(57)【要約】【課題】複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制すること。【解決手段】通信装置は、異なる周波数で無線送信される複数の信号を送信する送信部と、前記複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得する取得部と、前記送信部及び前記取得部に接続されるプロセッサとを有し、前記プロセッサは、前記送信部によって送信された複数の信号に基づいて、前記相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成し、生成されたキャンセル信号を前記取得部によって取得された受信信号に合成する処理を実行する。【選択図】図２
2017017667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる周波数で無線送信される複数の信号を送信する送信部と、
前記複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得する取得部と、
前記送信部及び前記取得部に接続されるプロセッサとを有し、
前記プロセッサは、
前記送信部によって送信された複数の信号に基づいて、前記相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成し、
生成されたキャンセル信号を前記取得部によって取得された受信信号に合成する
処理を実行することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
周波数が異なる複数の信号を含む送信信号と前記相互変調信号の周波数を含む周波数帯の受信信号とが通過する通過経路をさらに有し、
前記合成する処理は、
生成されたキャンセル信号を前記通過経路を通過して前記プロセッサへ入力される受信信号に合成することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記生成する処理は、
前記複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号をあらかじめ測定して得られた測定結果を近似する演算式を用いてキャンセル信号を生成することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項４】
前記生成する処理は、
前記複数の信号の振幅に対応する補正係数を算出し、
所定の演算式を用いて、前記複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号を生成し、
生成された相互変調信号を補正係数によって補正することによりキャンセル信号を生成する
処理を含むことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項５】
前記算出する処理は、
前記複数の信号の振幅和を変数とする１次関数を用いて補正係数を算出することを特徴とする請求項４記載の通信装置。
【請求項６】
前記算出する処理は、
前記複数の信号の振幅の大きさの偶数乗を変数とする関数を用いて補正係数を算出することを特徴とする請求項４記載の通信装置。
【請求項７】
前記算出する処理は、
前記複数の信号の振幅の大きさの偶数乗と振幅の大きさとを変数とする関数を用いて補正係数を算出することを特徴とする請求項４記載の通信装置。
【請求項８】
前記相互変調信号を生成する処理は、
前記複数の信号をそれぞれ複素信号で表し、複素信号又は複素信号の複素共役の累乗の積の形式で相互変調信号を求めることを特徴とする請求項４記載の通信装置。
【請求項９】
前記生成する処理は、
前記複数の信号それぞれの振幅と前記相互変調信号の振幅との関係を近似する近似関数を用いてキャンセル信号の振幅を算出し、
前記複数の信号それぞれの位相に基づいてキャンセル信号の位相を算出し、
算出された振幅及び位相を有するキャンセル信号を生成する
処理を含むことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、
前記相互変調信号が前記プロセッサへ入力されるまでの遅延量を検出し、
検出された遅延量だけキャンセル信号を遅延させ、
検出された遅延量に対応する位相差だけキャンセル信号の位相を調整する
処理をさらに実行することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項１１】
前記生成する処理は、
前記複数の信号に対してパラメータを用いた演算を実行することによりキャンセル信号を生成し、
前記プロセッサは、
キャンセル信号を生成する演算に用いられるパラメータを順次変更し、
パラメータが変更されるたびに、生成されたキャンセル信号とキャンセル信号を合成後の受信信号との相関値を検出し、
検出された相関値を最小にするパラメータをキャンセル信号生成のためのパラメータと決定する
処理をさらに実行することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項１２】
前記送信部は、
前記複数の信号のいずれか１つと同一周波数帯で送信される信号を送信し、
前記取得部は、
前記複数の信号と前記同一周波数帯の信号との相互変調によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得し、
前記生成する処理は、
前記複数の信号と前記同一周波数帯の信号との組み合わせごとに各信号の振幅に対応する補正係数を算出し、
信号の組み合わせごとに、所定の演算式を用いて、前記複数の信号と前記同一周波数帯の信号との相互変調によって発生する相互変調信号を生成し、
信号の組み合わせごとに、生成された相互変調信号を補正係数によって補正することによりキャンセル信号を生成する
処理を含むことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項１３】
前記生成する処理は、
一部の信号の組み合わせについて、キャンセル信号を生成することを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
【請求項１４】
異なる周波数で無線送信される複数の信号を送信し、
前記複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得し、
送信された複数の信号に基づいて、前記相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成し、
生成されたキャンセル信号を取得された受信信号に合成する
処理を有することを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送受信でアンテナを共用する無線通信装置には、デュプレクサが設けられることがある。すなわち、送信信号と受信信号の周波数が異なる場合には、アンテナにデュプレクサが接続されることにより、無線通信装置内の送信経路と受信経路とが電気的に分離される。このため、送信信号が受信信号に干渉することがなく、受信品質の低下を抑制することができる。
【０００３】
しかし、デュプレクサは、主にフィルタを用いて構成されており、送信信号が受信経路へ漏出することを完全に防止するのは困難である。このため、漏出した送信信号と受信された干渉信号とが受信経路内で相互変調し、発生する相互変調信号によって受信品質を低下させることがある。すなわち、送信信号の周波数と干渉信号の周波数とが異なる場合には、これらの信号の相互変調によって所定の周波数に相互変調信号が発生する。そして、相互変調信号の周波数が受信信号の周波数帯に含まれる場合には、相互変調信号によって受信信号の復調及び復号が阻害される。結果として、受信信号から得られる受信データの精度が低下する。そこで、送信信号と干渉信号から相互変調信号を近似的に再生し、再生された再生信号によって相互変調信号を相殺することなどが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５２６４４２号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＲ３７．８０８  ｖ１２．０．０  “Passive  Intermodulation  (PIM)  handling  for  Base  Stations  (BS)  (Release  12)”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年では、周波数が異なる複数のキャリアで信号を送信するマルチキャリア送信が実用化されている。マルチキャリア送信では、送信信号が複数の周波数の信号を含むため、これらの周波数が異なる信号の相互変調によって相互変調信号が発生することがある。そして、送信信号から発生する相互変調信号は、受信経路に漏出し、受信品質を低下させる。特に、送信信号から発生する相互変調信号の周波数が受信信号の周波数帯に含まれる場合は、受信信号の正確な復調及び復号が困難になるという問題がある。
【０００７】
また、デュプレクサ及びアンテナ、並びにデュプレクサとアンテナを接続するケーブルなどは受動素子であり、増幅器などの能動素子と比較して非線形歪みの発生に寄与する度合いは小さい。しかしながら、これらの受動素子における微小なインピーダンスの変化や非線形特性によって、送信信号から発生する相互変調信号が受信経路に漏出し、受信品質を低下させることがある。また、無線通信装置外部にある金属等によって、送信信号から発生する相互変調信号が受信経路へ反射し、受信品質を低下させることがある。
【０００８】
さらに、このような複数の周波数の信号を含む送信信号から発生する相互変調信号は、例えば増幅器などにおける相互変調歪みとは異なり、理論値とは異なる電力などの特性を有することがある。したがって、単純に従来のモデルで相互変調信号を近似するのみでは、相互変調信号を十分に近似する再生信号が得られず、受信経路に漏出する相互変調信号を再生信号によって相殺することは困難である。
【０００９】
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる通信装置及び受信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願が開示する通信装置は、１つの態様において、異なる周波数で無線送信される複数の信号を送信する送信部と、前記複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得する取得部と、前記送信部及び前記取得部に接続されるプロセッサとを有し、前記プロセッサは、前記送信部によって送信された複数の信号に基づいて、前記相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成し、生成されたキャンセル信号を前記取得部によって取得された受信信号に合成する処理を実行する。
【発明の効果】
【００１１】
本願が開示する通信装置及び受信方法の１つの態様によれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るプロセッサの機能を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る受信処理を示すフロー図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係るキャンセル信号の具体例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る効果の具体例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２に係る受信処理を示すフロー図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係るキャンセル信号の具体例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る効果の具体例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態３に係る受信処理を示すフロー図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３に係るキャンセル信号の具体例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３に係るキャンセル信号の具体例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３に係るキャンセル信号の具体例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態４に係る受信処理を示すフロー図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４に係るキャンセル信号の具体例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態５に係るプロセッサの機能を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、実施の形態６に係るプロセッサの機能を示すブロック図である。
【図１７】図１７は、実施の形態７に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、実施の形態８に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１９】図１９は、実施の形態８に係る無線通信システムの変形例を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、実施の形態８に係るプロセッサの機能を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、実施の形態８に係る無線通信システムの他の変形例を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、実施の形態９に係る無線通信システムの構成を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、本願が開示する通信装置及び受信方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下においては、送信信号と受信信号の周波数が異なっており、送信信号は、周波数が異なる複数の信号を含むものとする。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示す無線通信装置１００は、プロセッサ１１０、ＤＡ（Digital  Analogue）コンバータ１２０、アップコンバータ１３０、増幅器１４０、デュプレクサ１５０、ダウンコンバータ１６０、ＡＤ（Analogue  Digital）コンバータ１７０及びメモリ１８０を有する。
【００１５】
プロセッサ１１０は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）又はＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などを備え、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号を送信データから生成する。また、プロセッサ１１０は、受信信号から受信データを得る。さらに、プロセッサ１１０は、受信信号に含まれる相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号を送信信号に基づいて生成し、キャンセル信号を用いて受信信号に含まれる相互変調信号を相殺する。なお、プロセッサ１１０の機能については、後に詳述する。
【００１６】
ＤＡコンバータ１２０は、プロセッサ１１０から出力される送信信号をＤＡ変換し、得られたアナログの送信信号をアップコンバータ１３０へ出力する。この送信信号は、異なる周波数で送信される複数の信号を含む。
【００１７】
アップコンバータ１３０は、ＤＡコンバータ１２０から出力される送信信号を無線周波数にアップコンバートし、送信信号に含まれる複数の信号がそれぞれ異なる周波数のキャリアに配置された無線送信信号を生成する。すなわち、アップコンバータ１３０は、周波数が異なる複数の信号を含む無線送信信号を生成する。そして、アップコンバータ１３０は、生成した無線送信信号を増幅器１４０へ出力する。
【００１８】
増幅器１４０は、アップコンバータ１３０から出力される無線送信信号を増幅する。
【００１９】
デュプレクサ１５０は、増幅器１４０から出力される無線送信信号をコネクタ、ケーブル及びアンテナを介して送信する。また、デュプレクサ１５０は、アンテナで受信されケーブル及びコネクタを経由した無線受信信号をダウンコンバータ１６０へ出力する。無線送信信号と無線受信信号との周波数が異なるため、デュプレクサ１５０は、送信経路と受信経路とを電気的に分離し、無線送信信号が受信経路に漏出しないようにする。デュプレクサ１５０とアンテナの間の経路は、例えばコネクタ、ケーブル及びアンテナなどの受動素子を備える。そして、これらの受動素子におけるインピーダンスの不連続点や受動素子において生じる微小な非線形歪みにより、無線送信信号に含まれる複数の信号が相互変調して相互変調信号が発生する。また、デュプレクサ１５０とアンテナの間の経路は、無線送信信号及び無線受信信号の双方の通過経路となるため、この通過経路において、無線送信信号から発生した相互変調信号が無線受信信号に付加される。
【００２０】
また、デュプレクサ１５０による経路の分離が完全なものではない場合、無線送信信号に含まれる複数の信号の相互変調により発生する相互変調信号が受信経路に漏出する。さらに、アンテナから送信された無線送信信号に含まれる複数の信号は、無線通信装置１００の外部にある金属等により相互変調され、相互変調信号が発生することがある。発生した相互変調信号は、無線通信装置１００のアンテナによって受信され、受信経路に漏出する。そして、特に、無線送信信号に含まれる２つの信号の相互変調により発生する３次歪み成分が無線受信信号に干渉する。すなわち、本実施の形態では、３次歪み成分の周波数が無線受信信号の周波数帯に含まれるため、上述したデュプレクサ１５０からアンテナまでの信号の通過経路において３次歪み成分が無線受信信号に付加される。
【００２１】
ダウンコンバータ１６０は、デュプレクサ１５０から出力される無線受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、得られたベースバンド周波数の受信信号をＡＤコンバータ１７０へ出力する。この受信信号には、送信信号の相互変調により発生する３次歪み成分が付加されている。
【００２２】
ＡＤコンバータ１７０は、ダウンコンバータ１６０から出力される受信信号をＡＤ変換し、得られたデジタルの受信信号をプロセッサ１１０へ出力する。
【００２３】
メモリ１８０は、例えばＲＡＭ（Random  Access  Memory）又はＲＯＭ（Read  Only  Memory）などを備え、プロセッサ１１０が処理を実行するために使用する情報を記憶する。すなわち、メモリ１８０は、例えばプロセッサ１１０がキャンセル信号を生成する際に使用するパラメータなどを記憶する。
【００２４】
図２は、実施の形態１に係るプロセッサ１１０の機能を示すブロック図である。図２に示すプロセッサ１１０は、符号化部１１１、直交変調部１１２、キャンセル信号生成部１１３、直交復調部１１４、合成部１１５及び復号部１１６を有する。なお、これらの各処理部は、ハードウェアで構成されても良く、ソフトウェアで構成されても良い。
【００２５】
符号化部１１１は、送信データを符号化し、得られた符号化信号を直交変調部１１２及びキャンセル信号生成部１１３へ出力する。
【００２６】
直交変調部１１２は、符号化信号を直交変調し、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号を生成する。そして、直交変調部１１２は、生成した送信信号をＤＡコンバータ１２０へ出力する。
【００２７】
キャンセル信号生成部１１３は、送信信号に含まれる複数の信号から、受信経路において受信信号に付加される相互変調信号を相殺するためのキャンセル信号を生成する。具体的には、キャンセル信号生成部１１３は、無線受信信号の周波数帯に含まれる周波数の３次歪み成分を発生させる信号に対応する２つのベースバンド信号を送信信号から取得し、これらのベースバンド信号の累乗の積によって３次歪み成分を表すモデルを用いてキャンセル信号を生成する。このとき、キャンセル信号生成部１１３は、各ベースバンド信号に関する累乗の次数をメモリ１８０から読み出し、読み出した次数のモデルによって３次歪み成分を算出する。そして、キャンセル信号生成部１１３は、算出した３次歪み成分をキャンセル信号として合成部１１５へ出力する。
【００２８】
ここで、キャンセル信号生成部１１３がメモリ１８０から読み出す次数は、整数とは限らない。通常、周波数が異なる２つの信号Ａ（ｔ）及びＢ（ｔ）の相互変調により発生する３次歪み成分ＩＭ（ｔ）は、以下の式（１）によって表される。
ＩＭ（ｔ）＝Ａ（ｔ）2×Ｂ（ｔ）*  …（１）
【００２９】
ただし、式（１）において、Ｂ（ｔ）*は、信号Ｂ（ｔ）の複素共役を示す。このように、通常の３次歪み成分を算出するモデルでは、信号Ａ（ｔ）に関する次数は２であり、信号Ｂ（ｔ）に関する次数は１であるが、本実施の形態においては、これらの次数が整数とは限らない。そして、次数は、例えば無線通信装置１００の設計時又は製造時などに、送信信号によって発生する相互変調信号が測定されることによりあらかじめ決定され、メモリ１８０に記憶されている。
【００３０】
具体的には、一方の信号Ｂ（ｔ）の電力を固定して他方の信号Ａ（ｔ）の電力を変化させた場合の３次歪み成分ＩＭ（ｔ）の電力が測定され、測定結果に基づいて信号Ａ（ｔ）に関する次数があらかじめ決定される。同様に、信号Ａ（ｔ）の電力を固定して信号Ｂ（ｔ）の電力を変化させた場合の３次歪み成分ＩＭ（ｔ）の電力が測定され、測定結果に基づいて信号Ｂ（ｔ）に関する次数があらかじめ決定される。次数の決定に際しては、例えばそれぞれの電力を対数表示した場合の測定結果をプロットし、複数の測定結果のプロットを近似する直線の傾きを次数とすれば良い。このように、無線通信装置１００の特性に応じたモデルの次数があらかじめメモリ１８０に記憶されているため、キャンセル信号生成部１１３は、送信信号から発生する相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成することができる。
【００３１】
直交復調部１１４は、受信信号を直交復調し、得られた復調信号を合成部１１５へ出力する。
【００３２】
合成部１１５は、直交復調部１１４から出力される、３次歪み成分が付加された復調信号と、キャンセル信号生成部１１３によって生成されたキャンセル信号とを合成する。すなわち、合成部１１５は、受信信号にキャンセル信号を合成することにより、受信信号に付加された３次歪み成分を相殺する。
【００３３】
復号部１１６は、合成部１１５によって３次歪み成分が相殺された復調信号を復号し、受信データを得る。
【００３４】
次いで、上記のように構成された無線通信装置１００における受信処理について、図３に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００３５】
無線通信装置１００においては、送信データが符号化部１１１によって符号化され（ステップＳ１０１）、直交変調部１１２によって直交変調されることにより、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号が生成される。この送信信号に含まれる複数の信号の相互変調により発生する相互変調信号が受信信号に付加されている。
【００３６】
そこで、符号化されたベースバンド信号と周波数が異なる複数の信号との対応が既知であることから、符号化されたベースバンド信号がキャンセル信号生成部１１３へ入力されることにより、受信信号に付加される相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号が生成される。具体的には、キャンセル信号生成部１１３によって、相互変調信号を求めるモデルの次数がメモリ１８０から読み出される（ステップＳ１０２）。そして、キャンセル信号生成部１１３によって、読み出された次数のモデルが用いられることにより、受信信号に付加される相互変調信号に相当するキャンセル信号が生成される（ステップＳ１０３）。
【００３７】
さらに具体的に例を挙げると、キャンセル信号は例えば図４に示すように生成される。すなわち、周波数ｆ１の複素信号Ａ（ｔ）と周波数ｆ２の複素信号Ｂ（ｔ）とが送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する３次歪み成分が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。この場合、図４に示すように、キャンセル信号生成部１１３によって、複素信号Ｂ（ｔ）の複素共役Ｂ（ｔ）*が算出され、モデルによってキャンセル信号Ｃ（ｔ）が求められる。ここでは、モデルの次数がメモリ１８０から読み出された結果、複素信号Ａ（ｔ）に関する次数が１．８であり、複素信号Ｂ（ｔ）に関する次数が０．８であるものとする。したがって、キャンセル信号Ｃ（ｔ）は、以下の式（２）によって求められる。
Ｃ（t）＝Ａ（ｔ）1.8×Ｂ（ｔ）*0.8  …（２）
【００３８】
複素信号Ａ（ｔ）に関する次数１．８及び複素信号Ｂ（ｔ）に関する次数０．８は、無線通信装置１００の製造時などに相互変調信号の電力を測定した結果を近似する次数として決定されたものであり、実際に発生する相互変調信号を正確に反映している。このため、キャンセル信号Ｃ（ｔ）は、送信信号から発生する相互変調信号を精度良く近似している。
【００３９】
このようにして生成されたキャンセル信号は、キャンセル信号生成部１１３から合成部１１５へ出力される。一方、受信信号は、直交復調部１１４によって直交復調され、合成部１１５へ出力される。そして、合成部１１５によって、送信信号から発生する３次歪み成分が付加された受信信号とキャンセル信号とが合成されることにより（ステップＳ１０４）、受信信号から３次歪み成分が除去される。３次歪み成分除去後の受信信号は、復号部１１６によって復号されることにより（ステップＳ１０５）、受信データが得られる。
【００４０】
このように、相互変調信号の測定結果に基づいてあらかじめ決定された次数のモデルを用いてキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成することにより、受信信号に付加された相互変調信号を相殺する。このため、送信信号に含まれる複数の信号の相互変調によって発生し受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。換言すれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。
【００４１】
図５は、実施の形態１に係る効果の具体例を示す図である。図５の左図に示す受信信号は３次歪み成分を含んでおり、所定電力からの平均電力の電力差は１２２．２２９２ｄＢである。この受信信号に図５の中央図に示すキャンセル信号を合成し、３次歪み成分をキャンセルすると、図５の右図に示す受信信号が得られる。ここで、図５の中央図に示すキャンセル信号は、上述したように、相互変調信号の測定結果に基づいてあらかじめ決定された次数のモデルを用いて生成されたものである。図５の右図に示す受信信号の所定電力からの電力差は１０８．６４７５ｄＢとなっており、図５の左図に示す受信信号の所定電力からの電力差よりも１３．５８１７ｄＢ小さい。すなわち、１３．５８１７ｄＢの相互変調信号がキャンセルされ、図５の右図に示す受信信号では、矩形に近い良好なスペクトラムが得られている。
【００４２】
以上のように、本実施の形態によれば、送信信号に含まれる複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号の測定結果に基づいてあらかじめ決定された次数のモデルを用いてキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成する。このため、受信経路に漏出して受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。換言すれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。
【００４３】
（実施の形態２）
実施の形態２の特徴は、送信信号に含まれる複数の信号の振幅和に基づく補正係数によって理論上の相互変調信号を補正することによりキャンセル信号を生成する点である。
【００４４】
実施の形態２に係る無線通信装置の構成及びプロセッサの機能は、実施の形態１（図１、２）と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態２においては、キャンセル信号生成部１１３によるキャンセル信号の生成方法が実施の形態１とは異なる。そこで、以下では、実施の形態２に係るキャンセル信号が生成される受信処理について説明する。
【００４５】
図６は、実施の形態２に係る受信処理を示すフロー図である。図６において、図３と同じ部分には同じ符号を付す。
【００４６】
実施の形態２に係る無線通信装置１００においては、送信データが符号化部１１１によって符号化され（ステップＳ１０１）、直交変調部１１２によって直交変調されることにより、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号が生成される。この送信信号に含まれる複数の信号の相互変調により発生する相互変調信号が受信信号に付加されている。
【００４７】
そこで、符号化されたベースバンド信号と周波数が異なる複数の信号との対応が既知であることから、符号化されたベースバンド信号がキャンセル信号生成部１１３へ入力されることにより、受信信号に付加される相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号が生成される。具体的には、キャンセル信号生成部１１３によって、送信信号に含まれる複数の信号の振幅和が算出され（ステップＳ２０１）、振幅和を変数とする関数によって補正係数が算出される（ステップＳ２０２）。ここで用いられる関数は、例えば１次関数のように直線的に変化する関数であっても良く、その他の曲線的に変化する関数であっても良い。
【００４８】
また、キャンセル信号生成部１１３によって、送信信号に含まれる複数の信号から発生する理論上の相互変調信号が上式（１）によって求められる（ステップＳ２０３）。そして、求められた理論上の相互変調信号に補正係数が乗算されることにより（ステップＳ２０４）、受信信号に付加される相互変調信号に相当するキャンセル信号が生成される。
【００４９】
さらに具体的に例を挙げると、キャンセル信号は例えば図７に示すように生成される。すなわち、周波数ｆ１の複素信号Ａ（ｔ）と周波数ｆ２の複素信号Ｂ（ｔ）とが送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する３次歪み成分が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。この場合、図７に示すように、キャンセル信号生成部１１３によって、複素信号Ｂ（ｔ）の複素共役Ｂ（ｔ）*が算出され、上式（１）によって理論上の３次歪み成分ＩＭ（ｔ）が求められる。また、キャンセル信号生成部１１３によって、複素信号Ａ（ｔ）及び複素信号Ｂ（ｔ）の振幅和ｘが以下の式（３）によって算出される。
ｘ＝｜Ａ（ｔ）｜＋｜Ｂ（ｔ）｜  …（３）
【００５０】
ただし、式（３）において、｜α｜はαの振幅を表す記号である。さらに、振幅和ｘを変数とする１次関数ｙ＝ａｘ＋ｂ（ａ、ｂは所定の係数）によって、補正係数ｙが算出される。そして、理論上の３次歪み成分ＩＭ（ｔ）に補正係数ｙが乗算されることにより、キャンセル信号Ｃ（ｔ）が求められる。
【００５１】
実施の形態２では、理論上の相互変調信号ＩＭ（ｔ）を求めた上で、この相互変調信号ＩＭ（ｔ）を振幅和ｘに応じた補正係数ｙで補正してキャンセル信号Ｃ（ｔ）を生成する。このため、相互変調信号ＩＭ（ｔ）を求める累乗演算の次数が整数であり、演算に係る処理負荷や回路規模が増大することがない。また、実際の相互変調信号を発生させる信号の振幅和ｘに基づいて、理論上の相互変調信号ＩＭ（ｔ）を補正してキャンセル信号Ｃ（ｔ）を生成するため、キャンセル信号Ｃ（ｔ）は、送信信号から発生する相互変調信号を精度良く近似している。
【００５２】
このようにして生成されたキャンセル信号は、キャンセル信号生成部１１３から合成部１１５へ出力される。一方、受信信号は、直交復調部１１４によって直交復調され、合成部１１５へ出力される。そして、合成部１１５によって、送信信号から発生する３次歪み成分が付加された受信信号とキャンセル信号とが合成されることにより（ステップＳ１０４）、受信信号から３次歪み成分が除去される。３次歪み成分除去後の受信信号は、復号部１１６によって復号されることにより（ステップＳ１０５）、受信データが得られる。
【００５３】
このように、理論上の相互変調信号を実際の信号の振幅和に基づく補正係数によって補正してキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成することにより、受信信号に付加された相互変調信号を相殺する。このため、送信信号に含まれる複数の信号の相互変調によって発生し受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。換言すれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。
【００５４】
図８は、実施の形態２に係る効果の具体例を示す図である。図８の左図に示す受信信号は３次歪み成分を含んでおり、実施の形態１（図５の左図）と同様に、所定電力からの平均電力の電力差は１２２．２２９２ｄＢである。この受信信号に図８の中央図に示すキャンセル信号を合成し、３次歪み成分をキャンセルすると、図８の右図に示す受信信号が得られる。ここで、図８の中央図に示すキャンセル信号は、上述したように、理論上の相互変調信号に各信号の振幅和に基づく補正係数を乗算して生成されたものである。図８の右図に示す受信信号の所定電力からの電力差は１０５．４４０８ｄＢとなっており、図８の左図に示す受信信号の所定電力からの電力差よりも１６．７８８４ｄＢ小さい。すなわち、１６．７８８４ｄＢの相互変調信号がキャンセルされ、図８の右図に示す受信信号では、矩形に近い良好なスペクトラムが得られている。
【００５５】
以上のように、本実施の形態によれば、理論上の相互変調信号を実際の信号の振幅和に基づく補正係数によって補正してキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成する。このため、受信経路に漏出して受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。換言すれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。また、相互変調信号を求める累乗演算の次数が整数であり、演算に係る処理負荷や回路規模が増大することがない。
【００５６】
なお、上記実施の形態２では、振幅和を変数とする関数を用いて補正係数を算出するものとしたが、必ずしも関数を用いる必要はない。すなわち、例えば各信号の振幅に対応する補正係数をあらかじめ記憶するテーブルをメモリ１８０に記憶させておき、キャンセル信号生成部１１３は、テーブルを参照することにより、各信号の振幅に対応する補正係数を取得しても良い。
【００５７】
（実施の形態３）
実施の形態３の特徴は、送信信号に含まれる複数の信号の振幅に基づく補正係数によって理論上の相互変調信号を補正することによりキャンセル信号を生成する点である。上記実施の形態２では、送信信号に含まれる複数の信号の振幅和に基づいて補正係数を算出するものとしたが、補正係数は必ずしも振幅和に基づいて算出しなくても良い。そこで、実施の形態３では、他の補正係数を用いてキャンセル信号を生成する例について説明する。
【００５８】
実施の形態３に係る無線通信装置の構成及びプロセッサの機能は、実施の形態１（図１、２）と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態３においては、キャンセル信号生成部１１３によるキャンセル信号の生成方法が実施の形態１、２とは異なる。そこで、以下では、実施の形態３に係るキャンセル信号が生成される受信処理について説明する。
【００５９】
図９は、実施の形態３に係る受信処理を示すフロー図である。図９において、図３、６と同じ部分には同じ符号を付す。
【００６０】
実施の形態３に係る無線通信装置１００においては、送信データが符号化部１１１によって符号化され（ステップＳ１０１）、直交変調部１１２によって直交変調されることにより、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号が生成される。この送信信号に含まれる複数の信号の相互変調により発生する相互変調信号が受信信号に付加されている。
【００６１】
そこで、符号化されたベースバンド信号と周波数が異なる複数の信号との対応が既知であることから、符号化されたベースバンド信号がキャンセル信号生成部１１３へ入力されることにより、受信信号に付加される相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号が生成される。具体的には、キャンセル信号生成部１１３によって、送信信号に含まれる複数の信号の振幅が算出され、振幅を変数とする関数によって補正係数が算出される（ステップＳ２１０）。ここで用いられる関数は、例えば１次関数のように直線的に変化する関数であっても良く、２次以上の高次関数であっても良い。
【００６２】
また、キャンセル信号生成部１１３によって、送信信号に含まれる複数の信号から発生する理論上の相互変調信号が上式（１）によって求められる（ステップＳ２０３）。そして、求められた理論上の相互変調信号に補正係数が乗算されることにより（ステップＳ２０４）、受信信号に付加される相互変調信号に相当するキャンセル信号が生成される。
【００６３】
ここで、実施の形態３に係るキャンセル信号の具体例を３つ挙げて、図１０〜１２を参照して説明する。
【００６４】
［具体例１］
まず、図１０に示すように、周波数ｆ１の複素信号Ａ（ｔ）と周波数ｆ２の複素信号Ｂ（ｔ）とが送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する３次歪み成分が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。この場合、キャンセル信号生成部１１３によって、複素信号Ｂ（ｔ）の複素共役Ｂ（ｔ）*が算出され、上式（１）によって理論上の３次歪み成分ＩＭ（ｔ）が求められる。また、キャンセル信号生成部１１３によって、複素信号Ａ（ｔ）及び複素信号Ｂ（ｔ）の振幅を変数とする関数ｆ（|Ａ(t)|、|Ｂ(t)|）によって、補正係数ｙが算出される。この補正係数ｙは、理論上の３次歪み成分ＩＭ（ｔ）に乗算され、キャンセル信号Ｃ（ｔ）が求められる。
【００６５】
補正係数ｙを算出するための関数は、相互変調信号の発生源の特性ｚと２つの複素信号Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）に対応する送信信号の和ｗとの関係に応じて異なる。すなわち、例えば送信信号和ｗと相互変調信号発生源の特性ｚとが下記の式（４）で表せる場合、補正係数ｙは下記の式（５）のようになる。
ｚ＝ａ1ｗ＋ａ3ｗ3＋ａ5ｗ5  …（４）
ｙ＝（ａ5・（ｐ1・|Ａ(t)|2＋ｐ2・|Ｂ(t)|2）＋ａ3）  …（５）
【００６６】
ただし、ａ1、ａ3、ａ5、ｐ1、ｐ2は、それぞれ所定の係数である。同様に、例えば送信信号和ｗと相互変調信号発生源の特性ｚとが下記の式（６）で表せる場合、補正係数ｙは下記の式（７）のようになる。
ｚ＝ａ1ｗ＋ａ3ｗ3＋ａ5ｗ5＋ａ7ｗ7  …（６）
ｙ＝（ａ7・（ｑ1・|Ａ(t)|4＋ｑ2・|Ａ(t)|2・|Ｂ(t)|2＋ｑ3・|Ｂ(t)|4）＋ａ5・（ｐ1・|Ａ(t)|2＋ｐ2・|Ｂ(t)|2）＋ａ3））  …（７）
【００６７】
ただし、ａ7、ｑ1、ｑ2、ｑ3も、それぞれ所定の係数である。さらに、例えば送信信号和ｗと相互変調信号発生源の特性ｚとが下記の式（８）で表せる場合、補正係数ｙは下記の式（９）のようになる。
ｚ＝ａ1ｗ＋ａ3ｗ3＋ａ5ｗ5＋ａ7ｗ7＋ａ9ｗ9  …（８）
ｙ＝（ａ9・（ｒ1・|Ａ(t)|6＋ｒ2・|Ａ(t)|4・|Ｂ(t)|2＋ｒ3・|Ａ(t)|2・|Ｂ(t)|4＋ｒ4・|Ｂ(t)|6）＋ａ7・（ｑ1・|Ａ(t)|4＋ｑ2・|Ａ(t)|2・|Ｂ(t)|2＋ｑ3・|Ｂ(t)|4）＋ａ5・（ｐ1・|Ａ(t)|2＋ｐ2・|Ｂ(t)|2）＋ａ3））  …（９）
【００６８】
ただし、ａ9、ｒ1、ｒ2、ｒ3、ｒ4も、それぞれ所定の係数である。また、それぞれの振幅の累乗の項を振幅そのものの項で近似することなども可能である。すなわち、例えば上式（９）の代わりに下記の式（１０）によって補正係数ｙを求めても良い。
ｙ＝（ａ9・（ｒ1・|Ａ(t)|6＋ｒ2・|Ａ(t)|4・|Ｂ(t)|2＋ｒ3・|Ａ(t)|2・|Ｂ(t)|4＋ｒ4・|Ｂ(t)|6）＋ａ7・（ｑ1・|Ａ(t)|4＋ｑ2・|Ａ(t)|2・|Ｂ(t)|2＋ｑ3・|Ｂ(t)|4）＋ａ5・（ｐ1・|Ａ(t)|＋ｐ2・|Ｂ(t)|）＋ａ3））  …（１０）
【００６９】
上式（１０）では、上式（９）の項ａ5・（ｐ1・|Ａ(t)|2＋ｐ2・|Ｂ(t)|2）＋ａ3）が項ａ5・（ｐ1・|Ａ(t)|＋ｐ2・|Ｂ(t)|）＋ａ3）で近似されている。
【００７０】
［具体例２］
送信信号には、３つ以上の信号が含まれていても良く、これらの３つの信号の相互変調によって発生する相互変調信号をキャンセルすることも可能である。そこで、具体例２では、周波数ｆ１の複素信号Ａ（ｔ）、周波数ｆ２の複素信号Ｂ（ｔ）、及び周波数ｆ３の複素信号Ｄ（ｔ）が送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する相互変調信号が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。このような３つの複素信号からは、それぞれの複素信号の周波数の倍数の和及び差の周波数を有する相互変調信号が発生する。ここでは、例えば周波数（ｆ１＋ｆ２−ｆ３）において発生する相互変調信号を相殺するキャンセル信号について説明する。
【００７１】
この場合、図１１に示すように、キャンセル信号生成部１１３によって、複素信号Ｄ（ｔ）の複素共役Ｄ（ｔ）*が算出され、下記の式（１１）によって理論上の相互変調信号ＩＭ（ｔ）が求められる。
ＩＭ（ｔ）＝Ａ（ｔ）×Ｂ（ｔ）×Ｄ（ｔ）*  …（１１）
【００７２】
また、キャンセル信号生成部１１３によって、複素信号Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）、Ｄ（ｔ）の振幅を変数とする関数ｆ（|Ａ(t)|、|Ｂ(t)|、|Ｄ(t)|）によって、補正係数ｙが算出される。この補正係数ｙは、理論上の相互変調信号ＩＭ（ｔ）に乗算され、キャンセル信号Ｃ（ｔ）が求められる。
【００７３】
補正係数ｙを算出するための関数は、相互変調信号の発生源の特性ｚと３つの複素信号Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）、Ｄ（ｔ）に対応する送信信号の和ｗとの関係に応じて異なる。すなわち、例えば送信信号和ｗと相互変調信号発生源の特性ｚとが下記の式（１２）で表せる場合、補正係数ｙは下記の式（１３）のようになる。
ｚ＝ａ1ｗ＋ａ3ｗ3＋ａ5ｗ5  …（１２）
ｙ＝（ａ5・（ｐ1・|Ａ(t)|2＋ｐ2・|Ｂ(t)|2＋ｐ3・|Ｄ(t)|2）＋ａ3）  …（１３）
【００７４】
ただし、ａ1、ａ3、ａ5、ｐ1、ｐ2、ｐ3は、それぞれ所定の係数である。同様に、例えば送信信号和ｗと相互変調信号発生源の特性ｚとが下記の式（１４）で表せる場合、補正係数ｙは下記の式（１５）のようになる。
ｚ＝ａ1ｗ＋ａ3ｗ3＋ａ5ｗ5＋ａ7ｗ7  …（１４）
ｙ＝（ａ7・（ｑ1・|Ａ(t)|4＋ｑ2・|Ｂ(t)|4＋ｑ3・|Ｄ(t)|4＋ｑ4・|Ａ(t)|2・|Ｂ(t)|2＋ｑ5・|Ｂ(t)|2・|Ｄ(t)|2＋ｑ6・|Ｄ(t)|2・|Ａ(t)|2）＋ａ5・（ｐ1・|Ａ(t)|2＋ｐ2・|Ｂ(t)|2＋ｐ3・|Ｄ(t)|2）＋ａ3））  …（１５）
【００７５】
ただし、ａ7、ｑ1、ｑ2、ｑ3、ｑ4、ｑ5、ｑ６も、それぞれ所定の係数である。
【００７６】
［具体例３］
相互変調信号は、送信信号に含まれる複数の信号の３次歪み成分のみから発生するとは限らない。すなわち、複数の信号の２次以上の任意の次数の歪み成分から相互変調信号が発生し得る。そこで、具体例３では、周波数ｆ１の複素信号Ａ（ｔ）と周波数ｆ２の複素信号Ｂ（ｔ）とが送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する５次歪み成分が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。このような２つの複素信号からは、それぞれの複素信号の周波数の倍数の和及び差の周波数を有する５次歪み成分が発生する。ここでは、例えば周波数（３ｆ１−２ｆ２）において発生する５次歪み成分を相殺するキャンセル信号について説明する。
【００７７】
この場合、図１２に示すように、キャンセル信号生成部１１３によって、複素信号Ｂ（ｔ）の複素共役Ｂ（ｔ）*が算出され、下記の式（１６）によって理論上の５次歪み成分ＩＭ（ｔ）が求められる。
ＩＭ（ｔ）＝Ａ（ｔ）3×（Ｂ（ｔ）*）2  …（１６）
【００７８】
また、キャンセル信号生成部１１３によって、複素信号Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）の振幅を変数とする関数ｆ（|Ａ(t)|、|Ｂ(t)|）によって、補正係数ｙが算出される。この補正係数ｙは、理論上の５次歪み成分ＩＭ（ｔ）に乗算され、キャンセル信号Ｃ（ｔ）が求められる。
【００７９】
補正係数ｙを算出するための関数は、相互変調信号の発生源の特性ｚと２つの複素信号Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）に対応する送信信号の和ｗとの関係に応じて異なる。すなわち、例えば送信信号和ｗと相互変調信号発生源の特性ｚとが下記の式（１７）で表せる場合、補正係数ｙは下記の式（１８）のようになる。
ｚ＝ａ1ｗ＋ａ3ｗ3＋ａ5ｗ5  …（１７）
ｙ＝ａ5  …（１８）
【００８０】
ただし、ａ1、ａ3、ａ5は、それぞれ所定の係数である。同様に、例えば送信信号和ｗと相互変調信号発生源の特性ｚとが下記の式（１９）で表せる場合、補正係数ｙは下記の式（２０）のようになる。
ｚ＝ａ1ｗ＋ａ3ｗ3＋ａ5ｗ5＋ａ7ｗ7  …（１９）
ｙ＝（ａ7・（ｐ1・|Ａ(t)|2＋ｐ2・|Ｂ(t)|2）＋ａ5）  …（２０）
【００８１】
ただし、ａ7、ｐ1、ｐ2も、それぞれ所定の係数である。
【００８２】
上述した具体例１〜３のように、送信信号に含まれる複数の信号の振幅に基づく補正係数によって、理論上の相互変調信号を補正することにより、受信信号に付加された相互変調信号をキャンセルするキャンセル信号を生成することができる。このとき、送信信号に含まれる２以上の任意の数の信号の相互変調によって発生する相互変調歪み成分であって、２次以上の任意の次数の相互変調歪み成分に対応するキャンセル信号を生成することが可能である。
【００８３】
図９に戻って、上記のように生成されたキャンセル信号は、キャンセル信号生成部１１３から合成部１１５へ出力される。一方、受信信号は、直交復調部１１４によって直交復調され、合成部１１５へ出力される。そして、合成部１１５によって、送信信号から発生する相互変調信号が付加された受信信号とキャンセル信号とが合成されることにより（ステップＳ１０４）、受信信号から相互変調信号が除去される。相互変調信号除去後の受信信号は、復号部１１６によって復号されることにより（ステップＳ１０５）、受信データが得られる。
【００８４】
以上のように、本実施の形態によれば、理論上の相互変調信号を実際の信号の振幅に基づく補正係数によって補正してキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成する。このため、受信経路に漏出して受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。
【００８５】
（実施の形態４）
実施の形態４の特徴は、送信信号に含まれる複数の信号それぞれの振幅と相互変調信号の振幅との関係を近似する関数によってキャンセル信号の振幅を算出し、複数の信号それぞれの位相からキャンセル信号の位相を算出することによりキャンセル信号を生成する点である。
【００８６】
実施の形態４に係る無線通信装置の構成及びプロセッサの機能は、実施の形態１（図１、２）と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態４においては、キャンセル信号生成部１１３によるキャンセル信号の生成方法が実施の形態１とは異なる。そこで、以下では、実施の形態４に係るキャンセル信号が生成される受信処理について説明する。
【００８７】
図１３は、実施の形態４に係る受信処理を示すフロー図である。図１３において、図３と同じ部分には同じ符号を付す。
【００８８】
実施の形態４に係る無線通信装置１００においては、送信データが符号化部１１１によって符号化され（ステップＳ１０１）、直交変調部１１２によって直交変調されることにより、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号が生成される。この送信信号に含まれる複数の信号の相互変調により発生する相互変調信号が受信信号に付加されている。
【００８９】
そこで、符号化されたベースバンド信号と周波数が異なる複数の信号との対応が既知であることから、符号化されたベースバンド信号がキャンセル信号生成部１１３へ入力されることにより、受信信号に付加される相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号が生成される。具体的には、キャンセル信号生成部１１３によって、送信信号に含まれる複数の信号それぞれの振幅に対して近似関数が用いられることにより、キャンセル信号の振幅が算出される（ステップＳ３０１）。ここで用いられる近似関数は、各信号の振幅と発生する相互変調信号の振幅との関係を近似する関数である。一般に、各信号の振幅が大きくなるほど相互変調信号の振幅も増大するが、各信号の振幅が大きくなるに連れて相互変調信号の振幅が増大する傾きは小さくなる。したがって、近似関数としては、例えば双曲線関数などを用いることが可能である。
【００９０】
また、キャンセル信号生成部１１３によって、送信信号に含まれる複数の信号の位相からキャンセル信号の位相が算出される（ステップＳ３０２）。すなわち、送信信号に含まれる複数の信号から発生する相互変調信号の位相が算出される。そして、算出されたキャンセル信号の振幅及び位相を有する複素信号が導出されることにより（ステップＳ３０３）、受信信号に付加される相互変調信号に相当するキャンセル信号が生成される。
【００９１】
さらに具体的に例を挙げると、キャンセル信号は例えば図１４に示すように生成される。すなわち、周波数ｆ１の複素信号Ａ（ｔ）と周波数ｆ２の複素信号Ｂ（ｔ）とが送信信号に含まれ、これらの複素信号によって発生する３次歪み成分が受信経路に漏出して受信信号に付加される場合を考える。この場合、図１４に示すように、キャンセル信号生成部１１３によって、それぞれの複素信号の振幅に対して双曲線関数ｔａｎｈが用いられることにより、それぞれの複素信号に対応する相互変調信号における振幅成分ＣA、ＣBが算出される。すなわち、以下の式（２１）によって、複素信号Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）に対応する振幅成分ＣA、ＣBが算出される。
ＣA＝ｔａｎｈ（ｐ・｜Ａ（ｔ）｜）
ＣB＝ｔａｎｈ（ｑ・｜Ｂ（ｔ）｜）  …（２１）
【００９２】
ただし、式（２１）において、ｐ、ｑは所定のパラメータである。そして、さらに以下の式（２２）によって、３次歪み成分に対応するキャンセル信号の振幅｜Ｃ（ｔ）｜が算出される。
｜Ｃ（ｔ）｜＝ＣA2×ＣB  …（２２）
【００９３】
一方、複素信号Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）それぞれの位相をθA、θBとすると、３次歪み成分に対応するキャンセル信号の位相θCは、以下の式（２３）によって算出される。
θC＝２×θA−θB  …（２３）
【００９４】
そして、上式（２２）、（２３）によって算出された振幅｜Ｃ（ｔ）｜及び位相θCを有する複素信号がキャンセル信号となる。
【００９５】
実施の形態４では、送信信号に含まれる複数の信号の振幅と相互変調信号の振幅との関係を近似する近似関数を用いてキャンセル信号の振幅を算出し、送信信号に含まれる複数の信号の位相からキャンセル信号の位相を算出する。このため、近似関数を適切に選定することにより、送信信号から発生する相互変調信号を精度良く近似するキャンセル信号を生成することができる。
【００９６】
このようにして生成されたキャンセル信号は、キャンセル信号生成部１１３から合成部１１５へ出力される。一方、受信信号は、直交復調部１１４によって直交復調され、合成部１１５へ出力される。そして、合成部１１５によって、送信信号から発生する３次歪み成分が付加された受信信号とキャンセル信号とが合成されることにより（ステップＳ１０４）、受信信号から３次歪み成分が除去される。３次歪み成分除去後の受信信号は、復号部１１６によって復号されることにより（ステップＳ１０５）、受信データが得られる。
【００９７】
以上のように、本実施の形態によれば、送信信号に含まれる複数の信号の振幅と相互変調信号の振幅との関係を近似する近似関数を用いてキャンセル信号の振幅を算出し、送信信号に含まれる複数の信号の位相からキャンセル信号の位相を算出し、キャンセル信号を受信信号に合成する。このため、受信経路に漏出して受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、受信信号の復号精度を向上することができる。換言すれば、複数の周波数の信号を含む送信信号が送信される場合でも、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。また、近似関数を適切に選定することにより、送信信号から発生する相互変調信号を精度良く近似するキャンセル信号を生成することができる。
【００９８】
なお、上記実施の形態４では、近似関数を用いてキャンセル信号の振幅を算出するものとしたが、必ずしも近似関数を用いる必要はない。すなわち、例えば各信号の振幅に対応するキャンセル信号の振幅をあらかじめ記憶するテーブルをメモリ１８０に記憶させておき、キャンセル信号生成部１１３は、テーブルを参照することにより、キャンセル信号の振幅を取得しても良い。
【００９９】
（実施の形態５）
実施の形態５の特徴は、受動素子において送信信号から相互変調信号が発生し、デジタル回路に戻るまでの遅延を考慮してキャンセル信号を遅延させるとともに位相差を調整する点である。
【０１００】
実施の形態５に係る無線通信装置の構成は、実施の形態１（図１）と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態５においては、プロセッサ１１０の機能が実施の形態１とは異なる。図１５は、実施の形態５に係るプロセッサ１１０の機能を示すブロック図である。図１５において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１５に示すプロセッサ１１０では、図２に示すプロセッサ１１０に遅延調整部２０１及び位相差調整部２０２が追加されている。
【０１０１】
遅延調整部２０１は、キャンセル信号生成部１１３がキャンセル信号の生成に用いた送信信号に起因してデュプレクサ１５０とアンテナの間の通過経路又は外部の相互変調発生源において相互変調信号が発生し、この相互変調信号がプロセッサ１１０へ戻ってくるまでの遅延を検出する。具体的には、遅延調整部２０１は、キャンセル信号生成部１１３によって生成されたキャンセル信号と相互変調信号が付加された受信信号との相関値を演算し、キャンセル信号に対応する相互変調信号がプロセッサ１１０へ入力されるタイミングを検出する。すなわち、キャンセル信号に対応する相互変調信号が受信信号に付加されていれば、キャンセル信号と受信信号の相関値が大きくなるため、遅延調整部２０１は、キャンセル信号と受信信号の相関値が例えば最大になるタイミングを検出することにより、相互変調信号の遅延タイミングを検出する。そして、遅延調整部２０１は、検出した遅延タイミングでキャンセル信号を位相差調整部２０２へ出力する。
【０１０２】
位相差調整部２０２は、キャンセル信号生成部１１３が生成したキャンセル信号と受信信号に付加された相互変調信号との位相差を検出し、キャンセル信号の位相を調整する。具体的には、位相差調整部２０２は、遅延調整部２０１における相関演算の結果、最大の相関値の複素値から位相差を算出し、この位相差だけキャンセル信号の位相を調整する。そして、位相差調整部２０２は、位相を調整した後のキャンセル信号を合成部１１５へ出力する。
【０１０３】
実施の形態５においては、デュプレクサ１５０とアンテナの間の通過経路に設けられた受動素子又は外部の相互変調発生源において発生した相互変調信号がダウンコンバータ１６０及びＡＤコンバータ１７０を経由してプロセッサ１１０へ入力されるまでの遅延を考慮して、遅延調整部２０１がキャンセル信号を遅延させる。さらに、位相差調整部２０２が遅延による位相差を調整した上でキャンセル信号を合成部１１５へ入力する。このため、受信信号に付加された相互変調信号とこの相互変調信号に対応するキャンセル信号とが同じタイミングかつ同位相で合成部１１５へ入力され、キャンセル信号によって確実に相互変調信号を相殺することができる。
【０１０４】
なお、キャンセル信号生成部１１３によって生成されるキャンセル信号は、実施の形態１〜４のいずれの方法で生成されたものであっても良い。また、相互変調信号が発生する箇所は、デュプレクサ１５０からアンテナまでの通過経路に設けられたケーブル及びコネクタなどや無線通信装置の外部であっても良く、送信信号が伝送される経路上であればどこでも良い。
【０１０５】
以上のように、本実施の形態によれば、相互変調信号がプロセッサへ入力されるまでの遅延と位相差を考慮して、キャンセル信号を遅延させるとともに位相を調整する。このため、相互変調信号に対応するキャンセル信号を受信信号に合成することができ、確実に受信信号から相互変調信号を除去することができる。
【０１０６】
（実施の形態６）
実施の形態６の特徴は、相互変調信号をキャンセルした後の受信信号に残存するキャンセル信号成分が最小になるように、キャンセル信号を生成するためのパラメータを変更しながらキャンセル信号を生成する点である。
【０１０７】
実施の形態６に係る無線通信装置の構成は、実施の形態１（図１）と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態６においては、プロセッサ１１０の機能が実施の形態１とは異なる。図１６は、実施の形態６に係るプロセッサ１１０の機能を示すブロック図である。図１６において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１６に示すプロセッサ１１０では、図２に示すプロセッサ１１０に相関値検出部３０１、最小電力検出部３０２及びパラメータ変更部３０３が追加されている。
【０１０８】
相関値検出部３０１は、キャンセル信号生成部１１３によって生成されたキャンセル信号と合成部１１５から出力される受信信号との相関値を検出する。すなわち、相関値検出部３０１は、合成部１１５によってキャンセル信号が合成され、相互変調信号が除去された後の受信信号に残存するキャンセル信号成分を検出する。ここで、キャンセル信号生成部１１３によって生成されたキャンセル信号の精度が良い場合には、このキャンセル信号と受信信号に付加された相互変調信号とが一致し、合成部１１５においてキャンセル信号と相互変調信号とが相殺される。結果として、合成部１１５から出力される受信信号に残存するキャンセル信号成分は、小さくなる。したがって、相関値検出部３０１が検出する相関値が小さい場合には、キャンセル信号生成部１１３によって生成されるキャンセル信号の精度が良いといえる。
【０１０９】
最小電力検出部３０２は、パラメータ変更部３０３によってパラメータが順次変更される場合に、相関値検出部３０１によって検出される相関値の最小値（以下「最小電力」という）を検出する。すなわち、最小電力検出部３０２は、最小電力が検出されるまで、パラメータ変更部３０３に対してパラメータを順次変更するように指示する。そして、最小電力検出部３０２は、最小電力が検出された場合に、パラメータ変更部３０３に対して最小電力に対応するパラメータを設定するように指示する。
【０１１０】
パラメータ変更部３０３は、最小電力検出部３０２からの指示に従って、キャンセル信号生成部１１３によってキャンセル信号が生成される際のパラメータを順次変更する。具体的には、パラメータ変更部３０３は、例えば実施の形態１に係るキャンセル信号が生成される場合には、キャンセル信号が生成される際に使用されるモデルの次数を順次変更する。また、パラメータ変更部３０３は、例えば実施の形態２に係るキャンセル信号が生成される場合には、振幅和から補正係数を算出するための関数の係数を順次変更する。そして、パラメータ変更部３０３は、最小電力に対応するパラメータを設定するように最小電力検出部３０２から指示されると、順次変更したパラメータのうち最小電力が検出された際のパラメータをキャンセル信号生成部１１３に設定する。
【０１１１】
実施の形態６においては、キャンセル信号を生成する際のパラメータを順次変更しながら、キャンセル信号が合成された後の受信信号に残存するキャンセル信号成分を最小にするパラメータを決定する。つまり、受信信号に付加された相互変調信号を最も精度良く相殺するキャンセル信号を生成するためのパラメータを決定し、決定されたパラメータによってキャンセル信号が生成されるようにする。このため、キャンセル信号とキャンセル信号を合成後の受信信号との相関値に基づいて適応的に最適なパラメータを決定し、精度が良いキャンセル信号を生成することができる。
【０１１２】
なお、キャンセル信号生成部１１３によって生成されるキャンセル信号は、実施の形態１〜４のいずれの方法で生成されたものであっても良い。そして、パラメータ変更部３０３は、それぞれの方法で使用されるパラメータの全部又は一部を順次変更しながら、最終的には、最小電力に対応する最適なパラメータをキャンセル信号生成部１１３に設定する。また、相互変調信号が発生する箇所は、デュプレクサ１５０からアンテナまでの通過経路に設けられたケーブル及びコネクタなどであっても良く、送信信号が伝送される経路上であればどこでも良い。
【０１１３】
以上のように、本実施の形態によれば、キャンセル信号を生成する際に使用されるパラメータを順次変更しながら、キャンセル信号とキャンセル信号を合成後の受信信号との相関値を検出し、相関値を最小にするパラメータを決定する。そして、決定されたパラメータを使用してキャンセル信号を生成する。このため、適応的に最適なパラメータを決定し、精度が良いキャンセル信号を生成することができ、受信信号の復号精度をさらに向上することができる。
【０１１４】
（実施の形態７）
実施の形態７の特徴は、信号の送信経路と受信経路とが分離している無線通信装置において、装置の外部で発生する相互変調信号をキャンセルする点である。
【０１１５】
図１７は、実施の形態７に係る無線通信装置２００の構成を示すブロック図である。図１７において、図１と同じ部分には同じ符号を付す。図１７に示す無線通信装置２００は、図１に示す無線通信装置１００のデュプレクサ１５０を削除し、信号の送信経路と受信経路とが分離する構成を採る。このような構成の場合、異なる周波数で送信される複数の信号を含む送信信号が送信経路を通過して送信されても、複数の信号の相互変調によって発生する相互変調信号が無線通信装置２００の内部で受信経路に漏出することはない。
【０１１６】
しかしながら、無線通信装置２００の近傍に、例えば金属などの相互変調発生源Ｓが配置されている場合、送信アンテナから送信された無線送信信号に含まれる周波数の異なる複数の信号が相互変調発生源Ｓにおいて相互変調する。この結果、相互変調信号が発生し、発生した相互変調信号が受信信号とともに受信アンテナへ入射する。したがって、送信経路と受信経路とが分離していても、受信信号に相互変調信号が付加されることがある。
【０１１７】
そこで、実施の形態７に係る無線通信装置２００のプロセッサ１１０は、上述した実施の形態１〜６に係る無線通信装置１００のプロセッサ１１０と同様に、送信信号に含まれる複数の信号からキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成する。これにより、無線通信装置２００の外部において発生して受信信号に付加された相互変調信号を相殺することができ、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。
【０１１８】
以上のように、本実施の形態によれば、送信信号に含まれる複数の信号からキャンセル信号を生成し、外部の相互変調発生源において発生し受信信号に付加される相互変調信号をキャンセル信号によって相殺する。このため、無線通信装置内の送信経路と受信経路が分離している場合でも、受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。
【０１１９】
（実施の形態８）
実施の形態８の特徴は、ベースバンド部と無線部とが別体として設けられる無線通信システムにおいて、相互変調信号をキャンセルする点である。
【０１２０】
図１８は、実施の形態８に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１８に示す無線通信システムは、ベースバンドユニット（ＢＢＵ：BaseBand Unit）３００及びリモートラジオヘッド（ＲＲＨ：Remote Radio Head）４００−１、４００−２を有する。なお、図１８においては、２つのＲＲＨ４００−１、４００−２を図示したが、１つまたは３つ以上のＲＲＨがＢＢＵ３００に接続されていても良い。また、ＲＲＨ４００−２は、ＲＲＨ４００−１と同様の内部構成であるため、図１８においては、ＲＲＨ４００−２の内部構成を省略している。
【０１２１】
ＢＢＵ３００は、ベースバンド処理を実行し、送信データを含むベースバンド信号をＲＲＨ４００−１、４００−２へ送信する。また、ＢＢＵ３００は、受信データを含むベースバンド信号をＲＲＨ４００−１、４００−２から受信し、このベースバンド信号に対してベースバンド処理を施す。具体的には、ＢＢＵ３００は、プロセッサ３１０、メモリ３２０及びインタフェース３３０を有する。
【０１２２】
プロセッサ３１０は、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ又はＤＳＰなどを備え、異なる周波数で送信される複数の信号を含むベースバンド信号を送信データから生成する。また、プロセッサ３１０は、ＲＲＨ４００−１、４００−２から受信したベースバンド信号から受信データを得る。このとき、プロセッサ３１０は、受信したベースバンド信号に含まれる相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号を送信したベースバンド信号に基づいて生成し、キャンセル信号を用いて相互変調信号を相殺する。
【０１２３】
メモリ３２０は、例えばＲＡＭ又はＲＯＭなどを備え、プロセッサ３１０が処理を実行するために使用する情報を記憶する。すなわち、メモリ３２０は、例えばプロセッサ３１０がキャンセル信号を生成する際に使用するパラメータなどを記憶する。
【０１２４】
インタフェース３３０は、例えば光ファイバなどでＲＲＨ４００−１、４００−２と接続され、ＲＲＨ４００−１、４００−２との間でベースバンド信号を送受信する。インタフェース３３０が送信するベースバンド信号には、異なる周波数で送信される複数の信号が含まれている。異なる周波数で送信される複数の信号は、ＲＲＨ４００−１、４００−２のいずれか一方へまとめて送信されても良いし、ＲＲＨ４００−１、４００−２の双方へ別々に送信されても良い。
【０１２５】
ＲＲＨ４００−１、４００−２は、ＢＢＵ３００から受信したベースバンド信号を無線周波数にアップコンバートし、得られた無線送信信号をアンテナを介して送信する。また、ＲＲＨ４００−１、４００−２は、アンテナを介して受信した無線受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、得られたベースバンド信号をＢＢＵ３００へ送信する。具体的には、ＲＲＨ４００−１、４００−２は、インタフェース４１０、プロセッサ４１５、ＤＡコンバータ４２０、アップコンバータ４３０、増幅器４４０、デュプレクサ４５０、ダウンコンバータ４６０及びＡＤコンバータ４７０を有する。
【０１２６】
インタフェース４１０は、例えば光ファイバなどでＢＢＵ３００と接続され、ＢＢＵ３００との間でベースバンド信号を送受信する。
【０１２７】
プロセッサ４１５は、インタフェース４１０によって受信されたベースバンド信号を直交変調してＤＡコンバータ４２０へ出力する。また、プロセッサ４１５は、増幅器４４０での増幅により非線形歪みが発生することがあるため、ベースバンド信号に対するプリディストーション処理を施す歪み補償回路などを有していても良い。さらに、プロセッサ４１５は、ＡＤコンバータ４７０から出力されるベースバンド信号を直交復調してインタフェース４１０へ出力する。インタフェース４１０へ出力されるベースバンド信号には、送信信号の相互変調により発生する相互変調信号が付加されている。
【０１２８】
ＤＡコンバータ４２０は、プロセッサ４１５から出力されるベースバンド信号をＤＡ変換し、得られたアナログのベースバンド信号をアップコンバータ４３０へ出力する。
【０１２９】
アップコンバータ４３０は、ＤＡコンバータ４２０から出力されるベースバンド信号を無線周波数にアップコンバートし、無線送信信号を生成する。そして、アップコンバータ４３０は、生成した無線送信信号を増幅器４４０へ出力する。
【０１３０】
増幅器４４０は、アップコンバータ４３０から出力される無線送信信号を増幅する。
【０１３１】
デュプレクサ４５０は、増幅器４４０から出力される無線送信信号をコネクタ、ケーブル及びアンテナを介して送信する。また、デュプレクサ４５０は、アンテナで受信されケーブル及びコネクタを経由した無線受信信号をダウンコンバータ４６０へ出力する。無線送信信号と無線受信信号との周波数が異なるため、デュプレクサ４５０は、送信経路と受信経路とを電気的に分離し、無線送信信号が受信経路に漏出しないようにする。
【０１３２】
デュプレクサ４５０とアンテナの間の経路は、例えばコネクタ、ケーブル及びアンテナなどの受動素子を備える。無線送信信号に周波数が異なる複数の信号が含まれる場合は、受動素子におけるインピーダンスの不連続点や受動素子において生じる微小な非線形歪みにより、複数の信号が相互変調して相互変調信号が発生する。すなわち、デュプレクサ４５０とアンテナの間の経路及び各装置の外部の伝搬路は、無線送信信号及び無線受信信号の双方の通過経路となるため、これらの通過経路において発生した相互変調信号が無線受信信号に付加される。
【０１３３】
一方、無線送信信号に周波数が異なる複数の信号が含まれない場合でも、ＲＲＨ４００−１、４００−２それぞれから送信される無線送信信号の周波数が異なり、ＲＲＨ４００−１、４００−２の外部に相互変調発生源がある場合には、相互変調信号が発生する。そして、外部で発生した相互変調信号は、アンテナによって受信され無線受信信号に付加される。
【０１３４】
ダウンコンバータ４６０は、デュプレクサ４５０から出力される無線受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、得られたベースバンド信号をＡＤコンバータ４７０へ出力する。
【０１３５】
ＡＤコンバータ４７０は、ダウンコンバータ４６０から出力されるベースバンド信号をＡＤ変換し、得られたデジタルのベースバンド信号をプロセッサ４１５へ出力する。
【０１３６】
本実施の形態においては、ＲＲＨ４００−１、４００−２によって受信される受信信号にＲＲＨ４００−１、４００−２の内部又は外部で発生した相互変調信号が付加される。そして、相互変調信号が付加された受信信号は、ＢＢＵ３００へ送信される。ＢＢＵ３００のプロセッサ３１０は、すべてのＲＲＨ４００−１、４００−２から送信される送信信号を生成しており、これらの送信信号の相互変調により発生する相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成可能である。そこで、プロセッサ３１０は、上述した実施の形態１〜６に係る無線通信装置１００のプロセッサ１１０と同様に、ＲＲＨ４００−１、４００−２から送信される複数の信号に基づいてキャンセル信号を生成し、キャンセル信号を受信信号に合成する。これにより、ＲＲＨ４００−１、４００−２の内部又は外部において発生して受信信号に付加された相互変調信号を相殺することができ、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。
【０１３７】
以上のように、本実施の形態によれば、複数のＲＲＨに接続されたＢＢＵにおいて、複数のＲＲＨから送信される複数の信号に基づいてキャンセル信号を生成し、各ＲＲＨによって受信された受信信号に付加される相互変調信号をキャンセル信号によって相殺する。このため、ベースバンド部と無線部とが別体として設けられる無線通信システムにおいて、受信信号に付加された相互変調信号を精度良くキャンセルすることができ、相互変調信号による受信品質の低下を抑制することができる。
【０１３８】
なお、上記実施の形態８では、ＢＢＵ３００のプロセッサ３１０が送信信号からキャンセル信号を生成し、受信信号に合成するものとしたが、相互変調信号をキャンセルする機能を備えた装置を独立して設けることも可能である。図１９は、相互変調信号をキャンセルするキャンセル装置５００を備えた無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１９において、図１８と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１９に示す無線通信システムは、ＢＢＵ３００、ＲＲＨ４００−１、４００−２に加えて、キャンセル装置５００を有する。
【０１３９】
キャンセル装置５００は、ＢＢＵ３００とＲＲＨ４００−１、４００−２との間に接続され、ＢＢＵ３００とＲＲＨ４００−１、４００−２との間で送受信されるベースバンド信号を中継する。また、キャンセル装置５００は、ＢＢＵ３００からＲＲＨ４００−１、４００−２へ送信されるベースバンド信号に基づいて、相互変調信号に対応するキャンセル信号を生成し、ＲＲＨ４００−１、４００−２からＢＢＵ３００へ送信されるベースバンド信号にキャンセル信号を合成する。具体的には、キャンセル装置５００は、インタフェース５１０、５４０、プロセッサ５２０及びメモリ５３０を有する。
【０１４０】
インタフェース５１０は、ＢＢＵ３００と接続され、ＢＢＵ３００との間でベースバンド信号を送受信する。すなわち、インタフェース５１０は、プロセッサ３１０によって生成された送信信号をＢＢＵ３００のインタフェース３３０から受信する一方、ＲＲＨ４００−１、４００−２によって受信された受信信号をＢＢＵ３００のインタフェース３３０へ送信する。インタフェース５１０がＢＢＵ３００から受信する送信信号には、異なる周波数で送信される複数の信号が含まれている。異なる周波数で送信される複数の信号は、ＲＲＨ４００−１、４００−２のいずれか一方へまとめて送信されても良いし、ＲＲＨ４００−１、４００−２の双方へ別々に送信されても良い。
【０１４１】
プロセッサ５２０は、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ又はＤＳＰなどを備え、インタフェース５１０によって受信された複数の信号に基づいて、相互変調信号をキャンセルするためのキャンセル信号を生成する。また、プロセッサ５２０は、インタフェース５４０によって受信された信号にキャンセル信号を合成し、受信信号に付加された相互変調信号を相殺する。
【０１４２】
メモリ５３０は、例えばＲＡＭ又はＲＯＭなどを備え、プロセッサ５２０が処理を実行するために使用する情報を記憶する。すなわち、メモリ５３０は、例えばプロセッサ５２０がキャンセル信号を生成する際に使用するパラメータなどを記憶する。
【０１４３】
インタフェース５４０は、例えば光ファイバなどでＲＲＨ４００−１、４００−２と接続され、ＲＲＨ４００−１、４００−２との間でベースバンド信号を送受信する。すなわち、インタフェース５４０は、ＢＢＵ３００から受信された送信信号をＲＲＨ４００−１、４００−２へ送信する一方、ＲＲＨ４００−１、４００−２によって受信された受信信号をＲＲＨ４００−１、４００−２から受信する。インタフェース５４０がＲＲＨ４００−１、４００−２へ送信する送信信号には、異なる周波数で送信される複数の信号が含まれている。異なる周波数で送信される複数の信号は、ＲＲＨ４００−１、４００−２のいずれか一方へまとめて送信されても良いし、ＲＲＨ４００−１、４００−２の双方へ別々に送信されても良い。また、インタフェース５４０がＲＲＨ４００−１、４００−２から受信する受信信号には、ＲＲＨ４００−１、４００−２の内部又は外部で発生した相互変調信号が付加されている。
【０１４４】
図２０は、プロセッサ５２０の機能を示すブロック図である。図２０に示すプロセッサ５２０は、送信信号取得部５２１、送信信号送出部５２２、キャンセル信号生成部５２３、受信信号取得部５２４、合成部５２５及び受信信号送出部５２６を有する。なお、これらの各処理部は、ハードウェアで構成されても良く、ソフトウェアで構成されても良い。
【０１４５】
送信信号取得部５２１は、ＢＢＵ３００において生成され送信された送信信号をインタフェース５１０から取得する。このとき、送信信号取得部５２１は、異なる周波数でＲＲＨ４００−１、４００−２から送信される複数の信号を含む送信信号を取得する。
【０１４６】
送信信号送出部５２２は、送信信号取得部５２１によって取得された送信信号をインタフェース５４０へ送出し、ＲＲＨ４００−１、４００−２へ送信させる。
【０１４７】
キャンセル信号生成部５２３は、送信信号に含まれる複数の信号から、相互変調信号を相殺するためのキャンセル信号を生成する。具体的には、キャンセル信号生成部５２３は、ＲＲＨ４００−１、４００−２の受信帯域に含まれる周波数を有する相互変調信号に対応する２つのベースバンド信号を送信信号から取得し、これらのベースバンド信号に基づいてキャンセル信号を生成する。このとき、キャンセル信号生成部５２３は、上記の実施の形態１〜６で説明したように、送信信号に含まれる複数の信号の累乗の積や振幅に基づいて、相互変調信号に対応するキャンセル信号を算出する。
【０１４８】
受信信号取得部５２４は、ＲＲＨ４００−１、４００−２によって受信されダウンコンバートされた受信信号をインタフェース５４０から取得する。このとき、受信信号取得部５２４は、異なる周波数でＲＲＨ４００−１、４００−２から送信された信号に起因して発生した相互変調信号が付加された受信信号を取得する。
【０１４９】
合成部５２５は、受信信号取得部５２４によって取得された、相互変調信号が付加された受信信号と、キャンセル信号生成部５２３によって生成されたキャンセル信号とを合成する。すなわち、合成部５２５は、受信信号にキャンセル信号を合成することにより、受信信号に付加された相互変調信号を相殺する。
【０１５０】
受信信号送出部５２６は、合成部５２５によって相互変調信号がキャンセルされた受信信号をインタフェース５１０へ送出し、ＢＢＵ３００へ送信させる。
【０１５１】
このように、キャンセル装置５００は、ＢＢＵ３００及びＲＲＨ４００−１、４００−２とは独立して設けられ、ＢＢＵ３００において生成され異なる周波数で送信される複数の信号に基づいてキャンセル信号を生成する。そして、キャンセル装置５００は、各ＲＲＨ４００−１、４００−２によって受信された受信信号に付加される相互変調信号をキャンセル信号によって相殺する。
【０１５２】
さらに、キャンセル装置５００と１つのＲＲＨとを一体化し、このＲＲＨと他のＲＲＨを相互に接続することも可能である。すなわち、図２１に示すように、ＢＢＵ３００には１つのＲＲＨ５００ａが接続され、他のＲＲＨ４００−１はＲＲＨ５００ａに接続される。ＲＲＨ５００ａは、上述したキャンセル装置５００と同等の機能を有するとともに、他のＲＲＨ４００−１と同様にアンテナを介して無線信号の送受信を実行する。ＲＲＨ５００ａは、キャンセル装置５００と同等の機能を有するため、他のＲＲＨ４００−１から無線送信される送信信号は、ＲＲＨ５００ａを経由してＲＲＨ４００−１へ伝送される。換言すれば、すべてのＲＲＨから無線送信される送信信号がＲＲＨ５００ａを経由するため、ＲＲＨ５００ａは、これらの送信信号から発生する相互変調信号をキャンセルするキャンセル信号を生成することができる。また、すべてのＲＲＨによって無線受信される受信信号がＲＲＨ５００ａを経由するため、ＲＲＨ５００ａは、各ＲＲＨにおける受信信号にキャンセル信号を合成し、受信信号に付加された相互変調信号をキャンセルする。
【０１５３】
このように、１つのＲＲＨ５００ａがＢＢＵ３００に接続され、他のＲＲＨ４００−１は、ＲＲＨ５００ａを介してＢＢＵ３００に接続する無線通信システムにおいては、ＲＲＨ５００ａによって相互変調信号をキャンセルすることができる。
【０１５４】
（実施の形態９）
実施の形態９の特徴は、周波数が異なる複数の信号と同時に、いずれかの信号と同一周波数で波形が異なる信号が送信された場合に発生する相互変調信号をキャンセルする点である。
【０１５５】
図２２は、実施の形態９に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図２２において、図１８と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図２２に示す無線通信システムは、図１８に示す無線通信システムにＲＲＨ４００−３、４００−４を追加した構成を採る。
【０１５６】
この無線通信システムにおいて、ＲＲＨ４００−１、４００−２は、それぞれ異なる信号を周波数ｆ１で送信しており、ＲＲＨ４００−３、４００−４は、それぞれ異なる信号を周波数ｆ３で送信している。このような場合、ＲＲＨ４００−１〜４００−４の外部に相互変調発生源があると、同一周波数の信号を含む複数の信号の相互変調によって相互変調信号が発生する。このため、ＢＢＵ３００のプロセッサ３１０は、ＲＲＨ４００−１〜４００−４から送信される複数の信号に基づいてキャンセル信号を生成し、ＲＲＨ４００−１〜４００−４によって受信される受信信号に付加された相互変調信号をキャンセルする。
【０１５７】
具体的には、プロセッサ３１０は、上記実施の形態２、３と同様に、複数の信号の振幅に基づく補正係数によって理論上の相互変調信号を補正することによりキャンセル信号を生成する。ここで、ＲＲＨ４００−１、４００−２から周波数ｆ１で送信される信号をそれぞれＩ1、Ｉ2とし、ＲＲＨ４００−３、４００−４から周波数ｆ３で送信される信号をそれぞれＩ3、Ｉ4とする。これらの信号によって、例えば周波数（２ｆ１−ｆ３）に発生する３次歪み成分をキャンセルするキャンセル信号Ｃ（ｔ）は、下記の式（２４）によって表すことができる。
【０１５８】
Ｃ（ｔ）＝｛ｐ11|Ｉ1|2＋ｐ21|Ｉ2|2＋ｐ31|Ｉ3|2＋ｐ41|Ｉ4|2
＋ｐ51(Ｉ1・Ｉ2*)＋ｐ61(Ｉ1*・Ｉ2)＋ｐ71(Ｉ3・Ｉ4*)＋ｐ81(Ｉ3*・Ｉ4)
＋ｐ91｝・Ｉ1・Ｉ1・Ｉ3*
＋｛ｐ12|Ｉ1|2＋ｐ22|Ｉ2|2＋ｐ32|Ｉ3|2＋ｐ42|Ｉ4|2
＋ｐ52(Ｉ1・Ｉ2*)＋ｐ62(Ｉ1*・Ｉ2)＋ｐ72(Ｉ3・Ｉ4*)＋ｐ82(Ｉ3*・Ｉ4)
＋ｐ92｝・Ｉ1・Ｉ2・Ｉ3*
＋｛ｐ13|Ｉ1|2＋ｐ23|Ｉ2|2＋ｐ33|Ｉ3|2＋ｐ43|Ｉ4|2
＋ｐ53(Ｉ1・Ｉ2*)＋ｐ63(Ｉ1*・Ｉ2)＋ｐ73(Ｉ3・Ｉ4*)＋ｐ83(Ｉ3*・Ｉ4)
＋ｐ93｝・Ｉ2・Ｉ2・Ｉ3*
＋｛ｐ14|Ｉ1|2＋ｐ24|Ｉ2|2＋ｐ34|Ｉ3|2＋ｐ44|Ｉ4|2
＋ｐ54(Ｉ1・Ｉ2*)＋ｐ64(Ｉ1*・Ｉ2)＋ｐ74(Ｉ3・Ｉ4*)＋ｐ84(Ｉ3*・Ｉ4)
＋ｐ94｝・Ｉ1・Ｉ1・Ｉ4*
＋｛ｐ15|Ｉ1|2＋ｐ25|Ｉ2|2＋ｐ35|Ｉ3|2＋ｐ45|Ｉ4|2
＋ｐ55(Ｉ1・Ｉ2*)＋ｐ65(Ｉ1*・Ｉ2)＋ｐ75(Ｉ3・Ｉ4*)＋ｐ85(Ｉ3*・Ｉ4)
＋ｐ95｝・Ｉ1・Ｉ2・Ｉ4*
＋｛ｐ16|Ｉ1|2＋ｐ26|Ｉ2|2＋ｐ36|Ｉ3|2＋ｐ46|Ｉ4|2
＋ｐ56(Ｉ1・Ｉ2*)＋ｐ66(Ｉ1*・Ｉ2)＋ｐ76(Ｉ3・Ｉ4*)＋ｐ86(Ｉ3*・Ｉ4)
＋ｐ96｝・Ｉ2・Ｉ2・Ｉ4*  …（２４）
ただし、上式（２４）において、ｐ11〜ｐ96は所定の係数である。
【０１５９】
本実施の形態においては、同一周波数の信号が２つずつ同時に送信されるため、信号の組み合わせごとに理論上の３次歪み成分が求められる。すなわち、上式（２４）は、３行ずつの６つの部分に別れており、それぞれの部分は、周波数ｆ１、ｆ３の信号として選択された信号に対応する。例えば上式（２４）の最初の３行は、上式（１）と同等の３次歪み成分を算出するために、信号Ｉ1の２乗と信号Ｉ3の複素共役とを乗算し、この信号の組み合わせに応じた３次歪み成分に補正係数を乗算する部分である。同様に、上式（２４）の次の３行は、上式（１）と同等の３次歪み成分を算出するために、信号Ｉ1、Ｉ2の積と信号Ｉ3の複素共役とを乗算し、この信号の組み合わせに応じた３次歪み成分に補正係数を乗算する部分である。
【０１６０】
このように、周波数が異なる信号のみではなく、同一周波数の信号も含む複数の信号の相互変調によって相互変調信号が発生する場合にも、プロセッサ３１０は、受信信号に付加された相互変調信号をキャンセルするキャンセル信号を生成することができる。このため、ＲＲＨ４００−１〜４００−４から送信される信号の周波数が制限されることがなく、無線通信システムの柔軟な設計が可能となる。また、例えば１つの無線通信装置が複数のアンテナを備え、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信などを実行する場合にも、相互変調信号をキャンセルすることができる。
【０１６１】
以上のように、本実施の形態によれば、異なる周波数及び同一周波数で送信される複数の信号に基づいてキャンセル信号を生成し、受信信号に付加される相互変調信号をキャンセル信号によって相殺する。このため、無線通信システム柔軟な設計が可能となるとともに、ＭＩＭＯ通信などが採用される無線通信システムにおいても、相互変調信号をキャンセルすることができる。
【０１６２】
なお、上記各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。具体的には、例えば実施の形態１、５を組み合わせて、あらかじめ記憶された次数のモデルを使用して生成されたキャンセル信号を、遅延量及び位相を調整した上で、相互変調信号が付加された受信信号に合成しても良い。また、さらに実施の形態６を組み合わせて、初期値の次数を順次変更しながら最適な次数を決定し、決定した次数のモデルを使用してキャンセル信号を生成するようにしても良い。また、一部機能を置き換えて実施することも可能である。例えば、実施の形態１ではキャンセル信号を生成するためのパラメータがあらかじめキャンセル精度の高いパラメータであるものとした。しかし、実施の形態１に係るパラメータの設定に関する処理を実施の形態６の処理に置き換えることで、パラメータの初期値がキャンセル精度の低いものであっても、運用とともにキャンセル精度が高いパラメータに変更される。
【０１６３】
上記各実施の形態において説明した相互変調信号のキャンセル処理をコンピュータが実行可能なプログラムとして記述することも可能である。この場合、このプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納し、コンピュータに導入することも可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリなどの可搬型記録媒体や、例えばフラッシュメモリなどの半導体メモリが挙げられる。
【符号の説明】
【０１６４】
１１０、３１０、４１５、５２０  プロセッサ
１１１  符号化部
１１２  直交変調部
１１３、５２３  キャンセル信号生成部
１１４  直交復調部
１１５、５２５  合成部
１１６  復号部
１２０、４２０  ＤＡコンバータ
１３０、４３０  アップコンバータ
１４０、４４０  増幅器
１５０、４５０  デュプレクサ
１６０、４６０  ダウンコンバータ
１７０、４７０  ＡＤコンバータ
１８０、３２０、５３０  メモリ
２０１  遅延調整部
２０２  位相差調整部
３０１  相関値検出部
３０２  最小電力検出部
３０３  パラメータ変更部
３３０、４１０、５１０、５４０  インタフェース
５２１  送信信号取得部
５２２  送信信号送出部
５２４  受信信号取得部
５２６  受信信号送出部
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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