(57)【要約】受信信号に重畳された位相雑音を除去するとともに、受信無線部の系内で生じる位相雑音も除去する無線システムおよび無線通信装置。このシステムでは、無線送信装置（１０１）が、中心周波数にパイロット信号が載るように多重された多重信号を送信する。そして無線受信装置（１５１）が、受信信号をその受信信号と同一の周波数誤差と位相雑音とを持つパイロット信号で周波数乗算し、かつ、その受信信号を周波数変換する際に用いる局部発振信号に含まれる位相雑音についても同じ位相雑音を持つ信号を用いて周波数乗算する。そのため、受信信号に含まれる周波数誤差および位相雑音並びに受信系内における位相雑音を除去することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心周波数に信号が載らない変調信号と前記中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とを多重した無線信号を送信する送信手段を具備する無線送信装置と、
前記無線信号を受信するアンテナと、前記アンテナにて受信した受信信号を２方向に分配する第１の分配手段と、前記第１の分配手段により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出する抽出手段と、局部発振信号発生手段からの局部発振信号を２方向に分配する第２の分配手段と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、前記第２の分配手段により分配された一方の局部発振信号を用いて周波数変換する第１の周波数乗算手段と、前記第１の分配手段により分配された他方の受信信号に遅延を与える第１の遅延付加手段と、前記第１の周波数乗算手段にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と前記第１の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する第２の周波数乗算手段と、前記第２の分配手段により分配された他方の局部発振信号に遅延を与える第２の遅延付加手段と、前記第２の周波数乗算手段にて周波数乗算された後の受信信号と前記第２の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調手段と、を具備する無線受信装置と、
を備える無線システム。
【請求項２】
中心周波数に信号が載らない変調信号と前記中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにて受信した受信信号を２方向に分配する第１の分配手段と、
前記第１の分配手段により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出する抽出手段と、
局部発振信号発生手段からの局部発振信号を２方向に分配する第２の分配手段と、
抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、前記第２の分配手段により分配された一方の局部発振信号を用いて周波数変換する第１の周波数乗算手段と、
前記第１の分配手段により分配された他方の受信信号に遅延を与える第１の遅延付加手段と、
前記第１の周波数乗算手段にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と前記第１の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する第２の周波数乗算手段と、
前記第２の分配手段により分配された他方の局部発振信号に遅延を与える第２の遅延付加手段と、
前記第２の周波数乗算手段にて周波数乗算された後の受信信号と前記第２の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調手段と、
を具備する無線受信装置。
【請求項３】
前記第１の分配手段により分配された前記一方の受信信号を増幅し、前記抽出手段へ出力する増幅手段を具備する請求項２記載の無線受信装置。
【請求項４】
前記直交復調手段の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出手段と、
前記第１の周波数乗算手段の前段に配置され、前記抽出手段が抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を前記受信電力値に応じて増幅する第１の可変利得増幅手段と、
前記直交復調手段の前段に設けられ、前記第２の周波数乗算手段にて周波数乗算された後の信号を前記受信電力値に応じて増幅する第２の可変利得増幅手段と、
を具備する請求項２記載の無線受信装置。
【請求項５】
前記直交復調手段の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出手段と、
前記分配手段の前段に設けられ、前記受信信号を前記受信電力値に応じて増幅する可変利得増幅手段と、
を具備する請求項２記載の無線受信装置。
【請求項６】
前記直交復調手段の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出手段と、
前記受信電力値に基づいて遅延量を算出する遅延量算出手段を具備し、
前記第１の遅延付加手段および前記第２の遅延付加手段は、前記遅延量に基づいて付加する遅延を変化させる請求項２記載の無線受信装置。
【請求項７】
前記直交復調手段を、前記第２の周波数乗算手段の出力信号と前記第２の遅延付加手段の出力信号とを周波数乗算する他の周波数乗算手段とする請求項２記載の無線受信装置。
【請求項８】
前記直交復調手段の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出手段と、
直交復調手段にて直交復調された信号を前記受信電力値に応じて増幅する可変利得増幅手段と、
を具備する請求項２記載の無線受信装置。
【請求項９】
前記第１の遅延付加手段の前段に設けられ、前記第１の分配手段により分配された前記他方の受信信号からその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号に対応する信号成分を取り除く制限帯域フィルタを具備する請求項２記載の無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、無線システムおよび無線通信装置に関し、特に位相雑音特性に優れた無線システムおよび無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来より、位相雑音特性に優れた無線システムを提供するために様々な方策が採られている。この従来の位相雑音特性に優れた無線システムの一例が、特許文献１に記載されている。この無線システムでは、位相雑音特性を改善するために、図１０に示すローカル・ノイズ・キャンセラを具備している。【０００３】  このローカル・ノイズ・キャンセラの動作を、図１０および図１１を参照して説明する。図１１は、図１０に示すローカル・ノイズ・キャンセラの各構成部分の周波数特性を示す特性図である。【０００４】  入力信号は、図１１Ａに示すように、変調されたＩＦ信号（ＢＳＴ−ＯＦＤＭ）とパイロット・キャリア（ＰＩＬＯＴ）とが多重化されており、入力位相雑音（太斜め線部分）が重畳されているものとする。【０００５】  ここで、入力パイロット・キャリアの周波数をｆＰＬＴ、入力信号の周波数をｆｓｉｇとし、入力位相雑音をθ（ｔ）とすると、ｆＰＬＴおよびｆｓｉｇには、入力位相雑音θ（ｔ）が重畳されているので、次のように示される。
2005093979.tif 000002
【０００６】  そして、入力信号Ａは、分配器５０で分配され、一方がパイロットブランチ、他方がシグナルブランチへと出力される。パイロットブランチでは、分配器５０で分配された一方の信号が、帯域通過フィルタ５１で帯域制限されて、パイロット・キャリア成分のみが通過して抽出され、更にリミタ増幅器５２でリミタ増幅される。【０００７】  この時、帯域通過フィルタ５１からの出力信号Ｂおよびリミタ増幅器５２からの出力信号Ｃの周波数特性は、図１１Ｂ・Ｃに示すように、ＩＦ信号成分は除去され、パイロット・キャリア成分とそれに重畳された入力位相雑音θ（ｔ）のみになる。【０００８】  この時、帯域通過フィルタ５１では、遅延が発生し、この遅延時間をτＢＰＦ１とすると、、入力パイロット・キャリア周波数ｆＰＬＴには、τＢＰＦ１だけ遅延した入力位相雑音θ（ｔ−τＢＰＦ１）が重畳されているので、次のように示される。
2005093979.tif 000003
【０００９】  −方、シグナルブランチでは、局部発振器６０から局部発振信号Ｄが出力される。ここで、局部発振器６０から出力される局部発振信号Ｄの周波数特性は、図１１Ｄに示すように、局部発振周波数（ＬＯ）の信号と、それに重畳された系内局発位相雑音である。【００１０】  ここで、系内の局部発振信号周波数をｆＬＯとし、系内の局部発振信号位相雑音をφ（ｔ）とすると、系内の局部発振信号周波数ｆＬＯには、系内の局部発振信号位相雑音φ（ｔ）が重畳されているので、次のように示される。
2005093979.tif 000004
【００１１】  そして、シグナルブランチでは、分配器５０から出力された信号が、周波数変換器６１において、局部発振器６０からの局部発振信号Ｄで周波数変換されて信号Ｅが出力される。【００１２】  ここで、周波数変換器６１から出力される信号Ｅの周波数特性は、図１１Ｅに示すように、入力信号Ａと局部発振信号Ｄとの和成分と差成分とが存在する。よって、信号Ｅに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
2005093979.tif 000005
【００１３】  そして、周波数変換された信号Ｅは、帯域通過フィルタ６２で差成分のみが通過するように帯域制限されているので、帯域通過フィルタ６２から信号Ｆとして出力され、信号Ｆの周波数特性は、図１１Ｆに示されるように、Ｅにおける和成分が除去されて差成分のみが存在する。【００１４】  この時、帯域通過フィルタ６２では、遅延が発生し、この遅延時間をτＢＰＦ２とすると、抽出される差成分に重畳される位相雑音には、τＢＰＦ２だけ遅延が発生し、信号Ｆに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
2005093979.tif 000006
【００１５】  そして、信号Ｆは、遅延補正器６３で、パイロットブランチの帯域通過フィルタ５１における遅延時間と等価になるように遅延が加えられ、信号Ｇとして出力される。【００１６】  ここで、帯域通過フィルタ５１の遅延時間τＢＰＦ１に対して、帯域通過フィルタ６２の遅延時間をτＢＰＦ２とし、遅延補正器６３における遅延時間をΔｔとすると、
2005093979.tif 000007
となるように、遅延補正器６３は、信号Ｆに対して遅延Δｔを加え、パイロットブランチとの遅延時間差を等価する。【００１７】  その結果、信号Ｇの周波数特性は変化せず、図１１Ｇに示されるようになり、信号Ｇに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、位相雑音に遅延Δｔが加わって次のようになる。
2005093979.tif 000008
【００１８】  そして、シグナルブランチの信号Ｇと、上記のリミタ増幅器５２から出力されるパイロットブランチの信号Ｃとが、周波数変換器７０で周波数変換されて、信号Ｈとして出力される。【００１９】  ここで、周波数変換器７０から出力される信号Ｈの周波数特性は、図１１Ｈに示すように、信号Ｇと信号Ｃとの和成分と差成分とが存在する。よって、信号Ｈに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
2005093979.tif 000009
【００２０】  ここで、上記のように遅延補正器６３は、
2005093979.tif 000010
となるように、遅延Δｔを加えてシグナルブランチとパイロットブランチとの遅延時間差を等価するので、式を整理すると次のようになる。
2005093979.tif 000011
【００２１】  ここで、差成分に着目すると、出力信号成分の周波数は、入力信号の周波数に関係なく、系内の局部発振信号の周波数（ｆＬＯ）であり、つまり一定である。また、パイロット・キャリアに着目した場合の信号のサイドバンドは、入出力で反転する。【００２２】  また、出力信号の位相雑音は、入力された位相雑音θ（ｘ）がキャンセルされ、代わりに系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）となる。つまり、系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）が十分小さければ、入力された信号の位相雑音は、十分軽減されて出力されることがわかる。【００２３】  そこで、周波数変換器７０で周波数変換された信号Ｈは、帯域通過フィルタ７１で、差成分のみ、且つ信号成分のみが通過するように帯域制限されて信号Ｉが出力され、信号Ｉの周波数特性は、図１１Ｉに示されるように、Ｈにおける和成分及び差成分内のパイロット・キャリア成分が除去されて差成分の信号成分のみが存在し、信号Ｉに含まれる信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
2005093979.tif 000012
【００２４】  上記ローカル・ノイズ・キャンセラの周波数同期及び雑音除去の原理により、例えば入力信号に周波数偏差が生じていたとしても、局部発振器６０が発生する高い周波数精度で高い安定度を持つ局部発振周波数に従う周波数の出力信号が得られるので、入力信号の周波数偏差が解消できる。【００２５】  また、出力信号の位相雑音は、入力信号に重畳されていた位相雑音θ（ｘ）がキャンセルされて、代わりに系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）のみとなるので、系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）が十分小さければ、入力された信号の位相雑音は、十分軽減されて出力される。
【特許文献１】特開２００２−１５２１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】  しかしながら、通信に高周波帯域の信号を用いる場合には局部発振部の発振周波数も高くなるため、系内の局部発振部から生じる位相雑音も大きくなる。そのため、従来の無線システムにおいては、系内の局部発振信号の位相雑音が残留するため、系内の局部発振部から生じる位相雑音により通信品質が劣化する問題があった。【００２７】  本発明の目的は、受信信号に重畳された位相雑音を除去するとともに、受信無線部の系内で生じる位相雑音も除去する無線システムおよび無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】  本発明の無線システムは、中心周波数に信号が載らない変調信号と前記中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とを多重した無線信号を送信する送信手段を具備する無線送信装置と、前記無線信号を受信するアンテナと、前記アンテナにて受信した受信信号を２方向に分配する第１の分配手段と、前記第１の分配手段により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出する抽出手段と、局部発振信号発生手段からの局部発振信号を２方向に分配する第２の分配手段と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、前記第２の分配手段により分配された一方の局部発振信号を用いて周波数変換する第１の周波数乗算手段と、前記第１の分配手段により分配された他方の受信信号に遅延を与える第１の遅延付加手段と、前記第１の周波数乗算手段にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と前記第１の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する第２の周波数乗算手段と、前記第２の分配手段により分配された他方の局部発振信号に遅延を与える第２の遅延付加手段と、前記第２の周波数乗算手段にて周波数乗算された後の受信信号と前記第２の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調手段とを具備する無線受信装置とを備える構成を採る。【００２９】  本発明の無線受信装置は、中心周波数に信号が載らない変調信号と前記中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナと、前記アンテナにて受信した受信信号を２方向に分配する第１の分配手段と、前記第１の分配手段により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出する抽出手段と、局部発振信号発生手段からの局部発振信号を２方向に分配する第２の分配手段と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、前記第２の分配手段により分配された一方の局部発振信号を用いて周波数変換する第１の周波数乗算手段と、前記第１の分配手段により分配された他方の受信信号に遅延を与える第１の遅延付加手段と、前記第１の周波数乗算手段にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と前記第１の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する第２の周波数乗算手段と、前記第２の分配手段により分配された他方の局部発振信号に遅延を与える第２の遅延付加手段と、前記第２の周波数乗算手段にて周波数乗算された後の受信信号と前記第２の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調手段とを具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００３０】  本発明によれば、受信信号に重畳された位相雑音を除去するとともに、受信無線部の系内で生じる位相雑音も除去することにより、位相雑音特性を向上する無線システムおよび無線通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】［図１］実施の形態１に係る無線システムの構成を示すブロック図
［図２］無線システムにおける各信号の周波数特性を示す特性図
［図３］実施の形態２に係る無線システムの構成を示すブロック図
［図４］実施の形態３に係る無線システムの構成を示すブロック図
［図５］実施の形態４に係る無線システムの構成を示すブロック図
［図６］実施の形態５に係る無線システムの構成を示すブロック図
［図７］実施の形態６に係る無線システムの構成を示すブロック図
［図８］実施の形態７に係る無線システムの構成を示すブロック図
［図９］実施の形態８に係る無線システムの構成を示すブロック図
［図１０］従来の無線システムが備えるローカル・ノイズ・キャンセラの構成を示すブロック図
［図１１］図１０のローカル・ノイズ・キャンセラの各構成部分の周波数特性を示す特性図
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。【００３３】  （実施の形態１）
まず、本実施の形態に係る無線システムについて、図面を参照して説明する。【００３４】  図１は、本実施の形態に係る無線システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、無線システム１００は、無線送信装置１０１および無線受信装置１５１を備える。【００３５】  この無線送信装置１０１は、ベースバンド信号を生成する送信ベースバンド部１１０と、そのベースバンド信号に所定の処理を施してＲＦ信号として送信する送信無線部１２０とを有する。【００３６】  この送信ベースバンド部１１０では、変調信号発生部１１１は、変調信号を発生し、パイロット信号合成部１１２に与える。なお、この変調信号は、周波数軸上の中心周波数部分に信号が載せられていないものであればどのような変調信号でもよく、例えば、ＯＦＤＭ信号やマルチキャリアのＣＤＭＡ等でもよい。【００３７】  このパイロット信号合成部１１２は、変調信号発生部１１１から受け取る変調信号と、パイロット信号発生部１１３から受け取るパイロット信号とを合成し、送信無線部１２０へ与える。【００３８】  一方、送信無線部１２０では、局部発振部１２１は、局部発振信号を発生し直交変調器１２２に与える。【００３９】  直交変調器１２２は、局部発振部１２１からの局部発振信号を用いて、上記送信ベースバンド部１１０のパイロット信号合成部１１２から出力された変調信号とパイロット信号との合成信号を直交変調して、周波数乗算器１２３に与える。【００４０】  周波数乗算器１２３は、局部発振部１２４から受け取る局部発振信号を用いて、直交変調器１２２において直交変調された信号を無線信号へと変換する。この無線信号は、アンテナ１２５を介して送信される。【００４１】  一方、無線受信装置１５１は、受信無線部１６５と、受信無線部１６５からの信号を処理する受信ベースバンド部１７０を有する。【００４２】  受信無線部１６５では、アンテナ１５２は、無線送信装置１０１から送信された無線信号を受信する。この受信された無線信号は、増幅器１５３で増幅された後、分配器１５４に与えられる。【００４３】  分配器１５４は、増幅器１５３から受け取る信号を、変調信号ブランチおよびパイロットブランチという２つのルートに分配する。【００４４】  パイロットブランチでは、バンドパスフィルタ１５５は、分配器１５４にて分配された信号からパイロット信号成分のみを抽出する。この抽出されたパイロット信号成分は、増幅器１５６にて増幅された後、周波数乗算器１５７に与えられる。【００４５】  周波数乗算器１５７は、局部発振部１５９の局部発振信号が分配器１５８によって分配された信号を用いて、増幅器１５６にて増幅された信号を周波数乗算し、バンドパスフィルタ１６０に与える。【００４６】  バンドパスフィルタ１６０は、周波数乗算器１５７より出力された信号から所望の周波数帯域の信号のみ抽出する。バンドパスフィルタ１６０により抽出された信号は、周波数乗算器１６１に与えられる。【００４７】  一方、変調信号ブランチでは、遅延補正器１６２は、パイロットブランチを通して周波数乗算器１６１へ到達する信号と同期するように、分配器１５４から受け取る信号を遅延させて周波数乗算器１６１に与える。【００４８】  周波数乗算器１６１は、遅延補正器１６２からの出力信号をバンドパスフィルタ１６０で抽出された信号により、周波数乗算して直交復調器１６３に出力する。【００４９】  遅延補正器１６４は、局部発振部１５９の局部発振信号が分配器１５８によって分配された信号に所定の遅延を施して、直交復調器１６３に出力する。【００５０】  直交復調器１６３は、周波数乗算器１６１からの出力信号を遅延補正器１６４からの出力信号によって直交復調して受信ベースバンド部１７０へ出力する。【００５１】  次いで、無線システム１００の動作を、図１および図２を参照して説明する。【００５２】  図２は、無線システム１００における各信号の周波数特性を示す特性図である。なお、図２Ａ〜Ｈは、図１において対応するアルファベットが付加された部分の信号の周波数特性を示したものである。【００５３】  送信ベースバンド部１１０から出力される変調信号とパイロット信号との合成信号Ａは、図２Ａに示す周波数特性を持つ。なお、上述のとおり、ここでは、パイロット信号は、変調信号の周波数軸上の中心に位置するようにされている。【００５４】  合成信号Ａは、送信無線部１２０で無線信号に周波数変換されて送信信号となり、アンテナ１２５から出力される。【００５５】  送信信号は、局部発振部１２１の局部発振信号に含まれる位相雑音をθＩＦＴｘ、局部発振部１２４の局部発振信号に含まれる位相雑音をθＲＦｔｘとし、送信信号の周波数をｆＲＦ、位相雑音をθｔｘとすると、次のように表される。
2005093979.tif 000013
【００５６】  無線受信装置１５１で受信される受信信号Ｂは、送信無線部１２０で加えられた位相雑音の他に、伝搬路での位相雑音や周波数誤差が加わるため、図２Ｂに示す周波数特性を持ち、受信時の周波数をｆＲＦ’、位相雑音をθＲＦとすると、次のように表すことができる。
2005093979.tif 000014
なお、伝搬路で生じた周波数誤差をｆ’、伝搬路で生じた位相誤差をθｃとする。【００５７】  アンテナ１５２で受信された無線信号Ｂは、増幅器１５３にて増幅され、分配器１５４で変調信号ブランチおよびパイロットブランチという２方向に分配される。【００５８】  パイロットブランチでは、分配器１５４にて分配された信号は、バンドパスフィルタ１５５でパイロット信号成分Ｃのみが抽出され、図２Ｃに示す周波数特性を持つ。この抽出されたパイロット信号成分Ｃは、増幅器１５６にて増幅された後、周波数乗算器１５７に与えられる。【００５９】  周波数乗算器１５７は、局部発振部１５９の局部発振信号が分配器１５８によって分配された信号を用いて、増幅器１５６にて増幅された信号を周波数乗算し、バンドパスフィルタ１６０に与える。【００６０】  バンドパスフィルタ１６０は、周波数乗算器１５７より出力された信号から差成分のみの信号である信号Ｅを抽出する。バンドパスフィルタ１６０により抽出された信号Ｅは、図２Ｅに示す周波数特性を持ち、周波数乗算器１６１に与えられる。【００６１】  バンドパスフィルタ１６０から周波数乗算器１６１への入力信号Ｅの周波数と位相雑音は下記の式で与えられる。
2005093979.tif 000015
【００６２】  なお、局部発振部１５９の局部発振信号の周波数をｆＩＦ、位相誤差をθＩＦとし、また、分配器１５８から周波数乗算器１５７およびバンドパスフィルタ１６０を通過して周波数乗算器１６１に入力されるまでに生じる遅延量をτＩＦ’とし、分配器１５４からバンドパスフィルタ１５５、増幅器１５６、周波数乗算器１５７およびバンドパスフィルタ１６０を通過して周波数乗算器１６１に入力されるまでに生じる遅延量をτｐとする。【００６３】  一方、変調信号ブランチでは、分配器１５４で分配された信号は、遅延補正器１６２にて遅延量τｓを施され、信号Ｄとして周波数乗算器１６１へ出力される。なお、遅延補正器１６２は、τｓがτｐに等しくなるように遅延量を付加している。【００６４】  この信号Ｄは、図２Ｄに示す周波数特性を持ち、周波数と位相雑音は下記の式で与えられる。
2005093979.tif 000016
【００６５】  周波数乗算器１６１は、信号Ｄを、バンドパスフィルタ１６０からの出力信号Ｅを用いて周波数乗算し、信号Ｆとして直交復調器１６３に出力する。【００６６】  この信号Ｆは、図２Ｆに示す周波数特性を持ち、周波数と位相は下記のようになる。
2005093979.tif 000017
【００６７】  これは、信号Ｆには、受信時に含まれていた周波数誤差ｆ’と位相雑音θＲＦは除去され、系内で生じた位相誤差θＩＦのみが残っていることを示している。【００６８】  直交復調器１６３は、信号Ｆを、分配器１５８にて分配された後に遅延補正器１６４にて遅延量τＩＦｐが施された信号Ｇを用いて直交復調し、信号Ｈとして受信ベースバンド部１７０へ出力する。なお、遅延補正器１６４は、分配器１５８から周波数乗算器１５７、バンドパスフィルタ１６０および周波数乗算器１６１を通過して直交復調器１６３に入力されるまでに生じる遅延量をτＩＦｓとすると、τＩＦｐとτＩＦｓが等しくなるように遅延を付加している。【００６９】  遅延補正器１６４の出力信号Ｇは、図２Ｇに示す周波数特性を持ち、次の式で表される。
2005093979.tif 000018
【００７０】  また、周波数乗算器１６１の出力信号Ｆは、上記のとおり、
2005093979.tif 000019
で表される。【００７１】  ここで、τＩＦｐとτＩＦｓとが等しいことから、信号Ｇと信号Ｆとは、全く同一の周波数と位相雑音を持っている。そのため、周波数誤差と位相雑音を完全に除去することができるので、信号Ｈは、周波数誤差および位相雑音が完全に除去され、図２Ｈに示す周波数特性を持つ。この信号Ｈは、直交復調後のベースバンド信号を示している。【００７２】  以上のように、無線送信装置１０１は、送信信号の中心周波数にパイロット信号がのるように多重して送信し、無線受信装置１５１は、受信信号と同じ周波数誤差と位相雑音を持ったパイロット信号で周波数乗算を行い、かつ、系内で発生する位相雑音に関しても同じ位相雑音を持った信号を用いて直交復調を行う。そのため、受信信号に含まれる周波数誤差と位相誤差を除去することができるとともに、系内で発生する位相誤差も完全に除去することができる。【００７３】  なお、バンドパスフィルタ１５５でパイロット信号成分を抽出する際、バンドパスフィルタ１５５の帯域外の位相雑音は抽出されないため、送信無線部１２０において抑圧する必要がある。本実施の形態においては、局部発振部１２１および局部発振部１２４により抑圧することが可能である。【００７４】  例えば、局部発振部１２１および局部発振部１２４をＰＬＬ周波数シンセサイザとして構成することができる。この場合、ＰＬＬ周波数シンセサイザのループ帯域幅をバンドパスフィルタ１５５の帯域幅以下に設計することで、バンドパスフィルタ１５５の通過帯域外に存在する局部発振部１２１および局部発振部１２４の位相雑音を抑圧することが可能となり、局部発振部１２１および局部発振部１２４で発生する位相雑音を除去することができる。【００７５】  このように実施の形態１によれば、無線受信装置１５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。【００７６】  こうすることにより、受信信号と同じ周波数誤差と位相雑音を持ったパイロット信号で周波数乗算を行い、かつ、系内で発生する位相雑音に関しても同じ位相雑音を持った信号を用��て直交復調を行うので、受信信号に含まれる周波数誤差と位相誤差を除去することができるとともに、系内で発生する位相誤差も完全に除去することができる。【００７７】  （実施の形態２）
図３は、本実施の形態２に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図３に示す無線システム３００の無線受信装置３５１は、実施の形態１の無線システム１００の無線受信装置１５１と比べて、分配器１５４とバンドパスフィルタ１５５との間に、増幅器３５３を追加した点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。【００７８】  本実施の形態では、変調信号ブランチとパイロット信号ブランチとを比較すると、パイロット信号ブランチではバンドパスフィルタ１５５およびバンドパスフィルタ１６０を有しているため、ＮＦ特性および弱電界時のＣ／Ｎ特性において、変調信号ブランチより劣化していることに着目し、無線受信装置３５１の受信無線部３５２において、分配器１５４とバンドパスフィルタ１５５との間に、増幅器３５３を追加した。【００７９】  受信無線部３５２では、パイロットブランチにおいて、増幅器３５３は、分配器１５４で分配された信号を増幅しバンドパスフィルタ１５５に与える。【００８０】  バンドパスフィルタ１５５は、増幅器３５３にて増幅された信号からパイロット信号成分のみを抽出する。【００８１】  以上のように、バンドパスフィルタ１５５の前段に増幅器３５３を追加することで、パイロットブランチのＮＦ特性および弱電界時のＣ／Ｎ特性を改善することが可能となる。【００８２】  このように実施の形態２によれば、無線受信装置３５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に、遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。【００８３】  さらに、無線受信装置３５１は、分配器１５４により分配された前記一方の信号を増幅し、バンドパスフィルタ１５５へ出力する増幅器３５３を備える。【００８４】  こうすることにより、パイロットブランチを介して周波数乗算器１６１に入力される信号（信号Ｅ）のＮＦ特性および弱電界時のＣ／Ｎ特性を向上することができるため、位相雑音特性をさらに向上することができる。【００８５】  （実施の形態３）
図４は、本実施の形態３に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図４に示す無線システム４００の無線受信装置４５１は、実施の形態１の無線システム１００の無線受信装置１５１と比べて、増幅器１５６の代わりに可変利得増幅器４５３を追加し、周波数乗算器１６１と直交復調器１６３との間に、可変利得増幅器４５４を追加し、受信ベースバンド部１７０の代わりに受信電力算出部４７１を備えた受信ベースバンド部４７０とした点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。【００８６】  受信電力算出部４７１は、直交復調器１６３から出力される信号Ｈの電力から受信信号の電力を計算する。そして、受信ベースバンド部４７０は、この計算結果に応じた制御信号を可変利得増幅器４５３および可変利得増幅器４５４に与えて、その利得を制御する。【００８７】  こうすることで、制御信号を受けた可変利得増幅器４５３は、周波数乗算器１５７への入力レベルを一定にし、可変利得増幅器４５４は、直交復調器１６３への入力レベルを一定にすることで、受信ベースバンド部４７０への入力レベルを一定に保つことができる。【００８８】  以上のように、受信レベルが変化した際にも受信ベースバンド部への入力レベルを一定に保つことができるため、広い受信レベルに対して動作する無線システムを実現することができる。【００８９】  このように実施の形態３によれば、無線受信装置４５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。【００９０】  さらに、無線受信装置４５１は、直交復調器１６３の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出部４７１と、周波数乗算器１５７の前段に配置され、バンドパスフィルタ１５５が抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を前記受信電力値に応じて増幅する可変利得増幅器４５３と、直交復調器１６３の前段に設けられ、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の信号を前記受信電力値に応じて��幅する可変利得増幅４５４とを備える。【００９１】  こうすることにより、アンテナ１５２にて受信する受信電力が変動しても、その受信電力値に応じた増幅が可能となり、周波数乗算器１５７への入力レベルおよび直交復調器１６３への入力レベルを一定にすることができるので、受信電力が変動しても、位相雑音特性の劣化を防止することができる。【００９２】  （実施の形態４）
図５は、本実施の形態４に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図５に示す無線システム５００の無線受信装置５５１は、実施の形態３の無線システム４００の無線受信装置４５１と比べて、遅延補正器１６２の代わりに可変遅延補正器５５３とし、遅延補正器１６４の代わりに可変遅延補正器５５４とし、受信ベースバンド部４７０の代わりに受信電力算出部４７１および遅延量算出部５７１を備える受信ベースバンド部５７０とした点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。【００９３】  受信レベルに応じて利得を変化させる可変利得増幅器４５３および可変利得増幅器４５４では、利得の変化と同時に、遅延量の変化も生じる。【００９４】  そこで、遅延量算出部５７１は、可変利得増幅器４５３および可変利得増幅器４５４の利得を制御する受信電力算出部４７１からの制御信号を用いて、可変遅延補正器５５３および可変遅延補正器５５４の遅延量を決定し、それぞれに制御信号を出力する。【００９５】  制御信号を受けた可変遅延補正器５５３は、可変利得増幅器４５３での遅延量の変化を補正し、可変遅延補正器５５４は、可変利得増幅器４５４での遅延量の変化を補正する。【００９６】  以上のように、受信レベルが変化した際にも受信ベースバンド部５７０への入力レベルを一定に保つことができ、かつ、受信レベルの変化で生じた系内の遅延量の変化に対しても補正することができるので、広い受信レベルに対し安定して動作する無線システムを実現することができる。【００９７】  このように実施の形態４によれば、無線受信装置５５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に、遅延を与える可変遅延補正器５５３と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と可変遅延補正器５５３にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える可変遅延補正器５５４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と可変遅延補正器５５４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。【００９８】  さらに、無線受信装置５５１は、直交復調器１６３の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出部４７１と、前記受信電力値に基づいて遅延量を算出する遅延量算出部５７１を具備し、可変遅延補正器５５３および可変遅延補正器５５４は、前記遅延量に基づいて付加する遅延を変化させる。【００９９】  こうすることにより、受信レベルの変化で生じた系内の遅延量の変化に対しても補正することができるので、周波数乗算器１６１および直交復調器１６３における入力信号の位相を合わせることができるので、位相雑音特性を向上することができる。【０１００】  （実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図６に示す無線システム６００の無線受信装置６５１は、実施の形態１の無線システム１００の無線受信装置１５１と比べて、直交復調器１６３の代わりに周波数乗算器６５３とし、受信ベースバンド部１７０の代わりに受信ベースバンド部６７０とした点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。【０１０１】  周波数乗算器６５３は、周波数乗算器１６１から出力された信号Ｆと、遅延補正器１６４にて遅延を施された信号Ｇとを乗算して、受信ベースバンド部６７０へ出力する。受信ベースバンド部６７０は、この信号を受信処理する。【０１０２】  このように、本実施の形態によれば、受信無線部６５２では周波数乗算のみを行い、受信ベースバンド部６７０で直交復調を行うような方式にも対応でき、直交復調器で生じる直交誤差による通信品質の劣化を抑えることができる。【０１０３】  （実施の形態６）
図７は、本発明の実施の形態６に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図７に示す無線システム７００の無線受信装置７５１は、実施の形態１の無線システム１００の無線受信装置１５１と比べて、増幅器１５３と分配器１５４との間に、可変利得増幅器７５３を追加し、受信ベースバンド部１７０の代わりに受信電力算出部７７１を備える受信ベースバンド部７７０とした点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。【０１０４】  受信電力算出部７７１は、直交復調器１６３から出力される信号Ｈの電力から受信信号の電力を計算する。そして、受信ベースバンド部７７０は、この計算結果に応じた制御信号を可変利得増幅器７５３に与えて、その利得を制御する。【０１０５】  可変利得増幅器７５３は、増幅器１５３から出力される信号を、受信ベースバンド部７７０より受け取る制御信号に基づいて増幅し、分配器１５４への入力信号を一定レベルにする。【０１０６】  以上のように、受信信号を分配器１５４で分配する前に電力調整を行うため、受信信号とパイロット信号とで別個に電力調整を行う必要がなく、簡易な構成で広い受信レベルに対して動作する無線システムを実現することができる。【０１０７】  なお、受信電力算出部７７１と実施の形態３および実施の形態４の受信電力算出部４７１とは、信号Ｈの電力から受信信号の電力を計算するものであり、この計算結果の出力する場所が異なるのみであるため、本実施の形態は、実施の形態３および実施の形態４についても適用することができる。【０１０８】  このように実施の形態６によれば、無線受信装置７５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。【０１０９】  さらに無線受信部７５１は、直交復調器１６３の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出部７７１と、分配器１５４の前段に設けられ、前記受信信号を前記受信電力値に応じて増幅する可変利得増幅器７５３とを備える。【０１１０】  こうすることにより、受信信号を分配器１５４で分配する前に電力調整を行うため、受信信号とパイロット信号とで別個に電力調整を行う必要がなく、簡易な構成で直交復調器１６３への入力レベルを一定にすることができる。【０１１１】  （実施の形態７）
図８は、本実施の形態７に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図７に示す無線システム８００の無線受信装置８５１は、実施の形態１の無線システム１００の無線受信装置１５１と比べて、直交復調器１６３の後段に可変利得増幅器８５３と可変利得増幅器８５４を追加し、受信ベースバンド部１７０の代わりに受信電力算出部８７１を備えた受信ベースバンド部８７０とした点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。【０１１２】  受信ベースバンド部８７０は、直交復調器１６３から信号Ｈを受け取り、受信電力演算部８７１にて、信号Ｈの電力を計算する。そして、受信ベースバンド部８７０は、この計算結果に応じた制御信号を可変利得増幅器８５３および可変利得増幅器８５４に与えて、それらの利得を制御する。こうすることで、広い範囲の受信レベル変動に対応することが可能となる。【０１１３】  このように実施の形態７によれば、無線受信装置８５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。【０１１４】  さらに無線受信装置８５１は、直交復調器１６３の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出部８７１と、直交復調部１６３にて直交復調された信号を前記受信電力値に応じて増幅する可変利得増幅部８５３および可変利得増幅部８５４とを備える。【０１１５】  こうすることにより、受信電力が変動しても、位相雑音特性の劣化を防止することができる。【０１１６】  （実施の形態８）
図９は、実施の形態８に係る無線システムの構成を示すブロック図である。図９に示す無線システム９００の無線受信装置９５１は、実施の形態１の無線受信装置１５１に比べて、分配器１５４の後段に帯域制限フィルタ９５３を有する点で異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。【０１１７】  ここで信号Ｄのようにパイロット信号成分が中心周波数に載っている場合、ＤＣオフセットが生じている可能性があり、受信特性が劣化するおそれがある。【０１１８】  そこで、帯域制限フィルタ９５３は、分配器１５４から受け取る信号から、パイロット信号成分のみを除去するように設定されている。そのため、本実施の形態における遅延補正器１６２からの出力信号である信号Ｄは、中心周波数領域にあるパイロット信号成分に相当するピークがない状態となっている。【０１１９】  そして、周波数乗算器１６１においては、中心周波数領域にあるパイロット信号成分に相当するピークが除去されている信号Ｄと、信号Ｅとを掛け合わせて直交復調器１６３に与える。こうすることにより、変調信号ブランチの帯域制限フィルタ９５３により周波数乗算器１６１に入力される信号における中心周波数領域にあるパイロット信号成分に相当するピークが除去されるため、その周波数乗算器１６１に入力される信号におけるＤＣオフセットの影響を除去することができる。そのため、周波数乗算器１６１から直交復調器１６３へ入力される信号において歪みが発生するのを防止することができるので、受信特性を向上することができる。すなわち、ＤＣオフセットに起因して生じる歪みの発生を防止することにより、受信特性を向上することができる。【０１２０】  このように実施の形態８によれば、無線受信装置９５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。【０１２１】  さらに無線受信装置９５１は、遅延付加器１６２の前段に設けられ、分配器１５４により分配された前記他方の受信信号からその中心周波数と同一の中心周��数を持つパイロット信号に対応する信号成分を取り除く制限帯域フィルタ９５３を備える。【０１２２】  こうすることにより、帯域制限フィルタ９５３により周波数乗算器１６１に入力される信号における中心周波数領域にあるパイロット信号成分に相当するピークが除去されるため、その周波数乗算器１６１に入力される信号におけるＤＣオフセットの影響を除去することができる。そのため、直交復調器１６３へ入力される信号において歪みが発生するのを防止することができるので、受信特性を向上することができる。なお、上記説明においては分配器１５４と遅延付加器１６２との間に帯域制限フィルタ９５３を設けたが、これに限定されるものではなく、遅延付加器１６２と周波数乗算器１６１との間に配設しても同様の効果が得られる。【０１２３】  本明細書は、２００４年３月２５日出願の特願２００４−０８９７２６に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】  本発明無線システムおよび無線通信装置は、受信信号に重畳された位相雑音を除去するとともに、受信無線部の系内で生じる位相雑音も除去することにより、位相雑音特性を向上するものとして有用である。
【図１】
2005093979.tif 000020
【図２】
2005093979.tif 000021
【図３】
2005093979.tif 000022
【図４】
2005093979.tif 000023
【図５】
2005093979.tif 000024
【図６】
2005093979.tif 000025
【図７】
2005093979.tif 000026
【図８】
2005093979.tif 000027
【図９】
2005093979.tif 000028
【図１０】
2005093979.tif 000029
【図１１】
2005093979.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月31日(2006.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心周波数に信号が載らない変調信号と前記中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とを多重した無線信号を送信する送信手段を具備する無線送信装置と、
前記無線信号を受信するアンテナと、前記アンテナにて受信した受信信号を２方向に分配する第１の分配手段と、前記第１の分配手段により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出する抽出手段と、局部発振信号発生手段からの局部発振信号を２方向に分配する第２の分配手段と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、前記第２の分配手段により分配された一方の局部発振信号を用いて周波数変換する第１の周波数乗算手段と、前記第１の分配手段により分配された他方の受信信号に遅延を与える第１の遅延付加手段と、前記第１の周波数乗算手段にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と前記第１の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する第２の周波数乗算手段と、前記第２の分配手段により分配された他方の局部発振信号に遅延を与える第２の遅延付加手段と、前記第２の周波数乗算手段にて周波数乗算された後の受信信号と前記第２の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調手段と、を具備する無線受信装置と、
を備える無線システム。
【請求項２】
中心周波数に信号が載らない変調信号と前記中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにて受信した受信信号を２方向に分配する第１の分配手段と、
前記第１の分配手段により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出する抽出手段と、
局部発振信号発生手段からの局部発振信号を２方向に分配する第２の分配手段と、
抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、前記第２の分配手段により分配された一方の局部発振信号を用いて周波数変換する第１の周波数乗算手段と、
前記第１の分配手段により分配された他方の受信信号に遅延を与える第１の遅延付加手段と、
前記第１の周波数乗算手段にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と前記第１の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する第２の周波数乗算手段と、
前記第２の分配手段により分配された他方の局部発振信号に遅延を与える第２の遅延付加手段と、
前記第２の周波数乗算手段にて周波数乗算された後の受信信号と前記第２の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調手段と、
を具備する無線受信装置。
【請求項３】
前記第１の分配手段により分配された前記一方の受信信号を増幅し、前記抽出手段へ出力する増幅手段を具備する請求項２記載の無線受信装置。
【請求項４】
前記直交復調手段の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出手段と、
前記第１の周波数乗算手段の前段に配置され、前記抽出手段が抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を前記受信電力値に応じて増幅する第１の可変利得増幅手段と、
前記直交復調手段の前段に設けられ、前記第２の周波数乗算手段にて周波数乗算された後の信号を前記受信電力値に応じて増幅する第２の可変利得増幅手段と、
を具備する請求項２記載の無線受信装置。
【請求項５】
前記直交復調手段の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出手段と、
前記分配手段の前段に設けられ、前記受信信号を前記受信電力値に応じて増幅する可変利得増幅手段と、
を具備する請求項２記載の無線受信装置。
【請求項６】
前記直交復調手段の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出手段と、
前記受信電力値に基づいて遅延量を算出する遅延量算出手段を具備し、
前記第１の遅延付加手段および前記第２の遅延付加手段は、前記遅延量に基づいて付加する遅延を変化させる請求項２記載の無線受信装置。
【請求項７】
前記直交復調手段を、前記第２の周波数乗算手段の出力信号と前記第２の遅延付加手段の出力信号とを周波数乗算する他の周波数乗算手段とする請求項２記載の無線受信装置。
【請求項８】
前記直交復調手段の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出手段と、
直交復調手段にて直交復調された信号を前記受信電力値に応じて増幅する可変利得増幅手段と、
を具備する請求項２記載の無線受信装置。
【請求項９】
前記第１の遅延付加手段の前段に設けられ、前記第１の分配手段により分配された前記他方の受信信号からその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号に対応する信号成分を取り除く制限帯域フィルタを具備する請求項２記載の無線受信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線システムおよび無線通信装置に関し、特に位相雑音特性に優れた無線システムおよび無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、位相雑音特性に優れた無線システムを提供するために様々な方策が採られている。この従来の位相雑音特性に優れた無線システムの一例が、特許文献１に記載されている。この無線システムでは、位相雑音特性を改善するために、図１０に示すローカル・ノイズ・キャンセラを具備している。
【０００３】
このローカル・ノイズ・キャンセラの動作を、図１０および図１１を参照して説明する。図１１は、図１０に示すローカル・ノイズ・キャンセラの各構成部分の周波数特性を示す特性図である。
【０００４】
入力信号は、図１１Ａに示すように、変調されたＩＦ信号（ＢＳＴ−ＯＦＤＭ）とパイロット・キャリア（ＰＩＬＯＴ）とが多重化されており、入力位相雑音（太斜め線部分）が重畳されているものとする。
【０００５】
ここで、入力パイロット・キャリアの周波数をｆPLT、入力信号の周波数をｆsigとし、入力位相雑音をθ（ｔ）とすると、ｆPLTおよびｆsigには、入力位相雑音θ（ｔ）が重畳されているので、次のように示される。
ｆPLT∠θ（ｔ）
ｆsig∠θ（ｔ）
【０００６】
そして、入力信号Ａは、分配器５０で分配され、一方がパイロットブランチ、他方がシグナルブランチへと出力される。パイロットブランチでは、分配器５０で分配された一方の信号が、帯域通過フィルタ５１で帯域制限されて、パイロット・キャリア成分のみが通過して抽出され、更にリミタ増幅器５２でリミタ増幅される。
【０００７】
この時、帯域通過フィルタ５１からの出力信号Ｂおよびリミタ増幅器５２からの出力信号Ｃの周波数特性は、図１１Ｂ・Ｃに示すように、ＩＦ信号成分は除去され、パイロット・キャリア成分とそれに重畳された入力位相雑音θ（ｔ）のみになる。
【０００８】
この時、帯域通過フィルタ５１では、遅延が発生し、この遅延時間をτBPF1とすると、入力パイロット・キャリア周波数ｆPLTには、τBPF1だけ遅延した入力位相雑音θ（ｔ−τBPF1）が重畳されているので、次のように示される。
ｆPLT∠θ（ｔ−τBPF1）
【０００９】
一方、シグナルブランチでは、局部発振器６０から局部発振信号Ｄが出力される。ここで、局部発振器６０から出力される局部発振信号Ｄの周波数特性は、図１１Ｄに示すように、局部発振周波数（ＬＯ）の信号と、それに重畳された系内局発位相雑音である。
【００１０】
ここで、系内の局部発振信号周波数をｆLOとし、系内の局部発振信号位相雑音をφ（ｔ）とすると、系内の局部発振信号周波数ｆLOには、系内の局部発振信号位相雑音φ（ｔ）が重畳されているので、次のように示される。
ｆLO∠φ（ｔ）
【００１１】
そして、シグナルブランチでは、分配器５０から出力された信号が、周波数変換器６１において、局部発振器６０からの局部発振信号Ｄで周波数変換されて信号Ｅが出力される。
【００１２】
ここで、周波数変換器６１から出力される信号Ｅの周波数特性は、図１１Ｅに示すように、入力信号Ａと局部発振信号Ｄとの和成分と差成分とが存在する。よって、信号Ｅに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
ｆPLT−ｆLO∠θ（ｔ）−φ（ｔ）
ｆsig−ｆLO∠θ（ｔ）−φ（ｔ）
ｆPLT＋ｆLO∠θ（ｔ）＋φ（ｔ）
ｆsig＋ｆLO∠θ（ｔ）＋φ（ｔ）
【００１３】
そして、周波数変換された信号Ｅは、帯域通過フィルタ６２で差成分のみが通過するように帯域制限されているので、帯域通過フィルタ６２から信号Ｆとして出力され、信号Ｆの周波数特性は、図１１Ｆに示されるように、Ｅにおける和成分が除去されて差成分のみが存在する。
【００１４】
この時、帯域通過フィルタ６２では、遅延が発生し、この遅延時間をτBPF2とすると、抽出される差成分に重畳される位相雑音には、τBPF2だけ遅延が発生し、信号Ｆに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
ｆPLT−ｆLO∠θ（ｔ−τBPF2）−φ（ｔ−τBPF2）
ｆsig−ｆLO∠θ（ｔ−τBPF2）−φ（ｔ−τBPF2）
【００１５】
そして、信号Ｆは、遅延補正器６３で、パイロットブランチの帯域通過フィルタ５１における遅延時間と等価になるように遅延が加えられ、信号Ｇとして出力される。
【００１６】
ここで、帯域通過フィルタ５１の遅延時間τBPF1に対して、帯域通過フィルタ６２の遅延時間をτBPF2とし、遅延補正器６３における遅延時間をΔｔとすると、
τBPF1＝τBPF2＋Δｔ
となるように、遅延補正器６３は、信号Ｆに対して遅延Δｔを加え、パイロットブランチとの遅延時間差を等価する。
【００１７】
その結果、信号Ｇの周波数特性は変化せず、図１１Ｇに示されるようになり、信号Ｇに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、位相雑音に遅延Δｔが加わって次のようになる。
ｆPLT−ｆLO∠θ（ｔ−τBPF2−Δｔ）−φ（ｔ−τBPF2−Δｔ）
ｆsig−ｆLO∠θ（ｔ−τBPF2−Δｔ）−φ（ｔ−τBPF2−Δｔ）
【００１８】
そして、シグナルブランチの信号Ｇと、上記のリミタ増幅器５２から出力されるパイロットブランチの信号Ｃとが、周波数変換器７０で周波数変換されて、信号Ｈとして出力される。
【００１９】
ここで、周波数変換器７０から出力される信号Ｈの周波数特性は、図１１Ｈに示すように、信号Ｇと信号Ｃとの和成分と差成分とが存在する。よって、信号Ｈに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
ｆPLT-(ｆPLT−ｆLO)∠θ（ｔ-τBPF1)-｛θ(ｔ-τBPF2-Δｔ)-φ(ｔ-τBPF2-Δｔ)｝
ｆPLT-(ｆsig−ｆLO)∠θ（ｔ-τBPF1)-｛θ(ｔ-τBPF2-Δｔ)-φ(ｔ-τBPF2-Δｔ)｝
ｆPLT+(ｆPLT−ｆLO)∠θ（ｔ-τBPF1)+｛θ(ｔ-τBPF2-Δｔ)-φ(ｔ-τBPF2-Δｔ)｝
ｆPLT+(ｆsig−ｆLO)∠θ（ｔ-τBPF1)+｛θ(ｔ-τBPF2-Δｔ)-φ(ｔ-τBPF2-Δｔ)｝
【００２０】
ここで、上記のように遅延補正器６３は、
τBPF1＝τBPF2＋Δｔ
となるように、遅延Δｔを加えてシグナルブランチとパイロットブランチとの遅延時間差を等価するので、式を整理すると次のようになる。
ｆLO∠φ（ｔ−τBPF2−Δｔ）
ｆLO−（ｆsig−ｆPLT）∠φ（ｔ−τBPF2−Δｔ）
２×ｆPLT−ｆLO∠２×θ（ｔ−τBPF1）−φ（ｔ−τBPF2−Δｔ)
ｆPLT＋（ｆsig−ｆLO）∠２×θ（ｔ−τBPF1）−φ（ｔ−τBPF2−Δｔ)
【００２１】
ここで、差成分に着目すると、出力信号成分の周波数は、入力信号の周波数に関係なく、系内の局部発振信号の周波数（ｆLO）であり、つまり一定である。また、パイロット・キャリアに着目した場合の信号のサイドバンドは、入出力で反転する。
【００２２】
また、出力信号の位相雑音は、入力された位相雑音θ（ｘ）がキャンセルされ、代わりに系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）となる。つまり、系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）が十分小さければ、入力された信号の位相雑音は、十分軽減されて出力されることがわかる。
【００２３】
そこで、周波数変換器７０で周波数変換された信号Ｈは、帯域通過フィルタ７１で、差成分のみ、且つ信号成分のみが通過するように帯域制限されて信号Ｉが出力され、信号Ｉの周波数特性は、図１１Ｉに示されるように、Ｈにおける和成分及び差成分内のパイロット・キャリア成分が除去されて差成分の信号成分のみが存在し、信号Ｉに含まれる信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。
ｆLO−（ｆsig−ｆPLT）∠φ（ｔ−τBPF2−Δｔ）
【００２４】
上記ローカル・ノイズ・キャンセラの周波数同期及び雑音除去の原理により、例えば入力信号に周波数偏差が生じていたとしても、局部発振器６０が発生する高い周波数精度で高い安定度を持つ局部発振周波数に従う周波数の出力信号が得られるので、入力信号の周波数偏差が解消できる。
【００２５】
また、出力信号の位相雑音は、入力信号に重畳されていた位相雑音θ（ｘ）がキャンセルされて、代わりに系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）のみとなるので、系内の局部発振信号の位相雑音φ（ｘ）が十分小さければ、入力された信号の位相雑音は、十分軽減されて出力される。
【特許文献１】特開２００２−１５２１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
しかしながら、通信に高周波帯域の信号を用いる場合には局部発振部の発振周波数も高くなるため、系内の局部発振部から生じる位相雑音も大きくなる。そのため、従来の無線システムにおいては、系内の局部発振信号の位相雑音が残留するため、系内の局部発振部から生じる位相雑音により通信品質が劣化する問題があった。
【００２７】
本発明の目的は、受信信号に重畳された位相雑音を除去するとともに、受信無線部の系内で生じる位相雑音も除去する無線システムおよび無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の無線システムは、中心周波数に信号が載らない変調信号と前記中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とを多重した無線信号を送信する送信手段を具備する無線送信装置と、前記無線信号を受信するアンテナと、前記アンテナにて受信した受信
信号を２方向に分配する第１の分配手段と、前記第１の分配手段により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出する抽出手段と、局部発振信号発生手段からの局部発振信号を２方向に分配する第２の分配手段と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、前記第２の分配手段により分配された一方の局部発振信号を用いて周波数変換する第１の周波数乗算手段と、前記第１の分配手段により分配された他方の受信信号に遅延を与える第１の遅延付加手段と、前記第１の周波数乗算手段にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と前記第１の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する第２の周波数乗算手段と、前記第２の分配手段により分配された他方の局部発振信号に遅延を与える第２の遅延付加手段と、前記第２の周波数乗算手段にて周波数乗算された後の受信信号と前記第２の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調手段とを具備する無線受信装置とを備える構成を採る。
【００２９】
本発明の無線受信装置は、中心周波数に信号が載らない変調信号と前記中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナと、前記アンテナにて受信した受信信号を２方向に分配する第１の分配手段と、前記第１の分配手段により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出する抽出手段と、局部発振信号発生手段からの局部発振信号を２方向に分配する第２の分配手段と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、前記第２の分配手段により分配された一方の局部発振信号を用いて周波数変換する第１の周波数乗算手段と、前記第１の分配手段により分配された他方の受信信号に遅延を与える第１の遅延付加手段と、前記第１の周波数乗算手段にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と前記第１の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する第２の周波数乗算手段と、前記第２の分配手段により分配された他方の局部発振信号に遅延を与える第２の遅延付加手段と、前記第２の周波数乗算手段にて周波数乗算された後の受信信号と前記第２の遅延付加手段にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調手段とを具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、受信信号に重畳された位相雑音を除去するとともに、受信無線部の系内で生じる位相雑音も除去することにより、位相雑音特性を向上する無線システムおよび無線通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
(実施の形態１)
まず、本実施の形態に係る無線システムについて、図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は、本実施の形態に係る無線システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、無線システム１００は、無線送信装置１０１および無線受信装置１５１を備える。
【００３４】
この無線送信装置１０１は、ベースバンド信号を生成する送信ベースバンド部１１０と、そのベースバンド信号に所定の処理を施してＲＦ信号として送信する送信無線部１２０とを有する。
【００３５】
この送信ベースバンド部１１０では、変調信号発生部１１１は、変調信号を発生し、パイロット信号合成部１１２に与える。なお、この変調信号は、周波数軸上の中心周波数部分に信号が載せられていないものであればどのような変調信号でもよく、例えば、ＯＦＤＭ信号やマルチキャリアのＣＤＭＡ等でもよい。
【００３６】
このパイロット信号合成部１１２は、変調信号発生部１１１から受け取る変調信号と、パイロット信号発生部１１３から受け取るパイロット信号とを合成し、送信無線部１２０へ与える。
【００３７】
一方、送信無線部１２０では、局部発振部１２１は、局部発振信号を発生し直交変調器１２２に与える。
【００３８】
直交変調器１２２は、局部発振部１２１からの局部発振信号を用いて、上記送信ベースバンド部１１０のパイロット信号合成部１１２から出力された変調信号とパイロット信号との合成信号を直交変調して、周波数乗算器１２３に与える。
【００３９】
周波数乗算器１２３は、局部発振部１２４から受け取る局部発振信号を用いて、直交変調器１２２において直交変調された信号を無線信号へと変換する。この無線信号は、アンテナ１２５を介して送信される。
【００４０】
一方、無線受信装置１５１は、受信無線部１６５と、受信無線部１６５からの信号を処理する受信ベースバンド部１７０を有する。
【００４１】
受信無線部１６５では、アンテナ１５２は、無線送信装置１０１から送信された無線信号を受信する。この受信された無線信号は、増幅器１５３で増幅された後、分配器１５４に与えられる。
【００４２】
分配器１５４は、増幅器１５３から受け取る信号を、変調信号ブランチおよびパイロットブランチという２つのルートに分配する。
【００４３】
パイロットブランチでは、バンドパスフィルタ１５５は、分配器１５４にて分配された信号からパイロット信号成分のみを抽出する。この抽出されたパイロット信号成分は、増幅器１５６にて増幅された後、周波数乗算器１５７に与えられる。
【００４４】
周波数乗算器１５７は、局部発振部１５９の局部発振信号が分配器１５８によって分配された信号を用いて、増幅器１５６にて増幅された信号を周波数乗算し、バンドパスフィルタ１６０に与える。
【００４５】
バンドパスフィルタ１６０は、周波数乗算器１５７より出力された信号から所望の周波数帯域の信号のみ抽出する。バンドパスフィルタ１６０により抽出された信号は、周波数乗算器１６１に与えられる。
【００４６】
一方、変調信号ブランチでは、遅延補正器１６２は、パイロットブランチを通して周波数乗算器１６１へ到達する信号と同期するように、分配器１５４から受け取る信号を遅延させて周波数乗算器１６１に与える。
【００４７】
周波数乗算器１６１は、遅延補正器１６２からの出力信号をバンドパスフィルタ１６０で抽出された信号により、周波数乗算して直交復調器１６３に出力する。
【００４８】
遅延補正器１６４は、局部発振部１５９の局部発振信号が分配器１５８によって分配された信号に所定の遅延を施して、直交復調器１６３に出力する。
【００４９】
直交復調器１６３は、周波数乗算器１６１からの出力信号を遅延補正器１６４からの出力信号によって直交復調して受信ベースバンド部１７０へ出力する。
【００５０】
次いで、無線システム１００の動作を、図１および図２を参照して説明する。
【００５１】
図２は、無線システム１００における各信号の周波数特性を示す特性図である。なお、図２Ａ〜Ｈは、図１において対応するアルファベットが付加された部分の信号の周波数特性を示したものである。
【００５２】
送信ベースバンド部１１０から出力される変調信号とパイロット信号との合成信号Ａは、図２Ａに示す周波数特性を持つ。なお、上述のとおり、ここでは、パイロット信号は、変調信号の周波数軸上の中心に位置するようにされている。
【００５３】
合成信号Ａは、送信無線部１２０で無線信号に周波数変換されて送信信号となり、アンテナ１２５から出力される。
【００５４】
送信信号は、局部発振部１２１の局部発振信号に含まれる位相雑音をθIFTx、局部発振部１２４の局部発振信号に含まれる位相雑音をθRFtxとし、送信信号の周波数をfRF、位相雑音をθtxとすると、次のように表される。
fRF∠θtx(t)
θtx(t)=θRFtx(t)+θIFtx(t)
【００５５】
無線受信装置１５１で受信される受信信号Ｂは、送信無線部１２０で加えられた位相雑音の他に、伝搬路での位相雑音や周波数誤差が加わるため、図２Ｂに示す周波数特性を持ち、受信時の周波数をfRF’、位相雑音をθRFとすると、次のように表すことができる。
fRF’∠θRF(t)
fRF’=fRF+f’
θRF(t)=θtx(t)+θc(t)
なお、伝搬路で生じた周波数誤差をf’、伝搬路で生じた位相誤差をθcとする。
【００５６】
アンテナ１５２で受信された無線信号Ｂは、増幅器１５３にて増幅され、分配器１５４で変調信号ブランチおよびパイロットブランチという２方向に分配される。
【００５７】
パイロットブランチでは、分配器１５４にて分配された信号は、バンドパスフィルタ１５５でパイロット信号成分Ｃのみが抽出され、図２Ｃに示す周波数特性を持つ。この抽出されたパイロット信号成分Ｃは、増幅器１５６にて増幅された後、周波数乗算器１５７に
与えられる。
【００５８】
周波数乗算器１５７は、局部発振部１５９の局部発振信号が分配器１５８によって分配された信号を用いて、増幅器１５６にて増幅された信号を周波数乗算し、バンドパスフィルタ１６０に与える。
【００５９】
バンドパスフィルタ１６０は、周波数乗算器１５７より出力された信号から差成分のみの信号である信号Ｅを抽出する。バンドパスフィルタ１６０により抽出された信号Ｅは、図２Ｅに示す周波数特性を持ち、周波数乗算器１６１に与えられる。
【００６０】
バンドパスフィルタ１６０から周波数乗算器１６１への入力信号Ｅの周波数と位相雑音は下記の式で与えられる。
(fRF’-ｆIF)∠[θRF(t+τp)-θIF(t+τIF’)]
【００６１】
なお、局部発振部１５９の局部発振信号の周波数をfIF、位相誤差をθIFとし、また、分配器１５８から周波数乗算器１５７およびバンドパスフィルタ１６０を通過して周波数乗算器１６１に入力されるまでに生じる遅延量をτIF’とし、分配器１５４からバンドパスフィルタ１５５、増幅器１５６、周波数乗算器１５７およびバンドパスフィルタ１６０を通過して周波数乗算器１６１に入力されるまでに生じる遅延量をτpとする。
【００６２】
一方、変調信号ブランチでは、分配器１５４で分配された信号は、遅延補正器１６２にて遅延量τsを施され、信号Ｄとして周波数乗算器１６１へ出力される。なお、遅延補正器１６２は、τsがτpに等しくなるように遅延量を付加している。
【００６３】
この信号Ｄは、図２Ｄに示す周波数特性を持ち、周波数と位相雑音は下記の式で与えられる。
fRF’∠θRF(t+τs)
τs=τp
【００６４】
周波数乗算器１６１は、信号Ｄを、バンドパスフィルタ１６０からの出力信号Ｅを用いて周波数乗算し、信号Ｆとして直交復調器１６３に出力する。
【００６５】
この信号Ｆは、図２Ｆに示す周波数特性を持ち、周波数と位相は下記のようになる。
fRF’∠θRF(t+τs)- (fRF’-ｆIF)∠[θRF(t+τp)-θIF(t+τIF’)]=fIF∠θIF(t+τIF’)
【００６６】
これは、信号Ｆには、受信時に含まれていた周波数誤差f’と位相雑音θRFは除去され、系内で生じた位相誤差θIFのみが残っていることを示している。
【００６７】
直交復調器１６３は、信号Ｆを、分配器１５８にて分配された後に遅延補正器１６４にて遅延量τIFpが施された信号Ｇを用いて直交復調し、信号Ｈとして受信ベースバンド部１７０へ出力する。なお、遅延補正器１６４は、分配器１５８から周波数乗算器１５７、バンドパスフィルタ１６０および周波数乗算器１６１を通過して直交復調器１６３に入力されるまでに生じる遅延量をτIFsとすると、τIFpとτIFsが等しくなるように遅延を付加している。
【００６８】
遅延補正器１６４の出力信号Ｇは、図２Ｇに示す周波数特性を持ち、次の式で表される。
fIF∠θIF(t+τIFp)
【００６９】
また、周波数乗算器１６１の出力信号Ｆは、上記のとおり、
fIF∠θIF(t+τIF’)
で表される。
【００７０】
ここで、τIFpとτIFsとが等しいことから、信号Ｇと信号Ｆとは、全く同一の周波数と位相雑音を持っている。そのため、周波数誤差と位相雑音を完全に除去することができるので、信号Ｈは、周波数誤差および位相雑音が完全に除去され、図２Ｈに示す周波数特性を持つ。この信号Ｈは、直交復調後のベースバンド信号を示している。
【００７１】
以上のように、無線送信装置１０１は、送信信号の中心周波数にパイロット信号がのるように多重して送信し、無線受信装置１５１は、受信信号と同じ周波数誤差と位相雑音を持ったパイロット信号で周波数乗算を行い、かつ、系内で発生する位相雑音に関しても同じ位相雑音を持った信号を用いて直交復調を行う。そのため、受信信号に含まれる周波数誤差と位相誤差を除去することができるとともに、系内で発生する位相誤差も完全に除去することができる。
【００７２】
なお、バンドパスフィルタ１５５でパイロット信号成分を抽出する際、バンドパスフィルタ１５５の帯域外の位相雑音は抽出されないため、送信無線部１２０において抑圧する必要がある。本実施の形態においては、局部発振部１２１および局部発振部１２４により抑圧することが可能である。
【００７３】
例えば、局部発振部１２１および局部発振部１２４をＰＬＬ周波数シンセサイザとして構成することができる。この場合、ＰＬＬ周波数シンセサイザのループ帯域幅をバンドパスフィルタ１５５の帯域幅以下に設計することで、バンドパスフィルタ１５５の通過帯域外に存在する局部発振部１２１および局部発振部１２４の位相雑音を抑圧することが可能となり、局部発振部１２１および局部発振部１２４で発生する位相雑音を除去することができる。
【００７４】
このように実施の形態１によれば、無線受信装置１５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。
【００７５】
こうすることにより、受信信号と同じ周波数誤差と位相雑音を持ったパイロット信号で周波数乗算を行い、かつ、系内で発生する位相雑音に関しても同じ位相雑音を持った信号を用いて直交復調を行うので、受信信号に含まれる周波数誤差と位相誤差を除去することができるとともに、系内で発生する位相誤差も完全に除去することができる。
【００７６】
(実施の形態２)
図３は、本実施の形態２に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図
３に示す無線システム３００の無線受信装置３５１は、実施の形態１の無線システム１００の無線受信装置１５１と比べて、分配器１５４とバンドパスフィルタ１５５との間に、増幅器３５３を追加した点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００７７】
本実施の形態では、変調信号ブランチとパイロット信号ブランチとを比較すると、パイロット信号ブランチではバンドパスフィルタ１５５およびバンドパスフィルタ１６０を有しているため、ＮＦ特性および弱電界時のＣ／Ｎ特性において、変調信号ブランチより劣化していることに着目し、無線受信装置３５１の受信無線部３５２において、分配器１５４とバンドパスフィルタ１５５との間に、増幅器３５３を追加した。
【００７８】
受信無線部３５２では、パイロットブランチにおいて、増幅器３５３は、分配器１５４で分配された信号を増幅しバンドパスフィルタ１５５に与える。
【００７９】
バンドパスフィルタ１５５は、増幅器３５３にて増幅された信号からパイロット信号成分のみを抽出する。
【００８０】
以上のように、バンドパスフィルタ１５５の前段に増幅器３５３を追加することで、パイロットブランチのＮＦ特性および弱電界時のＣ／Ｎ特性を改善することが可能となる。
【００８１】
このように実施の形態２によれば、無線受信装置３５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に、遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。
【００８２】
さらに、無線受信装置３５１は、分配器１５４により分配された前記一方の信号を増幅し、バンドパスフィルタ１５５へ出力する増幅器３５３を備える。
【００８３】
こうすることにより、パイロットブランチを介して周波数乗算器１６１に入力される信号（信号Ｅ）のＮＦ特性および弱電界時のＣ／Ｎ特性を向上することができるため、位相雑音特性をさらに向上することができる。
【００８４】
（実施の形態３）
図４は、本実施の形態３に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図４に示す無線システム４００の無線受信装置４５１は、実施の形態１の無線システム１００の無線受信装置１５１と比べて、増幅器１５６の代わりに可変利得増幅器４５３を追加し、周波数乗算器１６１と直交復調器１６３との間に、可変利得増幅器４５４を追加し、受信ベースバンド部１７０の代わりに受信電力算出部４７１を備えた受信ベースバンド部４７０とした点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００８５】
受信電力算出部４７１は、直交復調器１６３から出力される信号Ｈの電力から受信信号の電力を計算する。そして、受信ベースバンド部４７０は、この計算結果に応じた制御信号を可変利得増幅器４５３および可変利得増幅器４５４に与えて、その利得を制御する。
【００８６】
こうすることで、制御信号を受けた可変利得増幅器４５３は、周波数乗算器１５７への入力レベルを一定にし、可変利得増幅器４５４は、直交復調器１６３への入力レベルを一定にすることで、受信ベースバンド部４７０への入力レベルを一定に保つことができる。
【００８７】
以上のように、受信レベルが変化した際にも受信ベースバンド部への入力レベルを一定に保つことができるため、広い受信レベルに対して動作する無線システムを実現することができる。
【００８８】
このように実施の形態３によれば、無線受信装置４５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。
【００８９】
さらに、無線受信装置４５１は、直交復調器１６３の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出部４７１と、周波数乗算器１５７の前段に配置され、バンドパスフィルタ１５５が抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を前記受信電力値に応じて増幅する可変利得増幅器４５３と、直交復調器１６３の前段に設けられ、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の信号を前記受信電力値に応じて増幅する可変利得増幅４５４とを備える。
【００９０】
こうすることにより、アンテナ１５２にて受信する受信電力が変動しても、その受信電力値に応じた増幅が可能となり、周波数乗算器１５７への入力レベルおよび直交復調器１６３への入力レベルを一定にすることができるので、受信電力が変動しても、位相雑音特性の劣化を防止することができる。
【００９１】
（実施の形態４）
図５は、本実施の形態４に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図５に示す無線システム５００の無線受信装置５５１は、実施の形態３の無線システム４００の無線受信装置４５１と比べて、遅延補正器１６２の代わりに可変遅延補正器５５３とし、遅延補正器１６４の代わりに可変遅延補正器５５４とし、受信ベースバンド部４７０の代わりに受信電力算出部４７１および遅延量算出部５７１を備える受信ベースバンド部５７０とした点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００９２】
受信レベルに応じて利得を変化させる可変利得増幅器４５３および可変利得増幅器４５
４では、利得の変化と同時に、遅延量の変化も生じる。
【００９３】
そこで、遅延量算出部５７１は、可変利得増幅器４５３および可変利得増幅器４５４の利得を制御する受信電力算出部４７１からの制御信号を用いて、可変遅延補正器５５３および可変遅延補正器５５４の遅延量を決定し、それぞれに制御信号を出力する。
【００９４】
制御信号を受けた可変遅延補正器５５３は、可変利得増幅器４５３での遅延量の変化を補正し、可変遅延補正器５５４は、可変利得増幅器４５４での遅延量の変化を補正する。
【００９５】
以上のように、受信レベルが変化した際にも受信ベースバンド部５７０への入力レベルを一定に保つことができ、かつ、受信レベルの変化で生じた系内の遅延量の変化に対しても補正することができるので、広い受信レベルに対し安定して動作する無線システムを実現することができる。
【００９６】
このように実施の形態４によれば、無線受信装置５５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に、遅延を与える可変遅延補正器５５３と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と可変遅延補正器５５３にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える可変遅延補正器５５４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と可変遅延補正器５５４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。
【００９７】
さらに、無線受信装置５５１は、直交復調器１６３の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出部４７１と、前記受信電力値に基づいて遅延量を算出する遅延量算出部５７１を具備し、可変遅延補正器５５３および可変遅延補正器５５４は、前記遅延量に基づいて付加する遅延を変化させる。
【００９８】
こうすることにより、受信レベルの変化で生じた系内の遅延量の変化に対しても補正することができるので、周波数乗算器１６１および直交復調器１６３における入力信号の位相を合わせることができるので、位相雑音特性を向上することができる。
【００９９】
（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図６に示す無線システム６００の無線受信装置６５１は、実施の形態１の無線システム１００の無線受信装置１５１と比べて、直交復調器１６３の代わりに周波数乗算器６５３とし、受信ベースバンド部１７０の代わりに受信ベースバンド部６７０とした点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【０１００】
周波数乗算器６５３は、周波数乗算器１６１から出力された信号Ｆと、遅延補正器１６４にて遅延を施された信号Ｇとを乗算して、受信ベースバンド部６７０へ出力する。受信ベースバンド部６７０は、この信号を受信処理する。
【０１０１】
このように、本実施の形態によれば、受信無線部６５２では周波数乗算のみを行い、受信ベースバンド部６７０で直交復調を行うような方式にも対応でき、直交復調器で生じる直交誤差による通信品質の劣化を抑えることができる。
【０１０２】
（実施の形態６）
図７は、本発明の実施の形態６に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図７に示す無線システム７００の無線受信装置７５１は、実施の形態１の無線システム１００の無線受信装置１５１と比べて、増幅器１５３と分配器１５４との間に、可変利得増幅器７５３を追加し、受信ベースバンド部１７０の代わりに受信電力算出部７７１を備える受信ベースバンド部７７０とした点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【０１０３】
受信電力算出部７７１は、直交復調器１６３から出力される信号Ｈの電力から受信信号の電力を計算する。そして、受信ベースバンド部７７０は、この計算結果に応じた制御信号を可変利得増幅器７５３に与えて、その利得を制御する。
【０１０４】
可変利得増幅器７５３は、増幅器１５３から出力される信号を、受信ベースバンド部７７０より受け取る制御信号に基づいて増幅し、分配器１５４への入力信号を一定レベルにする。
【０１０５】
以上のように、受信信号を分配器１５４で分配する前に電力調整を行うため、受信信号とパイロット信号とで別個に電力調整を行う必要がなく、簡易な構成で広い受信レベルに対して動作する無線システムを実現することができる。
【０１０６】
なお、受信電力算出部７７１と実施の形態３および実施の形態４の受信電力算出部４７１とは、信号Ｈの電力から受信信号の電力を計算するものであり、この計算結果の出力する場所が異なるのみであるため、本実施の形態は、実施の形態３および実施の形態４についても適用することができる。
【０１０７】
このように実施の形態６によれば、無線受信装置７５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。
【０１０８】
さらに無線受信部７５１は、直交復調器１６３の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出部７７１と、分配器１５４の前段に設けられ、前記受信信号を前記受信電力値に応じて増幅する可変利得増幅器７５３とを備える。
【０１０９】
こうすることにより、受信信号を分配器１５４で分配する前に電力調整を行うため、受
信信号とパイロット信号とで別個に電力調整を行う必要がなく、簡易な構成で直交復調器１６３への入力レベルを一定にすることができる。
【０１１０】
（実施の形態７）
図８は、本実施の形態７に係る無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図７に示す無線システム８００の無線受信装置８５１は、実施の形態１の無線システム１００の無線受信装置１５１と比べて、直交復調器１６３の後段に可変利得増幅器８５３と可変利得増幅器８５４を追加し、受信ベースバンド部１７０の代わりに受信電力算出部８７１を備えた受信ベースバンド部８７０とした点のみが異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【０１１１】
受信ベースバンド部８７０は、直交復調器１６３から信号Ｈを受け取り、受信電力演算部８７１にて、信号Ｈの電力を計算する。そして、受信ベースバンド部８７０は、この計算結果に応じた制御信号を可変利得増幅器８５３および可変利得増幅器８５４に与えて、それらの利得を制御する。こうすることで、広い範囲の受信レベル変動に対応することが可能となる。
【０１１２】
このように実施の形態７によれば、無線受信装置８５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。
【０１１３】
さらに無線受信装置８５１は、直交復調器１６３の出力信号の振幅に基づいて、前記受信信号の受信電力値を算出する受信電力算出部８７１と、直交復調部１６３にて直交復調された信号を前記受信電力値に応じて増幅する可変利得増幅部８５３および可変利得増幅部８５４とを備える。
【０１１４】
こうすることにより、受信電力が変動しても、位相雑音特性の劣化を防止することができる。
【０１１５】
（実施の形態８）
図９は、実施の形態８に係る無線システムの構成を示すブロック図である。図９に示す無線システム９００の無線受信装置９５１は、実施の形態１の無線受信装置１５１に比べて、分配器１５４の後段に帯域制限フィルタ９５３を有する点で異なり、その他の構成は同様である。したがって、以下では、同様の構成については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【０１１６】
ここで信号Ｄのようにパイロット信号成分が中心周波数に載っている場合、ＤＣオフセットが生じている可能性があり、受信特性が劣化するおそれがある。
【０１１７】
そこで、帯域制限フィルタ９５３は、分配器１５４から受け取る信号から、パイロット信号成分のみを除去するように設定されている。そのため、本実施の形態における遅延補正器１６２からの出力信号である信号Ｄは、中心周波数領域にあるパイロット信号成分に相当するピークがない状態となっている。
【０１１８】
そして、周波数乗算器１６１においては、中心周波数領域にあるパイロット信号成分に相当するピークが除去されている信号Ｄと、信号Ｅとを掛け合わせて直交復調器１６３に与える。こうすることにより、変調信号ブランチの帯域制限フィルタ９５３により周波数乗算器１６１に入力される信号における中心周波数領域にあるパイロット信号成分に相当するピークが除去されるため、その周波数乗算器１６１に入力される信号におけるＤＣオフセットの影響を除去することができる。そのため、周波数乗算器１６１から直交復調器１６３へ入力される信号において歪みが発生するのを防止することができるので、受信特性を向上することができる。すなわち、ＤＣオフセットに起因して生じる歪みの発生を防止することにより、受信特性を向上することができる。
【０１１９】
このように実施の形態８によれば、無線受信装置９５１に、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号とが多重された無線信号を受信するアンテナ１５２と、アンテナ１５２にて受信した受信信号を２方向に分配する分配器１５４と、分配器１５４により分配された一方の受信信号から前記パイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタ１５５と、抽出した前記パイロット信号に対応する信号成分を、局部発振部１５９にて発生した局部発振信号であって分配器１５８により２方向に分配した一方の局部発振信号を用いて周波数変換する周波数乗算器１５７と、分配器１５４により分配された他方の受信信号に遅延を与える遅延補正器１６２と、周波数乗算器１５７にて周波数変換された前記パイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器１６２にて遅延が付加された前記他方の受信信号とを周波数乗算する周波数乗算器１６１と、分配器１５８により２方向に分配された他方の局部発振信号に遅延を与える遅延補正器１６４と、周波数乗算器１６１にて周波数乗算された後の受信信号と遅延補正器１６４にて遅延が付加された前記他方の局部発振信号とを周波数乗算し、かつ、直交復調を行う直交復調器１６３とを設けた。
【０１２０】
さらに無線受信装置９５１は、遅延付加器１６２の前段に設けられ、分配器１５４により分配された前記他方の受信信号からその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号に対応する信号成分を取り除く制限帯域フィルタ９５３を備える。
【０１２１】
こうすることにより、帯域制限フィルタ９５３により周波数乗算器１６１に入力される信号における中心周波数領域にあるパイロット信号成分に相当するピークが除去されるため、その周波数乗算器１６１に入力される信号におけるＤＣオフセットの影響を除去することができる。そのため、直交復調器１６３へ入力される信号において歪みが発生するのを防止することができるので、受信特性を向上することができる。なお、上記説明においては分配器１５４と遅延付加器１６２との間に帯域制限フィルタ９５３を設けたが、これに限定されるものではなく、遅延付加器１６２と周波数乗算器１６１との間に配設しても同様の効果が得られる。
【０１２２】
本明細書は、２００４年３月２５日出願の特願２００４−０８９７２６に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明無線システムおよび無線通信装置は、受信信号に重畳された位相雑音を除去するとともに、受信無線部の系内で生じる位相雑音も除去することにより、位相雑音特性を向
上するものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】実施の形態１に係る無線システムの構成を示すブロック図
【図２】無線システムにおける各信号の周波数特性を示す特性図
【図３】実施の形態２に係る無線システムの構成を示すブロック図
【図４】実施の形態３に係る無線システムの構成を示すブロック図
【図５】実施の形態４に係る無線システムの構成を示すブロック図
【図６】実施の形態５に係る無線システムの構成を示すブロック図
【図７】実施の形態６に係る無線システムの構成を示すブロック図
【図８】実施の形態７に係る無線システムの構成を示すブロック図
【図９】実施の形態８に係る無線システムの構成を示すブロック図
【図１０】従来の無線システムが備えるローカル・ノイズ・キャンセラの構成を示すブロック図
【図１１】図１０のローカル・ノイズ・キャンセラの各構成部分の周波数特性を示す特性図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005093979.tif 000031
【図２】
2005093979.tif 000032
【図３】
2005093979.tif 000033
【図４】
2005093979.tif 000034
【図５】
2005093979.tif 000035
【図６】
2005093979.tif 000036
【図７】
2005093979.tif 000037
【図８】
2005093979.tif 000038
【図９】
2005093979.tif 000039
【図１０】
2005093979.tif 000040
【図１１】
2005093979.tif 000041
【国際調査報告】
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