JP4435371B2

JP4435371B2 - Directivity control wireless communication device

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Publication number: JP4435371B2
Application number: JP2000115302A
Authority: JP
Inventors: ▲隆▼二河野; 啓希望月
Original assignee: Yokohama National University NUC
Current assignee: Yokohama National University NUC
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2020-04-17
Also published as: JP2001298388A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、基地局と複数の端末局との間でデータ通信を行う無線通信システムにおいて、基地局に適用される指向性制御無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、屋内空間等において無線通信を行う場合、マルチパス（多重反射波）によるフェージングの影響を強く受けるため、最大受信波が到来する方向に指向性を絞って送受信することが有効となる。このためアダプティブアレイアンテナなどにより指向性を適応的に制御することが可能な指向性制御無線通信装置が知られている。
【０００３】
このような指向性制御無線通信装置は、通常、アレイ状に配置された複数のアンテナ素子及びこれらに接続した複数の振幅位相調整機構などからなり、送受信信号に振幅位相調整を適当に施すことによって指向性を制御している。このときの振幅位相調整機構に乗じるウエイト値は適応処理理論や指向性合成理論に基づく計算やこれらのアルゴリズムによる実時間制御により決められる。
【０００４】
これを実現したものとして、例えば、特開平９−２１９６１５号公報のアダプティブアレイアンテナ送受信装置が知られている。これは、図１９に示すように、複数のアンテナ素子１からなるアレイアンテナと、各アンテナ素子１の送受信信号に対して設定された重み係数を乗じることにより振幅及び位相の重み付けを行う重み付け器２と、この重み付け器２を介して各アンテナ素子１への送信信号の分配と各アンテナ素子１からの受信信号の合成を行う分配／合成部３と、送受信部４と、外部演算装置５と、インターフェース６を備え、指向性の適応制御の計算を外部演算装置５で非リアルタイムで送受信相手の各端末毎に行い、各端末毎の重み付け値の切替えを送受信で予め各端末にタイムスロットを割振り、時分割で行うようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように送受信相手の各端末毎に対する振幅と位相の重み付け値を外部演算装置で予め計算し、各端末毎にアダプティブアレイ装置に設定する重み付け値を切替えるアダプティブアレイアンテナ送受信装置では、構成の簡単化及びコスト低下を図ることができるという利点がある。この装置では事前に計算した重み付け値の計算時に用いた諸条件が実際に通信を行う場合にも変化しないことが前提となる。諸条件とは、測定などにより予め知り得た端末からの電波の方向や大きさ、不要波の方向や大きさ、ノイズのレベルなどである。
【０００６】
しかし、電波の伝搬環境は、時々刻々変化するため、事前に計算で用いた諸条件が時間経過とともに徐々に不適当となり、このため、予め計算した重み付け値が実際の通信時にはずれた値になってしまう。上述した公報のアダプティブアレイアンテナ送受信装置では、アダプティブアレイアンテナを基地局に用いて各端末と通信を行なう場合、比較的長い時間間隔で参照信号を出力し、その受信結果により重み付け値の再計算を外部演算装置で行うことになり、また、前のタイムスロットで重み付け値の再計算を行い、これを現在のタイムスロットでの重み付け値として使用するということになる。
【０００７】
このため、タイムスロットの時間間隔が長くなると伝搬環境の変化に対応するまでに時間がかかってしまい、実際の通信時にはずれた値の重み付け値を使用してしまうという問題があった。これを解消するためタイムスロットの時間間隔を短くすることが考えられるが、しかしこのようにすると、外部演算装置として重み付け値の計算を高速で行う高価な外部演算装置が必要となり、また、伝搬環境のあまり変化しない時間においては必要のない計算処理を行うことになり、やはり問題が生じる。
【０００８】
そこで、各請求項記載の発明は、電波伝搬環境の変化に対して充分に追従ができて適応性に優れ、しかも構成が簡単な指向性制御無線通信装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数のアンテナ素子からの信号の振幅と位相に重み付け値を乗じて合成した受信信号を復調する受信系と、変調した信号を複数に分配しこの分配した各信号の振幅と位相に重み付け値を乗じてそれぞれ前記各アンテナ素子から放射させる送信系を備え、通信相手と無線通信する指向性制御無線通信装置において、受信系は、通信相手に対応した到来波情報を基に計算で求めたメイン重み付け値を記憶したメイン重み付け値テーブルと、電波伝搬環境の変化を想定して到来波情報を修正した複数の修正到来波情報を基に計算で求めた複数種のサブ重み付け値を記憶したサブ重み付け値テーブルと、メイン重み付け値テーブルまたはサブ重み付け値テーブルから重み付け値を選択して読み出す選択手段と、この選択手段により選択されてメイン重み付け値テーブルまたはサブ重み付け値テーブルから読み出された重み付け値を各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じる重み付け手段と、この重み付け手段にて重み付けされた各受信信号を合成する合成手段と、この合成手段にて合成された受信信号の出力値を評価する評価手段を設け、選択手段にてメイン重み付け値テーブルからメイン重み付け値を選択して読み出し、この読み出したメイン重み付け値を重み付け手段にて各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じて合成手段からの受信信号の出力値を評価手段にて評価し、この評価手段が最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値として評価しなければ選択手段にてサブ重み付け値テーブルに記憶した複数種のサブ重み付け値から１種を選択して読み出し、この読み出したサブ重み付け値を重み付け手段にて各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じて合成手段からの受信信号の出力値を評価手段にて評価し、このサブ重み付け値の選択読み出しを評価手段が最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値として評価するまで繰り返すことにある。
【００１１】
請求項２記載の発明は、複数のアンテナ素子からの信号の振幅と位相に重み付け値を乗じて合成した受信信号を復調する受信系と、変調した信号を複数に分配しこの分配した各信号の振幅と位相に重み付け値を乗じてそれぞれ各アンテナ素子から放射させる送信系を備え、通信相手と周波数ホッピングスペクトラム拡散方式で無線通信する指向性制御無線通信装置において、受信系は、通信相手に対応したホッピング周波数毎の到来波情報を基に計算で求めたホッピング周波数毎のメイン重み付け値を記憶したメイン重み付け値テーブルと、電波伝搬環境の変化を想定してホッピング周波数毎の到来波情報を修正した複数の修正到来波情報を基に計算で求めた複数種のホッピング周波数毎のサブ重み付け値を記憶したサブ重み付け値テーブルと、メイン重み付け値テーブルまたはサブ重み付け値テーブルからホッピング周波数毎の重み付け値を選択して読み出す選択手段と、この選択手段により選択されてメイン重み付け値テーブルまたはサブ重み付け値テーブルから読み出されたホッピング周波数毎の重み付け値をホッピング周波数に対応して各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じる重み付け手段と、この重み付け手段にて重み付けされた各受信信号を合成する合成手段と、この合成手段にて合成された受信信号の出力値を評価する評価手段を設け、選択手段にてメイン重み付け値テーブルからホッピング周波数毎のメイン重み付け値を選択して読み出し、この読み出したメイン重み付け値をホッピング周波数毎に重み付け手段にて各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じて合成手段からの受信信号の出力値を前記評価手段にて評価し、この評価手段が最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値として評価しなければ選択手段にてサブ重み付け値テーブルに記憶したホッピング周波数毎の複数のサブ重み付け値から１種を選択して読み出し、この読み出したサブ重み付け値をホッピング周波数毎に重み付け手段にて前記各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じて合成手段からの受信信号の出力値を評価手段にて評価し、このホッピング周波数毎のサブ重み付け値の選択読み出しを評価手段が最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値として評価するまで繰り返すことにある。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の指向性制御無線通信装置において、サブ重み付け値テーブルに記憶したサブ重み付け値を全て読み出し、これらを受信信号に乗じた時の合成手段からの受信信号の出力値が全て評価手段で最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値として評価されないときには、合成手段からの受信信号の中で出力値の評価が最も高い受信信号に対応するサブ重み付け値を重み付け手段が乗じる重み付け値に固定することにある。
【００１６】
請求項４記載の発明は、複数のアンテナ素子からの信号の振幅と位相に重み付け値を乗じて合成した受信信号を復調する受信系と、変調した信号を複数に分配しこの分配した各信号の振幅と位相に重み付け値を乗じてそれぞれ各アンテナ素子から放射させる送信系を備え、通信相手と無線通信する指向性制御無線通信装置において、受信系は、通信相手に対応した到来波情報を基に計算で求めたメイン重み付け値を記憶したメイン重み付け値テーブルと、電波伝搬環境の変化を想定して到来波情報を修正した複数の修正到来波情報を基に計算で求めた複数種のサブ重み付け値を記憶したサブ重み付け値テーブルと、重み付け値を逐次求める適応処理手段と、メイン重み付け値テーブルまたはサブ重み付け値テーブルに記憶したメイン重み付け値またはサブ重み付け値あるいは適応処理手段で逐次求める重み付け値を各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じる重み付け手段と、メイン重み付け値テーブルまたはサブ重み付け値テーブルから重み付け値を読み出すか適応処理手段で逐次求める重み付け値を重み付け手段に供給するかを切替える切替え手段と、重み付け手段にて重み付けされた各受信信号を合成する合成手段と、この合成手段にて合成された受信信号の出力値を評価する評価手段と、重み付け手段に重み付け値を固定する固定手段を設け、切替え手段にてメイン重み付け値テーブルからメイン重み付け値を読み出し、この読み出したメイン重み付け値を重み付け手段にて各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じて合成手段からの受信信号の出力値を前記評価手段にて評価し、この評価手段が最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値として評価しなければ切替え手段にてサブ重み付け値テーブルに記憶した複数種のサブ重み付け値を順次読み出し、この読み出したサブ重み付け値を順次重み付け手段にて各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じて合成手段からの受信信号の出力値を評価手段にて評価し、この評価手段が全てのサブ重み付け値について最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値として評価しなければ切替え手段にて適応処理手段で逐次求める重み付け値を重み付け手段に供給し、この重み付け値を重み付け手段にて各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じて合成手段からの受信信号の出力値を評価手段にて評価し、評価手段が最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値と評価したときに、重み付け手段が乗じる重み付け値を固定手段によって重み付け手段に固定することにある。
【００１７】
請求項５記載の発明は、複数のアンテナ素子からの信号の振幅と位相に重み付け値を乗じて合成した受信信号を復調する受信系と、変調した信号を複数に分配しこの分配した各信号の振幅と位相に重み付け値を乗じてそれぞれ各アンテナ素子から放射させる送信系を備え、通信相手と周波数ホッピングスペクトラム拡散方式で無線通信する指向性制御無線通信装置において、受信系は、通信相手に対応したホッピング周波数毎の到来波情報を基に計算で求めたホッピング周波数毎のメイン重み付け値を記憶したメイン重み付け値テーブルと、電波伝搬環境の変化を想定してホッピング周波数毎の到来波情報を修正した複数の修正到来波情報を基に計算で求めた複数種のホッピング周波数毎のサブ重み付け値を記憶したサブ重み付け値テーブルと、ホッピング周波数毎の重み付け値を逐次求める適応処理手段と、メイン重み付け値テーブルまたはサブ重み付け値テーブルに記憶したホッピング周波数毎のメイン重み付け値またはサブ重み付け値あるいは適応処理手段で逐次求めるホッピング周波数毎の重み付け値をホッピング周波数に対応して各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じる重み付け手段と、メイン重み付け値テーブルまたはサブ重み付け値テーブルからホッピング周波数毎の重み付け値を読み出すか適応処理手段でホッピング周波数毎に逐次求める重み付け値を重み付け手段に供給するかを切替える切替え手段と、重み付け手段にて重み付けされた各受信信号を合成する合成手段と、この合成手段にて合成された受信信号の出力値を評価する評価手段と、重み付け手段に重み付け値を固定する固定手段を設け、切替え手段にてメイン重み付け値テーブルからホッピング周波数毎のメイン重み付け値を読み出し、この読み出したメイン重み付け値をホッピング周波数毎に重み付け手段にて各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じて合成手段からの受信信号の出力値を評価手段にて評価し、この評価手段が最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値として評価しなければ切替え手段にてサブ重み付け値テーブルに記憶した複数種のホッピング周波数毎のサブ重み付け値を順次読み出し、この読み出したサブ重み付け値をホッピング周波数毎に順次重み付け手段にて各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じて合成手段からの受信信号の出力値を評価手段にて評価し、この評価手段が全てのサブ重み付け値について最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値として評価しなければ切替え手段にて適応処理手段で逐次求めるホッピング周波数毎の重み付け値をホッピング周波数毎に重み付け手段に供給し、この重み付け値を重み付け手段にて各アンテナ素子からの受信信号の振幅と位相に乗じて合成手段からの受信信号の出力値を評価手段にて評価し、評価手段が最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値と評価したときに、重み付け手段が乗じる重み付け値を固定手段によって重み付け手段に固定することにある。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１記載の指向性制御無線通信装置において、評価手段は、合成手段からの受信信号の出力値において、この出力値の所望波信号と妨害波信号のレベル比が予め設定したスレッショルド値を越えるとき最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段に設定されているときの受信信号出力値として評価することにある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は無線通信システムを示す図で、ＬＡＮ等の有線ライン１に接続した複数の基地局２-1、２-2と、この各基地局２-1、２-2のサービスエリア３-1、３-2内に存在する複数の端末局４-11、４-12、４-13、４-14、４-21、４-22、４-23とで構成されている。各端末局４-11〜４-23は、例えば、無線ＰＯＳシステムにおけるＰＯＳ端末に接続されて使用される端末局のように一度設置されると、比較的長い期間にわたって位置が固定される、いわゆる半固定式のものである。各基地局２-1、２-2は本発明の指向性制御無線通信装置を備えたもので、指向性ビームＢ1、Ｂ2を使用して端末局と送受信を行うことで、マルチパスやシャドウィングなどの複雑な電波伝搬環境の屋内においても高い通信品質を確保できるようになっている。
【００２０】
前記各基地局２-1、２-2が備えた指向性制御無線通信装置は、図２に示すように、送受信共用のアレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子１１、この各アンテナ素子１１にそれぞれ接続したサーキュレータなどの複数の方向性結合器１２、この各方向性結合器１２からの受信信号のそれぞれ増幅する複数の低雑音増幅器（ＬＮＡ）１３、増幅した受信信号の振幅調整を行う複数のアッティネータ（ＡＴＴ）１４、増幅した受信信号の位相調整を行う複数のフェーズシフタ（ＰＳ）１５、この各フェーズシフタ１５から出力される受信信号を合成する合成器１６、前記各アッティネータ１４と各フェーズシフタ１５の振幅と位相に重み付け値を乗じる制御を行う重み付け手段１７、この重み付け手段１７に設定する重み付け値を複数記憶した重み付け値記憶手段１８、この重み付け値記憶手段１８に記憶した複数の重み付け値の中から前記重み付け手段１７に設定する重み付け値を選択する選択手段１９、前記合成器１６からの受信信号の出力値を評価する評価手段２０、前記合成器１６からの受信信号を復調し取出した受信データを送受信コントロール部２１に供給する受信機２２を備えている。前記低雑音増幅器１３、アッティネータ１４、フェーズシフタ１５、合成器１６及び受信機２２は受信系を構成している。
【００２１】
また、受信系の受信信号の振幅及び位相を制御する重み付け値の計算に必要な適応処理アルゴリズムを保持したマイクロプロセッサ２３、適応処理アルゴリズムに必要な所望波／不要波に関する事前の情報を前記マイクロプロセッサ２３に与える所望波／不要波情報入力部２４を備えている。前記送受信コントロール部２１は、装置全体を制御し、外部接続したホストコンピュータ等の外部装置と外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）を介して受信データの送信、送信データの受信を行うようになっている。
【００２２】
また、前記送受信コントロール部２１からの送信データを変調して送信信号に変換する送信機２５、この送信機２５からの送信信号を同相分配する同相分配器２６、この同相分配器２６からの信号をそれぞれ位相調整する複数のフェーズシフタ２７、それぞれ振幅調整する複数のアッティネータ２８、この各アッティネータ２８からの信号をそれぞれ電力増幅して前記各方向性結合器１２に供給する複数のパワーアンプ２９を備えている。前記送信機２５、同相分配器２６、フェーズシフタ２７、アッティネータ２８及びパワーアンプ２９は送信系を構成している。前記各アッティネータ２８と各フェーズシフタ２７の振幅と位相も前記各アッティネータ１４、各フェーズシフタ１５と同様に前記重み付け値記憶手段１８に記憶した重み付け値を前記重み付け手段１７が乗じて制御するようになっている。
【００２３】
前記マイクロプロセッサ２３に保持された受信系の受信信号の振幅及び位相を制御する重み付け値の計算に必要な適応処理アルゴリズムには、ＭＳＮ（maximum signal to noise ratio:最大ＳＮＲ法）法や定包絡線信号用アルゴリズムであるＣＭＡ（constant modulus algorithm）法などがあり、それぞれ計算のための、不要波や所望波の電力や方向などの事前情報が必要になる。たとえば、ＭＳＮ法の場合には、不要波電力と方向、所望波電力と方向、素子雑音電力などの情報が必要であり、これらの情報は事前に収集された後、前記所望波／不要波情報入力部２４を通して前記マイクロプロセッサ２３に供給されるようになっている。
【００２４】
前記マイクロプロセッサ２３は、この供給された事前の情報を基に適応処理アルゴリズムを使用して重み付け値を事前計算し、この計算した重み付け値を前記重み付け値記憶手段１８に記憶するようになっている。前記重み付け値記憶手段１８には重み付け値を格納する２つのテーブルが設けられ、一方は、メイン重み付け値テーブル１８-1で、このメイン重み付け値テーブル１８-1は図３の(a)に示すように各端末局４-11、４-12、４-13、４-14、４-21、４-22、４-23の各アンテナ素子１１が受信する受信信号に対してそれぞれ振幅と位相の重み付け値を格納するようになっている。例えば、端末局４-11については各アンテナ素子１１が受信する受信信号に対して振幅重み付け値Ａ11、Ａ12、Ａ13、Ａ14、…と位相重み付け値Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13、Ｐ14、…を格納するようになっている。
【００２５】
このメイン重み付け値テーブル１８-1に格納した重み付け値は、前記所望波／不要波情報入力部２４を通して予め収集した所望波、不要波の到来波の情報を基にしてマイクロプロセッサ２３が適応処理アルゴリズムを使用して事前に計算した重み付け値で、以下、メイン重み付け値と称する。
【００２６】
また、他方は、サブ重み付け値テーブル１８-2で、このサブ重み付け値テーブル１８-2は図３の(b)に示すように各端末局４-11、４-12、４-13、４-14、４-21、４-22、４-23の各アンテナ素子１１が受信する受信信号に対してそれぞれ振幅と位相の重み付け値を複数種格納するようになっている。例えば、端末局４-11については各アンテナ素子１１が受信する受信信号に対して４種類の振幅重み付け値Ａ11a、Ａ12a、Ａ13a、Ａ14a、…、Ａ11b、Ａ12b、Ａ13b、Ａ14b、…、Ａ11c、Ａ12c、Ａ13c、Ａ14c、…、Ａ11d、Ａ12d、Ａ13d、Ａ14d、…と位相重み付け値Ｐ11a、Ｐ12a、Ｐ13a、Ｐ14a、…、Ｐ11b、Ｐ12b、Ｐ13b、Ｐ14b、…、Ｐ11c、Ｐ12c、Ｐ13c、Ｐ14c、…、Ｐ11d、Ｐ12d、Ｐ13d、Ｐ14d、…を格納するようになっている。
【００２７】
このサブ重み付け値テーブル１８-2に格納した重み付け値は、電波伝搬環境の変化を想定して到来波の情報を若干修正した複数種の修正到来波を設定し、この各修正到来波の情報を基にしてマイクロプロセッサ２３が適応処理アルゴリズムを使用して事前に計算した重み付け値で、以下、サブ重み付け値と称する。この複数種のサブ重み付け値は、メイン重み付け値に対して所望波やヌル点の方向が微妙に異なるような指向性パターンを形成する重み付け値である。
【００２８】
この指向性制御無線通信装置は、各端末局から最初に受信信号を受信する時は、選択手段１９により重み付け値記憶手段１８のメイン重み付け値テーブル１８-1からメイン重み付け値を読み出して重み付け手段１７に設定する。重み付け手段１７は設定されたメイン重み付け値に基づいて受信系のアッティネータ１４及びフェーズシフタ１５を制御する。すなわち、アッティネータ１４の振幅に振幅重み付け値を乗じるとともにフェーズシフタ１５の位相に位相重み付け値を乗じる。これにより、アンテナ全体を事前に収集した所望波／不要波の電力や方向などに対応して所望波の方向に強い指向性を持ち、不要波の方向にヌルを形成する指向性パターンにする。
【００２９】
端末局からの情報を受信するときには、複数のアンテナ素子１１で受信された各受信信号がそれぞれ方向性結合器１２を通して受信系に送られる。そして、各受信信号は低雑音増幅器１３で増幅された後、アッティネータ１４でメインの振幅重み付け値が乗じられて振幅調整され、フェーズシフタ１５でメインの位相重み付け値が乗じられて位相調整され、これらを通じて形成された指向性パターンで受信される。そして、各受信信号は合成器１６で合成され、受信機２２で復調され、受信データが送受信コントロール部２１に供給される。この受信データは送受信コントロール部２１から外部インターフェースを介してデータ処理部（図示せず）に送られ処理される。
【００３０】
また、合成器１６から出力される受信信号の出力値が評価手段２０にて評価される。すなわち、事前に計算で求めた最適重み付け値によって重み付けされたアンテナ全体の指向性パターンが時間の経過とともに起きる電波伝搬環境の緩やかな変化によって最適に適さなくなる可能性があるので、評価手段２０は合成器１６からの受信信号の出力値を評価する。
【００３１】
評価方法としては、受信信号から得られる出力値ＳＩＲ（signal to interference ratio：所望波信号と不要波（妨害波）信号のレベル比）、又は出力値ＳＩＮＲ（signal to interference plus noise ratio：所望波信号と不要波（妨害波）信号＋熱雑音信号の比）を判定して行う。
【００３２】
出力値ＳＩＮＲは、所望波出力と不要波出力＋熱雑音出力の比であるため、受信系の受信信号出力の善し悪しを直接的に表す指標である。図４は合成器１６からの受信信号の出力値ＳＩＮＲの経時変化を示したグラフである。この出力値ＳＩＮＲは重み付け手段１７にメイン重み付け値を設定して得た結果である。そして、評価手段２０での評価は予め出力値ＳＩＮＲのスレッショルド値を設定しておき、出力値ＳＩＮＲの変化をモニタし、区間ＡＢやＣＤのように出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値を越えたらそのときには最適もしくは最適に近い重み付け値が重み付け手段１７に設定されている、すなわち、所定の出力であると評価する。一方、区間ＢＣのようなその他の区間では出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値を下回っており、電波伝搬環境の変化により重み付け値が不適当になり、所定の出力値でないと評価する。
【００３３】
そして、評価手段２０で合成器１６からの受信信号の出力値が所定の出力値でないと評価されると、選択手段１９は今度は重み付け値記憶手段１８のサブ重み付け値テーブル１８-2に格納されている４種類のサブ重み付け値の中から１種類を読み出して重み付け手段１７に設定する。重み付け手段１７は設定されたサブ重み付け値を受信系のアッティネータ１４の振幅及びフェーズシフタ１５の位相に乗じる制御を行う。これにより、アンテナ全体の指向性を前述したメイン重み付け値を設定した時の指向性パターンに対して所望波やヌル点の方向が微妙に異なるような指向性パターンにする。
【００３４】
そして、再度評価手段２０により合成器１６からの受信信号の出力値を評価する。このときも所定の出力値でないと評価されると選択手段１９はサブ重み付け値テーブル１８-2に格納されている残りの３種類のサブ重み付け値の中から１種類を読み出して重み付け手段１７に設定する。また、評価手段２０が所定の出力値であると評価するとそのときに重み付け手段１７に設定されているサブ重み付け値が重み付け値として重み付け手段１７に固定される。
【００３５】
このようにして、複数のアンテナ素子１１からの受信信号の振幅と位相に重み付け値を乗じた受信信号を合成器１６で合成した出力値が所定の出力値であると評価手段２０にて評価されたときの重み付け値、すなわち、電波伝搬環境の経時変化に対応した指向性パターンを形成する重み付け値が重み付け手段１７に固定されることになる。
【００３６】
また、データ処理部から外部インターフェースを介して送受信コントロール部２１に送信データが送られると、送信系では、送信機２５によって送信データを送信信号に変調する。送信機２５からの送信信号が同相分配器２６によって複数の送信信号に同相分配されて各フェーズシフタ２７、各アッティネータ２８及び各パワーアンプ２９に順次供給される。そして、重み付け手段１７にて各フェーズシフタ２７では位相に重み付け値が乗じられ各アッティネータ２８では振幅に重み付け値が乗じられる。
【００３７】
送信系の重み付け値は適当な指向性合成理論を用いて各端末局に対して所望の指向性パターンが得られるような重み付け値を予め計算で求めて重み付け値記憶手段１８に記憶したものを使用する。そして、送信時には受信系と同様に各端末局毎に重み付け値を切替えて使用する。
【００３８】
各パワーアンプ２９から出力される送信信号は各方向性結合器１２を介して各アンテナ素子１１にそれぞれ送られ、各アンテナ素子１１から送信信号に対応した電波が放射される。
【００３９】
図５は重み付け値記憶手段１８のメイン重み付け値テーブル１８-1に格納するメイン重み付け値をマイクロプロセッサ２３が適応処理アルゴリズムを使用して計算するときの適応処理を示す流れ図である。このときの適応処理アルゴリズムは、ＭＳＮ（maximum signal to noise ratio：最大ＳＮＲ）アルゴリズムと呼ばれ、所望波と不要波の電力や方向の情報がわかっているときに受信指向性を最適するのに適している。従って、無線ＬＡＮシステムや無線ＰＯＳシステムなどのように端末局の設置位置が半固定で所望波方向や不要波方向が既知の通信システムに適している。
【００４０】
この適応処理アルゴリズムを使用した適応処理は、先ず、Ｓ１にて、計算に必要な事前情報である、到来角θi、θsの入力、Ｐs、Ｐi、Ｐnの入力を行う。また、周波数ホッピングスペクトラム拡散変調を使用した場合も考慮して周波数ｆhも入力する。ここで、θiは不要波到来角であり、θsは所望波到来角であり、Ｐsは所望波電力であり、Ｐiは不要波電力であり、Ｐnは素子雑音電力である。これらの情報をもとに入力信号ベクトルを作成する。
【００４１】
次に、Ｓ２にて、所望波の到来方向情報をアルゴリズムに与えるステアリングベクトル／ｓの計算を行う。次に、Ｓ３にて、相関行列Ｒxxの計算を行い、続いて、Ｓ４にて、相関行列Ｒxxの逆行列の計算を行う。そして、Ｓ５にて、最適重み付け値（Ｗopt）のベクトル計算を行う。最適重み付けベクトルは相関行列の逆行列とステアリングベクトルの積で計算される。
【００４２】
続いて、Ｓ６にて、求めた最適複素重み付け値を振幅重み付け値、位相重み付け値に変換する。そして、Ｓ７にて、求めた振幅重み付け値及び位相重み付け値をメイン重み付け値テーブル１８-1に格納する。
【００４３】
なお、適応処理アルゴリズムとしては、上述したＭＳＮアルゴリズムに限らず、ＭＭＳＥ（最小二乗誤差法）やＣＭＡ（定包絡線信号用アルゴリズム）なども適用可能である。但し、この場合、ＭＳＮアルゴリズムとは事前に知っておく情報が異なる。
【００４４】
図６は重み付け値記憶手段１８のサブ重み付け値テーブル１８-2に格納する複数種のサブ重み付け値をマイクロプロセッサ２３が適応処理アルゴリズムを使用して計算するときの適応処理を示す流れ図である。このときの適応処理アルゴリズムも前述したアルゴリズムと同様にＭＳＮアルゴリズムを使用して処理を行う。
【００４５】
この適応処理アルゴリズムを使用した適応処理は、先ず、Ｓ１１にて、選択数、すなわち重み付け値の組数Ｎの入力を行う。ここでは、Ｎ＝４である。続いて、Ｓ１２にて、例えば、不要波到来角のパラメータθiを微妙に異ならせる。
【００４６】
そして、Ｓ１３にて、到来角θi、θsの入力、Ｐs、Ｐi、Ｐnの入力を行い、Ｓ１４にて、所望波の到来方向情報をアルゴリズムに与えるステアリングベクトル／ｓの計算を行い、Ｓ１５にて、相関行列Ｒxxの計算を行い、Ｓ１６にて、相関行列Ｒxxの逆行列の計算を行う。続いて、Ｓ１７にて、最適重み付け値（Ｗopt）のベクトル計算を行い、Ｓ１８にて、求めた最適複素重み付け値を振幅重み付け値、位相重み付け値に変換し、Ｓ１９にて、求めた振幅重み付け値及び位相重み付け値をサブ重み付け値テーブル１８-2に格納する。
【００４７】
そして、振幅重み付け値、位相重み付け値を求め、サブ重み付け値テーブル１８-2に格納する処理が４種類について行われるまで不要波到来角のパラメータθiを微妙に変化させながら繰返し行い、４種類の振幅重み付け値、位相重み付け値がサブ重み付け値テーブル１８-2に格納されると、この適応処理を終了する。
【００４８】
こうして図５及び図６の適応処理を行うことで１台の端末局に対する重み付け値の算出処理が終了し、このような適応処理を設置されている端末局の数だけ行うことになる。
【００４９】
図７の(a)は図５の適応処理で求めた振幅と位相のメイン重み付け値を使用して形成される受信系の指向性パターン例を示し、図７の(b)は図６の適応処理で求めた４種類の振幅と位相のサブ重み付け値を使用して形成される受信系の指向性パターン例を示している。なお、このグラフの横軸は角度を表し、縦軸はアレー応答値、すなわち、受信出力値を表している。
【００５０】
このように、事前に収集した所望波や不要波の情報に対応した指向性パターンを形成するメイン重み付け値の他に電波伝搬環境の変化を想定して複数種の指向性パターンを形成する複数のサブ重み付け値を予め用意し、電波伝搬環境の変化に対してこれらの重み付け値の中から適宜選択することで対応できる。
【００５１】
図８は重み付け手段１７に設定する重み付け値記憶手段１８の重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図で、先ず、Ｓ２１にて、出力値ＳＩＮＲのスレッショルド値を設定し評価手段２０を確定する。そして、Ｓ２２にて、選択手段１９により重み付け値記憶手段１８のメイン重み付け値テーブル１８-1からメイン重み付け値を読み出して重み付け手段１７に設定する。これにより、重み付け手段１７は各アンテナ素子１１からの受信信号の振幅と位相にメイン振幅重み付け値、メイン位相重み付け値を乗ずることになる。
【００５２】
続いて、Ｓ２３にて、合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。これは設定した重み付け値が電波伝搬環境に適しているか否かを判定することになる。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、すなわち、所定の出力値であると判断すると、Ｓ２４にて、重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定して出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【００５３】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ２５にて、選択手段１９は重み付け値記憶手段１８から読み出す重み付け値を切替える。すなわち、メイン重み付け値に替えてサブ重み付け値テーブル１８-2に格納してある４種類のサブ重み付け値から１つ、例えば、サブ重み付け値Ｗ1を読み出して重み付け手段１７に設定する。
【００５４】
そして、Ｓ２６にて、同様に合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、Ｓ２４にて、重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定して出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【００５５】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ２７にて、サブ重み付け値テーブル１８-2から読み出す重み付け値を切替える。すなわち、サブ重み付け値Ｗnを読み出して重み付け手段１７に設定する。この場合は、Ｗn＝Ｗ2となる。
【００５６】
そして、Ｓ２８にて、同様に合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、Ｓ２４にて、これ以降の重み付け値の選択読み出しを停止することによって、重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定し、出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【００５７】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ２９にて、候補であるＷ1〜Ｗ4の全てを選択したかをチェックし、全てを選択していなければＳ２７に戻ってサブ重み付け値テーブル１８-2から読み出すサブ重み付け値を切替える。また、候補であるＷ1〜Ｗ4の全てを選択していれば、Ｓ３０にて、選択手段１９は１つのメイン重み付け値、４つのサブ重み付け値の中から出力値ＳＩＮＲが最大の重み付け値を選択する。
【００５８】
そして、Ｓ２４にて、重み付け手段１７にこの選択した重み付け値を固定する。こうして、重み付け手段１７は合成器１６からの出力の出力値ＳＩＮＲが変化するまでこの固定した重み付け値を受信信号の振幅及び位相に乗ずる制御を行うことになる。そして、出力値ＳＩＮＲが変化することがあると、Ｓ２２の処理に戻って、再び、重み付け値記憶手段１８のメイン重み付け値テーブル１８-1からメイン重み付け値を読み出して重み付け手段１７に設定し、上述した処理と同様の処理を開始する。
【００５９】
このように、先ず、事前に計算して記憶したメイン重み付け値テーブル１８-1のメイン重み付け値を設定して重み付け制御を行い、このメイン重み付け値が電波伝搬環境に適合しないときには、今度はメイン重み付け値のときとは指向性パターンが微妙に異なるように設定して事前に計算して記憶したサブ重み付け値テーブル１８-2の４種類のサブ重み付け値を順次設定して最終的に最適な重み付け値を設定するようにしている。
【００６０】
従って、重み付け値をリアルタイムで求める適応処理を行わず、事前に適応処理アルゴリズムを使用して計算で求めた重み付け値を使用するため、高速応答性が要求されず、大部分をソフトウエアで処理できるようになり、ハードウエア構成が極めて簡単になる。
【００６１】
また、例えば、屋内で使用する場合には、人の増減などによる電波伝搬環境の変化を想定し、予めいくつかの選択可能な重み付け値を用意しておき、合成器１６からの出力の出力値ＳＩＮＲを評価手段２０にて評価しながら最適な重み付け値を選択して重み付け手段１７に設定するようにしている。従って、より電波伝搬環境の変化に対応できる。特に、ＰＯＳシステムなど、端末局が半固定的に設置されるシステムにおいては、複数の端末局に対して相手局に応じた送信及び受信における重み付け値を適宜選択し直すことによって電波伝搬環境の変化にほぼ追従でき、しかも、処理系が非リアルタイムであることから、ソフトウエア処理が可能となり、コストを低く抑えることができる。
【００６２】
（第２の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し異なる部分について述べる。この実施の形態は周波数ホッピングスペクトラム拡散変調方式（ＦＦ／ＳＳ）の無線通信システムに適用したものである。この実施の形態の指向性制御無線通信装置の構成は基本的には図２と同じで、異なる点は受信機２２としてＦＨ／ＳＳ受信機を使用し、送信機２５としてＦＨ／ＳＳ送信機を使用している点、また、重み付け値記憶手段１８に図９に示す構成のメイン重み付け値テーブル１８１-1と図１０に示すサブ重み付け値テーブル１８１-2を設けている点である。
【００６３】
前記メイン重み付け値テーブル１８１-1は、各端末局４-11、４-12、４-13、４-14、４-21、４-22、４-23の各アンテナ素子１１が受信するｎ個のホッピング周波数の受信信号に対してそれぞれ振幅と位相の重み付け値を格納するようになっている。
【００６４】
例えば、端末局４-11については各アンテナ素子１１が受信する１個目のホッピング周波数の受信信号に対しては振幅重み付け値Ａ111、Ａ121、Ａ131、Ａ141、…と位相重み付け値Ｐ111、Ｐ121、Ｐ131、Ｐ141、…を格納するようになっている。また、ｎ個目のホッピング周波数の受信信号に対しては振幅重み付け値Ａ11n、Ａ12n、Ａ13n、Ａ14n、…と位相重み付け値Ｐ11n、Ｐ12n、Ｐ13n、Ｐ14n、…を格納するようになっている。
【００６５】
このメイン重み付け値テーブル１８１-1に格納した重み付け値は、所望波／不要波情報入力部２４を通して予め収集した所望波、不要波の到来波の情報を基にしてマイクロプロセッサ２３が適応処理アルゴリズムを使用して事前に計算した重み付け値で、以下、メイン重み付け値と称する。
【００６６】
また、前記サブ重み付け値テーブル１８１-2は、各端末局４-11、４-12、４-13、４-14、４-21、４-22、４-23の各アンテナ素子１１が受信するｎ個のホッピング周波数の受信信号に対してそれぞれ振幅と位相の重み付け値を複数種格納するようになっている。
【００６７】
例えば、端末局４-11については各アンテナ素子１１が受信する１個目のホッピング周波数の受信信号に対しては４種類の振幅重み付け値Ａ111a、Ａ121a、Ａ131a、Ａ141a、…、Ａ111b、Ａ121b、Ａ131b、Ａ141b、…、Ａ111c、Ａ121c、Ａ131c、Ａ141c、…、Ａ111d、Ａ121d、Ａ131d、Ａ141d、…と位相重み付け値Ｐ111a、Ｐ121a、Ｐ131a、Ｐ141a、…、Ｐ111b、Ｐ121b、Ｐ131b、Ｐ141b、…、Ｐ111c、Ｐ121c、Ｐ131c、Ｐ141c、…、Ｐ111d、Ｐ121d、Ｐ131d、Ｐ141d、…を格納するようになっている。
【００６８】
図１１は重み付け手段１７に設定する重み付け値記憶手段１８の重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図で、先ず、Ｓ３１にて、出力値ＳＩＮＲのスレッショルド値を設定し評価手段２０を確定する。そして、Ｓ３２にて、選択手段１９により重み付け値記憶手段１８のメイン重み付け値テーブル１８１-1からホッピング周波数ｆhに対するメイン重み付け値を読み出して重み付け手段１７に設定する。これにより、重み付け手段１７はホッピング周波数ｆhに対して各アンテナ素子１１からの受信信号の振幅と位相にメイン振幅重み付け値、メイン位相重み付け値を乗ずることになる。
【００６９】
続いて、Ｓ３３にて、合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。これは設定した重み付け値が電波伝搬環境に適しているか否かを判定することになる。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、すなわち、所定の出力値であると判断すると、Ｓ３４にて、これ以降の重み付け値の選択読み出しを停止することによって重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定し、出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【００７０】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ３５にて、選択手段１９は重み付け値記憶手段１８から読み出す重み付け値を切替える。すなわち、メイン重み付け値に替えてサブ重み付け値テーブル１８１-2に格納してあるホッピング周波数ｆhに対する４種類の重み付け値から１つ、例えば、重み付け値Ｗ1を読み出して重み付け手段１７に設定する。
【００７１】
そして、Ｓ３６にて、同様に合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、Ｓ３４にて、重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定して出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【００７２】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ３７にて、ホッピング周波数ｆhに対するサブ重み付け値テーブル１８１-2から読み出す重み付け値を切替える。すなわち、重み付け値Ｗnを読み出して重み付け手段１７に設定する。この場合は、Ｗn＝Ｗ2となる。
【００７３】
そして、Ｓ３８にて、同様に合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、Ｓ３４にて、重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定して出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【００７４】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ３９にて、ホッピング周波数ｆhにおけるサブ重み付け値の候補であるＷ1〜Ｗ4の全てを選択したかをチェックし、全てを選択していなければＳ３７に戻ってサブ重み付け値テーブル１８１-2から読み出す重み付け値を切替える。また、候補であるＷ1〜Ｗ4の全てを選択していれば、Ｓ４０にて、選択手段１９はホッピング周波数ｆhにおける１つのメイン重み付け値、４つのサブ重み付け値の中から出力値ＳＩＮＲが最大の重み付け値を選択する。
【００７５】
そして、Ｓ３４にて、重み付け手段１７にこの選択した重み付け値を固定する。こうして、重み付け手段１７は次の周波数にホッピングするか、合成器１６からの出力の出力値ＳＩＮＲが変化するまでこの固定した重み付け値を受信信号の振幅及び位相に乗ずる制御を行うことになる。
【００７６】
そして、次の周波数にホッピングするか、出力値ＳＩＮＲが変化することがあると、Ｓ３２の処理に戻って、再び、重み付け値記憶手段１８のメイン重み付け値テーブル１８１-1からホッピング周波数ｆhに対するメイン重み付け値を読み出して重み付け手段１７に設定し、上述した処理と同様の処理を開始する。なお、次の周波数にホッピングする場合はホッピング周波数ｆhが変化していることになる。
【００７７】
このように周波数ホッピングスペクトラム拡散変調方式の無線通信システムにおいても、事前に計算で求めたメイン重み付け値及び４種類のサブ重み付け値を使用するようにしている。
【００７８】
従って、重み付け値をリアルタイムで求める適応処理を行わず、事前に適応処理アルゴリズムを使用して計算で求めた重み付け値を使用するため、高速応答性が要求されず、大部分をソフトウエアで処理できるようになり、ハードウエア構成が極めて簡単になる。しかも、ホッピング周波数に対応した適切な重み付け値を設定できる。従って、前述した実施の形態と同様、より電波伝搬環境の変化に対応でき、特に、ＰＯＳシステムなど、端末局が半固定的に設置されるシステムにおいて電波伝搬環境の変化にほぼ追従でき、しかもコストを低く抑えることができるという作用効果が得られるものである。
【００７９】
（第３の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し異なる部分について述べる。この実施の形態の指向性制御無線通信装置は図１２に示す構成になっている。すなわち、合成器１６の出力を取り込んで受信系の重み付け値の適応処理を行う適応処理手段３０、重み付け手段１７に設定する重み付け値を前記メイン重み付け値テーブル１８-1に格納されているメイン重み付け値を使用するか前記適応処理手段３０からの重み付け値を使用するか切替える切替スイッチ３１、評価手段２０の評価結果に基づいて前記切替スイッチ３１の切替え制御を行う切替え手段３２及び前記適応処理手段３０が算出した重み付け値を固定する固定手段３３を設けている。また、重み付け値記憶手段１８に図３の(a)に示すメイン重み付け値テーブル１８-1のみを設けている。その他については図２と同様である。
【００８０】
前記適応処理手段３０は、重み付け値をリアルタイムで求めるもので、例えば、受信系のリアルタイムに動作するＭＳＮアルゴリズムによる適応処理を行う。前記適応処理手段３０は、図１３に示すように、各方向性結合器１２からの各アンテナ素子１１が受信した受信信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器３４によりデジタル信号に変換して取り込むとともに重み付けを行った受信信号を合成した合成器１６からの出力をＡ／Ｄ変換器３５によりデジタル信号に変換して取り込み、マイクロプロセッサ２３を使用して最適化アルゴリズムをもとに、Ｗ(m+1)＝Ｗ(m)＋μ〔Ｓ−Ｘ(m)ｙ*(m)〕の処理を行い、最適重み付け値を算出するようになっている。
【００８１】
このアルゴリズムは、最急降下法に基づいたＭＳＮアルゴリズムであり、ｍはｍ番目のサンプルを表し、μはステップサイズを表している。Ｗ(m)はｍ番目の、Ｗ(m+1)はｍ＋１番目の最適重み付け値を表し、Ｓはステアリングベクトルを表し、ｙ*(m)はｍ番目のアンテナ素子出力の複素共役値を表している。このようにして算出された重み付け値Ｗ(m+1)は位相、振幅成分に分解された後重み付け手段１７に設定されるようになっている。
【００８２】
図１４は重み付け手段１７に設定する重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図で、先ず、Ｓ４１にて、出力値ＳＩＮＲのスレッショルド値を設定し評価手段２０を確定する。そして、Ｓ４２にて、切替え手段３２は切替スイッチ３１を重み付け値記憶手段１８側に切替えてメイン重み付け値テーブル１８-1からメイン重み付け値を読み出して重み付け手段１７に設定する。
【００８３】
メイン重み付け値を重み付け手段１７に設定することで、重み付け手段１７は各アンテナ素子１１からの受信信号の振幅と位相にメイン振幅重み付け値、メイン位相重み付け値を乗ずることになる。
【００８４】
続いて、Ｓ４３にて、合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。これは設定した重み付け値が電波伝搬環境に適しているか否かを判定することになる。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、すなわち、所定の出力値であると判断すると、Ｓ４４にて、これ以降の重み付け値の読み出しを停止することによって重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定し、出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【００８５】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ４５にて、切替え手段３２は切替スイッチ３１を適応処理手段３０側に切替える。これにより今度は適応処理手段３０にてリアルタイムに算出された重み付け値が重み付け手段１７に設定されるようになる。重み付け手段１７は各アンテナ素子１１からの受信信号の振幅と位相にメイン振幅重み付け値、メイン位相重み付け値を乗ずることになる。
【００８６】
続いて、Ｓ４６にて、合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上になるまで適応処理手段３０による重み付け値の設定が繰り返される。
【００８７】
そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上になると、Ｓ４４にて、このときの重み付け値を固定手段３３に固定することによって重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定し、出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【００８８】
Ｓ４４において重み付け値を固定した後は、重み付け手段１７は合成器１６からの出力の出力値ＳＩＮＲが変化するまでこの固定した重み付け値を受信信号の振幅及び位相に乗ずる制御を行うことになる。そして、出力値ＳＩＮＲが変化することがあると、Ｓ４５の処理に戻って、再び、適応処理手段３０により計算した重み付け値を重み付け手段１７に設定することになる。
【００８９】
このように、最初は事前に計算して重み付け値記憶手段１８に記憶してあるメイン重み付け値を重み付け手段１７に設定して受信信号の重み付け制御を行い、このメイン重み付け値が電波伝搬環境の変化によって適合しなくなるとその後は適応処理手段３０によりリアルタイムで算出される重み付け値を重み付け手段１７に設定して重み付けの逐次制御を行うことになる。従って、常に最適な重み付け値が設定されることになる。
【００９０】
また、適応処理手段３０は、事前に計算したメイン重み付け値を初期値として適応処理を行うため収束性が高く、高速応答性が要求されず、また、出力値の再評価によってすぐに逐次制御を行う適応処理を終了する可能性が高い。すなわち、収束時間を短くできる。
【００９１】
このように、事前に計算によって算出されたメイン重み付け値を主として用い、補助的に適応処理によってリアルタイムに算出された重み付け値を用いることで、逐次制御を行う適応処理手段３０の負担は軽減され、高速計算や高速の収束性は要求されなくなり、従って、適応処理手段に専用のハードウエア等を用いなくてもソフトウエア処理などで実現可能となる。
【００９２】
また、ソフトウエアの処理量は比較的軽いため、システムが持つマイクロプロセッサ２３などのリソースを使用してマイクロプロセッサの通常処理に負担をかけない範囲での割り込み処理も可能となるため、簡単な構成で実現できる。また、主として、端末局が半固定的に設置されるシステムに適用して相手局に応じた送信及び受信の重み付け値を適宜調整し直すことによって電波伝搬環境の変化にほぼ追従でき、しかも、大部分をソフトウエアで処理でき、全てをリアルタイムの適応処理で重み付け値を設定する場合に比べてハードウエアの構成が簡単になり、コスト低下も図ることができる。
【００９３】
（第４の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し異なる部分について述べる。この実施の形態は周波数ホッピングスペクトラム拡散変調方式（ＦＨ／ＳＳ）の無線通信システムに適用したものである。この実施の形態の指向性制御無線通信装置の構成は基本的には図１２と同じで、異なる点は受信機２２としてＦＨ／ＳＳ受信機を使用し、送信機２５としてＦＨ／ＳＳ送信機を使用している点、また、重み付け値記憶手段１８に図９に示す構成のメイン重み付け値テーブル１８１-1のみを設けている点である。
【００９４】
図１５は重み付け手段１７に設定する重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図で、先ず、Ｓ５１にて、出力値ＳＩＮＲのスレッショルド値を設定し評価手段２０を確定する。そして、Ｓ５２にて、切替え手段３２は切替スイッチ３１を重み付け値記憶手段１８側に切替えてメイン重み付け値テーブル１８-1からホッピング周波数ｆhに対応したメイン重み付け値を読み出して重み付け手段１７に設定する。
【００９５】
メイン重み付け値を重み付け手段１７に設定することで、重み付け手段１７は各アンテナ素子１１からの受信信号の振幅と位相にメイン振幅重み付け値、メイン位相重み付け値を乗ずることになる。
【００９６】
続いて、Ｓ５３にて、合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。これは設定した重み付け値が電波伝搬環境に適しているか否かを判定することになる。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、すなわち、所定の出力値であると判断すると、Ｓ５４にて、これ以降の重み付け値の読み出しを停止することによって重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定し、出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【００９７】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ５５にて、切替え手段３２は切替スイッチ３１を適応処理手段３０側に切替える。これにより今度は適応処理手段３０にてリアルタイムに算出されたホッピング周波数ｆhに対応した重み付け値が重み付け手段１７に設定されるようになる。重み付け手段１７は各アンテナ素子１１からの受信信号の振幅と位相にメイン振幅重み付け値、メイン位相重み付け値を乗ずることになる。
【００９８】
続いて、Ｓ５６にて、合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上になるまで適応処理手段３０による重み付け値の設定が繰り返される。
【００９９】
そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上になると、Ｓ５４にて、このときの重み付け値を固定手段３３に固定することによって重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定し、出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【０１００】
重み付け値を固定した後は、重み付け手段１７は次の周波数にホッピングするか、合成器１６からの出力の出力値ＳＩＮＲが変化するまでこの固定した重み付け値を受信信号の振幅及び位相に乗ずる制御を行うことになる。そして、次の周波数にホッピングすることがあると、Ｓ５２の処理に戻り、切替え手段３２により切替スイッチ３１を重み付け値記憶手段１８側に切替えてメイン重み付け値テーブル１８-1から次のホッピング周波数ｆhに対応したメイン重み付け値を読み出して重み付け手段１７に設定する。
【０１０１】
また、合成器１６からの出力の出力値ＳＩＮＲが変化することがあると、Ｓ５５の処理に戻り、同一のホッピング周波数の基で再び適応処理手段３０により計算した重み付け値を重み付け手段１７に設定することになる。
【０１０２】
このように、周波数ホッピングスペクトラム拡散変調方式の無線システムにおいても、各ホッピング周波数毎に最初は事前に計算して重み付け値記憶手段１８に記憶してあるメイン重み付け値を重み付け手段１７に設定して受信信号の重み付け制御を行い、このメイン重み付け値が電波伝搬環境の変化によって適合しなくなるとその後は適応処理手段３０によりリアルタイムで算出される重み付け値を重み付け手段１７に設定して重み付けの逐次制御を行うことになる。従って、常にホッピング周波数毎に最適な重み付け値が設定されることになる。
【０１０３】
従って、この場合も逐次制御を行う適応処理手段３０の負担は軽減され、高速計算や高速の収束性は要求されなくなり、従って、適応処理手段に専用のハードウエア等を用いなくてもソフトウエア処理などで実現可能となる。
【０１０４】
また、ソフトウエアの処理量は比較的軽いため、システムが持つマイクロプロセッサ２３などのリソースを使用してマイクロプロセッサの通常処理に負担をかけない範囲での割り込み処理も可能となるため、簡単な構成で実現できる。また、主として、端末局が半固定的に設置されるシステムに適用して相手局に応じた送信及び受信の重み付け値を適宜調整し直すことによって電波伝搬環境の変化にほぼ追従でき、しかも、大部分をソフトウエアで処理でき、全てをリアルタイムの適応処理で重み付け値を設定する場合に比べてハードウエアの構成が簡単になり、コスト低下も図ることができる。
【０１０５】
（第５の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し異なる部分について述べる。この実施の形態の指向性制御無線通信装置は図１６に示す構成になっている。すなわち、切替え手段３２１は重み付け値記憶手段１８から読み出す重み付け値を前記メイン重み付け値テーブル１８-1から行うか前記サブ重み付け値テーブル１８-2から行うかを切替えるとともに切替スイッチ３１の切替え制御を行うようになっている。また、重み付け値記憶手段１８に図３の(a)に示すメイン重み付け値テーブル１８-1及び図３の(b)に示すサブ重み付け値テーブル１８-2を設けている。その他については図２と同様である。
【０１０６】
図１７は重み付け手段１７に設定する重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図で、先ず、Ｓ６１にて、出力値ＳＩＮＲのスレッショルド値を設定し評価手段２０を確定する。そして、Ｓ６２にて、切替え手段３２１により切替スイッチ３１を重み付け値記憶手段１８側に切替え、この重み付け値記憶手段１８のメイン重み付け値テーブル１８-1からメイン重み付け値を読み出して重み付け手段１７に設定する。これにより、重み付け手段１７は各アンテナ素子１１からの受信信号の振幅と位相にメイン振幅重み付け値、メイン位相重み付け値を乗ずることになる。
【０１０７】
続いて、Ｓ６３にて、合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。これは設定した重み付け値が電波伝搬環境に適しているか否かを判定することになる。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、すなわち、所定の出力値であると判断すると、Ｓ６４にて、これ以降の重み付け値の読み出しを固定することによって重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定し、出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【０１０８】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ６５にて、切替え手段３２１は重み付け値記憶手段１８から読み出す重み付け値をメイン重み付け値テーブル１８-1からサブ重み付け値テーブル１８-2に切替え、このサブ重み付け値テーブル１８-2に格納してある４種類のサブ重み付け値から１つ、例えば、サブ重み付け値Ｗ1を読み出して重み付け手段１７に設定する。
【０１０９】
そして、Ｓ６６にて、同様に合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、Ｓ６４にて、重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定して出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【０１１０】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ６７にて、サブ重み付け値テーブル１８-2から読み出す重み付け値を切替える。すなわち、サブ重み付け値Ｗnを読み出して重み付け手段１７に設定する。この場合は、Ｗn＝Ｗ2となる。
【０１１１】
そして、Ｓ６８にて、同様に合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、Ｓ６４にて、重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定して出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【０１１２】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ６９にて、候補であるＷ1〜Ｗ4の全てを選択したかをチェックし、全てを選択していなければＳ６７に戻ってサブ重み付け値テーブル１８-2から読み出すサブ重み付け値を切替える。また、候補であるＷ1〜Ｗ4の全てを選択していれば、Ｓ７０にて、切替え手段３２１は切替スイッチ３１を適応処理手段３０側に切替える。これにより今度は適応処理手段３０にてリアルタイムに算出された重み付け値が重み付け手段１７に設定されるようになる。重み付け手段１７は各アンテナ素子１１からの受信信号の振幅と位相にメイン振幅重み付け値、メイン位相重み付け値を乗ずることになる。
【０１１３】
続いて、Ｓ７１にて、合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上になるまで適応処理手段３０による重み付け値の設定が繰り返される。
【０１１４】
そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上になると、Ｓ６４にて、このときの重み付け値を固定手段３３に固定することによって重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定し、出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【０１１５】
Ｓ６４にて重み付け値を固定した後は、重み付け手段１７は合成器１６からの出力の出力値ＳＩＮＲが変化するまでこの固定した重み付け値を受信信号の振幅及び位相に乗ずる制御を行うことになる。そして、出力値ＳＩＮＲが変化することがあると、Ｓ７０の処理に戻って、再び、適応処理手段３０により計算した重み付け値を重み付け手段１７に設定することになる。
【０１１６】
このように、先ず、事前に計算して記憶したメイン重み付け値テーブル１８-1のメイン重み付け値を重み付け手段１７に設定して重み付け制御を行い、このメイン重み付け値が電波伝搬環境に適合しないときには、同じく事前に計算して記憶したサブ重み付け値テーブル１８-2の４種類のサブ重み付け値を順次設定して重み付け制御を行い、この各サブ重み付け値も電波伝搬環境に適合しないときにはじめて適応処理手段３０によりリアルタイムで算出される重み付け値を重み付け手段１７に設定して重み付けの逐次制御を行うことになる。従って、常に最適な重み付け値が設定されることになる。
【０１１７】
また、事前に計算したメイン重み付け値及びサブ重み付け値を最初に使用し、その後に適応処理手段３０による適応処理で求めた重み付け値を使用するので、適応処理手段３０は収束性が高く、高速応答性が要求されず、また、出力値の再評価によってすぐに逐次制御を行う適応処理を終了する可能性が高い。すなわち、収束時間を短くできる。また、適応処理手段３０の負担は軽減され、高速計算や高速の収束性は要求されなくなり、従って、適応処理手段に専用のハードウエア等を用いなくてもソフトウエア処理などで実現可能となる。
【０１１８】
また、ソフトウエアの処理量は比較的軽いため、システムが持つマイクロプロセッサ２３などのリソースを使用してマイクロプロセッサの通常処理に負担をかけない範囲での割り込み処理も可能となるため、簡単な構成で実現できる。また、主として、端末局が半固定的に設置されるシステムに適用して相手局に応じた送信及び受信の重み付け値を適宜調整し直すことによって電波伝搬環境の変化にほぼ追従でき、しかも、大部分をソフトウエアで処理でき、全てをリアルタイムの適応処理で重み付け値を設定する場合に比べてハードウエアの構成が簡単になり、コスト低下も図ることができる。
【０１１９】
（第６の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し異なる部分について述べる。この実施の形態は周波数ホッピングスペクトラム拡散変調方式（ＦＦ／ＳＳ）の無線通信システムに適用したものである。この実施の形態の指向性制御無線通信装置の構成は基本的には図１６と同じで、異なる点は受信機２２としてＦＨ／ＳＳ受信機を使用し、送信機２５としてＦＨ／ＳＳ送信機を使用している点、また、重み付け値記憶手段１８に図９に示す構成のメイン重み付け値テーブル１８１-1及び図１０に示す構成のサブ重み付け値テーブル１８１-2を設けている点である。
【０１２０】
図１８は重み付け手段１７に設定する重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図で、先ず、Ｓ８１にて、出力値ＳＩＮＲのスレッショルド値を設定し評価手段２０を確定する。そして、Ｓ８２にて、切替え手段３２１により切替スイッチ３１を重み付け値記憶手段１８側に切替え、この重み付け値記憶手段１８のメイン重み付け値テーブル１８-1からホッピング周波数ｆhに対応したメイン重み付け値を読み出して重み付け手段１７に設定する。これにより、重み付け手段１７は各アンテナ素子１１からの受信信号の振幅と位相にメイン振幅重み付け値、メイン位相重み付け値を乗ずることになる。
【０１２１】
続いて、Ｓ８３にて、合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。これは設定した重み付け値が電波伝搬環境に適しているか否かを判定することになる。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、すなわち、所定の出力値であると判断すると、Ｓ８４にて、これ以降の重み付け値の読み出しを停止することによって重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定し、出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【０１２２】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ８５にて、切替え手段３２１は重み付け値記憶手段１８から読み出す重み付け値をメイン重み付け値テーブル１８-1からサブ重み付け値テーブル１８-2に切替え、このサブ重み付け値テーブル１８-2に格納してあるホッピング周波数ｆhに対する４種類のサブ重み付け値から１つ、例えば、サブ重み付け値Ｗ1を読み出して重み付け手段１７に設定する。
【０１２３】
そして、Ｓ８６にて、同様に合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、Ｓ８４にて、重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定して出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【０１２４】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ８７にて、サブ重み付け値テーブル１８-2から読み出すホッピング周波数ｆhに対するサブ重み付け値を切替える。すなわち、サブ重み付け値Ｗnを読み出して重み付け手段１７に設定する。この場合は、Ｗn＝Ｗ2となる。
【０１２５】
そして、Ｓ８８にて、同様に合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上あることを判断すると、Ｓ８４にて、重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定して出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【０１２６】
しかし、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値未満であることを判断すると、Ｓ８９にて、ホッピング周波数ｆhにおけるサブ重み付け値の候補であるＷ1〜Ｗ4の全てを選択したかをチェックし、全てを選択していなければＳ８７に戻ってサブ重み付け値テーブル１８-2から読み出すホッピング周波数ｆhにおけるサブ重み付け値を切替える。また、候補であるＷ1〜Ｗ4の全てを選択していれば、Ｓ９０にて、切替え手段３２１は切替スイッチ３１を適応処理手段３０側に切替える。これにより今度は適応処理手段３０にてホッピング周波数ｆhにおいてリアルタイムに算出された重み付け値が重み付け手段１７に設定されるようになる。重み付け手段１７は各アンテナ素子１１からの受信信号の振幅と位相にメイン振幅重み付け値、メイン位相重み付け値を乗ずることになる。
【０１２７】
続いて、Ｓ９１にて、合成器１６の出力値を評価手段２０にて評価する。すなわち、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上か否かを判断する。そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上になるまで適応処理手段３０による重み付け値の設定が繰り返される。
【０１２８】
そして、出力値ＳＩＮＲがスレッショルド値以上になると、Ｓ８４にて、このときの重み付け値を固定手段３３に固定することによって重み付け手段１７に設定した重み付け値を固定し、出力値ＳＩＮＲの変化をモニタする。
【０１２９】
Ｓ８４にて重み付け値を固定した後は、重み付け手段１７は次の周波数にホッピングするか、合成器１６からの出力の出力値ＳＩＮＲが変化するまでこの固定した重み付け値を受信信号の振幅及び位相に乗ずる制御を行うことになる。そして、次の周波数にホッピングすることがあると、Ｓ８２の処理に戻り、切替え手段３２１により切替スイッチ３１を重み付け値記憶手段１８側に切替えてメイン重み付け値テーブル１８-1から次のホッピング周波数ｆhに対応したメイン重み付け値を読み出して重み付け手段１７に設定する。
【０１３０】
また、合成器１６からの出力の出力値ＳＩＮＲが変化することがあると、Ｓ９０の処理に戻り、同一のホッピング周波数ｆhの基で再び適応処理手段３０により計算した重み付け値を重み付け手段１７に設定することになる。
【０１３１】
このように、周波数ホッピングスペクトラム拡散変調方式の無線システムにおいても、各ホッピング周波数毎に、先ず、事前に計算して記憶したメイン重み付け値テーブル１８１-1のメイン重み付け値を重み付け手段１７に設定して重み付け制御を行い、このメイン重み付け値が電波伝搬環境に適合しないときには、同じく事前に計算して記憶したサブ重み付け値テーブル１８１-2の４種類のサブ重み付け値を順次設定して重み付け制御を行い、この各サブ重み付け値も電波伝搬環境に適合しないときにはじめて適応処理手段３０によりリアルタイムで算出される重み付け値を重み付け手段１７に設定して重み付けの逐次制御を行うことになる。従って、常にホッピング周波数毎に最適な重み付け値が設定されることになる。
【０１３２】
従って、この場合も逐次制御を行う適応処理手段３０の負担は軽減され、高速計算や高速の収束性は要求されなくなり、従って、適応処理手段に専用のハードウエア等を用いなくてもソフトウエア処理などで実現可能となる。
【０１３３】
また、ソフトウエアの処理量は比較的軽いため、システムが持つマイクロプロセッサ２３などのリソースを使用してマイクロプロセッサの通常処理に負担をかけない範囲での割り込み処理も可能となるため、簡単な構成で実現できる。また、主として、端末局が半固定的に設置されるシステムに適用して相手局に応じた送信及び受信の重み付け値を適宜調整し直すことによって電波伝搬環境の変化にほぼ追従でき、しかも、大部分をソフトウエアで処理でき、全てをリアルタイムの適応処理で重み付け値を設定する場合に比べてハードウエアの構成が簡単になり、コスト低下も図ることができる。
【０１３４】
【発明の効果】
各請求項記載の発明によれば、電波伝搬環境の変化に対して充分に追従ができて適応性に優れ、しかも構成が簡単である。
また、請求項１乃至３記載の発明によれば、事前に計算して記憶した複数の重み付け値を使用して最適な重み付け値を設定しているので、さらに、ソフトウエア処理が可能になる。
【０１３５】
また、請求項４乃至５記載の発明によれば、事前に計算して記憶した重み付け値及び適応処理によりリアルタイムで算出した重み付け値を使用して最適な重み付け値を設定し、しかも、最初は事前に計算した重み付け値を使用しているので、さらに、適応処理によりリアルタイムで重み付け値を算出する場合に適応処理の収束性が高く収束時間を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における無線通信システムを示す図。
【図２】同実施の形態における指向性制御無線通信装置の構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態における指向性制御無線通信装置の重み付け値記憶手段に設けた重み付け値テーブルの構成を示す図。
【図４】同実施の形態における指向性制御無線通信装置の合成器からの受信信号の出力値ＳＩＮＲの経時変化を示すグラフ。
【図５】同実施の形態における指向性制御無線通信装置がメイン重み付け値を算出するときの適応処理を示す流れ図。
【図６】同実施の形態における指向性制御無線通信装置がサブ重み付け値を算出するときの適応処理を示す流れ図。
【図７】同実施の形態における指向性制御無線通信装置が重み付け値を使用して形成する指向性パターンの例を示す図。
【図８】同実施の形態における指向性制御無線通信装置が設定する重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図。
【図９】本発明の第２の実施の形態における指向性制御無線通信装置の重み付け値記憶手段に設けたメイン重み付け値テーブルの構成を示す図。
【図１０】同実施の形態における指向性制御無線通信装置の重み付け値記憶手段に設けたサブ重み付け値テーブルの構成を示す図。
【図１１】同実施の形態における指向性制御無線通信装置が設定する重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における指向性制御無線通信装置の構成を示すブロック図。
【図１３】図１２の指向性制御無線通信装置における適応処理手段の構成を説明するためのブロック図。
【図１４】同実施の形態における指向性制御無線通信装置が設定する重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図。
【図１５】本発明の第４の実施の形態における指向性制御無線通信装置が設定する重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図。
【図１６】本発明の第５の実施の形態における指向性制御無線通信装置の構成を示すブロック図。
【図１７】同実施の形態における指向性制御無線通信装置が設定する重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図。
【図１８】本発明の第６の実施の形態における指向性制御無線通信装置が設定する重み付け値を切替えするときの処理を示す流れ図。
【図１９】従来例を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…アンテナ素子
１４…アッティネータ
１５…フェーズシフタ
１６…合計器
１７…重み付け手段
１８…重み付け値記憶手段
１９…選択手段
２０…評価手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, a directivity control radio communication apparatus applied to a base station in a radio communication system that performs data communication between a base station and a plurality of terminal stations.
[0002]
[Prior art]
For example, when wireless communication is performed in an indoor space or the like, since it is strongly affected by fading due to multipath (multiple reflected waves), it is effective to transmit and receive with the directivity narrowed in the direction in which the maximum received wave arrives. For this reason, there is known a directivity control wireless communication apparatus capable of adaptively controlling directivity by an adaptive array antenna or the like.
[0003]
Such a directivity-controlled wireless communication device is usually composed of a plurality of antenna elements arranged in an array and a plurality of amplitude / phase adjustment mechanisms connected to the antenna elements, and by appropriately performing amplitude / phase adjustment on transmission / reception signals. The directivity is controlled. The weight value multiplied by the amplitude / phase adjustment mechanism at this time is determined by calculation based on adaptive processing theory and directivity synthesis theory, or by real-time control using these algorithms.
[0004]
As what implement | achieved this, the adaptive array antenna transmission / reception apparatus of Unexamined-Japanese-Patent No. 9-219615 is known, for example. As shown in FIG. 19, this is a weighting unit 2 that weights amplitudes and phases by multiplying an array antenna composed of a plurality of antenna elements 1 and a weighting factor set for a transmission / reception signal of each antenna element 1. And a distribution / combination unit 3 that performs distribution of transmission signals to the antenna elements 1 and synthesis of reception signals from the antenna elements 1 via the weighting unit 2, a transmission / reception unit 4, an external arithmetic unit 5, An interface 6 is provided, and calculation of adaptive control of directivity is performed for each terminal of the transmission / reception partner in non-real time by the external arithmetic unit 5, and a time slot is assigned to each terminal in advance by transmission / reception for switching of the weighting value for each terminal, This is done in a time-sharing manner.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In this way, the adaptive array antenna transmitting / receiving apparatus that calculates the weighting values of the amplitude and phase for each terminal of the transmission / reception partner in advance by the external arithmetic unit and switches the weighting value set in the adaptive array apparatus for each terminal is simplified in configuration. In addition, there is an advantage that the cost can be reduced. In this apparatus, it is assumed that the conditions used when calculating the weight values calculated in advance do not change even when communication is actually performed. The various conditions include the direction and magnitude of radio waves from the terminal, the direction and magnitude of unwanted waves, the level of noise, and the like, which can be known in advance by measurement.
[0006]
However, since the propagation environment of radio waves changes from time to time, the conditions used in the calculation in advance become gradually inappropriate over time, so the pre-calculated weighting values deviate during actual communication. End up. In the adaptive array antenna transmission / reception apparatus described in the above publication, when an adaptive array antenna is used as a base station to communicate with each terminal, a reference signal is output at a relatively long time interval, and the weighting value is recalculated based on the reception result. This is performed by an external arithmetic unit, and the weighting value is recalculated in the previous time slot and used as the weighting value in the current time slot.
[0007]
For this reason, if the time interval of the time slot becomes long, it takes time to cope with the change in the propagation environment, and there is a problem that the weighted value of the shifted value is used in actual communication. In order to solve this problem, it is conceivable to shorten the time interval of the time slot. However, if this is done, an expensive external arithmetic unit for calculating the weight value at high speed is required as the external arithmetic unit, and the propagation environment In the time when there is not much change, unnecessary calculation processing is performed, which also causes a problem.
[0008]
Accordingly, the invention described in each claim provides a directivity control wireless communication apparatus that can sufficiently follow changes in a radio wave propagation environment, has excellent adaptability, and has a simple configuration.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a reception system that demodulates a reception signal synthesized by multiplying the amplitude and phase of signals from a plurality of antenna elements by a weight value, a modulated signal is divided into a plurality, and each of the divided signals is distributed. In a directivity control wireless communication apparatus that includes a transmission system that multiplies the amplitude and phase by a weighted value and radiates from each antenna element, and performs wireless communication with the communication partner, the reception system is based on arrival wave information corresponding to the communication partner. Calculated by Maine Memorized weight value Main weighting value table and subweighting value table storing multiple types of subweighting values obtained by calculation based on a plurality of corrected arrival wave information obtained by correcting incoming wave information assuming changes in radio wave propagation environment When, Main weight value table or sub weight value table Selection means for selecting and reading out the weighting value from Main weight value table or sub weight value table Weighting means for multiplying the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighted value read from each of the antenna elements, combining means for combining each received signal weighted by the weighting means, and combining by the combining means Provided with an evaluation means for evaluating the output value of the received signal. Main weight value from main weight value table The main weight value thus read is multiplied by the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighting means, and the output value of the received signal from the synthesizing means is evaluated by the evaluating means. Means Received signal when optimal or near optimal weighting value is set for weighting means If not evaluated as output value, select means Sub weight value table Multiple sub-weights stored in Et 1 The seed is selected and read, and the read sub-weighting value is multiplied by the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighting means, and the output value of the received signal from the combining means is evaluated by the evaluating means. sub The evaluation means reads and reads the weight values. Received signal when optimal or near optimal weighting value is set for weighting means It is to repeat until it is evaluated as an output value.
[0011]
Claim 2 In the described invention, a receiving system that demodulates a received signal synthesized by multiplying amplitudes and phases of signals from a plurality of antenna elements by weighting values, a modulated signal is divided into a plurality, and the amplitude and phase of each distributed signal are distributed. In a directivity control radio communication apparatus that has a transmission system that radiates from each antenna element by multiplying by a weight value, and performs radio communication with a communication partner using a frequency hopping spread spectrum method, the reception system is provided for each hopping frequency corresponding to the communication partner. For each hopping frequency obtained by calculation based on the arrival wave information of Maine Memorized weight value Stores the main weighting value table and sub-weighting values for each of multiple types of hopping frequencies obtained by calculation based on a plurality of corrected arrival wave information obtained by correcting the arrival wave information for each hopping frequency assuming changes in the radio wave propagation environment Sub-weighted value table When, From main weight value table or sub weight value table Every hopping frequency Heavy The selection means for selecting and reading the found value and the selection means selected by this selection means Main weight value table or sub weight value table Weighting means for multiplying the weighted value for each hopping frequency read from the signal by the amplitude and phase of the received signal from each antenna element corresponding to the hopping frequency, and combining for synthesizing each received signal weighted by this weighting means And an evaluation means for evaluating the output value of the received signal synthesized by the synthesis means. Main weight value table To hopping frequency Main weight value of Select and read, this read Maine The weighting means multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighting means for each hopping frequency, and evaluates the output value of the received signal from the combining means by the evaluating means. Received signal when optimal or near optimal weighting value is set for weighting means If not evaluated as output value, select means Sub weight value table Multiple sub-weighting values for each hopping frequency stored in Et 1 The seed is selected and read out, and the read sub-weighting value is multiplied by the amplitude and phase of the reception signal from each antenna element by the weighting means for each hopping frequency, and the output value of the reception signal from the combining means is used as the evaluation means. Evaluate this Sub-weighting value for each hopping frequency The selection means reads the evaluation means Received signal when optimal or near optimal weighting value is set for weighting means It is to repeat until it is evaluated as an output value.
[0013]
Claim 3 The invention described in claim 1 Or 2 In the directivity control wireless communication apparatus described, Sub weight value table Remembered sub All the weighted values are read and the received signal output values from the combining means when these are multiplied by the received signal are all evaluated by the evaluating means. Received signal when optimal or near optimal weighting value is set for weighting means When it is not evaluated as an output value, it corresponds to the received signal with the highest output value evaluation among the received signals from the combining means. sub The weighting value is fixed to the weighting value multiplied by the weighting means.
[0016]
Claim 4 In the described invention, a receiving system that demodulates a received signal synthesized by multiplying amplitudes and phases of signals from a plurality of antenna elements by weighting values, a modulated signal is divided into a plurality, and the amplitude and phase of each distributed signal are distributed. In a directivity control wireless communication device that wirelessly communicates with a communication partner, the receiving system corresponds to the communication partner. Based on the incoming wave information Calculated Maine Memorized weight value Main weighting value table and subweighting value table storing multiple types of subweighting values obtained by calculation based on a plurality of corrected arrival wave information obtained by correcting incoming wave information assuming changes in radio wave propagation environment And adaptive processing means for sequentially obtaining weight values, Main weight value table or sub weight value table Remember Main weight value or sub Weight value Or Weighting means for multiplying the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighting value sequentially obtained by the adaptive processing means; From main weight value table or sub weight value table Switching means for switching whether to read the weighted value or to supply the weighting value sequentially obtained by the adaptive processing means to the weighting means, combining means for combining the received signals weighted by the weighting means, and combining by the combining means An evaluation means for evaluating the output value of the received signal and a fixing means for fixing the weighting value are provided in the weighting means. The main weight value is read from the main weight value table, and the read main weight value is multiplied by the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighting means, and the output value of the received signal from the combining means is sent to the evaluation means. If this evaluation means does not evaluate the received signal output value when the weighting value that is optimum or close to the optimum is set in the weighting means, the subweighting value table is used in the switching means. Multiple kinds of memorized in sub The weight values are read sequentially, and this read sub The weighting value is successively multiplied by the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighting means, and the output value of the received signal from the combining means is evaluated by the evaluating means. sub About weight values Received signal when optimal or near optimal weighting value is set for weighting means If not evaluated as an output value, the switching means supplies the weighting value sequentially obtained by the adaptive processing means to the weighting means, and the weighting means multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighting means. Evaluate the output value of the received signal from the evaluation means, and the evaluation means Received signal when optimal or near optimal weighting value is set for weighting means When the output value is evaluated, the weighting value multiplied by the weighting means is fixed to the weighting means by the fixing means.
[0017]
Claim 5 In the described invention, a receiving system that demodulates a received signal synthesized by multiplying amplitudes and phases of signals from a plurality of antenna elements by weighting values, a modulated signal is divided into a plurality, and the amplitude and phase of each distributed signal are distributed. In a directivity-controlled wireless communication device that has a transmission system that multiplies each by the weighting value and radiates from each antenna element, and wirelessly communicates with the communication partner using the frequency hopping spread spectrum method, the receiving system corresponds to the communication partner. The Every hopping frequency Based on the arrival wave information of Calculated for each hopping frequency Maine Memorized weight value Stores the main weighting value table and sub-weighting values for each of multiple types of hopping frequencies calculated based on a plurality of modified arrival wave information obtained by correcting the arrival wave information for each hopping frequency assuming changes in the radio wave propagation environment Sub-weighted value table And adaptive processing means for sequentially obtaining a weighting value for each hopping frequency, Stored in main weight value table or sub weight value table Per hopping frequency Main weight value or sub Weight value Or Weighting means for multiplying the weighting value for each hopping frequency sequentially obtained by the adaptive processing means by the amplitude and phase of the received signal from each antenna element corresponding to the hopping frequency; From main weight value table or sub weight value table Switching means for switching whether to read out the weighting value for each hopping frequency or to supply the weighting value sequentially obtained for each hopping frequency by the adaptive processing means to the weighting means; and a combining means for synthesizing each reception signal weighted by the weighting means; The evaluation means for evaluating the output value of the reception signal synthesized by the synthesis means and the fixing means for fixing the weighting value are provided in the weighting means, and the switching means The main weight value for each hopping frequency is read from the main weight value table, and the received main weight value is multiplied by the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighting means for each hopping frequency. Output value is evaluated by the evaluation means, and if this evaluation means does not evaluate the received signal output value when the optimum or near-optimal weighting value is set in the weighting means, the switching means uses the sub-weighting value table. Remembered Multiple species Per hopping frequency sub Weight value In order Next read, this read sub The weighting value is sequentially multiplied by the weighting means for each hopping frequency, and the output value of the received signal from the combining means is evaluated by the evaluating means by multiplying the amplitude and phase of the received signal from each antenna element. sub About weight values Received signal when optimal or near optimal weighting value is set for weighting means If it is not evaluated as an output value, the switching means supplies the weighting value for each hopping frequency sequentially obtained by the adaptive processing means to the weighting means for each hopping frequency, and this weighting value is sent to the weighting means for the received signal from each antenna element. The evaluation means evaluates the output value of the received signal from the synthesis means by multiplying the amplitude and phase, and the evaluation means Received signal when optimal or near optimal weighting value is set for weighting means When the output value is evaluated, the weighting value multiplied by the weighting means is fixed to the weighting means by the fixing means.
[0018]
Claim 6 The invention described in claims 1 to 5 In the directivity-controlled radio communication apparatus according to any one of the above, the evaluation unit sets a threshold value in which a level ratio between a desired wave signal and an interference wave signal of the output value is set in advance in the output value of the reception signal from the combining unit. When over Received signal when optimal or near optimal weighting value is set for weighting means It is to be evaluated as an output value.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a wireless communication system, and a plurality of base stations 2-1 and 2-2 connected to a wired line 1 such as a LAN, and service areas 3-1 of the base stations 2-1 and 2-2. 3-2 is composed of a plurality of terminal stations 4-11, 4-12, 4-13, 4-14, 4-21, 4-22, and 4-23. When each terminal station 4-11 to 4-23 is installed once like a terminal station connected to a POS terminal in a wireless POS system, for example, the position is fixed over a relatively long period. Semi-fixed type. Each base station 2-1, 2-2 is equipped with the directivity control radio communication apparatus of the present invention, and performs multipath and shadowing by transmitting and receiving with the terminal station using the directivity beams B 1 and B 2. High communication quality can be ensured even indoors in a complicated radio wave propagation environment.
[0020]
As shown in FIG. 2, the directivity control radio communication apparatus provided in each of the base stations 2-1 and 2-2 includes a plurality of antenna elements 11 constituting an array antenna shared for transmission and reception, and each of the antenna elements 11. A plurality of directional couplers 12 such as connected circulators, a plurality of low noise amplifiers (LNA) 13 for amplifying the received signals from the directional couplers 12, and a plurality of attenuators for adjusting the amplitude of the amplified received signals (ATT) 14, a plurality of phase shifters (PS) 15 for adjusting the phase of the amplified received signal, a synthesizer 16 for synthesizing the received signals output from the phase shifters 15, the attenuators 14 and the phase shifters 15 Weighting means 17 for performing control for multiplying the amplitude and phase of the weight by a weighting value, and a plurality of weighting values set in the weighting means 17 are stored. Weight value storage means 18, selection means 19 for selecting a weight value to be set in the weighting means 17 from a plurality of weight values stored in the weight value storage means 18, and the output value of the received signal from the synthesizer 16 An evaluation unit 20 for evaluating and a receiver 22 for supplying the transmission / reception control unit 21 with received data obtained by demodulating the received signal from the combiner 16 are provided. The low noise amplifier 13, the attenuator 14, the phase shifter 15, the synthesizer 16, and the receiver 22 constitute a reception system.
[0021]
The microprocessor 23 holds an adaptive processing algorithm necessary for calculating a weight value for controlling the amplitude and phase of the received signal of the receiving system, and the microprocessor stores in advance information on desired / unnecessary waves necessary for the adaptive processing algorithm. 23 is provided with a desired / unnecessary wave information input unit 24. The transmission / reception control unit 21 controls the entire apparatus, and transmits received data and receives transmitted data via an external interface (I / F) with an external apparatus such as an externally connected host computer.
[0022]
Further, a transmitter 25 that modulates transmission data from the transmission / reception control unit 21 and converts it into a transmission signal, an in-phase distributor 26 that distributes the transmission signal from the transmitter 25 in-phase, and a signal from the in-phase distributor 26 A plurality of phase shifters 27 that respectively adjust the phase, a plurality of attenuators 28 that respectively adjust the amplitude, and a plurality of power amplifiers 29 that amplify the signals from the attenuators 28 and supply the signals to the directional couplers 12, respectively. Yes. The transmitter 25, the in-phase distributor 26, the phase shifter 27, the attenuator 28 and the power amplifier 29 constitute a transmission system. The amplitude and phase of each attenuator 28 and each phase shifter 27 are controlled by the weighting means 17 by multiplying the weighting value stored in the weighting value storage means 18 in the same manner as each of the attenuators 14 and each phase shifter 15. ing.
[0023]
The adaptive processing algorithm necessary for calculating the weight value for controlling the amplitude and phase of the reception signal of the reception system held in the microprocessor 23 includes an MSN (maximum signal to noise ratio) method and a constant envelope. There is a CMA (constant modulus algorithm) method that is a signal algorithm, and prior information such as the power and direction of unnecessary waves and desired waves is necessary for each calculation. For example, in the case of the MSN method, information such as unwanted wave power and direction, desired wave power and direction, element noise power, and the like are necessary. The data is supplied to the microprocessor 23 through the input unit 24.
[0024]
The microprocessor 23 pre-calculates a weight value using an adaptive processing algorithm based on the supplied prior information, and stores the calculated weight value in the weight value storage means 18. . The weight value storage means 18 is provided with two tables for storing weight values, one of which is a main weight value table 18-1, which is shown in FIG. 3 (a). And weights of amplitude and phase for the received signals received by the antenna elements 11 of the terminal stations 4-11, 4-12, 4-13, 4-14, 4-21, 4-22, 4-23, respectively. Stores a value. For example, the terminal station 4-11 stores amplitude weight values A11, A12, A13, A14,... And phase weight values P11, P12, P13, P14,. It has become.
[0025]
The weighting values stored in the main weighting value table 18-1 are determined by the microprocessor 23 based on the information on the incoming waves of the desired wave and the unnecessary wave collected in advance through the desired wave / unnecessary wave information input unit 24. In the following, the weighting value calculated in advance will be referred to as the main weighting value.
[0026]
The other is a sub-weighting value table 18-2. This sub-weighting value table 18-2, as shown in FIG. 3 (b), shows each terminal station 4-11, 4-12, 4-13, 4- A plurality of types of weighting values of amplitude and phase are stored for reception signals received by the antenna elements 11 of 14, 4-21, 4-22, and 4-23. For example, for the terminal station 4-11, four types of amplitude weighting values A11a, A12a, A13a, A14a,..., A11b, A12b, A13b, A14b,. A11d, A12d, A13d, A14d, ... and phase weighting values P11a, P12a, P13a, P14a, ..., P11b, P12b, P13b, P14b, ..., P11c, P12c, P13c, P14c, ... P11d, P12d, P13d, P14d,... Are stored.
[0027]
The weighting values stored in the sub-weighting value table 18-2 are used to set a plurality of types of modified arrival waves obtained by slightly modifying the arrival wave information assuming changes in the radio wave propagation environment. A weighting value calculated in advance by the microprocessor 23 using an adaptive processing algorithm on the basis thereof, and is hereinafter referred to as a sub-weighting value. The plurality of types of sub-weighting values are weighting values that form directivity patterns in which the directions of the desired wave and the null point are slightly different from the main weighting value.
[0028]
In the directivity control radio communication apparatus, when receiving a reception signal from each terminal station for the first time, the weighting means 17 reads out the main weighting value from the main weighting value table 18-1 of the weighting value storage means 18 by the selection means 19. Set to. The weighting unit 17 controls the attenuator 14 and the phase shifter 15 of the reception system based on the set main weight value. That is, the amplitude weighting value is multiplied by the amplitude of the attenuator 14 and the phase weighting value is multiplied by the phase of the phase shifter 15. As a result, the entire antenna has a directivity pattern having strong directivity in the direction of the desired wave corresponding to the power and direction of the desired / unwanted wave collected in advance and forming a null in the direction of the unnecessary wave.
[0029]
When receiving information from the terminal station, each received signal received by the plurality of antenna elements 11 is sent to the receiving system through the directional coupler 12. Then, each received signal is amplified by the low noise amplifier 13, then the main amplitude weighting value is multiplied by the attenuator 14 to adjust the amplitude, and the phase shifter 15 is multiplied by the main phase weighting value to adjust the phase. It is received with the directivity pattern formed through. The received signals are combined by the combiner 16, demodulated by the receiver 22, and received data is supplied to the transmission / reception control unit 21. This received data is sent from the transmission / reception control unit 21 to a data processing unit (not shown) via the external interface for processing.
[0030]
Further, the output value of the received signal output from the synthesizer 16 is evaluated by the evaluation means 20. That is, since the directivity pattern of the entire antenna weighted by the optimal weight value obtained by calculation in advance may not be optimally suited due to the gradual change of the radio wave propagation environment that occurs with the passage of time, the evaluation unit 20 performs synthesis. The output value of the received signal from the device 16 is evaluated.
[0031]
As an evaluation method, an output value SIR (signal to interference ratio: level ratio between a desired wave signal and an unwanted wave (interference wave) signal) obtained from a received signal, or an output value SINR (signal to interference plus noise ratio: desired wave signal). And the ratio of unwanted wave (interference wave) signal + thermal noise signal).
[0032]
Since the output value SINR is a ratio of the desired wave output and the unnecessary wave output + thermal noise output, it is an index that directly represents the quality of the reception signal output of the reception system. FIG. 4 is a graph showing the change over time of the output value SINR of the received signal from the synthesizer 16. This output value SINR is the result obtained by setting the main weighting value in the weighting means 17. Then, the evaluation by the evaluation means 20 sets the threshold value of the output value SINR in advance, monitors the change of the output value SINR, and is optimal if the output value SINR exceeds the threshold value as in the section AB or CD. Alternatively, it is evaluated that a weight value close to the optimum is set in the weighting means 17, that is, a predetermined output. On the other hand, in other sections such as the section BC, the output value SINR is below the threshold value, and the weighting value becomes inappropriate due to a change in the radio wave propagation environment, and it is evaluated that it is not a predetermined output value.
[0033]
When the evaluation means 20 evaluates that the output value of the received signal from the synthesizer 16 is not a predetermined output value, the selection means 19 is now stored in the sub-weight value table 18-2 of the weight value storage means 18. One of the four types of sub-weighting values is read out and set in the weighting means 17. The weighting unit 17 performs control to multiply the set sub-weighting value by the amplitude of the attenuator 14 of the reception system and the phase of the phase shifter 15. As a result, the directivity of the entire antenna is set to a directivity pattern in which the direction of the desired wave and the null point is slightly different from the directivity pattern when the main weight value described above is set.
[0034]
Then, the output value of the received signal from the synthesizer 16 is evaluated again by the evaluation means 20. At this time, if it is evaluated that the output value is not a predetermined value, the selection unit 19 reads out one of the remaining three types of sub-weighting values stored in the sub-weighting value table 18-2 and sets it in the weighting unit 17. To do. When the evaluation unit 20 evaluates that the output value is a predetermined output value, the sub-weighting value set in the weighting unit 17 at that time is fixed to the weighting unit 17 as a weighting value.
[0035]
In this way, the evaluation means 20 evaluates that the output value obtained by combining the received signal obtained by multiplying the amplitude and phase of the received signal from the plurality of antenna elements 11 by the weighting value by the combiner 16 is a predetermined output value. The weighting value at that time, that is, the weighting value forming the directivity pattern corresponding to the time-dependent change of the radio wave propagation environment is fixed to the weighting means 17.
[0036]
When transmission data is sent from the data processing unit to the transmission / reception control unit 21 via the external interface, the transmission data is modulated into a transmission signal by the transmitter 25 in the transmission system. The transmission signal from the transmitter 25 is in-phase distributed to a plurality of transmission signals by the in-phase distributor 26 and sequentially supplied to each phase shifter 27, each attenuator 28 and each power amplifier 29. Then, the weighting means 17 multiplies the phase by a weight value in each phase shifter 27 and each attenuator 28 multiplies the amplitude by a weight value.
[0037]
As the weighting value of the transmission system, a weighting value obtained in advance by calculation so as to obtain a desired directivity pattern for each terminal station using an appropriate directivity synthesis theory and stored in the weighting value storage means 18 is used. To do. At the time of transmission, the weighting value is switched for each terminal station as in the receiving system.
[0038]
A transmission signal output from each power amplifier 29 is sent to each antenna element 11 via each directional coupler 12, and a radio wave corresponding to the transmission signal is radiated from each antenna element 11.
[0039]
FIG. 5 is a flowchart showing an adaptive process when the microprocessor 23 calculates the main weight value stored in the main weight value table 18-1 of the weight value storage means 18 by using the adaptive process algorithm. The adaptive processing algorithm at this time is called an MSN (maximum signal to noise ratio) algorithm, and is suitable for optimizing the reception directivity when information on the power and direction of the desired wave and unnecessary wave is known. ing. Therefore, it is suitable for a communication system such as a wireless LAN system or a wireless POS system where the terminal station is semi-fixed and the desired wave direction and the unnecessary wave direction are known.
[0040]
In the adaptive processing using this adaptive processing algorithm, first, in S1, input of arrival angles θi and θs and input of Ps, Pi and Pn, which are prior information necessary for calculation, are performed. The frequency fh is also input in consideration of the case where frequency hopping spread spectrum modulation is used. Here, θi is the unwanted wave arrival angle, θs is the desired wave arrival angle, Ps is the desired wave power, Pi is the unwanted wave power, and Pn is the element noise power. An input signal vector is created based on these pieces of information.
[0041]
Next, in S2, a steering vector / s for giving the arrival direction information of the desired wave to the algorithm is calculated. Next, in S3, the correlation matrix Rxx is calculated, and in S4, the inverse matrix of the correlation matrix Rxx is calculated. In S5, vector calculation of the optimum weight value (Wopt) is performed. The optimal weighting vector is calculated by the product of the inverse matrix of the correlation matrix and the steering vector.
[0042]
Subsequently, in S6, the obtained optimum complex weight value is converted into an amplitude weight value and a phase weight value. In S7, the obtained amplitude weighting value and phase weighting value are stored in the main weighting value table 18-1.
[0043]
The adaptive processing algorithm is not limited to the above-described MSN algorithm, and MMSE (least square error method), CMA (constant envelope signal algorithm), and the like are also applicable. However, in this case, information to be known in advance is different from the MSN algorithm.
[0044]
FIG. 6 is a flowchart showing an adaptive process when the microprocessor 23 calculates a plurality of types of sub-weight values to be stored in the sub-weight value table 18-2 of the weight value storage means 18 using an adaptive process algorithm. The adaptive processing algorithm at this time is processed using the MSN algorithm in the same manner as the algorithm described above.
[0045]
In the adaptive processing using this adaptive processing algorithm, first, in S11, the number of selections, that is, the number N of sets of weight values is input. Here, N = 4. Subsequently, in S12, for example, the parameter θi of the unwanted wave arrival angle is slightly changed.
[0046]
In S13, the arrival angles θi and θs are input, and Ps, Pi, and Pn are input. In S14, the steering vector / s that gives the arrival direction information of the desired wave to the algorithm is calculated, and in S15. The correlation matrix Rxx is calculated, and the inverse matrix of the correlation matrix Rxx is calculated in S16. Subsequently, in S17, vector calculation of the optimum weight value (Wopt) is performed. In S18, the obtained optimum complex weight value is converted into an amplitude weight value and a phase weight value. In S19, the obtained amplitude weight value is obtained. And the phase weighting value are stored in the sub-weighting value table 18-2.
[0047]
Then, the amplitude weighting value and the phase weighting value are obtained, and the process is repeated while slightly changing the parameter θi of the unwanted wave arrival angle until the processing of storing in the subweighting value table 18-2 is performed for four types. When the weighting value and the phase weighting value are stored in the sub-weighting value table 18-2, this adaptation process is terminated.
[0048]
By performing the adaptive processing in FIG. 5 and FIG. 6 in this way, the weight value calculation processing for one terminal station is completed, and such adaptive processing is performed for the number of terminal stations installed.
[0049]
FIG. 7A shows an example of a directivity pattern of a receiving system formed by using the main weight values of the amplitude and phase obtained by the adaptive processing of FIG. 5, and FIG. 7B shows the adaptive pattern of FIG. An example of a directivity pattern of a receiving system formed by using four types of amplitude and phase sub-weighting values obtained by processing is shown. In this graph, the horizontal axis represents the angle, and the vertical axis represents the array response value, that is, the received output value.
[0050]
In this way, in addition to the main weighting value that forms the directivity pattern corresponding to the information of the desired wave and unnecessary wave collected in advance, a plurality of types of directivity patterns are formed assuming a change in the radio wave propagation environment. Sub-weighting values are prepared in advance, and it is possible to cope with changes in the radio wave propagation environment by appropriately selecting from these weighting values.
[0051]
FIG. 8 is a flowchart showing the processing when the weighting value of the weighting value storage means 18 set in the weighting means 17 is switched. First, in S21, the threshold value of the output value SINR is set and the evaluation means 20 is determined. In S 22, the selection unit 19 reads the main weight value from the main weight value table 18-1 of the weight value storage unit 18 and sets it in the weight unit 17. Thus, the weighting means 17 multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element 11 by the main amplitude weighting value and the main phase weighting value.
[0052]
Subsequently, the evaluation means 20 evaluates the output value of the synthesizer 16 at S23. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. This determines whether or not the set weight value is suitable for the radio wave propagation environment. If it is determined that the output value SINR is greater than or equal to the threshold value, that is, if it is determined to be a predetermined output value, the weighting value set in the weighting means 17 is fixed and the change in the output value SINR is monitored in S24. To do.
[0053]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, the selection means 19 switches the weight value read from the weight value storage means 18 in S25. That is, instead of the main weighting value, one of the four types of subweighting values stored in the subweighting value table 18-2, for example, the subweighting value W1 is read and set in the weighting means 17.
[0054]
In S26, the output value of the combiner 16 is similarly evaluated by the evaluation means 20. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. When it is determined that the output value SINR is equal to or greater than the threshold value, the weight value set in the weighting means 17 is fixed and the change in the output value SINR is monitored in S24.
[0055]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, the weight value read from the sub-weight value table 18-2 is switched in S27. That is, the sub weighting value Wn is read and set in the weighting means 17. In this case, Wn = W2.
[0056]
In S28, the output value of the combiner 16 is similarly evaluated by the evaluation means 20. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. When it is determined that the output value SINR is equal to or greater than the threshold value, the weighting value set in the weighting means 17 is fixed by stopping the selective reading of the weighting values thereafter, and the change in the output value SINR is determined in S24. To monitor.
[0057]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, it is checked in S29 whether all of the candidates W1 to W4 have been selected. If not all, the process returns to S27 to return to the sub-weighting value. The sub weighting value read from the table 18-2 is switched. If all of the candidates W1 to W4 have been selected, the selection means 19 selects the weighting value with the maximum output value SINR from one main weighting value and four subweighting values in S30. .
[0058]
In S24, the selected weighting value is fixed to the weighting means 17. Thus, the weighting means 17 performs control to multiply the fixed weight value by the amplitude and phase of the received signal until the output value SINR of the output from the synthesizer 16 changes. If the output value SINR may change, the process returns to S22, and the main weight value is read again from the main weight value table 18-1 of the weight value storage means 18 and set in the weight means 17, and the above described The same processing as that described above is started.
[0059]
In this way, first, the main weight value of the main weight value table 18-1 calculated and stored in advance is set and weight control is performed. If this main weight value does not match the radio wave propagation environment, this time the main weight value is now adjusted. The four types of sub-weighting values in the sub-weighting value table 18-2, which are set so that the directivity pattern is slightly different from the value and calculated and stored in advance, are sequentially set to finally determine the optimum weighting value. Is set.
[0060]
Therefore, since the weighting value obtained in advance by using the adaptive processing algorithm is used without performing the adaptive processing for obtaining the weighting value in real time, high-speed response is not required, and most can be processed by software. As a result, the hardware configuration becomes extremely simple.
[0061]
Also, for example, when used indoors, assuming a change in the radio wave propagation environment due to increase or decrease of people, some selectable weight values are prepared in advance, and the output value of the output from the synthesizer 16 is prepared. While the SINR is evaluated by the evaluation means 20, an optimum weight value is selected and set in the weighting means 17. Accordingly, it is possible to cope with changes in the radio wave propagation environment. In particular, in a system in which terminal stations are installed semi-fixed, such as a POS system, the radio wave propagation environment changes by appropriately selecting the weighting values for transmission and reception according to the other station for a plurality of terminal stations Furthermore, since the processing system is non-real time, software processing is possible, and costs can be kept low.
[0062]
(Second Embodiment)
The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and different parts will be described. This embodiment is applied to a frequency hopping spread spectrum modulation (FF / SS) wireless communication system. The configuration of the directivity control wireless communication apparatus of this embodiment is basically the same as that of FIG. 2 except that an FH / SS receiver is used as the receiver 22 and an FH / SS transmitter is used as the transmitter 25. In addition, the weight value storage means 18 is provided with a main weight value table 181-1 configured as shown in FIG. 9 and a sub weight value table 181-2 shown in FIG.
[0063]
The main weight value table 181-1 includes n pieces received by each antenna element 11 of each terminal station 4-11, 4-12, 4-13, 4-14, 4-21, 4-22, and 4-23. A weighting value of amplitude and phase is stored for each received signal of the hopping frequency.
[0064]
For example, for the terminal station 4-11, the amplitude weighting values A111, A121, A131, A141,... And the phase weighting values P111, P121, P131 are received for the first hopping frequency received signal received by each antenna element 11. , P141,... Are stored. Further, amplitude weighting values A11n, A12n, A13n, A14n,... And phase weighting values P11n, P12n, P13n, P14n,.
[0065]
The weight values stored in the main weight value table 181-1 are determined by the microprocessor 23 based on the information on the incoming waves of the desired wave and unnecessary wave collected in advance through the desired wave / unnecessary wave information input unit 24. This is a weighting value calculated in advance and used, and is hereinafter referred to as a main weighting value.
[0066]
The sub-weighting value table 181-2 is received by each antenna element 11 of each terminal station 4-11, 4-12, 4-13, 4-14, 4-21, 4-22, and 4-23. A plurality of weighting values of amplitude and phase are stored for each of n hopping frequency received signals.
[0067]
For example, with respect to the terminal station 4-11, four types of amplitude weighting values A111a, A121a, A131a, A141a,. , A141b,..., A111c, A121c, A131c, A141c,..., A111d, A121d, A131d, A141d,. P121c, P131c, P141c,..., P111d, P121d, P131d, P141d,.
[0068]
FIG. 11 is a flowchart showing the processing when the weight value of the weight value storage means 18 set in the weight means 17 is switched. First, in S31, the threshold value of the output value SINR is set and the evaluation means 20 is determined. In S32, the selection unit 19 reads out the main weighting value for the hopping frequency fh from the main weighting value table 181-1 of the weighting value storage unit 18 and sets it in the weighting unit 17. Thereby, the weighting means 17 multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element 11 by the main amplitude weighting value and the main phase weighting value with respect to the hopping frequency fh.
[0069]
Subsequently, the evaluation unit 20 evaluates the output value of the synthesizer 16 in S33. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. This determines whether or not the set weight value is suitable for the radio wave propagation environment. When it is determined that the output value SINR is equal to or greater than the threshold value, that is, when the output value SINR is determined to be a predetermined output value, in S34, the subsequent selection and reading of the weighting values are stopped, and the weighting unit 17 is set. The weight value is fixed and the change of the output value SINR is monitored.
[0070]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, the selection means 19 switches the weight value read from the weight value storage means 18 in S35. That is, instead of the main weighting value, one of the four kinds of weighting values for the hopping frequency fh stored in the subweighting value table 181-2, for example, the weighting value W1 is read and set in the weighting means 17.
[0071]
In S36, the output value of the combiner 16 is similarly evaluated by the evaluation means 20. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. If it is determined that the output value SINR is equal to or greater than the threshold value, the weight value set in the weighting means 17 is fixed and the change in the output value SINR is monitored in S34.
[0072]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, the weight value read from the sub-weight value table 181-2 for the hopping frequency fh is switched in S37. That is, the weighting value Wn is read and set in the weighting means 17. In this case, Wn = W2.
[0073]
In S38, the output value of the synthesizer 16 is similarly evaluated by the evaluation means 20. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. If it is determined that the output value SINR is equal to or greater than the threshold value, the weight value set in the weighting means 17 is fixed and the change in the output value SINR is monitored in S34.
[0074]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, it is checked in S39 whether all of the weighting value candidates W1 to W4 at the hopping frequency fh have been selected and all of them have been selected. For example, the process returns to S37 to switch the weight value read from the sub-weight value table 181-2. If all the candidates W1 to W4 are selected, in S40, the selection means 19 weights the output value SINR having the maximum output value from one main weight value and four sub weight values at the hopping frequency fh. Select a value.
[0075]
In S34, the selected weighting value is fixed to the weighting means 17. Thus, the weighting means 17 performs control to hop to the next frequency or to multiply the fixed weight value by the amplitude and phase of the received signal until the output value SINR of the output from the synthesizer 16 changes.
[0076]
Then, if hopping to the next frequency or the output value SINR may change, the process returns to the processing of S32 and again the main weighting for the hopping frequency fh from the main weighting value table 181-1 of the weighting value storage means 18. The value is read and set in the weighting means 17, and the same processing as the processing described above is started. When hopping to the next frequency, the hopping frequency fh changes.
[0077]
As described above, also in the frequency hopping spread spectrum modulation type wireless communication system, the main weighting value and four types of sub-weighting values obtained in advance by calculation are used.
[0078]
Therefore, since the weighting value obtained in advance by using the adaptive processing algorithm is used without performing the adaptive processing for obtaining the weighting value in real time, high-speed response is not required, and most can be processed by software. As a result, the hardware configuration becomes extremely simple. In addition, an appropriate weighting value corresponding to the hopping frequency can be set. Therefore, similar to the above-described embodiment, it is possible to cope with a change in the radio wave propagation environment, and in particular, in a system in which a terminal station is semi-fixed, such as a POS system, the change in the radio wave propagation environment can be substantially followed, and the cost can be reduced. The effect of being able to suppress the low is obtained.
[0079]
(Third embodiment)
The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and different parts will be described. The directivity control wireless communication apparatus of this embodiment has a configuration shown in FIG. That is, the weighting value set in the weighting means 17 and the adaptive processing means 30 that takes in the output of the synthesizer 16 and performs the adaptive processing of the weighting values of the receiving system, and the main weighting value stored in the main weighting value table 18-1. A switching switch 31 for switching whether to use the weighting value from the adaptive processing means 30, a switching means 32 for performing switching control of the changeover switch 31 based on the evaluation result of the evaluation means 20, and the adaptive processing means 30 Fixing means 33 for fixing the calculated weighting value is provided. Further, only the main weight value table 18-1 shown in FIG. Others are the same as in FIG.
[0080]
The adaptive processing means 30 obtains a weighting value in real time, and performs an adaptive process by an MSN algorithm that operates in real time in the receiving system, for example. The adaptive processing means 30 converts the received signal received by each antenna element 11 from each directional coupler 12 into a digital signal by an A / D (analog / digital) converter 34, as shown in FIG. The output from the synthesizer 16, which combines the received signals that have been captured and weighted, is converted into a digital signal by the A / D converter 35, and is captured using the microprocessor 23 based on the optimization algorithm. m + 1) = W (m) + μ [SX (m) y * (m)] is performed to calculate an optimum weighting value.
[0081]
This algorithm is an MSN algorithm based on the steepest descent method, where m represents the mth sample and μ represents the step size. W (m) represents the m-th optimum weight value, W (m + 1) represents the m + 1-th optimum weight value, S represents the steering vector, and y * (m) represents the complex conjugate value of the m-th antenna element output. ing. The weighting value W (m + 1) calculated in this way is set in the weighting means 17 after being decomposed into phase and amplitude components.
[0082]
FIG. 14 is a flowchart showing the processing when the weighting value set in the weighting means 17 is switched. First, in S41, the threshold value of the output value SINR is set and the evaluation means 20 is determined. In S 42, the switching means 32 switches the changeover switch 31 to the weight value storage means 18 side, reads the main weight value from the main weight value table 18-1, and sets it in the weighting means 17.
[0083]
By setting the main weighting value in the weighting means 17, the weighting means 17 multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element 11 by the main amplitude weighting value and the main phase weighting value.
[0084]
Subsequently, the evaluation means 20 evaluates the output value of the synthesizer 16 in S43. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. This determines whether or not the set weight value is suitable for the radio wave propagation environment. When it is determined that the output value SINR is equal to or greater than the threshold value, that is, when it is determined that the output value SINR is a predetermined output value, the weighting set in the weighting unit 17 is stopped by stopping reading the weighting values thereafter. The value is fixed and the change of the output value SINR is monitored.
[0085]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, the switching unit 32 switches the changeover switch 31 to the adaptive processing unit 30 side in S45. As a result, the weighting value calculated in real time by the adaptive processing means 30 is set in the weighting means 17. The weighting means 17 multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element 11 by the main amplitude weighting value and the main phase weighting value.
[0086]
Subsequently, in S46, the output value of the synthesizer 16 is evaluated by the evaluation means 20. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. Then, the setting of the weighting value by the adaptive processing means 30 is repeated until the output value SINR becomes equal to or higher than the threshold value.
[0087]
When the output value SINR becomes equal to or greater than the threshold value, the weighting value set in the weighting means 17 is fixed by fixing the weighting value at this time to the fixing means 33 in S44, and the change in the output value SINR is monitored. .
[0088]
After the weighting value is fixed in S44, the weighting means 17 performs control to multiply the fixed weighting value by the amplitude and phase of the received signal until the output value SINR of the output from the synthesizer 16 changes. If the output value SINR may change, the process returns to S45 and the weighting value calculated by the adaptive processing means 30 is set in the weighting means 17 again.
[0089]
In this way, the main weight value initially calculated and stored in the weight value storage means 18 is set in the weight means 17 to perform weight control of the received signal, and this main weight value changes the radio wave propagation environment. Then, the weighting value calculated in real time by the adaptive processing means 30 is set in the weighting means 17 and the weighting is sequentially controlled. Therefore, an optimum weighting value is always set.
[0090]
Further, the adaptive processing means 30 performs adaptive processing using the pre-calculated main weight value as an initial value, so that the convergence is high and high-speed response is not required, and the sequential control is immediately performed by reevaluation of the output value. There is a high possibility of terminating the adaptive processing to be performed. That is, the convergence time can be shortened.
[0091]
In this way, the main weighting value calculated by calculation in advance is mainly used, and the weighting value calculated in real time by the adaptive processing is supplementarily used, thereby reducing the load on the adaptive processing means 30 that performs sequential control. High-speed calculation and high-speed convergence are not required, and therefore, it can be realized by software processing or the like without using dedicated hardware or the like for the adaptive processing means.
[0092]
In addition, since the processing amount of software is relatively light, it is possible to perform interrupt processing within a range that does not place a burden on the normal processing of the microprocessor by using resources such as the microprocessor 23 of the system. Can be realized. In addition, it can be applied to a system in which the terminal station is semi-fixed, and can appropriately follow changes in the radio wave propagation environment by adjusting the transmission and reception weighting values according to the other station as appropriate. The part can be processed by software, and the hardware configuration is simplified and the cost can be reduced as compared with the case where the weight value is set by real-time adaptive processing for all.
[0093]
(Fourth embodiment)
The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and different parts will be described. This embodiment is applied to a frequency hopping spread spectrum modulation (FH / SS) radio communication system. The configuration of the directivity control wireless communication apparatus according to this embodiment is basically the same as that of FIG. 12 except that an FH / SS receiver is used as the receiver 22 and an FH / SS transmitter is used as the transmitter 25. In addition, the weight value storage means 18 is provided with only the main weight value table 181-1 having the configuration shown in FIG.
[0094]
FIG. 15 is a flowchart showing the processing when the weighting value set in the weighting means 17 is switched. First, in S51, the threshold value of the output value SINR is set and the evaluation means 20 is determined. In S52, the switching means 32 switches the changeover switch 31 to the weight value storage means 18 side, reads the main weight value corresponding to the hopping frequency fh from the main weight value table 18-1, and sets it in the weight means 17.
[0095]
By setting the main weighting value in the weighting means 17, the weighting means 17 multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element 11 by the main amplitude weighting value and the main phase weighting value.
[0096]
Subsequently, the evaluation unit 20 evaluates the output value of the synthesizer 16 in S53. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. This determines whether or not the set weight value is suitable for the radio wave propagation environment. If it is determined that the output value SINR is greater than or equal to the threshold value, that is, if the output value SINR is determined to be a predetermined output value, the weighting set in the weighting unit 17 is stopped by stopping reading of the subsequent weighting values in S54. The value is fixed and the change of the output value SINR is monitored.
[0097]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, the switching unit 32 switches the changeover switch 31 to the adaptive processing unit 30 side in S55. As a result, a weighting value corresponding to the hopping frequency fh calculated in real time by the adaptive processing means 30 is set in the weighting means 17. The weighting means 17 multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element 11 by the main amplitude weighting value and the main phase weighting value.
[0098]
Subsequently, the evaluation means 20 evaluates the output value of the synthesizer 16 at S56. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. Then, the setting of the weighting value by the adaptive processing means 30 is repeated until the output value SINR becomes equal to or higher than the threshold value.
[0099]
When the output value SINR becomes equal to or greater than the threshold value, the weighting value set in the weighting means 17 is fixed by fixing the weighting value at this time to the fixing means 33 in S54, and the change in the output value SINR is monitored. .
[0100]
After the weighting value is fixed, the weighting means 17 performs control to multiply the amplitude and phase of the received signal by hopping to the next frequency or until the output value SINR of the output from the combiner 16 changes. Will do. If hopping to the next frequency occurs, the process returns to the processing of S52, and the changeover switch 31 is switched to the weighting value storage means 18 side by the switching means 32 so that the main weighting value table 18-1 changes to the next hopping frequency fh. The corresponding main weighting value is read out and set in the weighting means 17.
[0101]
If the output value SINR of the output from the synthesizer 16 is changed, the process returns to S55, and the weighting value calculated by the adaptive processing means 30 is set again in the weighting means 17 based on the same hopping frequency. It will be.
[0102]
As described above, even in the frequency hopping spread spectrum modulation type radio system, the main weight value initially calculated in advance for each hopping frequency and stored in the weight value storage means 18 is set in the weight means 17 and received. When the weighting control of the signal is performed and the main weighting value is not adapted due to the change of the radio wave propagation environment, the weighting value calculated in real time by the adaptive processing means 30 is set in the weighting means 17 and the weighting is sequentially controlled. It will be. Therefore, an optimum weighting value is always set for each hopping frequency.
[0103]
Therefore, in this case as well, the burden on the adaptive processing means 30 for performing the sequential control is reduced, and high-speed calculation and high-speed convergence are not required. Therefore, software processing can be performed without using dedicated hardware or the like for the adaptive processing means. It becomes feasible by.
[0104]
In addition, since the processing amount of software is relatively light, it is possible to perform interrupt processing within a range that does not place a burden on the normal processing of the microprocessor by using resources such as the microprocessor 23 of the system. Can be realized. In addition, it can be applied to a system in which the terminal station is semi-fixed, and can appropriately follow changes in the radio wave propagation environment by adjusting the transmission and reception weighting values according to the other station as appropriate. The part can be processed by software, and the hardware configuration is simplified and the cost can be reduced as compared with the case where the weight value is set by real-time adaptive processing for all.
[0105]
(Fifth embodiment)
The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and different parts will be described. The directivity control radio communication apparatus of this embodiment has a configuration shown in FIG. That is, the switching unit 321 switches whether the weight value read from the weight value storage unit 18 is performed from the main weight value table 18-1 or the sub weight value table 18-2, and performs switching control of the selector switch 31. It has become. The weight value storage means 18 is provided with a main weight value table 18-1 shown in FIG. 3A and a sub-weight value table 18-2 shown in FIG. Others are the same as in FIG.
[0106]
FIG. 17 is a flowchart showing the processing when the weighting value set in the weighting means 17 is switched. First, in S61, the threshold value of the output value SINR is set and the evaluation means 20 is determined. In S 62, the selector 31 switches the selector switch 31 to the weight value storage means 18 side, reads the main weight value from the main weight value table 18-1 of the weight value storage means 18, and sets it in the weight means 17. . Thus, the weighting means 17 multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element 11 by the main amplitude weighting value and the main phase weighting value.
[0107]
Subsequently, the evaluation means 20 evaluates the output value of the synthesizer 16 in S63. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. This determines whether or not the set weight value is suitable for the radio wave propagation environment. When it is determined that the output value SINR is equal to or greater than the threshold value, that is, when the output value SINR is determined to be a predetermined output value, the weighting set in the weighting unit 17 is fixed by fixing the subsequent reading of the weighting value in S64. The value is fixed and the change of the output value SINR is monitored.
[0108]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, in S65, the switching means 321 changes the weight value read from the weight value storage means 18 from the main weight value table 18-1 to the sub weight value table 18-2. Switching, one of the four types of sub-weighting values stored in the sub-weighting value table 18-2, for example, the sub-weighting value W1 is read out and set in the weighting means 17.
[0109]
In S66, the output value of the synthesizer 16 is similarly evaluated by the evaluation means 20. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. When it is determined that the output value SINR is equal to or greater than the threshold value, the weight value set in the weighting means 17 is fixed and the change in the output value SINR is monitored in S64.
[0110]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, the weight value read from the sub weight value table 18-2 is switched in S67. That is, the sub weighting value Wn is read and set in the weighting means 17. In this case, Wn = W2.
[0111]
In S68, the output value of the synthesizer 16 is similarly evaluated by the evaluation means 20. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. When it is determined that the output value SINR is equal to or greater than the threshold value, the weight value set in the weighting means 17 is fixed and the change in the output value SINR is monitored in S64.
[0112]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, it is checked in S69 whether all of the candidate W1 to W4 have been selected. The sub weighting value read from the table 18-2 is switched. If all of the candidates W1 to W4 are selected, the switching unit 321 switches the changeover switch 31 to the adaptive processing unit 30 side in S70. As a result, the weighting value calculated in real time by the adaptive processing means 30 is set in the weighting means 17. The weighting means 17 multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element 11 by the main amplitude weighting value and the main phase weighting value.
[0113]
Subsequently, the evaluation unit 20 evaluates the output value of the synthesizer 16 in S71. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. Then, the setting of the weighting value by the adaptive processing means 30 is repeated until the output value SINR becomes equal to or higher than the threshold value.
[0114]
When the output value SINR becomes equal to or higher than the threshold value, the weighting value set in the weighting means 17 is fixed by fixing the weighting value at this time to the fixing means 33 in S64, and the change in the output value SINR is monitored. .
[0115]
After fixing the weighting value in S64, the weighting means 17 performs control to multiply the fixed weighting value by the amplitude and phase of the received signal until the output value SINR of the output from the synthesizer 16 changes. If the output value SINR may change, the process returns to S70 and the weighting value calculated by the adaptive processing means 30 is set in the weighting means 17 again.
[0116]
In this way, first, the weighting control is performed by setting the main weighting value of the main weighting value table 18-1 calculated and stored in the weighting means 17, and when this main weighting value is not suitable for the radio wave propagation environment, Similarly, when four types of sub-weighting values in the sub-weighting value table 18-2 calculated and stored in advance are sequentially set, weighting control is performed, and when each sub-weighting value does not conform to the radio wave propagation environment, the adaptive processing means is used. The weighting value calculated in real time by 30 is set in the weighting means 17 and the weighting is sequentially controlled. Therefore, an optimum weighting value is always set.
[0117]
Further, since the main weight value and the sub weight value calculated in advance are used first, and then the weight value obtained by the adaptive processing by the adaptive processing means 30 is used, the adaptive processing means 30 has high convergence and a high-speed response. Therefore, there is a high possibility that the adaptive processing for performing the sequential control immediately after the reevaluation of the output value is finished. That is, the convergence time can be shortened. Further, the load on the adaptive processing means 30 is reduced, and high speed calculation and high speed convergence are not required. Therefore, the adaptive processing means 30 can be realized by software processing without using dedicated hardware or the like.
[0118]
In addition, since the processing amount of software is relatively light, it is possible to perform interrupt processing within a range that does not place a burden on the normal processing of the microprocessor by using resources such as the microprocessor 23 of the system. Can be realized. In addition, it can be applied to a system in which the terminal station is semi-fixed, and can appropriately follow changes in the radio wave propagation environment by adjusting the transmission and reception weighting values according to the other station as appropriate. The part can be processed by software, and the hardware configuration is simplified and the cost can be reduced as compared with the case where the weight value is set by real-time adaptive processing for all.
[0119]
(Sixth embodiment)
The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and different parts will be described. This embodiment is applied to a frequency hopping spread spectrum modulation (FF / SS) wireless communication system. The configuration of the directivity control wireless communication apparatus of this embodiment is basically the same as that of FIG. 16 except that an FH / SS receiver is used as the receiver 22 and an FH / SS transmitter is used as the transmitter 25. In addition, the weight value storage means 18 is provided with a main weight value table 181-1 configured as shown in FIG. 9 and a sub weight value table 181-2 configured as shown in FIG.
[0120]
FIG. 18 is a flowchart showing processing when the weighting value set in the weighting means 17 is switched. First, in S81, the threshold value of the output value SINR is set and the evaluation means 20 is determined. In S82, the changeover switch 321 is switched to the weight value storage means 18 by the changeover means 321, and the main weight value corresponding to the hopping frequency fh is read from the main weight value table 18-1 of the weight value storage means 18. The weighting unit 17 is set. Thus, the weighting means 17 multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element 11 by the main amplitude weighting value and the main phase weighting value.
[0121]
Subsequently, the evaluation unit 20 evaluates the output value of the synthesizer 16 in S83. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. This determines whether or not the set weight value is suitable for the radio wave propagation environment. When it is determined that the output value SINR is greater than or equal to the threshold value, that is, when the output value SINR is determined to be a predetermined output value, the weighting set in the weighting unit 17 is stopped by stopping reading of the subsequent weighting values in S84. The value is fixed and the change of the output value SINR is monitored.
[0122]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, in S85, the switching means 321 changes the weight values read from the weight value storage means 18 from the main weight value table 18-1 to the sub weight value table 18-2. Switching, one of the four types of sub-weighting values for the hopping frequency fh stored in the sub-weighting value table 18-2, for example, the sub-weighting value W1 is read and set in the weighting means 17.
[0123]
In S86, the output value of the synthesizer 16 is similarly evaluated by the evaluation means 20. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. If it is determined that the output value SINR is equal to or greater than the threshold value, the weight value set in the weighting means 17 is fixed and the change in the output value SINR is monitored in S84.
[0124]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, the sub-weighting value for the hopping frequency fh read from the sub-weighting value table 18-2 is switched in S87. That is, the sub weighting value Wn is read and set in the weighting means 17. In this case, Wn = W2.
[0125]
In S88, the output value of the synthesizer 16 is similarly evaluated by the evaluation means 20. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. If it is determined that the output value SINR is equal to or greater than the threshold value, the weight value set in the weighting means 17 is fixed and the change in the output value SINR is monitored in S84.
[0126]
However, if it is determined that the output value SINR is less than the threshold value, it is checked in S89 whether all of the sub-weighting value candidates W1 to W4 at the hopping frequency fh are selected, and all of them are selected. For example, the process returns to S87 and the sub-weighting value at the hopping frequency fh read from the sub-weighting value table 18-2 is switched. If all of the candidates W1 to W4 are selected, the switching unit 321 switches the changeover switch 31 to the adaptive processing unit 30 side in S90. As a result, the weighting value calculated in real time by the adaptive processing means 30 at the hopping frequency fh is set in the weighting means 17. The weighting means 17 multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element 11 by the main amplitude weighting value and the main phase weighting value.
[0127]
Subsequently, the evaluation means 20 evaluates the output value of the synthesizer 16 in S91. That is, it is determined whether or not the output value SINR is greater than or equal to the threshold value. Then, the setting of the weighting value by the adaptive processing means 30 is repeated until the output value SINR becomes equal to or higher than the threshold value.
[0128]
When the output value SINR becomes equal to or higher than the threshold value, the weighting value set in the weighting means 17 is fixed by fixing the weighting value at this time to the fixing means 33 in S84, and the change in the output value SINR is monitored. .
[0129]
After the weighting value is fixed in S84, the weighting means 17 hops to the next frequency or uses the fixed weighting value as the amplitude and phase of the received signal until the output value SINR of the output from the synthesizer 16 changes. Multiplication control is performed. If hopping to the next frequency occurs, the process returns to the processing of S82, and the changeover switch 321 is switched to the weighting value storage means 18 side by the switching means 321, and the next weighting value table 18-1 changes to the next hopping frequency fh. The corresponding main weighting value is read out and set in the weighting means 17.
[0130]
If the output value SINR of the output from the synthesizer 16 may change, the process returns to S90, and the weighting value calculated again by the adaptive processing means 30 based on the same hopping frequency fh is set in the weighting means 17. Will do.
[0131]
As described above, also in the frequency hopping spread spectrum modulation type radio system, for each hopping frequency, first, the main weight value of the main weight value table 181-1 calculated and stored in advance is set in the weighting means 17. When the weighting control is performed and the main weighting value does not match the radio wave propagation environment, the weighting control is performed by sequentially setting the four types of subweighting values in the subweighting value table 181-2 that has been calculated and stored in advance. Only when each sub-weighting value is not suitable for the radio wave propagation environment, the weighting value calculated in real time by the adaptive processing means 30 is set in the weighting means 17 and the weighting is sequentially controlled. Therefore, an optimum weighting value is always set for each hopping frequency.
[0132]
Therefore, in this case as well, the burden on the adaptive processing means 30 for performing the sequential control is reduced, and high-speed calculation and high-speed convergence are not required. Therefore, software processing can be performed without using dedicated hardware or the like for the adaptive processing means. It becomes feasible by.
[0133]
In addition, since the processing amount of software is relatively light, it is possible to perform interrupt processing within a range that does not place a burden on the normal processing of the microprocessor by using resources such as the microprocessor 23 of the system. Can be realized. In addition, it can be applied to a system in which the terminal station is semi-fixed, and can appropriately follow changes in the radio wave propagation environment by adjusting the transmission and reception weighting values according to the other station as appropriate. The part can be processed by software, and the hardware configuration is simplified and the cost can be reduced as compared with the case where the weight value is set by real-time adaptive processing for all.
[0134]
【The invention's effect】
According to the invention described in each claim, it can sufficiently follow the change of the radio wave propagation environment, is excellent in adaptability, and has a simple configuration.
Claims 1 to 3 According to the described invention, since the optimum weighting value is set using a plurality of weighting values calculated and stored in advance, further software processing becomes possible.
[0135]
Claims 4 Thru 5 According to the described invention, an optimal weighting value is set using a weighting value calculated and stored in advance and a weighting value calculated in real time by adaptive processing, and the weighting value calculated in advance is used first. Therefore, when the weighting value is calculated in real time by the adaptive processing, the convergence of the adaptive processing is high and the convergence time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a wireless communication system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a directivity control wireless communication apparatus according to the embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a weight value table provided in a weight value storage unit of the directivity control wireless communication apparatus according to the embodiment.
FIG. 4 is a graph showing a change with time of an output value SINR of a reception signal from a combiner of the directivity control wireless communication apparatus according to the embodiment;
FIG. 5 is a flowchart showing an adaptation process when the directivity control radio communication apparatus according to the embodiment calculates a main weight value;
FIG. 6 is a flowchart showing an adaptation process when the directivity control wireless communication apparatus according to the embodiment calculates a sub-weighting value;
FIG. 7 is a diagram showing an example of a directivity pattern formed by using the weighting value by the directivity control wireless communication apparatus according to the embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing processing when a weighting value set by the directivity control wireless communication apparatus in the embodiment is switched;
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a main weight value table provided in a weight value storage unit of a directivity control radio communication apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a sub-weighting value table provided in a weighting value storage unit of the directivity control wireless communication apparatus according to the embodiment.
FIG. 11 is a flowchart showing processing when a weighting value set by the directivity control wireless communication apparatus in the embodiment is switched;
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a directivity control radio communication apparatus according to a third embodiment of the present invention.
13 is a block diagram for explaining a configuration of adaptive processing means in the directivity control wireless communication apparatus of FIG.
FIG. 14 is a flowchart showing processing when a weighting value set by the directivity control wireless communication apparatus in the embodiment is switched;
FIG. 15 is a flowchart showing processing when a weighting value set by the directivity control radio communication apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is switched;
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a directivity control radio communication apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a flowchart showing processing when a weighting value set by the directivity control wireless communication apparatus in the embodiment is switched;
FIG. 18 is a flowchart showing processing when the weighting value set by the directivity control radio communication apparatus according to the sixth embodiment of the present invention is switched.
FIG. 19 is a block diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
11 ... Antenna element
14 ... Attenuator
15 ... Phase shifter
16 ... Total device
17 ... Weighting means
18: Weighting value storage means
19: Selection means
20. Evaluation means

Claims

A receiving system that demodulates a received signal synthesized by multiplying the amplitude and phase of signals from a plurality of antenna elements by a weight value, and a modulated signal that is divided into a plurality of signals, and the amplitude and phase of each distributed signal are multiplied by a weight value. In each of the directivity control wireless communication devices that comprise a transmission system that radiates from each antenna element, and performs wireless communication with a communication partner,
The reception system includes a main weight value table storing a main weight value obtained by calculation based on arrival wave information corresponding to a communication partner, and a plurality of the arrival wave information modified assuming a change in radio wave propagation environment. A sub-weighting value table storing a plurality of types of sub-weighting values obtained by calculation based on the corrected arrival wave information, a selection means for selecting and reading out the weighting values from the main weighting value table or the sub-weighting value table, and the selection Weighting means for multiplying the weighting value selected by the means and read from the main weighting value table or sub-weighting value table by the amplitude and phase of the received signal from each antenna element, and each weighted by the weighting means A synthesizing unit for synthesizing the received signal, and an evaluation unit for evaluating the output value of the received signal synthesized by the synthesizing unit. The provided
The selecting means selects and reads out the main weighting value from the main weighting value table, and the weighting means multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighting means. If the evaluation means evaluates the output value of the received signal from the evaluation means, and the evaluation means does not evaluate the received signal output value when the optimum or nearly optimal weight value is set in the weighting means, the selection means the read select multiple kinds of sub weighting value whether we one stored in the sub-weighting value table, the received signal of the sub weighting values thus read out from the respective antenna elements by said weighting means amplitude and phase at multiplied by the evaluated output value of the received signal from said combining means by said evaluating means, a selective read the sub weighting value Serial evaluation means directivity control radio communication apparatus characterized by repeated until the evaluation as a reception signal output value when the weighting value nearly optimal or optimal has been set to the weighting means.

A receiving system that demodulates a received signal synthesized by multiplying the amplitude and phase of signals from a plurality of antenna elements by a weight value, and a modulated signal that is divided into a plurality of signals, and the amplitude and phase of each distributed signal are multiplied by a weight value. In each of the directivity control wireless communication devices, each having a transmission system that radiates from each antenna element, and performing wireless communication with a communication partner using a frequency hopping spread spectrum system,
The reception system assumes a main weighting value table storing main weighting values for each hopping frequency obtained by calculation based on arrival wave information for each hopping frequency corresponding to the communication partner, and assuming changes in the radio wave propagation environment. A sub-weighting value table storing sub-weighting values for each of a plurality of types of hopping frequencies obtained by calculation based on a plurality of corrected arrival wave information obtained by correcting the arrival wave information for each hopping frequency, and the main weighting value table or the sub-weighting hopping selection means for reading out from the value table by selecting the weighting bid for each hopping frequency, the weighting value for each hopping frequency read from the main weighting value table or sub-weighting value table selected by the selection means The amplitude and phase of the received signal from each antenna element corresponding to the frequency And Jill weighting means, synthesizing means for synthesizing the received signals weighted by the weighting means, an evaluation means for evaluating the output value of the synthesized received signal by the combining means is provided,
The selection means selects and reads the main weight value for each hopping frequency from the main weight value table, and the read main weight value is read for each hopping frequency by the weight means and the amplitude of the received signal from each antenna element. The received signal output value when the evaluation means evaluates the output value of the received signal from the synthesizing means by multiplying the phase by the evaluation means, and the evaluation means is set to the weighting means with an optimum or near optimum weighting value. selects and reads a plurality of sub-weighting values or al one for each hopping frequency stored in the sub-weighting value table by the selection means to be evaluated as the weighted sub weighting values thus read out for each hopping frequency Means for multiplying the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the combining means. The output value of the received signal evaluated by the evaluation unit, the received signal when the evaluation unit to select reading sub weighting value for each hopping frequency is optimal or near optimal weighting values are set to the weighting means A directivity-controlled wireless communication apparatus that repeats until it is evaluated as an output value.

All the sub- weighting values stored in the sub-weighting value table are read out, and when these are multiplied by the received signal, all the output values of the received signal from the synthesizing means are evaluated by the evaluating means, and the weighting values that are optimum or close to optimum are given to the weighting means When it is not evaluated as the received signal output value when it is set, the sub- weighting value corresponding to the received signal with the highest output value evaluation among the received signals from the synthesizing means is fixed to the weighting value multiplied by the weighting means. The directivity-controlled radio communication apparatus according to claim 1 or 2,

A receiving system that demodulates a received signal synthesized by multiplying the amplitude and phase of signals from a plurality of antenna elements by a weight value, and a modulated signal that is divided into a plurality of signals, and the amplitude and phase of each distributed signal are multiplied by a weight value. In each of the directivity control wireless communication devices that comprise a transmission system that radiates from each antenna element, and performs wireless communication with a communication partner,
The reception system includes a main weighting value table storing main weighting values obtained by calculation based on arrival wave information corresponding to a communication partner, and a plurality of the arrival wave information corrected assuming a change in a radio wave propagation environment. Stored in the sub-weighting value table storing a plurality of types of sub-weighting values obtained by calculation based on the modified arrival wave information, the adaptive processing means for sequentially calculating the weighting values, and the main weighting value table or the sub-weighting value table . and weighting means for multiplying the weighting value sequentially determines the main weighting values or sub weighting value or the adaptive processing means to the amplitude and phase of the received signal from each antenna element, the weight value from the main weighting value table or sub-weighting value table A weighting value that is read or sequentially obtained by the adaptive processing means is supplied to the weighting means. A switching means for switching the received signal, a combining means for combining the reception signals weighted by the weighting means, an evaluation means for evaluating the output value of the reception signal combined by the combining means, and a weighting value for the weighting means A fixing means for fixing
The switching means reads the main weight value from the main weight value table, and the weighted means multiplies the read main weight value by the amplitude and phase of the received signal from each antenna element to receive from the combining means. The output value of the signal is evaluated by the evaluation means, and if the evaluation means does not evaluate the received signal output value when an optimal or near optimal weight value is set in the weighting means, the switching means A plurality of types of sub- weighting values stored in the sub-weighting value table are sequentially read out, and the read out sub- weighting values are sequentially multiplied by the amplitude and phase of the received signals from the respective antenna elements by the weighting means. the output value of the received signal evaluated by the evaluation unit, the optimum the evaluation means for all of the sub weighting value Properly is fed to the weighting means weighting values to obtain sequentially with said adaptive processing means in the evaluation and unless the switching means as a reception signal output value when the weighting value near optimum is set to the weighting means, the The weighting means multiplies the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighting means to evaluate the output value of the received signal from the combining means by the evaluating means, and the evaluating means is optimal or optimal. Directivity control characterized by fixing the weighting value multiplied by the weighting means to the weighting means by the fixing means when evaluating a received signal output value when a close weighting value is set in the weighting means. Wireless communication device.

A receiving system that demodulates a received signal synthesized by multiplying the amplitude and phase of signals from a plurality of antenna elements by a weight value, and a modulated signal that is divided into a plurality of signals, and the amplitude and phase of each distributed signal are multiplied by a weight value. In each of the directivity control wireless communication devices, each having a transmission system that radiates from each antenna element, and performing wireless communication with a communication partner using a frequency hopping spread spectrum system,
The reception system assumes a main weighting value table storing main weighting values for each hopping frequency obtained by calculation based on arrival wave information for each hopping frequency corresponding to the communication partner, and changes in the radio wave propagation environment. A sub-weighting value table storing sub-weighting values for a plurality of types of hopping frequencies obtained by calculation based on a plurality of corrected arrival wave information obtained by correcting the arrival wave information for each hopping frequency, and a weighting value for each hopping frequency. and adaptive processing means for sequentially obtaining, conformity with a hopping frequency weighting value for each hopping frequency sequentially determines the main weighting values or sub weighting value or the adaptive processing means of the main weighting value table or hopping each frequency stored in the sub-weighting value table Multiplying the amplitude and phase of the received signal from each antenna element And weighting means, and switching means switching or sequential seek weighting value for each hopping frequency by said adaptive processing means or reading the weight value for each hopping frequency from the main weighting value table or sub-weighting value table supplied to said weighting means A combining unit that combines the reception signals weighted by the weighting unit, an evaluation unit that evaluates an output value of the reception signal combined by the combining unit, and a fixing unit that fixes the weighting value to the weighting unit. Provided,
The switching means reads the main weight value for each hopping frequency from the main weight value table, and the read main weight value is converted into the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weight means for each hopping frequency. The received signal output value from the synthesizing means is multiplied and evaluated by the evaluating means, and the evaluating means evaluates the received signal output value when the optimum or nearly optimal weight value is set in the weighting means. wherein at no if the switching sub weighting value for each of the plurality of types of hopping frequencies stored in the sub-weighting value table by means read sequential, sequential said weighting means sub weighting values thus read out for each hopping frequency antennas Received signal from the synthesis means by multiplying the amplitude and phase of the received signal from the element The output value evaluated by said evaluating means, switching said to be evaluated as a reception signal output value when the optimal or near optimal weighting value is set to the weighting means the evaluation means for all of the sub weighting value A weighting value for each hopping frequency obtained by the adaptive processing means is supplied to the weighting means for each hopping frequency, and the weighting value is converted into the amplitude and phase of the received signal from each antenna element by the weighting means. Multiplying and evaluating the output value of the received signal from the synthesizing unit by the evaluating unit, and the evaluating unit evaluated the received signal output value when the optimum or nearly optimal weighting value is set in the weighting unit Sometimes, the weighting value multiplied by the weighting means is fixed to the weighting means by the fixing means. Directivity control wireless communication device that.

In the output value of the received signal from the synthesizing unit, the evaluation unit sets an optimum or near optimum weighting value to the weighting unit when the level ratio between the desired wave signal and the interference wave signal of the output value exceeds a preset threshold value. directivity control radio communication apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to evaluate the reception signal output value when set.