JP4202162B2

JP4202162B2 - Adaptive array radio apparatus, antenna selection method, and antenna selection program

Info

Publication number: JP4202162B2
Application number: JP2003077916A
Authority: JP
Inventors: 悟日比野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: JP2004289407A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アダプティブアレイ無線装置、アンテナ選択方法およびアンテナ選択プログラムに関し、特に、複数のアンテナからなるアレイアンテナを用いるアダプティブアレイ受信機能を搭載したアダプティブアレイ無線装置、およびそのようなアダプティブアレイ無線装置におけるアンテナ選択方法およびアンテナ選択プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえばＰＨＳ（Personal Handyphone System）のような移動体通信システムにおいては、移動端末装置（以下、端末）と、無線基地装置（以下、基地局）との間で無線通信が行なわれる。
【０００３】
近年、基地局では、特定のユーザからの信号を複数のアンテナからなるアレイアンテナを用いて受信し、受信した複数系列の信号に周知のアダプティブアレイ処理を施すことにより当該ユーザからの受信信号を分離抽出するアダプティブアレイ基地局が実用化されている（非特許文献１および２を参照）。
【０００４】
ここで、アダプティブアレイ処理とは、端末からの受信信号に基づいて、基地局の複数のアンテナごとの受信係数（ウェイト）からなるウェイトベクトルを推定して適応制御することによって、特定の端末からの信号を正確に抽出（合成）する周知の処理である。アダプティブアレイ処理は上記文献に詳細に開示されているように周知であるため、ここでは詳細な説明は行なわない。
【０００５】
そして、最近では、基地局だけでなく、端末においてもこのようなアダプティブアレイ機能を搭載したアダプティブアレイ端末が開発されつつある。
【０００６】
このようなアダプティブアレイ基地局およびアダプティブアレイ端末のようなアダプティブアレイ無線装置では、複数のアンテナおよび対応する複数の送受信機が設けられ、それぞれのアンテナで受信した複数系列の信号が無線装置内部に取り込まれ、アダプティブアレイ処理が施されることになる。
【０００７】
【非特許文献１】
飯沼敏範他著、「アダプティブアレイアンテナ方式ＰＨＳ基地局」、「ＳＡＮＹＯＴＥＣＨＮＩＣＡＬＲＥＶＩＥＷ（三洋電機技報）」、三洋電機株式会社、２０００年５月１日発行、第３２巻、第１号、ｐ．８０−８８
【０００８】
【非特許文献２】
土居義晴他著、「空間分割多元接続方式ＰＨＳ基地局」、「ＳＡＮＹＯＴＥＣＨＮＩＣＡＬＲＥＶＩＥＷ（三洋電機技報）」、三洋電機株式会社、２００１年１２月１０日発行、第３３巻、第３号、ｐ．９３−１０１
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで基地局および端末のような無線装置においてアダプティブアレイ処理により所望信号の抽出を行なうためには、少なくとも２つのアンテナからの２系統の受信信号に対しアダプティブアレイ演算処理を施す必要がある。この場合、アダプティブアレイ処理の前段において、２つのアンテナで受信された２系統の無線信号の各々に対して周波数変換や増幅などの周知の無線処理を行なうために送受信機が必要であり、２系統の受信信号に対しては合計で２つの送受信機が必要となる。
【００１０】
しかしながら、アダプティブアレイ受信処理による所望信号の抽出の精度を上げるためには、２系統に限らずより多くの系統の受信信号を用いたアダプティブアレイ演算処理を行なうことが望ましい。そのためには、２つよりもさらに多いアンテナが必要であり、これに伴い、各受信信号の系統ごとに設けられる送受信機の総数もより多く必要となる。
【００１１】
しかしながら、基地局や端末のような無線装置においては、アンテナや送受信機の取り付けスペースや重量の点で、アンテナ数および送受信機数を無制限に増やすことは困難である。
【００１２】
特に、アダプティブアレイ端末においては、小型軽量化が要求されること、アンテナの取り付け場所に厳しい制限を受けることから、アンテナおよび送受信機の増設はさらに困難である。
【００１３】
それゆえに、この発明の目的は、アンテナおよび送受信機の増設を最小限に止めながらアダプティブアレイ受信の性能向上を図った、アダプティブアレイ無線装置、アンテナ選択方法およびアンテナ選択プログラムを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面によれば、３本以上のアンテナ群からなるアレイアンテナを有するアダプティブアレイ無線装置であって、アンテナ選択手段と、信号受信手段と、アダプティブアレイ信号処理手段と、アンテナ選択制御手段と、相関値推定手段と、アンテナ組合せ決定手段とを備える。アンテナ選択手段は、アンテナ選択信号に応じて、アンテナ群のうち２本のアンテナの組合せを選択する。信号受信手段は、選択されたアンテナの組合せで受信された信号に所定の無線信号処理を施す。アダプティブアレイ信号処理手段は、信号受信手段で所定の無線信号処理が施された信号にアダプティブアレイ受信処理を施して所望信号を抽出する。アンテナ選択制御手段は、アンテナ選択信号を制御して、アンテナ選択手段で選択される２本のアンテナの組合せを変更する。相関値推定手段は、アンテナ選択手段で選択された２本のアンテナの組合せごとに対応して、信号受信手段で所定の無線信号処理が施された信号のアンテナ相関値を推定して記録する。アンテナ組合せ決定手段は、アンテナ相関値が最低となる２本のアンテナの組合せを決定してアンテナ選択制御手段に選択させる。
【００１５】
好ましくは、アンテナ選択制御手段と、相関値推定手段と、アンテナ組合せ決定手段とは、アダプティブアレイ無線装置の通信開始時に、動作するように制御される。
【００１６】
好ましくは、アンテナ選択制御手段と、相関値推定手段と、アンテナ組合せ決定手段とは、アダプティブアレイ無線装置の通信途中に、動作するように制御される。
【００１７】
この発明の他の局面によれば、３本以上のアンテナ群からなるアレイアンテナを有するアダプティブアレイ無線装置におけるアンテナ選択方法であって、アダプティブアレイ無線装置は、アンテナ選択信号に応じて、アンテナ群のうち２本のアンテナの組合せを選択するアンテナ選択手段と、選択されたアンテナの組合せで受信された信号に所定の無線信号処理を施す信号受信手段と、信号受信手段で所定の無線信号処理が施された信号にアダプティブアレイ受信処理を施して所望信号を抽出するアダプティブアレイ信号処理手段とを含む。アンテナ選択方法は、アンテナ選択信号を制御して、アンテナ選択手段で選択される２本のアンテナの組合せを変更するステップと、アンテナ選択手段で選択された２本のアンテナの組合せごとに対応して、信号受信手段で所定の無線信号処理が施された信号のアンテナ相関値を推定して記録するステップと、アンテナ相関値が最低となる２本のアンテナの組合せを決定してアンテナの組合せを変更するステップに変更させるステップとを備える。
【００１８】
好ましくは、アンテナの組合せを変更するステップと、アンテナ相関値を推定して記録するステップと、アンテナの組合せを決定してアンテナの組合せを変更するステップに変更させるステップとは、アダプティブアレイ無線装置の通信開始時に、動作するように制御される。
【００１９】
好ましくは、アンテナの組合せを変更するステップと、アンテナ相関値を推定して記録するステップと、アンテナの組合せを決定してアンテナの組合せを変更するステップに変更させるステップとは、アダプティブアレイ無線装置の通信途中に、動作するように制御される。
【００２０】
この発明のさらに他の局面によれば、３本以上のアンテナ群からなるアレイアンテナを有するアダプティブアレイ無線装置におけるアンテナ選択プログラムであって、アダプティブアレイ無線装置は、アンテナ選択信号に応じて、アンテナ群のうち２本のアンテナの組合せを選択するアンテナ選択手段と、選択されたアンテナの組合せで受信された信号に所定の無線信号処理を施す信号受信手段と、信号受信手段で所定の無線信号処理が施された信号にアダプティブアレイ受信処理を施して所望信号を抽出するアダプティブアレイ信号処理手段とを含む。アンテナ選択プログラムは、コンピュータに、アンテナ選択信号を制御して、アンテナ選択手段で選択される２本のアンテナの組合せを変更するステップと、アンテナ選択手段で選択された２本のアンテナの組合せごとに対応して、信号受信手段で所定の無線信号処理が施された信号のアンテナ相関値を推定して記録するステップと、アンテナ相関値が最低となる２本のアンテナの組合せを決定してアンテナの組合せを変更するステップに変更させるステップとを実行させる。
【００２１】
好ましくは、アンテナの組合せを変更するステップと、アンテナ相関値を推定して記録するステップと、アンテナの組合せを決定してアンテナの組合せを変更するステップに変更させるステップとは、アダプティブアレイ無線装置の通信開始時に、コンピュータに実行させる。
【００２２】
好ましくは、アンテナの組合せを変更するステップと、アンテナ相関値を推定して記録するステップと、アンテナの組合せを決定してアンテナの組合せを変更するステップに変更させるステップとは、アダプティブアレイ無線装置の通信途中に、コンピュータに実行させる。
【００２３】
したがって、この発明によれば、アダプティブアレイ無線装置において、受信信号系統数よりも多く設けられた３本以上のアンテナ群から、アンテナ相関値の最も低い、すなわち受信性能の最も良いアンテナの組合せを選択することにより、無線装置の規模の拡大を最小限に抑えながら、アダプティブアレイ受信性能を向上させることができ、指向性に優れた安定した通信を実現することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２５】
まず、この発明の基本原理について説明する。
アダプティブアレイ処理の特性として、アレイアンテナを構成する複数のアンテナ間での受信信号の相関（値）が小さいほど、受信特性が良好になることが知られている。このような相関（値）を以下、アンテナ相関（値）と称する。
【００２６】
すなわち、周知のアダプティブアレイ演算処理によって、たとえば２本アンテナからの受信信号から所望信号を分離抽出するためには、２本のアンテナでそれぞれ異なる信号を受信（相関値が小さい）しなければならず、たとえば２本のアンテナで同一の信号を受信した場合のようにアンテナ間の相関値が大きければ（同一の場合は相関値は１）、アダプティブアレイ演算処理によって受信信号から所望信号を分離抽出することが困難になる。
【００２７】
一般的に、アンテナ相関値は、複数のアンテナ相互間の距離、アンテナごとの偏波面などの要因によって変化する。たとえば、各アンテナで受信する信号は、伝搬路でのフェージングの影響を受けているが、複数のアンテナの相互の間隔が離れている方がアンテナごとのフェージングの影響が異なるため、アンテナ相関値は低くなりやすい。また、同様に、アンテナごとの偏波面が異なるほどアンテナ相関値は低くなりやすい。
【００２８】
そこで、無線装置のアンテナ数および送受信機数をできるだけ増やすことなくアダプティブアレイ受信性能を向上させるために、複数のアンテナのうちでアンテナ相関値の低いアンテナの組合せを選択できるようにすればよい。
【００２９】
最も簡潔な例を用いて説明すると、２本の固定アンテナおよび対応する２つの送受信機で得られる２系統の受信信号に基づいてアダプティブアレイ受信処理を行なっていた従来のアダプティブアレイ無線装置に比べて、この発明では、たとえば、アンテナを１本増やして３本とし、これら３本のアンテナで受信した信号のうち、アンテナ相関値が最も低い２本のアンテナの組合せを見出す。
【００３０】
そして、３本のアンテナのうち、選択された２本のアンテナで受信された受信信号を対応する送受信機で無線処理した後、アダプティブアレイ演算処理の対象とする。
【００３１】
この例では、アンテナを１本増設するものの送受信機は従来どおり２つのままで、アンテナ相関値の低いすなわち受信特性の良い２本のアンテナを選択することができ、固定アンテナ２本で受信していた従来の例に比べて、最小限の装置規模の拡大でアダプティブアレイ受信性能の向上を図ることができる。
【００３２】
なお、このような発明の基本原理は、アダプティブアレイ受信を行なうアダプティブアレイ基地局およびアダプティブアレイ端末のいずれにも適用可能であるが、以下の実施の形態では、この発明をアダプティブアレイ端末に適用した場合を示すものとする。
【００３３】
図１は、この発明の実施の形態によるアダプティブアレイ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【００３４】
図１を参照して、アンテナ１〜４で受信した信号は、アンテナ選択回路５に与えられる。アンテナ選択回路５は、後述するように、ベースバンド信号処理部８から与えられるアンテナ選択信号に応じて、アンテナ１〜４のうちの２本を選択し、選択した２本のアンテナのうちの１本のアンテナからの受信信号を第１送受信機６に与え、選択した２本のアンテナのうちのもう１本からの受信信号を第２送受信機７に与える。
【００３５】
送受信機６，７では、それぞれ、与えられた無線周波数の受信信号に対して、周波数変換、増幅等の周知の無線処理を施し、ベースバンドの受信信号に変換してベースバンド信号処理部８に与える。
【００３６】
ベースバンド信号処理部８では、後述するように、送受信機６，７から受信した２系統の受信信号に対し、アダプティブアレイ演算処理を含む復調処理を施し、復調ベースバンド信号として出力する。出力された復調ベースバンド信号は、端末内の図示しない各種回路により処理され、ユーザとの通話が実現される。
【００３７】
一方、ユーザによって入力され、端末内の図示しない各種回路によって処理された送信ベースバンド信号はベースバンド信号処理部８に与えられ、所定の処理が施される。より特定的には、受信信号のアダプティブアレイ処理で得られた受信ウェイトベクトルに基づく送信ウェイトベクトルを利用するなどの方法により、送信信号の送信指向性の制御が行なわれ、この結果が２系統の送信信号として、対応する送受信機６，７にそれぞれ与えられる。
【００３８】
送受信機６，７は、与えられたベースバンドの送信信号に、周波数変換、増幅等の周知の無線処理を施し、無線周波数の送信信号に変換してアンテナ選択回路５に与える。
【００３９】
アンテナ選択回路５は、受信時に選択された２つのアンテナに、送受信機６，７からの送信信号を与え、送信信号は、対応するアンテナから送信される。
【００４０】
次に、図２は、図１のベースバンド信号処理部８の構成を示す機能ブロック図である。なお、図１に関連して説明したように、ベースバンド信号処理部８は、受信信号および送信信号の双方に対する処理を行なうが、アンテナ選択については受信処理で行なうため、以下に説明する図２では、ベースバンド信号処理部８のうち、送信信号の処理に関する部分を省略し、受信信号の処理に関する部分のみを示すものとする。
【００４１】
図２を参照して、ベースバンド信号処理部８は、信号処理部８ａと、復調部８ｂと、アンテナ相関推定部８ｃと、制御部８ｄとを備えている。
【００４２】
図１の送受信機６，７で増幅、周波数変換などの所定のアナログ処理が施された２系統の受信信号は、図示しないアナログ・デジタル変換機によりそれぞれデジタル信号に変換され、図２の信号処理部８ａおよびアンテナ相関推定部８ｃに与えられる。
【００４３】
信号処理部８ａは、制御部８ｄの制御下に、送受信機６，７から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施し、所望の受信信号を分離抽出する。
【００４４】
すなわち、信号処理部８ａにおいては、基地局からの受信信号に基づいて、端末の４本のアンテナ１〜４のうちアンテナ選択回路５によって選択された２本のアンテナごとのウェイトからなるウェイトベクトルを推定して適応制御することによって、基地局からの所望信号を正確に抽出（合成）する周知のアダプティブアレイ処理を実行する。
【００４５】
図２の信号処理部８ａには、受信信号のシンボルごとにこのようなウェイトベクトルを推定する図示しないウェイト制御部が設けられており、このウェイト制御部は、受信信号ベクトルと推定されたウェイトベクトルとの複素乗算和と、既知の参照信号との誤差の２乗を減少させるようウェイトベクトルを収束させる処理、すなわち基地局からの受信指向性を収束させるアダプティブアレイ処理を実行する。
【００４６】
アダプティブアレイ処理では、このようなウェイトベクトルの収束を、時間や信号電波の伝搬路特性の変動に応じて適応的に行ない、受信信号中から干渉成分やノイズを除去し、基地局からの受信信号を抽出することができる。
【００４７】
このようなウェイト制御部では、ウェイト推定アルゴリズムとして、たとえばＲＬＳ（Recursive Least Squares）アルゴリズム、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムなどの逐次推定アルゴリズムを使用している。
【００４８】
このようなＲＬＳアルゴリズムやＬＭＳアルゴリズムは、アダプティブアレイ処理の分野では周知の技術であり、たとえば、１９９８年１１月２５日発行の菊間信良著の「アレーアンテナによる適応信号処理」（科学技術出版）、第３５頁〜第４９頁の「第３章ＭＭＳＥアダプティブアレー」に詳細に説明されているので、ここではアダプティブアレイ処理についての詳細な説明は省略する。
【００４９】
さらに、図２の復調部８ｂは、制御部８ｄの制御下に、信号処理部８ａでアダプティブアレイ処理により分離抽出された受信信号に対し復調処理を施し、復調ベースバンド信号を出力している。また、復調部８ｂは、後述するアンテナ相関値の計算のため、上述の様に一旦復調した信号を再変調した信号をアンテナ相関推定部８ｃに与える。
【００５０】
一方、アンテナ相関推定部８ｃは、制御部８ｄの制御下に、送受信機６，７からの受信信号、および必要に応じて復調部８ｂからの再変調信号に基づいて、アンテナ選択回路５で選択された２本のアンテナで受信した２系統の信号系列間のアンテナ相関値を推定し、その結果を制御部８ｄに与える。
【００５１】
ここで、アンテナ相関推定部８ｃにおけるアンテナ相関値推定手法の具体例について説明する。以下に、アンテナ相関値推定の代表的な３つの方法について説明するが、この発明に適用されるアンテナ相関値推定手法は、以下に説明する方法に限定されるものではない。
【００５２】
（１）第１のアンテナ相関値推定方法
この方法は、１スロットの期間中に受信するＩＱ信号の複数のシンボルデータ（たとえば１２０シンボル）からアンテナ相関値を推定する方法である。
【００５３】
すなわち、選択された２本のアンテナの受信信号をそれぞれＸ₁，Ｘ₂とすると、アンテナ相関値αは、次式のように求められる。
【００５４】
α＝｜Ｘ₁Ｘ₂ ^H｜／｜Ｘ₁｜｜Ｘ₂｜・・・（１）
ここで、Ａ^Hは、行列Ａの複素共役転置行列とする。
【００５５】
また、Ｘ_j（ｊ＝１，２）は、アンテナｊで受信したＩＱ信号の複数の（ｎ個の）シンボルデータを要素とする、（Ｘ_j1，Ｘ_j2，Ｘ_j3，・・・，Ｘ_jn）で表わされるベクトルである。
【００５６】
（２）第２のアンテナ相関値推定方法
この方法は、１スロット内で推定した複数の受信応答ベクトルからアンテナ相関値を推定する方法である。
【００５７】
アンテナ相関値の推定方法を説明する前に、受信応答ベクトルの一般的な算出方法について説明する。ここでは、受信信号Ｘから所望信号の受信応答ベクトルｈを推定する場合を例に取り説明する。
【００５８】
受信信号Ｘは次式で表わされるものとする。
Ｘ＝ｈ＊Ｄ＋ｎ・・・（２）
ここで、Ｄは、所望信号の再変調信号（図２の復調部８ｂからアンテナ相関推定部８ｃに与えられる再変調信号が相当）であり、ｎはノイズである。
【００５９】
ここで、上記（２）式の両辺に、所望信号の再変調信号Ｄを乗算し、アンサンブル平均（時間平均）を取ると次式で表わされる。
【００６０】
Ｅ［Ｘ＊Ｄ*］＝ｈ＊Ｅ［Ｄ＊Ｄ*］＋Ｅ［ｎ＊Ｄ*］・・・（３）
ここで、Ｄ*は、ベクトルＤの各要素の複素共役を取りさらに転置したものである。また、Ｅ［Ｄ＊Ｄ*］＝１，Ｅ［ｎ＊Ｄ*］＝０であるため、受信応答ベクトルは、次式で表わされるようになる。
【００６１】
Ｅ［Ｘ＊Ｄ*］＝ｈ・・・（４）
このように算出された受信応答ベクトルｈに基づいて、アンテナ相関値は次のように求めることができる。
【００６２】
すなわち、選択された２本のアンテナの受信応答ベクトルをそれぞれｈ₁，ｈ₂とすると、アンテナ相関値αは、次式のように求められる。
【００６３】
α＝｜ｈ₁ｈ₂ ^H｜／｜ｈ₁｜｜ｈ₂｜・・・（５）
ｈ_j（ｊ＝１，２）は、アンテナｊで推定した複数の（ｎ個の）受信応答ベクトルを要素とする、（ｈ_j1，ｈ_j2，ｈ_j3，・・・，ｈ_jn）で表わされるベクトルである。
【００６４】
（３）第３のアンテナ相関値推定方法
この方法は、複数スロットにわたって各スロットごとの所定場所（たとえば前縁部）で推定した、複数の受信応答ベクトルからアンテナ相関値を推定する方法である。
【００６５】
受信応答ベクトルの算出方法は上述したとおりである。
選択された２本のアンテナの受信応答ベクトルをそれぞれｈ₁，ｈ₂とすると、アンテナ相関値αは、次式のように求められる。
【００６６】
α＝｜ｈ₁ｈ₂ ^H｜／｜ｈ₁｜｜ｈ₂｜・・・（６）
ｈ_j（ｊ＝１，２）は、アンテナｊで推定した複数の（ｎスロットにわたる）受信応答ベクトルを要素とする、（ｈ_j1，ｈ_j2，ｈ_j3，・・・，ｈ_jn）で表わされるベクトルである。
【００６７】
制御部８ｄは、アンテナ選択信号によって、アンテナ選択回路５によるアンテナ１〜４から２本選択するアンテナの組合せを変更し、その都度、アンテナ相関推定部８ｃによって算出される対応するアンテナ相関値を記録する。
【００６８】
そして、制御部８ｄは、最もアンテナ相関値の低かったアンテナの組合せを選択し、そのアンテナの組合せで以後の受信を行なうようにアンテナ選択信号を発生してアンテナ選択回路５に与える。
【００６９】
図２に示したアダプティブアレイ端末のベースバンド信号処理部８の機能ブロック図の構成は、実際には、図示しないデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）によって、図３に示すフロー図に従ってソフトウェアで実行されるものである。このＤＳＰは、図３に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。
【００７０】
以下に、図３を参照して、この発明の実施の形態によるアダプティブアレイ端末のアンテナ動作について説明する。
【００７１】
まず、ステップＳ１において、アダプティブアレイ端末の複数のアンテナ（図１の例では４本）から任意の２本を選択する。
【００７２】
次に、ステップＳ２において、ステップＳ１で選択された２本のアンテナで受信した信号から、たとえば上述のアンテナ相関値推定方法のいずれかを用いてアンテナ相関値を算出して、アンテナの組合せに対応付けて記録する。
【００７３】
次に、ステップＳ３において、ステップＳ１で選択された組合せとは異なる込み合わせにアンテナの組合せを変更する。
【００７４】
次に、ステップＳ４において、アンテナの組合せのすべてについてアンテナ相関値の推定および記録が完了したかが判断される。完了していなければ、ステップＳ２に戻り、変更後のアンテナの組合せに対してアンテナ相関値の推定および記録を行なう。そしてステップＳ３においてアンテナの組合せの変更を行なう。
【００７５】
このように、アンテナの組合せ変更およびアンテナ相関値推定および記録を繰り返しながら、ステップＳ４においてすべての組合せについてアンテナ相関値の推定および記録が完了したと判断されると、ステップＳ５に進み、すべてのアンテナ組合せに対応するアンテナ相関値のうち、最も低い相関値に対応するアンテナの組合せを決定する。そして、ベースバンド信号処理部８は、その決定されたアンテナの組合せで以後の受信を行なうようにアンテナ選択信号を発生してアンテナ選択回路５に与える。
【００７６】
なお、図３のフロー図に示したアンテナ選択処理は、基本的には、アダプティブアレイ端末の通信の開始時に実行され、開始後は、上記処理によって選択された２本のアンテナの組合せによって受信された信号に基づいてアダプティブアレイ受信処理が実行される。
【００７７】
しかしながら、アンテナ相関値は、フェージングなど伝搬環境の変動に応じて随時変化するものである。したがって、図３に示す処理は、通信の開始時に限らず、通信の途中においても適時実行することにより、受信性能をより向上させることができる。具体的には、通信途中において受信動作を持続しながら選択アンテナの組合せを順次変更しつつアンテナ相関値の推定を行ない、アンテナ相関値が最も低いアンテナ組合せに変更するようにアンテナ選択処理を行なえばよい。
【００７８】
上述の実施の形態は、アダプティブアレイ端末にこの発明を適用した場合について説明したが、先に述べたように、この発明は、アダプティブアレイ端末に限らず、アダプティブアレイ基地局など、アダプティブアレイ受信処理を実行するアダプティブアレイ無線装置一般に適用可能である。
【００７９】
以上のように、この発明の実施の形態によれば、アダプティブアレイ無線装置において、従来のような受信信号系統に対応して固定された複数アンテナではなく、受信信号系統数よりも多く設けられた複数アンテナから、アンテナ相関値の最も低い、すなわち受信性能の良いアンテナの組合せを選択することにより、無線装置の規模の拡大を最小限に抑えながら、アダプティブアレイ受信性能を向上させることができ、指向性に優れた安定した通信を実現することができる。
【００８０】
より具体的には、無線装置に設けられる送受信機の数を増やさなくても、アダプティブアレイ受信特性の向上を図ることができる。図１の実施の形態では、２系統の送受信機に対しアンテナ４本を設けた場合について示したが、先に説明したように、２系統の送受信機に対して最低３本のアンテナを設ければ、３本のアンテナ間で最適の（相関値が最小の）アンテナの組合せを選択することにより、受信性能の向上というこの発明の効果を奏することができる。
【００８１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、アダプティブアレイ受信を行なう無線装置において、装置規模の拡大を最小限に抑えながら、アダプティブアレイ受信性能の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態によるアダプティブアレイ端末の概略ブロック図である。
【図２】図１に示したベースバンド信号処理部８を示す機能ブロック図である。
【図３】図２に示したベースバンド信号処理部８の処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
１，２，３，４アンテナ、５アンテナ選択回路、６，７送受信機、８ベースバンド信号処理部、８ａ信号処理部、８ｂ復調部、８ｃアンテナ相関値推定部、８ｄ制御部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adaptive array radio apparatus, an antenna selection method, and an antenna selection program, and more particularly to an adaptive array radio apparatus equipped with an adaptive array reception function using an array antenna composed of a plurality of antennas, and such an adaptive array radio apparatus. The present invention relates to an antenna selection method and an antenna selection program.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a mobile communication system such as PHS (Personal Handyphone System), wireless communication is performed between a mobile terminal device (hereinafter referred to as a terminal) and a radio base device (hereinafter referred to as a base station).
[0003]
In recent years, a base station receives a signal from a specific user using an array antenna including a plurality of antennas, and performs a well-known adaptive array process on the received multiple series of signals to separate the received signals from the user. An adaptive array base station to be extracted has been put into practical use (see Non-Patent Documents 1 and 2).
[0004]
Here, adaptive array processing is based on a received signal from a terminal, and by estimating and adaptively controlling a weight vector made up of reception coefficients (weights) for each of a plurality of antennas of a base station, This is a known process for accurately extracting (combining) signals. Since adaptive array processing is well known as disclosed in detail in the above document, a detailed description is not given here.
[0005]
In recent years, adaptive array terminals equipped with such an adaptive array function are being developed not only at base stations but also at terminals.
[0006]
In such an adaptive array radio apparatus such as an adaptive array base station and an adaptive array terminal, a plurality of antennas and a plurality of corresponding transceivers are provided, and a plurality of series of signals received by the respective antennas are taken into the radio apparatus. As a result, adaptive array processing is performed.
[0007]
[Non-Patent Document 1]
Toshinori Iinuma, et al., “Adaptive Array Antenna PHS Base Station”, “SANYO TECHNICICAL REVIEW”, Sanyo Electric Co., Ltd., issued May 1, 2000, Vol. 32, No. 1, p. . 80-88
[0008]
[Non-Patent Document 2]
Yoshiharu Doi et al., “Space Division Multiple Access PHS Base Station”, “SANYO TECHNICICAL REVIEW”, Sanyo Electric Co., Ltd., issued December 10, 2001, Vol. 33, No. 3, p. . 93-101
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to extract a desired signal by adaptive array processing in a radio apparatus such as a base station and a terminal, it is necessary to perform adaptive array arithmetic processing on at least two received signals from two antennas. In this case, a transmitter / receiver is necessary to perform well-known wireless processing such as frequency conversion and amplification for each of the two systems of radio signals received by the two antennas before the adaptive array processing. In total, two transceivers are required for the received signal.
[0010]
However, in order to increase the accuracy of extraction of a desired signal by adaptive array reception processing, it is desirable to perform adaptive array arithmetic processing using reception signals of more systems than the two systems. For this purpose, more than two antennas are required, and accordingly, the total number of transceivers provided for each system of received signals is also required.
[0011]
However, in a radio apparatus such as a base station or a terminal, it is difficult to increase the number of antennas and the number of transceivers indefinitely in terms of the installation space and weight of antennas and transceivers.
[0012]
In particular, in an adaptive array terminal, it is more difficult to increase the number of antennas and transceivers because a reduction in size and weight is required and the location where the antenna is attached is severely restricted.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an adaptive array radio apparatus, an antenna selection method, and an antenna selection program that improve the performance of adaptive array reception while minimizing the addition of antennas and transceivers.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, there is provided an adaptive array radio apparatus having an array antenna composed of three or more antenna groups, the antenna selecting means, the signal receiving means, the adaptive array signal processing means, and the antenna selection control. Means, a correlation value estimating means, and an antenna combination determining means. The antenna selection means selects a combination of two antennas from the antenna group according to the antenna selection signal. The signal receiving means performs predetermined radio signal processing on the signal received by the selected combination of antennas. The adaptive array signal processing means performs adaptive array reception processing on the signal that has been subjected to predetermined radio signal processing by the signal receiving means, and extracts a desired signal. The antenna selection control means controls the antenna selection signal to change the combination of the two antennas selected by the antenna selection means. Correlation value estimation means estimates and records the antenna correlation value of the signal subjected to predetermined radio signal processing by the signal reception means, corresponding to each combination of the two antennas selected by the antenna selection means. The antenna combination determining unit determines a combination of two antennas having the lowest antenna correlation value and causes the antenna selection control unit to select the combination.
[0015]
Preferably, the antenna selection control unit, the correlation value estimation unit, and the antenna combination determination unit are controlled to operate at the start of communication of the adaptive array radio apparatus.
[0016]
Preferably, the antenna selection control unit, the correlation value estimation unit, and the antenna combination determination unit are controlled so as to operate during communication of the adaptive array radio apparatus.
[0017]
According to another aspect of the present invention, there is provided an antenna selection method in an adaptive array radio apparatus having an array antenna composed of three or more antenna groups, the adaptive array radio apparatus comprising: Among them, an antenna selecting means for selecting a combination of two antennas, a signal receiving means for performing predetermined radio signal processing on a signal received by the selected antenna combination, and predetermined radio signal processing by the signal receiving means. And adaptive array signal processing means for extracting a desired signal by performing adaptive array reception processing on the processed signal. The antenna selection method controls the antenna selection signal to change the combination of the two antennas selected by the antenna selection means, and corresponds to each combination of the two antennas selected by the antenna selection means. , Estimating and recording the antenna correlation value of the signal subjected to predetermined radio signal processing by the signal receiving means, and determining the combination of the two antennas having the lowest antenna correlation value and changing the antenna combination And a step of changing to the step of performing.
[0018]
Preferably, the step of changing the combination of antennas, the step of estimating and recording the antenna correlation value, and the step of changing to a step of determining the combination of antennas and changing the combination of antennas are: It is controlled to operate at the start of communication.
[0019]
Preferably, the step of changing the combination of antennas, the step of estimating and recording the antenna correlation value, and the step of changing to a step of determining the combination of antennas and changing the combination of antennas are: It is controlled to operate during communication.
[0020]
According to still another aspect of the present invention, there is provided an antenna selection program in an adaptive array radio apparatus having an array antenna composed of three or more antenna groups, wherein the adaptive array radio apparatus is configured to transmit an antenna group according to an antenna selection signal. An antenna selecting means for selecting a combination of two antennas, a signal receiving means for performing predetermined radio signal processing on a signal received by the selected combination of antennas, and predetermined radio signal processing by the signal receiving means. Adaptive array signal processing means for performing adaptive array reception processing on the applied signal and extracting a desired signal. The antenna selection program controls the antenna selection signal to change the combination of the two antennas selected by the antenna selection means, and for each combination of the two antennas selected by the antenna selection means. Correspondingly, the step of estimating and recording the antenna correlation value of the signal subjected to the predetermined radio signal processing by the signal receiving means and the combination of the two antennas having the lowest antenna correlation value are determined. And a step of changing to a step of changing the combination.
[0021]
Preferably, the step of changing the combination of antennas, the step of estimating and recording the antenna correlation value, and the step of changing to a step of determining the combination of antennas and changing the combination of antennas are: Let the computer execute it at the start of communication.
[0022]
Preferably, the step of changing the combination of antennas, the step of estimating and recording the antenna correlation value, and the step of changing to a step of determining the combination of antennas and changing the combination of antennas are: The computer is executed during communication.
[0023]
Therefore, according to the present invention, in the adaptive array radio apparatus, a combination of antennas having the lowest antenna correlation value, that is, the best reception performance is selected from the group of three or more antennas provided more than the number of received signal systems. By doing so, it is possible to improve the adaptive array reception performance while minimizing the expansion of the scale of the wireless device, and to realize stable communication with excellent directivity.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[0025]
First, the basic principle of the present invention will be described.
As a characteristic of adaptive array processing, it is known that the reception characteristic becomes better as the correlation (value) of the reception signals between a plurality of antennas constituting the array antenna is smaller. Such correlation (value) is hereinafter referred to as antenna correlation (value).
[0026]
That is, in order to separate and extract a desired signal from, for example, received signals from two antennas by a well-known adaptive array calculation process, different signals must be received (correlation values are small) by the two antennas. For example, if the correlation value between the antennas is large as in the case where the same signal is received by two antennas (in the case of the same, the correlation value is 1), the desired signal is separated and extracted from the received signal by adaptive array calculation processing. It becomes difficult.
[0027]
In general, the antenna correlation value varies depending on factors such as a distance between a plurality of antennas and a polarization plane for each antenna. For example, the signal received by each antenna is affected by fading in the propagation path, but the effect of fading differs for each antenna when the distance between the multiple antennas is increased. It tends to be low. Similarly, the antenna correlation value tends to be lower as the polarization plane of each antenna is different.
[0028]
Therefore, in order to improve the adaptive array reception performance without increasing the number of antennas and the number of transmitters / receivers as much as possible, a combination of antennas having a low antenna correlation value may be selected from among a plurality of antennas.
[0029]
To explain using the simplest example, compared with a conventional adaptive array radio apparatus that performs adaptive array reception processing based on two systems of received signals obtained by two fixed antennas and two corresponding transceivers. In this invention, for example, the number of antennas is increased to three to find a combination of two antennas having the lowest antenna correlation value among signals received by these three antennas.
[0030]
The received signals received by the two selected antennas out of the three antennas are subjected to radio processing by the corresponding transceiver, and then subjected to adaptive array calculation processing.
[0031]
In this example, although one antenna is added, the number of transmitters / receivers remains two as before, and two antennas with low antenna correlation values, that is, good reception characteristics can be selected, and reception is performed with two fixed antennas. Compared to the conventional example, the adaptive array reception performance can be improved with a minimum expansion of the device scale.
[0032]
Although the basic principle of such an invention is applicable to both an adaptive array base station and an adaptive array terminal that perform adaptive array reception, the present invention is applied to an adaptive array terminal in the following embodiments. A case shall be indicated.
[0033]
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an adaptive array terminal according to an embodiment of the present invention.
[0034]
Referring to FIG. 1, signals received by antennas 1 to 4 are given to antenna selection circuit 5. As will be described later, the antenna selection circuit 5 selects two of the antennas 1 to 4 in accordance with the antenna selection signal given from the baseband signal processing unit 8 and selects one of the two selected antennas. A reception signal from one antenna is given to the first transceiver 6, and a reception signal from the other of the two selected antennas is given to the second transceiver 7.
[0035]
Each of the transceivers 6 and 7 performs well-known radio processing such as frequency conversion and amplification on the given received signal of the radio frequency, and converts the received signal into a baseband received signal. give.
[0036]
As will be described later, the baseband signal processing unit 8 performs demodulation processing including adaptive array arithmetic processing on the two received signals received from the transceivers 6 and 7 and outputs the result as a demodulated baseband signal. The output demodulated baseband signal is processed by various circuits (not shown) in the terminal to realize a call with the user.
[0037]
On the other hand, the transmission baseband signal input by the user and processed by various circuits (not shown) in the terminal is given to the baseband signal processing unit 8 and subjected to predetermined processing. More specifically, the transmission directivity of the transmission signal is controlled by a method such as using a transmission weight vector based on the reception weight vector obtained by the adaptive array processing of the reception signal. As a transmission signal, it is given to the corresponding transceivers 6 and 7, respectively.
[0038]
The transceivers 6 and 7 perform known radio processing such as frequency conversion and amplification on the given baseband transmission signal, convert the signal to a radio frequency transmission signal, and provide the radio signal to the antenna selection circuit 5.
[0039]
The antenna selection circuit 5 gives transmission signals from the transceivers 6 and 7 to the two antennas selected at the time of reception, and the transmission signals are transmitted from the corresponding antennas.
[0040]
Next, FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration of the baseband signal processing unit 8 of FIG. As described with reference to FIG. 1, the baseband signal processing unit 8 performs processing on both the reception signal and the transmission signal, but antenna selection is performed in the reception processing. Then, in the baseband signal processing unit 8, a part related to transmission signal processing is omitted, and only a part related to reception signal processing is shown.
[0041]
Referring to FIG. 2, the baseband signal processing unit 8 includes a signal processing unit 8a, a demodulation unit 8b, an antenna correlation estimation unit 8c, and a control unit 8d.
[0042]
The two received signals subjected to predetermined analog processing such as amplification and frequency conversion by the transceivers 6 and 7 in FIG. 1 are converted into digital signals by an analog / digital converter (not shown), and the signal processing in FIG. Is provided to the unit 8a and the antenna correlation estimation unit 8c.
[0043]
The signal processing unit 8a performs adaptive array processing on the signals received from the transceivers 6 and 7 under the control of the control unit 8d, and separates and extracts a desired received signal.
[0044]
That is, in the signal processing unit 8a, based on the received signal from the base station, a weight vector including weights for each of the two antennas selected by the antenna selection circuit 5 among the four antennas 1 to 4 of the terminal is obtained. By performing estimation and adaptive control, a known adaptive array process for accurately extracting (combining) a desired signal from the base station is executed.
[0045]
The signal processing unit 8a in FIG. 2 is provided with a weight control unit (not shown) that estimates such a weight vector for each symbol of the received signal. The weight control unit is a weight vector estimated as the received signal vector. A process of converging the weight vector so as to reduce the square of the error between the complex multiplication sum of the signal and the known reference signal, that is, an adaptive array process of converging the reception directivity from the base station is executed.
[0046]
In adaptive array processing, weight vectors are converged adaptively according to changes in time and propagation characteristics of signal radio waves, interference components and noise are removed from the received signal, and the received signal from the base station is received. Can be extracted.
[0047]
In such a weight control unit, a sequential estimation algorithm such as an RLS (Recursive Least Squares) algorithm or an LMS (Least Mean Square) algorithm is used as a weight estimation algorithm.
[0048]
Such RLS algorithm and LMS algorithm are well-known techniques in the field of adaptive array processing. For example, “Adaptive signal processing by array antenna” (Science and Technology Publishing) by Nobuyoshi Kikuma published on November 25, 1998, Since it is described in detail in “Chapter 3 MMSE Adaptive Array” on pages 35 to 49, detailed description of adaptive array processing is omitted here.
[0049]
Further, the demodulator 8b in FIG. 2 performs demodulation processing on the received signal separated and extracted by the adaptive array processing in the signal processor 8a under the control of the controller 8d, and outputs a demodulated baseband signal. Further, the demodulator 8b gives a signal obtained by remodulating the signal once demodulated as described above to the antenna correlation estimator 8c in order to calculate the antenna correlation value described later.
[0050]
On the other hand, the antenna correlation estimation unit 8c is selected by the antenna selection circuit 5 under the control of the control unit 8d based on the received signals from the transceivers 6 and 7 and, if necessary, the remodulated signal from the demodulation unit 8b. The antenna correlation value between the two signal sequences received by the two antennas is estimated, and the result is given to the control unit 8d.
[0051]
Here, a specific example of the antenna correlation value estimation method in the antenna correlation estimation unit 8c will be described. Hereinafter, three typical methods of antenna correlation value estimation will be described, but the antenna correlation value estimation method applied to the present invention is not limited to the method described below.
[0052]
(1) First antenna correlation value estimation method
This method is a method for estimating an antenna correlation value from a plurality of symbol data (for example, 120 symbols) of an IQ signal received during one slot.
[0053]
That is, the received signals of the two selected antennas are respectively X₁, X₂Then, the antenna correlation value α is obtained as follows.
[0054]
α = | X₁X₂ ^H| / | X₁｜｜ X₂| (1)
Where A^HIs a complex conjugate transpose of matrix A.
[0055]
X_j(J = 1, 2) has a plurality of (n) symbol data of the IQ signal received by the antenna j as elements._j1, X_j2, X_j3, ..., X_jn).
[0056]
(2) Second antenna correlation value estimation method
This method is a method of estimating an antenna correlation value from a plurality of reception response vectors estimated within one slot.
[0057]
Before describing an antenna correlation value estimation method, a general calculation method of a reception response vector will be described. Here, a case where the reception response vector h of the desired signal is estimated from the reception signal X will be described as an example.
[0058]
The received signal X is represented by the following equation.
X = h * D + n (2)
Here, D is a remodulated signal of a desired signal (corresponding to a remodulated signal given from the demodulating unit 8b to the antenna correlation estimating unit 8c in FIG. 2), and n is noise.
[0059]
Here, when both sides of the above equation (2) are multiplied by the remodulation signal D of the desired signal and the ensemble average (time average) is taken, the following equation is obtained.
[0060]
E [X * D *] = h * E [D * D *] + E [n * D *] (3)
Here, D * is obtained by taking the complex conjugate of each element of the vector D and further transposing it. Since E [D * D *] = 1 and E [n * D *] = 0, the reception response vector is expressed by the following equation.
[0061]
E [X * D *] = h (4)
Based on the reception response vector h calculated in this way, the antenna correlation value can be obtained as follows.
[0062]
That is, the reception response vectors of the two selected antennas are respectively h₁, H₂Then, the antenna correlation value α is obtained as follows.
[0063]
α = | h₁h₂ ^H| / | H₁｜｜ h₂| (5)
h_j(J = 1, 2) has a plurality of (n) reception response vectors estimated by the antenna j as elements._j1, H_j2, H_j3, ..., h_jn).
[0064]
(3) Third antenna correlation value estimation method
This method is a method of estimating an antenna correlation value from a plurality of reception response vectors estimated at a predetermined location (for example, a leading edge) for each slot over a plurality of slots.
[0065]
The method for calculating the reception response vector is as described above.
The reception response vectors of the two selected antennas are respectively h₁, H₂Then, the antenna correlation value α is obtained as follows.
[0066]
α = | h₁h₂ ^H| / | H₁｜｜ h₂| (6)
h_j(J = 1, 2) has a plurality of reception response vectors (over n slots) estimated by the antenna j as elements (h_j1, H_j2, H_j3, ..., h_jn).
[0067]
The control unit 8d changes the combination of two antennas to be selected from the antennas 1 to 4 by the antenna selection circuit 5 according to the antenna selection signal, and records the corresponding antenna correlation value calculated by the antenna correlation estimation unit 8c each time. To do.
[0068]
Then, the control unit 8d selects an antenna combination having the lowest antenna correlation value, generates an antenna selection signal so as to perform subsequent reception with the antenna combination, and provides the antenna selection circuit 5 with the antenna selection signal.
[0069]
The configuration of the functional block diagram of the baseband signal processing unit 8 of the adaptive array terminal shown in FIG. 2 is actually executed by software according to a flowchart shown in FIG. 3 by a digital signal processor (DSP) (not shown). Is. The DSP reads a program including each step of the flowchart shown in FIG. 3 from a memory (not shown) and executes the program. This program can be installed externally.
[0070]
The antenna operation of the adaptive array terminal according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
[0071]
First, in step S1, two arbitrary antennas are selected from a plurality of antennas (four antennas in the example of FIG. 1) of the adaptive array terminal.
[0072]
Next, in step S2, the antenna correlation value is calculated from the signals received by the two antennas selected in step S1 using, for example, one of the above-described antenna correlation value estimation methods, and the antenna combination is supported. Add and record.
[0073]
Next, in step S3, the antenna combination is changed so as to be different from the combination selected in step S1.
[0074]
Next, in step S4, it is determined whether the estimation and recording of the antenna correlation value has been completed for all the antenna combinations. If not completed, the process returns to step S2, and the antenna correlation value is estimated and recorded for the changed antenna combination. In step S3, the antenna combination is changed.
[0075]
As described above, when it is determined that the estimation and recording of the antenna correlation values are completed for all the combinations in step S4 while repeating the antenna combination change and the antenna correlation value estimation and recording, the process proceeds to step S5, and all the antennas are estimated. Among the antenna correlation values corresponding to the combination, the antenna combination corresponding to the lowest correlation value is determined. Then, the baseband signal processing unit 8 generates an antenna selection signal so as to perform subsequent reception with the determined combination of antennas, and provides the antenna selection circuit 5 with the antenna selection signal.
[0076]
Note that the antenna selection process shown in the flowchart of FIG. 3 is basically executed at the start of communication of the adaptive array terminal, and after the start, the antenna selection process is received by the combination of the two antennas selected by the above process. Adaptive array reception processing is executed based on the received signal.
[0077]
However, the antenna correlation value changes from time to time according to changes in the propagation environment such as fading. Therefore, the processing shown in FIG. 3 is not limited to when communication is started, but can be further improved by performing timely during communication. Specifically, the antenna correlation value is estimated while sequentially changing the combination of the selected antennas while continuing the reception operation during communication, and the antenna selection process is performed so as to change to the antenna combination having the lowest antenna correlation value. Good.
[0078]
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to an adaptive array terminal has been described. However, as described above, the present invention is not limited to an adaptive array terminal, but an adaptive array reception process such as an adaptive array base station. The present invention is applicable to an adaptive array radio apparatus that executes
[0079]
As described above, according to the embodiment of the present invention, the adaptive array radio apparatus is provided with more than the number of reception signal systems rather than a plurality of fixed antennas corresponding to the conventional reception signal system. By selecting the combination of antennas with the lowest antenna correlation value, that is, with good reception performance from multiple antennas, adaptive array reception performance can be improved while minimizing the expansion of the scale of the radio equipment. It is possible to realize stable communication with excellent performance.
[0080]
More specifically, adaptive array reception characteristics can be improved without increasing the number of transceivers provided in the wireless device. In the embodiment shown in FIG. 1, the case where four antennas are provided for two systems of transmitters / receivers is shown. However, as described above, a minimum of three antennas can be provided for two systems of transmitters / receivers. For example, by selecting the optimum combination of antennas (with the smallest correlation value) among the three antennas, the effect of the present invention of improving reception performance can be achieved.
[0081]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0082]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a radio apparatus that performs adaptive array reception, it is possible to improve adaptive array reception performance while minimizing the expansion of the apparatus scale.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of an adaptive array terminal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a baseband signal processing unit 8 illustrated in FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing processing of a baseband signal processing unit 8 shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1, 2, 3, 4 antenna, 5 antenna selection circuit, 6, 7 transceiver, 8 baseband signal processing unit, 8a signal processing unit, 8b demodulation unit, 8c antenna correlation value estimation unit, 8d control unit.

Claims

An adaptive array radio apparatus having an array antenna composed of three or more antenna groups,
Antenna selection means for selecting a combination of two antennas of the antenna group in response to an antenna selection signal;
Signal receiving means for performing predetermined radio signal processing on a signal received by the selected combination of antennas;
Adaptive array signal processing means for performing adaptive array reception processing on the signal subjected to predetermined radio signal processing by the signal receiving means to extract a desired signal;
Antenna selection control means for controlling the antenna selection signal to change the combination of two antennas selected by the antenna selection means;
Correlation value estimation means for estimating and recording an antenna correlation value of a signal subjected to predetermined radio signal processing by the signal reception means, corresponding to each combination of two antennas selected by the antenna selection means; ,
Antenna combination determining means for determining a combination of two antennas having the lowest antenna correlation value and selecting the antenna selection control means ;
The antenna selection control means, the correlation value estimation means, and the antenna combination determination means are adaptive array radio apparatuses that are controlled to operate during communication of the adaptive array radio apparatus.

An antenna selection method in an adaptive array radio apparatus having an array antenna composed of three or more antenna groups, wherein the adaptive array radio apparatus selects a combination of two antennas in the antenna group according to an antenna selection signal. An antenna selecting means for selecting; a signal receiving means for performing predetermined radio signal processing on a signal received by the combination of the selected antennas; and an adaptive array for signals subjected to predetermined radio signal processing by the signal receiving means Adaptive array signal processing means for performing reception processing to extract a desired signal,
The antenna selection method is:
Controlling the antenna selection signal to change a combination of two antennas selected by the antenna selection means;
Corresponding to each combination of two antennas selected by the antenna selecting means, estimating and recording an antenna correlation value of a signal subjected to predetermined radio signal processing by the signal receiving means;
Determining a combination of two antennas having the lowest antenna correlation value, and changing to a step of changing the combination of the antennas ,
The step of changing the combination of antennas, the step of estimating and recording the antenna correlation value, and the step of changing to the step of determining the combination of antennas and changing the combination of antennas are the adaptive array radio. An antenna selection method that is controlled to operate during communication of a device .

An antenna selection program in an adaptive array radio apparatus having an array antenna composed of three or more antenna groups, wherein the adaptive array radio apparatus selects a combination of two antennas in the antenna group according to an antenna selection signal. An antenna selecting means for selecting; a signal receiving means for performing predetermined radio signal processing on a signal received by the combination of the selected antennas; and an adaptive array for signals subjected to predetermined radio signal processing by the signal receiving means Adaptive array signal processing means for performing reception processing to extract a desired signal,
The antenna selection program is stored in a computer.
Controlling the antenna selection signal to change a combination of two antennas selected by the antenna selection means;
Corresponding to each combination of two antennas selected by the antenna selecting means, estimating and recording an antenna correlation value of a signal subjected to predetermined radio signal processing by the signal receiving means;
Determining a combination of two antennas having the lowest antenna correlation value, and changing the antenna combination to a step of changing the antenna combination .
The step of changing the combination of antennas, the step of estimating and recording the antenna correlation value, and the step of changing to the step of determining the combination of antennas and changing the combination of antennas are the adaptive array radio. An antenna selection program that is executed by a computer during communication of a device .