JP3526196B2 - アダプティブアンテナ - Google Patents
アダプティブアンテナInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
- H01Q3/2652—Self-phasing arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
- H01Q3/2611—Means for null steering; Adaptive interference nulling
Landscapes
- 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、例えば、無線通信
システムにおける、基地局や端末に用いられるアダプテ
ィブアンテナに関する。
システムにおける、基地局や端末に用いられるアダプテ
ィブアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】アダプティブアンテナは、基地局や端末
のアンテナに到来する遅延波や干渉波等の不要波を抑圧
することによって、データ伝送の高速化やユーザ数の増
大化を達成する。このアダプティブアンテナは、マルチ
パスによって遅延して到来する希望波のエネルギーを合
成することによって信号雑音比を向上させる。
のアンテナに到来する遅延波や干渉波等の不要波を抑圧
することによって、データ伝送の高速化やユーザ数の増
大化を達成する。このアダプティブアンテナは、マルチ
パスによって遅延して到来する希望波のエネルギーを合
成することによって信号雑音比を向上させる。
【０００３】以下に従来のアダプティブアンテナについ
て説明する。
て説明する。
【０００４】図９に示すように、無指向性を有する複数
のアンテナ素子１０１、１０２、１０３で受信された信
号は、Ａ／Ｄ変換器１０４、１０５、１０６によりディ
ジタル信号に変換され、複数のアダプティブ信号処理部
１０７、１０８、１０９へ分配される。アダプティブ信
号処理部１０７、１０８、１０９に入力された各信号
は、個々に重み付け器１１０によって重み付けされ、加
算器１１１によって合成される。
のアンテナ素子１０１、１０２、１０３で受信された信
号は、Ａ／Ｄ変換器１０４、１０５、１０６によりディ
ジタル信号に変換され、複数のアダプティブ信号処理部
１０７、１０８、１０９へ分配される。アダプティブ信
号処理部１０７、１０８、１０９に入力された各信号
は、個々に重み付け器１１０によって重み付けされ、加
算器１１１によって合成される。
【０００５】各重み付け器１１０の重み付け量は重み付
け制御回路１１３により設定される。重み付け制御回路
１１３は、個々のアダプティブ信号処理部に入力された
各信号の中で、参照信号と相関の強い信号成分を強調
し、その他の信号成分を妨害波成分として抑圧するよう
に、各重み付け器１１０の重み付け量をそれぞれ設定す
る。 また、重み付け制御回路１１３は、ある１つのア
ダプティブ信号処理部で直接波（遅延時間が零の受信信
号）成分を抽出し、他のアダプティブ信号処理部では互
いに遅延時間の異なる遅延波成分を抽出するように、各
アダプティブ信号処理部１０７、１０８、１０９の重み
付け器１１０の重み付け量を制御する。
け制御回路１１３により設定される。重み付け制御回路
１１３は、個々のアダプティブ信号処理部に入力された
各信号の中で、参照信号と相関の強い信号成分を強調
し、その他の信号成分を妨害波成分として抑圧するよう
に、各重み付け器１１０の重み付け量をそれぞれ設定す
る。 また、重み付け制御回路１１３は、ある１つのア
ダプティブ信号処理部で直接波（遅延時間が零の受信信
号）成分を抽出し、他のアダプティブ信号処理部では互
いに遅延時間の異なる遅延波成分を抽出するように、各
アダプティブ信号処理部１０７、１０８、１０９の重み
付け器１１０の重み付け量を制御する。
【０００６】これにより、合成器１１２から、直接波と
遅延波との合成波より他の干渉波（妨害波）成分を取り
除いた純度の高い信号が取り出される。
遅延波との合成波より他の干渉波（妨害波）成分を取り
除いた純度の高い信号が取り出される。
【０００７】しかしながら、このようなアダプティブア
ンテナは、到来する遅延波の数をＬ、アンテナ素子の数
をＮとして、Ｌ×Ｎ個の重み付け器が必要である。重み
付け器の数は重み付け制御回路による重み付け量のトー
タル計算量を左右する。このため、回路構成が複雑にな
るという問題があった。
ンテナは、到来する遅延波の数をＬ、アンテナ素子の数
をＮとして、Ｌ×Ｎ個の重み付け器が必要である。重み
付け器の数は重み付け制御回路による重み付け量のトー
タル計算量を左右する。このため、回路構成が複雑にな
るという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
課題を解決するためになされたもので、重み付け器の数
を大幅に減らして構成の簡略化を図ることができるアダ
プティブアンテナを提供することを目的とする。
課題を解決するためになされたもので、重み付け器の数
を大幅に減らして構成の簡略化を図ることができるアダ
プティブアンテナを提供することを目的とする。
【０００９】また、本発明は、重み付け処理時間を大幅
に短縮して電波伝搬環境の変動に対して迅速に対応する
ことができるアダプティブアンテナを提供することを目
的とする。
に短縮して電波伝搬環境の変動に対して迅速に対応する
ことができるアダプティブアンテナを提供することを目
的とする。
【００１０】本発明の別の目的は、干渉波の抑圧をさら
に強力に行うことができるアダプティブアンテナを提供
することにある。
に強力に行うことができるアダプティブアンテナを提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明のアダプティブアンテナは、互いにビーム方
向の異なる複数のアンテナ素子と、予め設定された遅延
時間毎の、前記個々のアンテナ素子による信号受信の状
態を推定する推定手段と、前記推定結果に基づいて、前
記遅延時間毎に一部のアンテナ素子を選択する選択手段
と、前記選択されたアンテナ素子の受信信号に重みをそ
れぞれ付与する手段と、前記重みが付与された受信信号
を前記遅延時間毎の単位で合成する手段と、前記合成さ
れた前記各遅延時間毎の各受信信号の相互の時間のずれ
を補正する手段と、前記時間補正された前記各遅延時間
毎の各受信信号を合成する手段とを具備することを特徴
とする。
め、本発明のアダプティブアンテナは、互いにビーム方
向の異なる複数のアンテナ素子と、予め設定された遅延
時間毎の、前記個々のアンテナ素子による信号受信の状
態を推定する推定手段と、前記推定結果に基づいて、前
記遅延時間毎に一部のアンテナ素子を選択する選択手段
と、前記選択されたアンテナ素子の受信信号に重みをそ
れぞれ付与する手段と、前記重みが付与された受信信号
を前記遅延時間毎の単位で合成する手段と、前記合成さ
れた前記各遅延時間毎の各受信信号の相互の時間のずれ
を補正する手段と、前記時間補正された前記各遅延時間
毎の各受信信号を合成する手段とを具備することを特徴
とする。
【００１２】本発明のアダプティブアンテナでは、個々
のアンテナ素子による信号受信の状態を推定した結果に
基づいて、遅延時間毎に一部のアンテナ素子を選択し、
選択されたアンテナ素子の受信信号に重みをそれぞれ付
与するので、遅延時間毎の受信信号から妨害波成分を除
いた純度の高い信号が得られるとともに、受信信号に重
みを付与するための全体処理量を従来よりも大幅に減ら
すことができる。
のアンテナ素子による信号受信の状態を推定した結果に
基づいて、遅延時間毎に一部のアンテナ素子を選択し、
選択されたアンテナ素子の受信信号に重みをそれぞれ付
与するので、遅延時間毎の受信信号から妨害波成分を除
いた純度の高い信号が得られるとともに、受信信号に重
みを付与するための全体処理量を従来よりも大幅に減ら
すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。
に基づき説明する。
【００１４】図１は第１の実施形態であるアダプティブ
アンテナの構成を示す図である。
アンテナの構成を示す図である。
【００１５】指向性を有するＮ個のアンテナ素子１1 、
１2 、…、１N のビーム方向は互いに異なっている。た
だし、本発明のアダプティブアンテナは、無指向性を有
するアンテナ素子を用いて実現することも可能である。
１2 、…、１N のビーム方向は互いに異なっている。た
だし、本発明のアダプティブアンテナは、無指向性を有
するアンテナ素子を用いて実現することも可能である。
【００１６】個々のアンテナ素子１1 、１2 、…、１N
は遅延プロファイル測定器２1 、２2 、…、２N と１対
１で接続されている。遅延プロファイル測定器２1 、２
2 、…、２N は、送信信号に挿入された既知参照シンボ
ルに基づく相関処理によって、接続されているアンテナ
素子１1 、１2 、…、１N の受信信号における遅延プロ
ファイルを作成する。
は遅延プロファイル測定器２1 、２2 、…、２N と１対
１で接続されている。遅延プロファイル測定器２1 、２
2 、…、２N は、送信信号に挿入された既知参照シンボ
ルに基づく相関処理によって、接続されているアンテナ
素子１1 、１2 、…、１N の受信信号における遅延プロ
ファイルを作成する。
【００１７】遅延プロファイル測定器２1 、２2 、…、
２N は、受信信号から、Ｌ個の異なる遅延時間毎の信号
成分を抽出し、抽出した遅延時間毎の信号成分を、各遅
延時間にそれぞれ対応するアンテナ選択器３1 、３2 、
…、３L に出力する。各アンテナ選択器３1 、３2 、
…、３L は各々、Ｎ個のアンテナ素子１1 、１2 、…、
１N の受信信号からＫ（Ｋ＜Ｎ）個のアンテナ素子の受
信信号を選択してアダプティブ信号処理部４1 、４2 、
…、４L に出力する。
２N は、受信信号から、Ｌ個の異なる遅延時間毎の信号
成分を抽出し、抽出した遅延時間毎の信号成分を、各遅
延時間にそれぞれ対応するアンテナ選択器３1 、３2 、
…、３L に出力する。各アンテナ選択器３1 、３2 、
…、３L は各々、Ｎ個のアンテナ素子１1 、１2 、…、
１N の受信信号からＫ（Ｋ＜Ｎ）個のアンテナ素子の受
信信号を選択してアダプティブ信号処理部４1 、４2 、
…、４L に出力する。
【００１８】１つのアダプティブ信号処理部４1 は、遅
延時間が零の信号成分（直接波）を処理する。その他の
アダプティブ信号処理部４2 、…、４L は予め設定され
た異なる遅延時間の信号成分（遅延波）を各々処理す
る。各アダプティブ信号処理部４1 、４2 、…、４L で
処理された信号は合成器６にて合成される。
延時間が零の信号成分（直接波）を処理する。その他の
アダプティブ信号処理部４2 、…、４L は予め設定され
た異なる遅延時間の信号成分（遅延波）を各々処理す
る。各アダプティブ信号処理部４1 、４2 、…、４L で
処理された信号は合成器６にて合成される。
【００１９】次に、このアダプティブアンテナの動作を
図２に基づき説明する。
図２に基づき説明する。
【００２０】ここで、アダプティブアンテナは、８個
（Ｎ＝８）のアンテナ素子１1 〜１8から構成される。
各アンテナ素子１1 〜１8 はそれぞれサークル状に配置
されている。各アンテナ素子１1 〜１8 は、円の中心か
ら外へ向けて最大放射量を有するセクタビームアンテナ
である。このような指向性を持つアンテナ素子を用いる
ことで、アンテナ素子に希望波が到来する方向以外の方
向からの妨害波が到来することによる、受信信号の劣化
を防ぐことができる。
（Ｎ＝８）のアンテナ素子１1 〜１8から構成される。
各アンテナ素子１1 〜１8 はそれぞれサークル状に配置
されている。各アンテナ素子１1 〜１8 は、円の中心か
ら外へ向けて最大放射量を有するセクタビームアンテナ
である。このような指向性を持つアンテナ素子を用いる
ことで、アンテナ素子に希望波が到来する方向以外の方
向からの妨害波が到来することによる、受信信号の劣化
を防ぐことができる。
【００２１】図２には、各アンテナ素子１1 〜１8 への
到来波の状況、並びに遅延プロファイル測定器２1 、２
2 、…、２N により推定される各アンテナ素子毎の遅延
プロファイルが示されている。遅延プロファイルにおい
て、横軸は遅延時間、縦軸は受信信号の電力の大きさを
示している。観測の対象となる信号は、直接波、１シン
ボル遅延波及び２シンボル遅延波とする。
到来波の状況、並びに遅延プロファイル測定器２1 、２
2 、…、２N により推定される各アンテナ素子毎の遅延
プロファイルが示されている。遅延プロファイルにおい
て、横軸は遅延時間、縦軸は受信信号の電力の大きさを
示している。観測の対象となる信号は、直接波、１シン
ボル遅延波及び２シンボル遅延波とする。
【００２２】各アンテナ選択器３1 、３2 、…、３
L （Ｌ＝３）は、遅延時間毎（直接波、１シンボル遅延
波及び２シンボル遅延波毎）に、各アンテナ素子１1 〜
１8 で受信された信号のうち電力の大きいものから優先
してＫ（＝３）個の受信信号を選択する。選択された遅
延時間毎のＫ個の受信信号は、それぞれ遅延時間に対応
するアダプティブ信号処理部４1 、４2 、…、４L に出
力される。
L （Ｌ＝３）は、遅延時間毎（直接波、１シンボル遅延
波及び２シンボル遅延波毎）に、各アンテナ素子１1 〜
１8 で受信された信号のうち電力の大きいものから優先
してＫ（＝３）個の受信信号を選択する。選択された遅
延時間毎のＫ個の受信信号は、それぞれ遅延時間に対応
するアダプティブ信号処理部４1 、４2 、…、４L に出
力される。
【００２３】すなわち、アンテナ選択器３1 は、受信し
た直接波の電力がより大きい３つのアンテナ素子として
１1 、１2 、１8 を選択し、アンテナ選択器３2 は受信
した１シンボル遅延波の電力がより大きい３つのアンテ
ナ素子として１1 、１2 、１3 を選択し、アンテナ選択
器３L は受信した２シンボル遅延波の電力がより大きい
３つのアンテナ素子として１3 、１4 、１5 を選択す
る。
た直接波の電力がより大きい３つのアンテナ素子として
１1 、１2 、１8 を選択し、アンテナ選択器３2 は受信
した１シンボル遅延波の電力がより大きい３つのアンテ
ナ素子として１1 、１2 、１3 を選択し、アンテナ選択
器３L は受信した２シンボル遅延波の電力がより大きい
３つのアンテナ素子として１3 、１4 、１5 を選択す
る。
【００２４】図３はアダプティブ信号処理部の構成を示
す図である。同図に示すように、個々のアダプティブ信
号処理部４1 、４2 、…、４L は、Ｋ個の重み付け器
７、加算器８及び重み付け制御回路９から構成される。
す図である。同図に示すように、個々のアダプティブ信
号処理部４1 、４2 、…、４L は、Ｋ個の重み付け器
７、加算器８及び重み付け制御回路９から構成される。
【００２５】重み付け器７は、アンテナ選択器３1 、３
2 、…、３L により選択された個々のアンテナ素子の受
信信号に重みを付与する処理を行う。加算器８は各重み
付け器７によって重みが付与された各受信信号を合成し
て、合成結果を重み付け制御回路９と合成器６に出力す
る。重み付け器７による重み付けは、具体的には、受信
信号の振幅と位相を変化させることによって行われる。
重み付け器７はディジタル信号処理回路あるいはアナロ
グ信号処理回路のどちらでも実現することが可能であ
る。例えば、重み制御信号を受信信号に乗算する乗算器
（ミキサ）や、受信信号の振幅や位相を直に変化させる
ことのできる可変減衰器や可変移相器を用いて実現でき
る。
2 、…、３L により選択された個々のアンテナ素子の受
信信号に重みを付与する処理を行う。加算器８は各重み
付け器７によって重みが付与された各受信信号を合成し
て、合成結果を重み付け制御回路９と合成器６に出力す
る。重み付け器７による重み付けは、具体的には、受信
信号の振幅と位相を変化させることによって行われる。
重み付け器７はディジタル信号処理回路あるいはアナロ
グ信号処理回路のどちらでも実現することが可能であ
る。例えば、重み制御信号を受信信号に乗算する乗算器
（ミキサ）や、受信信号の振幅や位相を直に変化させる
ことのできる可変減衰器や可変移相器を用いて実現でき
る。
【００２６】重み付け制御回路９は、Ｋ個の重み付け器
７に付与すべき重みを設定する。すなわち、重み付け制
御回路９は、例えば、加算器８の出力信号と予め定義さ
れた参照信号とに基づいて、受信信号中の希望波成分を
増大し、かつ希望波以外の干渉波成分を抑圧するよう
に、各重み付け器７に与えるそれぞれの重みを決定す
る。ここで、希望波とは、直接波を処理する回路におい
て直接波のことを指し、１シンボル遅延波を処理する回
路において１シンボル遅延波のことを言う。
７に付与すべき重みを設定する。すなわち、重み付け制
御回路９は、例えば、加算器８の出力信号と予め定義さ
れた参照信号とに基づいて、受信信号中の希望波成分を
増大し、かつ希望波以外の干渉波成分を抑圧するよう
に、各重み付け器７に与えるそれぞれの重みを決定す
る。ここで、希望波とは、直接波を処理する回路におい
て直接波のことを指し、１シンボル遅延波を処理する回
路において１シンボル遅延波のことを言う。
【００２７】すなわち、アダプティブ信号処理部４1 内
の重み付け制御回路９は、アンテナ選択器３1 を通して
得られる受信信号のなかの直接波成分を増大しその他の
成分を抑圧するように各重みを設定する。同様に、アダ
プティブ信号処理部４2 内の重み付け制御回路９は、ア
ンテナ選択器３2 を通して得られる受信信号のなかの１
シンボル遅延波成分を増大しその他の成分を抑圧するよ
うに各重みを生成する。アダプティブ信号処理部４3 内
の重み付け制御回路９の動作も同様である。
の重み付け制御回路９は、アンテナ選択器３1 を通して
得られる受信信号のなかの直接波成分を増大しその他の
成分を抑圧するように各重みを設定する。同様に、アダ
プティブ信号処理部４2 内の重み付け制御回路９は、ア
ンテナ選択器３2 を通して得られる受信信号のなかの１
シンボル遅延波成分を増大しその他の成分を抑圧するよ
うに各重みを生成する。アダプティブ信号処理部４3 内
の重み付け制御回路９の動作も同様である。
【００２８】重みの決定方法には、ＬＭＳ（Least Mean
Square ）アルゴリズム、ＣＭＡ（Constant Modulus A
lgorithm）等がある。
Square ）アルゴリズム、ＣＭＡ（Constant Modulus A
lgorithm）等がある。
【００２９】なお、図３に示されるアダプティブ信号処
理部４1 、４2 、…、４L は、重み付けおよび合成され
た受信信号に基づいて重みの制御を行うように構成され
ているが、アンテナ選択器を通して得られるＫ個の受信
信号に基づいて重みの制御を行うように構成することも
可能である。
理部４1 、４2 、…、４L は、重み付けおよび合成され
た受信信号に基づいて重みの制御を行うように構成され
ているが、アンテナ選択器を通して得られるＫ個の受信
信号に基づいて重みの制御を行うように構成することも
可能である。
【００３０】以上により、各アダプティブ信号処理部４
1 、４2 、…、４L から、直接波、１シンボル遅延波、
２シンボル遅延波の希望波成分の電力を高めた信号が得
られる。
1 、４2 、…、４L から、直接波、１シンボル遅延波、
２シンボル遅延波の希望波成分の電力を高めた信号が得
られる。
【００３１】遅延波を処理する各アダプティブ信号処理
部４2 、４3 の出力は遅延回路５2、５3 を通して合成
器６に送られる。各遅延回路５2 、５3 は、直接波を基
準として１シンボル遅延波、２シンボル遅延波の時間補
正を行う。合成器６は、アダプティブ信号処理部４1 よ
り直接入力される直接波と、各遅延回路５2 、５3 を通
して入力される各遅延波を合成して出力する。合成方法
としては、同相合成方法、最大比合成方法等を挙げるこ
とができる。
部４2 、４3 の出力は遅延回路５2、５3 を通して合成
器６に送られる。各遅延回路５2 、５3 は、直接波を基
準として１シンボル遅延波、２シンボル遅延波の時間補
正を行う。合成器６は、アダプティブ信号処理部４1 よ
り直接入力される直接波と、各遅延回路５2 、５3 を通
して入力される各遅延波を合成して出力する。合成方法
としては、同相合成方法、最大比合成方法等を挙げるこ
とができる。
【００３２】次に、本発明の第２の実施形態のアダプテ
ィブアンテナを説明する。
ィブアンテナを説明する。
【００３３】図４は本実施形態のアダプティブアンテナ
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【００３４】個々のアンテナ素子１１1 、１１2 、…、
１１N は各々、Ｌ（Ｎ＞Ｌ）個のアンテナ選択器１
３1 、１３2 、…、１３L と接続され、かつ遅延プロフ
ァイル測定器１２1 、１２2 、…、１２N と接続されて
いる。各遅延プロファイル測定器１２1 、１２2 、…、
１２N はアンテナ素子毎の遅延プロファイルを測定して
制御部１０に出力する。
１１N は各々、Ｌ（Ｎ＞Ｌ）個のアンテナ選択器１
３1 、１３2 、…、１３L と接続され、かつ遅延プロフ
ァイル測定器１２1 、１２2 、…、１２N と接続されて
いる。各遅延プロファイル測定器１２1 、１２2 、…、
１２N はアンテナ素子毎の遅延プロファイルを測定して
制御部１０に出力する。
【００３５】制御部１０は、各アンテナ素子の遅延プロ
ファイルに基づいて、各アンテナ選択器１３1 、１
３2 、…、１３L のアンテナ選択条件を設定する。すな
わち、制御部１０は、例えば、アンテナ選択器１３1 が
直接波の到来するＫ個のアンテナ素子を選択し、アンテ
ナ選択器１３2 が１シンボル遅延波の到来するＫ個のア
ンテナ素子を選択するようにアンテナ選択器１３2 を制
御する。
ファイルに基づいて、各アンテナ選択器１３1 、１
３2 、…、１３L のアンテナ選択条件を設定する。すな
わち、制御部１０は、例えば、アンテナ選択器１３1 が
直接波の到来するＫ個のアンテナ素子を選択し、アンテ
ナ選択器１３2 が１シンボル遅延波の到来するＫ個のア
ンテナ素子を選択するようにアンテナ選択器１３2 を制
御する。
【００３６】各アンテナ選択器１３1 、１３2 、…、１
３によってそれぞれ選択されたＫ個のアンテナ素子の受
信信号はアダプティブ信号処理部１４1 、１４2 、…、
１４L に出力される。これにより、前記の実施形態と同
様に、直接波及び各遅延波の希望波成分の電力を高めた
信号を得ることができる。
３によってそれぞれ選択されたＫ個のアンテナ素子の受
信信号はアダプティブ信号処理部１４1 、１４2 、…、
１４L に出力される。これにより、前記の実施形態と同
様に、直接波及び各遅延波の希望波成分の電力を高めた
信号を得ることができる。
【００３７】２つのアダプティブ信号処理部１４2 、１
４3 の出力は遅延回路１５2 、１５3 を介して合成器１
６に出力される。合成器１６は、アダプティブ信号処理
部１４1 より入力される直接波と、各遅延回路１５2 、
１５3 を通して入力される各遅延波を１つの受信信号に
合成して出力する。
４3 の出力は遅延回路１５2 、１５3 を介して合成器１
６に出力される。合成器１６は、アダプティブ信号処理
部１４1 より入力される直接波と、各遅延回路１５2 、
１５3 を通して入力される各遅延波を１つの受信信号に
合成して出力する。
【００３８】以上の２つの実施形態のアダプティブアン
テナにより得られる効果を以下に示す。
テナにより得られる効果を以下に示す。
【００３９】本実施形態のアダプティブアンテナは、直
接波成分に遅延波成分を合成することによって信号雑音
比の高い受信信号を得ることができる。
接波成分に遅延波成分を合成することによって信号雑音
比の高い受信信号を得ることができる。
【００４０】本実施形態のアダプティブアンテナは、全
アンテナ素子によって得られる受信信号のうち、受信信
号の電力、または強度、または信号雑音比がより大きい
アンテナ素子を選択して、これらアンテナ素子で受信し
た信号に対してのみ重み付け処理を行うので、重み付け
器７の数を従来のアダプティブアンテナよりも減らすこ
とができ、アダプティブ信号処理を効率良く行うことが
できるとともに、信号雑音比の高い受信信号が得られ
る。
アンテナ素子によって得られる受信信号のうち、受信信
号の電力、または強度、または信号雑音比がより大きい
アンテナ素子を選択して、これらアンテナ素子で受信し
た信号に対してのみ重み付け処理を行うので、重み付け
器７の数を従来のアダプティブアンテナよりも減らすこ
とができ、アダプティブ信号処理を効率良く行うことが
できるとともに、信号雑音比の高い受信信号が得られ
る。
【００４１】ところで、本発明のアダプティブアンテナ
は、以下のように、その一部を変更して構成することが
可能である。
は、以下のように、その一部を変更して構成することが
可能である。
【００４２】アンテナ選択器が、アンテナ素子を選択す
るとき、遅延プロファイルと予め設定された基準値とを
比較し、測定値が基準値以上となる全てのアンテナ素子
を選択する。すなわち、この実施形態のアダプティブア
ンテナは、選択するアンテナ素子の数が固定されていな
い点に前記の実施形態のアダプティブアンテナとの違い
がある。
るとき、遅延プロファイルと予め設定された基準値とを
比較し、測定値が基準値以上となる全てのアンテナ素子
を選択する。すなわち、この実施形態のアダプティブア
ンテナは、選択するアンテナ素子の数が固定されていな
い点に前記の実施形態のアダプティブアンテナとの違い
がある。
【００４３】この実施形態のアダプティブアンテナは、
信号雑音比の高い受信信号を得るために有効な受信信号
の全てを用いるので、より一層良好な受信信号を得るこ
とができる。
信号雑音比の高い受信信号を得るために有効な受信信号
の全てを用いるので、より一層良好な受信信号を得るこ
とができる。
【００４４】図１に示す実施形態のアダプティブアンテ
ナにおいて、全てのアダプティブ信号処理部のうち１つ
のアダプティブ信号処理部４1 に遅延回路が接続されて
いないのは、このアダプティブ信号処理部４1 の出力信
号の遅延時間（零）を基準としているためである。した
がって、遅延回路は全てのアダプティブ信号処理部に接
続しても構わない。
ナにおいて、全てのアダプティブ信号処理部のうち１つ
のアダプティブ信号処理部４1 に遅延回路が接続されて
いないのは、このアダプティブ信号処理部４1 の出力信
号の遅延時間（零）を基準としているためである。した
がって、遅延回路は全てのアダプティブ信号処理部に接
続しても構わない。
【００４５】本発明は各アンテナ素子の指向性に関して
は、ビーム方向の異なるセクタビームを前提としていた
が、無指向性アンテナ素子の受信信号をフーリエ変換す
ることにより、直交マルチビームを形成し、ビームスペ
ースにおいてアダプティブ信号処理を行うことができ
る。
は、ビーム方向の異なるセクタビームを前提としていた
が、無指向性アンテナ素子の受信信号をフーリエ変換す
ることにより、直交マルチビームを形成し、ビームスペ
ースにおいてアダプティブ信号処理を行うことができ
る。
【００４６】本発明は、各アンテナ素子の受信信号をフ
ーリエ変換する回路が付加されたアダプティブアンテナ
にも適用することができる。本発明に利用可能なフーリ
エ変換方法としては、レンズや反射鏡を用いることによ
るアナログ的な方法、アナログ信号からディジタル信号
に変換された受信信号にＦＦＴ（Fast Fourier Transfo
rm）の処理を行う方法、などがある。
ーリエ変換する回路が付加されたアダプティブアンテナ
にも適用することができる。本発明に利用可能なフーリ
エ変換方法としては、レンズや反射鏡を用いることによ
るアナログ的な方法、アナログ信号からディジタル信号
に変換された受信信号にＦＦＴ（Fast Fourier Transfo
rm）の処理を行う方法、などがある。
【００４７】なお、本発明のアダプティブアンテナの受
信信号はアナログ信号でもディジタル信号でも構わな
い。受信信号がディジタル信号の場合、アンテナ素子の
出力信号をＡ／Ｄ変換器を通してディジタル信号に変換
する。
信信号はアナログ信号でもディジタル信号でも構わな
い。受信信号がディジタル信号の場合、アンテナ素子の
出力信号をＡ／Ｄ変換器を通してディジタル信号に変換
する。
【００４８】次に、アンテナ素子の選択方法に特徴を持
つ第３の実施形態のアダプティブアンテナを説明する。
つ第３の実施形態のアダプティブアンテナを説明する。
【００４９】このアダプティブアンテナは、各アンテナ
選択器にて、遅延時間毎に、希望波である受信信号の電
力、または強度、または信号雑音比がより大きいＫ個の
アンテナ素子を選択するとともに、希望波以外の受信信
号の電力、または強度、または信号雑音比がより大きい
アンテナ素子をＰ個（１≦Ｐ）選択する。一般にアダプ
ティブアンテナは希望波と相関が小さい非希望波の受信
レベルが大きいほど、その到来方向にヌルを作りやすく
なる性質を有するため、このようなアンテナ素子選択に
よって、非希望波の信号を強力に抑制することができ
る。
選択器にて、遅延時間毎に、希望波である受信信号の電
力、または強度、または信号雑音比がより大きいＫ個の
アンテナ素子を選択するとともに、希望波以外の受信信
号の電力、または強度、または信号雑音比がより大きい
アンテナ素子をＰ個（１≦Ｐ）選択する。一般にアダプ
ティブアンテナは希望波と相関が小さい非希望波の受信
レベルが大きいほど、その到来方向にヌルを作りやすく
なる性質を有するため、このようなアンテナ素子選択に
よって、非希望波の信号を強力に抑制することができ
る。
【００５０】次に、干渉波信号を推定する手段を設けた
アダプティブアンテナについて説明する。このアダプテ
ィブアンテナは、遅延時間毎に、希望波である受信信号
の電力、または強度、または信号雑音比がより大きいＫ
個のアンテナ素子を選択するとともに、干渉波信号の強
度もしくは電力もしくは信号雑音比がより大きいアンテ
ナ素子をＰ個（１≦Ｐ）選択する。この場合も、干渉波
信号の到来方向にヌルを向けた重みを設定することによ
って、干渉波信号を強力に抑圧することができる。
アダプティブアンテナについて説明する。このアダプテ
ィブアンテナは、遅延時間毎に、希望波である受信信号
の電力、または強度、または信号雑音比がより大きいＫ
個のアンテナ素子を選択するとともに、干渉波信号の強
度もしくは電力もしくは信号雑音比がより大きいアンテ
ナ素子をＰ個（１≦Ｐ）選択する。この場合も、干渉波
信号の到来方向にヌルを向けた重みを設定することによ
って、干渉波信号を強力に抑圧することができる。
【００５１】以下に、干渉波信号を推定する方法を説明
する。
する。
【００５２】図５（ａ）は、あるアンテナ素子の希望波
と遅延波の遅延プロファイルｒD （ｔ）、図５（ｂ）は
干渉波の遅延プロファイルｒI （ｔ）、図５（ｃ）は受
信信号Ｒ（ｔ）＝ｒD （ｔ）＋ｒI （ｔ）＋ｎ（ｔ）の
遅延プロファイルである。ただし、ｎ（ｔ）は受信時に
付加される熱雑音成分である。
と遅延波の遅延プロファイルｒD （ｔ）、図５（ｂ）は
干渉波の遅延プロファイルｒI （ｔ）、図５（ｃ）は受
信信号Ｒ（ｔ）＝ｒD （ｔ）＋ｒI （ｔ）＋ｎ（ｔ）の
遅延プロファイルである。ただし、ｎ（ｔ）は受信時に
付加される熱雑音成分である。
【００５３】図５（ｄ）は前記相関処理によって推定さ
れた遅延プロファイルＲ′（ｔ）であり、これをもとに
希望波と遅延波による合成信号のレプリカＲｒ（ｔ）
（図示せず）がつくられる。
れた遅延プロファイルＲ′（ｔ）であり、これをもとに
希望波と遅延波による合成信号のレプリカＲｒ（ｔ）
（図示せず）がつくられる。
【００５４】図５（ｅ）に示すように、受信信号Ｒ
（ｔ）とレプリカＲｒ（ｔ）との差信号ｄ（ｔ）は、干
渉波成分と、遅延プロファイル作成時に時間分解できな
かった遅延波成分と、熱雑音成分からなる。ゆえに、各
アンテナ素子における残差信号ｄ（ｔ）を求めることに
よって、干渉波信号のおおよその強度を得ることができ
る。
（ｔ）とレプリカＲｒ（ｔ）との差信号ｄ（ｔ）は、干
渉波成分と、遅延プロファイル作成時に時間分解できな
かった遅延波成分と、熱雑音成分からなる。ゆえに、各
アンテナ素子における残差信号ｄ（ｔ）を求めることに
よって、干渉波信号のおおよその強度を得ることができ
る。
【００５５】また、図５（ｆ）は、遅延時間（ｔ0 ）の
希望波を除くすべての遅延波からなる推定された遅延プ
ロファイルＲ′0 （ｔ）であり、これをもとにつくられ
た合成信号のレプリカＲｒ0 （ｔ）を規定した場合、受
信信号Ｒ（ｔ）とレプリカＲｒ0 （ｔ）との差信号ｄ0
（ｔ）は、図５（ｇ）に示すように、ｔ0 の希望波成分
と、干渉波成分と、完全に時間分解できなかった遅延波
成分と、熱雑音成分からなる。このため、受信信号の代
わりにこの差信号ｄ0 （ｔ）を用いてアダプティブアレ
ー処理を行うことにより、干渉波を十分に抑圧すること
ができる。
希望波を除くすべての遅延波からなる推定された遅延プ
ロファイルＲ′0 （ｔ）であり、これをもとにつくられ
た合成信号のレプリカＲｒ0 （ｔ）を規定した場合、受
信信号Ｒ（ｔ）とレプリカＲｒ0 （ｔ）との差信号ｄ0
（ｔ）は、図５（ｇ）に示すように、ｔ0 の希望波成分
と、干渉波成分と、完全に時間分解できなかった遅延波
成分と、熱雑音成分からなる。このため、受信信号の代
わりにこの差信号ｄ0 （ｔ）を用いてアダプティブアレ
ー処理を行うことにより、干渉波を十分に抑圧すること
ができる。
【００５６】遅延波の中には、希望波と同一方向または
到来方向が近い方向から入射するものがある。このよう
な場合でも、図５（ｇ）に示すｄ0 （ｔ）を用いてアダ
プティブ処理を行うことによって、遅延波および干渉波
の抑圧を強力に行うことができる。
到来方向が近い方向から入射するものがある。このよう
な場合でも、図５（ｇ）に示すｄ0 （ｔ）を用いてアダ
プティブ処理を行うことによって、遅延波および干渉波
の抑圧を強力に行うことができる。
【００５７】なお、アダプティブ信号処理部は、アンテ
ナ素子毎の重み付け量を収束させるために、逐次フィー
ドバック処理を行うように構成することが多い。ただ
し、フィードバック処理を行わないダイバーシチ合成法
を適用することもできる。例えば、干渉波による波形歪
に対して改善効果のある最小振幅偏差合成ダイバーシチ
を適用した場合、フィードバックラインが存在しないた
め、重み付け量が発散することなく安定した出力が得ら
れる上に、処理速度も向上させることができる。また、
本発明のアダプティブアンテナに、誤り訂正の符号・復
号化方式を適用することによって、アダブティブアレー
で空間的に抑圧できない同一方向または希望波と近い方
向から到来する不要波を除去する効果が期待できる。ま
た、符号化変調方式を用いても同様の効果が得られる。
ナ素子毎の重み付け量を収束させるために、逐次フィー
ドバック処理を行うように構成することが多い。ただ
し、フィードバック処理を行わないダイバーシチ合成法
を適用することもできる。例えば、干渉波による波形歪
に対して改善効果のある最小振幅偏差合成ダイバーシチ
を適用した場合、フィードバックラインが存在しないた
め、重み付け量が発散することなく安定した出力が得ら
れる上に、処理速度も向上させることができる。また、
本発明のアダプティブアンテナに、誤り訂正の符号・復
号化方式を適用することによって、アダブティブアレー
で空間的に抑圧できない同一方向または希望波と近い方
向から到来する不要波を除去する効果が期待できる。ま
た、符号化変調方式を用いても同様の効果が得られる。
【００５８】ＴＤＤ（時分割複信）方式の場合、送受信
に同一周波数を用いるため、送受の時間間隔が短いとき
には、送信波と受信波は同じ伝搬路を通る。よって、受
信時に推定した遅延プロファイルを用いて、送信用のア
ンテナ素子を１つ又は複数選択することにより、送信先
側で最適な受信環境を作ることができる。また、信号を
受信してから送信するまでの時間に伝搬路状況がほとん
ど変化しない通信環境の場合、受信時に決定したアンテ
ナ素子および重み付け量を送信時にも用いることができ
る。これによって、送信用の重みの計算を省略すること
かできる。
に同一周波数を用いるため、送受の時間間隔が短いとき
には、送信波と受信波は同じ伝搬路を通る。よって、受
信時に推定した遅延プロファイルを用いて、送信用のア
ンテナ素子を１つ又は複数選択することにより、送信先
側で最適な受信環境を作ることができる。また、信号を
受信してから送信するまでの時間に伝搬路状況がほとん
ど変化しない通信環境の場合、受信時に決定したアンテ
ナ素子および重み付け量を送信時にも用いることができ
る。これによって、送信用の重みの計算を省略すること
かできる。
【００５９】また、本発明のアダプティブアンテナは、
ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）システムの受信機に適用
することができる。この場合、ＣＤＭＡ方式のレイク受
信機のパスダイバーシチと高時間分解能の遅延ブロファ
イル推定技術をそのまま流用することができる。これに
より、多干渉波環境にあるＣＤＭＡシステムのチャネル
容量を増大させることができる。
ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）システムの受信機に適用
することができる。この場合、ＣＤＭＡ方式のレイク受
信機のパスダイバーシチと高時間分解能の遅延ブロファ
イル推定技術をそのまま流用することができる。これに
より、多干渉波環境にあるＣＤＭＡシステムのチャネル
容量を増大させることができる。
【００６０】また、本発明のアダプティブアンテナは、
同一セル内において、異なる方向から到来する信号に対
して異なるチャネルを割り当てる、ＳＤＭＡ（空間分割
多元接統）方式やＰＤＭＡ（パス分割多元接続）方式に
おいて効果的な指向性制御を行うことができる。セルラ
ー方式等のＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式におけるセ
ル内においては、空間的に同一チャネルの信号が分離し
て受信できるため、システム上の許容干渉量を大きく設
定できる。これにより、同一チャネルを使うセルの繰り
返し数を小さくでき、システム容量を増大させることが
できる。
同一セル内において、異なる方向から到来する信号に対
して異なるチャネルを割り当てる、ＳＤＭＡ（空間分割
多元接統）方式やＰＤＭＡ（パス分割多元接続）方式に
おいて効果的な指向性制御を行うことができる。セルラ
ー方式等のＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式におけるセ
ル内においては、空間的に同一チャネルの信号が分離し
て受信できるため、システム上の許容干渉量を大きく設
定できる。これにより、同一チャネルを使うセルの繰り
返し数を小さくでき、システム容量を増大させることが
できる。
【００６１】次に、本発明の第４の実施形態のアダプテ
ィブアンテナを説明する。
ィブアンテナを説明する。
【００６２】図６に示すように、本実施形態のアダプテ
ィブアンテナの各素子１1 〜１4 は、それぞれ、指向性
の異なる３つのビームＰ11，Ｐ12，．．．，Ｐ43を形成
することができる。直接波、１シンボル遅延波、２シン
ボル遅延波がそれぞれ図６のように到来しているものと
し、各アンテナ素子毎に具備されている遅延プロファイ
ル推定器によって、各到来波の電力が推定されるものと
する。
ィブアンテナの各素子１1 〜１4 は、それぞれ、指向性
の異なる３つのビームＰ11，Ｐ12，．．．，Ｐ43を形成
することができる。直接波、１シンボル遅延波、２シン
ボル遅延波がそれぞれ図６のように到来しているものと
し、各アンテナ素子毎に具備されている遅延プロファイ
ル推定器によって、各到来波の電力が推定されるものと
する。
【００６３】本実施形態のアダプティブアンテナにおい
ては、Ｐi1，Ｐi2，Ｐi3（ｉ＝１，２，３，４）のうち
のいずれか１つのビームを形成する各アンテナ素子の中
から、直接波、１シンボル遅延波、２シンボル遅延波に
対して、受信信号の電力、または強度、または信号雑音
比がより大きいアンテナ素子をそれぞれＫ（≦４）個ず
つ選択し、後に続くアダプティブ信号処理が行われる。
ては、Ｐi1，Ｐi2，Ｐi3（ｉ＝１，２，３，４）のうち
のいずれか１つのビームを形成する各アンテナ素子の中
から、直接波、１シンボル遅延波、２シンボル遅延波に
対して、受信信号の電力、または強度、または信号雑音
比がより大きいアンテナ素子をそれぞれＫ（≦４）個ず
つ選択し、後に続くアダプティブ信号処理が行われる。
【００６４】本発明のアダプティブアンテナでは、次の
受信時刻までに、各アンテナ素子のビームを切り替える
ことを特徴としているが、以下にビーム切り替え方法に
ついて述べる。
受信時刻までに、各アンテナ素子のビームを切り替える
ことを特徴としているが、以下にビーム切り替え方法に
ついて述べる。
【００６５】例えば、まず、各アンテナ素子１1 〜１4
のビームを１から順番に選択する。すなわち、ビームＰ
11，Ｐ21，Ｐ31，Ｐ41を選択する。受信後、各アンテナ
素子において遅延プロファイルを推定し、ｔ＝０に着目
すると、ビームＰi1の中でもＰ11，Ｐ21における直接波
電力が著しく大きいことがわかるので、直接波はアンテ
ナ素子１1 の正面方向あるいはアンテナ素子１1 と１2
の間の方向から到来していると推定できる。そこで、次
の受信時刻に、各アンテナ素子のビームを、直接波が到
来していると予想される方向に近いビームに切り替え
る。すなわち、次の受信時刻には、ビームＰ12，Ｐ21，
Ｐ31，Ｐ42に切り替わる。
のビームを１から順番に選択する。すなわち、ビームＰ
11，Ｐ21，Ｐ31，Ｐ41を選択する。受信後、各アンテナ
素子において遅延プロファイルを推定し、ｔ＝０に着目
すると、ビームＰi1の中でもＰ11，Ｐ21における直接波
電力が著しく大きいことがわかるので、直接波はアンテ
ナ素子１1 の正面方向あるいはアンテナ素子１1 と１2
の間の方向から到来していると推定できる。そこで、次
の受信時刻に、各アンテナ素子のビームを、直接波が到
来していると予想される方向に近いビームに切り替え
る。すなわち、次の受信時刻には、ビームＰ12，Ｐ21，
Ｐ31，Ｐ42に切り替わる。
【００６６】この状態でさらに受信、遅延プロファイル
推定を行い、直接波に着目しておおよその到来方向を推
定した後、変更する必要があれば、各アンテナ素子のビ
ームをさらに切り替える。直接波の到来方向が時間的に
変化しない場合は、最終的に各アンテナ素子は、それぞ
れ、Ｐ12，Ｐ21，Ｐ31，Ｐ43のビームを形成することに
なる。
推定を行い、直接波に着目しておおよその到来方向を推
定した後、変更する必要があれば、各アンテナ素子のビ
ームをさらに切り替える。直接波の到来方向が時間的に
変化しない場合は、最終的に各アンテナ素子は、それぞ
れ、Ｐ12，Ｐ21，Ｐ31，Ｐ43のビームを形成することに
なる。
【００６７】上記操作を逐次行うことにより、直接波の
到来方向が時間とともに変化する場合にでも、常に直接
波を強く受信しているビームに切り替えて、続くアダプ
ティブ信号処理を行うことができる。
到来方向が時間とともに変化する場合にでも、常に直接
波を強く受信しているビームに切り替えて、続くアダプ
ティブ信号処理を行うことができる。
【００６８】このように、各アンテナ素子より指向性の
異なるビームを発生させ、信号受信の状態の推定、及び
アダプティブ処理する受信信号の選択を行うことによっ
て、妨害波による受信信号の劣化を更に効果的に抑制す
ることができる。
異なるビームを発生させ、信号受信の状態の推定、及び
アダプティブ処理する受信信号の選択を行うことによっ
て、妨害波による受信信号の劣化を更に効果的に抑制す
ることができる。
【００６９】なお、上記実施形態では、直接波の受信電
力がより大きいアンテナ素子において、次の受信時刻に
順次ビームを切り替えたが、前受信時刻のすべての遅延
プロファイルを比較して、直接波、１シンボル遅延波、
２シンボル遅延波の中で最も受信電力の大きい到来波に
ついて、おおよその到来方向を推定し、それに応じて各
アンテナ素子で形成するビームを切り替えてもよい。
力がより大きいアンテナ素子において、次の受信時刻に
順次ビームを切り替えたが、前受信時刻のすべての遅延
プロファイルを比較して、直接波、１シンボル遅延波、
２シンボル遅延波の中で最も受信電力の大きい到来波に
ついて、おおよその到来方向を推定し、それに応じて各
アンテナ素子で形成するビームを切り替えてもよい。
【００７０】次に、指向性の異なる複数のビームを形成
するアンテナの構成を説明する。
するアンテナの構成を説明する。
【００７１】図７は、バトラーマトリクスによる切り替
え走査タイプのアンテナの構成を示している。このアン
テナは、４つのアンテナ素子２０１と、４つのハイブリ
ッド回路２０２と、２つの４５゜移相器２０３とで構成
され、２つのハイブリッド回路２０２に設けられた各給
電端子２０４に印加する信号を切り換えることで、放射
ビームの方向が切り替えられる。なお、この方式は、ア
ンテナ素子２０１の数が２のべき乗である場合に適用可
能である。
え走査タイプのアンテナの構成を示している。このアン
テナは、４つのアンテナ素子２０１と、４つのハイブリ
ッド回路２０２と、２つの４５゜移相器２０３とで構成
され、２つのハイブリッド回路２０２に設けられた各給
電端子２０４に印加する信号を切り換えることで、放射
ビームの方向が切り替えられる。なお、この方式は、ア
ンテナ素子２０１の数が２のべき乗である場合に適用可
能である。
【００７２】図８は、位相走査タイプのアンテナの構成
を示している。このアンテナは、個々のアンテナ素子３
０１の励振位相を移相器３０４によって制御することに
よって、指向性の異なる複数のビームを形成する。この
アンテナは、移相器３０４の制御によって自由度の高い
走査が可能である。
を示している。このアンテナは、個々のアンテナ素子３
０１の励振位相を移相器３０４によって制御することに
よって、指向性の異なる複数のビームを形成する。この
アンテナは、移相器３０４の制御によって自由度の高い
走査が可能である。
【００７３】また、これらのアンテナの他に、反射鏡ア
ンテナや機械的にビームを変更するアンテナを用いても
よい。
ンテナや機械的にビームを変更するアンテナを用いても
よい。
【００７４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、個
々のアンテナ素子による信号受信の状態を推定した結果
に基づいて、遅延時間毎に一部のアンテナ素子を選択
し、選択されたアンテナ素子の受信信号に重みをそれぞ
れ付与するので、妨害波成分を除いた純度の高い受信信
号が得られるとともに、受信信号に重みを付与するため
の全体処理量を従来よりも大幅に減らすことができる。
これにより、電波の到来する方向の変化に対して迅速な
追従が可能なアダプティブアンテナを提供することがで
きる。
々のアンテナ素子による信号受信の状態を推定した結果
に基づいて、遅延時間毎に一部のアンテナ素子を選択
し、選択されたアンテナ素子の受信信号に重みをそれぞ
れ付与するので、妨害波成分を除いた純度の高い受信信
号が得られるとともに、受信信号に重みを付与するため
の全体処理量を従来よりも大幅に減らすことができる。
これにより、電波の到来する方向の変化に対して迅速な
追従が可能なアダプティブアンテナを提供することがで
きる。
【図１】本発明の第１の実施形態のアダプティブアンテ
ナの構成を示す図である。
ナの構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態のアダプティブアンテナにおけ
る到来波の状況と各アンテナ素子の遅延プロファイルを
示す図である。
る到来波の状況と各アンテナ素子の遅延プロファイルを
示す図である。
【図３】第１の実施形態のアダプティブアンテナにおけ
るアダプティブ信号処理部の構成を示す図である。
るアダプティブ信号処理部の構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のアダプティブアンテ
ナの構成を示す図である。
ナの構成を示す図である。
【図５】本発明の干渉波信号を推定する手段を設けたア
ダプティブアンテナにおいて干渉波信号を推定する方法
を説明するための図である。
ダプティブアンテナにおいて干渉波信号を推定する方法
を説明するための図である。
【図６】本発明の第４の実施形態のアダプティブアンテ
ナを説明するための図である。
ナを説明するための図である。
【図７】指向性の異なる複数のビームを形成するアンテ
ナの構成を示す図である。
ナの構成を示す図である。
【図８】指向性の異なる複数のビームを形成する他のア
ンテナの構成を示す図である。
ンテナの構成を示す図である。
【図９】従来のアダプティブアンテナの構成を示す図で
ある。
ある。
１1 、１2 、…、１N アンテナ素子
２1 、２2 、…、２N 遅延プロファイル測定器
３1 、３2 、…、３L アンテナ選択器
４2 、…、４L アダプティブ信号処理部
５2 、…、５L 遅延回路
６ 合成器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 村上 康
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地
株式会社東芝 研究開発センター内
(56)参考文献 特開 平７−245525（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−90803（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01Q 3/26
Claims (8)
- 【請求項１】 指向性の異なる複数のアンテナ素子と、 予め設定された遅延時間毎の、前記個々のアンテナ素子
による信号受信の状態を推定する推定手段と、 前記推定結果に基づいて、前記遅延時間毎に一部のアン
テナ素子を選択する選択手段と、 前記選択された一部のアンテナ素子の受信信号に重みを
それぞれ付与する手段と、 前記重みが付与された各受信信号を前記遅延時間毎の単
位で合成する手段と、 前記合成された前記各遅延時間毎の各受信信号の相互の
時間のずれを補正する手段と、 前記時間補正された前記各遅延時間毎の各受信信号を合
成する手段とを具備することを特徴とするアダプティブ
アンテナ。 - 【請求項２】 請求項１記載のアダプティブアンテナに
おいて、 前記推定手段が、予め定義された遅延時間毎の、前記個
々のアンテナ素子の受信信号の電力、または強度、また
は信号雑音比を推定することを特徴とするアダプティブ
アンテナ。 - 【請求項３】 請求項２記載のアダプティブアンテナに
おいて、 前記選択手段が、前記推定結果に基づいて、予め設定さ
れた遅延時間毎に、受信信号の電力、または強度、また
は信号雑音比がより大きいアンテナ素子を選択すること
を特徴とするアダプティブアンテナ。 - 【請求項４】 請求項２記載のアダプティブアンテナに
おいて、 前記選択手段が、前記推定結果に基づいて、予め設定さ
れた遅延時間毎に、受信信号の電力、または強度、また
は信号雑音比がより大きい少なくとも１つの第１のアン
テナ素子と、他の遅延時間での受信信号の電力、または
強度、または信号雑音比がより大きい少なくとも１つの
第２のアンテナ素子を選択することを特徴とするアダプ
ティブアンテナ。 - 【請求項５】 請求項２記載のアダプティブアンテナに
おいて、 前記選択手段が、前記推定結果に基づいて、予め設定さ
れた遅延時間毎に、受信信号の電力、または強度、また
は信号雑音比がより大きい少なくとも１つの第１のアン
テナ素子を選択し、かつ予め設定された遅延時間毎に、
干渉波信号の電力、または強度、または信号雑音比がよ
り大きい少なくとも１つの第２のアンテナ素子を選択す
ることを特徴とするアダプティブアンテナ。 - 【請求項６】 請求項５記載のアダプティブアンテナに
おいて、 前記第２の選択手段が、前記推定結果に基づいて前記各
遅延時間に前記個々のアンテナ素子に到来する信号のレ
プリカを作成し、作成されたレプリカとアンテナ素子の
受信信号に基づいて該アンテナ素子に到来する干渉波信
号を推定する手段と、この干渉波信号の推定結果に基づ
いて前記第２のアンテナ素子を選択することを特徴とす
るアダプティブアンテナ。 - 【請求項７】 指向性が異なる複数のビームを各々形成
する複数のアンテナ素子と、 予め定義された遅延時間毎の、前記各アンテナ素子の個
々のビームによる信号受信の状態を推定する推定手段
と、 前記推定結果に基づいて、一部のアンテナ素子の１ビー
ムを選択する選択手段と、 前記選択されたアンテナ素子の１ビームを通して受信さ
れた信号に重みをそれぞれ付与する手段と、 前記重みが付与された各受信信号を前記遅延時間毎の単
位で合成する手段と、 前記合成された前記各遅延時間毎の各受信信号の相互の
時間ずれを補正する手段と、 前記時間補正された前記各遅延時間毎の各受信信号を合
成する手段とを具備することを特徴とするアダプティブ
アンテナ。 - 【請求項８】 請求項７記載のアダプティブアンテナに
おいて、 前記推定手段が、予め定義された遅延時間毎の、前記各
アンテナ素子の個々のビーム毎の受信信号の電力、また
は強度、または信号雑音比を、前記信号受信の状態とし
て推定することを特徴とするアダプティブアンテナ。
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