JP4858162B2 - 信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラムに関し、特に、信号に歪が生じる伝送経路を介して行われる通信の品質を向上させることができるようにした信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラムに関する。

従来、例えば、テレビジョン放送信号を受信するチューナや、DVD（Digital Versatile Disc）プレーヤなどの外部機器から画像の信号が供給され、その信号に信号処理を施して、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置に画像の信号を供給する信号処理装置がある。

このような信号処理装置では、外部機器から供給された画像の信号からノイズを除去するノイズ除去処理や、外部機器からの画像よりも表示装置に表示される画像が高画質となるように画像の信号を変換する画像変換処理、表示装置に表示される画像の明るさやコントラストを調整する画像調整処理などの信号処理が行われる。

図１は、従来の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。

図１において、信号処理装置１１は、筐体１２、コネクタ１３₁乃至１３₄、入力セレクタ１４、信号ルータ１５、コネクタ１６₁乃至１６₄、コネクタ１７₁乃至１７₃、機能ブロック１８₁乃至１８₃、コネクタ１９、リモートコマンダ２０、操作部２１、システム制御ブロック２２、および制御バス２３から構成される。

信号処理装置１１では、コネクタ１３₁乃至１３₄が、信号ケーブルを介して入力セレクタ１４に接続されており、入力セレクタ１４が、信号ケーブルを介して信号ルータ１５に接続されている。また、信号ルータ１５は、信号ケーブルを介してコネクタ１６₁乃至１６₄とコネクタ１９に接続されており、信号ルータ１５は、コネクタ１６₁乃至１６₃およびコネクタ１７₁乃至１７₃を介して、機能ブロック１８₁乃至１８₃に接続されている。また、入力セレクタ１４、信号ルータ１５、コネクタ１６₁乃至１６₄、およびシステム制御ブロック２２は、制御バス２３を介して、互いに接続されている。

筐体１２は、例えば、直方体形状の箱であり、筐体１２には、コネクタ１３₁乃至１３₄、コネクタ１９、および操作部２１が外装され、筐体１２の内部には、入力セレクタ１４、信号ルータ１５、コネクタ１６₁乃至１６₄、コネクタ１７₁乃至１７₃、機能ブロック１８₁乃至１８₃、システム制御ブロック２２、および制御バス２３が収納される。

コネクタ１３₁乃至１３₄は、信号処理装置１１と、信号処理装置１１に画像の信号を供給するチューナやDVDプレーヤなどの外部機器（図示せず）とを接続するケーブルが接続される接続部である。

入力セレクタ１４には、コネクタ１３₁乃至１３₄を介して、外部機器から画像の信号が供給され、入力セレクタ１４は、システム制御ブロック２２の制御に従って、コネクタ１３₁乃至１３₄のうちの、いずれか１つに接続された外部機器から供給される画像の信号を信号ルータ１５に供給する。

信号ルータ１５は、システム制御ブロック２２の制御に従い、入力セレクタ１４から供給された信号を、コネクタ１６₁乃至１６₃およびコネクタ１７₁乃至１７₃を介して、機能ブロック１８₁乃至１８₃に供給する。また、信号ルータ１５には、信号処理が施された信号が機能ブロック１８₁乃至１８₃から供給され、信号ルータ１５は、信号処理が施された信号を、コネクタ１９を介して、コネクタ１９に接続されている表示装置（図示せず）に供給する。

コネクタ１６₁乃至１６₃とコネクタ１７₁乃至１７₃とは、互いに着脱可能であり、信号ルータ１５または制御バス２３と、機能ブロック１８₁乃至１８₃とを接続する。また、コネクタ１６₄には、信号処理装置１１に追加される新たな機能ブロックなどを接続することができる。

機能ブロック１８₁乃至１８₃は、ノイズ除去処理、画像変換処理、または画像調整処理などの信号処理を施す信号処理回路をそれぞれ有している。機能ブロック１８₁乃至１８₃は、信号ルータ１５から供給される信号に対して信号処理を施し、信号処理が施された信号を、信号ルータ１５に供給する。

コネクタ１９は、信号処理装置１１と、信号処理装置１１から出力される画像を表示する表示装置とを接続するケーブルが接続される接続部である。

リモートコマンダ２０は、ユーザにより操作される複数のボタンなどを備えており、ユーザにより操作され、ユーザの操作に応じた操作信号を、赤外線などを利用して、システム制御ブロック２２に供給する。

操作部２１は、リモートコマンダ２０と同様に、ユーザにより操作される複数のボタンなどを備えており、ユーザにより操作され、ユーザの操作に応じた操作信号を、システム制御ブロック２２に供給する。

システム制御ブロック２２は、ユーザの操作に応じた操作信号が、リモートコマンダ２０または操作部２１から供給されると、その操作信号に応じた処理が行われるように、制御バス２３を介して、入力セレクタ１４、信号ルータ１５、または機能ブロック１８₁乃至１８₃を制御する。

以上のように構成される信号処理装置１１では、コネクタ１３₁乃至１３₄および入力セレクタ１４を介して信号ルータ１５に画像の信号が供給され、信号ルータ１５と機能ブロック１８₁乃至１８₃との間で、信号ケーブルを介して、画像の信号が伝送される。

ところで、近年、画像の高精細化に伴い、信号処理装置１１が信号処理を施す画像の信号のデータ量が、大きくなる傾向がある。データ量の大きな画像の信号を遅延なく処理するためには、例えば、信号ルータ１５と機能ブロック１８₁乃至１８₃との間で、信号ケーブルを介して、画像の信号を高速で伝送する必要がある。しかしながら、信号が高速で伝送されると、信号ケーブルの周波数特性や、クロストーク、パラレルな信号ケーブルにおいて生じるタイミングのずれ（スキュー）などの影響により、信号の伝送に問題が発生する。

ここで、特許文献１には、筐体に内蔵される基板どうしが、電磁波を用いた無線通信により信号を伝送し、信号処理を行う信号処理装置が開示されている。

このように、例えば、信号ルータ１５と機能ブロック１８₁乃至１８₃とが、電磁波を用いた無線通信により信号を伝送することで、信号ケーブルを介して信号を高速で伝送することにより発生する問題を回避することができる。

しかしながら、信号ルータ１５と機能ブロック１８₁乃至１８₃とが、信号処理装置１１の筐体１２の内部で、電磁波を用いた無線通信により信号を伝送すると、筐体１２の壁面で電磁波が反射したり、筐体１２に内蔵される基板で電磁波が回折したりすることにより、経路距離の異なる複数の伝送経路（マルチパス）が発生する。そして、マルチパスを介して信号が伝送されると、信号を受信する受信側に到達する信号の位相がずれてしまい、信号が干渉してしまう。

このように、筐体１２の内部における無線通信においては、即ち、信号の干渉によって信号の波形に歪が生じる伝送経路を介して行われる通信においては、受信側の基板は、信号を正常に復調することができなくなり、その結果、通信の品質が低下する。

ところで、筐体の内部における無線通信以外に、例えば、携帯電話機による移動体通信において、ビルなどの建設物により電磁波が反射することによって生じるマルチパスによっても、信号の位相がずれることにより干渉が発生し、通信の品質が低下する。また、このような無線通信以外にも、例えば、ケーブルを介して信号を伝送するにあたり、ケーブルの端部で信号が反射し、伝送すべき信号と反射した信号とによっても干渉が発生し、通信の品質が低下する。

従来、一般的な無線通信の信号処理によるマルチパス対策として、変調方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重方式)を用いる方法や、スペクトラム拡散 (Spread Spectrum)とレイク受信を用いる方法、マルチアンテナを用いる方法、波形等化器を用いる方法などがある。

しかしながら、画像の信号、特に、非圧縮の画像の信号のように、高速に伝送する必要がある信号に対する信号処理においては、信号処理において生じる遅延を短くすること、および遅延を一定にすることが必要であるが、これらのマルチパス対策を用いたとしても、信号処理において生じる遅延を短くすること、および遅延を一定にすることは困難であった。

また、OFDMを変調方式に採用した場合には、変調および復調において用いられるFFT（Fast Fourier Transform）の処理を実行するデバイスに大きな負荷がかかり、それらのデバイスの発熱量が多くなったり、コストが高くなる懸念がある。また、スペクトラム拡散を用いた場合には、高速な通信を実現するために、送信信号よりも高速な信号処理が必要となるが、そのような高速な信号処理を行うことは難しく、高速な通信を実現することが困難であった。

また、マルチアンテナや波形等化器を用いた場合には、パケットにUW（Unique Word）を挿入することが必要になったり、伝送特性の変化を予測する精度を向上させるために大規模な予測回路が必要になったりする。

特開２００３−１７９８２１号公報

上述したように、従来の信号処理装置の筐体内における無線通信では、信号の干渉により歪が生じ、通信の品質が低下していた。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、信号に歪が生じる伝送経路を介して行われる通信の品質を向上させることができるようにするものである。

本発明の一側面の信号処理装置は、特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて、前記特定のシンボルの信号値が表す波形に、定常的な歪が生じる伝送経路を介して伝送される信号を処理する信号処理装置であって、前記伝送経路を介して伝送されてきた信号から、前記特定のシンボルの信号値を取得する取得手段と、前記特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて生じる、前記特定のシンボルの信号値が表す波形の歪の特性に基づいて、前記特定のシンボルの信号値が表す波形に生じると予測される歪を、前記取得手段が取得した前記特定のシンボルの信号値が表す波形から分離することにより得られる分離波形を算出する分離手段と、前記分離手段が算出した前記分離波形に基づいて、前記特定のシンボルの値を決定する決定手段と、あらかじめ設定された所定の値を取る複数の前記シンボルからなるテスト信号を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記テスト信号の特定のシンボルの信号値と、前記テスト信号の複数のシンボルの値とに基づいて、前記歪の特性を求める特性取得手段とを備える。

また、本発明の一側面の信号処理装置では、前記決定手段は、前記特定のシンボルが取り得る値ごとに、前記特定のシンボルの値に応じた前記特定のシンボルの信号値が表す波形の特性に基づいて予測される前記特定のシンボルの信号値を、前記分離手段が算出した前記分離波形の信号値から減算し、前記特定のシンボルが取り得る値ごとの比較値を算出する比較値算出手段と、前記特定のシンボルが取り得る値ごとの前記比較値を比較し、前記比較値の絶対値が最も小さな値となるときの算出に用いられた前記特定のシンボルの値を、前記伝送経路を介して伝送されてきた信号の特定のシンボルの値とする比較手段とを有することができる。

本発明の一側面の信号処理方法またはプログラムは、特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて、前記特定のシンボルの信号値が表す波形に、定常的な歪が生じる伝送経路を介して伝送される信号を処理する信号処理方法、または特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて、前記特定のシンボルの信号値が表す波形に、定常的な歪が生じる伝送経路を介して伝送される信号を処理する信号処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記伝送経路を介して伝送されてきた信号から、前記特定のシンボルの信号値を取得し、前記特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて生じる、前記特定のシンボルの信号値が表す波形の歪の特性に基づいて、前記特定のシンボルの信号値が表す波形に生じると予測される歪を、前記伝送経路を介して伝送されてきた信号から取得された前記特定のシンボルの信号値が表す波形から分離することにより得られる分離波形を算出し、前記分離波形に基づいて、前記特定のシンボルの値を決定し、あらかじめ設定された所定の値を取る複数の前記シンボルからなるテスト信号を受信し、受信した前記テスト信号の特定のシンボルの信号値と、前記テスト信号の複数のシンボルの値とに基づいて、前記歪の特性を求めるステップを含む。

本発明の一側面においては、伝送経路を介して伝送されてきた信号から、特定のシンボルの信号値が取得され、特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて生じる、特定のシンボルの信号値が表す波形の歪の特性に基づいて、特定のシンボルの信号値が表す波形に生じると予測される歪を、伝送経路を介して伝送されてきた信号から取得された特定のシンボルの信号値が表す波形から分離することにより得られる分離波形が算出される。そして、分離波形に基づいて、特定のシンボルの値が決定され、あらかじめ設定された所定の値を取る複数のシンボルからなるテスト信号が受信され、そのテスト信号の特定のシンボルの信号値と、テスト信号の複数のシンボルの値とに基づいて、歪の特性が求められる。

本発明の一側面によれば、信号に歪が生じる伝送経路を介して行われる通信の品質を向上させることができる。

以下に本発明の実施の形態を説明する。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図２は、本発明を適用した信号処理装置の一実施の形態の構成例を示す斜視図である。

図２において、信号処理装置３１は、筐体３２、電源モジュール３３、プラットフォーム基板３４、入力基板３５、信号処理基板３６₁乃至３６₃、および出力基板３７から構成される。

筐体３２は、直方体形状の箱であり、その内部に、電源モジュール３３、プラットフォーム基板３４、入力基板３５、信号処理基板３６₁乃至３６₃、および出力基板３７が収納される。

電源モジュール３３は、プラットフォーム基板３４、入力基板３５、信号処理基板３６₁乃至３６₃、および出力基板３７に、駆動に必要な電力を供給する。

プラットフォーム基板３４には、信号処理基板３６₁乃至３６₃が装着され、プラットフォーム基板３４を介して、例えば、電源モジュール３３から信号処理基板３６₁乃至３６₃に電力が供給される。

入力基板３５は、筐体３２に外装されているコネクタ（例えば、後述する図３のコネクタ４３₁乃至４３₄）に接続されており、入力基板３５には、このコネクタを介して接続される外部機器（図示せず）から画像の信号が供給される。また、入力基板３５は、電磁波を用いた無線通信を行うためのアンテナ３５ａを備えており、外部機器から供給された画像の信号を、アンテナ３５ａを介して、信号処理基板３６₁乃至３６₃に供給する。

信号処理基板３６₁乃至３６₃は、電磁波を用いた無線通信を行うためのアンテナ３６ａ₁乃至３６ａ₃を備えており、信号処理基板３６₁乃至３６₃には、アンテナ３６ａ₁乃至３６ａ₃を介して、入力基板３５から画像の信号が供給される。信号処理基板３６₁乃至３６₃は、入力基板３５からの画像の信号に対し、ノイズ除去処理、画像変換処理、または画像調整処理などの信号処理をそれぞれ施し、信号処理を施した画像の信号を、アンテナ３６ａ₁乃至３６ａ₃を介して、出力基板３７に供給する。

出力基板３７は、電磁波を用いた無線通信を行うためのアンテナ３７ａを備えるとともに、筐体３２に外装されているコネクタ（例えば、後述する図３のコネクタ４７）に接続されている。出力基板３７は、アンテナ３７ａを介して、信号処理基板３６₁乃至３６₃から供給される画像の信号を、筐体３２に外装されているコネクタに接続されている表示装置（図示せず）に供給する。

次に、図３は、図２の信号処理装置３１の構成例を示すブロック図である。

図３において、信号処理装置３１は、筐体４２、コネクタ４３₁乃至４３₄、入力セレクタ４４、信号ルータ４５、機能ブロック４６₁乃至４６₃、コネクタ４７、リモートコマンダ４８、操作部４９、およびシステム制御ブロック５０から構成される。

信号処理装置３１では、コネクタ４３₁乃至４３₄が、信号ケーブルを介して入力セレクタ４４に接続されており、入力セレクタ４４が、信号ケーブルを介して信号ルータ４５に接続されており、信号ルータ４５が、信号ケーブルを介してコネクタ４７に接続されている。

筐体４２は、図２の筐体３２に対応し、筐体４２には、コネクタ４３₁乃至４３₄、コネクタ４７、および操作部４９が外装され、筐体４２の内部には、入力セレクタ４４、信号ルータ４５、機能ブロック４６₁乃至４６₃、およびシステム制御ブロック５０が収納される。

コネクタ４３₁乃至４３₄は、信号処理装置３１と、信号処理装置３１に画像の信号を供給するチューナやDVDプレーヤなどの外部機器（図示せず）とを接続するケーブルが接続される接続部である。

入力セレクタ４４は、例えば、図２の入力基板３５に設けられており、システム制御ブロック５０と通信を行うためのアンテナ４４ａを備える。入力セレクタ４４には、コネクタ４３₁乃至４３₄を介して、外部機器から画像の信号が供給され、入力セレクタ４４は、システム制御ブロック５０の制御に従って、コネクタ４３₁乃至４３₄のうちの、いずれか１つに接続された外部機器から供給される画像の信号を信号ルータ４５に供給する。

信号ルータ４５は、例えば、図２の出力基板３７に設けられており、システム制御ブロック５０や、機能ブロック４６₁乃至４６₃などと通信を行うためのアンテナ４５ａを備える。信号ルータ４５は、システム制御ブロック５０の制御に従い、入力セレクタ４４から供給される画像の信号を、アンテナ４５ａを介して、電磁波を用いた無線通信により、機能ブロック４６₁乃至４６₃に送信する。

また、信号ルータ４５は、アンテナ４５ａを介して、電磁波を用いた無線通信により、機能ブロック４６₁乃至４６₃から送信されてくる画像の信号を受信し、機能ブロック４６₁乃至４６₃からの画像の信号を、コネクタ４７を介して、コネクタ４７に接続されている表示装置（図示せず）に供給する。

機能ブロック４６₁乃至４６₃は、例えば、図２の信号処理基板３６₁乃至３６₃にそれぞれ設けられており、アンテナ４６ａ₁乃至４６ａ₃を備える。

機能ブロック４６₁乃至４６₃は、アンテナ４６ａ₁乃至４６ａ₃を介して、電磁波を用いた無線通信により、信号ルータ４５から送信されてくる画像の信号を受信し、その画像の信号に対し、ノイズ除去処理、画像変換処理、または画像調整処理などの信号処理をそれぞれ施す。そして、機能ブロック４６₁乃至４６₃は、信号処理を施した画像の信号を、アンテナ４６ａ₁乃至４６ａ₃を介して、電磁波を用いた無線通信により、信号ルータ４５に送信する。また、機能ブロック４６₁乃至４６₃どうしも、それぞれが備えるアンテナ４６ａ₁乃至４６ａ₃を介して、互いに信号の送受信を行う。

なお、機能ブロック４６₁乃至４６₃のそれぞれを個々に区別する必要がない場合、以下、適宜、機能ブロック４６₁乃至４６₃を機能ブロック４６と称する。同様に、機能ブロック４６₁乃至４６₃それぞれに設けられたアンテナ４６ａ₁乃至４６ａ₃も、アンテナ４６ａと称する。

コネクタ４７は、図１のコネクタ１９と同様に、信号処理装置３１と、信号処理装置３１から出力される画像を表示する表示装置とを接続するケーブルが接続される接続部である。

リモートコマンダ４８または操作部４９は、図１のリモートコマンダ２０または操作部２１と同様に、ユーザにより操作され、ユーザの操作に応じた操作信号を、システム制御ブロック５０に供給する。

システム制御ブロック５０は、例えば、図２のプラットフォーム基板３４に設けられており、アンテナ５０ａを備えている。システム制御ブロック５０は、ユーザの操作に応じた操作信号が、リモートコマンダ４８または操作部４９から供給されると、その操作信号に応じた処理が行われるように、アンテナ５０ａを介して、電磁波を用いた無線通信により、入力セレクタ４４、信号ルータ４５、または機能ブロック４６を制御する。

以上のように信号処理装置３１は構成され、信号処理装置３１の筐体４２の内部で、信号ルータ４５と機能ブロック４６とが、電磁波を用いた無線通信により、画像の信号を送受信する。

このような筐体４２の内部で無線通信が行われると、例えば、信号ルータ４５のアンテナ４５ａから出力された電磁波は、筐体４２の壁面などで反射することによりマルチパスを介して伝送され、機能ブロック４６に到達する電磁波（信号）の位相がずれてしまう。この位相のずれにより、機能ブロック４６が受信する信号が互いに干渉し、信号の波形に歪が生じてしまい、例えば、信号のシンボルが誤って判定されることがある。

次に、図４を参照し、筐体４２の内部における無線通信により伝送された信号の波形に生じる歪について説明する。

ここで、無線通信において、変調方式によっては、信号が表す１シンボルにより、複数のビットを伝送することができるが、以下では、例えば、BPSK(binary phase shift keying)のように、１シンボルにより１ビット（０または１のいずれか一方）が伝送される例について説明する。また、信号ルータ４５と機能ブロック４６との間、または機能ブロック４６どうしの間で信号の送受信が行われるが、信号ルータ４５から機能ブロック４６に信号が送信される例について説明する。

図４の下側には、信号ルータ４５から機能ブロック４６に送信される信号の一部が示されている。即ち、図４の下側には、信号ルータ４５から送信される信号の特定のビット（以下、適宜、現在のビットという）の４ビット前に送信されたビットから、現在のビットまでの５ビットの信号が示されており、現在のビットの４ビット前に送信されたビットから現在のビットまでの各ビットを「４ビット前、３ビット前、２ビット前、１ビット前、現在のビット」と表すとすると、「0,1,0,1,1」の５ビットの信号が示されている。

また、図４の上側には、機能ブロック４６が受信した信号の波形が示されている。図４において、横軸は時間を表し、縦軸は信号の信号値を表す。また、図４において、細い線は、機能ブロック４６が複数回受信した信号そのものの波形（DATA）を表し、太い線は、複数の信号の波形を平均した波形（AVG）を表す。

図４の右上には、無線通信により機能ブロック４６が受信した信号の波形であって、現在のビットに対応する信号の波形が示されている。図４の左上には、例えば、信号ルータ４５と機能ブロック４６とが信号ケーブルを介して接続されていたとしたときに、信号ケーブルを介して機能ブロック４６が受信した信号の波形であって、現在のビットに対応する信号の波形が示されている。

信号ケーブルを介して信号が伝送される場合には、図４の左上に示されているように、現在のビット「１」の信号値の平均値は約0.3となり、平均値の波形は直線的な形状である。

これに対し、無線通信により信号が伝送される場合には、筐体４２の内部のように閉じられた系においては、電磁波の発散が少ないので、電磁波の減衰は小さく、現在のビットの数ビット前のビット、例えば、４ビット前から１ビット前までの各ビットが、筐体４１の壁面で反射したり、各基板で反射や回折したりすることで遅延して伝送される。このように、４ビット前から１ビット前までの各ビットが遅延して伝送され、現在のビットに重畳されることにより、現在のビットの信号値が変化する。

従って、図４の右上に示されているように、機能ブロック４６が受信した信号であって、現在のビットに対応する信号の信号値により表される波形（以下、適宜、現在のビットの波形という）に歪が生じてしまう。特に、現在のビットが１であるにもかかわらず、ビットの値の判定に用いられる閾値（即ち、０）以下の信号値もあり、これにより、現在のビットが０であると、間違って判定される可能性がある。

しかしながら、図４の右上に示されているように、歪が生じた波形の分散は、ある一定の大きさに収まっており、波形に生じる歪は、定常的な特性を有している。

即ち、図２に示すように、信号処理装置３１の筐体３２の内部では、電源モジュール３３、プラットフォーム基板３４、入力基板３５、信号処理基板３６₁乃至３６₃、および出力基板３７は、それぞれ固定されているので、筐体３２の壁面や各基板などでは、常に、電磁波が同様に反射しており、それらの電磁波の干渉、即ち、マルチパスによる影響は、定常的なものであるといえる。これにより、現在のビットの波形に生じる歪が定常的なものとなる。

即ち、例えば、現在のビットの４ビット前に送信されたビットから現在のビットまでの各ビットが、図４の下側に示すように「0,1,0,1,1」であれば、筐体４２の内部における無線通信により現在のビットの波形に生じる歪は、定常的に、図４の右上に示すようなものとなる。

従って、例えば、現在のビットの前に送信された複数のビットが、マルチパスを介して遅延して伝送される影響により、定常的な歪が生じた現在のビットの波形の特性（以下、適宜、遅延プロファイルという）が、機能ブロック４６に予め記憶されていれば、機能ブロック４６は、遅延プロファイルと、信号ルータ４５から送信されてきた信号の現在のビットの波形とに基づいて、信号ルータ４５から送信されてきた信号のビットを正確に決定することができる。

このような遅延プロファイルは、例えば、信号処理装置３１において、画像の信号の送受信を無線通信により行う前に、信号ルータ４５と機能ブロック４６とが、予め所定の値が設定された複数のビットの組み合わせからなる信号（以下、適宜、テストパターン信号という）を、複数回、送受信することで、取得することができる。

ここで、例えば、テストパターン信号が、７ビットの信号である場合には、各ビットが「０」または「１」であるときの１２８（２の７乗）通りの信号を、テストパターン信号（例えば、後述する図１４のテストパターン信号）として用いてもよいが、例えば、いずれか１つのビットが「１」である７通りの信号を、テストパターン信号として用いるだけでもよい。

即ち、具体的には、テストパターン信号が、７ビットの信号である場合には、「0,0,0,0,0,0,1」、「0,0,0,0,0,1,0」、「0,0,0,0,1,0,0」、「0,0,0,1,0,0,0」、「0,0,1,0,0,0,0」、「0,1,0,0,0,0,0」、「1,0,0,0,0,0,0,0」の７通りの信号をテストパターン信号として用いることができる。そして、後述するように、このような７つのテストパターン信号を用いて取得された７つの遅延プロファイルと、現在のビットの前に送信された複数のビットとの演算（例えば、後述する式（１）の演算）により、現在のビットの波形に生じると予測される歪が除去され、歪が除去された波形に基づいて、現在のビットが「１」または「０」のうちのいずれであるかが判定される。

次に、図５は、図３の信号ルータ４５および機能ブロック４６の構成例を示すブロック図である。図５には、信号ルータ４５が、機能ブロック４６にテストパターン信号を送信し、機能ブロック４６が、遅延プロファイルを取得する処理に必要なブロックが示されている。

図５において、信号ルータ４５は、アンテナ４５ａ、送信側制御部６１、テストパターン生成部６２、および無線送信部６３から構成され、機能ブロック４６は、アンテナ４６ａ、受信側制御部７１、テストパターン生成部７２、無線受信部７３、統計処理部７４、および遅延プロファイル蓄積部７５から構成される。

送信側制御部６１は、テストパターン生成部６２を制御し、テストパターン信号を生成させ、無線送信部６３を制御し、テストパターン生成部６２により生成されたテストパターン信号を機能ブロック４６に送信させる。例えば、テストパターン信号が、７ビットの信号である場合には、送信側制御部６１は、上述したような７つのテストパターン信号をテストパターン生成部６２に生成させる。

なお、送信側制御部６１には、テストパターン信号のビットが取る値の組み合わせや、それらのテストパターン信号を送信する順番、同一のテストパターン信号を繰り返して送信させる所定の回数などが、予め設定されている。

また、送信側制御部６１は、テストパターン信号の送信を開始する前に、どのようなビットの組み合わせからなるテストパターン信号を送信して遅延プロファイルを取得するかなどを指定し、遅延プロファイルを取得する処理の開始を指示する制御信号（コマンド）を無線送信部６３に供給し、この制御信号を機能ブロック４６に送信させる。

ここで、例えば、画像の信号のように、高速で伝送される信号の送受信が行われる場合には、１ビットあたりの時間的な長さが短くなり、マルチパスの影響により信号に生じる歪の影響が大きく、信号が表すビットの判定に与える影響も大きくなる。これに対し、例えば、処理の開始を指示する制御信号のように、ある程度の低速で伝送される信号の送受信が行われる場合には、１ビットあたりの時間的な長さを短くする必要がなく、１ビットあたりの時間的な長さを長くすることができる。これにより、この場合には、マルチパスの影響により信号に生じる歪の影響は小さく、信号が表すビットの判定に与える影響も小さくなる。従って、送信側制御部６１が無線通信により制御信号を送信しても、歪の影響は小さく、機能ブロック４６は、制御信号を正常に受信することができる。

なお、例えば、送信側制御部６１と受信側制御部７１とが図示しない制御バスで接続されていて、その制御バスを介して、送信側制御部６１が制御信号を受信側制御部７１に送信してもよい。

テストパターン生成部６２は、送信側制御部６１の制御に応じて、テストパターン信号を生成し、無線送信部６３に供給する。

無線送信部６３は、送信側制御部６１から供給された制御信号、またはテストパターン生成部６２から供給されたテストパターン信号を、アンテナ４５ａを介して、機能ブロック４６に送信する。

受信側制御部７１には、送信側制御部６１と同様に、テストパターン信号のビットが取る値の組み合わせや、それらのテストパターン信号を送信する順番、同一のテストパターン信号を繰り返して送信させる所定の回数などが、予め設定されている。そして、受信側制御部７１は、信号ルータ４５から送信されてきた遅延プロファイルを取得する処理の開始を指示する制御信号が、無線受信部７３から供給されると、その制御信号で指定されたテストパターン信号を生成するように、上述の設定に従って、テストパターン生成部７２を制御し、テストパターン信号を生成させる。

テストパターン生成部７２は、受信側制御部７１の制御に応じて、テストパターン信号を生成し、統計処理部７４に供給する。

無線受信部７３は、アンテナ４６ａを介して、信号ルータ４５から送信されてくる制御信号またはテストパターン信号を受信する。無線受信部７３は、信号ルータ４５から送信されてきた制御信号を受信側制御部７１に供給する。また、無線受信部７３は、信号ルータ４５から送信されてきたテストパターン信号から、現在のビットの信号値を取り出して、統計処理部７４に供給する。

統計処理部７４には、無線受信部７３から、信号ルータ４５から送信されてくるテストパターン信号の現在のビットの信号値が供給され、統計処理部７４は、現在のビットの信号値に基づいて、遅延プロファイルを取得する。

即ち、例えば、過去に遅延プロファイルを取得する処理が行われ、遅延プロファイル蓄積部７５に、既に取得された遅延プロファイルが蓄積されていれば、統計処理部７４は、テストパターン生成部７２から供給されたテストパターン信号に対応する遅延プロファイルを遅延プロファイル蓄積部７５から読み出す。そして、統計処理部７４は、無線受信部７３から供給された現在のビットの信号値と、遅延プロファイル蓄積部７５から読み出した遅延プロファイルとに対して統計的な処理を行い、例えば、現在のビットの信号値と遅延プロファイルとの平均値を演算する処理を行い、その演算の結果得られた値を、新たな遅延プロファイルとして取得する。

また、統計処理部７４は、遅延プロファイル蓄積部７５に、既に取得された遅延プロファイルが蓄積されていなければ、無線受信部７３から供給された現在のビットの信号値を、遅延プロファイルとして取得する。

そして、統計処理部７４は、自身が取得した遅延プロファイルと、テストパターン生成部７２から供給されたテストパターン信号とを対応付けて、統計処理部７４に供給する。

なお、送信側制御部６１がテストパターン生成部６２に生成させるテストパターン信号と、受信側制御部７１がテストパターン生成部７２に生成させるテストパターン信号とは、同一の設定に従って生成されるので、統計処理部７４が遅延プロファイルの取得に用いたテストパターン信号のビットが取る値と、テストパターン生成部７２から統計処理部７４に供給されたテストパターン信号のビットが取る値とは、同一である。

そして、統計処理部７４は、信号ルータ４５から送信されてくる全てのテストパターン信号に対して、上述の処理と同様の処理を行い、全てのテストパターン信号に応じた遅延プロファイルを取得する。

このようにして、統計処理部７４は、テストパターン信号が筐体４２の内部における無線通信により伝送されたときに、現在のビットの前のビットがマルチパスを介して遅延して伝送される影響により生じる、テストパターン信号の現在のビットの波形の歪の特性、即ち、遅延プロファイルを取得する。

遅延プロファイル蓄積部７５は、統計処理部７４から供給された遅延プロファイルとテストパターン信号とを対応付けて蓄積（記憶）する。

次に、図６は、図５の信号ルータ４５がテストパターン信号を送信し、機能ブロック４６が遅延プロファイルを取得する処理を説明するフローチャートである。

例えば、図３の信号処理装置３１の初期化時に、遅延プロファイルを取得する処理を行うように、信号処理装置３１が設定されているとする。

ユーザが、信号処理装置３１に基板などを追加し、初期化を行うように信号処理装置３１を操作した後に、信号処理装置３１が再起動すると処理が開始され、ステップＳ１１において、信号ルータ４５の送信側制御部６１は、遅延プロファイルを取得する処理の開始を指示する制御信号（コマンド）を無線送信部６３に供給し、無線送信部６３は、その制御信号を機能ブロック４６に送信する。

ステップＳ１１の処理後、処理はステップＳ１２に進み、送信側制御部６１は、テストパターン生成部６２を制御し、例えば、１番目に送信するように設定されているテストパターン信号を生成させる。テストパターン生成部６２は、送信側制御部６１の制御に従い、テストパターン信号を生成して無線送信部６３に供給し、処理はステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、無線送信部６３は、ステップＳ１２でテストパターン生成部６２から供給されたテストパターン信号を機能ブロック４６に送信し、処理はステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、送信側制御部６１は、機能ブロック４６に送信すべき全てのテストパターン信号が無線送信部６３により送信されたか否かを判定する。即ち、例えば、テストパターン信号が７ビットの信号である場合、送信側制御部６１は、例えば、テストパターン信号が、７ビットの信号である場合、送信側制御部６１は、上述したような７つのテストパターン信号が機能ブロック４６に送信されたか否かを判定する。

ステップＳ１４において、送信側制御部６１が、機能ブロック４６に送信すべき全てのテストパターン信号が無線送信部６３により送信されていないと判定した場合、ステップＳ１２に戻り、送信側制御部６１は、直前のステップＳ１３で無線送信部６３により送信されたテストパターン信号の次に送信すべきテストパターン信号をテストパターン生成部６２に生成させ、以下、同様の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ１４において、送信側制御部６１が、機能ブロック４６に送信すべき全てのテストパターン信号が無線送信部６３により送信されたと判定した場合、信号ルータ４５での処理は終了する。

一方、機能ブロック４６は、遅延プロファイルを取得する処理の開始を指示する制御信号が、信号ルータ４５から送信されてくるまで処理を待機しており、上述のステップＳ１１で、信号ルータ４５が、遅延プロファイルを取得する処理の開始を指示する制御信号を送信すると、ステップＳ２１において、無線受信部７３は、その制御信号を受信して受信側制御部７１に供給する。

ステップＳ２１の処理後、処理はステップＳ２２に進み、受信側制御部７１は、テストパターン生成部７２を制御し、例えば、信号ルータ４５から１番目に送信されてくることが設定されているテストパターン信号を生成させる。テストパターン生成部７２は、送信側制御部７１の制御に従い、テストパターン信号を生成して統計処理部７４に供給し、処理はステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３において、無線受信部７３は、信号ルータ４５からテストパターン信号が送信されてくるまで待機し、上述のステップＳ１３で信号ルータ４５がテストパターン信号を送信すると、そのテストパターン信号を受信する。そして、無線受信部７３は、信号ルータ４５から送信されてきたテストパターン信号から、現在のビットの信号値を取り出して、統計処理部７４に供給し、処理はステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４において、統計処理部７４は、既に取得され遅延プロファイル蓄積部７５に蓄積されている遅延プロファイルであって、ステップＳ２２でテストパターン生成部７２から供給されたテストパターン信号に対応付けられている遅延プロファイルを、遅延プロファイル蓄積部７５から読み出し、処理はステップＳ２５に進む。なお、遅延プロファイル蓄積部７５に遅延プロファイルが蓄積されていない場合、ステップＳ２４をスキップして処理はステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５において、統計処理部７４は、ステップＳ２３で無線受信部７３から供給された現在のビットの信号値と、ステップＳ２４で遅延プロファイル蓄積部７５から読み出した遅延プロファイルとに対して統計的な処理を施し、例えば、現在のビットの信号値と遅延プロファイルとの平均値を算出し、その結果得られた値を、遅延プロファイルとして新たに取得する。なお、ステップＳ２４をスキップして処理がステップＳ２５に進んだ場合、統計処理部７４は、ステップＳ２３で無線受信部７３から供給された現在のビットの信号値を、遅延プロファイルとして取得する。

ステップＳ２５の処理後、処理はステップＳ２６に進み、統計処理部７４は、ステップＳ２５で取得した遅延プロファイルを新たに遅延プロファイル蓄積部７５に蓄積し、処理はステップＳ２７に進む。

ステップＳ２７において、受信側制御部７１は、全てのパターンのテストパターン信号が信号ルータ４５から送信されてきたか否かを判定する。

ステップＳ２７において、受信側制御部７１が、全てのパターンのテストパターン信号が信号ルータ４５から送信されてきていないと判定した場合、ステップＳ２２に戻り、受信側制御部７１は、直前のステップＳ２３で無線受信部７３が受信したテストパターン信号の次に信号ルータ４５から送信されてくることが設定されているテストパターン信号をテストパターン生成部７２に生成させ、以下、同様の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ２７において、受信側制御部７１が、全てのパターンのテストパターン信号が信号ルータ４５から送信されてきたと判定した場合、処理は終了する。

以上のように、信号ルータ４５は、テストパターン信号を送信し、機能ブロック４６は、信号ルータ４５から送信されてくるテストパターン信号に応じた遅延プロファイルを取得することができる。また、遅延プロファイルは、筐体４２の内部における無線通信の定常性を利用したものであるので、機能ブロック４６は、初期化時などに遅延プロファイルを取得する処理を行うだけで、高品質でロバストな値を取得することができる。

次に、図７は、図５の機能ブロック４６により取得される遅延プロファイルの例を示す図である。

図７の横軸は、遅延プロファイルの位相を表し、図７の縦軸は、遅延プロファイルの信号値を表す。図７には、７ビットのテストパターン信号に基づいて取得された遅延プロファイルＬ１乃至Ｌ７が示されている。また、遅延プロファイルＬ１乃至Ｌ７は、テストパターン信号の現在のビットの信号値を、１３点のサンプリングポイントでサンプリングすることにより、取得されたものである。

即ち、テストパターン信号のビットを、「６ビット前、５ビット前、４ビット前、３ビット前、２ビット前、１ビット前、現在のビット」と表すとすると、図７には、テストパターン信号「1,0,0,0,0,0,0」に基づいて取得された遅延プロファイルＬ１、テストパターン信号「0,1,0,0,0,0,0」に基づいて取得された遅延プロファイルＬ２、テストパターン信号「0,0,1,0,0,0,0」に基づいて取得された遅延プロファイルＬ３、テストパターン信号「0,0,0,1,0,0,0」に基づいて取得された遅延プロファイルＬ４、テストパターン信号「0,0,0,0,1,0,0」に基づいて取得された遅延プロファイルＬ５、テストパターン信号「0,0,0,0,0,1,0」に基づいて取得された遅延プロファイルＬ６、テストパターン信号「0,0,0,0,0,0,1」に基づいて取得された遅延プロファイルＬ７が示されている。

機能ブロック４６は、このような遅延プロファイルを用い、信号ルータ４５から送信されて、機能ブロック４６が受信した信号（以下、適宜、受信信号という）のビットを決定する。

即ち、機能ブロック４６は、遅延プロファイルの信号値と、現在のビットの前に送信されたビットの値とに基づいて、現在のビットの前に送信されたビットの値に応じて、現在のビットの波形に生じる歪を予測する。そして、機能ブロック４６は、現在のビットの波形に生じると予測した歪（以下、適宜、予測歪という）を、受信信号の現在のビットの波形から分離し、その結果得られる波形（以下、適宜、分離波形という）に基づいて、受信信号の現在のビットを決定する。

例えば、現在のビットのｎビット前から１ビット前までに送信されたビットの値により、現在のビットに生じると予測される予測歪の位相ｋでの信号値ｙ_k’は、現在のビットのｎビット前に送信されたビットをｘ_nとし、現在のビットのｎビット前に送信されたビットが「１」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルの位相ｋでの信号値をａ_n,kとすると、次の式（１）を演算することにより求められる。

・・・（１）

また、予測歪の位相０乃至ｋ（例えば、図７の例では、位相０乃至１２）での信号値ｙ₀’乃至ｙ_k’は、次式で表される。

・・・（２）

ここで、現在のビットのｎビット前に送信されたビットが「１」であるとき、ビットｘ_n＝＋１であり、一方、現在のビットのｎビット前に送信されたビットが「０」であるとき、ビットｘ_n＝−１である。また、式（２）における遅延プロファイルの位相ｋでの信号値をａ_n,kからなる行列を、例えば、受信振幅値予測係数という。

そして、受信信号の現在のビットの波形から予測歪を分離した分離波形の位相ｋでの信号値Ｓ_kは、受信信号の現在のビットの位相ｋでの信号値ｙ_kから、予測歪の位相ｋでの信号値ｙ_k’を減算することにより求められる。即ち、分離波形の信号値Ｓ_kは、式（３）で表される。

・・・（３）

ここで、受信信号の現在のビットの波形は、現在のビットの値に応じた波形に、現在のビットの前に送信されたビットの影響により歪が生じた波形となっているので、受信信号の現在のビットの波形から予測歪を分離することにより、分離波形は、現在のビットの値に応じた形状となる。

即ち、分離波形の信号値Ｓ_kは、受信信号の現在のビットが「１」である場合には、現在のビットが「１」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルの位相ｋでの信号値ａ_0,kとほぼ同じ値となる。また、受信信号の現在のビットが「０」である場合には、現在のビットが「０」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルの位相ｋでの信号値ａ_0,kとほぼ同じ値となる。なお、受信信号は、伝播経路中の熱雑音などの雑音の影響を受けるため、分離波形の信号値Ｓ_kは、信号値ａ_0,kと同一とはならない。

従って、受信信号の現在のビットが「１」である場合には、現在のビットが「１」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルの位相ｋでの信号値ａ_0,kを、分離波形の信号値Ｓ_kから減算すると、その演算により得られる値（以下、適宜、比較値Ｂ₁という）は、ほぼ０となる。比較値Ｂ₁は、次の式（４）により表される。

・・・（４）

また、現在のビットが「０」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルは、現在のビットが「１」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルを反転させることにより得られる。従って、現在のビットが「０」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルの位相ｋでの信号値ａ_0,kを、分離波形の信号値Ｓ_kから減算することにより得られる値（以下、適宜、比較値Ｂ₀という）は、現在のビットが「１」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルの位相ｋでの信号値ａ_0,kを、分離波形の信号値Ｓ_kに加算することにより求めることができる。そして、受信信号の現在のビットが「０」である場合には、比較値Ｂ₀は、ほぼ０となる。比較値Ｂ₀は、次の式（５）により表される。

・・・（５）

従って、機能ブロック４６は、比較値Ｂ₁および比較値Ｂ₀を算出し、比較値Ｂ₁と比較値Ｂ₀とを比較して、その結果、比較値Ｂ₀よりも比較値Ｂ₁が０に近ければ、現在のビットは「１」であると決定し、一方、比較値Ｂ₁よりも比較値Ｂ₀が０に近ければ、現在のビットは「０」であると決定することができる。

次に、図８は、図３の機能ブロック４６の構成例を示すブロック図である。図８では、機能ブロック４６が、信号ルータ４５から送信されてくる信号を受信し、その信号の現在のビットを決定する処理に必要なブロックが示されている。

図８において、機能ブロック４６は、アンテナ４６ａ、受信部８１、A/D(Digital/Analog)コンバータ８２、クラスレジスタ８３、波形分離部８４、比較値算出部８５および８６、並びに比較部８７から構成される。

受信部８１には、アンテナ４６ａが接続されており、アンテナ４６ａは、信号ルータ４５から送信されてくるRF信号を受信し、受信部８１に供給する。受信部８１は、アンテナ４６ａから供給されたRF信号に、所定の周波数の信号を掛け合わせて、RF信号をベースバンド信号に変換する。そして、受信部８１は、アンテナ４６ａが受信したRF信号をベースバンド信号に変換した信号、即ち、受信信号をA/Dコンバータ８２に供給する。

A/Dコンバータ８２は、受信部８１から供給された受信信号をA/D変換する。A/Dコンバータ８２は、受信部８１から供給された受信信号をA/D変換した結果得られた値を、受信信号の信号値として取得し、波形分離部８４に供給する。ここで、A/Dコンバータ８２は、受信信号の１つのビットの信号値を、ビットの周波数よりも高い周波数でサンプリング（オーバーサンプリング）して量子化を行い、即ち、複数のサンプリング点で信号値を取得し、受信信号を波形として取得する。

クラスレジスタ８３には、比較部８７から出力されるビットの値が供給される。クラスレジスタ８３は、現在のビットのｎビット前から１ビット前までのビットの値を記憶し、適宜、波形分離部８４に供給する。また、クラスレジスタ８３は、比較値算出部８５および８６が比較値を算出するのに用いる現在のビットを記憶しており、比較値算出部８５に、現在のビットとして「１」を供給し、比較値算出部８６に、現在のビットとして「０」を供給する。

波形分離部８４には、A/Dコンバータ８２から、受信信号の現在のビットの信号値が供給されるとともに、クラスレジスタ８３から、現在のビットのｎビット前から１ビット前までのビットの値が供給される。また、波形分離部８４は、図５の遅延プロファイル蓄積部７５に蓄積されている遅延プロファイルを読み出す。

そして、波形分離部８４は、遅延プロファイル蓄積部７５から読み出した遅延プロファイルと、クラスレジスタ８３から供給されたビットの値とを用いて、上述した式（１）を演算し、現在のビットのｎビット前から１ビット前までに送信されたビットの値により現在のビットに生じると予測される予測歪を算出する。さらに、波形分離部８４は、上述した式（３）を演算し、A/Dコンバータ８２から供給された受信信号の現在のビットの信号値から予測歪の値を減算した値である分離波形の信号値を算出する。波形分離部８４は、分離波形の信号値を、比較値算出部８５および８６に供給する。

比較値算出部８５には、クラスレジスタ８３から現在のビット「１」が供給されるとともに、波形分離部８４から分離波形の信号値が供給され、比較値算出部８５は、波形分離部８４から供給された分離波形の信号値から、現在のビットが「１」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルの信号値を減算した値である比較値Ｂ₁を算出し、比較部８７に供給する。

比較値算出部８６には、クラスレジスタ８３から現在のビット「０」が供給されるとともに、波形分離部８４から分離波形の信号値が供給され、比較値算出部８６は、分離波形の信号値から、現在のビットが「０」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルの信号値を減算した値、即ち、分離波形の信号値に、現在のビットが「１」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルの信号値を加算した値である比較値Ｂ₀を算出し、比較部８７に供給する。

比較部８７は、比較値算出部８５から供給された比較値Ｂ₁と、比較値算出部８６から供給された比較値Ｂ₀とを比較し、その比較結果に基づいて、現在のビットを決定する。例えば、比較部８７は、比較値Ｂ₁の絶対値が比較値Ｂ₀の絶対値よりも大である場合、現在のビットは「１」であると決定する。一方、比較部８７は、比較値Ｂ₀の絶対値が比較値Ｂ₁の絶対値以下である場合、現在のビットは「０」であると決定する。そして、比較部８７は、現在のビットの値として「１」または「０」を出力する。

ここで、図９には、A/Dコンバータ８２から出力される受信信号、波形分離部８４から出力される分離波形、および比較値算出部８５から出力される比較値が表す波形の例が示されている。

図９の上側には、現在のビットの２ビット前までのビットの値が「０」であり、現在のビットの１ビット前のビットの値が「１」であり、現在のビットの値が「１」である場合の受信信号が示されている。

図９の中央には、現在のビットの２ビット前までに送信されたビットの値「０」、および現在のビットの１ビット前に送信されたビットの値「１」により、現在のビットに生じると予測される予測歪を、受信波形から分離した分離波形が示されている。

図９の下側には、現在のビットが「１」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルを、分離波形から減算した比較値が表す波形が示されている。受信信号の現在のビットの値は「１」であるので、比較値は、ほぼ０となっている。

次に、図１０は、図８の波形分離部８４の構成例を示すブロック図である。

図１０において、波形分離部８４は、遅延プロファイル供給部９１、ｎ個の掛け算器９２₁乃至９２_n、足し算器９３、および引き算器９４から構成される。

遅延プロファイル供給部９１は、図５の遅延プロファイル蓄積部７５に蓄積されている遅延プロファイルの位相ｋでの信号値ａ_1,k乃至ａ_n,kを読み出し、掛け算器９２₁乃至９２_nにそれぞれ供給する。例えば、ｉ番目の掛け算器を掛け算器９２_iとすると、遅延プロファイル供給部９１は、信号値ａ_i,kを掛け算器９２_iに供給する。

掛け算器９２₁乃至９２_nには、図８のクラスレジスタ８３から、現在のビットの１ビット前からｎビット前までのビットｘ₁乃至ｘ_nがそれぞれ供給される。例えば、掛け算器９２_iには、クラスレジスタ８３からｉビット前のビットの値が供給され、掛け算器９２_iは、クラスレジスタ８３から供給されたビットｘ_iと、遅延プロファイル供給部９１から供給された信号値ａ_i,kとを掛け合わせ、その結果得られる値（ａ_i,k・ｘ_i）を、足し算器９３に供給する。

足し算器９３は、掛け算器９２₁乃至９２_nのそれぞれから供給された値を足し合わせ、現在のビットに生じると予測される予測歪の位相ｋでの信号値ｙ_k’を算出し、引き算器９４に供給する。

引き算器９４には、図８のA/Dコンバータ８２から受信信号の信号値ｙ_kが供給される。引き算器９４は、A/Dコンバータ８２から供給された受信信号の信号値ｙ_kから、足し算器９３から供給された予測歪の位相ｋでの信号値ｙ_k’を減算し、その結果得られる分離波形の信号値Ｓ_kを出力する。

次に、図１１は、図８の比較値算出部８５の構成例を示すブロック図である。

図１１において、比較値算出部８５は、遅延プロファイル供給部１０１、掛け算器１０２、および引き算器１０３から構成される。

遅延プロファイル供給部１０１は、図５の遅延プロファイル蓄積部７５に蓄積されている遅延プロファイルの位相ｋでの信号値ａ_0,kを読み出し、掛け算器１０２に供給する。

掛け算器１０２には、図８のクラスレジスタ８３から現在のビットとして「１」（即ち、現在のビットｘ₀＝＋１）が供給され、掛け算器１０２は、遅延プロファイル供給部１０１から供給された信号値ａ_0,kと、クラスレジスタ８３から供給されたビットｘ₀とを掛け合わせ、その結果得られる値（＋１×ａ_0,k）を、引き算器１０３に供給する。

引き算器１０３には、図８の波形分離部８４から分離波形の信号値Ｓ_kが供給され、引き算器１０３は、波形分離部８４から供給された分離波形の信号値Ｓ_kから、掛け算器１０２から供給された値を減算し、その結果得られる比較値Ｂ₁を出力する。

なお、比較値算出部８６も比較値算出部８５と同様に構成されており、比較値算出部８６には、クラスレジスタ８３から現在のビットとして「０」（即ち、現在のビットｘ₀＝−１）が供給され、掛け算器１０２は、遅延プロファイル供給部１０１から供給された信号値ａ_0,kと、クラスレジスタ８３から供給されたビットｘ₀とを掛け合わせ、その結果得られる値（−１×ａ_0,k）を、引き算器１０３に供給する。従って、引き算器１０３は、波形分離部８４から供給された分離波形の信号値Ｓ_kに信号値ａ_0,kを加算し、その結果得られる比較値Ｂ₀を出力する。

次に、図１２は、図８の機能ブロック４６が信号の現在のビットを判定する処理を説明するフローチャートである。

アンテナ４６ａが、信号ルータ４５から送信されてくるRF信号を受信して受信部８１に供給すると、ステップＳ３１において、受信部８１は、アンテナ４６ａが受信したRF信号をベースバンド信号に変換する。受信部８１は、RF信号をベースバンド信号に変換した信号、即ち、受信信号をA/Dコンバータ８２に供給する。

ステップＳ３１の処理後、処理はステップＳ３２に進み、A/Dコンバータ８２は、受信部８１から供給された受信信号をA/D変換し、受信信号の信号値を取得する。A/Dコンバータ８２は、受信信号の信号値を波形分離部８４に供給し、処理はステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３において、クラスレジスタ８３は、現在のビットのｎビット前から１ビット前までのビットの値を波形分離部８４に供給する。波形分離部８４は、図５の遅延プロファイル蓄積部７５に蓄積されている遅延プロファイルと、クラスレジスタ８３から供給されたビットの値とを用いて、予測歪を算出する。そして、波形分離部８４は、ステップＳ３２でA/Dコンバータ８２から供給された受信信号から予測歪を分離することにより得られる分離波形の信号値を算出し、比較値算出部８５および８６に供給する。

ステップＳ３３の処理後、処理はステップＳ３４に進み、比較値算出部８５は、波形分離部８４から供給された分離波形の信号値から、現在のビットが「１」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルの信号値を減算して比較値Ｂ₁を算出する。比較値算出部８５は、比較値Ｂ₁を比較部８７に供給し、処理はステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５において、比較値算出部８６は、波形分離部８４から供給された分離波形の信号値に、現在のビットが「１」であるテストパターン信号に基づいて求められた遅延プロファイルの信号値を加算して比較値Ｂ₀を算出して、比較部８７に供給する。

ステップＳ３５の処理後、ステップＳ３６に進み、比較部８７は、比較値算出部８５から供給された比較値Ｂ₁を２乗した値と、比較値算出部８６から供給された比較値Ｂ₀を２乗した値とを比較し、比較値Ｂ₀を２乗した値が、比較値Ｂ₁を２乗した値以下であるか否かを判定する。

ステップＳ３６において、比較部８７が、比較値Ｂ₀を２乗した値は、比較値Ｂ₁を２乗した値以下であると判定した場合、ステップＳ３７に進み、比較部８７は、現在のビットは「０」であると決定する。

一方、ステップＳ３６において、比較部８７が、比較値Ｂ₀を２乗した値は、比較値Ｂ₁を２乗した値以下でない（大である）と判定した場合、ステップＳ３８に進み、比較部８７は、現在のビットは「１」であると決定する。

ステップＳ３７またはＳ３８の処理後、ステップＳ３３に戻り、A/Dコンバータ８２から現在のビットの次に供給されるビットを、新たに、現在のビットとして、以下、同様の処理が繰り返される。

以上のように、機能ブロック４６は、受信信号から予測歪などが分離された比較値Ｂ₁と比較値Ｂ₀とを比較した結果に基づいて、現在のビットを決定するので、現在のビットの信号値が表す波形に生じる歪の影響を受けずに、現在のビットを正確に決定することができる。これにより、通信の品質を向上させることができる。

また、例えば、従来の無線通信では、送信側が、信号をブロック化し、それぞれのブロックに誤り訂正符号を付加して送信し、受信側が、そのブロックを受信して展開し、誤り訂正符号を用いて信号に発生した誤りを訂正する処理を行う必要があった。これに対し、信号処理装置３１では、遅延プロファイルを用いて、ビットを正確に決定することができるので、信号ルータ４５は、信号のビットを順次送信するだけでよく、機能ブロック４６は、信号ルータ４５からの信号を受信して、その信号のビットを順次決定するだけでよい。従って、従来の無線通信より遅延を短くし、遅延を一定にすること、即ち、リアルタイム性を容易に確保することができる。また、誤りを訂正する処理を行わなくてもよいので、装置をシンプルに構成することができる。

さらに、従来の無線通信では、マルチパス対策として、例えば、パケットにUWを挿入する必要があったが、遅延プロファイルに基づいて、通信の品質を向上させることができるので、UWを挿入する必要がなく、パケットのオーバーヘッドを減らすことができ、高速な通信を行うことができる。

また、信号処理装置３１は、信号ケーブルを介して信号を送信する従来の信号処理装置と同様に、信号のビットが順次送信されるように構成されているので、信号ケーブルを介して信号を送信する従来の信号処理装置の基板間ハーネスや基板コネクタに代替して、信号処理装置３１で行われる無線通信のシステムを、容易に、かつ、安価に導入することができる。また、信号処理装置３１を製造する製造工程においても、従来の信号処理装置で必要であったハーネス接続工程などを、省くことができる。

なお、本実施の形態では、信号ルータ４５から機能ブロック４６に信号を送信する場合について説明したが、機能ブロック４６から信号ルータ４５に信号を送信したり、機能ブロック４６どうしの間で信号の送受信をしたりする場合においても、信号ルータ４５から機能ブロック４６に信号を送信する場合と同様の処理により、現在のビットを正確に決定することができる。

また、本実施の形態では、波形分離部８４から出力された分離波形の信号値から、現在のビットが「１」または「０」であるとしたときの比較値を算出し、これらの比較値に基づいて、現在のビットを決定したが、例えば、波形分離部８４から出力された分離波形の信号値が、所定の閾値以上であるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、現在のビットを決定することができる。

即ち、図１３は、機能ブロックの他の構成例を示すブロック図である。

図１３において、機能ブロック４６’は、アンテナ４６ａ、受信部８１、A/Dコンバータ８２、クラスレジスタ８３、波形分離部８４、および判定部１１０から構成される。なお、図１３では、図８の機能ブロック４６と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。

即ち、図１３の機能ブロック４６’は、アンテナ４６ａ、受信部８１、A/Dコンバータ８２、クラスレジスタ８３、波形分離部８４を備える点で、図８の機能ブロック４６と共通する。但し、機能ブロック４６’は、判定部１１０を備える点で、機能ブロック４６と異なっている。

判定部１１０には、波形分離部８４から分離波形の信号値が供給され、判定部１１０は、例えば、分離波形の信号値が所定の閾値（例えば、０）以上であるか否かを判定し、判定結果に基づいて、現在のビットの値を決定して出力する。例えば、判定部１１０は、波形分離部８４から供給される分離波形の信号値が所定の閾値以上であると判定した場合、現在のビットの値は「１」であると決定する。一方、判定部１１０は、波形分離部８４から供給される分離波形の信号値が所定の閾値以上でない（未満である）と判定した場合、現在のビットの値は「０」であると決定する。

このように構成された機能ブロック４６’は、現在のビットが「１」または「０」であるとして比較値を算出する図８の機能ブロック４６よりも、少ない処理で現在のビットを決定することができる。従って、機能ブロック４６’は、機能ブロック４６よりも、処理による遅延を少なくすることができる。

なお、機能ブロック４６および４６’では、A/Dコンバータ８２によりA/D変換された受信信号に対する処理が行われているが、A/D変換を行わずに、アナログ回路を利用して、受信信号から予測歪を分離する処理や、現在のビットを決定する処理を行うことができる。

また、上述の説明では、テストパターン信号が、７ビットの信号である場合に、７通りの信号をテストパターン信号として用いるとしたが、テストパターン信号としては、図１４に示すように、各ビットが「０」または「１」であるときの１２８（２の７乗）通りの信号を用いることができる。

図１４には、各ビットが「０」または「１」であるときの１２８つのテストパターン信号と、それらのテストパターン信号に基づいて取得される遅延プロファイルとの例が示されている。

このように、各ビットが「０」または「１」であるときのテストパターン信号に対応した遅延プロファイルを予め取得することにより、例えば、上述の式（１）の演算を行うことなく、実際に受信した信号と同一のビットの並びからなるテストパターン信号に対応した遅延プロファイルを予測歪として用いることができ、これにより、現在のビットを迅速に決定することができる。

上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

図１５は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。CPU（Central Processing Unit）２０１は、ROM（Read Only Memory）２０２、または記憶部２０８に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM（Random Access Memory）２０３には、CPU２０１が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU２０１、ROM２０２、およびRAM２０３は、バス２０４により相互に接続されている。

CPU２０１にはまた、バス２０４を介して入出力インタフェース２０５が接続されている。入出力インタフェース２０５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部２０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部２０７が接続されている。CPU２０１は、入力部２０６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU２０１は、処理の結果を出力部２０７に出力する。

入出力インタフェース２０５に接続されている記憶部２０８は、例えばハードディスクからなり、CPU２０１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部２０９は、インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介して外部の装置と通信する。

また、通信部２０９を介してプログラムを取得し、記憶部２０８に記憶してもよい。

入出力インタフェース２０５に接続されているドライブ２１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア２１１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部２０８に転送され、記憶される。

コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図１５に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア２１１、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM２０２や、記憶部２０８を構成するハードディスクなどにより構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースである通信部２０９を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。

なお、本発明は、１シンボルにより１ビットが伝送される変調方式を用いる装置の他、例えば、QPSK(quadrature phase shift keying)や、8PSK(quadrature phase shift keying)のように、１シンボルにより複数のビットが伝送される変調方式を用いる装置にも適用することができる。

また、本発明は、信号処理装置などの筐体の内部における無線通信だけではなく、遅延プロファイルが一定な環境であれば、屋外での無線通信にも適用することができる。また、ケーブルを介して信号を伝送するにあたり、ケーブルの端部で信号が反射し、伝送すべき信号と反射した信号とによって発生する干渉も定常的なものであるので、このようなケーブルを介して通信に、本発明を適用することで、通信の品質を向上させることができる。

また、例えば、磁界を利用した近接通信では、通信距離が限定されてしまうため、通信に用いるアンテナの配置などに制限があるが、信号処理装置３１は、アンテナの配置が限定されることなく、高品質な通信を行うことができる。

なお、上述のフローチャートを参照して説明した各処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

従来の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した信号処理装置の一実施の形態の構成例を示す斜視図である。 信号処理装置３１の構成例を示すブロック図である。 信号ルータ４５から機能ブロック４６に送信されるビットの信号値により表される波形に生じる歪について説明する図である。 信号ルータ４５および機能ブロック４６の構成例を示すブロック図である。 信号ルータ４５がテストパターン信号を送信し、機能ブロック４６が遅延プロファイルを取得する処理を説明するフローチャートである。 機能ブロック４６により取得される遅延プロファイルの例を示す図である。 機能ブロック４６の構成例を示すブロック図である。 受信信号、分離波形、および比較値が表す波形の例を示す図である。 波形分離部８４の構成例を示すブロック図である。 比較値算出部８５の構成例を示すブロック図である。 機能ブロック４６が信号の現在のビットを判定する処理を説明するフローチャートである。 機能ブロックの他の構成例を示すブロック図である。 テストパターン信号と遅延プロファイルとの例を示す図である。 パーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。

符号の説明

３１ 信号処理装置， ３２ 筐体， ３３ 電源モジュール， ３４ プラットフォーム基板， ３５ 入力基板， ３５ａ アンテナ， ３６₁乃至３６₃ 信号処理基板， ３６ａ₁乃至３６ａ₃ アンテナ， ３７ 出力基板， ３７ａ アンテナ， ４３₁乃至４３₄ コネクタ， ４４ 入力セレクタ， ４５ 信号ルータ， ４５ａ アンテナ， ４６₁乃至４６₃ 機能ブロック， ３６ａ₁乃至３６ａ₃ アンテナ， ４７ コネクタ， ４８ リモートコマンダ， ４９ 操作部， ５０ システム制御ブロック， ５０ａ アンテナ， ６１ 送信側制御部， ６２ テストパターン生成部， ６３ 無線送信部， ７１ 受信側制御部， ７２ テストパターン生成部， ７３ 無線受信部， ７４ 統計処理部， ７５ 遅延プロファイル蓄積部， ８１ 受信部， ８２ A/Dコンバータ， ８３ クラスレジスタ， ８４ 波形分離部， ８５および８６ 比較値算出部， ８７ 比較部， ９１ 遅延プロファイル供給部， ９２₁乃至９２_n 掛け算器， ９３ 足し算器， ９４ 引き算器， １０１ 遅延プロファイル供給部， １０２ 掛け算器， １０３ 引き算器， １１０ 判定部

Claims (5)

1. 特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて、前記特定のシンボルの信号値が表す波形に、定常的な歪が生じる伝送経路を介して伝送される信号を処理する信号処理装置において、
   前記伝送経路を介して伝送されてきた信号から、前記特定のシンボルの信号値を取得する取得手段と、
   前記特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて生じる、前記特定のシンボルの信号値が表す波形の歪の特性に基づいて、前記特定のシンボルの信号値が表す波形に生じると予測される歪を、前記取得手段が取得した前記特定のシンボルの信号値が表す波形から分離することにより得られる分離波形を算出する分離手段と、
   前記分離手段が算出した前記分離波形に基づいて、前記特定のシンボルの値を決定する決定手段と、
   あらかじめ設定された所定の値を取る複数の前記シンボルからなるテスト信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段が受信した前記テスト信号の特定のシンボルの信号値と、前記テスト信号の複数のシンボルの値とに基づいて、前記歪の特性を求める特性取得手段と
   を備える信号処理装置。
2. 前記決定手段は、
   前記特定のシンボルが取り得る値ごとに、前記特定のシンボルの値に応じた前記特定のシンボルの信号値が表す波形の特性に基づいて予測される前記特定のシンボルの信号値を、前記分離手段が算出した前記分離波形の信号値から減算し、前記特定のシンボルが取り得る値ごとの比較値を算出する比較値算出手段と、
   前記特定のシンボルが取り得る値ごとの前記比較値を比較し、前記比較値の絶対値が最も小さな値となるときの算出に用いられた前記特定のシンボルの値を、前記伝送経路を介して伝送されてきた信号の特定のシンボルの値とする比較手段と
   を有する
   請求項１に記載の信号処理装置。
3. 前記特定のシンボルが取り得る値が、第１の値と第２の値とである場合、
   前記決定手段は、所定の閾値と、前記分離手段が算出した前記分離波形の信号値とを比較した結果に基づいて、前記特定のシンボルの値が前記第１の値または前記第２の値のうちのいずれであるかを決定する
   請求項１に記載の信号処理装置。
4. 特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて、前記特定のシンボルの信号値が表す波形に、定常的な歪が生じる伝送経路を介して伝送される信号を処理する信号処理方法において、
   前記伝送経路を介して伝送されてきた信号から、前記特定のシンボルの信号値を取得し、
   前記特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて生じる、前記特定のシンボルの信号値が表す波形の歪の特性に基づいて、前記特定のシンボルの信号値が表す波形に生じると予測される歪を、前記伝送経路を介して伝送されてきた信号から取得された前記特定のシンボルの信号値が表す波形から分離することにより得られる分離波形を算出し、
   前記分離波形に基づいて、前記特定のシンボルの値を決定し、
   あらかじめ設定された所定の値を取る複数の前記シンボルからなるテスト信号を受信し、
   受信した前記テスト信号の特定のシンボルの信号値と、前記テスト信号の複数のシンボルの値とに基づいて、前記歪の特性を求める
   ステップを含む信号処理方法。
5. 特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて、前記特定のシンボルの信号値が表す波形に、定常的な歪が生じる伝送経路を介して伝送される信号を処理する信号処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
   前記伝送経路を介して伝送されてきた信号から、前記特定のシンボルの信号値を取得し、
   前記特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて生じる、前記特定のシンボルの信号値が表す波形の歪の特性に基づいて、前記特定のシンボルの信号値が表す波形に生じると予測される歪を、前記伝送経路を介して伝送されてきた信号から取得された前記特定のシンボルの信号値が表す波形から分離することにより得られる分離波形を算出し、
   前記分離波形に基づいて、前記特定のシンボルの値を決定し、
   あらかじめ設定された所定の値を取る複数の前記シンボルからなるテスト信号を受信し、
   受信した前記テスト信号の特定のシンボルの信号値と、前記テスト信号の複数のシンボルの値とに基づいて、前記歪の特性を求める
   ステップを含むプログラム。

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