JP2000501907A - アンテナアレイのための変調とディジタルビーム形成を同時に行うための効率的な装置 - Google Patents
アンテナアレイのための変調とディジタルビーム形成を同時に行うための効率的な装置Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.第2の数のアンテナアレイユニットを使用して第1の数のディジタル情報 信号を送信するためのディジタルビーム形成ネットワークにおいて、 前記情報信号の各々から選択された1つの情報ビットを1つのビットベクトル に組み立てるための手段と、 前記ビットベクトルのための入力および前記ビットベクトルを処理するための 、アンテナ素子の前記第2の数に等しい数の出力を有するディジタル処理手段と 、 前記第2の数の出力の各々に結合されており、各アンテナ素子により送信でき るよう、信号を発生するための変調は径発生手段とを備えた、ディジタルビーム 形成ネットワーク。 2.前記変調発生手段が一組のFIR係数を使用するFIRフィルタリング手 段を含む、請求項1記載のビーム形成ネットワーク。 3.前記係数が前記情報信号データレートに対するナイキストフィルタの平方 根を決定する、請求項2記載のビーム形成ネットワーク。 4.前記変調波形発生手段が拡散符号を使用してCDMA信号を発生する、請 求項1記載のビーム形成ネットワーク。 5.前記変調波形発生手段がフィルタリングされたPSK信号を形成する、請 求項1記載のビーム形成ネットワーク。 6.前記変調波形発生手段がフィルタリングされたQPSK信号を形成する、 請求項1記載のビーム形成ネットワーク。 7.前記変調波形発生手段がフィルタリングされたオフセットQPSK信号を 形成する、請求項1記載のビーム形成ネットワーク。 8.前記変調波形発生手段がフィルタリングされたπ/4シフトされたQPS K信号を形成する、請求項1記載のビーム形成ネットワーク。 9.前記変調波形発生手段がフィルタリングされたDPSK信号を形成する、 請求項1記載のビーム形成ネットワーク。 10.前記変調波形発生手段がフィルタリングされたDQPSK信号を形成する 、請求項1記載のビーム形成ネットワーク。 11.前記変調波形発生手段がフィルタリングされたオフセットDQPSK信号 を形成する、請求項1記載のビーム形成ネットワーク。 12.前記変調波形発生手段がフィルタリングされたπ/4シフトされたDQP SK信号を形成する、請求項1記載のビーム形成ネットワーク。 13.前記変調波形発生手段がディジタル−アナログ変換を行う、請求項1記載 のビーム形成ネットワーク。 14.前記変調波形発生手段が直交変調を行う、請求項13記載のビーム形成ネ ットワーク。 15.前記ディジタル−アナログ変換が高ビットレートのシグマ−デルタ変調を 含む、請求項13記載のビーム形成ネットワーク。 16.前記ディジタル処理手段が前記入力ビットベクトルのビットにより決定さ れる算術的符号を有する所定の係数の部分合計のあらかじめ計算されたルックア ップテーブルを記憶するためのメモリ手段を含む、請求項1記載のビーム形成ネ ットワーク。 17.前記ビットベクトルの前記ビットの各組み合わせに対し、前記部分合計を あらかじめ計算し、記憶する、請求項16記載のビーム形成ネットワーク。 18.ディジタル加算器が前記ルックアップテーブルのうちの2つ以上のテーブ ルの出力を組み合わせる、請求項16記載のビーム形成ネットワーク。 19.ディジタル加算器がシリアルディジタル加算器である、請求項18記載の ビーム形成ネットワーク。 20.連続するメモリワードアドレス内にビットの位を増しながら、前記ルック アップテーブルの値を記憶し、前記ワードの異なるビットが前記あらかじめ計算 された値のうちの数個の値からの同じ位のビットを表示する、請求項19記載の ビーム形成ネットワーク。 21.前記メモリ手段が前記係数の2つ以上の組に対して計算された値を記憶す る、請求項16記載のビーム形成ネットワーク。 22.前記メモリアドレス入力にチャンネルアドレスを加えることにより、前記 メモリから係数の所望する組に対応する値を選択する、請求項21記載のビーム 形成ネットワーク。 23.前記チャンネルアドレスがTDMAフレームのタイムスロットを示す、請 求項22記載のビーム形成ネットワーク。 24.前記チャンネルアドレスが周波数チャンネルを表示する、請求項22記載 のビーム形成ネットワーク。 25.前記ディジタル処理手段がチャンネル表示信号を受けるための別の入力を 有する、請求項1記載のビーム形成ネットワーク。 26.前記チャンネル表示信号がTDMAフレームのタイムスロットを示す、請 求項25記載のビーム形成ネットワーク。 27.前記チャンネル表示信号が周波数チャンネルを表示する、請求項25記載 のビーム形成ネットワーク。 28.第3の数のアンテナアレイ素子および第2の数の通信チャンネルを使用し て第1の数の第1の場合のディジタル情報信号を送信するためのディジタルビー ム形成ネットワークであって、 前記第2の数の通信チャンネルを通して送信するために前記第1の数の情報信 号の各々から選択された1つの情報ビットを組み立て、かつ前記選択したビット をビットベクトルに組み立てるための手段と、 前記ビットベクトルのための入力端および前記第3の数のアンテナ素子に等し い数の出力を有するディジタル処理手段と、 前記第3の数の出力の各々に結合されており、前記通信チャンネルのうちの前 記1つを通して各アンテナ素子によって送信するための信号を発生するための変 調波形発生手段とを備えた、ディジタルビーム形成ネットワーク。 29.前記組み立て手段が連続する通信チャンネルを通して送信するために、情 報ビットを使用して前記ビットベクトルを連続的に組み立て、前記ディジタル処 理手段が前記ビットベクトルを連続的に処理し、対応する連続的出力を発生する 、請求項28記載のビーム形成ネットワーク。 30.前記変調波形発生手段が更に前記連続する出力を使用して連続する通信チ ャンネルを通して送信するための信号を更に連続的に発生する、請求項29記載 のビーム形成ネットワーク。 31.前記通信チャンネルはTDMAフレームのタイムスロットである、請求項 28記載のビーム形成ネットワーク。 32.第2の数のアンテナアレイ素子を使用して第1の数のディジタル情報スト リームを送信するためのディジタルビーム形成器において、 前記情報ストリームの各々から1つの情報ビットを選択し、これらを組み立て て実数のビットベクトルを形成すると共に、前記情報ストリームから別の情報ビ ットを選択し、虚数ビットベクトルを形成するための選択手段と、 前記実数のビットベクトルを処理し、前記第2の数のアンテナ素子の各々に対 し第1の実数および第2の虚数ディジタル出力ワードを得ると共に、前記虚数ビ ットベクトルを処理し、対応する数の第2の実数および第2の虚数出力ワードを 得るためのディジタル処理手段と、 各アンテナ素子に対し、それらに関連する第1の実数および第2の虚数出力ワ ードを組み合わせると共に、関連する第1の虚数および第2の実数出力ワードを 組み合わせ、対応するマルチビットのQPSK変調シンボルを得るための組み合 わせ手段と、 前記アンテナ素子の各々に対し、前記QPSK変調シンボルを処理し、対応す るQPSK変調された無線波形を得るための変調波形発生手段とを備えた、ディ ジタルビーム形成器。 33.前記変調発生手段が一組のFIR係数を使用するFIRフィルタリング手 段を含む、請求項32記載のビーム形成器。 34.前記係数が前記QPSK変調シンボルのシンボルレートに対するナイキス トフィルタの平方根を形成する、請求項33記載のビーム形成器。 35.第2の数のアンテナアレイ素子を使用して第1の数のディジタル情報スト リームを送信するためのディジタルビーム形成器において、 前記情報ストリームの各々から、一度に1つの情報ビットを選択し、これらを 組み立て、実数のビットベクトルを形成すると共に前記情報ストリームから別の 情報ビットを選択し、反復シーケンスで虚数ビットベクトルを形成するための選 択手段と、 前記実数のビットベクトルと交互に前記虚数ビットベクトルを反復的に処理し 、前記第2の数のアンテナ素子の各々に対し、各実数のビットベクトルに関連し た 第1の実数および第1の虚数ディジタル出力ワードを得ると共に、各虚数ビット ベクトルに関連した対応する対応する数の第2の実数および第2の虚数出力ワー ドを得るためのディジタル処理手段と、 第1の実数のディジタル出力ワードと交互に前記第2の虚数の出力ワードを選 択し、実数のOQPSK変調値のストリームを発生すると共に、これと交互に第 2の実数のディジタル出力ワードと交互に第1の虚数出力ワードを選択し、虚数 のOQPSK変調値のストリームを発生するためのスイッチング手段と、 前記アンテナ素子の各々に対し、前記実数および虚数のD変調値を処理し、対 応するDQPSK変調された無線波形を得るための変調波形発生手段とを備えた ディジタルビーム形成器。 36.前記変調発生手段が一組のFIR係数を使用するFIRフィルタリング手 段を含む、請求項35記載のビーム形成器。 37.前記係数が前記OQPSK変調シンボルのシンボルレートに対するナイキ ストフィルタの平方根を形成する、請求項36記載のビーム形成器。 38.前記変調波形発生手段がディジタル−アナログ変換を行う、請求項32記 載のビーム形成器。 39.前記変調波形発生手段が直交変調を行う、請求項32記載のビーム形成器 。 40.前記ディジタル−アナログ変換が高ビットレートのシグマ−デルタ変調を 含む、請求項38記載のビーム形成器。 41.前記ディジタル処理手段が前記入力ビットベクトルのビットにより決定さ れる算術的符号を有する所定の係数の部分合計のあらかじめ計算されたルックア ップテーブルを記憶するためのメモリ手段を含む、請求項32記載のビーム形成 器。 42.前記ビットベクトルの前記ビットの各組み合わせに対し、前記部分合計を あらかじめ計算し、記憶する、請求項41記載のビーム形成器。 43.前記ルックアップテーブルのうちの2つ以上の出力を組み合わせるための ディジタル加算器を更に含む、請求項41記載のビーム形成器。 44.ディジタル加算器がシリアルディジタル加算器である、請求項43記載の ビーム形成器。 45.連続するメモリワードアドレス内にビットの位を増しながら、前記ルック アップテーブルの値を記憶し、前記ワードの異なるビットが前記あらかじめ計算 された値のうちの数個の値からの同じ位のビットを表示する、請求項44記載の ビーム形成器。 46.前記メモリ手段が前記係数の2つ以上の組に対して計算された値を記憶す る、請求項41記載のビーム形成器。 47.前記メモリアドレス入力にチャンネルアドレスを加えることにより、前記 メモリから係数の所望する組に対応する値を選択する、請求項46記載のビーム 形成器。 48.前記チャンネルアドレスがTDMAフレームのタイムスロットを示す、請 求項47記載のビーム形成器。 49.前記チャンネルアドレスが周波数チャンネルを表示する、請求項47記載 のビーム形成器。 50.前記ディジタル処理手段がチャンネル表示信号を受けるための別の入力を 有する、請求項32記載のビーム形成器。 51.前記チャンネル表示信号がTDMAフレームのタイムスロットを示す、請 求項50記載のビーム形成器。 52.前記チャンネル表示信号が周波数チャンネルを表示する、請求項50記載 のビーム形成器。 53.前記変調波形発生手段がディジタル−アナログ変換を行う、請求項35記 載のビーム形成器。 54.前記変調波形発生手段が直交変調を行う、請求項35記載のビーム形成器 。 55.前記ディジタル−アナログ変換が高ビットレートのシグマ−デルタ変調を 含む、請求項53記載のビーム形成器。 56.前記ディジタル処理手段が前記入力ビットベクトルのビットにより決定さ れる算術的符号を有する所定の係数の部分合計のあらかじめ計算されたルックア ップテーブルを記憶するためのメモリ手段を含む、請求項35記載のビーム形成 器。 57.前記ビットベクトルの前記ビットの各組み合わせに対し、前記部分合計を あらかじめ計算し、記憶する、請求項56記載のビーム形成器。 58.ディジタル加算器が前記ルックアップテーブルのうちの2つ以上の出力を 組み合わせる、請求項56記載のビーム形成器。 59.ディジタル加算器がシリアルディジタル加算器である、請求項58記載の ビーム形成器。 60.連続するメモリワードアドレス内にビットの位を増しながら、前記ルック アップテーブルの値を記憶し、前記ワードの異なるビットが前記あらかじめ計算 された値のうちの数個の値からの同じ位のビットを表示する、請求項59記載の ビーム形成器。 61.前記メモリ手段が前記係数の2つ以上の組に対して計算された値を更に記 憶する、請求項56記載のビーム形成器。 62.前記メモリアドレス入力にチャンネルアドレスを加えることにより、前記 メモリから係数の所望する組に対応する値を選択する、請求項61記載のビーム 形成器。 63.前記チャンネルアドレスがTDMAフレームのタイムスロットを示す、請 求項62記載のビーム形成器。 64.前記チャンネルアドレスが周波数チャンネルを表示する、請求項62記載 のビーム形成器。 65.前記ディジタル処理手段がチャンネル表示信号を受けるための別の入力を 有する、請求項35記載のビーム形成器。 66.前記チャンネル表示信号がTDMAフレームのタイムスロットを示す、請 求項65記載のビーム形成器。 67.前記チャンネル表示信号が周波数チャンネルを表示する、請求項65記載 のビーム形成器。 68.第2の数のアンテナアレイ素子を使用して第1の数の情報信号を受信する ためのディジタルビーム形成器において、 2レベルの信号を発生するようフィルタリング手段と増幅手段とハードウェア 制限手段と含む、前記アンテナ素子の各々のための受信手段と、 前記第2の数のアンテナ素子に対応する数の入力を備え、前記第1の数の信号 に対応する数の出力を計算するディジタル処理手段と、 前記ディジタルプロセッサの前記入力に同時に印加するための前記2レベル信 号を選択し、前記情報信号を表示するための前記ディジタルプロセッサからの前 記出力を選択するためのタイミング手段とを備えたディジタルビーム形成器。 69.前記受信手段が更にダウンコンバート手段を含む、請求項68記載のビー ム形成器。 70.前記第2の数のアンテナアレイ素子を使用して第1の数の情報信号を受信 するためのディジタルビーム形成器において、 実数の符号ビットおよび虚数の符号ビットに対して2つの受信され、増幅され 、量子化された信号を発生するためのフィルタリング手段、増幅手段および量子 化手段を含む、前記アンテナ素子の各々のための受信手段と、 前記第2の数のアンテナ素子に対応する数の入力を含み、前記第1の数の信号 に対応する多数の出力を計算するディジタル処理手段と、 前記ディジタルプロセッサの前記入力へ同時に印加するための実数の符号ビッ トと前記虚数ビットとを交互に選択し、前記数のディジタルプロセッサの出力の 各々に対し第1の実数および第1の虚数値と交互に第2の実数および第2の虚数 値を得るためのタイミング手段と、 前記第1の実数値と前記第2の虚数値とを組み合わせ、かつ前記第1の虚数値 と前記第2の実数値とを組み合わせ、前記情報信号の各々に対し、対応する複素 数を示す値を得るための組み合わせ手段とを備えた、ディジタルビーム形成器。 71.第2の数のアンテナアレイ素子を使用して第1の数の情報信号を受信する ためのディジタルビーム形成器において、 量子化された実数の二進値および量子化された虚数の二進値を発生するための フィルタリング手段、増幅手段および複素ディジタル−アナログ変換手段とを含 む、前記アンテナ素子の各々のための受信手段と、 前記第2の数のアンテナ素子に対応する数の入力を含み、前記第1の数の信号 に対応する多数の出力を計算するディジタル処理手段と、 前記ディジタルプロセッサの前記入力に同時に印加するための前記実数値から の対応する位のビットと交互に前記虚数値からの対応する位のビットを選択し、 前記選択したビットの位を考慮し、前記第1の実数および前記第2の虚数値を 累積し、実数の累積された値および前記第1の実数値と共に前記第1の虚数値を 得て、同様に虚数の累積値を得るための累積手段とを備え、前記実数および前記 累積値が前記情報信号の各々の複素サンプルを表示するよう、前記ディジタルプ ロセッサ出力の各々に対応して得られるディジタルビーム形成器。 72.マルチビット値のベクトルとマルチビット係数のマトリックスとの乗算を 実行するための改良された装置において、 同じ行における係数の加減算に対応して前記係数のあらかじめ計算された組み 合わせを記憶するためのメモリ手段と、 マルチビット値の前記ベクトルの各要素から選択された同じ位の1つのビット から成るアドレスにより、前記メモリ手段をアドレス指定するためのアドレス指 定手段と、 位の高くなるビットから形成されたアドレスにより逐次アドレス指定される際 に、前記メモリ手段から得られる出力を累積するための累積手段とを備え、該累 積手段が前記高くなる位に関連し前記メモリ手段の出力の累積を保証するための シフト手段を含む、改良された装置。
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