JP2009284229A - 受信装置及び干渉抑圧方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信局1は、K本(K≧n+2)の受信アンテナ2−1〜2−Kからなるアレーアンテナを具備し、希望信号とn個(n≧1)の干渉信号を同時に受信する。ウエイト生成回路3は、受信信号電力を最小とするウエイトを算出し、全電波到来方向推定回路4は、算出されたウエイトによりアレーアンテナ指向性パターンを生成し、その(K−1)個のヌル方向に基づいて、(K−1)個の電波到来方向を推定する。指向性パターン生成回路5は、推定された電波到来方向に基づいてアレーアンテナ指向性パターンを再生成し、受信信号品質推定手段6は、再生成された各アレーアンテナ指向性パターンの受信品質を推定する。受信信号合成手段8は、再生成された前記アレーアンテナ指向性パターンの受信信号を推定した品質に応じて合成し、出力する。
【選択図】図1
Description
S. Haykin,"Cognitive Radio: Brain-Empowered Wireless Communications",IEEE JSAC,Vol.23,NO.2,pp.201-220,2005年2月 菊間 信良,「アレーアンテナによる適応信号処理」,科学技術出版,1998年 Winters, J.H.,"Smart antennas for wireless systems",IEEE Wireless Communications,Vol.5,Isuue.1 pp.23-27,1998年2月 菊間 信良,「アレーアンテナによる適応信号処理」6章,科学技術出版,1998年
一方、受信装置が設置される環境や、周囲に他の移動通信装置が存在する場合は、その時々で干渉信号数が異なるため、多くの受信アンテナを備えておくほうが干渉除去しやすいといえる。しかし、上記のとおり、受信アンテナ数が多すぎると、希望信号を受信できなくなってしまう問題がある。
例えば、複数の装置トータルでアレーアンテナを構成する場合、装置毎に1本のアンテナを具備する場合は装置数の増減でアレー数を変更することができるため、その環境に合った、干渉信号を除去可能となるように装置数を決めればよい。しかし、例えば装置毎に2本ずつのアンテナを有する装置がある場合で、アレーアンテナ数として3本が最適という場合に、従来方法では、干渉信号の除去が困難であるが、本発明では干渉信号除去を可能とする。つまり、1装置あるいは複数装置によるアレーであっても、受信アンテナ数を決める際には環境に応じて個々に調整する必要がなく、簡易に決めることが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態による受信局(受信装置)の構成を示す図である。
同図において、送信局から送信される希望信号と、n個の干渉信号とを受信する受信局1は、K本(Kはn+2本以上)の受信アンテナ(自由度)であるアンテナ2−1〜2−Kを備えている。ウエイト生成回路3は、K本のアンテナ2−1〜2−Kによる受信信号から、既存の技術、例えば、パワーインバージョンアレーアンテナ技術を用いて、受信信号電力を最小とする条件により制御を行ない、ウエイトを生成する。全電波到来方向推定回路4は、ウエイト生成回路3により生成されたウエイトを用いてアレーアンテナ指向性パターンを生成するとともに、生成されたアレーアンテナ指向性パターンに含まれる(K−1)個のヌル方向に基づいて、その(K−1)個の電波到来方向を推定する。指向性パターン生成回路5は、全電波到来方向推定回路4により推定された電波到来方向に基づいて、推定された電波到来方向のうちの一方向だけにヌルを形成しない、あるいは、一方向にだけビームを振り向けるアレーアンテナ指向性パターンを再生成し、再生成した各指向性パターンのウエイトを保持する。受信信号品質推定回路6は、指向性パターン生成回路5により再生成されたアレーアンテナ指向性パターンのそれぞれについてのウエイトを受信回路7に設定し、これにより出力される、各アレーアンテナ指向性パターンの受信信号の品質を推定する。受信回路7は、各アレーアンテナ指向性パターンのウエイトを用いた受信信号を出力する。受信信号合成回路8は、受信信号品質推定回路6により推定された各アレーアンテナ指向性パターンの受信信号の品質に応じて、受信回路7が出力した各アレーアンテナ指向性パターンの受信信号を合成し、出力する。
受信局1は、送信局から送信される希望信号と、n個の干渉信号とをアンテナ2−1〜2−Kにより受信し、ウエイト生成回路3は、アンテナ2−1〜2−Kによる受信信号から、受信信号電力を最小とする条件により制御を行ない、ウエイトを生成する。全電波到来方向推定回路4は、このウエイト生成回路3により生成されたウエイトを用いて、希望信号数+干渉信号数nと同じ数のアレーアンテナ指向性パターンを生成する。このアレーアンテナ指向性パターンには、図2に示すように、(K−1)個のヌル方向が含まれるが、このヌル方向の中に希望信号の電波到来方向が1つ含まれる。ここでは、ヌル方向をN1〜N(K−1)とし、K=4である場合を示している。全電波到来方向推定回路4は、生成されたアレーアンテナ指向性パターンにおけるヌル方向N1〜N(K−1)の電波到来方向を推定する。
この受信信号合成回路8における受信信号の合成にあたっては、k(2≦k≦(K−1))個のアレーアンテナ指向性パターンの受信信号を合成する。つまり、再生成した(K−1)個のアレーアンテナ指向性パターンの受信信号全てを合成することでもよく、受信信号品質推定回路6が受信品質のよいものから2〜(K−2)個のアレーアンテナ指向性パターンを選択して、受信回路7にその選択したアレーアンテナ指向性パターンのウエイトを設定し、これにより出力される受信信号を合成することでもよい。つまり、受信回路7は、k(2≦k≦(K−1))個のアレーアンテナ指向性パターンのウエイトそれぞれを用いて生成した、k個の受信信号を出力するものである。
また、受信局は送信局または送受信局であってもよい。
2…アンテナ
3…ウエイト生成回路(ウエイト生成手段)
4…全電波到来方向推定回路(全電波到来方向推定手段)
5…指向性パターン生成回路(指向性パターン生成手段)
6…受信信号品質推定回路(受信信号品質推定手段)
7…受信回路
8…受信信号合成回路(受信信号合成手段)
Claims (12)
- K本(K≧n+2)の受信アンテナからなるアレーアンテナを具備し、希望信号とn個(n≧1)の干渉信号を同時に受信した場合に前記干渉信号を除去して前記希望信号を抽出する受信装置であって、
受信信号電力を最小とするウエイトを算出するウエイト生成手段を含み、前記ウエイト生成手段により算出されたウエイトを用いて生成したアレーアンテナ指向性パターンにおける(K−1)個のヌル方向に基づいて、(K−1)個の電波到来方向を推定する全電波到来方向推定手段と、
前記全電波到来方向推定手段により推定された電波到来方向に基づいて前記アレーアンテナ指向性パターンを再生成する指向性パターン生成手段と、
前記指向性パターン生成手段により再生成したアレーアンテナ指向性パターンについて受信信号を生成し、前記受信信号の品質を推定する受信信号品質推定手段と、
再生成された前記アレーアンテナ指向性パターンの受信信号を前記受信信号品質推定手段が推定した品質に応じて合成し、出力する受信信号合成手段と
を具備することを特徴とする受信装置。 - 前記指向性パターン生成手段は、前記(K−1)個の電波到来方向のうちいずれか1つをヌルにしないアレーアンテナ指向性パターンを再生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 - 前記指向性パターン生成手段は、前記(K−1)個の電波到来方向のうちいずれか1つに対してビームを向けるアレーアンテナ指向性パターンを再生成することを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
- 前記ウエイト生成手段は、パワーインバージョンアレーアンテナ方法を適用してウエイトを算出することを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
- 前記受信信号の品質は、受信信号の信号対干渉雑音比であり、再生成された前記アレーアンテナ指向性パターンの受信信号の合成には最大比合成を用いることを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
- 前記受信装置が1本以上の受信アンテナを具備する複数の装置から構成され、前記複数の装置のK本の受信アンテナを前記アレーアンテナとして動作させることを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
- K本(K≧n+2)の受信アンテナからなるアレーアンテナを具備する受信装置に用いられる、希望信号とn個(n≧1)の干渉信号を同時に受信した場合に前記干渉信号を除去して前記希望信号を抽出する干渉抑圧方法であって、
前記受信装置において、
ウエイト生成手段が、受信信号電力を最小とするウエイトを算出するウエイト生成過程と、
前記ウエイト生成手段を含む全電波到来方向推定手段が、前記ウエイト生成過程において算出されたウエイトを用いてアレーアンテナ指向性パターンを生成し、当該アレーアンテナ指向性パターンにおける(K−1)個のヌル方向に基づいて、(K−1)個の電波到来方向を推定する全電波到来方向推定過程と、
指向性パターン生成手段が、前記全電波到来方向推定過程において推定された電波到来方向に基づいて前記アレーアンテナ指向性パターンを再生成する指向性パターン生成過程と、
受信信号品質推定手段が、前記指向性パターン生成過程において再生成したアレーアンテナ指向性パターンについて受信信号を生成し、前記受信信号の品質を推定する受信信号品質推定過程と、
受信信号合成手段が、再生成された前記アレーアンテナ指向性パターンの受信信号を前記受信信号品質推定過程において推定した品質に応じて合成し、出力する受信信号合成過程と
を有することを特徴とする干渉抑圧方法。 - 前記指向性パターン生成過程においては、前記(K−1)個の電波到来方向のうちいずれか1つをヌルにしないアレーアンテナ指向性パターンを再生成することを特徴とする請求項7に記載の干渉抑圧方法。
- 前記指向性パターン生成過程においては、前記(K−1)個の電波到来方向のうちいずれか1つに対してビームを向けるアレーアンテナ指向性パターンを再生成することを特徴とする請求項7に記載の干渉抑圧方法。
- 前記ウエイト生成過程においては、パワーインバージョンアレーアンテナ方法を適用してウエイトを算出することを特徴とする請求項7に記載の干渉抑圧方法。
- 前記受信信号の品質は、受信信号の信号対干渉雑音比であり、再生成された前記アレーアンテナ指向性パターンの受信信号の合成には最大比合成を用いることを特徴とする請求項7に記載の干渉抑圧方法。
- 前記受信装置が1本以上の受信アンテナを具備する複数の装置から構成され、前記複数の装置のK本の受信アンテナを前記アレーアンテナとして動作させることを特徴とする請求項7に記載の干渉抑圧方法。
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KR102094756B1 (ko) * | 2019-03-12 | 2020-03-30 | 국방과학연구소 | 방향탐지 성능 개선을 위한 배열안테나의 능동지향 방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995022214A1 (fr) * | 1994-02-10 | 1995-08-17 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Recepteur d'etalement de spectre adaptatif |
JP2001136115A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 中継局用アンテナ装置の回り込み波除去方法 |
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