JPH1138058A - Measuring device for delay time of arrival angle - Google Patents

Measuring device for delay time of arrival angle

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JPH1138058A
JPH1138058A JP19578797A JP19578797A JPH1138058A JP H1138058 A JPH1138058 A JP H1138058A JP 19578797 A JP19578797 A JP 19578797A JP 19578797 A JP19578797 A JP 19578797A JP H1138058 A JPH1138058 A JP H1138058A
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JP
Japan
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baseband signal
delay time
signal group
outputting
arrival angle
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Application number
JP19578797A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Fukawa
和彦 府川
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH1138058A publication Critical patent/JPH1138058A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the delay time of an incoming wave. SOLUTION: The inverse matrix Rex <-1> of an auto-correlation matrix of QNd order reception baseband signal vector is obtained (43) from a delay reception baseband signal group which is composed by severally delaying in order the reception baseband signal group x1 (i)-xQ(i) of terminals 251 -25Q obtained from Q pieces of antenna reception signals as much as a sampling period T3 through shift registers 411 -41Q, and in order to prescribe a restricting condition for keeping a delay time τ, the mean electric power of an incoming wave having an arrival angle θ fixed, a steering vector Aex H (θ, τ) expanded by τ, θ is obtained (44), and its complex conjugate transpose Aex H (θ, τ) is obtained (34), and Rex <-1> is multiplied by Aex H (θ, τ) (35), and an inner product between the product and Aex H (θ, τ) is obtained, and its reciprocal is obtained and outputted to a terminal 38 (37), and τ and θ of A (θ, τ) are altered in order and the output of the terminal 38 is plotted to obtain θ and τfor producing a peak.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ディジタル無線
通信において到来波の到来角及び遅延時間を測定する到
来角遅延時間測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arrival angle delay time measuring device for measuring the arrival angle and delay time of an incoming wave in digital radio communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル移動通信においては、急増す
る需要に応えるため、周波数有効利用を図り周波数チャ
ネルを増やすことが重要な課題となっている。空間的に
周波数有効利用を図るためには周波数の繰り返し距離を
短くする必要があるが、同一チャネル干渉の電力が増大
し伝送特性が大幅に劣化する。従って、同一チャネル干
渉対策が重要であり、近年、干渉キャンセラの一種であ
るアダプティブアレイを導入することが検討されてい
る。
2. Description of the Related Art In digital mobile communications, it is important to increase the number of frequency channels by effectively utilizing frequencies in order to meet rapidly increasing demand. Although it is necessary to shorten the frequency repetition distance in order to achieve spatially effective frequency utilization, the power of co-channel interference increases and transmission characteristics deteriorate significantly. Therefore, co-channel interference countermeasures are important. In recent years, introduction of an adaptive array, which is a type of interference canceller, has been studied.

【0003】アダプティブアレイは、アンテナの指向性
を適応的に制御して干渉波を除去するものである。この
アダプティブアレイを有効に動作させるためには、実際
の移動伝搬路に則したパラメータ設計を行う必要があ
る。特に到来波の到来角に関する情報が設計上重要であ
り、実際に到来角を測定する必要がある。この測定に
は、(i)MUSIC(Multiple Signal Classificati
on)アルゴリズム等のSubspace-Based法か、(ii)MV
DR(Minimum Variance Distortionless Response)ア
ルゴリズム等のビームフォーミング法を推定アルゴリズ
ムに用いることが考えられるが、Subspace-Based法は行
列の固有展開を行うので演算量が膨大となり、演算量が
比較的少ないビームフォーミング法を適用する方が望ま
しい。
[0003] The adaptive array adaptively controls the directivity of an antenna to remove an interference wave. In order to operate this adaptive array effectively, it is necessary to design parameters according to an actual moving propagation path. In particular, information on the angle of arrival of the arriving wave is important in design, and it is necessary to actually measure the angle of arrival. This measurement includes (i) MUSIC (Multiple Signal Classificati
on) Subspace-Based method such as algorithm, or (ii) MV
It is conceivable to use a beamforming method such as a DR (Minimum Variance Distortionless Response) algorithm for the estimation algorithm. However, since the Subspace-Based method performs eigenexpansion of a matrix, the amount of computation becomes enormous, and beamforming is relatively small It is preferable to apply the law.

【0004】MVDRアルゴリズムを用いた到来角推定
を説明するため、このアルゴリズムを用いたアダプティ
ブアレイの動作を図3を用いて説明する(J.Capon,“Hi
gh-Resolution Frequency-Wavenumber Spectrum Analys
is”,Proc.IEEE,57(8),pp.1408-1418,1969 年8月)。
アンテナ11は111 〜11Q のQ(Qは2以上の自然
数)本あり、受信波を受信する。まず、アンテナ111
から受信した受信波は、低雑音アンプ12で増幅された
後にハイブリッド13で分岐される。その1つの信号
は、キャリア信号発生器14が出力するキャリア信号を
乗算器15で乗算された後にローパスフィルタ16に通
されてA/D変換器17でサンプリング周期Ts ごとに
サンプリングされ、ディジタル信号に変換される。この
サンプリング周期Ts は特に断らない限り変調のシンボ
ル周期Tに等しいものとする。ハイブリッド13からの
他の信号は移相器18で90度位相回転したキャリア信
号と乗算器19で乗算され、ローパスフィルタ21に通
された後にA/D変換器22でサンプリングされ、ディ
ジタル信号に変換される。この操作は準同期検波であ
り、A/D変換器17及び22の出力は準同期検波信号
の同相成分及び直交成分に相当し、2つを合わせて受信
ベースバンド信号x1 (i)とする。以後、ベースバン
ド信号は全て同相成分を実部で、直交成分は虚部とする
複素表示で表わし、iは時刻iTs におけるサンプリン
グ値を示す整数とする。なお、低雑音アンプ12、ハイ
ブリッド13、乗算器15及び19、移相器18、ロー
パスフィルタ16及び21、A/D変換器17及び22
はベースバンド受信信号発生器231 を構成する。他の
アンテナから受信した受信波についても同様に、ベース
バンド受信信号発生器に入力され受信ベースバンド信号
が出力される。ここで、ベースバンド受信信号発生器2
1 〜23Q とキャリア信号発生器14は受信手段に相
当する。
In order to explain the angle of arrival estimation using the MVDR algorithm, the operation of an adaptive array using this algorithm will be described with reference to FIG. 3 (J. Capon, “Hi
gh-Resolution Frequency-Wavenumber Spectrum Analys
is ", Proc. IEEE, 57 (8), pp. 1408-1418, August 1969).
The number of antennas 11 is 11 1 to 11 Q (Q is a natural number of 2 or more), and the antennas 11 receive received waves. First, the antenna 11 1
Are amplified by the low-noise amplifier 12 and then branched by the hybrid 13. One signal that is sampled is passed through a low-pass filter 16 after the carrier signal generator 14 is multiplied by the multiplier 15 the carrier signal output by the A / D converter 17 every sampling period T s, the digital signal Is converted to The sampling period T s are equal to the symbol period T of the modulation unless otherwise specified. Another signal from the hybrid 13 is multiplied by a multiplier 19 with a carrier signal rotated by 90 degrees in a phase shifter 18, passed through a low-pass filter 21, sampled by an A / D converter 22, and converted into a digital signal. Is done. This operation is quasi-synchronous detection output of the A / D converter 17 and 22 correspond to the in-phase and quadrature components of the quasi-synchronized detection signal, and receives the combined two baseband signals x 1 (i) . Thereafter, all the baseband signal phase component by the real part, the orthogonal component is expressed by complex notation to the imaginary part, i is an integer indicating the sampling value at time iT s. The low-noise amplifier 12, hybrid 13, multipliers 15 and 19, phase shifter 18, low-pass filters 16 and 21, A / D converters 17 and 22
Constitutes a baseband receive signal generator 23 1. Similarly, a received wave received from another antenna is input to a baseband reception signal generator and a reception baseband signal is output. Here, the baseband reception signal generator 2
3 1 ~ 23 Q and carrier signal generator 14 corresponds to the receiving means.

【0005】ベースバンド受信信号発生器231 〜23
Q からの受信ベースバンド信号群x 1 (i)〜x
L (i)は、それぞれ入力端子251 〜25Q を通って
それぞれ複素乗算器261 〜26Q で重み付け係数w*
1 〜w* L を乗算された後、複素加算器27で合成され
て合成信号y(i)として出力端子28から出力され
る。この過程は受信ベースバンド信号の線形合成であ
り、重み付け係数を適応的に制御することでアンテナ指
向性を制御し、受信ベースバンド信号に含まれる干渉波
成分を除去する。合成信号y(i)を次式で定めるQ次
元受信ベースバンド信号ベクトルX(i)とQ次元重み
付け係数ベクトルWを用いて表すと y(i)=WH X(i) (1) WH =[w1 * 2 * …wQ * ] (2) XH (i)=[x1 * (i)x2 * (i)…xQ * (i)] (3) となる。ここで *は複素共役であり、 Hは複素共役転置
である。重み付け係数推定回路29は受信ベースバンド
信号群x1 (i)〜xL (i)と合成信号y(i)を入
力として、MVDRアルゴリズムを用いて重み付け係数
を推定し出力する。
[0005] Baseband received signal generator 231~ 23
QBaseband signal group x from 1(I) -x
L(I) is the input terminal 251~ 25QThrough
Each complex multiplier 261~ 26QAnd the weighting coefficient w*
1~ W* LAre multiplied by
Output from the output terminal 28 as a composite signal y (i).
You. This process is a linear synthesis of the received baseband signal.
Antenna weight by adaptively controlling the weighting factor.
Interfering wave included in the received baseband signal by controlling the directivity
Remove components. The synthesized signal y (i) is expressed by the following equation
Original received baseband signal vector X (i) and Q-dimensional weight
When expressed using the weighting coefficient vector W, y (i) = WHX (i) (1) WH= [W1 *wTwo *... wQ *] (2) XH(I) = [x1 *(I) xTwo *(I) ... xQ *(I)] (3) here*Is the complex conjugate andHIs the complex conjugate transpose
It is. The weighting coefficient estimation circuit 29
Signal group x1(I) -xL(I) and the composite signal y (i)
Weighting factor using MVDR algorithm as force
Is estimated and output.

【0006】MVDRアルゴリズムは、希望波の到来角
をφとするとφから来る到来波のみを抽出するように動
作する。具体的には、到来角φの到来波の平均電力を一
定に保ちつつ合成信号の平均電力が最小になるように重
み付け係数を推定する。このように重み付け係数を推定
すると、他の到来角の到来波は除去され、雑音信号電力
が無視できる状況では合成信号の平均電力が到来角φの
到来波の平均電力に比例する。
[0006] The MVDR algorithm operates so as to extract only the arriving wave from φ, where φ is the angle of arrival of the desired wave. Specifically, the weighting coefficient is estimated such that the average power of the combined signal is minimized while the average power of the arriving wave at the arrival angle φ is kept constant. When the weighting coefficient is estimated in this manner, the arriving waves at other angles of arrival are removed, and the average power of the combined signal is proportional to the average power of the arriving waves at the angle of arrival φ when the noise signal power can be ignored.

【0007】次に、到来角φの到来波の平均電力を一定
に保つ拘束条件について、図5を用いて説明する。この
図において、アンテナの形状は間隔dで線上にアンテナ
を配置するリニアアレイであり、到来角φの平面波が到
来しているものとする。ここで、間隔dはアレイアンテ
ナの指向性を適切に制御するためλ/2(λ:電波の波
長)以下にする必要がある。アンテナ112 の到来波
は、アンテナ111 の到来波に対して行路差d cosφで
2πdcos φ/λの位相遅れがある。同様に第q(1
Q)アンテナ11q の到来波は、アンテナ111
到来波に対して2π(q−1)d cosφ/λの位相遅れ
がある。この位相遅れと式(1)を考慮すると、到来角
φの到来波の平均電力を一定に保つ拘束条件は WH A(φ)=1(一定) (4) AH (φ)=[a1 * (φ)a2 * (φ)…aQ * (φ)] (5) aq (φ)=exp[−j2π(q−1)d cosφ/λ],1Q (6) となる。ここでA(φ)はステアリングベクトルと呼ば
れているベクトルであり、jは虚数単位である。
Next, a constraint condition for keeping the average power of the arriving wave at the arrival angle φ constant will be described with reference to FIG. In this figure, it is assumed that the shape of the antenna is a linear array in which the antennas are arranged on a line at an interval d, and a plane wave having an arrival angle φ is arriving. Here, the interval d needs to be λ / 2 (λ: radio wave wavelength) or less in order to appropriately control the directivity of the array antenna. Incoming wave antenna 11 2, a phase delay of 2πdcos φ / λ in the path difference d cos [phi relative to incoming waves of the antenna 11 1. Similarly, the q-th (1 <
incoming wave q <Q) antenna 11 q is, 2 [pi against incoming wave antenna 11 1 (q-1) there is a phase delay of d cosφ / λ. Considering this phase delay and equation (1), the constraint condition for keeping the average power of the arriving wave at the arrival angle φ constant is W H A (φ) = 1 (constant) (4) A H (φ) = [a 1 * (φ) a 2 * (φ) ... a Q * (φ)] (5) a q (φ) = exp [-j2π (q-1) d cosφ / λ], 1 <q <Q (6 ). Here, A (φ) is a vector called a steering vector, and j is an imaginary unit.

【0008】合成信号y(i)の平均電力P(W)は式
(1)から P(W)=WH RW (7) となる。ここでRはQ次元受信ベースバンド信号ベクト
ルX(i)の自己相関行列であり、 R=〈X(i)XH (i)〉 (8) である。なお,〈 〉はアンサンブル平均を表す。式
(4)の拘束条件のもと式(7)を最小にするWをW
opt とするとWopt は Wopt =[AH (φ)R-1A(φ)]-1-1A(φ) (9) となることが知られている(R.T.Jr.Compton著“Adapti
ve antennas ”第6章,Prentice Hall 出版1988
年)。式(9)を式(7)に代入すると Pm (φ)=P(Wopt )=[AH (φ)R-1A(φ)]-1 (10) となる。
The average power P (W) of the composite signal y (i) is given by the following equation (1): P (W) = W H RW (7) Here, R is an autocorrelation matrix of the Q-dimensional received baseband signal vector X (i), and R = <X (i) X H (i)> (8) Note that <> represents the ensemble average. W that minimizes equation (7) under the constraint condition of equation (4) is expressed as W
When opt W opt is W opt = [A H (φ ) R -1 A (φ)] -1 R -1 A (φ) (9) and it is known to become (RTJr.Compton Author "Adapti
ve antennas "Chapter 6, Prentice Hall Publishing 1988
Year). Substituting equation (9) into equation (7) gives P m (φ) = P (W opt ) = [A H (φ) R −1 A (φ)] −1 (10)

【0009】Pm (φ)=P(Wopt )は、雑音信号電
力が無視できる状況では到来角φの到来波の平均電力に
比例するので、到来角φに対するPm (φ)をプロット
してそのピークを探せば、実際の到来波の到来角を推定
することができ、そのピーク値は到来波の平均電力にほ
ぼ比例する。このMVDRアルゴリズムを用いた従来の
到来角測定器の構成を図4に示す。受信ベースバンド信
号群x1 (i)〜xQ (i)は、入力端子251 〜25
Q を通って入力する。逆行列演算手段に相当する逆行列
演算回路31は受信ベースバンド信号群x1 (i)〜x
Q (i)からR-1を求めて出力する。ステアリングベク
トル生成手段に相当するステアリングベクトル生成回路
32は、入力端子33から到来角候補の値θを入力して
式(5)と式(6)に基づきステアリングベクトルA
(θ)を求めて出力する。複素共役演算回路34はステ
アリングベクトルA(θ)を入力としてA(θ)の複素
共役転置AH (θ)を出力し、行列乗算回路35はR-1
にA(θ)を乗算してベクトルR-1A(θ)を出力す
る。内積演算回路36はこの乗算結果R-1A(θ)とス
テアリングベクトルの複素共役転置A H (θ)との内
積、AH (θ)R-1A(θ)を求めて出力する。逆数演
算回路37はこの内積の逆数{AH (θ)R-1
(θ)}-1を計算して、到来角候補θに対応する到来波
の平均電力Pm (θ)として出力端子38から出力す
る。ここで、複素共役演算回路34、行列乗算回路3
5、内積演算回路36及び逆数演算回路37は平均電力
推定手段に相当する。
Pm(Φ) = P (Wopt) Is a noise signal
When the power is negligible, the average power of the arriving wave at the angle of arrival φ
Proportional to the angle of arrival φmPlot (φ)
And find the peak to estimate the actual angle of arrival of the incoming wave
And the peak value is almost equal to the average power of the arriving wave.
Proportionally. Conventional MVDR algorithm
FIG. 4 shows the configuration of the arrival angle measuring device. Receive baseband signal
No. x1(I) -xQ(I) is the input terminal 251~ 25
QEnter through. Inverse matrix corresponding to the inverse matrix operation means
The arithmetic circuit 31 receives the baseband signal group x1(I) -x
Q(I) to R-1Is output. Steering vector
Steering vector generation circuit corresponding to the torque generation means
32 inputs the value θ of the arrival angle candidate from the input terminal 33
Based on equations (5) and (6), the steering vector A
(Θ) is obtained and output. The complex conjugate operation circuit 34
A complex of A (θ) with input of Aring vector A (θ)
Conjugate transpose AH(Θ), and the matrix multiplication circuit 35 outputs R-1
Is multiplied by A (θ) to obtain a vector R-1Output A (θ)
You. The inner product operation circuit 36 calculates the multiplication result R-1A (θ) and
Complex conjugate transpose A of the tearing vector H(Θ)
Product, AH(Θ) R-1A (θ) is obtained and output. Reciprocal performance
The arithmetic circuit 37 calculates the reciprocal of this inner product {AH(Θ) R-1A
(Θ)}-1And calculate the arriving wave corresponding to the arriving angle candidate θ.
Average power PmOutput from the output terminal 38 as (θ).
You. Here, the complex conjugate operation circuit 34 and the matrix multiplication circuit 3
5, the inner product operation circuit 36 and the reciprocal operation circuit 37
It corresponds to an estimating means.

【0010】到来角候補θに対するPm (θ)をプロッ
トした具体例を図6に示す。曲線61はEb /N0 =3
0dB、曲線62はEb /N0 =15dB、曲線63は
b/N0 =0dB、Eb /N0 は1ビット当りの信号
エネルギの雑音スペクトル電力密度比である。ここで、
アンテナの数Qは4、アンテナ間隔dはλ/2、変調方
式はQPSK変調として、到来角60度と120度の平
均電力が等しい2つの波が来るものとした。θが60度
と120度でPm (θ)がピークとなり、2つのピーク
値はほぼ等しくなっている。平均Eb /N0 をパラメー
タにしており、雑音電力が相対的に高くなると、即ち平
均Eb /N0 が小さくなると、ピークが鈍くなっている
様子がわかる。
FIG. 6 shows a specific example in which P m (θ) is plotted against the arrival angle candidate θ. Curve 61 is E b / N 0 = 3
0 dB, curve 62 is the noise power spectral density ratio E b / N 0 = 15dB, curve 63 is E b / N 0 = 0dB, E b / N 0 is the signal energy per bit. here,
The number Q of antennas is 4, the antenna interval d is λ / 2, the modulation scheme is QPSK modulation, and two waves having the same average power at the arrival angles of 60 ° and 120 ° are assumed. When θ is 60 degrees and 120 degrees, P m (θ) peaks, and the two peak values are almost equal. The average E b / N 0 is used as a parameter, and it can be seen that the peak becomes dull when the noise power is relatively high, that is, when the average E b / N 0 is small.

【0011】図4の逆行列演算手段31はR-1を求める
が、その方法は、(i)Rを求めてから逆行列を計算す
る方法と、(ii)R-1を直接求める方法がある。(i)
の方法は、まず式(8)で定義されているRを以下で示
すようにアンサンブル平均を時間平均で置き換えて求め
る。このとき、i=1からNまでのサンプリング値が得
られたものとする。
The inverse matrix operation means 31 in FIG. 4 obtains R -1 . The methods are (i) a method of calculating R and then an inverse matrix, and (ii) a method of directly obtaining R -1. is there. (I)
In the method (1), first, R defined by the equation (8) is obtained by replacing the ensemble average with the time average as shown below. At this time, it is assumed that sampling values from i = 1 to N have been obtained.

【0012】 R=βN N (11) RN =Σi=1 N λN-i X(i)XH (i) (12) λ=1で βN =N-1 λ<1で βN =[(1−λN )/(1−λ)]-1 (13) ここでは指数重み付け時間平均を行い、忘却係数λ(0
<λ1)を導入した。βN は規格化定数であり、式
(13)に示すように実質的な観測時間の逆数となって
いる。R-1は式(11)から R-1=βN -1N -1 (14) として求める。
[0012] R = β N R N (11 ) R N = Σ i = 1 N λ Ni X (i) X H (i) (12) at λ = 1 β N = N -1 λ <1 in beta N = [(1−λ N ) / (1−λ)] −1 (13) Here, exponentially weighted time average is performed, and the forgetting coefficient λ (0
< 1) was introduced. β N is a normalization constant, which is a reciprocal of the actual observation time as shown in Expression (13). R -1 is obtained from Expression (11) as R -1 = β N -1 R N -1 (14).

【0013】(ii)の方法は、式(14)のRN -1を逆
行列の補助定理を用いて逐次的に求める方法であり、
The method (ii) is a method in which R N -1 of the equation (14) is sequentially obtained by using the lemma of an inverse matrix.

【0014】[0014]

【数1】 として求める。ただし、初期条件は R0 -1=δ-1I (16) とする。ここで、δは非常に小さい正数であり、Iは単
位行列である。RN -1を求めたら、式(14)に代入し
てR-1を求める。この方法の利点は逆行列の操作が不要
で演算量が(i)の方法に比べて少ない点にある。
(Equation 1) Asking. However, the initial condition is R 0 -1 = δ -1 I (16). Here, δ is a very small positive number, and I is a unit matrix. Once R N -1 has been determined, R -1 is determined by substituting into equation (14). The advantage of this method is that the operation of the inverse matrix is not required and the amount of calculation is smaller than that of the method (i).

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】さて、広帯域伝送を行
う場合、シンボル周期Tに比べて遅延時間が無視できな
い到来波が到来して符号間干渉が発生し、符号間干渉に
よる伝送劣化を抑えるため適応等化器を導入する必要が
ある。適応等化器を設計する上において、遅延時間の情
報が必要であり、到来角に加えて実際に遅延時間を測定
する必要がある。しかし、図4の従来の到来角測定装置
は到来角の差でのみ到来波を分離検出しているため、到
来波の遅延時間を測定することができない。
When performing wideband transmission, an incoming wave having a delay time that cannot be ignored compared with the symbol period T arrives, causing intersymbol interference. It is necessary to introduce an adaptive equalizer. In designing an adaptive equalizer, information on the delay time is required, and it is necessary to actually measure the delay time in addition to the angle of arrival. However, the conventional angle-of-arrival measuring device of FIG. 4 separates and detects an incoming wave only based on the difference between the angles of arrival, and thus cannot measure the delay time of the incoming wave.

【0016】以上説明したように、従来の到来角測定装
置では、広帯域伝送に適用しようとすると、到来角の差
でのみ到来波を分離検出しているため、到来波の遅延時
間を測定することができないという欠点があった。この
発明の目的は、到来波の到来角に加えて遅延時間を測定
できる到来角遅延時間測定装置を提供することにある。
As described above, in the conventional angle-of-arrival measuring apparatus, when trying to apply to wideband transmission, the incoming wave is separated and detected only by the difference in the angle of arrival, so that the delay time of the incoming wave must be measured. There was a disadvantage that it could not be done. An object of the present invention is to provide an arrival angle delay time measuring device capable of measuring a delay time in addition to an arrival angle of an incoming wave.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明における到来角
遅延時間測定装置は、(1)複数のアンテナからの受信
信号をベースバンド帯に変換する受信手段、(2)受信
ベースバンド信号群をシフトレジスタで各種の遅延をさ
せる遅延手段、(3)遅延受信ベースバンド信号群の自
己相関行列の逆行列を求める逆行列演算手段、(4)到
来波の到来角候補と遅延時間候補に依存するステアリン
グベクトルを定めるステアリングベクトル生成手段、
(5)逆行列とステアリングベクトルから到来角候補及
び遅延時間候補に対応する到来波の平均電力を求める平
均電力推定手段から成る。
An arrival angle delay time measuring apparatus according to the present invention comprises: (1) receiving means for converting signals received from a plurality of antennas into a baseband; and (2) shifting a group of received baseband signals. Delay means for performing various delays by a register; (3) inverse matrix operation means for obtaining an inverse matrix of an autocorrelation matrix of a delayed reception baseband signal group; and (4) steering depending on arrival angle candidates and delay time candidates of arriving waves. Steering vector generating means for determining a vector,
(5) An average power estimating means for obtaining an average power of an incoming wave corresponding to the arrival angle candidate and the delay time candidate from the inverse matrix and the steering vector.

【0018】逆行列演算手段は、遅延受信ベースバンド
信号群を遅延時間又は受信アンテナ番号を基準に分割
し、この分割遅延受信ベースバンド信号群に対応する複
数の自己相関行列の逆行列を求める構成にすることがで
きる。これに伴い、ステアリングベクトル生成手段は、
分割遅延受信ベースバンド信号群に対応した複数のステ
アリングベクトルを出力する構成に、平均電力推定手段
は複数の逆行列と複数のステアリングベクトルから到来
角候補及び遅延時間候補に対応する到来波の平均電力を
求める構成となる。 [作用] この発明における基本的な作用は次のような
ものである。(1)受信手段は、複数のアンテナからの
受信信号をベースバンド帯に変換し出力する。(2)遅
延手段は、受信ベースバンド信号群をシフトレジスタに
入力し、このシフトレジスタの各シフト段の出力信号を
遅延受信ベースバンド信号群として出力する。(3)逆
行列演算手段は、遅延受信ベースバンド信号群を入力と
して、その自己相関行列の逆行列を計算して出力する。
(4)ステアリングベクトル生成手段は、到来波の到来
角候補と遅延時間候補からステアリングベクトルを定め
出力する。(5)平均電力推定手段は、逆行列にステア
リングベクトルを乗算して、その結果と前記ステアリン
グベクトルの複素共役との内積を求め、この内積の逆数
を到来角候補及び遅延時間候補に対応する到来波の平均
電力として出力する。
The inverse matrix calculating means divides the delayed reception baseband signal group based on the delay time or the receiving antenna number, and obtains an inverse matrix of a plurality of autocorrelation matrices corresponding to the divided delayed reception baseband signal group. Can be Along with this, the steering vector generation means:
In a configuration for outputting a plurality of steering vectors corresponding to the group of divided delayed reception baseband signals, the average power estimating means includes an average power of an incoming wave corresponding to an arrival angle candidate and a delay time candidate from a plurality of inverse matrices and a plurality of steering vectors. Is obtained. [Operation] The basic operation in the present invention is as follows. (1) The receiving means converts signals received from a plurality of antennas into a baseband and outputs the signals. (2) The delay means inputs the received baseband signal group to the shift register, and outputs the output signal of each shift stage of the shift register as a delayed received baseband signal group. (3) The inverse matrix operation means receives the delayed received baseband signal group as input, calculates and outputs an inverse matrix of the autocorrelation matrix.
(4) The steering vector generation means determines and outputs a steering vector from the arrival angle candidate and the delay time candidate of the incoming wave. (5) The average power estimating means multiplies the inverse matrix by the steering vector, finds the inner product of the result and the complex conjugate of the steering vector, and calculates the reciprocal of this inner product as the arrival angle candidate and the arrival time candidate corresponding to the delay time candidate. Output as the average power of the wave.

【0019】逆行列演算手段は、遅延受信ベースバンド
信号群を遅延時間又は受信アンテナ番号を基準に分割
し、この分割遅延受信ベースバンド信号群に対応する複
数の自己相関行列の逆行列を計算して出力することも可
能である。これに伴い、ステアリングベクトル生成手段
は、到来波の到来角候補と遅延時間候補から分割遅延受
信ベースバンド信号群に対応した複数のステアリングベ
クトルを定め出力し、平均電力推定手段は、分割遅延受
信ベースバンド信号群ごとに、逆行列にステアリングベ
クトルを乗算してその乗算結果のベクトルとステアリン
グベクトルの複素共役との内積を求め、この内積の逆数
を足しあわせて平均電力として出力する。
The inverse matrix calculating means divides the delayed reception baseband signal group based on the delay time or the reception antenna number, and calculates an inverse matrix of a plurality of autocorrelation matrices corresponding to the divided delayed reception baseband signal group. Can also be output. Along with this, the steering vector generation means determines and outputs a plurality of steering vectors corresponding to the group of divided delay reception baseband signals from the arrival angle candidate and delay time candidate of the arriving wave, and the average power estimation means For each band signal group, the inverse matrix is multiplied by the steering vector, the inner product of the vector of the multiplication result and the complex conjugate of the steering vector is obtained, and the reciprocal of the inner product is added to output as average power.

【0020】従来技術とは、遅延受信ベースバンド信号
群の自己相関行列の逆行列と、到来角候補のみならず遅
延時間候補に依存するステアリングベクトルとから到来
波の平均電力を求める点が異なる。
The difference from the prior art is that the average power of the arriving wave is obtained from the inverse matrix of the autocorrelation matrix of the delayed reception baseband signal group and the steering vector depending not only on the arrival angle candidate but also on the delay time candidate.

【0021】 〔発明の詳細な説明〕実施例1 この発明において、送信信号は図7に示すように周期T
F の周期信号S(t)であり、この周期信号S(t)は
受信側で既知とする。この発明の実施例1の構成を図1
に示す(請求項1)。入力端子251 〜25Q から受信
ベースバンド信号群x1 (i)〜xQ (i)が入力し、
それぞれ遅延手段に相当するシフトレジスタ411 〜4
Q に入力される。シフトレジスタ411 〜41Q は遅
延時間がサンプリング周期Ts に等しい遅延素子42の
縦続構成であり、最大遅延時間がTF −Ts となるよう
に遅延素子数ND =TF /Ts −1とする。なお、ここ
ではTF /Ts は自然数に限定する。このシフトレジス
タ411 〜41Q は、出力信号を遅延受信ベースバンド
信号群として逆行列演算回路43に入力する。逆行列演
算回路43は逆行列演算手段に相当し、式(3)で定め
たQ次元受信ベースバンド信号ベクトルX(i)の代り
に、次式で定めるQND 次元受信ベースバンド信号ベク
トルXex(k)の自己相関行列の逆行列Rex -1を求め
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiment 1 In the present invention, a transmission signal has a period T as shown in FIG.
This is a periodic signal S (t) of F , and the periodic signal S (t) is assumed to be known on the receiving side. FIG. 1 shows the configuration of Embodiment 1 of the present invention.
(Claim 1). Received baseband signal groups x 1 (i) to x Q (i) are input from input terminals 25 1 to 25 Q ,
Shift registers 41 1 to 4 each corresponding to delay means
1 Entered in Q. Shift register 41 1 to 41 Q is a cascade arrangement of delay elements 42 delay time equal to the sampling period T s, the maximum delay time T F -T s and the number of delay elements such that N D = T F / T s -1. Here, T F / T s is limited to a natural number. The shift registers 41 1 to 41 Q input the output signals to the inverse matrix operation circuit 43 as a delayed reception baseband signal group. The inverse matrix operation circuit 43 corresponds to an inverse matrix operation means, and instead of the Q-dimensional reception baseband signal vector X (i) defined by the equation (3), a QND D- dimensional reception baseband signal vector X ex defined by the following equation An inverse matrix R ex -1 of the autocorrelation matrix of (k) is obtained.

【0022】 Xex H (k) =[X1 H (k) X2 H (k) …XQ H (k) ] (17) Xq H (k) =[xq * (kTF /Ts )xq * (kTF /Ts −1)… xq * (kTF /Ts −ND +1)],1Q (18) なお、逆行列を求める際、式(12)の時間平均はiの
代りに周期TF の整数倍時刻を示す整数kを用いる。ス
テアリングベクトル生成手段に相当する時空ステアリン
グベクトル生成回路44は、入力端子45から遅延時間
候補の値τを、入力端子33から到来角候補の値θを入
力してステアリングベクトルAex(θ,τ)を求めて出
力する。このステアリングベクトルは、遅延時間τ、到
来角θの到来波の平均電力を一定に保つという拘束条件
を規定しなくてはならない。式(17)を考慮すると、
このAex(θ,τ)は、遅延位相aq (φ)と送信周期
信号ベクトルSp (t)とを用いて前述の式(5)のA
(θ)を拡張して、 Aex H (θ,τ)=[a1 * (θ)Sp H (τ)a2 * (φ)Sp H (τ)… aL * (φ)Sp H (τ)] (19) Sp H (τ)=[S*(ND s −Ts −τ)S* (ND s −2Ts −τ)… S* (−τ)] (20) となる。複素共役演算回路34はステアリングベクトル
ex(θ,τ)を入力としてAex(θ,τ)の複素共役
転置Aex H (θ,τ)を出力し、行列乗算回路35はR
ex -1にAex(θ,τ)を乗算してベクトルRex -1
ex(θ,τ)を出力する。内積演算回路36はこの乗算
結果Rex -1ex(θ,τ)とステアリングベクトルの複
素共役転置Aex H (θ,τ)との内積、Aex H (θ,
τ)Rex -1ex(θ,τ)を求めて出力する。逆数演算
回路37はこの内積の逆数{Aex H (θ,τ)Rex -1
ex(θ,τ)}-1を計算して、到来角候補θ及び遅延時
間τに対応する到来波の平均電力Pm ( θ, τ) として
出力端子38から出力する。ここで、複素共役演算回路
34、行列乗算回路35、内積演算回路36及び逆数演
算回路37は平均電力推定回路47を構成し、平均電力
推定手段に相当する。
[0022] X ex H (k) = [ X 1 H (k) X 2 H (k) ... X Q H (k)] (17) X q H (k) = [x q * (kT F / T s) x q * (kT F / T s -1) ... x q * (kT F / T s -N D +1)], 1 <q <Q (18) In addition, when calculating the inverse matrix, formula ( In the time average of 12), an integer k indicating an integer multiple of the period T F is used instead of i. A space-time steering vector generation circuit 44 corresponding to a steering vector generation means inputs a delay time candidate value τ from an input terminal 45 and an arrival angle candidate value θ from an input terminal 33 to input a steering vector A ex (θ, τ). Is output. This steering vector must define a constraint condition that the average power of the arriving wave with the delay time τ and the arrival angle θ is kept constant. Considering equation (17),
This A ex (θ, τ) is calculated using the delay phase a q (φ) and the transmission cycle signal vector S p (t) in the above equation (5).
(Theta) to extend the, A ex H (θ, τ ) = [a 1 * (θ) S p H (τ) a 2 * (φ) S p H (τ) ... a L * (φ) S p H (τ)] (19 ) S p H (τ) = [S * (N D T s -T s -τ) S * (N D T s -2T s -τ) ... S * (-τ) ] (20). Complex conjugate operation circuit 34 is the steering vector A ex (θ, τ) A ex (θ, τ) as input the complex conjugate transpose A ex H (θ, τ) of the outputs, the matrix multiplication circuit 35 R
ex -1 is multiplied by A ex (θ, τ) to obtain a vector R ex -1 A
ex (θ, τ) is output. Inner product calculating circuit 36 the inner product between the multiplication result R ex -1 A ex (θ, τ) and the complex conjugate transpose A ex H steering vector (θ, τ), A ex H (θ,
τ) Obtain and output R ex -1 A ex (θ, τ). The reciprocal operation circuit 37 calculates the reciprocal of the inner product {A ex H (θ, τ) R ex -1 A
ex (θ, τ)} − 1 is calculated and output from the output terminal 38 as an average power P m (θ, τ) of the arriving wave corresponding to the arrival angle candidate θ and the delay time τ. Here, the complex conjugate operation circuit 34, the matrix multiplication circuit 35, the inner product operation circuit 36, and the reciprocal operation circuit 37 constitute an average power estimation circuit 47, and correspond to an average power estimation means.

【0023】到来角候補θ及び遅延時間候補τに対して
m (θ,τ)をプロットしてそのピーク値を探せば、
到来波の到来角及び遅延時間が推定できる。このよう
に、遅延受信ベースバンド信号群の自己相関行列の逆行
列を求め、到来角候補のみならず遅延時間候補に依存す
るステアリングベクトルを用いているため、到来波の到
来角のみならず遅延時間の測定ができる。
By plotting P m (θ, τ) against the arrival angle candidate θ and the delay time candidate τ and searching for the peak value,
The arrival angle and delay time of an incoming wave can be estimated. As described above, since the inverse matrix of the autocorrelation matrix of the delayed reception baseband signal group is obtained and the steering vector depending not only on the arrival angle candidate but also on the delay time candidate is used, not only the arrival angle of the arrival wave but also the delay time Can be measured.

【0024】なお、ここではアンテナは図5に示したよ
うなリニアアレイとして説明したが、円状のサーキュラ
アレイにも容易に適用できる。また、サンプリングオフ
セットによる劣化を抑えるため、サンプリング周期Ts
を変調のシンボル周期T未満にすることもできる。実施例2 図1に示した実施例の構成は、QND が大きい値となる
とき演算量が膨大となる。図2に示したこの発明の実施
例2の構成は、QND が大きい値の場合でも演算量を抑
えることができるものである(請求項2)。入力端子2
1 〜25Q から受信ベースバンド信号群x1(i)〜xQ1
(i) が入力し、それぞれ遅延手段に相当するシフトレジ
スタ411 〜41Q に入力される。シフトレジスタ41
1 〜41 Q は遅延時間がサンプリング周期Ts に等しい
遅延素子の縦続構成であり、最大遅延時間がTF −Ts
となるように遅延素子数ND =TF /Ts −1とする。
なお、ここではTF /Ts は自然数に限定する。このシ
フトレジスタ411 〜41 Q は、出力信号を遅延受信ベ
ースバンド信号群としてマルチ逆行列演算回路51に入
力する。マルチ逆行列演算回路51は逆行列演算手段に
相当し、遅延受信ベースバンド信号群を遅延時間を基準
に分割し、この分割遅延受信ベースバンド信号群に対応
する複数の自己相関行列の逆行列を計算して出力する。
ここでは遅延受信ベースバンド信号群を2つに分割す
る。式(17)で定めたQND 次元受信ベースバンド信号ベ
クトルXex(k) の代りに、次式で定めるQND1( 1
D1<ND) 次元受信ベースバンド信号ベクトルXex1(k)
と、Q( ND −ND1) 次元受信ベースバンド信号ベクト
ルXex2(k)の自己相関行列の逆行列Rex -1及びRex2 -1
を求める。
Here, the antenna is shown in FIG.
Although it was explained as a linear array like a circular circular
It can be easily applied to arrays. Also, sampling off
The sampling period Ts
May be less than the symbol period T of the modulation.Example 2 The configuration of the embodiment shown in FIG.DHas a large value
Sometimes the amount of calculation becomes enormous. Embodiment of the present invention shown in FIG.
The configuration of Example 2 is QNDCalculation amount is suppressed even when is large.
(Claim 2). Input terminal 2
51~ 25QFrom the received baseband signal group x1(i) -xQ1
(i) is input and the shift register
Star 411~ 41QIs input to Shift register 41
1~ 41 QIs the delay time of the sampling period Tsbe equivalent to
This is a cascade configuration of delay elements, and the maximum delay time is TF-Ts
The number of delay elements ND= TF/ Ts-1.
Here, TF/ TsIs limited to natural numbers. This
Shift register 411~ 41 QDelays the output signal.
Input to the multi-inverse matrix operation circuit 51 as a baseband signal group.
Power. The multi inverse matrix operation circuit 51 is used as an inverse matrix operation means.
Equivalent, delay received baseband signal group based on delay time
Divided into baseband signals
And calculates and outputs an inverse matrix of a plurality of autocorrelation matrices.
Here, the delayed reception baseband signal group is divided into two.
You. QN determined by equation (17)DDimensional reception baseband signal base
Kuturu XexInstead of (k), QND1(1<N
D1<ND) -Dimensional received baseband signal vector Xex1(k)
And Q (ND-ND1) Dimensional received baseband signal vector
Le Xex2inverse matrix R of the autocorrelation matrix of (k)ex -1And Rex2 -1
Ask for.

【0025】 Xexi H (k)=[X1i H (k)X2i H (k)…XQi H (k)],i=1,2 (21) なお、逆行列を求める際、式(12)の時間平均はiの
代りに周期TF の整数倍時刻を示す整数kを用いる。時
空ステアリングベクトル生成回路441 は、入力端子4
5から遅延時間候補の値τを、入力端子33から到来角
候補の値θを入力して、QND1次元受信ベースバンド信
号ベクトルXex1 (k)に対応するステアリングベクト
ルAex1 (θ,τ)を求め出力する。同様に、時空ステ
アリングベクトル生成回路442 は、入力端子45から
遅延時間候補の値τを、入力端子33から到来角候補の
値θを入力して、Q(ND −ND1)次元受信ベースバン
ド信号ベクトルXex2 (k)に対応するステアリングベ
クトルAex2 (θ,τ)を求め出力する。これらのステ
アリングベクトルは、遅延時間τ、到来角θの到来波の
平均電力を一定に保つという拘束条件を規定しなくては
ならない。式(22)を考慮すると、このAex1 (θ,
τ)及びAex2 (θ,τ)は前述の式(5)のA(θ)
を拡張して、 Aexi H (θ)=[a1 * (θ)Si H (τ)a2 * (φ)Si H (τ)… aQ * (φ)Si H (τ)],i=1,2 (23) となる。ここで、時空ステアリングベクトル生成回路4
1 及び442 はステアリングベクトル生成手段に相当
する。平均電力推定回路471 及び472 は図1と同
様、それぞれ、Xex1 (k)に対応する逆行列Rex1 -1
とステアリングベクトルAex1 (θ,τ),X
ex2 (k)に対応する逆行列Rex2 -1とステアリングベ
クトルAex2 (θ,τ)を入力として、内積の逆数{A
ex1 H (θ,τ)Rex 1 -1ex1 (θ,τ)}-1及び
{Aex2 H (θ,τ)Rex2 -1ex2 (θ,τ)}-1
をそれぞれ計算して出力する。加算器52はこれら内積
の逆数を足しあわせ、到来角候補θ及び遅延時間τに対
応する到来波の平均電力として出力端子38から出力す
る。ここで、平均電力推定回路471 及び472 と加算
器52は平均電力推定手段に相当する。
X exi H (k) = [X 1i H (k) X 2i H (k)... X Qi H (k)], i = 1,2 (21) When calculating the inverse matrix, the time average of Expression (12) uses an integer k indicating an integer multiple of the period T F instead of i. Space-time steering vector generator 44 1, input terminal 4
5, the value of the delay time candidate τ and the value of the arrival angle candidate θ from the input terminal 33 are input, and the steering vector A ex1 (θ, τ) corresponding to the QND D one- dimensional reception baseband signal vector X ex1 (k) is input. Is output. Similarly, space-time steering vector generator 44 2, the value τ of the delay time candidates from the input terminal 45, by entering the value θ of arrival angle candidate from the input terminal 33, Q (N D -N D1 ) dimension received base A steering vector A ex2 (θ, τ) corresponding to the band signal vector X ex2 (k) is obtained and output. These steering vectors must define a constraint that the average power of the arriving wave with the delay time τ and the angle of arrival θ be kept constant. Considering equation (22), this A ex1 (θ,
τ) and A ex2 (θ, τ) are A (θ) in the above equation (5).
A exi H (θ) = [a 1 * (θ) S i H (τ) a 2 * (φ) S i H (τ)... A Q * (φ) S i H (τ) ], I = 1, 2 (23) Becomes Here, the space-time steering vector generation circuit 4
4 1 and 44 2 correspond to the steering vector generation means. The average power estimating circuits 47 1 and 47 2, as in FIG. 1, respectively have inverse matrices R ex1 −1 corresponding to X ex1 (k).
And steering vector A ex1 (θ, τ), X
The inverse matrix R ex2 −1 corresponding to ex2 (k) and the steering vector A ex2 (θ, τ) are input, and the reciprocal of the inner product {A
ex1 H (θ, τ) R ex 1 -1 A ex1 (θ, τ)} -1 and {A ex2 H (θ, τ) R ex2 -1 A ex2 (θ, τ)} -1
Is calculated and output. The adder 52 adds the reciprocals of these inner products, and outputs the sum from the output terminal 38 as the average power of the incoming wave corresponding to the arrival angle candidate θ and the delay time τ. Here, the average power estimation circuits 47 1 and 47 2 and the adder 52 correspond to an average power estimation unit.

【0026】到来角候補θ及び遅延時間候補τに対して
平均電力をプロットしてそのピーク値を探せば、到来波
の到来角及び遅延時間が推定できる。ここでの演算量は
行列及びベクトルの次元の2次関数として増加するの
で、遅延受信ベースバンド信号群を遅延時間を基準に分
割して、行列及びベクトルの次元を減らすことで、QN
D が大きい値の場合でも全体として演算量を抑えること
ができる。
If the average power is plotted with respect to the arrival angle candidate θ and the delay time candidate τ and their peak values are searched for, the arrival angle and delay time of the arriving wave can be estimated. Since the amount of calculation here increases as a quadratic function of the dimensions of the matrix and the vector, by dividing the delayed reception baseband signal group based on the delay time and reducing the dimensions of the matrix and the vector, QN
Even when D is a large value, the amount of calculation can be reduced as a whole.

【0027】なお、ここでは遅延受信ベースバンド信号
群を遅延時間を基準に分割したが、アンテナ番号を基準
に分割することも容易にできる。
Although the group of delayed reception baseband signals is divided on the basis of the delay time here, it can be easily divided on the basis of the antenna number.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
遅延受信ベースバンド信号群の自己相関行列の逆行列
と、到来角候補のみならず遅延時間候補に依存するステ
アリングベクトルとから到来波の平均電力を求めている
ので、到来波の到来角に加えて遅延時間を測定できる。
As described above, according to the present invention, the arriving wave is obtained from the inverse matrix of the auto-correlation matrix of the delayed reception baseband signal group and the steering vector depending not only on the arrival angle candidate but also on the delay time candidate. Since the average power is obtained, the delay time can be measured in addition to the angle of arrival of the incoming wave.

【0029】同一チャネル干渉が無視できず、高速伝送
を行う無線システムに利用すると効果的である。
The co-channel interference cannot be ignored, and is effective when used in a radio system that performs high-speed transmission.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例1の機能構成を示すブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例2の機能構成を示すブロック
図。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来のアダプティブアレイの機能構成を示すブ
ロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of a conventional adaptive array.

【図4】従来の到来角測定装置の機能構成図。FIG. 4 is a functional configuration diagram of a conventional arrival angle measuring device.

【図5】アダプティブアレイのアンテナ配置と到来波の
関係図。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an antenna arrangement of an adaptive array and an incoming wave.

【図6】到来角候補と平均電力のプロット例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a plot example of arrival angle candidates and average power.

【図7】送信信号の信号構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a signal configuration of a transmission signal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H03H 21/00 H03H 21/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H03H 21/00 H03H 21/00

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のアンテナからの受信信号をベース
バンド帯に変換し受信ベースバンド信号群を出力する受
信手段と、 前記受信ベースバンド信号群をシフトレジスタに入力
し、このシフトレジスタの各シフト段の出力信号を遅延
受信ベースバンド信号群として出力する遅延手段と、 前記遅延受信ベースバンド信号群を入力として、その自
己相関行列の逆行列を計算して出力する逆行列演算手段
と、 到来波の到来角候補と遅延時間候補からステアリングベ
クトルを定め出力するステアリングベクトル生成手段
と、 前記逆行列に前記ステアリングベクトルを乗算して、そ
の乗算結果のベクトルと前記ステアリングベクトルの複
素共役との内積を求め、この内積の逆数を前記到来角候
補及び前記遅延時間候補に対応する到来波の平均電力と
して出力する平均電力推定手段とから構成されることを
特徴とする到来角遅延時間測定装置。
1. A receiving means for converting received signals from a plurality of antennas into a baseband band and outputting a received baseband signal group, and inputting the received baseband signal group to a shift register, and each shift of the shift register Delay means for outputting the output signal of the stage as a delayed reception baseband signal group; inversion matrix operation means for receiving the delayed reception baseband signal group as input and calculating and outputting an inverse matrix of an autocorrelation matrix thereof; A steering vector generating means for determining and outputting a steering vector from the arrival angle candidate and the delay time candidate, and multiplying the inverse matrix by the steering vector to obtain an inner product of a vector of the multiplication result and a complex conjugate of the steering vector. The reciprocal of the inner product is defined as the average power of the arriving wave corresponding to the arrival angle candidate and the delay time candidate. AoA delay time measuring device, characterized in that it is composed of a mean power estimation means for outputting.
【請求項2】 複数のアンテナからの受信信号をベース
バンド帯に変換し受信ベースバンド信号群を出力する受
信手段と、 前記受信ベースバンド信号群をシフトレジスタに入力
し、このシフトレジスタの各シフト段の出力信号を遅延
受信ベースバンド信号群として出力する遅延手段と、 前記遅延受信ベースバンド信号群を遅延時間又は受信ア
ンテナ番号を基準に分割し、この分割遅延受信ベースバ
ンド信号群に対応する複数の自己相関行列の逆行列を計
算して出力する逆行列演算手段と、 到来波の到来角候補と遅延時間候補から前記分割遅延受
信ベースバンド信号群に対応した複数のステアリングベ
クトルを定め出力するステアリングベクトル生成手段
と、 前記分割遅延受信ベースバンド信号群ごとに、前記逆行
列に前記ステアリングベクトルを乗算してその乗算結果
のベクトルと前記ステアリングベクトルの複素共役との
内積を求め、この内積の逆数を足しあわせ、その和を前
記到来角候補及び前記遅延時間候補に対応する到来波の
平均電力として出力する平均電力推定手段とから構成さ
れることを特徴とする到来角遅延時間測定装置。
2. Receiving means for converting received signals from a plurality of antennas into a baseband band and outputting a received baseband signal group, inputting the received baseband signal group to a shift register, and shifting each of the shift registers. Delay means for outputting the output signal of the stage as a delayed reception baseband signal group; and a plurality of division means for dividing the delayed reception baseband signal group based on a delay time or a reception antenna number and corresponding to the divided delayed reception baseband signal group. An inverse matrix calculating means for calculating and outputting an inverse matrix of the autocorrelation matrix, and a steering for determining and outputting a plurality of steering vectors corresponding to the divided delayed reception baseband signal group from arrival angle candidates and delay time candidates of the arriving wave. Vector generating means, for each of the divided delay reception baseband signal groups, To obtain the inner product of the vector of the multiplication result and the complex conjugate of the steering vector, add the reciprocal of the inner product, and sum the sum to the average of the incoming waves corresponding to the arrival angle candidate and the delay time candidate. An arrival angle delay time measuring device, comprising: average power estimating means for outputting power.
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GB2484703A (en) * 2010-10-21 2012-04-25 Bluwireless Tech Ltd Antenna array beam directing method and apparatus
JP2012524898A (en) * 2009-04-23 2012-10-18 グループ デ エコール デ テレコミュニケーションズ Azimuth and positioning system
JP2014163716A (en) * 2013-02-22 2014-09-08 Mitsubishi Electric Corp Antenna measurement device

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