JP2006345426A - Receiving device, receiving method, and program - Google Patents

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Mikihiro Ouchi
幹博 大内
Kazuaki Suzuki
一章 鈴木
Hisaya Kato
久也 加藤
Yasushi Watabe
康 渡部
Yoshinaga Matsumura
喜修 松村
Hideki Nakahara
秀樹 中原
Mahbub Rashid
マーブブ ラシド
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve deterioration in performance caused by increasing in circuit size and Doppler shift when performing mobile reception by a beam space array antenna, and when a selected channel is except for an ideal reception channel relating to the Doppler shift. <P>SOLUTION: In a constitution using a beam space array antenna shown in Fig.1, Doppler broadening of each beam is made to be approximately uniform in a received channel, thereby it is ideal for the mobile reception. On the other hand, when a selected channel is changed, the above mentioned ideal beam pattern is to be collapsed, and the performance is to be deteriorated because the Doppler broadening becomes large. The number of beams for receiving a radio wave in all directions is to be increased and the number of systems to be needed for a signal processing in following stages. In this case, a direction of each beam is to be moved by changing a core W of a space DFT in a beam forming unit 101 as shown in Fig.1. Consequently, the number of beams for receiving the radio wave in all directions can be prevented from being increased. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、アンテナによりマルチビームを形成して受信する技術に関する。   The present invention relates to a technique for receiving a multi-beam formed by an antenna.

近年地上デジタル放送を車載受信するなど、高速移動中に受信する技術の検討が活発に行われている。国内の地上デジタル放送は多数の直交するキャリアで伝送を行うOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)が採用されている。高速移動の受信環境下ではドップラーシフトが発生するためにOFDMの直交性が崩れ、キャリア間干渉(ICI:Inter-Carrier Interference)による受信品質の劣化が大きな問題となる。   In recent years, techniques for receiving terrestrial digital broadcasts while moving at high speed, such as on-vehicle reception, have been actively studied. Domestic terrestrial digital broadcasting employs OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) in which transmission is performed using a number of orthogonal carriers. In a reception environment with high-speed movement, Doppler shift occurs, so OFDM orthogonality is lost, and degradation of reception quality due to inter-carrier interference (ICI) becomes a big problem.

この問題を解決する従来の受信装置として、下記の非特許文献に開示されている構成が挙げられる。
図17(a)は、非特許文献に開示されている受信装置1000の構成を示す図である。 受信装置1000は、アレーアンテナ1001、複数のチューナ1002、ビーム形成部1003、複数のFFT部1004及びビーム合成部1005を備える。図17(b)は、アレーアンテナ1001の配置を示す図である。アレーアンテナ1001の各素子は車の屋根に配置され、車の移動速度vの進行方向に並行に直線状に並べられる。図17(b)では一例として、素子数を8、素子間隔をdとしている。
As a conventional receiving apparatus that solves this problem, there is a configuration disclosed in the following non-patent document.
FIG. 17A is a diagram illustrating a configuration of a receiving device 1000 disclosed in non-patent literature. The receiving apparatus 1000 includes an array antenna 1001, a plurality of tuners 1002, a beam forming unit 1003, a plurality of FFT units 1004, and a beam combining unit 1005. FIG. 17B is a diagram showing the arrangement of the array antenna 1001. Each element of the array antenna 1001 is arranged on the roof of the car and arranged in a straight line in parallel with the traveling direction of the moving speed v of the car. In FIG. 17B, as an example, the number of elements is 8 and the element interval is d.

以下、受信装置1000の動作について説明する。アレーアンテナ1001は電波を受信して電気信号に変換する。図17(b)に示すように、到来波数L、アンテナ素子#iの出力信号をRi、第k番目の到来波の入射角及び複素振幅をそれぞれθk、αkとすると、Riは次式で表される。

Ri = Σ(k = 1〜L) αk exp( -j2πd cosθk / λ ) , (i = 0,1, ・・・, 7)
・・・ <式0−1>
ここでλは選局チャンネルの波長である。
Hereinafter, the operation of the receiving apparatus 1000 will be described. Array antenna 1001 receives radio waves and converts them into electrical signals. As shown in FIG. 17 (b), if the number of incoming waves is L, the output signal of the antenna element #i is R i , and the incident angle and complex amplitude of the k-th incoming wave are θ k and α k , respectively, R i is It is expressed by the following formula.

R i = Σ (k = 1 to L ) α k exp (-j2πd cosθ k / λ), (i = 0,1, ..., 7)
... <Formula 0-1>
Here, λ is the wavelength of the selected channel.

各アンテナ素子の出力信号R0 〜R7はそれぞれチューナ1002により、ユーザが選局したチャンネルのみを抜き出して出力する。式0−1は選局チャンネルのみに着目した式であり、チューナ1002の出力とも解釈できる。
ビーム形成部1003はチューナ1002の出力に対して空間DFT(Discrete Fourier Transform)を行い、次式で表される8つのビーム出力B0 〜B7を形成する。なおW8は空間DFTの核である。

Bm = Σ(i = 0〜7) Ri exp( -j2πmi / 8 )
= Σ(i = 0〜7) Ri W8 mi , (m = 0,1, ・・・, 7) ・・・ <式0−2>

W8 = exp( -j2π/8 ) ・・・ <式0−3>

図18にビーム形成部1003の構成を示す。ビーム形成部1003は複数の複素加算器1011、複数の回転演算子1012を備える。この構成により、式0−2と式0−4で示される空間DFTを行う。
Output signals R 0 to R 7 of each antenna element are extracted by the tuner 1002 and only the channel selected by the user is extracted and output. Expression 0-1 is an expression that focuses only on the selected channel, and can be interpreted as an output of the tuner 1002.
The beam forming unit 1003 performs spatial DFT (Discrete Fourier Transform) on the output of the tuner 1002 to form eight beam outputs B 0 to B 7 represented by the following equations. W 8 is the core of the spatial DFT.

B m = Σ (i = 0 to 7) R i exp (-j2πmi / 8)
= Σ (i = 0 to 7) R i W 8 mi , (m = 0,1, ..., 7) ... <Equation 0-2>

W 8 = exp (-j2π / 8) ... <Formula 0-3>

FIG. 18 shows the configuration of the beam forming unit 1003. The beam forming unit 1003 includes a plurality of complex adders 1011 and a plurality of rotation operators 1012. With this configuration, spatial DFT represented by Equations 0-2 and 0-4 is performed.

8つのビーム出力B0 〜B7はそれぞれ、FFT部1004によりFFTが行われて周波数軸信号F0 〜F7に変換される。ビーム合成部1005は周波数軸信号F0 〜F7の最大比合成を行って誤り訂正部に出力する。
ここで式0−1、式0−2においてL = 1、α = 1とすると、ビーム出力B0 〜B7は次式で表される。

Bm = Σ(i = 0〜7) exp[ -j[(8d cosθ+ mλ)πi / 4λ] ] , (m = 0,1, ・・・, 7)
・・・ <式0−4>
図19に、式0−5をdB換算したビーム出力B0 〜B7のビームパターンを示す。図において車の進行方向をθ = 0°とし、反時計回りに0°〜 360°としている。図19(a)は
d = 3λ/8の場合である。進行方向を軸として各ビームは対称な形状を有している。例えばB6に関してはピークが48.2°と311.8°であり、cos48.2°= cos311.8°である。
The eight beam outputs B 0 to B 7 are respectively subjected to FFT by the FFT unit 1004 and converted into frequency axis signals F 0 to F 7 . The beam combining unit 1005 performs maximum ratio combining of the frequency axis signals F 0 to F 7 and outputs the result to the error correction unit.
Here, assuming that L = 1 and α = 1 in Equations 0-1 and 0-2, the beam outputs B 0 to B 7 are expressed by the following equations.

B m = Σ (i = 0 to 7) exp [-j [(8d cosθ + mλ) πi / 4λ]], (m = 0,1, ..., 7)
... <Formula 0-4>
FIG. 19 shows beam patterns of beam outputs B 0 to B 7 obtained by converting Equation 0-5 into dB. In the figure, the traveling direction of the vehicle is θ = 0 °, and is 0 ° to 360 ° counterclockwise. Figure 19 (a)
This is the case when d = 3λ / 8. Each beam has a symmetrical shape with the traveling direction as an axis. For example, with respect to B 6 peaks are 48.2 ° and 311.8 °, a cos48.2 ° = cos311.8 °.

入射角θに対するドップラー周波数fdは次式で表される。

fd = v cosθ/ λ ・・・ <式0−5>

式0−5より、θ = 48.2°と311.8°のドップラー周波数は同一であり、B6は2つのピークを有するがそれぞれのドップラーシフトは同一と見なせる。
Wijesena他「Beam-Space Adaptive Array Antenna for Suppressing the Doppler Spread in OFDM Mobile Reception」, IEICE TRANS. COMMUN., VOL.E87-B, NO.1, Jan. 2004
The Doppler frequency fd with respect to the incident angle θ is expressed by the following equation.

fd = v cosθ / λ (Formula 0-5)

From Equation 0-5, the Doppler frequencies of θ = 48.2 ° and 311.8 ° are the same, and B 6 has two peaks, but the respective Doppler shifts can be regarded as the same.
Wijesena et al. "Beam-Space Adaptive Array Antenna for Suppressing the Doppler Spread in OFDM Mobile Reception", IEICE TRANS. COMMUN., VOL.E87-B, NO.1, Jan. 2004

非特許文献には記述されていないが、図19(a)のビームパターン には、進行方向に近い程ビーム幅が広い、という特長がある。式0−5より、ドップラー周波数fdはcosθに比例する。cosθは0°付近では値の変化率が小さく、90°に近くなる程値の変化率が大きくなる。ビーム出力B0 〜B7が全て同一のビーム幅であると、ピークが90°であるB0のドップラー広がりが大きくなってしまう。図19(a)のビームパターンは、ビーム幅がcosθに比例しており、B0 〜B7のドップラー広がりは確率的に同一な分布となる。この性質により、L個の到来波の電力分布があるビームのみに偏ったとしても、入射角θに関わらずドップラー広がりは確率的に同一な分布となる。以上より、図19(a)のビームパターンは理想的と言える。 Although not described in non-patent literature, the beam pattern in FIG. 19 (a) has a feature that the beam width is wider as it is closer to the traveling direction. From Equation 0-5, the Doppler frequency fd is proportional to cos θ. The value change rate of cos θ is small near 0 °, and the value change rate increases as it approaches 90 °. If all the beam outputs B 0 to B 7 have the same beam width, the Doppler spread of B 0 having a peak of 90 ° becomes large. In the beam pattern shown in FIG. 19A, the beam width is proportional to cos θ, and the Doppler broadening of B 0 to B 7 has a stochastic distribution. Due to this property, even if the power distribution of the L arriving waves is biased only to a certain beam, the Doppler spread is stochastically the same distribution regardless of the incident angle θ. From the above, it can be said that the beam pattern of FIG. 19A is ideal.

ところで非特許文献には、「ビームパターンは波長に依存しているため、地上デジタル放送の全チャンネルを受信するのは困難であり、これは今後の課題である。」と記載されている。図19(b)のビームパターンはd = λ/2の場合である。これは図19(a)で受信するチャンネルと比較して、波長が3/4倍のチャンネルを受信する場合に相当する。図19(b)のビームパターンでは、ビーム出力B4に関してθ = 0°と180°にピークが存在する。式0−5よりfd = ±v / λであり、B4のドップラー広がりは大きくなってしまう。 By the way, the non-patent document states that “Because the beam pattern depends on the wavelength, it is difficult to receive all channels of digital terrestrial broadcasting, and this is a future problem”. The beam pattern in FIG. 19B is for d = λ / 2. This corresponds to the case of receiving a channel whose wavelength is 3/4 times that of the channel received in FIG. In the beam pattern of FIG. 19B, there are peaks at θ = 0 ° and 180 ° with respect to the beam output B 4 . From equation 0-5, fd = ± v / λ, and the Doppler broadening of B 4 becomes large.

以上より、非特許文献は単一チャンネルの受信には有効だが、複数チャンネルの受信では受信性能が劣化するという課題があった。
また図19(a)のビームパターンではB0 〜B3、B5 〜B7の7ビームで全方向をカバーするため、図17(a)の受信装置1000におけるFFT部1004は7つで良い。一方図19(b)のビームパターンではB0 〜B7の8ビームで全方向をカバーするため、図17(a)の受信装置1000におけるFFT部1004は8つ必要となる。
From the above, although non-patent literature is effective for reception of a single channel, there has been a problem that reception performance deteriorates for reception of a plurality of channels.
In addition, since the beam pattern of FIG. 19A covers all directions with 7 beams B 0 to B 3 and B 5 to B 7 , the FFT unit 1004 in the receiving apparatus 1000 of FIG. . On the other hand, in the beam pattern of FIG. 19 (b), eight beams B 0 to B 7 are covered in all directions, so eight FFT units 1004 are required in the receiving apparatus 1000 of FIG. 17 (a).

以上より、非特許文献は複数チャンネルの受信では回路規模が増大するという課題があった。   From the above, the non-patent literature has a problem that the circuit scale is increased when receiving a plurality of channels.

上記目的を達成するために、本願の請求項1の発明は、受信装置であって、前記アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるように決定され、前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して、受信周波数が前記特定の値の場合には空間DFT(Discrete Fourier Transform)を行って複数のビームに分けて出力し、受信周波数が前記特定の値と異なる場合には前記空間DFT演算を変形して複数のビームに分けるとともに、各ビームの方向を変更するビーム形成部を含んで構成されることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 of the present application is a receiving device, wherein the element spacing of the array antenna is such that each beam has a symmetrical shape about the moving direction at a specific receiving frequency. And the beam width is determined to be narrower as it moves away from the moving direction in a direction perpendicular to the moving direction, and when the received frequency is the specific value, the spatial DFT (Discrete Fourier Fourier transform) is obtained for the received signal of each element of the array antenna. (Transform) is performed and divided into a plurality of beams, and when the received frequency is different from the specific value, the spatial DFT calculation is modified to be divided into a plurality of beams, and the direction of each beam is changed. It is characterized by comprising a part.

本願の請求項2の発明は、請求項1の受信装置において、前記ビーム形成部は、全方向をカバーするビーム数が前記特定の受信周波数における全方向をカバーするビーム数以下となるように、前記空間DFT演算の変形を行うことを特徴とするものである。
本願の請求項3の発明は、請求項1または2の受信装置において、前記ビーム形成部における前記空間DFT演算の変形は、DFTの核Wの変更であることを特徴とするものである。
The invention of claim 2 of the present application is the receiving apparatus of claim 1, wherein the beam forming unit is configured such that the number of beams covering all directions is equal to or less than the number of beams covering all directions at the specific reception frequency. The spatial DFT operation is modified.
The invention of claim 3 of the present application is characterized in that, in the receiving apparatus of claim 1 or 2, the deformation of the spatial DFT calculation in the beam forming unit is a change of the nucleus W of the DFT.

本願の請求項4の発明は、請求項3の受信装置において、前記ビーム形成部は、各受信周波数に対する前記DFTの核Wの変形パターンを記憶したテーブルを有し、前記テーブルから前期変形パターンを読み出して前記空間DFT演算の変形を行うことを特徴とするものである。
本願の請求項5の発明は、受信装置であって、電波を受信する1本以上のアンテナで構成されるアンテナ群と、前記アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記各ビームの内、特に対称な形状を有さないビームに関して所定の基準に基づいて処理を行った上で、前記各ビームの合成を行うビーム合成部を含んで構成されることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the receiving apparatus according to the third aspect, the beam forming unit has a table storing a deformation pattern of the nucleus W of the DFT for each reception frequency, and the first-order deformation pattern is obtained from the table. It is a feature that the spatial DFT operation is read and modified.
The invention according to claim 5 of the present application is a receiving device, and includes an antenna group including one or more antennas that receive radio waves, and the antenna group, with a moving direction as an axis at a specific reception frequency. When each beam has a symmetric shape and the beam pattern is determined so that the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction at a right angle, and when the reception frequency is different from the specific value, In particular, the present invention is characterized by including a beam combining unit that combines the beams after performing processing based on a predetermined standard for a beam that does not have a symmetrical shape.

本願の請求項6の発明は、請求項5の受信装置において、前記アンテナ群はアレーアンテナで構成され、更に前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して演算を行い、複数のビームに分けて出力するビーム形成部を含んで構成され、前記アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において前記ビームパターンとなるように決定されることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the receiving device according to the fifth aspect, the antenna group is configured by an array antenna, and further, an operation is performed on a received signal of each element of the array antenna, and divided into a plurality of beams. An output beam forming unit is included, and the element spacing of the array antenna is determined so as to be the beam pattern at a specific reception frequency.

本願の請求項7の発明は、請求項5または6の受信装置において、前記ビーム合成部は、各ビームの信号品質によって前記所定の基準を設けることを特徴とするものである。
本願の請求項8の発明は、請求項7の受信装置において、前記ビーム合成部は、信号品質に関わらず前記対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くすることを特徴とするものである。
The invention of claim 7 of the present application is characterized in that, in the receiving apparatus of claim 5 or 6, the beam combining unit provides the predetermined reference according to the signal quality of each beam.
The invention according to claim 8 of the present application is the receiving apparatus according to claim 7, wherein the beam combiner is not used for combining the beam not having the symmetric shape regardless of the signal quality, or the weight is reduced. It is characterized by.

本願の請求項9の発明は、請求項7の受信装置において、前記ビーム合成部は、前記対称な形状を有さないビームの信号品質が閾値以下の場合に、前記対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くすることを特徴とするものである。
本願の請求項10の発明は、請求項7の受信装置において、前記ビーム合成部は、前記対称な形状を有さないビームの信号品質と、前記対称な形状を有するビームの信号品質の合計との比または差が閾値以下の場合に、前記対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くすることを特徴とするものである。
The invention according to claim 9 of the present application is the receiving apparatus according to claim 7, wherein the beam combining unit does not have the symmetric shape when the signal quality of the beam not having the symmetric shape is equal to or lower than a threshold value. The beam is not used for synthesis or has a low weight.
According to a tenth aspect of the present invention, in the receiving apparatus according to the seventh aspect, the beam combining unit includes a signal quality of the beam not having the symmetric shape and a total signal quality of the beam having the symmetric shape. In the case where the ratio or difference is less than or equal to a threshold value, the beam not having the symmetrical shape is not used for synthesis, or the weighting is lowered.

本願の請求項11の発明は、請求項7の受信装置において、前記ビーム合成部は、前記対称な形状を有するビームの信号品質の合計が閾値以上の場合に、前記対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くすることを特徴とするものである。
本願の請求項12の発明は、受信装置であって、電波を受信する1本以上のアンテナで構成されるアンテナ群と、前記アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記各ビームの内、特に対称な形状を有さないビームに関して所定の基準に基づいて処理を行った上で、前記各ビームの内の1つを選択するビーム選択部を含んで構成されることを特徴とするものである。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the receiving device according to the seventh aspect, the beam combining unit does not have the symmetric shape when the total signal quality of the beam having the symmetric shape is equal to or greater than a threshold value. The beam is not used for synthesis or has a low weight.
The invention according to claim 12 of the present application is a receiving device, and includes an antenna group including one or more antennas that receive radio waves, and the antenna group, with a moving direction as an axis at a specific reception frequency. When each beam has a symmetric shape and the beam pattern is determined so that the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction at a right angle, and when the reception frequency is different from the specific value, In particular, the beam selection unit is configured to include a beam selection unit that selects one of the beams after performing processing based on a predetermined criterion for a beam that does not have a symmetric shape. is there.

本願の請求項13の発明は、請求項12の受信装置において、前記アンテナ群はアレーアンテナで構成され、 更に前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して演算を行い、複数のビームに分けて出力するビーム形成部を含んで構成され、前記アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において前記ビームパターンとなるように決定されることを特徴とするものである。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the receiving device according to the twelfth aspect, the antenna group is configured by an array antenna, and further, an operation is performed on a received signal of each element of the array antenna, and divided into a plurality of beams. An output beam forming unit is included, and the element spacing of the array antenna is determined so as to be the beam pattern at a specific reception frequency.

本願の請求項14の発明は、請求項12または13の受信装置において、前記ビーム選択部は、各ビームの信号品質によって前記所定の基準を設けることを特徴とするものである。
本願の請求項15の発明は、請求項14の受信装置において、前記ビーム選択部は、信号品質に関わらず前記対称な形状を有さないビームを選択しないことを特徴とするものである。
The invention of claim 14 of the present application is characterized in that, in the receiving apparatus of claim 12 or 13, the beam selecting section provides the predetermined reference according to the signal quality of each beam.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the receiver according to the fourteenth aspect, the beam selection unit does not select a beam that does not have the symmetric shape regardless of signal quality.

本願の請求項16の発明は、請求項14の受信装置において、前記ビーム選択部は、前記対称な形状を有さないビームの信号品質が全ビームの内最大であっても、前記対称な形状を有するビームの内の最大信号品質との比または差が閾値以下の場合に、前記対称な形状を有さないビームを選択しないことを特徴とするものである。
本願の請求項17の発明は、受信装置であって、電波を受信する1本以上のアンテナで構成されるアンテナ群と、前記アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記複数のビームの内、対称な形状を有さないビームに関して他のビームとの演算を行って出力するビーム修正部と、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記対称な形状を有さないビームに関する前記ビーム修正部からの出力を所定の基準に基づいて処理を行った上で、前記各ビームの合成を行うビーム合成部を含んで構成されることを特徴とするものである。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the receiving device according to the fourteenth aspect, the beam selecting unit may be configured to have the symmetrical shape even if the signal quality of the beam having no symmetrical shape is the maximum among all the beams. When the ratio or difference with the maximum signal quality among the beams having the above is less than or equal to the threshold value, the beam not having the symmetric shape is not selected.
The invention according to claim 17 of the present application is a receiving device, which includes an antenna group including one or more antennas that receive radio waves, and the antenna group, with a moving direction as an axis at a specific reception frequency. When each beam has a symmetrical shape and the beam pattern is determined so that the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction at a right angle, and the reception frequency is different from the specific value, A beam correcting unit that outputs a beam that does not have a symmetric shape by performing an operation with another beam, and the beam related to a beam that does not have a symmetric shape when the reception frequency is different from the specific value. It is characterized by including a beam combining unit that combines the beams after processing the output from the correcting unit based on a predetermined standard.

本願の請求項18の発明は、受信装置であって、電波を受信する1本以上のアンテナで構成されるアンテナ群と、前記アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記複数のビームの内、対称な形状を有さないビームに関して他のビームとの演算を行って出力するビーム修正部と、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記対称な形状を有さないビームに関する前記ビーム修正部からの出力を所定の基準に基づいて処理を行った上で、前記各ビームの内の1つを選択するビーム選択部を含んで構成されることを特徴とするものである。   The invention according to claim 18 of the present application is a receiving device, which includes an antenna group including one or more antennas that receive radio waves, and the antenna group, with a moving direction as an axis at a specific reception frequency. When each beam has a symmetrical shape and the beam pattern is determined so that the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction at a right angle, and the reception frequency is different from the specific value, A beam correcting unit that outputs a beam that does not have a symmetric shape by performing an operation with another beam, and the beam related to a beam that does not have a symmetric shape when the reception frequency is different from the specific value. It comprises a beam selection unit that selects one of the beams after processing the output from the correction unit based on a predetermined standard. .

本願の請求項19の発明は、請求項17または19の受信装置において、前記アンテナ群はアレーアンテナで構成され、更に前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して演算を行い、複数のビームに分けて出力するビーム形成部を含んで構成され、前記アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において前記ビームパターンとなるように決定されることを特徴とするものである。   According to a nineteenth aspect of the present invention, in the receiving device according to the seventeenth or nineteenth aspect, the antenna group is configured by an array antenna, and further, an operation is performed on a received signal of each element of the array antenna to form a plurality of beams. It is configured to include a beam forming unit that outputs separately, and the element spacing of the array antenna is determined so as to be the beam pattern at a specific reception frequency.

本願の請求項20の発明は、請求項17〜19のいずれか1項の受信装置において、前記ビーム修正部における前記演算は、前記対称な形状を有さないビームから隣接するビームの減算であることを特徴とするものである。
本願の請求項21の発明は、請求項17、19、20のいずれか1項の受信装置において、前記ビーム合成部は、前記対称な形状を有さないビームに関する前記演算結果の信号品質によって前記所定の基準を設けることを特徴とするものである。
According to a twentieth aspect of the present invention, in the receiving device according to any one of the seventeenth to nineteenth aspects, the calculation in the beam correcting unit is a subtraction of an adjacent beam from a beam not having the symmetric shape. It is characterized by this.
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the receiving device according to any one of the seventeenth, nineteenth, and twentyth aspects, the beam combining unit is configured to perform the calculation according to the signal quality of the calculation result regarding the beam that does not have the symmetric shape. A predetermined reference is provided.

本願の請求項22の発明は、請求項18〜20のいずれか1項の受信装置において、前記ビーム選択部は、前記対称な形状を有さないビームに関する前記演算結果の信号品質によって前記所定の基準を設けることを特徴とするものである。
本願の請求項23の発明は、請求項17〜22のいずれか1項の受信装置において、前記ビーム修正部は、各受信周波数に対する前記対称な形状を有さないビームに関する情報を記憶したテーブルを有し、前記テーブルから前記情報を読み出して処理することを特徴とするものである。
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the receiving device according to any one of the eighteenth to twentieth aspects, the beam selection unit is configured to perform the predetermined operation according to the signal quality of the calculation result regarding the beam not having the symmetric shape. It is characterized by providing a reference.
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the receiving device according to any one of the seventeenth to twenty-second aspects, the beam correction unit has a table storing information on beams not having the symmetric shape with respect to each reception frequency. And reading and processing the information from the table.

本願の請求項24の発明は、受信装置であって、電波を受信するアレーアンテナと、前記アレーアンテナの各素子をそれぞれオンまたはオフするための制御信号を出力するアンテナ制御部と、前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して演算を行い、複数のビームに分けて出力するビーム形成部とを含んで構成され、前記アレーアンテナの各素子は、前記アンテナ制御部から出力される前記制御信号に基づいてそれぞれオンまたはオフし、
前記アレーアンテナの素子間隔は、前記各素子をそれぞれオンまたはオフする所定のパターンに対して、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるように決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記アンテナ制御部は所定の基準に基づいて前記制御信号を生成して出力することを特徴とするものである。
The invention of claim 24 of the present application is a receiving device, which is an array antenna that receives radio waves, an antenna control unit that outputs a control signal for turning on or off each element of the array antenna, and the array antenna. And a beam forming unit that performs an operation on the received signal of each of the elements and outputs the signal divided into a plurality of beams, and each element of the array antenna includes the control signal output from the antenna control unit Each on or off based on
The element spacing of the array antenna is such that each beam has a symmetric shape about the moving direction at a specific reception frequency and is perpendicular to the moving direction with respect to a predetermined pattern for turning on or off each of the elements. The antenna control unit generates and outputs the control signal on the basis of a predetermined reference when the beam width is determined to be narrowed with increasing distance from the direction and the reception frequency is different from the specific value. To do.

本願の請求項25の発明は、請求項24の受信装置において、前記アンテナ制御部の前記所定の基準は、オンする素子の間隔を受信周波数が前記特定の値である場合と同じにすることであることを特徴とするものである。
本願の請求項26の発明は、受信装置であって、電波を受信するアレーアンテナと、前記アレーアンテナの各素子をそれぞれ移動させるための制御信号を出力するアンテナ制御部と、前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して演算を行い、複数のビームに分けて出力するビーム形成部と、前記アレーアンテナの各素子は、各受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるような素子間隔を満たすように移動することを特徴とするものである。
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the receiver according to the twenty-fourth aspect, the predetermined reference of the antenna control unit is such that the interval between the elements to be turned on is the same as that when the reception frequency is the specific value. It is characterized by being.
The invention of claim 26 of the present application is a receiving device, which includes an array antenna that receives radio waves, an antenna control unit that outputs a control signal for moving each element of the array antenna, and each of the array antennas. The beam forming unit that performs an operation on the received signal of the element and outputs the signal divided into a plurality of beams, and each element of the array antenna has a symmetrical shape with respect to the moving direction at each reception frequency. And moving so as to satisfy the element spacing such that the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction in a direction perpendicular to the moving direction.

本願の請求項27の発明は、請求項26の受信装置において、前記アレーアンテナはレール上に配置され、各素子はレール上を移動可能とすることを特徴とするものである。
本願の請求項28の発明は、請求項7〜11、14〜16、21、22のいずれか1項の受信装置において、前記信号品質は、電力またはC/Nまたは誤り率または信頼性情報であることを特徴とするものである。
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in the receiving device according to the twenty-sixth aspect, the array antenna is disposed on a rail, and each element is movable on the rail.
The invention according to claim 28 of the present application is the receiving device according to any one of claims 7 to 11, 14 to 16, 21, and 22, wherein the signal quality is power, C / N, error rate, or reliability information. It is characterized by being.

本願の請求項29の発明は、請求項5〜12、17,19〜21、23のいずれか1項の受信装置において、前記ビーム合成部は、各受信周波数に対する前記対称な形状を有さないビームに関する情報を記憶したテーブルを有し、前記テーブルから前記情報を読み出して処理することを特徴とするものである。
本願の請求項30の発明は、請求項12〜17、18〜20、22〜24のいずれか1項の受信装置において、前記ビーム選択部は、各受信周波数に対する前記対称な形状を有さないビームに関する情報を記憶したテーブルを有し、前記テーブルから前記情報を読み出して処理することを特徴とするものである。
The invention of claim 29 of the present application is the receiver according to any one of claims 5 to 12, 17, 19 to 21, and 23, wherein the beam combiner does not have the symmetrical shape with respect to each reception frequency. It has a table which memorize | stored the information regarding a beam, The said information is read from the said table, It processes, It is characterized by the above-mentioned.
The invention of claim 30 of the present application is the receiver according to any one of claims 12 to 17, 18 to 20, and 22 to 24, wherein the beam selector does not have the symmetrical shape with respect to each reception frequency. It has a table which memorize | stored the information regarding a beam, The said information is read from the said table, It processes, It is characterized by the above-mentioned.

本願の請求項31の発明は、請求項24〜27のいずれか1項の受信装置において、前記アンテナ制御部は、各受信周波数に対する前記制御信号を記憶したテーブルを有し、前記テーブルから前記信号を読み出して処理することを特徴とするものである。
本願の請求項32の発明は、請求項6〜11、13〜16、19〜31のいずれか1項の受信装置において、前記ビーム形成部の演算は空間DFT(Discrete Fourier Transform)であることを特徴とするものである。
The invention of claim 31 of the present application is the receiver according to any one of claims 24 to 27, wherein the antenna control unit has a table storing the control signal for each reception frequency, and the signal from the table is stored. Is read and processed.
The invention of claim 32 of the present application is that in the receiving device of any one of claims 6 to 11, 13 to 16, and 19 to 31, the calculation of the beam forming unit is a spatial DFT (Discrete Fourier Transform). It is a feature.

本願の請求項33の発明は、受信方法であって、電波を受信するアレーアンテナと、前記アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるように決定され、前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して、受信周波数が前記特定の値の場合には空間DFT(Discrete Fourier Transform)を行って複数のビームに分けて出力し、受信周波数が前記特定の値と異なる場合には前記空間DFT演算を変形して複数のビームに分けるとともに、各ビームの方向を変更するビーム形成ステップを含んで構成されることを特徴とするものである。   The invention according to claim 33 of the present application is a receiving method, and an element interval between the array antenna for receiving radio waves and the array antenna has a shape in which each beam is symmetrical about a moving direction at a specific receiving frequency. And the beam width is determined to be narrower as it moves away from the moving direction in a direction perpendicular to the moving direction, and when the received frequency is the specific value, the spatial DFT (Discrete Fourier Fourier transform) is obtained for the received signal of each element of the array antenna. (Transform) is performed and divided into a plurality of beams, and when the received frequency is different from the specific value, the spatial DFT calculation is modified to be divided into a plurality of beams, and the direction of each beam is changed. It is characterized by comprising steps.

本願の請求項34の発明は、請求項33に記載の受信方法を実行するための信号処理手順を記載したことを特徴とするプログラムである。   The invention according to claim 34 of the present application is a program characterized by describing a signal processing procedure for executing the receiving method according to claim 33.

上記目的を達成する請求項1の発明によれば、アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるように決定され、受信周波数が特定の値と異なる場合には空間DFT演算を変形して複数のビームに分けるとともに、各ビームの方向を変更することにより、複数チャンネルの受信においてビームパターンを修正することができる。   According to the invention of claim 1, which achieves the above object, the element spacing of the array antenna is such that each beam has a symmetric shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, and is separated from the moving direction in a perpendicular direction. If the received frequency is different from a specific value, the spatial DFT calculation is transformed into multiple beams and the direction of each beam is changed to change the reception of multiple channels. The beam pattern can be modified in

また上記目的を達成する請求項2の発明によれば、全方向をカバーするビーム数が特定の受信周波数における全方向をカバーするビーム数以下となるように、空間DFT演算の変形を行うことにより、複数チャンネルの受信において回路規模の増大を防止することができる。
また上記目的を達成する請求項3の発明によれば、空間DFTの核Wの変更により、複数チャンネルの受信においてビームパターンを修正することができる。
According to the invention of claim 2, which achieves the above object, the spatial DFT operation is modified so that the number of beams covering all directions is equal to or less than the number of beams covering all directions at a specific reception frequency. Therefore, it is possible to prevent an increase in circuit scale in receiving a plurality of channels.
According to the invention of claim 3, which achieves the above object, the beam pattern can be corrected in the reception of a plurality of channels by changing the nucleus W of the spatial DFT.

また上記目的を達成する請求項4の発明によれば、テーブルを用いて空間DFT演算の変形を行うことにより、複数チャンネルの受信においてビームパターンを修正することができる。
また上記目的を達成する請求項5の発明によれば、アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、各ビームの内、特に対称な形状を有さないビームに関して所定の基準に基づいて処理を行った上で、各ビームの合成を行うことにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。
According to the invention of claim 4 which achieves the above object, the beam pattern can be corrected in the reception of a plurality of channels by performing a modification of the spatial DFT calculation using a table.
According to the invention of claim 5, which achieves the above object, each beam has a symmetric shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, and is separated from the moving direction in a perpendicular direction by using an antenna group. When the beam pattern is determined so that the beam width becomes narrower and the received frequency is different from the specific value, processing is performed on the basis of a predetermined criterion for each beam, particularly a beam that does not have a symmetric shape. In addition, by combining the beams, it is possible to reduce the influence of Doppler spread in reception of a plurality of channels and prevent deterioration in reception performance.

また上記目的を達成する請求項6の発明によれば、特にアレーアンテナを用いて、アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるように決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、各ビームの内、特に対称な形状を有さないビームに関して所定の基準に基づいて処理を行った上で、各ビームの合成を行うことにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   Further, according to the invention of claim 6, which achieves the above object, the element spacing of the array antenna has a symmetrical shape about the moving direction at a specific reception frequency, particularly using an array antenna, In addition, when the beam width is determined to become narrower as it moves away from the moving direction at a right angle, and the reception frequency is different from the specific value, a predetermined reference is made for each beam, particularly a beam that does not have a symmetric shape. By performing the processing based on the above and combining each beam, it is possible to reduce the influence of the Doppler spread in the reception of a plurality of channels and prevent the reception performance from being deteriorated.

また上記目的を達成する請求項7の発明によれば、特に各ビームの信号品質によって所定の基準を設けて各ビームの合成を行うことにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。
また上記目的を達成する請求項8の発明によれば、特に信号品質に関わらず対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くすることにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。
According to the invention of claim 7, which achieves the above object, the influence of the Doppler spread is reduced in the reception of a plurality of channels by combining each beam by setting a predetermined reference according to the signal quality of each beam. , Reception performance deterioration can be prevented.
Further, according to the invention of claim 8 which achieves the above object, in particular, a beam having no symmetrical shape regardless of signal quality is not used for synthesis or is reduced in weighting, thereby reducing Doppler in reception of a plurality of channels. It is possible to reduce the influence of spreading and prevent reception performance deterioration.

また上記目的を達成する請求項9の発明によれば、特に対称な形状を有さないビームの信号品質が閾値以下の場合に、対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くすることにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減し、かつ対称な形状を有さないビームを含めないと電力が小さい場合には対称な形状を有さないビームも合成に用いることにより、受信性能劣化を防止することができる。   Further, according to the invention of claim 9, which achieves the above object, the beam not having a symmetric shape is not used for synthesis for a beam not having a symmetric shape, particularly when the signal quality of the beam not having a symmetric shape is not more than a threshold value. Lowering the weighting reduces the effect of Doppler broadening in multi-channel reception, and if the power is low unless a beam that does not have a symmetric shape is included, a beam that does not have a symmetric shape is also combined. By using, reception performance deterioration can be prevented.

また上記目的を達成する請求項10の発明によれば、特に対称な形状を有さないビームの信号品質と、対称な形状を有するビームの信号品質の合計との比または差が閾値以下の場合に、対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くすることにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減し、かつ対称な形状を有さないビームを含めないと電力が小さい場合には対称な形状を有さないビームも合成に用いることにより、受信性能劣化を防止することができる。   According to the invention of claim 10, which achieves the above object, the ratio or difference between the signal quality of a beam not having a symmetric shape and the sum of the signal qualities of beams having a symmetric shape is not more than a threshold value. In addition, beams that do not have a symmetric shape are not used for synthesis, or the weighting is reduced to reduce the effect of Doppler broadening in multi-channel reception, and beams that do not have a symmetric shape are not included. When the power is small, a beam that does not have a symmetrical shape is also used for combining, so that it is possible to prevent reception performance deterioration.

また上記目的を達成する請求項11の発明によれば、対称な形状を有するビームの信号品質の合計が閾値以上の場合に、対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くすることにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減し、かつ対称な形状を有さないビームを含めないと電力が小さい場合には対称な形状を有さないビームも合成に用いることにより、受信性能劣化を防止することができる。   According to the invention of claim 11 which achieves the above object, when the total signal quality of the beam having a symmetric shape is equal to or greater than a threshold value, the beam having no symmetric shape is not used for synthesis or weighted. To reduce the effect of Doppler broadening in multi-channel reception, and if the power is low unless a beam that does not have a symmetric shape is included, a beam that does not have a symmetric shape is also used for synthesis As a result, it is possible to prevent the reception performance from deteriorating.

また上記目的を達成する請求項12の発明によれば、アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、各ビームの内、特に対称な形状を有さないビームに関して所定の基準に基づいて処理を行った上で、各ビームの内の1つを選択することにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   According to the invention of claim 12, which achieves the above object, each beam has a symmetrical shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency by using an antenna group, and is separated from the moving direction in a perpendicular direction. When the beam pattern is determined so that the beam width becomes narrower and the received frequency is different from the specific value, processing is performed on the basis of a predetermined criterion for each beam, particularly a beam that does not have a symmetric shape. In addition, by selecting one of the beams, it is possible to reduce the influence of Doppler spread in the reception of a plurality of channels, and to prevent reception performance deterioration.

また上記目的を達成する請求項13の発明によれば、特にアレーアンテナを用いて、アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるように決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、各ビームの内、特に対称な形状を有さないビームに関して所定の基準に基づいて処理を行った上で、各ビームの内の1つを選択することにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   Further, according to the invention of claim 13 which achieves the above object, the element spacing of the array antenna has a symmetrical shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, particularly using an array antenna, In addition, when the beam width is determined to become narrower as it moves away from the moving direction at a right angle, and the reception frequency is different from the specific value, a predetermined reference is made for each beam, particularly a beam that does not have a symmetric shape. After performing processing based on the above, by selecting one of the beams, it is possible to reduce the influence of Doppler spread in the reception of a plurality of channels and to prevent reception performance deterioration.

また上記目的を達成する請求項14の発明によれば、特に各ビームの信号品質によって所定の基準を設けて各ビームの内の1つを選択することにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。
また上記目的を達成する請求項15の発明によれば、特に信号品質に関わらず対称な形状を有さないビームに関してビームを選択しないことにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。
According to the invention of claim 14, which achieves the above object, the influence of Doppler broadening in the reception of a plurality of channels is obtained by providing a predetermined reference according to the signal quality of each beam and selecting one of the beams. To reduce reception performance degradation.
According to the invention of claim 15, which achieves the above object, the influence of Doppler broadening is reduced in the reception of a plurality of channels by not selecting a beam particularly for a beam which does not have a symmetric shape regardless of signal quality. , Reception performance deterioration can be prevented.

また上記目的を達成する請求項16の発明によれば、特に対称な形状を有さないビームの信号品質が全ビームの内最大であっても、対称な形状を有するビームの内の最大信号品質との比または差が閾値以下の場合に、対称な形状を有さないビームを選択しないことにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減し、かつ対称な形状を有さないビームを選択しないと電力が小さい場合には対称な形状を有さないビームを選択することにより、受信性能劣化を防止することができる。   According to the invention of claim 16, which achieves the above object, even if the signal quality of a beam not having a symmetrical shape is the maximum among all beams, the maximum signal quality of a beam having a symmetrical shape is the maximum. If the ratio or difference between and is less than or equal to the threshold, the beam that does not have a symmetric shape is not selected, thereby reducing the effect of Doppler broadening in multi-channel reception and the beam that does not have a symmetric shape is selected. Otherwise, when the power is low, the reception performance can be prevented from deteriorating by selecting a beam that does not have a symmetric shape.

また上記目的を達成する請求項17の発明によれば、アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、複数のビームの内、対称な形状を有さないビームに関して他のビームとの演算を行って出力し、かつ対称な形状を有さないビームに関するビーム修正部からの出力を所定の基準に基づいて処理を行った上で、各ビームの合成を行うことにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   According to the invention of claim 17, which achieves the above object, each beam has a symmetrical shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, and is separated from the moving direction in a perpendicular direction by using an antenna group. When the beam pattern is determined so that the beam width becomes narrower and the received frequency is different from the specific value, a calculation is performed on the non-symmetrical beam among the plurality of beams with other beams. The output from the beam correction unit for the beam that is output and does not have a symmetric shape is processed based on a predetermined standard, and then the respective beams are combined so that the Doppler spread is received in the reception of multiple channels. It is possible to reduce the influence and prevent the reception performance from deteriorating.

また上記目的を達成する請求項18の発明によれば、アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、複数のビームの内、対称な形状を有さないビームに関して他のビームとの演算を行って出力し、かつ対称な形状を有さないビームに関するビーム修正部からの出力を所定の基準に基づいて処理を行った上で、各ビームの内の1つを選択することにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   According to the invention of claim 18, which achieves the above object, each beam has a symmetric shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, and is separated from the moving direction at a right angle by using the antenna group. When the beam pattern is determined so that the beam width becomes narrower and the received frequency is different from the specific value, a calculation is performed on the non-symmetrical beam among the plurality of beams with other beams. A plurality of channels are received by selecting one of the beams after processing the output from the beam correction unit regarding the beam that is output and does not have a symmetric shape based on a predetermined criterion. In this case, it is possible to reduce the influence of Doppler spread and prevent the reception performance from deteriorating.

また上記目的を達成する請求項19の発明によれば、特にアレーアンテナを用いて、アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるように決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、各ビームの内、特に対称な形状を有さないビームに関して所定の基準に基づいて処理を行った上で、各ビームの合成を行うか、各ビームの内の1つを選択することにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   Further, according to the invention of claim 19, which achieves the above object, particularly using an array antenna, the element spacing of the array antenna is such that each beam has a symmetrical shape around the moving direction at a specific reception frequency, In addition, when the beam width is determined to become narrower as it moves away from the moving direction at a right angle, and the reception frequency is different from the specific value, a predetermined reference is made for each beam, particularly a beam that does not have a symmetric shape. After performing processing based on the above, by combining each beam or selecting one of the beams, the influence of the Doppler spread is reduced in reception of a plurality of channels, and reception performance deterioration is prevented. be able to.

また上記目的を達成する請求項20の発明によれば、対称な形状を有さないビームから隣接するビームの減算により、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。
また上記目的を達成する請求項21の発明によれば、特に各ビームの信号品質によって所定の基準を設けて各ビームの合成を行うことにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。
According to the invention of claim 20, which achieves the above object, the influence of the Doppler spread is reduced in the reception of a plurality of channels by subtracting the adjacent beam from the beam not having a symmetric shape, thereby preventing the reception performance from being deteriorated. can do.
According to the invention of claim 21, which achieves the above object, the influence of the Doppler spread is reduced in the reception of a plurality of channels, particularly by combining each beam by setting a predetermined reference according to the signal quality of each beam. , Reception performance deterioration can be prevented.

また上記目的を達成する請求項22の発明によれば、特に各ビームの信号品質によって所定の基準を設けて各ビームの内の1つを選択することにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。
また上記目的を達成する請求項23の発明によれば、テーブルを用いて対称な形状を有さないビームに関して他のビームとの演算を行うことにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。
According to the invention of claim 22, which achieves the above object, the influence of the Doppler broadening in the reception of a plurality of channels is obtained by providing a predetermined reference according to the signal quality of each beam and selecting one of the beams. To reduce reception performance degradation.
According to the invention of claim 23 which achieves the above object, the influence of Doppler broadening is reduced in reception of a plurality of channels by performing a calculation with a beam other than a symmetrical beam using a table. Thus, it is possible to prevent the reception performance from deteriorating.

また上記目的を達成する請求項24の発明によれば、各受信周波数に対してアレーアンテナの各素子をそれぞれ所定のパターンでオンまたはオフすることにより、複数チャンネルの受信において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるような理想的なビームパターンを生成でき、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   According to the invention of claim 24 that achieves the above object, each element of the array antenna is turned on or off in a predetermined pattern for each reception frequency, so that each channel is received with a moving direction as an axis. The beam has a symmetrical shape and can generate an ideal beam pattern that narrows the beam width as it moves away from the moving direction at a right angle, reducing the effect of Doppler broadening when receiving multiple channels, and receiving performance Deterioration can be prevented.

また上記目的を達成する請求項25の発明によれば、各受信周波数に対してオンする素子の間隔を理想的なビームパターンを生成する場合と同じにすることにより、複数チャンネルの受信において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるような理想的なビームパターンを生成でき、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   Further, according to the invention of claim 25 which achieves the above object, the direction of movement in reception of a plurality of channels is made by making the interval of the elements to be turned on for each reception frequency the same as in the case of generating an ideal beam pattern. Each beam has a symmetrical shape with respect to the axis, and an ideal beam pattern that narrows the beam width as it moves away from the moving direction at a right angle can be generated, reducing the effect of Doppler broadening in receiving multiple channels. Thus, it is possible to prevent the reception performance from being deteriorated.

また上記目的を達成する請求項26の発明によれば、各受信周波数に対してアレーアンテナの各素子間隔を満たすように移動することにより、複数チャンネルの受信において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるような理想的なビームパターンを生成でき、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   According to the invention of claim 26, which achieves the above object, each beam is symmetrical about the moving direction in reception of a plurality of channels by moving so as to satisfy each element spacing of the array antenna for each reception frequency. Can generate an ideal beam pattern that narrows the beam width as it moves away from the moving direction in a direction perpendicular to the moving direction, reducing the effect of Doppler broadening when receiving multiple channels, and preventing reception performance degradation can do.

また上記目的を達成する請求項27の発明によれば、各素子をレール上で移動可能とすることにより、複数チャンネルの受信において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるような理想的なビームパターンを生成でき、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   According to the invention of claim 27, which achieves the above object, each element is movable on the rail, whereby each beam has a symmetric shape with respect to the moving direction and moves in reception of a plurality of channels. It is possible to generate an ideal beam pattern in which the beam width becomes narrower with increasing distance from the direction, and the influence of Doppler broadening can be reduced in reception of a plurality of channels, and reception performance deterioration can be prevented.

また上記目的を達成する請求項28の発明によれば、信号品質として電力またはC/Nまたは誤り率または信頼性情報を用いて所定の基準を設けることにより、対称な形状を有さないビームに関して処理を行った上で、ビーム合成を行うか、あるいは各ビームの内の1つを選択することにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   According to the invention of claim 28 which achieves the above object, a beam having no symmetrical shape is provided by providing a predetermined standard using power, C / N, error rate, or reliability information as signal quality. By performing beam combining after processing, or selecting one of the beams, it is possible to reduce the influence of Doppler broadening in reception of a plurality of channels and prevent reception performance deterioration. .

また上記目的を達成する請求項29の発明によれば、テーブルを用いて対称な形状を有さないビームに関して所定の基準に基づいて処理を行った上で、各ビームの合成を行うことにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。
また上記目的を達成する請求項30の発明によれば、テーブルを用いて対称な形状を有さないビームに関して所定の基準に基づいて処理を行った上で、各ビームの内の1つを選択することにより、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。
According to the invention of claim 29 which achieves the above object, by performing processing based on a predetermined standard for a beam having no symmetrical shape using a table, and combining each beam, In the reception of a plurality of channels, the influence of Doppler spread can be reduced and reception performance deterioration can be prevented.
According to the invention of claim 30, which achieves the above object, a beam having no symmetrical shape is processed using a table based on a predetermined criterion, and one of the beams is selected. By doing so, it is possible to reduce the influence of Doppler spread in reception of a plurality of channels, and to prevent reception performance deterioration.

また上記目的を達成する請求項31の発明によれば、テーブルを用いてアレーアンテナの各素子の制御を行うことにより、複数チャンネルの受信において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるような理想的なビームパターンを生成でき、複数チャンネルの受信においてドップラー広がりの影響を低減して、受信性能劣化を防止することができる。   According to the invention of claim 31, which achieves the above object, by controlling each element of the array antenna using a table, each beam has a symmetrical shape about the moving direction in reception of a plurality of channels. In addition, an ideal beam pattern in which the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction in a direction perpendicular to the moving direction can be generated, and the influence of Doppler spread can be reduced in receiving a plurality of channels, thereby preventing reception performance deterioration.

また上記目的を達成する請求項32の発明によれば、空間DFTを行うことにより、複数のビームに分けることができる。
上記目的を達成する請求項33の発明によれば、アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるように決定され、受信周波数が前記特定の値と異なる場合には前記空間DFT演算を変形して複数のビームに分けるとともに、各ビームの方向を変更することにより、複数チャンネルの受信においてビームパターンを修正することができる。
According to the invention of claim 32 which achieves the above object, it can be divided into a plurality of beams by performing spatial DFT.
According to the invention of claim 33 that achieves the above object, the element spacing of the array antenna is such that each beam has a symmetric shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, and is separated from the moving direction at a right angle. If the received frequency is different from the specific value, the spatial DFT calculation is transformed into a plurality of beams and the direction of each beam is changed by changing the direction of each beam. The beam pattern can be corrected in the reception.

また請求項34記載の発明によれば、受信方法を実行するための信号処理手順を記載したプログラムを実現することができる。   According to the invention of claim 34, it is possible to realize a program that describes a signal processing procedure for executing a receiving method.

以下、本発明の各実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における受信装置100の構成を示す図である。図1の受信装置100は図17(a)の受信装置1000と比較して、ビーム形成部101を置き換えた構成である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of receiving apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. The receiving apparatus 100 in FIG. 1 has a configuration in which the beam forming unit 101 is replaced as compared with the receiving apparatus 1000 in FIG.

以下、受信装置100の動作について説明する。ビーム形成部101は選局情報に基づいてユーザがどのチャンネルを選局したかを知り、空間DFT演算の核を変更して演算結果B0 ' 〜B7 'を出力する。
図2(a)にビーム形成部101の構成を、図2(b)に、d = λ/2の場合の演算結果B0 '〜B7 'に関するビームパターンを示す。図2(a)にビーム形成部101は図18のビーム形成部1003と比較して、ROMテーブル111を追加した構成である。
Hereinafter, the operation of the receiving apparatus 100 will be described. The beam forming unit 101 knows which channel the user has selected based on the channel selection information, changes the core of the spatial DFT calculation, and outputs the calculation results B 0 ′ to B 7 .
FIG. 2 (a) shows the configuration of the beam forming unit 101, and FIG. 2 (b) shows a beam pattern relating to the calculation results B 0 ′ to B 7 when d = λ / 2. 2A, the beam forming unit 101 has a configuration in which a ROM table 111 is added as compared with the beam forming unit 1003 in FIG.

ROMテーブル111は選局情報に基づいて、各回転演算子1012の核Wを選択して出力する。すなわち図18のビーム形成部1003において、各回転演算子の核が受信チャンネルに関わらず固定であったのに対して、図2(a)にビーム形成部101は受信チャンネル毎に各回転演算子の核を変更する。
図2(b)のビームパターンを見ると、B0 〜B5の6ビームで全方向をカバーするため、図1(a)の受信装置100におけるFFT部1004は6つあれば良いことが分かる。図17(a)の受信装置1000におけるFFT部1004はd = 3λ/8の場合に7つ必要であり、本実施の形態ではその内の6つを使用すればよい。
The ROM table 111 selects and outputs the core W of each rotation operator 1012 based on the channel selection information. That is, in the beam forming unit 1003 in FIG. 18, the core of each rotation operator is fixed regardless of the reception channel, whereas in FIG. 2A, the beam forming unit 101 has each rotation operator for each reception channel. Change the core of.
When the beam pattern of FIG. 2 (b) is seen, since all directions are covered with six beams B 0 to B 5 , it is understood that the number of the FFT units 1004 in the receiving apparatus 100 of FIG. . Seven FFT units 1004 in the receiving apparatus 1000 in FIG. 17A are required when d = 3λ / 8, and six of them may be used in the present embodiment.

次に、図2(a)にビーム形成部101における各回転演算子の核の設計方法について説明する。式0−5においてd = 3λ/8、d = λ/2とすると、ビーム出力B0 〜B7はそれぞれ次式で表される。

Bm(d = 3λ/8) = Σ(i = 0〜7) exp[ -j[(3cosθ+ m)πi / 4] ] , (m = 0,1, ・・・, 7)
・・・ <式1−1>
Bm(d = λ/2) = Σ(i = 0〜7) exp[ -j[(4cosθ+ m)πi / 4] ] , (m = 0,1, ・・・, 7)
・・・ <式1−2>
式1−1は 次式が成り立つときに全素子i = 0〜7の位相が揃い、最大値となる。

(3cosθ+ m)i / 4 = 2n, (nは整数) ・・・ <式1−3>

式1−3より、次式が成り立つとき式1−1のビーム出力B0〜B7がそれぞれ最大値(ピーク)となる。

B0: cosθ= 0、B1: cosθ= -1/3、B2: cosθ= -2/3、B3: cosθ= -1、
B4: なし、 B5: cosθ= 1、 B6: cosθ= 2/3、B7: cosθ= 1/3
・・・ <式1−4>
式1−2を以下のように変形することにより、d = λ/2の場合にもピークの分布が式1−4と同様になる。
Next, FIG. 2A illustrates a method for designing the nucleus of each rotation operator in the beam forming unit 101. Assuming that d = 3λ / 8 and d = λ / 2 in Expression 0-5, the beam outputs B 0 to B 7 are respectively expressed by the following expressions.

B m (d = 3λ / 8) = Σ (i = 0 to 7) exp [-j [(3cosθ + m) πi / 4]], (m = 0,1, ..., 7)
... <Formula 1-1>
B m (d = λ / 2) = Σ (i = 0 to 7) exp [-j [(4cosθ + m) πi / 4]], (m = 0,1, ..., 7)
... <Formula 1-2>
In Formula 1-1, when the following formula is satisfied, the phases of all elements i = 0 to 7 are aligned and become the maximum value.

(3cosθ + m) i / 4 = 2n, (n is an integer) ... <Equation 1-3>

From the expression 1-3, when the following expression is established, the beam outputs B 0 to B 7 of the expression 1-1 each have a maximum value (peak).

B 0 : cos θ = 0, B 1 : cos θ = -1/3, B 2 : cos θ = -2/3, B 3 : cos θ = -1,
B 4: none, B 5: cosθ = 1, B 6: cosθ = 2/3, B 7: cosθ = 1/3
... <Formula 1-4>
By modifying Equation 1-2 as follows, the peak distribution becomes the same as Equation 1-4 even when d = λ / 2.


Bm '(d = λ/2) = Σ(i = 0〜7) exp[ -j[(4cosθ+ m)πi / 4] ]・exp( -jmπi / 12 ),
(m = 0,1, ・・・, 7) ・・・ <式1−5>

この場合、次式が成り立つときd = λ/2のビーム出力B0〜B7が最大値(ピーク)となる。

B0: cosθ= 0、 B1: cosθ= -1/3、B2: cosθ= -2/3、B3: cosθ= ±1、
B4: cosθ= 2/3、 B5: cosθ= 1/3、B6: cosθ= 0、B7: cosθ= -1/3
・・・ <式1−6>

ここで、

exp( -jmπi / 12 ) = W24 mi ・・・ <式1−7>

より、式1−5の変形を式0−2に適用すると、以下の式となる。

B m ' (d = λ / 2) = Σ (i = 0 to 7) exp [-j [(4cosθ + m) πi / 4]] exp (-jmπi / 12),
(m = 0,1, ..., 7) ... <Formula 1-5>

In this case, when the following equation holds, the beam outputs B 0 to B 7 of d = λ / 2 have the maximum value (peak).

B 0: cosθ = 0, B 1: cosθ = -1 / 3, B 2: cosθ = -2 / 3, B 3: cosθ = ± 1,
B 4: cosθ = 2/3, B 5: cosθ = 1/3, B 6: cosθ = 0, B 7: cosθ = -1/3
... <Formula 1-6>

here,

exp (-jmπi / 12) = W 24 mi ... <Formula 1-7>

Therefore, when the modification of Expression 1-5 is applied to Expression 0-2, the following expression is obtained.


Bm '(d = λ/2) = Σ(i = 0〜7) Ri W8 mi W24 mi
= Σ(i = 0〜7) Ri W6 mi, (m = 0,1, ・・・, 7) ・・・ <式1−8>

式1−8より、核W8をW6に変更することになる。

B m ' (d = λ / 2) = Σ (i = 0 to 7) R i W 8 mi W 24 mi
= Σ (i = 0 to 7) R i W 6 mi , (m = 0,1, ..., 7) ... <Equation 1-8>

From Equation 1-8, the nucleus W 8 is changed to W 6 .

ROMテーブル111はチャンネル毎に各回転演算子1012の核Wを記憶すれば良い。その他の動作は図17(a)の受信装置1000と同じである。よってd = 3λ/8の場合には非対称ビームが存在せず、結果的に受信装置100は図17(a)の受信装置1000と全く同じ動作を行うことになる。一方d = λ/2の場合には非対称ビームが存在し、上記のような制御を行う。   The ROM table 111 may store the core W of each rotation operator 1012 for each channel. Other operations are the same as those of the receiving apparatus 1000 in FIG. Therefore, when d = 3λ / 8, there is no asymmetric beam, and as a result, the receiving apparatus 100 performs exactly the same operation as the receiving apparatus 1000 in FIG. On the other hand, when d = λ / 2, there is an asymmetric beam, and the above control is performed.

以上の構成により、複数チャンネルの受信においても回路規模の増大を防止することができる。
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2における受信装置200の構成を示す図である。図3の受信装置200は図17(a)の受信装置1000と比較して、ビーム合成部201を置き換えた構成である。図4はビーム合成部201の構成を示す図である。ビーム合成部201は、合成部211、電力測定部212、ROMテーブル213を備える。
With the above configuration, it is possible to prevent an increase in circuit scale even when receiving a plurality of channels.
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of receiving apparatus 200 according to Embodiment 2 of the present invention. The receiving apparatus 200 of FIG. 3 has a configuration in which the beam combining unit 201 is replaced as compared with the receiving apparatus 1000 of FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the beam combining unit 201. The beam combining unit 201 includes a combining unit 211, a power measuring unit 212, and a ROM table 213.

以下、受信装置200の動作について説明する。ビーム合成部201は選局情報に基づいて、ユーザがどのチャンネルを選局したかを知る。ROMテーブル213は選局情報に基づいて、非対称ビーム情報を出力する。非対称ビーム情報は、周波数軸信号F0 〜F7それぞれのビームが車の進行方向を軸として、非対称か否かを示す情報である。ROMテーブル213はチャンネル毎に、F0 〜F7それぞれのビームが非対称か否かを記憶すれば良い。 Hereinafter, the operation of the receiving apparatus 200 will be described. The beam combining unit 201 knows which channel the user has selected based on the channel selection information. The ROM table 213 outputs asymmetric beam information based on the channel selection information. The asymmetric beam information is information indicating whether each of the frequency axis signals F 0 to F 7 is asymmetric with respect to the traveling direction of the vehicle. The ROM table 213 may store for each channel whether or not the beams F 0 to F 7 are asymmetric.

電力測定部212はF0 〜F7の電力をそれぞれ算出し、非対称ビーム情報に基づいて非対称ビーム制御信号を出力する。非対称ビーム制御信号は、非対称ビームを合成に用いるか否かを示す情報である。電力測定部212は、非対称ビームに関しては常に合成に用いないように非対称ビーム制御信号を生成する。
合成部211は非対称ビーム制御信号に基づいて、周波数軸信号F0 〜F7の内非対称ビーム以外の信号のみを用いて合成を行って、誤り訂正部に出力する。
The power measuring unit 212 calculates the powers of F 0 to F 7 and outputs an asymmetric beam control signal based on the asymmetric beam information. The asymmetric beam control signal is information indicating whether or not an asymmetric beam is used for synthesis. The power measurement unit 212 generates an asymmetric beam control signal so that the asymmetric beam is not always used for synthesis.
Based on the asymmetric beam control signal, the synthesis unit 211 performs synthesis using only signals other than the asymmetric beam among the frequency axis signals F 0 to F 7 , and outputs the synthesized signal to the error correction unit.

その他の動作は図17(a)の受信装置1000と同じである。よってd = 3λ/8の場合には非対称ビームが存在せず、結果的に受信装置200は図17(a)の受信装置1000と全く同じ動作を行うことになる。一方d = λ/2の場合には非対称ビームが存在し、上記のように非対称ビームに関する制御を行う。
以上の構成により、複数チャンネルの受信においても非対称ビームを合成に用いないように制御して、ドップラー広がりの影響を受けずに受信性能の劣化を防止することができる。
Other operations are the same as those of the receiving apparatus 1000 in FIG. Therefore, when d = 3λ / 8, there is no asymmetric beam, and as a result, the receiving apparatus 200 performs exactly the same operation as the receiving apparatus 1000 in FIG. On the other hand, when d = λ / 2, there is an asymmetric beam, and control regarding the asymmetric beam is performed as described above.
With the above configuration, it is possible to prevent the reception performance from being deteriorated without being affected by the Doppler spread by controlling the asymmetric beam not to be used for the synthesis even when receiving a plurality of channels.

なお電力測定部212は以下のように、非対称ビーム制御信号を生成しても良い。非対称ビームを含めないと電力が小さい場合には、以下の構成により非対称ビームも合成に用いることができる。
(1)非対称ビームの電力が閾値以下の場合に、合成に用いない。
(2)非対称ビームの電力と対称ビームの電力合計の比または差が閾値以下の場合に、合成に用いない。
The power measurement unit 212 may generate an asymmetric beam control signal as follows. If the power is small unless the asymmetric beam is included, the asymmetric beam can also be used for synthesis by the following configuration.
(1) When the power of the asymmetric beam is below the threshold, it is not used for synthesis.
(2) When the ratio or difference between the power of the asymmetric beam and the total power of the symmetric beam is equal to or less than the threshold value, it is not used for synthesis.

(3)対称ビームの電力合計が閾値以上の場合に、合成に用いない。
また合成部211は非対称ビーム制御信号に基づいて、上記で“合成に用いない“としていた代わりに、F0 〜F7の内非対称ビームの重み係数を小さくして、合成しても良い。
またアレーアンテナ1001の代わりに、1本以上のアンテナで構成されるアンテナ群を用いた構成としても良い。図5はその場合の受信装置220の構成を示す図である。図5の受信装置220は図3の受信装置200と比較して、アレーアンテナ1001がアンテナ群221に置き換わり、ビーム形成部1003を削除した構成である。図6はアンテナ群221の配置とビームパターンを示す図である。
(3) When the total power of the symmetric beam is greater than or equal to the threshold, it is not used for synthesis.
The combining unit 211 may combine the signals by reducing the weight coefficient of the asymmetric beams F 0 to F 7 instead of “not used for combining” based on the asymmetric beam control signal.
Further, instead of the array antenna 1001, an antenna group including one or more antennas may be used. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the receiving apparatus 220 in that case. The receiving apparatus 220 in FIG. 5 has a configuration in which the array antenna 1001 is replaced with the antenna group 221 and the beam forming unit 1003 is deleted as compared with the receiving apparatus 200 in FIG. FIG. 6 is a diagram showing the arrangement of the antenna group 221 and the beam pattern.

図6に示すように、アンテナ群221は12本の指向性アンテナを車の屋根に配置し、図19(b)と同様のビームパターンを生成する。よってビーム形成部1003は不要である。その他の動作は図3の受信装置200と同じである。
(実施の形態3)
図7は、本発明の実施の形態3における受信装置300の構成を示す図である。図7の受信装置300は図17(a)の受信装置1000と比較して、ビーム合成部1005をビーム選択部301に置き換えた構成である。図8はビーム選択部301の構成を示す図である。ビーム選択部301は図4のビーム合成部201と比較して、合成部211を選択部311に置き換え、電力測定部312の機能が変わった構成である。
As shown in FIG. 6, the antenna group 221 arranges 12 directional antennas on the roof of the car, and generates a beam pattern similar to that in FIG. Therefore, the beam forming unit 1003 is not necessary. Other operations are the same as those of the receiving apparatus 200 of FIG.
(Embodiment 3)
FIG. 7 shows a configuration of receiving apparatus 300 according to Embodiment 3 of the present invention. The receiving apparatus 300 in FIG. 7 has a configuration in which the beam combining unit 1005 is replaced with a beam selecting unit 301, as compared with the receiving apparatus 1000 in FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the beam selection unit 301. Compared with the beam combining unit 201 in FIG. 4, the beam selecting unit 301 has a configuration in which the combining unit 211 is replaced with a selecting unit 311 and the function of the power measuring unit 312 is changed.

以下、受信装置300の動作について説明する。ビーム選択部301において、ROMテーブル213は図4のビーム合成部201と同じ動作を行う。電力測定部312の動作で図4のビーム合成部201における電力測定部212と異なる点は、非対称ビーム制御信号の代わりにビーム選択信号を生成することである。ビーム選択信号は周波数軸信号F0 〜F7のいずれを選択するかを示す情報である。電力測定部312は対称ビームに関する周波数軸信号の内、最大の電力を有する信号を選択するようにビーム選択信号を生成する。 Hereinafter, the operation of the receiving apparatus 300 will be described. In the beam selector 301, the ROM table 213 performs the same operation as that of the beam combiner 201 in FIG. The operation of the power measuring unit 312 is different from the power measuring unit 212 in the beam combining unit 201 of FIG. 4 in that a beam selection signal is generated instead of the asymmetric beam control signal. The beam selection signal is information indicating which of the frequency axis signals F 0 to F 7 is selected. The power measurement unit 312 generates a beam selection signal so as to select a signal having the maximum power among the frequency axis signals related to the symmetric beam.

選択部311はビーム選択信号に基づいて、F0 〜F7の内1つの信号を選択して、誤り訂正部に出力する。
その他の動作は図17(a)の受信装置1000と同じである。よってd = 3λ/8の場合には非対称ビームが存在せず、結果的に受信装置300は図17(a)の受信装置1000と全く同じ動作を行うことになる。一方d = λ/2の場合には非対称ビームが存在し、上記のように非対称ビームに関する制御を行う。
The selection unit 311 selects one signal from F 0 to F 7 based on the beam selection signal, and outputs it to the error correction unit.
Other operations are the same as those of the receiving apparatus 1000 in FIG. Therefore, when d = 3λ / 8, there is no asymmetric beam, and as a result, the receiving apparatus 300 performs exactly the same operation as the receiving apparatus 1000 in FIG. On the other hand, when d = λ / 2, there is an asymmetric beam, and control regarding the asymmetric beam is performed as described above.

以上の構成により、複数チャンネルの受信においても非対称ビームを選択しないように制御して、ドップラー広がりの影響を受けずに受信性能の劣化を防止することができる。
なお電力測定部312は以下のように、ビーム選択信号を生成しても良い。この構成により、対称ビームの各ビームの電力が小さく、非対称ビームの電力が大きい場合には、非対称ビームを選択して出力することができる。
With the above configuration, it is possible to prevent the reception performance from being deteriorated without being affected by the Doppler spread by controlling so as not to select the asymmetric beam even when receiving a plurality of channels.
The power measurement unit 312 may generate a beam selection signal as follows. With this configuration, when the power of each beam of the symmetric beam is small and the power of the asymmetric beam is large, the asymmetric beam can be selected and output.

(1)非対称ビームの電力が全ビームの内最大であっても、対称ビームの内の最大電力との比または差が閾値以下の場合に、非対称ビームに関する周波数軸信号を選択しない。
またアレーアンテナ1001の代わりに、1本以上のアンテナで構成されるアンテナ群を用いた構成としても良い。図9はその場合の受信装置320の構成を示す図である。図9の受信装置320は図7の受信装置300と比較して、アレーアンテナ1001がアンテナ群221に置き換わり、ビーム形成部1003を削除した構成である。
(1) Even if the power of the asymmetric beam is the maximum among all beams, the frequency axis signal for the asymmetric beam is not selected when the ratio or difference from the maximum power of the symmetric beam is equal to or less than a threshold value.
Further, instead of the array antenna 1001, an antenna group including one or more antennas may be used. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the receiving device 320 in that case. The receiving apparatus 320 in FIG. 9 has a configuration in which the array antenna 1001 is replaced with the antenna group 221 and the beam forming unit 1003 is deleted as compared with the receiving apparatus 300 in FIG.

アンテナ群221は図6に示す通りであり、ビーム形成部1003は不要である。その他の動作は図7の受信装置300と同じである。
(実施の形態4)
図10は、本発明の実施の形態4における受信装置400の構成を示す図である。図10の受信装置400は図17(a)の受信装置1000と比較して、ビーム修正部401を追加し、ビーム合成部402の構成を置き換えた構成である。
The antenna group 221 is as shown in FIG. 6, and the beam forming unit 1003 is unnecessary. Other operations are the same as those of the receiving apparatus 300 in FIG.
(Embodiment 4)
FIG. 10 shows a configuration of receiving apparatus 400 according to Embodiment 4 of the present invention. The receiving apparatus 400 in FIG. 10 has a configuration in which a beam correcting unit 401 is added and the configuration of the beam combining unit 402 is replaced as compared with the receiving apparatus 1000 in FIG.

図11(a)はビーム修正部401の構成を示す図である。ビーム修正部401は、修正部411とROMテーブル412を備える。図11(b)はビーム合成部402の構成を示す図である。ビーム合成部402は、合成部421、BER(Bit Error Rate)測定部422、ROMテーブル423を備える。
以下、受信装置400の動作について説明する。ビーム修正部401は選局情報に基づいて、ユーザがどのチャンネルを選局したかを知る。ROMテーブル412は選局情報に基づいて、非対称ビーム変換信号を出力する。非対称ビーム変換信号は、周波数軸信号F0 〜F7の内非対称ビームと、演算に用いる他のビームを示す信号である。ROMテーブル412はチャンネル毎に、前述の信号を記憶すれば良い。
FIG. 11A is a diagram illustrating the configuration of the beam correction unit 401. The beam correction unit 401 includes a correction unit 411 and a ROM table 412. FIG. 11B is a diagram illustrating the configuration of the beam combining unit 402. The beam combining unit 402 includes a combining unit 421, a BER (Bit Error Rate) measuring unit 422, and a ROM table 423.
Hereinafter, the operation of the receiving apparatus 400 will be described. The beam correction unit 401 knows which channel the user has selected based on the channel selection information. The ROM table 412 outputs an asymmetric beam conversion signal based on the channel selection information. Asymmetric beam converted signal is a signal indicating an inner asymmetric beam frequency axis signal F 0 to F 7, the other beam used for the operation. The ROM table 412 may store the aforementioned signal for each channel.

図19(b)のビームパターンを有するd = λ/2の場合、修正部411は非対称ビームB4に関して以下の複素減算を行って出力し、その他の対称ビームB0〜B3、B5〜B7に関してはそのまま出力する。

B4_1 = B4 - B5 ・・・ <式3−1>
B4_2 = B4 - B3 ・・・ <式3−2>

B5はB4とビームパターンが重なる部分があり、B4_1はB4からθ = 0°の受信信号を除去し、θ = 180°のみピークを有するビーム出力と見なせる。同様に、B3はB4とビームパターンが重なる部分があり、B4_2はB4からθ = 180°の受信信号を除去し、θ = 0°のみピークを有するビーム出力と見なせる。
In the case of d = λ / 2 having the beam pattern of FIG. 19B, the correction unit 411 performs the following complex subtraction on the asymmetric beam B 4 and outputs it, and outputs the other symmetric beams B 0 to B 3 , B 5 to B 7 is output as it is.

B 4_1 = B 4 -B 5 ... <Formula 3-1>
B 4_2 = B 4 -B 3 ... <Formula 3-2>

B 5 has a portion where the beam pattern overlaps with B 4, and B 4_1 removes the reception signal of θ = 0 ° from B 4 and can be regarded as a beam output having a peak only at θ = 180 °. Similarly, B 3 has a portion where the beam pattern overlaps with B 4, and B 4_2 removes the received signal of θ = 180 ° from B 4 and can be regarded as a beam output having a peak only at θ = 0 °.

複数のFFT部1004は、ビーム修正部401の出力に対してそれぞれFFTを行って、周波数軸信号F0 〜F3、F4_1、F4_2、F5 〜F7を出力する。
ビーム合成部402は選局情報に基づいて、ユーザがどのチャンネルを選局したかを知る。ROMテーブル423は選局情報に基づいて、非対称ビーム情報を出力する。非対称ビーム情報はこの例の場合、F4_1とF4_2が車の進行方向を軸として非対称のビームを基にした信号であることを示す情報である。ROMテーブル423はチャンネル毎に、前日の情報を記憶すれば良い。
A plurality of FFT unit 1004 performs FFT respectively output beam modifying unit 401, a frequency-axis signal F 0 ~F 3, F 4_1, F 4_2, and outputs the F 5 to F 7.
The beam combining unit 402 knows which channel the user has selected based on the channel selection information. The ROM table 423 outputs asymmetric beam information based on the channel selection information. Asymmetric beam information in this example is information indicating that F 4_1 and F 4_2 is a signal that is based on an asymmetric beam traveling direction of the vehicle as an axis. The ROM table 423 may store the previous day's information for each channel.

BER測定部422がF4_1、F4_2のBER測定を行い、非対称ビーム選択信号を出力する。非対称ビーム選択信号は非対称ビームに関して、周波数軸信号F4_1、F4_2のどちらを合成に使用するかを示す情報である。合成部421は非対称ビーム選択信号に基づいて、周波数軸信号F0 〜F3、F5 〜F7、及びF4_1とF4_2の一方を用いて合成を行い、誤り訂正部に出力する。 BER measurement unit 422 F 4_1, perform BER measurements F 4_2, it outputs an asymmetrical beam selection signal. Asymmetric beam selection signal with respect to the asymmetric beam, the frequency-axis signal F 4_1, which is information indicating whether to use in the synthesis either F 4_2. Combining unit 421 on the basis of the asymmetrical beam selection signal, performs synthesis using one of the frequency-axis signal F 0 ~F 3, F 5 ~F 7, and F 4_1 and F 4_2, and outputs the error correction unit.

その他の動作は図17(a)の受信装置1000と同じである。よってd = 3λ/8の場合には非対称ビームが存在せず、結果的に受信装置400は図17(a)の受信装置1000と全く同じ動作を行うことになる。一方d = λ/2の場合には非対称ビームが存在し、上記のように非対称ビームに関する制御を行う。
以上の構成により、複数チャンネルの受信においても非対称ビームにおけるドップラー広がりの影響を小さくして、受信性能の劣化を防止することができる。
Other operations are the same as those of the receiving apparatus 1000 in FIG. Therefore, when d = 3λ / 8, there is no asymmetric beam, and as a result, the receiving apparatus 400 performs exactly the same operation as the receiving apparatus 1000 in FIG. On the other hand, when d = λ / 2, there is an asymmetric beam, and control regarding the asymmetric beam is performed as described above.
With the above configuration, even when receiving a plurality of channels, the influence of Doppler broadening in the asymmetric beam can be reduced, and deterioration of reception performance can be prevented.

またビーム合成部402の代わりに、ビーム選択部を用いた構成としても良い。図12はその場合の受信装置430の構成を示す図である。図12の受信装置430は図10の受信装置400と比較して、ビーム合成部402がビーム選択部431に置き換わった構成である。図13はビーム選択部431の構成を示す図である。ビーム選択部431は図11のビーム合成部402と比較して、合成部421が選択部441に置き換わり、電力測定部442を追加した構成である。   Further, instead of the beam combining unit 402, a configuration using a beam selecting unit may be used. FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the receiving device 430 in that case. The receiving apparatus 430 in FIG. 12 has a configuration in which the beam combining unit 402 is replaced with a beam selecting unit 431, compared to the receiving apparatus 400 in FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of the beam selection unit 431. Compared with the beam combining unit 402 in FIG. 11, the beam selecting unit 431 has a configuration in which the combining unit 421 is replaced with the selecting unit 441 and a power measuring unit 442 is added.

以下、受信装置430の動作について説明する。ビーム選択部431は選局情報に基づいて、ユーザがどのチャンネルを選局したかを知る。BER測定部422とROMテーブル423は図11(b)のビーム合成部402と同じ動作をする。但し非対称ビーム選択信号は非対称ビームに関して、周波数軸信号F4_1、F4_2のどちらを選択部441における選択信号の候補とするかを示す情報である。電力測定部442は周波数軸信号F0 〜F3、F5 〜F7の電力測定と、非対称ビーム選択信号に基づいて周波数軸信号F4_1とF4_2の一方の電力測定を行い、最大の電力を有する信号を選択するようにビーム選択信号を出力する。 Hereinafter, the operation of the receiving device 430 will be described. The beam selection unit 431 knows which channel the user has selected based on the channel selection information. The BER measuring unit 422 and the ROM table 423 operate in the same manner as the beam combining unit 402 in FIG. However asymmetrical beam selection signal with respect to the asymmetric beam is information indicating whether the candidate of the selection signal frequency-axis signal F 4_1, either F 4_2 in the selection section 441. Performs a power measurement of the power measurement unit 442 frequency domain signal F 0 ~F 3, F 5 ~F 7, one of the power measurement of the frequency-axis signal F 4_1 and F 4_2 based on asymmetric beam selection signal, maximum power A beam selection signal is output so as to select a signal having.

選択部441はビーム選択信号に基づいて、F0 〜F3、F4_1、F4_2、F5 〜F7の内1つの信号を選択して、誤り訂正部に出力する。
その他の動作は図10の受信装置400と同じである。よってd = 3λ/8の場合には非対称ビームが存在せず、結果的に受信装置430は図17(a)の受信装置1000と全く同じ動作を行うことになる。一方d = λ/2の場合には非対称ビームが存在し、上記のように非対称ビームに関する制御を行う。
Selecting unit 441 on the basis of the beam selection signal, F 0 ~F 3, F 4_1 , F 4_2, by selecting one signal among the F 5 to F 7, and outputs the error correction unit.
Other operations are the same as those of the receiving apparatus 400 of FIG. Therefore, when d = 3λ / 8, there is no asymmetric beam, and as a result, the receiving apparatus 430 performs exactly the same operation as the receiving apparatus 1000 in FIG. On the other hand, when d = λ / 2, there is an asymmetric beam, and control regarding the asymmetric beam is performed as described above.

以上の構成により、複数チャンネルの受信においても非対称ビームにおけるドップラー広がりの影響を小さくして、受信性能の劣化を防止することができる。
またアレーアンテナ1001の代わりに、1本以上のアンテナで構成されるアンテナ群を用いた構成としても良い。図14(a)、(b)はそれぞれその場合の受信装置450、460の構成を示す図である。図14(a)の受信装置450は図10の受信装置400と比較して、アレーアンテナ1001がアンテナ群221に置き換わり、ビーム形成部1003を削除した構成である。図14(b)の受信装置460は図12の受信装置430と比較して、アレーアンテナ1001がアンテナ群221に置き換わり、ビーム形成部1003を削除した構成である。
With the above configuration, even when receiving a plurality of channels, the influence of Doppler broadening in the asymmetric beam can be reduced, and deterioration of reception performance can be prevented.
Further, instead of the array antenna 1001, an antenna group including one or more antennas may be used. FIGS. 14A and 14B are diagrams showing the configuration of receiving apparatuses 450 and 460 in that case, respectively. Compared with the receiving apparatus 400 in FIG. 10, the receiving apparatus 450 in FIG. 14A has a configuration in which the array antenna 1001 is replaced with the antenna group 221 and the beam forming unit 1003 is omitted. Compared with the receiving apparatus 430 in FIG. 12, the receiving apparatus 460 in FIG. 14B has a configuration in which the array antenna 1001 is replaced with the antenna group 221 and the beam forming unit 1003 is omitted.

アンテナ群221は図6に示す通りであり、ビーム形成部1003は不要である。その他の動作はそれぞれ図10の受信装置400、図12の受信装置430と同じである。
(実施の形態5)
図15(a)は、本発明の実施の形態5における受信装置500の構成を示す図である。図15(a)の受信装置500は図17(a)の受信装置1000と比較して、アレーアンテナ501の構成を置き換え、アンテナ制御部502を追加した構成である。図15(b)はアンテナ制御部502の構成を示す図である。アンテナ制御部502はROMテーブル511を備える。図15(c)はアレーアンテナ501の構成を示す図である。アレーアンテナ501は図17(b)のアレーアンテナ1001と比較して、アンテナ素子の数が16に増えた構成とである。
The antenna group 221 is as shown in FIG. 6, and the beam forming unit 1003 is unnecessary. Other operations are the same as those of the receiving apparatus 400 of FIG. 10 and the receiving apparatus 430 of FIG.
(Embodiment 5)
FIG. 15 (a) is a diagram illustrating a configuration of receiving apparatus 500 according to Embodiment 5 of the present invention. The receiving apparatus 500 in FIG. 15A has a configuration in which the configuration of the array antenna 501 is replaced and an antenna control unit 502 is added, as compared with the receiving apparatus 1000 in FIG. FIG. 15B is a diagram illustrating the configuration of the antenna control unit 502. The antenna control unit 502 includes a ROM table 511. FIG. 15C is a diagram showing the configuration of the array antenna 501. The array antenna 501 has a configuration in which the number of antenna elements is increased to 16, compared to the array antenna 1001 in FIG.

以下、受信装置500の動作について説明する。アンテナ制御部502は選局情報に基づいて、ユーザがどのチャンネルを選局したかを知る。ROMテーブル511は選局情報に基づいて、オンオフ制御信号を各アンテナ素子にそれぞれ出力する。オンオフ制御信号は各アンテナ素子それぞれをオンするか否かを制御する信号である。ROMテーブル511はチャンネル毎に、各アンテナ素子それぞれに関してオンするか否かを記憶すれば良い。   Hereinafter, the operation of receiving apparatus 500 will be described. The antenna control unit 502 knows which channel the user has selected based on the channel selection information. The ROM table 511 outputs an on / off control signal to each antenna element based on the channel selection information. The on / off control signal is a signal for controlling whether or not each antenna element is turned on. The ROM table 511 may store whether or not each antenna element is turned on for each channel.

アレーアンテナ501はオンオフ制御信号に従って、各素子をオンまたはオフする。
d = 3λ/16の場合、素子#2N(N = 0, 1, ・・・ , 7)をオンし、素子#2N+1(N = 0, 1, ・・・, 7)をオフすれば、図19(a)と同一の理想的なビームパターンを生成できる。また例えばそのチャンネルの波長の2倍のチャンネルを受信する場合には、8つ連続する素子をオンし、他の8つの素子をオフすれば、図19(a)と同一の理想的なビームパターンを生成できる。その他の動作は図17(a)の受信装置1000と同じである。
The array antenna 501 turns each element on or off according to an on / off control signal.
If d = 3λ / 16, turn on element # 2N (N = 0, 1, ..., 7) and turn off element # 2N + 1 (N = 0, 1, ..., 7) The ideal beam pattern identical to that shown in FIG. 19 (a) can be generated. Also, for example, when receiving a channel twice the wavelength of the channel, if the eight consecutive elements are turned on and the other eight elements are turned off, the same ideal beam pattern as in FIG. Can be generated. Other operations are the same as those of the receiving apparatus 1000 in FIG.

以上の構成により、複数チャンネルの受信においてもアレーアンテナの各素子をオンまたはオフして、オンするアンテナ素子間隔を波長に対して理想的にすることができ、ドップラー広がりの影響を受けずに受信性能の劣化を防止することができる。
(実施の形態6)
図16(a)は、本発明の実施の形態6における受信装置600の構成を示す図である。図16(a)の受信装置600は図17(a)の受信装置1000と比較して、アレーアンテナ601の構成を置き換え、アンテナ制御部602を追加した構成である。図16(b)はアンテナ制御部602の構成を示す図である。アンテナ制御部602はROMテーブル611とアンテナ移動信号生成部612を備える。図16(c)はアレーアンテナ601の構成を示す図である。アレーアンテナ601は図17(b)のアレーアンテナ1001と比較して、レール621を追加した構成となっている。
With the above configuration, even when receiving multiple channels, each element of the array antenna can be turned on or off, and the antenna element spacing to be turned on can be ideal with respect to the wavelength, and reception is not affected by the Doppler spread. Degradation of performance can be prevented.
(Embodiment 6)
FIG. 16 (a) is a diagram illustrating a configuration of receiving apparatus 600 according to Embodiment 6 of the present invention. The receiving apparatus 600 in FIG. 16A has a configuration in which the configuration of the array antenna 601 is replaced and an antenna control unit 602 is added as compared with the receiving apparatus 1000 in FIG. FIG. 16B is a diagram illustrating the configuration of the antenna control unit 602. The antenna control unit 602 includes a ROM table 611 and an antenna movement signal generation unit 612. FIG. 16C is a diagram showing the configuration of the array antenna 601. The array antenna 601 has a configuration in which a rail 621 is added as compared with the array antenna 1001 of FIG.

以下、受信装置600の動作について説明する。アンテナ制御部602は選局情報に基づいて、ユーザがどのチャンネルを選局したかを知る。ROMテーブル611は選局情報に基づいて、素子間隔情報を出力する。素子間隔情報は、図19(a)と同一の理想的なビームパターンとなる素子間隔d(= 3λ/8)を示す信号である。ROMテーブル611はチャンネル毎に、前述の素子間隔を記憶すれば良い。アンテナ移動信号生成部612は素子間隔情報が示す間隔となるように、アレーアンテナの各素子を移動させるためのアンテナ移動信号を出力する。   Hereinafter, the operation of receiving apparatus 600 will be described. The antenna control unit 602 knows which channel the user has selected based on the channel selection information. The ROM table 611 outputs element spacing information based on the channel selection information. The element spacing information is a signal indicating the element spacing d (= 3λ / 8) that is the same ideal beam pattern as in FIG. The ROM table 611 may store the aforementioned element spacing for each channel. The antenna movement signal generation unit 612 outputs an antenna movement signal for moving each element of the array antenna so as to have an interval indicated by the element interval information.

アレーアンテナ601の各素子はアンテナ移動信号に従って、前述の素子間隔となるようにレール621の上を移動する。その他の動作は図17(a)の受信装置1000と同じである。
以上の構成により、複数チャンネルの受信においてもアレーアンテナの各素子間隔を波長に対して理想的にすることができ、ドップラー広がりの影響を受けずに受信性能の劣化を防止することができる。
Each element of the array antenna 601 moves on the rail 621 according to the antenna movement signal so as to have the above-described element spacing. Other operations are the same as those of the receiving apparatus 1000 in FIG.
With the above configuration, the element spacing of the array antenna can be ideal with respect to the wavelength even when receiving a plurality of channels, and deterioration of reception performance can be prevented without being affected by the Doppler spread.

なお実施の形態1〜6において、素子数を8、理想的なビームパターンの素子間隔
d = 3λ/8とした。図19(a)と同様に進行方向を軸として各ビームは対称な形状を有し、進行方向から離れて直角方向へ近付くにつれてビーム幅が狭くなるビームパターンであれば、これに限らない。
また実施の形態1〜6において、FFT部1004の出力を用いてビーム合成またはビーム選択を行ったが、FFT部1004の入力や他ブロックの信号を用いても良く、これらに限らない。
In the first to sixth embodiments, the number of elements is 8, and the element spacing of an ideal beam pattern
d = 3λ / 8. Similarly to FIG. 19 (a), each beam has a symmetrical shape with the traveling direction as an axis, and the beam pattern is not limited to this as long as the beam width becomes narrower as it moves away from the traveling direction and approaches the perpendicular direction.
In the first to sixth embodiments, beam synthesis or beam selection is performed using the output of the FFT unit 1004. However, the input of the FFT unit 1004 or signals of other blocks may be used, but the present invention is not limited thereto.

また実施の形態1〜6において、ビーム形成部、ビーム合成部、ビーム選択部、アンテナ制御部でROMテーブルを用いて処理を行っていた。同じ機能を実現できればロジック回路などを用いて処理を行っても良く、これらに限らない。
また実施の形態1〜6において、ビーム形成部を空間DFTで構成したが、空間DFTの一種である空間FFTで構成しても良い。
In the first to sixth embodiments, the beam forming unit, the beam combining unit, the beam selecting unit, and the antenna control unit perform processing using the ROM table. As long as the same function can be realized, processing may be performed using a logic circuit or the like, but is not limited thereto.
In the first to sixth embodiments, the beam forming unit is configured by a spatial DFT, but may be configured by a spatial FFT which is a kind of spatial DFT.

また実施の形態1〜6において、アレーアンテナを屋根の上に設置するものとしたが、例えばフィルムアンテナをアレーアンテナとしてガラスに貼り付けて構成してもよく、これらに限らない。
ビーム形成部を空間DFTで構成したが、空間DFTの一種である空間FFTで構成しても良い。
In Embodiments 1 to 6, the array antenna is installed on the roof. However, for example, a film antenna may be attached to glass as an array antenna, and the present invention is not limited thereto.
Although the beam forming unit is configured with a spatial DFT, it may be configured with a spatial FFT which is a kind of spatial DFT.

また実施の形態1〜4において、一例として受信チャンネルが素子間隔d =λ/2となる場合の動作を説明した。素子間隔が他の値の場合でも、同様な機能を有するように動作すれば良い。
また実施の形態5において、一例としてd = 3λ/16を満たす受信チャンネルから、その波長の2倍のチャンネルを受信する場合に切り替えた場合の動作を説明した。他のチャンネルを受信する場合でも、同様な機能を有するように動作すれば良い。
In the first to fourth embodiments, the operation in the case where the reception channel has the element spacing d = λ / 2 has been described as an example. Even when the element spacing has other values, it is sufficient to operate so as to have a similar function.
In the fifth embodiment, as an example, the operation in the case of switching from the reception channel satisfying d = 3λ / 16 to the case of receiving a channel twice the wavelength has been described. Even when other channels are received, it is sufficient to operate so as to have a similar function.

また実施の形態2、3、5、6において、実施の形態1で説明したビーム変換部101を追加した構成としても良い。これにより複数チャンネルの受信においても、回路規模増大のと受信性能の劣化の両方を防止することができる。
また実施の形態2〜4において、ビーム合成部またはビーム選択部で電力測定の結果に基づいて合成または選択を行っていたが、BER、C/N(Carrier to Noise power ratio)、キャリア毎の信頼性情報(CSI:Carrier State Information)などの測定結果に基づいて処理を行っても良く、これらに限らない。
In Embodiments 2, 3, 5, and 6, the beam conversion unit 101 described in Embodiment 1 may be added. As a result, both the increase in circuit scale and the deterioration in reception performance can be prevented even when receiving a plurality of channels.
In the second to fourth embodiments, the beam combining unit or the beam selecting unit performs combining or selection based on the result of power measurement. However, BER, C / N (Carrier to Noise power ratio), and reliability for each carrier are used. Processing may be performed based on measurement results such as sex information (CSI: Carrier State Information), but is not limited thereto.

また実施の形態4において、ビーム合成部402及びビーム選択部431でBER測定結果に基づいて周波数軸信号F4_1とF4_2の一方を選択していたが、電力、C/N、CSIなどの測定結果に基づいて選択しても良く、これらに限らない。
また実施の形態2〜4において、図6のアンテナ群は12本の指向性アンテナで構成したが、例えば1本の指向性アンテナで図6と同様のビームパターンを生成しても良く、1本以上のアンテナで構成すれば良い。
Also in the fourth embodiment, but we have selected one of the frequency-axis signal F 4_1 and F 4_2 based on the BER measurement result by the beam combining unit 402 and the beam selector 431, a power, C / N, the measurement of such CSI You may select based on a result, but it is not restricted to these.
In the second to fourth embodiments, the antenna group in FIG. 6 is configured with 12 directional antennas. For example, a beam pattern similar to that in FIG. 6 may be generated with one directional antenna. What is necessary is just to comprise with the above antenna.

また実施の形態2〜4において、図6のアンテナ群を屋根の上に設置するものとしたが、例えばフィルムアンテナをガラスに貼り付けて構成して図6と同様のビームパターンを生成しても良く、これらに限らない。
また実施の形態1において、式1−8により空間DFTの核Wを変更したが、このd=λ/2の例では7ビーム以下で全方向をカバーできればこの値に限らず、また空間DFTの一種である空間FFTを用いた方法など、他の方法でも良い。
In the second to fourth embodiments, the antenna group in FIG. 6 is installed on the roof. However, for example, a film antenna may be attached to glass to generate a beam pattern similar to that in FIG. Well, not limited to these.
In the first embodiment, the core D of the spatial DFT is changed by Expression 1-8. However, in this example of d = λ / 2, the value is not limited to this value as long as all directions can be covered with 7 beams or less. Other methods such as a method using a spatial FFT, which is a kind, may be used.

また実施の形態1において、空間DFTの核Wの変更を適切に設定することにより、各ビームの方向を任意に変更でき、また空間DFTの一種である空間FFTを用いた方法など、他の方法で実現しても良い。
また実施の形態4において、ビーム修正部402で式3−1、式3−2に示すように非対称ビームから隣接するビームの減算を行ったが、演算としてはこれに限らない。
In the first embodiment, the direction of each beam can be arbitrarily changed by appropriately setting the change of the core W of the spatial DFT, and other methods such as a method using a spatial FFT which is a kind of spatial DFT. It may be realized with.
In the fourth embodiment, the beam correction unit 402 subtracts the adjacent beam from the asymmetric beam as shown in Equations 3-1 and 3-2. However, the calculation is not limited to this.

また実施の形態6において、アレーアンテナ601で各素子がレール621の上を移動するものとしたが、素子間隔を可変する機能を実現できればこれに限らない。
また実施の形態1〜6における処理は全てをハードウエアで構成しても良く、少なくとも一部をソフトウェアで構成しても良い。特に本発明に特有の処理をソフトウェアで構成すると、設計の自由度が上がるという利点がある。
In the sixth embodiment, each element is moved on the rail 621 by the array antenna 601, but the present invention is not limited to this as long as the function of varying the element spacing can be realized.
Further, all of the processes in the first to sixth embodiments may be configured by hardware, or at least a part may be configured by software. In particular, if the processing unique to the present invention is configured by software, there is an advantage that the degree of freedom in design increases.

また実施の形態1〜6における処理をプログラムとしてプログラムメモリに記載し、CPUを用いて復調処理をリアルタイム処理することにより、本発明の目的を実現することもできる。
また、以上に述べた全ての実施形態の構成は、典型的には集積回路であるLSIとして実現されてもよい。これらは、個別に1チップ化されてもよいし、上述した実施形態の全ての構成または一部の構成を含むように1チップ化されてもよい。
Further, the object of the present invention can be realized by describing the processing in the first to sixth embodiments as a program in the program memory and performing the demodulation processing in real time using the CPU.
The configurations of all the embodiments described above may be realized as an LSI that is typically an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include all or a part of the configuration of the above-described embodiment.

ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
The name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.
Further, the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。   Further, if integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology. Biotechnology can be applied.

本発明に係る受信装置、受信方法及びプログラムは、地上波デジタル放送受信装置や、無線受信機等に適用することができる。   The receiving apparatus, receiving method, and program according to the present invention can be applied to a terrestrial digital broadcast receiving apparatus, a wireless receiver, and the like.

実施の形態1における受信装置の構成を示す図である。3 is a diagram illustrating a configuration of a reception device in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるビーム形成部の構成とビームパターンを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a beam forming unit and a beam pattern in the first embodiment. 実施の形態2おける受信装置の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a receiving device in a second embodiment. 実施の形態2におけるビーム合成部の構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration of a beam combining unit in Embodiment 2. FIG. 実施の形態2における受信装置の構成の他の一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating another example of a configuration of a reception device in Embodiment 2. 実施の形態2における受信装置の他の一例で、アンテナ群の配置とビームパターンを示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an arrangement of antenna groups and a beam pattern in another example of the receiving apparatus in the second embodiment. 実施の形態3における受信装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a reception device in a third embodiment. 実施の形態3におけるビーム選択部の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a beam selection unit in a third embodiment. 実施の形態3における受信装置の構成の他の一例を示す図である。FIG. 38 is a diagram illustrating another example of a configuration of a receiving device in Embodiment 3. 実施の形態4における受信装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a reception device in a fourth embodiment. 実施の形態4におけるビーム修正部とビーム合成部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the beam correction part in Embodiment 4, and a beam synthetic | combination part. 実施の形態4における受信装置の構成の他の一例を示す図である。FIG. 38 is a diagram illustrating another example of a configuration of a reception device in Embodiment 4. 実施の形態4における受信装置の他の一例で、ビーム選択部の構成を示す図である。FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration of a beam selection unit in another example of a reception device in the fourth embodiment. 実施の形態4における受信装置の他の一例の構成を示す図である。FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration of another example of a receiving device in a fourth embodiment. 実施の形態5における受信装置、アンテナ制御部、アレーアンテナの構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a receiving device, an antenna control unit, and an array antenna in a fifth embodiment. 実施の形態6における受信装置、アンテナ制御部、アレーアンテナの構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a receiving device, an antenna control unit, and an array antenna in a sixth embodiment. 受信装置とアレーアンテナの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a receiver and an array antenna. ビーム形成部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a beam formation part. ビームパターンを示す図である。It is a figure which shows a beam pattern.

符号の説明Explanation of symbols

100、200、220、300、320,400,430、450,460,500、600、1000 受信装置
101、1003 ビーム形成部
111、213、412,423、511、611 ROMテーブル
201、402、1005 ビーム合成部
211、421 合成部
212、312、442 電力測定部
221 アンテナ群
301、431 ビーム選択部
311,441 選択部
401 ビーム修正部
411 修正部
422 BER測定部
501、601、1001 アレーアンテナ
502、602 アンテナ制御部
612 アンテナ移動信号生成部
621 レール
1002 チューナ
1004 FFT部
1011 複素加算器
1012 回転演算子
100, 200, 220, 300, 320, 400, 430, 450, 460, 500, 600, 1000 Receiver 101, 1003 Beam forming unit 111, 213, 412, 423, 511, 611 ROM table 201, 402, 1005 Beam Combining unit 211, 421 Combining unit 212, 312, 442 Power measuring unit 221 Antenna group 301, 431 Beam selecting unit 311, 441 Selecting unit 401 Beam modifying unit 411 Modifying unit 422 BER measuring unit 501, 601, 1001 Array antenna 502, 602 Antenna control unit 612 Antenna movement signal generation unit 621 Rail 1002 Tuner 1004 FFT unit 1011 Complex adder 1012 Rotation operator

Claims (34)

電波を受信するアレーアンテナと、
前記アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるように決定され、
前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して、受信周波数が前記特定の値の場合には空間DFT(Discrete Fourier Transform)を行って複数のビームに分けて出力し、受信周波数が前記特定の値と異なる場合には前記空間DFT演算を変形して複数のビームに分けるとともに、各ビームの方向を変更するビーム形成部を含んで構成される受信装置。
An array antenna for receiving radio waves,
The element spacing of the array antenna is determined such that each beam has a symmetric shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, and the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction in a direction perpendicular to the moving direction.
With respect to the received signals of each element of the array antenna, when the reception frequency is the specific value, spatial DFT (Discrete Fourier Transform) is performed and divided into a plurality of beams, and the reception frequency is the specific value. And a receiving apparatus configured to include a beam forming unit that changes the direction of each beam while transforming the spatial DFT calculation into a plurality of beams when the calculation is different.
前記ビーム形成部は、全方向をカバーするビーム数が前記特定の受信周波数における全方向をカバーするビーム数以下となるように、前記空間DFT演算の変形を行う請求項1に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to claim 1, wherein the beam forming unit deforms the spatial DFT calculation so that the number of beams covering all directions is equal to or less than the number of beams covering all directions at the specific reception frequency. 前記ビーム形成部における前記空間DFT演算の変形は、DFTの核Wの変更である請求項1または2に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to claim 1, wherein the deformation of the spatial DFT calculation in the beam forming unit is a change of a nucleus W of the DFT. 前記ビーム形成部は、各受信周波数に対する前記DFTの核Wの変形パターンを記憶したテーブルを有し、前記テーブルから前期変形パターンを読み出して前記空間DFT演算の変形を行う請求項3に記載の受信装置。   4. The reception according to claim 3, wherein the beam forming unit includes a table that stores a deformation pattern of the core W of the DFT for each reception frequency, and performs the deformation of the spatial DFT operation by reading the previous deformation pattern from the table. apparatus. 電波を受信する1本以上のアンテナで構成されるアンテナ群と、
前記アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、
受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記各ビームの内、特に対称な形状を有さないビームに関して所定の基準に基づいて処理を行った上で、前記各ビームの合成を行うビーム合成部を含んで構成される受信装置。
An antenna group composed of one or more antennas for receiving radio waves;
Using the antenna group, a beam pattern is determined such that each beam has a symmetric shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, and the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction at a right angle,
Beam synthesis for synthesizing each beam after processing based on a predetermined standard for a beam that does not have a symmetric shape among the beams when the reception frequency is different from the specific value Receiving device configured to include a unit.
前記アンテナ群はアレーアンテナで構成され、
更に前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して演算を行い、複数のビームに分けて出力するビーム形成部を含んで構成され、
前記アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において前記ビームパターンとなるように決定される請求項5に記載の受信装置。
The antenna group is composed of array antennas,
Further, it is configured to include a beam forming unit that performs an operation on the received signal of each element of the array antenna and outputs the signal divided into a plurality of beams,
The receiving apparatus according to claim 5, wherein an element interval of the array antenna is determined so as to be the beam pattern at a specific reception frequency.
前記ビーム合成部は、各ビームの信号品質によって前記所定の基準を設ける請求項5または6に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to claim 5, wherein the beam combining unit provides the predetermined reference according to the signal quality of each beam. 前記ビーム合成部は、信号品質に関わらず前記対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くする請求項7に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to claim 7, wherein the beam combining unit is not used for combining a beam that does not have the symmetric shape regardless of signal quality, or reduces the weighting. 前記ビーム合成部は、前記対称な形状を有さないビームの信号品質が閾値以下の場合に、前記対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くする請求項7に記載の受信装置。   8. The beam combining unit according to claim 7, wherein when the signal quality of the beam not having the symmetric shape is equal to or lower than a threshold value, the beam combining unit is not used for combining the beam not having the symmetric shape or lowers the weight. The receiving device described. 前記ビーム合成部は、前記対称な形状を有さないビームの信号品質と、前記対称な形状を有するビームの信号品質の合計との比または差が閾値以下の場合に、前記対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くする請求項7に記載の受信装置。   The beam combining unit has the symmetric shape when the ratio or difference between the signal quality of the beam having no symmetric shape and the total signal quality of the beam having the symmetric shape is equal to or less than a threshold value. The receiving apparatus according to claim 7, wherein the beam that is not used is not used for synthesis or the weighting is lowered. 前記ビーム合成部は、前記対称な形状を有するビームの信号品質の合計が閾値以上の場合に、前記対称な形状を有さないビームに関して合成に用いないか、または重み付けを低くする請求項7に記載の受信装置。   8. The beam combining unit is not used for combining for a beam not having the symmetric shape or lowering the weight when the total signal quality of the beam having the symmetric shape is equal to or greater than a threshold value. The receiving device described. 電波を受信する1本以上のアンテナで構成されるアンテナ群と、
前記アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、
受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記各ビームの内、特に対称な形状を有さないビームに関して所定の基準に基づいて処理を行った上で、前記各ビームの内の1つを選択するビーム選択部を含んで構成される受信装置。
An antenna group composed of one or more antennas for receiving radio waves;
Using the antenna group, a beam pattern is determined such that each beam has a symmetric shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, and the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction at a right angle,
When the reception frequency is different from the specific value, processing is performed based on a predetermined criterion for each of the beams, particularly beams that do not have a symmetric shape, and then one of the beams is selected. A receiving apparatus including a beam selecting unit to select.
前記アンテナ群はアレーアンテナで構成され、
更に前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して演算を行い、複数のビームに分けて出力するビーム形成部を含んで構成され、
前記アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において前記ビームパターンとなるように決定される請求項12に記載の受信装置。
The antenna group is composed of array antennas,
Further, it is configured to include a beam forming unit that performs an operation on the received signal of each element of the array antenna and outputs the signal divided into a plurality of beams,
The receiving apparatus according to claim 12, wherein an element interval of the array antenna is determined so as to be the beam pattern at a specific reception frequency.
前記ビーム選択部は、各ビームの信号品質によって前記所定の基準を設ける請求項12または13に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to claim 12 or 13, wherein the beam selection unit provides the predetermined reference according to the signal quality of each beam. 前記ビーム選択部は、信号品質に関わらず前記対称な形状を有さないビームを選択しない請求項14に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to claim 14, wherein the beam selection unit does not select a beam that does not have the symmetric shape regardless of signal quality. 前記ビーム選択部は、前記対称な形状を有さないビームの信号品質が全ビームの内最大であっても、前記対称な形状を有するビームの内の最大信号品質との比または差が閾値以下の場合に、前記対称な形状を有さないビームを選択しない請求項14に記載の受信装置。   The beam selection unit may have a ratio or difference with a maximum signal quality of a beam having a symmetric shape that is equal to or less than a threshold even if the signal quality of the beam having no symmetric shape is the maximum among all beams. The receiving apparatus according to claim 14, wherein the beam that does not have the symmetrical shape is not selected. 電波を受信する1本以上のアンテナで構成されるアンテナ群と、
前記アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、
受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記複数のビームの内、対称な形状を有さないビームに関して他のビームとの演算を行って出力するビーム修正部と、
受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記対称な形状を有さないビームに関する前記ビーム修正部からの出力を所定の基準に基づいて処理を行った上で、前記各ビームの合成を行うビーム合成部を含んで構成される受信装置。
An antenna group composed of one or more antennas for receiving radio waves;
Using the antenna group, a beam pattern is determined such that each beam has a symmetric shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, and the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction at a right angle,
A beam correction unit that performs an operation with another beam on a beam that does not have a symmetric shape among the plurality of beams when a reception frequency is different from the specific value;
When the reception frequency is different from the specific value, the output from the beam correction unit regarding the beam not having the symmetrical shape is processed based on a predetermined standard, and then the beams are combined. A receiving apparatus including a beam combining unit.
電波を受信する1本以上のアンテナで構成されるアンテナ群と、
前記アンテナ群を用いて、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるようにビームパターンが決定され、
受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記複数のビームの内、対称な形状を有さないビームに関して他のビームとの演算を行って出力するビーム修正部と、
受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記対称な形状を有さないビームに関する前記ビーム修正部からの出力を所定の基準に基づいて処理を行った上で、前記各ビームの内の1つを選択するビーム選択部を含んで構成される受信装置。
An antenna group composed of one or more antennas for receiving radio waves;
Using the antenna group, a beam pattern is determined such that each beam has a symmetric shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, and the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction at a right angle,
A beam correction unit that performs an operation with another beam on a beam that does not have a symmetric shape among the plurality of beams when a reception frequency is different from the specific value;
When the reception frequency is different from the specific value, the output from the beam correction unit regarding the beam not having the symmetric shape is processed based on a predetermined reference, and one of the beams is Receiving apparatus comprising a beam selecting section for selecting one.
前記アンテナ群はアレーアンテナで構成され、
更に前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して演算を行い、複数のビームに分けて出力するビーム形成部を含んで構成され、
前記アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において前記ビームパターンとなるように決定される請求項17または18に記載の受信装置。
The antenna group is composed of array antennas,
Further, it is configured to include a beam forming unit that performs an operation on the received signal of each element of the array antenna and outputs the signal divided into a plurality of beams,
The receiving apparatus according to claim 17 or 18, wherein an element interval of the array antenna is determined so as to be the beam pattern at a specific reception frequency.
前記ビーム修正部における前記演算は、前記対称な形状を有さないビームから隣接するビームの減算である請求項17〜19のいずれか1項に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to any one of claims 17 to 19, wherein the calculation in the beam correction unit is subtraction of an adjacent beam from a beam not having the symmetric shape. 前記ビーム合成部は、前記対称な形状を有さないビームに関する前記演算結果の信号品質によって前記所定の基準を設ける請求項17、19、20のいずれか1項に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to any one of claims 17, 19, and 20, wherein the beam combining unit provides the predetermined reference according to signal quality of the calculation result regarding the beam not having the symmetric shape. 前記ビーム選択部は、前記対称な形状を有さないビームに関する前記演算結果の信号品質によって前記所定の基準を設ける請求項18〜20のいずれか1項に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to any one of claims 18 to 20, wherein the beam selection unit provides the predetermined reference according to a signal quality of the calculation result regarding the beam not having the symmetric shape. 前記ビーム修正部は、各受信周波数に対する前記対称な形状を有さないビームに関する情報を記憶したテーブルを有し、前記テーブルから前記情報を読み出して処理する請求項17〜22のいずれか1項に記載の受信装置。   The said beam correction part has a table which memorize | stored the information regarding the beam which does not have the said symmetrical shape with respect to each receiving frequency, Reads out the said information from the said table, and processes it to any one of Claims 17-22 The receiving device described. 電波を受信するアレーアンテナと、
前記アレーアンテナの各素子をそれぞれオンまたはオフするための制御信号を出力するアンテナ制御部と、
前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して演算を行い、複数のビームに分けて出力するビーム形成部とを含んで構成され、
前記アレーアンテナの各素子は、前記アンテナ制御部から出力される前記制御信号に基づいてそれぞれオンまたはオフし、
前記アレーアンテナの素子間隔は、前記各素子をそれぞれオンまたはオフする所定のパターンに対して、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるように決定され、
受信周波数が前記特定の値と異なる場合に、前記アンテナ制御部は所定の基準に基づいて前記制御信号を生成して出力する受信装置。
An array antenna for receiving radio waves,
An antenna control unit for outputting a control signal for turning on or off each element of the array antenna;
A calculation is performed on the received signal of each element of the array antenna, and a beam forming unit that outputs the signal divided into a plurality of beams is configured.
Each element of the array antenna is turned on or off based on the control signal output from the antenna controller,
The element spacing of the array antenna is such that each beam has a symmetric shape about the moving direction at a specific reception frequency and is perpendicular to the moving direction with respect to a predetermined pattern for turning on or off each of the elements. The beam width is determined to become narrower as it goes away in the direction,
The reception device that generates and outputs the control signal based on a predetermined reference when the reception frequency is different from the specific value.
前記アンテナ制御部の前記所定の基準は、オンする素子の間隔を受信周波数が前記特定の値である場合と同じにすることである請求項24に記載の受信装置。   25. The receiving apparatus according to claim 24, wherein the predetermined reference of the antenna control unit is that an interval between elements to be turned on is the same as that when the reception frequency is the specific value. 電波を受信するアレーアンテナと、
前記アレーアンテナの各素子をそれぞれ移動させるための制御信号を出力するアンテナ制御部と、
前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して演算を行い、複数のビームに分けて出力するビーム形成部と、
前記アレーアンテナの各素子は、各受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるような素子間隔を満たすように移動する受信装置。
An array antenna for receiving radio waves,
An antenna control unit for outputting a control signal for moving each element of the array antenna;
A beam forming unit that performs an operation on a reception signal of each element of the array antenna and outputs a plurality of beams, and
Each element of the array antenna moves so as to satisfy an element interval such that each beam has a symmetrical shape with the moving direction as an axis at each reception frequency, and the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction at a right angle. Receiving device.
前記アレーアンテナはレール上に配置され、各素子はレール上を移動可能とする請求項26に記載の受信装置。   27. The receiving device according to claim 26, wherein the array antenna is disposed on a rail, and each element is movable on the rail. 前記信号品質は、電力またはC/Nまたは誤り率または信頼性情報である請求項7〜11、14〜16、21、22のいずれか1項に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to any one of claims 7 to 11, 14 to 16, 21, and 22, wherein the signal quality is power, C / N, error rate, or reliability information. 前記ビーム合成部は、各受信周波数に対する前記対称な形状を有さないビームに関する情報を記憶したテーブルを有し、前記テーブルから前記情報を読み出して処理する請求項5〜12、17,19〜21、23のいずれか1項に記載の受信装置。   The beam combining unit includes a table that stores information on the beam that does not have the symmetric shape with respect to each reception frequency, and reads and processes the information from the table. 24. The receiving device according to any one of items 23 to 23. 前記ビーム選択部は、各受信周波数に対する前記対称な形状を有さないビームに関する情報を記憶したテーブルを有し、前記テーブルから前記情報を読み出して処理する請求項12〜17、18〜20、22〜24のいずれか1項に記載の受信装置。   The said beam selection part has a table which memorize | stored the information regarding the beam which does not have the said symmetrical shape with respect to each receiving frequency, The said information is read from the said table, and it processes it. The receiving apparatus of any one of -24. 前記アンテナ制御部は、各受信周波数に対する前記制御信号を記憶したテーブルを有し、前記テーブルから前記信号を読み出して処理する請求項24〜27のいずれか1項に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to any one of claims 24 to 27, wherein the antenna control unit includes a table that stores the control signal for each reception frequency, and reads and processes the signal from the table. 前記ビーム形成部の演算は空間DFT(Discrete Fourier Transform)である請求項6〜11、13〜16、19〜31のいずれか1項に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to any one of claims 6 to 11, 13 to 16, and 19 to 31, wherein the operation of the beam forming unit is a spatial DFT (Discrete Fourier Transform). 電波を受信するアレーアンテナと、
前記アレーアンテナの素子間隔は、ある特定の受信周波数において移動方向を軸として各ビームが対称な形状を有し、かつ移動方向から直角方向に離れるに従ってビーム幅が狭くなるように決定され、
前記アレーアンテナの各素子の受信信号に対して、受信周波数が前記特定の値の場合には空間DFT(Discrete Fourier Transform)を行って複数のビームに分けて出力し、受信周波数が前記特定の値と異なる場合には前記空間DFT演算を変形して複数のビームに分けるとともに、各ビームの方向を変更するビーム形成ステップを含んで構成される受信方法。
An array antenna for receiving radio waves,
The element spacing of the array antenna is determined such that each beam has a symmetric shape with the moving direction as an axis at a specific reception frequency, and the beam width becomes narrower as it moves away from the moving direction in a direction perpendicular to the moving direction.
With respect to the received signals of each element of the array antenna, when the reception frequency is the specific value, spatial DFT (Discrete Fourier Transform) is performed and divided into a plurality of beams, and the reception frequency is the specific value. A receiving method configured to include a beam forming step in which the spatial DFT calculation is modified and divided into a plurality of beams and the direction of each beam is changed.
請求項33に記載の受信方法を実行するための信号処理手順を記載したプログラム。   The program which described the signal processing procedure for performing the receiving method of Claim 33.
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