JPH05122092A - 二つ以上の同一周波数の所望の信号を受信しかつその間の同一チヤンネル干渉を抑制する周波数反転、フエーズドアレーアンテナ方式およびその方式における同一チヤンネル干渉を抑制する方法 - Google Patents

二つ以上の同一周波数の所望の信号を受信しかつその間の同一チヤンネル干渉を抑制する周波数反転、フエーズドアレーアンテナ方式およびその方式における同一チヤンネル干渉を抑制する方法

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JPH05122092A
JPH05122092A JP13287491A JP13287491A JPH05122092A JP H05122092 A JPH05122092 A JP H05122092A JP 13287491 A JP13287491 A JP 13287491A JP 13287491 A JP13287491 A JP 13287491A JP H05122092 A JPH05122092 A JP H05122092A
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JP
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signal
output signal
channel interference
interference
phased array
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JP13287491A
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English (en)
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Francis J Lake
フランシス・ジユリアン・レーク
Anthony Duncan Craig
アントニー・ダンカン・クレイグ
Richard P Curnow
リチヤード・ピー.カーノー
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BAE Systems PLC
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British Aerospace PLC
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/12Neutralising, balancing, or compensation arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2605Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
    • H01Q3/2611Means for null steering; Adaptive interference nulling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】二つ以上の同一周波数の信号を受信し、その間
のチヤンネル干渉を抑制する方法を提供する。 【構成】ビーム形成回路網3及び4は、フェーズドアレ
イアンテナの要素2に並列に接続され、受信した所望信
号W又はI及び他の所望信号I又はWの干渉を示す信号
を出力する。出力信号5は所望信号Wと所望信号Iの干
渉であり、出力信号6は所望信号Iと所望信号Wの干渉
である。出力信号5は重み付け手段7を介して出力信号
6に接続され、出力信号6は重み付け手段8を介して信
号5へ接続される。重み付け手段7及び8は、信号Iか
ら信号5の出力要素を打消して所望の信号Wのみを9に
出力し、信号6のW信号要素を打消して所望の信号Iの
みを10に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は二つ以上の同一周波数の所望信号
を受信しかつその間の同一チヤンネル干渉を抑制する周
波数反転、フエーズドアレーアンテナ(frequency reu
se,phased array anntena)およびその方式における
同一チヤンネル干渉を抑制する方法に関する。多重ビー
ム通信方式において、ビーム形成回路網(BFN)は各
空間ビームを発生することが必要である。BFNは多重
並列アレー要素信号(multiple para-rell array eleme
nt)を複合重み付けし(complex weighting)[すなわち
入力信号と可変振幅の乗算および可変角度による入力信
号の回転]かつそれらを加算する手段より成つている。
周波数反転型の多重ビーム通信方式において、空間的に
別のビームに設けられたユーザーはバンド幅を最大に利
用するため同じ周波数を使用する。ユーザー間に同一チ
ヤンネル干渉または交差干渉を発生することなくとのよ
うにしてこれを実施するかは一つの課題である。
【0002】本発明の目的は、二つ以上の同一周波数の
所望信号を受信しかつその間の同一チヤンネル干渉を抑
制する複雑さの増加が最小の進歩した周波数反転、フエ
ーズドアレーアンテナ方式を提供することにある。本発
明の別の目的は、そのような方式において、同一チヤン
ネル干渉を抑制する改善された方法を提供することであ
る。本発明のこれらのおよび他の目的および利点は、本
発明の好ましい実施例を説明する下記の記載に開示され
た詳細から一層よく理解されるであろう。
【0003】本発明の第1の態様によれば、複数の要素
を備えたフエーズドアレーアンテナおよび二つ以上のビ
ーム形成回路網を有し、二つ以上の同一周波数の所望信
号を受信しかつその間の同一チヤンネル干渉を抑制する
周波数反転、フエーズドアレーアンテナ方式は、ビーム
形成回路網の数が受信する同一周波数の所望信号の数に
対応し、ビーム形成回路網は前記要素に並列に接続さ
れ、各ビーム形成回路網が前記ビーム形成回路網によつ
て受信される所望信号の特定の一つの方向に対応する高
ゲイン通信ビームを発生するように、また受信した所望
信号プラス該または他の各所望信号からの干渉を示す出
力信号を発生するように選択的に重み付けされ、複合重
み付け手段は各ビーム形成回路網の出力信号を接続し、
主通信ビームとしてならびに他の通信ビームの干渉作用
を打消しかつ抑制する打消ビームとして作用する各通信
ビームによる交差または同一チヤンネル干渉を抑制する
ように作用する。
【0004】複合重み付け手段は適応性(adaptive)で
あるのが好ましい。二つのビーム形成回路網および二つ
の出力信号に対し二つの別々の複合重み付け手段が設け
られ、第1出力信号は前記二つの複合重み付け手段の第
1のものを介して第2の出力信号に接続され、第2出力
信号は、第2出力信号への第1出力信号の接続点の上流
で、前記二つの複合重み付け手段の第2のものを介して
第1出力信号から第2出力信号への接続点の下流で第1
出力信号に接続されるのが好ましい。
【0005】本発明の第2の態様によれば、方式のアン
テナ要素に並列に接続された二つ以上のビーム形成回路
網を使用する周波数反転、フエーズドアレーアンテナ方
式における同一チヤンネル干渉を抑制する方法は、各ビ
ーム形成回路網が前記ビーム形成回路網によつて受信さ
れる所望信号の特定の一つの方向に対応する高ゲイン通
信ビームを発生するように選択的に重み付けされ、また
受信した所望信号プラス該または他の各所望信号からの
干渉を示す出力信号を発生するように作用し、出力信号
を接続する複素重み付け手段は主通信ビームとしてなら
びに他の通信ビームの干渉作用を打消しかつ抑制する打
消ビームとして作用する各通信ビームによる交差または
同一チヤンネル干渉を抑制するように作用する。本発明
が一層よく理解されるため、本発明を有効に実施する方
法を例示として図面を参照して下記に説明する。
【0006】図面に示すように、二つ以上の所望同一周
波数信号を受信しその間の同一チヤンネル干渉を抑制す
る本発明の周波反転、フエーズドアレイアンテナ方式
は、1とNの間の任意の数の要素を有する複数の要素2
を備えたフエーズドアレイアンテナ1を有する。この実
施例において便宜上4つのそのような要素があるものと
する。また二つ以上の、この場合二つの、受信所望信号
数に対応する数のビーム形成回路網を備えた、ビーム形
成回路網3が設けられている。この実施例において、受
信しようとする信号は二つであり、いずれも同じ周波数
バンドにある。しかして、図1に示す実施例において、
ビーム形成回路網3はとくに所望する信号Wの方向に対
応する高ゲインの通信ビームを発生するように選択的に
重み付けされ、ビーム形成回路網4はそれによつて受信
される他の所望する信号Iの方向に対応する高ゲインの
通信ビームを発生するように選択的に重み付けされる。
【0007】各ビーム形成回路網(BFN)3、4は多
重並列アレー要素信号を複合重み付け[可変振幅Aと入
力信号の積および可変角度φによる入力信号位相の回
転]する手段3a、4aおよびそれらを加算する手段3
b、4bより成つている。N個のアレー要素2に対し、
アレー要素に達する信号をX,X,・・・Xとす
る。これらの信号は複素数である(すなわち、それらは
数学的に実数および虚数要素を有する)。BFNの出力
は、下記の式、
【0008】
【0009】によつて示される。ここに、Aおよびφ
は振幅およびアレー要素信号Xに加えられた位相回
転の複合重み付けである。
【0010】複合重み付けの振幅Aおよび位相ステー
シヨンφ は所要の空間ビーム形状(すなわちBFNに
対する所望の信号に指定されたビーム)を与えるように
選択される。NP 複合重み付けはデジタル設備におい
て複素出力信号を発生するため複素入力信号と複素数の
乗算であり、複素数の実数部分と虚数部分を使用する入
力信号を乘算することによつて実施される。アナログ設
備においては、時間遅延位相シフタを使用して信号位相
を回転することによつてえられる信号を増幅および減衰
することによつて実施される。
【0011】図示のように、ビーム形成回路網3および
4は並列に要素2に接続されかつ受信した所望信号Wま
たはIプラス受信した他の所望信号IまたはWの干渉を
示す出力信号を発生するように作用する。出力信号5が
受信した所望信号Wプラス所望信号Iの干渉であり出力
信号6が受信した所望信号Iプラス所望信号Wの干渉で
あるこれらの出力信号5および6は、信号5および6を
接続する複合重み付け手段に接続され各通信ビームによ
つて、主通信ビームとしてならびに他の通信ビームの干
渉作用を打消しかつ抑制する打消しビームとして交差ま
たは同一チヤンネル干渉を抑制する。しかして、図示の
実施例には二つの別々の複合重み付け手段7および8が
設けられる。出力信号5は重み付け手段7を介して出力
信号6に接続されまた出力信号6は、信号6への信号5
の接続点の上流で、第2重み付け手段8を介して信号5
から信号6への接続点の下流で信号5へ接続されてい
る。しかして、重み付け手段7および8は信号Iから信
号5の出力要素を打消し所望の信号Wのみが9において
受信され、信号6のW信号要素を打消し所望の信号Iの
みが10において受信される。
【0012】したがつて図1の方式によつて発生された
ビームプロフイルの線図を示す図2に、アンテナゲイン
は角度に対してプロツトされている。ビーム形成回路網
3によつて形成されたビームは、実線Bで示され、所望
信号Wにおいて尖鋭になりその方向は図2に矢印Wで示
されている。ビーム形成回路網4によつて形成されたビ
ームは点線Cで示され、所望信号Iにおいて尖鋭になり
その方向は図2において矢印Iで示されている。図2の
太い実線Dは、手段8による複合重み付け後のビーム形
成回路網4からのビームを示す。I方向のゲインは手段
8による複合重み付け後BFN3およびBFN4のため
同じである。信号9におけるI方向のゲインはゼロであ
り、従って信号9における所望信号による干渉は抑制さ
れる。
【0013】しかして本発明の方式および方法によつて
各ビーム形成回路網3、4は選択的に重み付けされ、ビ
ーム形成回路網3、4によつて受信される所望信号W、
Iの特定の一つの方向に対応する方向の高ゲイン通信ビ
ームを発生し、受信した所望信号W、Iプラス該または
互いに所望信号I、Wによる干渉を表す信号を発生する
ように作用する。出力信号5および6を接続する複合重
み付け手段7および8は、主通信ビームとしてならびに
他の通信ビームの干渉作用を打消しかつ抑制する打消し
ビームとして作用する、各通信ビームによる交差または
同一チヤンネル干渉を抑制するように作用する。バンド
幅を最大に利用するため同じ周波数を使用する空間的に
分離されたビームに設けられたユーザーの間の同一チヤ
ンネル干渉は、重み付け回路網の打消しビームとして通
信ビームを使用することによりほとんど複雑さを増すこ
となく抑制される。本発明は二つの所望信号の例につい
て記載したが、一層多くの所望信号数は本発明の拡張に
よつて達成することができる。
【0014】手段7および8における出力信号5および
6の複合重み付けは、とくに、たとえばアンテナ指向誤
差、熱効果またはその使用寿命中の要素の性能の変化の
ような、一定の重み付けと関連する誤差の打消しに適用
することができる。そのような応用重み付けは適当な応
用アルゴリズム(adaptive algolithm)を使用する応用
重み付け(adaptive weighting)ハードウエアによるこ
とができる。図示しかつ記載された本発明の実施例に対
して、種々の変形および変更が、特許請求の範囲に限定
された本発明の範囲内において、なしうるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】二つの所望信号を受信する本発明による周波数
反転、フエーズドアレイアンテナ方式の略回路線図であ
る。
【図2】図1の方式によつて発生したビームプロフイル
の線図である。
【符号の説明】
1 フエーズドアレイアンテナ 2 アンテナ要素 3 ビーム形成回路網 4 ビーム形成回路網 5 出力信号 6 出力信号 7 重み付け手段 8 重み付け手段 W 所望受信信号 I 所望受信信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランシス・ジユリアン・レーク イギリス国.ハートフオードシヤー.ステ イブンエイジ.アーギル・ウエイ.(番地 その他表示なし)ビイエイイー・(スペイ ス・システムズ)・リミテツド内 (72)発明者 アントニー・ダンカン・クレイグ イギリス国.ハートフオードシヤー.ステ イブンエイジ.アーギル・ウエイ.(番地 その他表示なし)ビイエイイー・(スペイ ス・システムズ)・リミテツド内 (72)発明者 リチヤード・ピー.カーノー イギリス国.ハートフオードシヤー.ステ イブンエイジ.アーギル・ウエイ.(番地 その他表示なし)ビイエイイー・(スペイ ス・システムズ)・リミテツド内 (54)【発明の名称】 二つ以上の同一周波数の所望の信号を受信しかつその間の同一チヤンネル干渉を抑制する周波数 反転、フエーズドアレーアンテナ方式およびその方式における同一チヤンネル干渉を抑制する方 法

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の要素を備えたフエーズドアレーア
    ンテナ、二つ以上のビーム形成回路網を有する、二つ以
    上の同一周波数の所望信号を受信しかつその間の同一チ
    ヤンネル干渉を抑制する周波数反転、フエーズドアレー
    アンテナ方式であつて、ビーム形成回路網の数は受信す
    る同一周波数の所望信号の数に対応し、ビーム形成回路
    網は前記要素に並列に接続され、各ビーム形成回路網は
    前記ビーム形成回路網によつて受信される所望信号の特
    定の一つの方向に対応する高ゲイン通信ビームを発生す
    るように、また受信される所望信号プラス該または他の
    各所望信号からの干渉を示す出力信号を発生するように
    選択的に重み付けされ、複合重み付け手段は各ビーム形
    成回路網の出力信号に接続し、主通信ビームとしてなら
    びに他の通信ビームの干渉作用を打消しかつ抑制する打
    消ビームとして作用する各通信ビームによる交差または
    同一チヤンネル干渉を抑制するように作用する二つ以上
    の同一周波数の所望の信号を受信しかつその間の同一チ
    ヤンネル干渉を抑制する周波数反転、フエーズドアレー
    アンテナ方式。
  2. 【請求項2】 複合重み付け手段が適応性である請求項
    1に記載の方式。
  3. 【請求項3】 二つのビーム形成回路網および二つの出
    力信号に対して二つの別々の複合重み付け手段が設けら
    れ、第1出力信号は前記二つの複合重み付け手段の第1
    のものを介して第2の出力信号に接続され、第2出力信
    号は、第2出力信号への第1出力信号の接続点の上流
    で、前記二つの複合重み付け手段の第2のものを介して
    第1出力信号から第2出力信号への接続点の下流で第1
    出力信号に接続される請求項1に記載の方式。
  4. 【請求項4】 方式のアンテナ要素に並列に接続された
    二つ以上のビーム形成回路網を使用する周波数反転、フ
    エーズドアレーアンテナ方式における同一チヤンネル干
    渉を抑制する方法であつて、各ビーム形成回路網は前記
    ビーム形成回路網によつて受信される所望信号の特定の
    一つの方向に対応する高ゲイン通信ビームを発生するよ
    うに選択的に重み付けされ、また受信した所望信号プラ
    ス該または他の各所望信号からの干渉を示す出力信号を
    発生するように作用され、出力信号を接続する複合重み
    付け手段は主通信ビームとしてならびに他の通信ビーム
    の干渉作用を打消しかつ抑制する打消ビームとして作用
    する各通信ビームによる交差または同一チヤンネル干渉
    を抑制するように作用する二つ以上の同一周波数の所望
    の信号を受信しかつその間の同一チヤンネル干渉を抑制
    する周波数反転、フエーズドアレーアンテナ方式おける
    同一チヤンネル干渉を抑制する方法。
JP13287491A 1990-06-16 1991-06-04 二つ以上の同一周波数の所望の信号を受信しかつその間の同一チヤンネル干渉を抑制する周波数反転、フエーズドアレーアンテナ方式およびその方式における同一チヤンネル干渉を抑制する方法 Pending JPH05122092A (ja)

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GB90135211 1990-06-16
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EP0462699A3 (en) 1992-04-01
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