２を切り替えるスイッチ３と、広帯域信号や送信信号ｘ（ｔ）を未知系（unknown system）へ送信する送信アンテナ４と、未知系のインパルス応答が局在する場合にその遅延時間を推定し、その遅延時間に当たるタップのみ適応動作させ、複素数化を図った複素タップ選択適応フィルタ５と、推定した遅延時間などを記憶するメモリ６と、
所望波を受信する受信アンテナ７と、受信信号ｆ（ｔ）とプラントノイズｎ（ｔ）を加算する加算器８と、加算器８の出力から適応フィルタ５の出力を減算して所望波ｅｋ（ｔ）を出力する減算器９（９１，…，９ｋ，…，９Ｋ）とが設けられている。なお、スイッチ３と送信アンテナ４の間には、変調器などの送信手段の図示が省略され、受信アンテナ７と加算器８の間には、復調器などの受信手段の図示が省略されている。また、送信アンテナ４から受信アンテナ７への矢印は、漏れこみ干渉波すなわち未知系を経由してきた送信信号を表す。
【００３４】
また、図２において、複素タップ選択適応フィルタ５は、遅延時間推定装置５１１，…，５１ｋ，…，５１Ｋと、Ｍ段の適応フィルタ５２１，…，５２ｋ，…，５２Ｋとが設けられている。なお、図１及び図２において、点線は制御信号を表す。
【００３５】
つぎに、この実施の形態１に係る干渉波除去装置の動作について図面を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態１に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。
【００３６】
ここでは簡単のためにプラントノイズは十分小さい状況により説明する。この実施の形態１に係る干渉波除去装置は、サブ適応フィルタ群数がＫ＝１である場合で、予め広帯域信号で遅延時間を推定しておき、荷重はそれぞれの干渉波が入射するときに求める。
【００３７】
予め広帯域信号発生器１より広帯域信号（白色ノイズ等）を送信する場合を考える。このとき、スイッチ３は広帯域信号発生器１側に切り替える。また、スイッチ３は、広帯域信号を用いて遅延時間の推定を行っていることを遅延時間推定装置５１１、Ｍ段の適応フィルタ５２１、メモリ６が区別可能なように第１の制御信号（点線）を送る。複素タップ選択適応フィルタ５の動作を図３に示す。ここでは、図３中の「予め広帯域信号で行う処理」を行う。
【００３８】
ステップ１０１、１０２、１０３において、広帯域信号を送信した場合、式（２）中の送信信号の自己相関関数ｒｘｘはｄ＝ｄｉのみに相関値のピークが現れる。この場合、遅延時間評価関数Φ’（ｄ）は唯一のピークをもつ。
【００３９】
次に、ステップ１０４において、この唯一のピークをもつ探索パラメータｄ１を遅延時間推定値（^）ｄ１−ｐｒｅとする。（なお、下付きの１−ｐｒｅは１＿ｐｒｅを表す。）この遅延時間推定値（^）ｄ１−ｐｒｅをメモリ６に記憶する。ここまでで前処理は終了する。
【００４０】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、図３中の「干渉波抑圧時の処理」を行う。このとき、スイッチ３は送信信号発生器２側に切り替えて、遅延時間推定装置５１１、Ｍ段の適応フィルタ５２１、メモリ６へ第２の制御信号（点線）を送る。
【００４１】
ステップ１５１では、複素タップ選択適応フィルタ５の遅延時間推定の処理を行わず、予め広帯域信号を送信して求めた推定遅延時間（^）ｄ１−ｐｒｅをメモリ６から呼び出し、直接前処理で求めた値を遅延時間推定値（^）ｄ１＝（^）ｄ１−ｐｒｅとする。この遅延時間（^）ｄ１＝（^）ｄ１−ｐｒｅにおいて、適応フィルタ５２１を動作させ、適応アルゴリズムを用いて、その荷重ｇ１を計算し、計算後のｇ１を荷重推定値（^）ｇ１とする。適応アルゴリズムの種類については、正規化ＬＭＳアルゴリズムなど特に問わない。
【００４２】
次に、ステップ１５２では、ステップ１５１で用いた遅延時間（^）ｄ１＝（^）ｄ１−ｐｒｅと求められた荷重ｇ１を用いて、誤差信号ｅ１（ｔ）を求める。この行程は、次式で表すことができる。
【００４３】
【数６】
0004545683.tif 000007
【００４４】
ここで、Ｈは複素共役転置を示す。
【００４５】
これらの処理が終わった時点で、未知系のインパルス応答が局在する遅延時間と、その大きさの推定が行なえる（ステップ１５３）。
【００４６】
推定された未知系のインパルス応答の遅延時間とその大きさから未知系を模擬し、受信信号から模擬した未知系出力信号を減じて干渉波の抑圧を行う（ステップ１５４）。
【００４７】
すなわち、スイッチ３が広帯域信号発生器１側に切り替えられると、スイッチ３は、遅延時間推定装置５１１、Ｍ段の適応フィルタ５２１、及びメモリ６に第１の制御信号を送る。この第１の制御信号に基づいて、適応フィルタ５２１は、メモリ６から荷重ｇ、ｇ＊を呼び出して設定し、遅延時間推定装置５１１は、荷重ｇ、ｇ＊を用いてそれぞれ誤差信号の二乗平均値を求め、２つの二乗平均値から遅延時間評価関数を求め、この遅延時間評価関数から遅延時間を推定して推定遅延時間をメモリ６に記憶する。これらの前処理がステップ１０１〜１０４である。
【００４８】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、スイッチ３が送信信号発生器２側に切り替えられて、遅延時間推定装置５１１、Ｍ段の適応フィルタ５２１、及びメモリ６へ第２の制御信号を送る。この第２の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１１は、メモリ６から推定遅延時間を呼び出して設定することにより遅延回路として機能し、適応フィルタ５２１は、適応アルゴリズムを用いて荷重ｇ１を求め、減算器９１は、推定遅延時間と荷重ｇ１から誤差信号を求め、これにより干渉波が抑圧される。これらの干渉波抑圧処理がステップ１５１〜１５４である。
【００４９】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る干渉波除去装置について図４を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。なお、この発明の実施の形態２に係る干渉波除去装置の構成は、上記の実施の形態１と同様である。
【００５０】
ここでは簡単のためにプラントノイズは十分小さい状況により説明する。この実施の形態２では、サブ適応フィルタ群数がＫ≧２である場合で、予め広帯域信号を送信し、１，…，Ｋ段の遅延時間推定値とそれぞれのサブ適応フィルタの荷重求め、これらのうち１，…，Ｋ段の遅延時間推定値を実際の干渉波抑圧時に用いるものである。
【００５１】
予め広帯域信号発生器１より広帯域信号（白色ノイズ等）を送信する場合を考える。このとき、スイッチ３は、広帯域信号発生器１側に切り替える。また、スイッチ３は、広帯域信号を用いて遅延時間の推定を行っていることを遅延時間推定装置５１ｋ、タップ数Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、メモリ６が区別可能なように第１の制御信号（点線）を送る。複素タップ選択適応フィルタ５の動作を図４に示す。ここでは、図４中の「予め広帯域信号で行う処理」を行う。
【００５２】
ステップ２０１、２０２、２０３において、広帯域信号を送信した場合、式（２）中の送信信号の自己相関関数ｒｘｘはｄ＝ｄｋのみに相関値のピークが現れる。この場合、遅延時間評価関数Φ’（ｄ）は唯一のピークをもつ。
【００５３】
次に、ステップ２０４において、この唯一のピークをもつ探索パラメータｄｉを遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅとする。この遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅをメモリ６に記憶する。
【００５４】
次に、ステップ２０５では、ステップ２０４で得られた遅延時間推定値で少タップ段数の適応フィルタ５２ｋを動作させ、適応アルゴリズムを用いて、その荷重ｇｋ−ｐｒｅを計算し、計算後のｇｋ−ｐｒｅを荷重推定値（^）ｇｋ−ｐｒｅとする。
【００５５】
次に、ステップ２０６では、遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅと荷重（^）ｇｋ−ｐｒｅより誤差信号ｅｋ−ｐｒｅ（ｔ）を求める。
【００５６】
そして、ステップ２０７では、ステップ２０６で求められた誤差信号の最小値が予め設定しておいたしきい値よりも小さくなる場合には、この繰り返しの処理を止める。それ以外の場合にはｋ＝ｋ＋１として、ｋ＝Ｋとなるまで、ステップ２０１〜２０６を繰り返す。ここまでで前処理は終了する。
【００５７】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、図４中の「干渉波抑圧時の処理」を行う。このとき、スイッチ３は、送信信号発生器２側に切り替えて、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、メモリ６へ第２の制御信号（点線）を送る。
【００５８】
ステップ２５１では、複素タップ選択適応フィルタ５の遅延時間推定の処理を行わず、予め広帯域信号を送信して求めた推定遅延時間（^）ｄｋ−ｐｒｅをメモリ６から呼び出し、前処理で求めた（^）ｄｋ−ｐｒｅを第ｋ段の遅延時間推定値（^）ｄｋ＝（^）ｄｋ−ｐｒｅとする。この遅延時間（^）ｄｋ＝（^）ｄｋ−ｐｒｅにおいて、タップ数Ｍ段の適応フィルタ５２ｋを動作させ、計算後の荷重値ｇｋを荷重推定値（^）ｇｋとし、この荷重値を未知系のインパルス応答推定値とする。適応アルゴリズムの種類については問わない。
【００５９】
次に、ステップ２５２では、ステップ２５１で用いた遅延時間（^）ｄｋ＝（^）ｄｋ−ｐｒｅと求められた荷重（^）ｇｋを用いて、誤差信号ｅｋ（ｔ）を求める。この行程は次式で表すことができる。
【００６０】
【数７】
0004545683.tif 000008
【００６１】
ただし、ｋ＝１のときは、ｅｋ−１（ｔ）は未知系の出力ｆ（ｔ）とする。
【００６２】
そして、ステップ２５３において、ステップ２５２で求められた誤差信号の最小値が予め設定しておいたしきい値よりも小さくなる場合には、繰り返しの処理を止める。それ以外の場合にはｋ＝ｋ＋１として、ｋ＝Ｋとなるまで、ステップ２５１、２５２の処理を繰り返す。
【００６３】
これらの処理が終わった時点で全ての未知系のインパルス応答が局在する遅延時間と、その大きさの推定が行なえる。
【００６４】
推定された全ての未知系のインパルス応答の遅延時間とその大きさから未知系を模擬し、干渉波の除去を行う（ステップ２５４）。
【００６５】
すなわち、スイッチ３が広帯域信号発生器１側に切り替えられると、スイッチ３は、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６に第１の制御信号を送る。この第１の制御信号に基づいて、適応フィルタ５２ｋは、メモリ６から荷重ｇ、ｇ＊を呼び出して設定し、遅延時間推定装置５１ｋは、荷重ｇ、ｇ＊を用いてそれぞれ誤差信号の二乗平均値を求め、２つの二乗平均値から遅延時間評価関数を求め、この遅延時間評価関数から遅延時間を推定して推定遅延時間をメモリ６に記憶する。また、遅延時間推定装置５１ｋは、適応アルゴリズムを用いて推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求める。この誤差信号の最小値がしきい値に到達するまで最初の二乗平均値を求める処理から最後の誤差信号を求める処理までを繰り返す。これらの前処理がステップ２０１〜２０７である。
【００６６】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、スイッチ３が送信信号発生器２側に切り替えられて、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６へ第２の制御信号を送る。この第２の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１ｋは、メモリ６から推定遅延時間を呼び出して設定することにより遅延回路として機能し、適応フィルタ５２ｋは、適応アルゴリズムを用いて荷重（^）ｇｋを求めて、減算器９ｋは、推定遅延時間と推定荷重（^）ｇｋから誤差信号を求める。この誤差信号の最小値がしきい値に到達するまで最初の荷重を求める処理から最後の誤差信号を求める処理までを繰り返す。これにより干渉波が抑圧される。これらの干渉波抑圧処理がステップ２５１〜２５４である。
【００６７】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る干渉波除去装置について図５を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態３に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。なお、この発明の実施の形態３に係る干渉波除去装置の構成は、上記の実施の形態１と同様である。
【００６８】
ここでは簡単のためにプラントノイズは十分小さい状況により説明する。この実施の形態３では、サブ適応フィルタ群数がＫ≧１である場合で、予め広帯域信号を送信し、１，…，Ｋ段の遅延時間推定値とそれぞれのサブ適応フィルタの荷重を求め、これらを実際の干渉波処理時に用いるものである。
【００６９】
予め広帯域信号発生器１より広帯域信号（白色ノイズ等）を送信する場合を考える。このとき、スイッチ３は、広帯域信号発生器１側に切り替える。また、スイッチ３は、広帯域信号を用いて遅延時間の推定を行っていることを遅延時間推定装置５１ｋ、タップ数Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、メモリ６が区別可能なように第１の制御信号（点線）を送る。複素タップ選択適応フィルタ５の動作を図５に示す。ここでは、図５中の「予め広帯域信号で行う処理」を行う。
【００７０】
ステップ３０１、３０２、３０３において、広帯域信号を送信した場合、式（２）中の送信信号の自己相関関数ｒｘｘはｄｋ＝ｄｉのみに相関値のピークが現れる。この場合、遅延時間評価関数Φ’（ｄ）は唯一のピークをもつ。
【００７１】
次に、ステップ３０４において、この唯一のピークをもつ探索パラメータｄｉを遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅとする。この遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅをメモリ６に記憶する。
【００７２】
次に、ステップ３０５では、ステップ３０４で得られた遅延時間推定値で少タップ段数の適応フィルタ５２ｋを動作させ、適応アルゴリズムを用いて、その荷重ｇｋ−ｐｒｅを計算し、計算後のｇｋ−ｐｒｅを荷重推定値（^）ｇｋ−ｐｒｅとし、これをメモリ６に記憶する。
【００７３】
次に、ステップ３０６では、遅延時間（^）ｄｋ−ｐｒｅと荷重（^）ｇｋ−ｐｒｅより誤差信号ｅｋ−ｐｒｅ（ｔ）を求める。
【００７４】
そして、ステップ３０７において、ステップ３０６で求められた誤差信号の最小値が予め設定しておいたしきい値よりも小さくなる場合には、繰り返しの処理を止める。それ以外の場合にはｋ＝ｋ＋１として、ｋ＝Ｋとなるまでステップ３０１〜３０６を繰り返す。ここまでで前処理は終了する。
【００７５】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、図５中「干渉波抑圧時の処理」を行う。このとき、スイッチ３は送信信号発生器２側に切り替えて、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、メモリ６へ第２の制御信号（点線）を送る。
【００７６】
ステップ３５１では、複素タップ選択適応フィルタ５の遅延時間推定の処理を行わず、予め広帯域信号を送信して求めた推定遅延時間（^）ｄｋ−ｐｒｅと荷重（^）ｇｋ−ｐｒｅをメモリ６から呼び出し、前処理で求めた（^）ｄｋ−ｐｒｅを第ｋ段の遅延時間推定値（^）ｄｋ＝（^）ｄｋ−ｐｒｅとする。この遅延時間（^）ｄｋ＝（^）ｄｋ−ｐｒｅにおいて、タップ数Ｍ段の適応フィルタ５２ｋを動作させ、その荷重ｇｋを計算し、計算後の荷重値を（^）ｇｋとし未知系のインパルス応答推定値とする。ここでは、荷重更新の初期値として推定荷重（^）ｇｋ−ｐｒｅを用いる。これにより、適応アルゴリズムの収束時間の短縮が可能になる。適応アルゴリズムの種類については問わない。
【００７７】
次に、ステップ３５２では、ステップ３５１で用いた遅延時間（^）ｄｋ＝（^）ｄｋ−ｐｒｅと求められた荷重（^）ｇｋを用いて、誤差信号ｅｋ（ｔ）を求める。この行程は次式で表すことができる。
【００７８】
【数８】
0004545683.tif 000009
【００７９】
ただし、ｋ＝１のときは、ｅｋ−１（ｔ）は未知系の出力ｆ（ｔ）とする。
【００８０】
そして、ステップ３５３において、ステップ３５２で求められた誤差信号の最小値が予め設定しておいたしきい値よりも小さくなる場合には、繰り返しの処理を止める。それ以外の場合にはｋ＝ｋ＋１として、ｋ＝Ｋとなるまでステップ３５１、３５２の処理を繰り返す。
【００８１】
これらの処理が終わった時点で全ての未知系のインパルス応答が局在する遅延時間とその大きさの推定が行なえる。
【００８２】
推定された全ての未知系のインパルス応答の遅延時間とその大きさから未知系を模擬し、干渉波の除去を行う（ステップ３５４）。
【００８３】
すなわち、スイッチ３が広帯域信号発生器１側に切り替えられると、スイッチ３は、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６に第１の制御信号を送る。この第１の制御信号に基づいて、適応フィルタ５２ｋは、メモリ６から荷重ｇ、ｇ＊を呼び出して設定し、遅延時間推定装置５１ｋは、荷重ｇ、ｇ＊を用いてそれぞれ誤差信号の二乗平均値を求め、２つの二乗平均値から遅延時間評価関数を求め、この遅延時間評価関数から遅延時間を推定して推定遅延時間をメモリ６に記憶する。また、遅延時間推定装置５１ｋは、適応アルゴリズムを用いて推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重をメモリ６に記憶する。次に、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求める。この誤差信号の最小値がしきい値に到達するまで最初の二乗平均値を求める処理から最後の誤差信号を求める処理までを繰り返す。これらの前処理がステップ３０１〜３０７である。
【００８４】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、スイッチ３が送信信号発生器２側に切り替えられて、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６へ第２の制御信号を送る。この第２の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１ｋは、メモリ６から推定遅延時間を呼び出して設定することにより遅延回路として機能し、適応フィルタ５２ｋは、メモリ６から推定荷重を呼び出して初期値として設定し、適応アルゴリズムを用いて荷重ｇｋを推定し、減算器９ｋは、推定遅延時間と推定荷重（^）ｇｋから誤差信号を求める。この誤差信号の最小値がしきい値に到達するまで最初の荷重を求める処理から最後の誤差信号を求める処理までを繰り返す。これにより干渉波が抑圧される。これらの干渉波抑圧処理がステップ３５１〜３５４である。
【００８５】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る干渉波除去装置について図６を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態４に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。なお、この発明の実施の形態４に係る干渉波除去装置の構成は、上記の実施の形態１と同様である。
【００８６】
ここでは簡単のためにプラントノイズは十分小さい状況により説明する。上記の実施の形態３では、予め広帯域信号について処理し、１，…，Ｋ段の遅延時間推定値を求め、これらの遅延時間推定値における、１，…，Ｋ段の適応フィルタの荷重もそれぞれメモリ６に記憶し、干渉波抑圧時の第ｋ段の荷重計算時の初期値に使用するものであるが、この実施の形態４では、予め広帯域信号の処理時に得られた荷重値を干渉抑圧時にも荷重値として用いるものである。
【００８７】
予め広帯域信号発生器１より広帯域信号（白色ノイズ等）を送信する場合を考える。このとき、スイッチ３は広帯域信号発生器１側に切り替える。また、スイッチ３は、広帯域信号を用いて遅延時間の推定を行っていることを遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、メモリ６が区別可能なように第１の制御信号（点線）を送る。ここでは、図６中の「予め広帯域信号で行う処理」を行う。
【００８８】
ステップ４０１、４０２、４０３において、広帯域信号を送信した場合、式（２）中の送信信号の自己相関関数ｒｘｘはｄ＝ｄｋのみに相関値のピークが現れる。この場合、遅延時間評価関数Φ’（ｄ）は唯一のピークをもつ。
【００８９】
次に、ステップ４０４において、この唯一のピークをもつ探索パラメータｄｉを遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅとする。この遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅをメモリ６に記憶する。
【００９０】
次に、ステップ４０５では、ステップ４０４で得られた遅延時間推定値で少タップ段数の適応フィルタ５２ｋを動作させ、適応アルゴリズムを用いて、その荷重ｇｋ−ｐｒｅを計算し、計算後のｇｋ−ｐｒｅを荷重推定値（^）ｇｋ−ｐｒｅとし、これをメモリ６に記憶する。
【００９１】
次に、ステップ４０６では、遅延時間（^）ｄｋ−ｐｒｅと荷重（^）ｇｋ−ｐｒｅより誤差信号ｅｋ−ｐｒｅ（ｔ）を求める。
【００９２】
そして、ステップ４０７において、ステップ４０６で求められた誤差信号の最小値が予め設定しておいたしきい値よりも小さくなる場合には、繰り返しの処理を止める。それ以外の場合にはｋ＝ｋ＋１として、ｋ＝Ｋとなるまでステップ４０１〜４０６を繰り返す。ここまでで前処理は終了する。
【００９３】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、図６中「干渉波抑圧時の処理」を行う。このとき、スイッチ３は送信信号発生器２側に切り替えて、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、メモリ６へ第２の制御信号（点線）を送る。
【００９４】
ステップ４５１では、複素タップ選択適応フィルタ５の遅延時間推定の処理と、タップ数Ｍ段の適応フィルタ５２ｋの荷重演算を行わず、予め広帯域信号を送信して求めた推定遅延時間（^）ｄｋ−ｐｒｅと推定荷重（^）ｇｋ−ｐｒｅをメモリ６から呼び出し、この遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅと荷重値（^）ｇｋ−ｐｒｅを用いて、誤差信号ｅｋ（ｔ）を求める。これにより、適応アルゴリズムの演算が不要になる。この行程は次式で表すことができる。
【００９５】
【数９】
0004545683.tif 000010
【００９６】
ただし、ｋ＝１のときは、ｅｋ−１（ｔ）は未知系の出力ｆ（ｔ）とする。
【００９７】
これらの処理が終わった時点で全ての未知系のインパルス応答が局在する遅延時間とその大きさの推定が行なえる。
【００９８】
推定された全ての未知系のインパルス応答の遅延時間とその大きさから未知系を模擬し、干渉波の除去を行う（ステップ４５２）。
【００９９】
すなわち、スイッチ３が広帯域信号発生器１側に切り替えられると、スイッチ３は、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６に第１の制御信号を送る。この第１の制御信号に基づいて、適応フィルタ５２ｋは、メモリ６から荷重ｇ、ｇ＊を呼び出して設定し、遅延時間推定装置５１ｋは、荷重ｇ、ｇ＊を用いてそれぞれ誤差信号の二乗平均値を求め、２つの二乗平均値から遅延時間評価関数を求め、この遅延時間評価関数から遅延時間を推定して推定遅延時間をメモリ６に記憶する。また、遅延時間推定装置５１ｋは、適応アルゴリズムを用いて推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重をメモリ６に記憶する。次に、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求める。この誤差信号の最小値がしきい値に到達するまで最初の二乗平均値を求める処理から最後の誤差信号を求める処理までを繰り返す。これらの前処理がステップ４０１〜４０７である。
【０１００】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、スイッチ３が送信信号発生器２側に切り替えられて、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６へ第２の制御信号を送る。この第２の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１ｋは、メモリ６から推定遅延時間を呼び出して設定することにより遅延回路として機能し、適応フィルタ５２ｋは、メモリ６から推定荷重を呼び出して設定する。減算器９ｋは、推定遅延時間と推定荷重（^）ｇｋから誤差信号を求める。これにより干渉波が抑圧される。これらの干渉波抑圧処理がステップ４５１〜４５２である。
【０１０１】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る干渉波除去装置について図７を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施の形態５に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。なお、この発明の実施の形態５に係る干渉波除去装置の構成は、上記の実施の形態１と同様である。
【０１０２】
ここでは簡単のためにプラントノイズは十分小さい状況により説明する。この実施の形態５は、サブ適応フィルタ群数がＫ＝１である場合で、予め広帯域信号で遅延時間を推定しておき、荷重はそれぞれの干渉波が入射するときに求める。
【０１０３】
予め広帯域信号発生器１より広帯域信号（白色ノイズ等）を送信する場合を考える。このとき、スイッチ３は広帯域信号発生器１側に切り替える。また、スイッチ３は、広帯域信号を用いて遅延時間の推定を行っていることを遅延時間推定装置５１１、Ｍ段の適応フィルタ５２１、メモリ６が区別可能なように第１の制御信号（点線）を送る。ここでは、図７中の「予め広帯域信号で行う処理」を行う。
【０１０４】
ステップ５０１において、広帯域信号を送信した場合、広帯域信号ｘ（ｔ）と、この広帯域信号が未知系を通過した受信信号ｆ（ｔ）との相互相関関数ｒｘｆを計算する。これは次式で表すことができる。ｄは遅延時間探索パラメータとし、未知系のインパルス応答の時間軸を満たすように与える。
【０１０５】
【数１０】
0004545683.tif 000011
【０１０６】
ここで、〈〉内は期待値演算、＊は複素共役をそれぞれ表す。
【０１０７】
次に、ステップ５０２において、式（１０）はｄ１＝ｄｉのみに相関値のピークが現れる。この唯一のピークを与える探索パラメータｄｉを遅延時間推定値（^）ｄ１−ｐｒｅとする。この遅延時間推定値（^）ｄ１−ｐｒｅをメモリ６に記憶する。ここまでで前処理は終了する。
【０１０８】
以下、ステップ５５１〜５５４の処理は、上記の実施の形態１のステップ１５１〜１５４とそれぞれ同様であるので説明は省略する。
【０１０９】
すなわち、スイッチ３が広帯域信号発生器１側に切り替えられると、スイッチ３は、遅延時間推定装置５１１、Ｍ段の適応フィルタ５２１、及びメモリ６に第１の制御信号を送る。この第１の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１１は、広帯域信号ｘ（ｔ）と、この広帯域信号が未知系を通過してきた受信信号ｆ（ｔ）の相互相関関数を計算し、相互相関値が最大となる遅延時間を推定遅延時間としてメモリ６に記憶する。これらの前処理がステップ５０１〜５０２である。
【０１１０】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、スイッチ３が送信信号発生器２側に切り替えられて、遅延時間推定装置５１１、Ｍ段の適応フィルタ５２１、及びメモリ６へ第２の制御信号を送る。この第２の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１１は、メモリ６から推定遅延時間を呼び出して設定することにより遅延回路として機能し、適応フィルタ５２１は、適応アルゴリズムを用いて荷重ｇ１を求め、減算器９１は、推定遅延時間と荷重ｇ１から誤差信号を求め、これにより干渉波が抑圧される。これらの干渉波抑圧処理がステップ５５１〜５５４である。
【０１１１】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係る干渉波除去装置について図８を参照しながら説明する。図８は、この発明の実施の形態６に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。なお、この発明の実施の形態６に係る干渉波除去装置の構成は、上記の実施の形態１と同様である。
【０１１２】
ここでは簡単のためにプラントノイズは十分小さい状況により説明する。この実施の形態６では、サブ適応フィルタ群数がＫ≧２である場合で、予め広帯域信号について処理し、１，…，Ｋ段の遅延時間推定値とそれぞれのサブ適応フィルタの荷重求め、これらのうち、１，…，Ｋ段の遅延時間推定値を実際の干渉波処理時に用いるものである。
【０１１３】
予め広帯域信号発生器１より広帯域信号（白色ノイズ等）を送信する場合を考える。このとき、スイッチ３は広帯域信号発生器１側に切り替える。また、スイッチ３は、広帯域信号を用いて遅延時間の推定を行っていることを遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、メモリ６が区別可能なように第１の制御信号（点線）を送る。この前処理では、図８中の「予め広帯域信号で行う処理」を行う。
【０１１４】
ステップ６０１において、広帯域信号を送信し、広帯域信号と、この広帯域信号が未知系を通過した受信信号との相互相関関数ｒｘｆを計算する。
【０１１５】
次に、ステップ６０２において、相互相関関数ｒｘｆはｄ＝ｄｋのみに相関値のピークが現れる。この唯一のピークをもつ探索パラメータｄｋを遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅとする。この遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅをメモリ６に記憶する。
【０１１６】
次に、ステップ６０３では、ステップ６０２で得られた遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅで少タップ段数の適応フィルタ５２ｋを動作させ、適応アルゴリズムを用いて、その荷重ｇｋ−ｐｒｅを計算し、計算後のｇｋ−ｐｒｅを荷重推定値（^）ｇｋ−ｐｒｅとする。
【０１１７】
次に、ステップ６０４では、遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅと荷重（^）ｇｋ−ｐｒｅを用いて誤差信号ｅｋ−ｐｒｅ（ｔ）を次式により計算する。
【０１１８】
【数１１】
0004545683.tif 000012
【０１１９】
ただし、ｋ＝１のときは、ｅｋ−１（ｔ）は未知系の出力ｆ（ｔ）とする。
【０１２０】
そして、ステップ６０５において、ステップ６０４で求められた誤差信号の最小値が予め設定しておいたしきい値よりも小さくなる場合には、繰り返しの処理を止める。それ以外の場合にはｋ＝ｋ＋１として、ｋ＝Ｋとなるまでステップ６０１〜６０４を繰り返す。ここまでで前処理は終了する。
【０１２１】
以下、ステップ６５１〜６５４の処理は、上記の実施の形態２のステップ２５１〜２５４とそれぞれ同様であるので説明は省略する。
【０１２２】
すなわち、スイッチ３が広帯域信号発生器１側に切り替えられると、スイッチ３は、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６に第１の制御信号を送る。この第１の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１ｋは、広帯域信号ｘ（ｔ）と、この広帯域信号が未知系を通過してきた受信信号ｆ（ｔ）の相互相関関数を計算し、相互相関値が最大となる遅延時間を推定遅延時間としてメモリ６に記憶する。また、遅延時間推定装置５１ｋは、適応アルゴリズムを用いて推定遅延時間での荷重を推定し、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求める。この誤差信号の最小値がしきい値に到達するまで最初の相互相関関数を求める処理から最後の誤差信号を求める処理までを繰り返す。これらの前処理がステップ６０１〜６０５である。
【０１２３】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、スイッチ３が送信信号発生器２側に切り替えられて、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６へ第２の制御信号を送る。この第２の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１ｋは、メモリ６から推定遅延時間を呼び出して設定することにより遅延回路として機能し、適応フィルタ５２ｋは、適応アルゴリズムを用いて荷重ｇｋを求め、減算器９ｋは、推定遅延時間と推定荷重（^）ｇｋから誤差信号を求める。この誤差信号の最小値がしきい値に到達するまで最初の荷重を求める処理から最後の誤差信号を求める処理までを繰り返す。これにより干渉波が抑圧される。これらの干渉波抑圧処理がステップ６５１〜６５４である。
【０１２４】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７に係る干渉波除去装置について図９を参照しながら説明する。図９は、この発明の実施の形態７に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。なお、この発明の実施の形態７に係る干渉波除去装置の構成は、上記の実施の形態１と同様である。
【０１２５】
ここでは簡単のためにプラントノイズは十分小さい状況により説明する。この実施の形態７では、サブ適応フィルタ群数がＫ≧１である場合で、予め広帯域信号について処理し、１，…，Ｋ段の遅延時間推定値とそれぞれのサブ適応フィルタの荷重求め、これらを実際の干渉波抑圧時に用いるものである。
【０１２６】
予め広帯域信号発生器１より広帯域信号（白色ノイズ等）を送信する場合を考える。このとき、スイッチ３は広帯域信号発生器１側に切り替える。また、スイッチ３は、広帯域信号を用いて遅延時間の推定を行っていることを遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、メモリ６が区別可能なように第１の制御信号（点線）を送る。前処理では、図９中の「予め広帯域信号で行う処理」を行う。
【０１２７】
ステップ７０１において、広帯域信号を送信し、広帯域信号と、この広帯域信号が未知系を通過した受信信号の相互相関関数ｒｘｆを計算する。
【０１２８】
次に、ステップ７０２において、相互相関関数ｒｘｆはｄ＝ｄｋのみに相関値のピークが現れる。この唯一のピークをもつ探索パラメータｄを遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅとする。この遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅをメモリ６に記憶する。
【０１２９】
次に、ステップ７０３では、ステップ７０２で得られた遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅで少タップ段数の適応フィルタを動作させ、適応アルゴリズムを用いて、その荷重ｇｋ−ｐｒｅを計算し、計算後のｇｋ−ｐｒｅを荷重推定値（^）ｇｋ−ｐｒｅとし、これをメモリ６に記憶する。
【０１３０】
次に、ステップ７０４では、遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅと荷重（^）ｇｋ−ｐｒｅを用いて誤差信号ｅｋ−ｐｒｅ（ｔ）を次式により計算する。
【０１３１】
【数１２】
0004545683.tif 000013
【０１３２】
ただし、ｋ＝１のとき、ｅｋ−１−ｐｒｅ（ｔ）は未知系の出力ｆ（ｔ）とする。
【０１３３】
そして、ステップ７０５において、ステップ７０４で求められた誤差信号の最小値が予め設定しておいたしきい値よりも小さくなる場合には、繰り返しの処理を止める。それ以外の場合にはｋ＝ｋ＋１として、ｋ＝Ｋとなるまでステップ７０１〜７０４を繰り返す。ここまでで前処理は終了する。
【０１３４】
以下、ステップ７５１〜７５４の処理は、上記の実施の形態３のステップ３５１〜３５４とそれぞれ同様であるので説明は省略する。
【０１３５】
すなわち、スイッチ３が広帯域信号発生器１側に切り替えられると、スイッチ３は、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６に第１の制御信号を送る。この第１の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１ｋは、広帯域信号ｘ（ｔ）と、この広帯域信号が未知系を通過してきた受信信号ｆ（ｔ）の相互相関関数を計算し、相互相関値が最大となる遅延時間を推定遅延時間としてメモリ６に記憶する。また、遅延時間推定装置５１ｋは、適応アルゴリズムを用いて推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重をメモリ６に記憶する。次に、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求める。この誤差信号の最小値がしきい値に到達するまで最初の相互相関関数を求める処理から最後の誤差信号を求める処理までを繰り返す。これらの前処理がステップ７０１〜７０５である。
【０１３６】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、スイッチ３が送信信号発生器２側に切り替えられて、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６へ第２の制御信号を送る。この第２の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１ｋは、メモリ６から推定遅延時間を呼び出して設定することにより遅延回路として機能し、適応フィルタ５２ｋは、メモリ６から推定荷重を呼び出して初期値として設定し、適応アルゴリズムを用いて荷重ｇｋを推定し、減算器９ｋは、推定遅延時間と推定荷重（^）ｇｋから誤差信号を求める。この誤差信号の最小値がしきい値に到達するまで最初の荷重を求める処理から最後の誤差信号を求める処理までを繰り返す。これにより干渉波が抑圧される。これらの干渉波抑圧処理がステップ７５１〜７５４である。
【０１３７】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８に係る干渉波除去装置について図１０を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態８に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。なお、この発明の実施の形態８に係る干渉波除去装置の構成は、上記の実施の形態１と同様である。
【０１３８】
ここでは簡単のためにプラントノイズは十分小さい状況により説明する。上記の実施の形態７では、予め広帯域信号について処理し、１，…，Ｋ段の遅延時間推定値を求め、それぞれの遅延時間推定値における、１，…，Ｋ段の適応フィルタの荷重もそれぞれメモリ６に記憶し、干渉波抑圧時の第ｋ段の荷重計算時の初期値に使用するものであるが、この実施の形態８では、予め広帯域信号の処理時に得られた荷重値を干渉抑圧時にも荷重値として用いるものである。
【０１３９】
予め広帯域信号発生器１より広帯域信号（白色ノイズ等）を送信する場合を考える。このとき、スイッチ３は広帯域信号発生器１側に切り替える。また、スイッチ３は、広帯域信号を用いて遅延時間の推定を行っていることを遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、メモリ６が区別可能なように第１の制御信号（点線）を送る。前処理では図１０中の「予め広帯域信号で行う処理」を行う。
【０１４０】
ステップ８０１において、広帯域信号を送信し、広帯域信号と、この広帯域信号が未知系を通過した受信信号との相互相関関数ｒｘｆを計算する。
【０１４１】
次に、ステップ８０２において、相互相関関数ｒｘｆはｄ＝ｄｋのみに相関値のピークが現れる。この唯一のピークをもつ探索パラメータｄを遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅとする。この遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅをメモリ６に記憶する。
【０１４２】
次に、ステップ８０３では、ステップ８０２で得られた遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅで少タップ段数の適応フィルタ５２ｋを動作させ、適応アルゴリズムを用いて、その荷重ｇｋ−ｐｒｅを計算し、計算後のｇｋ−ｐｒｅを荷重推定値（^）ｇｋ−ｐｒｅとし、これをメモリ６に記憶する。
【０１４３】
次に、ステップ８０４では、遅延時間推定値（^）ｄｋ−ｐｒｅと荷重（^）ｇｋ−ｐｒｅを用いて誤差信号ｅｋ−ｐｒｅ（ｔ）を次式により計算する。
【０１４４】
【数１３】
0004545683.tif 000014
【０１４５】
ただし、ｋ＝１のとき、ｅｋ−１−ｐｒｅ（ｔ）は未知系の出力ｆ（ｔ）とする。
【０１４６】
そして、ステップ８０５において、ステップ８０４で求められた誤差信号の最小値が予め設定しておいたしきい値よりも小さくなる場合には、繰り返しの処理を止める。それ以外の場合にはｋ＝ｋ＋１として、ｋ＝Ｋとなるまでステップ８０１〜８０４を繰り返す。ここまでで前処理は終了する。
【０１４７】
以下、ステップ８５１〜８５２の処理は、上記の実施の形態４のステップ４５１〜４５２とそれぞれ同様であるので説明は省略する。
【０１４８】
すなわち、スイッチ３が広帯域信号発生器１側に切り替えられると、スイッチ３は、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６に第１の制御信号を送る。この第１の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１ｋは、広帯域信号ｘ（ｔ）と、この広帯域信号が未知系を通過してきた受信信号ｆ（ｔ）の相互相関関数を計算し、相互相関値が最大となる遅延時間を推定遅延時間としてメモリ６に記憶する。また、遅延時間推定装置５１ｋは、適応アルゴリズムを用いて推定遅延時間での荷重を推定して推定荷重をメモリ６に記憶する。次に、推定遅延時間及び推定荷重より誤差信号を求める。この誤差信号の最小値がしきい値に到達するまで最初の相互相関関数を求める処理から最後の誤差信号を求める処理までを繰り返す。これらの前処理がステップ８０１〜８０５である。
【０１４９】
実際に干渉波を抑圧処理する場合には、スイッチ３が送信信号発生器２側に切り替えられて、遅延時間推定装置５１ｋ、Ｍ段の適応フィルタ５２ｋ、及びメモリ６へ第２の制御信号を送る。この第２の制御信号に基づいて、遅延時間推定装置５１ｋは、メモリ６から推定遅延時間を呼び出して設定することにより遅延回路として機能し、適応フィルタ５２ｋは、メモリ６から推定荷重を呼び出して設定する。減算器９ｋは、推定遅延時間と推定荷重（^）ｇｋから誤差信号を求める。これにより干渉波が抑圧される。これらの干渉波抑圧処理がステップ８５１〜８５２である。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る干渉波除去装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る干渉波除去装置の複素タップ選択適応フィルタの構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態３に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態４に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態５に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態６に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態７に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態８に係る干渉波除去装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】従来の遅延時間推定装置の原理的構成を示す概念図である。
【図１２】従来のタップ選択適応フィルタの動作を示すフローチャートである。
【図１３】広帯域信号における遅延時間推定の手法を示す概念図である。
【図１４】周期性をもつ狭帯域信号における遅延時間推定の手法を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１  広帯域信号発生器、２  送信信号発生器、３  スイッチ、４  送信アンテナ、５  複素タップ選択適応フィルタ、６  メモリ、７  受信アンテナ、８  加算器、９、９１、９ｋ  減算器、５１１、５１ｋ  遅延時間推定装置、５２１、５２ｋ  適応フィルタ。
【図１】
0004545683.tif 000015
【図２】
0004545683.tif 000016
【図３】
0004545683.tif 000017
【図４】
0004545683.tif 000018
【図５】
0004545683.tif 000019
【図６】
0004545683.tif 000020
【図７】
0004545683.tif 000021
【図８】
0004545683.tif 000022
【図９】
0004545683.tif 000023
【図１０】
0004545683.tif 000024
【図１１】
0004545683.tif 000025
【図１２】
0004545683.tif 000026
【図１３】
0004545683.tif 000027
【図１４】
0004545683.tif 000028