JP2002111362A - 複数のアンテナを有する通信システムにおける信号処理方法及び信号処理装置 - Google Patents

複数のアンテナを有する通信システムにおける信号処理方法及び信号処理装置

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JP2002111362A JP2001263322A JP2001263322A JP2002111362A JP 2002111362 A JP2002111362 A JP 2002111362A JP 2001263322 A JP2001263322 A JP 2001263322A JP 2001263322 A JP2001263322 A JP 2001263322A JP 2002111362 A JP2002111362 A JP 2002111362A
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    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/0848—Joint weighting
    • H04B7/0854—Joint weighting using error minimizing algorithms, e.g. minimum mean squared error [MMSE], "cross-correlation" or matrix inversion

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適応アレイアンテナで実時間に適応アルゴリ
ズムを適用するに適し、通話品質を向上させ、費用を節
減できる適応アレイアンテナシステムにおける信号処理
方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 本発明の信号処理方法は、複数のアンテ
ナが備えられた通信システムにおいて、前記複数のアン
テナに受信された信号から特定の信号を主に含む受信信
号と、この特定信号以外の信号を主に含む受信信号を抽
出する工程と、前記抽出した受信信号それぞれの自己相
関行列を演算する工程と、前記演算した自己相関行列の
うち、少なくともある一つの行列を対角成分と非対角成
分とに分け、この各々の成分を有する行列に分離する工
程と、前記分離した自己相関行列を用いて、前記特定の
信号に関連した加重値を算出する工程と、前記特定信号
に関連した送信又は受信信号に前記加重値を適用して、
この適用した信号を出力する工程とを包含することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は通信システムに係
り、特にコード分割多重接続（ＣＭＤＡ）システムにお
ける適応アルゴリズムを用いた適応アレイアンテナシス
テムにおける信号処理方法及びこれのための装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、無線通信を行うとき、受信する
信号には所望の信号（以下、”願信号”）と干渉信号と
が共に存在し、通常、一つの願信号に対して多数の干渉
信号が存在する。かかる干渉信号による通信歪曲の程度
は、願信号電力対全ての干渉信号電力との和によって決
定されるので、願信号のレベルが干渉信号各々のレベル
より著しく高い場合にも、干渉信号の数が多いとその全
体電力が大きくなり、通信歪曲が発生する。
【０００３】図１は従来技術によるアレイアンテナシス
テムのビーム形成方法を示す図面である。図１を参考す
ると、ＣＤＭＡ無線連結方式（ＣＭＤＡ ｔｙｐｅ ｒ
ａｄｉｏ ｌｉｎｋ）を使用する一般的なアレイアンテ
ナシステムでは、アレイアンテナに受信された超高周波
の信号を基底帯域信号に変換する周波数下向変換器１０
１と、前記基底帯域信号をデジタル信号に変換するアナ
ログデジタル変換器１０２と、前記デジタル信号を逆拡
散させる第１乗算器１０３と、積分器１０４と、所望の
信号の利得を高めるためにウェートベクタを掛け合わせ
る第２乗算器１０５と、前記所望の信号の空間処理のた
めのビーム形成器１０６と、前記ウェートベクタが掛け
合わせられた信号を合成して出力するアレイ出力器１０
７とから構成されている。
【０００４】この種の構成によって従来技術に係るアレ
イアンテナのビーム形成方法は次の通りである。
【０００５】前記周波数下向け変換器１０１は各アレイ
アンテナ素子を介して受信した信号を基底帯域のアナロ
グ信号に変換させる。そして、このアナログ信号はアナ
ログデジタル変換器１０２によって各々のデジタル信号
に変換する。
【０００６】前記第１乗算器１０３及び積分器１０４は
このデジタル信号を逆拡散して所望の信号のみを抽出す
る。前記第２乗算器１０５はこの抽出した信号にウェー
トベクタを適用する。このウェートベクターが適用され
た信号はアレイ出力器１０７により合成され、復調器
（図示せず）へ入力される。
【０００７】このとき、前記ウェートベクタはビーム形
成器１０６により提供されるが、ビーム形成器１０６
は、前記アナログデジタル変換器１０２の出力信号と前
記積分器１０４の出力信号とからウェートベクタを更新
する。
【０００８】前記アナログデジタル変換器１０２の出力
信号は、ＣＭＤＡシステムで既に知っているコードに逆
拡散する前の高速の信号であり、前記積分器１０４の出
力信号は、既に知っているコードに逆拡散した後の低速
の信号である。
【０００９】この種の信号を用いて、従来技術では逆拡
散前の信号をサンプリングした信号の自己相関行列と、
逆拡散後の信号をサンプリングした信号の自己相関行列
とを計算し、その各々の行列を用いて、空間処理のため
のウェートベクタを計算する。
【００１０】しかし、かかる従来技術における適応アレ
イアンテナのための適応アルゴリズムは、一般的な固有
ベクトルの問題を一つの行列のみが存在する固有ベクト
ルの問題に変えなければならなかった。この過程で“ポ
ジティブデフィニート（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｄｅｆｉｎ
ｉｔｅ）”行列という特性を用いて、一般的な固有ベク
トルの問題を構成する二つの行列のうち、一つの行列を
再び二つに行列分離しなければならなかったし、分離し
た行列に対して逆行列を計算しなければならない不具合
があった。また、その計算量が多すぎて、実時間適応ア
レイアルゴリズムとしては適当ではない問題点があっ
た。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は上記
のような従来技術の問題点を解決するために、適応アレ
イアンテナで実時間に適応アルゴリズムを適用するに適
するようにした適応アレイアンテナシステムにおける信
号処理方法を提供するためのものである。
【００１２】また、本発明は適応アレイアンテナシステ
ムでの通話品質を向上させるに適したような信号処理方
法及びこれのための装置を提供するためのものである。
【００１３】また、本発明は簡単であり且つ費用を節減
できるような適応アレイアンテナシステムにおける信号
処理方法及びこれのための装置を提供するためのもので
ある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の信号処理方法
は、複数のアンテナが備えられた通信システムにおい
て、前記複数のアンテナに受信された信号から特定の信
号を主に含む受信信号と、この特定信号以外の信号を主
に含む受信信号を抽出する工程と、前記抽出した受信信
号それぞれの自己相関行列を演算する工程と、前記演算
した自己相関行列のうち、少なくともある一つの行列を
対角成分と非対角成分とに分け、この各々の成分を有す
る行列に分離する工程と、前記分離した自己相関行列を
用いて、前記特定の信号に関連した加重値を算出する工
程と、前記特定信号に関連した送信又は受信信号に前記
加重値を適用して、この適用した信号を出力する工程と
を包含することを特徴とし、そのことにより上記目的が
達成される。
【００１５】前記通信システムはＣＭＤＡ方式の無線通
信システムであり、前記特定信号を主に含む受信信号
は、前記受信した信号を特定のコードで逆拡散した後の
受信信号であることをさらなる特徴としてもよい。
【００１６】前記特定信号以外の信号を主に含む受信信
号は、前記受信した信号を特定コードで逆拡散する前の
受信信号であることをさらなる特徴としてもよい。
【００１７】前記受信信号のベクタは、このベクタ元素
の数が前記アンテナの数と同じであるか少ないベクタで
あることをさらなる特徴としてもよい。
【００１８】前記自己相関行列は、行又は列の数が前記
受信信号ベクタの元素の数と同一であることをさらなる
特徴としてもよい。
【００１９】前記算出した加重値は、元素の数が前記自
己相関行列の行又は列の数と同じベクタであることをさ
らなる特徴としてもよい。
【００２０】前記加重値の算出工程は、前記特定の信号
を主に含む受信信号の自己相関行列と前記加重値ベクタ
との掛け合わせが、前記特定信号以外の信号を主に含む
受信信号の自己相関行列と前記加重値ベクタとの掛け合
わせに比べて最大となる前記加重値ベクタを求めること
をさらなる特徴としてもよい。
【００２１】前記分離した行列は前記特定信号以外の信
号を主に含む受信信号の自己相関行列であることをさら
なる特徴としてもよい。
【００２２】前記特定信号以外の信号を主に含む受信信
号のベクタをｘ、前記特定の信号を主に含む受信信号の
ベクタをｙ、前記ｘの自己相関行列をＲｘｘ、前記ｙの
自己相関行列をＲｙｙ、前記Ｒｘｘの対角成分の行列を
ＲｘｘD、前記Ｒｘｘの非対角成分の行列をＲｘｘO、前
記ＲｘｘDの逆行列が（ＲｘｘD）-1、一般的な固有ベク
トル問題のＲｙｙｗ＝λＲｘｘｗの最大の固有ベクトル
をλとする時、前記加重値ｗは、
【００２３】
【数５】 式により算出されることをさらなる特徴としてもよい。
【００２４】前記特定信号以外の信号を主に含む受信信
号のベクタをｘ、前記特定信号を主に含む受信信号のベ
クタをｙ、前記ｘの自己相関行列をＲｘｘ、前記ｙの自
己相関行列をＲｙｙ、前記Ｒｘｘの対角成分の行列をＲ
ｘｘD、前記Ｒｘｘの非対角成分の行列をＲｘｘO、前記
ＲｘｘDの逆行列が（ＲｘｘD）-1、一般的な固有ベクト
ル問題のＲｙｙｗ＝λＲｘｘｗの最大の固有ベクトルを
λとする時、前記加重値ｗは、スナップシャットインデ
クスｋと、その後のスナップシャットインデクス（ｋ＋
１）とに対して
【００２５】
【数６】 式により更新されることをさらなる特徴としてもよい。
【００２６】前記一般的な固有ベクトル問題のＲｙｙｗ
＝λＲｘｘｗの最大固有ベクトルのλはハーミション
（Ｈｅｒｍｉｔｉａｎ：エルミート）演算子Ｈに対し
て、
【００２７】
【数７】 式により算出されることをさらなる特徴としてもよい。
【００２８】前記分離される行列は前記特定の信号を主
に含む受信信号の自己相関行列であることをさらなる特
徴としてもよい。
【００２９】前記特定信号以外の信号を主に含む受信信
号のベクタをｘ、前記特定の信号を主に含む受信信号の
ベクタをｙ、前記ｘの自己相関行列をＲｘｘ、前記ｙの
自己相関行列をＲｙｙ、前記Ｒｙｙの対角成分の行列を
ＲｙｙD、前記Ｒｙｙの非対角成分の行列をＲｙｙO、前
記ＲｙｙDの逆行列が（ＲｙｙD）-1、一般的な固有ベク
トル問題のＲｙｙｗ＝λＲｘｘｗの最大の固有ベクトル
をλとする時、前記ウェートベクタｗは、ｗ（λＲｘｘ
ｗ−ＲｙｙO ｗ）（ＲｙｙD）-1式により算出されること
をさらなる特徴としてもよい。
【００３０】前記特定信号以外の信号を主に含む受信信
号のベクタをｘ、前記特定の信号を主に含む受信信号の
ベクタをｙ、前記ｘの自己相関行列をＲｘｘ、前記ｙの
自己相関行列をＲｙｙ、前記Ｒｙｙの対角成分の行列を
ＲｙｙD、前記Ｒｙｙの非対角成分の行列をＲｙｙO、前
記ＲｙｙDの逆行列が（ＲｙｙD）-1、一般的な固有ベク
トル問題のＲｙｙｗ＝λＲｘｘｗの最大の固有ベクトル
をλとする時、前記加重値ｗは、スナップシャットイン
デクスｋと、その後のスナップシャットインデクス（ｋ
＋１）とに対して、ｗ （ｋ＋１）＝λＲｘｘｗ（ｋ）（ＲｙｙD）-1−Ｒｙ
ｙO ｗ（ｋ）（ＲｙｙD）-1 式により算出されることをさらなる特徴としてもよい。
【００３１】前記一般的な固有ベクトル問題のＲｙｙｗ
＝λＲｘｘｗの最大固有ベクトルのλはハーミション演
算子Ｈに対して、
【００３２】
【数８】 式により算出されることをさらなる特徴としてもよい。
【００３３】以上のような目的を達成するための本発明
の第１特徴によれば、複数のアンテナが備えられた通信
システムにおいて、前記複数のアンテナに受信された信
号から特定の信号を主に含む受信信号と、この特定信号
以外の信号を主に含む受信信号を抽出する工程と、前記
抽出した受信信号それぞれの自己相関行列を演算する工
程と、前記演算した自己相関行列のうち、少なくともあ
る一つの行列を対角成分と非対角成分とに分け、この各
々の成分を有する行列に分離する工程と、前記分離した
自己相関行列を用いて、前記特定の信号に関連した加重
値を算出する工程と、前記特定信号に関連した送信又は
受信信号に前記加重値を適用して、この適用した信号を
出力する工程とを備えて成されたことを特徴とする。
【００３４】以上のような目的を達成するための本発明
の第２特徴によれば、好ましくは、前記通信システムは
ＣＭＤＡ方式の無線通信システムであり、前記特定信号
を主に含む受信信号は、前記受信した信号を特定のコー
ドで逆拡散した後の受信信号である。ここで、前記特定
信号以外の信号を主に含む受信信号は、前記受信した信
号を特定コードで逆拡散する前の受信信号である。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい一実施形
態による構成及び作用を添付の図面を参照して説明す
る。
【００３６】（第１実施形態）図２は本発明の一例によ
る適応アルゴリズム流れ図である。
【００３７】既に説明したように、従来の適応アレイア
ンテナを用いたＣＤＭＡシステムで、ビーム形成器１０
６は、ウェートベクタ（ｗｅｉｇｈｔ ｖｅｃｔｏｒ）
を更新するために、逆拡散前の高速信号と、既に知って
いるチャネルコードを用いて逆拡散した後の低速の信号
とを共に用いる。
【００３８】また、前記逆拡散前の信号をサンプリング
した信号の自己相関行列と、逆拡散後の信号をサンプリ
ングした信号の自己相関行列とを計算し、この各々の行
列を用いて、空間処理のためのウェートベクタを計算す
る。
【００３９】逆拡散する前の、各アンテナから受信した
信号のベクタをｘとし、各アンテナで受信した信号を既
に知っているコードに逆拡散した後の信号のベクタをｙ
と定義する（Ｓ２０）。このとき、ベクタｘの自己相関
行列をＲｘｘとし、ベクタｙの自己相関行列をＲｙｙと
すると、各アンテナ素子に掛けるべきである複素利得か
ら構成されたウェートベクタｗを求める式は、次の式１
のように、一般的な固有ベクトルの問題となる（Ｓ２
１）。
【００４０】Ｒｙｙｗ＝λＲｘｘｗ （式１） そして、前記自己相関行列ＲｘｘとＲｙｙは、各々次の
式２と式３によって推定される。
【００４１】 Ｒｘｘ（ｋ）＝ｆＲｘｘ（ｋ−１）＋ｘ（ｋ）ｘ H（ｋ） （式２） Ｒｙｙ（ｋ）＝ｆＲｙｙ（ｋ−１）＋ｙ（ｋ）ｙ H（ｋ） （式３） 前記式２と式３で、ｆは０から１の値を有する忘却ファ
クター（ｆｏｒｇｅｔｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）であ
り、Ｈはハーミション演算子である。
【００４２】前記式１で従来はウェートベクタを求める
ために、行列分離及び逆行列の計算を行ったが、本発明
では前記自己相関行列Ｒｘｘを各々Ｒｘｘの対角部分と
非対角部分とを有する各々の対角行列と非対角行列とに
分けて、次の式４のように表す（Ｓ２２）。
【００４３】 Ｒｙｙｗ＝λ（ＲｘｘD＋ＲｘｘO）ｗ （式４） このとき、ＲｘｘDはＲｘｘの対角行列、即ち、Ｒｘｘ
の対角部分のみを取り、残り部分は全て０である行列で
あり、ＲｘｘOはＲｘｘの対角部分を除いた部分を取
り、対角部分は全て０である非対角行列を各々表す。
【００４４】また、前記受信信号のベクタｘは、このベ
クタ元素（ｖｅｃｔｏｒ ｅｌｅｍｅｎｔ）の数が前記
アンテナ素子（又はアレイ）の数と同じか少ないベクタ
である。前記自己相関行列（Ｒｘｘ又はＲｙｙ）は、行
又は列の数が前記受信信号ベクタｘの元素の数と同一で
ある。
【００４５】前記式４は次の式５に書き直すことができ
る。
【００４６】 Ｒｙｙｗ−λＲｘｘO ｗ＝λＲｘｘD ｗ （式５） 前記式５の両辺に前記ＲｘｘDの逆行列を掛け合わせて
次のように整理する。本発明でもＲｘｘDの逆行列を求
めるべきであり、ＲｘｘDは対角行列であるので、次の
ように簡単に得られる（Ｓ２３）。
【００４７】例えば、ＲｘｘDを式６のように書き直せ
ると仮定しよう。対角行列の性質を用いると、式６の対
角行列の逆行列を式７のように簡単に求めることができ
る。
【００４８】
【数９】
【００４９】
【数１０】 前記式７によって前記式５は次のように整理することが
できる。
【００５０】 （Ｒｙｙ−λＲｘｘO）（ＲｘｘD）-1 ｗ＝λｗ （式８） 前記式８で最大の固有ベクトルλは次のように求められ
る（Ｓ２４）。
【００５１】
【数１１】 従って、ウェートベクタｗは次の式１０のように表すこ
とができる。
【００５２】
【数１２】 前記式１０のように、算出するウェートベクタの元素の
数は、前記自己相関行列（Ｒｘｘ又はＲｙｙ）の行又は
列の数と同じである。
【００５３】移動通信状況で適応アレイアンテナに使用
するウェートベクタｗは更新し続けるべきであり、移動
体を追跡できなければならないので、今までのウェート
ベクタｗを求める方法は、前記式１０によって次の式１
１のように要約することができる（Ｓ２５）。
【００５４】
【数１３】 このとき、ｋは適応アレイアンテナに入射する信号を観
測して、新たなウェートベクタを計算する時間を表すイ
ンデクスであって、本発明の信号処理によれば、毎スナ
ップシャットごとに新たに入射する信号値に適当なウェ
ートベクタを算出することにより、毎スナップシャット
ごとに入射した信号値に適応するアレイアンテナを提供
できる。
【００５５】即ち、初期の仮ウェートベクターを設定
し、前記式１１のように更新し続けることにより、収斂
（ｃｏｎｖｅｒｇｅ）したウェートベクタを求めること
ができ、各信号源の移動を追跡して、適応アレイアンテ
ナのビームパターンを提供することができる。
【００５６】この求められたウェートベクタをベクタｙ
と複素内積を取り、アレイアンテナの出力ｚを図２の式
１２のように求めることができる（Ｓ２６）。
【００５７】ｚ＝ｗ H ｙ （式１２） また、本発明は、図３に示すように、各アンテナを通じ
て受信した信号を既に知っているコードに逆拡散した後
の信号ベクタｙの自己相関行列Ｒｙｙを、対角行列と非
対角行列とに分けて、ウェートベクタを計算するまた他
の方法を提供する。
【００５８】（第２実施形態）図３は本発明の他の例に
よる適応アルゴリズム流れ図である。
【００５９】図３を参照すると、まず、逆拡散する前
の、各アンテナから受信した信号のベクタをｘとし、各
アンテナで受信した信号を既に知っているコードに逆拡
散した後の信号のベクタをｙと定義する（Ｓ３０）。こ
のとき、ベクタｘの自己相関行列をＲｘｘとし、ベクタ
ｙの自己相関行列をＲｙｙとすると、各アンテナ素子に
掛けるべきである複素利得から構成されたウェートベク
タｗを求める式は、式１のように、一般的な固有ベクト
ルの問題となる（Ｓ３１）。
【００６０】この時も、前記各々の自己相関行列Ｒｘｘ
とＲｙｙは、前記図２における式２と式３によって推定
される。
【００６１】前記式１で従来はウェートベクタを求める
ために、行列分離及び逆行列の計算を行ったが、本発明
のまた他の例では、前記自己相関行列Ｒｙｙを各々Ｒｙ
ｙの対角部分と非対角部分とからなる各々の対角行列と
非対角行列とに分けて、次の式１３のように表す（Ｓ３
２）。
【００６２】 （ＲｙｙD＋ＲｙｙO）ｗ＝λＲｘｘｗ （式１３） このとき、ＲｙｙDはＲｙｙの対角行列、即ち、Ｒｙｙ
の対角部分のみを取り、残り部分は全て０である行列で
あり、ＲｙｙOはＲｙｙの対角部分を除いた部分を取
り、対角部分は全て０である非対角行列を各々表す。
【００６３】また、前記受信信号のベクタｘは、このベ
クタ元素の数が前記アンテナ素子（又はアレイ）の数と
同じか少ないベクタである。前記自己相関行列（Ｒｘｘ
又はＲｙｙ）は、行又は列の数が前記受信信号ベクタｘ
の元素の数と同一である。
【００６４】前記式１３は次の式１４に書き直すことが
できる。
【００６５】 ＲｙｙD ｗ＝λＲｘｘｗ−λＲｙｙO ｗ （式１４） 前記式１４の両辺に前記ＲｙｙDの逆行列を掛け合わせ
て次のように整理すると、ウェートベクタｗは式１５の
ように表す（Ｓ３３）。
【００６６】 ｗ＝（λＲｘｘｗ−ＲｙｙO ｗ）（ＲｙｙD）-1 （式１５） 前記式１５で最大固有ベクトルλは、図２と同様に、前
記式９を用いて求められる。また、前記式１５に示すよ
うに、算出するウェートベクターの元素の数は、前記自
己相関行列（Ｒｘｘ又はＲｙｙ）の行又は列の数と同じ
である。
【００６７】移動通信状況で適応アレイアンテナに使用
するウェートベクターｗは更新し続けるべきであり、移
動体を追跡できなければならないので、今までのウェー
トベクターｗを求める方法は、前記式１５と前記式９に
よって算出された最大固有ベクトルλから次の式１６の
ように表すことができる。
【００６８】 ｗ（ｋ＋１）＝λＲｘｘｗ（ｋ）（ＲｙｙD）-1−Ｒｙｙｏｗ（ｋ）（Ｒ ｙｙD）-1 （式１６） このとき、ｋは適応アレイアンテナに入射する信号を観
測して、新たなウェートベクタを計算する時間を表すイ
ンデクスであって、本発明の信号処理によれば、毎スナ
ップシャットごとに新たに入射する信号値に適当なウェ
ートベクタを算出することにより、毎スナップシャット
ごとに入射した信号値に適応するアレイアンテナシステ
ムを提供できる。
【００６９】即ち、初期の仮ウェートベクターを設定
し、前記式１６のように更新し続けることにより、収斂
したウェートベクタを求めることができ、各信号源の移
動を追跡して、適応アレイアンテナのビームパターンを
提供することができる。
【００７０】この求められたウェートベクタをベクタｙ
と複素内積を取り、アレイアンテナの出力ｚを図２の式
１２のように求めることができる。
【００７１】本発明によれば、適応アレイアンテナで実
時間に適応アルゴリズムを適用するに適し、且つ適応ア
レイアンテナシステムでの通話品質を向上させると共
に、費用を節減できるような適応アレイアンテナシステ
ムにおける信号処理方法及びこれのための装置が提供さ
れる。
【００７２】本発明は、複数のアンテナが備えられた通
信システムで、前記複数のアンテナに受信された信号か
ら特定の信号を主に含む受信信号と、この特定信号以外
の信号を主に含む受信信号を抽出する工程と、前記抽出
した受信信号それぞれの自己相関行列を演算する工程
と、前記演算した自己相関行列のうち、少なくともある
一つの行列を対角成分と非対角成分とに分け、この各々
の成分を有する行列に分離する工程と、前記分離した自
己相関行列を用いて、前記特定の信号に関連した加重値
を算出する工程と、前記特定信号に関連した送信又は受
信信号に前記加重値を適用して、この適用した信号を出
力する工程とを備えて成されたことを特徴とする。
【００７３】尚、前記通信システムはＣＭＤＡ方式の無
線通信システムであり、前記特定信号を主に含む受信信
号は、前記受信した信号を特定のコードで逆拡散した後
の受信信号である。ここで、前記特定信号以外の信号を
主に含む受信信号は、前記受信した信号を特定コードで
逆拡散する前の受信信号である。
【００７４】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明はＣＭＤ
Ａシステムのための適応アレイアンテナを実現するに必
ず必要なビーム形成のためのアルゴリズムを簡単に行う
ことにより、ビーム形成アルゴリズムの実行による計算
量を減らせる効果がある。
【００７５】また、移動通信環境で移動体を追跡しなけ
ればならないビーム形成器の長所を十分に活用するため
に、適応アレイアンテナのビームパターンを実時間で生
成することができる。
【００７６】さらに、前記実時間的に更新されるビーム
パターン（ウェートベクタ）を適用できるから、通信の
品質が向上する。
【００７７】また、ビーム形成器を実現するにおいても
簡単なアルゴリズムを適用できるから、ＤＳＰの数を減
らすことができ、費用節減の効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術によるアレイアンテナシステムを示
す図面。
【図２】 本発明の一例による適応アルゴリズムの流れ
図を示す図面。
【図３】 本発明の他の例による適応アルゴリズムの流
れ図を示す図面。
【符号の説明】
１０１ 周波数下向き変換器 １０２ アナログデジタル変換器 １０３ 第１の乗算器 １０４ 積分器 １０５ 第２の乗算器 １０６ ビーム形成器

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のアンテナが備えられた通信システ
    ムにおいて、 前記複数のアンテナに受信された信号から特定の信号を
    主に含む受信信号と、 この特定信号以外の信号を主に含む受信信号を抽出する
    工程と、 前記抽出した受信信号それぞれの自己相関行列を演算す
    る工程と、 前記演算した自己相関行列のうち、少なくともある一つ
    の行列を対角成分と非対角成分とに分け、この各々の成
    分を有する行列に分離する工程と、 前記分離した自己相関行列を用いて、前記特定の信号に
    関連した加重値を算出する工程と、 前記特定信号に関連した送信又は受信信号に前記加重値
    を適用して、この適用した信号を出力する工程と、を包
    含することを特徴とする信号処理方法。
  2. 【請求項２】 前記通信システムはＣＭＤＡ方式の無線
    通信システムであり、前記特定信号を主に含む受信信号
    は、前記受信した信号を特定のコードで逆拡散した後の
    受信信号であることを特徴とする請求項１記載の信号処
    理方法。
  3. 【請求項３】 前記特定信号以外の信号を主に含む受信
    信号は、前記受信した信号を特定コードで逆拡散する前
    の受信信号であることを特徴とする請求項２記載の信号
    処理方法。
  4. 【請求項４】 前記受信信号のベクタは、このベクタ元
    素の数が前記アンテナの数と同じであるか少ないベクタ
    であることを特徴とする請求項１記載の信号処理方法。
  5. 【請求項５】 前記自己相関行列は、行又は列の数が前
    記受信信号ベクタの元素の数と同一であることを特徴と
    する請求項４記載の信号処理方法。
  6. 【請求項６】 前記算出した加重値は、元素の数が前記
    自己相関行列の行又は列の数と同じベクタであることを
    特徴とする請求項１記載の信号処理方法。
  7. 【請求項７】 前記加重値の算出工程は、前記特定の信
    号を主に含む受信信号の自己相関行列と前記加重値ベク
    タとの掛け合わせが、前記特定信号以外の信号を主に含
    む受信信号の自己相関行列と前記加重値ベクタとの掛け
    合わせに比べて最大となる前記加重値ベクタを求めるこ
    とを特徴とする請求項１記載の信号処理方法。
  8. 【請求項８】 前記分離した行列は前記特定信号以外の
    信号を主に含む受信信号の自己相関行列であることを特
    徴とする請求項７記載の信号処理方法。
  9. 【請求項９】 前記特定信号以外の信号を主に含む受信
    信号のベクタをｘ、前記特定の信号を主に含む受信信号
    のベクタをｙ、前記ｘの自己相関行列をＲｘｘ、前記ｙ
    の自己相関行列をＲｙｙ、前記Ｒｘｘの対角成分の行列
    をＲｘｘD、前記Ｒｘｘの非対角成分の行列をＲｘｘO、
    前記ＲｘｘDの逆行列が（ＲｘｘD）- 1、一般的な固有ベ
    クトル問題のＲｙｙｗ＝λＲｘｘｗの最大の固有ベクト
    ルをλとする時、前記加重値ｗは、 【数１】 式により算出されることを特徴とする請求項８記載の信
    号処理方法。
  10. 【請求項１０】 前記特定信号以外の信号を主に含む受
    信信号のベクタをｘ、前記特定信号を主に含む受信信号
    のベクタをｙ、前記ｘの自己相関行列をＲｘｘ、前記ｙ
    の自己相関行列をＲｙｙ、前記Ｒｘｘの対角成分の行列
    をＲｘｘD、前記Ｒｘｘの非対角成分の行列をＲｘｘO、
    前記ＲｘｘDの逆行列が（ＲｘｘD）- 1、一般的な固有ベ
    クトル問題のＲｙｙｗ＝λＲｘｘｗの最大の固有ベクト
    ルをλとする時、前記加重値ｗは、スナップシャットイ
    ンデクスｋと、その後のスナップシャットインデクス
    （ｋ＋１）とに対して 【数２】 式により更新されることを特徴とする請求項８記載の信
    号処理方法。
  11. 【請求項１１】 前記一般的な固有ベクトル問題のＲｙ
    ｙｗ＝λＲｘｘｗの最大固有ベクトルのλはハーミショ
    ン演算子Ｈに対して、 【数３】 式により算出されることを特徴とする請求項９又は１０
    記載の信号処理方法。
  12. 【請求項１２】 前記分離される行列は前記特定の信号
    を主に含む受信信号の自己相関行列であることを特徴と
    する請求項７記載の信号処理方法。
  13. 【請求項１３】 前記特定信号以外の信号を主に含む受
    信信号のベクタをｘ、前記特定の信号を主に含む受信信
    号のベクタをｙ、前記ｘの自己相関行列をＲｘｘ、前記
    ｙの自己相関行列をＲｙｙ、前記Ｒｙｙの対角成分の行
    列をＲｙｙD、前記Ｒｙｙの非対角成分の行列をＲｙ
    ｙO、前記ＲｙｙDの逆行列が（ＲｙｙD）-1、一般的な
    固有ベクトル問題のＲｙｙｗ＝λＲｘｘｗの最大の固有
    ベクトルをλとする時、前記ウェートベクタｗは、ｗ
    （λＲｘｘｗ−ＲｙｙO ｗ）（ＲｙｙD）-1式により算出
    されることを特徴とする請求項１２記載の信号処理方
    法。
  14. 【請求項１４】 前記特定信号以外の信号を主に含む受
    信信号のベクタをｘ、前記特定の信号を主に含む受信信
    号のベクタをｙ、前記ｘの自己相関行列をＲｘｘ、前記
    ｙの自己相関行列をＲｙｙ、前記Ｒｙｙの対角成分の行
    列をＲｙｙD、前記Ｒｙｙの非対角成分の行列をＲｙ
    ｙO、前記ＲｙｙDの逆行列が（ＲｙｙD）-1、一般的な
    固有ベクトル問題のＲｙｙｗ＝λＲｘｘｗの最大の固有
    ベクトルをλとする時、前記加重値ｗは、スナップシャ
    ットインデクスｋと、その後のスナップシャットインデ
    クス（ｋ＋１）とに対して、ｗ （ｋ＋１）＝λＲｘｘｗ（ｋ）（ＲｙｙD）-1−Ｒｙ
    ｙO ｗ（ｋ）（ＲｙｙD）-1 式により算出されることを特徴とする請求項１２記載の
    信号処理方法。
  15. 【請求項１５】 前記一般的な固有ベクトル問題のＲｙ
    ｙｗ＝λＲｘｘｗの最大固有ベクトルのλはハーミショ
    ン演算子Ｈに対して、 【数４】 式により算出されることを特徴とする請求項１３又は１
    ４記載の信号処理方法。
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