JP5339450B2 - Wireless communication apparatus and wireless communication method - Google Patents

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Description

本発明は無線通信装置および無線通信方法に関し、特にディジタルビーム形成器とディジタルチャネライザとを備えた無線通信装置および無線通信方法に関する。   The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method, and more particularly to a wireless communication apparatus and a wireless communication method provided with a digital beam former and a digital channelizer.

一般的に、ディジタルビーム形成器とディジタルチャネライザとを備えた無線通信装置では、受信用の場合、複数のアンテナ素子で受信した信号を、アンテナ素子ごとにアナログ/ディジタル変換する。そして、複数のアンテナ素子で受信した全ての帯域の信号をディジタルビーム形成器(DBF:Digital Beam Forming)に入力し、アンテナ素子ごと、ビームごとに重み付け係数を積和演算し、マルチビーム形成をおこなう。そして、周波数分波チャネライザ(1周波DEMUX)により周波数分波を行うとともに、ディジタルチャネライザ(F−DEMUX)によりチャンネル分波を行っている。   In general, in a wireless communication apparatus provided with a digital beam former and a digital channelizer, for reception, signals received by a plurality of antenna elements are converted from analog to digital for each antenna element. Then, signals of all bands received by a plurality of antenna elements are input to a digital beam former (DBF), and a product-sum operation is performed on the weighting coefficients for each antenna element and each beam to perform multi-beam formation. . Then, frequency demultiplexing is performed by a frequency demultiplexing channelizer (single frequency DEMUX), and channel demultiplexing is performed by a digital channelizer (F-DEMUX).

送信用の場合も同様に、送信する全ての帯域の信号について、ディジタルチャネライザ(F−MUX)によりチャンネル合波演算処理を行うとともに、周波数合波チャネライザ(1周波MUX)により周波数合波をおこなう。そして、ディジタルビーム形成器(DBF)にてマルチビーム形成の演算処理を行い、アンテナ素子ごとにディジタル/アナログ変換して送信している。   Similarly, in the case of transmission, channel multiplexing calculation processing is performed by a digital channelizer (F-MUX) for signals in all bands to be transmitted, and frequency multiplexing is performed by a frequency multiplexing channelizer (1 frequency MUX). . Then, a digital beam former (DBF) performs multi-beam forming arithmetic processing, and performs digital / analog conversion for each antenna element for transmission.

図4は背景技術にかかる無線通信装置の構成を示したものである(特許文献1参照)。図4にかかる無線通信装置は、電波を送受信するためのN個のアンテナ101_1〜101_Nと、送信と受信の切り換えを行う送受切換器102_1〜102_Nと、各アンテナ素子101_1〜101_Nで受信した信号の増幅を行う低雑音増幅器(LNA)103_1〜103_Nと、各受信信号を中間周波数信号に変換する周波数変換器104_1〜104_Nと、不要周波数成分を除去する帯域通過フィルタ(BPF)105_1〜105_Nと、増幅器、励振器等からなる送信系回路109_1〜109_Nとを有する。更に、各受信信号をディジタル信号に変換するA/D変換器106_1〜106_N、A/D変換器106_1〜106_Nの出力する中間周波数帯のディジタル信号に対し、直交検波・ダウンコンバートを行い、実部/虚部それぞれのベースバンド信号として出力する直交検波器(I/QDEM)107_1〜107_Nおよび低域通過フィルタ(LPF)108_1〜108_Nを備える。   FIG. 4 shows a configuration of a wireless communication apparatus according to the background art (see Patent Document 1). 4 includes N antennas 101_1 to 101_N for transmitting and receiving radio waves, transmission / reception switchers 102_1 to 102_N for switching between transmission and reception, and signals received by the antenna elements 101_1 to 101_N. Low noise amplifiers (LNA) 103_1 to 103_N for performing amplification, frequency converters 104_1 to 104_N for converting received signals to intermediate frequency signals, band pass filters (BPF) 105_1 to 105_N for removing unnecessary frequency components, and amplifiers And transmission system circuits 109_1 to 109_N including exciters and the like. Further, quadrature detection and down-conversion are performed on the digital signals in the intermediate frequency band output from the A / D converters 106_1 to 106_N and the A / D converters 106_1 to 106_N that convert the received signals into digital signals, and the real part / Quadrature detectors (I / QDEM) 107_1 to 107_N and low-pass filters (LPF) 108_1 to 108_N that are output as baseband signals for the imaginary part.

図4にかかる無線通信装置は、更に低域通過フィルタ(LPF)108_1〜108_Nから出力された受信ディジタル信号に対し重み付け係数を積和演算しマルチビーム形成を行うディジタルビーム形成器(DBF)110と、ディジタルビーム形成器(DBF)110にて形成されたビーム(ビーム1、ビーム2、・・・、ビームL)ごとに周波数分波を行う周波数分波チャネライザ(1周波DEMUX)111_1_A〜111_L_Aと、1周波DEMUXにて分波された周波数帯ごとにチャンネル分波を行うディジタルチャネライザ(F−DEMUX)111_1_B〜111_L_Bと、チャンネル分波後のディジタル信号を時分割多重化する時分割多重化器(T−MUX)113とを有する。   The radio communication apparatus according to FIG. 4 further includes a digital beam former (DBF) 110 that performs multi-beam formation by multiplying and summing weighting coefficients for the received digital signals output from the low-pass filters (LPF) 108_1 to 108_N. , Frequency demultiplexing channelizers (1 frequency DEMUX) 111_1_A to 111_L_A for performing frequency demultiplexing for each beam (beam 1, beam 2,..., Beam L) formed by the digital beam former (DBF) 110; Digital channelizers (F-DEMUX) 111_1_B to 111_L_B that perform channel demultiplexing for each frequency band demultiplexed by one frequency DEMUX, and a time division multiplexer that time-division-multiplexes digital signals after channel demultiplexing ( T-MUX) 113.

図4にかかる無線通信装置では、アンテナ素子101_1〜101_Nで受信された信号は送受切換器102_1〜102_Nを経て、低雑音増幅器(LNA)103_1〜103_Nで増幅され、周波数変換器104_1〜104_Nで中間周波数信号に周波数変換される。そして、帯域通過フィルタ(BPF)105_1〜105_Nにて不要周波数成分が除去され、A/D変換器106_1〜106_Nにてディジタル信号に変換される。更に、直交検波器(I/QDEM)107_1〜107_Nおよび低域通過フィルタ(LPF)108_1〜108_Nにてアンテナ素子101_1〜101_Nで受信された信号ごとに直交検波・ダウンコンバートを行い、実部/虚部それぞれのベースバンド信号として出力される。   In the wireless communication apparatus according to FIG. 4, signals received by the antenna elements 101_1 to 101_N are amplified by the low noise amplifiers (LNA) 103_1 to 103_N via the transmission / reception switchers 102_1 to 102_N, and intermediated by the frequency converters 104_1 to 104_N. The frequency is converted into a frequency signal. Then, unnecessary frequency components are removed by band pass filters (BPF) 105_1 to 105_N, and converted into digital signals by A / D converters 106_1 to 106_N. Further, quadrature detection and down-conversion are performed for each signal received by the antenna elements 101_1 to 101_N by the quadrature detectors (I / QDEM) 107_1 to 107_N and the low-pass filters (LPF) 108_1 to 108_N, and the real part / imaginary part is obtained. As a baseband signal of each part.

ディジタルビーム形成器(DBF)110は、各受信ディジタル信号に対し重み付け係数を積和演算しマルチビームを形成する。周波数分波チャネライザ(1周波DEMUX)111_1_A〜111_L_Aは、ディジタルビーム形成器(DBF)110にて形成されたビームごとに周波数分波を行う。ディジタルチャネライザ(F−DEMUX)111_1_B〜111_L_Bは、周波数分波チャネライザ(1周波DEMUX)111_1_A〜111_L_Aにて分波された周波数帯ごとにチャンネル分波を行う。時分割多重化器(T−MUX)113はチャンネル分波後のディジタル信号を時分割多重化する。   A digital beam former (DBF) 110 performs a product-sum operation on weighting coefficients for each received digital signal to form a multi-beam. Frequency demultiplexing channelizers (single frequency DEMUX) 111_1_A to 111_L_A perform frequency demultiplexing for each beam formed by the digital beam former (DBF) 110. The digital channelizers (F-DEMUX) 111_1_B to 111_L_B perform channel demultiplexing for each frequency band demultiplexed by the frequency demultiplexing channelizers (single frequency DEMUX) 111_1_A to 111_L_A. A time division multiplexer (T-MUX) 113 time division multiplexes the digital signal after channel demultiplexing.

また、特許文献2には衛星通信データのディジタル処理のためのシステムに関する技術が開示されている。特許文献2に開示されているディジタルペイロードは、サブバンドスペクトルを複数の周波数スライスに分割するよう構成されるディジタルチャネライザと、複数の周波数スライスの各々を複数の受取ポートの少なくとも1つにルーティングするよう構成されるディジタルスイッチマトリクスと、受取ポートと通信して複数の周波数スライスを受取り、複数の周波数スライスを再び組合わせて、通信衛星の出力ビームで送信するための複数の出力サブバンドを形成するよう構成されるディジタルコンバイナとを有する。   Patent Document 2 discloses a technique related to a system for digital processing of satellite communication data. The digital payload disclosed in US Pat. No. 6,057,049 is a digital channelizer configured to divide a subband spectrum into a plurality of frequency slices, and routes each of the plurality of frequency slices to at least one of a plurality of receiving ports. A digital switch matrix configured to communicate with a receiving port to receive a plurality of frequency slices and recombine the frequency slices to form a plurality of output subbands for transmission on the output beam of the communication satellite And a digital combiner configured as described above.

特開2002−185378号公報JP 2002-185378 A 特表2006−516867号公報JP-T-2006-516867

昨今、地上の設備を介した通信と衛星を介した通信とで使用周波数帯域を共用したシステムにおいて、定常時には使用周波数帯域の多くを地上の設備を介した通信に割り当てると共に、衛星を介した通信では海上や山間部等において一部の周波数帯域のみを使用し、災害時等の異常時には衛星を介した通信の使用帯域の比率を上げてサービスを維持するシステムが実用化されようとしている。   In recent years, in systems that share the frequency band used for communications via ground facilities and communications via satellites, in the normal state, most of the frequency bands used are allocated to communications via ground facilities, and communications via satellites are also possible. However, a system that uses only a part of the frequency band in the sea or in the mountainous area and maintains the service by increasing the ratio of the band used for communication via the satellite in the event of an abnormality such as a disaster is about to be put into practical use.

このようなシステムにおいては、異常時に備えて使用周波数帯域全体を処理できる回路を具備している必要があるが、定常時は一部の周波数帯域しか使用されていない。例えば図4に示した受信用の無線通信装置の場合、入力信号のない帯域についてもディジタルビーム形成器(DBF)110はビーム形成の演算処理を実行する必要があり、電力消費の無駄が発生するという問題がある。また、送信用の無線通信装置の場合も同様に、出力信号のない周波数帯域が存在する場合に、出力信号のない周波数帯域のビーム形成の演算処理を実行する必要があり電力消費の無駄が発生するという問題がある。   In such a system, it is necessary to have a circuit capable of processing the entire used frequency band in preparation for an abnormal time, but only a part of the frequency band is used in a steady state. For example, in the case of the receiving wireless communication apparatus shown in FIG. 4, the digital beam former (DBF) 110 needs to execute the beam forming calculation process even in a band without an input signal, resulting in wasted power consumption. There is a problem. Similarly, in the case of a wireless communication device for transmission, when there is a frequency band without an output signal, it is necessary to execute a beam forming calculation process in a frequency band without an output signal, resulting in wasted power consumption. There is a problem of doing.

上記課題に鑑み本発明の目的は、電力消費の無駄を抑制することが可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method capable of suppressing waste of power consumption.

本発明にかかる無線通信装置は、受信した電波を受信ディジタル信号に変換する複数の受信モジュールと、前記複数の受信モジュールに対応して設けられ、前記受信ディジタル信号をi種類(iは正の整数)の周波数帯へ分波した信号を前記周波数帯ごとに出力する複数の周波数分波チャネライザと、前記周波数帯ごとに設けられ、前記複数の周波数分波チャネライザから出力されたi種類の周波数帯へ分波された信号を前記周波数帯ごとに入力すると共に、当該分波された信号の各々に対して重み付け係数を積和演算してマルチビームを形成する複数のディジタルビーム形成器と、を有する。   A wireless communication apparatus according to the present invention is provided corresponding to a plurality of reception modules for converting received radio waves into reception digital signals, and corresponding to the plurality of reception modules. The reception digital signals are classified into i types (i is a positive integer). And a plurality of frequency demultiplexing channelizers that output the signals demultiplexed to the frequency bands for each frequency band, and i types of frequency bands that are provided for each of the frequency bands and output from the plurality of frequency demultiplexing channelizers. A plurality of digital beam formers for inputting a demultiplexed signal for each frequency band and multiplying and summing weighting coefficients for each of the demultiplexed signals to form a multi-beam.

本発明にかかる無線通信装置は、時分割多重化されたディジタル信号をチャンネルごとに並列化するデマルチプレクサと、前記デマルチプレクサから出力された各々の信号に対してチャンネル合波を行う複数のディジタルチャネライザと、i種類の周波数帯(iは正の整数)ごとに設けられ、前記ディジタルチャネライザから出力されたマルチビームに対し重み付け係数を積和演算し、当該演算後のディジタル信号を出力する複数のディジタルビーム形成器と、前記i種類の周波数帯ごとに設けられたディジタルビーム形成器から出力された各々のディジタル信号を入力すると共に、i種類の周波数帯の前記ディジタル信号を合波し送信信号を生成する周波数合波チャネライザと、前記周波数合波チャネライザごとに設けられ、前記周波数合波チャネライザで生成された送信信号を入力し、当該送信信号を無線送信する複数の送信モジュールと、を有する。   A radio communication apparatus according to the present invention includes a demultiplexer that parallelizes time-division multiplexed digital signals for each channel, and a plurality of digital channels that perform channel multiplexing on each signal output from the demultiplexer. A plurality of risers, which are provided for each of i frequency bands (i is a positive integer), perform a product-sum operation on weighting coefficients for the multi-beams output from the digital channelizer, and output a digital signal after the operation Digital beam formers and the digital signals output from the digital beam formers provided for each of the i types of frequency bands are input, and the digital signals of i types of frequency bands are combined to transmit signals. A frequency multiplexing channelizer for generating the frequency multiplexing channelizer, and provided for each of the frequency multiplexing channelizers. It receives the transmission signal generated by the channelizer includes a plurality of transmission modules the transmission signal to wirelessly transmit, an.

本発明にかかる無線通信方法は、受信した電波を受信ディジタル信号に変換し、前記受信ディジタル信号をi種類(iは正の整数)の周波数帯へ分波した信号を前記周波数帯ごとに出力し、前記周波数帯ごとに、前記i種類の周波数帯へ分波された信号に対して重み付け係数を積和演算してマルチビームを形成する。   The radio communication method according to the present invention converts a received radio wave into a received digital signal, and outputs a signal obtained by demultiplexing the received digital signal into i types (i is a positive integer) of frequency bands for each frequency band. For each frequency band, multi-beams are formed by multiplying and summing weighting coefficients for the signals demultiplexed into the i types of frequency bands.

本発明にかかる無線通信方法は、時分割多重化されたディジタル信号をチャンネルごとに並列化し、前記並列化された各々の信号に対してチャンネル合波を行い、i種類の周波数帯(iは正の整数)ごとに、前記チャンネル合波されたマルチビームに対し重み付け係数を積和演算しディジタル信号を生成し、前記i種類の周波数帯の前記ディジタル信号を合波し送信信号を生成し、前記送信信号を無線送信する。   The wireless communication method according to the present invention parallelizes a time-division multiplexed digital signal for each channel, performs channel multiplexing on each of the paralleled signals, and generates i frequency bands (where i is a positive frequency band). For each of the channel combined multi-beams, multiplying and summing weighting coefficients to generate a digital signal, combining the digital signals in the i frequency bands to generate a transmission signal, The transmission signal is transmitted wirelessly.

本発明により電力消費の無駄を抑制することが可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method capable of suppressing waste of power consumption.

実施の形態1にかかる無線通信装置(受信機)を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a wireless communication device (receiver) according to a first exemplary embodiment; 実施の形態2にかかる無線通信装置(送信機)を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a wireless communication device (transmitter) according to a second exemplary embodiment. 本発明の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of this invention. 背景技術にかかる無線通信装置を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the radio | wireless communication apparatus concerning background art.

実施の形態1.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態1について説明する。図1は本実施の形態にかかる無線通信装置(受信機)を説明するためのブロック図である。図1にかかる無線通信装置は、電波を送受信するためのN個のアンテナ素子1_1〜1_N(Nは正の整数)と、送信と受信の切り換えを行う送受切換器2_1〜2_Nと、各アンテナ素子1_1〜1_Nで受信した信号の増幅を行う低雑音増幅器(LNA)3_1〜3_Nと、各受信信号を中間周波数信号に変換する周波数変換器4_1〜4_Nと、不要周波数成分を除去する帯域通過フィルタ(BPF)5_1〜5_Nと、増幅器、励振器等からなる送信系回路(図2参照)9_1〜9_Nとを有する。更に、各受信信号をディジタル信号に変換するA/D変換器6_1〜6_N、A/D変換器6_1〜6_Nの出力する中間周波数帯のディジタル信号に対し、直交検波・ダウンコンバートを行い、実部/虚部それぞれのベースバンド信号として出力する直交検波器(I/QDEM)7_1〜7_Nおよび低域通過フィルタ(LPF)8_1〜8_Nを備える。これらは、受信モジュール15_1〜15_Nを構成する。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram for explaining a radio communication apparatus (receiver) according to the present embodiment. A wireless communication apparatus according to FIG. 1 includes N antenna elements 1_1 to 1_N (N is a positive integer) for transmitting and receiving radio waves, transmission / reception switchers 2_1 to 2_N for switching between transmission and reception, and each antenna element. Low-noise amplifiers (LNA) 3_1 to 3_N that amplify signals received by 1_1 to 1_N, frequency converters 4_1 to 4_N that convert each received signal to an intermediate frequency signal, and a band-pass filter that removes unnecessary frequency components ( BPF) 5_1 to 5_N and transmission system circuits (refer to FIG. 2) 9_1 to 9_N including amplifiers, exciters and the like. Further, quadrature detection and down-conversion are performed on the digital signals in the intermediate frequency band output from the A / D converters 6_1 to 6_N and the A / D converters 6_1 to 6_N that convert the received signals into digital signals, and the real part / Quadrature detectors (I / QDEM) 7_1 to 7_N and low-pass filters (LPF) 8_1 to 8_N that are output as baseband signals of the imaginary part. These constitute the receiving modules 15_1 to 15_N.

図1にかかる無線通信装置(受信機)は、更に、各受信モジュール15_1〜15_Nで生成された受信ディジタル信号に対し、各受信モジュール15_1〜15_Nごとにi種類(iは正の整数)の周波数帯(F1〜Fi)への分波を行う周波数分波チャネライザ(i周波DEMUX)10_1〜10_Nを備える。また、周波数分波チャネライザ(i周波DEMUX)10_1〜10_Nで分波されたF1〜Fiの周波数ごとに、各周波数分波チャネライザ(i周波DEMUX)10_1〜10_Nから出力された信号に対し重み付け係数を積和演算してマルチビーム形成を行うディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iを備える。また、ディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iで生成されたビーム(ビーム1、ビーム2、・・・、ビームM:Mは正の整数)ごとにチャンネル分波を行なうディジタルチャネライザ(F−DEMUX) 12_1_1〜12_i_Mと、チャンネル分波後のディジタル信号を時分割多重化する時間多重器(T−MUX)13を備える。   The radio communication apparatus (receiver) according to FIG. 1 further includes i types (i is a positive integer) of frequencies for each reception module 15_1 to 15_N with respect to the reception digital signals generated by the reception modules 15_1 to 15_N. Frequency demultiplexing channelizers (i-frequency DEMUX) 10_1 to 10_N that perform demultiplexing to the bands (F1 to Fi) are provided. Also, for each of the frequencies F1 to Fi demultiplexed by the frequency demultiplexing channelizers (i-frequency DEMUX) 10_1 to 10_N, a weighting coefficient is applied to the signals output from the frequency demultiplexing channelizers (i-frequency DEMUX) 10_1 to 10_N. Digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i that perform multi-beam formation by product-sum operation are provided. Further, a digital channelizer (F−) that performs channel demultiplexing for each beam (beam 1, beam 2,..., Beam M: M is a positive integer) generated by the digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i. DEMUX) 12_1_1 to 12_i_M and a time multiplexer (T-MUX) 13 for time-division multiplexing the digital signal after channel demultiplexing.

次に、図1に示す無線通信装置の動作について説明する。図1にかかる無線通信装置において、アンテナ素子1_1〜1_Nで受信された信号は送受切換器2_1〜2_Nを経て、低雑音増幅器(LNA)3_1〜3_Nで増幅され、周波数変換器4_1〜4_Nで中間周波数信号に周波数変換される。そして、帯域通過フィルタ(BPF)5_1〜5_Nにて不要周波数成分が除去され、A/D変換器6_1〜6_Nにてディジタル信号に変換される。更に、直交検波器(I/QDEM)7_1〜7_Nおよび低域通過フィルタ(LPF)8_1〜8_Nにてアンテナ素子1_1〜1_Nで受信された信号ごとに直交検波・ダウンコンバートを行い、実部/虚部それぞれのベースバンド信号として出力される。   Next, the operation of the wireless communication apparatus shown in FIG. 1 will be described. In the radio communication apparatus according to FIG. 1, signals received by the antenna elements 1_1 to 1_N are amplified by the low noise amplifiers (LNA) 3_1 to 3_N via the transmission / reception switchers 2_1 to 2_N, and intermediated by the frequency converters 4_1 to 4_N. The frequency is converted into a frequency signal. Then, unnecessary frequency components are removed by band pass filters (BPF) 5_1 to 5_N, and converted into digital signals by A / D converters 6_1 to 6_N. Further, quadrature detection (I / QDEM) 7_1 to 7_N and low-pass filters (LPF) 8_1 to 8_N perform quadrature detection and down-conversion for each signal received by antenna elements 1_1 to 1_N, and real part / imaging As a baseband signal of each part.

また、周波数分波チャネライザ(i周波DEMUX)10_1〜10_Nはそれぞれ、受信モジュール15_1〜15_Nから出力された信号を入力し、i種類の周波数帯(F1〜Fi)に分波し、各周波数帯(F1〜Fi)に対応したディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iにそれぞれ信号を出力する。ディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iはF1〜Fiの周波数ごとに、各周波数分波チャネライザ(i周波DEMUX)10_1〜10_Nから出力された信号に対し重み付け係数を積和演算してマルチビーム形成を行う。例えば、周波数F1に対応したディジタルビーム形成器(DBF)11_1は、各周波数分波チャネライザ(i周波DEMUX)10_1〜10_Nから周波数F1に対応した信号を入力し、これらの信号に対して各受信モジュール15_1〜15_Nに対応した重み付け係数を積和演算して、マルチビーム(ビーム1〜ビームM)を形成する。   The frequency demultiplexing channelizers (i-frequency DEMUX) 10_1 to 10_N receive the signals output from the receiving modules 15_1 to 15_N, respectively, and demultiplex them into i types of frequency bands (F1 to Fi). Signals are output to digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i corresponding to F1 to Fi), respectively. Digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i perform multi-beam formation by multiplying and multiplying weighting coefficients for signals output from frequency demultiplexing channelizers (i-frequency DEMUX) 10_1 to 10_N for each frequency of F1 to Fi. I do. For example, the digital beam former (DBF) 11_1 corresponding to the frequency F1 receives signals corresponding to the frequency F1 from the frequency demultiplexing channelizers (i-frequency DEMUX) 10_1 to 10_N, and each receiving module receives these signals. A product-sum operation is performed on the weighting coefficients corresponding to 15_1 to 15_N to form multi-beams (beam 1 to beam M).

ディジタルチャネライザ(F−DEMUX) 12_1_1〜12_i_Mは、ディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iで生成されたビーム(ビーム1、ビーム2、・・・、ビームM)ごとにチャンネル分波を行なう。また、時間多重器(T−MUX)13はチャンネル分波後のディジタル信号を時分割多重化する。   The digital channelizers (F-DEMUX) 12_1_1 to 12_i_M perform channel demultiplexing for each beam (beam 1, beam 2,..., Beam M) generated by the digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i. A time multiplexer (T-MUX) 13 time-division multiplexes the digital signal after channel demultiplexing.

上記構成を有する図1に示す無線通信装置(受信機)では、入力信号のない周波数帯域が存在する場合に、入力信号のない周波数帯域においてビーム形成のための演算を実施しないようにしているため電力消費の無駄を抑制することが可能となる。   In the wireless communication apparatus (receiver) shown in FIG. 1 having the above-described configuration, when there is a frequency band without an input signal, calculation for beam formation is not performed in the frequency band without an input signal. It is possible to suppress waste of power consumption.

その理由は次の通りである。図1に示す無線通信装置(受信機)では、各周波数帯への分波を行う周波数分波チャネライザ(i周波DEMUX)10_1〜10_Nをディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iの前段に設けている。これにより、ディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iが、周波数ごとにマルチビームを形成することができる。よって、入力信号のない周波数帯域が存在する場合に、入力信号のない周波数帯域におけるビーム形成のための演算を実施しないようにすることが可能となる。つまり、入力信号のない周波数帯域について、ディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iの演算を実施しないことで、ディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iにおける無駄な電力消費を抑制することができる。   The reason is as follows. In the wireless communication apparatus (receiver) shown in FIG. 1, frequency demultiplexing channelizers (i-frequency DEMUX) 10_1 to 10_N for demultiplexing to each frequency band are provided in front of digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i. Yes. Thereby, the digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i can form multi-beams for each frequency. Therefore, when there is a frequency band without an input signal, it is possible not to perform an operation for beam formation in the frequency band without an input signal. That is, wasteful power consumption in the digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i can be suppressed by not performing the operations of the digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i for the frequency band having no input signal.

全てのクラスタ(ビーム1〜ビームM)が同じ周波数配置(i周波繰り返し)で構成されている場合、つまり、全てのクラスタ(ビーム1〜ビームM)が1つのディジタルビーム形成器(例えば、F1_DBF)11_1で処理される場合、本実施の形態にかかる発明により、ディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iの演算量を背景技術の場合と比べて1/iに削減することができる。したがって、iの値が大きいほど、つまり周波数分波数(周波数繰り返し数)が大きいほど演算量の削減効果は大きくなる。   When all the clusters (beam 1 to beam M) are configured with the same frequency arrangement (i frequency repetition), that is, all the clusters (beam 1 to beam M) are one digital beam former (for example, F1_DBF). In the case of processing at 11_1, the calculation amount of the digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i can be reduced to 1 / i as compared with the background art by the invention according to the present embodiment. Therefore, the larger the value of i, that is, the greater the frequency demultiplexing number (frequency repetition number), the greater the effect of reducing the amount of calculation.

一方、一部のクラスタで周波数配置が異なる場合においては、周波数分波チャネライザ(i周波DEMUX)10_1〜10_Nにて1つのチャンネルが複数の周波数帯に分離しないように周波数分割を実行する。更に、1つのセル(ビーム)が複数の周波数帯にまたがる場合においては、そのセル(ビーム)用のビーム形成演算を、対応する周波数帯のディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iにて追加実行することにより、所望のビーム形成が可能である。   On the other hand, when the frequency arrangement is different in some clusters, frequency division is performed so that one channel is not separated into a plurality of frequency bands by the frequency demultiplexing channelizers (i-frequency DEMUX) 10_1 to 10_N. Further, when one cell (beam) extends over a plurality of frequency bands, the beam forming operation for the cell (beam) is additionally executed by the digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i of the corresponding frequency band. By doing so, a desired beam formation is possible.

一部のクラスタで周波数配置が異なる場合における演算量の例を以下に示す。例えば、周波数分波数(周波数繰り返し数:i=7)にて、同じ周波数配置構成のクラスタが50%で、残りの50%のクラスタにて周波数配置構成が異なる場合について説明する。具体的には、例えばF1_DBF(11_1)で50%のクラスタの演算が実施され、F2_DBF〜F7_DBF(11_2〜11_7)で残り50%のクラスタの演算が実施され場合について説明する。この場合、背景技術にかかる受信用ディジタルビーム形成装置の構成における演算量をAとすると、本実施の形態にかかる無線通信装置の受信用ディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_7における演算量は、A/7(1+6*0.5)=A*4/7となる。   An example of the calculation amount when the frequency arrangement is different in some clusters is shown below. For example, a case will be described in which the number of frequency demultiplexing (frequency repetition number: i = 7) is 50% for clusters having the same frequency arrangement configuration, and the frequency arrangement configuration is different for the remaining 50% clusters. Specifically, for example, a case where 50% cluster calculation is performed in F1_DBF (11_1) and the remaining 50% cluster calculation is performed in F2_DBF to F7_DBF (11_2 to 11_7) will be described. In this case, if the amount of calculation in the configuration of the receiving digital beam forming apparatus according to the background art is A, the amount of calculation in the receiving digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_7 of the wireless communication apparatus according to the present embodiment is A / 7 (1 + 6 * 0.5) = A * 4/7.

また、例えば周波数分波数(周波数繰り返し数:i=8)にて、同じ周波数配置構成のクラスタが50%で、残りの50%のクラスタにて周波数配置構成が異なる場合について説明する。具体的には、例えばF1_DBF(11_1)で50%のクラスタの演算が実施され、F2_DBF〜F8_DBF(11_2〜11_8)で50%のクラスタの演算が実施され場合について説明する。この場合、背景技術にかかる受信用ディジタルビーム形成装置の構成における演算量をAとすると、本実施の形態にかかる無線通信装置の受信用ディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_8における演算量は、A/8(1+7*0.5)=A*9/14となる。   In addition, for example, a case will be described in which the number of frequency demultiplexing (frequency repetition number: i = 8) is 50% of clusters having the same frequency arrangement configuration, and the frequency arrangement configuration is different in the remaining 50% of clusters. Specifically, for example, a case where 50% cluster calculation is performed in F1_DBF (11_1) and 50% cluster calculation is performed in F2_DBF to F8_DBF (11_2 to 11_8) will be described. In this case, if the amount of calculation in the configuration of the receiving digital beam forming apparatus according to the background art is A, the amount of calculation in the receiving digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_8 of the wireless communication apparatus according to the present embodiment is A / 8 (1 + 7 * 0.5) = A * 9/14.

よって、本実施の形態にかかる無線通信装置では、一部のクラスタで周波数配置が異なる場合においても、十分に演算量を削減することができる。なお、本実施の形態にかかる無線通信装置においてワーストケースとなる場合は、全てのクラスタで異なる周波数配置になったときであるが、この場合も演算量は背景技術の場合と同じであり、演算量が増えることはない。したがって、本実施の形態にかかる無線通信装置では、柔軟性を維持しつつ、実際の運用時における演算量を削減することができる。   Therefore, in the wireless communication apparatus according to the present embodiment, the amount of calculation can be sufficiently reduced even when the frequency arrangement is different in some clusters. Note that the worst case in the wireless communication apparatus according to the present embodiment is when all the clusters have different frequency arrangements, but in this case as well, the amount of calculation is the same as in the case of the background art. The amount will not increase. Therefore, in the wireless communication apparatus according to the present embodiment, it is possible to reduce the amount of calculation during actual operation while maintaining flexibility.

次に、本実施の形態にかかる発明の効果について図3を用いて説明する。図3において、横軸は衛星の最大周波数帯域幅(地上の設備を介した通信の使用周波数帯域+衛星を介した通信の使用周波数帯域)に対する実際の衛星の使用帯域幅の比率である。また、縦軸は全てのクラスタが同じ周波数配置で構成されている場合の、周波数分波チャネライザ(i周波DEMUX)10_1〜10_Nとディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iの単位時間当たりの乗算回数の見積もり値である。   Next, the effect of the invention according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents the ratio of the actual use bandwidth of the satellite to the maximum frequency bandwidth of the satellite (the use frequency band of communication via ground facilities + the use frequency band of communication via satellite). The vertical axis indicates the number of multiplications per unit time of the frequency demultiplexing channelizers (i-frequency DEMUX) 10_1 to 10_N and the digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i when all clusters are configured with the same frequency arrangement. Is an estimated value.

見積もりに際しては、受信用とし、最大周波数帯域幅を30MHz、受信モジュール数(Nの値)=128、クラスタ数(Mの値)=18、周波数分波数(周波数繰り返し数:iの値)=8、フィルタ方式をFFTフィルタ、タップ数=10とした。   For estimation, the maximum frequency bandwidth is 30 MHz, the number of receiving modules (value of N) = 128, the number of clusters (value of M) = 18, the number of frequency demultiplexing (frequency repetition number: value of i) = 8. The filter method is an FFT filter and the number of taps is 10.

また、図3に示した単位時間当たりの乗算回数として、図4に示した背景技術におけるディジタルビーム形成器(DBF)110と周波数分波チャネライザ(1周波DEMUX)111_1_A〜111_L_Aの単位時間当たりの乗算回数の合計値と、本実施の形態にかかる発明における周波数分波チャネライザ(i周波DEMUX)10_1〜10_Nとディジタルビーム形成器(DBF)11_1〜11_iの単位時間当たりの乗算回数の合計値を算出している。なお、ディジタルチャネライザ(F−DEMUX)部の乗算回数は背景技術と本実施の形態にかかる発明とで差が生じないため、算出値に含めていない。   Further, as the number of multiplications per unit time shown in FIG. 3, the multiplication per unit time of the digital beam former (DBF) 110 and the frequency demultiplexing channelizer (single frequency DEMUX) 111_1_A to 111_L_A in the background art shown in FIG. The total number of times and the total number of multiplications per unit time of the frequency demultiplexing channelizers (i-frequency DEMUX) 10_1 to 10_N and the digital beam formers (DBF) 11_1 to 11_i in the invention according to the present embodiment are calculated. ing. The number of multiplications in the digital channelizer (F-DEMUX) section is not included in the calculated value because there is no difference between the background art and the invention according to the present embodiment.

図3より、最大周波数帯域幅に対する実際の衛星の使用帯域幅の比率が低い「定常時」において、本実施の形態にかかる無線通信装置は単位時間当たりの乗算回数が約50%低減されることがわかる。消費電力は単位時間当たりの乗算回数に比例するので、本実施の形態にかかる無線通信装置により、定常時の電力消費を低減することが可能となる。   As shown in FIG. 3, in the “steady state” where the ratio of the actual satellite use bandwidth to the maximum frequency bandwidth is low, the wireless communication device according to the present embodiment reduces the number of multiplications per unit time by about 50%. I understand. Since the power consumption is proportional to the number of multiplications per unit time, the wireless communication apparatus according to the present embodiment can reduce the power consumption in the steady state.

実施の形態2.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態2について説明する。図2は本実施の形態にかかる無線通信装置(送信機)を説明するためのブロック図である。図2に示す本実施の形態にかかる無線通信装置は、時分割多重されたディジタル信号をチャンネルごとに並列化するデマルチプレクサ(T−DEMUX)21と、各ディジタルビーム形成器(DBF)23_1〜23_iにて形成するビームごとにチャンネル合波を行うディジタルチャネライザ(F−MUX)22_1_1〜22_i_Mとを備える。更に、マルチビームの送信信号に対し重み付け係数を積和演算してF1〜Fiの周波数ごとに各送信モジュールの送信ディジタル信号として出力するディジタルビーム形成器(DBF)23_1〜23_iと、送信モジュールごとにi種類の周波数帯(F1〜Fi)からの合波を行う周波数合波チャネライザ(i周波MUX)24_1〜24_Nとを備える。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram for explaining the radio communication apparatus (transmitter) according to the present embodiment. The radio communication apparatus according to the present embodiment shown in FIG. 2 includes a demultiplexer (T-DEMUX) 21 that parallelizes time-division multiplexed digital signals for each channel, and digital beam formers (DBF) 23_1 to 23_i. Are provided with digital channelizers (F-MUX) 22_1_1 to 22_i_M that perform channel multiplexing for each of the beams formed in FIG. Further, a digital beam former (DBF) 23_1 to 23_i that outputs a transmission digital signal of each transmission module for each frequency of F1 to Fi by multiplying and multiplying weighting coefficients for the transmission signals of the multi-beams, frequency multiplexing channelizers (i-frequency MUX) 24_1 to 24_N that perform multiplexing from i types of frequency bands (F1 to Fi).

また、実部/虚部それぞれのベースバンド信号に対し、素子ごとに直交変調・アップコンバートを行い、中間周波数帯信号として出力する直交変調器(I/QMOD)25_1〜25_Nと、直交変調器(I/QMOD)25_1〜25_Nからの各送信信号をアナログ信号に変換するD/A変換器26_1〜26_Nと、増幅器、励振器等からなる送信系回路27_1〜27_Nと、送信と受信の切り換えを行う送受切換器28_1〜28_Nと、LNA、周波数変換器等からなる受信系回路(図1参照)29_1〜29_Nと、電波を送受信するためのN個のアンテナ素子30_1〜30_Nと、を備える。ここで、直交変調器(I/QMOD)25_1〜25_Nからアンテナ素子30_1〜30_Nまでは送信モジュール35_1〜35_Nを構成する。   Further, quadrature modulation (up-conversion) is performed for each element on the baseband signals of the real part / imaginary part and output as intermediate frequency band signals, and quadrature modulators (I / QMOD) 25_1 to 25_N and quadrature modulators ( I / QMOD) D / A converters 26_1 to 26_N for converting transmission signals from 25_1 to 25_N into analog signals, transmission system circuits 27_1 to 27_N including amplifiers, exciters, and the like, and switching between transmission and reception It includes transmission / reception switchers 28_1 to 28_N, reception system circuits (refer to FIG. 1) 29_1 to 29_N including LNAs, frequency converters, and the like, and N antenna elements 30_1 to 30_N for transmitting and receiving radio waves. Here, transmission modules 35_1 to 35_N are configured from the quadrature modulators (I / QMOD) 25_1 to 25_N to the antenna elements 30_1 to 30_N.

次に、本実施の形態にかかる無線通信装置(送信機)の動作について説明する。デマルチプレクサ(T−DEMUX)21は時分割多重されたディジタル信号をチャンネルごとに並列化する。ディジタルチャネライザ(F−MUX)22_1_1〜22_i_Mは、各ディジタルビーム形成器(DBF)23_1〜23_iにて形成するビーム(ビーム1〜ビームM)ごとにチャンネル合波を行う。ディジタルビーム形成器(DBF)23_1〜23_iは、マルチビーム(ビーム1〜ビームM)の送信信号に対し重み付け係数を積和演算して、周波数合波チャネライザ(i周波MUX)24_1〜24_Nのそれぞれに送信ディジタル信号を出力する。周波数合波チャネライザ(i周波MUX)24_1〜24_Nは、各ディジタルビーム形成器(DBF)23_1〜23_iからの信号を入力すると共に、i種類の周波数帯(F1〜Fi)の信号を合波し、各送信モジュール35_1〜35_Nに対応した送信信号を出力する。   Next, the operation of the wireless communication apparatus (transmitter) according to this embodiment will be described. The demultiplexer (T-DEMUX) 21 parallelizes the time-division multiplexed digital signal for each channel. The digital channelizers (F-MUX) 22_1_1 to 22_i_M perform channel multiplexing for each beam (beam 1 to beam M) formed by each digital beam former (DBF) 23_1 to 23_i. The digital beam formers (DBF) 23_1 to 23_i perform product-sum operations on weighting coefficients for the transmission signals of multi-beams (beam 1 to beam M), and respectively apply to frequency multiplexing channelizers (i-frequency MUX) 24_1 to 24_N. Outputs the transmission digital signal. The frequency multiplexing channelizers (i-frequency MUX) 24_1 to 24_N input signals from the digital beam formers (DBF) 23_1 to 23_i, and multiplex signals of i types of frequency bands (F1 to Fi). A transmission signal corresponding to each of the transmission modules 35_1 to 35_N is output.

直交変調器(I/QMOD)25_1〜25_Nは実部/虚部それぞれのベースバンド信号に対し、直交変調・アップコンバートを行い、中間周波数帯信号を出力する。D/A変換器26_1〜26_Nは、各送信信号をアナログ信号に変換する。D/A変換器26_1〜26_Nから出力された送信アナログ信号は、増幅器、励振器等からなる送信系回路27_1〜27_N、送受切換器28_1〜28_Nを経て、アンテナ素子30_1〜30_Nから送信される。   Quadrature modulators (I / QMOD) 25_1 to 25_N perform quadrature modulation and up-conversion on the baseband signals of the real part and the imaginary part, and output intermediate frequency band signals. The D / A converters 26_1 to 26_N convert each transmission signal into an analog signal. The transmission analog signals output from the D / A converters 26_1 to 26_N are transmitted from the antenna elements 30_1 to 30_N via the transmission system circuits 27_1 to 27_N and the transmission / reception switchers 28_1 to 28_N including amplifiers and exciters.

上記構成を有する図2に示す無線通信装置(送信機)では、出力信号のない周波数帯域が存在する場合に、出力信号のない周波数帯域においてビーム形成のための演算を実施しないようにしているため電力消費の無駄を抑制することが可能となる。   In the wireless communication apparatus (transmitter) shown in FIG. 2 having the above configuration, when there is a frequency band without an output signal, calculation for beam formation is not performed in the frequency band without an output signal. It is possible to suppress waste of power consumption.

その理由は次の通りである。図2に示す無線通信装置(送信機)では、各周波数帯からの合波を行う周波数合波チャネライザ(i周波MUX24_1〜24_N)を各ディジタルビーム形成器(DBF)23_1〜23_iの後段に設けている。これにより、各ディジタルビーム形成器(DBF)23_1〜23_iが、周波数ごとにマルチビームを形成することができる。よって、出力信号のない周波数帯域が存在する場合に、出力信号のない周波数帯域においてビーム形成のための演算を実施しないようにすることが可能となる。つまり、入力信号のない周波数帯域について、ディジタルビーム形成器(DBF)23_1〜23_iの演算を実施しないことで、ディジタルビーム形成器(DBF)23_1〜23_iにおける無駄な電力消費を抑制することができる。   The reason is as follows. In the wireless communication apparatus (transmitter) shown in FIG. 2, frequency multiplexing channelizers (i-frequency MUXs 24_1 to 24_N) for multiplexing from each frequency band are provided in the subsequent stage of each digital beam former (DBF) 23_1 to 23_i. Yes. Thereby, each digital beam former (DBF) 23_1 to 23_i can form a multi-beam for every frequency. Therefore, when there is a frequency band without an output signal, it is possible not to perform an operation for beam formation in the frequency band without an output signal. That is, wasteful power consumption in the digital beam formers (DBF) 23_1 to 23_i can be suppressed by not performing the operations of the digital beam formers (DBF) 23_1 to 23_i for the frequency band having no input signal.

なお、本実施の形態にかかる無線通信装置(送信機)においても図3に示した実施の形態1で説明した発明の効果と同様の効果を得ることができる。   The wireless communication apparatus (transmitter) according to the present embodiment can also obtain the same effects as those of the invention described in the first embodiment shown in FIG.

また、背景技術で説明した特許文献1にかかる技術では、周波数変換器104_1〜104_Nで変換する中間周波数の値と、帯域通過フィルタ(BPF)105_1〜105_Nの通過帯域とを設定により可変とした上で、並列処理あるいは時分割処理することにより、ハード量を増やさずに入力信号の周波数帯の変更および拡張に対応することを可能としている。これに対して、本実施の形態にかかる発明は、入力信号の周波数帯の変更および拡張に対応するための技術ではなく、固定された入力信号の周波数帯域の中で、入力のない帯域が存在する場合に対応するための技術であり、特許文献1にかかる技術とは異なる。   In the technique according to Patent Document 1 described in the background art, the value of the intermediate frequency converted by the frequency converters 104_1 to 104_N and the passband of the bandpass filters (BPF) 105_1 to 105_N are made variable by setting. Thus, by performing parallel processing or time division processing, it is possible to cope with the change and expansion of the frequency band of the input signal without increasing the amount of hardware. On the other hand, the invention according to the present embodiment is not a technique for dealing with the change and expansion of the frequency band of the input signal, and there is a band without input in the frequency band of the fixed input signal. This is a technique for coping with the case, and is different from the technique according to Patent Document 1.

以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。   Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and can be made by those skilled in the art within the scope of the invention of the claims of the claims of the present application. It goes without saying that various modifications, corrections, and combinations are included.

1_1〜1_N アンテナ素子
2_1〜2_N 送受切換器
3_1〜3_N 低雑音増幅器(LNA)
4_1〜4_N 周波数変換器
5_1〜5_N 帯域通過フィルタ(BPF)
6_1〜6_N A/D変換器
7_1〜7_N 直交検波器
8_1〜8_N 低域通過フィルタ(LPF)
9_1〜9_N 送信系回路
10_1〜10_N 周波数分波チャネライザ(i周波DEMUX)
11_1〜11_i ディジタルビーム形成器(DBF)
12_1_1〜12_i_M ディジタルチャネライザ(F−DEMUX)
13 時間多重器(T−MUX)
15_1〜15_N 受信モジュール
21 デマルチプレクサ(T−DEMUX)
22_1_1〜22_i_M ディジタルチャネライザ(F−MUX)
23_1〜23_i ディジタルビーム形成器(DBF)
24_1〜24_N 周波数合波チャネライザ(i周波MUX)
25_1〜25_N 直交変調器(I/QMOD)
26_1〜26_N D/A変換器
27_1〜27_N 送信系回路
28_1〜28_N 送受切換器
29_1〜29_N 受信系回路
30_1〜30_N アンテナ素子
35_1〜35_N 送信モジュール
1_1 to 1_N antenna elements 2_1 to 2_N transmission / reception switchers 3_1 to 3_N low noise amplifier (LNA)
4_1 to 4_N Frequency converters 5_1 to 5_N Band pass filter (BPF)
6_1 to 6_N A / D converters 7_1 to 7_N Quadrature detectors 8_1 to 8_N Low-pass filter (LPF)
9_1 to 9_N Transmission system circuits 10_1 to 10_N Frequency demultiplexing channelizer (i-frequency DEMUX)
11_1 to 11_i digital beam former (DBF)
12_1_1 to 12_i_M Digital channelizer (F-DEMUX)
13 time multiplexer (T-MUX)
15_1 to 15_N reception module 21 demultiplexer (T-DEMUX)
22_1_1 to 22_i_M Digital channelizer (F-MUX)
23_1 to 23_i Digital Beamformer (DBF)
24_1 to 24_N Frequency multiplexing channelizer (i-frequency MUX)
25_1 to 25_N Quadrature modulator (I / QMOD)
26_1 to 26_N D / A converters 27_1 to 27_N transmission system circuits 28_1 to 28_N transmission / reception switchers 29_1 to 29_N reception system circuits 30_1 to 30_N antenna elements 35_1 to 35_N transmission modules

Claims (7)

受信した電波を受信ディジタル信号に変換する複数の受信モジュールと、
前記複数の受信モジュールに対応して設けられ、前記受信ディジタル信号をi種類(iは正の整数)の周波数帯へ分波した信号を前記周波数帯ごとに出力する複数の周波数分波チャネライザと、
前記周波数帯ごとに設けられ、前記複数の周波数分波チャネライザから出力されたi種類の周波数帯へ分波された信号を前記周波数帯ごとに入力すると共に、当該分波された信号の各々に対して重み付け係数を積和演算してマルチビームを形成する複数のディジタルビーム形成器と、を有し、
前記ディジタルビーム形成器は、前記i種類の周波数帯のうち入力信号のない周波数帯においてマルチビームを形成するための演算処理を実施しない、
無線通信装置。
A plurality of receiving modules for converting received radio waves into received digital signals;
A plurality of frequency demultiplexing channelizers provided corresponding to the plurality of receiving modules and outputting a signal obtained by demultiplexing the received digital signal into i types (i is a positive integer) of frequency bands;
Provided for each of the frequency bands, a signal demultiplexed into i types of frequency bands output from the plurality of frequency demultiplexing channelizers is input for each of the frequency bands, and for each of the demultiplexed signals the weighting factors possess a plurality of digital beamformer for forming a multi-beam and accumulate operations and Te,
The digital beamformer does not perform arithmetic processing for forming a multi-beam in a frequency band without an input signal among the i types of frequency bands.
Wireless communication device.
前記複数のディジタルビーム形成器で生成されたビームごとにチャンネル分波を行なう複数のディジタルチャネライザと、
前記ディジタルチャネライザで分波されたディジタル信号を時分割多重化する時間多重器と、
を更に備える請求項1に記載の無線通信装置。
A plurality of digital channelizers for performing channel demultiplexing for each of the beams generated by the plurality of digital beam formers;
A time multiplexer for time-division multiplexing the digital signal demultiplexed by the digital channelizer;
The wireless communication device according to claim 1, further comprising:
前記複数の受信モジュールは各々、
アンテナ素子と、
前記アンテナ素子で受信した信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記低雑音増幅器で増幅された信号を中間周波数の信号に変換する周波数変換器と、
前記中間周波数の信号から不要周波数成分を除去する帯域通過フィルタと、
前記帯域通過フィルタを通過した信号をディジタル信号に変換するA/D変換器と、
前記A/D変換器から出力された中間周波数帯のディジタル信号に対して、直交検波を行なう直交検波器と、
前記直交検波された信号をダウンコンバートし、実部/虚部それぞれのベースバンド信号として出力する低域通過フィルタと、
を有する請求項1または2に記載の無線通信装置。
Each of the plurality of receiving modules is
An antenna element;
A low noise amplifier for amplifying a signal received by the antenna element;
A frequency converter that converts the signal amplified by the low-noise amplifier into an intermediate frequency signal;
A bandpass filter for removing unwanted frequency components from the intermediate frequency signal;
An A / D converter that converts a signal that has passed through the band-pass filter into a digital signal;
A quadrature detector that performs quadrature detection on the intermediate frequency band digital signal output from the A / D converter;
A low-pass filter that down-converts the quadrature-detected signal and outputs a baseband signal of each of a real part and an imaginary part;
The wireless communication device according to claim 1, comprising:
時分割多重化されたディジタル信号をチャンネルごとに並列化するデマルチプレクサと、
前記デマルチプレクサから出力された各々の信号に対してチャンネル合波を行う複数のディジタルチャネライザと、
i種類の周波数帯(iは正の整数)ごとに設けられ、前記ディジタルチャネライザから出力されたマルチビームに対し重み付け係数を積和演算し、当該演算後のディジタル信号を出力する複数のディジタルビーム形成器と、
前記i種類の周波数帯ごとに設けられたディジタルビーム形成器から出力された各々のディジタル信号を入力すると共に、i種類の周波数帯の前記ディジタル信号を合波し送信信号を生成する周波数合波チャネライザと、
前記周波数合波チャネライザごとに設けられ、前記周波数合波チャネライザで生成された送信信号を入力し、当該送信信号を無線送信する複数の送信モジュールと、を有し、
前記i種類の周波数帯ごとに設けられたディジタルビーム形成器のうち、前記ディジタルチャネライザから出力されたマルチビームの送信信号が入力されないディジタルビーム形成器において演算処理を実施しない、
無線通信装置。
A demultiplexer that parallelizes the time-division multiplexed digital signal for each channel;
A plurality of digital channelizers for performing channel multiplexing on each signal output from the demultiplexer;
A plurality of digital beams which are provided for each of i types of frequency bands (i is a positive integer), perform a product-sum operation on weighting coefficients for the multi-beams output from the digital channelizer, and output the calculated digital signals A former,
A frequency multiplexing channelizer that inputs each digital signal output from the digital beam former provided for each of the i types of frequency bands and combines the digital signals of the i types of frequency bands to generate a transmission signal. When,
Wherein provided in each frequency multiplexing channelizer, receives the transmission signal generated by the frequency multiplexing channelizer, possess a plurality of transmission modules the transmission signal to wirelessly transmit, to,
Of the digital beam formers provided for each of the i types of frequency bands, the digital beam former that does not receive the multi-beam transmission signal output from the digital channelizer does not perform arithmetic processing.
Wireless communication device.
前記複数の送信モジュールは各々、
実部/虚部それぞれのベースバンド信号に対し、直交変調とアップコンバートを実施し中間周波数帯信号を生成する直交変調器と、
前記直交変調器で生成された前記中間周波数帯信号をアナログ信号に変換するD/A変換器と、
前記アナログ信号を無線送信するアンテナ素子と、
を有する請求項に記載の無線通信装置。
Each of the plurality of transmission modules is
A quadrature modulator that performs quadrature modulation and up-conversion on each baseband signal of the real part / imaginary part to generate an intermediate frequency band signal;
A D / A converter that converts the intermediate frequency band signal generated by the quadrature modulator into an analog signal;
An antenna element for wirelessly transmitting the analog signal;
The wireless communication device according to claim 4 , comprising:
受信した電波を受信ディジタル信号に変換するステップと
前記受信ディジタル信号をi種類(iは正の整数)の周波数帯へ分波した信号を前記周波数帯ごとに出力するステップと
前記周波数帯ごとに、前記i種類の周波数帯へ分波された信号に対して重み付け係数を積和演算してマルチビームを形成するステップと、を備え
前記マルチビームを形成するステップは、前記i種類の周波数帯のうち入力信号のない周波数帯においてマルチビームを形成するための演算処理を実施しない、
無線通信方法。
And converting the received radio waves received digital signal,
The received digital signal a i type (i is a positive integer) and outputting demultiplexed signals to the frequency band of each said frequency band,
For each frequency band, forming a multi-beam by multiplying and summing weighting coefficients for the signals demultiplexed into the i types of frequency bands, and
The step of forming the multi-beam does not perform a calculation process for forming a multi-beam in a frequency band without an input signal among the i types of frequency bands.
Wireless communication method.
時分割多重化されたディジタル信号をチャンネルごとに並列化するステップと
前記並列化された各々の信号に対してチャンネル合波を行うステップと
i種類の周波数帯(iは正の整数)ごとに、前記チャンネル合波されたマルチビームに対し重み付け係数を積和演算しディジタル信号を生成するステップと
前記i種類の周波数帯の前記ディジタル信号を合波し送信信号を生成するステップと
前記送信信号を無線送信するステップと、を備え
前記ディジタル信号を生成するステップは、前記i種類の周波数帯のうち前記マルチビームが入力されない周波数帯において前記ディジタル信号を生成するための演算処理を実施しない、
無線通信方法。
Comprising the steps of parallelizing each channel time-division multiplexed digital signal,
And line Cormorant step a channel multiplexing to the parallelized each signal,
For each i frequency band (i is a positive integer), a step of multiplying and summing weighting coefficients for the channel combined multi-beams to generate a digital signal;
Combining the digital signals of the i types of frequency bands to generate a transmission signal;
Wirelessly transmitting the transmission signal, and
The step of generating the digital signal does not perform an arithmetic process for generating the digital signal in a frequency band in which the multi-beam is not input among the i types of frequency bands.
Wireless communication method.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2897307B1 (en) 2012-09-14 2017-11-08 Mitsubishi Electric Corporation Relay device, satellite relay device, and satellite relay method
JP5922842B2 (en) * 2013-04-19 2016-05-24 三菱電機株式会社 Wireless communication apparatus and wireless communication control method
US11387894B2 (en) 2018-02-09 2022-07-12 Mitsubishi Electric Corporation Satellite receiver and satellite communication system
US11764868B2 (en) 2019-01-31 2023-09-19 Mitsubishi Electric Corporation Satellite transmitter and relay satellite communication system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3473393B2 (en) * 1998-03-31 2003-12-02 株式会社豊田中央研究所 Adaptive receiver
JP2002185378A (en) * 2000-12-18 2002-06-28 Mitsubishi Electric Corp Array antenna system
JP4309110B2 (en) * 2002-09-27 2009-08-05 パナソニック株式会社 Adaptive antenna wireless communication device
EP2119047B1 (en) * 2007-03-03 2010-09-22 Astrium Limited Satellite beam-pointing error correction in digital beam-forming architecture

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021081910A1 (en) * 2019-10-31 2021-05-06 华为技术有限公司 Beamforming method and communication apparatus

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