JPH0964804A - 多重伝搬特性測定装置 - Google Patents

多重伝搬特性測定装置

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JPH0964804A
JPH0964804A JP7219934A JP21993495A JPH0964804A JP H0964804 A JPH0964804 A JP H0964804A JP 7219934 A JP7219934 A JP 7219934A JP 21993495 A JP21993495 A JP 21993495A JP H0964804 A JPH0964804 A JP H0964804A
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JP
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complex fourier
fourier transform
propagation characteristic
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JP7219934A
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Inventor
Isao Nakazawa
勇夫 中澤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 遅延時間に展開したドップラシフトを解析す
るための多重伝搬特性測定装置に関し、同一時点で受信
されたデータを基にドップラ解析を行うことを可能にし
ようとするものである。 【解決手段】 送信側が、擬似ランダムパターンにより
ディジタル変調された送信信号を多重伝搬路を介して受
信側に送る。受信側では、直列に配置された複数の受信
アンテナ1a〜1nおよび複数の受信手段2a〜2nに
よって、その送信信号を同時に受信する。そして、複数
の複素フーリエ変換手段3a〜3nが、対応の受信手段
により受信された受信信号を複素フーリエ変換してドッ
プラ解析手段4へ送り、ドップラ解析手段4が、送られ
た変換後成分を基に、遅延時間に展開されたドップラ周
波数成分の瞬時的解析を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多重伝搬特性測定
装置に関し、特に、遅延時間に展開したドップラシフト
を解析するための多重伝搬特性測定装置に関する。
【0002】近年、移動体通信の発展が目覚ましく、そ
れに伴い高速データ伝送の可能な移動体通信システムが
求められるようになっている。そうしたシステム開発に
は多重伝搬特性が予め分かっている必要があり、本発明
はこの多重伝搬特性を測定する装置に係わる。
【0003】
【従来の技術】一般に、例えば市街地の道路上で移動局
を移動させた場合、移動局が道路上にセル状に分布し、
多重伝搬路を構成する電界強度の中を横切るので、受信
電圧は時間的に激しく変動し、所謂マルチパスフェージ
ングが発生する。同一の送信波が複数の経路を通って受
信点に至る多重波伝搬路においては、電界強度に周波数
依存特性があるため、マルチパスフェージングにも周波
数依存特性が現れてくる。このような伝搬路で広帯域信
号を伝送すると、広帯域信号のスペクトラムが変形し、
伝送信号の品質が劣化することになる。
【0004】したがって、移動体通信システムにおいて
高品質の高速データ伝送を行うためには、多重伝搬特性
を事前に測定して、それをシステム設計に反映させる必
要がある。
【0005】従来、こうした多重伝搬特性を測定する方
法として、多重伝搬の遅延時間を測定する方法があっ
た。この方法では、多重波伝搬の遅延量と受信電力とか
ら遅延プロファイルを計測していた。
【0006】そして、多重伝搬特性のうちでも、特にド
ップラシフトについて知るためには、この得られた遅延
プロファイルを基にドップラ解析を行っていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のド
ップラ解析に至る方法では、遅延プロファイルを計測す
る途中で積分演算を伴う相関演算処理を必要とする。こ
の積分演算のために数分の時間が必要であり、計測に時
間がかかるという問題があった。
【0008】こうした問題を解決した装置として、本出
願人が、受信からドップラ解析までに要する時間の短縮
を図った多重伝搬特性測定装置を提案している。この装
置では、擬似ランダムパターンによりディジタル変調さ
れた送信信号を空間移動を行いながら受信する受信手段
と、受信手段により受信された受信信号を複素フーリエ
変換する複素フーリエ変換手段と、複素フーリエ変換手
段で変換された変換後成分を基に、遅延時間に展開され
たドップラ周波数成分の瞬時的解析を行うドップラ解析
手段とを備える。
【0009】しかし、その装置の受信手段が、移動しな
がら1本のアンテナにより複数回の受信を行い、その結
果得られたデータを基にドップラ解析を行う場合、それ
らのデータは、異なった受信時に測定されたデータとな
る。これでは正確なドップラ解析が出来ないので、同一
時点で受信されたデータを基にドップラ解析を行えるこ
とが要望される。
【0010】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、同一時点で受信されたデータを基にドップラ
解析を行うことを可能とする多重伝搬特性測定装置を提
供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、図1に示すように、直列に配置された複
数の受信アンテナ1a〜1nと、複数の受信アンテナ1
a〜1nにそれぞれ接続され、擬似ランダムパターンに
よりディジタル変調された送信信号を同時にそれぞれ受
信する複数の受信手段2a〜2nと、複数の受信手段2
a〜2nにそれぞれ接続され、対応の受信手段により受
信された受信信号を複素フーリエ変換する複数の複素フ
ーリエ変換手段3a〜3nと、複数の複素フーリエ変換
手段3a〜3nでそれぞれ変換された変換後成分を基
に、遅延時間に展開されたドップラ周波数成分の瞬時的
解析を行うドップラ解析手段4とを、有することを特徴
とする多重伝搬特性測定装置が提供される。
【0012】以上のような構成において、送信側が、擬
似ランダムパターンによりディジタル変調された送信信
号を多重伝搬路を介して受信側に送る。受信側では、直
列に配置された複数の受信アンテナ1a〜1nおよび複
数の受信手段2a〜2nによって、その送信信号を同時
に受信する。すなわち、直列に配置された複数の受信ア
ンテナ1a〜1nによって送信信号を同時に受信する
と、受信アンテナ1a〜1nのうちの或るアンテナに対
して、送信信号の進行方向の後側のアンテナでは位相遅
れが発生し、送信信号の進行方向の前側のアンテナでは
位相進みが発生するが、これがドップラシフトと等価に
なる。したがって、こうした受信信号を解析すれば、受
信アンテナ1a〜1nや受信手段2a〜2nを移動させ
なくとも、ドップラ解析を行うことが可能である。
【0013】このため、複数の複素フーリエ変換手段3
a〜3nが、対応の受信手段により受信された受信信号
を複素フーリエ変換してドップラ解析手段4へ送り、ド
ップラ解析手段4が、送られた変換後成分を基に、遅延
時間に展開されたドップラ周波数成分の瞬時的解析を行
う。
【0014】これにより、同一時点で受信されたデータ
を基にドップラ解析を行うことが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、第1の実施の形態の原理構
成を、図1を参照して説明する。第1の実施の形態は、
主に、直列に配置された複数の受信アンテナ1a〜1n
と、複数の受信アンテナ1a〜1nにそれぞれ接続さ
れ、擬似ランダムパターンによりディジタル変調された
送信信号を同時にそれぞれ受信する複数の受信手段2a
〜2nと、複数の受信手段2a〜2nにそれぞれ接続さ
れ、対応の受信手段により受信された受信信号を複素フ
ーリエ変換する複数の複素フーリエ変換手段3a〜3n
と、複数の複素フーリエ変換手段3a〜3nでそれぞれ
変換された変換後成分を基に、遅延時間に展開されたド
ップラ周波数成分の瞬時的解析を行うドップラ解析手段
4とから構成される。
【0016】図2は、第1の実施の形態の受信部の詳し
い構成を示すブロック図である。図1に示す複数の受信
アンテナ1a〜1nが図2の複数の受信アンテナ6a〜
6nにそれぞれ対応し、同様に、受信手段2aがRF帯
帯域制限部(BPF)7a、RF/IFコンバータ(C
ONV)8a、局部発振部(LO)9a、およびIF帯
増幅部(IFA)10aに対応し、受信手段2bがRF
帯帯域制限部(BPF)7b、RF/IFコンバータ
(CONV)8b、局部発振部(LO)9b、およびI
F帯増幅部(IFA)10bに対応し、受信手段2nが
RF帯帯域制限部(BPF)7n、RF/IFコンバー
タ(CONV)8n、局部発振部(LO)9n、および
IF帯増幅部(IFA)10nに対応する。また、複素
フーリエ変換手段3a〜3nが複素フーリエ変換部(F
FT)11a〜11nにそれぞれ対応し、ドップラ解析
手段4が信号処理部12に対応する。図2のマスタクロ
ック発生部13は複素フーリエ変換部11a〜11nに
基準クロック信号を供給し、複素フーリエ変換部11a
〜11nは、この基準クロック信号に基づいてそれぞれ
作動する。したがって、複素フーリエ変換部11a〜1
1nは互いに同期されている。
【0017】図3を参照して後述するように、送信部か
ら、擬似ランダムパターンによりディジタル変調された
送信信号が、多重伝搬路を経由して受信部へ送られる。
図2に示す受信部おいては、受信アンテナ6a〜6nで
それぞれ受信された信号に対して、RF帯帯域制限部7
a〜7nにより帯域制限がそれぞれ行われた上で、RF
/IFコンバータ8a〜8nにより中間周波数にそれぞ
れ周波数変換される。RF/IFコンバータ8a〜8n
には、同一の周波数の局部発振信号を発生する局部発振
部9a〜9nがそれぞれ接続されている。中間周波数に
周波数変換された各受信波はIF帯増幅部10a〜10
nでそれぞれ増幅された後、複素フーリエ変換部11a
〜11nへ送られる。複素フーリエ変換部11a〜11
nは、送られた各信号に対してそれぞれ複素フーリエ変
換を行ってスペクトラムに展開し、信号処理部12へそ
れぞれ出力する。信号処理部12は、プロセッサで構成
され、複素フーリエ変換部11a〜11nからそれぞれ
出力されたI信号およびQ信号を基に、遅延時間に展開
されたドップラ周波数成分の瞬時的解析を行う。この信
号処理部12の動作については、図4および図5を参照
して後述する。
【0018】図3は送信部の構成を示すブロック図であ
る。送信部では、符号化信号発生部14が擬似ランダム
パターンの符号化信号を発生し、この符号化信号に対し
て帯域制限部15が帯域制限を行った上でディジタル変
調部16へ送る。ディジタル変調部16は擬似ランダム
パターンの符号化信号によりディジタル変調を行い、こ
の被変調波を送信波としてアンテナ17から送出する。
【0019】図4は、送受信部の各部における信号のス
ペクトラムを示す。送信部のアンテナ17から送信され
る送信信号は、図4(A)に示すように、離散的に広帯
域に分布した信号となる。この送信信号が、受信部の受
信アンテナ6a〜6nによって受信され、受信処理およ
び複素フーリエ変換が行われると、複素フーリエ変換部
11aから出力されるI信号およびQ信号は図4
(B),(C)に示すようになり、同様に、複素フーリ
エ変換部11bから出力されるI信号およびQ信号は図
4(D),(E)に示すようになり、また、複素フーリ
エ変換部11nから出力されるI信号およびQ信号は図
4(F),(G)に示すようになる。こうした複素フー
リエ変換部11a〜11nからそれぞれ出力されたI信
号およびQ信号を基に、信号処理部12は、まず、受信
アンテナ6a〜6nの各位置で受信された信号の遅延プ
ロファイルを次式(1)〜(4)に基づいて算出する。
式(1)は受信アンテナ6aの位置で受信された信号の
遅延プロファイルの同位相成分T I (τ,1) であり、式
(2)は受信アンテナ6aの位置で受信された信号の遅
延プロファイルの直交位相成分TQ (τ,1) である。ま
た、式(3)は受信アンテナ6nの位置で受信された信
号の遅延プロファイルの同位相成分TI (τ,N) であ
り、式(4)は受信アンテナ6nの位置で受信された信
号の遅延プロファイルの直交位相成分TQ (τ,N) であ
る。
【0020】
【数1】
【0021】
【数2】
【0022】
【数3】
【0023】
【数4】
【0024】ここで、ωm は複素フーリエ変換後の角周
波数、ImNは、受信アンテナ6nの位置(N点)で受信
された信号が複素フーリエ変換部11nで変換されたと
きの、角周波数ωm における同位相成分、QmNは、受信
アンテナ6nの位置(N点)で受信された信号が複素フ
ーリエ変換部11nで変換されたときの、角周波数ω m
における直交位相成分、τは遅延時間である。
【0025】図5に受信アンテナ6a〜6nの各位置で
受信された信号の遅延プロファイルを示す。図5(A)
は受信アンテナ6aの位置で受信された信号の遅延プロ
ファイルを示し、図5(B)は受信アンテナ6bの位置
で受信された信号の遅延プロファイルを示し、図5
(C)は受信アンテナ6nの位置で受信された信号の遅
延プロファイルを示す。
【0026】さらに、信号処理部12は、上記式(1)
〜(4)で得られた遅延プロファイルを用いて、遅延量
がτ、ドップラシフト量がkである信号の電力値P
(τ,k)を次式(5)に基づいて求める。
【0027】
【数5】
【0028】ただし、式(5)の中のYIC(τ,k),
IS(τ,k),YQC(τ,k),YQS(τ,k)を下
記式(6)〜(9)のように定義する。
【0029】
【数6】
【0030】
【数7】
【0031】
【数8】
【0032】
【数9】
【0033】ここで、ΔLは受信アンテナ6a〜6nの
間隔距離、Nは受信アンテナ6a〜6nを順に受信アン
テナ6aから受信アンテナ6nまで番号付けした場合の
番号、kは{(N+1)・ΔL}/λで正規化した波数
である。
【0034】以上のように、受信アンテナ6a〜6nに
より同時に受信された受信信号を基に信号処理部12で
信号処理が行われ、これにより、正確なドップラ解析結
果が得られることになる。
【0035】つぎに、第2の実施の形態を説明する。図
6は第2の実施の形態の送信部の構成図である。第2の
実施の形態の送信部の構成は、第1の実施の形態の送信
部の構成と基本的には同一であるので、同一部分には同
一の符号を付して説明を省略する。
【0036】第2の実施の形態の送信部では、高安定基
準発振部19が新たに設けられ、高安定基準発振部19
は符号化信号発生部14およびディジタル変調部16へ
接続される。高安定基準発振部19は、擬似ランダムパ
ターンの周波数およびディジタル変調部16の搬送波の
周波数を安定化させる。
【0037】図7は第2の実施の形態の受信部の構成図
である。第2の実施の形態の受信部の構成は、第1の実
施の形態の受信部の構成と基本的には同一であるので、
同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0038】第2の実施の形態の受信部では、高安定基
準発振部20が新たに設けられ、高安定基準発振部20
は局部発振部9a〜9nおよびマスタクロック発生部1
3へ接続される。高安定基準発振部20は、図示を省略
したが、他通信手段を用いて送信部の高安定基準発振部
19と同期が取れるようになっているか、あるいは衛星
通信のGPS(Global Positioning System)を利用して
送信部の高安定基準発振部19(これもGPSを受信し
ている)と同期が取れるようになっている。なお、高安
定基準発振部19,20を、セシウム等を用いた高精度
の安定化発振器で構成するようにしてもよい。高安定基
準発振部20は、送信側の高安定基準発振部19と同期
して、局部発振部9a〜9nの各局部発振周波数、およ
びマスタクロック発生部13を介して複素フーリエ変換
部11a〜11nの各基準信号周波数を安定化する。こ
れにより、図4(A)〜(G)に示す各信号スペクトラ
ムの中心周波数を一致させることができる。
【0039】つぎに、第3の実施の形態を説明する。第
3の実施の形態の送信部および受信部の構成は、第1の
実施の形態の送信部および受信部の構成と同一であるの
で、それらの図示を省略する。
【0040】第3の実施の形態では、受信部を構成する
複素フーリエ変換部11a〜11nの各解析時間長を、
擬似ランダムパターンのフレーム時間長の複数倍の値に
設定する。これを図8を参照して説明する。
【0041】図8(A)は、擬似ランダムパターンの符
号化信号のフレーム長LPNを示し、図8(B)は、複素
フーリエ変換部11a〜11nの各解析時間長2LPN
示す。図示の例では、複素フーリエ変換部11a〜11
nの各解析時間長を、符号化信号のフレーム長の2倍に
設定している。この場合、送信信号のスペクトラム成分
の周波数間隔ΔFは、図8(C)に示すように、フレー
ム長LPNの逆数であり、複素フーリエ変換部11a〜1
1nの各出力のスペクトラム成分の周波数間隔は1/Δ
F〔=1/(2LPN)〕となる。これにより、複素フー
リエ変換部11a〜11nの分解度を向上させることが
できる。
【0042】つぎに、第4の実施の形態を説明する。図
9は第4の実施の形態の受信部の構成図である。第4の
実施の形態の受信部の構成は、第2の実施の形態の受信
部の構成と基本的には同一であるので、同一部分には同
一の符号を付して説明を省略する。なお、第4の実施の
形態の送信部の構成は、第2の実施の形態の送信部と全
く同一である。
【0043】第4の実施の形態の受信部では、複素フー
リエ変換部11a〜11nの各出力を記憶する基準スペ
クトラム記憶部22が設けられる。基準スペクトラム記
憶部22の出力は信号処理部12へ接続されている。ま
た、受信部の受信アンテナ6a〜6nおよび送信部のア
ンテナ17を直接結び、いずれかの出力を選択的にそれ
ぞれ出力するための切替スイッチ(SW)23a〜23
nが設けられ、その出力はRF帯帯域制限部7a〜7n
へそれぞれ送られる。切替スイッチ23a〜23n、基
準スペクトラム記憶部22、および信号処理部12に
は、制御部(図示せず)が接続されて、それらの動作が
制御される。
【0044】すなわち、制御部の制御によって、まず、
切替スイッチ23a〜23nが送信部のアンテナ17か
らの送信信号を、多重伝搬路を経ないでRF帯帯域制限
部7a〜7nへ直接それぞれ送る。そして、そのときの
複素フーリエ変換部11a〜11nの各出力が基準スペ
クトラム記憶部22にそれぞれ記憶される。したがっ
て、これらの記憶されたデータは、多重伝搬路の影響を
受けないデータとなっている。次に、切替スイッチ23
a〜23nが受信アンテナ6a〜6nからの各受信信号
を対応のRF帯帯域制限部へ送る。そして、そのときの
複素フーリエ変換部11a〜11nの各出力は信号処理
部12へ送られる。
【0045】信号処理部12は、基準スペクトラム記憶
部22に記憶されていたデータを用いて、受信アンテナ
6a〜6nの各位置毎の基準値を求め、これを基に、複
素フーリエ変換部11a〜11nからそれぞれ送られた
多重伝搬路を経たデータを補正する。
【0046】すなわち、信号処理部12は、まず下記式
(10a)〜(10n)に基づき受信アンテナ6a〜6
nの各位置での基準値Gm1〜GmNを算出する。
【0047】
【数10】
【0048】ここで、I0mN は、基準スペクトラム記憶
部22に記憶された受信アンテナ6nに対応するデータ
を構成するm番目のスペクトラム成分の同位相成分であ
り、Q0mN は、基準スペクトラム記憶部22に記憶され
た受信アンテナ6nに対応するデータを構成するm番目
のスペクトラム成分の直交位相成分である。
【0049】そして、信号処理部12は、下記式(11
a),(11b)に基づき、こうした基準値Gm1〜GmN
を用いて複素フーリエ変換部11a〜11nの各出力I
mN,QmNをそれぞれ補正して、補正値I*mN ,Q*mN
得る。
【0050】
【数11】
【0051】こうして得られた補正値I*mN ,Q*mN
基に、送受信系の影響を除去した多重伝搬特性を解析す
る。つぎに、第5の実施の形態を説明する。
【0052】図10は第5の実施の形態の送信部の構成
図である。なお、第5の実施の形態の受信部の構成は第
1の実施の形態の受信部の構成と同一である。第5の実
施の形態の送信部は、2つの送信機25,26から成
る。各送信機25,26の内部構成は、基本的に第1の
実施の形態の送信部の構成と同一である。ただし、送信
機25の送信信号のスペクトラム成分と送信機26の送
信信号のスペクトラム成分とが重ならないように配置さ
れている。
【0053】すなわち、図11に示すように、送信機2
5,26の各送信信号のスペクトラムが(A),(B)
のようにそれぞれ配置される。したがって、受信側では
(C)に示すようなスペクトラムを持った受信信号が受
信される。受信信号は事実上ドップラシフトを受けたと
等価に見做せるので、(C)に示すように分散される。
【0054】あるいは、図12に示すように、送信機2
5,26の各送信信号のスペクトラムが(A),(B)
のようにそれぞれ配置される。したがって、受信側では
(C)に示すようなスペクトラムを持った受信信号が受
信される。
【0055】このように、送信部を2つの送信機25,
26によって構成することにより、送信部が送信パスダ
イバーシチ方式をとっている場合の、ドップラシフトを
含めた多重伝搬特性の評価が可能となる。
【0056】なお、第5の実施の形態では、送信部を2
つの送信機によって構成しているが、3つ以上の送信機
の構成にしてもよい。つぎに、第6の実施の形態を説明
する。
【0057】図13は第6の実施の形態の受信部の構成
図である。第6の実施の形態の受信部の構成は、基本的
に第1の実施の形態の受信部の構成と同一であるので、
同一構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。
なお、第6の実施の形態の送信部の構成は第1の実施の
形態の送信部の構成と同一である。
【0058】第6の実施の形態の受信部では、各局部発
振部8a〜8nは、互いに異なる周波数の局部発振信号
を出力する。したがって、IF帯増幅部10a〜10n
からそれぞれ出力されるIF信号のスペクトラムは、図
14(A)〜(C)に示すように、僅かずつずれてい
る。なおここで、受信信号は事実状ドップラシフトを受
けたと等価に見做せるので、図示のように分散されてい
る。
【0059】合成部28は、こうしたIF帯増幅部10
a〜10nからそれぞれ出力されるIF信号を合成し
て、図14(D)に示すようなスペクトラムを有する信
号を複素フーリエ変換部(FFT)29へ出力する。複
素フーリエ変換部29は、送られた信号に対して複素フ
ーリエ変換を行ってスペクトラムに展開し、信号処理部
12へ出力する。
【0060】このように、各IF信号を合成して1つの
複素フーリエ変換部29によって複素フーリエ変換を行
うので、構成が簡略化でき、特に高価な複素フーリエ変
換部を1つ備えるだけで済むという効果がある。
【0061】つぎに、第7の実施の形態を説明する。図
15は第7の実施の形態の受信部の構成図である。な
お、第7の実施の形態の送信部の構成は第1の実施の形
態の送信部の構成と同一である。
【0062】第7の実施の形態の受信部では、直列に配
置された複数の受信アンテナ31a〜31nの他に、も
う1組の直列に配置された複数の受信アンテナ36a〜
36nを設ける。そして、受信アンテナ31a〜31n
と受信アンテナ36a〜36nとを所定の間隔をおいて
互いに平行になるように配置する。受信アンテナ31a
〜31nおよび受信アンテナ36a〜36nには受信機
(Rx)32a〜32n,37a〜37nをそれぞれ接
続する。受信機(Rx)32a〜32nは、第1の実施
の形態の受信部を構成するRF帯帯域制限部7a〜7
n、RF/IFコンバータ8a〜8n、局部発振部9a
〜9n、およびIF帯増幅部10a〜10nと同一の構
成をそれぞれ備える。同様に、受信機(Rx)37a〜
37nも、第1の実施の形態の受信部を構成するRF帯
帯域制限部7a〜7n、RF/IFコンバータ8a〜8
n、局部発振部9a〜9n、およびIF帯増幅部10a
〜10nと同一の構成をそれぞれ備える。また、複素フ
ーリエ変換部(FFT)33a〜33nは、第1の実施
の形態の受信部を構成する複素フーリエ変換部11a〜
11nと同一の構成をそれぞれ備え、複素フーリエ変換
部(FFT)38a〜38nも、第1の実施の形態の受
信部を構成する複素フーリエ変換部11a〜11nと同
一の構成をそれぞれ備える。マスタクロック発生部34
は複素フーリエ変換部33a〜33nに基準クロック信
号を供給するとともに、複素フーリエ変換部38a〜3
8nへ同一の基準クロック信号を供給する。
【0063】信号処理部35は、複素フーリエ変換部3
3a〜33n,38a〜38nでそれぞれ変換された変
換後成分を基に、遅延時間に展開されたドップラ周波数
成分の瞬時的解析を行う。
【0064】こうした直列に配置された複数の受信アン
テナを2組平行に配置してドップラ解析を行うことによ
り、ドップラスペースダイバースチ特性を瞬時に得るこ
とができる。
【0065】つぎに、第8の実施の形態を説明する。図
16は第8の実施の形態の受信部の構成図である。第8
の実施の形態の受信部の構成は、基本的に第7の実施の
形態の受信部の構成と同一であるので、同一構成部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。なお、第8の実
施の形態の送信部の構成は第1の実施の形態の送信部の
構成と同一である。
【0066】第8の実施の形態の受信部では、第7の実
施の形態の受信部を構成する複素フーリエ変換部38a
〜38nが削除され、代わりに受信機32a〜32n,
37a〜37nと複素フーリエ変換部33a〜33nと
の間に切替スイッチ40a〜40nが設けられる。切替
スイッチ40aは、信号処理部35からの指示に従って
作動し、受信機32aの出力と受信機37aの出力のい
ずれか一方を選択して複素フーリエ変換部33aへ出力
する。同様に、切替スイッチ40bは、信号処理部35
からの指示に従って作動し、受信機32bの出力と受信
機37bの出力のいずれか一方を選択して複素フーリエ
変換部33bへ出力する。切替スイッチ40nは、信号
処理部35からの指示に従って作動し、受信機32nの
出力と受信機37nの出力のいずれか一方を選択して複
素フーリエ変換部33nへ出力する。
【0067】このように構成して、備えねばならない複
素フーリエ変換部の数を減らして低コスト化を図ってい
る。つぎに、第9の実施の形態を説明する。
【0068】図17は第9の実施の形態の受信部の構成
図である。第9の実施の形態の受信部の構成は、基本的
に第7の実施の形態の受信部の構成と同一であるので、
同一構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。
なお、第9の実施の形態の送信部の構成は第1の実施の
形態の送信部の構成と同一である。
【0069】第9の実施の形態の受信部では、直列に配
置された複数の受信アンテナ42a〜42nが受信アン
テナ31a〜31nに対して直角に設けられる。信号処
理部43では、ドップラ成分の信号処理をし、各々のド
ップラ成分から電波の到来方向を算出する。
【0070】すなわち、信号処理部43は、まず、一方
のアンテナ群、例えば受信アンテナ31a〜31nによ
って測定された各受信信号についてのドップラ成分P1
(τ,k) を下記式(12)に基づき求める。
【0071】
【数12】
【0072】また、他方のアンテナ群、例えば受信アン
テナ42a〜42nによって測定された各受信信号につ
いてのドップラ成分P2(τ,k) を下記式(13)に基づ
き求める。
【0073】
【数13】
【0074】上記の一方のアンテナ群の方向と電波の到
来方向とが成す到来角をθとすると、波数kは下記式
(14)で表せる。
【0075】
【数14】
【0076】したがって、P1(τ,k) およびP2(τ,k)
をP1(τ,θ)およびP2(τ,θ)に変数変換できる。
これらの変数変換されたP1(τ,θ)およびP2(τ,
θ)を用いると、上記の一方のアンテナ群の方向から時
計回りに角度δの位置におけるドップラ成分P(τ,
δ)は下記式(15a),(15b)で表せる。
【0077】
【数15】
【0078】これらの式から電波の到来方向を知ること
ができる。つぎに、第10の実施の形態を説明する。第
10の実施の形態の受信部および送信部の構成は、第1
の実施の形態の受信部および送信部の構成と基本的に同
一である。
【0079】第10の実施の形態の受信部では、信号処
理部12において、複数の複素フーリエ変換部11a〜
11nからの各出力を所定時間に亘って記憶し、それら
の記憶データを基に、複素フーリエ変換部毎に位相補正
し、ベクトル合成する。その後に、遅延時間に展開され
たドップラ周波数成分の瞬時的解析を行う。これによ
り、各スペクトラムのC/Nを改善することができる。
【0080】つぎに、第11の実施の形態を説明する。
図18は第11の実施の形態の受信部の構成図である。
第11の実施の形態の受信部の構成は、基本的に第1の
実施の形態の受信部の構成と同一であるので、同一構成
部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、第
11の実施の形態の送信部の構成は第1の実施の形態の
送信部の構成と同一である。
【0081】第11の実施の形態の受信部では、受信ア
ンテナ6a〜6nにアンテナ回転部45を設ける。アン
テナ回転部45は、受信アンテナ6a〜6nを一体に、
地面に対して平行な面内で回転させる装置であり、回転
制御部46の制御によって回転する。回転制御部46は
信号処理部47からの指令に基づきアンテナ回転部45
を動作させるとともに、回転位置を信号処理部47へ報
告する。信号処理部47は、アンテナ回転部45によっ
て回転される受信アンテナ6a〜6nの回転位置に応じ
たドップラ解析を行う。すなわち、回転制御部46は信
号処理部47での測定処理に同期して受信アンテナ6a
〜6nを回転させ、信号処理部47は、受信波の到来角
に対する遅延プロファイルを求めることができる。
【0082】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、複数の
受信アンテナを直列に配置し、擬似ランダムパターンに
よりディジタル変調された送信信号を、それらの複数の
受信アンテナで同時に受信する。そして、それらの受信
信号を複素フーリエ変換し、遅延時間に展開されたドッ
プラ周波数成分の瞬時的解析を行う。
【0083】このようにして、同一時点で受信されたデ
ータを基にドップラ解析を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】第1の実施の形態の受信部の構成図である。
【図3】第1の実施の形態の送信部の構成図である。
【図4】送受信各部のスペクトラムを示す図である。
【図5】遅延プロファイルを示す図である。
【図6】第2の実施の形態の送信部の構成図である。
【図7】第2の実施の形態の受信部の構成図である。
【図8】符号化信号のフレーム長、複素フーリエ変換部
の解析時間長、および各信号のスペクトラム成分の周波
数間隔との関係を示す図である。
【図9】第4の実施の形態の受信部の構成図である。
【図10】第5の実施の形態の送信部の構成図である。
【図11】送受信各部のスペクトラムを示す図である。
【図12】送受信各部の他のスペクトラムを示す図であ
る。
【図13】第6の実施の形態の受信部の構成図である。
【図14】送受信各部のスペクトラムを示す図である。
【図15】第7の実施の形態の受信部の構成図である。
【図16】第8の実施の形態の受信部の構成図である。
【図17】第9の実施の形態の受信部の構成図である。
【図18】第11の実施の形態の受信部の構成図であ
る。
【符号の説明】
1a 受信アンテナ 1b 受信アンテナ 1n 受信アンテナ 2a 受信手段 2b 受信手段 2n 受信手段 3a 複素フーリエ変換手段 3b 複素フーリエ変換手段 3n 複素フーリエ変換手段 4 ドップラ解析手段

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動通信における多重伝搬特性を測定す
    る多重伝搬特性測定装置において、 直列に配置された複数の受信アンテナと、 前記複数の受信アンテナにそれぞれ接続され、擬似ラン
    ダムパターンによりディジタル変調された送信信号を同
    時にそれぞれ受信する複数の受信手段と、 前記複数の受信手段にそれぞれ接続され、対応の受信手
    段により受信された受信信号を複素フーリエ変換する複
    数の複素フーリエ変換手段と、 前記複数の複素フーリエ変換手段でそれぞれ変換された
    変換後成分を基に、遅延時間に展開されたドップラ周波
    数成分の瞬時的解析を行うドップラ解析手段と、 を有することを特徴とする多重伝搬特性測定装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の複素フーリエ変換手段に同一
    のクロック信号を供給するクロック供給手段を更に有す
    ることを特徴とする請求項1記載の多重伝搬特性測定装
    置。
  3. 【請求項3】 前記複数の受信手段はそれぞれ、RF帯
    帯域制限手段と、RF/IF周波数変換手段と、IF帯
    増幅手段とを含むことを特徴とする請求項1記載の多重
    伝搬特性測定装置。
  4. 【請求項4】 前記各RF/IF周波数変換手段の局部
    発振周波数および前記複数の複素フーリエ変換手段にそ
    れぞれ供給されるクロック信号の周波数を安定化させる
    とともに、前記局部発振周波数および前記クロック信号
    周波数を、送信側の擬似ランダムパターンの周波数およ
    びディジタル変調の搬送波の周波数と同期させる高安定
    同期手段を、更に有することを特徴とする請求項3記載
    の多重伝搬特性測定装置。
  5. 【請求項5】 送信側に設けられ、擬似ランダムパター
    ンの符号化信号を発生する符号化信号発生手段と、 送信側に設けられ、前記符号化信号発生手段で発生され
    た符号化信号によりディジタル変調を行うディジタル変
    調手段とをさらに有することを特徴とする請求項1記載
    の多重伝搬特性測定装置。
  6. 【請求項6】 前記複数の複素フーリエ変換手段の各解
    析時間長は、前記擬似ランダムパターンのフレーム時間
    長の複数倍の値に設定されることを特徴とする請求項1
    記載の多重伝搬特性測定装置。
  7. 【請求項7】 前記多重伝搬特性測定装置は、 送信側からの送信信号を多重伝搬路を経由せずに直接、
    前記複数の受信手段へ送る直接伝送手段と、 前記直接伝送手段によって送られ、前記複数の受信手段
    がそれぞれ受信処理した各受信信号を基に前記複数の複
    素フーリエ変換手段がそれぞれ複素フーリエ変換したデ
    ータを記憶する記憶手段と、 を更に有し、 前記ドップラ解析手段は、送信側から多重伝搬路を経由
    して受信され、前記複数の複素フーリエ変換手段でそれ
    ぞれ複素フーリエ変換された各データを、前記記憶手段
    に記憶された各データに基づき補正する手段を含むこと
    を特徴とする請求項1記載の多重伝搬特性測定装置。
  8. 【請求項8】 送信側にそれぞれ設けられ、擬似ランダ
    ムパターンの符号化信号を発生する複数の符号化信号発
    生手段と、 前記複数の符号化信号発生手段にそれぞれ接続され、対
    応の符号化信号発生手段からの符号化信号によりディジ
    タル変調を行うとともに、互いの送信信号スペクトラム
    が重ならないようにした複数のディジタル変調手段とを
    さらに有することを特徴とする請求項1記載の多重伝搬
    特性測定装置。
  9. 【請求項9】 前記ドップラ解析手段は、前記複数の複
    素フーリエ変換手段から所定時間に亘ってそれぞれ出力
    された各変換後成分を基に、複素フーリエ変換手段毎に
    位相補正し、ベクトル合成した後に、遅延時間に展開さ
    れたドップラ周波数成分の瞬時的解析を行う手段を含む
    ことを特徴とする請求項1記載の多重伝搬特性測定装
    置。
  10. 【請求項10】 前記複数の受信アンテナを一体に、地
    面に対して平行な面内で回転させる回転手段をさらに有
    し、 前記ドップラ解析手段は、前記回転手段によって回転さ
    れる前記複数の受信アンテナの回転位置に応じたドップ
    ラ解析を行う手段を含むことを特徴とする請求項1記載
    の多重伝搬特性測定装置。
  11. 【請求項11】 移動通信における多重伝搬特性を測定
    する多重伝搬特性測定装置において、 直列に配置された複数の受信アンテナと、 前記複数の受信アンテナにそれぞれ接続され、擬似ラン
    ダムパターンによりディジタル変調された送信信号を同
    時にそれぞれ受信するとともに、互いに異なる周波数だ
    けそれぞれ周波数シフトする複数の受信手段と、 前記複数の受信手段の各出力を合成する合成手段と、 前記合成手段の出力を複素フーリエ変換する複素フーリ
    エ変換手段と、 前記複素フーリエ変換手段で変換された変換後成分を基
    に、遅延時間に展開されたドップラ周波数成分の瞬時的
    解析を行うドップラ解析手段と、 を有することを特徴とする多重伝搬特性測定装置。
  12. 【請求項12】 移動通信における多重伝搬特性を測定
    する多重伝搬特性測定装置において、 直列に配置された第1群の複数の受信アンテナと、 前記第1群の複数の受信アンテナにそれぞれ接続され、
    擬似ランダムパターンによりディジタル変調された送信
    信号を同時にそれぞれ受信する第1群の複数の受信手段
    と、 前記第1群の複数の受信手段にそれぞれ接続され、対応
    の受信手段により受信された受信信号を複素フーリエ変
    換する第1群の複数の複素フーリエ変換手段と、 直列に配置されるとともに、前記第1群の複数の受信ア
    ンテナに平行に配置された第2群の複数の受信アンテナ
    と、 前記第2群の複数の受信アンテナにそれぞれ接続され、
    擬似ランダムパターンによりディジタル変調された送信
    信号を同時にそれぞれ受信する第2群の複数の受信手段
    と、 前記第2群の複数の受信手段にそれぞれ接続され、対応
    の受信手段により受信された受信信号を複素フーリエ変
    換する第2群の複数の複素フーリエ変換手段と、 前記第1群および第2群の各複数の複素フーリエ変換手
    段でそれぞれ変換された変換後成分を基に、遅延時間に
    展開されたドップラ周波数成分の瞬時的解析を行うドッ
    プラ解析手段と、 を有することを特徴とする多重伝搬特性測定装置。
  13. 【請求項13】 移動通信における多重伝搬特性を測定
    する多重伝搬特性測定装置において、 直列に配置された第1群の複数の受信アンテナと、 前記第1群の複数の受信アンテナにそれぞれ接続され、
    擬似ランダムパターンによりディジタル変調された送信
    信号を同時にそれぞれ受信する第1群の複数の受信手段
    と、 直列に配置されるとともに、前記第1群の複数の受信ア
    ンテナに平行に配置された第2群の複数の受信アンテナ
    と、 前記第2群の複数の受信アンテナにそれぞれ接続され、
    擬似ランダムパターンによりディジタル変調された送信
    信号を同時にそれぞれ受信する第2群の複数の受信手段
    と、 前記第1群の複数の受信手段のうちの各1つおよび前記
    第2群の複数の受信手段のうちの前記1つに対応する受
    信手段にそれぞれ接続され、いずれか一方を選択的に選
    択して選択された受信手段の出力信号を出力する複数の
    選択出力手段と、 前記複数の選択出力手段のうちの対応の選択出力手段か
    らの出力信号を複素フーリエ変換する複数の複素フーリ
    エ変換手段と、 前記複数の複素フーリエ変換手段でそれぞれ変換された
    変換後成分を基に、遅延時間に展開されたドップラ周波
    数成分の瞬時的解析を行うドップラ解析手段と、 を有することを特徴とする多重伝搬特性測定装置。
  14. 【請求項14】 移動通信における多重伝搬特性を測定
    する多重伝搬特性測定装置において、 直列に配置された第1群の複数の受信アンテナと、 前記第1群の複数の受信アンテナにそれぞれ接続され、
    擬似ランダムパターンによりディジタル変調された送信
    信号を同時にそれぞれ受信する第1群の複数の受信手段
    と、 前記第1群の複数の受信手段にそれぞれ接続され、対応
    の受信手段により受信された受信信号を複素フーリエ変
    換する第1群の複数の複素フーリエ変換手段と、 直列に配置されるとともに、前記第1群の複数の受信ア
    ンテナに直角に配置された第2群の複数の受信アンテナ
    と、 前記第2群の複数の受信アンテナにそれぞれ接続され、
    擬似ランダムパターンによりディジタル変調された送信
    信号を同時にそれぞれ受信する第2群の複数の受信手段
    と、 前記第2群の複数の受信手段にそれぞれ接続され、対応
    の受信手段により受信された受信信号を複素フーリエ変
    換する第2群の複数の複素フーリエ変換手段と、 前記第1群および第2群の各複数の複素フーリエ変換手
    段でそれぞれ変換された変換後成分を基に、遅延時間に
    展開されたドップラ周波数成分の瞬時的解析を行うドッ
    プラ解析手段と、 を有することを特徴とする多重伝搬特性測定装置。
JP7219934A 1995-08-29 1995-08-29 多重伝搬特性測定装置 Withdrawn JPH0964804A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004529524A (ja) 2000-12-15 2004-09-24 ブロードストーム テレコミュニケイションズ インコーポレイテッド 適応クラスタ構成及び切替による多重キャリア通信
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