JP4604198B2 - 適応指向性受信装置、自動車用アンテナ及び自動車 - Google Patents
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Description
図1に示す本発明の第1の実施の形態に係る適応指向性受信装置は、無線信号を空中から捉える活性素子REと、活性素子REから空間的に分離して配置された2セットの無給電の第1パラサイト素子PE1及び第2パラサイト素子PE2とを備える3素子アダプティブアンテナを備える。ここで、「活性素子」とは、空中から捉えた無線信号を受信装置側に出力する励振素子(給電素子)の意味である。アダプティブアンテナの活性素子REにはベースバンド信号生成部1が接続され、活性素子REからベースバンド信号生成部1のRFフロントエンド部に、空中から捉えた無線信号が出力される。活性素子REに接続されたベースバンド信号生成部1には、ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)58が接続され、ベースバンド信号生成部1で生成されたベースバンド信号を処理する。第1の実施の形態に係る適応指向性受信装置においては、活性素子RE、第1パラサイト素子PE1及び第2パラサイト素子PE2は、それぞれモノポールアンテナからなるものとする。
Q(X)=E[||y(t)|p−σp|q] ・・・・・(1)
である。X=[x1x2]は、第1パラサイト素子PE1及び第2パラサイト素子PE2にそれぞれ接続される負荷、y(t)はアンテナ出力で:
y(t)=[(U+YZ)-1y0]TAS(t) ・・・・・(2)
で表される。Uは単位行列、Yは開口アドミタンス行列、Z=diag(X)、y0はYの第1列のベクトル、A=[a(ψ1)…a(ψD)]は方向行列でa(ψd)は第d波のステアリングベクトル、S(t)=[s1(t)…sD(t)]Tは信号ベクトル、σは所望の包絡線値である。YはNEC2によるモーメント法で求める。p、qは正の整数で、本発明の第1の実施の形態ではp=q=2とする。フェージングを考慮し、σは短区間平均値を用いる。評価関数Qを最小化するXを直接探索法で求める。
(a)目的関数の勾配を必要としない、
(b)数学的に収束が保証されている、
(c)中庸な収束が得られることである、
のような特徴があるので、以下では、直接探索法を用いる場合について説明するが、アンテナ制御部4の処理のアルゴリズムは、直接探索法に限定する必要はない。
(ロ)次に、ステップS102において、アンテナ制御部4のメッシュ作成手段12は、第1パラサイト素子PE1及び第2パラサイト素子PE2に対応したメッシュポイントを作成する。第1パラサイト素子PE1及び第2パラサイト素子PE2は、モノポールアンテナであり、互いに直線上に配置されたモノポールアンテナからなる非励振素子からなるので、4個のメッシュポイントが作成される。
上記のように、本発明は第1の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
3…目的関数生成装置
4…アンテナ制御部
5…可変リアクタドライバ
11…初期設定手段
12…メッシュ作成手段
13…ポーリング手段
14…最適値/ポーリング結果比較手段
15…メッシュサイズ変更手段
16…収束判定手段
42…IFフィルタ
43…ベースバンドフィルタ
47…低雑音増幅器
48…ミキサ
49…局部発振器
50…増幅器
51…包絡線検波器
52、53…D−A変換器
55…A−D変換器
58…ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)
100、101…自動車
60…発振器
RE…活性素子(中心素子)
PE1〜PE6…パラサイト素子
D1、D2…可変容量ダイオード
L11、L21…第1インダクタ
L12、L22…第2インダクタ
PE…パラサイト素子
RE…活性素子
Claims (10)
- 無線信号を空中から捉える活性素子と、
包絡線検波器を有して前記活性素子に接続され、前記包絡線検波器により前記無線信号から得られた希望信号の包絡線が一定であるという定包絡線基準による定包絡線信号用アルゴリズムを用いて、前記無線信号から規範信号と受信信号とを生成するベースバンド信号生成部と、
前記ベースバンド信号生成部が生成した前記規範信号と前記受信信号から、前記定包絡線信号用アルゴリズムの目的関数を生成する目的関数生成装置と、
該目的関数生成装置が出力する前記目的関数を用いて、前記目的関数が最適値になる条件を探索するアンテナ制御部と、
前記アンテナ制御部により、接地リアクタンス値が調整される1又は2以上のパラサイト素子、
とを備え、前記パラサイト素子の接地リアクタンスを制御することにより、前記活性素子と前記パラサイト素子からなるアレイアンテナの指向性を制御しながら、前記無線信号を復調することを特徴とする適応指向性受信装置。 - 前記アンテナ制御部は、直接探索法によって、前記目的関数が最適値になる条件を探索することを特徴とする請求項1に記載の適応指向性受信装置。
- 前記活性素子と、前記無線信号の搬送波の波長の1/10以下の距離、前記活性素子から空間的に分離され、前記アンテナ制御部により、接地リアクタンス値が調整されるパラサイト素子とで2素子のアレイアンテナが構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の適応指向性受信装置。
- 前記活性素子と、前記無線信号の搬送波の波長の1/15以下、1/4以上の距離で、前記活性素子からそれぞれ空間的に分離され、前記アンテナ制御部により、接地リアクタンス値がそれぞれ調整される第1及び第2パラサイト素子とで3素子のアレイアンテナが構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の適応指向性受信装置。
- 前記活性素子及び前記パラサイト素子が自動車に搭載されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の適応指向性受信装置。
- 前記ベースバンド信号生成部、前記目的関数生成装置及び前記アンテナ制御部がFM受信機に内蔵されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の適応指向性受信装置。
- 自動車のボンネット、屋根の前端若しくは後端、Aピラー、又はリアウィンドウ若しくはリアサイドウィンドウを用いて構成され、搭載される自動車用アンテナであって、
無線信号を空中から捉える活性素子と、
前記活性素子から空間的に分離された1又は2以上のパラサイト素子、
とを備え、
前記活性素子が空中から捉えた無線信号から得られた希望信号の包絡線が一定であるという定包絡線基準による定包絡線信号用アルゴリズムを用いて、前記無線信号から得られた規範信号と受信信号とを生成し、前記規範信号と前記受信信号から前記定包絡線信号用アルゴリズムの目的関数を生成し、前記目的関数が最適値になる条件を探索して、前記パラサイト素子の接地リアクタンス値を制御することにより、前記活性素子と前記パラサイト素子からなるアレイアンテナの指向性を制御することを特徴とする自動車用アンテナ。 - 直接探索法によって、前記目的関数が最適値になる条件を探索することを特徴とする請求項7に記載の自動車用アンテナ。
- 無線信号を空中から捉える活性素子と、
前記活性素子から空間的に分離された1又は2以上のパラサイト素子、
とをボンネット、屋根の前端若しくは後端、Aピラー、又はリアウィンドウ若しくはリアサイドウィンドウを用いて構成して搭載し、前記活性素子が空中から捉えた無線信号から得られた希望信号の包絡線が一定であるという定包絡線基準による定包絡線信号用アルゴリズムを用いて、前記無線信号から得られた規範信号と受信信号とを生成し、前記規範信号と前記受信信号から前記定包絡線信号用アルゴリズムの目的関数を生成し、前記目的関数が最適値になる条件を探索して、前記パラサイト素子の接地リアクタンス値を制御することにより、前記活性素子と前記パラサイト素子からなるアレイアンテナの指向性を制御することを特徴とする自動車。 - 直接探索法によって、前記目的関数が最適値になる条件を探索することを特徴とする請求項9に記載の自動車。
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JP2006035343A JP4604198B2 (ja) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | 適応指向性受信装置、自動車用アンテナ及び自動車 |
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- 2006-02-13 JP JP2006035343A patent/JP4604198B2/ja active Active
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