(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナで電波を受信し、その受信信号を解析することにより受信信号に含まれる希望波と干渉波のそれぞれの到来方向及びＤ／Ｕ比を測定する同一チャネル干渉測定装置において、
前記受信信号をＩＦ信号に変換するアンテナ数分の周波数変換部と、
前記ＩＦ信号をデジタルＩＦ信号に変換するアンテナ数分のＡ／Ｄ変換部と、
前記デジタルＩＦ信号を直交復調し、等価ベースバンド信号に変換するアンテナ数分の直交復調部と、
所定の測定範囲内の角度を順番に出力する角度出力部と、
前記角度の合成指向特性がヌルになるように重み係数を生成する重み生成部と、
前記アンテナ数分の等価ベースバンド信号を、前記重み係数を用いて合成し、重み付け合成信号を出力する重み付け合成部と、
前記重み付け合成信号を復調してＭＥＲ値を算出し、Ｄ／Ｕ比を測定するＤ／Ｕ比測定部とを備え、
前記Ｄ／Ｕ比測定部が、
前記重み付け合成信号を所定の同期情報に基づいて復調し、キャリヤシンボルを出力する復調部と、
前記キャリヤシンボルのＭＥＲ値を演算するＭＥＲ演算部と、
前記ＭＥＲ演算部により演算されたＭＥＲ値を、復調部におけるシンボル判定誤りがないように補正し、補正したＭＥＲ値を換算してＤ／Ｕ比として出力する換算部とを有することを特徴とする同一チャネル干渉測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重方式）を用いるデジタル放送またはデジタル伝送に関し、特に、デジタル放送または無線ＬＡＮなどにおいて、電波を受信する際に問題となる干渉波が受信される環境下で、その到来状況を測定する同一チャネル干渉測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＯＦＤＭを用いてデジタル放送などを実現する送受信システムにおいて、電波の到来方向を推定する装置が知られている。この装置は、例えば、希望波及び干渉波が同一周波数にて干渉する同一チャネル干渉環境において、複数の受信アンテナを用いて電波がどの方向からどの程度の強度で到来しているかを推定するものである。このような電波到来方向を推定する手法には、方向サーチによるものや固有展開によるものなど様々な手法があり、例えば、ビームフォーマ（Ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ）法、Ｃａｐｏｎ（Ｃａｐｏｎ  Ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ）法、線形予測（Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）法などが知られている。
【０００３】
以下の式（１）〜式（３）は、それぞれビームフォーマ法、Ｃａｐｏｎ法、及び線形予測法により求められる電波到来方向及び強度（振幅）を示す角度プロファイルＰ（θ）である。
（１）ビームフォーマ法
【数１】
0004914298.tif 000002
（２）Ｃａｐｏｎ法
【数２】
0004914298.tif 000003
（３）線形予測法
【数３】
0004914298.tif 000004
ここで、θは角度を示す。
【０００４】
尚、式（３）において、Ｗは以下の式で表される。
【数４】
0004914298.tif 000005
また、式（４）において、Ｔは以下の式で表される。
【数５】
0004914298.tif 000006
【０００５】
また、式（１）〜式（３）において、ａはモードベクトルであり、以下の式で表される。
【数６】
0004914298.tif 000007
また、入力信号ベクトルｘの相関行列は、以下の式で表される。
【数７】
0004914298.tif 000008
ここで、λは波長を、ｄはアンテナ間隔を、Ｅ［・］は期待値演算をそれぞれ示す。
【０００６】
図７は、従来の電波到来方向推定手法としてビームフォーマ法を用いた場合の角度プロファイルＰ（θ）を示す図である。図８は、従来の電波到来方向推定手法としてＣａｐｏｎ法を用いた場合の角度プロファイルＰ（θ）を示す図である。図９は、従来の電波到来方向推定手法として線形予測法を用いた場合の角度プロファイルＰ（θ）を示す図である。図７〜図９において、（ａ）は受信アンテナ数が２の場合、（ｂ）は受信アンテナ数が３の場合を示しており、波源が希望波及び干渉波の２つであり、希望波が０°方向から到来し、Ｄ／Ｕ（Ｄｅｓｉｒｅｄ  ｔｏ  Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｒａｔｉｏ：希望波対干渉波強度比）＝１０ｄＢの干渉波が６０°方向から到来する場合を想定している。
【０００７】
（ａ）に示す角度プロファイルＰ（θ）である振幅と（ｂ）の角度プロファイルＰ（θ）である振幅とを比較すると、図７〜図９のいずれにおいても、（ａ）では、０°における角度プロファイルと他の角度プロファイルとを区別して認識できるが、（ｂ）では、０°だけでなく６０°においてもこれらの角度プロファイルと他の角度プロファイルとを区別して認識することができる。特に、図８（ｂ）及び図９（ｂ）では、明確に区別して認識することができる。したがって、図７〜図９によれば、従来の電波到来方向推定手法を用いて希望波及び干渉波の到来角度を推定するためには、３つ（波源の数２に１を加えた数）の受信アンテナが必要であることがわかる。
【０００８】
【非特許文献１】菊間信良著、「アレーアンテナによる適応信号処理」、科学技術出版、１９９８年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような従来の電波到来方向推定手法を用いた装置では、受信アンテナ数分の受信フィルタ、周波数変換器、Ａ／Ｄ変換器などが必要になることから、より少ない数の受信アンテナによって電波を受信してその到来方向を推定できることが望ましい。
【００１０】
しかしながら、図７〜図９に示したように、希望波及び干渉波の２波を受信しそれぞれの電波の到来方向を推定する装置は、３つ以上の受信アンテナによって電波を受信する必要がある。この場合、２つの受信アンテナによって電波を受信しそれぞれの電波の到来方向を推定することができれば、受信フィルタなどの機器の数を減らすことができ有用である。
【００１１】
そこで、本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、希望波及び１波の干渉波を受信する同一チャネル干渉環境において、２つの受信アンテナによって電波を受信し、希望波及び干渉波のそれぞれの到来角度及び電力比を求めることが可能な同一チャネル干渉測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明は、複数のアンテナで電波を受信し、その受信信号を解析することにより受信信号に含まれる希望波と干渉波のそれぞれの到来方向及びＤ／Ｕ比を測定する同一チャネル干渉測定装置において、前記受信信号をＩＦ信号に変換するアンテナ数分の周波数変換部と、前記ＩＦ信号をデジタルＩＦ信号に変換するアンテナ数分のＡ／Ｄ変換部と、前記デジタルＩＦ信号を直交復調し、等価ベースバンド信号に変換するアンテナ数分の直交復調部と、所定の測定範囲内の角度を順番に出力する角度出力部と、前記角度の合成指向特性がヌルになるように重み係数を生成する重み生成部と、前記アンテナ数分の等価ベースバンド信号を、前記重み係数を用いて合成し、重み付け合成信号を出力する重み付け合成部と、前記重み付け合成信号を復調してＭＥＲ値を算出し、Ｄ／Ｕ比を測定するＤ／Ｕ比測定部とを備え、前記Ｄ／Ｕ比測定部が、前記重み付け合成信号を所定の同期情報に基づいて復調し、キャリヤシンボルを出力する復調部と、前記キャリヤシンボルのＭＥＲ値を演算するＭＥＲ演算部と、前記ＭＥＲ演算部により演算されたＭＥＲ値を、復調部におけるシンボル判定誤りがないように補正し、補正したＭＥＲ値を換算してＤ／Ｕ比として出力する換算部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、希望波及び１波の干渉波を受信する同一チャネル干渉環境において、２つの受信アンテナによって電波を受信し、希望波及び干渉波のそれぞれの到来角度及び電力比を求めることが可能な同一チャネル干渉測定装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔構成〕
まず、本発明の実施の形態による同一チャネル干渉測定装置１の構成について説明する。図１は、その構成を示すブロック図である。この同一チャネル干渉測定装置１は、希望波及び１波の干渉波を受信する同一チャネル干渉環境において、２つの受信アンテナ１０−１，１０−２によって希望波及び１波の干渉波を受信し、それぞれの到来角度及び電力比（Ｄ／Ｕ比）を求めるものである。
【００１９】
同一チャネル干渉測定装置１は、受信アンテナ１０−１，１０−２、フィルタ１１−１，１１−２、増幅部１２−１，１２−２、ローカル信号発生部１３、周波数変換部１４−１，１４−２、Ａ／Ｄ変換部１５−１，１５−２、直交復調部１６−１，１６−２、重み付け合成部１７、同期再生部１８、復調部１９、ＭＥＲ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｉｏ：変調誤差比）演算部２０、電力値計算部２１、移動平均部２２、及び制御部３０を備えている。また、重み付け合成部１７は、乗算器２３−１，２３−２及び加算器２４を備えている。また、制御部３０は、角度情報生成部３１、重み生成部３２、換算部３３、ＭＥＲ用メモリ３４、最大値検出部３５、平均電力用メモリ３６及び最小値検出部３７を備えている。
【００２０】
２つの受信アンテナ１０−１，１０−２により受信された信号は、それぞれフィルタ１１−１，１１−２へ送られる。フィルタ１１−１，１１−２は、受信アンテナ１０−１，１０−２を介して受信した信号から、所望の周波数帯域の信号を抽出する。増幅部１２−１，１２−２は、フィルタ１１−１，１１−２により抽出された信号を増幅する。
【００２１】
周波数変換部１４−１，１４−２は、増幅部１２−１，１２−２から増幅信号を入力し、ローカル信号発生部１３からローカル信号を入力し、ローカル信号を用いて増幅信号からＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｙ）信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部１５−１，１５−２は、周波数変換部１４−１，１４−２により周波数変換されたアナログＩＦ信号を、デジタルＩＦ信号に変換する。直交復調部１６−１，１６−２は、Ａ／Ｄ変換部１５−１，１５−２により変換されたデジタルＩＦ信号を直交復調し、それぞれ同相成分及び直交成分の等価ベースバンド信号を生成して出力する。
【００２２】
尚、Ａ／Ｄ変換部１５−１，１５−２及び直交復調部１６−１，１６−２の順序を逆にして構成するようにしてもよい。すなわち、周波数変換部１４−１，１４−２の後段に直交復調部１６−１，１６−２を設け、直交復調部１６−１，１６−２の後段にＡ／Ｄ変換部１５−１，１５−２を設ける。
【００２３】
この場合、直交復調部１６−１，１６−２は、周波数変換部１４−１，１４−２により周波数変換されたＩＦ信号をアナログ直交復調し、同相成分及び直交成分の等価ベースバンド信号を生成する。Ａ／Ｄ変換部１５−１，１５−２は、それぞれ２つのＡ／Ｄ変換器を有する。Ａ／Ｄ変換部１５−１は、周波数変換部１４−１から同相成分及び直交成分の等価ベースバンド信号をそれぞれ入力し、デジタルの同相成分の等価ベースバンド信号及びデジタルの直交成分の等価ベースバンド信号にそれぞれ変換して出力する。同様に、Ａ／Ｄ変換部１５−２は、周波数変換部１４−２から同相成分及び直交成分の等価ベースバンド信号をそれぞれ入力し、デジタルの同相成分の等価ベースバンド信号及びデジタルの直交成分の等価ベースバンド信号にそれぞれ変換して出力する。
【００２４】
図１において、直交復調部１６−１が出力する同相成分及び直交成分の等価ベースバンド信号は２分配され、一方が同期再生部１８へ、他方が重み付け合成部１７の乗算器２３−１へそれぞれ入力される。また、直交復調部１６−２が出力する同相成分及び直交成分の等価ベースバンド信号は、重み付け合成部１７の乗算器２３−２へ入力される。
【００２５】
重み付け合成部１７の乗算器２３−１，２３−２は直交復調部１６−１，１６−２から同相成分及び直交成分の等価ベースバンド信号を入力し、重み生成部３２から重み係数を入力し、等価ベースバンド信号に重み係数を複素乗算する。加算器２４は、乗算器２３−１，２３−２により乗算されたそれぞれの信号を加算し、重み付け合成信号として出力する。同期再生部１８は、直交復調部１６−１から同相成分及び直交成分の等価ベースバンド信号を入力し、ＯＦＤＭ信号のシンボルタイミングやシンボル番号などの同期情報を再生する。
【００２６】
重み付け合成部１７の加算器２４が出力する重み付け合成信号は２分配され、一方が復調部１９へ、他方が電力値計算部２１へそれぞれ入力される。また、同期再生部１８が出力する同期情報は復調部１９へ入力される。
【００２７】
復調部１９は、重み付け合成部１７の加算器２４から重み付け合成信号を入力し、同期再生部１８から同期情報を入力し、重み付け合成信号である等価ベースバンド信号を、同期情報を用いて復調し、周波数領域信号であるキャリヤシンボルを生成する。
【００２８】
ここで、復調部１９は、有効シンボル抽出部、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ  Ｐｉｌｏｔ）抽出部、チャネル推定部及びチャネル等化部を備えている（図示せず。）。有効シンボル抽出部は、加算器２４から入力した重み付け合成信号である等価ベースバンド信号について、同期再生部１８から入力した同期情報のうちのシンボルタイミングに従って、ＯＦＤＭ信号の有効シンボル期間に相当する期間を抽出する。ＦＦＴ部は、有効シンボル抽出部により抽出された有効シンボル期間の等価ベースバンド信号をＦＦＴ処理し、周波数領域の信号であるキャリヤシンボルを生成する。
【００２９】
ＳＰ抽出部は、ＦＦＴ部により生成されたキャリヤシンボルについて、同期再生部１８から入力した同期情報のうちのシンボル番号に従って、受信側の等化基準信号である受信ＳＰ信号を抽出する。チャネル推定部は、ＳＰ抽出部により抽出された受信ＳＰ信号を、予め設定された値で除算してチャネル応答を推定し、シンボル方向及びサブキャリヤ方向に補間処理を行う。チャネル等化部は、ＦＦＴ部により生成されたキャリヤシンボルを、チャネル推定部により推定及び補間されたチャネル応答で除算し、チャネル等化後のキャリヤシンボルを生成する。
【００３０】
図１に戻って、ＭＥＲ演算部２０は、復調部１９により復調されたチャネル等化後のキャリヤシンボルのＭＥＲ値（変調誤差比）を求める。ＭＥＲ演算部２０が出力するＭＥＲ値は２分配され、一方が制御部３０の換算部３３へ、他方がＭＥＲ用メモリ３４へそれぞれ入力される。
【００３１】
電力値計算部２１は、重み付け合成部１７の加算器２４から重み付け合成信号を入力し、重み付け合成信号である等価ベースバンド信号の信号電力値を計算する。移動平均部２２は、電力値計算部２１により計算された信号電力値について、一定サンプル数期間の移動平均処理を行い、平均電力値を計算する。
【００３２】
制御部３０の角度情報生成部３１は、測定する範囲の角度値を生成し、その角度を順番に出力する。角度情報生成部３１が出力する角度は３分配され、重み生成部３２、ＭＥＲ用メモリ３４及び平均電力用メモリ３６へそれぞれ入力される。
【００３３】
重み生成部３２は、角度情報生成部３１から角度を入力し、その角度の合成指向特性がヌル（０）になる重み係数を生成する。ＭＥＲ用メモリ３４は、角度情報生成部３１から入力する角度と、ＭＥＲ演算部２０から入力するＭＥＲ値とを対にして記憶する。ここで、重み付け合成部１７は、重み生成部３２からその角度の合成指向特性がヌルになる重み係数を入力し、その重み係数を用いて重み付け合成信号を生成し、ＭＥＲ演算部２０は、復調部１９によりその重み付け合成信号が復調されたキャリヤシンボルのＭＥＲ値を求める。つまり、ＭＥＲ用メモリ３４が記憶するＭＥＲ値は、角度情報生成部３１が生成した角度値に対応した値である。このようにして、ＭＥＲ用メモリ３４は、角度情報生成部３１が生成する角度値の測定範囲に渡って、全ての角度及びそれぞれの角度におけるＭＥＲ値を対にして記憶する。最大値検出部３５は、ＭＥＲ用メモリ３４に記憶されている測定範囲の全ての角度及びＭＥＲ値のうち、ＭＥＲ値の最大値を検出し、それと対になっている角度を読み出し、干渉波到来角度として外部へ出力する。ここで、ＭＥＲ値が最大となる角度を干渉波到来角度として扱うのは、その角度の合成指向特性をヌルにして干渉波を打ち消した重み付け合成信号において、そのＭＥＲ値が最大になるからである。
【００３４】
平均電力用メモリ３６は、角度情報生成部３１から入力する角度と、移動平均部２２から入力する平均電力値とを対にして記憶する。ここで、重み付け合成部１７は、重み生成部３２からその角度の合成指向特性がヌルになる重み係数を入力し、その重み係数を用いて重み付け合成信号を生成し、移動平均部２２は、電力値計算部２１によりその重み付け合成信号から計算された信号電力値について、平均電力値を求める。つまり、平均電力用メモリ３６が記憶する平均電力値は、角度情報生成部３１が生成した角度値に対応した値である。このようにして、平均電力用メモリ３６は、角度情報生成部３１が生成する角度値の測定範囲に渡って、全ての角度及びそれぞれの角度における平均電力値を対にして記憶する。最小値検出部３７は、平均電力用メモリ３６に記憶されている測定範囲の全ての角度及び平均電力値のうち、平均電力値の最小値を検出し、それと対になっている角度を読み出し、希望波到来角度として外部へ出力する。ここで、平均電力値が最小となる角度を希望波到来角度として扱うのは、その角度の合成指向特性をヌルにして希望波を打ち消した重み付け合成信号において、その電力値が最小になるからである。
【００３５】
換算部３３は、ＭＥＲ演算部２０から入力したＭＥＲ値を、後述する図３に示す特性を用いて、干渉Ｄ／Ｕ比（希望波に対する干渉波の強度比）に換算し外部へ出力する。
【００３６】
次に、図１に示した同一チャネル干渉測定装置１をＩＳＤＢ−Ｔ伝送方式の地上デジタル放送に適用した場合について、その動作原理を説明する。但し、周波数変換、Ａ／Ｄ変換、直交復調、同期再生及び復調の各処理は既知であるので、ここでは説明を省略する。
【００３７】
〔重み付け合成〕
まず、重み付け合成部１７の動作原理について説明する。重み付け合成部１７による重み付け合成処理は、次の式で表される。
【数８】
0004914298.tif 000009
ここで、ｗは重み係数ベクトルを、ｙは重み付け合成信号を、上付きのＨは複素共役転置を、ｘは受信アンテナ数分の受信系統における等価ベースバンド信号からなるベクトルをそれぞれ示し、ｘは以下の式で表される。
【数９】
0004914298.tif 000010
ここで、上付きのＴは転置を示す。
【００３８】
すなわち、重み付け合成部１７は、直交復調部１６−１，１６−２から同相成分及び直交成分の等価ベースバンド信号ｘを入力し、重み生成部３２から重み係数ｗを入力し、前述の式（８）を演算し、重み付け合成信号ｙを出力する。
【００３９】
次に、重み生成部３２の動作原理、及びＭＥＲ用メモリ３４及び平均電力用メモリ３６に記憶されるデータについて説明する。角度θに関するアレー伝搬ベクトルｇ（θ）は以下の式で表される。
【数１０】
0004914298.tif 000011
ここで、−９０°≦θ≦９０°である。
【００４０】
角度θにおける合成指向特性がヌルになるような重みベクトルは、次の式で表される。
【数１１】
0004914298.tif 000012
ここで、ｃは次の式で表される。
【数１２】
0004914298.tif 000013
ここで、ｄｉａｇは対角行列を示す。
【００４１】
すなわち、制御部３０の角度情報生成部３１は、測定する範囲（−９０°≦θ≦９０°）のうちの角度値を生成し、その角度θを順番に出力する。また、重み生成部３２は、角度情報生成部３１から角度θを入力し、式（１０）〜（１２）を用いて重みベクトルｗ（θ）を算出し、重み付け合成部１７に出力する。
【００４２】
図２は、角度θ＝−６０°における特性がヌルの場合の合成指向特性を示す図である。図２において、角度θ＝−６０°の振幅成分である合成指向特性がヌルになっていることがわかる。この場合、重み生成部３２は、角度θ＝−６０°における合成指向特性がヌルになるように重みベクトルｗ(θ)を生成し、重み付け合成部１７は、この重み付けベクトルｗ(θ)を用いることにより、角度θ＝−６０°から到来した電波を打ち消した重み付け合成信号を生成する。そして、ＭＥＲ用メモリ３４には、角度θ＝−６０°及びその角度におけるＭＥＲ値（角度θ＝−６０°から到来した電波が打ち消された状態におけるＭＥＲ値）が対になって記憶され、平均電力用メモリ３６には、角度θ＝−６０°及びその角度における平均電力値（角度θ＝−６０°から到来した電波が打ち消された状態における平均電力値）が対になって記憶される。
【００４３】
すなわち、重み生成部３２は、角度情報生成部３１が生成する角度値について、その角度θにおける合成指向特性がヌルになるように重みベクトルｗ(θ)を生成し、重み付け合成部１７は、この重み付けベクトルｗ(θ)を用いることにより、角度θから到来した電波を打ち消した重み付け合成信号を生成する。角度情報生成部３１が生成する測定範囲の全ての角度値について処理を行うことにより、ＭＥＲ用メモリ３４には、角度情報生成部３１が生成する測定範囲の全ての角度値に渡って、角度θ及びその角度θにおけるＭＥＲ値が対になって記憶され、平均電力用メモリ３６には、角度θ及びその角度θにおける平均電力値が対になって記憶される。
【００４４】
〔希望波到来角度検出〕
次に、希望波到来角度の検出を行う動作原理について説明する。式（１１）のノルムは、以下の式で表され一定値となる。
【数１３】
0004914298.tif 000014
【００４５】
このため、いま、希望波の受信電力が干渉波の受信電力よりも大きいと仮定すると、平均電力用メモリ３６に記憶される重み付け合成信号の平均電力値は、角度θが希望波到来方向と一致したときに、すなわち、希望波到来方向と一致した角度θにおける合成指向特性がヌルとなるようにした重みベクトルｗ（θ）を用いて重み付け合成信号が生成されたときに、最小になると考えられる。
【００４６】
すなわち、最小値検出部３７は、平均電力用メモリ３６に記憶されている測定範囲の全ての角度及びその角度における平均電力値のうち、平均電力値の最小値を検出し、それと対となっている角度を読み出し、希望波到来角度として外部へ出力する。
【００４７】
この場合、移動平均部２２により算出される重み付け合成信号の信号電力値Ｐ（θ）は、以下の式で定義するものとする。
【数１４】
0004914298.tif 000015
ここで、ここでｎは時間を、Ｎはサンプル数をそれぞれ示す。
【００４８】
〔干渉波到来角度検出〕
次に、干渉波到来角度の検出を行う動作原理について説明する。ＭＥＲ演算部２０により演算されるＭＥＲ値は、一般に以下の式で表される。
【数１５】
0004914298.tif 000016
ここで、Ｋはサブキャリヤ数を、ｄｋはキャリヤ番号ｋにおけるチャネル等化後のキャリヤシンボルをそれぞれ示す。このＭＥＲ値の演算手法については既知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。詳細については、「ＥＴＲ  ２９０：Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ  ｆｏｒ  ＤＶＢ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＥＴＳＩ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ，ｍａｙ  １９９７」を参照されたい。
【００４９】
また、ｒｋは、キャリヤシンボルをシンボル判定して得られる既知の送信信号の推定値であり、以下の式で表される。
【数１６】
0004914298.tif 000017
ここで、ｄｅｃはシンボル判定の関数を示し、ｄに最も近い送信シンボルを返す。
【００５０】
ＭＥＲ値は、信号品質を定量的に評価するための指標である。このため、ＭＥＲ用メモリ３４に記憶される重み付け合成信号のＭＥＲ値は、角度θが干渉波到来方向と一致したときに、すなわち、干渉波到来方向と一致した角度θにおける合成指向特性がヌルとなるようにした重みベクトルｗ（θ）を用いて重み付け合成信号が生成されたときに、最大になると考えられる。
【００５１】
すなわち、最大値検出部３５は、ＭＥＲ用メモリ３４に記憶されている測定範囲の全ての角度及びその角度におけるＭＥＲ値のうち、ＭＥＲ値の最大値を検出し、それと対となっている角度を読み出し、干渉波到来角度として外部へ出力する。
【００５２】
尚、重み付け合成部１７による重み付け合成処理では、シンボルタイミングやシンボル番号などの各種同期タイミングが変わることがない。このため、同期再生部１８が重み付け合成信号を用いて同期情報を再生し、復調部１９がその同期情報を使用して復調処理を行うことができるとも考えられる。しかし、重み付け合成部１７が、希望波到来方向と一致した角度θの合成指向特性がヌルとなるような重みベクトルｗ（θ）を用いて重み付け合成信号を生成した場合には、重み付け合成信号を用いて再生された同期情報が干渉波についての同期情報になってしまい、適切な復調処理が行われなくなってしまう。したがって、復調部１９は、重み付け合成信号を用いて再生された同期信号を使用するのではなく、図１に示したように、複数の受信信号であるベースバンド信号のうちのいずれかの受信信号を用いて再生された同期情報を使用する必要がある。
【００５３】
〔干渉Ｄ／Ｕ比換算〕
次に、制御部３０の換算部３３がＭＥＲ値をＤ／Ｕ比に換算する動作原理について説明する。図３は、干渉波のＤ／Ｕ比に対するＭＥＲの測定値を示す図である。一般に、Ｄ／Ｕ比とＭＥＲ値とは、その主な劣化要因がガウス雑音であるときは等価であり、線形の関係にあることが知られている。図３から、Ｄ／Ｕ比とＭＥＲ値とが同一の値でないことがわかる。これは、ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルのうち、データを伝送するサブキャリヤのキャリヤシンボルがその他のパイロット信号よりも小さい信号電力で伝送されていることによるものである。
【００５４】
したがって、換算部３３は、ＭＥＲ演算部２０から入力したＭＥＲの測定値を、図３に示した特性を用いて、Ｄ／Ｕ比に換算し、外部へ出力する。
【００５５】
ところで、ＩＳＤＢ−Ｔ伝送方式のデジタル放送においては、ＩＳＤＢ−Ｔ波による干渉は希望波と相関がないことから、干渉波をガウス雑音とみなすことができる。つまり、希望波及び干渉波は、共にＩＳＤＢ−Ｔ波であり、それぞれに相関がない場合を想定することができることから、Ｄ／Ｕ比とＭＥＲ値とが等価になる。したがって、換算部３３は、ＭＥＲ演算部２０から入力したＭＥＲ値をＤ／Ｕ比とみなし、換算することなくＭＥＲ値をＤ／Ｕ比としてそのまま外部へ出力する。
【００５６】
この場合、重み係数ベクトルを例えばｗ＝［１，０］とし、重み付け合成部１７が、直交復調部１６−１により出力されたべースバンド信号を重み付け合成信号として出力し、ＭＥＲ演算部２０がこのときのＭＥＲ値を演算する。そして、換算部３３は、このＭＥＲ値をＤ／Ｕ比とみなし、換算することなくそのまま外部へ出力する。
【００５７】
一方、ＭＥＲ値が正しく信号品質を示すためには、式（１６）においてシンボル判定誤りがないことが必要である。シンボル判定誤りが生じた場合は、図４に示すように、送信キャリヤシンボルとチャネル等化後のキャリヤシンボルとの間の誤差は真の値よりも小さい値となる。よって、ＭＥＲの測定値とＭＥＲの真値とはシンボル誤りが生じる領域において非線形の関係にある。図５は、ＭＥＲの測定値と真値との間の関係を示す図である。図５において、横軸がＭＥＲの測定値、縦軸がＭＥＲの真値を示す。この例では、ＭＥＲの測定値が２０ｄＢ以下で非線形になっていることがわかる。つまり、換算部３３は、ＭＥＲ演算部２０から入力したＭＥＲの測定値を、図５に示した特性を用いて、ＭＥＲの真値に補正し、このＭＥＲの真値をＤ／Ｕ比とみなし、外部へ出力する。
【００５８】
また、図３に示すように、Ｄ／Ｕ比とＭＥＲ値との関係が等価でなく、非線形の関係にある場合には、換算部３３は、ＭＥＲ演算部２０から入力したＭＥＲの測定値を、図５に示した特性を用いてＭＥＲの真値に補正し、このＭＥＲの真値を、図３に示した特性を用いてＤ／Ｕ比に換算し、外部へ出力する。
【００５９】
図６は、図１に示した同一チャネル干渉測定装置１による測定結果を示す図である。図６において、横軸が角度情報生成部３１により生成される角度を、縦軸がＭＥＲ用メモリ３４に記憶されるＭＥＲ値及び平均電力用メモリ３６に記憶される平均電力値である振幅をそれぞれ示す。この測定結果から、希望波到来角度において平均電力値が最小になり、干渉波到来角度においてＭＥＲ値が最大になっていることがわかる。但し、平均電力値は、以下の式のように、最小値Ｐｍｉｎで正規化してある。
【数１７】
0004914298.tif 000018
【００６０】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、重み生成部３２が、角度θの合成指向特性がヌルになるような重み係数を生成し、重み付け合成部１７が、前記重み係数を用いて、角度θから到来した電波を打ち消した重み付け合成信号を生成し、ＭＥＲ演算部２０が、復調部１９により前記重み付け合成信号を復調して得たキャリヤシンボルからＭＥＲ値を演算する。また、移動平均部２２が、重み付け合成部１７により生成された重み付け合成信号の平均電力値を算出する。そして、ＭＥＲ用メモリ３４には、角度θを走査して得られる、測定範囲における角度θ及びその角度θにおけるＭＥＲ値（角度θから到来した電波が打ち消された状態におけるＭＥＲ値）が対になって記憶され、最大値検出部３５が、ＭＥＲ用メモリ３４に記憶された最大の平均電力値における角度を干渉波到来角度とし、外部へ出力するようにした。また、平均電力用メモリ３６には、角度θを走査して得られる、角度θ及びその角度θにおける平均電力値（角度θから到来した電波が打ち消された状態における平均電力値）が対になって記憶され、最小値検出部３６は、平均電力用メモリ３６に記憶された最小の平均電力値における角度を希望波到来角度とし、外部へ出力するようにした。また、換算部３３は、ＭＥＲ演算部２０により演算されたＭＥＲの測定値を、Ｄ／Ｕ比に換算するようにした。これにより、希望波の他に１波の干渉波が受信される同一チャネル干渉環境において、２つの受信アンテナ受信アンテナ１０−１，１０−２によって電波を受信し、希望波の到来角度、干渉波の到来角度、及びＤ／Ｕ比を求めることができる。
【００６１】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態による同一チャネル干渉測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】θ＝−６０°における特性がヌルの場合の合成指向特性を示す図である。
【図３】干渉波のＤ／Ｕ比に対するＭＥＲの測定値を示す図である。
【図４】ＭＥＲ計算におけるシンボル判定誤りによる影響を示す図である。
【図５】ＭＥＲの測定値と真値との間の関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態による同一チャネル干渉測定装置による測定結果を示す図である。
【図７】従来の電波到来方向推定手法としてビームフォーマ法を用いた場合の角度プロファイルＰ（θ）を示す図である。
【図８】従来の電波到来方向推定手法としてＣａｐｏｎ法を用いた場合の角度プロファイルＰ（θ）を示す図である。
【図９】従来の電波到来方向推定手法として線形予測法を用いた場合の角度プロファイルＰ（θ）を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  同一チャネル干渉測定装置
１０  受信アンテナ
１１  フィルタ
１２  増幅部
１３  ローカル信号発生部
１４  周波数変換部
１５  Ａ／Ｄ変換部
１６  直交復調部
１７  重み付け合成部
１８  同期再生部
１９  復調部
２０  ＭＥＲ演算部
２１  電力値計算部
２２  移動平均部
２３  乗算器
２４  加算器
３０  制御部
３１  角度情報生成部
３２  重み生成部
３３  換算部
３４  ＭＥＲ用メモリ
３５  最大値検出部
３６  平均電力用メモリ
３７  最小値検出部
【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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