(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信系統からの入力信号が供給される被減算端子および遅延波キャンセル用のキャンセル信号が供給される減算端子を有している減算器と、
該減算器からの出力信号が供給され、該出力信号にフィルタ係数の特性を畳み込むことにより前記キャンセル信号を生成する適応フィルタと、
前記減算器の出力信号が実質上供給され、該出力信号に含まれる遅延波のキャンセル残差成分を示す周波数特性を算出し、該キャンセル残差成分から遅延波をキャンセルするフィルタ係数を算出して、前記適応フィルタの係数を書き換えるフィルタ係数生成回路とを具えている遅延波キャンセラであって、
前記フィルタ係数生成回路が、
前記減算器の出力信号である時間領域の入力信号から、ＦＦＴ窓を用いて有効シンボル期間の信号を抽出してＦＦＴ（高速フーリエ変換）し、周波数領域のデータに変換して出力するＦＦＴ回路と、
該ＦＦＴ回路から出力された周波数領域のデータから、受信伝搬路の周波数特性を算出する周波数特性算出回路と、
該周波数特性算出回路より出力された周波数領域のデータから遅延波のキャンセル残差成分を示す周波数特性データを算出して出力する残差周波数特性算出回路と、
該残差周波数特性算出回路の出力が実質上それぞれ入力され、該入力信号を逆高速フーリエ変換して、更新分のフィルタ係数を生成するＩＦＦＴ回路と、
該ＩＦＦＴ回路から出力される更新分のフィルタ係数から、新たなフィルタ係数を算出して前記適応フィルタに出力するフィルタ係数更新回路と、
を少なくとも具えるように構成され、且つ
前記フィルタ係数生成回路が、前記周波数特性算出回路と前記残差周波数特性算出回路と前記ＩＦＦＴ回路と前記フィルタ係数更新回路とから構成されるフィルタ係数生成用の系統を少なくとも２系統以上具え、これら系統のうちの少なくとも１系統はフィルタ係数を高速に生成する回路構成とし、少なくとも別の１系統は長い遅延時間の遅延波をキャンセルするフィルタ係数を生成する回路構成としたことを特徴とする遅延波キャンセラ。
【請求項２】
前記ＩＦＦＴ回路を、
前記各系統においてＩＦＦＴを行うデータ数およびＩＦＦＴポイント数が異なるように構成した請求項１に記載の遅延波キャンセラ。
【請求項３】
前記フィルタ係数生成用の各系統において、少なくとも１系統における前記周波数特性算出回路を、ＯＦＤＭ信号に挿入されているＳＰ（Scattered  Pilot）を用いて伝搬路による周波数特性を算出するように構成し、少なくとも別の１系統における前記周波数特性算出回路を、前記ＦＦＴ回路から入力された周波数領域のデータの振幅値と位相値を判定して、該判定値で前記入力された周波数領域のデータを除算して伝搬路による周波数特性を算出するように構成した請求項１または２に記載の遅延波キャンセラ。
【請求項４】
前記フィルタ係数生成回路が、
前記ＦＦＴ回路のＦＦＴ窓が有効シンボル期間からずれることで前記周波数特性算出回路の出力に含まれる周波数特性上の誤差を補正するためのＦＦＴ窓誤差補正手段を具え、ある系統において算出したＦＦＴ窓の誤差補正値を、別の系統におけるＦＦＴ窓誤差補正手段において用いるように構成した請求項１〜３のいずれか一項に記載の遅延波キャンセラ。
【請求項５】
前記ＦＦＴ窓誤差補正手段が、各系統において前記ＦＦＴ回路による周波数領域データの観測タイミングが異なる場合に、別の系統のＦＦＴ窓誤差補正手段のＦＦＴ窓の誤差補正値と観測タイミングの差を用いて、ＦＦＴ窓の誤差補正値を予測して、その誤差を補正する手段を具えた請求項４に記載の遅延波キャンセラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ信号を用いたデジタル伝送およびデジタル放送において、親局からの受信信号に含まれる遅延波を適応フィルタを用いて電気的にキャンセルするためのマルチパスキャンセラ、ならびに、親局からの受信信号を受信と同一周波数で再送信する際に発生する電波の回り込みを適応フィルタを用いて電気的にキャンセルするための回り込みキャンセラなどのような、希望波の遅延波をキャンセルする遅延波キャンセラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の遅延波キャンセラでは、遅延時間の長い遅延波をキャンセルすべく構成する場合に、観測した信号から伝搬路の周波数特性を算出する際に、データキャリヤの判定値を用いるなどの方法で有効な周波数特性のデータ数を増やして、周波数領域データのサンプリング間隔を小さくすることにより遅延時間の長い遅延波を観測できるように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、遅延時間の長い遅延波を観測するために周波数特性のデータ数を増やすと、信号処理の演算時間が増加するため、信号を観測して適応フィルタに対する新たなフィルタ係数を生成する時間が増加してしまい、フィルタの係数更新間隔が長くなるという問題があり、係数更新間隔が短いままで遅延時間の長い遅延波をキャンセルすることができなかった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、遅延時間の短い遅延波に対するキャンセラの変動追従特性を劣化させることなく、遅延時間の長い遅延波もキャンセルし得る遅延波キャンセラを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、受信系統からの入力信号が供給される被減算端子および遅延波キャンセル用のキャンセル信号が供給される減算端子を有している減算器と、
該減算器からの出力信号が供給され、該出力信号にフィルタ係数の特性を畳み込むことにより前記キャンセル信号を生成する適応フィルタと、
前記減算器の出力信号が実質上供給され、該出力信号に含まれる遅延波のキャンセル残差成分を示す周波数特性を算出し、該キャンセル残差成分から遅延波をキャンセルするフィルタ係数を算出して、前記適応フィルタの係数を書き換えるフィルタ係数生成回路とを具えている遅延波キャンセラであって、
前記フィルタ係数生成回路が、
前記減算器の出力信号である時間領域の入力信号から、ＦＦＴ窓を用いて有効シンボル期間の信号を抽出してＦＦＴ（高速フーリエ変換）し、周波数領域のデータに変換して出力するＦＦＴ回路と、
該ＦＦＴ回路から出力された周波数領域のデータから、受信伝搬路の周波数特性を算出する周波数特性算出回路と、
該周波数特性算出回路より出力された周波数領域のデータから遅延波のキャンセル残差成分を示す周波数特性データを算出して出力する残差周波数特性算出回路と、
該残差周波数特性算出回路の出力が実質上それぞれ入力され、該入力信号を逆高速フーリエ変換して、更新分のフィルタ係数を生成するＩＦＦＴ回路と、
該ＩＦＦＴ回路から出力される更新分のフィルタ係数から、新たなフィルタ係数を算出して前記適応フィルタに出力するフィルタ係数更新回路と、
を少なくとも具えるように構成され、且つ
前記フィルタ係数生成回路が、前記周波数特性算出回路と前記残差周波数特性算出回路と前記ＩＦＦＴ回路と前記フィルタ係数更新回路とから構成されるフィルタ係数生成用の系統を少なくとも２系統以上具え、これら系統のうちの少なくとも１系統はフィルタ係数を高速に生成する回路構成とし、少なくとも別の１系統は長い遅延時間の遅延波をキャンセルするフィルタ係数を生成する回路構成としたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の好適例では、前記ＩＦＦＴ回路を、前記各系統においてＩＦＦＴを行うデータ数およびＩＦＦＴポイント数が異なるように構成する。
【０００７】
本発明の他の好適例では、前記フィルタ係数生成用の各系統において、少なくとも１系統における前記周波数特性算出回路を、ＯＦＤＭ信号に挿入されているＳＰ（Scattered  Pilot）を用いて伝搬路による周波数特性を算出するように構成し、少なくとも別の１系統における前記周波数特性算出回路を、前記ＦＦＴ回路から入力された周波数領域のデータの振幅値と位相値を判定して、該判定値で前記入力された周波数領域のデータを除算して伝搬路による周波数特性を算出するように構成する。
【０００８】
さらに本発明の好適例では、前記フィルタ係数生成回路が、前記ＦＦＴ回路のＦＦＴ窓が有効シンボル期間からずれることで前記周波数特性算出回路の出力に含まれる周波数特性上の誤差を補正するためのＦＦＴ窓誤差補正手段を具え、ある系統において算出したＦＦＴ窓の誤差補正値を、別の系統におけるＦＦＴ窓誤差補正手段において用いるように構成する。
【０００９】
本発明のさらに他の好適例では、前記ＦＦＴ窓誤差補正手段が、各系統において前記ＦＦＴ回路による周波数領域データの観測タイミングが異なる場命に、別の系統のＦＦＴ窓誤差補正手段のＦＦＴ窓の誤差補正値と観測タイミングの差を用いて、ＦＦＴ窓の誤差補正値を予測して、その誤差を補正する手段を具えるようにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して、実施例により本発明を詳細に説明する。なお、以下の説明中の数式において、特に注釈がない限り大文字は複素数を、小文字は実数をそれぞれ示すものとし、また、図面中、同じか又は同等の機能を示すものには同じか、又は関連参照番号を付して示してある。
【００１１】
図１は、本発明による遅延波キャンセラの一実施例を示すブロック図であり、ここに、１，２および３はそれぞれ第1、第２および第３減算器、４はバンドパスフィルタ、５，６および７はそれぞれ第1、第２および第３適応フィルタ（これらの適応フィルタは、以後単にそれぞれ「適応フィルタ＃１」、「適応フィルタ＃２」および「適応フィルタ＃３」とも称する）、８は遅延回路、９はフィルタ係数生成回路、１０はＦＦＴ回路、１１および１２はそれぞれフィルタ係数生成用の第１および第２系統（これらの系統は、以後単にそれぞれ「系統＃１」および「系統＃２」とも称する）、１３-１,１３-２は周波数特性算出回路、１４はＦＦＴ窓誤差補正回路、１５は残差周波数特性算出回路、１６は補間回路、１７-１,１７-２はＩＦＦＴ回路、１８はフィルタ係数更新回路、１９は係数分割器、２０はＦＦＴ窓誤差予測回路である。
【００１２】
図１の例では、３つの減算器１〜３と、３つの適応フィルタ５〜７を用いた構成のものを示しているが、これら減算器および適応フィルタの数は本発明の本質的な構成を限定するものではなく、説明の便宜上それぞれ３個づつに限定したに過ぎない。
【００１３】
第1、第２および第３減算器１〜３は、本発明による遅延波キャンセラに入力された時間領域のキャンセラ信号から、第３、第２および第１適応フィルタ７，６，５より前記各減算器の減算端子にそれぞれ出力される遅延波キャンセル用のキャンセル信号を順次減算して、バンドパスフィルタ４へ出力するための回路である。
【００１４】
バンドパスフィルタ４は、キャンセラ入力のＯＦＤＭ信号帯域外の雑音成分を抑制して、遅延波キャンセラ出力として出力すると共に、第２および第３適応フィルタ６，７並びにフィルタ係数生成回路９へも出力するための帯域通過フィルタである。このフィルタ４は通常タップ数が奇数のＦＩＲ（Finite  Impulse  Response）フィルタで構成する。タップ数を奇数としているのは、このフィルタ４の通過に要する信号遅延量が回路の動作クロック単位となるようにするためである。なお、バンドパスフィルタ４の遅延量をこのようにクロック単位とする理由については後に詳細に説明する。
【００１５】
フィルタ係数生成回路９は、バンドパスフィルタ４から出力される遅延波キャンセル後の信号を受信して、遅延波をキャンセルする信号を発生させるためのフィルタ係数を生成して、各適応フィルタ５〜７へそれぞれ出力する回路であり、このフィルタ係数生成回路９の詳細な動作については後に説明する。
【００１６】
適応フィルタ５，６および７は、それぞれ減算器３，２および１と組み合わせて負帰還を構成することで遅延波をキャンセルするためのフィルタであり、それぞれＦＩＲフィルタなどのトランスバーサルフィルタにて構成する。
【００１７】
第１適応フィルタ５は、第３減算器３からの出力信号にフィルタ係数生成回路９からのフィルタ係数を畳み込んで、バンドパスフィルタ４による信号遅延以下の遅延時間の遅延波をキャンセルするための信号を発生させるフィルタであるため、このフィルタ５は第３減算器３の出力端子と該減算器３の減算端子との間に接続する。なお、この第１適応フィルタ５による帰還ループの中は、遅延時間の短い遅延波をキャンセルできるようにフィルタ以外の遅延素子をなるべく置かないように構成する。なお、本実施例では、帰還ループの中にはフィルタ以外の遅延素子がない場合について説明している。
【００１８】
第２適応フィルタ６は、バンドパスフィルタ４からの信号にフィルタ係数生成回路９からのフィルタ係数を畳み込んで、バンドパスフィルタ４による信号遅延以上の遅延時間の遅延波をキャンセルするための信号を発生させるフィルタであり、このフィルタ６の帰還ループの中にはバンドパスフィルタ４が存在するために、その遅延時間以下の遅延波をキャンセルすることはできない。そこで、第２適応フィルタ６でキャンセルできない遅延時間については第１適応フィルタ５でキャンセルするように構成する。
【００１９】
第３適応フィルタ７は、バンドパスフィルタ４からの信号に同じくフィルタ係数生成回路９からのフィルタ係数を畳み込んで、遅延時間の長い遅延波をキャンセルするための信号を発生させるフィルタである。
【００２０】
遅延回路８は、第１適応フィルタ５と第２適応フィルタ６のタップ長の和に等しい遅延時間分を入力信号に対して遅延させて出力する回路であり、図１の実施例ではこの遅延回路８を第３適応フィルタ７の後に挿入した例を示しているが、この順番を逆にして、第３適応フィルタ７の前に遅延回路８を挿入する構成をとることもできる。なお、各適応フィルタ５〜７のタップ長については、この後のフィルタ係数生成回路９の動作説明の中で述べる。
【００２１】
フィルタ係数生成回路９の動作につき説明するに、以下の説明では、日本の地上デジタル放送方式であるＩＳＤＢ−Ｔのモード３におけるパラメータを代表として使用するものとする。本発明は、これ以外のパラメータにおいても有効なことは勿論である。ＩＳＤＢ−Ｔのモード３においては、１シンボル当たりのキャリア総数が５６１７本で、ＦＦＴポイント数が８１９２個で、１シンボルの有効シンボル期間が１００８ｍｓである。
【００２２】
バンドパスフィルタ４からフィルタ係数生成回路９に供給された信号は、先ずＦＦＴ回路１０に入力され、ここではＯＦＤＭ信号の有効シンボル期間の時間領域データをＦＦＴ窓と呼ばれる時間窓で抽出し、その時間領域データをＦＦＴ（高速フーリエ変換）して周波数領域のデータに変換して出力する。
【００２３】
本発明による遅延波キャンセラは、ＦＦＴ回路１０以降の回路を複数のフィルタ係数生成用の系統で構成するのであって、図１の実施例では第１系統１１（＃１）と第２系統１２（＃２）との２つの系統の回路を具えた構成の例を示している。当然３系統以上の回路を具える場合においても本発明は有効である。なお、図１の実施例では、第１系統１１に、フィルタ係数を高速に生成するための回路構成を、第２系統１２に長い遅延時間の遅延波をキャンセルするためのフィルタ係数を生成するための回路構成をそれぞれ示している。
【００２４】
次いで、各系統１１および１２における回路について説明する。周波数特性算出回路１３−１および１３−２は、ＦＦＴ回路１０から供給された周波数領域のデータから伝搬路の周波数特性データF(k,n)を算出して出力する回路である。ここに、ｋは周波数を表すキャリア番号を示す整数（モード３の場合、０≦ｋ≦５６１６）、ｎはフィルタ係数更新回路１８による適応フィルタ５〜７のフィルタ係数更新回数を示す自然数である。周波数特性算出回路１３における伝搬路の周波数特性の算出法には大きく分類して２通りの方法がある。１つはＯＦＤＭ信号に挿入されているトレーニング信号であるＳＰ（Scattered  Pilot）を用いる方法、もう１つは周波数領域のデータを領域判定してその判定値を用いる方法であり、本例では周波数特性算出回路１３−１を、前記ＳＰを用いて伝搬路による周波数特性を算出する回路とし、周波数特性算出回路１３−２を、前記判定値で周波数領域の伝搬路による周波数特性を算出する回路としている。
【００２５】
ＳＰを用いる方法では、ＯＦＤＭ信号の周波数領域データに１シンボルで１２キャリア毎に内挿されている既知のＳＰから周波数特性を算出する。送信側の変調器が内挿されたＳＰのデータをX(k,n)、ＦＦＴ回路１０から供給された周波数領域のデータをR(k,n)とすると、伝搬路の周波数特性データF(k,n)は下記の（１）式で表される。
0003942943.tif 000002
ただし、ＳＰは１２キャリア毎にしか存在しないため、（１）式で算出されるデータは下記の（２）式を満たすｋの周波数特性データF(k,n)だけである。
0003942943.tif 000003
ここに、ｐは整数（ｐ≦４６８＝５６１６／１２）、ｉはＯＦＤＭ信号のシンボル番号を示す整数（０≦１≦２０３）、ｍoｄは剰余を示す演算子である。
【００２６】
１２キャリア置きのＳＰを用いる方法では、ＩＳＤＢ−Ｔのモード３の場合、１シンボル当たり４６８本のキャリアについての周波数特性しか算出できない。これにもう１つ既知のトレーニング信号であるＣＰ（Continual  Pilot）の伝搬路の周波数特性データを加えても４６９本のキャリアについての周波数特性しか算出できない。これらのデータからは、周波数領域のデータのサンプリング定理から、有効シンボル期間（１００８ｍｓ）の１２分の１までの遅延時間の遅延波しか正しく測定できない。また、４シンボル分のＳＰを用いて３キャリア置きの周波数領域のデータを用いる方法があるが、これも有効シンボル期間の３分の１までの遅延時間の遅延波しか正しく測定できない。
【００２７】
有効シンボル期間の３分の１以上の遅延時間の遅延波を測定する方法として、周波数領域のデータを領域判定して、その判定値を用いる方法がある。この方法はＦＦＴ回路１０から供給された周波数領域のキャリアデータ全てを領域判定し、その値を前記（１）式のX(k,n)として用いることで、最大有効シンボル期間までの遅延時間の遅延波を測定する方法である。
【００２８】
ＳＰを用いた周波数特性算出法の利点は、処理を行うデータ数が少ないため、フィルタ係数の更新間隔を短くすることができる点にある。しかしながら、長い遅延時間の遅延波を検出できないという欠点がある。それに対して、周波数領域のデータの判定値を用いた周波数特性算出法は、長い遅延時間の遅延波の検出が可能であるという利点がある。しかしながら、処理を行うデータ数が多いためにフィルタ係数の更新間隔が長くなってしまうという欠点がある。
【００２９】
以上、周波数特性算出回路１３の動作の基本について説明したが、周波数特性データF(k,n)算出の詳細については、学会発表論文「地上デジクル放送ＳＦＮにおける放送波中継用回り込みキャンセラの基礎検討」，映像情報メディア学会誌Vol.54,No.11.pp.1568−1575(2000)や本発明者らの発明に係る特許出願（特願２００１−３３２８７０号の「周波数特性算出回路およびそれを用いたキャンセラならびに装置」）を参照されたい。
【００３０】
なお、図１の実施例では、前述したように、第１系統１１の周波数特性算出回路１３−１に１シンボル分（１２キャリア置き）のＳＰを用いる方法を、第２系統１２の周波数特性算出回路１３−２にＦＦＴ回路１０から供給された１シンボル分の周波数領域のキャリアデータ全てを領域判定した判定値を用いる方法をそれぞれ具えた構成を示している。
【００３１】
ＦＦＴ窓誤差補正回路１４は、周波数特性算出回路１３から出力された伝搬路の周波数特性データF(k,n)から、ＦＦＴ回路１０のＦＦＴ窓が有効シンボル期間からずれることによる周波数位相特性上の誤差（１次傾斜成分）を検出し、その誤差を補正（１次傾斜成分の除去）した周波数特性データFc(k,n)を出力する。また、ＦＦＴ窓の有効シンボル期間からのずれを示す周波数位相特性上の誤差の検出値をＦＦＴ窓誤差予測回路２０へ出力している。ＦＦＴ窓誤差補正回路１４の詳細な動作については、本発明者らの発明に係る特許出願（特開２０００−２９５１９５号の「ＯＦＤＭ復調装置」）を参照されたい。
【００３２】
ＦＦＴ窓誤差予測回路２０は、一方の系統のＦＦＴ窓誤差補正回路１４から出力されたＦＦＴ窓の有効シンボル期間からのずれを示す周波数位相特性上の誤差の検出値と過去にＦＦＴ窓誤差補正回路１４から出力された誤差の検出値の差分を用いて、現在のＦＦＴ窓が有効シンボル期間からずれている誤差を予測して他方の系統１２のＦＦＴ窓誤差補正回路１４へ出力する。この予測は、例えば第２系統１２による第３適応フィルタ＃３の係数更新間隔を短くしたい場合には、第１系統１１のＦＦＴ窓誤差補正回路１４で算出したＦＦＴ窓が有効シンボル期間からずれている誤差を用いて、第２系統１２のＦＦＴ窓誤差補正回路１４にＦＦＴ窓誤差の予測値を与えるように構成する。
【００３３】
１次の外挿によるＦＦＴ窓誤差の予測値の算出法の例を以下に示す。第１系統１１によるフィルタ係数の更新回数をｎ１、第２系統１２によるフィルタ係数の更新回数をｎ２、第１系統１１によるフィルタ係数更新の時間間隔をＬ１（Ｌ１は実数）とする。第１系統１１のＦＦＴ窓誤差補正回路１４で算出したＦＦＴ窓の有効シンボル期間からの誤差値をｖ１（ｎ１）、第１系統１１のＦＦＴ窓誤差補正回路１４からＦＦＴ窓誤差の算出値が入力されてから第２系統１２へＦＦＴ窓誤差の予測値を出力するまでの時間をτとすると、第２系統１２で観測している信号のＦＦＴ窓誤差の予測値ｖ２（ｎ２）は、
0003942943.tif 000004
で求められる。これにより第２系統１２のＦＦＴ窓誤差補正回路１４でＦＦＴ窓誤差の算出を行う必要がなくなるために、第２系統１２による第３適応フィルタ＃３の係数更新間隔を短くすることが可能となる。また、第１系統１１による第１適応フィルタ＃１と第２適応フィルタ＃２の係数更新間隔を短くしたい場合には、第２系統１２のＦＦＴ窓誤差補正回路１４で算出したＦＦＴ窓が有効シンボル期間からずれている誤差を用いて、第１系統１１のＦＦＴ窓誤差補正回路１４にＦＦＴ窓誤差の予測値を与えるように構成する。
【００３４】
残差周波数特性算出回路１５は、ＦＦＴ窓誤差補正回路１４から出力された周波数特性データFc(k,n)から、適応フィルタ５〜７による遅延波のキャンセル残差を示す周波数特性E(k,n)を算出して出力する。E(k,n)の算出法は、本発明遅延波キャンセラを回り込みキャンセラとして使用する場合は下記の（３）式を、マルチパスキャンセラとして使用する場合は下記の（４）式をそれぞれ用いる。
0003942943.tif 000005
ここに、D(n)はFc(k,n)の主波を示す成分であり、これは下記の（５）式で求められる。
0003942943.tif 000006
なお、knはFc(k,n)のキャリア本数を示す正の整数、kaは係数更新回数ｎ回目におけるFc(k,n)のデータ数を示す正の整数である。
また、（３）、（４）、（５）式の演算はそれぞれFc(k,n)に有効なデータが存存するｋについてのみ行うこととし、有効なデータが存在しないｋの部分については何もしない。
【００３５】
補間回路１６は、残差周波数特性算出回路１５から出力された遅延波のキャンセル残差を示す周波数特性E(k,n)のデータ数が、この補間回路１６の出力データが供給されているIＦＦＴ回路１７−１で必要とするデータ数に満たない場合に、そのIＦＦＴ回路１７−１で必要とするデータ数になるようE(k,n)のデータを補間した周波数特性データE’(k,n)を出力する。ＳＰデータの補間法は、補間回路１６に入力されたE(k,n)のデータ数をka、補間回路１６から出力するE’(k,n)のデータ数をkbとすると、下記の（６）式を満たすデータ数kbとなるように補間する。
0003942943.tif 000007
ここに、ＦＬＯＯＲ［］は切り捨てを示す関数であり、kfはＦＦＴ回路１０のＦＦＴポイント数を示している。また、ｙは０以上の整数であり、
0003942943.tif 000008
はIＦＦＴ回路１７−１におけるIＦＦＴポイント数を示している。
【００３６】
なお、補間回路１６によるデータの補間は、周波数軸のサンプリング間隔が等間隔であれば、直線補間（１次補間）や３次のスプライン補間などいずれの補間法を用いてもよい。
【００３７】
図１の実施例では、第1系統１１の側にのみ補間回路１６が具わっているが、これは、第２系統１２の側の残差周波数特性算出回路１５においては全てのキャリアのデータが存在しており、補間する必要がないためである。第１系統１１の補間回路１６に入力されるデータ数は１シンボル分のＳＰと同じ４６８であるため、前記（６）式から補間後のデータ数kbは７０２となる。
【００３８】
IＦＦＴ回路１７−１および１７−２は、入力された周波数特性データをＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）して時間領域のインパルス応答データT(t,n)に変換し、フィルタ係数の更新分のデータとしてフィルタ係数更新回路１８へ出力する。インパルス応答データT(t,n)は下記の（７）式で算出する。
0003942943.tif 000009
ここに、IＦＦＴ［］は逆高速フーリエ変換を示す関数である。また、ｔは遅延波によるインパルス応答の遅延時間を示す値であり、E’(k,n)のｋによる周波数サンプリング間隔の逆数を示す単位となる。
【００３９】
図１の実施例では、第２系統１２側のIＦＦＴ回路（＃２）１７−２は、この回路に入力されたデータ数がIＳＤＢ−Ｔのモード３の例で５６１７あるため、ＩＦＦＴポイント数は前記（６）式より８１９２となる。これに対し、第1系統１１側のIＦＦＴｌ回路（＃１）１７−１は、補間回路１６から入力されたデータ数が７０２となるため、ＩＦＦＴポイント数は前記（６）式から１０２４以上であればよい。IＦＦＴポイント数についてはその数が少ないと演算に要する時間がかなり短縮できるため、第1系統１１側のフィルタ係数生成間隔は第２系統１２と比較してかなり短くなることが分かる。
【００４０】
フィルタ係数更新回路１８は、IＦＦＴ回路１７から出力されたインパルス応答データT(t,n)のうち、それぞれの適応フィルタで使用する部分だけを抽出し、新たなフィルタ係数として更新して、各適応フィルタ５〜７ヘ供給する。フィルタ係数更新回路１８による係数更新ｎ回目におけるフィルタ係数更新の簡単な例を示すと下記の（８）式のようになる。
0003942943.tif 000010
ここに、W(t,n)は適応フィルタ５〜７のフィルタ係数を、μはフィルタ係数の更新係数をそれぞれ示している。
【００４１】
この他のフィルタ係数更新回路の例については、本発明者らの発明に係る特許出願（特願２００１−２７７０７３号の「遅延波キャンセラ」や特開２００１−２３７７４９号の「回り込みキャンセラ」）などを参照されたい。
【００４２】
係数分割回路１９は、フィルタ係数更新回路１８から出力されたフィルタ係数を第１適応フィルタ（＃１）５と第２適応フィルタ（＃２）６に分割して供給する回路である。
【００４３】
ここで、フィルタ係数更新回路１８と係数分割回路１９による適応フィルタ＃１および＃２ヘのフィルタ係数の供給について図２を用いて説明する。
なお、各適応フィルタにおける動作クロックはＦＦＴ回路１０におけるサンプリングクロックと同じであるとして各適応フィルタのタップ長を示している。
【００４４】
図２は、各系統のIＦＦＴ回路１７-１および１７-２から出力されたインパルス応答データを各適応フィルタ＃１〜＃３へ分配する方法を示している。
【００４５】
図２においては、第１系統１１のＩＦＦＴ回路＃１（１７-１）から出力されたインパルス応答データをT1(t,n)、第２系統１２のIＦＦＴ回路＃２（１７-２）から出力されたインパルス応答デー夕をT2(t,n)とそれぞれ置いている。また、ｍｌは適応フィルタ＃１のタップ長、ｍ２は適応フィルタ＃２のタップ長、ｍ３は適応フィルタ＃３のタップ長をそれぞれ示す自然数である。
【００４６】
各インパルス応答データのｔ＝０の成分は、主波の位置を示すものであり、この部分に遅延波は存在しないため、遅延波のキャンセルにはｔ＝１以降のインパルス応答を用いる。
【００４７】
適応フィルタ＃１と適応フィルタ＃２は、第１系統１１からのフィルタ係数が供給されるフィルタである。第１系統１１のフィルタ係数更新回路１８は、適応フィルタ＃１と適応フィルタ＃２のフィルタ係数（タップ長ｍｌ＋ｍ２）をまとめて更新して出力し、係数分割回路１９にて適応フィルタ＃１のフィルタ係数と適応フィルタ＃２のフィルタ係数とに分割してそれぞれの適応フィルタに供給するように構成している。
【００４８】
適応フィルタ＃１は、バンドパスフィルタ４による信号遅延以下の遅延時間の遅延波をキャンセルするための信号を発生させるフィルタであるため、図２に示すようにIＦＦＴ回路＃１（１７−１）から出力されたインパルス応答データをフィルタ係数更新回路１８で更新して、そのうち１番目からｍｌ番目までのデータを係数分割回路１９で抽出して、適応フィルタ＃１のフィルタ係数として供給する。なお、適応フィルタ＃１のタップ長ｍ１は、バンドパスフィルタ４による信号遅延以上であればよく、本実施例では、バンドパスフィルタ４の遅延と同じとした。
【００４９】
適応フィルタ＃２は、第1系統１１で生成可能な遅延時間までの遅延波をキャンセルするフィルタである。なお、バンドパスフィルタ４による信号遅延以下の遅延時間の遅延波は、適応フィルタ＃２ではキャンセルできないため、この部分は適応フィルタ＃１のタップの範囲とする。適応フィルタ＃２には、図２に示すようにIＦＦＴ回路１７−１から出力されたインパルス応答データをフィルタ係数更新回路１８で更新して、そのうち（ｍｌ＋１）番目から（ｍｌ＋ｍ２）番目までのデータを係数分割回路１９で抽出して第2適応フィルタ＃２のフィルタ係数として供給する。適応フィルタ＃２のタップ長ｍ２は、第1系統１１のアルゴリズムによって決まる。図１に示す実施例では、第1系統１１の周波数特性算出回路１３−１は１２キャリア置きに配置されたＳＰを用いて伝搬路の周波数特性を算出しているため、有効シンボル期間の１２分の１までが第1系統１１で生成可能な遅延時間となる。したがって、適応フィルタ＃２のタップ長ｍ２は、適応フィルタ＃１のタップ長ｍｌを差し引いて、
0003942943.tif 000011
を満たすタップ長となる。
【００５０】
適応フィルタ＃３は、第２系統１２で生成可能な遅延時間までの遅延波をキャンセルするフィルタである。この第３適応フィルタ＃３には、図２に示すように、ＩＦＦＴ回路＃２から出力されたインパルス応答データのうち（ｍ１＋ｍ２＋１）番目からのデータをフィルタ係数更新回路１８で用いてフィルタ係数として供給する。
【００５１】
図１に示す実施例では、第２系統１２の周波数特性算出回路１３−２はＦＦＴ回路１０から供給された周波数領域のキャリアデータの全てを領域判定して、そのデータの判定値を用いて伝搬路の周波数特性を算出しているため、この第２系統１２では、有効シンボル期間までの遅延時間のフィルタ係数が生成可能となる。したがって、第３適応フィルタ＃３のタップ長ｍ３は、第１適応フィルタ＃１のタップ長ｍｌと第２適応フィルタ＃２のタップ長ｍ２を差し引いて、
0003942943.tif 000012
を満たすタップ長となる。
【００５２】
図１の実施例は、第1系統１１に高速にフィルタ係数を生成するための回路構成を、第２系統１２に長い遅延時間の遅延波をキャンセルするためのフィルタ係数を生成するための回路構成を具えているため、第1系統１１からのフィルタ係数が供給される第1適応フィルタ＃１と第2適応フィルタ＃２は係数更新間隔を短くすることが可能であり、第２系統１２からのフィルタ係数が供給される第３適応フィルタ＃３は遅延時間の長い遅延波をキャンセルするための信号を発生することができる。これにより、遅延時間の短い遅延波に対するキャンセラの変動追従速度は速いままで、遅延時間の長い遅延波もキャンセルすることが可能となる。
【００５３】
また、図１の実施例において適応フィルタを３つ用いた構成としたのは、各適応フィルタのキャンセルする遅延時間および各適応フィルタのフィルタ係数の更新間隔が異なるため、説明を行う上で便宜上この構成を用いたものであり、これ以外の構成を用いても本発明は有効である。例えば、図３に示すように係数更新間隔の異なる適応フィルタ＃２と適応フィルタ＃３を１つの適応フィルタ＃２’として構成することもできる。
【００５４】
また、各適応フィルタは図４に示すような構成を用いてもよい。図４に示す適応フィルタは、ｕ個の余り長くないタップ数の適応フィルタ（適応フィルタ-１〜ｕ）を組み合わせた構成であり、全体として長いタップ長を実現できるように構成されている。ｕ個の適応フィルタヘのフィルタ係数の供給は、係数分割回路にて行い、そのアルゴリズムは図５に示すように、遅延回路（遅延-１〜ｕ）を用いることでフィルタ係数が０である部分を適応フィルタに供給しないようにするものである。図５において、ｍは適応フィルタのタップ数、ｍｄｌからｍｄｕはそれぞれ適応フィルタ-１〜ｕのタップ数、ｑｌからｑｕはそれぞれ遅延-１〜ｕの遅延量をそれぞれ示している。図４の構成により、少ないタップ数の適応フィルタでより長い遅延時間の遅延波をキャンセルする信号を発年することができる。
【００５５】
また、図６に示すように、バンドパスフィルタ４と第１適応フィルタ５による負帰還の順番を入れ替える構成でも本発明は同様に適応できる。さらに、図７に示すように、バンドパスフィルタのない構成においても本発明を用いることができる。
【００５６】
図７における構成で、第１〜第３適応フィルタ５〜７をタップ数の大きな１つの適応フィルタとして構成することもできる。さらに適応フィルタとしては、図４に示すような構成の適応フィルタ１つを用いて構成することもできる。
【００５７】
また、フィルタ係数生成回路９には、図８に示すような構成を用いることもできる。図１と図８のフィルタ係数生成回路９の相違点は、第１系統１１側の周波数特性算出回路１３−１にＦＦＴ回路１０から供給された周波数領域のキャリアデータ全てを領域判定してそのデータの判定値を用いて伝搬路の周波数特性を算出する手段を用い、IＦＦＴ回路１７−１の前にこの回路に入力する周波数領域のデータ数を
0003942943.tif 000013
に間引くことを基本機能とする間引き回路２１を挿入している点である。ここに、ｘは０以上の整数である。
【００５８】
また、間引き回路２１に接続されたIＦＦＴ回路１７−１はIＦＦＴポイント数を間引き回路２１と同様に
0003942943.tif 000014
に削減するように構成する。
【００５９】
なお、間引き回路については本発明者らの発明に係る特許出願（特開２００１−２２３６６３号の「回り込みキャンセラ」）により既に公知である。
【００６０】
さらに、本発明による遅延波キャンセラは、フィルタ係数生成回路９を図９に示すような構成として、回り込みキャンセラに適用することもできる。図９において第１系統１１側では、ＦＦＴ窓誤差補正回路１４から出力されたデータが２つの残差周波数特性算出回路１５−１と１５−２へ供給され、これらの残差周波数特性算出回路からフィルタ係数更新回路１８までがさらに２系統となるように構成されている。
【００６１】
第１適応フィルタ＃１側に接続される残差周波数特性算出回路１５−１は、前記（４）式に示すマルチパスキャンセル用の遅延波のキャンセル残差を示す周波数特性を算出する構成となっている。また第２適応フィルタ＃２側に接続される残差周波数特性算出回路１５−２は、前記（３）式に示す回り込みキャンセル用の遅延波のキャンセル残差を示す周波数特性を算出する構成となっている。これは、第１適応フィルタ＃１でキャンセルする遅延時間範囲には、バンドパスフィルタ４の信号遅延によって回り込みが存在しないため、第１適応フィルタ＃１をマルチパスだけをキャンセルするように構成したものである。第２適応フィルタ＃２側にはイメージタップ除去回路２２が挿入されているが、これは第２適応フィルタ＃２の遅延時間範囲にマルチパスが存在した場合に、発生するフィルタ係数上のイメージを除去するための回路である。イメージタップ除去回路２２の動作の詳細は、本発明者らの特許出願（特願２０００−３４９４３８号の「回り込みキャンセラおよび伝搬路特性測定装置」）を参照されたい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、遅延時間の短い遅延波に対するキャンセラの変動追従特性を劣化させることなく、遅延時間の長い遅延波もキャンセルし得る遅延波キャンセラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による遅延波キャンセラの一実施例を示すブロック図である
【図２】  フィルタ係数生成用の各系統のIＦＦＴ回路から出力されたインパルス応答データを各適応フィルタヘ分配する方法の説明図である。
【図３】  適応フィルタの構成法の一例を示すブロック図である。
【図４】  適応フィルタの構成法の他の例を示すブロック図である。
【図５】  図４の適応フィルタにおけるフィルタ係数分割法を示す説明図である。
【図６】  遅延波キャンセラの構成の変形例を示すブロック図である。
【図７】  遅延波キャンセラの構成の他の変形例を示すブロック図である。
【図８】  本発明による遅延波キャンセラの他の実施例を示すブロック図である。
【図９】  本発明による遅延波キャンセラを回り込みキャンセラに適用した例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，２，３  減算器
４  バンドパスフィルタ
５，６，７  適応フィルタ
８  遅延回路
９  フィルタ係数生成回路
１０  ＦＦＴ回路
１１  フィルタ係数生成用の第１系統
１２  フィルタ係数生成用の第２系統
１３  周波数特性算出回路
１４  ＦＦＴ窓誤差補正回路
１５  残差周波数特性算出回路
１６  補間回路
１７  ＩＦＦＴ回路
１８  フィルタ係数更新回路
１９  係数分割回路
２０  ＦＴＴ窓誤差予測回路
２１  間引き回路
２２  イメージタップ除去回路
【図１】
0003942943.tif 000015
【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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