JPH0290743A - 位相変調用アダプティブアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、位相変調方式の変調器を備えた通信システ
ムに用いるアダプティブアンテナ装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

アダプティブアンテナは、通信信号の受信方向のアンテ
ナゲインを高め、妨害信号の受信方向にはヌルを形成す
るように励振分布を自動的に制御することにより信号対
妨害電力比（Ｓ／Ｊ比）を向上させる機能をもっている
。このようなアダプティブアンテナはすべての通信系に
適用可能なものではないが、Ｐ　Ｎ　（Ｐｓｅｕｄｏ−
ｎｏｉｓｅ）符号を用いたスペクトル拡散（Ｓｐｒｅａ
ｄ　５ｐｅｃｔｒｕａ＋　：　Ｓ　Ｓ　）通信に適用し
て高いＳ／Ｊ比向上向上特性つことが知られている。

ＳＳ通信は本来妨害に対して高いプロテクト性能を持つ
通信方式であるが、これにアダプティブアンテナを併用
することでさらに耐妨害性能を向上させることができる
。

第２図は従来の位相変調用アダプティブアンテナ装置を
示す系統図であり、図において、１ａ〜１ｄは４素子の
場合の空中線素子、２ａ〜２ｄはミキサ、３は周波数シ
ンセサイザ、４はＡ／Ｄコンバータ、５ａ〜５ｄは荷重
器、６は合成器、７は荷重計算器、８は比較器、１５は
受信データ出力端子、１６は無線変調復調回路、１７は
マーカ信号抽出回路、１８は参照信号発生回路である。

次に動作について説明する。アレイアンテナの各素子１
ａ〜１ｄで受信される信号は妨害信号と受信信号との重
畳信号と考えられ、この重畳信号は周波数シンセサイザ
３の信号とミキサ２ａ〜２ｄにて混合されることにより
所要の中間周波数に変換される。中間周波数に変換され
た入力信号はＡ／Ｄコンバータ４でディジタル信号に変
換され、荷重器５ａ〜５ｄにおいて各アンテナエレメン
ト毎に位相、振幅成分の重み付けを行った後、合成器６
により各エレメント成分の合成出力が得られる。

ところで、−ａに７ダブテイブアンテナでは受信信号と
等価とみなし得る参照信号の生成が必要であり、第２図
の例では送信側からＰＮ符号等により複合変調の形で送
られてきたマーカ信号からマーカ信号抽出回路１７で同
期信号を抽出した後、参照信号生成回路１８で送信側と
同様のＰＮ符号等による変調信号を作り、これを参照信
号としている。

この参照信号と合成器６の合成出力は比較器８において
その差が取出され、誤差信号として荷重計算器７に入力
される。

そしてこの荷重計算器７によって誤差信号の２乗平均値
が最小となるよう逐次的に荷重を計算し、制御を行なう
ことにより参照信号と相関の強い受信信号の成分を保持
し、参照信号と相関の無い妨害信号の成分を減衰させる
ように働く。

また、合成器出力は妨害信号を抑圧した受信信号として
無線変調復調回路１６に送られ、位相変調を復調した後
、受信データは受信データ出力端子１１より出力される
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の位相変調用アダプティブアンテナ装置は以上のよ
うに構成されているので、参照信号生成のためのマーカ
信号の送出及び抽出が必要であり、このマーカ信号の同
期引込み過程ではアダプティブ制御動作を停止させなけ
ればならないという問題点があった。

この発明は上記のような従来のものの問題点を解消する
ためになされたもので、特別なマーカ信号を付加するこ
となく、アンテナ収束過程においてアダプティブ制御を
常に動作させた状態で通信動作を開始できるとともにア
ンテナ制御の過程で得られる位相変調判定出力を再生デ
ータ出力として利用することができる位相変調用アダプ
ティブアンテナ装置を得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） この発明に係る位相変調用アダプティブアンテナ装置は
、位相変調の各変調位相状態毎に独立したアダプティブ
ループを備え、各位相毎に最適状態に収束できるように
構成するとともに、これら°のアダプティブループの切
換えにより得られる位相変化を取除いた信号を基に、キ
ャリア再生を行ない、この再生キャリアから所要の種類
の位相状態を作成し、その各々を各アダプティブループ
の参照信号としたものである。

〔作用〕

この発明においては、無線変調の各位相状態に対応した
アダプティブループは各々が分担している位相変調成分
に対して、参照信号との２乗平均誤差が最小となるよう
荷重が制御されるから、参照信号生成のためのマーカ信
号の送出及び抽出が不要となる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例による位相変調用のアダプテ
ィブアンテナ装置、より詳しくは、−次変調にＰＳＫ変
調を、二次変調に周波数ホッピング変調を用いたスペク
トル拡散通信に用いるアダプティブアンテナ装置を示す
。

図において、第２図と同一符号は同一のものを示す。５
ｈ〜５ｅはそれぞれ５ａ〜５ｄに対応する荷重器、６ｂ
は６ａに対応する合成器、７ｂは７ａに対応する荷重計
算器であり、３１ａおよび３１ｂは荷重器５ａ〜５ｄ、
合成器５ａ、荷重計算器７ａおよびこれらに対応して設
けられた荷重器５ｈ〜５ｅ、合成器６ｂ、荷重計算器７
ｂは２相の位相変調位相状態に対して各位相成分への収
束を受は持つための２つのアダプティブループである。

８ｂは８ａに対応する比較器、９はどちらのアダプティ
ブループが収束状態にあるかどうかを判定するための判
定回路、１０は収束側の合成器出力を選択するためのス
イッチ、１１は位相比較器、１２はＬＰＦ、１３はＶＣ
Ｏであり、３２は位相比較器１１．ＬＰＦ１２．ＶＣＯ
１３で構成される位相同期ループである。また１４は１
８０°移相器、１５は受信データ出力端子である。

次に動作について説明する。第１図において、破線で囲
んだ部分の動作は第２図のものと同じである。合成器６
ａ及び６ｂ出力はスイッチ１０で収束している側の合成
器出力が選択され、この結果、位相変調成分を取除いた
キャリア成分が出力される。この出力は位相同期ループ
２２により切換雑音等の高周波成分を取除いたキャリア
信号が再生され、１８０°移相器によりこの再生キャリ
アから２つの位相状態である０°及び１８０”の参照信
号成分が作られる。この２つの参照信号成分は比較器８
ａ及び８ｂにおいて各合成器出力と比較され、そ−の誤
差信号が７ａ及び７ｂの荷重計算器にフィードバックさ
れる。この２つのアダプティブループ２１ａ及び２１ｂ
は各々の位相状態に収束するため、分担側の位相状態に
等しい位相状態が入力された時は残差信号は最小となり
、逆位相状態が人力された時は残差信号は最大となる。

この残差信号は判定回路９でどちらのアダプティブルー
プが収束状態にあるかが判定され、この判定結果に基い
てスイッチＩＯの切換えが行なわれる。

そしてこの判定回路９では収束状態にあるか否かを判定
することがそのまま受信データのマーク。

スペースの判定でもあるため、その判定結果を受信デー
タとして受信データ出力端子１５より出力する。

このように、本実施例によれば、２相位相変調の各変調
位相状態毎に独立したアダプティブループを設け、各位
相毎に最適状態に収束できるようにしたので、マーカ信
号等の同期が不要になり、アンテナ収束過程においてア
ダプティブ制御を常に動作させた状態で通信動作を開始
でき、同期過程での耐妨害性が大幅に向上した。また、
これらのアダプティブループの出力信号を利用すること
により、受信データの再生が可能となり、受信機の機能
が省略できるため、装置が安価にでき、またアダプティ
ブループの機能により最適検波ができることにより精度
の高い受信装置が得られる効果がある。

なお、上記実施例は２相の位相変調器に対応するアダプ
ティブループとして２つのアダプティブループに各々の
位相状態を割当てたが、１つのアダプティブループを時
分割で利用するようにしてもよく、上記実施例と同様の
効果を奏する。

また、４相以上の多相の信号に対しても各位相状態に対
し各アダプティブループを対応させることによ吟、多相
位相変調用のアダプティブアンテナとすることができ、
上記実施例と同様の効果が得られる。

また、本発明は、ＰＳＫ方式の直接拡散型のスペクトル
拡散通信方式にも適用することもできる。

第３図はこの位相変調器をＰＳＫ方式の直接拡散型のス
ペクトル拡散通信方式に適用した場合の他の実施例を示
す、第３図において、１９は相互相関器、２０は比較器
、２１は最大値レジスタ、２２は拡散符号同期回路、２
３はクロック入力、２４は拡散変調器である。

次に第３図の動作について説明する。拡散変調器２４に
おいてＰＮ符号による拡散変調を受けたキャリア信号は
無線変調によって取り得る２つの位相状態に対し、拡散
変調信号を０″及び１８０゜の２つの位相状態を対応さ
せ、これらを参照信号として比較器８ａ及び８ｂに与え
る。

又、この拡散変調信号の片方を相互相関器１９で同じ側
のアダプティブループの合成器６ａの出力との相互相関
を求め、その値を比較器２０に入力する。拡散符号同期
回路２２では同期点を探すため、クロック入力２３から
作られるタイミングで符号シフトを行なう、比較器では
拡散符号の１周期にわたり、符号シフト毎の相関値を最
大値レジスタに蓄積し、この相互相関値の比較を行ない
、その値が最大となった点を拡散符号の同期点と判定す
る。

その判定結果により、拡散符号同期回路２２の位相を送
信側と同期させ、この同期した拡散符号によって拡散変
調器２４で拡散変調される。

そしてこの実施例によっても、第１図の実施例と同様、
マーカ信号を用いることなくアンテナ収束過程において
アダプティブ制御を常に動作させた状態で通信動作を開
始することができる。

（発明の効果〕 以上のように、この発明に係る位相変調用アダプティブ
アンテナ装置によれば、位相変調信号の各位相状態に対
応する各々の位相に対して収束できるよう複数のアダプ
ティブループを設けるようにしたので、マーカ信号等の
同期が不要になり、アンテナ収束過程においてアダプテ
ィブ制御を常に動作させた状態で通信動作を開始できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による位相変調用アダプテ
ィブアンテナ装置を示す図、第２図は従来の位相変調用
アダプティブアンテナ装置を示す図、第３図はこの発明
の他の実施例による位相変調用アダプティブアンテナ装
置を示す図である。 図において、■は空中線素子、２はミキサ、３は周波数
シンセサイザ、４はＡ／Ｄコンバータ、５は荷重器、６
は合成器、７は荷重計算器、８は比較器、９は判定回路
、１ｏはスイッチ、１１は位相比較器、１２はＬＰＦ、
１３はｖｃｏ、１４は１８００移相器、１’５は受信デ
ータ出力端子、１６は無線信号復調回路、１７はマーカ
信号抽出回路、１８は参照信号生成回路、１９は相互相
関器、２０は比較器、２１は最大値レジスタ、２２は拡
散符号同期回路、２３はクロック入力、２４は拡散変調
器、３１ａ、３１ｂはアダプティブループ、３２は位相
同期ループである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一次変調として位相変調を２次変調として周波数ホ
   ッピングまたは直接拡散変調を用いたスペクトル拡散通
   信に用いるアンテナ装置であって、複数のアンテナ素子
   と、 受信波を中間周波に変換する周波数変換回路と、位相変
   調された中間周波信号をディジタル信号に変換するＡ／
   Ｄコンバータと、 各アンテナ素子毎の成分につき位相、振幅の重み付けを
   行なう荷重器と、 これら荷重器出力の合成信号を得るための合成器と、 該合成器出力と受信信号から生成した参照信号との波形
   比較を行なうための比較器と、 この比較器からの誤差信号の２乗平均値を最小とするよ
   う逐次的に荷重を計算する荷重計算器とを備えたアダプ
   ティブアンテナ装置において、位相変調の各変調位相状
   態に対応する複数のアダプティブループを備え、 各位相毎に最適状態に収束できるようにしたことを特徴
   とする位相変調用アダプティブアンテナ装置。