JP6544645B2

JP6544645B2 - 受信装置

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Publication number: JP6544645B2
Application number: JP2015228165A
Authority: JP
Inventors: 山口　陽; 陽山口; 山田　貴之; 貴之山田; 智弘関; 麻希新井; 加保　貴奈; 貴奈加保; 中川　匡夫; 匡夫中川; 高田　潤一; 潤一高田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Tokyo Institute of Technology NUC
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Tokyo Institute of Technology NUC
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2019-07-17
Anticipated expiration: 2035-11-20
Also published as: JP2017098718A

Description

本発明は、受信装置に関する。

近年、携帯電話や無線ＬＡＮ(Local Area Network)などの無線通信システムの発展に伴い、周波数需要が増大している。したがって、周波数利用効率を向上させるため、同一周波数を用いて同時に送受信する同一周波数全二重通信技術が検討されている。同一周波数で全二重通信を行う際には、送信装置が出力する送信信号が十分減衰する前に、受信装置に回り込んで受信される大きな電力の回り込み干渉信号を除去する必要がある。

所望の受信信号と、回り込み干渉信号との到来方向が異なる場合に、アレイアンテナの指向性制御を用いて、受信信号の到来方向のアンテナ利得を高くして、回り込み干渉信号の到来方向のアンテナ利得を非常に低くすることで回り込み干渉信号を除去しながら所望の受信信号を受信する技術が考えられている（非特許文献１，２）。しかしながら、所望の受信信号に対して非常に大きな電力の回り込み干渉信号は、除去されずに残留する成分も受信信号に対して相対的に大きな電力を持つ。そのため、干渉発生時にはその回り込み干渉信号の残留した成分が受信信号の通信品質の大きな劣化要因となる。したがって、回り込み干渉信号を高精度に除去することが求められる。

アレイアンテナにおいて、回り込み干渉信号を除去するには、アンテナ素子毎に受信された回り込み干渉信号をベクトル合成する際に互いに打ち消し合うように振幅と位相とを制御することで除去する。図７は、回り込み干渉信号をベクトル合成する際に互いに打消し合うように振幅と位相を制御することで除去する振幅位相制御回路１００の概略構成の一例を示す図である。この振幅位相制御回路１００は、複数のアンテナ素子毎に振幅と位相との制御回路を備え、その制御回路には様々な部品が多数用いられる。したがって、これらの部品の特性のばらつきは、上記回り込み干渉信号を除去するための制御の誤差要因となり、図７に示すように、誤差が蓄積される形で影響を及ぼす。

E. Antonio-Rodriguez and R. Lopez-Valcarce. "Adaptive self-interference suppression for full-duplex relays with multiple receive antennas." Signal Processing Advances in Wireless Communications (SPAWC), 2012 IEEE 13th International Workshop on. IEEE, 2012. J. Paramesh, R. Bishop, K. Soumyanath, and D.J. Allstot, "A four-antenna receiver in 90-nm CMOS for beamforming and spatial diversity," Solid-State Circuits, IEEE Journal of , vol.40, no.12, pp.2515-2524, Dec. 2005.

これらの誤差に対して、非特許文献１のようにアンテナ素子毎に受信した受信信号をデジタル化し、そのデジタル化した受信信号に対して所定のデジタル信号処理を行うことにより誤差の影響を低減する振幅位相制御がある。しかしながら、所望の受信信号と回り込み干渉信号とのレベル差がＡＤＣ（Analog-Digital Converter）のダイナミックレンジを超えるような場合には、適切にデジタル化できないため、アナログ領域における回り込み干渉信号の除去が必要になる場合がある。また、各受信信号の振幅および位相を制御する前にキャリブレーションを行うことで誤差の影響を低減する方法も考えられるが、アンテナ素子数が多くなるほど、また部品が多くなるほど、高精度なキャリブレーションが必要となり、そのキャリブレーションには多大な時間を要する場合がある。

本発明は、これらの事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、高精度なキャリブレーションが不要となる受信装置を提供することである。

本発明の一態様は、複数のアンテナ素子で受信された各受信信号の振幅及び位相を制御することにより所定の方向から到来する電波を所定の利得で受信する受信装置であって、一端をアンテナ素子に接続された帯域通過フィルタと、前記帯域通過フィルタの他端に入力端子が接続された低雑音増幅器と、前記低雑音増幅器の出力端子に一端が接続され、前記受信信号を３分岐する分配器と、前記分配器の３つの出力端子に、入力端子がそれぞれ接続された３つの周波数変換器と、前記３つの周波数変換器の出力端子のそれぞれに、一端が接続された３つの中間周波数帯域通過フィルタと、前記３つの中間周波数帯域通過フィルタの出力端子のそれぞれに、入力端子が接続された３つの中間周波増幅器と、前記３つの中間周波増幅器の出力端子のそれぞれに、入力端子が接続された３つの利得制御部と、前記３つの利得制御部の出力端子のそれぞれに、一端が接続された３つの可変減衰器と、前記３つの可変減衰器の出力端子のそれぞれに接続され、前記３つの可変減衰器の出力端子からの出力を合成する第１信号合成器と、３相出力の局部発振器と、前記局部発振器の３相出力をそれぞれ増幅し、前記３つの周波数変換器のそれぞれに出力する局部発振信号増幅器と、前記３つの第１信号合成器の出力を合成する第２信号合成器と、前記第２信号合成器で合成した信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、前記アナログデジタル変換器でデジタル信号に変換された信号の復調処理を行う信号処理部と、前記局部発振器の３相出力の信号を同期させる基準発振器と、を備える受信装置である。

また、本発明の一態様は、複数のアンテナ素子で受信された各受信信号の振幅及び位相を制御することにより所定の方向から到来する電波を所定の利得で受信する受信装置であって、一端をアンテナ素子に接続された帯域通過フィルタと、前記帯域通過フィルタの他端に入力端子が接続された低雑音増幅器と、前記低雑音増幅器の出力端子に一端が接続され、前記受信信号を４分岐する分配器と、前記分配器の４つの出力端子に、入力端子がそれぞれ接続された４つの周波数変換器と、前記４つの周波数変換器の出力端子のそれぞれに、一端が接続された４つの中間周波数帯域通過フィルタと、前記４つの中間周波数帯域通過フィルタの出力端子のそれぞれに、入力端子が接続された４つの中間周波増幅器と、前記４つの中間周波増幅器の出力端子のそれぞれに、入力端子が接続された４つの利得制御部と、前記４つの利得制御部の出力端子のそれぞれに、一端が接続された４つの可変減衰器と、前記４つの可変減衰器の出力端子のそれぞれに接続され、前記４つの可変減衰器の出力端子からの出力を合成する第１信号合成器と、４相出力の局部発振器と、前記局部発振器の４相出力をそれぞれ増幅し、前記４つの周波数変換器のそれぞれに出力する局部発振信号増幅器と、前記４つの第１信号合成器の出力を合成する第２信号合成器と、前記第２信号合成器で合成した信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、前記アナログデジタル変換器でデジタル信号に変換された信号の復調処理を行う信号処理部と、前記局部発振器の４相出力を同期させる基準発振器と、を備える受信装置である。

また、本発明の一態様は、上述の受信装置であって、前記３相出力の局部発振器は、１出力の局部発振器と３分配器とを備える。

また、本発明の一態様は、上述の受信装置であって、前記４相出力の局部発振器は、１出力の局部発振器と４分配器とを備える。

また、本発明の一態様は、上述の受信装置であって、前記利得制御部は、出力をＮ個に分岐し、前記分岐されたＮ（Ｎは３以上の整数）個の出力毎に、それぞれの前記２信号合成器、前記アナログデジタル変換器及び前記信号処理部を備える。

また、本発明の一態様は、上述の受信装置であって、前記信号処理部は、所定の前記受信信号の受信レベルと回り込み干渉信号の受信レベルとの比が最大になるように前記可変減衰器の減衰量を決定する。

以上説明したように、本発明によれば、高精度なキャリブレーションが不要となる受信装置を提供することができる。

本実施形態における受信装置１の概略構成の一例を示す図である。本実施形態における振幅位相制御回路３０−１の概略構成の一例を示す図である。本本実施形態における利得制御部３８の概略構成の一例を示す図である。本実施形態における受信装置１の部品ばらつきの誤差を示す図である。本実施形態における第１変形例の一例を示す図である。本実施形態における第２変形例の一例を示す図である。従来構成における受信装置１の部品ばらつきの誤差を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。

本実施形態における受信装置は、複数のアンテナ素子で受信された各受信信号の振幅及び位相を制御することにより所定の方向から到来する電波を所定の利得で受信する。その際、受信装置は、各受信信号の振幅及び位相を制御する前に、当該受信信号の振幅を同一に揃える。これにより、部品ばらつきによって生じる受信信号の振幅及び位相の変化を低減させることができ、高精度なキャリブレーションが不要となる。以下に、本実施形態における受信装置を、図面を用いて説明する。

図１は、本実施形態における受信装置１の概略構成の一例を示す図である。
受信装置１は、アレイアンテナ２０、振幅位相制御部３０、第２信号合成器４１、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ：Analog Digital Converter）５０、デジタル信号処理部（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）６０、振幅制御部７０及びデータベース８０を備える。

アレイアンテナ２０は、Ｊ（Ｊは、３以上の整数）個のアンテナ素子２０−１〜２０−Ｊを備える。アンテナ素子２０−１〜２０−Ｊは、複数の偏波方向成分の電磁波を受信信号として受信する。
振幅位相制御部３０は、アンテナ素子２０−１〜２０−Ｊ毎に備えられた振幅位相制御回路３０−１〜３０−Ｊと、基準発振器９０とを備える。
振幅位相制御回路３０−１〜３０−Ｊは、アンテナ素子２０−１〜２０−Ｊのそれぞれに接続され、受信信号を取得する。例えば、振幅位相制御回路３０−１は、アンテナ素子２０−１に接続され、アンテナ素子２０−１が受信した受信信号を取得する。振幅位相制御回路３０−Ｊは、アンテナ素子２０−１に接続され、アンテナ素子２０−Ｊが受信した受信信号を取得する。このように、振幅位相制御部３０は、アンテナ素子２０−１〜２０−Ｊのそれぞれから受信信号が供給される。なお、本実施形態において、振幅位相制御部３０がアンテナ素子２０−１〜２０−Ｊのそれぞれから供給される受信信号は、以下に示す式（１）で表される位相変調信号s_ｋ(t)である場合について説明する。

なお、ｂ_ｋは位相変調信号s_ｋ(t)の振幅レベルを表し、θ_kは、位相変調信号s_ｋ(t)の初期位相を表す。ここで、アレイアンテナ２０のｊ番目（ｊ＝１、２、…、Ｊ）のアンテナ素子２０−ｊで受信される受信信号s_ｋ(t)は、以下の式（２）で表される。

図２は、本実施形態における振幅位相制御回路３０−１の概略構成の一例を示す図である。なお、振幅位相制御回路３０−２〜３０−Ｊのそれぞれの概略構成は、振幅位相制御回路３０−１と同様であるため、説明を省略する。

振幅位相制御回路３０−１は、帯域通過フィルタ（例えば、バンドパスフィルタ）３１、低雑音増幅器（ＬＮＡ:Low Noise Amplifier）３２、分配器３３、局部発振器３４、周波数変換器３５、中間周波数帯域通過フィルタ３６、中間周波増幅器３７、利得制御部３８、可変減衰器３９及び第１信号合成器４０を備える。

帯域通過フィルタ３１は、一端がアンテナ素子２０−１に接続され、他端が低雑音増幅器３２に接続されている。帯域通過フィルタ３１は、アンテナ素子２０−１から供給される受信信号s_ｋ(t)に対して、所定の周波数帯域の受信信号s_ｋ(t)に制限する。

低雑音増幅器３２は、入力端子が帯域通過フィルタ３１の他端に接続され、出力端子が分配器３３の一端に接続されている。低雑音増幅器３２は、帯域通過フィルタ３１から出力された受信信号s_ｋ(t)を増幅する。すなわち、低雑音増幅器３２は、帯域通過フィルタ３１で帯域制限された受信信号s_ｋ(t)を増幅する。

分配器３３は、低雑音増幅器３２で増幅された受信信号s_ｋ(t)を、Ｎ分岐（Ｎは３以上の整数）する。本実施形態では、説明の便宜上、Ｎが３の場合について説明する。したがって、周波数変換器３５、中間周波数帯域通過フィルタ３６、利得制御部３８、可変減衰器３９のそれぞれの個数も、３つである場合について説明する。ただし、本発明は、これに限定されない。すなわち、Ｎが３以上の整数であればよく、そのＮの値に応じて、周波数変換器３５、中間周波数帯域通過フィルタ３６、利得制御部３８、可変減衰器３９のそれぞれの個数が決定される。

分配器３３は、入力端子が低雑音増幅器３２の出力端子に接続され、出力端子が周波数変換器３５−１〜３５−Ｎのそれぞれに接続される。分配器３３は、低雑音増幅器３２で増幅された受信信号s_ｋ(t)をＮ（＝３）分岐し、Ｎ（＝３）分岐した受信信号s_ｋ(t)を周波数変換器３５−１〜３５−Ｎのそれぞれに１つずつ出力する。

局部発振器３４は、所定の周波数の局部発振信号を生成し、生成した局部発振信号を周波数変換器３５−１〜３５−Ｎのそれぞれに出力する。本実施形態において、Ｎが３である場合について説明するため、局部発振器３４は三相出力の局部発振器である。局部発振器３４は、局部発振信号増幅器を備え、三相出力された局部発振信号のそれぞれを、異なるゲインで増幅してもよい。
基準発振器９０は、複数の局部発振器３４（Ｊ個の局部発振器３４）から出力される局部発振信号の位相を同期させる。

周波数変換器３５（周波数変換器３５−１〜３５−Ｎ）は、分配器３３から供給された受信信号s_ｋ(t)を、ベースバンド信号やＩＦ（Intermediate Frequency）帯信号等の中間周波信号に周波数変換する。例えば、周波数変換器３５は、分配器３３から供給された受信信号s_ｋ(t)に対して局部発振器３４から出力された局部発振信号を乗算することにより、その受信信号s_ｋ(t)を中間周波信号ｍ_ｋ(t)に周波数変換する。周波数変換器３５は、周波数変換した中間周波信号ｍ_ｋ(t)を中間周波数帯域通過フィルタ３６に出力する。

中間周波数帯域通過フィルタ３６（中間周波数帯域通過フィルタ３６−１〜３６−Ｎ）は、周波数変換器３５から出力された中間周波信号ｍ_ｋ(t)を帯域制限する。

中間周波増幅器３７（中間周波増幅器３７−１〜３７−Ｎ）は、中間周波数帯域通過フィルタ３６と利得制御部３８との間に設けられ、中間周波数帯域通過フィルタ３６から出力された中間周波信号ｍ_ｋ(t)を増幅する。

利得制御部３８（利得制御部３８−１〜３８−Ｎ）は、中間周波増幅器３７で増幅された中間周波信号ｍ_ｋ(t)を予め設定された振幅ａ_０になるように利得制御する。すなわち、利得制御部３８は、周波数変換器３５で周波数変換されたＮ個の中間周波信号ｍ_ｋ(t)が互いに同一の振幅ａ_０になるように利得制御する。同一の振幅ａ_０になるように利得制御された中間周波信号ｍ_ｋ(t)は、以下の式で表される。

ここで、φ_ｉは、周波数変換器３５−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）で周波数変換されたときの相対位相である。なお、図３は、本実施形態における利得制御部３８の概略構成の一例を示す図である。図３に示すように、利得制御部３８は、基準電圧の電圧値と検出器で検出された検出信号との差分値に応じて、Ｎ個の中間周波信号ｍ_ｋ(t)が互いに同一の振幅ａ_０になるように利得制御する。

図２に戻り、可変減衰器３９（可変減衰器３９−１〜３９−Ｎ）は、利得制御部３８で利得制御された中間周波信号ｍ_ｋ(t)の振幅を制御する。すなわち、可変減衰器３９は、利得制御部３８により利得制御されたＮ個の中間周波信号ｍ_ｋ(t)をそれぞれ所定の振幅に減衰させる。可変減衰器３９の減衰量は、振幅制御部７０から制御される。

第１信号合成器４０は、可変減衰器３９−１〜３９−Ｎのそれぞれから出力された中間周波信号ｍ_ｋ(t)を合成（例えば、ベクトル合成）することで、以下に示す式で表されるように、所定の振幅ｃ(ｋ,ｊ)と位相β(ｋ,ｊ)を持つ中間周波信号Ｍ_ｋ(t)が生成される。この振幅ｃ(ｋ,ｊ)と位相β(ｋ,ｊ)は、位相変調信号s_ｋ(t)が所定の受信信号である場合には、第２信号合成器４１で合成する際に強め合うように設定された値であり、位相変調信号s_ｋ(t)が回り込み干渉信号である場合には、第２信号合成器４１で合成する際に弱め合うように設定された値である。

第１信号合成器４０は、可変減衰器３９−１〜３９−Ｎのそれぞれから出力された中間周波信号ｍ_ｋ(t)を合成することで生成した中間周波信号Ｍ_ｋ(t)を第２信号合成器４１に出力する。

第２信号合成器４１は、複数の第１信号合成器４０から出力された中間周波信号Ｍ_ｋ(t)を合成し、以下の式に示す合成中間周波信号Ｐ_ｋ(t)を生成する。すなわち、第２信号合成器４１は、振幅位相制御回路３０−１〜３０−Ｊのそれぞれから出力された中間周波信号Ｍ_ｋ(t)を合成し、合成することで生成した合成中間周波信号Ｐ_ｋ(t)をアナログデジタル変換器５０に出力する。

アナログデジタル変換器５０は、第２信号合成器４１で合成された信号をデジタル化する。すなわち、アナログデジタル変換器５０は、第２信号合成器４１から出力された合成中間周波信号Ｐ_ｋ(t)をデジタル化する。

デジタル信号処理部６０は、アナログデジタル変換器５０でデジタル化された合成中間周波信号Ｐ_ｋ(t)の復調処理を行う。また、デジタル信号処理部６０は、所定の受信信号と回り込み干渉信号との受信レベルを測定し、測定した所定の受信信号の受信レベルと回り込み干渉信号の受信レベルとの比が最大になるように可変減衰器３９の減衰量を決定する。回り込み干渉信号とは、受信装置１に回り込んで受信される信号である。

振幅制御部７０は、デジタル信号処理部６０で決定された減衰量になるように、可変減衰器３９の減衰量を制御する。これにより、振幅制御部７０は、位相変調信号である受信信号s_ｋ(t)が所定の受信信号である場合には、振幅位相制御回路３０−１〜３０−Ｊのそれぞれから出力された中間周波信号Ｍ_ｋ(t)を強め合うように第２信号合成器４１で合成させることができる。また、振幅制御部７０は、受信信号s_ｋ(t)が回り込み干渉信号である場合には、振幅位相制御回路３０−１〜３０−Ｊのそれぞれから出力された中間周波信号Ｍ_ｋ(t)を弱め合うように合成させることができる。このように、振幅制御部７０は、可変減衰器３９−１〜３９−Ｎの減衰量を変化させることによって、中間周波信号ｍ_ｋ(t)の振幅ｃ(ｋ,ｊ)と位相β(ｋ,ｊ)とを制御する。

なお、振幅制御部７０は、アンテナ素子２０−１〜２０−Ｊで受信された受信信号のそれぞれの到来方向を推定し、その推定した受信信号の到来方向の利得を最大化、干渉信号の到来方向の利得を最小化するように、可変減衰器３９の減衰量を制御してもよい。その際、振幅制御部７０は、受信信号の受信レベルや到来方向の測定値と、制御する可変減衰器３９の減衰量とを関連させた対応テーブルをデータベース８０から読み出すことで、可変減衰器３９の減衰量を取得してもよい。

上述の実施形態において、受信装置１は、複数のアンテナ素子で受信された各受信信号の振幅及び位相を制御することにより所定の方向から到来する電波を所定の利得で受信する受信装置である。受信装置１は、一端をアンテナ素子に接続された帯域通過フィルタ３１と、帯域通過フィルタ３１の他端に入力端子が接続された低雑音増幅器３２と、低雑音増幅器３２の出力端子に一端が接続され、受信信号を３分岐分配器３３と、３分岐分配器３３の３つの出力端子に、入力端子がそれぞれ接続された３つの周波数変換器３５と、３つの周波数変換器３５の出力端子のそれぞれに、一端が接続された３つの中間周波数帯域通過フィルタ３６と、３つの中間周波数帯域通過フィルタの出力端子のそれぞれに、入力端子が接続された３つの中間周波増幅器３７と、３つの中間周波増幅器３７の出力端子のそれぞれに、入力端子が接続された３つの利得制御部３８と、３つの利得制御部３８の出力端子のそれぞれに、一端が接続された３つの可変減衰器３９と、３つの可変減衰器３９の出力端子のそれぞれに接続され、３つの可変減衰器３９の出力端子からの出力を合成する第１信号合成器４０と、３相出力の局部発振器３４と、局部発振器３４の３相出力をそれぞれ増幅し、３つの周波数変換器のそれぞれに出力する局部発振信号増幅器と、３つの第１信号合成器の出力を合成する第２信号合成器４１と、第２信号合成器４１で合成した信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器５０と、アナログデジタル変換器５０でデジタル信号に変換された中間周波信号の復調処理を行う信号処理部６０と、局部発振器３４の３相出力の信号を同期させる基準発振器９０と、を備える。このように、利得制御部３８において、振幅及び位相を制御する前の受信信号を同一の振幅に揃えることで、振幅位相制御部３０の部品のばらつきによって生じた、受信信号の振幅や位相の変化がキャンセルされ、利得制御部３８の利得制御の誤差のみに低減できる。この誤差が十分小さいとすると、キャリブレーションにより振幅位相制御部３０の部品ごとのばらつきを考慮した制御を削減することができる。すなわち、部品ばらつきによる誤差を低減し、高精度なキャリブレーションが不要となる。図４は、本実施形態における受信装置１の部品ばらつきの誤差を示す図である。図４と、図７とを比較すると、従来構成では部品ばらつきの誤差がΣｅ_ｉとなっていたが、本実施形態では部品ばらつきの誤差をe_１０とすることができる。なお、Σは、ｉ＝１から１０までの総和を示す。また、振幅や位相を制御する際も一定の振幅からの変化量を与えるだけでよく、制御情報が少なくてよい。また上述した対応テーブルを参照する場合においても、そのテーブルが簡易なテーブルとなるため、作成や更新の簡易化や保存するメモリの削減効果も期待できる。局部発振器３４は、１出力の局部発振信号出力部と、局部発振信号出力部から１出力された局部発振信号を３分岐する分配器とを備えてもよい。

（第１変形例）
図５は、本実施形態における第１変形例の一例を示す図である。この変形例では、上述の受信装置１をＭＩＭＯ（multiple-input and multiple-output）受信機に適用する場合である。第１変形例では、利得制御部３８−１〜３８−Ｎ以降に接続された可変減衰器３９（可変減衰器３９−１〜３９−Ｎ）と第１信号合成器４０とを複数備える構成とし、その後の構成を同一のものとすればよい。

（第２変形例）
図６は、本実施形態における第２変形例の一例を示す図である。図６に示すように、本実施形態では、３個の異なる位相の局部発振信号を発生する局部発振器３４を用いた構成で示したが、第２変形例として、局部発振器３４を４個の異なる位相の局部発振信号を発生する局部発振器として構成してもよい。また、第１変形例と第２変形例とを組み合わせ、第２変形例の可変減衰器３９と第１信号合成器４０とを複数の構成に分配し、ＭＩＭＯ受信機に適用してもよい。また、局部発振器３４が３個の異なる位相の局部発振信号を発生する局部発振器である場合には、局部発振器３４は、１出力の局部発振信号出力部と、局部発振信号出力部から１出力された局部発振信号を３分岐する分配器とを備えてもよい。また、局部発振器３４が４個の異なる位相の局部発振信号を発生する局部発振器である場合には、局部発振器３４は、１出力の局部発振信号出力部と、局部発振信号出力部から１出力された局部発振信号を４分岐する分配器とを備えてもよい。

上述の実施形態及び変形例（第１変形例及び第２変形例）において、Ｎ個の局部発振信号を出力する局部発振器３４として、３６０度をＮ分割した位相回転量を持つ信号を出力するリングオシレータを用いてもよい。これにより、Ｎ個の位相の異なる局部発振信号を生成する際に各局部発振信号間の相対位相差を最大にすることができ、合成時に位相制御の精度を向上することができる。

また、実施形態及び変形例（第１変形例及び第２変形例）において、周波数変換器３５は、周波数変換時に分配器３３から供給された受信信号s_ｋ(t)に対して位相回転量を与える構成としたが、その位相回転量を移相器で回転させることで与えてもよい。

また、実施形態及び変形例（第１変形例及び第２変形例）において、中間周波数帯域通過フィルタ３６の代わりに中間周波数帯域を通過帯域に含む低域通過フィルタを用いてもよい。

上述した実施形態における振幅制御部７０をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１受信装置
２０アレイアンテナ
３０振幅位相制御部
４１第２信号合成器
５０アナログデジタル変換器
６０デジタル信号処理部
７０振幅制御部
８０データベース

Claims

複数のアンテナ素子で受信された各受信信号の振幅及び位相を制御することにより所定の方向から到来する電波を所定の利得で受信する受信装置であって、
基準発振器と、前記複数のアンテナ素子のそれぞれに設けられ前記受信信号に基づく信号を出力する複数の振幅位相制御回路とを備える振幅位相制御部と、
前記複数の振幅位相制御回路が出力した複数の前記信号を合成する第２信号合成器と、
前記第２信号合成器で合成した信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、
前記アナログデジタル変換器でデジタル信号に変換された信号の復調処理を行う信号処理部と、
を備え、
前記複数の振幅位相制御回路は、それぞれ、
一端をアンテナ素子に接続された帯域通過フィルタと、
前記帯域通過フィルタの他端に入力端子が接続された低雑音増幅器と、
前記低雑音増幅器の出力端子に一端が接続され、前記受信信号をＮ（Ｎは３以上の整数）分岐する分配器と、
前記分配器のＮ個の出力端子に、入力端子がそれぞれ接続されたＮ個の周波数変換器と、
前記Ｎ個の周波数変換器の出力端子のそれぞれに、一端が接続されたＮ個の中間周波数帯域通過フィルタと、
前記Ｎ個の中間周波数帯域通過フィルタの出力端子のそれぞれに、入力端子が接続されたＮ個の中間周波増幅器と、
前記Ｎ個の中間周波増幅器の出力端子のそれぞれに、入力端子が接続されたＮ個の利得制御部と、
前記Ｎ個の利得制御部の出力端子のそれぞれに、一端が接続されたＮ個の可変減衰器と、
前記Ｎ個の可変減衰器の出力端子のそれぞれに接続され、前記Ｎ個の可変減衰器の出力端子からの出力を合成する第１信号合成器と、
前記基準発振器に同期した所定の周波数の局部発振信号を前記Ｎ個の周波数変換器のそれぞれに出力するＮ相出力の局部発振器と、
を備える受信装置。
前記Ｎ相出力の局部発振器は、１出力の局部発振器とＮ分配器とを備える請求項１に記載の受信装置。
前記利得制御部は、出力をＭ個（Ｍは２以上の整数）に分岐し、
前記分岐されたＭ個の出力毎に、それぞれの前記Ｎ個の可変減衰器及び前記第１信号合成器を備える請求項１または請求項２に記載の受信装置。
前記信号処理部は、所定の前記受信信号の受信レベルと回り込み干渉信号の受信レベルとの比が最大になるように前記可変減衰器の減衰量を決定する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の受信装置。