JP2008515289A - Iおよびq成分を使用するブラインド信号分離 - Google Patents
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Abstract
Description
S1,S2,S3:アンテナ素子に入射する信号
θ1,θ2,θ3:信号のXY平面電界角度
φ1,φ2,φ3:信号のZ軸電界角度
Xx,Xy,Xz:アンテナ素子に入射する信号の和の内積
x y z
素子「x」: 1 0 0
素子「y」: 0 1 0
素子「z」: 0 0 1
S1係数:cos(θ1)sin(φ1) sin(θ1)sin(φ1) cos(φ1)
S2係数:cos(θ2)sin(φ2) sin(θ2)sin(φ2) cos(φ2)
S3係数:cos(θ3)sin(φ3) sin(θ3)sin(φ3) cos(φ3)
「x」および「y」素子は、3つの信号のすべてから同じ寄与を受けている。
Claims (33)
- M個の信号源によって与えられる原信号を分離する通信装置であって、前記通信装置は、
前記M個の原信号の少なくともN個の異なる総和を受信するN個のアンテナ素子を含むアンテナアレイと、
各アンテナ素子にその下流で接続され、受信された前記M個の原信号の前記N個の異なる総和の各1つを同相/直交成分セットに分離するそれぞれの同相/直交モジュールと、
各同相/直交モジュールにその下流で接続され、前記M個の原信号の前記少なくともN個の異なる総和についての前記少なくともN個の同相/直交成分セットを受け取る受信機アセンブリと、
前記受信機アセンブリにその下流で接続され、前記M個の原信号の少なくとも2N個の異なる総和を含む混合行列を形成するブラインド信号分離プロセッサであって、各同相/直交成分セットは、前記混合行列に2つの入力を供給し、前記混合行列は、最大で2Nに等しい階数をもち、前記ブラインド信号分離プロセッサは、前記混合行列から所望の原信号を分離することと
を備えることを特徴とする通信装置。 - 2N=Mであることを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- K<2Nとして、前記混合行列の前記階数は、Kであり、前記ブラインド信号分離プロセッサは、前記混合行列から前記M個の原信号のうちのK個を分離することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- 2N>Mであることを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- 前記N個のアンテナ素子は、N個の相関アンテナ素子を含むことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- 前記N個の相関アンテナ素子は、前記アンテナアレイがフェーズドアレイを形成するように、N個のアクティブアンテナ素子を含むことを特徴とする請求項5に記載の通信装置。
- 前記N個の相関アンテナ素子は、前記アンテナアレイがスイッチビームアンテナを形成するように、少なくとも1個のアクティブアンテナ素子と、最大でN−1個のパッシブアンテナ素子とを含むことを特徴とする請求項5に記載の通信装置。
- 前記N個のアンテナ素子のうちの少なくとも2個は、相関しており、かつ異なる偏波を有することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- 前記異なる偏波は、互いに直交することを特徴とする請求項8に記載の通信装置。
- N個のアンテナビームのうちの少なくとも1個の仰角を選択的に変更して、少なくとも1個の追加のアンテナビームを生成し、その結果、前記M個の原信号の少なくとも1個の追加の異なる総和が受信されるようにする仰角コントローラをさらに備え、それぞれの同相/直交モジュールは、前記少なくとも1個の追加のビームを生成する前記アンテナ素子の下流に接続され、前記M個の原信号の前記少なくとも1個の追加の異なる総和を追加の同相/直交成分セットに分離し、前記受信機アセンブリは、前記少なくとも1個の追加の同相/直交成分セットを受け取り、前記ブラインド信号分離プロセッサは、前記少なくとも1個の追加の同相/直交成分セットを含むように前記混合行列を形成することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- 前記仰角コントローラは、N個のアンテナパターンの仰角を選択的に変更し、その結果、N個の追加のアンテナパターンが、前記M個の原信号のN個の追加の異なる総和を受信するために生成され、前記混合行列の前記階数は、4Nに等しいことを特徴とする請求項10に記載の通信装置。
- 前記仰角コントローラは、前記N個のアンテナ素子に対してP個の領域にセグメント化され、各領域は、前記N個のアンテナパターンの前記仰角を変更するために独立に制御され、その結果、N個の追加のアンテナパターンが、前記M個の原信号のN個の追加の異なる総和を受信するために生成され、前記混合行列の前記階数は、4PNに等しいことを特徴とする請求項10に記載の通信装置。
- 前記アンテナアレイは、接地平面を含み、前記N個のアンテナ素子は、
前記接地平面に隣接するアクティブアンテナ素子と、
前記接地平面に隣接する複数のパッシブアンテナ素子であって、各パッシブアンテナ素子は、
上側半分および対応する下側半分と、
前記上側半分を前記接地平面に接続し、アンテナパターンを方位角について変更する上側可変リアクティブ負荷とをふくむことと、を含み、
前記仰角コントローラは、前記下側半分を前記接地平面に接続する個々の下側可変リアクティブ負荷を各パッシブアンテナ素子ごとに備え、前記N個のアンテナパターンが、前記下側可変リアクティブ負荷の少なくとも1つを調整することによって仰角について動かされることを特徴とする請求項10に記載の通信装置。 - 前記アンテナアレイは、前記N個のアンテナ素子に隣接する接地平面を含み、前記仰角コントローラは、前記接地平面に結合される制御可能RFチョークを含み、前記N個のアンテナパターンは、前記RFチョークを制御することによって仰角について動かされることを特徴とする請求項10に記載の通信装置。
- 前記アンテナアレイは、少なくともN個のアンテナビームを形成し、前記通信装置は、NおよびMは2より大きいとして、前記少なくともN個のアンテナビームを選択的に形成するために前記アンテナアレイに接続されるコントローラをさらに含み、前記ブラインド信号分離プロセッサはまた、
前記M個の原信号の前記異なる総和が、相関しているかまたは統計的に独立しているかを決定し、どちらでもない場合には、
前記混合行列内の相関しておらずかつ統計的に独立もしていない前記M個の原信号の前記異なる総和を置き換えるために、前記コントローラと協力して、前記M個の原信号の新しい異なる総和を受信する異なるビームを形成することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記受信機アセンブリは、N個のレイク受信機を含み、各レイク受信機は、P個のフィンガを有し、それらに接続される前記それぞれのアンテナ素子によって受信される前記M個の原信号の前記N個の異なる総和の各1つごとにP個の異なるマルチパス成分を生成し、前記ブラインド信号分離プロセッサは、前記混合行列を形成する前記N個のレイク受信機に接続され、前記混合行列は、前記M個の原信号の前記少なくともN個の異なる総和の少なくともkP2N個までのマルチパス成分を含み、前記混合行列は、最大でkP2Nに等しい階数をもつことを特徴とする請求項15に記載の通信装置。
- 前記N個のアンテナ素子にその下流で接続され、前記M個の原信号の前記少なくともN個の異なる総和を復号する符号逆拡散器をさらに備え、前記N個の異なる総和の各1つは、関連付けられた前記M個の原信号のk個の異なる総和を与えるk個の符号を含み、各個々の同相/直交モジュールは、受信された前記M個の原信号の前記kN個の異なる総和の各1つをk個の同相/直交成分セットに分離し、前記ブラインド信号分離プロセッサは、前記k個の同相/直交成分セットを含むように、前記混合行列を形成し、その結果、前記混合行列は、最大で2kNに等しい階数をもつことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- 前記ブラインド信号分離プロセッサは、主成分分析(PCA)、独立成分分析(ICA)、および特異値分解(SVD)の少なくとも1つに基づいて、前記混合行列から前記所望の原信号を分離することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- M個の信号源によって与えられる原信号を分離する通信装置を動作させる方法であって、前記通信装置は、アンテナアレイと、前記アンテナアレイにその下流で接続される同相/直交モジュールと、前記同相/直交モジュールにその下流で接続される受信機アセンブリと、前記受信機アセンブリにその下流で接続されるブラインド信号分離プロセッサとを備え、前記方法は、
N個のアンテナ素子を含む前記アンテナアレイにおいて、前記M個の原信号の少なくともN個の異なる総和を受信するステップと、
アンテナ素子にその下流で接続されるそれぞれの同相/直交モジュールを使用して、前記M個の原信号の前記N個の異なる総和の各1つを同相/直交成分セットに分離するステップと、
前記M個の原信号の前記少なくともN個の異なる総和についての前記少なくともN個の同相/直交成分セットを前記受信機アセンブリに与えるステップと、
前記M個の原信号の前記少なくともN個の異なる総和についての前記少なくともN個の同相/直交成分セットを前記ブラインド信号分離プロセッサによって処理するステップであって、前記処理は、
前記M個の原信号の少なくとも2N個の異なる総和を含む混合行列を形成するステップであって、各同相/直交成分セットは、前記混合行列に2つの入力を供給し、前記混合行列は、最大で2Nに等しい階数をもつステップと、
前記混合行列から所望の原信号を分離するステップとを含むことと
を備えることを特徴とする方法。 - 2N=Mであることを特徴とする請求項19に記載の方法。
- K<2Nとして、前記混合行列の前記階数は、Kであり、前記ブラインド信号分離プロセッサは、前記混合行列から前記M個の原信号のうちのK個を分離することを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 2N>Mであることを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記N個のアンテナ素子は、N個の相関アンテナ素子を含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記N個の相関アンテナ素子は、前記アンテナアレイがフェーズドアレイを形成するように、N個のアクティブアンテナ素子を含むことを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記N個の相関アンテナ素子は、前記アンテナアレイがスイッチビームアンテナを形成するように、少なくとも1個のアクティブアンテナ素子と、最大でN−1個のパッシブアンテナ素子とを含むことを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記N個のアンテナ素子のうちの少なくとも2個は、相関しており、かつ異なる偏波を有することを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記通信装置は、N個のアンテナビームのうちの少なくとも1つの仰角を選択的に変更して、少なくとも1つの追加のアンテナビームを生成し、その結果、前記M個の原信号の少なくとも1つの追加の異なる総和が受信されるようにする仰角コントローラをさらに備え、それぞれの同相/直交モジュールは、前記少なくとも1つの追加のビームを生成する前記アンテナ素子の下流に接続され、前記M個の原信号の前記少なくとも1つの追加の異なる総和を追加の同相/直交成分セットに分離し、前記受信機アセンブリは、前記少なくとも1つの追加の同相/直交成分セットを受け取り、前記ブラインド信号分離プロセッサは、前記少なくとも1つの追加の同相/直交成分セットを含むように前記混合行列を形成することを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記仰角コントローラは、N個のアンテナパターンの仰角を選択的に変更し、その結果、N個の追加のアンテナパターンが、前記M個の原信号のN個の追加の異なる総和を受信するために生成され、前記混合行列の前記階数は、4Nに等しいことを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 前記仰角コントローラは、前記N個のアンテナ素子に対してP個の領域にセグメント化され、各領域は、前記N個のアンテナパターンの前記仰角を変更するために独立に制御され、その結果、N個の追加のアンテナパターンが、前記M個の原信号のN個の追加の異なる総和を受信するために生成され、前記混合行列の前記階数は、4PNに等しいことを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 前記アンテナアレイは、少なくともN個のアンテナビームを形成し、前記通信装置は、NおよびMは2より大きいとして、前記アンテナアレイに接続され、前記少なくともN個のアンテナビームを選択的に形成するコントローラをさらに備え、前記ブラインド信号分離プロセッサはまた、
前記M個の原信号の前記異なる総和が、相関しているかまたは統計的に独立しているかを決定し、どちらでもない場合には、
前記混合行列内の相関しておらずかつ統計的に独立もしていない前記M個の原信号の前記異なる総和を置き換えるために、前記コントローラと協力して、前記M個の原信号の新しい異なる総和を受信する異なるビームを形成することを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 前記受信機アセンブリは、N個のレイク受信機を含み、各レイク受信機は、P個のフィンガを有し、それらに接続される前記それぞれのアンテナ素子によって受信される前記M個の原信号の前記N個の異なる総和の各1つごとにP個の異なるマルチパス成分を生成し、前記ブラインド信号分離プロセッサは、前記混合行列を形成する前記N個のレイク受信機に接続され、前記混合行列は、前記M個の原信号の前記少なくともN個の異なる総和の少なくともkP2N個までのマルチパス成分を含み、前記混合行列は、最大でkP2Nに等しい階数をもつことを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 前記通信装置は、前記N個のアンテナ素子にその下流で接続され、前記M個の原信号の前記少なくともN個の異なる総和を復号する符号逆拡散器をさらに備え、前記N個の異なる総和の各1つは、関連付けられた前記M個の原信号のk個の異なる総和を与えるk個の符号を含み、各個々の同相/直交モジュールは、受信された前記M個の原信号の前記kN個の異なる総和の各1つをk個の同相/直交成分セットに分離し、前記ブラインド信号分離プロセッサは、前記k個の同相/直交成分セットを含むように、前記混合行列を形成し、その結果、前記混合行列は、最大で2kNに等しい階数をもつことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記ブラインド信号分離プロセッサは、主成分分析(PCA)、独立成分分析(ICA)、および特異値分解(SVD)の少なくとも1つに基づいて、前記混合行列から前記所望の原信号を分離することを特徴とする請求項19に記載の方法
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