JP3388529B2 - 適応アンテナ装置 - Google Patents
適応アンテナ装置Info
- Publication number
- JP3388529B2 JP3388529B2 JP24548696A JP24548696A JP3388529B2 JP 3388529 B2 JP3388529 B2 JP 3388529B2 JP 24548696 A JP24548696 A JP 24548696A JP 24548696 A JP24548696 A JP 24548696A JP 3388529 B2 JP3388529 B2 JP 3388529B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weighting means
- element antennas
- weighting
- adaptive antenna
- antenna device
- Prior art date
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システム用
アンテナの指向性制御と波形等化に関する。
アンテナの指向性制御と波形等化に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来のＮ行Ｍ列の素子アンテナが
配置されたアレーアンテナを用いた適応アンテナ装置を
示す。
配置されたアレーアンテナを用いた適応アンテナ装置を
示す。
【０００３】複数のＮ行Ｍ列の素子アンテナ２１１１〜
２１ＮＭ、該素子アンテナの出力に複素重みを課す重み
付け手段２２１１〜２２ＮＭ、該重み付け手段２２１１
〜２２ＮＭの重みを制御する重み制御装置２３、基準信
号発生装置２４、前記複数の素子アンテナ２１１１〜２
１ＮＭの出力に複素重み付けをされた信号を合成するた
めの合成器２５から構成される適応アンテナ装置であ
る。
２１ＮＭ、該素子アンテナの出力に複素重みを課す重み
付け手段２２１１〜２２ＮＭ、該重み付け手段２２１１
〜２２ＮＭの重みを制御する重み制御装置２３、基準信
号発生装置２４、前記複数の素子アンテナ２１１１〜２
１ＮＭの出力に複素重み付けをされた信号を合成するた
めの合成器２５から構成される適応アンテナ装置であ
る。
【０００４】図３に従来のＮ行Ｍ列の素子アンテナが配
置されたアレーアンテナを用い、制御を簡略化した適応
アンテナ装置を示す。（田中、三浦、唐沢、“ＢＳＣＭ
Ａアダプティブアレーの干渉波抑圧実験”、電子情報通
信学会技術研究報告、１９９６年２月２６日 Ｖｏｌ．
９５ Ｎｏ．５３５ ＰＰ．４９−５４）
置されたアレーアンテナを用い、制御を簡略化した適応
アンテナ装置を示す。（田中、三浦、唐沢、“ＢＳＣＭ
Ａアダプティブアレーの干渉波抑圧実験”、電子情報通
信学会技術研究報告、１９９６年２月２６日 Ｖｏｌ．
９５ Ｎｏ．５３５ ＰＰ．４９−５４）
【０００５】複数の素子アンテナ３１１１〜３１ＮＭ、
各素子アンテナに接続されたＡ／Ｄコンバータ３２１１
〜３２ＮＭ、各Ａ／Ｄコンバータ３２１１〜３２ＮＭの
出力からＦＦＴ演算により複数のビームを形成するＦＦ
Ｔマルチビーム形成手段３３、形成されたビームのうち
重み付けを行うビームを選択するビーム選択手段３４、
選択されたビームを制御する適応ビーム制御手段３５か
ら構成される適応アンテナ装置において、ビーム選択手
段３４において、設定した閾値をこえたビームを選択す
ることにより、制御を簡略化した適応アンテナ装置であ
る。
各素子アンテナに接続されたＡ／Ｄコンバータ３２１１
〜３２ＮＭ、各Ａ／Ｄコンバータ３２１１〜３２ＮＭの
出力からＦＦＴ演算により複数のビームを形成するＦＦ
Ｔマルチビーム形成手段３３、形成されたビームのうち
重み付けを行うビームを選択するビーム選択手段３４、
選択されたビームを制御する適応ビーム制御手段３５か
ら構成される適応アンテナ装置において、ビーム選択手
段３４において、設定した閾値をこえたビームを選択す
ることにより、制御を簡略化した適応アンテナ装置であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の適応アンテナ装
置では、Ｎ行Ｍ列の素子アンテナが配置されたアレーア
ンテナで構成すると、制御する重み付け手段の数がＮ×
Ｍ個となり、制御が複雑になるという欠点があった。
置では、Ｎ行Ｍ列の素子アンテナが配置されたアレーア
ンテナで構成すると、制御する重み付け手段の数がＮ×
Ｍ個となり、制御が複雑になるという欠点があった。
【０００７】また従来の簡略化では、例えば屋内伝搬環
境ではレベルの高い遅延波、或いは干渉波が様々な角度
から到来するため、十分な伝送品質が得られないという
欠点があった。
境ではレベルの高い遅延波、或いは干渉波が様々な角度
から到来するため、十分な伝送品質が得られないという
欠点があった。
【０００８】本発明は制御が単純で、かつ、十分な伝送
品質を与える適応アンテナ装置を提供することを目的と
する。
品質を与える適応アンテナ装置を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】屋内伝搬環境での水平方
向の到来波分布は、高さを変えてもほとんど変化しな
い。そこで、Ｎ行Ｍ列の素子アンテナが配置されたアレ
ーアンテナを用いた適応アンテナ装置において、同一列
上に配置された上記Ｎ個の素子アンテナに接続された上
記第一の重み付け手段の重みの値を共通として重み制御
を簡略化した適応アンテナ装置を用いる。
向の到来波分布は、高さを変えてもほとんど変化しな
い。そこで、Ｎ行Ｍ列の素子アンテナが配置されたアレ
ーアンテナを用いた適応アンテナ装置において、同一列
上に配置された上記Ｎ個の素子アンテナに接続された上
記第一の重み付け手段の重みの値を共通として重み制御
を簡略化した適応アンテナ装置を用いる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。
施形態について説明する。
【００１１】図１は、第一の実施形態を示す図であり、
同一列上に配置された上記Ｎ個の素子アンテナに接続さ
れた上記第一の重み付け手段の重みの値を共通とする構
成である。
同一列上に配置された上記Ｎ個の素子アンテナに接続さ
れた上記第一の重み付け手段の重みの値を共通とする構
成である。
【００１２】符号１１１１〜１１ＮＭは、素子アンテナ
であり、例えば平面アレーアンテナ、或いは円柱アレー
アンテナ等により構成される。
であり、例えば平面アレーアンテナ、或いは円柱アレー
アンテナ等により構成される。
【００１３】符号１２１１〜１２ＮＭは素子アンテナ１
１１１〜１１ＮＭの出力に複素重みを課す第一の重み付
け手段であり、例えばアンプと位相器の組み合わせ、或
いは各素子アンテナの受信波形をＡ／Ｄ変換した後ディ
ジタル信号処理により演算すること等で実現される。
１１１〜１１ＮＭの出力に複素重みを課す第一の重み付
け手段であり、例えばアンプと位相器の組み合わせ、或
いは各素子アンテナの受信波形をＡ／Ｄ変換した後ディ
ジタル信号処理により演算すること等で実現される。
【００１４】符号１３１〜１３Ｎは同一行Ｍ個の第一の
重み付け手段１２１１〜１２ＮＭの出力を合成する第一
の合成器であり、アナログ或いはディジタル信号処理に
より実現される。
重み付け手段１２１１〜１２ＮＭの出力を合成する第一
の合成器であり、アナログ或いはディジタル信号処理に
より実現される。
【００１５】符号１４１〜１４Ｎは第一の合成器１３１
〜１３Ｎの出力に複素重みを課す第二の重み付け手段で
あり、例えばアンプと位相器の組み合わせ、或は位相器
のみ、或いは各素子アンテナの受信波形をＡ／Ｄ変換し
た後ディジタル信号処理により演算すること等で実現さ
れる。
〜１３Ｎの出力に複素重みを課す第二の重み付け手段で
あり、例えばアンプと位相器の組み合わせ、或は位相器
のみ、或いは各素子アンテナの受信波形をＡ／Ｄ変換し
た後ディジタル信号処理により演算すること等で実現さ
れる。
【００１６】符号１５はＮ個の第二の重み付け手段１４
１〜１４Ｎの出力を合成し、適応アンテナ装置の出力と
する第二の合成器であり、アナログ或いはディジタル信
号処理により実現される。
１〜１４Ｎの出力を合成し、適応アンテナ装置の出力と
する第二の合成器であり、アナログ或いはディジタル信
号処理により実現される。
【００１７】符号１６は基準信号発生装置であり既知の
トレーニング信号或いは、復調後の信号から基準信号を
生成する。
トレーニング信号或いは、復調後の信号から基準信号を
生成する。
【００１８】符号１７は、素子アンテナ１１１１〜１１
ＮＭの出力、基準信号発生装置１６の出力から、第一の
重み付け手段１２１１〜１２ＮＭ及び第二の重み付け手
段１４１〜１４Ｎの重みの値を決定する重み制御装置で
ある。ここで、第一の重み付け手段のうち、同一列上に
ある重み付け手段の重みの値は等しくする。
ＮＭの出力、基準信号発生装置１６の出力から、第一の
重み付け手段１２１１〜１２ＮＭ及び第二の重み付け手
段１４１〜１４Ｎの重みの値を決定する重み制御装置で
ある。ここで、第一の重み付け手段のうち、同一列上に
ある重み付け手段の重みの値は等しくする。
【００１９】重み制御装置１７では、例えば、まず基準
信号と、最大の受信レベルの素子アンテナを含む行の素
子アンテナの出力Ｍ個、或いは同一列に並んだＮ個の素
子アンテナの出力の平均をとったものＭ個を用いてＭ個
の第一の重み付け手段１２１１〜１２ＮＭの重みの値を
算出し、その後にＮ個の第二の重み付け手段１４１〜１
４Ｎの重みの値を算出する。
信号と、最大の受信レベルの素子アンテナを含む行の素
子アンテナの出力Ｍ個、或いは同一列に並んだＮ個の素
子アンテナの出力の平均をとったものＭ個を用いてＭ個
の第一の重み付け手段１２１１〜１２ＮＭの重みの値を
算出し、その後にＮ個の第二の重み付け手段１４１〜１
４Ｎの重みの値を算出する。
【００２０】この際には、第一及び第二の重みの値は各
々独立して、例えばＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓ
ｑｕａｒｅ）アルゴリズム、ＣＭＡ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ
Ｍｏｄｕｌｕｓ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、ＲＬＳ（Ｒ
ｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）アル
ゴリズム、ＳＭＩ（Ｓａｍｐｌｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎ
ｖｅｒｓｉｏｎ）アルゴリズム、方向拘束型アルゴリズ
ム等により各重みの値は算出される。
々独立して、例えばＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓ
ｑｕａｒｅ）アルゴリズム、ＣＭＡ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ
Ｍｏｄｕｌｕｓ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、ＲＬＳ（Ｒ
ｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）アル
ゴリズム、ＳＭＩ（Ｓａｍｐｌｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎ
ｖｅｒｓｉｏｎ）アルゴリズム、方向拘束型アルゴリズ
ム等により各重みの値は算出される。
【００２１】或いは、まず基準信号と適応アンテナ装置
の出力との差から誤差信号を求め、誤差信号が最小にな
るように、第一の重み付け手段１２１１〜１２ＮＭ及び
第二の重み付け手段１４１〜１４Ｎの重みの値を例えば
ＬＭＳアルゴリズム、ＣＭＡアルゴリズム等を用い、最
急降下法等により更新する。
の出力との差から誤差信号を求め、誤差信号が最小にな
るように、第一の重み付け手段１２１１〜１２ＮＭ及び
第二の重み付け手段１４１〜１４Ｎの重みの値を例えば
ＬＭＳアルゴリズム、ＣＭＡアルゴリズム等を用い、最
急降下法等により更新する。
【００２２】このように適応アンテナ装置を構成し制御
することにより、レベルの高い遅延波、或いは干渉波が
様々な角度から到来する環境においても良好な通信品質
を保ちながら、重みの値を算出する演算量を削減するこ
とが可能となる。
することにより、レベルの高い遅延波、或いは干渉波が
様々な角度から到来する環境においても良好な通信品質
を保ちながら、重みの値を算出する演算量を削減するこ
とが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】本発明の適応アンテナ装置では、同一列
上に配置されたＮ個の素子アンテナに接続された第一の
重み付け手段の重みの値を共通とすることにより、重み
制御装置で演算を行う重みの値はＮ＋Ｍ個に削減され
る。このため、重みの値を算出する演算量を削減するこ
とが可能となる。
上に配置されたＮ個の素子アンテナに接続された第一の
重み付け手段の重みの値を共通とすることにより、重み
制御装置で演算を行う重みの値はＮ＋Ｍ個に削減され
る。このため、重みの値を算出する演算量を削減するこ
とが可能となる。
【００２４】本発明において、希望波の方向にビームの
指向方向を向け、遅延波の方向にヌルを向けることで、
遅延波の影響を抑えることができる。
指向方向を向け、遅延波の方向にヌルを向けることで、
遅延波の影響を抑えることができる。
【図１】本発明の第一の実施形態を示す図である。
【図２】従来の適応アンテナ装置の一例を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の制御対象を削減する適応アンテナ装置の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
１１１１〜１１ＮＭ 素子アンテナ
１２１１〜１２ＮＭ 第一の重み付け手段
１３１〜１３Ｎ 第一の合成器
１４１〜１４Ｎ 第二の重み付け手段
１５ 第二の合成器
１６ 基準信号発生装置
１７ 重み制御装置
２１１１〜２１ＮＭ 素子アンテナ
２２１１〜２２ＮＭ 重み付け手段
２３ 重み制御装置
２４ 基準信号発生装置
２５ 合成器
３１１１〜３１ＮＭ 素子アンテナ
３２１１〜３２ＮＭ Ａ／Ｄコンバータ
３３ ＦＦＴマルチビーム形成手段
３４ ビーム選択手段
３５ 適応ビーム制御手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−85906（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−34706（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−54708（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−237120（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01Q 21/06
H01Q 21/08
H01Q 3/26
Claims (2)
- 【請求項１】 素子アンテナをＭ行Ｎ列に配置したアレ
ーアンテナと、 前記素子アンテナの各出力に複素重みを課す重み付け手
段と、 前記重み付け手段の重みを制御する重み制御装置と、 重み付けをされた全信号を合成する合成器と、 基準信号を発生する基準信号発生装置からなる適応アン
テナ装置において、 同一行に配置されたＭ個の素子アンテナの各出力に重み
付けをした信号を合成する第一の合成器と、 前記第一の合成器の出力に複素重みを課す第二の重み付
け手段と、 前記第二の重み付け手段の各出力を合成する第二の合成
器と、 前記第一の重み付け手段の重みと前記第二の重み付け手
段の重みを制御する重み制御装置から構成され、 同一列に配置されたＮ個の素子アンテナに接続された前
記第一の重み付け手段の重みの値を同一とすることを特
徴とする適応アンテナ装置。 - 【請求項２】 前記アレーアンテナがほぼ鉛直面に配置
され、鉛直方向にＮ行、水平方向にＭ列の素子アンテナ
を有する請求項１記載の適応アンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24548696A JP3388529B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 適応アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24548696A JP3388529B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 適応アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1075112A JPH1075112A (ja) | 1998-03-17 |
| JP3388529B2 true JP3388529B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=17134384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24548696A Expired - Lifetime JP3388529B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 適応アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3388529B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3414698B2 (ja) * | 2000-05-17 | 2003-06-09 | 日本電気株式会社 | アレーアンテナ送受信装置 |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP24548696A patent/JP3388529B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1075112A (ja) | 1998-03-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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