JP3272961B2 - アダプティブアレーアンテナ - Google Patents
アダプティブアレーアンテナInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＨＳ（パーソナ
ルハンディーホンシステム：簡易型携帯電話システム）
やＰＤＣ（パーソナルディジタルコードレス電話システ
ム）等の携帯機に用いられ、スロットで区切られた無線
信号を受信するアダプティブアレーアンテナに関するも
のである。
ルハンディーホンシステム：簡易型携帯電話システム）
やＰＤＣ（パーソナルディジタルコードレス電話システ
ム）等の携帯機に用いられ、スロットで区切られた無線
信号を受信するアダプティブアレーアンテナに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】アダプティブアレーアンテナは、受信し
た信号の電界の大きさもしくは受信品質を監視すること
によって電波の到来方向を判定し、判定方向の近傍内で
常に最良の受信状態となるように、重み付け回路によっ
て複数の放射素子の励振電流の位相と振幅量を適応的に
変化させることによって周波数選択性フェージングの影
響を除去しようとするものである。
た信号の電界の大きさもしくは受信品質を監視すること
によって電波の到来方向を判定し、判定方向の近傍内で
常に最良の受信状態となるように、重み付け回路によっ
て複数の放射素子の励振電流の位相と振幅量を適応的に
変化させることによって周波数選択性フェージングの影
響を除去しようとするものである。
【０００３】図面により、従来技術を詳細に説明する。
図５は従来のアダプティブアレーアンテナの構成例を示
すブロック図である。図５において、１（１−１〜１−
ｎ）はｎ個の受信アンテナエレメント（放射素子）であ
る。２（２−１〜２−ｎ）はｎ個の各受信アンテナエレ
メント１に接続された重み付け回路であり、それぞれ放
射素子の励振電流の位相と振幅量を変化させる。３は合
成器であり、ｎ個の重み付け回路２の出力を合成する。
４は受信機であり、合成された信号を復調するとともに
ＲＳＳＩ（受信電界強度）信号または受信品質情報を出
力する。５は重み付け制御器であり、受信機４から得ら
れた受信電界の大きさあるいは受信品質等の受信環境情
報から最適指向性を判定し、各重み付け回路２の制御量
を設定する。
図５は従来のアダプティブアレーアンテナの構成例を示
すブロック図である。図５において、１（１−１〜１−
ｎ）はｎ個の受信アンテナエレメント（放射素子）であ
る。２（２−１〜２−ｎ）はｎ個の各受信アンテナエレ
メント１に接続された重み付け回路であり、それぞれ放
射素子の励振電流の位相と振幅量を変化させる。３は合
成器であり、ｎ個の重み付け回路２の出力を合成する。
４は受信機であり、合成された信号を復調するとともに
ＲＳＳＩ（受信電界強度）信号または受信品質情報を出
力する。５は重み付け制御器であり、受信機４から得ら
れた受信電界の大きさあるいは受信品質等の受信環境情
報から最適指向性を判定し、各重み付け回路２の制御量
を設定する。
【０００４】図６は図５の重み付け回路２の内部のブロ
ック図である。図において、１は受信アンテナエレメン
トであり信号Ｄａを受信する。２１は直交検波器であ
り、アンテナ１の受信信号ＤａをＩ成分（位相）Ｄｉと
Ｑ成分（振幅）Ｄｑに分ける。２４は重み付け器であ
り、重み付け制御器５によって制御され、Ｉ成分，Ｑ成
分に与える重みＷi ，Ｗq を設定する。２２と２３は乗
算器であり直交検波された受信データのＩ成分とＱ成分
にそれぞれ重みＷi ，Ｗq を乗算する。２５は直交変調
器であり重み付けされたＩ成分とＱ成分を直交変調し信
号Ｄｂを出力する。受信データＤａと重み付けされた信
号Ｄｂの関係は以下の式で示される。
ック図である。図において、１は受信アンテナエレメン
トであり信号Ｄａを受信する。２１は直交検波器であ
り、アンテナ１の受信信号ＤａをＩ成分（位相）Ｄｉと
Ｑ成分（振幅）Ｄｑに分ける。２４は重み付け器であ
り、重み付け制御器５によって制御され、Ｉ成分，Ｑ成
分に与える重みＷi ，Ｗq を設定する。２２と２３は乗
算器であり直交検波された受信データのＩ成分とＱ成分
にそれぞれ重みＷi ，Ｗq を乗算する。２５は直交変調
器であり重み付けされたＩ成分とＱ成分を直交変調し信
号Ｄｂを出力する。受信データＤａと重み付けされた信
号Ｄｂの関係は以下の式で示される。
【０００５】
【数１】
【０００６】上記の重み付け回路２は一例であり、これ
に限定されるものではなく、減衰器を用いてサイドロー
ブをキャンセルし電波の到来方向を判定するように作用
させるものや、アンプゲインそのものを変化させて振幅
制御を行うものなどがある。
に限定されるものではなく、減衰器を用いてサイドロー
ブをキャンセルし電波の到来方向を判定するように作用
させるものや、アンプゲインそのものを変化させて振幅
制御を行うものなどがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構
成においては、以下に述べるような問題が生じる。指向
性の追尾は、現在の指向性の近傍の制御になるため、電
波到来方向変動に対する追尾速度が小さく、受信劣化時
間が長くなる。そのため、伝搬路の状態変動の激しい環
境下においては追尾が困難となる。また、到来方向の変
動方向によっては指向性の最良点を見失う等の誤判定が
生じ、極値点ではあるが最適点ではないという誤った追
尾をする危険がある。このように、電波到来方向変動へ
の対応能力、および制御の信頼性が低いという問題があ
る。
成においては、以下に述べるような問題が生じる。指向
性の追尾は、現在の指向性の近傍の制御になるため、電
波到来方向変動に対する追尾速度が小さく、受信劣化時
間が長くなる。そのため、伝搬路の状態変動の激しい環
境下においては追尾が困難となる。また、到来方向の変
動方向によっては指向性の最良点を見失う等の誤判定が
生じ、極値点ではあるが最適点ではないという誤った追
尾をする危険がある。このように、電波到来方向変動へ
の対応能力、および制御の信頼性が低いという問題があ
る。
【０００８】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
伝搬路状態の高速の変動に対しても即座に正確な電波の
到来方向を感知して指向性制御を行うことのできるアダ
プティブアレーアンテナを提供することにある。
伝搬路状態の高速の変動に対しても即座に正確な電波の
到来方向を感知して指向性制御を行うことのできるアダ
プティブアレーアンテナを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のアダプティブア
レーアンテナは、複数のアンテナ素子と、該複数のアン
テナ素子のそれぞれに接続された重み付け回路の重み付
けを受信電界強度信号または受信品質情報によって制御
して最適指向性に設定する重み付け制御器とが備えられ
たアダプティブアレーアンテナにおいて、 前記重み付け
制御器は、受信信号に含まれるトレーニングシーケンス
区間で、現在の指向性を、該現在の指向性のヌル点方向
が最大値となるように予め算出された相補的指向性に切
替え、切替え前後の受信電界強度信号または受信品質情
報を比較し、受信電界強度信号の強い方または受信品質
の良好な方の指向性に対応する制御量を前記複数の重み
付け回路に設定して前記受信信号の次の情報データ区間
を受信するように構成されたことを特徴とするものであ
る。 さらに、複数のアンテナ素子と、該複数のアンテナ
素子のそれぞれに接続され外部からの制御量に従って該
アンテナ素子の励振電流の位相と振幅量を変化させる複
数の重み付け回路と、該複数の重み付け回路の出力を合
成する合成器と、該合成器の出力から情報データを復調
出力するとともに受信電界強度信号または受信品質情報
を出力する受信機と、該受信機から得られる前記受信電
界強度信号または受信品質情報から前記複数の重み付け
回路に対する前記制御量を設定して最適指向性となるよ
うに制御する重み付け制御器とが備えられたアダプティ
ブアレーアンテナにおいて、 前記受信電界強度信号また
は受信品質情報をスロット毎に記憶させるメモリを備
え、フレームを構成する複数のスロットのそれぞれが同
期信号とトレーニングシーケンスと情報データの各区間
からなる信号を受信したとき、前記重み付け制御器は、
前記情報データ区間では現在の指向性の近傍で受信電界
強度が大きくまたは受信品質が良好になるように追尾を
行う制御量を前記複数の重み付け回路に対して設定する
とともに、前記メモリに現在の受信電界強度信号または
受信品質情報を記憶させ、次の前記トレーニングシーケ
ンス区間では前記情報データ区間の現在の指向性を、該
現在の指向性のヌル点方向が最大値となるように予め算
出された相補的指向性に切替え、切替え前後の受信電界
強度信号または受信品質を 比較し、受信電界強度信号の
強い方または受信品質の良好な方の指向性に対応する制
御量を選択して次の情報データ区間の指向性の制御量と
するように構成されたことを特徴とするものである。
レーアンテナは、複数のアンテナ素子と、該複数のアン
テナ素子のそれぞれに接続された重み付け回路の重み付
けを受信電界強度信号または受信品質情報によって制御
して最適指向性に設定する重み付け制御器とが備えられ
たアダプティブアレーアンテナにおいて、 前記重み付け
制御器は、受信信号に含まれるトレーニングシーケンス
区間で、現在の指向性を、該現在の指向性のヌル点方向
が最大値となるように予め算出された相補的指向性に切
替え、切替え前後の受信電界強度信号または受信品質情
報を比較し、受信電界強度信号の強い方または受信品質
の良好な方の指向性に対応する制御量を前記複数の重み
付け回路に設定して前記受信信号の次の情報データ区間
を受信するように構成されたことを特徴とするものであ
る。 さらに、複数のアンテナ素子と、該複数のアンテナ
素子のそれぞれに接続され外部からの制御量に従って該
アンテナ素子の励振電流の位相と振幅量を変化させる複
数の重み付け回路と、該複数の重み付け回路の出力を合
成する合成器と、該合成器の出力から情報データを復調
出力するとともに受信電界強度信号または受信品質情報
を出力する受信機と、該受信機から得られる前記受信電
界強度信号または受信品質情報から前記複数の重み付け
回路に対する前記制御量を設定して最適指向性となるよ
うに制御する重み付け制御器とが備えられたアダプティ
ブアレーアンテナにおいて、 前記受信電界強度信号また
は受信品質情報をスロット毎に記憶させるメモリを備
え、フレームを構成する複数のスロットのそれぞれが同
期信号とトレーニングシーケンスと情報データの各区間
からなる信号を受信したとき、前記重み付け制御器は、
前記情報データ区間では現在の指向性の近傍で受信電界
強度が大きくまたは受信品質が良好になるように追尾を
行う制御量を前記複数の重み付け回路に対して設定する
とともに、前記メモリに現在の受信電界強度信号または
受信品質情報を記憶させ、次の前記トレーニングシーケ
ンス区間では前記情報データ区間の現在の指向性を、該
現在の指向性のヌル点方向が最大値となるように予め算
出された相補的指向性に切替え、切替え前後の受信電界
強度信号または受信品質を 比較し、受信電界強度信号の
強い方または受信品質の良好な方の指向性に対応する制
御量を選択して次の情報データ区間の指向性の制御量と
するように構成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図面により、本発明の構成を詳細
に説明する。図１は本発明のアダプティブアレーアンテ
ナの実施例を示すブロック図である。図において、１
（１−１〜１−ｎ）はｎ個の受信アンテナエレメントで
ある。２（２−１〜２−ｎ）は重み付け回路であり各ア
ンテナエレメント毎に設けられている。３は合成器であ
りｎ個の重み付け回路２の出力を合成する。６はフレー
ム同期回路である。４は受信機であり、各スロットの情
報データを復調するとともにＲＳＳＩ信号または受信品
質情報を出力する。８はメモリであり、各スロットにお
ける受信電界の大きさあるいは受信品質等の受信環境情
報を記憶する。７は重み付け制御器であり、常に最適指
向性を実現できるようにｎ個の重み付け回路２の制御量
を設定する。
に説明する。図１は本発明のアダプティブアレーアンテ
ナの実施例を示すブロック図である。図において、１
（１−１〜１−ｎ）はｎ個の受信アンテナエレメントで
ある。２（２−１〜２−ｎ）は重み付け回路であり各ア
ンテナエレメント毎に設けられている。３は合成器であ
りｎ個の重み付け回路２の出力を合成する。６はフレー
ム同期回路である。４は受信機であり、各スロットの情
報データを復調するとともにＲＳＳＩ信号または受信品
質情報を出力する。８はメモリであり、各スロットにお
ける受信電界の大きさあるいは受信品質等の受信環境情
報を記憶する。７は重み付け制御器であり、常に最適指
向性を実現できるようにｎ個の重み付け回路２の制御量
を設定する。
【００１１】図２は本発明を実施するにあたって前提と
なる受信信号の構成を模式的に表した図である。図２の
（Ａ）はスロットの先頭にプリアンブルパターンを付加
したスロット構成である。（Ｂ）はスロットの先頭にプ
リアンブルパターンを付加し後方にポストアンブルパタ
ーンを付加したスロット構成である。（Ｃ）は情報デー
タの中間にミッドアンブルパターンを付加したスロット
構成である。（Ｄ）はフレーム構成を示し、（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）のいずれかのパターン構成に統一された
互いに関連性のない複数の送信部から到来したスロット
群によって構成されている。上記のプリアンブルパター
ン，ポストアンブルパターン，ミッドアンブルパターン
をトレーニングシーケンスと呼ぶ。
なる受信信号の構成を模式的に表した図である。図２の
（Ａ）はスロットの先頭にプリアンブルパターンを付加
したスロット構成である。（Ｂ）はスロットの先頭にプ
リアンブルパターンを付加し後方にポストアンブルパタ
ーンを付加したスロット構成である。（Ｃ）は情報デー
タの中間にミッドアンブルパターンを付加したスロット
構成である。（Ｄ）はフレーム構成を示し、（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）のいずれかのパターン構成に統一された
互いに関連性のない複数の送信部から到来したスロット
群によって構成されている。上記のプリアンブルパター
ン，ポストアンブルパターン，ミッドアンブルパターン
をトレーニングシーケンスと呼ぶ。
【００１２】図３（Ａ）は、本発明のトレーニングシー
ケンス区間における指向性の切り替え処理の流れを示す
フローチャート、図３（Ｂ）は本発明のトレーニングシ
ーケンス区間のタイミングチャートである。
ケンス区間における指向性の切り替え処理の流れを示す
フローチャート、図３（Ｂ）は本発明のトレーニングシ
ーケンス区間のタイミングチャートである。
【００１３】図４は本発明の作用を説明する指向図であ
り、アンテナと垂直に交わる平面上において、一方
（Ａ）の指向性のヌル点（最小点）が他方（Ｂ）の指向
性では最大指向性となるような、互いに相補的な関係に
ある２つの指向性の例θ１，θ２を示した指向性パター
ンである。これらの関係を成立させる係数群は、予め計
算により求めておくことができる。
り、アンテナと垂直に交わる平面上において、一方
（Ａ）の指向性のヌル点（最小点）が他方（Ｂ）の指向
性では最大指向性となるような、互いに相補的な関係に
ある２つの指向性の例θ１，θ２を示した指向性パター
ンである。これらの関係を成立させる係数群は、予め計
算により求めておくことができる。
【００１４】次に本発明の作用について述べる。本発明
は、１つの制御器７で複数の送信機に対応した指向性追
尾を可能にするため、受信側にメモリ８を付加し、各ス
ロット毎のアレー素子合成の重み付け係数または受信環
境情報を記憶させるようにした。１スロットが同期信号
と情報データとトレーニングシーケンスとで構成される
信号を受信し、情報データ区間においては現在制御して
いる指向性近傍での追尾を行い、トレーニングシーケン
ス区間では、到来方向変動への対応のため、現在の指向
性θ１を、そのヌル点方向に最大値をもつ９０°異なる
指向性θ２に一時的に切り替え、２つの指向性における
受信電界の大きさあるいは受信品質の状態を比較し、受
信電界の大きい方もしくは受信品質の良好な方を選択し
て次の情報データを受信するようになっている。
は、１つの制御器７で複数の送信機に対応した指向性追
尾を可能にするため、受信側にメモリ８を付加し、各ス
ロット毎のアレー素子合成の重み付け係数または受信環
境情報を記憶させるようにした。１スロットが同期信号
と情報データとトレーニングシーケンスとで構成される
信号を受信し、情報データ区間においては現在制御して
いる指向性近傍での追尾を行い、トレーニングシーケン
ス区間では、到来方向変動への対応のため、現在の指向
性θ１を、そのヌル点方向に最大値をもつ９０°異なる
指向性θ２に一時的に切り替え、２つの指向性における
受信電界の大きさあるいは受信品質の状態を比較し、受
信電界の大きい方もしくは受信品質の良好な方を選択し
て次の情報データを受信するようになっている。
【００１５】図１に示した本発明のアダプティブアレー
アンテナの一実施例の作用を、図２の送信データ構成
と、図４の互いに相補的な関係にある２つの指向性θ
１，θ２を示した指向性パターンを用いて詳細に説明す
る。
アンテナの一実施例の作用を、図２の送信データ構成
と、図４の互いに相補的な関係にある２つの指向性θ
１，θ２を示した指向性パターンを用いて詳細に説明す
る。
【００１６】図１において、１（１−１〜１−ｎ）は受
信アンテナエレメントである。２（２−１〜２−ｎ）は
各アンテナに設けている重み付け回路であり、放射素子
に与える励振電流の位相と振幅量を変化させる。３は合
成器であり、ｎ個の各重み付け回路２の出力を合成す
る。６はフレーム同期回路であり、送信フレームが図２
に示した（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれかの構成のス
ロット群になっているとき、受信信号の同期信号からフ
レームの位相を検出し同期情報として重み付け制御器７
に出力する。４は受信機であり、各スロットの情報デー
タを復調出力するとともにＲＳＳＩ信号または受信品質
情報を出力する。８はメモリであり、各スロットにおけ
る受信電界の大きさあるいは受信品質等の受信環境情報
を記憶させる。
信アンテナエレメントである。２（２−１〜２−ｎ）は
各アンテナに設けている重み付け回路であり、放射素子
に与える励振電流の位相と振幅量を変化させる。３は合
成器であり、ｎ個の各重み付け回路２の出力を合成す
る。６はフレーム同期回路であり、送信フレームが図２
に示した（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれかの構成のス
ロット群になっているとき、受信信号の同期信号からフ
レームの位相を検出し同期情報として重み付け制御器７
に出力する。４は受信機であり、各スロットの情報デー
タを復調出力するとともにＲＳＳＩ信号または受信品質
情報を出力する。８はメモリであり、各スロットにおけ
る受信電界の大きさあるいは受信品質等の受信環境情報
を記憶させる。
【００１７】７は重み付け制御器であり、受信機４から
出力されるＲＳＳＩ信号または受信品質情報と、フレー
ム同期回路６で検出したフレーム位相情報から、現在受
信しているスロットの位置を認識し、対応する受信環境
情報をメモリ８から読み出して参照し、情報データ区間
では制御している指向性の近傍で追尾するためにｎ個の
各重み付け回路２の制御量を更新する。そして、トレー
ニングシーケンス区間においては、スロット毎に、図４
に一例を示すように、現在の指向性（θ１とする）を、
そのヌル点に最大の指向性を有する相補的に定められた
相補的指向性（θ２とする）に一時的に切り替え、受信
状態の良好な指向性がどちらかを判定する。
出力されるＲＳＳＩ信号または受信品質情報と、フレー
ム同期回路６で検出したフレーム位相情報から、現在受
信しているスロットの位置を認識し、対応する受信環境
情報をメモリ８から読み出して参照し、情報データ区間
では制御している指向性の近傍で追尾するためにｎ個の
各重み付け回路２の制御量を更新する。そして、トレー
ニングシーケンス区間においては、スロット毎に、図４
に一例を示すように、現在の指向性（θ１とする）を、
そのヌル点に最大の指向性を有する相補的に定められた
相補的指向性（θ２とする）に一時的に切り替え、受信
状態の良好な指向性がどちらかを判定する。
【００１８】トレーニングシーケンス区間において、図
４に示したように、２つの方向θ１，θ２への指向性切
り替え動作の流れを、図３（Ｂ）のトレーニングシーケ
ンス区間における処理を示す図を用いて示す。図３
（Ａ）は指向性切り替え処理を示すフローチャートであ
る。（Ｂ）は（Ａ）の処理に対応したタイミングチャー
トである。３１〜３９はステップ番号である。図３
（Ａ）のステップ３１で現在の時刻ｔがトレーニングシ
ーケンス区間、すなわち（Ｂ）のＸの区間かどうかの判
定をする。Ｘ区間でないときは指向性の切替え処理は行
わずに現在の制御θ１を続ける。Ｘ区間にあるときは、
ステップ３２で指向性切り替えタイミングｔ２を監視す
る。ｔがｔ２以前、すなわち、Ｘ１の区間ならば指向性
は現在制御しているθ１のまま維持される。ステップ３
２でｔ２以降の区間、すなわちＸ２の区間であると判定
されたとき、ステップ３３で指向性判定タイミングｔ３
を監視する。ｔがｔ３以前ならば現在の受信信号は指向
性制御θ１での受信電界の大きさもしくは受信品質であ
るので、ステップ３４において現在の受信信号を指向性
制御θ１の受信電界の大きさもしくは受信品質情報（以
下、受信評価データという）Ｄ（θ１）としてメモリ８
に記憶する。
４に示したように、２つの方向θ１，θ２への指向性切
り替え動作の流れを、図３（Ｂ）のトレーニングシーケ
ンス区間における処理を示す図を用いて示す。図３
（Ａ）は指向性切り替え処理を示すフローチャートであ
る。（Ｂ）は（Ａ）の処理に対応したタイミングチャー
トである。３１〜３９はステップ番号である。図３
（Ａ）のステップ３１で現在の時刻ｔがトレーニングシ
ーケンス区間、すなわち（Ｂ）のＸの区間かどうかの判
定をする。Ｘ区間でないときは指向性の切替え処理は行
わずに現在の制御θ１を続ける。Ｘ区間にあるときは、
ステップ３２で指向性切り替えタイミングｔ２を監視す
る。ｔがｔ２以前、すなわち、Ｘ１の区間ならば指向性
は現在制御しているθ１のまま維持される。ステップ３
２でｔ２以降の区間、すなわちＸ２の区間であると判定
されたとき、ステップ３３で指向性判定タイミングｔ３
を監視する。ｔがｔ３以前ならば現在の受信信号は指向
性制御θ１での受信電界の大きさもしくは受信品質であ
るので、ステップ３４において現在の受信信号を指向性
制御θ１の受信電界の大きさもしくは受信品質情報（以
下、受信評価データという）Ｄ（θ１）としてメモリ８
に記憶する。
【００１９】次に、ステップ３５で指向性θ２へ切り替
えるように重み付け回路２を制御する。ステップ３３で
ｔ３以降であるとき、現在の受信信号は、θ２へ指向制
御したときの受信評価データであるので、ステップ３６
において現在の受信信号をθ２の受信評価データＤ（θ
２）として記憶する。ステップ３７において受信評価デ
ータＤ（θ１）とＤ（θ２）の値を比較し、Ｄ（θ１）
が良好な場合は、ステップ３８で指向性をθ１とする。
Ｄ（θ２）が良好な場合は、ステップ３９で制御する指
向性をθ２とする。判定と選択はｔ３の後、トレーニン
グシーケンス区間Ｘの間に行う。
えるように重み付け回路２を制御する。ステップ３３で
ｔ３以降であるとき、現在の受信信号は、θ２へ指向制
御したときの受信評価データであるので、ステップ３６
において現在の受信信号をθ２の受信評価データＤ（θ
２）として記憶する。ステップ３７において受信評価デ
ータＤ（θ１）とＤ（θ２）の値を比較し、Ｄ（θ１）
が良好な場合は、ステップ３８で指向性をθ１とする。
Ｄ（θ２）が良好な場合は、ステップ３９で制御する指
向性をθ２とする。判定と選択はｔ３の後、トレーニン
グシーケンス区間Ｘの間に行う。
【００２０】このように、スロット毎のトレーニングシ
ーケンス区間に指向性を切り替え、常に、死角を監視し
て到来方向の変動を調査するので、従来方式において追
尾が困難であるとされた到来方向変動に対して即座に追
尾可能となり、伝搬路の状態変動の激しい環境下におい
て有効に動作する。さらに、伝搬路の急激な変動による
指向性の誤判定も回避できる。尚、トレーニング信号は
情報の伝送を担わないので、指向性を切り替えることに
よる障害は軽微に抑えることができる。また、各スロッ
ト毎のアレー素子合成の重み付け係数または受信環境情
報を記憶させるためのメモリ８を付加することにより、
１つの制御器で複数の送信機に対応した指向性追尾が可
能になり、従来方式と比べ利用範囲が著しく拡大する。
ーケンス区間に指向性を切り替え、常に、死角を監視し
て到来方向の変動を調査するので、従来方式において追
尾が困難であるとされた到来方向変動に対して即座に追
尾可能となり、伝搬路の状態変動の激しい環境下におい
て有効に動作する。さらに、伝搬路の急激な変動による
指向性の誤判定も回避できる。尚、トレーニング信号は
情報の伝送を担わないので、指向性を切り替えることに
よる障害は軽微に抑えることができる。また、各スロッ
ト毎のアレー素子合成の重み付け係数または受信環境情
報を記憶させるためのメモリ８を付加することにより、
１つの制御器で複数の送信機に対応した指向性追尾が可
能になり、従来方式と比べ利用範囲が著しく拡大する。
【００２１】以上のように、本発明を実施することによ
り、伝搬路の状態の変動に伴う指向性制御の性能劣化を
防ぐことができ、受信状態の急激な変動による誤判定の
危険がなくなり、複数の送信機に対応した制御も可能に
なるので、アダプティブアレーアンテナの指向性制御の
性能の向上、および、利用範囲の拡大を図ることができ
る。
り、伝搬路の状態の変動に伴う指向性制御の性能劣化を
防ぐことができ、受信状態の急激な変動による誤判定の
危険がなくなり、複数の送信機に対応した制御も可能に
なるので、アダプティブアレーアンテナの指向性制御の
性能の向上、および、利用範囲の拡大を図ることができ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、従来方式に比べ、伝搬路の状態の急
激な変動に対する追尾性能が著しく向上するので、実用
上極めて大きな効果がある。
施することにより、従来方式に比べ、伝搬路の状態の急
激な変動に対する追尾性能が著しく向上するので、実用
上極めて大きな効果がある。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の受信信号構成例を示す模式図である。
【図３】本発明のトレーニングシーケンス区間の処理の
フローチャートとタイムチャートである。
フローチャートとタイムチャートである。
【図４】本発明の作用を説明する指向図である。
【図５】従来のアダプティブアレーアンテナの構成例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図６】重み付け回路の内部のブロック図である。
１ アンテナ素子 ２ 重み付け回路 ３ 合成器 ４ 受信機 ５ 重み付け制御器 ６ フレーム同期回路 ７ 重み付け制御器 ８ メモリ ２１ 直交検波器 ２２，２３ 乗算器 ２４ 重み付け器 ２５ 直交変調器 ３１〜３９ ステップ番号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−41607（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−145454（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−150303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−44104（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 3/26
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のアンテナ素子と、該複数のアンテ
ナ素子のそれぞれに接続された重み付け回路の重み付け
を受信電界強度信号または受信品質情報によって制御し
て最適指向性に設定する重み付け制御器とが備えられた
アダプティブアレーアンテナにおいて、 前記重み付け制御器は、受信信号に含まれるトレーニン
グシーケンス区間で、現在の指向性を、該現在の指向性
のヌル点方向が最大値となるように予め算出された相補
的指向性に切替え、切替え前後の受信電界強度信号また
は受信品質情報を比較し、受信電界強度信号の強い方ま
たは受信品質の良好な方の指向性に対応する制御量を前
記複数の重み付け回路に設定して前記受信信号の次の情
報データ区間を受信するように構成されたことを特徴と
するアダプティブアレーアンテナ。 - 【請求項２】 複数のアンテナ素子と、該複数のアンテ
ナ素子のそれぞれに接続され外部からの制御量に従って
該アンテナ素子の励振電流の位相と振幅量を変化させる
複数の重み付け回路と、該複数の重み付け回路の出力を
合成する合成器と、該合成器の出力から情報データを復
調出力するとともに受信電界強度信号または受信品質情
報を出力する受信機と、該受信機から得られる前記受信
電界強度信号または受信品質情報から前記複数の重み付
け回路に対する前記制御量を設定して最適指向性となる
ように制御する重み付け制御器とが備えられたアダプテ
ィブアレーアンテナにおいて、 前記受信電界強度信号または受信品質情報をスロット毎
に記憶させるメモリを備え、 フレームを構成する複数のスロットのそれぞれが同期信
号とトレーニングシーケンスと情報データの各区間から
なる信号を受信したとき、 前記重み付け制御器は、前記情報データ区間では現在の
指向性の近傍で受信電界強度が大きくまたは受信品質が
良好になるように追尾を行う制御量を前記複数の重み付
け回路に対して設定するとともに、前記メモリに現在の
受信電界強度信号または受信品質情報を記憶させ、次の
前記トレーニングシーケンス区間では前記情報データ区
間の現在の指向性を、該現在の指向性のヌル点方向が最
大値とな るように予め算出された相補的指向性に切替
え、切替え前後の受信電界強度信号または受信品質を比
較し、受信電界強度信号の強い方または受信品質の良好
な方の指向性に対応する制御量を選択して次の情報デー
タ区間の指向性の制御量とするように構成されたことを
特徴とするアダプティブアレーアンテナ。
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|---|---|---|---|
| JP21904996A JP3272961B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | アダプティブアレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21904996A JP3272961B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | アダプティブアレーアンテナ |
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| JPH1051221A JPH1051221A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3272961B2 true JP3272961B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=16729468
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP21904996A Expired - Fee Related JP3272961B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | アダプティブアレーアンテナ |
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-
1996
- 1996-08-02 JP JP21904996A patent/JP3272961B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH1051221A (ja) | 1998-02-20 |
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