JP3490453B2 - マルチパス伝搬によって妨害される信号の再構成のための方法及び受信装置 - Google Patents

マルチパス伝搬によって妨害される信号の再構成のための方法及び受信装置

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Description

【発明の詳細な説明】 説明 本発明はマルチパス伝搬によって妨害される信号の再
構成のための方法及び受信装置に関する。
通信システムたとえば移動通信システム又はワイヤレ
ス通信システムでは、受信される信号がこの信号を送信
する信号源に割り当てられこの信号が再構成されなけれ
ばならない場合、加入者数の増加は障害を引き起こす。
信号は伝搬媒質の中を伝搬する際にノイズによって妨
害を受ける。回折及び反射によって信号成分は信号源と
信号受信装置との間の異なる伝搬パスを伝搬し、信号受
信装置において重畳し合い、そこで打ち消し合い効果
（cancellation effect）を引き起こす。さらに複数の
信号源がある場合、異なる信号源の信号の重畳が起こ
る。周波数多重化、時分割多重化又は符号分割多重化と
して公知の方法は各加入者への周波数割り当て、タイム
スロット割り当て又は符号割り当てを、すなわち加入者
が各信号源へ送信する際に利用する。これによって通信
ネットワークセルの加入者を区別できる。これらの手段
によってマルチパス伝搬を有する信号を再構成すること
もできる。しかし、物理的な伝送条件を維持したままで
は増加する加入者数に対処することが困難になる。
A.J.van der Veen,P.B.Ober and E.F.Deprettere,“A
zimuth and elevation computation in high resolutio
n DOA estimation"IEEE Trans.Signal Processing,Vol.
40,1828頁〜1832頁,July 1992、R.Roy and T.Kailath,
“ESPRIT−Estimation of signal parameters via rota
tional invariance technique"IEEE Trans.Acoust.,Spe
ech,Signal Processing,Vol.ASSP−37,984頁〜995頁,Ju
ly 1989及びA.L.Swindlehurst and T.Kailath,“Azimut
h/elevation direction finding using regular arrey
geometrics"IEEE Trans.Aerospace and Electronic Sys
tems,Vol.29,145頁〜156頁,January 1993から信号受信
装置における異なる信号の入射方向を推定するための方
法が公知である。入射方向の算定は、選択される変調方
法又は選択される信号波形に依存せずに、すなわち他の
加入者分離方法（subscriber separation methods）に
依存せずに可能である。
R.Roy and T.Kailath,“ESPRIT−Estimation of sign
al parameters via rotational invariance technique"
IEEE Trans.Acoust.,Speech,Signal Processing,Vol.AS
SP−37,984頁〜995頁,July 1989から公知の「標準的
な」ESPRIT法は、信号がシングルパス伝搬を介して信号
受信装置に到着する場合には、所定の入射方向を介して
信号を再構成できる。しかし、マルチパス伝搬の場合に
は、はるかに多くの数の入射波面が発生する。というの
も、信号が複数の信号成分に分解し、これらの信号成分
が複数の伝搬パスを介して物理的に波面として信号受信
装置に入射するからである。この標準的なESPRIT法は例
えば反射によって起こる信号成分の多様性を適切な形で
処理することができず、それゆえ信号のマルチパス伝搬
を有する適用事例には適さない。
ドイツ特許公開第3006451号公報及び米国特許第49892
62号明細書から干渉の解消のための別の回路装置が公知
である。国際公開第93/12590号は同時に同じ周波数チャ
ネルを伝送された複数の信号源の信号の空間的な分割の
ための方法及び装置を記載している。この方法及び装置
では受信器（基地局）を基準とした信号源の方向関係が
信号源の信号の再構成に利用される。しかし、信号ごと
にただ１つの信号成分のみが評価される。
本発明の課題は、マルチパス伝搬によって妨害される
信号の再構成のための方法及び受信装置を提供すること
であり、この方法及び受信装置では異なる方向から入射
する波面を信号源に割り当てることによって信号再構成
が可能である。この課題は請求項１記載の方法及び請求
項16記載の受信装置によって解決される。
本発明は、マルチパス伝搬によって妨害される信号の
再構成を２つのステップに分割することに基づいてい
る。第１のステップでは、波面の、それぞれｄ個の主信
号成分の入射方向の推定及び信号成分の再構成を実施す
る。処理される信号成分の個数ｐは個数ｄにまで低減さ
れ、この場合ｄは再構成される信号の数１よりも絶対に
大きくなり得る。ｐ−ｄ個の比較的低電力の信号成分及
び妨害成分はこの場合無視される。第１のステップの結
果、波面は分離され、このため所属の信号成分は他の信
号源からの信号成分によっても同一の信号源からの信号
成分によっても妨害されていない。比較的低電力の信号
成分および妨害はすでに第１のステップでフィルタリン
グ除去されている。信号成分は純粋であり、僅かなノイ
ズ成分によって妨害されてているだけである。
第２のステップは、マルチパス伝搬によって妨害され
た信号を、空間方向に従って分離された波面を利用し
て、つまり再構成された信号成分を利用して、これらの
信号成分を組み合わせることによって、所定のｄ個の主
信号成分を１個の所属の信号源に割り当てることにより
再構成する。さらに有利には、遅延時間及びウェイトフ
ァクタを、信号再構成のために信号成分を最適に組み合
わせる観点から決定する（請求項２）。この方法は波面
の入射方向の１次元的評価にも２次元的評価にも適用さ
れる。
本発明の方法には精確な搬送波周波数評価もタイムス
ロット評価も必要ではない。信号乃至は信号成分をベー
スバンドに変換した後で、これらの信号乃至は信号成分
はすぐに処理される。公称搬送波周波数だけは信号乃至
は信号成分のベースバンドへの変換のために利用しなけ
ればならない。周波数トラッキングは信号成分再構成の
結果として各主信号成分に対して別個につまりは最適に
実施される。ドップラー周波数測定に基づいて各信号成
分に対してそれぞれの精確な搬送波周波数を決定するこ
ともできる。信号の異なる伝搬パスは異なる信号伝搬時
間を引き起こす。この異なる信号伝搬時間は、比較的短
い伝搬時間を有して到着する信号成分を相応に遅延する
ことによって調整されうる。
相互に相関した波面の分離は可能である。これは移動
通信への適用にとって特別に重要な意味を持つ。これま
での信号再構成法は、場合によってはマルチパス伝搬に
よってソース信号から発生し相互に相関するのかもしれ
ない波面の分離に基づくものではあり得なかった。
強く相互に相関しているが分離可能な波面の数は、波
面の入射方向決定の前に行われる空間的平滑化によって
増加しうる。
図に示された本発明の方法の実施例を次に移動通信へ
の使用例に基づいてより詳しく説明する。ここでは１次
元の入射方向評価のみがθｋによって行われる。
ｌ個の移動信号源SQ1、SQ2が、すなわちこの実施例で
はｌ＝２であるが、基地局BSに通信リンクを介して接続
されている。２つの信号源SQ1、SQ2から送信される信号
s1、s2は妨害にさらされ、マルチパス伝搬を介して信号
成分xkとして基地局BSに配属されるアンテナ群AGに到着
する。こうして第１の信号s1の主信号成分x1、x2及び第
２の信号s2の主信号成分x3、x4が受信装置に配属される
基地局BSのアンテナ群AGに到達する。これに加えて比較
的低電力の信号成分x5、x6ならびに妨害成分x7、x8、x9
がこのアンテナ群AGに到達する。
高周波素子の他に、このアンテナ群AGの各アンテナ素
子は、アンテナ素子によって受信される高周波信号乃至
は信号成分を複素ベースバンド信号に変換するための装
置を有している。この複素ベースバンド信号はウィンド
ウ長の間にＮ回サンプリングされる。
５個の比較的低電力の信号成分乃至は妨害成分xk（ｋ
＝ｄ＋１＝５‥ｐ＝９）を無視してそれぞれ４個の主信
号成分xk（ｋ＝１‥ｄ＝４）に所属する波面の入射方向
θｋを決定しこれら主信号成分xkを再構成するために
は、例えば次に示す方法を使用する。
アンテナ群AGはＭ個の素子から構成される。この実施
例では、波長λの1/2より小さいか又は等しい大きさの
素子間隔Δを有する均一な線形アンテナ群AGである。信
号成分xkの波面はそれぞれ角度θ1,2..9で１次元のアン
テナ群AGに到着する。ウィンドウ長Ｎは、この場合入射
角度θ1,2..9がこのウィンドウ長Ｎをサンプリングする
間に一定と見なされるように選択される。方向評価は、
１つの信号成分xkが時間的に遅延して異なるアンテナ素
子に到着するという状況に基づいている。それゆえ、異
なるアンテナ素子における１つの信号成分xkの複数のサ
ンプル値の間には位相のずれが存在する。この位相のず
れは入射方向θｋの関数である。この位相のずれを求め
ることによって信号成分xkの入射方向θｋの算出が可能
である。この方向算出は、全信号成分xkが同一の搬送波
周波数を有することを前提とする。
しかし、このアンテナ群AGの構成は本発明の方法では
１つの条件に従属している。このアンテナ群AGは中心対
称でなくてはならない。つまり、素子の幾何学的配置は
中心点を基準にして２つ１組で対称的でなくてはなら
ず、さらに対称的なアンテナ素子の複素特性は等しくな
くてはならない。付加的に、１次元アンテナ群AGは位置
座標の方向において不変性を持たなくてはならない。さ
らに次のような記号を使用する。縦ベクトル乃至は行列
は太字の小文字乃至は太字の大文字で記され、転置行列
及びベクトルは付加記号Ｔ、複素共役行列及びベクトル
は付加記号＊、随伴行列及びベクトルは付加記号Ｈを付
加される。
アンテナ群AGのシステム行列Ａは中心対称であり、よ
って次式（１）により表される所定の条件を満たす。
ΠMA＊＝ＡΛ Ａ∈ＣＭ×ｄ， （１） ここで複素行列Λは次元ｄ×ｄのユニタリ対角行列であ
り、ｄはウィンドウ長Ｎに亘って時間に依存しない主入
射信号成分xkの個数を表す。ΠＭは次元Ｍの逆対角置換
行列である。予め言及しておくが、アンテナ群AGから形
成される２つの部分群のシステム行列は同様に式（１）
の条件を満たさなければならない。
中心対称アンテナ群AGによって受信される信号の帯域
幅に関して次のことに注意を要する。すなわち、信号成
分xkに所属する波面がアンテナアパーチャに沿って伝搬
する間にこれらの信号成分xkの複素包絡線に著しい変化
が現れてはならない。
サンプル値の個数Ｎは自由に選択可能である。このサ
ンプル値の個数Ｎが増加すれば推定の精度は向上する。
しかし、要素の個数Ｍ及びサンプル値の個数Ｎによって
決まる測定値行列の次元も増加する。
この場合、ｉ（ｋ）、（ｉ＝1,2‥Ｍ）及び（ｋ＝
1,2‥Ｎ）、はｉ番目のセンサのｋ番目のサンプル値を
表し、測定値行列は次の形を有する。
大きな次元の行列の処理はより小さな次元の行列の処
理よりも面倒である。同じことが実数行列に比べて実部
及び虚部によって決まる複素行列にも言える。信号評価
方法の僅少な処理コストは本発明の方法を実時間システ
ムで利用するための前提条件である。
本発明の方法は、アンテナ群AGによって受信され続い
て処理されるこの測定値ｉ（ｋ）に基づいており、信
号処理のための手段、例えば受信装置のデジタルシグナ
ルプロセッサによって実施される。
第１の方法ステップとして、各アンテナ素子のサンプ
ル値は同じ順番で測定値行列の中に読み込まれる。１
つのサンプル値のみが使用される場合には、測定値の空
間的平滑化が続いて行われなければならない。B.Widrow
他“Signal Cancellation Phenomena in Adaptive ante
nnas:Cause and Cures",in IEEE Trans.on Antennas an
d Propagation,Vol.AP−30,469頁〜478頁,May 1982から
空間的平滑化の方法が公知である。この実施例の方向決
定方法にこの空間的平滑化を導入する場合、アンテナ群
AGは複数の部分群に分割され、サンプル測定値
ｉ（ｋ）は予め平均化される。この結果、異なる方向か
ら信号成分が到着する場合、形成された部分群の個数の
２倍に相当する個数のコヒーレントな信号成分xkが同時
に検出される。
複素測定行列は初期化の後で第２の純実数行列Ｔ
（）に次式（３）によって変換される。
Ｔ（）＝▲ＱＨ Ｍ▼［ ΠＭ ＊ΠＮ］Q2N.
（３） 行列▲ＱＨ Ｍ▼及びQ2Nは左側のΠ実数ユニタリ行列で
あり、例えば（４）及び（５）によって選択される。す
なわち、偶数次の行列に対しては 乃至は奇数次の行列に対しては が選択される。（Inはｎ次の単位行列である。） 左側のΠ実数行列は一般に次の条件を満足する。
ΠpQ＊＝ＱただしＱ∈Ｃｐ×ｑ ΠＭ及びΠＮは逆対角置換行列であり、これらの行列の
次元はセンサ群素子の個数Ｍ乃至はサンプル値の個数Ｎ
に相当する。Πｎはｎ次の逆対角置換行列である。
第２の純実数行列Ｔ（）は次元（Ｍ×2N）を有す
る。従って、この行列はあまり面倒でない演算処理を行
うだけで使用可能な行列要素の数を２倍にする。測定値
行列に比較して次元を２倍にすることにより本発明の
方法に固有の測定値の順方向／逆方向平均化が生じる。
次の方法ステップとして、信号部分空間推定が実施さ
れる。このために使用される方法はA.J.van der Veen,
E.F.Deprettere and A.L.Swindlehurst,“Sucspace−ba
sed signal analysis using singular value decomposi
tion",Proc.IEEE,Vol.81,1277頁〜1308頁,September 19
93に詳しく説明されている。第２の純実数行列Ｔ（）
から次元（Ｍ×ｄ）を有する信号部分空間行列ESが得ら
れる。この行列のｄ個の列はｄ次元信号部分空間を形成
する。サンプル値の個数Ｎが主信号成分xkの個数ｄに相
応しない場合、これによって階数は減少する。主信号成
分xkの個数ｄは初めからアプリオリに知られていて本方
法に使用されるか又はこの方法ステップにおいて決定さ
れる。信号成分xkを表すｄ個の主要な特異値又は主要な
固有値は、大きな電力差により表される閾値の上方にあ
る特異値又は固有値を選択することによって求められ
る。多くの信号部分空間推定法には暗黙裡にこのように
特異値又は固有値を決定することも含まれている。第２
の純実数行列Ｔ（）から由来する信号部分空間行列ES
を求めるには、当業者にとってはこの第２の純実数行列
Ｔ（）の特異値分解として公知の方法が選択される。
推定される共分散行列Ｔ（）TH（）の固有値分解又
はSchurに類似の（Schur−like）信号部分空間推定法を
選択することも同様に可能である。
均一な線形アンテナ群AGは、以下では、１次元の方法
の実施例において、同一だが素子間隔Δだけずれた２つ
の部分群に分割される。この場合注意すべきことはこれ
らの部分群は互いにアンテナ群の中心点を基準にして対
称であるということである。このことはすでに対称的な
アンテナ群の場合にのみ当てはまる。これら部分群ので
きるだけ大きなオーバーラップが通常望ましい。という
のも、これによって各部分群は最大個数ｍのアンテナ素
子を有することができ、さらにできるだけ大きな分解能
が得られるからである。
２つの部分群の間隔Δはオーバーラップが最大でかつ
素子間隔が一定の場合にはこの素子間隔Δに等しい。個
々のアンテナ素子が故障した場合には、均一なアンテナ
群は対称性を維持したままで比較的容易に整合され得
る。
信号部分空間行列ESの、場合によると過度に決められ
ている方程式系を設定するために、選択行列K1,K2が設
定されなければならない。これらの選択行列K1,K2は中
心エルミート行列から次式（６）による相似変換によっ
て得られる。
選択されたアンテナ群AG（素子個数Ｍ、部分群素子個数
ｍ）に対して、例えば補助行列J1,J2∈Ｒｍ×Ｍ； が得られる。
補助行列J1は第１の部分群の素子を選択し、補助行列
J2は第２の部分群の素子を選択する。従って、選択行列
K1,K2は、左側のΠ実数行列▲ＱＨ ｍ▼,QMただしＭ＝６
及びｍ＝５を選択する場合には式（４）及び（５）によ
って得られる。
ここで次式（８）により方程式系を設定できる。なお
式（８）中で使用されている二重の波線は、左辺と右辺
が近似的に等しいことを表わしている。
K1ESYK2ES （８） 再び純実数解行列Y,Y∈Ｒｄ×ｄは、方程式系のための
最小誤差２乗法のような公知の解法を用いて近似的に求
めることができる。
固有値行列Ω∈Ｒｄ×ｄを解行列Ｙから求めることは
次式（９）による固有値分解を介して実施される。
Ｙ＝ＴΩT-1∈Ｒｄ×ｄ． （９） 固有値行列Ωはその対角線上に固有値ωｋ（Ω＝diag
（ωｋ））を有する。行列Ｔ及びT-1は固有値ベクトル
の列行列乃至はその逆の形を表す。固有値ωｋはSchur
分解を介しても求めることができる。
１次元の本発明の方法をとりわけ際立たせる信頼性試
験は、全ての求められた固有値ωｋをそれらの特性に関
して試験する。実数の固有値ωｋだけが求められた場
合、これらの求められた固有値ωｋは信頼性があると見
なされる。共役複素解が発生した場合には信頼性は与え
られず、より大きな個数Ｍのセンサ素子又はより大きな
個数Ｎのサンプル値によって本発明の方法を繰り返すこ
とが必要である。
入射する波面の方向推定のための信号乃至は信号成分
の入射方向θｋは次式（10）を介して求められる。
μＫ＝2arctanωｋ＝２π／λ・Δsinθｋ （10） 波長λは信号s1、s2に対して等しい。
信号成分xk（ｋ＝１‥ｄ＝４）は推定されたシステム
行列、つまり求められた固有値ωｋの位相ファクタｅ
ｊμｋを含む推定システム行列，∈ＲＭ×ｄの擬逆
行列を測定値行列に乗算することによって次の一般式
（11）により求められる。
＝＋， （11） この場合、実施例（ｄ＝４）に対して次式（12）に記載
されているシステム行列の適切な擬逆行列＋は例え
ば式（13）を介して形成される。
この実施例の推定システム行列は次のような形式を
有する。
この推定システム行列の擬逆行列＋の形成のため
の式は次のように書かれる。
＋＝（AHA）-1AH. （13） この方法ステップの結果、ｄ個の主要な波面、つまり
主信号成分xkの入射方向θｋが場合によっては強く相関
しているかもしれないにもかかわらず求められ、これら
の波面が再構成される。２つのコヒーレントな波面でも
分解されうる。より多数のコヒーレントな波面を区別す
る必要がある場合には、有利には「空間平滑化」として
公知の方法を入射方向算出に先立って行う。
求められたｄ個の主信号成分xk（ｋ＝１‥ｄ＝４）を
所属の信号源SQ1、SQ2に割り当てることは、例えばJ.G.
Proakis,“Digital Communications",McGraw Hill,N.
Y.,1989,2nd editionから公知の方法によって実施され
る。この方法では、各加入者にコードを割り当てる。こ
のコードは送信される信号に、すなわちそれぞれ全ての
信号成分に含まれている。
例えばJ.G.Proakis,“Digital Communications",McGr
aw Hill,N.Y.,1989,2nd editionから公知のマキシマム
レシオ法（Maximum ratio method）によれば、ｄ個の再
構成された波面によって各信号成分xkに対して遅延時間
vzk及びウェイトファクタwkを、一群の信号成分ｘ1,2,x
3,4を各ソース信号s1,s2に割り当てる観点から計算す
る。
再構成された波面の知識によって初めてこの計算に最
適な計算基準が使用できるようになる。
信号s1,s2は最終的にはそれぞれの信号源SQ1、SQ2に
所属する信号成分xkを組み合わせることによって再び得
られる。
受信された信号の方向感知評価のための方法、即ち空
間フィルタリングは電磁波面、音響波面及びその他の波
面の受信に適用される。
２次元的評価のためには、波面の入射方向θk,φｋが
２つの空間座標に従って分解される。
評価装置による受信の場合から推定されるシステム行
列は送信にも利用できる。均一な線形アンテナ群AG及
び信号源SQ1、SQ2がそれぞれ送信アンテナ及び受信アン
テナである場合、送信の場合と受信の場合との信号パス
は同じである。アンテナ群AGによって送信される信号は
次のように信号成分に分解され受信によって決定される
異なる方向に放射される。すなわち、これらの信号が受
信器では電力的な見地から見て互いに重畳されているよ
うに信号成分に分解され受信によって決定される異なる
方向に放射される。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 1/10 H01Q 3/26

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】マルチパス伝搬により妨害される信号
    （s1,s2）の再構成のための方法において、 ｐ個の信号成分（xk）に割り当てられる波面を中心対称
    センサ群によって受信し、 次の２つの別個の手段を実施する、すなわち、 １） それぞれｄ個の主信号成分（xk,k＝１‥ｄ）に対
    応する波面の入射方向（θk,φｋ）を、ｐ−ｄ個の比較
    的低電力の信号成分（xk,k＝ｄ‥ｐ）と妨害成分は無視
    しながら、センサ素子間に発生する波面に関する位相差
    を利用することによって決定し前記ｄ個の主信号成分
    （xk,k＝１‥ｄ）の再構成を行い、 ２） 手段１）により再構成された前記ｄ個の主信号成
    分（xk,k＝１‥ｄ）を利用して、 求められた前記ｄ個の主信号成分（xk,k＝１‥ｄ）を空
    間的に分割された対応する信号源（SQ1、SQ2）に割り当
    て、さらに 該信号源（SQ1、SQ2）に対応する信号成分（xk）を組み
    合わせることによって前記信号（s1,s2）の再構成を行
    うようにしたことを特徴とする、マルチパス伝搬により
    妨害される信号（s1,s2）の再構成のための方法。
  2. 【請求項２】ｄ個の主信号成分（xk,k＝１‥ｄ）を信号
    源（SQ1、SQ2）に割り当てることに基づいて、それぞれ
    該信号源（SQ1、SQ2）に所属する信号成分（xk）に対し
    て遅延時間（vzk）及びウェイトファクタ（wk）の位相
    の一致した重畳を許容する割り当てを行うことを特徴と
    する請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】第１の手段として、 センサ素子の個数及びサンプル値の個数により定められ
    る次元（Ｍ×Ｎ）を有する複素測定値行列（）を、前
    記サンプル値を記憶することによって初期化し、 専ら実数値を含み測定値に割り当て可能であり２倍の要
    素数を有する第２の純実数行列（Ｔ（））を、前記複
    素測定値行列（）及びＭ次の逆対角置換行列（ΠＭ）
    と共役複素測定値行列（＊）とＮ次の逆対角置換行列
    （ΠＮ）との結合から形成される中心エルミート行列を
    Ｍ次の左側のΠ実数随伴行列（▲ＱＨ Ｍ▼）及び2N次の
    左側のΠ実数行列（Q2N）を介して相似変換することに
    よって、次の関係式 Ｔ（）＝▲ＱＨ Ｍ▼［ ΠＭ ＊ΠＮ］Q2N に従って求め、 前記第２の純実数行列（Ｔ（））を処理することによ
    って実数信号部分空間行列（ES）を求めるために信号部
    分空間推定を行い、前記第２の純実数行列（Ｔ（））
    の信号部分空間は前記信号部分空間行列（ES）のｄ個の
    主要な縦ベクトルによって形成されており、 この方法の各評価次元に対して別個に行われる中心対称
    センサ群の部分群形成は２つの互いにシフトされている
    部分群を形成し、前記各評価次元に対してそれぞれ２つ
    の選択行列（K1,K2）の決定を前記部分群の形態に相応
    して行い、 前記信号部分群形成から生じ前記ｄ個の主要な縦ベクト
    ルを含む前記信号部分空間行列（ES）及び前記選択行列
    （K1,K2）により設定される方程式系の前記この方法の
    各評価次元に対して別個に行われる解を実施し、これに
    よりそれぞれ解行列（Ｙ）が次式 K1ESYK2ES に従って使用可能となり、 前記評価方法の次元に応じて実数固有値行列乃至は複素
    固有値行列（Ω）を前記解行列（Ｙ）から求め、 求められた固有値（ωｋ）の位相ファクタ（ｅｊμｋ）
    を含む推定システム行列（）の擬逆行列を前記複素測
    定値行列（）に乗算することによって信号成分（xk,k
    ＝１‥ｄ）を再構成することを特徴とする請求項１又は
    ２記載の方法。
  4. 【請求項４】センサ群は１次元的に形成され、Ｍ個の素
    子から構成されており、 さらにこの方法は１つの方向評価次元のみを有すること
    を特徴とする請求項１〜３までのうちの１項記載の方
    法。
  5. 【請求項５】求められた固有値（ωｋ）を試験すること
    によってこの方法の信頼性推定が行われることを特徴と
    する請求項３又は４記載の方法。
  6. 【請求項６】センサ群は２次元的に形成され、Ｍ個の素
    子から構成されており、 さらにこの方法は２つの方向評価次元を有することを特
    徴とする請求項１〜３までのうちの１項記載の方法。
  7. 【請求項７】２次元であり平面的であり中心対称であり
    ２つの方向で不変であるセンサ群はＭ個の素子から構成
    されており、 この方法は評価次元ｘ及びｙを有し、 選択行列（Ｋμ１,Kμ２,Kν１,Kν２）を前記センサ群
    の２つの次元に相応して求め、 信号部分群形成から生じｄ個の主信号ベクトルを含む信
    号部分空間行列（ES）及び選択行列（K1,K2）によって
    前もって与えられる方程式系の解を、次元ｘ及びｙに従
    って次の関係式 Ｋμ，ν１ESYμ，νＫμ，ν２ES によって実施し、これによってそれぞれ解行列（Ｙ）が
    次式 K1ESYK2ES により実施され、解行列（Ｙμ,Yν）が使用可能にな
    り、 該解行列（Ｙμ,Yν）の固有値を組み合わせることは、
    次の関係式 Ｙμ＋jYν＝ＴΩT-1 に従って複素固有値行列（Ω）を複素的に求めることを
    介して行われ、 方位角（θｋ）及び仰角（φｋ）により表される入射方
    向を次の関係式 によって求めることを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】入射方向（θk,φｋ）を求める前に測定値
    の空間的平滑化を行うことを特徴とする請求項１〜７ま
    でのうち１項記載の方法。
  9. 【請求項９】アンテナとして形成されるセンサは高周波
    電磁信号の送受信に適していることを特徴とする請求項
    １〜８までのうち１項記載の方法。
  10. 【請求項１０】移動通信システムに使用されることを特
    徴とする請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】ワイヤレス通信システムに使用されるこ
    とを特徴とする請求項９記載の方法。
  12. 【請求項１２】高分解能レーダー画像処理システムに使
    用されることを特徴とする請求項９記載の方法。
  13. 【請求項１３】音波受信器として形成されるセンサは音
    響信号の送受信に適していることを特徴とする請求項１
    〜８までのうちの１項記載の方法。
  14. 【請求項１４】ソナーシステムに使用されることを特徴
    とする請求項13記載の方法。
  15. 【請求項１５】医療技術システムに使用されることを特
    徴とする請求項13記載の方法。
  16. 【請求項１６】割り当てられた中心対称センサ群を有す
    る受信装置において、 該中心対称センサ群はｐ個の信号成分（xk）に割り当て
    られる波面を受信し、 信号処理のための手段を有し、該手段はマルチパス伝搬
    によって妨害される信号（s1,s2）を再構成するために
    次のように構成される、すなわち、 １） それぞれｄ個の主信号成分（xk,k＝１‥ｄ）に対
    応する波面の入射方向（θk,φｋ）を、ｐ−ｄ個の比較
    的低電力の信号成分（xk,k＝ｄ‥ｐ）と妨害成分は無視
    しながら、センサ素子間に発生する波面に関する位相差
    を利用することによって決定し前記ｄ個の主信号成分
    （xk,k＝１‥ｄ）の再構成を行い、 ２） 手段１）により再構成された前記ｄ個の主信号成
    分（xk,k＝１‥ｄ）を利用して、 求められた前記ｄ個の主信号成分（xk,k＝１‥ｄ）を空
    間的に分割された対応する信号源（SQ1、SQ2）に割り当
    て、さらに 該信号源（SQ1、SQ2）に対応する信号成分（xk）を組み
    合わせることによって前記信号（s1,s2）の再構成が行
    われることを特徴とする、割り当てられた中心対称セン
    サ群を有する受信装置。
  17. 【請求項１７】信号処理のための手段によって、ｄ個の
    主信号成分（xk,k＝１‥ｄ）を信号源（SQ1、SQ2）に割
    り当てることに基づいて、それぞれ該信号源（SQ1、S
    Q2）に所属する信号成分（xk）に対して遅延時間（v
    zk）及びウェイトファクタ（wk）の位相の一致した重畳
    を許容する割り当てが行われる、請求項16記載の受信装
    置。
  18. 【請求項１８】第１の手段として、信号処理のための手
    段によって、 センサ素子の個数及びサンプル値の個数により定められ
    る次元（Ｍ×Ｎ）を有する複素測定値行列（）を、前
    記サンプル値を記憶することによって初期化し、 専ら実数値を含み測定値に割り当て可能であり２倍の要
    素数を有する第２の純実数行列（Ｔ（））を、前記複
    素測定値行列（）及びＭ次の逆対角置換行列（ΠＭ）
    と共役複素測定値行列（＊）とＮ次の逆対角置換行列
    （ΠＮ）との結合から形成される中心エルミート行列を
    Ｍ次の左側のΠ実数随伴行列（▲ＱＨ Ｍ▼）及び2N次の
    左側のΠ実数行列（Q2N）を介して相似変換することに
    よって、次の関係式 Ｔ（）＝▲ＱＨ Ｍ▼［ ΠＭ ＊ΠＮ］Q2N に従って求め、 前記第２の純実数行列（Ｔ（））を処理することによ
    って実数信号部分空間行列（ES）を求めるために信号部
    分空間推定を行い、前記第２の純実数行列（Ｔ（））
    の信号部分空間は前記信号部分空間行列（ES）のｄ個の
    主要な縦ベクトルによって形成されており、 この方法の各評価次元に対して別個に行われる中心対称
    センサ群の部分群形成は２つの互いにシフトされている
    部分群を形成し、前記各評価次元に対してそれぞれ２つ
    の選択行列（K1,K2）の決定を前記部分群の形態に相応
    して行い、 前記信号部分群形成から生じ前記ｄ個の主要な縦ベクト
    ルを含む前記信号部分空間行列（ES）及び前記選択行列
    （K1,K2）により設定される方程式系の前記方法の各評
    価次元に対して別個に行われる解を実施し、これにより
    それぞれ解行列（Ｙ）が次式 K1ESYK2ES に従って使用可能となり、 前記評価方法の次元に応じて実数固有値行列乃至は複素
    固有値行列（Ω）を前記解行列（Ｙ）から求め、 求められた固有値（ωｋ）の位相ファクタ（ｅｊμｋ）
    を含む推定システム行列（）の擬逆行列を前記複素測
    定値行列（）に乗算することによって信号成分（xk,k
    ＝１‥ｄ）を再構成することを特徴とする請求項16又は
    17記載の受信装置。
  19. 【請求項１９】センサ群は１次元的に形成され、Ｍ個の
    素子から構成されており、 さらに方向評価は１つの次元のみを有することを特徴と
    する請求項16〜18までのうちの１項記載の受信装置。
  20. 【請求項２０】信号処理のための手段によって、求めら
    れた固有値（ωｋ）を試験することにより信号成分
    （xk,k＝１‥ｄ）再構成の信頼性推定が行われることを
    特徴とする請求項18又は19記載の受信装置。
  21. 【請求項２１】センサ群は２次元的に形成され、Ｍ個の
    素子から構成されており、 さらに方向評価は２つの次元で行われることを特徴とす
    る請求項16〜18までのうちの１項記載の受信装置。
  22. 【請求項２２】２次元であり平面的であり中心対称であ
    り２つの方向で不変であるセンサ群はＭ個の素子から構
    成されており、 この方法は評価次元ｘ及びｙを有し、 選択行列（Ｋμ１,Kμ２,Kν１,Kν２）を前記センサ群
    の２つの次元に相応して求め、 信号部分群形成から生じｄ個の主信号ベクトルを含む信
    号部分空間行列（ES）及び選択行列（K1,K2）によって
    前もって与えられる方程式系の解を、次元ｘ及びｙに従
    って次の関係式 Ｋμ，ν１ESYμ，νＫμ，ν２ES によって実施し、これによってそれぞれ解行列（Ｙ）が
    次式 K1ESYK2ES により実施され、解行列（Ｙμ,Yν）が使用可能にな
    り、 該解行列（Ｙμ,Yν）の固有値を組み合わせることは、
    次の関係式 Ｙμ＋jYν＝ＴΩT-1 に従って複素固有値行列（Ω）を複素的に求めることを
    介して行われ、 方位角（θｋ）及び仰角（φｋ）により表される入射方
    向を次の関係式 によって求めることを特徴とする請求項21記載の受信装
    置。
  23. 【請求項２３】信号処理のための手段は、入射方向（θ
    k,φｋ）を求める前に測定値の空間的平滑化を行うよう
    に構成されていることを特徴とする請求項16〜22までの
    うち１項記載の受信装置。
  24. 【請求項２４】アンテナとして形成されるセンサは高周
    波電磁信号の送受信に適しており、受信装置は移動通信
    ネットワーク又はワイヤレス通信ネットワークの基地局
    の部分であることを特徴とする請求項16〜23までのうち
    の１項記載の受信装置。
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