JP2003046421A - アダプティブアレーアンテナ、受信方法及びプログラム格納媒体 - Google Patents
アダプティブアレーアンテナ、受信方法及びプログラム格納媒体Info
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- JP2003046421A JP2003046421A JP2001232943A JP2001232943A JP2003046421A JP 2003046421 A JP2003046421 A JP 2003046421A JP 2001232943 A JP2001232943 A JP 2001232943A JP 2001232943 A JP2001232943 A JP 2001232943A JP 2003046421 A JP2003046421 A JP 2003046421A
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡易な構成で確実に周波数同期を行い得るアダ
プティブアレーアンテナを実現する。 【解決手段】受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミングを検
出してタイミング情報Ｓ４Ａ〜Ｓ４Ｎを生成するととも
に、当該タイミング情報Ｓ４Ａ〜Ｓ４Ｎの信頼性を示す
タイミング信頼性情報Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｎを生成し、タイミ
ング情報の信頼性が最も高い受信信号の周波数オフセッ
ト情報に基づいて受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎの周波数を補
正することにより、簡易な構成で確実に周波数同期を行
うことができる。
プティブアレーアンテナを実現する。 【解決手段】受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミングを検
出してタイミング情報Ｓ４Ａ〜Ｓ４Ｎを生成するととも
に、当該タイミング情報Ｓ４Ａ〜Ｓ４Ｎの信頼性を示す
タイミング信頼性情報Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｎを生成し、タイミ
ング情報の信頼性が最も高い受信信号の周波数オフセッ
ト情報に基づいて受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎの周波数を補
正することにより、簡易な構成で確実に周波数同期を行
うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアダプティブアレー
アンテナ、受信方法及びプログラム格納媒体に関し、例
えば無線ＬＡＮシステムに用いるアダプティブアレーア
ンテナに適用して好適なものである。
アンテナ、受信方法及びプログラム格納媒体に関し、例
えば無線ＬＡＮシステムに用いるアダプティブアレーア
ンテナに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、指向性を可変し得るアンテナとし
てアダプティブアレーアンテナが広く用いられている。
アダプティブアレーアンテナにおいては、複数のアンテ
ナ素子で受信した信号に対しそれぞれ適当な重み係数を
掛け合わせて重み付けをした後合成することにより、複
数アンテナの合成指向性を制御し、所望波方向に強い指
向性を持たせたり干渉波方向への指向性を弱くして、受
信品質を改善するようになされている。
てアダプティブアレーアンテナが広く用いられている。
アダプティブアレーアンテナにおいては、複数のアンテ
ナ素子で受信した信号に対しそれぞれ適当な重み係数を
掛け合わせて重み付けをした後合成することにより、複
数アンテナの合成指向性を制御し、所望波方向に強い指
向性を持たせたり干渉波方向への指向性を弱くして、受
信品質を改善するようになされている。
【０００３】ところで近年、ＯＦＤＭ（Orthogonal Fre
quency Division Multiplexing）伝送方式を用いた高速
無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムが普及して
いる。高速無線ＬＡＮシステムは従来の有線ＬＡＮシス
テムと比べてＬＡＮケーブルを配線する必要がないため
使い勝手が良いという利点があり、この高速無線ＬＡＮ
にアダプティブアレーアンテナを適用すれば、さらに使
い勝手を向上し得ると考えられる。
quency Division Multiplexing）伝送方式を用いた高速
無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムが普及して
いる。高速無線ＬＡＮシステムは従来の有線ＬＡＮシス
テムと比べてＬＡＮケーブルを配線する必要がないため
使い勝手が良いという利点があり、この高速無線ＬＡＮ
にアダプティブアレーアンテナを適用すれば、さらに使
い勝手を向上し得ると考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような高速無線Ｌ
ＡＮシステムに用いるアダプティブアレーアンテナにお
いては、その信号帯域が広いため、複数のアンテナ素子
で受信した各受信信号についてタイミング及び周波数オ
フセットの補正を行って周波数同期を取った後、各受信
信号に対しＦＦＴ（Fast Fourier Transform）演算によ
る時間周波数変換処理を施して並列受信信号を生成し、
各並列受信信号それぞれに対して重み付けをした後合成
するようにすることが考えられる。
ＡＮシステムに用いるアダプティブアレーアンテナにお
いては、その信号帯域が広いため、複数のアンテナ素子
で受信した各受信信号についてタイミング及び周波数オ
フセットの補正を行って周波数同期を取った後、各受信
信号に対しＦＦＴ（Fast Fourier Transform）演算によ
る時間周波数変換処理を施して並列受信信号を生成し、
各並列受信信号それぞれに対して重み付けをした後合成
するようにすることが考えられる。
【０００５】ここで高速無線ＬＡＮにおいては、非同期
バースト伝送を基本としたコンテンション系のアクセス
制御が用いられているため、端末間の周波数同期は常時
維持されてはおらず、各バースト毎に、その先頭に付加
されたプリアンブル区間内で短時間に周波数同期を取る
ようになされており、このため比較的シンプルな周波数
同期処理を用いる必要がある。
バースト伝送を基本としたコンテンション系のアクセス
制御が用いられているため、端末間の周波数同期は常時
維持されてはおらず、各バースト毎に、その先頭に付加
されたプリアンブル区間内で短時間に周波数同期を取る
ようになされており、このため比較的シンプルな周波数
同期処理を用いる必要がある。
【０００６】ところが上述した構成のアダプティブアレ
ーアンテナにおいては、受信信号に対する周波数同期が
不完全である場合、ＦＦＴ演算によって事後回避不能な
符号間干渉を生じるため、受信信号に対して確実な周波
数同期を行う必要があるという問題があった。
ーアンテナにおいては、受信信号に対する周波数同期が
不完全である場合、ＦＦＴ演算によって事後回避不能な
符号間干渉を生じるため、受信信号に対して確実な周波
数同期を行う必要があるという問題があった。
【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な構成で確実な周波数同期を行い得るアダプテ
ィブアレーアンテナ、受信方法及びプログラム格納媒体
を提案しようとするものである。
で、簡易な構成で確実な周波数同期を行い得るアダプテ
ィブアレーアンテナ、受信方法及びプログラム格納媒体
を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、複数のアンテナ素子と、対応する
アンテナ素子で受信した受信信号のタイミングを検出し
てタイミング情報を生成するとともに当該タイミング情
報の信頼性を示すタイミング信頼性情報を生成する複数
のタイミング検出手段と、複数のタイミング情報に基づ
いて複数の受信信号それぞれに対してタイミング補正を
行うタイミング補正手段と、対応するタイミング補正後
の受信信号の周波数オフセット量を検出して周波数オフ
セット情報を生成する複数の周波数オフセット検出手段
と、タイミング情報の信頼性が最も高い受信信号の周波
数オフセット情報に基づいて、タイミング補正後の複数
の受信信号の周波数をそれぞれ補正する周波数補正手段
と、周波数補正後の複数の受信信号それぞれに対して重
み係数を乗算した後合成することにより、複数のアンテ
ナ素子の合成指向性を制御する指向性制御手段とを設け
た。
め本発明においては、複数のアンテナ素子と、対応する
アンテナ素子で受信した受信信号のタイミングを検出し
てタイミング情報を生成するとともに当該タイミング情
報の信頼性を示すタイミング信頼性情報を生成する複数
のタイミング検出手段と、複数のタイミング情報に基づ
いて複数の受信信号それぞれに対してタイミング補正を
行うタイミング補正手段と、対応するタイミング補正後
の受信信号の周波数オフセット量を検出して周波数オフ
セット情報を生成する複数の周波数オフセット検出手段
と、タイミング情報の信頼性が最も高い受信信号の周波
数オフセット情報に基づいて、タイミング補正後の複数
の受信信号の周波数をそれぞれ補正する周波数補正手段
と、周波数補正後の複数の受信信号それぞれに対して重
み係数を乗算した後合成することにより、複数のアンテ
ナ素子の合成指向性を制御する指向性制御手段とを設け
た。
【０００９】タイミング情報の信頼性が最も高い受信信
号の周波数オフセット情報に基づいて受信信号の周波数
を補正することにより、簡易な構成で確実に周波数同期
を行うことができる。
号の周波数オフセット情報に基づいて受信信号の周波数
を補正することにより、簡易な構成で確実に周波数同期
を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。
施の形態を詳述する。
【００１１】（１）第１の実施の形態
図１において、１は全体として第１の実施の形態による
アダプティブアレーアンテナを示し、Ｎ個の同一構成で
なるブランチ２Ａ〜２Ｎ及び当該各ブランチ２Ａ〜２Ｎ
を制御する制御部１０を有している。各ブランチ２Ａ〜
２Ｎはそれぞれアンテナ素子３Ａ〜３Ｎを有しており、
当該アンテナ素子３Ａ〜３Ｎ全体で素子数Ｎのアレーア
ンテナを構成している。なお実際上、制御部１０はＣＰ
Ｕ構成でなり、図示しないＥＥＲＯＭ（Electrical Era
sable Read Only Memoly）に格納された制御プログラム
に従って、タイミング制御部１１、周波数オフセット判
定器１２及び重み係数演算部１３として動作する。
アダプティブアレーアンテナを示し、Ｎ個の同一構成で
なるブランチ２Ａ〜２Ｎ及び当該各ブランチ２Ａ〜２Ｎ
を制御する制御部１０を有している。各ブランチ２Ａ〜
２Ｎはそれぞれアンテナ素子３Ａ〜３Ｎを有しており、
当該アンテナ素子３Ａ〜３Ｎ全体で素子数Ｎのアレーア
ンテナを構成している。なお実際上、制御部１０はＣＰ
Ｕ構成でなり、図示しないＥＥＲＯＭ（Electrical Era
sable Read Only Memoly）に格納された制御プログラム
に従って、タイミング制御部１１、周波数オフセット判
定器１２及び重み係数演算部１３として動作する。
【００１２】アンテナ素子３Ａ〜３Ｎにはそれぞれタイ
ミング検出器４Ａ〜４Ｎ及びタイミング補正器５Ａ〜５
Ｎが接続されている。タイミング検出器４Ａ〜４Ｎは、
それぞれ対応するアンテナ素子３Ａ〜３Ｎから供給され
る受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミングをスライディン
グ相関によって検出し、これをタイミング情報Ｓ４Ａ〜
Ｓ４Ｎとして制御部１０のタイミング制御部１１に供給
するとともに、検出したタイミング情報の信頼性を示
す、受信電力で規格化された自己相関値でなるタイミン
グ信頼性情報Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｎを制御部１０の周波数オフ
セット判定器１２に供給する。
ミング検出器４Ａ〜４Ｎ及びタイミング補正器５Ａ〜５
Ｎが接続されている。タイミング検出器４Ａ〜４Ｎは、
それぞれ対応するアンテナ素子３Ａ〜３Ｎから供給され
る受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミングをスライディン
グ相関によって検出し、これをタイミング情報Ｓ４Ａ〜
Ｓ４Ｎとして制御部１０のタイミング制御部１１に供給
するとともに、検出したタイミング情報の信頼性を示
す、受信電力で規格化された自己相関値でなるタイミン
グ信頼性情報Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｎを制御部１０の周波数オフ
セット判定器１２に供給する。
【００１３】タイミング制御部１１はタイミング情報Ｓ
４Ａ〜Ｓ４Ｎに基づいて、各受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎに
対するタイミング補正量を算出し、これをタイミング補
正値Ｓ１１Ａ〜Ｓ１１Ｎとして対応するタイミング補正
器５Ａ〜５Ｎに供給する。
４Ａ〜Ｓ４Ｎに基づいて、各受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎに
対するタイミング補正量を算出し、これをタイミング補
正値Ｓ１１Ａ〜Ｓ１１Ｎとして対応するタイミング補正
器５Ａ〜５Ｎに供給する。
【００１４】タイミング補正器５Ａ〜５Ｎは、それぞれ
タイミング補正値Ｓ１１Ａ〜Ｓ１１Ｎに基づいて受信信
号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミングを補正することにより、
各受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミングを一致させる。
タイミング補正値Ｓ１１Ａ〜Ｓ１１Ｎに基づいて受信信
号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミングを補正することにより、
各受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミングを一致させる。
【００１５】タイミング補正器５Ａ〜５Ｎにはそれぞれ
周波数オフセット検出器６Ａ〜６Ｎ及び周波数補正用乗
算器７Ａ〜７Ｎが接続されている。周波数オフセット検
出器６Ａ〜６Ｎは、それぞれ対応するタイミング補正器
５Ａ〜５Ｎから供給される受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎの周
波数オフセット量を検出し、これを周波数オフセット情
報Ｓ６Ａ〜Ｓ６Ｎとして周波数オフセット判定器１２に
供給する。
周波数オフセット検出器６Ａ〜６Ｎ及び周波数補正用乗
算器７Ａ〜７Ｎが接続されている。周波数オフセット検
出器６Ａ〜６Ｎは、それぞれ対応するタイミング補正器
５Ａ〜５Ｎから供給される受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎの周
波数オフセット量を検出し、これを周波数オフセット情
報Ｓ６Ａ〜Ｓ６Ｎとして周波数オフセット判定器１２に
供給する。
【００１６】周波数オフセット判定器１２は、各ブラン
チから供給されたタイミング信頼性情報Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｎ
及び周波数オフセット情報Ｓ６Ａ〜Ｓ６Ｎに基づき、タ
イミング情報の信頼性が最も高い受信信号の周波数オフ
セット量を「最も確からしい周波数オフセット量」とし
て判定し、当該「最も確からしい周波数オフセット量」
に基づく周波数補正信号Ｓ１２を周波数補正用乗算器７
Ａ〜７Ｎに供給する。
チから供給されたタイミング信頼性情報Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｎ
及び周波数オフセット情報Ｓ６Ａ〜Ｓ６Ｎに基づき、タ
イミング情報の信頼性が最も高い受信信号の周波数オフ
セット量を「最も確からしい周波数オフセット量」とし
て判定し、当該「最も確からしい周波数オフセット量」
に基づく周波数補正信号Ｓ１２を周波数補正用乗算器７
Ａ〜７Ｎに供給する。
【００１７】周波数補正用乗算器７Ａ〜７Ｎは、それぞ
れ受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎと周波数補正信号Ｓ１２とを
掛け合わせることにより、各ブランチ同一に周波数補正
処理を行う。以上の処理により、各受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ
１Ｎのタイミング及び周波数が同期される。
れ受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎと周波数補正信号Ｓ１２とを
掛け合わせることにより、各ブランチ同一に周波数補正
処理を行う。以上の処理により、各受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ
１Ｎのタイミング及び周波数が同期される。
【００１８】同期処理が完了した受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１
Ｎは、それぞれ対応するＦＦＴ演算器８Ａ〜８Ｎに入力
される。ＦＦＴ演算器８Ａ〜８Ｎは、対応する受信信号
Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎに対して時間周波数変換処理を施し、そ
れぞれＭ個の並列信号でなる並列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８
Ｎを出力する。
Ｎは、それぞれ対応するＦＦＴ演算器８Ａ〜８Ｎに入力
される。ＦＦＴ演算器８Ａ〜８Ｎは、対応する受信信号
Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎに対して時間周波数変換処理を施し、そ
れぞれＭ個の並列信号でなる並列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８
Ｎを出力する。
【００１９】制御部１０の重み係数演算部１３は、並列
受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎ、後段の加算器１４から出力さ
れるブランチ間合成後の並列受信信号Ｓ１４、及び既知
の正しい信号でなる参照信号Ｓ１５に基づき、ＳＭＩ
（Sample Matrix Inverse ）アルゴリズムを用いて並列
受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎに対する適切な重み係数Ｓ１３
Ａ〜Ｓ１３Ｎを生成し、対応する重み係数乗算器９Ａ〜
９Ｎに供給する。
受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎ、後段の加算器１４から出力さ
れるブランチ間合成後の並列受信信号Ｓ１４、及び既知
の正しい信号でなる参照信号Ｓ１５に基づき、ＳＭＩ
（Sample Matrix Inverse ）アルゴリズムを用いて並列
受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎに対する適切な重み係数Ｓ１３
Ａ〜Ｓ１３Ｎを生成し、対応する重み係数乗算器９Ａ〜
９Ｎに供給する。
【００２０】重み係数乗算器９Ａ〜９Ｎは、それぞれ並
列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎに重み係数Ｓ１３Ａ〜Ｓ１３
Ｎを掛け合わせた後、加算器１４に出力する。加算器１
４は並列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎを合成することによ
り、アンテナ素子３Ａ〜３Ｎの合成指向性を制御する。
列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎに重み係数Ｓ１３Ａ〜Ｓ１３
Ｎを掛け合わせた後、加算器１４に出力する。加算器１
４は並列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎを合成することによ
り、アンテナ素子３Ａ〜３Ｎの合成指向性を制御する。
【００２１】なお重み係数演算部１３は、タイミング情
報が全く検出されなかったブランチに対しては、タイミ
ング制御部１１あるいは周波数オフセット判定器１２か
らの通知に基づき、重み係数を「０」とすることによ
り、当該タイミング情報が検出されなかったブランチの
並列受信信号を合成しないようにする。
報が全く検出されなかったブランチに対しては、タイミ
ング制御部１１あるいは周波数オフセット判定器１２か
らの通知に基づき、重み係数を「０」とすることによ
り、当該タイミング情報が検出されなかったブランチの
並列受信信号を合成しないようにする。
【００２２】以上の構成において、アダプティブアレー
アンテナ１のタイミング検出器４Ａ〜４Ｎは、それぞれ
対応するアンテナ素子３Ａ〜３Ｎから供給される受信信
号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミングを検出してタイミング情
報Ｓ４Ａ〜Ｓ４Ｎを生成するとともに、検出したタイミ
ング情報の信頼性を示すタイミング信頼性情報Ｓ５Ａ〜
Ｓ５Ｎを生成する。タイミング制御部１１はタイミング
情報Ｓ４Ａ〜Ｓ４Ｎに基づいてタイミング補正器５Ａ〜
５Ｎを制御することにより、受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎの
タイミングを補正して一致させる。
アンテナ１のタイミング検出器４Ａ〜４Ｎは、それぞれ
対応するアンテナ素子３Ａ〜３Ｎから供給される受信信
号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミングを検出してタイミング情
報Ｓ４Ａ〜Ｓ４Ｎを生成するとともに、検出したタイミ
ング情報の信頼性を示すタイミング信頼性情報Ｓ５Ａ〜
Ｓ５Ｎを生成する。タイミング制御部１１はタイミング
情報Ｓ４Ａ〜Ｓ４Ｎに基づいてタイミング補正器５Ａ〜
５Ｎを制御することにより、受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎの
タイミングを補正して一致させる。
【００２３】一方周波数オフセット判定器１２は、タイ
ミング信頼性情報Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｎ及び周波数オフセット
情報Ｓ６Ａ〜Ｓ６Ｎに基づき、タイミング情報の信頼性
が最も高い受信信号の周波数オフセット量を「最も確か
らしい周波数オフセット量」として判定する。
ミング信頼性情報Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｎ及び周波数オフセット
情報Ｓ６Ａ〜Ｓ６Ｎに基づき、タイミング情報の信頼性
が最も高い受信信号の周波数オフセット量を「最も確か
らしい周波数オフセット量」として判定する。
【００２４】そして周波数オフセット判定器１２は、こ
の「最も確からしい周波数オフセット量」に基づいて補
正信号Ｓ１２を生成して周波数補正用乗算器７Ａ〜７Ｎ
に供給し、タイミング補正後の受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎ
に掛け合わせることにより、受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎの
周波数補正を行い、かくしてアダプティブアレーアンテ
ナ１は受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミング及び周波数
を同期する。
の「最も確からしい周波数オフセット量」に基づいて補
正信号Ｓ１２を生成して周波数補正用乗算器７Ａ〜７Ｎ
に供給し、タイミング補正後の受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎ
に掛け合わせることにより、受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎの
周波数補正を行い、かくしてアダプティブアレーアンテ
ナ１は受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎのタイミング及び周波数
を同期する。
【００２５】そしてアダプティブアレーアンテナ１は、
周波数補正後の受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎに対しＦＦＴ演
算による時間周波数変換処理を施して並列受信信号Ｓ８
Ａ〜Ｓ８Ｎを生成し、当該並列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎ
に重み係数掛け合わせた後合成することにより、アンテ
ナ素子３Ａ〜３Ｎの合成指向性を制御する。
周波数補正後の受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎに対しＦＦＴ演
算による時間周波数変換処理を施して並列受信信号Ｓ８
Ａ〜Ｓ８Ｎを生成し、当該並列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎ
に重み係数掛け合わせた後合成することにより、アンテ
ナ素子３Ａ〜３Ｎの合成指向性を制御する。
【００２６】以上の構成によれば、複数の受信信号それ
ぞれのタイミング情報を検出するとともに、タイミング
情報それぞれの信頼性を示すタイミング信頼性情報を生
成し、タイミング情報の信頼性が最も高い受信信号の周
波数オフセット情報に基づいて受信信号の周波数を補正
するようにしたことにより、簡易な構成で確実に各ブラ
ンチで受信した受信信号の周波数同期を行うことができ
る。
ぞれのタイミング情報を検出するとともに、タイミング
情報それぞれの信頼性を示すタイミング信頼性情報を生
成し、タイミング情報の信頼性が最も高い受信信号の周
波数オフセット情報に基づいて受信信号の周波数を補正
するようにしたことにより、簡易な構成で確実に各ブラ
ンチで受信した受信信号の周波数同期を行うことができ
る。
【００２７】（２）第２の実施の形態
図１との共通部分に同一符号を付して示す図２におい
て、２０は全体として第２の実施の形態のアダプティブ
アレー受信装置を示し、各ブランチ２１Ａ〜２１Ｎにお
けるアンテナ素子３Ａ〜３Ｎの後段にそれぞれ受信電力
検出器２２Ａ〜２２Ｎが接続されている以外は、第１の
実施の形態のアダプティブアレー受信装置１と同一であ
る。
て、２０は全体として第２の実施の形態のアダプティブ
アレー受信装置を示し、各ブランチ２１Ａ〜２１Ｎにお
けるアンテナ素子３Ａ〜３Ｎの後段にそれぞれ受信電力
検出器２２Ａ〜２２Ｎが接続されている以外は、第１の
実施の形態のアダプティブアレー受信装置１と同一であ
る。
【００２８】この受信電力検出器２２Ａ〜２２Ｎは、そ
れぞれ対応するアンテナ素子３Ａ〜３Ｎから供給される
受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎの受信電力を検出し、これを受
信電力情報Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｎとして制御部１０の周波
数オフセット判定器１２に供給する。
れぞれ対応するアンテナ素子３Ａ〜３Ｎから供給される
受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎの受信電力を検出し、これを受
信電力情報Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２Ｎとして制御部１０の周波
数オフセット判定器１２に供給する。
【００２９】そして周波数オフセット判定器１２は、各
ブランチから供給された受信電力情報Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２
Ｎ、タイミング信頼性情報Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｎ、及び周波数
オフセット情報Ｓ６Ａ〜Ｓ６Ｎに基づいて周波数補正信
号Ｓ１２を生成する。
ブランチから供給された受信電力情報Ｓ２２Ａ〜Ｓ２２
Ｎ、タイミング信頼性情報Ｓ５Ａ〜Ｓ５Ｎ、及び周波数
オフセット情報Ｓ６Ａ〜Ｓ６Ｎに基づいて周波数補正信
号Ｓ１２を生成する。
【００３０】このとき周波数オフセット判定器１２は、
予め設定された基準受信電力値と受信電力情報Ｓ２２Ａ
〜Ｓ２２Ｎとを比較し、受信電力値が基準受信電力値を
越える受信信号のうち、タイミング情報の信頼性が最も
高い受信信号の周波数オフセット量を「最も確からしい
周波数オフセット量」として判定し、当該「最も確から
しい周波数オフセット量」に基づく周波数補正信号Ｓ１
２を周波数補正用乗算器７Ａ〜７Ｎに供給する。
予め設定された基準受信電力値と受信電力情報Ｓ２２Ａ
〜Ｓ２２Ｎとを比較し、受信電力値が基準受信電力値を
越える受信信号のうち、タイミング情報の信頼性が最も
高い受信信号の周波数オフセット量を「最も確からしい
周波数オフセット量」として判定し、当該「最も確から
しい周波数オフセット量」に基づく周波数補正信号Ｓ１
２を周波数補正用乗算器７Ａ〜７Ｎに供給する。
【００３１】周波数補正用乗算器７Ａ〜７Ｎは、それぞ
れ受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎと周波数補正信号Ｓ１２とを
掛け合わせることにより、各ブランチ同一に周波数補正
処理を行う。以上の処理により、各受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ
１Ｎのタイミング及び周波数が同期される。
れ受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎと周波数補正信号Ｓ１２とを
掛け合わせることにより、各ブランチ同一に周波数補正
処理を行う。以上の処理により、各受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ
１Ｎのタイミング及び周波数が同期される。
【００３２】同期処理が完了した受信信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１
Ｎは、それぞれ対応するＦＦＴ演算器８Ａ〜８Ｎに入力
される。ＦＦＴ演算器８Ａ〜８Ｎは、対応する受信信号
Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎに対して時間周波数変換処理を施し、そ
れぞれＭ個の並列信号でなる並列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８
Ｎを出力する。
Ｎは、それぞれ対応するＦＦＴ演算器８Ａ〜８Ｎに入力
される。ＦＦＴ演算器８Ａ〜８Ｎは、対応する受信信号
Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｎに対して時間周波数変換処理を施し、そ
れぞれＭ個の並列信号でなる並列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８
Ｎを出力する。
【００３３】制御部１０の重み係数演算部１３は、並列
受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎ、後段の加算器１４から出力さ
れるブランチ間合成後の並列受信信号Ｓ１４、及び既知
の正しい信号でなる参照信号Ｓ１５に基づき、ＳＭＩ
（Sample Matrix Inverse ）アルゴリズムを用いて並列
受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎに対する適切な重み係数Ｓ１３
Ａ〜Ｓ１３Ｎを生成し、対応する重み係数乗算器９Ａ〜
９Ｎに供給する。
受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎ、後段の加算器１４から出力さ
れるブランチ間合成後の並列受信信号Ｓ１４、及び既知
の正しい信号でなる参照信号Ｓ１５に基づき、ＳＭＩ
（Sample Matrix Inverse ）アルゴリズムを用いて並列
受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎに対する適切な重み係数Ｓ１３
Ａ〜Ｓ１３Ｎを生成し、対応する重み係数乗算器９Ａ〜
９Ｎに供給する。
【００３４】重み係数乗算器９Ａ〜９Ｎは、それぞれ並
列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎに重み係数Ｓ１３Ａ〜Ｓ１３
Ｎを掛け合わせた後、加算器１４に出力する。加算器１
４は並列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎを合成することによ
り、アンテナ素子３Ａ〜３Ｎの合成指向性を制御する。
列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎに重み係数Ｓ１３Ａ〜Ｓ１３
Ｎを掛け合わせた後、加算器１４に出力する。加算器１
４は並列受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｎを合成することによ
り、アンテナ素子３Ａ〜３Ｎの合成指向性を制御する。
【００３５】以上の構成によれば、複数の受信信号それ
ぞれの受信電力及びタイミング情報を検出するととも
に、タイミング情報それぞれの信頼性を示すタイミング
信頼性情報を生成し、受信電力値が基準受信電力値を越
える受信信号のうち、タイミング情報の信頼性が最も高
い受信信号の周波数オフセット量に基づいて、受信信号
の周波数を補正するようにしたことにより、さらに確実
に受信信号の周波数同期を行うことができる。
ぞれの受信電力及びタイミング情報を検出するととも
に、タイミング情報それぞれの信頼性を示すタイミング
信頼性情報を生成し、受信電力値が基準受信電力値を越
える受信信号のうち、タイミング情報の信頼性が最も高
い受信信号の周波数オフセット量に基づいて、受信信号
の周波数を補正するようにしたことにより、さらに確実
に受信信号の周波数同期を行うことができる。
【００３６】（３）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、重み係数演算部１１
がＳＭＩアルゴリズムを用いて重み係数Ｓ１１Ａ〜Ｓ１
１Ｎを生成するようにしたが、本発明はこれに限らず、
ＲＬＳ（Recursive Least Square）アルゴリズムやＬＭ
Ｓ（Least MeanSquare ）アルゴリズム等のアルゴリズ
ムを用いても良い。また、特に干渉波の除去を必要とし
ない場合はＭＲＣ（Maximam Ratio Combining ）アルゴ
リズム等のダイバーシティアルゴリズムを用いても良
く、この場合、合成後の並列受信信号Ｓ１３及び参照信
号Ｓ２０の入力が不要となり、構成が簡単になるととも
に重み係数の演算が軽くなるという利点がある。
がＳＭＩアルゴリズムを用いて重み係数Ｓ１１Ａ〜Ｓ１
１Ｎを生成するようにしたが、本発明はこれに限らず、
ＲＬＳ（Recursive Least Square）アルゴリズムやＬＭ
Ｓ（Least MeanSquare ）アルゴリズム等のアルゴリズ
ムを用いても良い。また、特に干渉波の除去を必要とし
ない場合はＭＲＣ（Maximam Ratio Combining ）アルゴ
リズム等のダイバーシティアルゴリズムを用いても良
く、この場合、合成後の並列受信信号Ｓ１３及び参照信
号Ｓ２０の入力が不要となり、構成が簡単になるととも
に重み係数の演算が軽くなるという利点がある。
【００３７】また上述の実施の形態においては、制御部
１０のＣＰＵがＥＥＰＲＯＭに格納された制御プログラ
ムに基づいて各ブランチを制御するようにしたが、本発
明はこれに限らず、制御プログラムが記録されたプログ
ラム格納媒体をインストールすることにより、各ブラン
チの制御を行うようにしてもよい。
１０のＣＰＵがＥＥＰＲＯＭに格納された制御プログラ
ムに基づいて各ブランチを制御するようにしたが、本発
明はこれに限らず、制御プログラムが記録されたプログ
ラム格納媒体をインストールすることにより、各ブラン
チの制御を行うようにしてもよい。
【００３８】このように上述した制御プログラムをイン
ストールし、当該制御部１０によって実行可能な状態に
するために用いられるプログラム格納媒体としては、例
えばフロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、
ＤＶＤ等のパッケージメディアのみならず、プログラム
が一時的もしくは永続的に格納される半導体メモリや磁
気ディスク等で実現しても良い。また、これらプログラ
ム格納媒体にプログラムを格納する手段としては、ロー
カルエリアネットワークやインターネット、ディジタル
通信衛星等の有線又は無線通信手段を利用しても良く、
ルータやモデム等の各種通信機器を介在させて格納する
ようにしても良い。
ストールし、当該制御部１０によって実行可能な状態に
するために用いられるプログラム格納媒体としては、例
えばフロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、
ＤＶＤ等のパッケージメディアのみならず、プログラム
が一時的もしくは永続的に格納される半導体メモリや磁
気ディスク等で実現しても良い。また、これらプログラ
ム格納媒体にプログラムを格納する手段としては、ロー
カルエリアネットワークやインターネット、ディジタル
通信衛星等の有線又は無線通信手段を利用しても良く、
ルータやモデム等の各種通信機器を介在させて格納する
ようにしても良い。
【００３９】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、複数のア
ンテナ素子で受信した複数の受信信号それぞれのタイミ
ング情報を検出するとともに、当該タイミング情報それ
ぞれの信頼性を示すタイミング信頼性情報を生成し、タ
イミング情報の信頼性が最も高い受信信号の周波数オフ
セット情報に基づいて受信信号の周波数を補正するよう
にしたことにより、簡易な構成で確実に周波数同期を行
い得るアダプティブアレーアンテナを得ることができ
る。
ンテナ素子で受信した複数の受信信号それぞれのタイミ
ング情報を検出するとともに、当該タイミング情報それ
ぞれの信頼性を示すタイミング信頼性情報を生成し、タ
イミング情報の信頼性が最も高い受信信号の周波数オフ
セット情報に基づいて受信信号の周波数を補正するよう
にしたことにより、簡易な構成で確実に周波数同期を行
い得るアダプティブアレーアンテナを得ることができ
る。
【図１】第１の実施の形態によるアダプティブアレーア
ンテナの構成を示すブロック図である。
ンテナの構成を示すブロック図である。
【図２】第２の実施の形態によるアダプティブアレーア
ンテナの構成を示すブロック図である。
ンテナの構成を示すブロック図である。
１、２０……アダプティブアレーアンテナ、２Ａ〜２
Ｎ、２１Ａ〜２１Ｎ……ブランチ、３Ａ〜３Ｎ……アン
テナ素子、４Ａ〜４Ｎ……タイミング検出器、５Ａ〜５
Ｎ……タイミング補正器、６Ａ〜６Ｎ……オフセット検
出器、７Ａ〜７Ｎ……周波数補正用乗算器、８Ａ〜８Ｎ
……ＦＦＴ演算器、９Ａ〜９Ｎ……重み係数乗算器、１
０……制御部、１１……タイミング制御部、１２……周
波数オフセット判定器、１３……重み係数演算部、２２
Ａ〜２２Ｎ……受信電力検出器。
Ｎ、２１Ａ〜２１Ｎ……ブランチ、３Ａ〜３Ｎ……アン
テナ素子、４Ａ〜４Ｎ……タイミング検出器、５Ａ〜５
Ｎ……タイミング補正器、６Ａ〜６Ｎ……オフセット検
出器、７Ａ〜７Ｎ……周波数補正用乗算器、８Ａ〜８Ｎ
……ＦＦＴ演算器、９Ａ〜９Ｎ……重み係数乗算器、１
０……制御部、１１……タイミング制御部、１２……周
波数オフセット判定器、１３……重み係数演算部、２２
Ａ〜２２Ｎ……受信電力検出器。
Claims (9)
- 【請求項１】複数のアンテナ素子と、 対応する上記アンテナ素子で受信した受信信号のタイミ
ングを検出してタイミング情報を生成するとともに、当
該タイミング情報の信頼性を示すタイミング信頼性情報
を生成する複数のタイミング検出手段と、 複数の上記タイミング情報に基づいて、複数の上記受信
信号それぞれに対してタイミング補正を行うタイミング
補正手段と、 対応するタイミング補正後の上記受信信号の周波数オフ
セット量を検出して周波数オフセット情報を生成する複
数の周波数オフセット検出手段と、 複数の上記タイミング信頼性情報及び複数の上記周波数
オフセット情報に基づいて、タイミング補正後の複数の
上記受信信号の周波数をそれぞれ補正する周波数補正手
段と、 周波数補正後の複数の上記受信信号それぞれに対して重
み係数を乗算した後合成することにより、複数の上記ア
ンテナ素子の合成指向性を制御する指向性制御手段とを
具えることを特徴とするアダプティブアレーアンテナ。 - 【請求項２】上記周波数補正手段は、上記タイミング情
報の信頼性が最も高い上記受信信号の上記周波数オフセ
ット情報に基づいて、タイミング補正後の複数の上記受
信信号の周波数をそれぞれ補正することを特徴とする請
求項１に記載のアダプティブアレーアンテナ。 - 【請求項３】対応する上記受信信号の受信電力を検出し
て受信電力情報を生成する複数の受信電力検出手段を具
え、 上記周波数補正手段は、複数の上記受信電力情報、複数
の上記タイミング信頼性情報及び複数の上記周波数オフ
セット情報に基づいて、タイミング補正後の複数の上記
受信信号の周波数をそれぞれ補正することを特徴とする
請求項１に記載のアダプティブアレーアンテナ。 - 【請求項４】上記周波数補正手段は、上記受信電力が所
定値以上で、かつ上記タイミング情報の信頼性が最も高
い上記受信信号の上記周波数オフセット情報に基づい
て、タイミング補正後の複数の上記受信信号の周波数を
それぞれ補正することを特徴とする請求項３に記載のア
ダプティブアレーアンテナ。 - 【請求項５】複数のアンテナ素子で受信した複数の受信
信号それぞれのタイミングを検出して複数のタイミング
情報を生成するとともに、複数の上記タイミング情報そ
れぞれの信頼性を示す複数のタイミング信頼性情報を生
成するタイミング検出ステップと、 複数の上記タイミング情報に基づいて、複数の上記受信
信号それぞれに対してタイミング補正を行うタイミング
補正ステップと、 タイミング補正後の複数の上記受信信号それぞれの周波
数オフセット量を検出して複数の周波数オフセット情報
を生成する周波数オフセット検出ステップと、 複数の上記タイミング信頼性情報及び複数の上記周波数
オフセット情報に基づいて、タイミング補正後の複数の
上記受信信号の周波数をそれぞれ補正する周波数補正ス
テップと、 周波数補正後の複数の上記受信信号それぞれに対して重
み係数を乗算した後合成することにより、複数の上記ア
ンテナ素子の合成指向性を制御する指向性制御ステップ
とを具えることを特徴とする受信方法。 - 【請求項６】上記周波数補正ステップは、上記タイミン
グ情報の信頼性が最も高い上記受信信号の上記周波数オ
フセット情報に基づいて、タイミング補正後の複数の上
記受信信号の周波数をそれぞれ補正することを特徴とす
る請求項５に記載の受信方法。 - 【請求項７】複数の上記受信信号それぞれの受信電力を
検出して複数の受信電力情報を生成する受信電力検出ス
テップを具え、 上記周波数補正ステップは、複数の上記受信電力情報、
複数の上記タイミング信頼性情報及び複数の上記周波数
オフセット情報に基づいて、タイミング補正後の複数の
上記受信信号の周波数をそれぞれ補正することを特徴と
する請求項５に記載の受信方法。 - 【請求項８】上記周波数補正ステップは、上記受信電力
が所定値以上で、かつ上記タイミング情報の信頼性が最
も高い上記受信信号の上記周波数オフセット情報に基づ
いて、タイミング補正後の複数の上記受信信号の周波数
をそれぞれ補正することを特徴とする請求項７に記載の
受信方法。 - 【請求項９】複数のアンテナ素子で受信した複数の受信
信号それぞれのタイミングを検出して複数のタイミング
情報を生成するとともに、複数の上記タイミング情報そ
れぞれの信頼性を示す複数のタイミング信頼性情報を生
成するタイミング検出ステップと、 複数の上記タイミング情報に基づいて、複数の上記受信
信号それぞれに対してタイミング補正を行うタイミング
補正ステップと、 タイミング補正後の複数の上記受信信号それぞれの周波
数オフセット量を検出して複数の周波数オフセット情報
を生成する周波数オフセット検出ステップと、 複数の上記タイミング信頼性情報及び複数の上記周波数
オフセット情報に基づいて、タイミング補正後の複数の
上記受信信号の周波数をそれぞれ補正する周波数補正ス
テップと、 周波数補正後の複数の上記受信信号それぞれに対して重
み係数を乗算した後合成することにより、複数の上記ア
ンテナ素子の合成指向性を制御する指向性制御ステップ
とを具えることを特徴とするプログラムをアダプティブ
アレーアンテナの制御装置に実行させるプログラム格納
媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001232943A JP2003046421A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | アダプティブアレーアンテナ、受信方法及びプログラム格納媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001232943A JP2003046421A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | アダプティブアレーアンテナ、受信方法及びプログラム格納媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003046421A true JP2003046421A (ja) | 2003-02-14 |
Family
ID=19064782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001232943A Pending JP2003046421A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | アダプティブアレーアンテナ、受信方法及びプログラム格納媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003046421A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007509520A (ja) * | 2003-10-08 | 2007-04-12 | アセロス・コミュニケーションズ・インコーポレーテッド | 高データ速度広帯域パケット化無線通信信号の多アンテナ受信機における信号合成装置および方法 |
| JP2009194653A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ウェイト演算装置、及び、ウェイト演算方法 |
| JP2009194654A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ウェイト演算装置、及び、ウェイト演算方法 |
-
2001
- 2001-07-31 JP JP2001232943A patent/JP2003046421A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007509520A (ja) * | 2003-10-08 | 2007-04-12 | アセロス・コミュニケーションズ・インコーポレーテッド | 高データ速度広帯域パケット化無線通信信号の多アンテナ受信機における信号合成装置および方法 |
| JP4664920B2 (ja) * | 2003-10-08 | 2011-04-06 | アセロス・コミュニケーションズ・インコーポレーテッド | 高データ速度広帯域パケット化無線通信信号の多アンテナ受信機における信号合成装置および方法 |
| JP2009194653A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ウェイト演算装置、及び、ウェイト演算方法 |
| JP2009194654A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ウェイト演算装置、及び、ウェイト演算方法 |
| JP4663745B2 (ja) * | 2008-02-14 | 2011-04-06 | 日本電信電話株式会社 | ウェイト演算装置、及び、ウェイト演算方法 |
| JP4691119B2 (ja) * | 2008-02-14 | 2011-06-01 | 日本電信電話株式会社 | ウェイト演算装置、及び、ウェイト演算方法 |
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