CN101711462B - 自适应控制装置 - Google Patents

Abstract

在自适应控制装置中，计算部(9a)使用具有规定的第1收敛速度及规定的第1收敛误差的第1自适应控制方法，用第1计算量的比例α计算所述加权系数。计算部(9b)将计算部(9a)计算出的加权系数作为初始值，使用具有比所述第1收敛速度慢的第2收敛速度和比所述第1收敛误差小的第2收敛误差的第2自适应控制方法，用第2计算量的比例(1—α)计算所述加权系数，控制器(6)根据移动体的移动速度，计算比率α/(1—α)，执行计算部(9a、9b)的计算处理。

Description

自适应控制装置

技术领域

本发明涉及按照传输环境，控制被多个天线接收的无线信号的加权系数，从而电性地控制天线指向特性的自适应控制装置及具备它的无线通信装置。

背景技术

例如在专利文献1中，提供旨在避免误收敛、提高收敛速度的自适应控制装置。在该自适应控制装置中，利用多个算法部计算多个天线接收的信号的合成比，再利用SIR计算部分别计算用计算出的合成比合成后获得的合成信号的SIR值，利用判定部判定哪个算法部产生的合成信号的品质最高，由选择部将品质最高的合成信号作为接收信号选择。这样，因为能够将各个算法部产生的合成信号中品质最高的合成信号作为接收信号选择，所以即使某个算法部产生的加权系数由于某个理由变得不稳定、出现误收敛时，也能够不选择该算法部产生的合成信号地选择别的算法部产生的合成信号。因此，能够稳定地持续进行加权系数的计算，避免误收敛。

进而，将收敛速度快的算法部计算出的合成比，作为收敛速度慢的算法部的初始值。这样，将尽管在干扰波除去特性上较差但是收敛速度快的第1算法部计算出的合成比，作为别的第2或第3算法部的初始值后，能够提高第2或第3算法部的收敛速度。

因此，现有技术的自适应控制装置，能够提供将多个算法的计算结果中的品质最高的合成信号作为接收信号选择从而避免误收敛、将收敛速度快的算法计算出的合成比作为收敛速度慢的算法的初始值从而能够提高收敛速度的自适应控制装置。

专利文献1：国际申请公开第W002/047289号手册(第3图)

非利文献1：菊间信良著《阵列天线的自适应信号处理》、科学技术出版社、125～134页、1998年11月25日。

非利文献2：唐泽好男著《数字移动通信的电波传输基础》、corona出版社、56页、2003年3月。

在现有技术的自适应控制装置中，存在着以下课题：在现有技术的自适应控制装置中，虽然能够将收敛速度快的算法计算出的合成比作为收敛速度慢的算法的初始值，从而提高收敛速度，但是由于采用多个算法进行计算，所以存在着在控制上花费时间的缺点。另外，通过同时进行计算来实现高速化时，也存在着数值计算处理器随着计算量的增加而增大或者多个数值计算处理器引起设置面积增加，导致便携时终端机不能够小型化的缺点。进而，还存在着数值计算处理器的消耗功率增加的缺点，特别是在用充电电池动作的便携时终端机中，存在着导致使用时间缩短的致命的缺陷。就是说，在现有技术的自适应控制装置中，由于采用多个算法，所以在收敛时间上花费时间，从而不能够跟踪使用者的移动及周围环境的时间性的变化地进行控制，所以不能不说是不适当的。

发明内容

本发明就是针对上述情况研制的，其目的在于提供在传输环境高速变化时，也能够最佳地维持解调数据的信号质量地自适应控制天线指向特性的自适应控制装置及具备它的无线通信装置。

第1发明涉及的自适应控制装置，其特征在于，是具备信号控制单元(该信号控制单元使用规定的加权系数，自适应控制被多个天线分别接收的多个无线信号)和解调单元(该解调单元将所述自适应控制的无线信号解调成解调数据)的自适应控制装置，具备：

第1计算单元，该第1计算单元使用具有规定的第1收敛速度及规定的第1收敛误差的第1自适应控制方法，用第1计算量计算所述加权系数；

第2计算单元，该第2计算单元将所述第1计算单元计算的加权系数作为初始值，使用具有比所述第1收敛速度慢的第2收敛速度和比所述第1收敛误差小的第2收敛误差的第2自适应控制方法，用第2计算量计算所述加权系数，将所述计算的加权系数，设定成所述信号控制单元；

控制单元，该控制单元根据该自适应控制装置的移动速度，决定所述第1及第2计算量的比率，用所述决定的比率进行控制，从而执行所述第1及第2计算单元的计算处理。

所述自适应控制装置，其特征在于：进而具备检出单元，该检出单元检出该自适应控制装置的移动速度。

另外，所述自适应控制装置，其特征在于：进而具备第1测量单元，该第1测量单元在规定的期间存放所述接收的无线信号，检出所述存放的所述接收的无线信号的变化的周期；

所述控制单元根据所述检出的无线信号的变化的周期，计算该自适应控制装置的移动速度。

第2发明涉及的自适应控制装置，其特征在于，是具备信号控制单元(该信号控制单元使用规定的加权系数，自适应控制被多个天线分别接收的多个无线信号)和解调单元(该解调单元将所述自适应控制的无线信号解调成解调数据)的自适应控制装置，具备：

第1计算单元，该第1计算单元使用具有规定的第1收敛速度及规定的第1收敛误差的第1自适应控制方法，用第1计算量计算所述加权系数；

第2计算单元，该第2计算单元将所述第1计算单元计算的加权系数作为初始值，使用具有比所述第1收敛速度慢的第2收敛速度和比所述第1收敛误差小的第2收敛误差的第2自适应控制方法，用第2计算量计算所述加权系数，将所述计算的加权系数，设定成所述信号控制单元；

第1测量单元，该第1测量单元在规定的期间存放所述接收的无线信号，检出所述存放的所述接收的无线信号的变化的周期；

控制单元，该控制单元根据所述检出的无线信号的变化的周期，计算所述第1及第2计算量的比率，以便使执行所述第1及第2计算单元的计算处理和所述解调单元的解调处理的期间的无线信号的相位变化成为旨在执行所述解调处理的非常小的值，用所述计算的比率进行控制，从而执行所述第1及第2计算单元的计算处理。

另外，在所述自适应控制装置中，其特征在于：执行所述第1及第2计算单元的计算处理地进行控制，直到所述解调单元对于规定长度的解调数据进行的解调处理结束为止。

进而，所述自适应控制装置，其特征在于：进而具备第2测量单元，该第2测量单元测量所述解调数据的信号质量；

所述控制单元在所述测量的信号质量小于规定的阈值时，使所述第2计算量增加，而且使所述第1计算量减少。

另外进而，所述自适应控制装置，其特征在于：进而具备第3测量单元，该第3测量单元测量所述接收的无线信号的信号强度；

所述控制单元在所述测量的信号强度小于规定的阈值时，使所述第2计算量增加，而且使所述第1计算量减少。

第3发明涉及的无线通信装置，其特征在于，具备：所述自适应控制装置；

无线通信电路，该无线通信电路使用所述自适应控制装置，接收无线信号。

这样，采用本发明涉及的自适应控制装置和具备它的无线通信装置后，可以按照电波传输环境，使控制速度快的算法和控制速度慢的收敛误差较小的算法的比率在规定的周期中变化，从而在有限的控制时间中获得信号质量最好的解调信号，实现高品质的无线通信。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式涉及的自适应控制装置的结构的方框图.

图2是表示图1的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。

图3是表示对于图1的计算部9a计算量的比例α而言的计算部9a的标准化计算时间、图1的计算部9b的标准化计算时间和计算部9a及计算部9b的标准化计算时间的关系的曲线图。

图4是表示第1实施方式的变形例涉及的图1的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。

图5是表示本发明的第2实施方式涉及的自适应控制装置的结构的方框图。

图6是表示图5的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。

图7是表示第2实施方式的变形例涉及的图5的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。

图8是表示本发明的第3实施方式涉及的自适应控制装置的结构的方框图。

图9是表示图8的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。

图10是表示第3实施方式的变形例涉及的图8的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。

图11是表示本发明的第4实施方式涉及的自适应控制装置的结构的方框图。

图12是表示对于被图11的存储器13保存的时间而言的接收信号功率的变动的一个例子的图形。

图13是表示本发明的第4实施方式的变形例涉及的自适应控制的结构的方框图。

图14是表示关于图12的接收信号对于时间而言的相位的变动的一个例子的图形。

图15是表示本发明的第5实施方式涉及的自适应控制装置的结构的方框图。

图16是表示具备本发明的第6实施方式涉及的自适应控制装置的无线通信装置的结构的方框图。

图中：1a、1b—天线；2—自适应控制电路；3a、3b—可变增益放大器；4a、4b—移相器；5—模拟/数字变换电路(ADC)；6—控制器；7—合成电路；8—解调器；9、9a、9b—计算部；10—计算部控制器；10a、13—存储器；11—信号质量测量器；12—信号强度测量器；14—移动速度检出器；15—操作部；16a、16b—数字可变增益放大器；17a、17b—数字移相器；18—调制器；19—自适应天线装置；20—输入电路；20A—麦克风；21—输出电路；21A—扬声器；22—电源电路；23—装置控制器；24—无线通信装置。

具体实施方式

下面，参照附图，讲述本发明涉及的实施方式。此外，在以下的各实施方式中，对于相同的构成要素，赋予相同的符号。

第1实施方式

图1是表示本发明的第1实施方式涉及的自适应控制装置的结构的方框图，图2是表示图1的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。

如图1、图2所示，第1实施方式涉及的自适应控制装置，具备计算部9a(该计算部9a使用具有规定的第1收敛速度及规定的第1收敛误差的第1自适应控制方法，用第1计算量的比例α计算加权系数)和计算部9b(该计算部9b将计算部9a计算的加权系数作为初始值，使用具有比第1收敛速度慢的第2收敛速度和比第1收敛误差小的第2收敛误差的第2自适应控制方法，用第2计算量的比例(1—α)计算加权系数)，控制器6根据移动体的移动速度v，决定第1和第2计算量的比率α/(1—α)，用决定的比率α/(1—α)进行控制，从而执行计算部9a、9b的计算处理。

在图1中，由规定的对方的无线通信装置发送的无线信号，被天线1a、1b接收。被天线1a接收的无线信号，一方面通过模拟/数字变换电路(ADC)5作媒介，输入控制器6的计算部9；另一方面还通过可变增益放大器3a、移相器4a及合成电路7作媒介，输入解调器8。同样，被天线1b接收的无线信号，一方面通过模拟/数字变换电路(ADC)5作媒介，输入控制器6的计算部9；另一方面还通过可变增益放大器3b、移相器4b及合成电路7作媒介，输入解调器8。

被天线1a、1b接收的无线信号，分别在模拟/数字变换电路(ADC)5中变换成数字信号x(t)后，输入控制器6的计算部9。在这里，数字信号x(t)是具有2个要素的信号矢量。

自适应控制电路2，具备过可变增益放大器3a、3b和移相器4a、4b。可变增益放大器3a用规定的放大度A₁放大输入的模拟的无线信号后，向移相器4a输出。接着，移相器4a使输入的模拟的无线信号移相规定的移相量φ₁后，向合成电路7输出。同样，可变增益放大器3b用规定的放大度A₂放大输入的模拟的无线信号后，向移相器4b输出。接着，移相器4b使输入的模拟的无线信号移相规定的移相量φ₂后，向合成电路7输出。合成电路7功率合成输入的2个无线信号后，向解调器8输出功率合成的合成信号y(t)。解调器8在将输入的无线信号解调成解调数据后输出的同时，还在解调数据的解调完毕时，向计算部控制器10输出解调完毕信号。

控制器6具备计算部控制器10、计算部9(该计算部9包含存放旨在决定计算量的移动速度对计算量表的存储器10a和2个计算部9a、9b)和操作部15。移动速度检出器14，根据输送该无线通信装置的移动体(例如车辆等)的电动机的旋转速度，检出该移动体的移动速度v，向计算部控制器10输出。计算部控制器10根据所述检出的移动速度v，参照存储器10a，如后文详述的那样，决定计算部9a和计算部9b的计算量的比率α/(1—α)(0≤α≤1)，设定成为所述各计算部9a、9b。在本实施方式中，所谓“计算量”被计算部9a、9b各自执行的计算处理涉及的步骤数或规定的一系列的步骤构成的一套处理(例如循环)的次数等定义。在这里，计算部控制器10使计算部9a的计算量和计算部9b的计算量的比例成为α：(1—α)地设定。在第1实施方式中，被存储器10a存放的移动速度对计算量表，记忆例如移动速度v成为80km/h以上时计算部9a的计算量的比例α＝0.8、移动速度v成为20km/h以上、80km/h以下时计算部9a的计算量的比例α＝0.5、移动速度v成为20km/h以下时计算部9a的计算量的比例α＝0.2的关系；计算部控制器10根据移动速度v，从移动速度对计算量表中读出该关系，设定成各计算部9a、9b。操作部15包含无线通信结束键，按下无线通信结束键时，从操作部15向计算部控制器10输出无线通信结束信号，计算部控制器10应答该信号，结束该无线通信装置的无线通信。

计算部9a根据来自模拟/数字变换电路(ADC)5的数字无线信号x(t)，例如采用RLS(Recursive Lemst—Squares)法等第1自适应控制方法，而且使用规定的初始值，用计算量的比例α计算旨在控制自适应控制电路2的可变增益放大器3a、3b和移相器4a、4b的加权系数W₁₂、W₂。接着，计算部9b根据来自模拟/数字变换电路(ADC)5的数字无线信号x(t)，例如采用LMS(Lemst Means Squares)法等第2自适应控制方法，而且将所述计算部9a计算的加权系数W₁₂、W₂作为初始值，用计算量的比例(1—α)计算旨在控制自适应控制电路2的可变增益放大器3a、3b和移相器4a、4b的加权系数W₁₂、W₂，以便使合成信号y(t)中的规定的评价函数值(例如C/(N+I)等)成为最大地设定成为自适应控制电路2。

计算部9a使用的第1自适应控制方法，采用向最佳的加权系数的收敛速度快但是收敛误差较大的RLS(Recursive Lemst—Squares)法等，而计算部9b使用的第2自适应控制方法，采用向最佳的加权系数的收敛速度慢但是收敛误差较小的LMS(Lemst Means Squares)法等。关于计算部9a、9b中的加权系数W₁₂、W₂的计算方法，将在后文详述。控制器6使用计算部9b计算的最佳的加权系数W₁₂、W₂，控制自适应控制电路2的可变增益放大器3a、3b和移相器4a、4b。

此外，该无线通信装置通常具备频率变换电路(该频率变换电路包含对于所需的无线信号进行带通滤波的高频滤波器、旨在放大无线信号的高频放大器、旨在将无线信号的频率变换成规定的中间频率的混频器等)、中频放大电路、信号处理电路等，但在图1的方框图中省略。

接着，讲述指向性自适应天线装置的控制动作(以下称作“自适应控制”)。自适应控制装置是旨在实现稳定的无线通信的装置，它在所需的电波到来的方向上使天线的辐射图成为最大、在成为妨碍的干扰波的方向上则使辐射图趋于零(null)。另一方面，没有干扰波时，为了进行稳定的高品质的无线通信，自适应天线装置也控制辐射指向性，从而接收具有较强的强度的所需波，使强烈的电子束朝着所需的方向。自适应天线装置通常在各天线中分别具备可变增益放大器和移相器，在用各天线接收的无线信号之间，给予振幅差和相位差，从而实现最大的所需信号功率和最小的干扰信号功率。

在用天线接收的无线信号中，热噪声通常和所需的无线信号一起被接收。进而，有时还接收来自相邻基站的相同频率的相同信道干扰波，以及虽然是所需波但是因为经由较大的路径后才到来所以产生了时间性的滞后的滞后波。在使用电视机及收音机等的模拟无线通信系统中，滞后波例如作为电视广播波的重影，使画面显示的品质劣化。另一方面，在数字无线通信系统中，热噪声、相同信道干扰波及滞后波都作为比特误差施加影响，直接地使信号质量劣化。在这里，如果使所需波的功率为C、热噪声的功率为N、包含相同信道干扰波和滞后波的干扰波的功率为I，那么自适应天线装置作为改善信号质量的结果，就使评价函数C/(N+I)为最大地动作。

下面，示出计算部9a、9b中的加权系数的计算方法。利用放大度A_i和移相量φ_i，采用下列公式定义加权系数W_i。

[公式1]

W_i＝A_i·exp(j·φ_i)           (1)

在公式(1)中，j是虚数单位，i取1、2的值。加权系数W₁是对于来自天线1a的无线信号而言的加权系数；加权系数W₂是对于来自天线1b的无线信号而言的加权系数。就是说，来自天线1a的无线信号被用可变增益放大器3a以规定的放大度A₁放大后，再用移相器4a使其移相，移相量为规定的移相量φ₁。同样，来自天线1b的无线信号被用可变增益放大器3b以规定的放大度A₁放大后，再用移相器4b使其移相，移相量为规定的移相量φ₂。将把加权系数W₁作为要素的加权系数矢量，定义为W。

计算加权系数的方法，有若干方法。在这里，示出使用最急降下法(以下称作“LMS(Lemst Means Squares)法”)的例子。在该手法中，自适应控制装置预先拥有已知的所需波包含的信号系列r(t)(以下称作“参照信号”)，使接收的信号靠近它地进行控制。在这里作为一个例子，假设参照信号被控制器6的存储器10a存放。

具体地说，计算部9a、9b将具有振幅和相位成分的加权系数W(t)与无线数字信号x(t)相乘，求出该乘法结果和参照信号r(t)的残差。这时，残差e(t)可以用下列公式表示。

[公式2]

e(t)＝r(t)—w(t)×x(t)             (2)

在这里，残差e(t)取正或负的值。这样，进行反复计算，以便使根据公式(2)求出的残差e(t)的平方值成为最小。就是说，经过第(m+1)次的反复计算获得的加权系数W(t，m+1)，可以使用第m次的加权系数W(t，m)，用下列公式表示。

[公式3]

w(t，m+1)＝w(t，m)+u×x(t)×e(t，m)             (3)

在这里，u被称作步幅，是决定反复计算时的一次计算中的变化幅度的大小的系数。就是说，如果步幅u比较大，那么由于一次计算中的变化宽度较大，所以就具有使加权系数收敛成最小值的反复计算的次数比较少的优点。但是如果步幅u过于大，那么就存在反复计算在最小值附近振动的缺点。所以需要根据系统，仔细选定步幅u。反之，较小地设定步幅u后，可以使加权系数稳定地收敛成最小值。但是由于一次计算中的变化宽度较小，所以反复计算的次数就要增加。反复计算的次数增加后，就需要花费较多的时间计算加权系数。如果计算加权系数的时间比周围环境的变化时间(例如数毫秒)慢时，就不可能利用该加权系数改善信号质量。因此，决定步幅u时，需要尽量选择高速而且稳定的收敛的条件。另外，残差e(t)用下列公式表示。

[公式4]

e(t，m)＝r(t)—w(t，m)×x(t)      (4)

使用公式(4)的值反，复更新公式(3)。此外，将为了求出加权系数的最大反复计算次数，设定成为加权系数的计算时间不大于无线通信系统的切换时间。另外，在无线数字信号x(t)中，通常使用有限个取样值的平均。经过该平均化后，能够降低来自外来噪声的影响。

以上作为一个例子，讲述了采用LMS的无线通信系统的加权系数的计算方法。但本发明并不局限于此。例如还能够使用可以更快地求出加权系数的RLS(Recursive Lemst—Squares)法、SMI(Sample Matrix inversion)法。这些方法虽然能够较快地求出加权系数，但是在外来噪声的影响较大而使噪声较强的地方，有可能不能得到所需的特性状。这是因为与LMS法通过平均化来降低来自外来噪声的影响不同，RLS法及SMI法使用从过去到现在的取样，逐次求出加权系数，所以给计算中的某个取样局部性地增加较大的噪声时，其影响就要变大的缘故。

另外，信号系列的调制方式是数字相位调制的那种具有一定的包络线的低包络线调制时，还可以使用CMA(Constant Modulus Algorithm)法。这些加权系数的计算方法，在非利文献1中叙及，是众所周知的，所以本文不再赘述。

接着，使用图2讲述第1实施方式涉及的自适应控制装置的控制方法。图2是表示图1的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。在图2中，首先在步骤S1中，天线1a、1b开始无线通信，在步骤S2中从模拟/数字变换电路5取得接收的无线信号后，在步骤S3中计算部控制器10根据移动速度检出器14检出的移动速度v，参照存储器10a，决定计算部9a和计算部9b的计算量的比率α/(1—α)后设定。在这里，如果使计算部9a的计算量的比例和计算部9b的计算量的比例的合计为1，那么采用第1自适应控制方法的计算部9a的计算量的比例和采用第2自适应控制方法的计算部9b的计算量的比例，就分别成为α和1—α。例如在第1自适应控制方法中，使用虽然向最佳的加权系数的收敛速度比第2自适应控制方法的收敛速度快但是收敛误差却比第2自适应控制方法的收敛误差大的RLS自适应运算；在第2自适应控制方法中，使用虽然向最佳的加权系数的收敛速度比第1自适应控制方法的收敛速度慢但是收敛误差却比第1自适应控制方法的收敛误差小的LMS自适应运算。

接着，在步骤S4中，计算部9a使用第1自适应控制方法，根据规定的初始值，用计算量的比率α计算出最佳的加权系数W₁、W₂后，在步骤S5中，计算部9b使用第2自适应控制方法，使用将计算部9a计算出的最佳的加权系数W₁、W₂作为初始值，用计算量的比率(1—α)计算出最佳的加权系数W₁、W₂后，在步骤S6中，使用计算部9b计算出的最佳的加权系数W₁、W₂，控制自适应控制电路2的可变增益放大器3a、3b和移相器4a、4b，利用可变增益放大器3a和移相器4a分别使振幅及相位变化的无线信号和利用可变增益放大器3b和移相器4b分别使振幅及相位变化的无线信号，被用合成电路7合成，合成的无线信号则被用解调器8解调。进而，在步骤S7中，计算部控制器10判断无线通信是否结束，NO时返回步骤S2，反复进行上述处理，YES时进入步骤S8。例如按下操作部15的无线通信结束键时，无线通信结束信号就被输入计算部控制器10。计算部控制器10根据它判断无线通信结束。进而，在步骤S8中，控制器6停止自适应控制，结束该自适应控制处理。

接着，讲述第1实施方式涉及的自适应控制装置的控制时间。将t_c0[秒]作为加权系数的计算处理(图2的步骤S2～步骤S5)所需的时间、将t_d[秒]作为一个数据(以下称作“用1次解调处理解调的规定长度的接收数据”)的解调处理(图2的步骤S6)所需的时间、将t₀[秒]作为能够施加给例如从该控制器6的整体控制处理看被预先设计决定的计算处理和解调处理的时间，那么计算处理和解调处理所需的时间t_c[秒]，就可用下列公式表示。

[公式5]

t_c＝t_c0+t_d<t₀          (5)

图3是表示对于图1的计算部9a计算量的比例α而言的计算部9a的标准化计算时间、图1的计算部9b的标准化计算时间和计算部9a及计算部9b的标准化计算时间的关系的曲线图。在这里，作为一个例子，使用使只用计算部9b进行最佳的加权系数W₁₂、W₂的计算时(α＝0时)的计算时间为1、使只用计算部9b进行最佳的加权系数W₁₂、W₂的计算时(α＝0时)的计算时间成为只用计算部9a进行时(α＝1时)的计算时间的5倍的自适应控制方法。这时，在第1实施方式中，移动速度v成为80km/h以上时计算部9a的计算量的比例α＝0.8，这时计算部9a的标准化计算时间成为0.16，计算部9b的标准化计算时间成为0.2，合计的标准化计算时间成为0.36。移动速度v成为20km/h以上、80km/h以下时计算部9a的计算量的比例α＝0.5，这时计算部9a的标准化计算时间成为0.1，计算部9b的标准化计算时间成为0.5，合计的标准化计算时间成为0.6。移动速度v成为20km/h以下时计算部9a的计算量的比例α＝0.2，这时计算部9a的标准化计算时间成为0.4，计算部9b的标准化计算时间成为0.8，合计的标准化计算时间成为0.84。

综上所述，采用第1实施方式后，计算部控制器10根据移动速度v，决定收敛速度、收敛误差等互不相同的2个自适应控制方法的计算量的比率α/(1—α)，计算部9a根据用收敛速度比第2自适应控制方法的收敛速度快的第1自适应控制方法接收的无线信号，用计算量的比率α计算最佳的加权系数W₁、W₂，计算部9b将计算部9a计算出的最佳的加权系数W₁、W₂作为初始值使用，根据用收敛误差比第1自适应控制方法的收敛误差小的第2自适应控制方法接收的无线信号，用计算量的比率(1—α)计算出最佳的加权系数W₁、W₂。这样，能够实现高速而且高精度的最佳的加权系数的计算。进而，在1次控制期间，进行连续的2个自适应控制，从而使能够避免误收敛的可能性增大。

在以上的第1实施方式中，第1自适应控制方法采用RLS法，第2自适应控制方法采用LMS法。但本发明并不局限于此。第1自适应控制方法既可以采用RLS法及SMI法等收敛速度比第2自适应控制方法的收敛速度快的其它自适应控制演算，第2自适应控制方法也可以采用收敛误差比第1自适应控制方法的收敛误差小的其它自适应控制方法。另外，在第1自适应控制方法和第2自适应控制方法中，还可以采用相同的计算手法，使反复最佳化计算中的1次计算的变化宽度变化后实现。例如采用所述LMS法时，改变公式(3)的步幅u的大小。具体地说，在第1自适应控制方法中，使步幅u大于第2自适应控制方法的步幅u。

在以上的第1实施方式中，比率α/(1—α)的决定方法为移动速度v成为80km/h以上时计算部9a的计算量的比例α＝0.8、移动速度v成为20km/h以上、80km/h以下时计算部9a的计算量的比例α＝0.5、移动速度v成为20km/h以下时计算部9a的计算量的比例α＝0.2。本发明并不局限于此。在存储器10a内存放的移动速度对计算量表中，既可以记忆移动速度v成为80km/h以上时计算部9a的计算量的比例α＝1、移动速度v成为20km/h以上、80km/h以下时计算部9a的计算量的比例α＝0.5、移动速度v成为20km/h以下时计算部9a的计算量的比例α＝0的关系，还可以将移动速度的阈值作为其它的值。

进而，自适应控制装置开始通信之际，与基站进行最初的通信时，即使收敛时间比较长，也需要切实地实现与基站进行最初的通信，所以控制器6还可以增加收敛误差比较小的第2自适应控制方法的比例(即减少比率α/(1—α))。另一方面，自适应控制装置开始通信后，控制需要连续性地跟随和时间一起变化的传输环境，所以增加收敛速度较快的第1自适应控制方法的比例(即增加比率α/(1—α))。这样，改变通信开始时和通信继续时的第1自适应控制方法和第2自适应控制方法的比例，能够进行更适当的自适应控制。

进而，在第2次以后的步骤S4的处理中，还可以将刚才的最佳的加权系数W₁₂、W₂作为初始值使用。这样，如果传输环境的时间变化较小，那么最佳的加权系数W₁₂、W₂的变化也变小，控制时间也被缩短。进而，误收敛的可能性也变小。因此，不仅可以使第1和第2自适应控制方法的计算量的比例变化，而且还可以使反复计算次数也时间性地减少。这样，能够用更短的时间进行控制。

另外，计算部控制器10可以进行如下控制：不仅使计算量的比率α/(1—α)变化，而且还在移动速度v为80km/h以上等时，削减计算部9a、9b两者的计算量。进而，作为计算量的定义，使用计算部9a、9b各自执行的计算处理涉及的步骤数。但是也可以使用其它定义。例如计算部控制器10可以决定计算部9a、9b各自执行的计算处理涉及的计算时间的比率。

第1实施方式的变形例

图4是表示第1实施方式的变形例涉及的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。第1实施方式的变形例涉及的自适应控制装置，与图2的第1实施方式涉及的自适应控制装置相比，其特征在于，包含以下的结构及处理：

(a)如图1所示，解调器8在一个数据的解调完毕时，向计算部控制器10输出解调完毕信号；

(b)如图4所示，在步骤S2和步骤S3之间，追加步骤S11；

(c)如图4所示，在步骤S6和步骤S7之间，追加步骤S11～步骤S14。

在这里，该变形例的特征在于：在根据来自解调器8的解调完毕信号，执行步骤S3～步骤S6的自适应控制处理，直到一个数据的解调完毕为止的同时，如果未完毕时，执行到规定的次数i_th为止。

在图4中，首先在步骤S1中，天线1a、1b开始无线通信，在步骤S2中从模拟/数字变换电路(ADC)5取得接收的无线信号后，在步骤S11中，给参数i设定初始值1。接着，和图2一样，执行步骤S3～步骤S6。再接着，在步骤S12中，根据来自解调器8的解调完毕信号，判断一个接收数据的解调处理无是否完毕，YES时进入步骤S7，NO时进入步骤S13，判断参数i是否大于阈值次数i_th。在步骤S13中，YES时进入步骤S7，NO时进入步骤S14，给参数i加上1后，将该加法结果设定为参数i后，返回步骤S3。进而，步骤S7及步骤S8的处理，和图2一样地执行。

接着，讲述采用以上结构的第1实施方式的变形例涉及的自适应控制装置的控制时间。施加给加权系数的计算处理和接收数据的解调处理的时间t_c[秒]，可用下列公式表示。

[公式6]

t_c＝n(t_c0+t_d)<t₀           (6)

在这里，将t_c0[秒]作为计算处理(图4的步骤S3～步骤S5)所需的时间，将t_d[秒]作为一个数据的解调处理(图4的步骤S6)所需的时间，将n作为自然数，最好是2以上。

在第1实施方式中，每进行一次解调处理，都要更新比率α/(1—α)。与此不同，采用第1实施方式的变形例后，则根据来自解调器8的解调完毕信号，执行步骤S3～步骤S6的自适应控制处理，直到1个数据的解调完毕为止。因此，在该变形例中，能够在1个数据的解调处理的期间内，根据实时变化的移动速度v，决定计算量的比率α/(1—α)后设定，从而具有特有的作用效果：能够计算与移动速度v的变化对应的最佳的加权系数W₁₂、W₂，实时地执行适当的自适应控制处理，解调数据。

第2实施方式

图5是表示本发明的第2实施方式涉及的自适应控制装置的结构的方框图。第2实施方式涉及的自适应控制装置，与图1的第1实施方式涉及的自适应控制装置相比，如图5所示，其特征在于：进而具备信号质量测量器11(该信号质量测量器11测量解调器8输入的解调数据的信号质量)，计算部控制器10根据信号质量测量器11测量的信号质量，决定计算部9a和计算部9b的计算量的比率α/(1—α)。

信号质量测量器11例如测量位误码率(Bit Error Rate)，向计算部控制器10输出表示测量结果的信号质量的信号质量信号。具体地说，信号质量测量器11按照各比特比较成为基准的位图案和实际接收的无线信号的位图案，计数发生错误的比例，计算位误码率。图5的无线通信装置的结构，除了信号质量测量器11以外，都和图1的方框图的结构相同，所以不再赘述。

接着，使用图6讲述第2实施方式涉及的自适应控制装置的控制方法。图6是表示图5的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。第2实施方式涉及的自适应控制处理，与图2的第1实施方式涉及的自适应控制处理相比，其特征在于，包含以下的处理：

(a)如图6所示，在步骤S1和步骤S2之间，追加图2的步骤S3的处理步骤S3A；

(b)如图6所示，在步骤S6和步骤S7之间，追加步骤S21～步骤S24。

在这里，该实施方式涉及的控制器6的特征在于：信号质量测量器11测量的信号质量的位误码率为阈值以上(信号质量在阈值以下，在步骤S21中为YES)时，在步骤S22中减少计算部9a的计算量的比例α，执行步骤S4～步骤S6的自适应控制处理。

在图6中，首先在步骤S1中，天线1a、1b开始无线通信，在步骤SA3中，计算部控制器10根据移动速度检出器14检出的移动速度v，参照存储器10a，决定计算部9a和计算部9b的计算量的比率α/(1—α)后设定。然后在步骤S2中，从模拟/数字变换电路5取得接收的无线信号。接着，和图2一样，执行步骤S3～步骤S6。再接着，在步骤S21中，判断信号质量测量器11测量的信号质量的位误码率是否为阈值以上，NO时进入步骤S7，YES时进入步骤S22，从计算部9a的计算量的比例α中减去规定的比例α_inc(最好是0<α_inc<0.1，例如α_inc＝0.01)，将该减法结果作为计算部9a的计算量的比例α设定。进而，在步骤S23中，判断计算部9a的计算量的比例α是否为0以下，NO时返回步骤S2，YES时进入步骤S24，将计算部9a的计算量的比例α设定为0后，返回步骤S2。进而，步骤S7及步骤S8的处理，和图2一样地执行。例如在步骤S21中，判断信号质量的位误码率是否为阈值0.001以上。

综上所述，采用第2实施方式后，能够在减少具有比较大的收敛误差的计算部9a的计算量的比例α的同时，增大具有比较小的收敛误差的计算部9b的计算量的比例(1—α)后，计算最佳的加权系数W₁₂、W₂，以便获得所需的信号质量。因此，在该实施方式中，能够不仅根据移动速度v，而且还根据接收的无线信号的信号质量，决定计算量的比率α/(1—α)后设定，从而具有特有的作用效果：能够计算最佳的加权系数W₁₂、W₂，执行高速而且高精度的自适应控制处理，解调数据，以便获得所需的信号质量。

在以上的第2实施方式中，在图6的步骤S21中，使位误码率的阈值为0.001。但本发明并不局限于此。可以按照无线通信系统的要求增大或减小阈值。另外，作为信号质量的指标，信号质量测量器11测量位误码率。但本发明并不局限于此。进行信息包通信时，既可以测量位误码率，也可以测量其它的处理能力等。具体地说，信号质量测量器11测量信息包误码率时，在步骤S21中判断信号质量的信息包误码率是否在阈值以上；信号质量测量器11测量处理能力时，在步骤S21中判断信号质量的处理能力是否在阈值以上。

在以上的第2实施方式中，在图6的步骤S21中，信号质量测量器11测量位误码率小于阈值时，不使计算部9a的计算量的比例α变化。但本发明并不局限于此。接收的无线信号的位误码率小于阈值时，即获得所需的信号质量时，可以使具有比较大的收敛误差的计算部9a的计算量的比例α只增加规定的比例α_inc，执行步骤S2～步骤S8的处理，从而计算最佳的加权系数W₁₂、W₂。

第2实施方式的变形例

图7是表示第2实施方式的变形例涉及的图5的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。第2实施方式的变形例涉及的自适应控制处理，与图6的第2实施方式涉及的自适应控制处理相比，其特征在于，包含以下的处理：

(a)如图7所示，在步骤S2和步骤S4之间，追加步骤S11；

(b)如图7所示，在步骤S21和步骤S22之间，追加步骤S13～步骤S14。

在这里，该变形例的特征在于：在执行步骤S22及步骤S4～步骤S6的自适应控制处理，直到获得所需的信号质量为止的同时，如果没有获得所需的信号质量时，执行到规定的次数i_th为止。

在图7中，步骤S1、步骤S3A及步骤S2的处理，和图6一样地进行。接着，在步骤S11中，给参数i设定初始值1。进而，步骤S4～步骤S6及步骤S21的处理，和图6一样地进行。再接着，在步骤S21中，YES时进入步骤S13，判断参数i是否大于阈值次数i_th，YES时进入步骤S7，NO时进入步骤S14，给参数i加上1后，将该加法结果设定为参数i。进而，步骤S22～步骤S24、步骤S7及步骤S8的处理，和图6一样地执行。

综上所述，采用第2实施方式的变形例后，能够在执行步骤S22及步骤S4～步骤S6的自适应控制处理，直到获得所需的信号质量为止的同时，如果没有获得所需的信号质量时，执行到规定的次数i_th为止。从而具有特有的作用效果：能够获得所需的信号质量地计算最佳的加权系数W₁₂、W₂，执行高速而且高精度的自适应控制处理，解调数据。

第3实施方式

图8是表示本发明的第3实施方式涉及的自适应控制装置的结构的方框图。第3实施方式涉及的自适应控制装置，与图5的第2实施方式涉及的自适应控制装置相比，如图8所示，其特征在于：进而取代信号质量测量器11，具备信号强度测量器12(该信号强度测量器12测量模拟/数字变换电路(ADC)5输入的数字信号的信号强度)，计算部控制器10根据信号强度测量器12测量的信号强度，决定计算部9a和计算部9b的计算量的比率α/(1—α)。

信号强度测量器12，例如将来自模拟/数字变换电路(ADC)5的2个数字信号功率合成，测量功率合成后的数字信号的信号强度，将测量结果的信号强度信号向计算部控制器10输出。另外，还可以测量2个数字信号中信号强度较强的数字信号的信号强度。图8的无线通信装置的结构，除了信号强度测量器12以外，都和图1的方框图的结构相同，所以不再赘述。

接着，使用图9讲述第3实施方式涉及的自适应控制装置的控制处理。图9是表示图8的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。第3实施方式涉及的自适应控制处理，与图6的第2实施方式涉及的自适应控制处理相比，其特征在于：如图9所示，取代步骤S21，执行判断信号强度测量器12测量的信号强度是否小于阈值的步骤S21A的处理。

在这里，该实施方式涉及的控制器6在信号强度测量器12测量的信号强度小于阈值(在步骤S21A中为YES)时，在步骤S22中减少计算部9a的计算量的比例α，执行步骤S4～步骤S6的自适应控制处理。

综上所述，采用第3实施方式后，不能获得所需的信号强度时，能够在减少具有比较大的收敛误差的计算部9a的计算量的比例α的同时，增大具有比较小的收敛误差的计算部9b的计算量的比例(1—α)后，计算最佳的加权系数W₁₂、W₂。因此，在该实施方式中，能够不仅根据移动速度v，而且还根据接收的无线信号的信号强度，决定计算量的比率α/(1—α)后设定，从而具有特有的作用效果：即使不能获得所需的信号强度，也能够计算最佳的加权系数W₁₂、W₂，执行高速而且高精度的自适应控制处理，解调数据。

在以上的第3实施方式中，在图9的步骤S21A中，信号强度测量器12测量的信号强度为阈值以上时，不使计算部9a的计算量的比例α变化。但本发明并不局限于此。信号强度测量器12测量的信号强度为阈值以上时，即获得所需的信号强度时(获得所需的信号与热噪声之比(SNR))，可以使具有比较大的收敛误差的计算部9a的计算量的比例α只增加规定的比例α_inc后，计算最佳的加权系数W₁₂、W₂。

第3实施方式的变形例

图10是表示第3实施方式的变形例涉及的图8的控制器6执行的自适应控制处理的流程图。第3实施方式的变形例涉及的自适应控制处理，与图9的第3实施方式涉及的自适应控制处理相比，其特征在于，包含以下的处理：

(a)如图10所示，在步骤S2和步骤S4之间，追加步骤S11；

(b)如图10所示，在步骤S21A和步骤S22之间，追加步骤S13～步骤S14。

在这里，该变形例的特征在于：在执行步骤S22及步骤S4～步骤S6的自适应控制处理，直到获得所需的信号强度为止的同时，如果没有获得所需的信号强度时，执行到规定的次数i_th为止。

在图10中，步骤S1、步骤S3A及步骤S2的处理，和图9一样地进行。接着，在步骤S11中，给参数i设定初始值1。进而，步骤S4～步骤S6及步骤S21A的处理，和图9一样地进行。再接着，在步骤S21A中，YES时进入步骤S13，判断参数i是否大于阈值次数i_th，YES时进入步骤S7，NO时进入步骤S14，给参数i加上1后，将该加法结果设定为参数i。进而，步骤S22～步骤S24、步骤S7及步骤S8的处理，和图9一样地执行。

综上所述，采用第3实施方式的变形例后，能够在执行步骤S22及步骤S4～步骤S6的自适应控制处理，直到获得所需的信号强度为止的同时，如果没有获得所需的信号强度时，执行到规定的次数i_th为止。从而具有特有的作用效果：即使没有获得所需的信号强度，也能够计算最佳的加权系数W₁₂、W₂，执行高速而且高精度的自适应控制处理，解调数据。

第4实施方式

图11是表示本发明的第4实施方式涉及的自适应控制装置的结构的方框图。第4实施方式涉及的自适应控制装置，如图11所示，其特征在于：取代图8的第3实施方式涉及的自适应控制装置的移动速度检出器14，具备存储器13，该存储器13存放规定期间接收的无线信号的接收信号功率；根据被存储器13存放的接收信号功率的变化，检出接收信号功率的下降的时间间隔(信号强度变化的周期)dt后，计算部控制器10根据检出的接收信号功率的下降的时间间隔dt，使用公式(10)，计算移动速度v后，根据移动速度v，决定计算部9a和计算部9b的计算量的比率α/(1—α)后设定。

图11的无线通信装置的结构，除了存储器13以外，都和图8的方框图的结构相同，所以不再赘述。

使用手机的人以速度v’[m/s]移动时，在多普勒效应的作为下，接收的电波的相位随着时间变化。这时，据非专利文献2所述，相位φ可以用下列公式表示。

[公式7]

φ＝(2π·v’·dt·cosθ)/λ                  (7)

式中：dt[秒]是时间间隔，θ[rad.]是电波的到来角度和移动方向之间的角度差，λ[m]是电波的波长。在自适应控制装置中，取得接收信号的数据时和根据取得数据进行自适应控制后，传输环境最好一定，或者变化非常小。就是说，需要使公式7的相位的变化远远小于自适应控制时间。因此，求出相位变化φ[rad.]的最大值。在这里，电波的到来角度和移动方向一致时，θ成为0，可以获得最大的相位变化。这时，相位变化φ可以用下列公式表示。

[公式8]

φ＝(2π·v’·dt)/λ               (8)

另一方面，手机的使用环境，通常在基站的视线外，所以成为多重波环境。这时，驻波的相位变化在各π[rad.]中成为最小值。就是说，在公式8中，使φ＝π后，速度v’可以用下列公式表示。

[公式9]

v’＝λ/(2·dt)　　　(9)

在公式9中，速度v’的单位是m/s，所以单位是km/h的速度v可以用下列公式表示。

[公式10]

v＝(60×60/1000)v’＝(9·λ)/(5·dt)　　　(10)

计算部控制器10根据检出的接收信号功率的下降的时间间隔dt，使用公式(10)，计算移动速度v后，根据移动速度v，决定计算部9a及9b的计算量的比率α/(1—α)后，设定成所述各计算部9a、9b。

图12是表示对于被图11的存储器13保存的时间而言的接收信号功率的变动的一个例子的图形。如图12所示，决定规定的基准值Pr，检出一定时间内成为基准值Pr以下的次数，从而可以获得接收信号功率的下降的时间间隔dt。在这里，将连续的采样成为基准值Pr以下时，作为1次。基准值Pr，如图12所示，作为只比接收信号功率的平均值Pa下降一定量(在这里是10dB)的值。该一定量的值，根据接收信号功率的变动，既可以设定成大于10dB，也可以设定成小于10dB。

1次计算处理和解调处理所需的时间t_c[秒]，是从取得模拟/数字变换电路(ADC)5接收的无线信号的时刻起，到在解调电路8中解调接收的无线信号为止的时刻。在从该取得处理到解调处理为止的期间，周围环境的变化最好很小。例如控制比率α/(1—α)，以便作为大致的目标，使1次计算处理和解调处理所需的时间t_c成为接收信号功率的下降的时间间隔dt的1/10以下。但是，1次计算处理和解调处理所需的时间t_c的大致的目标，并不局限于1/10，可以根据无线通信系统要求的信号质量等，设定与1/10不同的值。

综上所述，采用第4实施方式后，信号强度测量器12具备存储器13，该存储器13存放规定期间接收的无线信号的接收信号功率；根据被存储器13存放的接收信号功率的变化，检出接收信号功率的下降的时间间隔(信号强度变化的周期)dt后，计算部控制器10根据检出的接收信号功率的下降的时间间隔dt，使用公式(10)，计算移动速度v后，再根据移动速度v，决定计算部9a及9b的计算量的比率α/(1—α)后设定。因此，在该实施方式中，能够根据接收信号功率的下降的时间间隔dt，计算包含周围环境在内的移动速度v，能够根据包含周围环境在内的移动速度v，决定比率α/(1—α)后设定，从而具有特有的作用效果：能够计算与随时变化的传输环境对应的最佳的加权系数W₁₂、W₂，执行高速而且高精度的自适应控制处理，解调数据。

在以上的第4实施方式中，讲述了信号强度测量器12包含存储器13的结构。但本发明并不局限于此。例如还可以用和信号强度测量器12不同的电路构成存储器13。进而，在第4实施方式中，也可以使用第1或第2实施方式涉及的移动速度的检出方法。

第4实施方式的变形例

图13是表示本发明的第4实施方式的变形例涉及的自适应控制的结构的方框图。第4实施方式的变形例涉及的自适应控制装置，其特征在于：计算部控制器10取代参照图11的存储器10a，根据接收信号功率的下降的时间间隔dt，计算计算部9a及9b的计算量的比率α/(1—α)后设定。更详细地说，计算部控制器10进行下述控制：根据接收信号功率的下降的时间间隔dt，计算计算部9a及9b的计算量的比率α/(1—α)，用计算的比率执行各计算部9a及9b的计算处理，从而使在执行各计算部9a及9b进行的计算处理和解调器8进行的解调处理的期间中的无线信号的相位变化，为了执行解调处理而成为非常小的值。

计算量的比率α/(1—α)，如前所述，最好使1次计算处理和解调处理所需的时间t_c成为接收信号功率的下降的时间间隔dt的1/10以下地进行控制。下面，详述这种比率的控制。

在计算部9a、9b的计算处理中，使1个步骤(或一个循环)花费的时间为Δt₁、Δt₂。另外，如果使总计算量(步骤或循环的反复次数)为N，那么加权系数的计算处理所需的时间t_c0，就可以用下列公式获得。

[公式11]

t_c0＝round(Nα)Δt₁+round(N(1—α))Δt₂    (11)

式中：round(^*)表示对于小数点以下的位而言的四舍五入。

将公式11代入公式5后，可以获得加权系数的计算处理和接收数据的解调处理所需的时间t_c[秒]。在这里，例如利用t_s[秒]表示为了用无线进行收发的接收信号的槽间隔时，可以用下列公式表示时间t_c。

[公式12]

t_c≤max(t_s，κ·dt)　　　　　　　　　　(12)

式中：dt是接收信号功率的下降的时间间隔(参照图12)，к是取决于解调方式的比例系数。在公式12中，从抑制功率消费的观点出发，试图尽量减少进行加权系数的计算处理(即更新处理)的频度，假设更新加权系数的频度成为最高的是按照接收信号的槽间隔t_s更新时。但是在无线环境的变化小、与接收信号的槽间隔t_s的时间宽度相比接收功率的变化慢时(κ·dt>t_s)，只要使时间t_c满足t_c<κ·dt即可。就是说，无线环境的变化小时，不更新加权系数。

在这里，图14是表示关于图12的接收信号对于时间而言的相位的变动的一个例子的图形。如图14所示，在2个下降之间，信号的相位从—90度向+90度变化。就是说，下降之间的相位的变化量是180度。这样，需要选择系数κ，以便使在使用的解调方式中产生的错误非常小。例如QPSK信号时，不产生错误的相位的偏移θ_max，是最大±45度。因此，系数k的最大值成为1/4(＝45/180)。但这是在信号功率远远大于噪声功率的环境下(视为没有噪声的环境下)的值，在有噪声时，最好采用更小的系数к的值，特别是最好使系数K＝1/10(18度的相位变化φ_max)以下。这时的CNR最小值的最小值是6.5dB。

这样，解调器8及合成电路7作媒介，输入解调器8计算部9a、9b计算部控制器10按照公式5、11及12，根据接收信号功率的下降的时间间隔dt，计算计算部9a及9b的计算量的比率α/(1—α)，以便使在执行各计算部9a及9b进行的计算处理和解调器8进行的解调处理的期间中的无线信号的相位变化，为了执行解调处理而成为非常小的值。这时，最好将计算部9a进行的计算处理的比率α最小化，将计算部9b进行的计算处理时间最大化。

根据与将信号功率Ps作为1(振幅＝1)时的、不产生错误的最大噪声功率Pn的最大值之比，求出CNR。在这里，相位调制时的该噪声功率Pn的最大值，可以用下列公式表示。

[公式3]

$P_n={(\sqrt{P_S}\&CenterDot;({\mathrm{\&theta;}}_{\max }-{\mathrm{\&phi;}}_{\max }))}^2---\left(13\right)$

在公式13中，可以将[rad.]作为单位，采用下列公式定义相位θ_max及φ_max。

[公式4]

${\mathrm{\&theta;}}_{\max }=\frac{2\mathrm{\&pi;}}{2n_m}---\left(14\right)$

[公式5]

φ_max＝к·π        (15)

式中：n_mmin是相位调制的多值数，如果是BPSK它就是2，如果是QPSK它就是4，如果是8相PSK它就是8。

使用相位调制以外的调制方式时，可以根据多个平面内的符号间隔的最小值d_min，通过下列公式，获得不产生错误的最大噪声功率Pn的最大值。

[公式6]

$P_n={(\sqrt{P_S}\&CenterDot;d_{\min })}^2---\left(16\right)$

另外，计算部9a、9b都使用相同的控制算法时(例如计算部9a、9b都使用LMS时)，最大计算误差ε_max和收敛涉及的步骤数的最小次数N_min，成为反比的关系。

[公式7]

$N_{\min }=\mathrm{floor}\left(\frac{A}{{\mathrm{\&epsiv;}}_{\max }}\right)---\left(17\right),$

式中：floor(^*)表示对于小数点以下的舍去。A表示控制的开始时的值。就是说，α≠1时，在计算部9b中需要收敛，需要满足下列公式。

[公式8]

$\mathrm{round}\left(N(1-\mathrm{\&alpha;})\right)\&GreaterEqual;N_{\min 9b}=\mathrm{floor}\left(\frac{A_{9b}}{{\mathrm{\&epsiv;}}_{\max 9b}}\right)---\left(18\right)$

另一方面，α＝1时，根据收敛条件，预先设定计算部9a的最大计算误差ε_max，以便满足下列公式。

[公式9]

$N\&GreaterEqual;N_{\min 9a}=\mathrm{floor}\left(\frac{A_{9a}}{{\mathrm{\&epsiv;}}_{\max 9a}}\right)---\left(19\right)$

这样，可以获得计算部9a的最大计算误差ε_max的最小值。另一方面，计算部9a的最大计算误差ε_max的最大值，成为设想的初始值的最大值A_9a。实际上，根据系统，设定成必要的误差以下。

如上所述，在第4实施方式的变形例涉及的自适应控制装置中，其特征在于，计算部控制器10进行下述控制：根据接收信号功率的下降的时间间隔dt，计算计算部9a及9b的计算量的比率α/(1—α)，用计算的比率执行各计算部9a及9b的计算处理，从而使在执行各计算部9a及9b进行的计算处理和解调器8进行的解调处理的期间中的无线信号的相位变化，为了执行解调处理而成为非常小的值。

第5实施方式

图15是表示本发明的第5实施方式涉及的自适应控制装置的结构的方框图。第5实施方式涉及的自适应控制装置，与图1的第1实施方式涉及的自适应控制装置相比，其特征在于：如图15所示，在天线1a、1b和自适应控制电路2A之间，插入模拟/数字变换电路(ADC)5。自适应控制电路2A取代模拟的可变增益放大器3a、3b及模拟的移相器4a、4b，具备数字可变增益放大器16a、16b及数字移相器17a、17b。在这里。该实施方式的特征在于：将接收的无线信号变换成数字信号后，放大、移相数字信号。

在图15中，天线1a接收的无线信号，被用模拟/数字变换电路(ADC)5变换成数字信号后，再被数字可变增益放大器16a放大、数字移相器17a移相。另一方面，天线1b接收的无线信号，被用模拟/数字变换电路(ADC)5变换成数字信号后，再被数字可变增益放大器16b放大、数字移相器17b移相。图15的无线通信装置的结构，除了模拟/数字变换电路(ADC)5、数字可变增益放大器16a、16b及数字移相器17a、17b以外，都和图1的方框图的结构相同，所以不再赘述。

综上所述，采用第5实施方式后，将接收的无线信号变换成数字信号后，再将数字信号放大、移相。因此，在该实施方式中，自适应控制电路2A不是模拟处理接收的无线信号，能够对它进行数字处理，从而具有特有的作用效果：能够执行高速而且高精度的自适应控制处理，解调数据，进而还能够实现节电化。

在以上的第5实施方式中，可以和第2实施方式同样，具备检出接收数据的信号质量的信号质量测量器，计算部控制器10按照该信号质量，使计算量的比率α/(1—α)变化。另外，也可以和第3实施方式同样，具备检出接收的无线信号的信号强度的信号强度测量器，计算部控制器10按照该信号强度，使计算量的比率α/(1—α)变化。另外，还可以和第4实施方式同样，具备包含保存接收的无线信号的接收信号功率的存储器的信号强度测量器，信号强度测量器根据保存的接收信号功率的变化，检出信号强度变化的周期，计算部控制器10按照该信号强度变化的周期，使计算量的比率α/(1—α)变化。

在以上的各实施方式中，讲述了使用2个天线1a、1b的结构。但本发明并不局限于此。可以采用3个以上的天线的结构。天线的个数(N个)增加后，能够增加可以抑制的干扰波的数量(N—1个)，在干扰波较多的环境中发挥很大的作用。

在以上的各实施方式中，讲述了使用收敛速度、收敛误差等不同的2个自适应控制方法的结构。但本发明并不局限于此。可以采用3个以上的自适应控制方法的结构。既可以连续使用它们，还可以按照传输环境及移动速度选择最适当的个数，连续使用。

在以上的各实施方式中，分成计算部9a、9b加以图示。但本发明并不局限于此。可以只使用一个计算部，用多个自适应控制方法进行计算。

第6实施方式

图16是表示本发明的第6实施方式涉及的、具备第1～第5实施方式涉及的自适应控制装置——自适应天线装置19的无线通信装置24的结构的方框图。第6实施方式涉及的无线通信装置24，其特征在于：使用上述各实施方式涉及的自适应控制装置，构成无线通信装置24。

在图16中，无线通信装置24具备自适应天线装置19、输入电路20(该输入电路20具有麦克风20A)、输出电路21(该输出电路21具有扬声器21A)、电源电路22(该电源电路22向无线通信装置24的各电路供给电源)、装置控制器23(该装置控制器23控制该无线通信装置24整体的动作)。自适应天线装置19作为第1、第2、第3或第5实施方式涉及的自适应控制装置构成时，进而具备移动速度检出器14，或者进而具备为了从移动速度检出器14中取得移动速度v的接口。输入麦克风20A的声音，被变换成电信号后，该电信号——声音信号被输入电路20进行放大等处理后，向自适应天线装置19的调制器18输出，经过自适应天线装置19内的处理后，使用天线1a、1b发送。另一方面，自适应天线装置19接收的无线信号被自适应天线装置19的调制器18解调成为基带信号后，输入输出电路21，经过放大等处理后，由扬声器21A输出。

采用以上结构的无线通信装置24后，计算出高速而且高精度的最佳的加权系数，从而在接收信号中始终保持最好的信号质量，作为系统，能够实现具有高信号品质的便携式无线机等无线通信装置。

在以上的本实施方式中，无线通信装置24具备无线接收电路和无线发送电路。但本发明并不局限于此。可以只用无线接收电路构成。

如上所述.采用本发明涉及的自适应控制装置及具备它的无线通信装置后，能够按照电波传输环境，在规定的周期中使控制速度快的算法和虽然控制速度慢但是收敛误差小的算法的比例变化，从而能够在有限的控制时间中，获得信号质量最好的解调信号，实现高品质的无线通信。

Claims (12)

1.一种自适应控制装置，具备：

信号控制单元，该信号控制单元使用规定的加权系数，对多个天线分别接收的多个无线信号进行自适应控制；和

解调单元，该解调单元将所述自适应控制后的无线信号解调成解调数据，

其特征在于，所述自适应控制装置具备：

第1计算单元，该第1计算单元使用具有规定的第1收敛速度及规定的第1收敛误差的第1自适应控制方法，用第1计算量的比率α计算所述加权系数；

第2计算单元，该第2计算单元将所述第1计算单元计算出的加权系数作为初始值，使用具有比所述第1收敛速度慢的第2收敛速度和比所述第1收敛误差小的第2收敛误差的第2自适应控制方法，用第2计算量的比率(1-α)计算所述加权系数，将所述计算的加权系数，设定到所述信号控制单元；和

控制单元，该控制单元根据所述自适应控制装置的移动速度，决定所述第1及第2计算量的比率，并使得用所述决定的比率执行所述第1及第2计算单元的计算处理。

2.如权利要求1所述的自适应控制装置，其特征在于：进而具备检出单元，该检出单元检出所述自适应控制装置的移动速度。

3.如权利要求1所述的自适应控制装置，其特征在于：进而具备第1测量单元，该第1测量单元在规定期间存放所述接收的无线信号，并检出所述存放的无线信号的变化周期，

所述控制单元，根据所述检出的无线信号的变化周期，计算所述自适应控制装置的移动速度。

4.如权利要求1所述的自适应控制装置，其特征在于：所述控制单元，通过控制来执行所述第1及第2计算单元的计算处理，直到所述解调单元对于规定长度的解调数据进行的解调处理结束为止。

5.如权利要求1所述的自适应控制装置，其特征在于：进而具备第2测量单元，该第2测量单元测量所述解调数据的信号质量，

所述控制单元，在所述测量的信号质量小于规定的阈值时，使所述第2计算量增加，而且使所述第1计算量减少。

6.如权利要求1所述的自适应控制装置，其特征在于：进而具备第3测量单元，该第3测量单元测量所述接收的无线信号的信号强度，

所述控制单元，在所述测量的信号强度小于规定的阈值时，使所述第2计算量增加，而且使所述第1计算量减少。

7.一种自适应控制装置，具备：

信号控制单元，该信号控制单元使用规定的加权系数，对多个天线分别接收的多个无线信号进行自适应控制；和

解调单元，该解调单元将所述自适应控制后的无线信号解调成解调数据，

其特征在于，所述自适应控制装置具备：

第1计算单元，该第1计算单元使用具有规定的第1收敛速度及规定的第1收敛误差的第1自适应控制方法，用第1计算量的比率α计算所述加权系数；

第2计算单元，该第2计算单元将所述第1计算单元计算出的加权系数作为初始值，使用具有比所述第1收敛速度慢的第2收敛速度和比所述第1收敛误差小的第2收敛误差的第2自适应控制方法，用第2计算量的比率(1-α)计算所述加权系数，将所述计算出的加权系数，设定到所述信号控制单元；

第1测量单元，该第1测量单元在规定期间存放所述接收的无线信号，检出所述存放的无线信号的变化周期；和

控制单元，该控制单元根据所述检出的无线信号的变化周期，计算所述第1及第2计算量的比率，并使得用所述计算的比率执行所述第1及第2计算单元的计算处理，以便使执行所述第1及第2计算单元的计算处理和所述解调单元的解调处理的期间的无线信号的相位变化成为在执行所述解调处理时为足够小的值。

8.如权利要求7所述的自适应控制装置，其特征在于：所述控制单元，通过控制来执行所述第1及第2计算单元的计算处理，直到所述解调单元对于规定长度的解调数据进行的解调处理结束为止。

9.如权利要求7所述的自适应控制装置，其特征在于：进而具备第2测量单元，该第2测量单元测量所述解调数据的信号质量，

所述控制单元，在所述测量的信号质量小于规定的阈值时，使所述第2计算量增加，而且使所述第1计算量减少。

10.如权利要求7所述的自适应控制装置，其特征在于：进而具备第3测量单元，该第3测量单元测量所述接收的无线信号的信号强度，

所述控制单元，在所述测量的信号强度小于规定的阈值时，使所述第2计算量增加，而且使所述第1计算量减少。

11.一种无线通信装置，其特征在于，具备：

自适应控制装置；和

无线通信电路，该无线通信电路使用所述自适应控制装置，接收无线信号，

所述自适应控制装置，具备：

信号控制单元，该信号控制单元使用规定的加权系数，对多个天线分别接收的多个无线信号进行自适应控制；

解调单元，该解调单元将所述自适应控制后的无线信号解调成解调数据；

第1计算单元，该第1计算单元使用具有规定的第1收敛速度及规定的第1收敛误差的第1自适应控制方法，用第1计算量的比率α计算所述加权系数；

第2计算单元，该第2计算单元将所述第1计算单元计算出的加权系数作为初始值，使用具有比所述第1收敛速度慢的第2收敛速度和比所述第1收敛误差小的第2收敛误差的第2自适应控制方法，用第2计算量的比率(1-α)计算所述加权系数，将所述计算的加权系数，设定到所述信号控制单元；和

控制单元，该控制单元根据所述自适应控制装置的移动速度，决定所述第1及第2计算量的比率，并使得用所述决定的比率执行所述第1及第2计算单元的计算处理。

12.一种无线通信装置，其特征在于，具备：

自适应控制装置；和

无线通信电路，该无线通信电路使用所述自适应控制装置，接收无线信号，

所述自适应控制装置，具备：

信号控制单元，该信号控制单元使用规定的加权系数，对多个天线分别接收的多个无线信号进行自适应控制；

解调单元，该解调单元将所述自适应控制后的无线信号解调成解调数据；

第1计算单元，该第1计算单元使用具有规定的第1收敛速度及规定的第1收敛误差的第1自适应控制方法，用第1计算量的比率α计算所述加权系数；

第2计算单元，该第2计算单元将所述第1计算单元计算出的加权系数作为初始值，使用具有比所述第1收敛速度慢的第2收敛速度和比所述第1收敛误差小的第2收敛误差的第2自适应控制方法，用第2计算量的比率(1-α)计算所述加权系数，将所述计算出的加权系数，设定到所述信号控制单元；

第1测量单元，该第1测量单元在规定期间存放所述接收的无线信号，检出所述存放的无线信号的变化周期；和

控制单元，该控制单元根据所述检出的无线信号的变化周期，计算所述第1及第2计算量的比率，并使得用所述计算的比率执行所述第1及第2计算单元的计算处理，以便使执行所述第1及第2计算单元的计算处理和所述解调单元的解调处理的期间的无线信号的相位变化成为在执行所述解调处理时为足够小的值。

Images